JP2016107728A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】タイヤの氷上制動性能を向上できる空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】この空気入りタイヤ1は、複数のブロック5を有する陸部33をトレッド面に備える。また、ブロック5が、複数の細浅溝7と、細浅溝7から離間して配置された複数の凹部8とを接地面に備える。また、細浅溝7が、0.2[mm]以上0.7[mm]以下の溝幅および0.2[mm]以上0.7[mm]以下の溝深さを有する。また、凹部8が、細浅溝7と同等の深さを有する。【選択図】図3
Description
この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、タイヤの氷上制動性能を向上できる空気入りタイヤに関する。
一般的な新品タイヤでは、薬品がトレッド表面に付着しているため、摩耗初期におけるブロックの吸水作用およびエッジ作用が小さく、氷上制動性能が低いという課題がある。このため、近年のスタッドレスタイヤでは、浅く微細な複数の細浅溝をブロックの表面に備える構成が採用されている。かかる構成では、摩耗初期にて、細浅溝が氷路面とトレッド面との間に介在する水膜を除去することにより、タイヤの氷上制動性能が向上する。かかる構成を採用する従来の空気入りタイヤとして、特許文献1、2に記載される技術が知られている。
この発明は、タイヤの氷上制動性能を向上できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、リブあるいはブロック列である陸部をトレッド面に備える空気入りタイヤにおいて、前記陸部が、複数の細浅溝と、前記細浅溝から離間して配置された複数の凹部とを接地面に備えることを特徴とする。
この発明にかかる空気入りタイヤでは、凹部が、隣り合う細浅溝の中間領域(特に、後述するブロックの端部や角部)に発生する水膜を除去して、細浅溝の吸水性能を補完する。これにより、タイヤの氷上制動性能が確保される利点がある。
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
[空気入りタイヤ]
図1は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。同図は、タイヤ径方向の片側領域の断面図を示している。また、同図は、空気入りタイヤの一例として、乗用車用ラジアルタイヤを示している。
図1は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。同図は、タイヤ径方向の片側領域の断面図を示している。また、同図は、空気入りタイヤの一例として、乗用車用ラジアルタイヤを示している。
同図において、タイヤ子午線方向の断面とは、タイヤ回転軸(図示省略)を含む平面でタイヤを切断したときの断面をいう。また、符号CLは、タイヤ赤道面であり、タイヤ回転軸方向にかかるタイヤの中心点を通りタイヤ回転軸に垂直な平面をいう。また、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向をいい、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向をいう。
この空気入りタイヤ1は、タイヤ回転軸を中心とする環状構造を有し、一対のビードコア11、11と、一対のビードフィラー12、12と、カーカス層13と、ベルト層14と、トレッドゴム15と、一対のサイドウォールゴム16、16と、一対のリムクッションゴム17、17とを備える(図1参照)。
一対のビードコア11、11は、複数のビードワイヤを束ねて成る環状部材であり、左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー12、12は、一対のビードコア11、11のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置されてビード部を構成する。
カーカス層13は、1枚のカーカスプライから成る単層構造あるいは複数のカーカスプライを積層して成る多層構造を有し、左右のビードコア11、11間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層13の両端部は、ビードコア11およびビードフィラー12を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。また、カーカス層13のカーカスプライは、スチールあるいは有機繊維材(例えば、アラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど)から成る複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で80[deg]以上95[deg]以下のカーカス角度(タイヤ周方向に対するカーカスコードの繊維方向の傾斜角)を有する。
ベルト層14は、一対の交差ベルト141、142と、ベルトカバー143とを積層して成り、カーカス層13の外周に掛け廻されて配置される。一対の交差ベルト141、142は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で20[deg]以上55[deg]以下のベルト角度を有する。また、一対の交差ベルト141、142は、相互に異符号のベルト角度(タイヤ周方向に対するベルトコードの繊維方向の傾斜角)を有し、ベルトコードの繊維方向を相互に交差させて積層される(クロスプライ構造)。ベルトカバー143は、コートゴムで被覆されたスチールあるいは有機繊維材から成る複数のコードを圧延加工して構成され、絶対値で0[deg]以上10[deg]以下のベルト角度を有する。また、ベルトカバー143は、交差ベルト141、142のタイヤ径方向外側に積層されて配置される。
トレッドゴム15は、カーカス層13およびベルト層14のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。一対のサイドウォールゴム16、16は、カーカス層13のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。一対のリムクッションゴム17、17は、左右のビードコア11、11およびカーカス層13の巻き返し部のタイヤ径方向内側にそれぞれ配置されて、リムフランジに対する左右のビード部の接触面を構成する。
[トレッドパターン]
図2は、図1に記載した空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。同図は、スタッドレスタイヤのトレッドパターンを示している。同図において、タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸周りの方向をいう。また、符号Tは、タイヤ接地端である。
図2は、図1に記載した空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。同図は、スタッドレスタイヤのトレッドパターンを示している。同図において、タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸周りの方向をいう。また、符号Tは、タイヤ接地端である。
図2に示すように、空気入りタイヤ1は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝21、22と、これらの周方向主溝21、22に区画された複数の陸部31〜33と、これらの陸部31〜33に配置された複数のラグ溝41〜43とをトレッド部に備える。
周方向主溝とは、摩耗末期を示すウェアインジケータを有する周方向溝であり、一般に、5.0[mm]以上の溝幅および7.5[mm]以上の溝深さを有する。また、ラグ溝とは、2.0[mm]以上の溝幅および3.0[mm]以上の溝深さを有する横溝をいう。
溝幅は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、溝開口部における左右の溝壁の距離の最大値として測定される。陸部が切欠部や面取部をエッジ部に有する構成では、溝長さ方向を法線方向とする断面視にて、トレッド踏面と溝壁の延長線との交点を基準として、溝幅が測定される。また、溝がタイヤ周方向にジグザグ状あるいは波状に延在する構成では、溝壁の振幅の中心線を基準として、溝幅が測定される。
溝深さは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、トレッド踏面から溝底までの距離の最大値として測定される。また、溝が部分的な凹凸部やサイプを溝底に有する構成では、これらを除外して溝深さが測定される。
規定リムとは、JATMAに規定される「適用リム」、TRAに規定される「Design Rim」、あるいはETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。また、規定内圧とは、JATMAに規定される「最高空気圧」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、規定荷重とは、JATMAに規定される「最大負荷能力」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。ただし、JATMAにおいて、乗用車用タイヤの場合には、規定内圧が空気圧180[kPa]であり、規定荷重が最大負荷能力の88[%]である。
例えば、図2の構成では、ストレート形状を有する4本の周方向主溝21、22がタイヤ赤道面CLを中心として左右対称に配置されている。また、4本の周方向主溝21、22により、5列の陸部31〜33が区画されている。また、陸部31が、タイヤ赤道面CL上に配置されている。また、各陸部31〜33が、タイヤ周方向に所定間隔で配置されて陸部31〜33をタイヤ幅方向に貫通する複数のラグ溝41〜43を備えている。また、セカンド陸部32が、タイヤ周方向に屈曲しつつ延在する周方向細溝23を備えている。そして、各陸部31〜33が、周方向主溝21、22、周方向細溝23およびラグ溝41〜43に区画されてブロック列となっている。
なお、図2の構成では、上記のように、周方向主溝21、22が、ストレート形状を有している。しかし、これに限らず、周方向主溝21、22が、タイヤ周方向に屈曲あるいは湾曲しつつ延在するジグザグ形状あるいは波状形状を有しても良い(図示省略)。
また、図2の構成では、上記のように、各陸部31〜33が、ラグ溝41〜43によりタイヤ周方向に分断されてブロック列となっている。しかし、これに限らず、例えば、ラグ溝41〜43が陸部31〜33の内部で終端するセミクローズド構造を有することにより、陸部31〜33がタイヤ周方向に連続するリブであっても良い(図示省略)。
また、図2の構成では、空気入りタイヤ1が、左右点対称なトレッドパターンを有している。しかし、これに限らず、空気入りタイヤ1が、例えば、左右線対称なトレッドパターン、左右非対称なトレッドパターン、タイヤ回転方向に方向性を有するトレッドパターンを有しても良い(図示省略)。
また、図2の構成では、空気入りタイヤ1が、タイヤ周方向に延在する周方向主溝21、22を備えている。しかし、これに限らず、空気入りタイヤ1が、周方向主溝21、22に代えて、タイヤ周方向に対して所定角度で傾斜しつつ延在する複数の傾斜主溝を備えても良い。例えば、空気入りタイヤ1が、タイヤ周方向に凸となるV字形状を有すると共にタイヤ幅方向に延在して左右のトレッド端に開口する複数のV字傾斜主溝と、隣り合うV字傾斜主溝を接続する複数のラグ溝と、これらのV字傾斜主溝およびラグ溝に区画された複数の陸部とを備えても良い(図示省略)。
[ブロックのサイプ]
図3は、図2に記載した空気入りタイヤの陸部を示す説明図である。同図は、ショルダー陸部33を構成する1つのブロック5の平面図を示している。
図3は、図2に記載した空気入りタイヤの陸部を示す説明図である。同図は、ショルダー陸部33を構成する1つのブロック5の平面図を示している。
図2および図3に示すように、この空気入りタイヤ1では、すべての陸部31〜33のブロック5が複数のサイプ6をそれぞれ有する。これらのサイプ6により、陸部31〜33のエッジ成分が増加して、タイヤの氷雪上性能が向上する。
サイプは、陸部に形成された切り込みであり、一般に1.0[mm]未満のサイプ幅および2.0[mm]以上のサイプ深さを有することにより、タイヤ接地時に閉塞する。なお、サイプ深さの上限は、特に限定がないが、一般に主溝の溝深さよりも浅い。
サイプ幅は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、陸部の接地面におけるサイプの開口幅の最大値として測定される。
なお、サイプ6は、両端部にて陸部31〜33の内部で終端するクローズド構造、一方の端部にてブロック5のエッジ部に開口して他方の端部にてブロック5の内部で終端するセミクローズド構造、および、両端部にてブロック5の内部で終端するオープン構造のいずれを有しても良い。また、陸部31〜33におけるサイプ6の長さ、枚数および配置構造は、当業者自明の範囲内にて適宜選択できる。また、サイプ6は、タイヤ幅方向、タイヤ周方向、およびこれらに傾斜する方向の任意の方向に延在できる。
例えば、図3の構成では、ショルダー陸部33が、最外周方向主溝22および複数のラグ溝43(図2参照)に区画されて成る複数のブロック5を備えている。また、1つのブロック5が複数のサイプ6を備えている。また、これらのサイプ6が、タイヤ幅方向に延在するジグザグ形状を有し、また、タイヤ周方向に所定間隔をあけて並列に配置されている。また、タイヤ周方向の最も外側にあるサイプ6が、両端部にてブロック5の内部で終端するクローズド構造を有している。これにより、タイヤ転動時におけるブロック5の踏み込み側および蹴り出し側のエッジ部の剛性が確保されている。また、タイヤ周方向の中央部にあるサイプ6が、一方の端部にて周方向主溝22に開口し、他方の端部にてブロック5の内部で終端するセミクローズド構造を有している。これにより、ブロック5の中央部の剛性が低減されて、ブロックのタイヤ周方向の剛性分布が均一化されている。
[ブロックの細浅溝]
図4は、図3に記載したブロックの要部を示す拡大図である。図5は、図4に記載したブロックの接地面のA−A視断面図である。これらの図において、図4は、サイプ6、細浅溝7および凹部8の位置関係を示し、図5は、細浅溝7および凹部8の深さ方向の断面図を示している。
図4は、図3に記載したブロックの要部を示す拡大図である。図5は、図4に記載したブロックの接地面のA−A視断面図である。これらの図において、図4は、サイプ6、細浅溝7および凹部8の位置関係を示し、図5は、細浅溝7および凹部8の深さ方向の断面図を示している。
この空気入りタイヤ1では、陸部31〜33が、複数の細浅溝7を接地面に備える(図3参照)。かかる構成では、タイヤ接地時にて、細浅溝7が氷路面とトレッド面との間に介在する水膜を吸い取って除去することにより、タイヤの氷上制動性能が向上する。
細浅溝7は、0.2[mm]以上0.7[mm]以下の溝幅および0.2[mm]以上0.7[mm]以下の溝深さHg(図5参照)を有する。このため、細浅溝7は、サイプ6よりも浅い。また、複数の細浅溝7が、陸部31〜33の全面に配置されている。
例えば、図3の構成では、複数の細浅溝7が、ショルダー陸部33の接地面の全域に渡って配置されている。また、細浅溝7が、直線形状を有し、タイヤ周方向に対して所定の傾斜角θ(図4参照)にて傾斜して配置されている。また、複数の細浅溝7が、相互に所定間隔P(図4参照)をあけつつ並列に配置されている。また、図4に示すように、細浅溝7が、サイプ6と交差しており、サイプ6により長手方向に分断されている。
なお、図3のように、複数の細浅溝7が長尺形状を有して相互に並列に配置される構成では、細浅溝7の傾斜角θ(図4参照)が、20[deg]≦θ≦80[deg]の範囲にあることが好ましく、40[deg]≦θ≦60[deg]の範囲にあることがより好ましい。また、細浅溝7の配置間隔P(図4参照)が、2.5[mm]≦P≦6.0[mm]の範囲にあることが好ましく、3.0[mm]≦P≦5.0[mm]の範囲にあることがより好ましい。これにより、細浅溝7による水膜除去作用が適正に確保され、また、陸部31〜33の接地面積が確保される。なお、細浅溝7の配置密度は、特に限定がないが、上記の配置間隔Pにより制約を受ける。
細浅溝7の配置間隔Pは、隣り合う細浅溝7、7の溝中心線の距離として定義される。
[ブロックの凹部]
図2および図3に示すように、この空気入りタイヤ1では、すべての陸部31〜33が、複数の凹部8を接地面に備える。かかる構成では、タイヤ接地時にて、凹部8が氷路面とトレッド面との間に生ずる水膜を吸い取り、また、凹部8により陸部31〜33のエッジ成分が増加して、タイヤの氷上制動性能が向上する。
図2および図3に示すように、この空気入りタイヤ1では、すべての陸部31〜33が、複数の凹部8を接地面に備える。かかる構成では、タイヤ接地時にて、凹部8が氷路面とトレッド面との間に生ずる水膜を吸い取り、また、凹部8により陸部31〜33のエッジ成分が増加して、タイヤの氷上制動性能が向上する。
凹部8は、陸部31〜33の接地面に形成されたクローズドな窪み(接地面の境界に開口していない窪み。いわゆるディンプル)であり、陸部31〜33の接地面にて任意の幾何学的形状を有する。例えば、凹部8が、円形、楕円形、四角形、六角形などの多角形を有し得る。円形あるいは楕円形の凹部8は、陸部31〜33の接地面の偏摩耗が小さい点で好ましく、多角形の凹部8は、エッジ成分が大きく氷上制動性能を向上できる点で好ましい。
また、凹部8の開口面積が、2.5[mm^2]以上10[mm^2]以下の範囲にあることが好ましい。例えば、円形の凹部8であれば、その直径が約1.8[mm]〜3.6[mm]の範囲にある。これにより、凹部8の水膜除去性能が確保される。
凹部8の開口面積は、陸部31〜33の接地面における凹部8の開口面積であり、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。
また、凹部8の深さHd(図5参照)と、細浅溝7の溝深さHgとが、0.5≦Hd/Hg≦1.5の関係を有することが好ましく、0.8≦Hd/Hg≦1.2の関係を有することがより好ましい。すなわち、凹部8の深さHdと細浅溝7の溝深さHgとが略同一である。これにより、陸部31〜33の接地面の吸水作用が向上する。また、凹部8が、サイプ(例えば、線状サイプ6や円形サイプ(図示省略))と比較して浅いので、陸部31〜33の剛性が適正に確保される。これにより、タイヤの氷上制動性能が確保される。
また、凹部8の壁角度α(図5参照)が、−85[deg]≦α≦95[deg]の範囲にあることが好ましい。すなわち、凹部8の内壁が陸部31〜33の接地面に対して略垂直であることが好ましい。これにより、凹部8のエッジ成分が増加する。
凹部8の壁角度αは、凹部8の深さ方向の断面視にて、陸部31〜33の接地面と凹部8の内壁とのなす角として測定される。
また、図4に示すように、凹部8は、サイプ6から離間して配置される。すなわち、凹部8とサイプ6とは、陸部31〜33の接地面にて相互に異なる位置に配置されて、交差しない。また、凹部8とサイプ6との距離gは、0.2[mm]≦gの範囲にあることが好ましく、0.3[mm]≦gの範囲にあることがより好ましい。これにより、陸部31〜33の剛性が適正に確保される。
また、図4に示すように、凹部8は、細浅溝7から離間して配置される。すなわち、凹部8と細浅溝7とが、陸部31〜33の接地面にて交差することなく相互に分離して配置される。これにより、凹部8と細浅溝7とが交差しないので、両者が相互に交差する構成と比較して、陸部31〜33の接地面の連続性が確保される。また、凹部8が、隣り合う細浅溝7、7の中間領域(特に、後述するブロック5の端部や角部)に発生する水膜を除去して、細浅溝の吸水性能を補完する。これにより、タイヤの氷上制動性能が向上する。
また、凹部8と細浅溝7との距離が、0.1[mm]以上の範囲にあることが好ましく、0.2[mm]以上の範囲にあることがより好ましい。これにより、凹部8と細浅溝7とが適正に分離されて、陸部31〜33の剛性が適正に確保される。なお、凹部8と細浅溝7との距離の上限は、特に限定がないが、細溝7の配置間隔および凹部8の外径により制約を受ける。
例えば、図3の構成では、直線形状を有する複数の細浅溝7が、タイヤ周方向に対して所定角度で傾斜しつつ所定間隔で陸部33の全面に配置されている。このため、図4に示すように、隣り合う細浅溝7、7が、相互に平行に配置されて一方向に併走している。また、凹部8が、細浅溝7に交差することなく、隣り合う2本の細浅溝7、7の間に配置されている。また、1つの凹部と左右の細浅溝7、7との距離が、一定に設定されている。
また、図3に示すように、凹部8は、細浅溝7と比較して、疎に配置される。具体的には、陸部31〜33の連続した接地面の全域における凹部8の配置密度Daが、0.8[個/cm^2]≦Da≦4.0[個/cm^2]の範囲にあることが好ましく、1.0[個/cm^2]≦Da≦3.0[個/cm^2]の範囲にあることがより好ましい。これにより、陸部31〜33の接地面の面積が確保される。
凹部8の配置密度Daは、陸部31〜33の連続した接地面の面積に対する凹部8の総数として定義される。例えば、陸部がタイヤ周方向に連続するリブである場合(図示省略)には、1つのリブ全体の接地面積に対する凹部8の総数が、上記の配置密度Daとなる。また、陸部がブロックである場合(図2および図3参照)には、1つのブロック5の接地面積に対する凹部8の総数が、上記の配置密度Daとなる。
陸部の接地面積は、タイヤが規定リムに装着されて規定内圧を付与されると共に静止状態にて平板に対して垂直に置かれて規定荷重に対応する負荷を加えられたときのタイヤと平板との接触面にて、測定される。
また、図3の構成では、ショルダー陸部33のブロック5が、矩形状の接地面を有している。また、複数のサイプ6が、タイヤ周方向に並列に配置されてブロック5をタイヤ周方向に複数の区間に区画している。また、すべての区間が、少なくとも1つの凹部8を有している。また、ブロック5のタイヤ周方向の中央部では、ブロック5の周方向主溝22側の端部に凹部8を有する区間と、前記端部に凹部8を有さない区間とが、タイヤ周方向に交互に配置されている。また、ブロック5のタイヤ周方向の両端部の区間では、凹部8が、ブロック5の周方向主溝22側の角部にそれぞれ配置されている。また、ブロック5のタイヤ周方向の両端部の区間では、凹部8が、タイヤ幅方向の中央領域に配置されていない(角部に配置されている)。
陸部31〜33の中央領域は、陸部31〜33の連続した接地面のタイヤ幅方向の中央領域50[%]の領域として定義される。また、陸部31〜33の端部領域は、陸部31〜33の連続した接地面のタイヤ幅方向の左右の端部25[%]の各領域として定義される。また、陸部31〜33に形成された部分的な切欠部311(後述する図7参照)を除外して、中央領域および端部領域が定義される。また、例えば、陸部がタイヤ周方向に連続するリブである場合(図示省略)には、1つのリブ全体の接地面について中央領域および端部領域が定義される。また、陸部がブロックである場合(図2および図3参照)には、1つのブロック5の接地面について中央領域および端部領域が定義される。また、凹部8の中心が上記の中央領域あるいは端部領域にあれば、凹部8が上記の中央領域あるいは端部領域に配置されているといえる。
陸部31〜33の角部は、陸部の接地面の角部を含む5[mm]四方の領域として定義される。陸部の角部は、主溝およびラグ溝により区画された陸部の部分のみならず、陸部に形成された切欠部により区画された陸部の部分を含む。また、凹部8の中心が上記の角部にあれば、凹部8が上記の角部に配置されているといえる。
陸部の接地面は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に静止状態にて平板に対して垂直に置いて規定荷重に対応する負荷を加えたときのタイヤと平板との接触面にて定義される。
また、図3の構成では、タイヤ周方向に隣り合う任意の3つの区間が、タイヤ幅方向の端部領域に凹部8を有する区間と、タイヤ幅方向の中央領域に凹部8を有する区間とをそれぞれ含んでいる。これにより、凹部8が陸部31〜33の端部領域および中央領域に分散して配置されている。
ブロック5のタイヤ周方向の両端部の区間とは、複数のサイプ6によりタイヤ周方向に区画されたブロック5の複数の区間のうち、タイヤ周方向の両端部に位置する一対の区間をいう。また、ブロック5のタイヤ周方向の中央部の区間とは、前記タイヤ周方向の両端部の区間を除いた区間をいう。
ブロック5のタイヤ幅方向の端部領域、特に、周方向主溝22側の端部領域では、タイヤ接地時にてブロック5の中央部よりも大きな接地圧が作用する。このため、氷路面の走行時にて接地圧により路面の氷が溶け易く、水膜が発生し易い。したがって、凹部8がブロック5の端部および角部に配置されることにより、氷路面の水膜が効率的に吸収されて、タイヤの氷上制動性能が向上する。
また、図3の構成では、サイプ6が、ラグ溝43に平行ないしは若干傾斜して配置され、また、タイヤ接地端Tからタイヤ幅方向内側の領域にのみ配置されている。また、細浅溝7が、タイヤ接地端Tを越えて陸部33のタイヤ幅方向外側の領域まで延在している。また、凹部8が、タイヤ接地端Tからタイヤ幅方向内側の領域にのみ配置されている。
タイヤ接地端Tとは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に静止状態にて平板に対して垂直に置いて規定荷重に対応する負荷を加えたときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の最大幅位置をいう。
なお、上記の構成では、少なくとも一部の凹部8が、タイヤ成形金型(図示省略)のベント孔に対応する位置に配置されることが好ましい。すなわち、タイヤ加硫成形工程では、グリーンタイヤをタイヤ成形金型に押圧するために、タイヤ成形金型内の空気を外部に排出する必要がある。このため、タイヤ成形金型が、陸部31〜33の接地面を成形する金型面に、複数のベント装置(図示省略)を有している。また、ある種のベント装置は、加硫成形後の陸部31〜33の接地面に、ベント穴(小さな窪み)を形成する。そこで、このベント穴を上記の凹部8として用いることにより、ベント穴を有効に利用し、また、陸部31〜33の接地面における無用な窪みを低減して陸部31〜33の接地面積を適正に確保できる。
図6および図7は、図2に記載した空気入りタイヤの陸部を示す説明図である。これらの図において、図6は、セカンド陸部32を構成する1つのブロック5の平面図を示している。また、図7は、センター陸部31を構成する1つのブロック5の平面図を示している。
図2の構成では、セカンド陸部32が、1本の周方向細溝23によりタイヤ幅方向に分断され、さらに複数のラグ溝42によりタイヤ周方向に分断されて、複数のブロック5が区画されている。また、セカンド陸部32のタイヤ幅方向内側の領域には、タイヤ周方向に長尺なブロック5が形成され、タイヤ幅方向外側の領域には、短尺なブロック5が形成されている。
また、図6に示すように、セカンド陸部32のタイヤ幅方向外側のブロック5が、矩形状の接地面を有している。また、複数のサイプ6が、タイヤ周方向に並列に配置されてブロック5を複数の区間に区画している。また、すべての区間が、少なくとも1つの凹部8を有している。また、ブロック5のタイヤ周方向の中央部では、ブロック5のタイヤ幅方向の端部領域にのみ凹部8を有する区間と、タイヤ幅方向の中央領域にのみ凹部8を有する区間とが、タイヤ周方向に交互に配置されている。また、凹部8が、ブロック5の4つの角部にそれぞれ配置されている。また、ブロック5のタイヤ周方向の両端部の区間では、凹部8が、タイヤ幅方向の中央領域に配置されていない。
一般に、短尺なブロック5を有する陸部32では、ブロック5の剛性が低いため、車両制動時にて、ブロック5の倒れ込み量が大きい。特に、ブロック5が複数のサイプ6を有する構成では、その傾向が顕著となり、タイヤの氷上制動性能が低下し易い。そこで、かかる構成では、ブロック5が、サイプ6で区画されたブロック5のすべての区間に凹部8を有することにより、氷路面の水膜が効率的に吸収されて、タイヤの氷上制動性能が確保される。
また、図2の構成では、センター陸部31が、複数のラグ溝41によりタイヤ周方向に分断されて、複数のブロック5が区画されている。また、ブロック5が、セカンド陸部32のラグ溝42の延長線上に、切欠部311を有している。また、ブロック5が、矩形状の接地面を有している。
また、図7に示すように、複数のサイプ6が、タイヤ周方向に並列に配置されてブロック5を複数の区間に区画している。また、ブロック5が、凹部8を有さない区間を有している。また、任意の隣り合う3つの区間が、凹部8を有さない区間を含んでいる。例えば、図7の構成では、ブロック5のタイヤ幅方向の両端部にのみ凹部8を有する区間と、凹部8を有さない区間とが、タイヤ周方向に交互に配置されている。また、凹部8が、ブロック5の4つの角部にそれぞれ配置されている。また、ブロック5のタイヤ周方向の両端部の区間では、凹部8が、タイヤ幅方向の中央領域に配置されていない。また、切欠部311に隣接する区間が、凹部8を有している。
一般に、タイヤ赤道面CL上にある陸部31(図2参照)、あるいは、タイヤ赤道面CLを挟んで隣り合う陸部(図示省略)は、センター陸部と呼ばれる。かかるセンター陸部31は、タイヤの操縦安定性能を確保するために、高い剛性を有することが好ましい。そこで、図7のように、センター陸部31のブロック5が凹部8を有さない区間を部分的に有することにより、ブロック5の剛性が確保されて、タイヤの操縦安定性能が確保される。
[変形例]
図8〜図14は、図4に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。これらの図は、サイプ6、細浅溝7および凹部8の位置関係を示している。
図8〜図14は、図4に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。これらの図は、サイプ6、細浅溝7および凹部8の位置関係を示している。
図4の構成では、細浅溝7が、タイヤ周方向に対して所定角度θで傾斜して配置されている。かかる構成では、傾斜した細浅溝7により、タイヤ周方向およびタイヤ幅方向の双方へのエッジ成分が生じる点で好ましい。
しかし、これに限らず、細浅溝7が、タイヤ周方向に平行に延在しても良いし(図8参照)、タイヤ幅方向に平行に延在しても良い(図9参照)。
また、図4の構成では、細浅溝7が、直線形状を有している。かかる構成では、細浅溝7の形成が容易な点で好ましい。
しかし、これに限らず、細浅溝7が、ジグザグ形状を有しても良いし(図10参照)、波状形状を有しても良い(図11参照)。このとき、図10および図11のように、複数の細浅溝7が相互に位相を揃えて配置されても良いし、図12のように、相互に位相をずらして配置されても良い。また、図13に示すように、細浅溝7が、屈曲あるいは湾曲した短尺構造を有しても良い。このとき、短尺な細浅溝7が、相互にオフセットしつつ連なって配列されても良いし(図13参照)、マトリクス状に整列して配置されても良い(図示省略)。また、細浅溝7が、円弧形状を有しても良いし(図14参照)、S字形状などの湾曲形状を有しても良い(図示省略)。
また、図10〜図14においても、図4、図8および図9の構成と同様に、細浅溝7が、タイヤ周方向に対して所定角度θで傾斜しても良いし、タイヤ周方向に平行に延在しても良いし、タイヤ幅方向に平行に延在しても良い。なお、細浅溝7がジグザグ形状あるいは波状形状を有する場合には、細浅溝7の傾斜角θがジグザグ形状あるいは波状形状の振幅の中心を基準として測定される。
図15および図16は、図4に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。これらの図は、サイプ6、細浅溝7および凹部8の位置関係を示している。
図4の構成では、細浅溝7が、所定方向に延在する線状構造を有している。かかる構成では、細浅溝7が、ブロック5の接地面の全域に渡って連続的に延在できる点で好ましい。
しかし、これに限らず、図15および図16に示すように、細浅溝7が、環状構造を有し、相互に所定間隔をあけて配置されても良い。例えば、細浅溝7が、円形状(図15)あるいは楕円形状(図示省略)、矩形状(図16)、三角形状、六角形状などの多角形状(図示省略)を有し得る。また、かかる構成においても、凹部8が、細浅溝7に対して交差しないように配置される。
図17は、図5に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。同図は、細浅溝7a、7bおよび凹部8の深さ方向の断面図を示している。
図5の構成では、すべての細浅溝7が、同一の溝深さHgを有している。
これに対して、図17の構成では、一部の細浅溝7bの溝深さが、基準となる細浅溝7aの溝深さHgよりも浅く設定される。かかる構成では、タイヤの摩耗進行により、浅い溝深さを有する細浅溝7bが先に消滅し、その後に深い溝深さHgを有する細浅溝7aが消滅する。これにより、すべての細浅溝7が同時に消滅することによるブロック5の性状変化を抑制できる。
図18〜図21は、図4に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。これらの図は、サイプ6、細浅溝7および凹部8の位置関係を示している。
図4の構成では、すべての細浅溝7が相互に平行に配置されている。このため、細浅溝7が相互に交差することなく、縞状に配置されている。
しかし、これに限らず、図18〜図21に示すように、細浅溝7が相互に交差あるいは連通して配置されても良い。例えば、図18〜図19のように、複数の細浅溝7が網目状に配置されても良い。このとき、細浅溝7が、タイヤ周方向およびタイヤ幅方向に対して傾斜して配置されても良いし(図18)、タイヤ周方向およびタイヤ幅方向に対して平行に配置されて良い(図19)。また、一部の細浅溝7が、例えば、円弧状、波状など湾曲して配置されても良い(図20)。また、細浅溝7が、環状構造を有して相互に連通して配置されても良い(図21)。例えば、図21の構成では、細浅溝7がハニカム状に配置されている。また、これらの構成においても、凹部8が、細浅溝7に対して交差しないように配置される。
[効果]
以上説明したように、この空気入りタイヤ1は、リブあるいはブロック列である陸部31〜33をトレッド面に備える(図2参照)。また、陸部31〜33が、複数の細浅溝7と、細浅溝7から離間して配置された複数の凹部8とを接地面に備える(図3および図4参照)。
以上説明したように、この空気入りタイヤ1は、リブあるいはブロック列である陸部31〜33をトレッド面に備える(図2参照)。また、陸部31〜33が、複数の細浅溝7と、細浅溝7から離間して配置された複数の凹部8とを接地面に備える(図3および図4参照)。
かかる構成では、(1)陸部31〜33が凹部8を接地面に備えるので、陸部31〜33のエッジ成分が増加して、タイヤの氷上制動性能が向上する利点がある。また、(2)凹部8と細浅溝7とが交差しないので、両者が相互に交差する構成と比較して、陸部31〜33の接地面の連続性が確保される。これにより、陸部31〜33の接地性が向上して、タイヤの氷上制動性能が向上する利点がある。また、(3)凹部8が、隣り合う細浅溝7、7の中間領域(特に、ブロック5の端部や角部)に発生する水膜を除去して、細浅溝7の吸水性能を補完する。これにより、陸部31〜33の吸水性が向上して、タイヤの氷上制動性能が向上する利点がある。また、(4)凹部8が、サイプ(例えば、線状サイプ6や円形サイプ(図示省略))と比較して浅いので、陸部31〜33の剛性が適正に確保される。これにより、タイヤの氷上制動性能が確保される利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、陸部31〜33の連続した接地面(図3では、ブロック5の接地面)の全域における凹部8の配置密度Daが、0.8[個/cm^2]≦Da≦4.0[個/cm^2]の範囲にある。これにより、凹部8の配置密度が適正化される利点がある。すなわち、0.8[個/cm^2]≦Daであることにより、凹部8の配置数が確保されて、凹部8に水膜の除去作用が適正に確保される。また、Da≦4.0[個/cm^2]であることにより、陸部31〜33の接地面積が適正に確保される。
また、この空気入りタイヤ1では、陸部31〜33が、複数のサイプ6を接地面に備え、且つ、凹部8が、サイプ6から離間して配置される(例えば、図3参照)。かかる構成では、凹部8とサイプ6とが相互に分離して配置されるので、陸部31〜33の剛性が確保されて、タイヤの氷上制動性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、複数のサイプ6が、並列に配置されて陸部32をタイヤ周方向に複数の区間に区画する(図示省略)。また、タイヤ幅方向の中央領域にのみ凹部8を有する前記区間と、タイヤ幅方向の端部領域にのみ凹部8を有する前記区間とが、タイヤ周方向に交互に配置される。かかる構成では、凹部8が分散して配置されるので、凹部8による水膜の吸収作用を高めつつ陸部の剛性を確保できる利点がある。また、連続する区間が凹部をそれぞれ有するので、氷路面の水膜が効率的に吸収されて、タイヤの氷上制動性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、複数のサイプ6が、タイヤ周方向に並列に配置されて陸部31〜33を複数の区間に区画する。また、隣り合う任意の一対の前記区間の少なくとも一方が、タイヤ幅方向の端部領域に凹部8を有する(図3および図7参照)。かかる構成では、接地圧が高く水膜が発生し易いタイヤ幅方向の端部領域に、凹部8が配置される。これにより、氷路面の水膜が効率的に吸収されて、タイヤの氷上制動性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、複数のサイプ6が、タイヤ周方向に並列に配置されて陸部31〜33を複数の区間に区画する。また、タイヤ周方向に隣り合う任意の3つの前記区間が、タイヤ幅方向の端部領域に凹部8を有する前記区間と、タイヤ幅方向の中央領域に凹部8を有する前記区間とをそれぞれ含む(図3および図6参照)。これにより、凹部8が陸部31〜33の端部領域および中央領域に分散して配置される利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、複数のサイプ6が、タイヤ周方向に並列に配置されて陸部31〜33を複数の区間に区画する。また、タイヤ周方向に隣り合う任意の3つの前記区間が、凹部8を有する区間と、凹部8を有さない前記区間とをそれぞれ含む(図7参照)。かかる構成では、凹部8を有さない区間が配置されることにより、凹部8が分散して配置される。これにより、陸部31〜33の接地面積が確保されて、タイヤの氷上制動性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、陸部31〜33が、複数のブロック5を有するブロック列であり、ブロック5の角部に凹部8を有する(図3、図6および図7参照)。かかる構成では、接地圧が高く水膜が発生し易いブロック5の角部に、凹部8が配置される。これにより、氷路面の水膜が効率的に吸収されて、タイヤの氷上制動性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、陸部31〜33が、複数のブロック5を有するブロック列であり、ブロック5のタイヤ周方向の端部かつタイヤ幅方向の中央領域には凹部8を有さない(図3、図6および図7参照)。これにより、ブロックの踏み込み側および蹴り出し側の端部の接地面積および剛性が確保されて、タイヤの氷上制動性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、凹部8の開口面積が、2.5[mm^2]以上10[mm^2]以下の範囲にある。これにより、凹部8の開口面積が適正化される利点がある。すなわち、凹部8の開口面積が2.5[mm^2]以上であることにより、凹部8のエッジ作用および吸水性が確保される。また、凹部8の開口面積が10[mm^2]以下であることにより、陸部31〜33の接地面積および剛性が確保される。
また、この空気入りタイヤ1では、凹部8が、陸部31〜33の接地面にて円形状(図4参照)あるいは楕円形状(図示省略)を有する。これにより、凹部8が多角形を有する構成(図示省略)と比較して、陸部31〜33の接地面の偏摩耗を抑制できる利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、凹部8の壁角度αが、−85[deg]≦α≦95[deg]の範囲にある(図5参照)。これにより、凹部8のエッジ作用が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、凹部8の深さHdと、細浅溝7の溝深さHgとが、0.5≦Hd/Hg≦1.5の関係を有する(図5参照)。これにより、凹部8の深さHdが適正化される利点がある。すなわち、0.5≦Hd/Hgであることにより、凹部8の吸水作用が確保される。また、Hd/Hg≦1.5であることにより、凹部8が細浅溝7に対して深過ぎることに起因する陸部31〜33の剛性低下を抑制できる。
また、この空気入りタイヤ1では、少なくとも一部の凹部8が、タイヤ成形金型のベント穴(図示省略)に対応する位置に配置される。ベント穴を有効に利用し、また、陸部31〜33の接地面における無用な窪みを低減して陸部31〜33の接地面積を適正に確保できる利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、複数の細浅溝7が、長手形状を有すると共に相互に並列に配置される(図4、図8〜図14参照)。かかる構成では、細浅溝7が長手形状を有することにより、細浅溝7に吸収された水膜を細浅溝7の長手方向にガイドして排出できる。また、凹部8がかかる長手形状を有する複数の細浅溝7に跨って配置されるので、凹部8が吸収された水膜の溜まり場となり、陸部31〜33の吸水性が向上する。これらにより、タイヤの氷上制動性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、複数の細浅溝7が、環状形状を有すると共に相互に分離して配置される(図15および図16参照)。かかる構成では、細浅溝7が陸部31〜33を貫通する構成と比較して、陸部31〜33の剛性が高い。これにより、タイヤの氷上制動性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、複数の細浅溝7が、網目状に配置される(図18〜図20参照)。これにより、細浅溝7の溝面積が増加して、細浅溝7による水膜の吸収作用が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、複数の細浅溝7が、環状形状を有すると共に相互に連通して配置される(図21参照)。これにより、細浅溝7の溝面積が増加して、細浅溝7による水膜の吸収作用が向上する利点がある。
図22は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
この性能試験では、複数種類の試験タイヤについて、氷上制動性能に関する評価が行われた。また、タイヤサイズ195/65R15の試験タイヤがJATMA規定の適用リムに組み付けられ、この試験タイヤに230[kPa]の空気圧およびJATMA規定の最大負荷が付与される。また、試験タイヤが、試験車両である排気量1600[cc]かつFF(Front engine Front drive)方式のセダンに装着される。
氷上制動性能に関する評価では、試験車両が所定の氷路面を走行し、走行速度40[km/h]からの制動距離が測定される。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。
実施例1〜8の試験タイヤは、図1および図2の構成を備え、陸部31〜33のブロック5がサイプ6、細浅溝7および凹部8をそれぞれ有する。また、図4に示すように、直線状の細浅溝7がタイヤ周方向に傾斜しつつ平行に配置されてブロック5を貫通する。また、実施例1、2では、凹部8が、ブロック5のタイヤ幅方向の端部領域にのみ配置され(例えば、図7参照)、実施例3〜8では、凹部8が、ブロック5の全域に配置される(例えば、図3および図6参照)。また、細浅溝7の溝深さが、0.3[mm]である。
従来例の試験タイヤでは、実施例2の構成において、ブロック5がサイプ6および細浅溝7のみを有し、凹部8を有していない。
試験結果に示すように、実施例1〜8の試験タイヤでは、タイヤの氷上制動性能が向上することが分かる。
1:空気入りタイヤ、21、22:周方向主溝、23:周方向細溝、31〜33:陸部、311:切欠部、41〜43:ラグ溝、5:ブロック、6:サイプ、7:細浅溝、8:凹部、11:ビードコア、12:ビードフィラー、13:カーカス層、14:ベルト層、141、142:交差ベルト、143:ベルトカバー、15:トレッドゴム、16:サイドウォールゴム、17:リムクッションゴム
Claims (14)
- リブあるいはブロック列である陸部をトレッド面に備える空気入りタイヤにおいて、
前記陸部が、複数の細浅溝と、前記細浅溝から離間して配置された複数の凹部とを接地面に備えることを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記陸部の連続した接地面の全域における前記凹部の配置密度Daが、0.8[個/cm^2]≦Da≦4.0[個/cm^2]の範囲にある請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記陸部が、複数のサイプを接地面に備え、且つ、前記凹部が、前記サイプから離間して配置される請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
- 前記複数のサイプが、並列に配置されて前記陸部をタイヤ周方向に複数の区間に区画し、且つ、タイヤ幅方向の中央領域にのみ前記凹部を有する前記区間と、タイヤ幅方向の端部領域にのみ前記凹部を有する前記区間とが、タイヤ周方向に交互に配置される請求項1〜3のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
- 前記複数のサイプが、タイヤ周方向に並列に配置されて前記陸部を複数の区間に区画し、且つ、隣り合う任意の一対の前記区間の少なくとも一方が、タイヤ幅方向の端部領域に前記凹部を有する請求項1〜4のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
- 前記複数のサイプが、タイヤ周方向に並列に配置されて前記陸部を複数の区間に区画し、且つ、タイヤ周方向に隣り合う任意の3つの前記区間が、タイヤ幅方向の端部領域に前記凹部を有する前記区間と、タイヤ幅方向の中央領域に前記凹部を有する前記区間とをそれぞれ含む請求項1〜5のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
- 前記複数のサイプが、タイヤ周方向に並列に配置されて前記陸部を複数の区間に区画し、且つ、タイヤ周方向に隣り合う任意の3つの前記区間が、前記凹部を有する前記区間と、前記凹部を有さない前記区間とをそれぞれ含む請求項1〜6のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
- 前記陸部が、複数のブロックを有するブロック列であり、前記ブロックの角部に前記凹部を有する請求項1〜7のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
- 前記陸部が、複数のブロックを有するブロック列であり、前記ブロックのタイヤ周方向の端部かつタイヤ幅方向の中央領域には前記凹部を有さない請求項1〜8のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
- 前記凹部の開口面積が、2.5[mm^2]以上10[mm^2]以下の範囲にある請求項1〜9のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
- 前記凹部が、前記陸部の接地面にて円形状あるいは楕円形状を有する請求項1〜10のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
- 前記凹部の壁角度αが、−85[deg]≦α≦95[deg]の範囲にある請求項1〜11のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
- 前記凹部の深さHdと、前記細浅溝の溝深さHgとが、0.5≦Hd/Hg≦1.5の関係を有する請求項1〜12のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
- 少なくとも一部の前記凹部が、タイヤ成形金型のベント穴に対応する位置に配置される請求項1〜13のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
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