JPH10315707A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高性能タイヤにおいても、一般の乗用車用タ
イヤと同様に騒音の低減を図ることが必要になってきた
が、従来の方法では、操縦安定性、耐ハイドロプレーニ
ング性、及び騒音を両立することは現状では困難であっ
た。 【解決手段】 この発明の空気入りラジアルタイヤ１
は、へん平率が50% 以下であり、トロイド状に延びるラ
ジアルカーカス２のクラウン部３外方に、ベルト４、及
び複数本のトレッド溝５，７とを配設したトレッド部を
有し、このタイヤ１を、ETRTO で規定する測定リムに装
着し、内圧2.5barとし、静止した状態で平板に対し垂直
に置き、前記内圧に対応し、荷重指数で決まる最大負荷
能力の70% の荷重を加えた条件下にて、タイヤのトレッ
ド接地幅PWの、リム幅RWに対する割合PW／RWが0.85未満
であり、かつ、ネガティブ率が25% 以下であることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一般路やサーキ
ット等を走行する車両に使用される、へん平率が50% 以
下の空気入りラジアルタイヤであって、特に操縦安定性
と耐ハイドロプレーニング性の双方をバランス良く満足
させるとともに、騒音の低減をも図った高性能タイヤに
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、スポーツタイプの車両に使用さ
れる、へん平率が50% 以下の空気入りラジアルタイヤで
ある、いわゆる高性能タイヤは、以前は、一般の乗用車
用タイヤに必要とされる性能のうちの、特に操縦安定性
や耐ハイドロプレーニング性を重視したものであり、騒
音のような他の性能についてはあまり問題としない場合
が多かったが、最近では、世界各国で騒音に対する規制
が強まる傾向にあるため、これに対応すべく、高性能タ
イヤにおいても、一般の乗用車用タイヤと同様に騒音の
低減を図ることが必要になってきた。

【０００３】ところで、高性能タイヤは、十分な操縦安
定性を得るために、一般の乗用車用タイヤに比べてトレ
ッド接地幅を大きくするのが一般的である。具体的に
は、高性能タイヤのトレッド接地幅は、リム幅に対する
割合で0.85〜1.00の範囲、特に0.9 〜1.0 の範囲にした
高性能タイヤが一般的である。

【０００４】また、耐ハイドロプレーニング性について
は、水の流れ解析に基づく方向性パターンの採用等によ
り、改善されてきてはいるものの、この高性能タイヤの
トレッドに配設したトレッド溝のネガティブ率（トレッ
ド部の面積に対するトレッド部に刻まれたトレッド溝の
合計面積の割合）は、接地幅の大きさに起因する耐ハイ
ドロプレーニング性の悪さを補う理由から、33〜40% 程
度と通常タイヤのネガティブ率(30%程度) よりも大きく
設定するのが一般的である。

【０００５】加えて、高性能タイヤのトレッド部に配設
したトレッド溝の溝幅は、タイヤ円周に沿って若しくは
それに対し比較的小さな角度で延びる主溝や、タイヤ幅
方向に沿って若しくはそれに対し比較的小さな角度で延
びる副溝の場合とも、トレッドのブロック剛性を減少さ
せないように、少ない溝本数のままで大きな溝面積を確
保しようとするので、8mm 乃至10mm以上と通常タイヤの
主溝及び副溝の溝幅(5〜8 mm) よりも大きく設定するの
が一般的である。

【０００６】ここで、一般にトレッド接地幅とネガティ
ブ率との関係を、操縦安定性と耐ハイドロプレーニング
性の点から述べると、操縦安定性をより一層向上させる
には、トレッド接地幅を大きくすることが有用である
が、この場合には、タイヤ接地域（特にその中央域）に
浸入した水のタイヤ側方への排出能力が低下して（この
排出能力の低下は、中央域からトレッド接地幅端までの
距離が長くなることに起因する。）、耐ハイドロプレー
ニング性の悪化を招くことになり、これを補うために、
ネガティブ率を大きくする必要があり、一方、耐ハイド
ロプレーニング性をより一層向上させるには、ネガティ
ブ率を大きくすることが有用であるが、この場合には、
トレッドの実質的な接地面積が減少して操縦安定性が悪
化することになり、これを補うために、さらにトレッド
接地幅を大きくする必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、上述したよう
にトレッド接地幅とネガティブ率を調整するという従来
技術によって、操縦安定性と耐ハイドロプレーニング性
のうちの一方を、より一層向上させようとする場合に
は、他方の性能の悪化を防止する手段も併せて講じる必
要があり、結局、トレッド接地幅とネガティブ率の双方
を大きくしなければならなくなり、両者を大きくするに
は、タイヤサイズを大型化するしかなかった。

【０００８】また、トレッド接地幅とネガティブ率の双
方を大きくすることは、トレッド接地域内に位置する前
記主溝や前記副溝を含むトレッド溝のトータル溝面積が
増加するとともに、タイヤ接地面の前縁部分の長さも増
加することになり、これは、トレッド接地域において、
タイヤと路面との接触によって発生した音が、主溝によ
りタイヤと路面の間に形成された管状の領域内で共鳴し
て拡大される現象である、いわゆる気柱共鳴音の発生を
大きくするとともに、副溝角部の打音を増加させること
になり、大きな騒音を発生する原因になった。

【０００９】そこで、この発明の目的は、操縦安定性と
耐ハイドロプレーニング性の双方を両立させるのに、ト
レッド接地幅とネガティブ率の双方を大きくするという
従来技術を用いずに、全く異なった技術を用いることに
よって達成することにより、騒音レベルを低減した空気
入りラジアルタイヤを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、トロイド状に延びるラジアルカーカス
のクラウン部外方に、ベルト、及び複数本のトレッド溝
を配設したトレッド部を有する、へん平率が50% 以下の
空気入りラジアルタイヤにおいて、このタイヤを、ETRT
O で規定する測定リムに装着し、内圧2.5barとし、静止
した状態で平板に対し垂直に置き、前記内圧に対応し、
荷重指数で決まる最大負荷能力の70% の荷重を加えた条
件下にて、タイヤのトレッド接地幅（PW）の、リム幅
（RW）に対する割合（PW／RW）が0.85未満であり、か
つ、ネガティブ率が25% 以下であることを特徴とする空
気入りラジアルタイヤである。尚、ここでいうトレッド
溝には、トレッドに配設した主溝や副溝のような比較的
溝幅の大きい溝の他、細溝やサイプも含めることとす
る。

【００１１】また、トレッド溝が、タイヤ円周に対し 0
°〜45°の角度範囲で延びる主溝、及び／又はタイヤ幅
方向に対し 0°〜44°の角度範囲で傾斜して延びる副溝
であることが好ましい。

【００１２】加えて、トレッド部に配設した全主溝の80
% 以上の部分は、溝幅が5mm 以下であること、トレッド
部に配設した全副溝の90% 以上の部分は、溝幅が6mm 以
下であること、トレッド部に配設したトレッド溝の70%
以上の部分は、溝幅が0.5 〜3.0mm の範囲であること、
そして、カーカスラインの最大幅（CW）は、リム幅（R
W）よりも小さく、かつ、タイヤ断面内にて、リムフラ
ンジ位置とタイヤのカーカスラインの最大幅位置とをタ
イヤ幅方向に移動させてタイヤ赤道面上に投影したとき
の２点間距離（CH) は、リムフランジ位置とタイヤの断
面高さ位置とを同様にタイヤ赤道面上に投影したときの
２点間距離(TH)の３分の１以下であることがより好適で
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に、本発明に従う空気入りラ
ジアルタイヤの代表的な半断面を示し、図２にこのタイ
ヤのトレッドパターンを示し、図中１は空気入りラジア
ルタイヤ、２はラジアルカーカス、３はラジアルカーカ
スのクラウン部、４はベルト、５は主溝、６はタイヤ幅
方向、７は副溝、８はトレッド部である。

【００１４】図に示すタイヤ１は、へん平率が50% 以下
の空気入りラジアルタイヤであり、トロイド状に延びる
ラジアルカーカス２のクラウン部３外方に、ベルト４、
及び主溝５と副溝７を含むトレッド溝を配設したトレッ
ド部８を有する。

【００１５】この発明タイヤの構成上の主な特徴は、リ
ム幅に対するトレッド接地幅とネガティブ率とを、（従
来の高性能タイヤに比し）小さくすることにあり、具体
的には、上述したようなETRTO で定める前記条件下に
て、タイヤのトレッド接地幅のリム幅に対する割合（PW
／RW）を0.85未満、好ましくは0.70〜0.82の範囲にし、
かつ、ネガティブ率を25% 以下、好ましくは15〜22% の
範囲にすることである。

【００１６】そして、このような構成を採用することに
よって、操縦安定性と耐ハイドロプレーニング性の双方
をバランス良く満足させながら、騒音の低減化も図るこ
とができる。

【００１７】すなわち、トレッド接地幅を小さくするこ
とによって、タイヤ接地域（特にその中央域）に浸入し
た水のタイヤ側方への排出能力が高めることができるた
め、耐ハイドロプレーニング性を向上させることがで
き、しかも、このときのトレッド接地幅の減少による実
質的なトレッド接地面積の減少分を、ネガティブ率を小
さく設定することによって補うことができることから、
操縦安定性についても、従来の高性能タイヤと同等以上
の性能を有することができ、これに加えて、トレッド接
地幅が小さいため、タイヤ接地面の前縁長さが短くなる
ので、音の発生源を小さくすることが可能となることに
伴って、副溝角部での打音も小さくなる結果として、騒
音レベルを低減することが可能となったのである。

【００１８】主溝５は、タイヤ円周に沿って延びるスト
レート状（図２）あるいはジグザグ状の円周主溝や、又
は方向性パターンを形成するようにタイヤ円周に対し 0
°超え45°以下の角度範囲、より好ましくは 5°〜30°
の角度範囲で延びる傾斜主溝のいずれであってもよく、
また、傾斜主溝の場合には、傾斜が直線状や曲線状又は
それらの組み合わせであってもよく、加えて、傾斜角度
は、一定であっても漸増させてもよく、必要に応じて適
宜変更することができる。

【００１９】主溝５の配設本数は特に限定はしないが、
主溝５が例えば図２に示すようにストレート状の円周主
溝である場合には 2〜5 本配設することが好ましく、ま
た、トレッド部に配設した全主溝の80% 以上の部分は溝
幅が5mm 以下であることが騒音の点から好ましい。

【００２０】すなわち、発明者が、タイヤと路面の接触
により主溝５で生じる気柱共鳴音を、主溝５の溝幅との
関係で調べたところ、主溝の溝幅が5mm 超え15mm以下で
あるときに、気柱共鳴音が大きくなる傾向があるからで
あり、また、主溝の溝幅が15mmを超えにした場合には、
騒音の点からすれば好ましいものの、ネガティブ率25%
以下を達成することを難しくするからである。

【００２１】また、副溝７は、タイヤ幅方向に沿って延
びるラグ溝や、図２に示すようにタイヤ幅方向に対し 0
°超え44°以下の角度範囲、より好ましくは 5°〜30°
の角度範囲で延びる傾斜副溝のいずれでもよく、後者の
場合には、副溝の配設形状や傾斜角度の変化の有無等に
ついては必要に応じて適宜変更することができる。

【００２２】副溝７の配設本数は特に限定はしない。ま
た、トレッド部に配設した全副溝の90% 以上の部分は、
副溝の溝幅が6mm を超えると副溝角部の打音が大きくな
ることから、副溝の溝幅を6mm 以下にすることが騒音の
点から好ましい。

【００２３】加えて、トレッド部に配設した全主溝及び
全副溝を含むトレッド溝の70% 以上の部分は、溝幅が0.
5 〜3.0mm の範囲にすることが前述の作用による当然の
結論として、より好適である。

【００２４】また、カーカスラインの最大幅をリム幅よ
りも小さくし、かつ、タイヤ断面内にて、リムフランジ
位置とタイヤのカーカスラインの最大幅位置とをタイヤ
赤道面に投影したときの２点間距離CHは、リムフランジ
位置とタイヤの断面高さ位置とをタイヤ赤道面に投影し
たときの２点間距離THの３分の１以下にすることによっ
て、リムフランジから接地幅端までのカーカス長さ（ペ
リフェリ）を、従来の高性能タイヤ（図４）に比べて小
さくすることができ、これによってサイド部の各方向の
剛性が向上し、タイヤの荷重負荷方向、タイヤ幅方向、
及びタイヤ周方向の全ての剛性も増加することになるこ
とから、これによって操縦安定性をより一層向上させる
ことができる。さらに、タイヤの荷重負荷方向の剛性の
増加は、振動の収まりやダンピング性も向上させること
ができる他、走行車線の変更時におけるロールの低減に
も効果がある。

【００２５】尚、上述したところは、本発明の実施の形
態の一部を示したにすぎず、請求の範囲において、種々
の変更を加えることができる。

【００２６】

【実施例】次に、本発明に従う空気入りラジアルタイヤ
を試作した実施例を以下に説明する。 ・実施例１ 実施例１のタイヤは、図３に示すようなタイヤ半断面を
有し、サイズが255/40ZR17であり、トロイド状に延びる
1プライからなるラジアルカーカス２のクラウン部３外
方に、 2層のコードゴム引き層からなるベルト４と、タ
イヤ周方向に延びる２本の主溝５及びタイヤ幅方向に対
し30°の角度で延びる複数本の副溝とを配設したトレッ
ド部８を有し、上述したようなETRTO で定める条件下に
て、タイヤのトレッド接地幅のリム幅に対する割合PW／
RWを0.82にし、かつ、ネガティブ率を22% にした。さら
に、トレッド部に配設した全ての主溝の溝幅を9 mmと
し、また、トレッド部に配設した全ての副溝の溝幅を7.
0mm とした。そして、カーカスラインの最大幅のリム幅
に対する割合を1.07とし、かつ、リムフランジ位置とタ
イヤのカーカスラインの最大幅位置との前記２点間距離
CHを、リムフランジ位置とタイヤの断面高さ位置との前
記２点間距離THの50% にした。その他のタイヤ構造につ
いては、従来品と同等である。

【００２７】・実施例２ 実施例２のタイヤは、トレッド部に配設した主溝の本数
を4 本とし、全主溝の、90% の部分の溝幅を4.5mm と
し、残りの部分の溝幅を6mm としたこと以外は実施例１
のタイヤとほぼ同等である。

【００２８】・実施例３ 実施例３のタイヤは、トレッド部に配設した全副溝の、
95% の部分の溝幅を5mm とし、残りの部分の溝幅を6 〜
10mmとしたこと以外は実施例２のタイヤとほぼ同等であ
る。

【００２９】・実施例４ 実施例４のタイヤは、図１に示すようなタイヤ半断面を
有し、カーカスラインの最大幅のリム幅に対する割合を
0.98とし、かつ、リムフランジ位置とタイヤのカーカス
ラインの最大幅位置との前記２点間距離を、リムフラン
ジ位置とタイヤの断面高さ位置との前記２点間距離の31
% にしたこと以外は実施例３のタイヤとほぼ同等であ
る。

【００３０】・比較例１ 比較例１のタイヤは、タイヤのトレッド接地幅のリム幅
に対する割合（PW／RW）を0.95とし、主溝幅を5mm(一
定) としたこと以外は実施例２のタイヤとほぼ同等であ
る。

【００３１】・比較例２ 比較例２のタイヤは、ネガティブ率を35% とし、主溝幅
を11mm( 一定) としたこと以外は実施例２のタイヤとほ
ぼ同等である。

【００３２】・従来例 従来例のタイヤは、図４に示すようなタイヤ半断面を有
し、サイズが255/40ZR17であり、前記割合PW／RWを0.95
とし、ネガティブ率を35% とし、トレッド部に配設した
主溝の溝幅を12mmとしたこと以外は実施例２のタイヤと
ほぼ同等である。いずれのタイヤも図２に示すパターン
を基本とし、各々の例に示す内容にてパターンを作成し
た。

【００３３】（試験方法）上記各供試タイヤについて、
操縦安定性、耐ハイドロプレーニング性、及び騒音につ
いての試験を行い、評価を行った。 （１）操縦安定性 操縦安定性は、乾いた路面と濡れた路面の双方でそれぞ
れ評価した。乾いた路面での操縦安定性は、長い直線部
分を含む高速周回路、コース規制されたカーブの多いハ
ンドリング路、半径100m程度の平坦な路面などからなる
テストコース内を、低速から高速での幅広い速度域で実
車走行し、このときの駆動・制動性、ハンドル応答性、
操舵時の路面グリップ特性、及びスリップ限界を越えて
からのコントロール性をドライバーがフィーリング評価
し、これらの評価から総合的に評価した。濡れた路面で
の操縦安定性は、テストコースの路面が水深 0〜5mm 程
度になるように水をまき、乾いた路面での操縦安定性の
場合と同様なフィーリング評価によって総合的に評価し
た。

【００３４】（２）耐ハイドロプレーニング性 耐ハイドロプレーニング性は、テストコースの路面が水
深6mm になるように水をまき、その上を直進方向に実車
走行し、このときハイドロプレーニングが発生したとき
の走行速度を３回測定し、これらの測定値の平均値によ
って評価した。

【００３５】（３）騒音 騒音は、タイヤ内圧3.0bar、定員乗車時の荷重で60〜80
km/hの速度で20kmの予備走行をした後、再度タイヤ内圧
を3.0barに調整し、試験車速度55km/hで惰行する車両の
進路中心線より7.5m離れた位置でかつ地上高さ1.2mの位
置にマイクロフォンを50cm間隔で2 台設置して騒音レベ
ルを測定し、これらの測定値によって評価した。これら
の評価結果を表１に示す。尚、表中の数値は、操縦安定
性A,B が従来例を100 とした指数比で示してあり、ま
た、耐ハイドロレーニング性が、従来例のハイドロレー
ニング発生速度を基準としたときの速度の向上分(km/h)
を示したものであり、これらはいずれも大きいほど優れ
ており、また、騒音は従来例の騒音レベルを基準とした
ときの低下量(dB)を示したものであり、小さいほど優れ
ている。

【００３６】

【表１】

【００３７】表１の結果から、実施例１〜４は、いずれ
も操縦安定性、耐ハイドロレーニング性、及び騒音の総
合性能が優れている。

【００３８】

【発明の効果】この発明によれば、タイヤサイズを大型
化することなく、操縦安定性と耐ハイドロプレーニング
性の双方を両立させることができ、加えて、騒音レベル
が低減したへん平率の小さい空気入りラジアルタイヤ、
いわゆる高性能タイヤの提供が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従う代表的な空気入りラジアルタイ
ヤ（高性能タイヤ）の半断面図であり、リム組みした状
態で示す。

【図２】図１に示すタイヤのトレッドパターンの一例を
示す図である。

【図３】他の実施例に使用したタイヤの半断面図であ
り、リム組みした状態で示す。

【図４】従来の高性能タイヤの半断面図であり、リム組
みした状態で示す。

【符号の説明】

1 空気入りラジアルタイヤ 2 ラジアルカーカス 3 ラジアルカーカスのクラウン部 4 ベルト 5 主溝 6 タイヤ幅方向 7 副溝 8 トレッド部 9 タイヤ赤道面

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トロイド状に延びるラジアルカーカスの
   クラウン部外方に、ベルト、及び複数本のトレッド溝を
   配設したトレッド部を有する、へん平率が50% 以下の空
   気入りラジアルタイヤにおいて、 このタイヤを、ETRTO で規定する測定リムに装着し、内
   圧2.5barとし、静止した状態で平板に対し垂直に置き、
   前記内圧に対応し、荷重指数で決まる最大負荷能力の70
   % の荷重を加えた条件下にて、 タイヤのトレッド接地幅（PW）の、リム幅（RW）に対す
   る割合（PW／RW）が0.85未満であり、かつ、 ネガティブ率が25% 以下であることを特徴とする空気入
   りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】 トレッド溝が、タイヤ円周に対し 0°〜
   45°の角度範囲で延びる主溝、及び／又はタイヤ幅方向
   に対し 0°〜44°の角度範囲で延びる副溝である請求項
   １記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 【請求項３】 トレッド部に配設した全主溝の80% 以上
   の部分は、溝幅が5mm 以下である請求項２に記載の空気
   入りラジアルタイヤ。
4. 【請求項４】 トレッド部に配設した全副溝の90% 以上
   の部分は、溝幅が6mm 以下である請求項２又は３に記載
   の空気入りラジアルタイヤ。
5. 【請求項５】 トレッド部に配設したトレッド溝の70%
   以上の部分は、溝幅が0.5 〜3.0mm の範囲である請求項
   １〜４のいずれか１項記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 【請求項６】 カーカスラインの最大幅（CW）は、リム
   幅（RW）よりも小さく、かつ、タイヤ断面内にて、リム
   フランジ位置とタイヤのカーカスラインの最大幅位置と
   をタイヤ幅方向に移動させてタイヤ赤道面上に投影した
   ときの２点間距離（CH) は、リムフランジ位置とタイヤ
   の断面高さ位置とを同様にタイヤ赤道面上に投影したと
   きの２点間距離(TH)の３分の１以下である請求項１〜５
   のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。