JP2007331412A

JP2007331412A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2007331412A
Application number: JP2006162082A
Authority: JP
Inventors: Koyo Kiwaki; 幸洋木脇
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-06-12
Filing date: 2006-06-12
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】制動性能を向上させると共に、ポンピングノイズの悪化を抑制させる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】トレッド部１２に設けられたタイヤ周方向に延びる第一周方向溝１６及び第二周方向溝１８によって形成された第一陸部列２６に、タイヤ周方向に傾斜して延び、両端部が第一陸部列内２６に終端する第一傾斜溝２８を備えた空気入りタイヤ１０において、第一傾斜溝２８の第二周方向溝１８側の端部からタイヤ周方向に傾斜して延びて第二周方向溝１８と連通する細溝３０と、第二周方向溝１８と、でなす鋭角部３２のトレッド踏面高さが、鋭角部３２の先端側に向けて低減するため、制動時には接地面内の細溝３０が閉じて第一陸部列２６のタイヤ周方向の剛性が維持されて制動性能が向上し、接地面内で第一傾斜溝２８が閉空間となるのが鋭角部３２に防止されてポンピングノイズの悪化を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものであり、なかでも、トレッド部に配置される溝形状及び配置方法を設計変更することにより、タイヤの制動性能を改善しようとするものである。

従来の空気入りタイヤの代表的なトレッドパターンとしては、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝によって区画形成されたタイヤ周方向に連続して延びる陸部列の少なくとも１列に、タイヤ幅方向に延びる幅方向溝がタイヤ周方向に所定の間隔で配置されるものが知られている。このトレッドパターンは、幅方向溝のタイヤ周方向に対する角度に関係なく、幅方向溝が陸部列を貫通しているか、もしくは幅方向溝の一端が陸部列内で終端しているものが多い。（例えば、特許文献１、２）
また、特許文献３の空気入りタイヤのように、幅方向溝の両端が陸部列内で終端となり、その両端と該陸部列の両側の周方向溝とを夫々連通する細溝を有するトレッドパターンが知られている。
特開平０９−００２０２５号公報特開平０８−１４２６１４号公報特開平１０−０２９４１１号公報

しかしながら、前述した幅方向溝が陸部列を貫通する、又は幅方向溝の一端が陸部列内で終端するトレッドパターンを採用した空気入りタイヤにおいては、優れた操縦安定性能は実現できるものの、制動時に陸部列のタイヤ周方向の剛性が不足したり、幅方向溝のエッジ部分が捲れあがったりすることで、トレッド部の接地面積が低下して十分な制動性能を発揮することができないという問題があった。
また、特許文献３の空気入りタイヤのようなトレッドパターンを採用した場合には、タイヤ転動時に接地面内で細溝の溝壁が相互に接触することから、制動時においても接地面内で細溝の溝壁が相互に接触するため、陸部列がタイヤ周方向に陸続きになってタイヤ周方向の剛性を維持することが可能となるが、このときのトレッド部の接地面内では、幅方向溝の溝内が閉空間となるため、溝内での空気の圧縮、放出のポンピング作用によるポンピングノイズが悪化する問題があった。

本発明の目的は、上記事実を考慮して、制動性能を向上させると共に、ポンピングノイズの悪化を抑制させる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の請求項１に係る空気入りタイヤは、トレッド部に設けられたタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝によって形成された陸部列と、少なくとも１列の前記陸部列に設けられ、タイヤ周方向に対して傾斜して延び、両端が前記陸部列内に終端する傾斜溝と、を備え、前記傾斜溝の少なくとも一端からタイヤ周方向に対して傾斜して延びて前記周方向溝と連通するサイプ及び前記傾斜溝より溝幅が狭い細溝の少なくとも一方と、前記周方向溝と、でなす鋭角部のトレッド踏面高さが、前記鋭角部の先端側に向けて低減することを特徴とする。

次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
傾斜溝と周方向溝とを連通する部分を細溝としたことで、制動時にトレッド部の接地面に係る負荷により細溝の溝壁が相互に接触して細溝が閉じて陸部列がタイヤ周方向に実質陸続きとなるため、陸部列のタイヤ周方向の剛性が維持され、接地面積が確保されて制動性能が向上する。
また、ポンピングノイズは、トレッド部が接地した際の溝内の空気の圧縮、放出のポンピング作用による気柱共鳴で発生するため、溝内の密閉度を低下させることでポンピングノイズを抑制することが可能となる。このため、鋭角部を傾斜させたことで、制動時の接地面内の傾斜溝が完全な閉空間となることが防止されて、ポンピングノイズの悪化が抑制される。

なお、細溝は制動時の負荷により閉じるが、サイプはタイヤ転動時の負荷によりサイプの溝壁が相互に接触してサイプが閉じるため、細溝の代わりにサイプを用いても同様の作用効果が得られる。
更に、傾斜溝をタイヤ周方向に対して傾斜させたことで幅方向エッジ成分が向上し制動性能が向上する。
従って、本発明の空気入りタイヤは、制動性能を向上させると共に、ポンピングノイズの悪化を抑制させることができる。

本発明の請求項２に係る空気入りタイヤは、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記傾斜溝が、タイヤ周方向に対して５〜４５度傾斜していることを特徴とする。

次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
傾斜溝のタイヤ周方向に対する角度が５度に満たないと幅方向エッジ成分が十分に得られず、該角度が４５度を越えると制動時に傾斜溝のエッジが捲れ上がり易く、捲れ上がった場合は、トレッド部の接地面積が減少して制動性能が低下してしまう。従って、傾斜溝は、タイヤ周方向に対して５〜４５度で傾斜することが好ましい。

本発明の請求項３に係る空気入りタイヤは、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記サイプ及び細溝が、前記傾斜溝と逆方向に傾斜していることを特徴とする。

次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
サイプ及び細溝を傾斜溝と逆方向に傾斜させることで、サイプ及び細溝が閉じやすくなる。

本発明の請求項４に係る空気入りタイヤは、請求項３に記載の空気入りタイヤにおいて、前記サイプ及び細溝が、タイヤ周方向に対して３０〜６０度傾斜していることを特徴とする。

次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
サイプ及び細溝のタイヤ周方向に対する角度が３０度に満たないと、鋭角部の幅が細過ぎるため鋭角部の剛性が低下して、タイヤ転動時に鋭角部近傍に偏摩耗が発生する虞があり、該角度が６０度を越えると、サイプ及び細溝の長さが短過ぎるためサイプ及び細溝の幅方向エッジ成分が低下してしまう。従って、サイプ及び細溝は、タイヤ周方向に対して３０〜６０度で傾斜することが好ましい。

本発明の空気入りタイヤは、制動性能を向上させると共に、ポンピングノイズの悪化を抑制させることができる。

［第１の実施形態］
（構成）次に、本発明の空気入りタイヤの第１の実施形態を図１（Ａ）にしたがって説明する。なお、本実施形態の空気入りタイヤ１０（以下、単にタイヤ１０と記載する。）のタイヤサイズは、２４５／４０Ｒ１８で、その内部構造は一般的なラジアルタイヤの構造と同様のため内部構造についての説明は省略する。また、本実施形態のタイヤ１０は、装着裏表が指定されたタイヤであり、図１（Ａ）において、図面に向かって左側が車両装着内側（矢印ＩＮ方向）であり、右側が車両装着外側（矢印ＯＵＴ方向）であり、上側がタイヤ走行時に先に接地する側（所謂踏込み側。）であり、下側がタイヤ走行時に後に接地する側（所謂蹴出し側。）である。また、このタイヤ１０の回転方向は、図面に向かって上側から下側へ向かう方向（矢印Ｒ方向）である。

図１（Ａ）に示すようにタイヤ１０の最外層には、路面と接触するトレッド踏面１２Ｓを備えたトレッド部１２が設けられている。トレッド部１２はトレッドゴム１４によって形成されている。
また、トレッド踏面１２Ｓは両トレッド接地端１２Ｅ間の領域であり、トレッド接地端１２Ｅ（図１（Ａ）では二点鎖線で表示。）とは、空気入りタイヤをＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ（２００５年度版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％を内圧として充填し、最大負荷能力を負荷したときのタイヤ幅方向最外の接地部分を指す。なお、使用地又は製造地においてＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

トレッド部１２には、赤道面ＣＬ（図１（Ａ）では一点鎖線で表示。）に最も近い位置に配置され、赤道面ＣＬに沿って連続して延びる第一周方向溝１６が設けられている。第一周方向溝１６の車両装着内側には、タイヤ周方向に沿って連続して延びる第二周方向溝１８が設けられ、第二周方向溝１８の車両装着内側には、タイヤ周方向に分断されながらタイヤ周方向に沿って延びる第三周方向溝２０が設けられている。
また、第一周方向溝１６の車両装着外側には、タイヤ周方向に沿って連続して延びる第四周方向溝２２が設けられ、第四周方向溝２２の車両装着外側には、タイヤ周方向に分断されながらタイヤ周方向に沿って延びる第五周方向溝２４が設けられている。

第一周方向溝１６と第二周方向溝１８とによって区画形成される第一陸部列２６には、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる第一傾斜溝２８が、タイヤ周方向に間隔を開けて複数本設けられている。この第一傾斜溝２８は、両端部が第一陸部列２６内で終端している。第一陸部列２６の第二周方向溝１８側の端部には、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる細溝３０が設けられている。また、この細溝３０の傾斜方向は、第一傾斜溝２８と逆方向の傾斜であり、細溝３０の溝幅は、何れの周方向溝及び第一傾斜溝２８の溝幅よりも狭幅とされている。本実施形態では、細溝３０の溝幅は１〜３ｍｍを満たすことが好ましく、１〜２ｍｍを満たすことが更に好ましい。また、本実施形態の第一傾斜溝２８は、図面に向かって左下側から右上側に傾斜している。
また、図１（Ｂ）に示すように、細溝３０と第二周方向溝１８とでなす鋭角部３２（図１（Ａ）のハッチング部）は、トレッド踏面高さが、鋭角部３２の先端側（本実施形態では、図１（Ａ）に向かって上側。）に向けて滑らかに低減している。

第二周方向溝１８とトレッド接地端１２Ｅとの間に形成されている第二陸部列３４には、トレッド接地端１２Ｅから赤道面ＣＬ側に延びる第一幅方向溝３６がタイヤ周方向に間隔を開けて複数本設けられている。この第一幅方向溝３６の赤道面ＣＬ側の端部は、第二陸部列３４内で終端している。なお、前述した第三周方向溝２０は、第二陸部列３４内に配設されている。

第一周方向溝１６と第四周方向溝２２とによって区画形成される第三陸部列３８には、第四周方向溝２２から第一周方向溝１６に向かって、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる第二傾斜溝４０が、タイヤ周方向に間隔を開けて複数本設けられている。この第二傾斜溝４０の赤道面ＣＬ側の端部は、第三陸部列３８内で終端している。また、本実施形態の第二傾斜溝４０は、図面に向かって左下側から右上側に傾斜している。

第四周方向溝２２と第五周方向溝２４とによって区画形成される第四陸部列４２には、第四周方向溝２２から第五周方向溝２４に向かって、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる第三傾斜溝４４及びタイヤ周方向に対して傾斜して延びる第四傾斜溝４６が、タイヤ周方向に間隔を開けて交互に複数本設けられている。この第三傾斜溝４４の第五周方向溝２４側の端部は、第四陸部列４２内で終端している。また、第四傾斜溝４６の第五周方向溝２４側の端部は、第五周方向溝２４の踏込み側の端部に連通している。なお、本実施形態の第三傾斜溝４４及び第四傾斜溝４６は、図面に向かって左下側から右上側に傾斜している。

第五周方向溝２４とトレッド接地端１２Ｅとの間に形成されている第五陸部列４８には、トレッド接地端１２Ｅから赤道面ＣＬ側に延びる第二幅方向溝５０がタイヤ周方向に間隔を開けて複数本設けられている。この第二幅方向溝５０の赤道面ＣＬ側の端部は、第五陸部列４８内で終端している。

また、何れの傾斜溝もタイヤ周方向に対して５〜４５度で傾斜することが好ましい。更に、細溝３０は、タイヤ周方向に対して３０〜６０度で傾斜することが好ましい。
ここで、傾斜溝の角度の測定は、傾斜溝の蹴出し側の溝縁のタイヤ周方向に対する角度を測定するものとする。
なお、本実施形態では、何れの周方向溝も、タイヤ周方向に沿って延びるとしているが、これに限らず、タイヤ周方向に傾斜しながら延びても良いものとする。
そして、本実施形態では、第一傾斜溝２８と第二周方向溝１８とを連結するのに細溝３０を用いる構成としたが、この構成に限らず、細溝３０の代わりに細溝３０より溝幅が狭いサイプを用いても良いものとする。このときのサイプは、溝幅が０．３〜０．７ｍｍを満たすことが好ましい。

（作用）次に第１の実施形態の作用を説明する。
第一傾斜溝２８と第二周方向溝１８とを連通する部分を細溝３０としたことで、制動時にトレッド部１２の接地面に係る負荷によりトレッドゴム１４が変形（圧縮変形及び倒れ込み変形）し、これに伴って細溝３０の溝壁が相互に接触して細溝３０が閉じ、第一陸部列２６が鋭角部３２の部分でタイヤ周方向に実質陸続きとなるため、第一陸部列２６のタイヤ周方向の剛性が維持され、接地面積が確保されて制動性能が向上する。

また、ポンピングノイズは、トレッド部１２が接地した際のトレッドゴム１４の圧縮変形で第一傾斜溝２８内の容積が変化して該溝内の空気が圧縮され、トレッド部の第一傾斜溝２８が路面から離れる際は、該溝内の空気は一気に放出される、所謂ポンピング作用によって気柱共鳴で発生するが、該溝内の密閉度を低下させることでポンピングノイズを抑制することが可能となる。このため、鋭角部３２を傾斜させたことで、制動時の接地面内の第一傾斜溝２８が、完全な閉空間となることが防止されて、ポンピングノイズの悪化が抑制される。

なお、細溝３０は制動時の負荷により閉じるが、サイプは細溝３０より溝幅が狭いためタイヤ転動時の負荷でトレッドゴム１４が変形（圧縮変形）してサイプの溝壁が相互に接触してサイプが閉じるため、細溝３０の代わりにサイプを用いても同様の作用効果が得られる。
また、細溝３０の溝幅が１ｍｍ未満であれば、ウエット路面走行時の排水性能が悪化し、３ｍｍ超えであれば、制動時に細溝３０が閉じない虞がある。更に細溝３０の溝幅を１〜２ｍｍとすれば、制動時に細溝３０が確実に閉じる。
更に、サイプの溝幅は０．３ｍｍ未満であれば、タイヤを加硫成型する際に、このサイプをブレードで形成するのが難しく、０．７ｍｍ超えであれば、タイヤ転動時に、サイプが閉じ難く、タイヤ周方向の剛性が低下して、操縦安定性能が悪化してしまう。

更に、夫々の傾斜溝をタイヤ周方向に対して傾斜させたことで幅方向エッジ成分が向上し制動性能が向上する。
従って、タイヤ１０は、制動性能を向上させると共に、ポンピングノイズの悪化を抑制させることができる。

また、夫々の傾斜溝のタイヤ周方向に対する角度が５度に満たないと幅方向エッジ成分が十分に得られず、該角度が４５度を越えると制動時に夫々の傾斜溝のエッジが捲れ上がり易く、捲れ上がった場合は、トレッド部１２の接地面積が減少して制動性能が低下してしまう。従って、夫々の傾斜溝は、タイヤ周方向に対して５〜４５度で傾斜することが好ましい。

サイプ及び細溝３０の夫々が設けられている傾斜溝に対して、逆方向に傾斜させることで、サイプ及び細溝が閉じやすくなる。
また、サイプ及び細溝３０のタイヤ周方向に対する角度が３０度に満たないと、鋭角部３２の幅が細過ぎるため鋭角部３２の剛性が低下して、タイヤ転動時に鋭角部３２の近傍に偏摩耗が発生する虞があり、該角度が６０度を越えると、サイプ及び細溝３０の長さが短過ぎるためサイプ及び細溝３０の幅方向エッジ成分が低下してしまう。従って、サイプ及び細溝３０は、タイヤ周方向に対して３０〜６０度で傾斜することが好ましい。

［第２の実施形態］
（構成）次に、本発明の空気入りタイヤの第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の空気入りタイヤも第１の実施形態の空気入りタイヤと同様にタイヤサイズ２４５／４０Ｒ１８とし、その説明は、第１の実施形態と異なる構成のみを説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態の細溝３０及び鋭角部３２を図２に示すように、第一傾斜溝２８の両端部に設けた点が相違点である。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

（作用）次に第２の実施形態の作用を説明する。
第一傾斜溝２８の両端部に細溝３０を設け、夫々に鋭角部３２を設けたことで、第一陸部列２６のタイヤ周方向の剛性を維持して制動性能を向上させつつ、第一傾斜溝２８の溝内の密閉度を更に低下させて、ポンピングノイズの悪化を更に抑制することができる。

［その他の実施形態］
第１及び第２の夫々の実施形態のタイヤは、装着裏表が指定されたタイヤであったが、これに限らず、装着裏表が指定されないタイヤに適用しても良いものとする。
第１及び第２の夫々の実施形態では、第一陸部列２６にサイプ及び細溝３０が配設される構成であったが、この構成に限らず、他の陸部列にサイプ及び細溝３０が配設される構成であっても良いものとする。
また、第１及び第２の夫々の実施形態では、細溝とサイプとを別々に配置する構成であったが、この構成以外に、傾斜溝の一端部が細溝で、他端部がサイプとなる構成であっても良く、細溝が配置された傾斜溝と、サイプが配置された傾斜溝とがタイヤ周方向に交互に配置される構成であっても良く、細溝及びサイプの配置が規則性を有する構成であっても良く、規則性を有していない構成であっても良いものとする。

（試験例）
本発明の空気入りタイヤの性能改善効果を確認するために、本発明の第１の実施形態に係る実施例の空気入りタイヤを１種、比較例の空気入りタイヤを１種、従来例の空気入りタイヤを１種用意して、乾燥路及びウエット路での制動性能と乾燥路での制動時のパターンノイズとについて評価を行った。
まず、各供試タイヤ（タイヤサイズ：２４５／４０Ｒ１８）にリム（７．５Ｊ−１８）を組付けて、車両指定内圧（２４０ｋｐａ）を充填し、乗用車の４輪に供試タイヤを装着し、ドライバー１名と車重に加えて６００Ｎの荷重を作用させた荷重条件の下で、各評価試験を行った。

乾燥路での制動性能試験は、初速度１００ｋｍ／ｈからフルブレーキを掛け、ＡＢＳ機能を発揮させて、静止状態になるまでの制動距離を計測し、初速度と制動距離から平均減速度を算出して評価する。
ウエット路での制動性能試験は、水深２ｍｍのウエット路で、乾燥路と同様の制動性能試験を行い評価する。
乾燥路での制動時のパターンノイズは、上記制動性能試験と同条件にて走行した際のパターンノイズを車外からマイクで集音し、その音圧の積分値をもって評価する。
なお、各評価項目の数値は、従来例の数値を１００としたときの指数表示で表１中に表すものとする。また、数値は、大きい方が優れた結果を示している。

実施例：図１（Ａ）に示す第１の実施形態に係る空気入りタイヤ。
比較例：実施例のタイヤの鋭角部のトレッド踏面高さの低減を除いた空気入りタイヤ。（図３参照。）
従来例：実施例のタイヤの傾斜溝の車両装着内側の端部が、周方向溝と直接連通している空気入りタイヤ（図４参照）。

表１の結果から、実施例のタイヤは従来例のタイヤに比べて、各評価項目において同等もしくは優れた結果を示すことが分かる。
また、実施例のタイヤは比較例のタイヤに比べて、乾燥路及ぶウエット路での制動性能については同等であるが、制動時のパターンノイズにおいては優れた結果を示すことが分かる。
従って、この発明によれば、トレッド部に配置される溝形状及び配置方法を設計変更することにより、タイヤの制動性能を改善することができる。

（Ａ）第１の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示した図である。（Ｂ）傾斜溝を拡大して斜視した図である。第２の実施形態に係る空気入りタイヤの傾斜溝を斜視した図である。比較例の空気入りタイヤのトレッドパターンを示した図である。従来例の空気入りタイヤのトレッドパターンを示した図である。

符号の説明

１０タイヤ（空気入りタイヤ）
１２トレッド部
１６第一周方向溝（周方向溝）
１８第二周方向溝（周方向溝）
２６第一陸部列（陸部列）
３０細溝
３２鋭角部

Claims

トレッド部に設けられたタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝によって形成された陸部列と、
少なくとも１列の前記陸部列に設けられ、タイヤ周方向に対して傾斜して延び、両端が前記陸部列内に終端する傾斜溝と、を備え、
前記傾斜溝の少なくとも一端からタイヤ周方向に対して傾斜して延びて前記周方向溝と連通するサイプ及び前記傾斜溝より溝幅が狭い細溝の少なくとも一方と、前記周方向溝と、でなす鋭角部のトレッド踏面高さが、前記鋭角部の先端側に向けて低減することを特徴とする空気入りタイヤ。
前記傾斜溝が、タイヤ周方向に対して５〜４５度傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記サイプ及び細溝が、前記傾斜溝と逆方向に傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記サイプ及び細溝が、タイヤ周方向に対して３０〜６０度傾斜していることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。