JP2015020468A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ブロック上にＶ字溝とＵ字溝とを周方向に交互に配置し、且つ長さの順に並べることで、周方向の接地圧を均一化し、制動性能の向上した空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッドに設けられた３本以上の周方向主溝と、前記周方向主溝と交差するラグ主溝と、前記周方向溝と前記ラグ主溝とで区画されたブロック陸部と、前記ブロック陸部に設けられ、Ｖ字断面に加工されたＶ字ラグ溝と、前記ブロック陸部に設けられ、Ｕ字断面に加工されたＵ字ラグ溝と、を備え、前記ブロック陸部に合計３本以上設けられ、互いに長さの異なる前記第Ｖ字ラグ溝と前記Ｕ字ラグ溝とは周方向に交互に配置され、長さ順に配列された空気入りタイヤ。【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤにおける制動性能の改良対応のために、例えばセカンドブロック上に断面形状をＶ字型に加工し、溝の断面をテーパ状としたラグ溝を設けた構成が、制動性向上に対して効果があることが既にわかっている（例えば、特許文献１〜６参照）。特にＶ字溝は排水性に優れ、ウエット路面での操縦性が向上する優れた特徴を備えている。

しかし、Ｖ字溝の近傍では従来のＵ字溝に比べてゴムの断面積が小さく、ブロック剛性が低いために、例えばセカンドブロックのラグ溝においてＶ字溝を使用すると、Ｖ字溝の近傍で、陸部全体で周方向の接地圧不均一化が起こってしまうケースがある。

このため、いわゆるヒール＆トウ偏摩耗などを誘発し、十分な制動性能が発揮されていなかった虞がある。

特開２００６−５６４０５号公報 特開２００４−３３０８１２号公報 特表２００１−５０８７２５号公報 特開昭６２−８５７０４号公報 特開２０００−１５８９１６号公報 特開２０００−１６８３１７号公報

本発明は上記事実を考慮し、ブロック陸部の周方向の接地圧を均一化し、制動性能の向上した空気入りタイヤを提供することを目的とする。

請求項１に記載の空気入りタイヤは、トレッドに設けられた３本以上の周方向主溝と、前記周方向主溝と交差するラグ主溝と、前記周方向溝と前記ラグ主溝とで区画されたブロック陸部と、前記ブロック陸部に設けられ、Ｖ字断面に加工されたＶ字ラグ溝と、前記ブロック陸部に設けられ、Ｕ字断面に加工されたＵ字ラグ溝と、を備え、前記ブロック陸部に合計３本以上設けられ、互いに長さの異なる前記第Ｖ字ラグ溝と前記Ｕ字ラグ溝とは周方向に交互に配置され、長さ順に配列されたことを特徴とする。

請求項１に記載の空気入りタイヤでは、ブロック上にＶ字溝とＵ字溝とを周方向に交互に配置し、且つその長さ順に周方向に配列することで、ブロック陸部の周方向の接地圧を均一化し、制動性能の向上した空気入りタイヤとすることができる。

請求項２に記載の空気入りタイヤは、１個の前記ブロック陸部において前記Ｕ字溝および前記Ｖ字溝は合計３本であり、前記Ｕ字溝および前記Ｖ字溝のうち最も短いラグ溝の長さは最も長いラグ溝の長さの３０〜４０％であることを特徴とする。

請求項２に記載の空気入りタイヤでは、最も短い溝の長さを最も長い溝の長さの３０〜４０％としたことで、ブロック陸部の剛性を大きすぎることなく小さ過ぎることなく適正化し、操縦安定性や乗り心地性能を向上させることができる。

請求項３に記載の空気入りタイヤは、１個の前記ブロック陸部において前記Ｕ字溝および前記Ｖ字溝は合計３本であり、前記Ｕ字溝および前記Ｖ字溝のうち２番目に長いラグ溝の長さは最も長いラグ溝の長さの６０〜８０％であることを特徴とする。

請求項３に記載の空気入りタイヤでは、２番目に長い溝の長さを最も長い溝の長さの６０〜８０％としたことで、ブロック陸部の剛性を大きすぎることなく小さ過ぎることなく適正化し、操縦安定性や乗り心地性能を向上させることができる。

請求項４に記載の空気入りタイヤは、前記Ｕ字溝および前記Ｖ字溝のうち最も長いラグ溝だけが前記ブロック陸部をタイヤ幅方向に貫通することを特徴とする。

請求項４に記載の空気入りタイヤでは、最も長い溝だけがブロック陸部をタイヤ幅方向に貫通する構造としたことで、ブロック陸部からタイヤ幅方向外側への排水性を高めることができる。

請求項５に記載の空気入りタイヤは、前記Ｖ字溝は開口幅が底面の幅よりも２ｍｍ〜１０ｍｍ広いことを特徴とする。

請求項５に記載の空気入りタイヤでは、Ｖ字溝は開口幅が底面の幅よりも２ｍｍ〜１０ｍｍ広い構造としたことで、ブロック剛性の低下を最小限に抑えながらエッジ効果を向上させ、タイヤの制動性能と排水性を高めることができる。

請求項６に記載の空気入りタイヤは、前記Ｖ字溝および前記Ｕ字溝の深さは、前記ラグ主溝の深さの８１％以上であることを特徴とする。

請求項６に記載の空気入りタイヤでは、Ｖ字溝およびＵ字溝の深さを、ラグ主溝の深さの８１％以上としたことで、踏面の摩耗が進んでも溝を残すことで外観を向上させることができる。

請求項７に記載の空気入りタイヤは、前記ブロック陸部はタイヤ幅方向端のショルダーブロックの幅方向内側に設けられたセカンドブロックであることを特徴とする。

請求項７に記載の空気入りタイヤでは、Ｖ字溝を設けたブロック陸部をセカンドブロックとしたことで、ショルダーブロックにＶ字溝を設ける構造に比較して制動性能の高い構造とすることができる。

請求項８に記載の空気入りタイヤは、前記ラグ溝のうち、最も長い１本を除く溝は、タイヤ幅方向外側の前記周方向主溝に連通することを特徴とする。

請求項８に記載の空気入りタイヤでは、Ｕ字溝およびＶ字溝は、タイヤ幅方向外側の周方向主溝に連通する構造とすることによって、ブロック陸部からタイヤ幅方向外側への排水性を高めることができる。

本発明は、上記の構成としたのでブロック陸部の周方向の接地圧を均一化し、制動性能の向上した空気入りタイヤとすることができる。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの構造を示すトレッドの平面図である。 図１に示す空気入りタイヤの陸部に設けられたＵ字溝を溝長さ方向から見た断面図である。 図１に示す空気入りタイヤの陸部に設けられたＶ字溝を溝長さ方向から見た断面図である。 図１に示す空気入りタイヤの陸部に設けられたＵ字溝およびＶ字溝と、周方向主溝あるいはラグ主溝とを溝長さ方向から見た比較断面図である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤと従来のタイヤとの各種性能の対比を示す表である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの、第１のラグ溝と第３のラグ溝との長さの比が各種性能に及ぼす影響を示す表である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの、第１のラグ溝と第２のラグ溝との長さの比が各種性能に及ぼす影響を示す表である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの、Ｖ字溝の角部面取り幅が各種性能に及ぼす影響を示す表である。 従来例に係る空気入りタイヤの構造を示すトレッドの平面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤの構造について説明する。

図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０のトレッド１２には、タイヤ赤道面ＣＬの車両装着時外側（図面矢印ＯＵＴ方向側が車両装着時外側）に第１の周方向主溝１４が形成され、タイヤ赤道面ＣＬを含むタイヤ幅方向中央に第２の周方向主溝１６が形成され、第２の周方向主溝１６の車両装着時内側に、第３の周方向主溝１８が形成されている。さらに、これら周方向溝と交わるようにラグ主溝４０が形成されている。

第１の周方向主溝１４の車両装着時外側には第１のショルダーブロック２０、第１の周方向主溝１４と第２の周方向主溝１６との間には第１の陸部２２、第２の周方向主溝１６と第３の周方向主溝１８との間には第２の陸部２４、第３の周方向主溝１８の車両装着時内側には第２のショルダーブロック部２６が夫々区画されている。

図１に示すように第１のショルダーブロック２０と第２のショルダーブロック部２６とはタイヤ赤道面ＣＬ上の一点に対して回転対称となるような形状とされており、同時に第１の陸部２２と第２の陸部２４もまたタイヤ赤道面ＣＬ上の一点に対して回転対称となるような形状とされている。

第１の陸部２２には、第１の陸部２２をタイヤ幅方向に横断（貫通）する第１のラグ溝２８と、第１の周方向主溝１４側からタイヤ赤道面ＣＬ側へ延びて第１の陸部２２内で終端する第２のラグ溝３０と、第１の周方向主溝１４側からタイヤ赤道面ＣＬ側へ延びて第１の陸部２２内で終端する第２のラグ溝３０より短い第３のラグ溝３２と、がこの順番に周方向に形成されている。

すなわち、第１のラグ溝２８は第１の周方向主溝１４から第１の陸部２２を横断し、第２の周方向主溝１６すなわちタイヤ赤道面ＣＬを含むタイヤ１０の幅方向中央側に連通する、上記３本のラグ溝の中では最も長いラグ溝である。

第２のラグ溝３０は、第１のラグ溝２８よりも短く、第１の周方向主溝１４から第１の陸部２２の中で終端し、第２の周方向主溝１６すなわちタイヤ赤道面ＣＬを含むタイヤ１０の幅方向中央側に連通していない。

第３のラグ溝３２は上記第２のラグ溝３０よりも更に短く、これも第１の周方向主溝１４から第１の陸部２２の中で終端し、第２の周方向主溝１６すなわちタイヤ赤道面ＣＬを含むタイヤ１０の幅方向中央側に連通していない。

ここで、上記第１のラグ溝２８、第２のラグ溝３０、第３のラグ溝３２はそれぞれ溝長さ方向から見た溝の断面がそれぞれＶ字形状、Ｕ字形状、Ｖ字形状とされている。ここでいうＶ字形状とは、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、Ｕ字溝の開口部分の角を削り、開口部分に向けて溝の幅が拡大した、いわゆるテーパ形状の溝であって、溝の底部でも一定の幅を保っている。

すなわち第２のラグ溝３０は図２に示すようにＵ字型の断面形状とされており、最も長い第１のラグ溝２８、および最も短い第３のラグ溝３２は図３（Ａ）または図３（Ｂ）に示すような、開口（トレッド面）に向けて溝幅が幅ｄずつ幅広となるように角部２８Ｅあるいは角部３２Ｅが加工されたＶ字型の断面形状とされている。

つまり第１の陸部２２には第１のラグ溝２８〜第３のラグ溝３２の３本のラグ溝が長さ順に周方向に並ぶように設けられ、それぞれＶ字断面、Ｕ字断面、Ｖ字断面と断面形状が交互に並ぶように設定されている。

このときＶ字断面形状とされたラグ溝２８、ラグ溝３２は図３（Ａ）に示すように角部２８Ｅまたは角部３２Ｅの面取り加工部分が底部２８Ｖまたは底部３２Ｖまで達していなくとも、図３（Ｂ）に示すように角部２８Ｅまたは角部３２Ｅの面取り加工部分が底部２８Ｖまたは底部３２Ｖまで達していてもよい。

また、第２の陸部２４は前述のように第１の陸部２２と回転対称となる形状であり、第１の陸部２２と同様に第１のラグ溝２８〜第３のラグ溝３２が設けられ、これもタイヤ赤道面ＣＬに対して回転対称となるように配置され、同様に断面がそれぞれＶ字形状、Ｕ字形状、Ｖ字形状とされている。

上記の構造とすることによって、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０のトレッド１２は、図９に示す従来の空気入りタイヤのトレッド１１２とは以下の点で異なる構成とされている。すなわち従来の陸部１２２にはラグ溝１３０が２本設けられており、周方向にＵ字溝、Ｖ字溝を交互に配列することはできない。このためＶ字溝の制動性は得られず、さらにラグ溝全部をＶ字溝とすれば陸部１２２のブロック剛性低下を招き、制動性が低下する虞がある。

（作用）

本実施形態の空気入りタイヤ１０は、トレッド１２に設けられた第１の陸部２２に第１のラグ溝２８〜第３のラグ溝３２を長さ順で設け、断面形状をそれぞれＶ字形状、Ｕ字形状、Ｖ字形状としたことにより、第１の陸部２２の接地圧を均一なものとし、結果としてタイヤの制動性能と耐摩耗性とを確保することができた。

すなわち、従来からタイヤの制動性能を改良するために、断面形状をＶ字形状に加工したラグ溝が設けられた陸部を備えたトレッド面の構造は存在していた。しかしＶ字形状にラグ溝を加工すれば断面積の縮小に伴い、陸部のブロック剛性が低下してしまう虞があった。

上記のブロック陸部のブロック剛性低下は、制動時にブロック陸部の表面が路面に対してノコギリ状に変形する、いわゆるヒール＆トゥ変形を起こし、接地圧の不均一を招く虞があり、制動性能や耐摩耗性に影響する懸念がある。

そこで本実施形態に係る空気入りタイヤ１０では、一個の第１の陸部２２において３本のラグ溝を設け、短いラグ溝から長いラグ溝まで長さの順に周方向に並べるように配置した。加えて短いラグ溝と長いラグ溝とはＶ字断面、これらに挟まれる中央のラグ溝はＵ字断面とした。

すなわち第１の陸部２２には長いラグ溝である第１のラグ溝２８、第１のラグ溝２８よりも短い第２のラグ溝３０、第２のラグ溝３０よりも短い第３のラグ溝３２が、この長さ順に周方向に並ぶように設けられ、それぞれの断面形状はＶ字断面、Ｕ字断面、Ｖ字断面とされている。

これによりブロック剛性低下の原因となりうるＶ字断面形状の、第１のラグ溝２８と第３のラグ溝３２とが、これらよりもブロック剛性の高いＵ字断面形状の、第２のラグ溝３０を周方向に挟むように設けられるため、ブロック剛性の高い部分すなわち第２のラグ溝３０の影響で第１の陸部２２全体のブロック剛性を確保することができる。

また、第１のラグ溝２８〜第３のラグ溝３２の長さを短〜長と長さ順に周方向に並べることにより、例えば長いラグ溝２本で短いラグ溝１本を挟む形状、または短いラグ溝２本で長いラグ溝１本を挟む形状に比較して、第１の陸部２２のブロック剛性をより均一に保つことが出来る。

さらに第１のラグ溝２８が第１の陸部２２をタイヤ幅方向に貫通（横断）し、周方向主溝１４、１６の両方に連通している構成とされたことで、排水性に優れウエット性能のよいタイヤとすることができる。

これにより図５に表で示すように、本実施形態においてはＵ字溝のみで構成されたラグ溝を備える従来例に比較して、第１のラグ溝２８と第３のラグ溝３２とをＶ字溝としたことでブロック剛性は低下したが、エッジ効果が改善されている。これにより、快適性と制動性・排水性に優れ、耐摩耗性もすぐれたタイヤとすることができた。

（試験例）

本発明の効果を確かめるため、従来例の空気入りタイヤ、及び本発明の適用された実施例の空気入りタイヤを用意し、各種テストを行った。従来例は図９に示すトレッドパターンを有する空気入りタイヤであり、タイヤサイズは実施例、及び従来例共に１7５／６５Ｒ１4である。

・ハイドロプレーニング性能テスト：水深５ｍｍのウエット路面を通過時のハイドロプレーニング発生限界速度でのテストドライバーによるフィーリング評価。評価は従来例を１００とする指数表示とし、数値が大きいほど性能に優れていることを表している。

・ドライ路面操縦安定性能テスト：ドライ状態のサーキットコースを各種走行モードにてスポーツ走行したときのテストドライバーのフィーリング評価。評価は従来例を１００とする指数表示とし、数値が大きいほど性能に優れていることを表している。

・ウエット路面操縦安定性能テスト：ウエット状態のサーキットコースを各種走行モードにてスポーツ走行したときのテストドライバーのフィーリング評価。評価は従来例を１００とする指数表示とし、数値が大きいほど性能に優れていることを表している。

・タイヤ（パターン）ノイズテスト：ドライ状態の一般路を各種走行モードで走行したときのテストドライバーのフィーリング評価。評価は従来例を１００とする指数表示とし、数値が大きいほど性能に優れていることを表している。

・乗り心地テスト：ドライ状態の一般路を各種走行モードで走行したときのテストドライバーのフィーリング評価。評価は従来例を１００とする指数表示とし、数値が大きいほど性能に優れていることを表している。

・耐偏摩耗性能テスト：ドライ状態の一般路を各種走行モードにて走行したときの、５０００ｋｍ走行後の隣接ブロック間の段差摩耗量。従来例の段差量の逆数を１００とする指数表示とし、数値が大きいほど耐偏摩耗性能に優れていることとした。

試験の結果、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤは、従来例の空気入りタイヤに対し、全ての性能が向上していることが分かった。

また、最も短い第３のラグ溝３２の長さは、最も長い第１のラグ溝２８の長さの３０〜４０％とされている。これにより図６に示すように、従来例の空気入りタイヤに対しドライ、ウエット、乗り心地、耐偏摩耗性について優れた性能を示す。

図６に示すように第３のラグ溝３２の長さが、第１のラグ溝２８の長さの３０〜４０％の範囲にあるとき、エッジ効果、制動性能、接地圧均一効果、操縦安定性能などで優れた性能を示す。第３のラグ溝３２の長さが、第１のラグ溝２８の長さの３０％未満であった場合、接地圧均一効果、操縦安定性能などの低下が見られ、且つ第３のラグ溝３２の長さが、第１のラグ溝２８の長さの４０％を超えるとエッジ効果、制動性能などの低下が見られる。

さらに本発明の適用された実施例の空気入りタイヤは、第２のラグ溝３０の長さは、最も長い第１のラグ溝２８の長さの６０〜８０％とされている。

これにより図７に示すように、従来例の空気入りタイヤに対しドライ、ウエット、乗り心地、耐偏摩耗性能にたいして優れた性能を示す。特にエッジ効果、制動性能、接地圧均一効果、操縦安定性能などで優れた性能を示す。第２のラグ溝３０の長さが、最も長い第１のラグ溝２８の長さの６０％未満であった場合、接地圧均一効果、操縦安定性能などの低下が見られる。第２のラグ溝３０の長さが、最も長い第１のラグ溝２８の長さの８０％を超えるとエッジ効果、制動性能などの低下が見られる。

さらに、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すラグ溝のＶ字形状において、角部２８Ｅまたは角部３２Ｅの広がり幅が溝の両側でそれぞれ１〜５ｍｍ、両側合わせて２〜１０ｍｍとされている。

これにより図８に示すように、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤは制動性能に優れた性能を示す。角部２８Ｅまたは角部３２Ｅの広がり幅が両側合わせて２ｍｍ未満であった場合や角部２８Ｅまたは角部３２Ｅの広がり幅が、両側合わせて１０ｍｍを超えると制動性能に低下が見られる。

［その他の実施形態］

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。例えば上記の実施形態においては周方向主溝１４〜２８が３本、第１の陸部に設けられたラグ溝が３本であり、且つ第１のラグ溝２８〜第３のラグ溝３２はそれぞれＶ字溝、Ｕ字溝、Ｖ字溝の順で配列されている。

しかし本発明はこれに限定されず、例えば周方向主溝が５本などでもよい。この場合でも第１の陸部２２がショルダーブロック２０、２６に対してタイヤ幅方向に隣接するセカンドブロックであっても、タイヤ赤道面ＣＬに面したセンターブロックであってもよい。この場合、本発明の構成に係るラグ溝がセカンドブロックに設けられている構造に比較してタイヤ赤道面ＣＬに面したセンターブロックの接地性が優れ、操縦安定性能の点で優れている。

あるいは４本またはそれ以上の本数のラグ溝が第１の陸部２２に設けられていてもよく、この場合においてもラグ溝が長さ順にタイヤ周方向に短→長のように並ぶように配列されていれば本発明の効果を発揮できる。

さらにラグ溝の断面形状については、本実施形態ではＶ字溝→Ｕ字溝→Ｖ字溝の順に配列されていたが、これに代えてＵ字溝→Ｖ字溝→Ｕ字溝の順に配列されていてもよい。第１の陸部２２上にラグ溝が４本以上配列されている場合もこれに準じてＶ字溝→Ｕ字溝→Ｖ字溝→Ｕ字溝あるいはＵ字溝→Ｖ字溝→Ｕ字溝→Ｖ字溝などの配列でもよく、Ｕ字形状の断面をもつラグ溝とＶ字形状の断面をもつラグ溝とが交互に配列されていれば本願発明の効果を発揮する。

１０ タイヤ
１２ トレッド
１４ 周方向主溝
１６ 周方向主溝
１８ 周方向主溝
２０ ショルダーブロック
２２ 第１の陸部（ブロック陸部）
２４ 第２の陸部
２６ ショルダーブロック部
２８ 第１のラグ溝（Ｖ字ラグ溝）
２８Ｅ 角部
２８Ｖ 底部
３０ 第２のラグ溝（Ｕ字ラグ溝）
３２ 第３のラグ溝（Ｖ字ラグ溝）
３２Ｅ 角部
３２Ｖ 底部
４０ ラグ主溝
ＣＬ タイヤ赤道面

Claims (8)

1. トレッドに設けられた３本以上の周方向主溝と、
   前記周方向主溝と交差するラグ主溝と、
   前記周方向溝と前記ラグ主溝とで区画されたブロック陸部と、
   前記ブロック陸部に設けられ、Ｖ字断面に加工されたＶ字ラグ溝と、
   前記ブロック陸部に設けられ、Ｕ字断面に加工されたＵ字ラグ溝と、
   を備え、
   前記ブロック陸部に合計３本以上設けられ、互いに長さの異なる前記第Ｖ字ラグ溝と前記Ｕ字ラグ溝とは周方向に交互に配置され、長さ順に配列された空気入りタイヤ。
   
2. １個の前記ブロック陸部において前記Ｕ字溝および前記Ｖ字溝は合計３本であり、前記Ｕ字溝および前記Ｖ字溝のうち最も短い溝の長さは最も長い溝の長さの３０〜４０％である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
   
3. １個の前記ブロック陸部において前記Ｕ字溝および前記Ｖ字溝は合計３本であり、前記Ｕ字溝および前記Ｖ字溝のうち２番目に長い溝の長さは最も長い溝の長さの６０〜８０％である請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
   
4. 前記Ｕ字溝および前記Ｖ字溝のうち最も長い溝だけが前記ブロック陸部をタイヤ幅方向に貫通する請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
   
5. 前記Ｖ字溝は開口幅が底面の幅よりも２ｍｍ〜１０ｍｍ広い請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
   
6. 前記Ｖ字溝および前記Ｕ字溝の深さは、前記ラグ主溝の深さの８１％以上である請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
   
7. 前記ブロック陸部はタイヤ幅方向端のショルダーブロックの幅方向内側に設けられたセカンドブロックである請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
   
8. 前記Ｕ字溝および前記Ｖ字溝は、タイヤ幅方向外側の前記周方向主溝に連通する請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
   

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