JP2004098791A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】残留コーナリングフォースを大きく確保しつつ偏摩耗の発生を防止する。
【解決手段】トレッド面２に、タイヤ周方向に連続してのびる縦溝３と、タイヤ軸方向に対して３０゜以下の角度θをなしかつ前記縦溝３と交わってのびる横溝４とを設けることにより平面視が略菱形状をなす菱形ブロック５が隔設された空気入りタイヤである。前記菱形ブロック５の、前記縦溝３と横溝４とが鈍角で交わる鈍角交差部６に面する鈍角側のコーナ領域ＳＡにサイピング７を形成する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐摩耗性を損ねることなく残留コーナリングフォースに対するパターン効果を大としうる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ハンドルから手を離したて所定の距離を自動車で走行する間に、その直進方向線に対して片側に位置ずれし横流れする現象は、車両の片流れとして知られている。この車両の片流れには、タイヤの残留コーナリングフォース（以下、単に「ＰＲＣＦ」ということがある。）が強く影響している。ＰＲＣＦは、タイヤのスリップ角が０であるにも拘わらず生じる横力であって、概ね、ラジアルタイヤの最外側に配されたベルトプライのコード傾斜方向による影響（ＰＲＣＦベルト効果）と、トレッドパターンによる影響（ＰＲＣＦパターン効果）が強く影響している。
【０００３】
近年では、車両が主として走行する路面（例えば排水用のために傾斜した路面）を考慮し、ＰＲＣＦを当初から大きい値に設定することが望まれる場合がある。ＰＲＣＦを大きくするためには、前記ＰＲＣＦベルト成分又はＰＲＣＦパターン成分のいずれかを大とする必要があり、近年では、図１１に示すように、横溝のタイヤ軸方向に対する角度θを大とすればＰＲＣＦパターン成分が大となることが判ってきた（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−５８１１４号公報
【０００５】
しかしながら、上述のようなパターン形状は、ＰＲＣＦパターン成分を増大しうる反面、耐摩耗性能が悪化することが判った。発明者らは、種々の実験の結果、このような耐摩耗性の悪化は、主に図１１に示した菱形状のブロックの鈍角側のコーナ領域ａと、鋭角側のコーナ領域ｂとにおいて、ブロック剛性の差が大きくなっていることが原因であることを突き止めた。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、前記菱形ブロックの、前記縦溝と横溝とが鈍角で交わる鈍角交差部に面する鈍角側のコーナ領域にサイピングを形成することを基本として、ＰＲＣＦパターン成分を増大しつつ耐摩耗性能の悪化を防止しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド面に、タイヤ周方向に連続してのびる縦溝と、タイヤ軸方向に対して０゜よりも大かつ６０゜以下の角度θをなしかつ前記縦溝と交わってのびる横溝とを設けることにより平面視が略菱形状をなす菱形ブロックが形成されるとともに、前記菱形ブロックの、前記縦溝と横溝、又は横溝とトレッド接地端とが鈍角で交わる鈍角交差部に面する鈍角側のコーナ領域にサイピングを形成したことを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、前記鈍角側のコーナー領域は、前記菱形ブロックの縦溝に面する縦縁から該菱形ブロックのタイヤ軸方向幅の０．３〜０．５倍の距離ＳＷ以内の領域かつ菱形ブロックの横溝に面する横縁から該菱形ブロックのタイヤ周方向長さの０．１〜０．３倍の距離ＳＬ以内の領域である請求項１記載の空気入りタイヤである。
【０００９】
また請求項３記載の発明は、前記鈍角側のコーナ領域のサイピング密度ｄ１と、それ以外の領域のサイピング密度ｄ２との比（ｄ２／ｄ１）が０〜０．３であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤである。
【００１０】
また請求項４記載の発明は、前記トレッド面を、トレッド接地端からトレッド接地幅の２５％の領域をなすショルダ領域と、このショルダ領域に挟まれるクラウン領域とに仮想区分した場合において、前記ショルダ領域、クラウン領域それぞれに、前記菱形ブロックがタイヤ周方向に並ぶブロック列を少なくとも１列を設けるとともに、ショルダ領域のブロック列の横溝と、クラウン領域のブロック列の横溝とを逆向きに傾けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１１】
また請求項５記載の発明は、前記サイピングは、タイヤ軸方向にのびるとともに、一端が前記縦溝又は前記横溝に開口しかつ他端が前記鈍角側のコーナ領域で終端するセミオープンタイプであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部を展開して示している。図において、空気入りタイヤは、トレッド面２に、タイヤ周方向に連続してのびる縦溝３と、タイヤ軸方向に対して０゜よりも大かつ３０゜以下の角度θをなしかつ前記縦溝３と交わってのびる横溝４とを設けることにより平面視が略菱形状をなす菱形ブロック５が隔設される。
【００１３】
前記縦溝３は、本実施形態では、タイヤ赤道Ｃ上をのびる中央の縦溝３ａと、その両側に配された側の縦溝３ｂ、３ｂとからなり、トレッド面２に合計３本が形成されたものを例示している。また本例では、トレッド接地端Ｅからトレッド接地幅ＴＷの２５％の領域をなすショルダ領域ＳＨと、このショルダ領域ＳＨに挟まれるクラウン領域ＣＲとに仮想区分した場合において、前記側の縦溝３ｂ、３ｂが実質的に前記ショルダ領域ＳＨとクラウン領域ＣＲとの境界部に配置されたものを例示している。
【００１４】
前記各縦溝３ａ、３ｂは、いずれも直線状でタイヤ周方向に連続してのびるが、ジグザグ状ないし波状に屈曲させることもできる。縦溝３ａ、３ｂの溝幅、溝深さは特に限定はされないが、好ましくはトレッド接地巾ＴＷの２．０％以上、より好ましくは２．５％以上とし、溝深さは前記トレッド接地巾ＴＷの２〜８％程度とするのが望ましい。
【００１５】
前記横溝４は、本実施形態では中央の縦溝３ａと側の縦溝３ｂとの間を図において右下がりで傾斜してのびる略直線状の中央の横溝４ａ、４ａと、前記側の縦溝３ｂとトレッド接地端Ｅとの間を右上がりにのびる略直線状の側の横溝４ｂ、４ｂとを含む。各横溝４ａ、４ｂは、絶対値にてタイヤ軸方向に対して０゜よりも大かつ６０゜以下の角度θで傾斜している。前記角度θがタイヤ軸方向に対して６０゜よりも大になると、偏摩耗が生じるためである。前記角度θがタイヤ軸方向に対して３０°よりも大きくなると、ＰＲＣＦパターン効果が大きくなり、特に４０〜６０°とするとより大きくなる。車両によっては、大きいＰＲＣＦパターン効果を求められる場合には、このような角度範囲に各横溝を設定することが必要となる。但し、前記角度θを４０〜６０°の範囲とした場合に、偏摩耗が生じ易くなり、摩耗を考慮すると、角度θを４０°以下、さらに好ましくは０°よりも大かつ３０°以下とするのがより効果的である。なお横溝４が図１０に示すように非直線状をなすとき、前記角度θは、横溝４の両端間を結ぶ直線Ｎとタイヤ軸方向とのなす角度とする。
【００１６】
また本例では前記中央の横溝４ａがクラウン領域ＣＲをのびるとともに、側の横溝４ｂがショルダ領域ＳＨをのび、ショルダ領域ＳＨの側の横溝４ｂと、クラウン領域ＣＲの横溝４ａとは逆向きに傾くものが示されている。このようなトレッドパターンは、特に大きなＰＲＣＦパターン効果を得ることができる。各横溝４ａ、４ｂの溝幅、溝深さは特に限定はされないが、好ましくはトレッド接地巾ＴＷの１．５％以上、より好ましくは２．０％以上とし、溝深さは前記トレッド接地巾ＴＷの１．５〜８％程度とするのが望ましい。
【００１７】
前記「トレッド接地巾ＴＷ」はタイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填するとともに正規荷重を作用させて平面に接地させたときのトレッド接地端間のタイヤ軸方向距離を言う。また「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば　”Ｄｅｓｉｇｎ　Ｒｉｍ”　、或いはＥＴＲＴＯであれば　”Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　Ｒｉｍ”とする。また、「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表　”ＴＩＲＥ　ＬＯＡＤ　ＬＩＭＩＴＳ　ＡＴ　ＶＡＲＩＯＵＳ　ＣＯＬＤ　ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ　ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”　に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば　”ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ　ＰＲＥＳＳＵＲＥ”　とするが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ＫＰａとする。さらに「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表　”ＴＩＲＥ　ＬＯＡＤ　ＬＩＭＩＴＳ　ＡＴ　ＶＡＲＩＯＵＳ　ＣＯＬＤ　ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ　ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”　に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば　”ＬＯＡＤ　ＣＡＰＡＣＩＴＹ”であり、タイヤが乗用車用である場合には上記荷重の８８％に相当する荷重とする。
【００１８】
トレッド面２には、前記縦溝３、横溝４を設けることにより、平面視が略菱形状をなす菱形ブロック５が隔設される。本実施形態では、両側のショルダ領域ＳＨに、前記菱形ブロック５がタイヤ周方向に並ぶ各１列のブロック列が、またクラウン領域ＣＲには、２列のブロック列がそれぞれに形成される。そして本発明では、この菱形ブロック５の、前記縦溝３と横溝４、又は横溝４とトレッド接地端Ｅとが鈍角で交わる鈍角交差部６に面する鈍角側のコーナ領域ＳＡにサイピング７を形成したことを特徴事項の一つとしている。
【００１９】
図２には、菱形ブロック５の拡大平面図を示し、図３にはそのＡ−Ａ線断面図を示している。前記鈍角側のコーナー領域ＳＡは、前記鈍角側のコーナかつ例えば前記菱形ブロック５の縦溝３に面する縦縁５ａから該菱形ブロックのタイヤ軸方向幅ＢＷの０．３〜０．５倍の距離ＳＷ以内の領域かつ菱形ブロック５の横溝４に面する横縁５ｂから該菱形ブロック５のタイヤ周方向長さＢＬの０．１〜０．３倍の距離ＳＬ以内の領域として定められる。
【００２０】
特に好ましくは、前記距離ＳＷは、菱形ブロック５のタイヤ軸方向幅ＢＷの０．３〜０．５倍、さらに好ましくは０．３５〜０．４５倍とするのが望ましい。また前記距離Ｓｌは、該菱形ブロック５のタイヤ周方向長さＢＬの０．１〜０．３倍、より好ましくは０．１５〜０．２５倍とするのが望ましい。
【００２１】
菱形ブロック５は、鈍角側のコーナ領域ＳＡが、鋭角側のコーナ領域ＳＢに比してブロック剛性が大であるため、その摩耗エネルギーは剛性の低い鋭角側のコーナ領域ＳＢに集中し偏摩耗が生じやすい。そこで、本発明では、菱形ブロック５の鈍角側のコーナ領域ＳＡにサイピング７を設けることにより、菱形ブロック５の鈍角側と鋭角側の各コーナー領域ＳＡ、ＳＢの剛性差を緩和し、ＰＲＣＦパターン効果の効果を大としつつ偏摩耗の発生を抑制できる。
【００２２】
本実施形態のサイピング７は、タイヤ軸方向にのびるとともに、図３に示すように、一端７ａが前記縦溝３又はトレッド接地端Ｅに開口しかつ他端７ｂが前記鈍角側のコーナ領域ＳＡで終端するセミオープンタイプのものを例示している。サイピング７は切り込み状をなし排水性などに影響しない小幅であって、金型による加硫成形ないしハンドカットにて形成できる。サイピング７の幅は、具体的には２．０ｍｍ以下とし、特に好ましくは生産性の観点より、０．５〜１．５ｍｍ程度とするのが望ましい。
【００２３】
また図３には、図２のＡ−Ａ線断面図を示しているが、例えばサイピング７の深さＤは、ブロック高さＢＨの４０〜８０％、より好ましくは６０〜７０％とするのが望ましい。前記サイピング７の深さＤがブロック高さＢＨの３０％未満であると、鋭角側のコーナ領域ＳＢと鈍角側のコーナ領域ＳＡとの剛性差を緩和する効果が小さくなって偏摩耗抑制効果が低下する傾向があり、逆に８０％を超えると、過度に鈍角側のコーナ領域ＳＡの剛性を低下させ同様に偏摩耗抑制効果が低下する傾向がある。本実施形態では、サイピング７の深さＤが、菱形ブロック５の中心側に向かって漸減するものを示している。これにより、鋭角側のコーナ領域ＳＡの剛性を滑らかに変化させることができ、より効果的に偏摩耗の発生を防止するのに役立つ。なお、この例では、サイピング７が１本、かつタイヤ軸方向にのびるものを示しているが、これに限定されるものではなく、例えばタイヤ軸方向に対して傾く２本以上のサイピングを設けることもできる。
【００２４】
図４には、さらに本発明の他の実施形態を示し、図５（Ａ）にはそのＡ−Ａ線断面図、同（Ｂ）にはそのＢ−Ｂ線断面図をそれぞれ示す。本実施形態では、サイピング７が、前記鈍角側のコーナ領域ＳＡをのびる第１の部分７ａと、鈍角側のコーナ領域ＳＡ以外の領域をのびる第２の部分７ｂとからなり、タイヤ軸方向に直線状でのびるものを例示している。また前記第１の部分の深さＤ１は、第２の部分７ｂの深さＤ２よりも大としており、鈍角側のコーナ領域ＳＡの剛性を効果的に低下させる。なお前記深さＤ１とＤ２との間を滑らかに変化させるのが望ましい。
【００２５】
またこの例では、前記鈍角側のコーナ領域ＳＡのサイピング密度ｄ１が、それ以外の領域のサイピング密度ｄ２よりも大に設定されており、好ましくはその比（ｄ２／ｄ１）を０〜０．３、より好ましくは０〜０．１に設定するのが望ましい。「鈍角側のコーナ領域ＳＡのサイピング密度ｄ１」は、鈍角側のコーナ領域ＳＡに含まれるサイピング７の面積の総和（各サイピングの面積は、サイピングの深さ×長さとし、以下同じとする。）を、鈍角側のコーナ領域ＳＡの表面積で除して得るものとする。また「鈍角側のコーナ領域ＳＡ以外の領域のサイピング密度ｄ２」は、鈍角側のコーナ領域ＳＡ以外の領域に含まれるサイピング７の面積を、鈍角側のコーナ領域ＳＡ以外の表面積で除して得るものとする。前記比（ｄ２／ｄ１）が０．３を超えるとき、鈍角側のコーナ領域ＳＡの剛性を相対的に低下させることが困難となるため好ましくない。
【００２６】
図６には、さらに本発明の他の実施形態を示し、図７にはそのＡ−Ａ線断面図を示している。本実施形態では、１本のサイピング７が、向き合う前記鈍角側のコーナ領域ＳＡ、ＳＡを継いでのびるものを示す。またサイピング７は、鈍角側のコーナ領域ＳＡに含まれる第１の部分７ａ、７ａと、鈍角側のコーナ領域ＳＡ以外の領域をのびる第２の部分７ｂとからなり、タイヤ軸方向に対して傾いてのびるものを例示している。また前記第１の部分の深さＤ１は、第２の部分７ｂの深さＤ２よりも大としており、この例においても、鈍角側のコーナ領域ＳＡの剛性を効果的に低下させる。
【００２７】
図８には、さらに本発明の他の実施形態として、図１のＣ−Ｃ線断面図を示している。この実施形態では、前記菱形ブロック５に面する横溝４は、溝深さが大の深溝部４Ａと、この深溝部４Ａよりも溝深さが小の浅溝部４Ｂとを含む。そして深溝部４Ａを菱形ブロック５の横縁５ｂにおける鈍角側のコーナ領域ＳＡに面して配するとともに、浅溝部４Ｂを、菱形ブロック５の横縁５ｂにおける鈍角側のコーナ領域ＳＡ以外の領域に面して配している。このように、剛性の大きい鈍角側のコーナ領域ＳＡに面する横溝の深さを大とし、かつそれ以外の横溝の深さを小とすることによって、前記サイピング７の構成との相乗作用により、さらに効果的にブロック剛性を均一化するのに役立ち、ＰＲＣＦパターン成分を大としつつ偏摩耗の発生を抑制できる。
【００２８】
なおこの例では、横溝の溝深さを変化させているが、例えば図１のＤ−Ｄ線断面図である図９に示すように、縦溝３についても同様に行うことができる。即ち、前記菱形ブロック５に面する縦溝３は、溝深さが大の深溝部３Ａと、この深溝部３Ａよりも溝深さが小の浅溝部３Ｂとを含み、深溝部３Ａを菱形ブロック５の縦縁５ａにおける鈍角側のコーナ領域ＳＡに面して配するとともに、浅溝部３Ｂを、菱形ブロック５の縦縁５ａにおける鈍角側のコーナ領域ＳＡ以外の領域に面して配することもできる。
【００２９】
【実施例】
タイヤサイズが、１９５／６５Ｒ１５である乗用車用空気入りラジアルタイヤを表１の仕様に基づいて複数種試作し、ＰＲＣＦパターン効果と、耐偏摩耗性能とを評価した（内部構造はいずれも同一とした。）。ＰＲＣＦパターン効果は、プレーンタイヤのＰＲＣＦを予め測定しておき、各供試タイヤのＰＲＣＦをこの値から差し引くことにより求めた。測定条件は、リムサイズ１５×６ＪＪ、内圧２００ｋＰａとし、テスト車両の全輪に装着して速度１０ｋｍ／Ｈの走行時とした。また耐偏摩耗性能は、鈍角側のコーナ領域の摩耗エネルギと、鋭角側のコーナ領域の摩耗エネルギとの比を求め、従来例を１００とする指数で表示した。数値が小さいものほど偏摩耗が発生しやすいことを示す。また実施例１、２のサイピングは、長さ１０ｍｍ、深さ８ｍｍ（均一）とした。
テストの結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】

【００３１】
テストの結果、実施例のものは、従来例、比較例と比べてＰＲＣＦパターン効果が大きく、かつ偏摩耗性能の悪化が抑制されていることが確認できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気入りタイヤは、菱形ブロックの鈍角側のコーナ領域にサイピングを設けることを基本として、ブロックの剛性の均一化を図り、残留コーナリングフォースを大きく確保しつつ偏摩耗の発生を防止しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すトレッドパターンの展開図である。
【図２】その菱形ブロックを拡大して示す拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】他の菱形ブロックの形態を示す拡大図である。
【図５】（Ａ）は図４のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は同Ｂ−Ｂ断面図である。
【図６】他の菱形ブロックの形態を示す拡大図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】他の実施形態を示す図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図９】他の実施形態を示す図１のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１０】横溝の角度θを説明する線図である。
【図１１】従来のトレッドパターンの展開図である。
【符号の説明】
２　トレッド面
３　縦溝
３ａ　中央の縦溝
３ｂ　側の縦溝
４　横溝
４ａ　中央の横溝
４ｂ　側の横溝
５　菱形ブロック
６　鈍角側交差部
７　サイピング

Claims (5)

1. トレッド面に、タイヤ周方向に連続してのびる縦溝と、タイヤ軸方向に対して０゜よりも大かつ６０゜以下の角度θをなしかつ前記縦溝と交わってのびる横溝とを設けることにより平面視が略菱形状をなす菱形ブロックが形成されるとともに、
   前記菱形ブロックの、前記縦溝と横溝、又は横溝とトレッド接地端とが鈍角で交わる鈍角交差部に面する鈍角側のコーナ領域にサイピングを形成したことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記鈍角側のコーナー領域は、前記菱形ブロックの縦溝に面する縦縁から該菱形ブロックのタイヤ軸方向幅の０．３〜０．５倍の距離ＳＷ以内の領域かつ菱形ブロックの横溝に面する横縁から該菱形ブロックのタイヤ周方向長さの０．１〜０．３倍の距離ＳＬ以内の領域である請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記鈍角側のコーナ領域のサイピング密度ｄ１と、それ以外の領域のサイピング密度ｄ２との比（ｄ２／ｄ１）が０〜０．３であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. トレッド面を、トレッド接地端からトレッド接地幅の２５％の領域をなすショルダ領域と、このショルダ領域に挟まれるクラウン領域とに仮想区分した場合において、
   前記ショルダ領域、クラウン領域それぞれに、前記菱形ブロックがタイヤ周方向に並ぶブロック列を少なくとも１列を設けるとともに、
   ショルダ領域のブロック列の横溝と、クラウン領域のブロック列の横溝とを逆向きに傾けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記サイピングは、タイヤ軸方向にのびるとともに、一端が前記縦溝又は前記横溝に開口しかつ他端が前記鈍角側のコーナ領域で終端するセミオープンタイプであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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