JP2014205385A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤのエッジ効果を高めつつ、排水性を高め、ウェット時の制動性を高めることができるタイヤを提供する。【解決手段】タイヤは、タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝２２と、周方向溝を挟んで配置される一対の溝壁２２Ａ、２２Ｂと、を有する。周方向溝の溝底２２Ｃは、トレッド幅方向に所定の振幅を有するジグザグ状であって、周方向溝の溝幅Ｗ２２は、一方の溝壁が他方の壁に向かって突出する突出領域ＲＰにおいて、タイヤ径方向Ｒにおいて変化し、溝底よりも接地面の方が長い。【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤに関する。

タイヤの接地面には、タイヤ周方向に延びる複数の溝が形成されている。例えば、特許文献１には、タイヤ幅方向中央に位置し、直線状にタイヤ周方向に延びる溝と、当該溝よりもタイヤ幅方向外側に位置し、ジグザグ状にタイヤ周方向に延びる溝と、が形成されたタイヤが開示されている。タイヤ周方向に対して傾斜するジグザグ状の溝が形成されていることにより、エッジ効果を発揮し、特にウェット時のタイヤ制動性が向上する。

特開２００６−１６０１９５号公報

しかし、上述のタイヤには、以下の問題点があった。
ジグザグ状にタイヤ周方向に延びる溝は、直線状にタイヤ周方向に延びる溝と比較して、溝内に入り込んだ水がタイヤ周方向に移動し難い。よって、特許文献１のタイヤは、直線状にタイヤ周方向に延びる溝を有するタイヤと比較して、溝外に抜け難く、排水性が低い。排水性の低下によって、ウェット時のタイヤ制動性を十分に高めることができないことがある。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、タイヤのエッジ効果を高めつつ、排水性を高め、ウェット時の制動性を高めることができるタイヤを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本開示に係るタイヤは、路面に接地する接地面を有するトレッド部と、前記トレッド部に形成され、タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝と、前記周方向溝を挟んで配置される一対の溝壁と、を有するタイヤであって、前記周方向溝の溝底は、トレッド幅方向に所定の振幅を有するジグザグ状であって、前記周方向溝の溝幅は、一方の溝壁が他方の溝壁に向かって突出する突出領域において、前記タイヤ径方向において変化し、前記溝底よりも接地面の方が長いことを要旨とする。

本発明の特徴によれば、タイヤのエッジ効果を高めつつ、排水性を高め、ウェット時の制動性を高めることができるタイヤを提供することができる。

本実施の形態に係るタイヤのトレッド部に設けられるパターンの展開図である。 図１に示すタイヤの一部断面図である。図２（ａ）は、Ａ−Ａ断面の模式断面図であり、図２（ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面の模式断面図であり、図２（ｃ）は、Ｃ−Ｃ断面の模式断面図である。 実施の形態に係るタイヤの変形例を示す断面図である。 変形例に係るタイヤのトレッド部に設けられるパターンの展開図である。 図４に示すタイヤの一部断面図である。図５（ａ）は、Ｄ−Ｄ断面の模式断面図であり、図５（ｂ）は、Ｅ−Ｅ断面の模式断面図であり、図５（ｃ）は、Ｆ−Ｆ断面の模式断面図である。

次に、本発明に係るタイヤの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

本実施形態においては、（１）トレッド部の全体構成、（２）周方向溝の詳細構成、（３）作用・効果、（４）その他の実施形態、及び（５）実施例について説明する。

（１）トレッド部の全体構成
図１は、実施形態に係るタイヤ１を構成するトレッド部１２の展開図である。図１に示すタイヤの一部断面図である。図２（ａ）は、Ａ−Ａ断面の模式断面図であり、図２（ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面の模式断面図であり、図２（ｃ）は、Ｃ−Ｃ断面の模式断面図である。

タイヤ１は、路面に接地する接地面１２Ａを有するトレッド部１２を備える。トレッド部１２には、タイヤ周方向Ｃに延びる５本の周方向溝が形成されている。トレッド部１２は、周方向溝によってトレッド幅方向に区画され、トレッド幅方向に隣接する複数のリブを有する。複数の周方向溝は、接地面１２Ａからタイヤ径方向Ｒ内側に向かって凹んでおり、タイヤ周方向Ｃに曲がりつつ連続して形成されている。各周方向溝の溝底は、トレッド部１２の平面視においてジグザグ形状である。

周方向溝は、トレッド部１２のトレッド幅方向Ｗの中心に配置された第１周方向溝２１と、第１周方向溝２１よりもトレッド幅方向外側にそれぞれ位置する第２周方向溝２２及び第３周方向溝２３と、第２周方向溝２２よりもトレッド幅方向外側に位置する第４周方向溝２４と、第３周方向溝２３よりもトレッド幅方向外側に位置する第５周方向溝２５と、を有する。

第１周方向溝２１は、タイヤ赤道線ＣＬ上に配置される。なお、タイヤ赤道線は、タイヤ１のトレッド幅方向Ｗの中心を通り、タイヤ周方向に延びる線である。周方向溝は、隣接するリブの壁面である溝壁及び溝底によって囲まれた空間である。例えば、第２周方向溝を隔成する溝壁は、図１において第１周方向溝よりも左側に位置する第１溝壁２２Ａと、第１周方向溝よりも右側に位置する第２溝壁２２Ｂと、を有する。

なお、周方向溝は、トレッド部１２が接地してリブが圧縮変形しても溝が閉じることがないように溝幅が設定されている。また、これらの周方向溝は、ウェット路面走行時の排水性を確保するために、トレッド部１２において最も溝深さが深くなるように設定されている。

なお、図中の符号１２Ｅは、トレッド部１２の巾方向最外側の端部であるトレッド端を示している。このトレッド端１２Ｅは、タイヤ１をＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（２００９年度版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％の内圧を充填し、最大負荷能力を負荷したときのトレッド幅方向最外の接地部分を指す。使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

（２）周方向溝の詳細構成
第１周方向溝２１、第２周方向溝２２、及び第３周方向溝２３は、一方の溝壁が他方の溝壁に向かって突出する突出領域ＲＰにおいて、周方向溝のトレッド幅方向における長さである溝幅がタイヤ径方向において変化している。突出領域ＲＰとは、第１溝壁が、第１溝壁と対向して配置される第２溝壁に向かって突出する領域、及び第２溝壁が、第２溝壁と対向して配置される第１溝壁に向かって突出する領域であり、図１に示すトレッド部の平面視において溝壁の形状が山形状の領域である。図１において、突出領域ＲＰの一部に斜線を付して示す。なお、以下の説明において、第１周方向溝２１、第２周方向溝２２及び第３周方向溝２３の構造は、略同等であるため、説明の便宜上、第２周方向溝について例示的に説明する。

突出領域ＲＰは、タイヤ周方向において間隔を空けて位置する。図２（ａ）は、タイヤ周方向において突出領域と突出領域との間の領域（突出領域間の領域）の第２周方向溝２２の断面図である。突出領域間の領域において、第２周方向溝を挟んで配置される第１溝壁２２Ａ及び第２溝壁２２Ｂは、タイヤ径方向に沿って直線状に延びている。突出領域間の領域において、第２周方向溝２２の溝幅Ｗ２２は、タイヤ径方向Ｒにおいて溝底に行くほど狭くなる。

図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、突出領域を含む領域の第２周方向溝２２の断面図である。突出領域において、第２周方向溝２２を挟んで配置される第１溝壁２２Ａ及び第２溝壁２２Ｂの一方は、タイヤ径方向に沿って直線状に延びる部分と、トレッド幅方向に延びる部分と、を有しており、断面視において段差が形成されている。

より詳細には、第２周方向溝２２は、溝底２２Ｃからタイヤ径方向外側に向かう所定範囲に位置する第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１よりもタイヤ径方向Ｒ外側に位置する第２領域Ｒ２と、を有する。第２領域Ｒ２の溝幅ＷＲ２は、第１領域の溝幅ＷＲ１よりも長い。この第１領域の溝幅と第２領域の溝幅の違いによって、第２周方向溝２２に段差が形成されている。第２周方向溝の溝底を含む第１領域の溝幅は、タイヤ周方向において一定であり、第２周方向溝の接地面を含む第２領域の溝幅は、突出領域と突出領域以外の部分とにおいて異なる。

換言すると、第２周方向溝は、突出領域において底上げされている。底上げされた領域は、トレッド部の平面視において、溝壁の山形状の部分とタイヤ周方向に延びる仮想線ＦＬ１とによって囲まれた領域である。

なお、図３に示すように、本実施の形態の第２周方向溝は、第２領域の溝壁が直線状に延びているが、第２領域の溝壁が第１領域の溝壁に向かう傾斜面であってもよい（図３（ａ）参照）。また、第２周方向溝の溝壁は、第１領域と第２領域の境界で変化せず、接地面から溝底に向かう傾斜面であってもよい（図３（ｂ）参照）。図３（ａ）及び（ｂ）は、図２（ｂ）の断面を基準とした変形例である。当該変形例に示すように、周方向溝は、突出領域において、少なくとも接地面の溝幅が溝底の溝幅よりも長く構成されていればよい。

（３）作用・効果
周方向溝をジグザグ状にすることにより、タイヤのエッジ効果を高め、タイヤの制動性を高めることができる。しかし、ジグザグ状の振幅を大きくすると、周方向溝においてタイヤ周方向に直線状に延びる空間が狭くなることがある。例えば、図１に示すように、周方向溝の溝底において、第１壁部と第２壁部との間で直線状に延びる空間の幅Ｘ１は、第１壁部の山形の頂点と第２壁部の山形の頂点の間の幅となる。幅Ｘ１は、周方向溝の溝幅よりも短く、溝内に入り込んだ水がタイヤ周方向に流れにくく、排水性を確保し難いことがある。

しかし、周方向溝の溝幅は、突出領域において、タイヤ径方向において変化し、溝底よりも接地面の方が長い。よって、周方向溝の接地面において、第１壁部と第２壁部との間で直線状に延びる空間の幅Ｘ２は、幅Ｘ１よりも長く、溝内に入り込んだ水がタイヤ周方向に流れ易くなり、排水性を確保することができる。よって、タイヤのエッジ効果を維持しつつ、排水性を高め、ウェット時の制動性を高めることができる。

また、タイヤのエッジ効果を確保しつつ、タイヤの排水性を高めるためには、周方向溝のジグザグ形状を維持した状態で溝幅を長くする（第１溝壁と第２溝壁との間の距離を長くする）ことが考えられる。しかし、周方向溝の全体にわたって溝幅を長くすると、トレッド部を構成するゴムのボリュームが低下し、トレッド部の剛性が低下するおそれがある。しかし、周方向溝の全体の溝幅を変化させずに、突出領域、かつタイヤ径方向における一部の領域において周方向溝の溝幅を長くするため、トレッド部全体の剛性の低下を抑制しつつ、排水性を高めることができる。

（４）その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。

図４及びは、変形例に係るタイヤを示している。なお、以下の説明において、実施の形態と同様の構成については同符号を用いて説明を省略する。変形例に係るタイヤの第１周方向溝２１、第２周方向溝２２、及び第３周方向溝は、実施の形態のタイヤ同様に、一方の溝壁が他方の溝壁に向かって突出する突出領域において、溝のトレッド幅方向における長さである溝幅がタイヤ径方向において変化している。

変形例のタイヤの突出領域ＲＰは、平面視における第１溝壁の山形の頂点から第１溝壁の谷形の底部にかけて設けられている。周方向溝の第１溝壁側と周方向溝の第２溝壁側のそれぞれにおいて、突出領域が隣接して配置されている。

図５（ａ）は、Ｄ−Ｄ断面の模式断面図であり、図５（ｂ）は、Ｅ−Ｅ断面の模式断面図であり、図５（ｃ）は、Ｆ−Ｆ断面の模式断面図である。溝壁は、タイヤ径方向に対して傾斜しており、溝底２２Ｃから接地面１２Ａに向かって対向する溝壁から離間する方向に延びる。変形例に係るタイヤによっても、周方向溝内にタイヤ周方向に連続して延びる空間を広くし、排水性を高めることができる。よって、タイヤのエッジ効果を高めつつ、排水性を高め、ウェット時の制動性を高めることができる。

また、実施の形態及び変形例に係るタイヤは、第１周方向溝２１、第２周方向溝２２、及び第３周方向溝が、突出領域において溝幅がタイヤ径方向において変化しているが、この構成に限られない。例えば、第１周方向溝２１、第２周方向溝２２、及び第３周方向溝のみならず、全ての周方向溝が突出領域において溝幅がタイヤ径方向において変化するように構成されていてもよいし、タイヤ赤道線に位置する第１周方向溝のみが突出領域において溝幅がタイヤ径方向において変化するように構成されていてもよい。

（５）実施例
実施例１及び実施例２に係るタイヤと比較例１に係るタイヤを用いて、タイヤの制動性について評価した。タイヤの制動性の評価は、実施の形態に係るトレッドパターンを基本構造とし、サイズ145R12 6PRのタイヤを用いた。各タイヤの溝壁の振幅（溝壁の山形の頂点と谷形の底部とのトレッド幅方向における距離）は、３．６ｍｍである。実施例１に係るタイヤは、突出領域の幅を２．６ｍｍとし、実施例２に係るタイヤは、突出領域の幅を１．６ｍｍとした。また、比較例に係るタイヤは、溝幅がタイヤ径方向において一定である。

タイヤ制動性の評価は、各タイヤを標準リムに組み込み内圧を車両設定条件のフロント260kPa,リア350kPaに調整したのち実車に装着し、乗員２名とした荷重条件（最大負荷能力の70％荷重）の下でウェット路面を走行し、比較例に係るタイヤの制動距離を１００としたときの指数で表示し、その指数が大きいほど良好であることを示す。

当該評価結果から、突出領域において溝幅を長くすることにより、制動性が高くなることがわかった。また、溝幅を長くする突出領域の幅が１．６ｍｍのタイヤと、２．６ｍｍのタイヤの制動距離（指数）が変化しないことから、溝壁の振幅が３．６ｍｍのタイヤにおいては、接地面の溝幅を、溝底の溝幅よりも突出領域において１．６ｍｍ以上長くすることが好ましいことがわかった。更に、本出願人が種々検討した結果、突出領域の幅が１．０ｍｍ以上において効果を発揮できることがわかった。

この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１：タイヤ、１２：トレッド部、１２Ａ：接地面、１２Ｅ：トレッド端、２１：第１周方向溝、２２：第２周方向溝、２３：第３周方向溝、２４：第４周方向溝、２５：周方向溝、２２Ａ：第１溝壁、２２Ｂ、第２溝壁、２２Ｃ：溝底、Ｃ：タイヤ周方向、Ｒ：タイヤ径方向、Ｗ：トレッド幅方向

Claims (4)

1. 路面に接地する接地面を有するトレッド部と、
   前記トレッド部に形成され、タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝と、
   前記周方向溝を挟んで配置される一対の溝壁と、を有するタイヤであって、
   前記周方向溝の溝底は、トレッド幅方向に所定の振幅を有するジグザグ状であって、
   前記周方向溝の溝幅は、一方の溝壁が他方の溝壁に向かって突出する突出領域において、タイヤ径方向において変化し、前記溝底よりも接地面の方が長い、タイヤ。
2. 前記溝壁は、前記タイヤ径方向に対して傾斜しており、前記溝底から前記接地面に向かって対向する溝壁から離間する方向に延びる、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記周方向溝は、前記溝底から前記タイヤ径方向外側に向かう所定範囲に位置する第１領域と、前記第１領域よりも前記タイヤ径方向外側に位置する第２領域と、を有し、
   前記第２領域の溝幅は、前記第１領域の溝幅よりも長く、
   前記タイヤ周方向に対して直交し、かつ前記トレッド幅方向に延びる断面視において、前記周方向溝には段差が形成されている、請求項１に記載のタイヤ。
4. 前記周方向溝は、前記トレッド幅方向中央に配置されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載のタイヤ。

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