JP4800610B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、オールシーズン系又はマッド＆スノー系の空気入りラジアルタイヤに係り、特にパターンノイズや摩耗性能を悪化させずに雪上性能を向上させることが可能な空気入りラジアルタイヤに関する。

ＲＶ車や４ＷＤ車には、泥道や雪道での走行を主に想定したマッド＆スノータイヤや、高速走行性能と雪上性能とを兼ね備え年間を通じて使用可能なオールシーズンタイヤが多用されている（例えば、特許文献１参照）。

マッド＆スノータイヤ及びオールシーズンタイヤには、積雪路面において、確実に発進及び制動ができ、かつ確実にステアリング操作ができるという、二つの性能が要求される。
特開平５−１３９１２１号公報

上記の性能を満たすために、トレッドに溝やサイプを設けて陸部のエッジ効果が高めることが従来から行われているが、むやみに溝を設けたり、溝幅を広げたりすると、気柱共鳴によるノイズや陸部のインパクト音等に起因するパターンノイズが増大したり、また、摩耗性能の悪化や、摩耗によるタイヤの外観の悪化を招くことになる。

本発明は、上記事実を考慮して、オールシーズン系又はマッド＆スノー系の空気入りラジアルタイヤについて、パターンノイズや摩耗性能を悪化させずに、雪上性能を向上させることを目的とする。

請求項１の発明は、トレッドに、タイヤ周方向に形成された複数の周方向主溝と、該周方向主溝と交差する方向かつタイヤ周方向に複数配列して形成された横主溝と、該横主溝及び前記周方向主溝により区画された陸部からなる前記タイヤ周方向の陸部列とを有する空気入りラジアルタイヤであって、前記周方向主溝は、タイヤ幅方向に振幅を持つ波形状に形成され、一部の前記陸部列には、タイヤ周方向に沿って副主溝が形成され、該副主溝は、タイヤ周方向において、溝幅が周期的に変化しており、トレッド両端の前記陸部列のタイヤ幅方向外側では、縦サイプ及び横サイプがＬ字形に連通し、該縦サイプが前記横主溝に開口しており、該陸部列のタイヤ幅方向内側では、前記縦サイプ及び前記横サイプが互いに独立し、前記周方向主溝又は前記横主溝に夫々開口しており、タイヤ赤道面に位置する前記陸部列では、縦サイプ及び横サイプがＬ字形に連通すると共に、該横サイプが前記周方向主溝に開口している部分と、該縦サイプ及び該横サイプのどちらも該陸部列内で終端している部分とが存在し、トレッド両端の前記陸部列とタイヤ赤道面に位置する前記陸部列とを除く該タイヤ赤道面の両側の前記陸部列では、縦サイプ及び横サイプがＬ字形に連通し、該横サイプが前記周方向主溝又は前記副主溝に開口していること、を特徴としている。

請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤでは、周方向主溝がタイヤ幅方向に振幅を持つ波形状に形成され、一部の陸部列に副主溝が形成されているので、タイヤ横方向だけでなく、周方向主溝が直線状の場合に比べてタイヤ進行方向及び制動方向の力を稼ぐことができ、積雪路面における車輌の発進、制動及びステアリング操作（旋回）を確実に行うことができる。

また、むやみに溝を設けたり、溝幅を広げたりしていないので、パターンノイズや摩耗性能を悪化させずに雪上性能を向上させることができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記副主溝の最大溝幅は、前記周方向主溝の平均溝幅の１０乃至５０％であり、前記副主溝の溝深さは、前記周方向主溝の溝深さの３０乃至７０％であること、を特徴としている。

ここで、副主溝の最大溝幅及び溝深さに下限を設けたのは、該下限を下回ると、副主溝に雪が目詰まりし、溝としての機能が有効でなくなるからであり、上限を設けたのは、該上限を上回ると、パターンノイズの悪化が懸念される他、副主溝の両側における接地時の陸部表面のずれが大きくなり、摩耗性能が悪化し、偏摩耗が生じるからである。

請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤでは、副主溝の最大溝幅及び溝深さを適正に設定しているので、該副主溝内に雪が目詰まりすることがなく、かつ該副主溝を挟む陸部に偏摩耗が生じ難い。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記陸部列の列数が、４列又は５列であり、前記陸部には、サイプが夫々形成されていること、を特徴としている。

ここで、陸部列の列数の下限を４列としたのは、これを下回ると周方向主溝の本数が少な過ぎて、雪上性能が向上しないからであり、また、上限を５列としたのは、これを上回ると、陸部の剛性が低くなり過ぎて、摩耗性能が悪化してしまうからである。

請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤでは、陸部列の列数を４列又は５列としているので、雪上性能と摩耗性能とを両立させることができる。

また、陸部にサイプを設けているので、陸部のエッジ効果が高まり、雪上性能が向上する。なお、サイプは、タイヤ幅方向だけでなく、タイヤ周方向に設けてもよい。ステアリング操作時の横力が更に効果的に発生し、車輌の旋回性能が高まるからである。また、サイプの形状は直線状でもジグザク状でもよい。

請求項４の発明は、請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記副主溝は、少なくとも４本形成されていることを特徴としている。

副主溝が少なくとも４本形成されるとは、陸部列の列数が４列のときは、すべての陸部列に副主溝が少なくとも夫々１本ずつ形成されることを意味し、陸部列の列数が５列のときは、すべての陸部列に副主溝が少なくとも夫々１本ずつ形成される場合と、例えばタイヤ赤道面に位置する陸部列（センターリブ）を除く、他の４列に副主溝が少なくとも夫々１本ずつ形成される場合があることを意味する。

請求項４に記載の空気入りラジアルタイヤでは、副主溝を適度な本数設けているので、パターンノイズが悪化することがなく、かつ積雪路面における車輌の発進及び制動、ステアリング操作（旋回）を確実に行うことが可能である。

以上説明したように、本発明の空気入りラジアルタイヤによれば、オールシーズン系又はマッド＆スノー系の空気入りラジアルタイヤについて、パターンノイズや摩耗性能を悪化させずに、雪上性能を向上させることができる、という優れた効果を有する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。本実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤ１０は、図１において、トレッド１２に、周方向主溝１４と、横主溝１６と、該横主溝１６及び周方向主溝１４により区画された陸部１７からなるタイヤ周方向の陸部列１８，２０，２２とを有している。

周方向主溝１４は、タイヤ周方向に複数（例えば４本）形成されたものであって、タイヤ幅方向に振幅を持つ波形状に形成されている。

周方向主溝１４は、例えばタイヤ周方向に平行な溝部を千鳥状に配置し、該溝部を順次傾斜溝部により連結して１本の溝としたものであって、周期的な波形状に構成されている。なお、周方向主溝１４は、タイヤ周方向に平行な溝部を持たない、例えばジグザグ状の波形状であってもよく、また、傾斜溝部を有しない矩形波状の波形状であってもよい。

横主溝１６は、周方向主溝１４と交差する方向かつタイヤ周方向に複数配列して形成された溝であって、陸部列１８に形成された横主溝１６Ａと、陸部列２０に形成された横主溝１６Ｂ，１６Ｃと、陸部列２２に形成された横主溝１６Ｄとから構成されている。

一部の陸部列（例えば、トレッド両端の陸部列１８とタイヤ赤道面ＣＬに位置する陸部列２２とを除く、タイヤ赤道面ＣＬ両側の陸部列２０）には、タイヤ周方向に沿って副主溝２４が形成されている。該副主溝２４は、タイヤ周方向において、溝幅が周期的に変化しており、広幅部２４Ａと狭幅部２４Ｂとが交互に形成されている。

副主溝２４の最大溝幅は、周方向主溝１４の平均溝幅の１０乃至５０％であり、副主溝２４の溝深さは、周方向主溝１４の溝深さの３０乃至７０％である。

ここで、副主溝２４の最大溝幅及び溝深さに下限を設けたのは、該下限を下回ると、雪の目詰まりを生じ、溝としての機能が有効でなくなるからであり、上限を設けたのは、該上限を上回ると、パターンノイズの悪化が懸念される他、接地時の陸部１７の変形が大きくなり、摩耗性能が悪化し、偏摩耗が生じるからである。

図１において、横主溝１６をトレッド１２の左接地端１２Ａから見ていくと、まず陸部列１８においては、横主溝１６Ａがタイヤ幅方向に対して右上がりに傾斜した状態で陸部列１８間を貫くと共に、副主溝２４の広幅部２４Ａの中央を横切り、該陸部列１８に隣接する周方向主溝１４Ａに開口している。

ここで、横主溝１６Ｂは、傾斜方向が右下がりとなって陸部列２０間に入って行き、該陸部列２０間に入ったところで傾斜角度を減じて、副主溝２４の広幅部２４Ａの下端に開口して一旦終端している。

横主溝１６Ｃは、次に広幅部２４Ａの上端から右下がりに陸部列２０間を貫き、該陸部列２０に隣接するタイヤ赤道面ＣＬ寄りの周方向主溝１４Ｂに開口している。横主溝１６Ｄは、該周方向主溝１４Ｂに開口したところで傾斜角度を増して陸部列２２に入り、該陸部列２２に入ったところで右上がりとなって、該陸部列２２を貫くことなく終端している。

トレッド１２を平面視した場合、図１に示すように、陸部列２０における副主溝２４の広幅部２４Ａとその上下端に連通した横主溝１６は、１本のクランク状の溝と見ることもできる。

なお、横主溝１６が大きく傾斜する部分は、周方向主溝１４と重なっているので、該大傾斜部分を横主溝１６の一部と考えなくてもよい。

陸部列１８，２０，２２には、サイプ２６が夫々形成されており、具体的には、図１において、タイヤ周方向の縦サイプ２６Ａと、タイヤ幅方向に対して傾斜した横サイプ２６Ｂがあり、各々の縦サイプ２６Ａ及び横サイプ２６Ｂは、互いに独立又は略Ｌ字形に連通して形成されている。

陸部列１８のタイヤ幅方向外側では、縦サイプ２６Ａ及び横サイプ２６Ｂは略Ｌ字形に連通しており、縦サイプ２６Ａが横主溝１６Ａに開口している。陸部列１８のタイヤ幅方向内側では、縦サイプ２６Ａ及び横サイプ２６Ｂは互いに独立しており、周方向主溝１４又は横主溝１６Ａに夫々開口している。

陸部列２０では、縦サイプ２６Ａ及び横サイプ２６Ｂは略Ｌ字形に連通しており、横サイプ２６Ｂが周方向主溝１４又は副主溝２４に開口している。

陸部列２２でも、縦サイプ２６Ａ及び横サイプ２６Ｂは略Ｌ字形に連通しており、横サイプ２６Ｂが周方向主溝１４に開口している部分と、どちらも開口せず陸部列２２内で終端している部分が存在する。

なお、サイプ２６の配置は、上記のものに限られるものではなく、サイプの形状についても、直線状のものに限られず、例えばジグザグ状のサイプであってもよい。

陸部列１８，２０，２２の列数は、図１においては５列であるが、陸部列２２をなくして４列としてもよい。

即ち、陸部列の列数は、４列又は５列である。下限を４列としたのは、これを下回ると周方向主溝１４の本数が少な過ぎて、雪上性能が向上しないからであり、また、上限を５列としたのは、これを上回ると、陸部列１８，２０，２２の剛性が低くなり過ぎて、摩耗性能が悪化してしまうからである。

図１においては、副主溝２４は、タイヤ赤道面ＣＬ両側の陸部列２０に夫々１本ずつ、計２本形成されている。陸部列１８，２２にも副主溝２４を設けて、副主溝２４を４本又は５本としてもよい。

陸部列２０には、サイプ２８及び短溝３０がタイヤ周方向に交互に形成され、該短溝３０は横主溝１６Ａと交差している。短溝３０の幅は、例えば副主溝２４の広幅部２４Ａと同等である。

なお、図１においては、トレッドパターンは、タイヤ赤道面ＣＬを中心として点対称に形成されている。

空気入りラジアルタイヤ１０は、上記構成により、パターンノイズや摩耗性能が悪化することがなく、しかも積雪路面における車輌の発進及び制動、ステアリング操作（旋回）を確実に行うことが可能である。
（試験例）
図２に示すトレッドパターンを有する従来の空気入りラジアルタイヤ１００と、図１に示すトレッドパターンを有する本発明の実施例に係る空気入りタイヤ１０について、騒音（パターンノイズ）、摩耗量、雪上制動性能及び雪上旋回性能について試験を行った結果を表１に示す。

図２において、１０２は周方向主溝、１０４は横主溝、１０６はサイプ、１０８は陸部列である。周方向主溝１０２は、陸部１０８の形状により、タイヤ幅方向に振幅を持つ波形状に形成されている溝であるが、陸部１０８には副主溝は形成されていない。

騒音の測定性能は、正規リムに装着し正規内圧で空気を充填したタイヤを、無響室内のドラムに正規荷重で押し付け、６０ｋｍ／ｈの速度で走行させ、このときのタイヤ騒音を、タイヤの真横１ｍ離れた位置に設置したマイクで測定した。

ここで、正規リムとは、ＴＲＡが発行する２００４年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指す。同様に、正規荷重及び正規内圧とは、同ＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重及び最大荷重に対する空気圧を指す。

摩耗量は、６０ｋｍ／ｈで５０００ｋｍスラローム走行した後、陸部中央の踏面と、該陸部における周方向主溝及び副主溝から夫々５ｍｍの位置の踏面との高さの差で評価した。

雪上制動性能は、３０ｋｍ／ｈから停止するまでの制動距離の逆数で評価した。

雪上旋回性能は、半径２０ｍの円旋回時の走行可能最大速度で評価した。

評価値は、いずれも従来例を１００とした指数で示しており、数値が大きいほど良好な結果であることを示している。

この結果、実施例の空気入りラジアルタイヤは、従来の直線状かつ溝幅一定の周方向主溝及び副主溝を有するタイヤと比較して、騒音及び摩耗量を悪化させることなく、雪上制動性能及び雪上旋回性能を大幅に向上させることができることがわかった。

本実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤのトレッドパターンを展開して示す図である。 従来例に係る空気入りラジアルタイヤのトレッドパターンを展開して示す図である。

符号の説明

１０ 空気入りラジアルタイヤ
１２ トレッド
１４ 周方向主溝
１４Ａ 周方向主溝
１４Ｂ 周方向主溝
１６ 横主溝
１６Ａ 横主溝
１６Ｂ 横主溝
１６Ｃ 横主溝
１６Ｄ 横主溝
１７ 陸部
１８ 陸部列
２０ 陸部列
２２ 陸部列
２４ 副主溝
２６ サイプ
２６Ａ 縦サイプ
２６Ｂ 横サイプ
ＣＬ タイヤ赤道面

Claims (4)

1. トレッドに、タイヤ周方向に形成された複数の周方向主溝と、該周方向主溝と交差する方向かつタイヤ周方向に複数配列して形成された横主溝と、該横主溝及び前記周方向主溝により区画された陸部からなる前記タイヤ周方向の陸部列とを有する空気入りラジアルタイヤであって、
   前記周方向主溝は、タイヤ幅方向に振幅を持つ波形状に形成され、
   一部の前記陸部列には、タイヤ周方向に沿って副主溝が形成され、
   該副主溝は、タイヤ周方向において、溝幅が周期的に変化しており、
   トレッド両端の前記陸部列のタイヤ幅方向外側では、縦サイプ及び横サイプがＬ字形に連通し、該縦サイプが前記横主溝に開口しており、該陸部列のタイヤ幅方向内側では、前記縦サイプ及び前記横サイプが互いに独立し、前記周方向主溝又は前記横主溝に夫々開口しており、
   タイヤ赤道面に位置する前記陸部列では、縦サイプ及び横サイプがＬ字形に連通すると共に、該横サイプが前記周方向主溝に開口している部分と、該縦サイプ及び該横サイプのどちらも該陸部列内で終端している部分とが存在し、
   トレッド両端の前記陸部列とタイヤ赤道面に位置する前記陸部列とを除く該タイヤ赤道面の両側の前記陸部列では、縦サイプ及び横サイプがＬ字形に連通し、該横サイプが前記周方向主溝又は前記副主溝に開口していること、
   を特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記副主溝の最大溝幅は、前記周方向主溝の平均溝幅の１０乃至５０％であり、
   前記副主溝の溝深さは、前記周方向主溝の溝深さの３０乃至７０％であること、
   を特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記陸部列の列数が、４列又は５列であり、
   前記陸部には、サイプが夫々形成されていること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記副主溝は、少なくとも４本形成されていることを特徴とする請求項３に空気入りラジアルタイヤ。

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