JP2016078475A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】排水性が良く制動距離が短い空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】主溝１１によりタイヤ幅方向内側の部分と隔てられたショルダー部１２ａを有し、ショルダー部１２ａにタイヤ幅方向に伸びるスリット２が形成された空気入りタイヤであって、スリット２の側壁のうち、タイヤ回転時に先に接地する陸部１５側の側壁２３に第１テーパ部２１が、後に接地する陸部１６側の側壁２７に第２テーパ部２５が形成され、第１テーパ部２１の主溝側の端部２２は第２テーパ部２５の主溝側の端部２６よりも主溝に近く、第２テーパ部２５は、スリットの接地面への開口端の幅が、第２テーパ部２５が形成されていない部分における当該幅よりも広がるように形成されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は空気入りタイヤに関する。

通常、空気入りタイヤのトレッドには、タイヤ周方向に伸びる幅が広い主溝や、タイヤ幅方向に伸びる比較的幅が狭いスリット等が設けられている。そして、主溝やスリット等により区分された複数の陸部が形成されている。このような空気入りタイヤでは、制動時に陸部の端部付近に大きな接地圧がかかり、陸部内における接地圧が不均一になる。その結果、制動距離が長くなったり、偏摩耗が生じたりする。

これに対し、特許文献１や特許文献２に記載されているように、陸部の端部付近がテーパ状になっている空気入りタイヤがある。このような空気入りタイヤでは、陸部の端部付近にかかる接地圧が低減され、陸部内における接地圧が比較的均一になる。そのため、制動距離が短くなり、偏摩耗も生じにくくなる。

特開２００７−１１２２１８号公報 特開２００９−６１９８５号公報

しかし、陸部の端部付近がテーパ状であるだけでは解決されない問題として、スリットにおける排水性の悪さがある。排水性が悪いとその影響で制動距離が長くなる。

そこで本発明は、排水性が良く制動距離が短い空気入りタイヤを提供することを課題とする。

実施形態の空気入りタイヤは、トレッドに、主溝によりタイヤ幅方向内側の部分と隔てられたショルダー部を有し、前記ショルダー部にタイヤ幅方向に伸びる溝状のスリットが形成された空気入りタイヤであって、前記スリットの側壁のうち、タイヤ回転時に先に接地する陸部側の側壁に第１テーパ部が、後に接地する陸部側の側壁に第２テーパ部が形成され、前記第１テーパ部の前記主溝側の端部は前記第２テーパ部の前記主溝側の端部よりも前記主溝に近く、前記第２テーパ部は、前記スリットの接地面への開口端の幅が、前記第２テーパ部が形成されていない部分における当該幅よりも広がるように形成されていることを特徴とする。

実施形態の空気入りタイヤは、排水性が良く、そのぶん制動距離が短い。

実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図。 （ａ）実施形態の空気入りタイヤのスリット２を示す図。（ｂ）Ａ−Ａ断面図。（ｃ）Ｂ−Ｂ断面図。（ｄ）Ｃ−Ｃ断面図。 （ａ）実施形態の空気入りタイヤの別の形態のスリット２を示す図。（ｂ）Ａ−Ａ断面図。（ｃ）Ｂ−Ｂ断面図。（ｄ）Ｃ−Ｃ断面図。

実施形態の空気入りタイヤの断面構造は周知の構造である。具体的には、タイヤの骨格を形成するカーカスの上にベルト層等が設けられ、その上にトレッド１が設けられている。トレッド１の表面には、図１に例示するようなトレッドパターンが形成されている。

図１の実施形態では、トレッド１には、タイヤ周方向に伸びる４本の主溝１１が設けられている。そして、主溝１１により隔てられて、タイヤ幅方向両側のショルダー部１２ａ、１２ｂと、タイヤ幅方向中央のセンター部１３と、センター部１３とショルダー部１２ａ、１２ｂとの間のメディエイト部１４ａ、１４ｂとが設けられている。

ショルダー部１２ａ、１２ｂのうち少なくともいずれか一方には、以下に説明する溝状のスリット２が形成されている。本実施形態では、車両に取り付けた場合にＯＵＴ側（車両幅方向外側）となるショルダー部１２ａにスリット２が形成されているものとする。通常スリット２はタイヤ周方向に複数個並んでいる。図示するように、ショルダー部１２ａにはスリット２以外の溝が形成されていても良い。

図２に示すように、スリット２は、タイヤ幅方向に伸び、主溝１１に開口している。タイヤ径方向外方から見て、スリット２はタイヤ回転方向に凸となるように湾曲している。またスリット２はタイヤ幅方向に対し斜めになっている。詳細には、スリット２は、主溝１１への開口部を基準としてタイヤ回転方向へ斜めになっている。つまり、スリット２のタイヤ幅方向外側の端部は、スリット２の主溝１１への開口部よりも、タイヤ回転方向の位置にある。

スリット２の底部のうち、スリット２の主溝１１への開口端から、該開口端から一定距離だけスリット２内に入った位置までの部分が、底上げされて、ブリッジ３が形成されている。スリット２を挟んでタイヤ回転時に先に接地する陸部１５と、後に接地する陸部１６とがあり、ブリッジ３はこれらの陸部を繋いでいる。ブリッジ３の上部３０は、接地面４に対して凹んでいる。ブリッジ３の上部３０と、スリット２の最も深い部分とは、斜面によって繋がっていても良いし、段差になっていても良い。

スリット２の側壁のうち、タイヤ回転時に先に接地する陸部１５側の側壁２３には、第１テーパ部２１が形成されている。第１テーパ部２１は、先に接地する陸部１５の接地面４の端部付近が面取りされた形状をしている。第１テーパ部２１はタイヤ幅方向のブリッジ３が形成されている位置（例えば、ブリッジ３の主溝１１側の端部の位置であっても良いし、ブリッジ３のタイヤ幅方向の長さの中間地点であっても良いが、図２の実施形態ではブリッジ３のタイヤ幅方向外側の端部の位置）からタイヤ幅方向外側に向かって形成されている。

スリット２の接地面４への開口端のうち先に接地する陸部１５側の端部は、スリット２が主溝１１に開口している位置から、スリット２のタイヤ幅方向外側の端部付近にかけて、１本の曲線Ｓとなっている。そして、第１テーパ部２１は、該曲線Ｓよりもスリット２の内側へ突出した部分に形成されている。

第１テーパ部２１の高さ、すなわち第１テーパ部２１のスリット２底部側の端部２１ａから接地面４までのタイヤ径方向の長さは、スリット２の深さ、すなわちスリット２の底部（ここでの底部とは、スリット２の底が平面になっている場合はその平面のことで、スリット２の底が曲面になっている場合はその曲面の最も深い部分のことである。）から接地面４までのタイヤ径方向の長さの、１０％以上５０％以下であることが望ましい。また、第１テーパ部２１のスリット２底部側の端部２１ａのスリット２底部（同上）からの高さが、ブリッジ３の上部３０のスリット２底部（同上）からの高さと一致していることが望ましい。なお、ブリッジ３の上部３０とは、上部３０が平面になっている場合はその平面のことで、上部３０が曲面になっている場合はその曲面の接地面４から最も凹んでいる部分のことである。

スリット２の側壁のうち、タイヤ回転時に後に接地する陸部１６側の側壁２７には、第２テーパ部２５が形成されている。第２テーパ部２５は、後に接地する陸部１６の接地面４の端部付近が面取りされた形状をしている。第２テーパ部２５の主溝１１側の端部２６は、第１テーパ部２１の主溝１１側の端部２２よりも、タイヤ幅方向外側の位置にある。本実施形態の場合は、第２テーパ部２５の主溝１１側の端部２６は、ブリッジ３よりもタイヤ幅方向外側にある。第２テーパ部２５は、その主溝１１側の端部２６から、タイヤ幅方向外側に向かって形成されている。

この第２テーパ部２５は、スリット２の接地面４への開口端の幅（ここで幅とは、スリット２の伸びる方向に直交する方向の長さのこと）が広がるように形成されている。そのため、第２テーパ部２５が形成されている範囲におけるスリット２の接地面４への開口端の幅は、第２テーパ部２５より主溝１１側におけるスリット２の接地面４への開口端の幅よりも広い。スリット２の接地面４への開口端のうち後に接地する陸部１６側の端部を表す線は２つの曲線からなる。１つめの曲線は、スリット２が主溝１１に開口している位置から、第２テーパ部２５の主溝１１側の端部２６までの曲線Ｔである。２つめの曲線は、第２テーパ部２５の主溝１１側の端部２６から、スリット２のタイヤ幅方向外側の端部付近までの曲線Ｕである。そして、第２テーパ部２５の主溝１１側の端部２６が、これら２つの曲線Ｔ、Ｕの屈曲点となっている。

また、スリット２の後に接地する陸部１６側の側壁２７のうち、第２テーパ部２５を除く部分は、スリット２の主溝１１への開口端から第２テーパ部２５（後述するように第２テーパ部２５の幅がタイヤ幅方向外側で狭くなっている場合は、第２テーパ部２５のうちその幅が狭くなっていない部分）のタイヤ幅方向外側の端部までの範囲で、平面視で、１本の曲線Ｖを描いている。つまり、スリット２の後に接地する陸部１６側の側壁２７のうち第２テーパ部２５を除く部分は、前記範囲において、１つの曲面である。

第２テーパ部２５の高さ、すなわち第２テーパ部２５のスリット２底部側の端部２５ａから接地面４までのタイヤ径方向の長さは、スリット２の深さ、すなわちスリット２の底部（ここでも、底部とは、スリット２の底が平面になっている場合はその平面のことで、スリット２の底が曲面になっている場合はその曲面の最も深い部分のことである。）から接地面４までのタイヤ径方向の長さの、１０％以上５０％以下であることが望ましい。また、第２テーパ部２５のスリット２底部側の端部２５ａのスリット２の底部（同上）からの高さが、ブリッジ３の上部３０のスリット２の底部（同上）からの高さと一致していることが望ましい。

ここで、第１テーパ部２１のスリット２底部側の端部２１ａと第２テーパ部２５のスリット２底部側の端部２５ａとは、スリット２の底部（同上）から同じ高さにあることが望ましい。

スリット２の底部（ここでの底部とは、スリット２の底が平面になっている場合はその平面のことで、スリット２の底が曲面になっている場合はその曲面のことである。）の幅（ここで幅とは、スリット２の伸びる方向に直交する方向の長さのこと）は、第１テーパ部２１と第２テーパ部２５の両方が形成されている範囲において、一定である。

なお一般に、スリット２の深さはタイヤ幅方向外側ほど浅い。そのこと等と関連して、図示するように、スリット２のうちタイヤ幅方向外側の部分には、第１テーパ部２１や第２テーパ部２５が形成されていない場合がある。また、スリット２のうちタイヤ幅方向外側の部分において、第１テーパ部２１や第２テーパ部２５の幅（ここで幅とは、スリット２の伸びる方向に直交する方向の長さのこと）が狭くなっている場合がある。これらの部分のタイヤ幅方向の長さは、スリット２のタイヤ幅方向の全長の３０％以内であることが望ましい。

以上の構造の空気入りタイヤの効果について説明する。

上記のように、スリット２の２つの側壁２３、２７にそれぞれ第１テーパ部２１、第２テーパ部２５が形成されており、このスリット２がタイヤ周方向に複数個並んでいる。そのため、２つのスリット２、２で挟まれた陸部は、踏み込み側と蹴り出し側の両方の端部にテーパ部が形成されていることになる。そのため、陸部の端部付近にかかる接地圧が低減され、陸部内における接地圧が比較的均一になる。そのため、タイヤの制動距離が短くなり、トレッド１の偏摩耗も生じにくくなる。

ここで、主溝１１を流れて来た水は、タイヤ回転時に後に接地する陸部（すなわちスリット２よりもタイヤ回転方向の陸部）１６側の側壁２７のうち、スリット２の主溝１１への開口端付近の部分に当たり、スリット２内に入る。その水の流路は図２に矢印で示されている通りである。スリット２内に入った水は、スリット２内を通って、タイヤ幅方向外側へ排出される。

そして、本実施形態では、第２テーパ部２５の主溝１１側の端部２６は、第１テーパ部２１の主溝１１側の端部２２よりも、主溝１１から離れている。つまり、タイヤ回転時に後に接地する陸部１６側の側壁２７には、スリット２の主溝１１への開口端から比較的長距離にわたって第２テーパ部２５が形成されていない。そのため、タイヤ回転時に後に接地する陸部１６側の側壁２７に当たった水は、スリット２の伸びる方向へしっかりと方向付けされる。そのため、スリット２内に入った水がしっかり排水される。そのためタイヤの制動距離が短い。

さらに、第２テーパ部２５が、スリット２の接地面４への開口端の幅が広がるように形成されているため、そのぶんスリット２内の水の流路が広い。そのため、スリット２からの排水性が良く、タイヤの制動距離が短い。

また、スリット２内の主溝１１側の端部付近にブリッジ３が形成され、そのブリッジ３がタイヤ回転時に先に接地する陸部１５と後に接地する陸部１６とを繋いでいるため、これらの陸部１５、１６の剛性が高い。そのため、陸部１５、１６における接地圧が均一に保たれ易く、そのぶんタイヤの制動距離が短くなる。またトレッド１の偏摩耗も生じにくくなる。

また、第１テーパ部２１の主溝１１側の端部２２が、主溝１１に近いブリッジ３の位置にある。そのため、スリット２にはタイヤ幅方向に広い範囲にわたって第１テーパ部２１が形成されていることになる。そのため、陸部の端部付近にかかる接地圧がより低減され、陸部内における接地圧がより均一になる。その結果、制動距離が短くなり、偏摩耗も生じにくくなる。

また、第１テーパ部２１や第２テーパ部２５の高さがスリット２の深さの１０％以上であれば、スリット２における排水性が良い。また、第１テーパ部２１や第２テーパ部２５の高さがスリット２の深さの５０％以下であれば、陸部の剛性が極端に低下しない。従って、第１テーパ部２１や第２テーパ部２５の高さがスリット２の深さの１０％以上５０％以下であれば、制動距離が特に短い。

実施例及び比較例の空気入りタイヤの制動距離及び耐偏摩耗性を調べた。

実施例の空気入りタイヤは上記実施形態の特徴を備えるものである。これに対し、比較例の空気入りタイヤでは、スリットの両側（タイヤ回転時に先に接地する陸部側と後に接地する陸部側）の側壁にテーパ部が形成されているが、これらのテーパ部はいずれもスリットの主溝への開口端からタイヤ幅方向外側へ形成されている。また、比較例の空気入りタイヤでは、ブリッジが形成されていない。

制動距離については次のように調べた。空気入りタイヤを、車両指定の空気圧とし、標準リムに組み、車両に取り付けた。そしてその車両を、１ｍｍの水膜が張られた路面で時速１００ｋｍで走行させ、フルブレーキをかけ、停止するまでの距離を測定した。停止するまでの距離の逆数を取り、その逆数を、比較例１の値を１００とする指数に変換した。指数が大きいほど制動距離が短いことを示している。

耐偏摩耗性については次のように調べた。空気入りタイヤを上記と同様に車両に取り付け、その車両を１２０００ｋｍ走行させた。そしてヒールアンドトゥ摩耗を調べてその逆数を取り、その逆数を、比較例１の値を１００とする指数に変換した。指数が大きいほど、ヒールアンドトゥ摩耗が少なく耐偏摩耗性が優れていることを示している。

用いた空気入りタイヤのサイズは２２５／５０Ｒ１７である。

結果は表１の通りである。制動距離、耐偏摩耗性共に、実施例の方が指数が大きかった。このことから、実施例の空気入りタイヤは比較例の空気入りタイヤよりも制動距離が短く、耐偏摩耗性が良いことがわかった。

変更例について以下に説明する。

まず、主溝の数は４本に限定されない。主溝の数次第で、メディエイト部やセンター部が存在しない場合もあるし、これらの数が図１の実施形態における数と異なる場合もある。

また、スリットは湾曲していなくても良く、例えば直線状であっても良い。またスリットはタイヤ幅方向に対し斜めになっていなくても良い。

また、スリットにはブリッジが形成されていることが望ましいが、ブリッジが無くても良い。

また、図３に示すように、スリット２の第１テーパ部２１と第２テーパ部２５の両方が形成されている範囲において、スリット２の底部が、主溝１１から遠ざかるにつれ幅広になっていても良い。このようになっているとスリット２の中の水がタイヤ幅方向外側へ排出されやすいため、タイヤの制動距離がさらに短くなる。

その場合、第１テーパ部２１と第２テーパ部２５の両方が形成されている範囲のうちタイヤ幅方向外側の端部におけるスリット２の底部の幅が、前記範囲のうち主溝１１側の端部におけるスリット２の底部の幅の、１１０％以上１５０％以下であることが望ましい。これが１１０％以上であれば、スリット２における排水性が特に良い。またこれが１５０％以下であれば、陸部の剛性が極端に低下しない。従って、これが１１０％以上１５０％以下であれば、制動距離が特に短い。

１…トレッド、１１…主溝、１２ａ、１２ｂ…ショルダー部、１３…センター部、１４ａ、１４ｂ…メディエイト部、１５…先に接地する陸部、１６…後に接地する陸部、２…スリット、２１…第１テーパ部、２１ａ…第１テーパ部２１のスリット２底部側の端部、２２…第１テーパ部２１の主溝１１側の端部、２３…陸部１５側の側壁、２５…第２テーパ部、２５ａ…第２テーパ部２５のスリット２底部側の端部、２６…第２テーパ部２５の主溝１１側の端部、２７…陸部１６側の側壁、３…ブリッジ、３０…ブリッジ３の上部、４…接地面、Ｓ…曲線、Ｔ…曲線、Ｕ…曲線、Ｖ…曲線

Claims (5)

1. トレッドに、主溝によりタイヤ幅方向内側の部分と隔てられたショルダー部を有し、前記ショルダー部にタイヤ幅方向に伸びる溝状のスリットが形成された空気入りタイヤであって、
   前記スリットの側壁のうち、タイヤ回転時に先に接地する陸部側の側壁に第１テーパ部が、後に接地する陸部側の側壁に第２テーパ部が形成され、
   前記第１テーパ部の前記主溝側の端部は前記第２テーパ部の前記主溝側の端部よりも前記主溝に近く、
   前記第２テーパ部は、前記スリットの接地面への開口端の幅が、前記第２テーパ部が形成されていない部分における当該幅よりも広がるように形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記スリットの底部が、前記主溝から遠ざかるにつれ幅広になっている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記スリットの底部のうち、前記スリットの前記主溝側の端部から、該端部から一定距離だけ前記スリット内に入った位置までの部分が、底上げされて、ブリッジが形成されている、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第１テーパ部の前記主溝側の端部が、タイヤ幅方向の前記ブリッジの位置にある、請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第１テーパ部及び前記第２テーパ部のスリット底部側の端部のスリット底部からの高さが、前記ブリッジのスリット底部からの高さと一致している、請求項３又は４に記載の空気入りタイヤ。

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