JP2015063182A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ウエット性能及び操縦安定性能を向上することができる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】回転方向Ｒが指定されたトレッド部２を具えた空気入りタイヤであって、トレッド部２には、タイヤ赤道Ｃの近傍の内端３ｉから、回転方向Ｒの後着側に向かって、トレッド接地端Ｔｅでの外端３ｏまでのびている傾斜溝３が複数本設けられており、傾斜溝３は、内端３ｉよりも回転方向Ｒの後着側に、溝長さ方向と直角な溝断面積が減少しているくびれ部６が設けられており、傾斜溝３のくびれ部６よりも回転方向Ｒの後着側には、前記溝断面積が漸増しながら外端３ｏまでのびる拡散部７が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、優れたウエット性能と操縦安定性能とを有する空気入りタイヤに関する。

従来、回転方向が指定されたトレッド部を具えた空気入りタイヤが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。このタイヤのトレッド部には、タイヤ赤道の近傍からトレッド接地端側に回転方向の後着側に向かってのびる複数本の傾斜溝が設けられている。

特開２０１０−１０５５６１号公報

従来、空気入りタイヤの操縦安定性能を向上するために、傾斜溝の溝幅を小さくし、トレッド部のパターン剛性を大きくすることが考えられていた。しかしながら、傾斜溝の溝幅が小さくなると排水性が低下し、タイヤのウエット性能が低下する傾向にあった。

本発明は、以上のような実状に鑑みなされたもので、ウエット性能及び操縦安定性能を向上することができる空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、回転方向が指定されたトレッド部を具えた空気入りタイヤであって、前記トレッド部には、タイヤ赤道の近傍の内端から、前記回転方向の後着側に向かって、トレッド接地端での外端までのびている傾斜溝が複数本設けられており、前記傾斜溝は、前記内端よりも前記回転方向の後着側に、溝長さ方向と直角な溝断面積が減少しているくびれ部が設けられており、前記傾斜溝の前記くびれ部よりも前記回転方向の後着側には、前記溝断面積が漸増しながら前記外端までのびる拡散部が設けられていることを特徴とする。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記くびれ部は、前記内端側の部分に比べて、溝深さが小さくなっているのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記くびれ部は、前記傾斜溝の最大溝深さの６０％〜８０％の溝深さを有しているのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記くびれ部は、タイヤ赤道からタイヤ軸方向外側にトレッド幅の２５％の位置を横切るように設けられているのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記くびれ部の前記傾斜溝に沿った長さは、トレッド幅の１０％〜１５％の範囲であるのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記拡散部は、前記傾斜溝の溝幅又は溝深さの両方が大きくなっているのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記拡散部の前記外端での溝深さが１０〜１８mmの範囲であるのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記拡散部の前記外端での溝幅が１６〜３０mmの範囲であるのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記傾斜溝は、タイヤ周方向に対して３５〜５５度の角度で直線状にのびているのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記傾斜溝は、一方のトレッド接地端に向かってのびている第１傾斜溝と、他方のトレッド接地端に向かってのびている第２傾斜溝とを含んでいるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に、傾斜溝が複数本設けられている。傾斜溝は、内端よりも回転方向の後着側に、溝長さ方向と直角な溝断面積が減少しているくびれ部と、くびれ部よりも回転方向の後着側に、溝断面積が漸増しながらトレッド接地端での外端までのびる拡散部とを含んでいる。

傾斜溝は、ウエット路面に接地したときに、路面との間で水が流れる管を形成する。傾斜溝を外端に向かって流れる水の速度は、断面積が小さく絞られたくびれ部で大きくなる。一方、くびれ部を通過する水の圧力は、例えば、ベンチュリ効果によって、低下する場合がある。圧力が低下した水は、トレッド部を路面に引き寄せることで、タイヤの接地力が増す。これにより、耐ハイドロプレーニング性能が向上する。

くびれ部を通過した水の圧力は、拡散部で徐々に上昇する。圧力の高い水は、傾斜溝の外端からトレッド部の外側へ勢い良く排出され得る。従って、傾斜溝は、優れた排水性を発揮しうる。

以上のように、本発明の空気入りタイヤは、優れたウエット性能及び操縦安定性能を発揮することができる。

本発明の一実施形態の空気入りタイヤのトレッド部の展開図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のトレッド部の部分拡大斜視図である。 傾斜溝の溝長さ方向の断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が、図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」と記載される場合がある。）のトレッド部２の展開図が示されている。本実施形態のタイヤは、例えば、乗用車用のものが示されている。但し、本発明のタイヤは、自動二輪車用や重荷重車用など、種々のカテゴリーに適用されるのは言うまでもない。

図１に示されるように、本実施形態のタイヤは、トレッド部２のパターンの特性を最大限に発揮させるために、回転方向Ｒが指定されている。回転方向Ｒは、例えば、タイヤのサイドウォール部（図示省略）に、記号や文字等で表示される。

トレッド部２には、複数本の傾斜溝３が設けられている。傾斜溝３は、タイヤ赤道Ｃの近傍の内端３ｉから、回転方向Ｒの後着側に向かって、トレッド接地端Ｔｅでの外端３ｏまでのびている。

ここで、前記タイヤ赤道Ｃの「近傍」とは、タイヤ赤道Ｃを中心とするトレッド接地幅ＴＷの５％以下の領域を少なくとも含んでいる。

トレッド接地幅ＴＷは、正規状態において、トレッド接地端Ｔｅ、Ｔｅ間の軸方向の距離である。

「正規状態」とは、タイヤが、正規リム（図示省略）にリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の状態である。本明細書において、特に断りがない場合、タイヤの各部の寸法は、正規状態での値である。

「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば"標準リム"、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。

「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば"最高空気圧"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

「トレッド接地端」は、正規状態のタイヤに、正規荷重を負荷してキャンバー角０°で平面に接地させたときの接地面のタイヤ軸方向最外端である。

「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば"最大負荷能力"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" であるが、タイヤが乗用車用の場合には前記荷重の８８％に相当する荷重とする。

本実施形態の傾斜溝３は、例えば、直線状にのびている。このような傾斜溝３は、排水抵抗が小さい。このため、傾斜溝３を通過する水の流速を維持し、優れた排水性を提供するのに役立つ。一方、傾斜溝３が、ジグザグ状にのびる場合、傾斜溝３の溝壁面と水とが直角に近い角度で衝突し、傾斜溝３を通過する水の流速が低下するおそれがある。

本実施形態の傾斜溝３は、例えば、第１傾斜溝３Ａと、第２傾斜溝３Ｂとを含んでいる。第１傾斜溝３Ａは、タイヤ赤道Ｃの近傍から一方のトレッド接地端Ｔｅに向かってのびている。第２傾斜溝３Ｂは、タイヤ赤道Ｃの近傍から他方のトレッド接地端Ｔｅに向かってのびている。

第１傾斜溝３Ａと第２傾斜溝３Ｂとは、互いに交わることなく設けられている。より効果的な排水を行うために、第１傾斜溝３Ａと、第２傾斜溝３Ｂとは、それぞれ等しいピッチで配列されている。さらに好ましい態様では、第１傾斜溝３Ａと、第２傾斜溝３Ｂとは、本実施形態のように、タイヤ周方向に半ピッチずらせて設けられている。

傾斜溝３は、例えば、タイヤ周方向に対して３５〜５５度の角度αで傾斜しているのが望ましい。角度αが３５度未満の場合、タイヤ軸方向への排水性が低下し、ウエット性能が悪化するおそれがある。逆に、角度αが５５度より大きい場合、タイヤ周方向剛性が低下し、操縦安定性能が悪化するおそれがある。

図２には、図１のＡ−Ａ断面図が示されている。図２に示されるように、本実施形態の傾斜溝３の溝幅Ｗ３は、特に限定されるものではないが、乗用車用タイヤの場合、例えば、８．０〜１２．０mmの範囲であるのが望ましい。溝幅Ｗ３が８．０mm未満の場合、排水性が低下するおそれがある。逆に、溝幅Ｗ３が１２．０mmより大きい場合、トレッド部２のパターン剛性が低下するおそれがある。同様の観点より、本実施形態の傾斜溝３の溝深さＤ３は、例えば、４．０〜１０．０mmの範囲であるのが望ましい。

図１又は図２に示されるように、トレッド部２には、傾斜溝３以外の溝は設けられていない。これにより、本実施形態のトレッド部２には、傾斜溝３、３間を略Ｖ字状にのびる陸部４が区分されている。陸部４は、タイヤ赤道Ｃ側が回転方向Ｒの先着側である。このような陸部４は、パターン剛性が大きいため、操縦安定性能の向上に役立つ。

陸部４は、傾斜溝３の長手方向と直角に測定される幅Ｗ４が、例えば、３０〜５０mmの範囲であるのが望ましい。幅Ｗ４が３０mm未満の場合、トレッド部２のパターン剛性が小さくなり、操縦安定性能が悪化するおそれがある。逆に、幅Ｗ４が５０mmより大きい場合、傾斜溝３の配置ピッチが大きくなり、排水性が低下し、ウエット性能が悪化するおそれがある。

図３には、図１の傾斜溝３を含むトレッド部２の部分拡大斜視図が示されている。図４には、傾斜溝３の溝長さ方向の断面図が示されている。図３又は図４に示されるように、傾斜溝３には、内端３ｉよりも回転方向Ｒの後着側に、くびれ部６と拡散部７とが設けられている。

くびれ部６は、傾斜溝３の内端３ｉよりも回転方向Ｒの後着側に、溝長さ方向と直角な溝断面積が減少している部分である。拡散部７は、くびれ部６よりも回転方向Ｒの後着側に、溝断面積が漸増しながら外端３ｏまでのびる部分である。

本実施形態の傾斜溝３において、くびれ部６の内端３ｉ側には、一定の溝断面積でのびる内側部８が設けられている。同様に、くびれ部６と拡散部７との間には、一定の溝断面積でのびる外側部９が設けられている。内側部８と、外側部９とは、例えば、同一の溝断面積を有している。

傾斜溝３は、ウエット路面に接地したときに、路面との間で水が流れる管を形成する。傾斜溝３を外端３ｏに向かって流れる水の速度は、溝断面積が小さく絞られたくびれ部６で大きくなる。一方、くびれ部６を早い速度で通過する水の圧力は、例えば、ベンチュリ効果によって、内側部８に比べて低い場合がある。圧力が低下した水は、トレッド部２を路面に引き寄せることで、タイヤの接地力が増す。これにより、耐ハイドロプレーニング性能が向上する。

くびれ部６を通過した水の圧力は、拡散部７を通過しながら徐々に増加する。圧力の高い水は、傾斜溝３の外端３ｏからトレッド部２の外側へと勢い良く排出され得る。従って、傾斜溝３は、優れた排水性も発揮しうる。

本実施形態のくびれ部６は、例えば、傾斜溝３の内側部８に比べて、小さい溝深さＤ６を有することにより、溝断面積が小さく形成されている。本実施形態のくびれ部６の長手方向と直角な溝幅は、内側部８の溝幅Ｗ３と同一に形成されているが、内側部８よりも小さい溝幅を持つことができる。

くびれ部６の溝深さＤ６は、傾斜溝３の最大溝深さＤ３の好ましくは６０％以上、より好ましくは６５％以上であり、好ましくは８０％以下、より好ましくは７５％以下である。溝深さＤ６が最大溝深さＤ３の６０％未満の場合、排水性が著しく低下するおそれがあり、ひいては、ウエット性能が悪化するおそれがある。逆に、溝深さＤ６が最大溝深さＤ３の８０％よりも大きい場合、くびれ部６を通過する水の流速を十分に高めることができないおそれがある。

図１に示されるように、本実施形態のくびれ部６は、タイヤ赤道Ｃからタイヤ軸方向外側にトレッド接地幅ＴＷの２５％の位置Ｐを横切るように設けられている。このような位置にくびれ部６が設けられることにより、上記作用がさらに効果的に発現する。上記位置Ｐは、傾斜溝３の長さのほぼ中央部に相当しており、この位置を横切るようにくびれ部６が設けられた場合、水の流速の変化がより最適化されると推察される。

くびれ部６の長手方向の長さＬ６は、例えば、トレッド接地幅ＴＷの１０％〜１５％の範囲であるのが望ましい。くびれ部６の長さＬ６がトレッド接地幅ＴＷの１０％未満の場合、くびれ部６を通過する水の流速を十分に高めることができないおそれがある。逆に、くびれ部６の長さＬ６がトレッド接地幅ＴＷの１５％より大きい場合、傾斜溝３での排水抵抗が大きくなり、ウエット性能が悪化するおそれがある。

図３又は図４に示されるように、本実施形態の拡散部７は、溝断面積が外端３ｏに向かって漸増するように、溝幅Ｗ３及び溝幅Ｄ３の両方が大きくなっている。

本実施形態の拡散部７の傾斜溝３の長手方向の長さＬ７は、例えば、トレッド接地幅ＴＷの８％〜１２％の範囲であるのが望ましい。拡散部７の長さＬ７がトレッド接地幅ＴＷの８％未満の場合、拡散部７を流れる水の圧力を十分に高めることができず、ひいては、排水性の向上が期待できないおそれがある。逆に、拡散部７の長さＬ７がトレッド接地幅ＴＷの１２％より大きい場合、トレッド部２のトレッド接地端Ｔｅ付近のパターン剛性が低下し、操縦安定性能が悪化するおそれがある。

拡散部７は、排水性と、トレッド部２のトレッド接地端Ｔｅ付近でのパターン剛性とをさらにバランスよく維持させるために、外端３ｏでの溝幅Ｗ７が、好ましくは、１６mm以上、より好ましくは、１８mm以上であり、好ましくは、３０mm以下、より好ましくは、２５mm以下である。

同様の観点より、拡散部７の外端３ｏでの溝深さＤ７は、好ましくは、１０mm以上、より好ましくは、１２mm以上であり、好ましくは、１８mm以下、より好ましくは、１６mm以下である。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示される基本パターンを有し、かつ、表１の仕様に基いたタイヤが試作され、それらの性能がテストされた。なお、比較例１のタイヤは、傾斜溝にくびれ部及び拡散部が設けられていない。比較例２のタイヤは、傾斜溝にくびれ部は設けられているが、拡散部が設けられていない。比較例３のタイヤは、傾斜溝に拡散部は設けられているが、くびれ部が設けられていない。タイヤの共通仕様は、以下のとおりである。

タイヤサイズ：２６５／３５Ｒ１８
トレッド接地幅ＴＷ：２１５mm
傾斜溝の内側部及び外側部の溝幅Ｗ３：１０．０mm
陸部の陸部幅Ｗ４：４０．０mm
くびれ部の長さＬ６／トレッド接地幅ＴＷ：１０％
拡散部の長さＬ７／トレッド接地幅ＴＷ：１０％
テスト方法は次の通りである。

＜操縦安定性能＞
各試供タイヤが、内圧（２５０ｋＰａ）にてテスト車両の全輪に装着され、ドライバー１名乗車により水深２mmの水たまりを設けたテストコースにて走行され、ドライバーの官能により操縦安定性能が評価された。結果は、実施例１を１００とする評点で示される。数値が大きい程、操縦安定性能に優れる。

＜ウエット性能＞
水深５mmの水たまりを設けた半径１００ｍのアスファルト路面のテストコース上に、速度を段階的に増加させながら上記テスト車両を進入させて、最大横加速度（横Ｇ）、及び最大横加速度発生時の速度が測定された。結果は、実施例１を１００とする指数で示される。数値が大きい程、ウエット性能に優れる。

表１に示されるように、各実施例のタイヤは、優れたウエット性能及び操縦安定性能が発揮されることが確認できた。

２ トレッド部
３ 傾斜溝
３ｉ 内端
３ｏ 外端
６ くぼみ部
７ 拡散部
Ｃ タイヤ赤道
Ｒ 回転方向

Claims (10)

1. 回転方向が指定されたトレッド部を具えた空気入りタイヤであって、
   前記トレッド部には、タイヤ赤道の近傍の内端から、前記回転方向の後着側に向かって、トレッド接地端での外端までのびている傾斜溝が複数本設けられており、
   前記傾斜溝は、前記内端よりも前記回転方向の後着側に、溝長さ方向と直角な溝断面積が減少しているくびれ部が設けられており、
   前記傾斜溝の前記くびれ部よりも前記回転方向の後着側には、前記溝断面積が漸増しながら前記外端までのびる拡散部が設けられていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記くびれ部は、前記内端側の部分に比べて、溝深さが小さくなっている請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記くびれ部は、前記傾斜溝の最大溝深さの６０％〜８０％の溝深さを有している請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記くびれ部は、タイヤ赤道からタイヤ軸方向外側にトレッド幅の２５％の位置を横切るように設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記くびれ部の前記傾斜溝に沿った長さは、トレッド幅の１０％〜１５％の範囲である請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記拡散部は、前記傾斜溝の溝幅又は溝深さの両方が大きくなっている請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記拡散部の前記外端での溝深さが１０〜１８mmの範囲である請求項１乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記拡散部の前記外端での溝幅が１６〜３０mmの範囲である請求項１乃至７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
9. 前記傾斜溝は、タイヤ周方向に対して３５〜５５度の角度で直線状にのびている請求項１乃至８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
10. 前記傾斜溝は、一方のトレッド接地端に向かってのびている第１傾斜溝と、他方のトレッド接地端に向かってのびている第２傾斜溝とを含んでいる請求項１乃至９のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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