JP2010167857A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】湿潤路面(WET路面)と乾燥路面(DRY路面)とにおける操縦安定性を向上し、かつ排水性を向上した空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】トレッド面1に、周方向に連続して延びる主溝22outと、主溝22outに対して非直角に交わり、主溝22outに対して鈍角に延びる鈍角側壁面3Bと主溝22outに対して鋭角に延びる鋭角側壁面3Aとを有する横溝3と、を備える空気入りタイヤにおいて、鈍角側壁面3Bは、主溝22outに向かって横溝3の溝幅が広がる方向に傾斜しつつ延び、かつ主溝22outに開口する第1壁面を有するものとし、鋭角側壁面3Aは、横溝3のトレッド面1との稜線近傍から始端して第1壁面F1の底部に向かって傾斜しつつ延び、かつ主溝22outに開口する第2壁面F2を有するものとする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、トレッド面に、周方向に連続して延びる主溝と、該主溝に対して非直角に交わる横溝と、を備える空気入りタイヤに関する。
近年、トレッドパターン各部における接地圧などの解析技術の発展に伴い、設計の最適化を行う目的で、車両装着時の内側と外側とに異なるトレッドパターンを形成した非対称パターンが採用される場合がある。その際、湿潤路面(WET路面)における排水性と乾燥路面(DRY路面)における操縦安定性とは、空気入りタイヤの重要な要求性能となる。
WET路面における排水性とDRY路面における操縦安定性とを同時に満足するものとして、下記特許文献1では、図8に示すような、タイヤ赤道CLに略対称な傾斜角にてタイヤ赤道CL付近からトレッド端側へと回転後着側が徐々に広がるように夫々延びる複数の傾斜主溝51を有する回転方向指定型のトレッドパターンが記載されている。しかし、このトレッドパターンではショルダー部Cの陸部がメディエイト部Bへと連続しており、かつショルダー部Cへ連続する傾斜主溝51同士の間隔がショルダー部Cで広くなるため、ショルダー部Cの陸部59の剛性が大きくなり、打撃音によるパターンノイズが大きくなり易い。
また、下記特許文献2では、タイヤ周方向に平行または実質的に平行に延びる、少なくとも1本の周方向溝をタイヤの赤道線近傍に備えた空気入りタイヤにおいて、(1)該周方向溝に隣接して、二等辺またはほぼ二等辺の三角形領域が、周方向に間隔を置いて多数形成され、(2)該二等辺三角形領域の頂点および二等辺のうちの一つの辺が該周方向溝の壁面上に位置し、(3)該二等辺三角形領域の頂点から底辺に向けて、面取り深さが徐々に浅くなるように、5mm以上の長さにわたって面取りされていて、(4)該二等辺三角形領域の頂点の頂角は5乃至40度である場合、空気入りタイヤの騒音(パターンノイズ)レベルの悪化を防止または抑制できるとの記載がある。しかし、この空気入りタイヤでは、三角形状の面取り領域が傾斜サイプのみを介して横溝に連結しているため、タイヤ走行時に荷重が掛かった場合、この傾斜サイプの開口部が狭小化する、あるいは閉塞する傾向がある。このため、この空気入りタイヤでは、WET路面における排水性が十分ではない。
特開平08−113015号公報 特開2000−52715号公報
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は湿潤路面(WET路面)と乾燥路面(DRY路面)とにおける操縦安定性を向上し、かつ排水性を向上した空気入りタイヤを提供することにある。
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明の空気入りタイヤは、トレッド面に、周方向に連続して延びる主溝と、前記主溝に対して非直角に交わり、前記主溝に対して鈍角に延びる鈍角側壁面と前記主溝に対して鋭角に延びる鋭角側壁面とを有する横溝と、を備える空気入りタイヤにおいて、前記鈍角側壁面は、前記主溝に向かって前記横溝の溝幅が広がる方向に傾斜しつつ延び、かつ前記主溝に開口する第1壁面を有し、前記鋭角側壁面は、前記横溝の前記トレッド面との稜線近傍から始端して前記第1壁面の底部に向かって傾斜しつつ延び、かつ前記主溝に開口する第2壁面を有するものであることを特徴とする。
上記空気入りタイヤでは、横溝の鈍角側壁面が、主溝に向かって横溝の溝幅が広がる方向に傾斜しつつ延び、かつ主溝に開口する第1壁面を有する。これにより、主溝と横溝との水流路が円滑に確保されるため、WET路面での排水性を向上することができる。その結果、空気入りタイヤの耐ハイドロプレーニング性およびWET路面での操縦安定性を向上することができる。さらに、上記空気入りタイヤでは、横溝の鋭角側壁面が、横溝のトレッド面との稜線近傍から始端して第1壁面の底部に向かって傾斜しつつ延び、かつ主溝に開口する第2壁面を有する。これにより、WET路面での排水性を損なうことなく、この横溝に隣接する陸部の鋭角部分を補強することができる。その結果、空気入りタイヤのDRY路面での操縦安定性を向上し、かつ空気入りタイヤの偏摩耗を防止することができる。加えて、横溝の鋭角側壁面が第2壁面を有することから、溝内での気柱管共鳴に起因する空気入りタイヤのパターンノイズの発生を抑制することができる。
上記空気入りタイヤにおいて、前記第2壁面は、平面視が三角形状であることが好ましい。かかる構成によれば、第2壁面が、その平面視で三角形状であることから、WET路面での排水性を損なうことなく、横溝に隣接する陸部の鋭角部分をより確実に補強することができる。その結果、空気入りタイヤのDRY路面での操縦安定性をさらに向上し、かつ空気入りタイヤの偏摩耗をより効果的に防止することができる。
上記空気入りタイヤにおいて、前記主溝の溝深さをH、前記トレッド面から前記第2壁面の前記主溝側底部までの距離をH1としたとき、H/4≦H1であることが好ましい。かかる構成によれば、横溝に隣接する陸部の鋭角部分に対する、第2壁面の補強効果と、WET路面での排水性とを特にバランスよく向上することができる。
本発明の空気入りタイヤの一例のトレッドパターンの概略展開図 横溝の主溝に対する開口部近傍の部分拡大図 図1において、主溝22out側から見た横溝3の壁面を示す斜視図 本発明の空気入りタイヤの他の例のトレッドパターンの概略展開図 本発明の空気入りタイヤの他の例のトレッドパターンの概略展開図 比較例2の空気入りタイヤのトレッドパターンの概略展開図 図6のB−B矢視断面図 従来の空気入りタイヤの一例のトレッドパターンの概略展開図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の空気入りタイヤの一例のトレッドパターンの概略展開図を示すものであり、図2は横溝の主溝に対する開口部近傍の部分拡大図を示すものである。図3は、図1において、主溝22out側から見た横溝3の壁面を示す斜視図である。
本発明の空気入りタイヤは、トレッド面に、周方向に連続して延びる主溝と、主溝に対して非直角に交わり、主溝に対して鈍角に延びる鈍角側壁面と主溝に対して鋭角に延びる鋭角側壁面とを有する横溝と、を備える。本実施形態の空気入りタイヤは、図1に示すように、車両への装着方向が指定された非対称パターンを有しており、タイヤ赤道CLの両側にて、タイヤ周方向PDに連続して延びる主溝21in、21outと、これらの主溝とトレッド端との間にてタイヤ周方向に連続して延びる主溝22in、22outとが配設されている。図中、矢印INが装着内側を、矢印OUTが装着外側を示している。この空気入りタイヤは、装着方向が指定されるタイプであるが、本発明においては、トレッドパターンの形状に応じて、同時に回転方向が指定されるタイヤであってもよい。
本発明において、「タイヤ周方向PDに連続して延びる」とは、タイヤ周方向PDに直線状に延びる溝に限られず、ジグザグ状や湾曲している溝であっても、タイヤ周方向PDに連続して延びるものであれば、全て包含される。
本実施形態のトレッド面1では、主溝21inと主溝21outとの間に中央陸部41が区画されている。また、主溝21outと主溝22outとの間に中間陸部42outが区画され、主溝22outと装着外側のトレッド端との間にショルダー陸部43outが区画されている。さらに、主溝21inと主溝22inとの間に中間陸部42inが区画され、主溝22inと装着内側のトレッド端との間にショルダー陸部43inが区画されている。
本実施形態では、装着外側にてトレッド端に最も近い主溝22outを、他の主溝21in、21outおよび22inよりも溝幅を狭く設定している。具体的には、主溝22outの溝幅を4mmとし、他の主溝21inおよび21outの溝幅を14.5mm、22inの溝幅を13.2mmに設定している。このように設定された空気入りタイヤでは、装着外側にて中間陸部42outおよびショルダー陸部43outの接地面積が大きくなるため、空気入りタイヤのDRY路面における操縦安定性がより向上する。本発明においては、空気入りタイヤのDRY路面における操縦安定性をより向上するためには、装着外側にてトレッド端に最も近い主溝の溝幅を、トレッド面が備える全主溝の平均溝幅よりも狭くすることがより好ましく、トレッド面が備える全主溝の平均溝幅の30〜80%と設定することが特に好ましい。
図1および図2に示すとおり、本実施形態のトレッド面1は、主溝22outに対して非直角に交わり、主溝22out対して鈍角(具体的には、120°)に延びる鈍角側壁面3Bと主溝22outに対して鋭角(具体的には、60°)に延びる鋭角側壁面3Aとを有する横溝3を備える。ここで、鈍角側壁面3Bと主溝22outとのなす角度は、横溝3の中心線Cと主溝22outとのなす角度を意味し、鋭角側壁面3Aと主溝22outとのなす角度についても、同様に横溝3の中心線Cと主溝22outとのなす角度を意味するものとする。
本実施形態では、横溝3は、主溝21outから延び、主溝22outと非直角に交わるものと、装着外側のトレッド端から延び、主溝22outと非直角に交わるものとを含む。本実施形態において、この横溝3の溝幅および溝深さは特に限定されるものではないが、例えば溝幅は3〜8mm、溝深さは4〜8mmのものが挙げられる。
本発明において、主溝と横溝の中心線との交わる角度としては、空気入りタイヤの排水性をより向上するためには、30°〜80°であることが好ましい。ここでいう「主溝と横溝との交わる角度」とは、主溝と横溝の中心線とが交わることにより形成される角度のうち、小さい方の角度を指す。
図1から図3に示すとおり、鈍角側壁面3Bは、主溝22outに向かって横溝3の溝幅が広がる方向に傾斜しつつ延び、かつ主溝22outに開口する第1壁面F1を有する。これにより、主溝22outと横溝3との水流路が円滑に確保されるため、WET路面での排水性を向上することができる。その結果、空気入りタイヤの耐ハイドロプレーニング性およびWET路面での操縦安定性を向上することができる。また、鋭角側壁面3Aは、横溝3のトレッド面1との稜線近傍から始端して第1壁面F1の底部に向かって傾斜しつつ延び、かつ主溝22outに開口する第2壁面F2を有する。これにより、WET路面での排水性を損なうことなく、この横溝3に隣接する中間陸部42outの鋭角部分を補強することができる。その結果、空気入りタイヤのDRY路面での操縦安定性を向上し、かつ空気入りタイヤの偏摩耗を防止することができる。加えて、横溝3の鋭角側壁面3Aが第2壁面F2を有することから、溝内での気柱管共鳴に起因する空気入りタイヤのパターンノイズの発生を抑制することができる。
図3に示すとおり、本実施形態では、主溝22outの溝深さHを8mm、トレッド面1から第2壁面F2の主溝22out側底部までの距離H1は6mmに設定している。本発明においては、上記HとH1との関係が、H/4≦H1であることが好ましい。かかる構成によれば、横溝3に隣接する中間陸部42outの鋭角部分に対する、第2壁面F2の補強効果と、WET路面での排水性とを特にバランスよく向上することができる。
本実施形態では、図1および図2に示すとおり、第2壁面F2は、平面視が三角形状となるように形成されている。かかる構成によれば、WET路面での排水性を損なうことなく、横溝に隣接する陸部の鋭角部分を第2壁面F2により確実に補強することができる。その結果、空気入りタイヤのDRY路面での操縦安定性をさらに向上し、かつ空気入りタイヤの偏摩耗をより効果的に防止することができる。本実施形態では、図1および図2に示すとおり、第2壁面F2は、第1壁面F1の底部全体を含む直線を一辺とする三角形状で構成されている。この場合、空気入りタイヤの排水性と、WET路面での操縦安定性およびDRY路面での操縦安定性と、をバランスよく向上することができるため好ましい。
上述したとおり、本実施形態では、装着外側にてトレッド端に最も近い主溝22outの溝幅を、トレッド面1が備える全主溝の平均溝幅よりも狭く設定することで、空気入りタイヤのDRY路面における操縦安定性がより向上する。ここで、主溝の溝幅を狭くすると、その主溝では排水性が低下する傾向があることから、DRY路面での操縦安定性と、排水性およびWET路面での操縦安定性と、を両立することは一般的に困難である。しかしながら、本実施形態では、トレッド面1が、トレッド面1が備える全主溝の平均溝幅よりも溝幅を狭く設定した主溝22outと、主溝22outに対する開口部近辺の壁面として、第1壁面F1および第2壁面F2を有する横溝3とを備えることで、主溝22outと横溝3との水流路が円滑に確保される。その結果、DRY路面における操縦安定性を特に向上し、かつ排水性およびWET路面での操縦安定性をもバランスよく向上することができる。
本実施形態では、さらにこの横溝3に加えて、トレッド面1は、主溝21outから主溝22outに向かって、横溝3と略平行に延び、主溝22out手前で終端する終端溝3’を備える。本実施形態では、特に横溝3および終端溝3’の数を略同等に設定している。このように設定した空気入りタイヤでは、その排水性を確保しつつ、WET路面およびDRY路面での操縦安定性を向上することができる。これら終端溝3’の溝幅および溝深さは、上述した横溝3と略同等とすることができる。
本実施形態のトレッド面1では、中央陸部41をリブ形状としている。さらに、主溝22inから主溝21inに向かって延び、主溝21in手前で終端する終端溝5と、装着内側のトレッド端から主溝22inに向かって延び、主溝22in手前で終端する終端溝6と、を備える。これら終端溝5および6の溝幅および溝深さは、上述した横溝3と略同等とすることができる。
本発明の空気入りタイヤは、以上のような主溝および横溝をトレッド部に有すること以外は、従来公知の空気入りタイヤと同じであり、従来公知の形状、構造、材料、製造方法などが何れも採用できる。
このような空気入りタイヤは、図示を省略するが、例えば、一対のビード部と、ビード部から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、サイドウォール部間に設けたトレッド部と、そのトレッド部の下方に配されるベルト層とを備えるものである。
具体的には、例えば、一対のビード部の間にはカーカス層が架け渡されるように配される。カーカス層はポリエステル等のコードをゴム引きした層から形成されたラジアルカーカスであり、カーカス層の外側にはゴム層が形成される。また、チューブレスタイヤでは最内層にインナーライナー層が形成される。カーカス層のタイヤ径方向外側には、たが効果による補強を行うベルト層が配置され、そのベルト層のタイヤ径方向外側にトレッド部1が形成される。ベルト層はタイヤ赤道線に対して約20°の傾斜角度で平行配列したスチールコードをゴム引きした層を、スチールコードがタイヤ赤道線を挟んで交差するように積層して形成される。
トレッド部を形成するトレッドゴムの原料としては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)等が挙げられる。これらのゴムはカーボンブラックやシリカ等の充填材で補強されると共に、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤等が適宜配合される。
本発明の空気入りタイヤでは、WET路面とDRY路面とにおける操縦安定性を向上し、かつ排水性を向上させることができるため、夏用タイヤ、オールシーズンタイヤ、競技用タイヤなどとして幅広く使用することができる。
[他の実施形態]
(1)前述の実施形態では、トレッド面1に4本の主溝を備える例を示したが、本発明においてはトレッド面に少なくとも4本の主溝を備えるものであればよい。
(2)前述の実施形態では、横溝3に加えて、トレッド面1は、主溝21outから主溝22outに向かって、横溝3と略平行に延び、主溝22out手前で終端する終端溝3’を備え、横溝3および終端溝3’の数を略同等に設定した例を示した。しかしながら、図1に示す実施形態において、終端溝3’に代えて横溝3を採用してもよい。この場合、主溝22outに対して非直角に交わりつつ連通する横溝のみを備えることから、空気入りタイヤの排水性が向上することで、空気入りタイヤの耐ハイドロプレーニング性が特に向上する。
(3)前述の実施形態では、トレッド面1が、トレッド面1が備える全主溝の平均溝幅よりも溝幅を狭く設定した主溝22outと、主溝22outに対する開口部近辺の壁面として、第1壁面F1および第2壁面F2を有する横溝3とを備える例を示した。しかしながら、本発明では、図4に示すとおり、主溝22inの溝幅を主溝22outの溝幅と同様に狭く設定し、さらに主溝22inに対する開口部近辺の壁面として、第1壁面F1および第2壁面F2を有する横溝3とを備えるものであってもよい。この場合、装着内側でも接地面積が大きくなるため、空気入りタイヤのDRY路面における操縦安定性が特に向上する。
(4)前述の実施形態では、図1に示すように、車両への装着方向が指定された非対称パターンを有する空気入りタイヤの例を示したが、図5に示すような対称パターンを有する空気入りタイヤにも本発明は適用可能である。
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。
(1)耐ハイドロプレーニング性能
水深8mmのWET路面を走行したときのハイドロプレーニングの発生速度を測定して評価した。なお、評価は比較例1のタイヤを100としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
(2)DRY路面での操縦安定性
テストドライバー2名により、DRY路面を各種走行モードで走行したときのドライバーによるフィーリングで評価した。なお、評価は比較例1のタイヤを100としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
(3)WET路面での操縦安定性
テストドライバー2名により、水深1mmのWET路面を各種走行モードで走行したときのフィーリングで評価した。なお、評価は比較例1のタイヤを100としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
(4)耐偏摩耗性能
12,000km走行後に、ブロック間(トゥーアンドヒール比)の摩耗量差を測定した。測定結果を数値化して評価し、その数値が1.0に近いほど良好な結果を示す。
(5)パターンノイズ
テストドライバー2名により、DRY路面を各種走行モードで走行したときのフィーリングで評価した。なお、評価は10点を満点として評価し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
実施例1
図1に示すトレッド面1において、主溝22outの溝幅を4mmとし、他の主溝21inおよび21outの溝幅を14.5mm、22inの溝幅を13.2mmに設定し、主溝22outの溝深さHを8mm、トレッド面1から第2壁面F2の主溝22out側底部までの距離H1を6mmに設定し、横溝3と終端溝3’の数を同等に設定(全ての横溝3は、第1壁面F1および第2壁面F2を主溝22out側に有する)した空気入りタイヤを作製し、上記性能を評価した。その結果を表1に示す。
実施例2
図1に示すトレッド面1において、終端溝3’に代えて横溝3を採用した(全ての横溝3は、第1壁面F1および第2壁面F2を主溝22out側に有する)以外は、実施例1と同等の構成を有する空気入りタイヤを作製し、上記性能を評価した。その結果を表1に示す。
比較例1
図1に示すトレッド面1において、横溝3に代えて、平面視が三角形状である第2壁面のない横溝を採用した以外は、実施例1と同等の構成を有する空気入りタイヤを作製し、上記性能を評価した。その結果を表1に示す。
比較例2
図6に示すトレッド面10において、横溝30内であって、主溝22outへの開口部近傍に補強ブリッジBを備え、主溝22outの溝幅を4mmとし、他の主溝21inおよび21outを14.5mm、22inの溝幅を13.2mmに設定し、主溝22outおよび横溝30の溝深さHを8mm、トレッド面1から第2壁面F2の主溝22out側底部までの距離H1は4mmに設定した空気入りタイヤを作製し、上記性能を評価した。その結果を表1に示す。
Figure 2010167857
表1の結果から、比較例1の空気入りタイヤに比べて、実施例1および実施例2の空気入りタイヤは、耐ハイドロプレーニング性、WET路面およびDRY路面での操縦安定性、ならびに耐偏摩耗性が向上し、パターンノイズの発生が抑制されていることがわかる。一方、比較例2の空気入りタイヤは、横溝30内であって、主溝22outへの開口部近傍に補強ブリッジBを備えることから、DRY路面での操縦安定性は向上するものの、WET路面での排水性が悪化する傾向がある。このため、比較例1の空気入りタイヤに比べて、耐ハイドロプレーニング性、WET路面での操縦安定性が悪化した。
1:トレッド面
21in、21out、22in、22out:主溝
3:横溝

Claims (3)

  1. トレッド面に、周方向に連続して延びる主溝と、
    前記主溝に対して非直角に交わり、前記主溝に対して鈍角に延びる鈍角側壁面と前記主溝に対して鋭角に延びる鋭角側壁面とを有する横溝と、を備える空気入りタイヤにおいて、
    前記鈍角側壁面は、前記主溝に向かって前記横溝の溝幅が広がる方向に傾斜しつつ延び、かつ前記主溝に開口する第1壁面を有し、
    前記鋭角側壁面は、前記横溝の前記トレッド面との稜線近傍から始端して前記第1壁面の底部に向かって傾斜しつつ延び、かつ前記主溝に開口する第2壁面を有するものであることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記第2壁面は、平面視が三角形状である請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記主溝の溝深さをH、前記トレッド面から前記第2壁面の前記主溝側底部までの距離をH1としたとき、H/4≦H1である請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
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