JP2011121445A

JP2011121445A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2011121445A
Application number: JP2009279840A
Authority: JP
Inventors: Naoya Ochi; 直也越智
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-12-09
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2011-06-23
Anticipated expiration: 2029-12-09
Also published as: JP5443145B2

Abstract

【課題】耐偏摩耗性、静粛性、操縦安定性および接地性に優れる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部の少なくとも一部の領域に、溝およびサイプの少なくとも一種と、小穴とを断続的に形成して、溝およびサイプの少なくとも一種と、小穴とで包囲された陸部部分をブロック状陸部として複数形成し、単位実接地面積当りに存在するブロック状陸部の個数密度を、０．００３個／ｍｍ^２以上０．０４個／ｍｍ^２以下の範囲内としたことを特徴とする空気入りタイヤである。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、特には、乗用車に適した空気入りタイヤに関するものである。

従来、空気入りタイヤにおいて、ヒールアンドトゥ摩耗などの走行に伴う偏摩耗を防止する方法として、トレッド部に多角形のブロックからなる陸部列を配設することや、トレッド部に配設したブロック内に多数の小ブロックを形成することが知られている。

具体的には、トレッド部に多角形のブロックからなる陸部列を配設して偏摩耗を低減した空気入りタイヤとして、トレッド表面にタイヤ周方向溝とタイヤ幅方向溝とにより区画された多角形のブロックを多数配置すると共に、該ブロックの表面にサイプを形成したタイヤであって、少なくとも３つのブロックの角部が対向し合っているタイヤ周方向溝とタイヤ幅方向溝との溝交差部を所定深さまで底上げした空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、トレッド部に配設したブロック内に多数の小ブロックを形成して偏摩耗を低減した空気入りタイヤとして、トレッド部に、タイヤ周方向溝およびタイヤ幅方向溝と、これらの溝により画成された陸部とを有する空気入りタイヤであって、陸部に、深さの浅い細溝状のスリットによって囲まれた多数の小ブロックを、連続状または群をなすように配設した空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献２参照）。

しかし、上記従来の空気入りタイヤでは、ブロック同士または小ブロック同士が溝または細溝状のスリットにより完全に分断されているので、特にブロックや小ブロックを高密度で配設した場合に、ブロックおよび小ブロックの剛性が低下し、ＤＲＹ（乾燥）路面およびＷＥＴ（湿潤）路面における操縦安定性が低下する恐れがあった。また、溝やスリットがトレッド部に形成されているので、走行時にパターンノイズが発生する恐れがあった。更に、走行に伴うトレッド部の摩耗により、溝やスリットが消滅して偏摩耗の低減効果が得られなくなる恐れもあった。

そこで、走行に伴いトレッド部がある程度摩耗しても偏摩耗の低減効果を得ることができる空気入りタイヤとして、トレッド表面に複数のタイヤ周方向溝を形成した、リブ状のトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、リブ状の陸部に、タイヤ幅方向に列状に並ぶ複数個の細孔を形成した空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献３参照）。

しかし、上記細孔を用いた空気入りタイヤには、陸部の剛性が高すぎて接地性が低いため、接地性を更に改善させる余地があるという点で改良の余地があった。

特開平５−１６９９２２号公報特開平８−３２４２１１号公報特開平７−８１３２９号公報

そのため、操縦安定性の低下やパターンノイズの発生を抑制しつつ、トレッド部の偏摩耗を低減することが可能であると共に、良好な接地性を有する、耐偏摩耗性、静粛性、操縦安定性および接地性に優れる空気入りタイヤを開発することが求められていた。

この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の空気入りタイヤは、トレッド部の少なくとも一部の領域に、溝およびサイプの少なくとも一種と、小穴とを断続的に形成して、該溝およびサイプの少なくとも一種と、小穴とで包囲された陸部部分をブロック状陸部として複数形成し、単位実接地面積当りに存在する前記ブロック状陸部の個数密度を、０．００３個／ｍｍ^２以上０．０４個／ｍｍ^２以下の範囲内としたことを特徴とする。このように、トレッド部の少なくとも一部に溝およびサイプの少なくとも一種と、小穴とを断続的に形成してブロック状陸部を形成すれば、ＤＲＹ路面およびＷＥＴ路面における操縦安定性の低下およびパターンノイズの発生を抑制しつつ、長期間走行しても走行に伴うトレッド部の偏摩耗を低減することができる。また、ブロック状陸部の個数密度を０．００３個／ｍｍ^２以上とすれば、ブロック状陸部の曲げ剛性を大きく低下させることなく圧縮剛性およびせん断剛性を適度に低下させて、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減しつつ、接地性を向上してブレーキ性能およびトラクション性能を向上させることができる。更に、ブロック状陸部の個数密度を０．０４個／ｍｍ^２以下とすれば、ブロック状陸部の剛性が大幅に低下するのを抑制することができ、空気入りタイヤの接地性の低下および転がり抵抗の増加を抑制することができる。

なお、本発明において、「溝」には、長手方向両端が陸部内に止まる短溝が含まれ、「サイプ」には、長手方向両端が陸部内に止まる短サイプが含まれる。また、「小穴」とは、任意の表面形状（平面視で円形、楕円形、矩形、三角形、多角形など）を有し、その表面形状の最も長い１辺よりも深さが深い「穴」（但し、表面形状が円形、楕円形の場合には全て「穴」とする）であって、表面形状の１辺または直径が３ｍｍ以下のものを指す。更に、本発明において、「単位実接地面積当りに存在するブロック状陸部の個数密度」は、ブロック状陸部を形成した領域のタイヤ周方向の長さをＰ［ｍｍ］、タイヤ幅方向の長さをＷ［ｍｍ］、ネガティブ率をＮ［％］とし、該領域内に存在するブロック状陸部の個数をａ［個］とした場合に、下記式：
個数密度Ｓ＝ａ／｛Ｐ×Ｗ×（１−Ｎ／１００）｝・・・・・（Ｉ）
に従い算出することができる。因みに、ネガティブ率とは、領域中で溝、サイプおよび小穴が占める面積の割合（（溝面積＋サイプ面積＋小穴面積）／領域面積）を指す。

ここで、本発明の空気入りタイヤは、前記ブロック状陸部が平面視でｎ角形（但し、ｎは３以上の整数）であり、該ブロック状陸部を包囲するｎ辺のうち、１以上ｎ−１以下の辺が溝およびサイプの少なくとも一種を形成してなることが好ましい。ブロック状陸部を包囲するｎ辺のうち１以上ｎ−１以下の辺を溝およびサイプの少なくとも一種とすれば、特に低μ路（例えば、凍結路面等）における操縦安定性、トラクション性能およびブレーキ性能を向上させることができ、また、転がり抵抗を低減することができるからである。

更に、本発明の空気入りタイヤは、前記小穴は、開口径が０．３〜３ｍｍであることが好ましく、トレッド部に主溝（周方向溝）が形成されている場合には、前記小穴の深さは、該主溝の深さの５０〜１００％であることが好ましい。接地性をより向上させることができるからである。

本発明によれば、耐偏摩耗性、静粛性、操縦安定性および接地性に優れる空気入りタイヤを提供することができる。

本発明に従う空気入りタイヤの一例のトレッド部の一部の展開図である。本発明に従う空気入りタイヤの他の例のトレッド部の一部の展開図である。本発明に従う空気入りタイヤの別の例のトレッド部の一部の展開図である。従来の空気入りタイヤのトレッド部の一部の展開図である。比較例の空気入りタイヤのトレッド部の一部の展開図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。この発明の空気入りタイヤの一例は、図１に示すように、トレッド部１Ａに、タイヤ幅方向短溝２および小穴（ピン状サイプ）３を断続的に形成して、該タイヤ幅方向短溝２および小穴３で包囲され、且つ、ブロックとしては完全には分断されないブロック状陸部４を形成したものである。

ここで、タイヤ幅方向短溝２は、タイヤ周方向の長さがＢＧＬで、タイヤ幅方向の長さがＢＧＷであり、タイヤ幅方向短溝２の長手方向両端は陸部内で終端している。そして、タイヤ幅方向短溝２は、タイヤ赤道Ｅを挟んで図１では左右対称に、タイヤ周方向間隔Ｐ１、タイヤ幅方向間隔Ｐ２の千鳥状に形成されている。また、タイヤ幅方向に隣接するブロック状陸部４同士は、タイヤ周方向に半ピッチだけずらして形成されている。

小穴３は、直径がφ（図１に示す例では０．６ｍｍ）で、深さがＤ２の穴である。そして、小穴３は、互いに最も近くに位置するタイヤ幅方向短溝２の端部同士（図１では斜め方向に隣接するタイヤ幅方向短溝２の端部同士）を結ぶ直線上に、それぞれ３つずつ例えば間隔（円の中心間の間隔）１．７ｍｍで断続的に形成されている。なお、小穴３の平面視形状は円形に限定されず、四角形等の任意の形状とすることができる。また、接地性確保の観点から、小穴３の直径φは、例えば０．３〜３ｍｍとすることができる。なお、小穴３の深さＤ２は、トレッド部に主溝が形成されているタイヤの場合には、例えば主溝深さの５０〜１００％とすることができる。Ｄ２を主溝深さの５０〜１００％とすれば、スノータイヤに本発明の空気入りタイヤを適用する場合であっても、スノータイヤとしての機能を保証することができるからである。

そして、４つのタイヤ幅方向短溝２で構成する４辺と、各辺３個ずつ計１２個の小穴３で構成する４辺とで囲繞された領域に存在するブロック状陸部４は、平面視で八角形をしている。また、トレッド部１Ａの単位実接地面積当りに存在するブロック状陸部４の個数密度Ｓは、０．００３〜０．０４個／ｍｍ^２である。
なお、図１におけるブロック状陸部４の個数密度Ｓは、下記式を用いて算出することができる。
Ｓ＝ａ／｛Ｐ×Ｗ×（１−Ｎ／１００）｝
[但し、Ｗ：ブロック状陸部４を形成した領域のタイヤ幅方向の長さ、Ｐ：ブロック状陸部４を形成した領域のタイヤ周方向の長さ、ａ：タイヤ幅方向長さＷ、タイヤ周方向長さＰの領域中に存在するブロック状陸部４の個数、Ｎ：タイヤ幅方向長さＷ、タイヤ周方向長さＰの領域のネガティブ率である]

このようなトレッド部１Ａを有する空気入りタイヤでは、ブロック状陸部４同士が溝により完全には分断されていないので、ブロック状陸部４の曲げ剛性が大幅に低下することがない。従って、ブロック同士を溝で完全に分断した従来の空気入りタイヤと比較して、高いＤＲＹ操縦安定性およびＷＥＴ操縦安定性を得ることができる。また、このようなトレッド部１Ａを有する空気入りタイヤでは、パターンノイズが発生し難い。

更に、この空気入りタイヤでは、トレッド部１Ａに形成したブロック状陸部４の個数密度Ｓを０．００３個／ｍｍ^２以上としているので、ブロック状陸部４の曲げ剛性を大きく低下させることなく圧縮剛性およびせん断剛性を適度に低下させることができる。従って、転がり抵抗を低減しつつ、接地性を向上してブレーキ性能およびトラクション性能を向上させることができる。また、ブロック状陸部４の個数密度を０．０４個／ｍｍ^２以下としているので、ブロック状陸部４の剛性が大幅に低下するのを抑制することができ、接地性の低下および転がり抵抗の増加を抑制することができる。

また、この空気入りタイヤでは、八角形のブロック状陸部４を画成する８辺のうち４辺がタイヤ幅方向短溝２よりなるので、特に低μ路（例えば、凍結路面等）における操縦安定性、トラクション性能およびブレーキ性能を向上させることができ、また、転がり抵抗を低減することができる。

次に、図２に、本発明に従う空気入りタイヤの他の例のトレッド部の一部の展開図を示す。この空気入りタイヤのトレッド部１Ｂは、互いに最も近くに位置するタイヤ幅方向短溝２の端部同士を結ぶ直線上に、タイヤ幅方向短溝２に連通する一対の短サイプ５と、各短サイプ５に連通する一対の小穴３とが、小穴３同士が連通しないように形成されている点を除き、他の点では先の一例と同様に構成されている。即ち、この空気入りタイヤのトレッド部１Ｂでは、図２では斜め方向に隣接する（換言すれば、タイヤ周方向に半ピッチだけずらしてタイヤ幅方向に隣接する）ブロック状陸部４同士が、小穴３の間で連結している。

そして、この他の例の空気入りタイヤでは、短サイプ５がエッジ効果を発揮するので、特に低μ路（凍結路）での性能が向上する。

最後に、図３に、本発明に従う空気入りタイヤの別の例のトレッド部の一部の展開図を示す。この空気入りタイヤのトレッド部１Ｃには、タイヤ周方向間隔Ｐ１、タイヤ幅方向間隔Ｐ２の千鳥状に形成されているタイヤ幅方向短溝２同士を、タイヤ赤道Ｅからトレッド端へ向かって斜め方向（図３では右上方向または左上方向）に延びる傾斜溝６で連通してなる複合傾斜溝７が形成されていると共に、互いに最も近くに位置するタイヤ幅方向短溝２の端部同士を結ぶ直線のうち、傾斜溝６が形成されていない直線上に、小穴３がそれぞれ３つずつ断続的に形成されている。即ち、この空気入りタイヤのトレッド部１Ｃでは、ブロック状陸部４が、複合傾斜溝７と、各辺３個ずつ計６個の小穴３とで包囲されている。

そして、この別の例の空気入りタイヤでは、斜め方向に延びる複合傾斜溝７が形成されているので、ＷＥＴ路面での排水性を特に向上させることができる。

なお、本発明の空気入りタイヤのトレッド部の形状は、上記態様に限定されることなく、適宜変更を加えることができる。具体的には、本発明の空気入りタイヤのトレッド部には、タイヤ周方向に沿って直線状またはジグザグ状に連続して延びる少なくとも１本の周方向溝（主溝）が形成されていても良い。また、ブロック状陸部は、トレッド部の一部のみに設けても良い。更に、ブロック状陸部を包囲する溝、サイプおよび小穴の種類は、トレッド部内で異ならせても良く、例えば、トレッド部の一部では小穴と溝を断続的に形成してブロック状陸部を形成し、他の部分では小穴とサイプを用いてブロック状陸部を形成しても良い。サイプや溝を用いてブロック状陸部を形成すれば、小穴のみでブロック状陸部を形成した場合と比べてブロック状陸部の厚み、長さ、間隔を容易に調整することができ、ブロック状陸部の剛性を容易に制御することができるからである。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）
表１に示す諸元で、図１に示すような構成のトレッド部１Ａを有する、サイズが２０５／５５Ｒ１６のタイヤを試作し、下記の方法で性能評価を行った。結果を表１に示す。
なお、試作したタイヤのタイヤ周方向間隔Ｐ１は１３．５ｍｍ、タイヤ幅方向間隔Ｐ２は１３．５ｍｍ、タイヤ幅方向短溝２の深さＤ１は６．５ｍｍ、タイヤ周方向の長さＢＧＬは３ｍｍ、タイヤ幅方向の長さＢＧＷは７．１ｍｍ、小穴３の直径φは１．２ｍｍ、深さＤ２は６．５ｍｍとした。また、トレッド部１Ａの、幅Ｗ：１９０ｍｍ、長さＰ：１６．５ｍｍの領域におけるネガティブ率Ｎは１１．２％であり、ブロック状陸部４の個数密度Ｓは０．００６１１個／ｍｍ^２であった。

（実施例２）
表１に示す諸元で、図２に示すような構成のトレッド部１Ｂを有する、サイズが２０５／５５Ｒ１６のタイヤを試作し、実施例１と同様の方法で性能評価を行った。結果を表１に示す。
なお、試作したタイヤのタイヤ周方向間隔Ｐ１は１３．５ｍｍ、タイヤ幅方向間隔Ｐ２は１３．５ｍｍ、タイヤ幅方向短溝２の深さＤ１は６．５ｍｍ、タイヤ周方向の長さＢＧＬは３ｍｍ、タイヤ幅方向の長さＢＧＷは７．１ｍｍ、小穴３の直径φは１．５ｍｍ、深さＤ２は６．５ｍｍ、サイプ５の深さＤ３は６．５ｍｍとした。また、トレッド部１Ｂの、幅Ｗ：１９０ｍｍ、長さＰ：１６．５ｍｍの領域におけるネガティブ率Ｎは１５．４８％であり、ブロック状陸部４の個数密度Ｓは０．００６４２個／ｍｍ^２であった。

（実施例３）
表１に示す諸元で、図３に示すような構成のトレッド部１Ｃを有する、サイズが２０５／５５Ｒ１６のタイヤを試作し、実施例１と同様の方法で性能評価を行った。結果を表１に示す。
なお、タイヤ周方向間隔Ｐ１は１３．５ｍｍ、タイヤ幅方向間隔Ｐ２は１３．５ｍｍ、タイヤ幅方向短溝２の深さＤ１は６．５ｍｍ、タイヤ周方向の長さＢＧＬは３ｍｍ、タイヤ幅方向の長さＢＧＷは７．１ｍｍ、小穴３の直径φは１．２ｍｍ、深さＤ２は６．５ｍｍ、溝６の深さＤ４は６．５ｍｍとした。また、トレッド部１Ｃの、幅Ｗ：１９０ｍｍ、長さＰ：１６．５ｍｍの領域におけるネガティブ率Ｎは１７．９５％であり、ブロック状陸部４の個数密度Ｓは０．００６６１個／ｍｍ^２であった。

（従来例１）
表１に示す諸元で、図４に示すような構成のトレッド部１０を有する、サイズが２０５／５５Ｒ１６のタイヤを試作し、実施例１と同様の方法で性能評価を行った。結果を表１に示す。
なお、タイヤ周方向間隔Ｐ１は１３．５ｍｍ、タイヤ幅方向間隔Ｐ２は１３．５ｍｍ、溝１１の深さＤ５は６．５ｍｍとした。また、トレッド部１０の、幅Ｗ：１９０ｍｍ、長さＰ：１６．５ｍｍの領域におけるネガティブ率Ｎは２２．４％であり、ブロック１２の個数密度Ｓは０．００６９９個／ｍｍ^２であった。

（比較例１）
表１に示す諸元で、図５に示すような構成のトレッド部２０を有する、サイズが２０５／５５Ｒ１６のタイヤを試作し、実施例１と同様の方法で性能評価を行った。結果を表１に示す。
なお、タイヤ幅方向短溝２の深さＤ１は６．５ｍｍ、タイヤ周方向の長さＢＧＬは３ｍｍ、タイヤ幅方向の長さＢＧＷは７．１ｍｍ、小穴３の直径φは１．２ｍｍ、深さＤ２は６．５ｍｍとした。

（ＤＲＹ操縦安定性）
実施例１〜３、従来例１および比較例１で作製したタイヤを、それぞれリムサイズ１６×６．５Ｊのリムに装着し、内圧を２２０ｋＰａとして、車両に装着した。そして、ＤＲＹ状態（乾燥路面）のサーキットコースにおいて各種走行モードで走行した際の操縦安定性を、テストドライバーがフィーリング評価し、従来例１を１００として指数化した。表１中、値が大きいほどＤＲＹ操縦安定性が良好であることを示す。

（ＷＥＴ操縦安定性）
実施例１〜３、従来例１および比較例１で作製したタイヤを、それぞれリムサイズ１６×６．５Ｊのリムに装着し、内圧を２２０ｋＰａとして、車両に装着した。そして、ＷＥＴ状態（湿潤路面）のサーキットコースにおいて各種走行モードで走行した際の操縦安定性を、テストドライバーがフィーリング評価し、従来例１を１００として指数化した。表１中、値が大きいほどＷＥＴ操縦安定性が良好であることを示す。

（ＷＥＴブレーキ性能）
実施例１〜３、従来例１および比較例１で作製したタイヤを、それぞれリムサイズ１６×６．５Ｊのリムに装着し、内圧を２２０ｋＰａとして、車両に装着した。そして、水深２ｍｍの直進路において６０ｋｍ／ｈでの制動距離を測定し、従来例１を１００として指数化した。表１中、値が大きいほどＷＥＴブレーキ性能が良好であることを示す。

（氷上ブレーキ性能）
実施例１〜３、従来例１および比較例１で作製したタイヤを、それぞれリムサイズ１６×６．５Ｊのリムに装着し、内圧を２２０ｋＰａとして、車両に装着した。そして、氷板路面において２０ｋｍ／ｈでの制動距離を測定し、従来例１を１００として指数化した。表１中、値が大きいほど氷上ブレーキ性能が良好であることを示す。

表１の実施例１〜３および従来例１より、溝、サイプおよび小穴の少なくとも一種を用いてブロック状陸部を形成し、且つ、該ブロック状陸部の個数密度を所定の範囲内とすれば、操縦安定性およびブレーキ性能に優れる空気入りタイヤを得ることができることが分かる。

１Ａトレッド部
１Ｂトレッド部
１Ｃトレッド部
２タイヤ幅方向短溝
３小穴
４ブロック状陸部
５サイプ
６傾斜溝
７複合傾斜溝
１０トレッド部
１１溝
１２ブロック
２０トレッド部

Claims

トレッド部の少なくとも一部の領域に、溝およびサイプの少なくとも一種と、小穴とを断続的に形成して、該溝およびサイプの少なくとも一種と、小穴とで包囲された陸部部分をブロック状陸部として複数形成し、
単位実接地面積当りに存在する前記ブロック状陸部の個数密度を、０．００３個／ｍｍ^２以上０．０４個／ｍｍ^２以下の範囲内としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記ブロック状陸部が平面視でｎ角形（但し、ｎは３以上の整数）であり、該ブロック状陸部を包囲するｎ辺のうち、１以上ｎ−１以下の辺が溝およびサイプの少なくとも一種を形成してなる、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記小穴は、開口径が０．３〜３ｍｍであり、深さが主溝の深さの５０〜１００％である、請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。