JP2006076338A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 周方向溝12a〜12cにより区画された中央陸部13a,13bのそれぞれに、一端が車両外側に位置する周方向溝12a,12b側に開口し、他端が中央陸部13a,13b内で終端するラグ溝であって、開口部側に位置し、タイヤ周方向に対して大きな角度で傾斜する緩傾斜部15aと、終端側に位置し、タイヤ周方向に対して小さな角度で傾斜する急傾斜部15bとを備えた傾斜ラグ溝15を設けるとともに、トレッド11の陸部に、上記傾斜ラグ溝15とタイヤ周方向に対して反対側に傾斜し、かつ、上記傾斜ラグ溝15の周方向の配列ピッチと略同一のピッチで配列された傾斜サイプ16を設けるようにした。
【選択図】 図1
Description
図3はその一例を示す図で、この空気入りタイヤ50では、周方向溝51,52で区画された中央陸部53を設けるとともに、車両内側の周方向溝52にほぼ直交するように設けられ、車両内側のショルダー部のブロック54Aを区画するラグ溝55Aのうちの最も多くても1つおきのラグ溝を、上記中央陸部53側に略円弧状に延長して、上記中央陸部53をほとんど横切る溝とすることにより、排水性能を向上させるようにしている。なお、同図の符号55Bは、車両外側のショルダー部のブロック54Bを区画するラグ溝である。また、上記従来では、上記周方向溝51,52と両ショルダー部のブロック54A,54Bとの間に、それぞれ、トレッド帯状体56,56やブロック列57を配置して、操舵力に対する応答性を高めるようにしている(例えば、特許文献1参照)。
また、非対称トレッドパターンを有する高性能ラジアルタイヤとしては、図4に示すように、トレッド60の車両内側を周方向溝61A,61Bとこの周方向溝61A,61Bにほぼ直交するラグ溝62で区画されたブロックパターン63A,63Bで構成し、車両外側を周方向溝61B,61Cで区画されたリブパターン64A,64Bで構成することにより、車両外側の剛性を高めて、拘束旋回時における横剛性を確保するようにしたものや、図5に示すように、周方向溝71,72で区画され、その両側にブロック列73,74が配列された中央周方向リブ75の中心線Cを、キャンパー角に応じてタイヤ赤道面Eからタイヤ軸方向にずらし、上記中央周方向リブ75の偏在する側を車両内側とすることにより、ハンドル応答性を高めるようにしたものなどが提案されている(例えば、特許文献2,3参照)。
これらの非対称トレッドパターンでは、ラグ溝は、上記ラグ溝55A,55Bやラグ溝62のように、比較的周方向から大きい角度のものが多く、また、サイプが設けられている場合も、サイプの延長方向は上記ラグ溝やブロックの形態にあまり関係なく、溝に平行か反対方向か適当なものが入れられている。
また、WET路面における走行性を向上させるためには、溝幅を広げるなどして溝面積(ネガティブ率)を増すのが一般的である。
また、上記図3の例のように、中央陸部53にラグ溝55Aの一部を延長し、ラグ溝の一部の周方向からの角度を小さくした場合には、排水性能は向上するが、操縦安定性が低下するため、トレッド帯状体56,56やブロック列57などを配置してタイヤ剛性を高める必要があった。これにより、今度は周方向溝51,52の面積が減少してしまうので、中央陸部53にまで延長したラグ溝の一部の周方向からの角度を小さくしても、排水性能を十分に向上させることは困難であった。また、水深の比較的深いWET路面走行中では、水は主に車両内側から外側に向って多く排出されるので、中央陸部53で終端するラグ溝を車両内側の周方向溝52側に開口させる構成は排水上不利である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の空気入りタイヤにおいて、上記傾斜ラグ溝を、上記開口側に位置し、タイヤ周方向に対して大きな角度で傾斜する緩傾斜部と、上記終端側に位置し、タイヤ周方向に対して小さな角度で傾斜する急傾斜部とを有するラグ溝としたものである。
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の空気入りタイヤにおいて、上記緩傾斜部のタイヤ周方向に対する角度を30°〜90°とし、上記急傾斜部のタイヤ周方向に対する角度を0°〜30°としたものである(一般に、ラグ溝の延長方向が周方向溝と直交する方向から傾いているとき、そのラグ溝を「傾斜ラグ溝」としているので、ラグ溝のタイヤ周方向に対する角度が小さいほど、急傾斜なラグ溝となる)。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の空気入りタイヤにおいて、上記緩傾斜部の溝幅を上記急傾斜部の溝幅よりも狭くしたものである。
請求項7に記載の発明は、請求項2に記載の空気入りタイヤにおいて、傾斜ラグ溝の急傾斜部を、隣接する傾斜ラグ溝の緩傾斜部と急傾斜部との連結部分近傍で終端させて、隣接傾斜ラグ溝間で、上記急傾斜部側に、鋭角側隅部を有する仮想擬似ブロックを形成するとともに、この仮想擬似ブロックの上記鋭角側隅部に面取りを施したものである。
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の空気入りタイヤにおいて、車両外側に位置する傾斜ラグ溝の緩傾斜部と急傾斜部のタイヤ周方向に対する角度を、それぞれ、車両内側に位置する傾斜ラグ溝の緩傾斜部と急傾斜部のタイヤ周方向に対する角度よりも大きくするとともに、上記傾斜サイプのタイヤ周方向に対する傾斜角を、車両外側から車両内側に行くにしたがって漸減するようにしたものである。
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の空気入りタイヤにおいて、上記車両内側の陸部の上記副傾斜サイプが設けられていない側に、多数の小穴を設けたものである。
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の空気入りタイヤにおいて、上記小穴の径を0.5mm〜7mmとしたものである。
請求項13に記載の発明は、請求項10に記載の空気入りタイヤにおいて、車両装着時における当該タイヤの車両外側の陸部の上記周サイプから外側の部分に、上記傾斜サイプとは反対方向に傾斜して延長する副傾斜サイプを設けたものである。
また、請求項14に記載の発明は、請求項1に記載の空気入りタイヤにおいて、車両装着時における当該タイヤの車両内側に位置する周方向溝の溝幅をタイヤ中央部に位置する周方向溝の溝幅の20%〜90%としたものである。
また、上記傾斜ラグ溝を、開口部側に位置し、タイヤ周方向に対して大きな角度で傾斜する緩傾斜部と、終端側に位置し、タイヤ周方向に対して小さな角度で傾斜する急傾斜部とを有するラグ溝とすれば、排水性能を更に向上させることができるとともに、ブロック剛性を確保し、DRY、WET路面での操縦性を更に向上させることができる。また、開口部側の緩傾斜部は周方向溝との角度が大きいので、耐摩耗性も向上する。
このとき、急傾斜部の溝幅を広くして緩傾斜部の溝幅を狭くすれば、排水性能と偏摩耗性が更に向上するとともに、ブロック剛性も確保できるので、操縦性も向上する。
図1は、本発明の最良の形態に係る空気入りタイヤ10のトレッドパターンの一例を示す平面図で、本例の空気入りタイヤ10のトレッド11表面には、タイヤ周方向に沿って延びる3本の周方向溝12a〜12cが形成されており、これらの周方向溝12a〜12cにより、タイヤ幅方向の中央に位置する第1及び第2の中央陸部13a,13b、車両装着時に車両外側に位置する外側陸部14a、及び、車両内側に位置する内側陸部14bとが区画される。上記第1及び第2の中央陸部13a,13bには、それぞれ、上記第1及び第2の中央陸部13a,13bの車両装着時における車両外側に位置する周方向溝12a,12b側に開口し、他端が当該中央陸部内で終端する複数本の傾斜ラグ溝15が設けられている。
上記傾斜ラグ溝15は、開口部側である周方向溝12a,12b側に位置する、タイヤ周方向に対して30°〜90°の角度で傾斜して延長する緩傾斜部15aと、終端側に位置する、タイヤ周方向に対して0°〜30°の角度で傾斜して延長する急傾斜部15bとを備えており、本例では、上記緩傾斜部15aの溝幅を狭くし、上記急傾斜部15bの溝幅を広くしてある。
また、本例では、上記周方向溝12a〜12cのうち、中央部に位置する周方向溝12bの溝幅を、内側陸部14bを区画する周方向溝12cの溝幅よりも広くするとともに、車両外側に位置する第1の中央陸部13aの幅を、車両内側に位置する第2の中央陸部13bの幅よりも広くしている。そして、それに伴って、上記第1の中央陸部13aに形成される傾斜ラグ溝15の緩傾斜部15aと急傾斜部15bのタイヤ周方向に対する角度を、上記第2の中央陸部13bに形成される傾斜ラグ溝15の緩傾斜部15aと急傾斜部15bのタイヤ周方向に対する角度よりも大きく設定している。
更に、本例では、上記周方向溝12a,12cにより区画されたタイヤ両端部の陸部である外側陸部14aと内側陸部14bとに、上記周方向溝12a,12cに略平行に延長する周サイプ17a,17bをそれぞれ設けるとともに、内側陸部14bの周方向溝12cと周サイプ17bとに囲まれた部分に、上記傾斜サイプ16とは反対方向に傾斜して延長する副傾斜サイプ18bを設けてサブブロック19bを形成し、更に、上記内側陸部14bの周サイプ17bから車両内側に、径が0.5mm〜7mmの多数の小穴20を設けている。
また、外側陸部14aで、車両外側の周サイプ17aから外側の部分に、上記傾斜サイプ16とは反対方向に傾斜して延長する副傾斜サイプ18aを設けて、上記サブブロック19bよりも小さな略台形ないしは略三角形のサブブロック19aを形成した。
本例の空気入りタイヤ10においては、まず、3本の周方向溝12a〜12cにより基本的な排水性能を確保するとともに、第1及び第2の中央陸部13a,13bによりDRY路面及びWET路面での基本的な操縦安定性能を確保する。このとき、中央部に位置する周方向溝12bの溝幅を車両内側に位置する周方向溝12cの溝幅よりも広くとることが肝要で、これにより、ブロック剛性を確保しつつ、最大限の排水効率を得ることができる。具体的には、車両内側の周方向溝12cの溝幅を、中央部の周方向溝12bの溝幅の20%〜90%とすることが好ましい。すなわち、上記周方向溝12cの溝幅が上記周方向溝12bの溝幅の20%未満である場合には、タイヤ内側での排水効率が極端に低下し、逆に、90%を超えると、上記周方向溝12c付近の剛性が低下し、早期摩耗、偏摩耗等の恐れがあるので、車両内側の周方向溝12cの溝幅は、中央部の周方向溝12bの溝幅の20%〜90%の範囲に設定する。
上記第1及び第2の中央陸部13a,13bに、車両内側から車両外側に向って傾斜ラグ溝15を配置するのは、水深の深いWET路面走行時における排水性能を向上させるためである。すなわち、水深の深いWET路面走行時には、水は、車両内側から車両外側に向って多く排水される傾向があるため、上記水を車両外側に導くためには、本例のように、傾斜ラグ溝15を車両外側に開口し車両内側で終端する形状とすることが好ましい。
すなわち、傾斜ラグ溝15から周方向溝12aまたは周方向溝12bにスムースに水を流すためには、上記傾斜ラグ溝15を当該陸部(第1または第2の中央陸部13a,13b)の車両外側に位置する周方向溝(周方向溝12aまたは周方向溝12b)側にのみに開口させることが肝要で、両側に開口したり、車両内側に位置する周方向溝側に開口させる場合よりも排水性能が向上する。
また、周方向溝12a〜12cは、車両走行時に高周波の共鳴音を発し、これがタイヤノイズとなるが、上記周方向溝12a〜12cの片壁に傾斜ラグ溝15を通すことで、この共鳴音が分散されるので、高周波のタイヤノイズが低減される。
また、本例では、上記傾斜ラグ溝15が開口する周方向溝側を緩傾斜部15aとして、傾斜ラグ溝15と周方向溝との角度が極端な鋭角にならないようにするとともに、その溝幅を狭く設定しているので、タイヤノイズを抑制することができるとともに、耐摩耗性を向上させることができる。このとき、偏摩耗性を考慮すると、上記緩傾斜部15aと周方向溝12a(または、周方向溝12b)との角度は、タイヤ周方向に対して、30°〜90°であることが好ましい。
一方、上記傾斜ラグ溝15の終端側を急傾斜部15bとし、かつ、その溝幅を広くしているので、第1及び第2の中央陸部13a,13b内の水を速やかに排水することができるとともに、上記中央陸部13a,13bは、実質上、連続リブとなるので、ブロック剛性を確保することができ、DRY、WETでの操縦安定性を確保することができる。このとき、上記急傾斜部15bと周方向溝12a(または、周方向溝12b)との角度は、排水性能を考慮すると、タイヤ周方向に対して、0°〜30°であることが好ましい。
また、上記傾斜ラグ溝15の終端の位置は、傾斜ラグ溝15の開口する側から、当該中央陸部の幅の40%〜90%だけ離隔した位置になるように設定することが好ましい。終端の位置が当該中央陸部の幅の40%未満である場合には、ブロックの剛性が高くなりすぎて乗り心地性が悪化するだけでなく、上記傾斜ラグ溝15の体積が減少することにより、排水性能が低下することが懸念される。逆に、90%を超えると、隣接する周方向溝との距離が小さくなりすぎ、連続リブの剛性が確保できず、操縦性能の悪化と偏摩耗性の悪化が懸念される。
また、上記傾斜ラグ溝15の急傾斜部15bを、隣接する傾斜ラグ溝15の緩傾斜部15aと急傾斜部15bとの連結部分近傍で終端させて、隣接傾斜ラグ溝15,15間で上記急傾斜部15b側に、鋭角側隅部13nを有する仮想擬似ブロック13zを形成するとともに、この仮想擬似ブロック13zの鋭角側隅部13nに面取りを施している。これにより、第1及び第2の中央陸部13a,13bは、リブとしてつながってはいるが、タイヤ表面ではブロックとして独立した構成となるので、剛性を確保しつつ乗り心地性を向上させることができる。また、鋭角側隅部13nに面取りすることで、水の流れをスムースにでき、排水性能を更に向上させることができる。
すなわち、上記傾斜ラグ溝15だけの場合には、傾斜ラグ溝15が一方向にのみ傾斜しているため、DRY、WET路面走行時に車両の片流れが起きる可能性がある。そこで、上記傾斜ラグ溝15と反対方向に傾斜すると傾斜サイプ16を設けて、上記片流れ成分を打ち消すようにすれば、DRY、WET路面における走行安定性を向上させることができる。
本例では、上記傾斜サイプ16を、傾斜角の異なる第1及び第2の中央陸部13a,13bに形成される傾斜ラグ溝15との交差角が略同一となるように形成するとともに、上記鋭角側隅部13m,13nを通るように形成しているので、タイヤ表面をブロックパターンに類似させることができ、剛性を確保しつつ乗り心地性を向上させることができる。
また、上記傾斜サイプ16のタイヤ周方向に対する傾斜角は、車両外側では小さく、車両内側では大きいので、傾斜ラグ溝15との交差部のブロック剛性を適正にし、乗り心地性と操縦性とをともに向上させることができる。
本例では、外側陸部14aと内側陸部14bを、それぞれ、周サイプ17a,17bにより分断することで、ブロック剛性を最適化して乗り心地性を向上させるとともに、外側陸部14aと内側陸部14bのそれぞれを機能の異なる2つの部分に分けている。具体的には、内側陸部14bでは、周方向溝12cと周サイプ17bとに囲まれた部分に、傾斜サイプ16とこの傾斜サイプ16とは反対方向に傾斜して延長して設けられた副傾斜サイプ18bで区画されたサブブロック19bにより、この領域でのブロック剛性を最適化し、偏摩耗を抑制するとともに、上記内側陸部14bの周方向溝12cから車両内側に設けられた、径が0.5mm〜7mmの多数の小穴20によりこの領域の剛性を下げて、タイヤ転動時の接地の際のなじみを良くして車両内側の偏摩耗特性を抑制する。なお、上記小穴20の大きさが0.5mm未満になると剛性があまり下がらず、7mmを超えると剛性が下がり過ぎて、かえって偏摩耗特性が悪化するので、小穴20の径は0.5mm以上、7mm以下とすることが好ましい。
一方、外側陸部14aでは、周方向溝12cと周サイプ17bとに囲まれた部分は、傾斜サイプ16のみとし、車両外側の周サイプ17aから外側の部分に、上記傾斜サイプ16とは反対方向に傾斜して延長する副傾斜サイプ18aを設けて、上記サブブロック19bよりも小さな、略台形ないしは略三角形のサブブロック19aを形成することにより、この領域でのブロック剛性を最適化し、偏摩耗を抑制する。
また、上記例では、内側陸部14bを区画する周方向溝12cの溝幅を、中央部に位置する周方向溝12bの溝幅よりも狭くしたが、外側陸部14aを区画する周方向溝12aの溝幅についても、上記周方向溝12bの溝幅よりも狭くしてもよい。これにより、排水性能を確保しつつブロック剛性を確保することができる。
また、傾斜ラグ溝15と傾斜サイプ16の交差角度については、極端に鋭角に成る部分が形成されないような角度であれば特に限定されるものではない。
また、第1の中央陸部13aの幅と、車両内側に位置する第2の中央陸部13bの幅との比、あるいは、傾斜サイプ16の角度についても、空気入りタイヤ10の要求特性に応じて適宜設定されるものである。
タイヤサイズは205/55R16で、溝深さは全て8.3mmとした。
実施例のタイヤは、周方向溝の本数は3本(4ブロック)で、溝幅はOUT側が10mm、中央が11.5mm、IN側が7mmである。また、車両外側の傾斜ラグ溝の溝幅は、緩傾斜部で3mm、急傾斜部で6mm、車両内側の傾斜ラグ溝の溝幅は、緩傾斜部で2.5mm、急傾斜部で5.5mmであり、車両外側の傾斜ラグ溝の周方向溝に対する角度は、緩傾斜部で55°、急傾斜部で10°、車両内側の傾斜ラグ溝の周方向溝に対する角度は、緩傾斜部で45°、急傾斜部で10°である。
また、車両外側の傾斜ラグ終端部は、周方向開口部から77%とし、車両内側では73%とし、内側陸部に形成する小穴の径としては、2mmと3mmの2種類とした。
走行試験は、タイヤ内圧を230kPa、荷重を実車2名相当とし、以下のような各路面にて各性能を評価した。
(1)WETハイドロプレーニング性能(直線)
水深5mmのWET路面通過時におけるハイドロプレーニング発生限界速度でのフィーリング評価。
(2)ドライ操縦安定性テスト
DRY状態のサーキットコースを各種走行モードにてスポーツ走行したときのテストドライバーのフィーリング評価。
(3)WET操縦安定性テスト
WET状態でのサーキットを各種走行モードにてスポーツ走行したときのテストドライバーのフィーリング評価。
(4)タイヤパターンノイズテスト
DRY状態の一般路を各種走行モードにてスポーツ走行したときのテストドライバーのフィーリング評価。
(5)乗り心地性テスト
DRY状態の一般路を各種走行モードにてスポーツ走行したときのテストドライバーのフィーリング評価。
(6)耐偏摩耗性能
DRY状態の一般路を各種走行モードにてスポーツ走行し、5000km走行後の隣接ブロック間の段差の摩耗量を評価。
12a,12b,12c 周方向溝、13a 第1の中央陸部、13b 第2の中央陸部、13m,13n 鋭角側隅部、13z 仮想擬似ブロック、14a 外側陸部、
14b 内側陸部、15 傾斜ラグ溝、15a 緩傾斜部、15b 急傾斜部、
16 傾斜サイプ、17a,17b 周サイプ、18a,18b 副傾斜サイプ、
19a,19b サブブロック、20 小穴。
Claims (14)
- トレッド表面に設けられたタイヤ周方向に沿って延びる少なくとも3本の周方向溝と、これらの周方向溝により区画された中央陸部と、一端が上記周方向溝側に開口し、他端が上記中央陸部内で終端する、周方向に対して傾斜して延長する複数本の傾斜ラグ溝とを備えた空気入りタイヤであって、上記傾斜ラグ溝を、車両装着時における当該タイヤの車両外側に開口させるとともに、トレッドの陸部に、上記傾斜ラグ溝とタイヤ周方向に対して反対側に傾斜し、かつ、上記傾斜ラグ溝の周方向の配列ピッチと略同一のピッチで配列された傾斜サイプを設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。
- 上記傾斜ラグ溝は、上記開口側に位置し、タイヤ周方向に対して大きな角度で傾斜する緩傾斜部と、上記終端側に位置し、タイヤ周方向に対して小さな角度で傾斜する急傾斜部とを有することを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 上記傾斜ラグ溝の終端を、上記中央陸部の傾斜ラグ溝の開口する側から、当該中央陸部の幅の40%〜90%だけ離隔した位置になるように上記傾斜ラグ溝を形成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。
- 上記緩傾斜部のタイヤ周方向に対する角度を30°〜90°とし、上記急傾斜部のタイヤ周方向に対する角度を0°〜30°としたことを特徴とする請求項2に記載の空気入りタイヤ。
- 上記緩傾斜部の溝幅を上記急傾斜部の溝幅よりも狭くしたことを特徴とする請求項4に記載の空気入りタイヤ。
- 上記緩傾斜部と上記周方向溝とにより区画された陸部の鋭角側隅部に面取りを施したことを特徴とする請求項2に記載の空気入りタイヤ。
- 傾斜ラグ溝の急傾斜部を、隣接する傾斜ラグ溝の緩傾斜部と急傾斜部との連結部分近傍で終端させて、隣接傾斜ラグ溝間で、上記急傾斜部側に、鋭角側隅部を有する仮想擬似ブロックを形成するとともに、この仮想擬似ブロックの上記鋭角側隅部に面取りを施したことを特徴とする請求項2に記載の空気入りタイヤ。
- 上記傾斜サイプは、車両装着時における当該タイヤの車両外側トレッド端から上記中央の陸部を横断し、車両内側に位置する周方向溝に開口することを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 車両外側に位置する傾斜ラグ溝の緩傾斜部と急傾斜部のタイヤ周方向に対する角度を、それぞれ、車両内側に位置する傾斜ラグ溝の緩傾斜部と急傾斜部のタイヤ周方向に対する角度よりも大きくするとともに、上記傾斜サイプのタイヤ周方向に対する傾斜角を、車両外側から車両内側に行くにしたがって漸減させたことを特徴とする請求項8に記載の空気入りタイヤ。
- 上記周方向溝により区画されたタイヤ両端部の陸部に、上記周方向溝に略平行に延長する周サイプを設けるとともに、車両装着時における当該タイヤの車両内側の陸部の上記周サイプと周方向溝とに囲まれた部分に、上記傾斜サイプとは反対方向に傾斜して延長する副傾斜サイプを設けたことを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 上記周サイプの上記車両内側に、多数の小穴を設けたことを特徴とする請求項10に記載の空気入りタイヤ。
- 上記小穴の径を0.5mm〜7mmとしたことを特徴とする請求項11に記載の空気入りタイヤ。
- 車両装着時における当該タイヤの車両外側の陸部の上記周サイプから外側の部分に、上記傾斜サイプとは反対方向に傾斜して延長する副傾斜サイプを設けたことを特徴とする請求項10に記載の空気入りタイヤ。
- 車両装着時に車両内側に位置する周方向溝の溝幅を、タイヤ中央部に位置する周方向溝の溝幅の20%〜90%としたことを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
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