JP2007161114A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】優れた排水性および雪上性能を有するとともに、偏摩耗が生じにくい、特に、全天候型空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部１に、中央主溝２と側方主溝４と第１および第２緩傾斜溝５，６を配設し、第１および第２緩傾斜溝５，６は、ともに、中央主溝２と側方主溝４間に位置する中央陸部９内で終端し、第１および第２緩傾斜溝５，６の終端１１，１２の各々から中央主溝２に開口するまで延びる第１および第２細溝７，８をさらに配設することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、冬期性能を考慮した、いわゆる全天候型空気入りタイヤに関するものである。

全天候型タイヤは、乾燥路面や湿潤路面での走行だけではなく、氷雪路面での 走行も可能にした万能タイヤであり、このようなタイヤは、トレッド部に、タイヤ周方向に沿って延びるストレート状またはジグザグ状の主溝と、これらを横断する複数本の傾斜溝を配設することによって、ブロックパターンを形成するのが一般的である。

排水性を向上させるための手段としては、各溝の溝幅を広げるなどにより、溝面積割合、いわゆるネガティブ率を大きくする方法が有用である。しかしながら、ネガティブ率を大きくすると、陸部剛性が低下して十分な操縦安定性が得られなくなるという問題がある。

また、排水性に関し、一般に、タイヤ周方向に沿って延びる主溝は、タイヤ前後方向に排水する効果を有し、一方、傾斜溝は、タイヤ側方に排水する効果を有する。

さらに、排水性と雪上駆動性能の双方をバランスよく満足させる手段としては、傾斜溝として、そのトレッド中央域に位置する溝部分を、タイヤ周方向に対し比較的小さな角度で延びる急傾斜溝として排水性を向上させるとともに、トレッド側方域に位置する溝部分を、タイヤ周方向に対し比較的大きな角度で延びる緩傾斜溝として雪上駆動性能を向上させることができる、いわゆるハイアングル溝を採用するのが有用である。

しかしながら、急傾斜溝を中央主溝に開口させたブロックパターンだと、中央主溝と急傾斜溝で区画されるブロックの角部が鋭角となり、中央域に位置する陸部全体の剛性が全般的に不足して、十分な駆動性能や操縦安定性を確保することができない他、偏摩耗が生じやすい。

このため、特許文献１には、急傾斜溝（部）を中央主溝の手前位置の陸部内で終端させて、操縦安定性と排水性（耐ハイドロプレーニング性能）の双方を高いレベルで満足させた空気入りタイヤが開示されている。
特開平５−２８６３１２号公報

しかしながら、特許文献１のように、急傾斜溝（部）を中央主溝の手前位置の陸部内で終端させるトレッドパターンだと、接地中央域に存在する水を取り込んだ中央主溝内の水は全て、タイヤ前後方向に排水するしかなく、排水性が十分に得られているとは言えず、改良の余地があった。

この発明の目的は、中央主溝と側方主溝間に位置する第１および第２緩傾斜溝の溝部分の適正化を図るとともに、これらの緩傾斜溝の終端と中央主溝の間に所定の細溝を配設することにより、他の性能を悪化させることなく、優れた排水性および雪上性能を有するとともに、偏摩耗が生じにくい空気入りタイヤ、特に、全天候型空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明は、トレッド部に、タイヤ赤道またはその近傍に位置し、タイヤ周方向に沿って延びる中央主溝と、該中央主溝とトレッド端の間に位置し、タイヤ周方向に沿って延びる側方主溝と、トレッド端からタイヤ赤道に向かって、タイヤ周方向に対し比較的大きな角度で傾斜して延びる緩傾斜溝とを配設し、該緩傾斜溝は、異なる傾斜角度をもつ２種類の緩傾斜溝である第１および第２緩傾斜溝からなり、これらの第１および第２緩傾斜溝は、タイヤ周方向に所定の間隔をおいて交互に配設され、第１緩傾斜溝の前記角度が、第２緩傾斜溝のそれよりも大きい空気入りタイヤにおいて、第１および第２緩傾斜溝は、ともに、中央主溝と側方主溝間に位置する中央陸部内で終端し、第１および第２緩傾斜溝の終端の各々から中央主溝に開口するまで延びる第１および第２細溝をさらに配設することを特徴とする空気入りタイヤである。

第１および第２細溝は、それぞれ第１および第２緩傾斜溝の延在方向の延長線上にあることが好ましい。

第１緩傾斜溝の終端から第２緩傾斜溝の終端に開口するまで延びる急傾斜溝をさらに配設することが好ましく、この急傾斜溝は、第２緩傾斜溝から第１緩傾斜溝に向かってタイヤ赤道から離れる方向に延びることがより好適である。

第１細溝は、中央主溝位置で第２細溝と連通することが好ましい。

側方主溝とトレッド端間に位置する側方陸部を構成する複数個の側方ブロックの全ては、踏面の面積が、平均値の±１５％以内であることが好ましい。

タイヤ周方向に隣接する２本の第１緩傾斜溝で区画される中央陸部の部分を構成する複数個の中央ブロックのうち、踏面の面積が最大である中央ブロックの踏面面積は、踏面の面積が最小である中央ブロックのそれの２倍よりも小さいことが好ましい。

タイヤ周方向に隣接する２本の第１緩傾斜溝で区画される中央陸部の部分を構成する複数個の中央ブロックは、第１および第２緩傾斜溝ならびに第１および第２細溝で区画される略三角形状の第１分割ブロックと、中央主溝、急傾斜溝ならびに第１および第２細溝で区画される第２分割ブロックと、側方主溝、急傾斜溝ならびに第１および第２緩傾斜溝で区画される第３分割ブロックとで構成されることが好ましい。

第１および第２緩傾斜溝は、ともに、側方陸部に位置する溝部分の溝幅が、中央陸部に位置する溝部分のそれよりも広いことが好ましい。

第１および第２緩傾斜溝の少なくとも一方は、トレッド端から中央主溝に向かってタイヤ周方向に対する角度が小さくなる方向に変化する傾斜で延びることが好ましい。

第１および第２緩傾斜溝は、ともに、側方陸部に位置する溝部分の溝幅中心線の延長線と、中央陸部に位置する溝部分の溝幅中心線の延長線との周方向ずれ量が、側方主溝の溝幅中心線位置にて５ｍｍ以下であることが好ましい。

この発明によれば、中央主溝と側方主溝間に位置する第１および第２緩傾斜溝の適正化を図るとともに、これらの緩傾斜溝の終端と中央主溝の間に所定の細溝を配設することにより、他の性能を悪化させることなく、優れた排水性および雪上性能を有するとともに、偏摩耗が生じにくい空気入りタイヤ、特に、全天候型空気入りタイヤの提供が可能になった。

図１は、この発明に従う空気入りタイヤのトレッドパターンの一部を示したものである。

図１に示すトレッド部１を有する空気入りタイヤは、トレッド部１に、タイヤ赤道Ｅまたはその近傍に位置し、タイヤ周方向Ｃに沿って延びる中央主溝２と、該中央主溝２とトレッド端３の間に位置し、タイヤ周方向Ｃに沿って延びる側方主溝４と、トレッド端３からタイヤ赤道Ｅに向かって、タイヤ周方向Ｃに対し比較的大きな角度で傾斜して延びる緩傾斜溝とを配設したものである。

中央主溝２の配設位置は、タイヤ赤道位置を中心として、トレッド幅の10％の幅領域内とする。

また、前記緩傾斜溝として、異なる傾斜角度をもつ２種類の緩傾斜溝である第１緩傾斜溝５および第２緩傾斜溝６を用い、第１緩傾斜溝５のタイヤ周方向Ｃに対する角度θ_１は、第２緩傾斜溝６のタイヤ周方向Ｃに対する角度θ_２よりも大きく、かつ、第１緩傾斜溝５と第２緩傾斜溝６をタイヤ周方向Ｃに所定の間隔をおいて交互に配設したものである。

第１傾斜溝５の前記角度θ_１は、70〜50°であることが好ましく、第２傾斜溝６の前記角度θ_２は、70〜25°であることが好ましい。

そして、この発明の構成上の主な特徴は、中央主溝２と側方主溝４間に位置する第１緩傾斜溝５の溝部分5aならびに第２緩傾斜溝６の溝部分6aの適正化を図るとともに、これらの緩傾斜溝５，６と中央主溝２の間に所定の細溝７，８を配設することにあり、より具体的には、第１および第２緩傾斜溝５，６は、ともに、中央主溝２と側方主溝４間に位置する中央陸部９内で終端し、第１および第２緩傾斜溝５，６の終端11、12の各々から中央主溝２に開口するまで延びる第１および第２細溝７，８をトレッド部１にさらに配設することにある。

すなわち、第１および第２緩傾斜溝５および６を、中央主溝２と側方主溝４間に位置する中央陸部９内で終端させ、これら緩傾斜溝５および６を中央主溝２に開口させないことにより、駆動性能を確保しつつ、中央主溝２と側方主溝４間に位置する中央陸部９の少なくとも一部に、タイヤ周方向Ｃに連なるリブ状陸部部分13（図１の斜線部分）を残すことができる結果、中央陸部９の全体の剛性を十分確保することができる。

また、第１および第２細溝７，８を、第１および第２緩傾斜溝５，６の終端11、12の各々から中央主溝２に開口するように配設することにより、中央主溝２内の水を、第１および第２細溝７，８を通じてそれぞれ第１および第２緩傾斜溝５，６に分配してタイヤ側方への排水能力を高めることができ、しかも、接地時に、第１細溝７および第２細溝８の両溝壁の少なくとも一部が接触して互いに支え合うことができるため、中央陸部９の少なくとも一部に、タイヤ周方向Ｃに実質的に連なるリブ状陸部部分13を残すことができ、この結果、中央陸部９の剛性の確保と偏摩耗の抑制を両立することができる。

ここで、第１および第２細溝７および８は、中央主溝２内の水を第１および第２緩傾斜溝５および６に分配することができ、かつ、接地時に、第１細溝７および第２細溝８の両溝壁の少なくとも一部が接触するような溝幅にすることが必要であり、具体的には、これら第１細溝７および第２細溝８の溝幅は、ＪＡＴＭＡで定める最高空気圧および最大負荷能力の８０％の負荷能力を適用した条件下で、第１細溝７および第２細溝８の両溝壁の少なくとも一部が接触する溝幅にする。例えば、第１および第２細溝７，８の溝幅は、１〜2.5ｍｍの範囲にすることが好ましい。１ｍｍ未満だと、前記細溝７，８の両溝壁が完全に接触して溝が閉じてしまうため、中央主溝２内の水を第１および第２緩傾斜溝５，６に十分に分配することができなくなるからであり、2.5ｍｍを超えると、接地時に、第１細溝７および第２細溝８の両溝壁が全く接触しなくなって、中央陸部９の剛性を確保できなくなるからである。なお、第１細溝７および第２細溝８の溝壁に、図３に示すように、溝幅の60〜80％に相当する高さ、好適には３〜４ｍｍの凸部23を設けることを前提として、細溝の溝幅を、最大で５ｍｍとすることは可能である。

また、第１および第２細溝７および８は、それぞれ第１および第２緩傾斜溝５および６の延在方向の延長線上に延在させることで、中央主溝２内の水を、第１および第２細溝７，８を通じてそれぞれ第１および第２緩傾斜溝５および６に分配してタイヤ側方への排水能力をより一層高めることができ、加えて、側方主溝４、第１および第２緩傾斜溝５および６、ならびに第１および第２細溝７および８で区画される略三角形または略台形状の第１分割ブロック14とすることにより、ブロック剛性を確保しつつエッジ成分を有効に増加させることができる。

さらに、本発明では、第１緩傾斜溝５の終端11から第２緩傾斜溝６の終端12に開口するまで延びる急傾斜溝15をさらに配設することが好ましい。すなわち、急傾斜溝15を配設することにより、タイヤ周方向Ｃに隣接する２本の第１緩傾斜溝５で区画される中央陸部９の部分を構成する複数個の中央ブロック16は、第１および第２緩傾斜溝５および６ならびに第１および第２細溝７および８で区画される略三角形状の第１分割ブロック14と、中央主溝２、急傾斜溝15ならびに第１および第２細溝７および８で区画される第２分割ブロック17と、側方主溝４、急傾斜溝15ならびに第１および第２緩傾斜溝５および６で区画される第３分割ブロック18とで構成されることになり、この結果、中央陸部９を構成する分割ブロック14、17および18の大きさの不均一による剛性段差が軽減されて、偏摩耗を抑制することができる他、第１緩傾斜溝５への円滑な排水を行うことができる。

急傾斜溝15は、第２緩傾斜溝６から第１緩傾斜溝５に向かってタイヤ赤道Ｅから離れる方向に延びるように配設することにより、接地した中央陸部９内の水を、第１緩傾斜溝５を通じてタイヤ側方への排水能力を高めることができる。

また、第１細溝７を、中央主溝２の位置で第２細溝８と連通させれば、水の流れる方向性を、第１緩傾斜溝５と第２緩傾斜溝６の２方向に増やすことで、排水性をより一層高めることができる。

さらに、側方主溝４とトレッド端３間に位置する側方陸部10を構成する複数個の側方ブロック19および20の全ては、踏面の面積が、平均値の±１５％以内であることが、ブロック剛性段差を軽減し、偏摩耗を抑制する点で好ましい。なお、ここでいう「平均値」は、側方陸部を構成する側方ブロックの踏面の総面積を、それらの側方ブロックの数で除したときの百分率を意味する。

さらにまた、タイヤ周方向Ｃに隣接する２本の第１緩傾斜溝５、５で区画される中央陸部９の部分を構成する複数個の中央ブロック14、17および18のうち、踏面の面積が最大である中央ブロックの踏面面積は、踏面の面積が最小である中央ブロックのそれの２倍よりも小さくすることが、ブロック剛性段差を軽減し、偏摩耗を抑制する点で好ましい。

加えて、第１および第２緩傾斜溝５および６は、ともに、側方陸部10に位置する溝部分の溝幅5bおよび6bが、中央陸部９に位置する溝部分5aおよび6aのそれよりも広いことが、タイヤ側方への排水時の水の流れをスムーズにし、排水性を高める点でより好適である。

第１および第２緩傾斜溝５および６の少なくとも一方（、図１では、第２傾斜溝６のみ）は、トレッド端３から中央主溝２に向かってタイヤ周方向Ｃに対する角度が小さくなる方向に変化する傾斜で延びることが、接地中央域での排水性と駆動性能をバランスよく両立させることができる点でより好適である。

第１および第２緩傾斜溝５および６は、ともに、側方陸部10に位置する溝部分5bおよび6bの溝幅中心線の延長線と、中央陸部９に位置する溝部分5aおよび6aの溝幅中心線の延長線とを、側方主溝４の溝幅中心線位置21にて５ｍｍ以下の範囲内での周方向にずらすことが、それぞれの緩傾斜溝５および６の排水性を損なうことなく、パターンノイズを有効に低減できる点で好ましい。この周方向ずれ量は、より好ましくは、２ｍｍ以下の範囲である。

上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、陸部剛性の段差の抑制や、雪上路面でのエッジ効果を有効に発揮させるため、図１に示すように、各ブロックに幅方向サイプ22を配設することができる。

次に、この発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下で説明する。
実施例１
実施例１のタイヤは図１に示すトレッドパターンを有し、タイヤサイズが２０５／５５Ｒ１６、トレッド幅が１８０ｍｍであり、中央主溝２、側方主溝４、第１緩傾斜溝５、第２緩傾斜溝６、第１細溝７、第２細溝８および急傾斜溝15の溝幅、溝深さおよび溝角度については、表１にまとめて示す。側方陸部を構成する複数個の側方ブロックの全ては、踏面の面積が、平均値の±３０％以内であり、中央陸部の部分を構成する複数個の中央ブロックのうち、踏面の面積が最大である中央ブロックの踏面面積は、踏面の面積が最小である中央ブロックのそれの1.1〜２倍であった。また、第１および第２緩傾斜溝は、ともに、側方陸部に位置する溝部分の溝幅中心線の延長線と、中央陸部に位置する溝部分の溝幅中心線の延長線との周方向ずれ量が、側方主溝の溝幅中心線位置にて５ｍｍであった。なお、その他のタイヤ構造については、従来の乗用車用空気入りラジアルタイヤの同様の構造とした。

比較例
比較例は、図２に示すトレッドパターンを有し、タイヤサイズが２０５／５５Ｒ１６、トレッド幅が１８０ｍｍであり、中央主溝２、側方主溝４、第１緩傾斜溝５、第２緩傾斜溝６および急傾斜溝15の溝幅、溝深さおよび溝角度については、表２にまとめて示す。

（性能評価）
上記各供試タイヤについて、２２０ｋＰａのタイヤ内圧と、実車２名乗車相当のタイヤ荷重を適用し、以下の試験を行い、性能を評価した。
（１）排水性評価試験
排水性は、水深５ｍｍの湿潤路面を直線走行し、ハイドロプレーニング現象が発生する限界速度を測定し、その測定した限界速度から評価した。

（２）雪上での操縦安定性評価試験
雪上での操縦安定性は、圧雪路面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制動性、加速性、直進性およびコーナリング性を総合的にフィーリング評価することにより行った。

（３）雪上での駆動性能評価試験
雪上での駆動性は、圧雪路面上をフル加速し、５０ｍの距離に達するまでの時間を測定し、その測定した時間から評価した。

（４）雪上での制動性評価試験
雪上での制動性は、圧雪路面上を時速４０ｋｍの走行からフル制動したときの制動距離を測定し、その測定した制動距離から評価した。

（５）偏摩耗評価試験
偏摩耗は、高速路、市街地路および山坂路を想定したモード走行において、5000ｋｍの距離を走行した後、タイヤトレッド表面を目視観察し、ブロックの踏込み側部分と蹴り出し側部分の陸部高さの差を計測し、この計測値から評価した。
これらの評価結果を表３に示す。なお、表３中の数値はいずれも、比較例を100とした指数比で示してあり、数値が大きいほど優れていること意味する。

表３に示す評価結果から、実施例は、比較例に比べて、排水性および雪上性能が優れているとともに、偏摩耗が抑制されている。

この発明によれば、中央主溝と側方主溝間に位置する第１および第２緩傾斜溝の溝部分の適正化を図るとともに、これらの緩傾斜溝の終端と中央主溝の間に所定の細溝を配設することにより、他の性能を悪化させることなく、優れた排水性および雪上性能を有するとともに、偏摩耗が生じにくい空気入りタイヤ、特に、全天候型空気入りタイヤを提供することが可能になった。

この発明に従う空気入りタイヤのトレッド部の一部の展開図である。 比較例に用いたトレッド部の一部の展開図である。 第１または第２細溝の他の実施形態を示す溝幅方向断面図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ 中央主溝
３ トレッド端
４ 側方主溝
５ 第１緩傾斜溝
６ 第２緩傾斜溝
７ 第１細溝
８ 第２細溝
９ 中央陸部
１０ 側方陸部
１１ 第１緩傾斜溝の終端
１２ 第２緩傾斜溝の終端
１３ リブ状陸部部分
１４ 第１分割ブロック
１５ 急傾斜溝
１６ 中央ブロック
１７ 第２分割ブロック
１８ 第３分割ブロック
１９，２０ 側方ブロック
２１ 側方主溝の溝幅中心線位置
２２幅方向サイプ
２３ 凸部

Claims (11)

1. トレッド部に、
   タイヤ赤道またはその近傍に位置し、タイヤ周方向に沿って延びる中央主溝と、
   該中央主溝とトレッド端の間に位置し、タイヤ周方向に沿って延びる側方主溝と、
   トレッド端からタイヤ赤道に向かって、タイヤ周方向に対し比較的大きな角度で傾斜して延びる緩傾斜溝と
   を配設し、
   該緩傾斜溝は、異なる傾斜角度をもつ２種類の緩傾斜溝である第１および第２緩傾斜溝からなり、これらの第１および第２緩傾斜溝は、タイヤ周方向に所定の間隔をおいて交互に配設され、第１緩傾斜溝の前記角度が、第２緩傾斜溝のそれよりも大きい空気入りタイヤにおいて、
   第１および第２緩傾斜溝は、ともに、中央主溝と側方主溝間に位置する中央陸部内で終端し、
   第１および第２緩傾斜溝の終端の各々から中央主溝に開口するまで延びる第１および第２細溝をさらに配設することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 第１および第２細溝は、それぞれ第１および第２緩傾斜溝の延在方向の延長線上にある請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 第１緩傾斜溝の終端から第２緩傾斜溝の終端に開口するまで延びる急傾斜溝をさらに配設する請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 急傾斜溝は、第２緩傾斜溝から第１緩傾斜溝に向かってタイヤ赤道から離れる方向に延びる請求項３記載の空気入りタイヤ。
5. 第１細溝は、中央主溝位置で第２細溝と連通する請求項１〜４のいずれか１項記載の空気入りタイヤ。
6. 側方主溝とトレッド端間に位置する側方陸部を構成する複数個の側方ブロックの全ては、踏面の面積が、平均値の±１５％以内である請求項１〜５のいずれか１項記載の空気入りタイヤ。
7. タイヤ周方向に隣接する２本の第１緩傾斜溝で区画される中央陸部の部分を構成する複数個の中央ブロックのうち、踏面の面積が最大である中央ブロックの踏面面積は、踏面の面積が最小である中央ブロックのそれの２倍よりも小さい請求項１〜６のいずれか１項記載の空気入りタイヤ。
8. タイヤ周方向に隣接する２本の第１緩傾斜溝で区画される中央陸部の部分を構成する複数個の中央ブロックは、側方主溝、第１および第２緩傾斜溝ならびに第１および第２細溝で区画される略三角形状の第１分割ブロックと、中央主溝、急傾斜溝ならびに第１および第２細溝で区画される第２分割ブロックと、側方主溝、急傾斜溝ならびに第１および第２緩傾斜溝で区画される第３分割ブロックとで構成される請求項７記載の空気入りタイヤ。
9. 第１および第２緩傾斜溝は、ともに、側方陸部に位置する溝部分の溝幅が、中央陸部に位置する溝部分のそれよりも広い請求項１〜８のいずれか１項記載の空気入りタイヤ。
10. 第１および第２緩傾斜溝の少なくとも一方は、トレッド端から中央主溝に向かってタイヤ周方向に対する角度が小さくなる方向に変化する傾斜で延びる請求項１〜９のいずれか１項記載の空気入りタイヤ。
11. 第１および第２緩傾斜溝は、ともに、側方陸部に位置する溝部分の溝幅中心線の延長線と、中央陸部に位置する溝部分の溝幅中心線の延長線との周方向ずれ量が、側方主溝の溝幅中心線位置にて５ｍｍ以下である請求項１〜１０のいずれか１項記載の空気入りタイヤ。

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