(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビードコア間にわたりトロイド状をなして跨がるカーカスのタイヤ径方向外側にベルトおよびトレッドを配置したラジアルタイヤであって、
トレッド幅をタイヤ断面幅の８０％〜１０５％に相当する幅とし、トレッド端がタイヤ幅方向に張り出すトレッドを、規定の内圧の充填下で、ＪＡＴＭＡ規格に定めるタイヤ最大負荷能力の７０％の荷重をタイヤに加えたときに平坦路に接地する第１トレッドと、この第１トレッドに滑らかに連続するとともに、第１トレッドよりもタイヤ幅方向外側に延びて、ＪＡＴＭＡ規格に定めるタイヤ最大負荷能力の７０％〜１００％の荷重をタイヤに加えたときに平坦路に接地する部分であって、傾斜路面の山側において接地する第２トレッドとで構成してなり、前記トレッド端よりタイヤ幅方向外側のバットレス部に、第２トレッド踏面を端部より外側に延長した仮想輪郭線よりタイヤ半径方向内側に位置して第２トレッド端部を補強する、接地しない補強部を設け、この補強部を、第２トレッド端からタイヤ幅方向へテーパ状に突出し、タイヤ半径方向下方に行くに従い高さを減らす断面形状としてなるラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記補強部は、半径方向の溝で分離されて、リブ状になっていることを特徴とする請求項１に記載のラジアルタイヤ。
【請求項３】
ベルト最大幅をタイヤ断面幅の６０％〜１００％に相当するものとしてなる請求項１もしくは２に記載のラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
この発明は、ラジアルタイヤ、特に乗用車、小型トラック及びトラック・バス等４輪以上の車輪を有する車両用の空気入りタイヤに関する。
ここで、本明細書で使用される用語について説明すると、
「第１トレッド」とは、通常路上を直進するときトレッドが接地する部分であり、便宜上規定の内圧を充填したときに、ＪＡＴＭＡ規格に定めるタイヤ最大負荷能力の７０％の荷重をタイヤに対し平板上に加えたときの接地する部分である。「第２トレッド」とは、第１トレッドの幅方向外側に延びてＪＡＴＭＡ規格に定めるタイヤ最大負荷能力の７０％〜１００％の荷重をタイヤに対し平板上に加えたときの接地する部分であり、傾斜路面の山側で接地する部分である。
「補強部」とは、通常の走行または傾斜路でも接地しない部分である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、乗用車のみならず小型トラック及びトラック・バスにおいてもカーカスのコードをタイヤ赤道面に対して実質直交する向きに配列した、いわゆるラジアルタイヤが採用され、バイアスタイヤに比べて耐摩耗性及び操縦安定性に優れることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車両の高速化に伴ってラジアルタイヤの採用も増加してきたのであるが、道路網の整備拡充に伴って車両の高速走行が日常的に行われるようになると、いわゆるワンダリング現象の発生頻度が増し、俄かに問題となってきた。ここでワンダリング現象とは、傾斜部分を有する路面、例えば轍等の凹凸を有する路面を走行する際に発生する、ドライバーが予測できないタイヤの複雑な動きのことをいう。
そこでこの発明は、ワンダリング現象を抑制し、轍の凹凸などの傾斜部分を有する路面での直進安定性の向上を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、一対のビードコア間にわたりトロイド状をなして跨がるカーカスのタイヤ径方向外側にベルトおよびトレッドを配置した空気入りラジアルタイヤであって、トレッド幅をタイヤ断面幅の８０％〜１０５％に相当する幅とし、トレッド端がタイヤ幅方向に張り出すトレッドを、規定の内圧の充填下で、ＪＡＴＭＡ規格に定めるタイヤ最大負荷能力の７０％の荷重をタイヤに加えたときに平坦路に接地する第１トレッドと、この第１トレッドに滑らかに連続するとともに、第１トレッドよりもタイヤ幅方向外側に延びて、ＪＡＴＭＡ規格に定めるタイヤ最大負荷能力の７０％〜１００％の荷重をタイヤに加えたときに平坦路に接地する部分であって、傾斜路面の山側において接地する第２トレッドとで構成してなり、前記トレッド端よりタイヤ幅方向外側のバットレス部に、第２トレッド踏面を端部より外側に延長した仮想輪郭線よりタイヤ半径方向内側に位置して第２トレッド端部を補強する、接地しない補強部を設け、この補強部を、第２トレッド端からタイヤ幅方向へテーパ状に突出し、タイヤ半径方向下方に行くに従い高さを減らす断面形状としてなるラジアルタイヤである。
【０００５】
図１にこの発明の基礎となる空気入りラジアルタイヤ１の具体例を図解している。ここで  ２は少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスを示し、このカーカス２は少なくとも１枚のカーカスプライがその側端部分をビードコア３の周りでタイヤの内側から外側へ巻き返している。
そして前記カーカス２のタイヤ径方向外側には、互いに平行配列になるコードをゴム被覆したコード層をそのコードが互いに交差する配置にて積層した、少なくとも２層のプライからなるベルト４を配置し、さらに外側にトレッド５を配置する。
【０００６】
前記トレッド５は、トレッド端６がタイヤ幅方向外側に張り出しており、平坦路において接地する第１トレッド５−１と、この第１トレッドに滑らかに連続するとともに、第１トレッドよりもタイヤ幅方向外側に延びて傾斜路面の山側、具体的には傾斜が１０°程度の傾斜路面の山側において接地する第２トレッド５−２からなる。
なお、第２トレッドの輪郭線の曲率半径は４０ｍｍ以上が好ましい。なぜなら曲率半径が４０ｍｍ未満では、該トレッドの十分な接地が期待できないからである。
【０００７】
また、図２に示す、この発明に従うタイヤは、前記トレッド端部よりタイヤ幅方向外側のバットレス部に前記第２トレッド端部を補強する補強部８を有する。そしてこの補強部８は、タイヤ周方向に連続でも半径方向の溝で分離されたリブ状でもよいが、第２トレッド端部の補強を主とする目的のためには連続もしくはそれに近い配置にし、重量の増加を最小限にして補強効果を得ようとする場合は、タイヤ半径方向の溝の幅を大きくすればよい。そして、補強部８は第２トレッド踏面を端部より外側に延長した仮想輪郭線よりタイヤ半径方向内側に位置するようにするのが好ましい。
【０００８】
またここでは、トレッド幅ＴＲWをタイヤ断面幅ＴW の８０％〜１０５％に相当する幅とする。なお、ベルト最大幅ＢWはタイヤ断面幅ＴWの６０％〜１００％に相当する幅とすることが好ましい。
【０００９】
タイヤが轍の凹凸などの傾斜路面を乗り上げる向きに進入角をもって横断しようとするとき、図３に示すように、タイヤには路面からの反力ＦR と傾斜路面との間に発生するキャンバースラストＦC による横力ＦY が働く。
ここでタイヤがラジアルタイヤであると、バイアスタイヤに比べてタイヤの径方向剛性及び幅方向剛性が高くなることから、前記反力ＦR が大きく、キャンバースラストＦC が小さくなるため、タイヤに働く横力ＦY が大きくなる。すなわち、傾斜路面を乗り上げるためには進入角を大きくしなければならず、スムーズな乗り上げができないため、ワンダリング現象が発生することが判明した。
したがって、ワンダリング現象を抑制するためには、キャンバースラストＦCを増加させることにより、横力ＦY を減少させることが有効である。そこで発明者はこの点の検討をさらに行い、以下の知見を得た。
【００１０】
図４に示しているように、キャンバースラストＦC は、タイヤが傾斜路面に接地して撓み変形をしたときに発生するサイドウォール７の倒れ込み変形ｂsideがトレッド端近傍でのトレッドの曲げ変形ｂsho を起こし、該変形によるトレッドの剪断変形Ｓsho によって発生する傾斜路面を乗り上げる向きの横力Ｆsho の寄与が大きいのである。そこで、キャンバースラストＦC を増加させるためには、前記倒れ込み変形ｂsideのトレッド端近傍への伝達によるトレッドの曲げ変形ｂsho を増加させればよい。
また、トレッド端近傍の踏面が、特に傾斜路面に接地したときにより広く接地するようにすればよいのである。
【００１１】
この発明に係るタイヤは、トレッド幅をタイヤ断面幅の８０％〜１０５％に相当する幅とすることに基いて、トレッド端がタイヤ幅方向に張り出して、平坦路において接地する第１トレッドよりもタイヤ幅方向外側に延びて傾斜路面の山側において接地する第２トレッドを有する。そしてまた、トレッド端部よりタイヤ幅方向外側のバットレス部に前記第２トレッド端部を補強する補強部 8を有する。
【００１２】
この結果、前記倒れ込み変形ｂsideのトレッド端近傍への伝達によるトレッドの曲げ変形ｂsho が増加するため、キャンバースラストＦC を増加させることができ、また、トレッド端近傍の踏面が、特に傾斜路面に接地したときにより広く接地することができる。したがって、傾斜路面をスムーズに乗り上げることができるのである。
ここで、前記第２トレッド端部を補強する補強部 8が設けてあり、そして第２トレッド踏面の端部より外側に延長した仮想輪郭線よりタイヤ半径方向内側に位置していることにより、第２トレッド端部近傍が路面に接地する際、この部分の剛性を高めることができるため路面に対しより大きな剪断力を発生することができるわけである。
【００１３】
ここで、トレッド幅をタイヤ断面幅の８０％〜１０５％に相当する幅とするのは、それが８０％未満であるとキャンバースラストを十分に増加させることができない虞があり、１０５％を越えると、最早キャンバースラストの増加は頭打ちとなり、トレッド端破損の虞があるからである。
【００１４】
また、サイドウォール７の倒れ込み変形ｂsideをトレッド端近傍へ伝達するためにベルト最大幅がタイヤ断面幅の６０％以上であることが好ましい。しかし、あまり幅広であると最早キャンバースラスト増加は頭打ちとなるとともにベルト端部が歪増加により損傷しやすくなるため、タイヤ断面幅の１００％以下とすることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施形態】
図１に示す構造に従う、サイズ195/85R16 114/112L LT の小型トラック用ラジアルタイヤを、トレッド幅及びベルト最大幅を種々変更して、表１の仕様のもとに比較例１〜３のそれぞれを試作した。なおこれらのタイヤにおいては、トレッドの輪郭線を、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側３７．６mmまでは曲率半径が３００mm、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側３７．６〜８０．０mmは曲率半径が１００mm、これよりタイヤ幅方向外側は曲率半径が５０mmの円弧で構成した。
図２には、図１に示すタイヤの第２トレッド端部を補強する補強部 8を設けた実施例を示してある。この例では補強部 8は、タイヤ半径方向の溝で分離されたリブとなっており、第２トレッド端からテーパーが付けられ１０ｍｍタイヤ幅方向に突出して、タイヤ半径方向下方に行くに従い高さを減らし、タイヤサイドウオール部の上部でその高さが０となっている。このリブは幅２０ｍｍであり、幅１６ｍｍの溝で分離されており周上６４個設けられている。この場合を、表１の発明例１、２として試作した。
また比較として、図５に示す構造に従う前記サイズのタイヤを従来例として試作した。図１の比較例タイヤとの相違点は、従来例は第２トレッドを有しておらず第１トレッドのみからなる、すなわちトレッドが平坦路で実質上全域に亘って接地する点にある。
【００１６】
これらのタイヤに規定内圧６．０ｋｇｆ／ｃｍ２を充填後、２トン積みの小型トラック（後輪が複輪タイプ）に装着し、該小型トラックに規定最大荷重を負荷した状態で轍を含む舗装路をテストドライバーが走行し、直進安定性を官能評価した。その結果を、従来例を１００とする指数評価（指数は大きいほど良好）にて、表１に併記している。同表から発明に従うタイヤの直進安定性が顕著に向上したことが明らかである。
【００１７】
【表１】
0004257709.tif 000002
【００１８】
【発明の効果】
この発明によれば、空気入りラジアルタイヤのワンダリング現象を抑制し、轍の凹凸などの傾斜部分を有する路面での直進安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の基礎となるタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図２】  （ａ）は、この発明に従うタイヤの幅方向断面図であり、（ｂ）は、補強部８を見た斜視図である。
【図３】  タイヤが傾斜路面と接地した状態を示す模式図である。
【図４】  発明例が傾斜路面と接地した状態を示す模式図である。
【図５】  従来例のタイヤ幅方向断面図である。
【符号の説明】
1 空気入りラジアルタイヤ
2 カーカス
3 ビードコア
4 ベルト
5 トレッド
5-1 第１トレッド
5-2 第２トレッド
6 トレッド端
7 サイドウォール
8 補強部
9 バットレス部
10 補強部半径方向溝
【図１】
0004257709.tif 000003
【図２】
0004257709.tif 000004
【図３】
0004257709.tif 000005
【図４】
0004257709.tif 000006
【図５】
0004257709.tif 000007