(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ表面に刻まれた溝と溝で囲まれたブロックのタイヤ周方向断面における輪郭の曲率半径ｒ１が、タイヤの外周輪郭の曲率半径をＲとして、
ｒ１≧２Ｒ、又は、ｒ１≦−２Ｒ
なる関係を有し、前記ブロックのタイヤ幅方向断面における輪郭は直線でない空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ表面に刻まれた溝と溝で囲まれたブロックのタイヤ周方向断面における輪郭の曲率半径ｒ１が、タイヤの外周輪郭の曲率半径をＲとして、
ｒ１≧２Ｒ、又は、ｒ１≦−２Ｒ
なる関係を有し、
前記ブロックのタイヤ幅方向断面における輪郭の曲率半径ｒ２が、タイヤの外周輪郭の曲率半径をＲとして、
ｒ２≧３Ｒ、又は、ｒ２≦−３Ｒ
なる関係を有し、
前記ブロックの、タイヤ幅方向断面における輪郭及びタイヤ周方向断面における輪郭のうち、少なくとも一方は直線でない空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りラジアルタイヤ、特にスタッドレスタイヤのアイス路面上の性能向上に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、空気入りラジアルタイヤとして、周方向の主溝と幅方向の横溝とによって囲まれたブロックを有するものがある。かかるブロックのタイヤ周方向断面における輪郭（以下、周方向輪郭ということがある。）の曲率半径は、タイヤ外周輪郭の曲率半径と同程度のものが通常であった。また、ブロックのタイヤ幅方向における輪郭（以下、幅方向輪郭ということがある。）の曲率半径も、大きくてもタイヤ外周輪郭の曲率半径の２倍程度であるのが通常であった。したがって、各ブロックの表面形状は凸面となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来技術のタイヤでは、凸面形状であるブロックが路面に押し付けられたとき、ブロックの中央部で最も接地圧が高く、ブロックの辺縁部での接地圧は、中央部に比べて低くなる。アイス路面上、特にミラーバーンと言われる圧雪されて鏡面状になった路面上では、非常にフラットであるため、この傾向がより強くなる。そのため、ブロック辺縁部で微少な滑りが発生しやすくなり、グリップが低下し、制動性能や旋回性能が損なわれる可能性があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、鋭意検討の結果、ブロックの表面形状を従来より平面に近い形状にすることにより当該ブロックの路面に対する接地圧の均一化を図った。
【０００５】
すなわち、ブロックの周方向輪郭の曲率半径ｒ１をタイヤ外周輪郭の曲率半径Ｒの２倍以上とした。これを式で表せば、
ｒ１≧２Ｒ                                                （１）
と表せる。さらには、ブロックを凹面形状にし、その周方向輪郭の曲率半径ｒ１をタイヤ外周輪郭の曲率半径Ｒの２倍以上とした。これを式で表せば、
ｒ１≦−２Ｒ                                              （２）
と表せる。−２Ｒとしているのは、ブロックの周方向輪郭の曲率中心とタイヤ外周輪郭の曲率中心が、ブロックの周方向輪郭やタイヤ外周輪郭に関して異なる側にあることを意味している。
【０００６】
あるいは、ブロックの周方向輪郭の曲率半径ｒ１を無限大、すなわち輪郭が直線となるようにしても、接地圧の均一化が図られる。この場合は、式（１）においてｒ１＝∞と、式（２）においてｒ１＝−∞としたことに相当する。
【０００７】
さらには、ブロックの幅方向輪郭の曲率半径ｒ２をタイヤ外周輪郭の曲率半径Ｒの３倍以上とした。これを式で表せば、
ｒ２≧３Ｒ                                                （３）
と表せる。さらには、ブロックを凹面形状にし、その幅方向輪郭の曲率半径ｒ２をタイヤ外周輪郭の曲率半径Ｒの３倍以上とした。これを式で表せば、
ｒ２≦−３Ｒ                                              （４）
と表せる。−３Ｒとしているのは、ブロックの幅方向輪郭の曲率中心とタイヤ外周輪郭の曲率中心が、ブロックの幅方向輪郭やタイヤ外周輪郭に関して異なる側にあることを意味している。あるいは、ブロックの幅方向輪郭の曲率半径ｒ２が無限大、すなわち輪郭が直線となるようにしても、接地圧の均一化が図られる。前述のように考えれば、この条件は、式（３）においてｒ２＝∞と、式（４）においてｒ２＝−∞と考えたことに相当する。
ただし、本願発明では、ブロックの周方向輪郭及び幅方向輪郭が直線となるものは除く。
【０００８】
従って、本発明の空気入りラジアルタイヤでは、ブロックの表面は、従来より平面に近い形状を有しているため、接地圧が均一化され、グリップが低下することなく、アイス路面での制動性能や旋回性能が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の空気入りラジアルタイヤの周方向断面の一部を示した図である。図１において、１ａ、１ｂ、１ｃはタイヤのブロック、２はタイヤの横溝、１０はタイヤの外周輪郭である。Ｏは外周輪郭の曲率中心で、Ｒはタイヤの外周輪郭の曲率半径である。ブロック１ａ、１ｂ、１ｃは、横溝２で囲まれている。ブロック１ａなどはサイプを有しているが図中省略している。３ａはブロック１ａの周方向輪郭である。Ｏ’は周方向輪郭３ａの曲率中心で、ｒ１は周方向輪郭３ａの曲率半径である。ＣＡはブロック１ａの中心部、ＳＡはブロック１ａの辺縁部である。
【００１０】
従来技術の空気入りタイヤでは、タイヤの外周輪郭１０とブロックの周方向輪郭３ａは、同一の曲率を有し、両者の曲率半径Ｒとｒ１は等しい。したがって、両者の曲率中心Ｏ及びＯ’は一致し、タイヤの回転軸上に存在する。
【００１１】
本発明に係るタイヤでは、ブロックの周方向輪郭３ａなどの曲率半径ｒ１をタイヤの外周輪郭１０の曲率半径Ｒよりも大きくし、ｒ１≧２Ｒなる関係を有する。したがって、ブロックの表面は従来のタイヤより平面に近い形状を有している。そのため当該ブロックが接地したとき、従来のタイヤに比べてブロック辺縁部ＳＡの接地圧が増大し、アイス面での制動性能や旋回性能が向上する。
【００１２】
図２は、ブロックの周方向輪郭３ａなどを直線状とした例である。この例では、ブロック中心部ＣＡにおいても、ブロック辺縁部ＳＡにおいても、ほぼ同じ接地圧が得られるため、アイス面での制動性能や旋回性能が向上する。
【００１３】
図３は、ブロックの周方向輪郭３ａなどを凹状とした例である。この例では、ブロック辺縁部ＳＡにおける接地圧は、ブロック中心部ＣＡにおける接地圧より大きくなるが、ブロックの周方向輪郭の曲率半径ｒ１が、ｒ１≦―２Ｒなる関係を有しておれば、ブロック中心部ＣＡにおける接地圧の減少は少なく、ブロック全体の接地圧が増大するので、アイス面での制動性能や旋回性能が向上する。
【００１４】
以上、タイヤの周方向断面についてのブロック形状について述べたが、さらに、同様の工夫をタイヤの幅方向断面におけるブロック形状に施すことも可能である。図４は本発明の空気入りラジアルタイヤの幅方向断面の一部を示した図である。図４において、１ａ、１ｂ、１ｃはタイヤのブロック、４はタイヤの周方向主溝、１０’はタイヤの外周輪郭で、比較のために仮想的に描いたものである。Ｏはタイヤの外周輪郭の曲率中心で、Ｒはタイヤの外周輪郭の曲率半径である。ブロック１ａ、１ｂ、１ｃは、周方向主溝４で囲まれている。５ａは、ブロック１ａの幅方向輪郭である。Ｏ’は幅方向輪郭５ａの曲率中心で、ｒ２は幅方向輪郭５ａの幅方向輪郭の曲率半径である。ＣＡはブロック１ａの中心部、ＳＡはブロック１ａの辺縁部である。
【００１５】
従来技術の空気入りラジアルタイヤでは、幅方向輪郭５ａの曲率半径ｒ２は、タイヤの外周輪郭１０’の曲率半径Ｒの２倍程度あるいはそれ以下であった。本発明に係るタイヤでは、曲率半径ｒ２をさらに大きくし、ｒ２≧３Ｒなる関係を有する。したがって、ブロックの表面は平面に近い形状を有している。そのため当該ブロックが接地したとき、従来のタイヤに比べてブロック辺縁部ＳＡにおける接地圧が増大し、アイス面での制動性能や旋回性能が向上する。
【００１６】
図５は、ブロックの幅方向輪郭５ａなどを直線状とした例である。この例では、ブロック中心部ＣＡにおいても、ブロック辺縁部ＳＡにおいても、ほぼ同じ接地圧が得られ、アイス面での制動性能や旋回性能が向上する。
【００１７】
図６は、ブロックの幅方向輪郭５ａなどを凹状とした例である。この例では、ブロック辺縁部ＳＡにおける接地圧は、ブロック中心部ＣＡにおける接地圧より大きくなるが、ブロックの輪郭の曲率半径ｒ２が、ｒ２≦―３Ｒなる関係を有しておれば、ブロック中心部ＣＡにおける接地圧の減少は少なく、ブロック全体の接地圧が増大するので、アイス面での制動性能や旋回性能が向上する。
【００１８】
したがって、図１乃至図３に示したいずれかのタイヤ周方向断面のブロック形状と、図４乃至図６に示したいずれかのタイヤ幅方向断面のブロック形状のいずれかの組み合わせで様々な形状のブロックが考えられる（図２と図５の組み合わせは除く）。すなわち、図１と図４との組み合わせでは凸型の形状を有するように、凸型、凹型、Ｕ字型、逆Ｕ字型、鞍型のいずれかの形状を有する。いずれの場合においても、従来のブロック形状と比較して、従来より平面に近い形状を有しているので、ブロック内に接地圧の均一化が図られ、アイス面での制動性能や旋回性能が向上する。
【００１９】
以上、いずれもブロックの周方向輪郭又は幅方向輪郭の曲率半径が一定である例を示した。曲率が一定でなくとも本発明の効果が得られる。すなわち、ブロック中央部ＣＡにおいては、その曲率半径ｒ１＝２Ｒとし、ブロック辺縁部ＳＡにおいては、その曲率半径ｒ１＝３Ｒとしてもよく、曲率の変化は、段階的でも連続的でもよい。要するに、ブロック表面にわたり、その曲率半径が請求項１又は請求項２に示す条件を満足していればよい。
【００２０】
【実施例】
次に、図７に示すパターン展開図を有する本発明に係るタイヤを試作し、評価を行った。図７において、１はタイヤのブロック、２はタイヤの横溝、４はタイヤの周方向主溝、６はサイプ、７は接地端である。ここでいうブロックとは、横溝２と、周方向主溝４又は接地端７に囲まれたものをいう。Ａは周方向で、Ｂは幅方向である。タイヤサイズは１８５／７０Ｒ１４である。排気量１８００ｃｃの前輪駆動車両に装着して、氷上での制動距離（アイスＡＢＳ制動）及び旋回性能（アイス旋回）の評価を行った。タイヤの空気圧は２００ｋＰａとした。
【００２１】
表１は、実施例１〜５、比較例１〜２、従来品について、アイス性能評価の結果をまとめた表である。表１において、Ｒはタイヤの外周輪郭の曲率半径であり、Ｒを基準にブロックの周方向輪郭の曲率半径及びブロックの幅方向輪郭の曲率半径を記している。ブロックの周方向輪郭の曲率半径は、図１乃至図３に記したｒ１に相当し、ブロックの幅方向輪郭の曲率半径は、図４乃至図６で記したｒ２に相当する。曲率半径の値が負である場合は、当該断面方向の輪郭が凹状であることを示し、図３又は図６により示した例に相当する。曲率半径が「ストレート」と表記しているのは、当該断面方向の輪郭が直線状であることを示し、図２又は図５により示した例に相当する。なお、参考例は周方向輪郭及び幅方向輪郭が直線状であるタイヤである。
【００２２】
アイスＡＢＳ制動では、時速４０ｋｍからＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）を動作させたときの制動距離を測定した。従来品を１００としたときの制動距離の逆数を求めた。したがって、１００より大きければ、従来品より制動距離が短いことになる。
【００２３】
アイス旋回では、時速２０ｋｍで走行し、アイス路面に直進進入し、毎秒９０度の一定速度でハンドルを切り込んだとき、前輪タイヤに発生するコーナリングフォースの最大値で評価する。コーナリングフォースの測定は、車両に取り付けたセンサで、車速、横滑り速度、横加速度、ヨーレート、操舵角を測定し、スリップ角に対する前輪及び後輪の軸横力を算出することにより求められる。従来品のコーナリングフォース最大値を１００とした指数で表している。したがって、１００より大きければ、コーナリングフォース最大値が大きく旋回性能が高いことになる。
【００２４】
【表１】
0004820483.tif 000002
【００２５】
実施例１〜３は、請求項１に係る発明のタイヤであり、タイヤ周方向断面の曲率半径の絶対値を大きくした例である。いずれの例のタイヤも従来品と比べ、アイスＡＢＳ制動及びアイス旋回の性能が向上している。実施例４、５は、請求項２に係る発明のタイヤであり、実施例２に加えタイヤ幅方向断面の曲率半径の絶対値をも大きくした例である。従来品よりもアイスＡＢＳ制動及びアイス旋回の性能が向上し、しかも実施例２よりも性能が向上している。一方、比較例１、２では、本発明とは逆に周方向輪郭の曲率半径を従来品に比べて小さくしているため、従来品に比べほとんど性能が向上してないか、もしくは逆に性能が劣化している。したがって、本発明に係るタイヤは、従来品に比べてアイス路面での性能が向上したと言える。
【００２６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の空気入りラジアルタイヤは、ブロック表面の形状を従来より平面に近い形状にしたことにより、ブロック内で接地圧が均一化される。その結果、アイス路面上での制動性能及び旋回性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの周方向断面の一部を示す図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤの周方向断面の一部を示す図である。
【図３】本発明の空気入りタイヤの周方向断面の一部を示す図である。
【図４】本発明の空気入りタイヤの幅方向断面の一部を示す図である。
【図５】本発明の空気入りタイヤの幅方向断面の一部を示す図である。
【図６】本発明の空気入りタイヤの幅方向断面の一部を示す図である。
【図７】実験に使用したタイヤのパターン展開図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ  タイヤのブロック
２                タイヤの横溝
３ａ、３ｂ、３ｃ  ブロックのタイヤ周方向断面における輪郭
４                タイヤの周方向主溝
５ａ、５ｂ、５ｃ  ブロックのタイヤ幅方向断面における輪郭
６                タイヤのサイプ
７                タイヤの接地端
１０、１０’      タイヤの外周輪郭
Ｒ                タイヤの外周輪郭の曲率半径
ｒ１               ブロックのタイヤ周方向断面における輪郭の曲率半径
ｒ２               ブロックのタイヤ幅方向断面における輪郭の曲率半径
Ａ                タイヤの周方向
Ｂ                タイヤの幅方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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