JPH07232514A

JPH07232514A - 車両用タイヤ

Info

Publication number: JPH07232514A
Application number: JP6322924A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Fukada; 廣壽深田; Yoshihiro Nomura; 佳弘野村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1994-12-26
Publication date: 1995-09-05
Anticipated expiration: 2013-03-09
Also published as: JP2724122B2

Abstract

(57)【要約】【構成】トレッド面１０の溝のうち少なくとも周方向
の溝１１の底面１１ａの、周方向の一部または全部を、
その頂部がトレッド面に達しない、連続的な波面形状と
した車両用タイヤ１である。【効果】かかるこの発明の車両用タイヤは、水の溝内
への抱え込みを防止することにより、排水性能が向上す
る。よって、排水性能の向上を求めて、溝面積の割合を
増加させることなく、タイヤのグリップ性能を維持し、
とくに雨天高速走行時における、ハイドロプレーニング
現象を確実に防止するとともに、転がり抵抗を小さくす
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動車等の車両用のタ
イヤに関し、より詳細には、いわゆるハイドロプレーニ
ング現象を確実に防止しうる車両用タイヤに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】通常のタ
イヤは、そのトレッド面に、接線方向および周方向に延
びる溝（グルーブ、ｇｒｏｏｖｅ）が形成されている。
トレッド面に溝を形成する目的の１つは、水をかぶった
道路を高速走行するとき、タイヤと路面との間に水の膜
が発生してスリップやスピンを起こす、いわゆるハイド
ロプレーニング現象を防止することにある。つまり、タ
イヤと路面との間の水を溝に集めることで、溝以外のタ
イヤ表面と路面との間の水を極力減少させて、上記ハイ
ドロプレーニング現象を防止することが、トレッド面に
溝を形成する主要な目的の１つである。溝に集められた
水は、当該溝の開口から溝外へ排出される。

【０００３】トレッド面の溝は、通常、接線方向の溝
（以下「横溝」という）より周方向の溝（以下「縦溝」
という）の方が幅が広くかつ深く形成されている。これ
は、横溝で集めた水を縦溝に流し、縦溝の開口から溝外
へ排出するためである。タイヤの溝が、ハイドロプレー
ニング現象をどの程度まで防止できるかは、溝が水を集
める能力と、集めた水を開口から溝外へ排出する能力に
よって大きく左右される。

【０００４】このうち溝が水を集める能力は、当該溝の
容量に比例する。また、集めた水を開口から溝外へ排出
する能力は、溝の開口の表面積に比例する。このため、
トレッド面に占める溝の割合を多くすれば、上記両能力
をさらに向上できるが、その分、タイヤの路面との接触
面積が減少するため、グリップ性能が低下してしまうと
いう問題がある。

【０００５】つまり、タイヤの路面との接触面積が多
く、グリップ性能にすぐれるとともに、溝が水を集める
能力および集めた水を開口から溝外へ排出する能力にも
すぐれたタイヤが理想的なタイヤと言える。そこでこれ
を実現するために、溝自体のパターンを工夫したタイヤ
が種々提案されている。

【０００６】とくに縦溝については、その幅は現状のま
まで深さをより深くすることが、グリップ性能を維持し
つつ、水を集める能力を向上させるために効果的である
と考えられており、広く一般的に実施されている。ま
た、横溝で集めた水を効率よく縦溝に流し、かつ縦溝の
開口から効率よくタイヤ外に排出するために、タイヤ中
央に幅が広くかつ深い直線状の縦溝を形成するととも
に、この縦溝から左右両ショルダー部にかけて、横溝を
Ｖ字形に傾斜させていわゆる矢筈状のパターンを形成し
たタイヤも提案されている（特開平５−１７８０１９号
公報の第２頁第２欄第１８行〜第２２行参照）。

【０００７】さらに、トレッド面の溝のうち縦溝内に、
縦溝の底面から路面まで達する水掻きを形成して、走行
時に、タイヤ前方の水の層を水掻きによって後方に掻き
除くことで、タイヤの、路面との接触面における水の量
を減らし、それによってハイドロプレーニング現象を防
止しようとしたタイヤも提案されている（特開昭４８−
６４０２号公報の第２頁右上欄第２行〜左下欄第３行参
照）。

【０００８】しかし発明者らの検討によると、上記従来
のタイヤはいずれも、ハイドロプレーニング現象の要因
の一つである水の抱え込みに対して何ら方策が施されて
いないため、ハイドロプレーニング現象を確実に防止で
きないことが判明した。タイヤは、その回転速度が高く
なるほど、溝内の水を排出できる時間が短くなるため、
溝内の水を十分に排出できないうちに一回転して、タイ
ヤの前方に水を戻してしまう現象（これを溝による水の
抱え込みという）を生じる。

【０００９】そしてこの水の抱え込みが生じると、タイ
ヤと路面との間に、路面の水量以上の水が滞留すること
になり、その水量が、溝が水を集める能力、および集め
た水を開口から溝外へ排出する能力を超えると、タイヤ
と路面との間に厚い水の膜が形成されて、ハイドロプレ
ーニング現象が発生する。従来のタイヤについて、発明
者らが水の抱え込みの影響を検討したところ、とくに溝
の幅を狭く、深さを深くしたもの程、集めた水を開口か
ら溝外へ排出する能力が低く、水が溝外へ排出されるの
に時間がかかるため、とくに高速回転になる程、溝が抱
え込む水の量が増加し、その結果、前述したような溝の
パターンによるハイドロプレーニング現象防止の作用が
相殺されてしまうことが確認された。

【００１０】しかも、上記のように水の抱え込みが発生
したタイヤは、その進行方向前方に多量の水が存在する
ことになるため、転がり抵抗が増加するという問題を有
することも判明した。一方、水掻きを施したタイヤにお
いては、縦溝が水掻きによって分断されることにより、
分断された縦溝の各部分内に収容しうる水の量が限られ
るため、その限られた量以上の水が路面に存在する場合
や、あるいは縦溝に連結された横溝から、上記限られた
量以上の水が縦溝に流入した場合には、前述した路面に
おける水掻きの作用が相殺されて、ハイドロプレーニン
グ現象が発生することがわかった。

【００１１】この発明の目的は、溝内への水の抱え込み
を防止して、とくに雨天走行時におけるハイドロプレー
ニング現象をより確実に防止するとともに、転がり抵抗
を小さくできる車両用タイヤを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するための、この発明の車両用タイヤは、トレッド面
の溝のうち少なくとも縦溝（周方向の溝）の底面の、周
方向の一部または全部を、その頂部がトレッド面に達し
ない、連続的な波面形状としたことを特徴としている。
上記波面形状は、縦溝の底面の全幅にわたって形成され
ているのが好ましい。

【００１３】また波面形状は、これに限定されないが、
正弦波状、方形波状、三角波状または台形波状のいずれ
かであるのが好ましい。波面形状のサイズについてもと
くに限定されないが、波高が１〜４ｍｍの範囲内で、波
長が１〜１５０ｍｍの範囲内であるのが好ましい。ま
た、この発明の車両用タイヤにおいては、以上のように
底面を波面形状とした溝を含む、トレッド面の溝の一部
または全部の、底面および側面のうちの少なくとも一部
が撥水処理されているのが好ましい。

【００１４】溝の底面または側面を撥水処理するには、
これらの面に、撥水性樹脂を含むコーティング膜を形成
するか、撥水性樹脂を含むシートを貼付するか、あるい
はタイヤを加硫、成形する際に、タイヤの溝の部分を、
撥水性樹脂を含むゴムコンパウンドにより構成するのが
好ましい。発明者らの知見によると、溝による水の抱え
込みは、高速走行時にタイヤと路面とによって急速に圧
縮された水が、溝内であたかも固体であるかのように挙
動して、縦溝の開口からタイヤ外に排出されにくくなる
のが原因で発生する。

【００１５】ところが、上記抱え込み現象が起きている
状況下にあっても、縦溝内の水には流れがある。なぜな
ら縦溝内の水は、タイヤの回転によって与えられた慣性
力によって、タイヤの回転より少し遅れつつ、タイヤと
同方向に回転するため、両者の回転速度に差が生じて、
水は縦溝内を流れていることになる。そこで、少なくと
も縦溝の底面の、周方向の一部または全部を、その頂部
がトレッド面に達しない、連続的な波面形状とすると、
タイヤの回転に伴って、溝内の水の流れに対して、上記
波面形状から、タイヤの径方向外方に向かう波動が加え
られ、その衝撃によって、溝内に抱え込まれた水が細か
く分断される。そして上記波動と、タイヤの回転による
遠心力とによって、水は速やかに溝外へ排出される。

【００１６】なおタイヤの回転速度が上がれば、前述し
たように溝内の水を排出できる時間は短くなるが、波面
形状から発生する波動の周波数も高くなるため、溝内に
抱え込まれた水は低速時よりさらに細かく分断される。
そして、低速時よりも大きな遠心力によって速やかに溝
外へ排出されることになり、結果として低速から高速ま
でのあらゆる速度域で、ほぼ同様の効果を得ることがで
きる。

【００１７】したがってこの発明によれば、とくに雨天
走行時等におけるハイドロプレーニング現象を確実に防
止し、かつ転がり抵抗を小さくすることが可能となる。
なお、縦溝の底面の波面形状を、その頂部がトレッド面
に達する高さにした場合には、縦溝内の水の流れが妨げ
られるため、波面形状による上記のような作用が発現さ
れない。のみならず、前述した水掻きを有するものと同
様の問題を生じることになる。よって波面形状は、縦溝
内の水の流れを妨げることがないように、その頂部がト
レッド面に達しない高さに形成されている必要がある。

【００１８】また上記縦溝を含む、トレッド面の溝の一
部または全部の、底面および側面のうちの少なくとも一
部が撥水処理されている場合には、水自身の持つ表面張
力によって溝内の水が液滴化するのが促進されるため、
当該溝内の水は、さらに速やかに溝外へ排出されるよう
になり、ハイドロプレーニング現象の防止、および転が
り抵抗の減少効果がより一層向上する。

【００１９】なお、この発明の車両用タイヤの構成に類
似したものとして、特開平５−２３８２１０号公報、お
よび特開平５−２３８２１１号公報には、縦溝の側面を
波面形状としたタイヤが開示されている。しかしこの構
成では、溝内の水に加えられる波動は、タイヤの径方向
外方に向かうものでなく、上記方向と直交する方向に向
かうものであるため、水を溝外へ排出する効果は不十分
である。

【００２０】また実開平５−７６８０４号公報には、タ
イヤのトレッド面のうち、その幅方向中央に設けた縦溝
（排水用溝部）内に、所定間隔をおいて複数のスパイク
用突子を形成したタイヤが開示されている。しかしこの
構成では、上記公報の図２にみるように、スパイク用突
子が連続的に形成されていないので、溝内に抱え込まれ
た水を細かく分断する波動は発生せず、水を溝外へ排出
する効果はほとんど得られない。

【００２１】さらに特開平６−２３９１０８号公報に
は、縦溝の底面に、石詰まりを防止するための突起（石
詰まり防止突起）を形成するとともに、縦溝の側面に
も、上記石詰まり防止突起の補助的な働きをする突起
（横突起）を形成したタイヤが開示されている。しかし
上記両突起はいずれも、縦溝の底面の全幅にわたって形
成されていないので、溝内の水の流れには、波動を加え
られる部分とそうでない部分とが生じる。このため、水
を溝外へ排出する効果は不十分である。

【００２２】以上のごとく従来の構成では、この発明と
同等の作用効果は得られない。以下にこの発明の車両用
タイヤを、その一例を示す図面を参照しつつ説明する。
図１および図２(a)(b)に示すようにこの発明の車両用タ
イヤ１は、従来同様に、そのトレッド面１０に、周方向
に延びる縦溝１１と、接線方向に延びる横溝１２とを有
している。そして図の場合は、上記各溝１１，１２のう
ち縦溝１１の底面１１ａが、連続的な波面形状となって
いる。

【００２３】横溝１２の底面は波面形状になっていない
が、場合によっては、縦溝１１および横溝１２を含む、
トレッド面１０のあらゆる溝の底面を波面形状にしても
よい。ただし、前述した溝内の水を排出する原理から明
らかなように、底面を波面形状にして最も効果があるの
は縦溝１１である。また水を排出する効果からすると、
縦溝１１の底面１１ａは、その全幅に亘って波面形状と
なっているのが好ましい。

【００２４】また同じく水を排出する効果からすると、
縦溝１１の底面１１ａは、その周方向の全周に亘って波
面形状となっているのが好ましい。しかし場合によって
は、上記縦溝１１の底面１１ａは、その周方向の全周に
亘って波面形状となっていなくてもよい。すなわち縦溝
１１の底面１１ａは、波面形状となった部分と、そうで
ないフラットな部分とが規則的にあるいはランダムに配
置された、断続的に波面形状となったものであってもよ
い。

【００２５】上記波面形状としては、図１ないし図３
(a) に示す正弦波状の他、図３(b)(c)または図４(a) に
示すように、方形波状、三角波状または台形波状等の規
則的な波状が、加工上の観点から好ましい。また波面形
状としては、上記のようなよく知られた波状以外にも、
たとえば図４(b) に示す、正弦波と三角波を組み合わせ
た形状に代表される、上記図３(a) 〜(c) および図４
(a) の各波形を組み合わせた形状など、種々の規則的な
形状を採用することができる。

【００２６】波面は、前述したようにその頂部１１ｂ
が、トレッド面１０に達しない高さに形成されていれば
よく、その波高（図３(a) 〜(c) 、図４(a)(b)中の符合
ｈ）は、この発明ではとくに限定されないが、前記のよ
うに１〜４ｍｍであるのが好ましい。波高が４ｍｍを超
えた場合は、水掻きと同様に、とくに高速回転時に、水
の抱え込みを助長してしまうおそれが生じる。一方、波
高が１ｍｍ未満の場合は、溝内に発生する波動が弱く、
溝内の水を細かく分断する効果が十分に得られないおそ
れがある。

【００２７】なお波面形状の波高は、上記範囲内でもと
くに２〜３．５ｍｍであるのが好ましく２〜３ｍｍであ
るのがより一層好ましい。また縦溝１１は、横溝１２で
集めた水が流入可能なように、横溝１２より深くなって
いる必要があるので、上記縦溝１１の底面１１ａに設け
た波面形状の頂部１１ｂは、図１および図２(a)(b)に見
るように、横溝１２の底面１２ａより低いのが好まし
い。

【００２８】波面形状の波高は全て一定とするのが、構
成が簡単でよいが、縦溝１１以外の溝の底面も波面形状
とする場合は、その深さや溝の働き等に応じて、各溝に
よって波高を違えるようにしてもよい。また１つの溝内
で波高を違えることも可能である。波面形状の波長（図
３(a) 〜(c) 、図４(a)(b)中の符合ｆ）は、１〜１５０
ｍｍであるのが好ましい。波長が１５０ｍｍを超えた場
合は、溝内に発生する波動の周波数が低く、溝内の水を
細かく分断する効果が十分に得られないおそれがある。
一方、波長が１ｍｍ未満の場合は、とくに高速回転時に
発生する波動の周波数が高すぎて、溝内の水を細かく分
断する効果が十分に得られないおそれがある。

【００２９】なお波面形状の波長は、上記範囲内でもと
くに１〜５０ｍｍであるのが好ましく、５〜１５ｍｍで
あるのがより一層好ましい。波面形状の波長は全て一定
とするのが、やはり構成が簡単でよいが、縦溝１１以外
の溝の底面も波面形状とする場合は、その深さや溝の働
き等に応じて、各溝によって波長を違えるようにしても
よい。

【００３０】またとくに縦溝１１の底面１１ａの波面形
状の波長は、タイヤの回転速度と密接に関連しており、
波長が全て一定では、波面形状によって発生する波動
と、タイヤの回転速度、水の振動周波数等が同期して、
溝内の水を細かく分断する効果が低下することも考えら
れる。その場合には、縦溝１１の底面１１ａの波面形状
の波長を、周期的あるいは不規則に変化させておいた
り、あるいは縦溝１１の底面１１ａに、波長の違う数種
の波面形状を並列的に形成したりすればよい。また、縦
溝１１の底面１１ａを、前記のように断続的に波面形状
とする場合は、各部の波長を違えてもよい。

【００３１】溝の底面の波面形状は、ゴムタイヤを加
硫、成形するための金型の、当該溝に対応する部分の表
面を波面形状にすることで、ゴムタイヤの成形と同時に
形成するのが、効率的であり生産性の上で望ましいが、
成形したゴムタイヤの溝の該当箇所を切削加工したり、
あるいは波面形状に成形したゴムベルトを貼付したりす
ることで、溝の底面を波面形状としてもよい。

【００３２】底面を波面形状とした溝を含む、トレッド
面の溝の一部または全部の、底面および側面のうちの少
なくとも一部を撥水処理するには、撥水処理する溝の該
当箇所を、撥水性樹脂で構成すればよい。撥水処理の具
体例としては、下記の(A) 〜(C) のいずれかの方法が好
適に採用される。 (A) たとえば図５(a) に示すように、撥水処理する該当
箇所（図の場合は溝の、波面形状とした底面１１ａ）
に、撥水性樹脂を含むコーティング膜Ｆを形成する。 (B) たとえば図５(b) に示すように、撥水処理する該当
箇所（底面１１ａ）に、撥水性樹脂を含むシートＳ１を
貼付する。 (C) たとえば図５(d) に示すように、タイヤを加硫、成
形する際に、撥水処理する該当箇所（底面１１ａ）を、
撥水性樹脂を含むゴムコンパウンドにより構成する。

【００３３】上記のうち(A) のコーティング膜Ｆは、撥
水性樹脂を適当な溶媒に溶解または分散したコーティン
グ剤を、あらかじめ製造されたゴムタイヤの溝の該当箇
所に塗布した後、乾燥させることで形成される。また硬
化型のコーティング剤の場合は、乾燥後、あるいは乾燥
と同時に、加熱、紫外線照射等によって塗膜を硬化させ
ればよい。

【００３４】コーティング膜に使用される撥水性樹脂と
しては、たとえばシリコーン樹脂、ポリテトラフルロオ
エチレン等のふっ素樹脂、超高分子量ポリエチレン等が
あげられる。コーティング膜の膜厚は、とくに限定され
ないが、５〜８００μｍの範囲内であるのが好ましい。
コーティング膜の膜厚が上記範囲未満では、十分な撥水
性が得られないおそれがある。また、通常の路面走行で
は問題ないが、悪路やオフロード走行等の場合には、極
めて短期間でコーティング膜が摩滅して、撥水性が失わ
れてしまうおそれもある。一方、コーティング膜の膜厚
が上記範囲を超えた場合には、当該コーティング膜が剛
直なものとなって、ゴムの変形に十分に追随できず、割
れや剥離等を生じて、撥水性が失われてしまうおそれが
ある。

【００３５】なおコーティング膜の膜厚は、上記範囲内
でもとくに８〜８００μｍであるのが好ましく、２０〜
８００μｍであるのがさらに好ましい。上記(A) の方法
は、コーティング剤を塗布してコーティング膜を形成す
るだけで撥水性を付与できるので、作業が簡単であると
いう利点がある。またコーティング膜が摩滅して撥水性
が失われた際には、再度コーティング剤を塗布してコー
ティング膜を形成すれば、撥水性を復活できるという利
点もある。

【００３６】(B) の方法において使用されるシートＳ１
としては、撥水性樹脂と、必要に応じて安定剤等の添加
剤とを含む配合物をシートに成形し、それを適当な大き
さにカットしたものが使用される。シートに使用される
撥水性樹脂としては、ゴムの変形に追随できるように、
たとえばシリコーンゴムやふっ素ゴム等のゴム系のもの
が好適に使用される。

【００３７】シートの厚みはとくに限定されないが、
０．０４〜１ｍｍの範囲内であるのが好ましい。シート
の厚みが上記範囲未満では、十分な耐久性が得られず、
極めて短期間で摩滅して、撥水性が失われてしまうおそ
れがある。一方、シートの厚みが上記範囲を超えた場合
には、当該シートが剛直なものとなって、ゴムの変形に
十分に追随できず、割れや剥離等を生じて、撥水性が失
われてしまうおそれがある。

【００３８】図５(b) に示すように、波面形状とした溝
の底面１１ａにシートＳ１を貼付する場合には、波面形
状の波長が小さすぎたり、あるいはシートの厚みが厚す
ぎたりした際に、細かな波面形状に合わせてシートをき
れいに貼付するのか難しい場合がある。その場合には、
あらかじめ波面形状に合わせて波状に成形したシートを
使用すればよい。あるいは図５(c) に示すように、溝の
底面１１ａ′は波面形状とせず、その上に貼付するシー
トＳ２の表面を波面形状としてもよい。この場合は、上
記シート２の表面が、溝の、波面形状とした底面１１ａ
として代用される。

【００３９】溝の底面にシートを貼付するには、従来公
知の種々の接着剤の中から、とくに撥水性樹脂とゴムと
を接着する能力にすぐれたものを使用することができ
る。上記シートは、コーティング膜より耐久性がよいと
いう利点がある。また、もしシートが割れや剥離等を生
じた際には、その部分に新たなシートを貼付すれば撥水
性を復活できるという利点もある。

【００４０】(C) の、タイヤを加硫、成形する際に、該
当箇所を撥水性樹脂を含むゴムコンパウンドにより構成
する方法においては、タイヤの他の部材と同じゴムコン
パンウド中に、たとえばカーボンブラックに代えて、前
述した撥水性樹脂の粉末を添加するか、あるいはゴムコ
ンパウンドと相溶性のよい撥水性樹脂を混入するのが好
ましい。また前述した撥水性ゴムを主体とするゴムコン
パンウドを使用してもよい。

【００４１】上記(C) の方法により形成される撥水面
は、コーティング膜やシートよりさらに耐久性がよいと
いう利点がある。上記(A) 〜(C) の方法は、それぞれを
組み合わせることもできる。たとえば(C) の方法で撥水
処理した表面に、(A) のコーティング膜を形成するか、
あるいは(B) のシートを貼付すれば、撥水性をさらに長
持ちさせることができる。また撥水処理を施す箇所に応
じて、上記(A) 〜(C) の方法を使い分けることもでき
る。

【００４２】この発明の構成は、たとえば通常のチュー
ブを用いるタイヤの他、チューブレスタイヤ、ソリッド
タイヤ等、トレッド面に溝を有するあらゆる種類の車両
用タイヤに適用することができる。またこの発明の構成
は、とくに路面を高速走行する自動車用タイヤに適用す
るのが最も効果的であるが、その他、航空機、新交通シ
ステム、モノレール、トラクター等の農業用車両、工作
機械等の産業用車両、自転車等、種々の車両用のゴムタ
イヤに適用することができる。

【００４３】トレッド面の溝のパターンについてはとく
に限定されず、縦溝と横溝とからなる通常の配置の他、
前述したように、縦溝の幅は現状のままで、その深さを
より深くしたものや、あるいはタイヤ中央に幅が広くか
つ深い直線状の縦溝を形成するとともに、この縦溝から
左右両ショルダー部にかけて、横溝をＶ字形に傾斜させ
て配置したもの等、溝が水を集める能力を向上すべく工
夫されたパターンの溝にこの発明の構成を適用すると、
これらのタイヤで解決されていなかった溝による水の抱
え込みを防止して、集めた水を開口から溝外へ排出する
能力をより一層向上できるので、ハイドロプレーニング
現象をさらに確実に防止することが可能となる。

【００４４】

【実施例】以下にこの発明を、実施例、比較例にもとづ
いて説明する。実施例１合成ゴムを成形し、加硫して、図１〜図３(a) に示すよ
うにその表面が、正弦波状の波面形状になった、幅４ｍ
ｍ、厚み（最大）＝３．５ｍｍ、波高ｈ＝３ｍｍ、波長
ｆ＝５ｍｍの、合成ゴム製のベルトを作製した。

【００４５】次いでこのベルトを、市販の乗用車用のゴ
ムタイヤ（横浜ゴム社製の商品名ＳＣＩＥＮＣＥＳ−
７８０、直径５００ｍｍ）の縦溝（幅４ｍｍ、深さ６ｍ
ｍ）の底面に、その全周に亘って、合成ゴム系の接着剤
（コニシ（株）製の商品名ボンド速乾Ｇクリヤー）を使
用して貼付して、縦溝の底面が周方向の全体に亘って正
弦波状の波面形状になった、実施例１のタイヤを製造し
た。実施例２上記実施例１と同様の方法で縦溝の底面を正弦波状の波
面形状（波高ｈおよび波長ｆは実施例１と同じ）とした
タイヤの、当該縦溝の底面と、その両側の側面に、シリ
コーン樹脂を含むコーティング剤（東芝シリコーン社製
の商品名ＴＳＥ３２２）を塗布し、乾燥させてコーティ
ング膜（膜厚１００μｍ）を形成して、縦溝の底面およ
び側面が撥水処理された実施例２のタイヤを製造した。

【００４６】上記実施例１，２のタイヤと、比較のため
未加工、すなわち縦溝の底面がフラットで、かつ底面と
側面が撥水処理されていないタイヤ（比較例１）につい
て、以下の比較試験１を行い、その特性を評価した。比較試験１図６に示すように、各サンプルのタイヤ１を回転輪２に
装着するとともに、その下方にウレタンゴム製のローラ
３（直径２５０ｍｍ、幅１２０ｍｍ）を、両者の接点か
らさらに、両者の軸間距離が４ｍｍ近づくように圧接さ
せた。

【００４７】つぎにこの圧接状態を維持しつつ、タイヤ
１およびローラ３をそれぞれ、図中白抜きの矢印で示す
方向に、タイヤ１の回転数が９７０ｒ．ｐ．ｍ．（時速
８０ｋｍ相当）となるように回転させ、回転が安定した
段階で、当該タイヤ１とローラ３との間に、樋４（出水
口のサイズ、高さ５ｍｍ、幅９０ｍｍ）から毎分１３リ
ットルの水を供給しながら、タイヤ１の前方５ｍｍの位
置に容器５（開口のサイズ、縦２３０ｍｍ、横２３０ｍ
ｍ）を差し出して、３０秒間の間に容器５内に回収され
た水の量（ｃｃ）を計量した。

【００４８】上記の結果を表１に示す。また比較例１の
結果を基準とした、実施例１，２の水量の減率（％）
を、下記式により求めた。結果を同じく表１に示す。

【００４９】

【数１】

【００５０】

【表１】

【００５１】上記表１の結果より、実施例１，２のタイ
ヤはいずれも、比較例１の未加工のタイヤに比べて、容
器に回収された水の量が著しく少なく、このことから実
施例１，２のタイヤは、水の溝外への排出能力にすぐ
れ、溝から排出されずに回転方向前方へ抱え込まれる水
の量を著しく減少できることがわかった。また実施例
１，２を比較すると、縦溝の底面および側面に撥水性の
コーティング膜を形成した実施例２の方が、実施例１よ
りも水の量が少なく、水量の減率（％）が大きいことか
ら、より一層、水の溝外への排出能力にすぐれることが
わかった。

【００５２】そこで次に、上記比較例１のタイヤと、下
記の各実施例のタイヤについて、後述するより本格的な
比較試験２を実施して、その特性をさらに詳しく評価し
た。実施例３実施例１，２で使用したのと同じ市販の乗用車用のゴム
タイヤの、縦溝の底面を、その全周に亘って、幅４ｍ
ｍ、厚み３ｍｍだけ削り取った後、ここへ、未加硫の合
成ゴム製のベルト（幅４ｍｍ、厚み３ｍｍ）を同系のゴ
ム糊を用いて貼付した。

【００５３】つぎに上記ベルトを、金型を用いてプレス
成形するとともに加硫して、縦溝の底面を、図１〜図３
(a) に示す正弦波状の波面形状（波高ｈ＝２ｍｍ、波長
ｆ＝５ｍｍ）とした、実施例３のタイヤを製造した。実施例４プレス成形に使用する金型を変更して、正弦波状の波面
形状のうち波長ｆを１５ｍｍとしたこと以外は、実施例
３と同様にして、実施例４のタイヤを製造した。なお波
高ｈは実施例３と同じとした。実施例５実施例３と同様の方法で縦溝の底面を正弦波状の波面形
状（波高ｈおよび波長ｆは実施例３と同じ）としたタイ
ヤの、当該縦溝の底面と、その両側の側面に、シリコー
ン樹脂を含むコーティング剤（東芝シリコーン社製の商
品名ＴＵＶ６０００）を塗布し、紫外線を照射して硬化
させてコーティング膜（膜厚１００μｍ）を形成して、
縦溝の底面および側面が撥水処理された実施例５のタイ
ヤを製造した。実施例６実施例４と同様の方法で縦溝の底面を正弦波状の波面形
状（波高ｈおよび波長ｆは実施例４と同じ）としたタイ
ヤの、当該縦溝の底面と、その両側の側面に、シリコー
ン樹脂を含むコーティング剤（東芝シリコーン社製の商
品名ＴＵＶ６０００）を塗布し、紫外線を照射して硬化
させてコーティング膜（膜厚１００μｍ）を形成して、
縦溝の底面および側面が撥水処理された実施例６のタイ
ヤを製造した。

【００５４】上記各実施例のタイヤと、比較のため前記
比較例１のタイヤについて、以下の比較試験２を行い、
その特性を評価した。比較試験２図７に示すように、各サンプルのタイヤ１を回転輪６に
装着するとともに、その下方に前記と同じウレタンゴム
製のローラ３を、両者の接点からさらに、両者の軸間距
離が１３ｍｍ近づくように圧接させた。また、上記タイ
ヤ１およびローラ３の両側面には、図９に示すようにブ
ラシ７の毛７０を接触させて、後述するパイプ８から供
給される水が、タイヤ１およびローラ３の側面を伝って
流出するのを防止した。

【００５５】つぎにこの圧接状態を維持しつつ、タイヤ
１およびローラ３をそれぞれ、図中白抜きの矢印で示す
方向に一定速度で回転させ、回転が安定した段階で、当
該タイヤ１とローラ３との間に、ポリ塩化ビニル製のパ
イプ８の側面に形成した出水口（パイプの内径１３ｍ
ｍ、出水口のサイズ、高さ５ｍｍ、幅９０ｍｍ）から、
図中一点鎖線の矢印で示すように、毎分１３リットルの
水を５分間供給した。

【００５６】そして、タイヤ１の前方５ｍｍの位置に配
置した容器９（開口のサイズ、縦３４５ｍｍ、横２００
ｍｍ）内に回収された水の量（ｃｃ）を計量した。なお
上記容器９は、タイヤ１からの水を効率的に回収すべ
く、図８に示すようにその背面に排気口９０を設けると
ともに、開口９１から容器９内に回収された水が、排気
口９０から外へ漏れないように、両者の間に邪魔板９２
を配置したものである。

【００５７】タイヤ１の回転数を８４５ｒ．ｐ．ｍ．
（時速７９．６ｋｍ相当）に設定した際の測定結果を表
２に、１０１１ｒ．ｐ．ｍ．（時速９５．２ｋｍ相当）
に設定した際の測定結果を表３に、１１２７ｒ．ｐ．
ｍ．（時速１０６．０ｋｍ相当）に設定した際の測定結
果を表４に、そして、１２７２ｒ．ｐ．ｍ．（時速１１
９．８ｋｍ相当）に設定した際の測定結果を表５に、そ
れぞれ、比較例１の結果を基準とした、前記式によって
求めた各実施例の水量の減率（％）の計算結果とともに
示す。

【００５８】

【表２】

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表４】

【００６１】

【表５】

【００６２】上記表２〜表５の結果より、実施例３〜６
のタイヤはいずれも、比較例１の未加工のタイヤに比べ
て、いずれの速度においても、容器に回収された水の量
が著しく少なく、このことから実施例３〜６のタイヤ
は、水の溝外への排出能力にすぐれ、溝から排出されず
に回転方向前方へ抱え込まれる水の量を著しく減少でき
ることがわかった。

【００６３】また、正弦波状の波面形状のうち、波高ｈ
が同じで波長ｆが違う実施例３，４の結果より、波面形
状の波長ｆは、５〜１５ｍｍが好ましいことが確認され
た。さらに、正弦波状の波面形状のサイズが同じで、撥
水処理をしたか否かが違う実施例３と実施例５、実施例
４と実施例６を比較すると、それぞれ縦溝の底面および
側面に撥水性のコーティング膜を形成した実施例５，６
の方が、実施例３，４よりも水の量が少なく、水量の減
率（％）が大きいことから、より一層、水の溝外への排
出能力にすぐれることがわかった。実施例７，８プレス成形に使用する金型を変更して、縦溝の底面１１
ａを、図３(b) に示す方形波状の波面形状（波高ｈ＝２
ｍｍ、波長ｆ＝５ｍｍ）としたこと以外は、実施例３と
同様にして、実施例７のタイヤを製造した。また、上記
実施例７のタイヤの、縦溝の底面１１ａおよび側面に、
実施例５と同じコーティング膜（膜厚１００μｍ）を形
成して、実施例８のタイヤを製造した。

【００６４】上記両実施例のタイヤについて、前述した
比較試験２〔タイヤ１の回転数は８４５ｒ．ｐ．ｍ．
（時速７９．６ｋｍ相当）に設定〕を行って、その特性
を評価した。溝の底面および側面を疎水処理していない
実施例７における測定結果および水量の減率（％）の計
算結果を、前記実施例３および比較例１の結果と併せて
表６に、また、溝の底面および側面を疎水処理した実施
例８における測定結果および水量の減率（％）の計算結
果を、前記実施例５および比較例１の結果と併せて表７
に、それぞれ示す。

【００６５】

【表６】

【００６６】

【表７】

【００６７】上記表６、表７の結果より、実施例７のタ
イヤは実施例３と同程度の水の排出能力を有し、また実
施例８のタイヤは実施例５と同程度の水の排出能力を有
しており、いずれの実施例も、溝から排出されずに回転
方向前方へ抱え込まれる水の量を著しく減少できること
がわかった。また、上記表６と表７とを比較すると、波
面形状が同じ場合には、縦溝の底面および側面に撥水性
のコーティング膜を形成した方が、より一層、水の溝外
への排出能力にすぐれることがわかった。

【００６８】

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明の車両用
タイヤによれば、少なくとも縦溝の底面の一部または全
部を波面形状とすることにより、溝内の水を細かく分断
して、速やかに溝外へ排出することが可能となる。この
ためこの発明の車両用タイヤによれば、水の溝内への抱
え込みを防止して、とくに雨天走行時におけるハイドロ
プレーニング現象を確実に防止するとともに、転がり抵
抗を小さくすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の車両用タイヤの要部である、縦溝を
拡大した斜視図である。

【図２】同図(a) は、上記縦溝の縦断面図、同図(b)
は、横断面図である。

【図３】同図(a) は、縦溝の底面の波面形状を、さらに
拡大した縦断面図、同図(b)(c)はそれぞれ、縦溝の底面
の波面形状の、他の例を示す縦断面図である。

【図４】同図(a)(b)はそれぞれ、縦溝の底面の波面形状
の、他の例を示す縦断面図である。

【図５】同図(a) 〜(d) はそれぞれ、波面形状とした縦
溝の底面を、さらに撥水処理した状態を示す縦断面図で
ある。

【図６】実施例、比較例の車両用タイヤにおける、水の
排出能力を測定するために使用した装置の概略を説明す
る図である。

【図７】実施例、比較例の車両用タイヤにおける、水の
排出能力を測定するために使用した別の装置の正面図で
ある。

【図８】図７の装置のうち、タイヤの溝から排出された
水を捕集する容器の断面図である。

【図９】図７の装置のうちブラシを、タイヤおよびロー
ラに、当接させた状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１車両用タイヤ１０トレッド面１１周方向の溝（縦溝）１１ａ底面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド面の溝のうち少なくとも周方向の
溝の底面の、周方向の一部または全部を、その頂部がト
レッド面に達しない、連続的な波面形状としたことを特
徴とする車両用タイヤ。
【請求項２】波面形状が、溝の底面の全幅にわたって形
成されている請求項１記載の車両用タイヤ。
【請求項３】波面形状が、正弦波状、方形波状、三角波
状または台形波状のいずれかである請求項１記載の車両
用タイヤ。
【請求項４】波面形状の波高が１〜４ｍｍ、波長が１〜
１５０ｍｍである請求項１記載の車両用タイヤ。
【請求項５】底面を波面形状とした溝を含む、トレッド
面の溝の一部または全部の、底面および側面のうちの少
なくとも一部が撥水処理されている請求項１記載の車両
用タイヤ。
【請求項６】溝の底面または側面に、撥水性樹脂を含む
コーティング膜を形成して撥水処理した請求項５記載の
車両用タイヤ。
【請求項７】溝の底面または側面に、撥水性樹脂を含む
シートを貼付して撥水処理した請求項５記載の車両用タ
イヤ。
【請求項８】タイヤを加硫、成形する際に、タイヤの溝
の部分を、撥水性樹脂を含むゴムコンパウンドにより構
成して、当該溝の底面または側面を撥水処理した請求項
５記載の車両用タイヤ。