JP2009220628A

JP2009220628A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2009220628A
Application number: JP2008064591A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Itakura; 圭佑板倉
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2008-03-13
Filing date: 2008-03-13
Publication date: 2009-10-01

Abstract

【課題】レイングルーブ路で起こるレイングルーブワンダリング現象を抑制する。
【解決手段】周方向主溝１４のエッジから、浅溝４０の周方向主溝側とは反対側の溝壁面までの寸法をＷ_Ｂ、レイングルーブ路４４の排水溝４６の溝幅をＷ_Ｇとしたときに、周方向主溝１４に隣接する陸部１６及びショルダーブロック３２の踏面に、０．９≦Ｗ_Ｇ／Ｗ_Ｂ≦１．１を満足するように周方向主溝側に浅溝４０を形成し、陸部１６及びショルダーブロック３２の周方向主溝側のエッジ付近の剛性を低下させる。陸部１６やショルダーブロック３２の周方向主溝側のエッジがレイングルーブ路４４の排水溝４６に落ちる際の剪断力の変化量が減少し、これに伴う横力の変化量が低減され、レイングルーブ路４４を走行する際に起こるレイングルーブワンダリング現象が抑えられる。
【選択図】図５

Description

本発明は、空気入りタイヤにかかり、特に、レイングルーブ路で起こるレイングルーブワンダリング現象の抑制を可能とした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤのトレッドには、排水性を確保するために、タイヤ周方向に延びる周方向主溝が複数本形成されている。
特開平０９―１６４８１６号公報

道路として、進行方向に延びる溝を等間隔に配置した排水性の向上を目的とした道路、所謂レイングルーブ路がある。レイングルーブ路において、タイヤ周方向主溝側の陸部のエッジがレイングルーブ路の溝に落ち込むことによって、陸部のエッジの幅方向剪断力が変化し、これによって、陸部に剪断力の変化と同等の力が発生する。同時に複数の陸部のエッジがレイングルーブ路の排水溝（レイングルーブ）に落ちることで踏面内に発生する横力が増大し、ハンドルが取られて車両が左右にふらつく現象（Rain Groove Wander、またはレイングルーブワンダリング現象等と呼ばれる。）が発生する。
このようなレイングルーブ路は、例えば、米国の高速道路等に用いられており、上記の車両が左右にふらつく現象は、北米市場においてドライバーに不安感や不快感を与えている。

図４には、平坦な路面１００に接地した陸部１０２に作用する力の関係が示されている。図４（Ａ）に示すように、陸部１０２が路面１００に接地して圧縮変形を受けると（２点鎖線は接地前の形状、実線は接地後の形状）、陸部１０２の踏面側には剪断力が発生する。図４（Ａ）の下側のグラフは、横軸に踏面の部位（ｘ）、縦軸に各部位における剪断力の大きさ（ｆ）をとったものであり、例えば、グラフの右側の斜線部分の面積が図面右側からブロック中央側に向かう（左向きの）剪断力Ｆ_１Ｒに対応するものである。平坦な路面１００に陸部１０２が接地した場合に、左向きの剪断力Ｆ_１Ｒ、及び右向きの剪断力Ｆ_１Ｌが夫々発生するが、剪断力Ｆ_１Ｒと剪断力Ｆ_１Ｌは同じ大きさでその向きが反対方向であるため、互いに打ち消し合い、タイヤに横力が発生することはない。

一方、図４（Ｂ）に示すように、陸部１０２の例えば、右側エッジがレイングルーブ路４４の排水溝４６に落ち込んだ状態では、陸部右側では、剪断力ｆのピーク位置が排水溝４６の溝端となり、かつ剪断力ｆのピーク値が低下し（ｆ_１’となる）、左向きの剪断力Ｆ_１Ｒ’の大きさ（図４（Ｂ）の斜線部分の面積に対応）は、前述した左向きの剪断力Ｆ_１Ｒよりも小さくなる（因みに、グラフの２点鎖線は、平坦な路面１００に接地していた際の場合（図４（Ａ）参照。））。

即ち、走行しているタイヤの陸部１０２の例えば右側エッジが、排水溝４６に落ち込むと、陸部１０２に作用する左向きの剪断力の値がＦ_１ＲからＦ_１Ｒ’へと変化（減少）し、左向きの剪断力の変化量と同等の力が発生してハンドルがふらつくことになる（即ち、レイングルーブワンダリング現象の発生。）。また、同時に、複数の陸部１０２が排水溝４６に落ち込むと、これに伴ってハンドルのふらつきも増大する（即ち、レイングルーブワンダリング現象の悪化。）。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、レイングルーブ路で起こるレイングルーブワンダリング現象の抑制を可能とした空気入りタイヤの提供を目的とする。

発明者が種々実験検討を重ねた結果、ブロックのエッジ付近を改良することで、ブロックのエッジがレイングルーブ路の排水溝に落ち込んだ際の剪断力変化量を抑えることができ、これによりレイングルーブワンダリング現象を抑えることが可能であることを見出した。

請求項１に記載の発明は、複数の周方向主溝で区画された複数の陸部をトレッドに有する空気入りタイヤであって、前記陸部の踏面には、タイヤ周方向に沿って延びる深さ０．５〜２．５ｍｍ、幅０．４〜０．８ｍｍの浅溝が、周方向主溝側に形成され、路面に形成された路面長手方向に延びる排水溝の溝幅をＷ_Ｇ、前記周方向主溝のエッジから前記浅溝の周方向主溝側とは反対側の溝壁面までの寸法をＷ_Ｂとしたときに、０．９≦Ｗ_Ｇ／Ｗ_Ｂ≦１．１を満足するように、前記浅溝が配置されている、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
周方向主溝で区画された陸部の踏面に、タイヤ周方向に沿って延びる深さ０．５〜２．５ｍｍの浅溝を周方向主溝側に形成し、排水溝の溝幅をＷ_Ｇ、周方向主溝のエッジから浅溝の周方向主溝側とは反対側の溝壁面までの寸法をＷ_Ｂとしたときに、０．９≦Ｗ_Ｇ／Ｗ_Ｂ≦１．１を満足するように、浅溝を配置すると、陸部の周方向主溝側端部付近の剛性が低下し、図５（Ａ）に示すように、陸部１６の周方向主溝側端部での剪断力が低下する（ｆ_１からｆ_２に低下）。

図５（Ｂ）に示すように、周方向主溝側端部付近の剛性を低下させた陸部１６のエッジがレイングルーブ路４４の排水溝４６に落ち込むと、剪断力ｆのピーク値がｆ_２からｆ_２’へと低下するが、落ち込む前の左向きの剪断力Ｆ_２Ｒと、落ち込んだ後の左向きの剪断力Ｆ_２Ｒ’との差は小さくなり（Ｆ_１Ｒ−Ｆ_１Ｒ’、＞Ｆ_２Ｒ−Ｆ_２Ｒ’）、左向きの剪断力の変化量が抑えられ、その結果、レイングルーブワンダリング現象が抑えられる。
なお、浅溝の形成される範囲が上記範囲から外れると、レイングルーブワンダリング現象を抑えることが出来なくなる。

ここで、浅溝の深さが０．５ｍｍ未満になると、エッジ付近の剛性低下が不十分となり、剪断力の変化量の減少が期待できなくなり、レイングルーブワンダリング現象を抑えることが出来なくなる。一方、浅溝の深さが２．５ｍｍを越えると、陸部剛性低下によりフィーリングが悪化する、偏摩耗が発生する、ブロック欠けが発生する等の不具合を発生する虞がある。

請求項２に記載の発明は、前記浅溝は、幅が０．４〜０．８ｍｍの範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。

次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
浅溝の幅を０．４〜０．８ｍｍの範囲内に設定するがレイングルーブワンダリング現象を抑えるためには最適である。
浅溝の幅が０．４ｍｍ未満になると、エッジ付近の剛性低下が不十分となり、剪断力の変化量の減少が期待できなくなり、レイングルーブワンダリング現象を抑えることが出来なくなる。一方、浅溝の幅が０．８ｍｍを越えると、陸部剛性低下によりフィーリングが悪化する、偏摩耗が発生する、ブロック欠けが発生する等の不具合を発生する虞がある。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記浅溝は、深さが１．０〜２．５ｍｍの範囲内に設定されている、ことを特徴としている。
次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
レイングルーブワンダリング現象を抑制するのには、浅溝の深さを１．０〜２．５ｍｍの範囲内に設定することが最適である。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、全ての前記陸部列に前記突起が形成されている、ことを特徴としている。
次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
全ての陸部に浅溝を形成することで、何れの陸部のエッジがレイングルーブ路の溝に落ち込んでも、レイングルーブワンダリング現象を抑えることができる。

以上説明したように本発明の空気入りタイヤによれば、レイングルーブワンダリング現象を抑制できる、という優れた効果を有する。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０のトレッド１２には、タイヤ赤道面ＣＬの両側に、タイヤ周方向に沿って延びる周方向主溝１４を備えている。なお、本実施形態の空気入りタイヤ１０は乗用車用（ＪＡＴＭＡ規格での乗用車用タイヤ）である。

１対の周方向主溝１４に挟まれている陸部１６には、タイヤ周方向に対して右上がりに傾斜し、両端部が陸部内で終端する第１の傾斜溝１８がタイヤ周方向に間隔をあけて配置されており、互いにタイヤ周方向に隣接する一方の第１の傾斜溝１８の一端部と、他方の第１の傾斜溝１８の他端部とが、第１の傾斜溝１８とは逆方向に傾斜する第２の傾斜溝２０で連結され、第１の傾斜溝１８と第２の傾斜溝２０とがジグザグ形状を形成している。

また、陸部１６には、第１の傾斜溝１８の中間部分と交差する第３の傾斜溝２２が形成されている。第３の傾斜溝２２は陸部内で終端しており、第３の傾斜溝２２の端部と周方向主溝１４とは、第３の傾斜溝２２と反対方向に傾斜する第４の傾斜溝２４で連結されている。
さらに、陸部１６には、第１の傾斜溝１８と周方向主溝１４とを連結し、第４の傾斜溝２４と同方向に傾斜する第５の傾斜溝２６が形成されている。

したがって、陸部１６は、これら第１〜５の傾斜溝によって、大小２種類のブロック１６Ａ、１６Ｂに分割されている。なお、これらのブロック１６Ａ、１６Ｂには、各々サイプ２８が形成されている。

また、トレッド１２には、周方向主溝１４からタイヤ幅方向外側へ延びる横溝３０がタイヤ周方向に複数形成されており、これら周方向主溝１４のタイヤ幅方向外側には、周方向主溝１４と横溝３０とで区画されたショルダーブロック３２がタイヤ周方向に列を成している。
ショルダーブロック３２には、周方向中央部分に形成されるサイプ３４、サイプ３４の中間部分から一方の横溝３０に連結するサイプ３６、サイプ３６の端部から他方の横溝３０に連結する周方向溝３８が設けられている。

図２に示すように、陸部１６、及びショルダーブロック３２の踏面には、周方向主溝１４側のエッジ付近にのみ、タイヤ周方向に沿って延びる深さ０．５〜２．５ｍｍの浅溝４０が形成され、陸部１６の周方向主溝１４側のエッジ付近の剛性が低下されている。なお、陸部１６は２本の周方向主溝１４によって区画されており、この陸部１６にはトレッド端側の周方向主溝１４の近傍に１本のみ、タイヤ赤道面側の周方向主溝１４の近傍に１本のみ浅溝４０が形成されている。

また、この浅溝４０は、図３に示すように、レイングルーブ路４４に形成された、路面長手方向に延びる排水溝４６の溝幅をＷ_Ｇ、周方向主溝１４のエッジから、浅溝４０の周方向主溝側とは反対側の溝壁面までの寸法をＷ_Ｂとしたときに、０．９≦Ｗ_Ｇ／Ｗ_Ｂ≦１．１を満足するように配置されている。

ここで、浅溝４０の深さは０．５〜２．５ｍｍの範囲内に設定されるが、なかでも１．０〜２．５ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。
また、浅溝４０の溝幅は、０．４〜０．８ｍｍの範囲内に設定される。
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、周方向主溝１４のエッジから３ｍｍの位置に浅溝４０の中心位置がくるように、幅０．５ｍｍの浅溝４０が形成されている（この場合、Ｗ_Ｇ／Ｗ_Ｂ＝１．０となり、本発明の範囲内。）。

本実施形態の浅溝４０は周方向に連続しているが、周方向に断続的に設けられていても良い。また、本実施形態では、全ての陸部分に浅溝４０が形成されている。
なお、本実施形態のサイプ２８，３４，３６は、溝幅が１．０ｍｍ以下（通常０．７ｍｍ、最低０．４ｍｍ）のものである。

（作用）
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、レイングルーブ路４４の排水溝４６の溝幅をＷ_Ｇとしたときに、周方向主溝１４で区画される陸部分の踏面、即ち、陸部１６及びショルダーブロック３２の踏面に、０．９≦Ｗ_Ｇ／Ｗ_Ｂ≦１．１を満足するように浅溝４０を形成し、陸部１６及びショルダーブロック３２の周方向主溝側のエッジ付近の剛性を低下させたので、陸部１６やショルダーブロック３２の周方向主溝側のエッジがレイングルーブ路４４の排水溝４６に落ちる際の剪断力の変化量が減少し、これに伴う横力の変化量が低減され、レイングルーブ路４４を走行する際に起こるレイングルーブワンダリング現象が抑えられる。

なお、浅溝４０の形成位置が上記範囲から外れると、レイングルーブワンダリング現象を抑えることが出来なくなる。

また、浅溝４０の深さが０．５ｍｍ未満になると、エッジ付近の剛性低下が不十分となり、剪断力の変化量の減少が期待できなくなり、レイングルーブワンダリング現象を抑えることが出来なくなる。一方、浅溝４０の深さが２．５ｍｍを越えると、陸部剛性低下によりフィーリングが悪化する、偏摩耗が発生する、ブロック欠けが発生する等の不具合を発生する虞がある。

また、浅溝４０の幅が０．４ｍｍ未満になると、エッジ付近の剛性低下が不十分となり、剪断力の変化量の減少が期待できなくなり、レイングルーブワンダリング現象を抑えることが出来なくなる。一方、浅溝４０の幅が０．８ｍｍを越えると、陸部剛性低下によりフィーリングが悪化する、偏摩耗が発生する、ブロック欠けが発生する等の不具合を発生する虞がある。

（試験例）
本発明の効果を確かめるために、本発明の適用された実施例のタイヤ、及び従来例のタイヤとを用意し、実車試験を実施した。
実施例のタイヤ：上記実施形態で説明したタイヤ。陸部の踏面に、Ｗ_Ｇ／Ｗ_Ｂ＝１．０を満足するように幅０．５ｍｍ、深さ２．０ｍｍの浅溝を形成した。なお、レイングルーブ路の排水溝の溝幅Ｗ_Ｇは３ｍｍであった。
従来例のタイヤ：浅溝が形成されていない点を除いて実施例のタイヤと同一。

試験方法：供試タイヤ（タイヤサイズ：２０５／５５Ｒ１６。前輪内圧：２１０ｋＰａ。後輪内圧（２３０ｋＰａ。）を乗用車に装着し、テストドライバーにより、レイングルーブ路における実車評価を行った。評点は１０点を満点とし、評点が高いほど性能に優れている（不安感、不快感がない）ことを表している。

試験の結果、本発明の空気入りタイヤは、従来の空気入りタイヤに比較してレイングルーブ路走行時のフィーリングが向上していることが明らかとなった。

本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。周方向主溝付近の斜視図である。レイングルーブ路、及びレイングルーブ路に接地した陸部の断面図である。（Ａ）は通常の陸部が平坦路に接地した際の剪断力の発生を説明する説明図であり、（Ｂ）は通常の陸部がレイングルーブ路に接地した際の剪断力の発生を説明する説明図である。（Ａ）は本発明のタイヤの陸部が平坦路に接地した際の剪断力の発生を説明する説明図であり、（Ｂ）は本発明のタイヤの陸部がレイングルーブ路に接地した際の剪断力の発生を説明する説明図である。

符号の説明

１０空気入りタイヤ
１２トレッド
１４周方向主溝
１６Ａブロック
１６陸部
３２ショルダーブロック（陸部）
４０浅溝
４４レイングルーブ路
４６排水溝

Claims

複数の周方向主溝で区画された複数の陸部をトレッドに有する空気入りタイヤであって、
前記陸部の踏面には、タイヤ周方向に沿って延びる深さ０．５〜２．５ｍｍの浅溝が、周方向主溝側に形成され、
路面に形成された路面長手方向に延びる排水溝の溝幅をＷ_Ｇ、前記周方向主溝のエッジから前記浅溝の周方向主溝側とは反対側の溝壁面までの寸法をＷ_Ｂとしたときに、０．９≦Ｗ_Ｇ／Ｗ_Ｂ≦１．１を満足するように、前記浅溝が配置されている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記浅溝は、幅が０．４〜０．８ｍｍの範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記浅溝は、深さが１．０〜２．５ｍｍの範囲内に設定されている、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。
全ての前記陸部列に前記浅溝が形成されている、ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。