JP2011240800A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】細溝の開口部が閉塞された場合においてもウェット性能を向上できる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】トレッド面１２０２に細溝２０が複数形成されている。細溝２０の幅は小さく、壁面２００２をなすブロック状の部分１２０４がタイヤ接地時の荷重負荷により変形して開口部２００６が閉塞される。細溝２０を構成する互いに対向する壁面２００２の一方または双方に、細溝２０の延在方向に間隔をおきトレッド面１２０２に開放された複数の凹部３０が設けられている。凹部３０は、壁面２００２をなすブロック状の部分１２０４がタイヤ接地時の荷重負荷により変形して開口部２００６が閉塞された状態で、細溝２０の底面２００４寄りの箇所と連通される。
【選択図】図２

Description

本発明は、トレッド面に細溝を備えた空気入りタイヤに関する。

スタッドレスタイヤには、エッジ効果を高めるためトレッド面に小さい幅の細溝が多数設けられている。
この細溝は、エッジ効果に加え、幅の大きい溝で排除しきれなかった水を取り込む排水機能も発揮している。

特開２００９−１１７６ 特開２００９−１２００５５

一方、細溝の幅が小さくなると、スタッドレスタイヤはサマータイヤに比べトレッドゴムが柔らかいため、タイヤ接地時の荷重負荷により細溝の開口部が閉塞され易い。
そして細溝の開口部が閉塞されると、路面から水を取り込みにくく、また、溝内に取り込んだ水を排出しにくくなるため、排水機能を向上しウェット性能を向上する上で改善の余地があった。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、細溝の形状を工夫することにより、細溝の開口部が閉塞された場合においてもウェット性能を向上できる空気入りタイヤを提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、トレッド面に開口部を介して開放されるようにトレッド面に形成され、タイヤ接地時の荷重負荷により前記開口部が閉塞される細溝を備えた空気入りタイヤにおいて、前記細溝を構成する互いに平行して対向する壁面の一方または双方に、前記開口部が閉塞された状態で前記細溝の底部寄りの箇所に連通する前記トレッド面に開放された凹部が前記細溝の延在方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする。

本発明では、タイヤ接地時に開口部が閉塞された状態でも、路面上の水を凹部から細溝内に取り込み易くし、また、溝内に取り込んだ水を凹部から排出し易くなるため、排水機能を向上し、ウェット性能を向上できる。

（Ａ）は円弧状の凹部が形成された細溝の平面図、（Ｂ）はタイヤ接地時の荷重負荷により細溝の開口部が閉塞された状態の平面図、（Ｃ）は三角形状の凹部が形成された細溝の平面図である。 （Ｅ）は図１のＥ−Ｅ断面図、（Ｆ）は図１のＦ−Ｆ断面図、（Ｇ）は図１のＧ−Ｇ断面図、（Ｈ）は図１のＨ−Ｈ断面図、（Ｉ）は凹部の変形例の説明図である。 細溝の説明図である。 円弧状の凹部が形成された細溝の平面図である。 評価結果を示す図である。 細溝を備えるトレッドパターンを示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
図６に示すように、スタッドレスタイヤ１０のトレッド部１２には、トレッド部１２のショルダー部１４寄りの箇所にタイヤ周方向に延在する一対の縦溝１６Ａが設けられ、またこの縦溝１６Ａに交差する横溝１６Ｂがタイヤ周方向に間隔をおいて設けられている。さらに、各横溝１６Ｂの内端間を接続する傾斜した細溝１８が設けられ、さらに、この細溝１８と縦溝１６Ａの間で横溝１６Ｂの中間部間を接続する傾斜した細溝２０が設けられている。
トレッド部１２には、それら縦溝１６Ａ、横溝１６Ｂ、細溝１８、２０により、タイヤ赤道Ｃ上を延在するセンターリブ１２Ａと、センターリブ１２Ａの両側にそれぞれブロックが周方向に並べられた第１ブロック列１２Ｂ、第２ブロック列１２Ｃ、第３ブロック列１２Ｄからなる陸部２４が区画され、陸部２４のトレッド面１２０２にサイプ２６が設けられている。
本発明の対象となる細溝は、本実施の形態では、細溝１８と縦溝１６Ａの間で横溝１６Ｂの中間部間を接続する傾斜した細溝２０である。

トレッド面１２０２を構成するトレッド部のゴムの硬度は、２０℃の雰囲気においてＪＩＳ ６２５３のＡタイプデュロメータで測定した硬度で４２以上５７以下である。
ゴムの硬度が４２に満たないと、細溝２０のエッジ効果が不十分となり、ゴムの硬度が５７を超えると、細溝２０がつぶれにくくなるためである。

細溝２０は、図１（Ａ）、図２（Ｅ）に示すように、互いに対向する壁面２００２、壁面２００２の下部を接続する底面２００４で形成されており、トレッド面１２０２に開口部２００６を介して開放されている。
細溝２０の幅は小さく、図１（Ｂ）、図２（Ｇ）に示すように、壁面２００２をなすブロック状の部分１２０４がタイヤ接地時の荷重負荷により変形して開口部２００６が閉塞される。
本発明において対象となる細溝２０は、幅が１．０ｍｍから５．０ｍｍが好ましい。細溝２０の幅が１．０ｍｍ未満であると、排水機能が十分に発揮されず、また、幅が５．０ｍｍを超えると、タイヤ接地時に開口部２００６が閉塞される可能性が低くなるためである。
細溝２０は、直線状に延在していてもよく、曲線状あるいはジクザク状に延在していてもよい。

また、図３に示すように、壁面２００２の、トレッド面１２０２に直交する法線２２に対する角度θは、壁面２００２の下端が互いに近づく方向の傾斜角度を−（マイナス）とし、互いに離れる方向の傾斜角度を＋（プラス）とすると、−５度≦θ≦＋５度が好ましく、０度≦θ≦３度がより好ましい。角度θが−５度以下では、開口部２００６が閉塞された際の溝体積を確保できず、ウェット性能を向上させる上で不利がある。また、角度θが５度を超えると、タイヤ加硫後の金型からの抜けが悪くなり、ブロック欠けなどの製造上の問題が生じる。したがって、トレッド面１２０２に直交する法線２２に対する角度θが上述の範囲内にあれば、壁面２００２をなすブロック状の部分１２０４がタイヤ接地時の荷重負荷により変形して開口部２００６が閉塞された際に、細溝２０内の溝体積を確保でき、ウェット性能を向上する上で有利となる。

図１（Ａ）、図２（Ｆ）に示すように、細溝２０を構成する互いに対向する壁面２００２の一方または双方に、細溝２０の延在方向に間隔をおきトレッド面１２０２に開放された複数の凹部３０が設けられている。
凹部３０は、図１（Ｂ）、図２（Ｇ）に示すように、壁面２００２をなすブロック状の部分１２０４がタイヤ接地時の荷重負荷により変形して開口部２００６が閉塞された状態で、図２（Ｈ）に示すように、細溝２０の底面２００４寄りの箇所と連通されるものである。
これにより、開口部２００６が閉塞された状態でも、路面上の水を凹部３０から細溝２０内に取り込み易くし、また、細溝２０内に取り込んだ水を凹部３０から排出し易くなるため、排水機能を向上し、ウェット性能が向上される。
図２（Ｆ）に示すように、凹部３０の深さは、細溝２０と同じ深さで形成してもよく、図２（Ｉ）に示すように、細溝２０から離れるにつれて次第に深さを減少させてもよい。凹部３０の深さを細溝２０と同じ深さで形成する場合には、凹部３０は、例えば、円筒面からなる壁面３００２で形成され、また、凹部３０の深さを細溝２０から離れるにつれて次第に深さを減少させる場合には、凹部３０は、例えば、円錐面からなる壁面３００２で形成される。
なお、細溝２０の深さ方向と直交する平面で切断した凹部３０の輪郭は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示す円弧状に限定されず、図１（Ｃ）に示す三角形や、四角形などであってもよい。

凹部３０を対向する壁面２００２の双方に設ける場合、それら凹部３０を対向するように設けてもよく、あるいは、それら凹部３０が干渉しないように細溝２０の延在方向に位相をずらして設けてもよい。
本実施の形態では、対向する壁面２００２の双方にそれら凹部３０が干渉しないように細溝２０の延在方向に位相をずらして設けられている。
凹部３０を対向する壁面２００２の双方に設ける場合、凹部３０が存在していない壁面２００２どうしが対向する箇所が設けられる。凹部３０が存在していない壁面２００２どうしが対向する箇所の細溝２０の延在方向に沿った長さＬ（図１（Ａ）参照）は、２ｍｍ以上が好ましい。長さＬが２ｍｍ以下では、開口部２００６が閉塞された際に、壁面２００２をなすブロック状の部分１２０４どうしが互いに支えきれず、凹部３０の体積が減少するためである。

また、図４に示すように、細溝２０の幅をａとし、凹部３０が対向する壁面２００２から最も離れた方向における凹部３０の底部までの寸法をｂとし、細溝２０の延在方向に沿った凹部３０の幅をｃとし、隣り合う凹部３０の間で凹部３０が形成されていない壁面２００２の細溝２０の延在方向に沿った寸法をｄとした場合、下記の式１と式２を満たしていることが好ましい。
０．３≦ａ／ｂ≦０．９ （式１）
０．３≦ｃ／ｄ≦０．９ （式２）
これは、ａ／ｂ＞０．９の場合、および０．３＞ｃ／ｄの場合には、細溝２０に対する凹部３０の体積比が小さいため、排水機能が期待できず、ＷＥＴ性能を確保し難くなるためである。
また、ａ／ｂ＜０．３の場合にはブロック剛性が低下し、また、０．９＜ｃ／ｄの場合には、開口部２００６が閉塞される際に接触する凹部３０が存在していない壁面２００２どうしが対向する箇所の細溝２０の延在方向に沿った長さＬが短くなる。そのため、開口部２００６が閉塞される際に壁面２００２をなすブロック状の部分１２０４の変形量が多くなって凹部３０自体の体積も減少し、排水機能が期待できなくなるためである。

図６に示すトレッドパターンで図５に示す仕様の細溝２０、凹部３０（図１に示す円弧状の凹部３０）が形成された、タイヤサイズが２２５／６５Ｒ１７のスタッドレスタイヤを試作し、ＷＥＴ旋回性能について評価を行なった。
評価はＷＥＴ旋回試験路で行ない、水深を１ｍｍとし、旋回半径を３０ｍとし、グリップ走行範囲内の最高の速度で５周旋回し、１周毎の速度のうち最大値と最小値を除き、３周分の速度の平均値を算出した。そして、算出結果を従来例を１００とした指数で表示し、数値が大きいほどＷＥＴ旋回性能が良好であることを示す。

図５から、タイヤ接地時の荷重負荷により開口部２００６が閉塞される細溝２０に凹部３０を設けると、ＷＥＴ旋回性能を向上できることが明らかである。
また、実施例２〜５から、上記の寸法ａ〜ｄが上記の式１と式２を満たしていると、ＷＥＴ旋回性能を向上する上で有利であることが明らかである。

２０……細溝、２００２……壁面、２００６……開口部、３０……凹部。

Claims (4)

1. トレッド面に開口部を介して開放されるようにトレッド面に形成され、タイヤ接地時の荷重負荷により前記開口部が閉塞される細溝を備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記細溝を構成する互いに平行して対向する壁面の一方または双方に、前記開口部が閉塞された状態で前記細溝の底部寄りの箇所に連通する前記トレッド面に開放された凹部が前記細溝の延在方向に間隔をおいて複数設けられている、
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. トレッド面を構成するトレッド部のゴムの硬度は、２０℃の雰囲気においてＪＩＳ ６２５３のＡタイプデュロメータで測定した硬度で４２以上５７以下である、
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 細溝の幅をａとし、凹部が対向する壁面から最も離れた方向における凹部の底部までの寸法をｂとし、前記細溝の延在方向に沿った凹部の幅をｃとし、隣り合う凹部の間で凹部が形成されていない壁面の細溝の延在方向に沿った寸法をｄとした場合、ａ〜ｄは、０．３≦ａ／ｂ≦０．９（式１）および０．３≦ｃ／ｄ≦０．９（式２）を満たしている、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記壁面の、トレッド面に直交する法線に対する角度θは、壁面の下端が互いに近づく方向の傾斜角度を−（マイナス）とし、互いに離れる方向の傾斜角度を＋（プラス）とすると、−５度≦θ≦＋５度であり、より好ましくは０度≦θ≦３度である、
   ことを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の空気入りタイヤ。

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