JP2009202811A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】高いウェット性能を維持しつつ半渇き路面でのドライ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】タイヤ回転方向Rが指定されたトレッド面1に、タイヤセンターラインCL上に延びる主溝2と、主溝2からタイヤ反回転方向側に傾斜して延びる左右の第1傾斜溝3と、主溝2の両側に配置した左右の第2傾斜溝4を備えている。左右の第2傾斜溝4はタイヤセンターラインCLに対して左右対称となる位置に配置されている。ブロック5は、第2傾斜溝4のタイヤ回転方向側部分4mと主溝2と第1傾斜溝3により区画される第1ブロック5Aと、第2傾斜溝4のタイヤ反回転方向側部分4nと主溝2と第1傾斜溝3により区画された第2ブロック5Bから構成され、左右の第1ブロック5A間の第1主溝部分2Aが左右の第2ブロック5B間の第2主溝部分2Bより溝幅が狭くなっている。
【選択図】図1

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、高いウェット性能を維持しながら半渇き路面でのドライ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、雨天走行時に高い直進排水性と旋回排水性が要求されるレーシングカート用のタイヤに好ましく用いられる空気入りタイヤとして、タイヤ周方向に延在する主溝をタイヤセンターライン上に1本設ける一方、その両側に2種類の傾斜溝を工夫して配置したトレッドパターンを有する空気入りタイヤが知られている(例えば、特許文献1参照)。
カート用のレーシングコースでは、雨天走行時に半渇き路面(水がない湿った路面)とウェット路面(水がある路面)が混在し、半渇き路面も走行する場合がある。その場合、主溝と傾斜溝により高いウェット性能を発揮させた上記空気入りタイヤは、ウェット性能と相反する半渇き路面でのドライ性能(操縦安定性)が低くならざるを得ず、その改善が求められていた。
特開2003−175705号公報
本発明の目的は、高いウェット性能を維持しつつ半渇き路面でのドライ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、タイヤ回転方向が指定されたトレッド面のタイヤセンターライン上にタイヤ周方向に延びる1本の主溝を設け、該主溝からタイヤ幅方向両側にタイヤ接地端を超えて延在しかつタイヤ反回転方向側に傾斜する左右の第1傾斜溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、前記主溝の両側にタイヤ周方向に対してタイヤ反回転方向側がタイヤ回転方向側よりも前記主溝から離間するように傾斜する左右の第2傾斜溝を前記左右の第1傾斜溝を横断するようにしてタイヤ周方向に所定のピッチで配設し、前記主溝と左右の第1傾斜溝と左右の第2傾斜溝により区画されたブロックを主溝の左右両側に形成した空気入りタイヤにおいて、前記左右の第2傾斜溝をタイヤセンターラインに対して左右対称となる位置に配置し、前記ブロックを、左右の第2傾斜溝のタイヤ回転方向側部分と主溝と左右の第1傾斜溝により区画される左右の第1ブロックと、左右の第2傾斜溝のタイヤ反回転方向側部分と主溝と左右の第1傾斜溝により区画されかつ前記第1ブロックよりブロック周長が長い左右の第2ブロックとから構成し、左右の第1ブロック間の第1主溝部分の溝幅を左右の第2ブロック間の第2主溝部分の溝幅より狭くしたことを特徴とする。
上述した本発明によれば、第1ブロック間の第1主溝部分の溝幅を狭くすることにより、第1ブロックを幅方向に大きくして剛性を高めることができる。そのため、半渇き路面走行時の操縦安定性を向上することができ、半渇き路面でのドライ性能の改善が可能になる。
また、左右の第2傾斜溝を左右対称となる位置に配置することで、ウェット路面走行時に左右に均等に排水することができるので、排水効果が第2傾斜溝をタイヤ周方向にずらして配置したものより高くなり、第1主溝部分の溝幅を狭くしたことに起因する排水性の低下を第2傾斜溝の配置により補い、排水性の低下を抑えることができる。そのため、従来と同レベルの高いウェット性能を確保することができる。
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要部を示し、1はトレッド面である。タイヤ回転方向が矢印Rで示すように一方向に指定されたトレッド面1には、タイヤセンターラインCL上にタイヤ周方向Tに直線状に延びる1本の主溝2が設けられている。主溝2からタイヤ幅方向両側に延びると共にタイヤ反回転方向側に向けて傾斜する左右の第1傾斜溝3が、タイヤ周方向Tに所定のピッチで配置されている。左右の第1傾斜溝3は、トレッド面1の左右のタイヤ接地端TEを超えて曲線状に延在すると共に、タイヤセンターラインCLに対して左右対称となる位置に配置されている。第1傾斜溝3は曲線状に代えて直線状に延在する構成であってもよい。
主溝2の両側には、タイヤ周方向Tに対して傾斜する左右の第2傾斜溝4がタイヤ周方向Tに所定のピッチで配設されている。各第2傾斜溝4は、タイヤ反回転方向側がタイヤ回転方向側よりも主溝2から離間し、タイヤ反回転方向側に向けて次第にタイヤ周方向Tに対する傾斜角度を大きくした曲線状でタイヤ接地端TEまで延在している。第2傾斜溝4は、第1傾斜溝3を3本横断して延在している。第2傾斜溝4も、第1傾斜溝3と同様に、曲線状に代えて直線状に延在する構成であってもよい。
トレッド面1には、主溝2と左右の第1傾斜溝3と左右の第2傾斜溝4により区画された複数のブロック5が主溝2の左右両側に形成されている。また、トレッド面1の両ショルダー側には、左右の第1傾斜溝3と左右の第2傾斜溝4により区画された複数のブロック6が形成されている。
左右の第2傾斜溝4は、タイヤセンターラインCLに対して左右対称となる位置に配置され、そのタイヤ回転方向側端4xがタイヤ周方向Tに1つ置きのブロック5(第1ブロック5A)内に位置し、タイヤ反回転方向側端4yがタイヤ周方向Tに1つ置きのブロック6(第1ブロック6A)内に位置している。
ブロック5は、3本の第1傾斜溝3を横断する左右の第2傾斜溝4のタイヤ回転方向側部分4mと主溝2と左右の第1傾斜溝3により区画される左右の第1ブロック5Aと、左右の第2傾斜溝4のタイヤ反回転方向側部分4nと主溝2と左右の第1傾斜溝3により区画される左右の第2ブロック5Bとから構成され、左右の第1ブロック5Aと左右の第2ブロック5Bがタイヤ周方向Tに交互に配置されている。
第2ブロック5Bは、第1ブロック5Aよりタイヤ周方向Tに沿って測定されるブロック周長が長く、かつブロック幅も広くなっている。第1ブロック5A及び第2ブロック5Bは平面視で略平行四辺形状に形成され、鈍角状の角部と鋭角状の角部を有している。鋭角状の角部は、その壁面5Wが断面円弧状に面取りされている。各ブロック5のトレッド表面のタイヤ周方向中央領域には、タイヤ幅方向に沿って直線状に延びる1本のサイプ7が設けられている。
各ショルダー側のブロック6は、第1ブロック5Aに第2傾斜溝4のタイヤ回転方向側部分4mを介して隣接し、第2傾斜溝4のタイヤ反回転方向側端4yが位置する第1ブロック6Aと、第2ブロックBAに第2傾斜溝4のタイヤ反回転方向側部分4nを介して隣接する第2ブロック6Bとから構成され、第1ブロック6Aと第2ブロック6Bがタイヤ周方向Tに交互に配置されている。第1ブロック6Aと第2ブロック6Bは、第2傾斜溝4に面する鋭角状の角部と鈍角状の角部の壁面6Wが断面円弧状に面取りされている。
各ブロック6のトレッド表面のタイヤ周方向中央には、タイヤ幅方向に延びる1本のラグ溝8が設けられている。各ラグ溝8は内端8xが第2傾斜溝4から離間し、外端8yがデザインエンドに位置するようにして、第1傾斜溝3と同様に傾斜して延在している。第2ブロック6Bより幅が広い第1ブロック6Aに配置したラグ溝8Aは、第2ブロック6Bに配置したラブ溝8Bよりタイヤ幅方向内側に長く延在している。このようにラグ溝8を第2傾斜溝4に連通しないようにブロック6に配置することで、ブロック6の剛性の低下を抑えながら排水性を高めるようにしている。幅が広い第1ブロック6Aのトレッド表面には、第2傾斜溝4からタイヤ幅方向外側に直線状に延在する1本のサイプ9が設けられている。
主溝2は、左右の第1ブロック5A間に位置する第1主溝部分2Aと、左右の第2ブロック5B間に位置する第2主溝部分2Bを有しており、トレッド面1において第1主溝部分2Aの溝幅が第2主溝部分2Bの溝幅より狭くなっている。溝底での溝幅は同じである。第2主溝部分2Bは、トレッド面1において、タイヤ反回転方向側に向けて次第に溝幅を広くした逆ハ字状に形成されている。第2主溝部分2Bに面する左右の第2ブロック5Bの壁面5B1のタイヤ法線方向に対する傾斜角度が、タイヤ反回転方向側に向けて次第に大きくなっている。
上述した本発明では、第1ブロック5A間の第1主溝部分2Aの溝幅を狭くすることにより、第1ブロック5Aを幅方向に大きくして剛性を高めることができるので、半渇き路面走行時の安定操縦安定性を向上することができ、半渇き路面でのドライ性能の改善が可能になる。逆に第2主溝部分2Bの溝幅を狭くして第2ブロック5Bの剛性を高めると、第1ブロック5Aと第2ブロック5Bの剛性差が大きくなるため、偏摩耗の問題が生じる。
他方、左右の第2傾斜溝4をタイヤセンターラインCLに対して左右対称となる位置に配置することにより、左右に均等に排水することができるので、排水効果が第2傾斜溝4をタイヤ周方向にずらしたものより高くなる。そのため、第1主溝部分2Aの溝幅を狭くすることによる排水性の低下を左右対称に配置した第2傾斜溝4で補い、排水性の低下を抑えることができる。従って、従来と同レベルの高いウェット性能を確保することができる。
また、第2主溝部分2Bの溝幅をタイヤ反回転方向側に向けて次第に広くすることにより、第2主溝部分2Bによる排水効果を高めることができる一方、次第に広くした第2主溝部分2Bに面する左右の第2ブロック5Bの壁面5B1のタイヤ法線方向に対する傾斜角度をタイヤ反回転方向側に向けて次第に大きくすることにより、溝幅を次第に広くして第2ブロック5Bの幅を狭くしても第2ブロック5Bの剛性が低下することがない。
また、フロントタイヤに使用した場合には、第1ブロック5Aの発熱を抑制して第1ブロック5Aの動きを従来より小さくすることができるので、半渇き路面走行時のハンドル操作性を向上することができ、半渇き路面でのドライ性能を一層改善することができる。
本発明において、第1主溝部分2Aと第2主溝部分2Bの溝幅としては、第2主溝部分2Bの最大幅W2と第1主溝部分2Aの最小幅W1との比W2/W1が2.5〜4.5の範囲になるようにするのがよい。比W2/W1が2.5未満であると、ウェット性能の低下と偏摩耗の発生が生じ易くなる。逆に比W2/W1が4.5を超えると、半乾き路面での操縦安定性が低下する。なお、図1に示す第1主溝部分2Aは溝幅が一定であるが、第1主溝部分2Aは溝幅が変化するものであってもよい。
第2主溝部分2Bの溝幅としては、トレッド面1のタイヤ接地幅WEの6〜11%の範囲にするのがよい。第2主溝部分2Bの溝幅がタイヤ接地幅WEの6%より小さいと、排水性が低下する。逆に第2主溝部分2Bの溝幅がタイヤ接地幅WEの11%より大きいと、第2ブロック5Bの剛性が低下し、半渇き路面走行時の操縦安定性を改善することができなくなる。
第2ブロック5Bのタイヤ周長LBと第1ブロック5Aのタイヤ周長LAの比LB/LAとしては、1.1〜1.9の範囲にするのがよい。比LB/LAが1.1より小さいと、第2ブロック5Bの剛性低下により、半渇き路面走行時の操縦安定性を改善することが難しくなる。逆に比LB/LAが1.9より大きいと、ブロック5A,5Bの剛性差が大きくなり過ぎる結果、偏摩耗が発生し易くなる。
第1傾斜溝3のタイヤ周方向Tに対する傾斜角度αとしては、40〜60°の範囲にするのが好ましい。傾斜角度αが40°未満であると、排水性が低下する。逆に傾斜角度αが60°を超えると、ブロック剛性が低下し、半渇き路面走行時の操縦安定性が低下する。図1に示すように第1傾斜溝3が曲線状に延在する場合は、傾斜角度αは第1傾斜溝3の中心線3c上に位置する第1傾斜溝3の内側端3xとタイヤ接地端TE上の位置3zを結んだ直線Mのタイヤ周方向Tに対する傾斜角度である。
第2傾斜溝4のタイヤ周方向Tに対する傾斜角度βとしては、10〜30°の範囲にするのが好ましい。傾斜角度βが10°未満であると、旋回時の排水性が低下する。逆に傾斜角度βが30°を超えると、直進時の排水性が損なわれる。図1に示すように第2傾斜溝4が曲線状に延在する場合は、傾斜角度βは第2傾斜溝4の両端4x,4y(第2傾斜溝4の中心線4c上に位置する両端)を結んだ直線Nのタイヤ周方向Tに対する傾斜角度である。
タイヤセンターラインCLから左右にそれぞれタイヤ接地幅WEの55/2%の位置間のセンター領域1Cにおける溝面積比率としては、50〜60%の範囲にするのがよい。溝面積比率が50%未満であると、排水性が低下する。逆に溝面積比率が60%を超えると、ブロック剛性の低下により半渇き路面走行時の操縦安定性を改善することが難しくなる。
上述した空気入りタイヤは、レーシングカート等のフロントタイヤに使用する場合、更にブロック剛性を高めるのが好ましいが、その場合、図2に示すように、第1主溝部分2Aの溝底2Asを第2主溝部分2Bの溝底2Bsより浅くなるように、第1主溝部分2Aに底上げ部11を設けて主溝2の両側に並ぶ2つの第1センターブロック5Aを底上げ部11により連結するのがよい。また、図3に示すように、第2傾斜溝4のタイヤ回転方向側部分4mの溝底4msを、タイヤ反回転方向側部分4nの溝底4nsより浅くなるように、第2傾斜溝4にも底上げ部12を設けて、この底上げ部12によりタイヤ幅方向に並ぶ第1ブロック5Aと第1ブロック6Aを連結するのがよい。これにより第1ブロック5Aの剛性を一層高め、動きを抑えることができるので、半渇き路面走行時のハンドル操作性を一層向上することができる。
また、更に半渇き路面走行時の操縦安定性を高めたい場合には、図1,4に示すように、第1傾斜溝3の溝深さをタイヤ周方向Tに1本おきにショルダー側で浅くするのがよい。図1では、第1ブロック6Aとそれにタイヤ回転方向側で隣接する第2ブロック6Bとの間に位置する第1傾斜溝3Aにおいて、タイヤ接地端TEからタイヤ幅方向外側の溝部分3A1の溝底3A1sが他の溝部分の溝底より浅くなるように、溝部分3A1に底上げ部10が形成してある。底上げ部10は、交差する傾斜溝4よりタイヤ幅方向外側に位置している。この底上げ部10によりタイヤ周方向前後の2つのブロック6を連結し、それによりブロック6の剛性を高くしている。これによりショルダー領域におけるブロック剛性を増加させることができるので、半渇き路面走行時の操縦安定性を高めることができる。底上げ部10は、第1傾斜溝3Aに代えて、もう一方の第1傾斜溝3Bに設けるようにしてもよい。
底上げ部10,11,12の高さh1,h2,h3としては、溝底から各溝深さの30〜70%の範囲にするのが、排水性を大きく阻害することなくブロック剛性を効果的に増加させる上でよい。主溝、第1傾斜溝3及び第2傾斜溝4の深さとしては、それぞれ4〜8.5mmの範囲にすることができる。
第2傾斜溝4は、上記実施形態では、第1傾斜溝3を3本横断するように設けたが、3本以上第1傾斜溝3を横切るように配置するようにしてもよい。横切る第1傾斜溝3の上限値としては、タイヤサイズによりそれぞれ異なるが、ブロック剛性の点から最大で8本にするのがよい。
本発明は、雨天走行時に高いウェット性能が要求されるレーシングカート用のタイヤに特に好ましく用いることができるが、当然のことながら他の車両に使用される空気入りタイヤにも好適に用いることができる。
なお、本発明で言うタイヤ接地幅WE及びタイヤ接地端TEとは、レーシングカート用のタイヤの場合には、タイヤサイズが4.5×10.0−5のタイヤでは使用リム幅が4.5インチのリムの装着し、空気圧を100kPa、負荷荷重0.45kNの条件下で、タイヤサイズが6.0×11.0−5のタイヤでは使用リム幅が6.5インチのリムの装着し、空気圧を100kPa、負荷荷重0.65kNの条件下で測定したトレッド面1の最大接地幅及びその接地端である。レーシングカート用のタイヤ以外のタイヤの場合には、タイヤをJATMA(JATMA YEAR BOOK 2007)に規定される標準リムに装着し、最大負荷能力に対応する空気圧を充填した状態で、最大負荷能力の75%負荷の条件下で測定したトレッド面1の最大接地幅及びその接地端である。
タイヤサイズをフロントタイヤが4.5×10.0−5、リアタイヤが6.0×11.0−5で共通にし、図1に示す構成を有する本発明タイヤ1、本発明タイヤ1において、主溝、第1傾斜溝及び第2傾斜溝の溝深さを深い方で一定にした本発明タイヤ2、本発明タイヤ2において、左右の第2傾斜溝をタイヤ周方向にずらして配置し、主溝の溝幅を一定にした従来タイヤをそれぞれ試験タイヤとして作製した。
本発明タイヤ1,2において、第2主溝部分の最大幅W2と第1主溝部分の最小幅W1との比W2/W1は3.5、第2ブロックのタイヤ周長LBと第1ブロックのタイヤ周長LAの比LB/LAは1.5、横溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度αは50°、傾斜溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度βは20°である。また、第2主溝部分の溝幅は、タイヤ接地幅WEの6〜11%の範囲で次第に広くなっている。また、センター領域における溝面積比率は55%である。
また、本発明タイヤ1,2において、主溝、第1傾斜溝及び第2傾斜溝の深さはそれぞれ6mmであり、本発明タイヤ1において、主溝、第1傾斜溝及び第2傾斜溝の深さを浅くした部分はそれぞれ3mmである。
従来タイヤにおいて、主溝の溝幅はタイヤ接地幅WEの8.5%、センター領域における溝面積比率は55%である。
これら各試験タイヤを対応リムに装着し、空気圧を100kPa にして125ccの車両(レーシングカート)に装着し、以下に示す試験条件により、ウェット性能、半渇き路面での操縦安定性とハンドル操作性の評価試験を行ったところ、表1に示す結果を得た。
ウェット性能
水深2〜3mmのウェット路テストコースにおいて、テストドライバーにより操縦安定性のフィーリング試験を実施した。その評価結果を従来タイヤを100とする指数値で示す。この値が大きい程、ウェット性能が優れている。なお、指数値が100±2の範囲は従来と同じレベルの範囲である。
半渇き路面での操縦安定性とハンドル操作性
半渇き状態にあるテストコースにおいて、テストドライバーにより操縦安定性とハンドル操作性のフィーリング試験を実施した。その評価結果を従来タイヤを100とする指数値で示す。この値が大きい程、各性能が優れている。
Figure 2009202811
表1から、本発明は、ウェット性能を従来と同じレベルに維持しながら、半渇き路面でのドライ性能を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要部展開図である。 図1のP1−P1矢視で示す主溝底の拡大断面図である。 図1のP2−P2矢視で示す第2傾斜溝底の拡大断面図である。 図1のP3−P3矢視で示す第1傾斜溝底の拡大断面図である。
符号の説明
1 トレッド面
1C センター領域
2 主溝
2A 第1主溝部分
2B 第2主溝部分
3 第1傾斜溝
4 第2傾斜溝
4x タイヤ回転方向側端
4y タイヤ反回転方向側端
4m タイヤ回転方向側部分
4n タイヤ反回転方向側部分
5 ブロック
5A 第1ブロック
5B 第2ブロック
5B1 壁面
7 サイプ
CL タイヤセンターライン
R タイヤ回転方向
T タイヤ周方向
WE タイヤ接地幅
α,β 傾斜角度

Claims (12)

  1. タイヤ回転方向が指定されたトレッド面のタイヤセンターライン上にタイヤ周方向に延びる1本の主溝を設け、該主溝からタイヤ幅方向両側にタイヤ接地端を超えて延在しかつタイヤ反回転方向側に傾斜する左右の第1傾斜溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、前記主溝の両側にタイヤ周方向に対してタイヤ反回転方向側がタイヤ回転方向側よりも前記主溝から離間するように傾斜する左右の第2傾斜溝を前記左右の第1傾斜溝を横断するようにしてタイヤ周方向に所定のピッチで配設し、前記主溝と左右の第1傾斜溝と左右の第2傾斜溝により区画されたブロックを主溝の左右両側に形成した空気入りタイヤにおいて、
    前記左右の第2傾斜溝をタイヤセンターラインに対して左右対称となる位置に配置し、前記ブロックを、左右の第2傾斜溝のタイヤ回転方向側部分と主溝と左右の第1傾斜溝により区画される左右の第1ブロックと、左右の第2傾斜溝のタイヤ反回転方向側部分と主溝と左右の第1傾斜溝により区画されかつ前記第1ブロックよりブロック周長が長い左右の第2ブロックとから構成し、左右の第1ブロック間の第1主溝部分の溝幅を左右の第2ブロック間の第2主溝部分の溝幅より狭くした空気入りタイヤ。
  2. 前記第2主溝部分の溝幅をタイヤ反回転方向側に向けて次第に広くした請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記第2主溝部分に面する左右の第2ブロックの壁面のタイヤ法線方向に対する傾斜角度をタイヤ反回転方向側に向けて次第に大きくした請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記第2主溝部分の最大幅W2と前記第1主溝部分の最小幅W1との比W2/W1が2.5〜4.5である請求項1,2又は3に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記第2ブロックのタイヤ周長LBと前記第1ブロックのタイヤ周長LAの比LB/LAが1.1〜1.9である請求項1乃至4のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記第1傾斜溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度が40〜60°、前記第2傾斜溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度が10〜30°である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記第2傾斜溝は前記第1傾斜溝を3本横断し、その両端がブロック内に位置する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  8. タイヤセンターラインから左右にそれぞれタイヤ接地幅の55/2%の位置間のセンター領域において、溝面積比率が50〜60%である請求項1乃至7のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  9. 前記第1主溝部分の溝深さを前記第2主溝部分の溝深さより浅くした請求項1乃至8のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  10. 前記第2傾斜溝のタイヤ回転方向側部分の溝深さをタイヤ反回転方向側部分の溝深さより浅くした請求項1乃至9のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  11. 前記第1傾斜溝の溝深さをタイヤ周方向に1本おきにショルダー側で浅くした請求項1乃至10のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  12. 前記第1ブロック及び第2ブロックにタイヤ幅方向に延びるサイプを設けた請求項1乃至11のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
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