JP5759461B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤ、特に排水性能とトラクション性能とを高い次元で両立させる技術を提案するものである。

従来の空気入りタイヤでは、例えば特許文献１に記載のように、排水性を向上させるために、タイヤ赤道面付近にトレッド周方向に沿って延びる周溝と、トレッド周方向に対して比較的小さな角度で傾斜して延びる複数本の急傾斜溝（いわゆるハイアングル溝）とを組み合わせたトレッドパターンを採用するのが一般的である。

しかしながら、このようなタイヤでは周溝と急傾斜溝により区画されるブロックの形状が細長い形状となり、その結果としてブロック剛性が低下したり、トラクション性能（駆動性能）を改良する余地があった。

一方で、トラクション性能を向上させるために、例えば特許文献２に記載のように、タイヤ赤道面付近にトレッド周方向に沿って延びる周溝と、トレッド周方向に対して比較的大きな角度で傾斜して延びる複数本の緩傾斜溝（いわゆるローアングル溝）とを組み合わせたトレッドパターンを採用するのが一般的であるが、このようなタイヤでは排水性を改良する余地があった。

したがって、従来の空気入りタイヤでは、タイヤの排水性能とトラクション性能とを高いレベルで両立させることは困難であった。

特開２００５−２３１４３０号公報 特開２００１−２６２０５号公報

本発明の目的は、排水性能およびトラクション性能を高いレベルでの両立を実現させた空気入りタイヤを提供することにある。

本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド部踏面に、タイヤ赤道面または該タイヤ赤道面から測定してトレッド幅の３５％以内に位置し、トレッド周方向に沿って延びる第一の周溝と、該第一の周溝とトレッド端の間に位置し、トレッド周方向に沿って延びる第二の周溝とを配設し、前記第一の周溝と第二の周溝の間に陸部を区画形成してなるものであって、前記陸部に、第一の周溝からトレッド周方向に対して第一の角度で傾斜して延び、一端が第一の周溝に開口し、他端が前記陸部内で終端する第一の溝部と、トレッド周方向に対して第二の角度でかつ前記第一の溝部と同じ向きに傾斜して延び、一端が前記陸部内に位置し、他端が第二の周溝に開口する第二の溝部と、トレッド周方向に対して第三の角度で傾斜して延び、前記第一の溝部の他端と第二の溝部の一端が連通する第三の溝部とを有する、いわゆる稲妻状の複数本の複合溝を配設して、前記陸部を複数個のブロックに区画し、前記第一の角度および前記第二の角度は、トレッド周方向に対して１５°〜４５°の範囲であり、前記第三の角度は、トレッド周方向に対して４５°〜９０°の範囲であり、前記第一の角度および前記第二の角度は、前記第三の角度のよりも小さいことを特徴とする。

本発明において、周溝は、トレッド周方向に沿って延びる形状であればよく、周溝は直線状の形態のみならず、ジグザグ形状、波線形状、湾曲形状、クランク状等の主溝の形態で延在させることもできる。
それぞれの角度は、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会） ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ） ＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等に規定されたリムに組み付けて、最高空気圧を充填した状態で測定したものとする。

このようなタイヤにおいてより好ましくは、前記第一の角度および第二の角度と前記第三の角度との差を１５°以上とする。

また好ましくは、前記第一の溝部の他端位置と第二の周溝の溝壁とのトレッド幅方向距離を前記陸部幅の１０〜３０％の範囲とする。

ところで、前記第一の溝部のタイヤ赤道面側の溝壁と面する前記ブロックの側壁上端部に、前記第一の溝部の溝底に向かって傾斜する面取り部を設けることが好ましく、また前記第二の溝部のトレッド端側の溝壁と面する前記ブロックの側壁上端部に、前記第二の溝部の溝底に向かって傾斜する面取り部を設けることが好ましい。
ここで、面取りする形状は平面状や曲面状とすることができる。

また好ましくは、前記第三の溝部のトレッド踏面からの溝深さは、前記第一の溝部および前記第二の溝部トレッド踏面からの平均溝深さより浅くする。

そしてまた好ましくは、前記陸部の、トレッド周方向に隣接する前記第一の溝部および前記第二の溝部に開口するサイプを配設する。

本発明の空気入りタイヤは、陸部に、第一の周溝からトレッド周方向に対して比較的小さな角度で傾斜して延び、一端が第一の周溝に開口し、他端が前記陸部内で終端する第一の溝部と、トレッド周方向に対して比較的小さな角度でかつ前記第一の溝部と同じ向きに傾斜して延び、一端が前記陸部内に位置し、他端が第二の周溝に開口する第二の溝部と、トレッド周方向に対して比較的大きな角度で傾斜して延び、前記第一の溝部の他端と第二の溝部の一端が連通する第三の溝部とを有する、いわゆる稲妻状の複数本の複合溝を配設することで、トレッド周方向に対して低角度の第一の溝部および第二の溝部で排水性能を向上させるとともに、トレッド周方向に対して高角度の第三の溝部で排水性能に加えてトラクション性能を向上させることができ、その結果、前記陸部に一種類の溝で排水性能およびトラクション性能を両立させることができる。

（ａ）は本発明の空気入りタイヤの一の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図であり、（ｂ）〜（ｅ）は、それぞれ（ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線およびＥ−Ｅ線に沿う拡大断面図である。 （ａ）は従来の空気入りタイヤを示すトレッドパターンの部分展開図であり、（ｂ）は他の従来の空気入りタイヤを示すトレッドパターンの部分展開図である。

以下に、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
ここで、タイヤ内部の補強構造は、一般的なラジアルタイヤまたはバイアスタイヤのそれと同様であるので、図示を省略する。

図中１はトレッド部踏面の全体を示し、このトレッド部踏面１には、タイヤ赤道面から測定してトレッド幅の３５％の位置以内、図では３０％の位置にトレッド周方向に沿って延在して、タイヤ赤道面を挟んで位置する二本の第一の周溝２と、この第一の周溝２のそれぞれの側部に隣接してトレッド端の間にトレッド周方向に沿って延在する第二の周溝３とを配設する。
なお、図ではタイヤ赤道面付近に二本の第一の主溝を配設したが、タイヤ赤道面に一本の第一の周溝を配設することができる。

相互に隣り合う二本の周溝間、図では二本の第一の周溝２の間に第一の陸部４を、第一の周溝２と第二の周溝３の間に第二の陸部５（請求項１における「陸部」に相当する。）を、第二の周溝３とトレッド側縁との間にそれぞれの第三の陸部６を区画する。

第一の陸部４は、図では溝を設けることなくトレッド周方向に延在するリブ状陸部とする。このリブ状陸部により、タイヤ赤道面付近の剛性を大きくして、操縦安定性を向上させることができる。

そしてこの空気入りタイヤでは、第二の陸部５には、第一の周溝２からトレッド周方向に対して高角度、好ましくは１５〜４５°で傾斜して第二の陸部５内で終了する第一の溝部７ａと、第二の周溝３からトレッド周方向に対して高角度、好ましくは１５〜４５°で第一の溝部７ａと同じ向きで傾斜して第二の陸部内で終了する第二の溝部７ｂと、第一の溝部７ａと第二の溝部７ｂとそれぞれに連通してトレッド周方向に対して低角度、好ましくは０〜４５°で傾斜する第三の溝部７ｃを配設し、これらの溝で稲妻形状の稲妻形溝７を形成する。複数本の稲妻形溝７によって複数の第二のブロック８を区画する。

この第二のブロック８には、稲妻形溝７の第一の溝部７ａと、トレッド周方向に隣接する稲妻形溝７の第二の溝部７ｂとにそれぞれ開口する、図では一本の第二のサイプ９を、トレッド幅方向に対して高角度、好ましくは−４５〜＋４５°で、かつ、第一の溝部７ａまたは第二の溝部7ｂの法線に対して−７５〜＋７５°で配設することが好ましい。
この第二のサイプ９により、第二の陸部５が変形し易くなり、ハンドル操舵時にタイヤが転動しながら第二の陸部５が過度にねじれて、操縦安定性や耐偏摩耗性が悪化するのを低減することができる。

ここで、第一の周溝２および第二の周溝３の溝幅は５〜１５ｍｍ、溝深さを５〜１５ｍｍの範囲とし、稲妻形溝７の溝幅は１〜１５ｍｍ、溝深さを３〜１０ｍｍの範囲とすることができる。

また、第二のブロック８の中央付近には、第一の溝部７ａのタイヤ赤道面側の溝壁と面する第二のブロック８の側壁上端部で、図では第一の溝部７ａと第三の溝部７ｃで形成される角部に、第一の溝部７ａの溝底に例えば平面状に漸減する第一の面取り部１０と、第二の溝部７ｂのトレッド端側の溝壁と面する第二のブロック８の側壁上端部で、図では第二の溝部７ｂと第三の溝部７ｃで形成される角部に、第二の溝部７ｂの溝底に例えば平面状に漸減する第二の面取り部１１とを設け、第一の面取り部１０は例えば第一の溝部７ａに沿って、第二の面取り部１１は第二の溝部７ｂに沿って延在する。

また、第二のブロック８には、第一の周溝２と稲妻形溝７の第一の溝部７ａで形成される角部に例えば弧状に漸減する第三の面取り部１２と、第二の周溝３と稲妻形溝７の第二の溝部７ｂで形成される角部に例えば弧状に漸減する第四の面取り部１３を設ける。高角度の第一の溝部７ａおよび第二の溝部７ｂに隣接する角部は排水性に優れる一方で偏摩耗が生じやすくなるため第三の面取り部１２の延在長さは第四の面取り部１３より長くして、陸部剛性を向上させて偏摩耗抑制と排水性の向上の両立することができる。

稲妻形溝７は、第一の周溝２および第二の周溝３にそれぞれ開口することで、主に第一の周溝２から第二の周溝３に水を、タイヤ回転方向の指定との相乗効果で、タイヤが回転しながらスムーズに排水することができる。

第三の陸部６では、第三の陸部６を横切って、トレッド幅方向に傾斜して延在してそれぞれの第二の周溝３およびトレッド側縁に開口し、第二の周溝３からトレッド側縁に向けて漏斗状に溝幅が増加する横溝１４によって複数の第三のブロック１５を区画する。また、第三のブロック１５のトレッド周方向中央付近には第二の周溝３およびトレッド側縁に開口する第三のサイプ１６を設ける。

また、第三のブロック１５には、第二の周溝３と横溝１４で形成される角部に例えば平面状に漸減する第五の面取り部１７を設ける。

このようなタイヤにおいてより好ましくは、稲妻形溝７の第一の溝部７ａおよび第二の溝部７ｂの、トレッド周方向に対する傾斜角度αを１５°〜４５°の範囲とすることで、特にトレッド周方向への排水性を効果的に向上させることができる。

すなわち、その角度αが４５°を超えると、稲妻形溝７を構成する上で第三の溝部７ｃとの角度差が不足し、効果的に排水性とトラクション性能の両立が困難になり、一方１５°未満では第二のブロック８のブロック形状が細長くなり過ぎ、ブロック剛性が低下する傾向がある。

また好ましくは、第三の溝部７ｃの、トレッド周方向に対する傾斜角度βを４５°〜９０°の範囲とすることで、路面グリップ力等が増加し特にトラクション性能を効果的に向上させることができる。

すなわち、その角度βが９０°を超えると第二の陸部５内に配置する第一の溝部７ａおよび第二の溝部７ｂの距離が長くなり排水性が低下してしまうおそれがあり、４５°未満では第三の溝部７ｃと第一の溝部７ａおよび第三の溝部７ｃと第二の溝部７ｂが連通する個所に隣接するブロックの鋭角形状が細長くなり過ぎ、ブロック剛性が低下する傾向がある。

さらに好ましくは、第一の溝部７ａおよび第二の溝部７ｂの傾斜角度αと第三の溝部７ｃの傾斜角度βとの差を１５°以上とする。
この構成により、第三の溝部７ｃおよび第一の溝部７ａと、第三の溝部７ｃおよび第二の溝部７ｂとが連通する個所付近に隣接するブロックの剛性低下を抑制することができる。

そしてまた好ましくは、稲妻形溝７の第一の溝部７ａのトレッド幅方向最外側位置と第二の周溝３とのトレッド幅方向の距離ｔが第二の陸部の陸部幅の１０〜３０％の範囲とすることで、稲妻形溝７の第一の溝部７ａが第一の周溝２から第二の周溝３に直接開口しなくても、排水性を向上させることができる。

ところで、第二のブロックに第一の面取り部１０および第二の面取り部１１を設けることで、延在長さの長い稲妻形溝７内に石が入り込んだ場合であっても、溝内に石を噛み込むことなく効果的に排出することができるため、耐石噛み性能を向上させることができる。

第三の溝部７ｃのトレッド踏面からの溝深さは、第一の溝部７ａおよび第二の溝部７ｂのトレッド踏面からの平均溝深さより浅く、好ましくは２〜４ｍｍの範囲、もしくは第一の溝部７ａおよび第二の溝部７ｂのトレッド踏面からの溝深さの３０〜５０％の範囲が好ましい。この構成により、特にタイヤにスリップアングルが付与された時に、稲妻形溝７の急角度の第一の溝部７ａおよび第二の溝部７ｂを跨いだブロック部分に不均一な力がかかり、第一の溝部７ａおよび第二の溝部７ｂが相互に近づいて、排水への悪影響を低減することができる。

次に、サイズがＰＳＲ ２１５／４５Ｒ１７で、図１に示すようなトレッドパターンを有する空気入りタイヤの実施例タイヤ１，２、図２（ａ）に示すような第二の陸部に急傾斜溝２７を配設したトレッドパターン有する比較例タイヤ１および、図２（ｂ）に示すような第二の陸部に緩傾斜溝３７を配設したトレッドパターン有する比較例タイヤ２を試作して、表１にそれぞれの溝部のトレッドタイヤ周方向に対する傾斜角度、トレッド幅方向距離ｔ、それぞれの面取り部の延在長さおよび第三の溝深さについて示す。
なお、比較例タイヤ１，２では、いずれも他の構成は実施例タイヤに準ずるものとした。

上記各供試タイヤについて、排水性能、トラクション性能および耐石噛み性能を評価した。

〔排水性〕
上記実施例タイヤ、比較例タイヤ１，２のそれぞれにつき、リムサイズ１７インチ８Ｊ、タイヤ空気圧２２０ｋＰａで車両に装着し、荷重実車２名乗車相当で、水深２ｍｍの鉄板路面上で、初速３０ｋｍ／ｈの速度から、フルブレーキした時の制動距離を測定し、測定した制動距離から排水性能を評価した。表２に評価結果を示す。
なお、表２中の数値は、比較例タイヤ１の値を１００としたときの指数として求めたものであり、指数が大きいほど、排水性能が優れていることを示す。

〔トラクション性能〕
実施例タイヤおよび、比較例タイヤ１，２とのそれぞれにつき、リムサイズ１７インチ８Ｊ、タイヤ空気圧２２０ｋＰａで車両に装着し、荷重実車２名乗車相当で、アスファルトのテストコースを各種走行モードで走行したときのテストドライバーによるフィーリング評価することによって行った。その評価結果を表２に示す。
なお、表２中の数値は、比較例タイヤ１の値を１００としたときの指数として求めたものであり、指数が大きいほど、トラクション性能が優れていることを示す。

（耐石噛み性能）
実施例タイヤおよび、比較例タイヤ１，２のそれぞれを、リムサイズ１７インチ８Ｊ、タイヤ空気圧２２０ｋＰａで車両に装着し、荷重実車２名乗車担当で、時速０〜１００ｋｍで、１００００ｋｍを走行し、第二の陸部の石噛みした石の数を指数化して評価し、その結果を表２に示す。
なお、表中の数値は、比較例タイヤ１の値を１００としたときの指数として求めたものであり、指数が小さいほど、石噛み率が小さく耐石噛み性能が優れていることを示す。

表２によれば、実施例タイヤは、比較例タイヤ１に対して、トラクション性および耐石噛み性が優れており、また稲妻形溝の高角度溝部の一方のみしか周溝に開口していないにもかかわらず比較例タイヤ１と同等の排水性を確保できた。また実施例タイヤは、比較例タイヤ２に対して、トラクション性能は同等ながら、耐石噛み性能および排水性能が優れていた。

１，２１ トレッド部踏面
２，２２ 第一の周溝
３，２３ 第二の周溝
４ 第一の陸部
５ 第二の陸部
６ 第三の陸部
７ 稲妻形溝
７ａ 第一の溝部
７ｂ 第二の溝部
７ｃ 第三の溝部
８，２８ 第二のブロック
９ 第二のサイプ
１０ 第一の面取り部
１１ 第二の面取り部
１２ 第三の面取り部
１３ 第四の面取り部
１４ 横溝
１５ 第三のブロック
１６ 第三のサイプ
１７ 第五の面取り部
２７ 急傾斜溝
３７ 緩傾斜溝

Claims (7)

1. トレッド部踏面に、タイヤ赤道面または該タイヤ赤道面から測定してトレッド幅の３５％以内に位置し、トレッド周方向に沿って延びる第一の周溝と、該第一の周溝とトレッド端の間に位置し、トレッド周方向に沿って延びる第二の周溝とを配設し、前記第一の周溝と第二の周溝の間に陸部を区画形成してなる空気入りタイヤにおいて、
   前記陸部に、第一の周溝からトレッド周方向に対して第一の角度で傾斜して延び、一端が第一の周溝に開口し、他端が前記陸部内で終端する第一の溝部と、トレッド周方向に対して第二の角度でかつ前記第一の溝部と同じ向きに傾斜して延び、一端が前記陸部内に位置し、他端が第二の周溝に開口する第二の溝部と、トレッド周方向に対して第三の角度で傾斜して延び、前記第一の溝部の他端と第二の溝部の一端が連通する第三の溝部とを有する、いわゆる稲妻状の複数本の複合溝を配設して、前記陸部を複数個のブロックに区画し、
   前記第一の角度および前記第二の角度は、トレッド周方向に対して１５°〜４５°の範囲であり、
   前記第三の角度は、トレッド周方向に対して４５°〜９０°の範囲であり、
   前記第一の角度および前記第二の角度は、前記第三の角度のよりも小さいことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第一の角度および第二の角度と、前記第三の角度との差が１５°以上である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第一の溝部の他端位置と第二の周溝の溝壁とのトレッド幅方向距離が前記陸部の陸部幅の１０〜３０％の範囲である請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第一の溝部のタイヤ赤道面側の溝壁と面する前記ブロックの側壁上端部に、前記第一の溝部の溝底に向かって傾斜する面取り部を設けてなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第二の溝部のトレッド端側の溝壁と面する前記ブロックの側壁上端部に、前記第二の溝部の溝底に向かって傾斜する面取り部を設けてなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記第三の溝部のトレッド踏面からの溝深さは、前記第一の溝部および前記第二の溝部のトレッド踏面からの平均溝深さより浅い請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記陸部の、トレッド周方向に隣接する前記第一の溝部および前記第二の溝部に開口するサイプを配設してなる請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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