JP2014213639A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】低燃費性能と高い操縦安定性能とを両立した空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】センター主溝１２ａの間に区画された中央陸部１４ａと、ショルダー主溝１２ｂとセンター主溝１２ａとの間に区画された一対の中間陸部１４ｂと、ショルダー主溝１２ｂのタイヤ幅方向外側Ｂ１に形成された一対のショルダー陸部１６とを備える。中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂは、一対のショルダー陸部１６の接地面１７を滑らかに結ぶ基本トレッドプロファイルラインＬよりタイヤ径方向外方Ｃ１へ膨出し、中間陸部１４ｂの頂部１４ｂ−１の半径が中央陸部１４ａの頂部１４ａ−１の半径以下で、かつ、中間陸部１４ｂの厚さＴ２が中央陸部１４ａの厚さＴ１より大きいことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤには、操縦安定性、低燃費性等の性能が求められており、これらの性能を向上するために種々の方策がとられている。

例えば、下記特許文献１には、トレッド部のセンター部分をタイヤ径方向外方へ膨出させて、通常走行時などの低荷重時にはトレッド部のセンター部分だけが接地するようなタイヤプロファイルを採用した空気入りタイヤが開示されている。

下記特許文献２には、タイヤ周方向に延びる複数の周方向主溝と、該周方向主溝により区画されたリブとをトレッド部に有する空気入りタイヤにおいて、ショルダーリブの表面の、タイヤ内側を中心とする半径の外輪郭線より径方向外側に周方向主溝間に形成されるリブを膨出させた空気入りタイヤが開示されている。

下記特許文献３には、トレッド部にタイヤ赤道の両側でタイヤ周方向に連続して延びる一対の主溝を設け、一対の主溝の相互間にタイヤ周方向に連なるセンターリブを区画した空気入りタイヤにおいて、センターリブを除いて両側接地端を含むトレッド表面を滑らかに結ぶ仮想トレッドプロファイルラインよりタイヤ径方向外方にセンターリブを膨出させた空気入りタイヤが開示されている。

また、下記特許文献４には、周方向に延びる複数本の主溝によってトレッド部を、一対の外側領域と、中央領域と、外側領域と中央領域との間に位置する一対の中間領域とに幅方向に５分割し、中間領域に径方向外方に突出する突出部を設けた空気入りタイヤが開示されている。

特開２００７−６９６６５号公報 特開２００５−２６３１８０号公報 特開２００５−３１９８９０号公報 特開昭６２−２４１７０９号公報

しかしながら、特許文献１〜３のようにトレッド部のタイヤ幅方向中央部をタイヤ径方向外方へ膨出させると、接地面積の拡大により操縦安定性が向上するが、タイヤ幅方向中央部の接地長が他の部分に比べて大きくなり、転がり抵抗が増加する問題がある。

また、特許文献４のようにトレッド部の外側領域と中央領域との間に位置する中間領域のみをタイヤ径方向外方へ膨出させると、低荷重時に中間領域しか接地せず接地面積が小さくなり操縦安定性が低下する問題がある。

本発明はこのような問題を考慮してなされたものであり、低燃費性能と高い操縦安定性能とを両立した空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延びる一対のセンター主溝と、前記一対のセンター主溝のタイヤ幅方向外側に設けられたタイヤ周方向に延びる一対のショルダー主溝と、前記一対のセンター主溝の間に区画された中央陸部と、前記ショルダー主溝と前記センター主溝との間に区画された一対の中間陸部と、前記一対のショルダー主溝のタイヤ幅方向外側に形成された一対のショルダー陸部とをトレッド部に備える空気入りタイヤにおいて、規定内圧を充填した状態で、前記中央陸部及び前記中間陸部は、前記一対のショルダー陸部の接地面を滑らかに結ぶ基本トレッドプロファイルラインよりタイヤ径方向外方へ膨出し、前記中間陸部の厚さが、前記中央陸部の厚さより大きく、前記中間陸部の頂部の半径が、前記中央陸部の頂部の半径以下であることを特徴とする。

本発明の好ましい態様といて、前記中央陸部は、基本トレッドプロファイルラインから膨出する膨出量が、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であってもよい。また、他の態様として、前記中央陸部の頂部の半径と前記中間陸部の頂部の半径との差が０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であってもよい。

本発明によれば、規定内圧を充填した状態で、中間陸部の厚さが、中央陸部の厚さより大きく、中間陸部の頂部の半径が、前記中央陸部の頂部の半径以下であることにより、中央陸部及び中間陸部における接地面積が大きくなり操縦安定性を向上するとともに、中央陸部と中間陸部の接地長が同程度となり転がり抵抗を低下することができ、低燃費性能と高い操縦安定性能とを両立することができる。

第１実施形態に係る空気入りタイヤの半断面図である。 第１実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 図１の一部を拡大したトレッド部の要部拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド幅方向での半断面図であり、リム４０に装着して規定の内圧を充填した状態を示している。

この空気入りタイヤは、左右一対のビード部１と、左右のビード部１の各々からタイヤ径方向外側Ｃ１へ延びる左右一対のサイドウォール部２と、左右のサイドウォール部２の各々の外周端に連なるトレッド部１０と、一対のビード部１の間に架け渡されるように配設されたカーカス３とを備えたラジアルタイヤである。

ビード部１には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビードコア１ａと、ビードコア１ａのタイヤ径方向外側Ｃ１に位置する断面三角形状のビードフィラー１ｂとが埋設されている。

カーカス３は、ビードコア１ａ及びビードフィラー１ｂを挟み込むように巻き上げられ、その端部がビードコア１ａ及びビードフィラー１ｂに係止されている。カーカス３の内側には、空気圧を保持するためのインナーライナー４が配設されている。

トレッド部１０におけるカーカス３の外周側には、２層以上のゴム被覆スチールコード層からなるベルト５が設けられている。このベルト５はカーカス３の外周でトレッド部１０を補強する。

トレッド部１０の表面には、図２に示すように、タイヤ周方向Ａに沿って延びる４本の主溝１２が設けられている。具体的には、主溝１２は、タイヤ赤道Ｄを挟んで両側に配された一対のセンター主溝１２ａと、一対のセンター主溝１２ａのタイヤ幅方向外側Ｂ１に設けられた一対のショルダー主溝１２ｂとから構成されている。

上記の４本の主溝１２により、トレッド部１０には、２本のセンター主溝１２ａの間に中央陸部１４ａが形成され、センター主溝１２ａとショルダー主溝１２ｂとの間に中間陸部１４ｂが形成され、２本のショルダー主溝１２ｂのタイヤ幅方向外側Ｂ１にショルダー陸部１６が形成されている。

ショルダー陸部１６には、タイヤ周方向Ａに対して交差する方向に延びる複数の横溝１８がタイヤ周方向Ａに所定間隔をおいて設けられている。横溝１８は、トレッド接地端Ｅよりもタイヤ幅方向内側Ｂ２から当該接地端Ｅを越えて、タイヤ幅方向外側Ｂ１に延びる溝である。この横溝１８は、トレッド側縁に開口し、ショルダー主溝１２ｂに開口しないように、ショルダー陸部１６内で終端している。

図２に示すように、中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂは、タイヤ周方向Ａに分断されておらずタイヤ周方向Ａに連続しており、ショルダー陸部１６は、タイヤ周方向Ａに対して交差する方向に延びる複数の横溝１８がタイヤ周方向Ａに所定間隔をおいて設けられている。なお、中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂは、横溝によって区画されたブロックがタイヤ周方向Ａに複数並んだブロック列であってもよく、また、ショルダー陸部１６は、タイヤ周方向Ａに分断されておらずタイヤ周方向Ａに連続していてもよい。

中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂは、図１及び図３に示すように、基本トレッドプロファイルラインＬよりタイヤ径方向外方Ｃ１へ膨出している。

より詳細には、基本トレッドプロファイルラインＬは、複数の円弧が共通の接線を持つ接点において接続され、タイヤに規定内圧を充填した状態で一対のショルダー陸部１６の接地面１７を滑らかに結ぶ曲線である。中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂは、幅方向Ｂの中央部が基本トレッドプロファイルラインＬよりタイヤ径方向外方Ｃ１へ最も突出するように膨出している。これにより、中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂの接地面１５ａ，１５ｂは、幅方向Ｂの中央部に頂部１４ａ−１、１４ｂ−１が位置する円弧状をなしている。

このように接地面１５ａ，１５ｂが円弧状に湾曲する中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂは、規定内圧を充填した状態で、中間陸部１４ｂの頂部１４ｂ−１の半径（ビードヒールＦから中間陸部１４ｂの頂部１４ｂ−１までのタイヤ径方向Ｃの高さＲｍにリム径を加えた長さ）が、中央陸部１４ａの頂部１４ａ−１の半径（ビードヒールＦから中央陸部１４ａの頂部１４ａ−１までのタイヤ径方向Ｃの高さＲｃにリム径を加えた長さ）以下に設定されている。言い換えると、中間陸部１４ｂの頂部１４ｂ−１が、中央陸部１４ａの頂部１４ａ−１を通りタイヤ幅方向Ｂに延びる外径基準線Ｌｏよりタイヤ径方向外方Ｃ１に突出することがなく、外径基準線Ｌｏ上に位置する、あるいは、外径基準線Ｌｏよりタイヤ径方向内方Ｃ２に位置する（図３参照）。

更に、中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂは、中央陸部１４ａの厚さＴ１に比べて中間陸部１４ｂの厚さＴ２が大きく設けられている。ここで、本明細書において、中央陸部１４ａの厚さＴ１とは、中央陸部１４ａを区画する２本のセンター主溝１２ａのうち溝深さの深い一方のセンター主溝１２ａを通る基本トレッドプロファイルラインＬに平行な線Ｌｂ１から中央陸部１４ａの頂部１４ａ−１までの距離であり、中間陸部１４ｂの厚さＴ２とは、中間陸部１４ｂを区画するセンター主溝１２ａとショルダー主溝１２ｂのうち溝深さの深い一方の主溝を通る基本トレッドプロファイルラインＬに平行な線Ｌｂ２から中間陸部１４ｂの頂部１４ｂ−１までの距離である。

なお、図３に示すように、中央陸部１４ａを区画する２本のセンター主溝１２ａの溝深さが等しい場合、上記の線Ｌｂ１は２本のセンター主溝１２ａの溝底１２ａ−１を通ることになる。この場合に、線Ｌｂ１を２本のセンター主溝１２ａの溝底１２ａ−１を結ぶ直線で近似して中央陸部１４ａの厚さＴ１を定めても良い。

また、中間陸部１４ｂを区画するセンター主溝１２ａとショルダー主溝１２ｂの溝深さが等しい場合、上記の線Ｌｂ２はセンター主溝１２ａの溝底１２ａ−１とショルダー主溝１２ｂの溝底１２ｂ−１を通ることになる。この場合に、センター主溝１２ａの溝底１２ａ−１とショルダー主溝１２ｂの溝底１２ｂ−１を結ぶ直線で上記の線Ｌｂ２を近似して中間陸部１４ｂの厚さＴ２を定めても良い。

なお、中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂをタイヤ径方向外方Ｃ１へ膨出させる量（膨出量）は、中間陸部１４ｂの頂部１４ｂ−１の半径が、中央陸部１４ａの頂部１４ａ−１の半径以下で、かつ、中間陸部１４ｂの厚さＴ２が中央陸部１４ａの厚さＴ１より大きければ特に限定されない。例えば、中央陸部１４ａの膨出量が小さすぎると接地面積が減少して操縦安定性が低下し、中央陸部１４ａの膨出量が大きすぎると、タイヤ幅方向中央部の接地長が大きくなり、転がり抵抗が増加することから、中央陸部１４ａの膨出量を０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に設定することが好ましい。

また、中間陸部１４ｂの頂部１４ｂ−１の半径が、中央陸部１４ａの頂部１４ａ−１の半径より大きくなると（つまり、図１における高さＲｍが高さＲｃより大きくなると）、低荷重時に中間陸部１４ｂしか接地せず接地面積が小さくなり操縦安定性が低下する。一方、中央陸部１４ａの頂部１４ａ−１の半径と中間陸部１４ｂの頂部１４ｂ−１の半径との差δ（つまり、図１における高さＲｃと高さＲｍとの差（Ｒｃ−Ｒｍ））が大きすぎると、タイヤ幅方向中央部の接地長が他の部分に比べて大きくなり、転がり抵抗が増加することから、この高さの差δを０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下に設定することが好ましい。

また、本実施形態では、中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂの接地圧分布が不均一となり転がり抵抗が悪化するのを防ぐため、中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂにおいて最も径方向外方Ｃ１へ突出する頂部１４ａ−１、１４ｂ−１を、接地面１５ａ，１５ｂのタイヤ幅方向Ｂの中央を中心として接地面１５ａ，１５ｂの全幅の３０％の範囲内に設けることが好ましい。

以上のように実施形態の空気入りタイヤでは、規定内圧を充填した状態で、中間陸部１４ｂの厚さＴ２が中央陸部１４ａの厚さＴ１より大きく、中間陸部１４ｂの頂部１４ｂ−１の半径が、中央陸部１４ａの頂部１４ａ−１の半径以下に設定されているため、中央陸部１４ａと中間陸部１４ｂの接地長を均一に保ちつつ、中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂにおける接地面積を大きくすることができ、低燃費性能と高い操縦安定性能とを両立することができる。

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１、２、及び比較例１〜３の乗用車用空気入りラジアルタイヤ（１９５／６５Ｒ１５）を試作した。これらの各試作タイヤは、基本的なトレッドパターンとタイヤ内部構造は同一とし、表１に示す諸元を変更して作製したものである。

具体的には、実施例１、２は、中間陸部１４ｂの厚さＴ２が中央陸部１４ａの厚さＴ１より大きく、かつ、中間陸部１４ｂの頂部１４ｂ−１の半径が、中央陸部１４ａの頂部１４ａ−１の半径以下（つまり、中央陸部１４ａと中間陸部１４ｂの高さの差δ（＝Ｒｃ−Ｒｍ）≧０）となるように、中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂを基本トレッドプロファイルラインＬから膨出させている空気入りタイヤの例である。

比較例１は、中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂを基本トレッドプロファイルラインＬから膨出させない空気入りタイヤの例である。比較例２は、中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂを基本トレッドプロファイルラインＬから膨出させているが、中間陸部１４ｂの厚さＴ２が中央陸部１４ａの厚さＴ１より小さい空気入りタイヤの例である。比較例３は、中間陸部１４ｂの厚さＴ２が中央陸部１４ａの厚さＴ１より大きくなるように中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂを基本トレッドプロファイルラインＬから膨出させているが、中間陸部１４ｂの頂部１４ｂ−１の半径が、中央陸部１４ａの頂部１４ａ−１の半径より大きい（つまり、中央陸部１４ａと中間陸部１４ｂの高さの差δ（＝Ｒｃ−Ｒｍ）＜０）空気入りタイヤの例である。

実施例１、２及び比較例１〜３の各空気入りタイヤについてコーナリングパワー（操縦安定性）と転がり抵抗性能（低燃費性能）を評価した。評価方法は以下のとおりである。

・コーナリングパワー：直径が２５００ｍｍのドラム試験機を使用し、低荷重時（ＪＡＴＭＡ規定の最大荷重の４５％）における試験タイヤに発生するコーナリングフォースを測定し、スリップ角１°におけるコーナリングパワーを求めた。比較例１の結果を１００として指数評価し、数値が大きいほどコーナリングパワーが大きく操縦安定性能が優れることを示す。

・転がり抵抗：転がり抵抗試験機を用いて、タイヤ内圧２００ｋＰａ、リムサイズ１５×６ＪＪ、荷重４．２ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件下で、低荷重時（ＪＡＴＭＡ規定の最大荷重の４５％）におけるタイヤの転がり抵抗を測定した。比較例１を１００とした指数で表示し、指数が小さいほど、転がり抵抗が小さく、低燃費性に優れることを意味する。

結果は、表１に示すとおりであり、比較例１に対して中間陸部１４ｂの厚さＴ２が中央陸部１４ａの厚さＴ１より小さい比較例２では、低荷重時のコーナリングパワーが向上し操縦安定性が向上したが、低荷重時の転がり抵抗が大きくなり低燃費性能が悪化した。

また、比較例１に対して中間陸部１４ｂの頂部１４ｂ−１の半径が、中央陸部１４ａの頂部１４ａ−１の半径より大きい比較例３では、低荷重時の転がり抵抗が大きくなり低燃費性能が悪化し、低荷重時のコーナリングパワーが低下し操縦安定性が悪化した。

これに対して、比較例１に対して中間陸部１４ｂの厚さＴ２が中央陸部１４ａの厚さＴ１より大きく、かつ、中間陸部１４ｂの頂部１４ｂ−１の半径が、中央陸部１４ａの頂部１４ａ−１の半径以下になるように、中央陸部１４ａ及び中間陸部１４ｂを基本トレッドプロファイルラインＬから膨出させている実施例１、２では、低荷重時において低燃費性能の悪化を抑えつつ操縦安定性が向上していた。

１…ビード部
１ａ…ビードコア
１ｂ…ビードフィラー
２…サイドウォール部
３…カーカス
４…インナーライナー
５…ベルト
１０…トレッド部
１２…主溝
１２ａ…センター主溝
１２ａ−１…溝底
１２ｂ…ショルダー主溝
１２ｂ−１…溝底
１４ａ…中央陸部
１４ａ−１…頂部
１４ｂ…中間陸部
１４ｂ−１…頂部
１５ａ…接地面
１６…ショルダー陸部
１７…接地面
１８…横溝
４０…リム

Claims (3)

1. タイヤ周方向に延びる一対のセンター主溝と、前記一対のセンター主溝のタイヤ幅方向外側に設けられたタイヤ周方向に延びる一対のショルダー主溝と、前記一対のセンター主溝の間に区画された中央陸部と、前記ショルダー主溝と前記センター主溝との間に区画された一対の中間陸部と、前記一対のショルダー主溝のタイヤ幅方向外側に形成された一対のショルダー陸部とをトレッド部に備える空気入りタイヤにおいて、
   規定内圧を充填した状態で、
   前記中央陸部及び前記中間陸部は、前記一対のショルダー陸部の接地面を滑らかに結ぶ基本トレッドプロファイルラインよりタイヤ径方向外方へ膨出し、
   前記中間陸部の頂部の半径が前記中央陸部の頂部の半径以下で、かつ、前記中間陸部の厚さが前記中央陸部の厚さより大きいことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記中央陸部は、基本トレッドプロファイルラインから膨出する膨出量が、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記中央陸部の頂部の半径と前記中間陸部の頂部の半径との差が０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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