JP3365731B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた操縦安定性
を発揮できかつウエット性能を大巾に向上しうるととも
にタイヤ騒音を低減しうる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術、および発明が解決しようとする課題】例
えば、乗用車用等の空気入りタイヤでは、トレッド面に
周方向の縦主溝を複数本配置し、ウエット性能を向上さ
せてハイドロプレーニングの発生を抑制している。

【０００３】しかしながら縦主溝は、排水性能を向上さ
せる一方で気柱共鳴を誘発させ、タイヤ騒音性を損ねる
ことが知られている。この気柱共鳴は、縦主溝と路面と
の間に形成される両端開放の気柱内を、圧縮された空気
が通過するとにより発生する共鳴振動音であって、特に
耳障りな８００〜１．２ｋHzの音源となり、又車内音及
び車外音を増加させる。

【０００４】なお気柱共鳴音を低減させるためには、縦
主溝の溝容積などを減じ音エネルギー自体を下げること
が有効ではあるが、その反面、排水性能の低下を招く。
逆に排水性能を向上させるためには、縦主溝の本数、溝
容積等の増加が必要となるなど接地面積およびパターン
剛性の低下を招き、操縦安定性能を低下させるという問
題がありる。

【０００５】このようにウエット性能と、タイヤ騒音お
よび操縦安定性との間には相反する関係があり、双方を
ともに向上させたトレッドパターンの出現が、特にタイ
ヤ偏平率を減じ高速走行性能を高めた高性能タイヤの分
野において強く望まれている。

【０００６】そこで本発明は、中央の縦主溝の両側に、
この縦主溝近傍で内端が途切れかつタイヤ周方向に対す
る角度を徐々に増加させながら湾曲してのびる傾斜主溝
と、周方向に隣合う傾斜主溝間を通りかつ一方の傾斜主
溝にその中間域で連結する傾斜副溝とを設けることを基
本として、優れた操縦安定性を発揮できかつウエット性
能を大巾に向上しうるとともにタイヤ騒音を低減しうる
空気入りタイヤの提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、トレッド面に、タイヤ赤道
乃至その近傍でタイヤ周方向にのびる縦主溝と、この縦
主溝の両側付近を起点としてタイヤ周方向に対する溝中
心線の角度を徐々に増加させながらタイヤの回転方向と
反対にタイヤ接地面外縁をこえてのびる複数の傾斜主溝
と、この傾斜主溝の前記起点とタイヤ接地面外縁との間
の中間域で該傾斜主溝のタイヤ回転方向と反対側の溝側
縁を起点として周方向に隣り合う傾斜主溝との間を前記
タイヤ回転方向と反対にのびる複数の傾斜副溝とを具
え、前記傾斜主溝は、前記起点においてその溝中心線の
角度α１を０〜１５度、かつタイヤ接地面外縁における
前記溝中心線の角度α２を６０〜９０度とし、しかも前
記中間域は、前記縦主溝の溝中心線とタイヤ接地面外縁
との間の距離ＳＬの２０〜６０％をこの縦主溝の溝中心
線から隔てる領域に位置させている。

【０００８】なお前記傾斜主溝の溝巾は、その起点から
徐々に増加しかつ前記中間域に最大巾部を有するととも
に、この最大巾部で前記傾斜副溝と交わることが好まし
い。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図１において、空気入りタイヤ
１（以下タイヤ１という）は、本例ではタイヤサイズを
２３５／４５ＺＲ１７とした乗用車用ラジアルタイヤで
あって、トレッド部２からサイドウオール部３をへてビ
ード部４のビードコア５の廻りで折り返して係止される
カーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレ
ッド部２内方に配されるベルト層７とを具える。

【００１０】前記カーカス６は、例えばポリエステル等
の有機繊維コードをタイヤ赤道Ｃに対して７０〜９０゜
のコード角度で配列した１枚以上、本例ではコード角度
９０゜の１枚のカーカスプライから形成される。

【００１１】又前記ベルト層７は、例えばスチールコー
ド等の高弾性のベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して１
０゜〜３０゜のコード角度で配列した、２枚以上、本例
ではコード角度２４゜の２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂ
からなり、各ベルトコードがプライ間で交差するように
向きを違えて重置きされる。又ベルト層７のさらに外側
には、このベルト層７の少なくとも外端部分を覆って高
速走行に伴うリフティングを抑制する補強層９を配して
いる。この補強層９は、本例では、前記外端部分のみを
被覆して保護する左右両側のエッジバンド９Ａと、ベル
ト層７全体を覆うフルバンド９Ｂとからなり、各バンド
９Ａ、９Ｂを、タイヤ赤道Ｃに対して５度以下の小角度
で螺旋状に巻回するナイロン等の有機繊維コードで形成
している。

【００１２】又前記トレッド部２のトレッド面２Ｓに
は、図２に示すように、タイヤ赤道乃至その近傍でタイ
ヤ周方向にのびる縦主溝１０の両側に、ハ字状に配され
る傾斜主溝１１と傾斜副溝１２とを具えている。

【００１３】ここで、タイヤ赤道Ｃの前記「近傍」と
は、タイヤ赤道Ｃから両側にタイヤ接地巾ＴＷの０．１
倍以下の距離を隔たる領域範囲Ｙｃを意味し、前記縦主
溝１０は、その溝中心線Ｎ０をこの領域範囲Ｙｃに位置
させて形成される。なお本例では、縦主溝１０は、その
溝中心線Ｎ０をタイヤ赤道Ｃ上に位置させてタイヤ周方
向に連続する直線溝として形成しているが、ジグザグ溝
状に形成することもでき、この時には、ジグザグの振れ
巾を、縦主溝１０の溝巾以下かつジグザグ中心を前記領
域範囲内Ｙｃに位置させる。

【００１４】又前記「タイヤ接地巾ＴＷ」とは、タイヤ
１をＪＡＴＭＡで規定する標準リムにリム組みし、かつ
ＪＡＴＭＡで規定する最大負荷能力に対応する空気圧に
てこの最大負荷能力を負荷した時、前記トレッド面２Ｓ
が接地する接地面域のタイヤ軸方向巾であり、又この接
地面域のタイヤ周方向長さをタイヤ接地長さＴＬとよぶ
とともに、接地面域のタイヤ軸方向外縁をタイヤ接地面
外縁Ｔｅとよぶ。

【００１５】次に、前記傾斜主溝１１は、縦主溝１０の
両側付近を起点Ｐ１とし、この起点Ｐ１からタイヤ周方
向に対する溝中心線Ｎ１の角度を徐々に増加させなが
ら、タイヤの回転方向Ｆと反対にかつ前記タイヤ接地面
外縁Ｔｅをこえてタイヤ軸方向外側に湾曲してのびる。

【００１６】ここで「縦主溝１０の両側付近」とは、縦
主溝１０の溝側縁から３０ｍｍ以下の距離を隔たる領域
範囲を意味し、言い換えると、この傾斜主溝１１の内端
は、縦主溝１０から３０ｍｍ以下の距離Ｌ１を隔てて途
切れている。なお前記距離Ｌ１が３０ｍｍをこえると、
最も高い排水効果が要求されるタイヤ赤道Ｃ近傍におい
て排水効果が不足し、この位置からハイドロプレーニン
グを発生させる恐れがある。又距離Ｌ１が５ｍｍ未満で
は、縦主溝１０周りの剛性が過小となり直進安定性を低
下させる。従って、好ましくは１０ｍｍ以上かつ２０ｍ
ｍ以下である。

【００１７】又傾斜主溝１１は、図３に拡大して示すよ
うに、その溝中心線Ｎ１のタイヤ周方向に対する角度α
を、前記起点Ｐ１の位置からトレッド端で開口する外端
位置Ｐ２まで連続的に増加させた、すなわち直線部分を
有しない円弧状をなし、本例では溝中心線Ｎ１を、異な
る曲率半径を有する複数の円弧を滑らかに接続した曲線
で形成している。又溝中心線Ｎ１の前記起点Ｐ１におけ
る角度α１は０〜１５度であって、又タイヤ接地面外縁
Ｔｅにおける角度α２を６０〜９０度の範囲に設定して
いる。

【００１８】このように変曲点、屈曲点等を持たない滑
らか曲線からなる前記傾斜主溝１１は、接地圧が高いタ
イヤ赤道Ｃ側から低いタイヤ接地面外縁Ｔｅ側に向か
い、最短距離により近い軌跡を通って水を円滑に排出す
ることができ、排水効果を十分に高めうる。なお傾斜主
溝１１が変曲点、屈曲点を有する場合、および傾斜主溝
１１に直線部分を介在させた場合には、前記変曲点、屈
曲点、および曲線部分と直線部分との連結部で、排水抵
抗が大きくなり排水効果を著しく低下させる。従って、
排水抵抗をより減少させるために、前記傾斜主溝１１
は、溝中心線Ｎ１の曲率半径をタイヤ軸方向外側に向か
って連続的或いは断続的に減少させる如く傾向的に変化
させることが好ましい。

【００１９】又傾斜主溝１１には、水が順次導かれるた
め下流側に向かって排水量が増し、従って、その溝巾を
前記起点Ｐ１から徐々に増加させることが好ましいが、
その一方で、タイヤ接地面外縁Ｔｅ側での溝巾の増加は
ポンピング音の発生原因となる。

【００２０】そこで本例では、傾斜主溝１１の溝巾を起
点から徐々に増加させ、この起点Ｐ１とタイヤ接地面外
縁Ｔｅとの間の中間位置である中間域Ｙｎに、最大巾部
１１Ａを設けるとともに、この最大巾部１１Ａから傾斜
副溝１２を分岐し、分岐点以降の排水能力を総合的に高
めている。

【００２１】この傾斜副溝１２は、前記中間域Ｙｎでか
つ傾斜主溝１１のタイヤ回転方向Ｆと反対側の溝側縁上
を起点Ｑ１とし、この起点Ｑ１から周方向に隣り合う傾
斜主溝１１との間を、前記傾斜主溝１１と同様に、タイ
ヤ周方向に対する溝中心線Ｎ２の角度θを徐々に増加さ
せながらタイヤの回転方向と反対に湾曲してのびる。な
お本例では、パターンを均一化するために、傾斜副溝１
２は、その起点Ｑ１からタイヤ接地面外縁Ｔｅまでの副
溝長さＫの３０％以上の長さ範囲に亘って、前記傾斜主
溝１１と平行な平行部１２Ａを有し、又この平行部１２
Ａを周方向に隣り合う傾斜主溝１１、１１間の略中央に
配している。

【００２２】ここでタイヤが旋回する際、前記回転方向
Ｆが、路面進行方向に対してスリップ角を持つため、縦
主溝１０は水膜の進入方向と異なることとなる。これに
対して、本願のタイヤ１では、タイヤ赤道Ｃ側において
は、縦主溝１０に加え、一方側の傾斜主溝１１が水膜の
進入方向に対応して直線溝の如く作用するため、排水効
率が高く維持される。又前記中間域Ｙｎでは、排水効率
が低下傾向を呈するものの、傾斜主溝１１と異なる角度
で傾斜副溝１２が連結され排水能力を高めているため、
この排水効率の低下を抑制できる。従って、直進、旋回
を問わず、有効に排水することが可能となる。

【００２３】他方、前記傾斜主溝１１は、その内端が途
切れているため、図４にフットプリントを略示するよう
に、傾斜主溝１１が両端開放の気柱を形成する機会が減
じ、気柱共鳴の発生を抑制できる。しかも傾斜主溝１１
は、湾曲しているため通過空気の抵抗となり、気柱共鳴
の音エネルギー低減にも役立つ。

【００２４】しかしながらその一方で、傾斜主溝１１
は、前述の如くポンピング音の発生原因となるが、本願
では、前記傾斜副溝１２が中間域Ｙｎで分岐し、傾斜主
溝１１内のエアーボリュームを分散して排気するため、
ポンピング音を低減できる。しかも、本例では、傾斜副
溝１２により、分岐点以降の排水能力を総合的に高めつ
つ、傾斜主溝１１の溝巾を前記最大巾部１１Ａからタイ
ヤ接地面外縁Ｔｅに向かって減じているため、傾斜主溝
１１における分岐点以降のエアーボリュームが減じら
れ、低ノイズ性がさらに向上される。

【００２５】又前記傾斜副溝１２は、その溝中心線Ｎ２
と前記傾斜主溝１１の溝中心線Ｎ１との前記起点Ｑ１に
おける挟み角度βを２０〜６０度とすることが好まし
く、６０度より大の時、排水抵抗および排気抵抗が増加
し、排水性能の向上およびポンピング音の低減効果があ
まり期待できない。又２０度未満では、傾斜主溝１１と
傾斜副溝１２とに挟まれるエッジ部１３が鋭利となるた
め、このエッジ部１３に欠け、偏摩耗等を発生させる。
従って、角度βは、３０〜５０度が好ましく、さらには
３５〜４０度がよい。さらに本例では、前記エッジ部１
３での損傷を抑制するため、傾斜副溝１２はタイヤ接地
面外縁Ｔｅから起点Ｑ１に向かって溝巾を漸減させ、こ
のエッジ部１３での剛性、強度を高めている。

【００２６】なお傾斜副溝１２の分岐位置である前記中
間域Ｙｎは、前記縦主溝１０の溝中心線Ｎ０から、この
溝中心線Ｎ０とタイヤ接地面外縁Ｔｅとの間の距離ＳＬ
の２０〜６０％の距離Ｌｎを隔てる位置であることが好
ましく、６０％を越えると排気、排水の向上効果が小さ
い。又２０％未満では、前記角度βが充分に確保できな
い。従って距離Ｌｎは、３０〜５０％の範囲がさらに好
ましい。

【００２７】又本願のトレッドパターンでは、前記高い
排水効果によって、溝総面積を減じうるなど、充分な接
地面積とパターン剛性の確保が可能となる。しかも傾斜
主溝１１は、前記角度αが浅いタイヤ赤道Ｃ側において
は、その周方向剛性を高く維持するため直進安定性を向
上でき、又旋回時に接地圧が高まるタイヤ接地面外縁Ｔ
ｅ側においては、傾斜主溝１１および傾斜副溝１２が深
い角度を有するため横方向剛性が高く維持され、高いコ
ーナリングフォースを発生しうるなど、ドライ路面での
直進・旋回走行において優れた操縦安定性を発揮しう
る。

【００２８】又前記傾斜主溝１１はその起点Ｐ１、Ｐ１
間のタイヤ周方向の距離である、ピッチ間距離Ｔ２を、
前記タイヤ接地長さＴＬの３０〜７０％の範囲とするこ
とが好ましく、これにより必要なパターン剛性を確保し
つつ高い排水性が発揮される。なお３０％未満ではタイ
ヤ赤道Ｃ側での剛性が過度に低下し、逆に７０％を越え
ると排水性が低下する。従って、４０〜６０％がさらに
好ましい。

【００２９】又パターンを周方向に均一化するために、
本例では、縦主溝１０を隔てた両側で向き合う一対の傾
斜主溝１１、１１は、各起点Ｐ１をタイヤ周方向に位置
ズレさせている。この位置ズレ量Ｔ１は、位置ズレ側で
タイヤ周方向に隣合う傾斜主溝１１ａとの間のピッチ間
距離Ｔ２ａの０．２〜０．５倍の範囲とするのが好まし
く、０．２倍より小では、周方向の配置が片寄りすぎ、
ノイズの分散性が期待できない。

【００３０】なお本願では、前記縦主溝１０、傾斜主溝
１１、傾斜副溝１２の溝巾、溝深さについては特に規制
されないが、一般の乗用車用ラジアルタイヤの場合と同
様の範囲が使用でき、例えば溝深さはそれぞれ６．０〜
９．０ｍｍの範囲が好ましく、又溝巾はそれぞれ３．０
〜１２．０ｍｍの範囲が好ましい。

【００３１】又このような、トレッドパターンは、偏平
率が５０％以下の高性能タイヤにおいて、効果を顕著に
発揮できる。

【００３２】

【実施例】タイヤサイズが２３５／４５ＺＲ１７であ
り、図１の基本構成を有する空気入りタイヤを表１、２
の仕様で試作し、試供タイヤの操縦安定性、直線ハイド
ロ性、ラテラルハイドロ性、騒音性、耐摩耗性を測定
し、従来タイヤおよび比較例品と比較評価した。 なお
テスト方法は、次の通りである。

【００３３】(1) 操縦安定性テスト：試験タイヤを、
リム（１７×８ＪＪ）、内圧（前輪：２．３kgf/cm² ／
後輪：２．５kgf/cm² ）の条件にて車輌（３０００ｃ
ｃのスポーツタイプのＦＲ車）に装着し、テストコース
のドライアスファルト路面上にて、ハンドル応答性、剛
性感、グリップ等に関する操縦安定特性をドライバーの
官能評価により従来タイヤを１００とする指数で表示し
ている。指数の大きい方が良好である。

【００３４】(2) 直線ハイドロ性能テスト：試験タイ
ヤを装着した前記車輌を用い、アスファルト路面に、水
深１０mmの水たまりを設けた直線コース上を、速度３水
準（６０ｋｍ／ｈ，８０ｋｍ／ｈ，１００ｋｍ／ｈ）に
て車輌を進入させ、かつブレーキング（ロック）したと
きの減速Ｇを計測し、この減速Ｇが０．１５Ｇになった
ときの速度を、従来タイヤを１００とする指数で表示
し、数値が大きい程良好である。

【００３５】(3) ラテラルハイドロ性テスト：試験タ
イヤを装着した前記車輌を用い、半径１００ｍのアスフ
ァルト路面に、水深５mm、長さ２０ｍの水たまりを設け
たコース上を、速度を段階的に増加させながら前記車両
を進入させ、横加速度（横Ｇ）を計測し、５０〜８０km
／ｈの進入速度における前輪の平均横Ｇを算出した。結
果は、従来タイヤを１００とする指数で表示し、数値が
大きい程良好である。

【００３６】(4) 騒音性テスト 試験タイヤを装着した前記車輌を用い、スムースなアス
ファルト路面を速度２０〜１４０ｋｍ／ｈにて走行さ
せ、車室内で聴取されるパターンノイズついてドライバ
ーのフィーリングにより評価し、従来タイヤを１００と
する指数で表示している。指数の大きい方が良好であ
る。

【００３７】(5) 耐摩耗性テスト：試験タイヤを装着
した前記車輌を用い、前記タイヤテストコース上をサー
キット走行した後のタイヤの摩耗量を測定し、従来タイ
ヤを１００とする指数で表示している。指数の大きい方
が良好である。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【発明の効果】叙上の如く本発明は構成しているため、
優れた操縦安定性を発揮できかつウエット性能を大巾に
向上しうるとともにタイヤ騒音を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。

【図２】そのトレッドパターンを示す展開図である。

【図３】傾斜主溝および傾斜副溝の拡大図である。

【図４】本発明のタイヤのフットプリントを示す線図で
ある。

【図５】従来タイヤのトレッドパターンの一例を示す展
開図である。

【符号の説明】

２Ｓ トレッド面 １０ 縦主溝 １１ 傾斜主溝 １１Ａ 最大巾部 １２ 傾斜副溝 Ｃ タイヤ赤道 Ｆ タイヤの回転方向 ＮＯ、Ｎ１、Ｎ２ 溝中心線 Ｐ１、Ｑ１ 起点 Ｔｅ タイヤ接地面外縁 Ｙｎ 中間域

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド面に、タイヤ赤道乃至その近傍で
   タイヤ周方向にのびる縦主溝と、この縦主溝の両側付近
   を起点としてタイヤ周方向に対する溝中心線の角度を徐
   々に増加させながらタイヤの回転方向と反対にタイヤ接
   地面外縁をこえてのびる複数の傾斜主溝と、この傾斜主
   溝の前記起点とタイヤ接地面外縁との間の中間域で該傾
   斜主溝のタイヤ回転方向と反対側の溝側縁を起点として
   周方向に隣り合う傾斜主溝との間を前記タイヤ回転方向
   と反対にのびる複数の傾斜副溝とを具え、 前記傾斜主溝は、前記起点においてその溝中心線の角度
   α１を０〜１５度、かつタイヤ接地面外縁における前記
   溝中心線の角度α２を６０〜９０度とし、しかも前記中間域は、前記縦主溝の溝中心線とタイヤ接
   地面外縁との間の距離ＳＬの２０〜６０％をこの縦主溝
   の溝中心線から隔てる領域に位置させ、 前記傾斜副溝の前記起点における溝中心線は、前記傾斜
   主溝の溝中心線との挟み角度βを２０〜６０度としたこ
   とを特徴とする 空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記傾斜主溝の溝巾は、前記起点から徐々
   に増加し、前記中間域に最大巾部を有するとともに、こ
   の最大巾部で前記傾斜副溝と交わることを特徴とする請
   求項１記載の空気入りタイヤ。