JP2009096220A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】氷上性能を阻害することなく、シャーベット状雪路を含む雪上性能を改善することが可能な空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】中間陸部４に主溝２より幅が狭い１本の副溝６がタイヤ周方向ＴＣに延設されている。横溝７は、センター陸部３からタイヤ幅方向外側に向けてタイヤ接地端ＴＦを超えて延在する左右の第１横溝８と、中間陸部４からタイヤ幅方向外側に向けてタイヤ接地端ＴＦを超えて延在する左右の第２横溝９から構成され、第１横溝８と第２横溝９がタイヤ周方向ＴＣに交互に配置されている。トレッド面１の中央領域１Ｃにおける溝面積比率が、トレッド面１の接地面領域Ｇにおける溝面積比率より小さくなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、氷雪路で使用される空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、シャーベット状雪路を含む雪上性能を改善するようにした空気入りタイヤに関する。

従来、氷雪路で使用される空気入りタイヤとして、例えば、図４に示すような空気入りタイヤが提案されている。この空気入りタイヤは、サイプ２０を設けたトレッド面２１にタイヤ周方向に延在する４本の主溝２２とタイヤ幅方向に延在する横溝２３を工夫して配置することより、氷上性能と雪上性能をバランスさせて改善するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、近年の地球温暖化の影響により、降雪地域においてシャーベット状の雪路を走行する機会が増加してきている。上記したような従来の氷雪路で使用される空気入りタイヤは、シャーベット状雪路を含む雪上性能に対して十分に対策が取られているとは言えず、氷上性能を阻害することなくシャーベット状雪路を含む雪上性能を改善する技術の提案が望まれていた。
特開２００５−３４９９７０号公報

本発明は、氷上性能を阻害することなく、シャーベット状雪路を含む雪上性能を改善することが可能な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本発明の空気入りタイヤは、トレッド面のタイヤ赤道線の左右両側にそれぞれタイヤ周方向に延在する１本の第１主溝を設け、各第１主溝のタイヤ幅方向外側にタイヤ周方向に延在する１本の第２主溝を配設し、前記第１主溝間にセンター陸部を形成し、該第１主溝と前記第２主溝との間に中間陸部を形成し、該第２主溝よりタイヤ幅方向外側にショルダー陸部を形成し、各陸部にタイヤ幅方向に延在するサイプをタイヤ周方向に所定の間隔で配置し、タイヤ幅方向に延在する横溝をタイヤ周方向に所定の間隔でトレッド面に設けた空気入りタイヤにおいて、前記中間陸部に前記第１及び第２主溝より幅が狭い１本の副溝をタイヤ周方向に延設し、前記横溝を、タイヤ赤道線の左右両側に配置した、センター陸部からタイヤ幅方向外側に向けてタイヤ接地端を超えて延在する左右の第１横溝と、中間陸部からタイヤ幅方向外側に向けてタイヤ接地端を超えて延在する左右の第２横溝とから構成し、かつ第１横溝と第２横溝をタイヤ周方向に交互に配置し、前記左右の第１横溝の内端をセンター陸部内で互いに離間するように配置し、前記第２横溝の内端を中間陸部内に位置させ、トレッド面の左右のタイヤ接地端間に位置する接地面領域はセンター側の中央領域と該中央領域の両側に位置するサイド領域を有し、前記接地面領域全体における溝面積比率を１８％〜３３％の範囲にする一方、前記中央領域における溝面積比率を前記接地面領域全体における溝面積比率より小さくしたことを特徴とする。

上述した本発明によれば、タイヤ周方向に延在する４本の主溝に加えて、センター陸部からタイヤ接地端を超えてタイヤ幅方向に延在する左右の第１横溝をタイヤ周方向に配列するため、これらの溝を介して、排水性と排雪性の両者を確保することができる。そのため、シャーベット状の雪路走行時の排雪性が高まり、シャーベット状の雪路走行性能を向上することができる。

他方、第２横溝の内端を中間陸部内に位置させることで、中間陸部のセンター側にタイヤ周方向長さが長い陸部部分を形成し、センター側におけるトレッド剛性を増加させ、そのセンター側に配置したサイプにより氷上で高いエッジ効果を発揮することができる一方、トレッド面の中央領域における溝面積比率を小さくすることでトレッド面のセンター側での接地面積を広くし、氷路面に対する接地性を高めているので、従来と同じレベルの良好な氷上性能を発揮することができる。

また、タイヤ周方向に延在する４本の主溝に加えて、タイヤ周方向に延在する副溝を更に配置することで、雪上路面におけるコーナリング性能を従来と同じレベルに維持する一方、中央領域より外側のサイド領域で溝面積比率を大きくするため、ショルダー側の排雪性能が向上し、それにより雪上路面におけるコーナリング性能の改善が可能になる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示し、１はトレッド面、ＴＥはタイヤ赤道線である。トレッド面１には、タイヤ周方向ＴＣに直線状に延在する４本の主溝２が設けられている。４本の主溝２は、タイヤ赤道線ＴＥの左右両側にそれぞれ配置した１本の第１主溝２Ａと、各第１主溝２Ａのタイヤ幅方向外側に配置した１本の第２主溝２Ｂから構成されている。なお、ここで言う主溝２とは、幅がタイヤ接地幅２Ｗの３％〜７％、深さが７ｍｍ〜１２ｍｍの溝のことである。

左右の２本の第１主溝２Ａ及び左右の２本の第２主溝２Ｂは、ぞれぞれタイヤ赤道線ＴＥに対して対称に配置され、第１主溝２Ａ間にはセンター陸部３が形成されている。各隣接する第１主溝２Ａと第２主溝２Ｂとの間には中間陸部４が形成され、各第２主溝２Ｂよりタイヤ幅方向外側のショルダー領域にはショルダー陸部５が形成されている。中間陸部４には、第１及び第２主溝２Ａ，２Ｂより幅が狭い１本の副溝６がタイヤ周方向ＴＣに延設されている。なお、ここで言う副溝６とは、幅がタイヤ接地幅２Ｗの１％〜４％、深さが４ｍｍ〜１０ｍｍの溝のことである。

トレッド面１には、更にタイヤ幅方向に延在する横溝７がタイヤ周方向ＴＣに所定の間隔で設けられている。横溝７は、タイヤ赤道線ＴＥの左右両側に配置した左右の第１横溝８と左右の第２横溝９とから構成され、左右の第１横溝８と左右の第２横溝９とをタイヤ周方向ＴＣに交互に配置している。

左右の第１横溝８は、それぞれセンター陸部３からタイヤ幅方向外側に向けて主溝２Ａ，２Ｂ及び副溝６を横断し、更にタイヤ接地端ＴＦを超えて延在している。左右の第１横溝８の内端８ａは、センター陸部３内で互いに離間するように配置され、センター陸部３はリブに形成されている。各第１横溝８の幅は、第１横溝８の内端８ａからタイヤ幅方向外側（タイヤ接地端ＴＦ）に向けて、タイヤ接地端ＴＦを超える位置まで次第に増加している。

左右の第２横溝９は、それぞれ左右の中間陸部４からタイヤ幅方向外側に向けて第２主溝２Ｂを横断し、更にタイヤ接地端ＴＦを超えて延在している。第２横溝９の内端９ａは副溝６に接続され、第２横溝９の幅も、内端９ａからタイヤ幅方向外側（タイヤ接地端ＴＦ）に向けて、タイヤ接地端ＴＦを超える位置まで次第に増加している。

中間陸部４は、第２主溝２Ｂと副溝６及び第１横溝８と第２横溝９により区画された第１ブロック４Ａと、第１主溝２Ａと副溝６及び第１横溝８により区画され、タイヤ周方向長さが第１ブロック４Ａより長い第２ブロック４Ｂに形成されている。ショルダー陸部５は、第２主溝２Ｂ、第１横溝８及び第２横溝９によりブロック５Ａに区画形成されている。

センター陸部３を構成するリブには、タイヤ幅方向に延在し、一端が第１主溝２Ａに連通する左右のサイプ１０がタイヤ周方向ＴＣに所定の間隔で設けられている。中間陸部４の各第１ブロック４Ａには、タイヤ幅方向に延在し、一端が第２主溝２Ｂに、他端が副溝６に連通するサイプ１１がタイヤ周方向ＴＣに所定の間隔で配設されている。中間陸部４の各第２ブロック４Ｂには、タイヤ幅方向に延在し、一端が副溝６に、他端が第１主溝２Ａに連通するサイプ１２がタイヤ周方向ＴＣに所定の間隔で配設されている。ショルダー陸部５の各ブロック５Ａにも、タイヤ幅方向に延在する複数のサイプ１３がタイヤ周方向ＴＣに所定の間隔で配置されている。

左右のタイヤ接地端ＴＦ間に位置するトレッド面１の接地面領域１Ｇ全体における溝面積比率は、１８％〜３３％の範囲になっている。この溝面積比率が１８％より低いと、雪上性能を改善することが難しくなる。逆に接地面領域１Ｇの溝面積比率が３３％を超えると、氷上性能の低下が顕著になる。好ましくは、１８〜２７％にするのが両者のバランスの点からよい。

また、接地面領域１Ｇは、タイヤ赤道線ＴＥからタイヤ幅方向両側にそれぞれタイヤ接地端ＴＦまでのタイヤ幅方向（軸方向）の距離であるタイヤ接地半幅Ｗの３３％の位置Ｐ１，Ｐ２間に位置するセンター側の中央領域１Ｃとその中央領域１の両側に位置するサイド領域１Ｓを有している。中央領域１Ｃにおける溝面積比率が接地面領域１Ｇ全体における溝面積比率より小さくしてあり、中央領域１Ｃにおける溝面積比率をサイド領域１Ｓより小さくすることで、トレッド面１のセンター側での接地面積を広くし、氷路面に対する接地性を高めている。

上記副溝６はタイヤ周方向ＴＣにジグザグ状に屈曲しながら環状に延設され、隣接する横溝７（８，９）の間隔より長い長さでタイヤ周方向ＴＣに対して傾斜して延在する第１ジグザグ部６Ａと、第１ジグザグ部６Ａより短い長さでタイヤ周方向ＴＣに対して傾斜して延在する第２ジグザグ部６Ｂを交互に接続した構成になっている。第１ジグザグ部６Ａと第２ジグザグ部６Ｂの接続部に第２横溝９が連通している。副溝６をタイヤ周方向ＴＣにジグザグ状に延設することにより、副溝６のタイヤ幅方向のエッジ成分により、氷上でのトラクション性を発揮させるようにしている。

上述した本発明によれば、４本の主溝２に加えて、センター陸部３からタイヤ接地端ＴＦを超えて延在する左右の第１横溝８をタイヤ周方向ＴＣに配列したので、これらの溝２，８を介して、排水性と排雪性の両者を確保することができる。そのため、シャーベット状の雪路走行時の排雪性を高め、シャーベット状の雪路走行性能を向上することが可能になる。

更に、左右の第１横溝８の幅をその内端８ａからタイヤ接地端ＴＦに向けて増加させることにより、第１横溝８内の雪をスムーズにタイヤ外側に排出することができるので、シャーベット状の雪路走行時の排雪性を一層高めることができ、シャーベット状の雪路走行性能の一層の改善が可能になる。

他方、第２横溝９の内端９ａを中間陸部４内に位置させ、第１主溝２Ａに連通させないので、中間陸部４のセンター側にはタイヤ周方向長さが長い陸部部分（ブロック４Ｂ）が形成され、トレッド面１のセンター側にリブ状のセンター陸部３とブロック４Ｂが配置されることでセンター側のトレッド剛性を増加させ、そこに配置したサイプ１０，１２により氷上で高いエッジ効果を発揮することができる一方、トレッド面１の中央領域１Ｃにおける溝面積比率を小さくすることでトレッド面１のセンター側での接地面積を広くし、氷路面に対する接地性を高めているので、従来と同レベルの良好な氷上性能を確保することができる。

また、４本の主溝２に加えて、タイヤ周方向ＴＣに延在する副溝６を更に配置することで、雪上路面におけるコーナリング性能を従来と同じレベルに維持することができる一方、中央領域１Ｃより外側のサイド領域１Ｓで溝面積比率を大きくするため、タイヤのショルダー側の排雪性能が向上し、それにより雪上路面におけるコーナリング性能の改善が可能になる。

本発明において、トレッド面１の中央領域１Ｃの溝面積比率と接地面領域１Ｇ全体の溝面積比率の差としては、１％〜５％にするのがよい。差が１％より小さいと、排雪性能が不十分で雪上のコーナリング性能を改善することができず、逆に５％を超えると、ショルダー領域におけるブロックが小さくなり、ブロック剛性が低下して氷上性能の低下を招く。

第２横溝９は、図２に示すよに、内端９ａを副溝６に連通させずに中間陸部４内に位置させるようにしてもよい。図１の空気入りタイヤよりも氷上性能を重視する場合には、このように第２横溝９を副溝６に連通させないようにすることで中間陸部４の剛性及び接地面積が増加するので、氷上性能を高めることができる。

また、図１の空気入りタイヤよりも更に雪上性能を重視する場合には、第２横溝９を副溝６と交差するように延設させることができる。但し、第１主溝２には連通せずに離間させるように配置する。これより溝面積が増加するので、雪上性能を更に高めることができる。このように第２横溝９は、必要に応じてその内端９ａの配置を中間陸部４内で適宜設定することができる。なお、図２では図１と同じ構成要素には同じ番号を付し、重複する説明は省略する。

また、図１の空気入りタイヤにおいて、雪上性能を更に重視する場合には、図３に示すように、第１主溝２間にタイヤ幅方向に延在する複数のサブ溝１４を更に配置することができる。サブ溝１４のエッジ効果により雪上トラクション性能を高め、雪上性能を向上することができる。

図３のサブ溝１４は、横溝７の間隔より大きい間隔（図示する例では、横溝７の間隔の２倍の間隔）でタイヤ周方向ＴＣに配置され、第１主溝２とサブ溝１４によりセンター陸部３がブロック３Ａに区画形成されている。左右の第１横溝８の内端８ａが、タイヤ周方向ＴＣに隣接するサブ溝１４間の中央部に位置するブロック３Ａ内に配置されている。

サブ溝１４の設置により氷上性能が低下するが、その低下を抑えるため、サブ溝１４は、図示するように、その幅を第１及び第２横溝８，９の幅より狭くするのがよく、その幅としては２ｍｍ〜５ｍｍの範囲にすることができる。サブ溝１４の深さとしては４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲にするのがよい。

上記した副溝６の第１ジグザグ部６Ａのタイヤ周方向ＴＣに対する傾斜角度α（図２参照）としては、３°〜１０°の範囲にするのが好ましい。傾斜角度αが３°より低いと、副溝６のタイヤ幅方向のエッジ成分による氷上でのトラクション性を効果的に発揮させることができない。傾斜角度αが１０°を超えると、副溝６により区分されるブロック４Ａ，４Ｂの幅が狭くなる箇所が発生し、ブロック形状が歪になる結果、良好なブロック剛性を確保することができなくなる。

第１横溝８及び第２横溝９は、図示するように、タイヤ幅方向に対して傾斜するように延在してもよく、そのタイヤ幅方向に対する角度β１，β２としては、接地面領域１Ｇにおいて０°〜４５°の範囲にするのがよい。角度β１，β２が４５°を超えると、氷雪路面上での第１横溝８及び第２横溝９のエッジ効果が低下して、制動及びトラクション性能が悪化する。なお、第１横溝８及び第２横溝９が図示するように、円弧状に延在している場合には、タイヤ幅方向に対する角度β１，β２は第１横溝８及び第２横溝９の溝幅中心線に対する接線のタイヤ幅方向に対する角度である。

本発明は、特に乗用車用の空気入りタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されない。

なお、本発明において、タイヤ接地端ＴＦは、乗用車用の空気入りタイヤの場合は、タイヤをＥＴＲＴＯ、ＪＡＴＭＡ、ＴＲＡに記載の標準リムに組付け、空気圧を２３０ｋＰａ、最大負荷能力の７０％の負荷を加えた条件下で測定されるタイヤ接地端である。タイヤ接地幅２Ｗ及びタイヤ接地半幅Ｗも同様である。

乗用車用の空気入りタイヤ以外の場合は、タイヤを上記と同様の標準リムに組付け、最大負荷能力に対応する空気圧で、最大負荷能力の１００％の負荷を加えた条件下で測定されるタイヤ接地端である。タイヤ接地幅２Ｗ及びタイヤ接地半幅Ｗも同様である。

また、上述したトレッド面１の接地面領域１Ｇの溝面積比率、中央領域１Ｃの溝面積比率、及びサイド領域１Ｓの溝面積比率は、上述したタイヤ接地端の測定と同じ条件で接地させたタイヤ接地時の実際の溝の開口面積の比率である。

本発明は、特に乗用車用の空気入りタイヤ及び小型トラック用の空気入りタイヤに好ましく適用することができる。

タイヤサイズを２１５／６０Ｒ１６で共通にし、表１に示す構成を有する本発明タイヤ１〜５（本実施例１〜５）と比較タイヤ１〜４（比較例１〜４）、及び図４に示すトレッドパターンを有する従来タイヤ（従来例）をそれぞれ試験タイヤとして作製した。

本発明タイヤ１〜５及び比較タイヤ１〜４において、第１横溝及び第２横溝の角度β１，β２はそれぞれ０〜３７°、副溝の第１ジグザグ部の傾斜角度αはそれぞれ５°である。

これら各試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのリムに組付け、空気圧を２３０ｋＰａにして排気量２５００ｃｃの前輪駆動車（ＡＢＳ車）に装着し、以下に示す方法により、氷上性能と雪上性能の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。

氷上性能（制動性能）
氷路テストコースにおいて、時速４０ｋｍで直進走行中の車両にフル制動を付与し、車両が停止するまでの制動距離を測定した。その結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この値が大きいほど、制動距離が短く、氷上制動性能が優れている。９５以下が顕著な悪化を意味する。

雪上性能
ａ）トラクション性
シャーベット状雪路を含む雪路テストコースにおいて、車両のエンジンを全開にし、スタートから時速３５ｋｍに達するまでの時間を測定した。その結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この値が大きいほど、時間が短く、雪上トラクション性が優れている。１０５以上が顕著な効果ありとする。
ｂ）旋回性能
シャーベット状雪路を含む雪路テストコースにおいて、半径３０ｍの円を描きながら旋回走行した時に車両に作用する横加速度を測定した。その結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この値が大きいほど、横加速度が小さく、雪上旋回性能が優れている。１０５以上が顕著な効果ありとする。

表１から、本発明タイヤは、氷上性能が９９以上あり、氷上性能を従来と同じレベルに維持しながら、シャーベット状雪路を含む雪上性能を効果的に改善できることがわかる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッド面の部分展開図である。 本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示すトレッド面の部分展開図である。 本発明の空気入りタイヤの更に他の実施形態を示すトレッド面の部分展開図である。 従来の空気入りタイヤのトレッド面の部分展開図である。

符号の説明

１ トレッド面
１Ｃ 中央領域
１Ｇ 接地面領域
２ 主溝
２Ａ 第１主溝
２Ｂ 第２主溝
３ センター陸部
３Ａ ブロック
４ 中間陸部
４Ａ 第１ブロック
４Ｂ 第２ブロック
５ ショルダー陸部
６ 副溝
６Ａ 第１ジグザグ部
７ 横溝
８ 第１横溝
８ａ 内端
９ 第２横溝
９ａ 内端
１０，１１，１２，１３ サイプ
１４ サブ溝
Ｐ１，Ｐ２ 位置
ＴＣ タイヤ周方向
ＴＥ タイヤ赤道線
ＴＦ タイヤ接地端

Claims (10)

1. トレッド面のタイヤ赤道線の左右両側にそれぞれタイヤ周方向に延在する１本の第１主溝を設け、各第１主溝のタイヤ幅方向外側にタイヤ周方向に延在する１本の第２主溝を配設し、前記第１主溝間にセンター陸部を形成し、該第１主溝と前記第２主溝との間に中間陸部を形成し、該第２主溝よりタイヤ幅方向外側にショルダー陸部を形成し、各陸部にタイヤ幅方向に延在するサイプをタイヤ周方向に所定の間隔で配置し、タイヤ幅方向に延在する横溝をタイヤ周方向に所定の間隔でトレッド面に設けた空気入りタイヤにおいて、
   前記中間陸部に前記第１及び第２主溝より幅が狭い１本の副溝をタイヤ周方向に延設し、
   前記横溝を、タイヤ赤道線の左右両側に配置した、センター陸部からタイヤ幅方向外側に向けてタイヤ接地端を超えて延在する左右の第１横溝と、中間陸部からタイヤ幅方向外側に向けてタイヤ接地端を超えて延在する左右の第２横溝とから構成し、かつ第１横溝と第２横溝をタイヤ周方向に交互に配置し、
   前記左右の第１横溝の内端をセンター陸部内で互いに離間するように配置し、前記第２横溝の内端を中間陸部内に位置させ、
   トレッド面の左右のタイヤ接地端間に位置する接地面領域はセンター側の中央領域と該中央領域の両側に位置するサイド領域を有し、前記接地面領域全体における溝面積比率を１８％〜３３％の範囲にする一方、前記中央領域における溝面積比率を前記接地面領域全体における溝面積比率より小さくした空気入りタイヤ。
2. 前記第１横溝の幅を該第１横溝の内端からタイヤ接地端に向けて増加させた請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第２横溝の内端を前記副溝に接続し、前記中間陸部を、第２主溝と副溝及び第１横溝と第２横溝により区画された第１ブロックと、第１主溝と副溝及び第１横溝により区画され、タイヤ周方向長さが第１ブロックより長い第２ブロックに形成した請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第２横溝の幅を該第２横溝の内端からタイヤ接地端に向けて増加させた請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記副溝をタイヤ周方向にジグザグ状に延設した請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記副溝は、隣接する横溝の間隔より長い長さでタイヤ周方向に対して傾斜して延在する第１ジグザグ部と、該第１ジグザグ部より短い長さでタイヤ周方向に対して傾斜して延在する第２ジグザグ部とを交互に接続して構成され、前記第１ジグザグ部のタイヤ周方向に対する傾斜角度が３°〜１０°である請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記第１横溝及び第２横溝のタイヤ幅方向に対する角度が０°〜４５°の範囲である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記第１主溝間にタイヤ幅方向に延在するサブ溝を横溝の間隔より大きい間隔でタイヤ周方向に配置し、前記センター陸部を第１主溝とサブ溝によりブロックに形成した請求項１乃至７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記サブ溝を横溝の間隔の２倍の間隔でタイヤ周方向に配置し、かつ左右の第１横溝の内端をタイヤ周方向に隣接するサブ溝間の中央部に位置するブロック内に配置した請求項８に記載の空気入りタイヤ。
10. 前記サブ溝の幅が第１及び第２横溝の幅より狭い請求項８または９に記載の空気入りタイヤ。

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