JP2016097779A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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【課題】雪上性能を向上させる。【解決手段】タイヤ赤道Co側に位置するセンタ周方向主溝3Cと、その両側で隣り合うサイド周方向主溝3Eとの間にセンタ陸部4Cを具える。センタ周方向主溝3Cは、タイヤ軸方向に対して5°以下の角度αでのびる第1溝壁5Sを有する第1溝部5と、タイヤ軸方向に対して60°以上の角度βでのびる第2溝壁6Sを有する第2溝部6とが繰り返されるジグザグ溝からなる。第1溝壁5Sのタイヤ軸方向の長さL1はトレッド幅TWの2〜10%。センタ陸部4Cに、第1溝部5のタイヤ軸方向端部からサイド周方向主溝3Eまでのびるセンタ傾斜横溝8を具える。【選択図】図2

Description

本発明は、雪上性能を向上させた空気入りタイヤに関する。
下記の特許文献1に、雪上性能を向上させた空気入りタイヤが提案されている。このタイヤは、タイヤ赤道上に位置するセンタ周方向主溝と、その両側に位置するサイド周方向主溝との間にセンタ陸部を具える。前記センタ陸部は、タイヤ周方向に連続してのびる周方向リブとして形成される。またセンタ周方向主溝は、例えばタイヤ軸方向にのびる溝幅広部と、タイヤ軸方向に対して例えば70〜85°の角度で傾斜する溝幅狭部とが、交互に繰り返される鋸歯状のジグザグ溝として形成されている。
前記提案のタイヤでは、雪路の走行に際して、溝幅広部において雪を押し固めることで大きな雪柱を形成するとともに、この雪柱を、溝幅広部におけるタイヤ軸方向の溝壁にて剪断しながら走行する。このとき前記雪柱が大きいことで、雪柱剪断力も大きくなり、雪路でのトラクション性を増大しうるとされている。
しかしながら、前記提案のタイヤでは、センタ周方向主溝内の雪柱が十分固められておらず、しかも1本の雪柱が周方向にジグザグ状にのびるだけである。そのため、雪柱剪断力を十分に確保することができず、雪上性能の向上効果を不十分なものとしている。
特開2003−63211号公報
そこで本発明は、雪上性能をさらに向上しうる空気入りタイヤを提供することを課題としている。
本発明は、トレッド部に、最もタイヤ赤道側に位置するセンタ周方向主溝と、その両側で隣り合うサイド周方向主溝とを設けることにより、前記センタ周方向主溝とサイド周方向主溝との間にセンタ陸部を形成した空気入りタイヤであって、
前記センタ周方向主溝は、タイヤ軸方向に対して5°以下の角度αでのびる第1溝壁を有する第1溝部と、タイヤ軸方向に対して60°以上の角度βでのびる第2溝壁を有する第2溝部とが繰り返されるジグザグ溝からなり、
かつ前記第1溝壁のタイヤ軸方向の長さL1を、トレッド幅TWの2〜10%とするとともに、
前記センタ陸部に、前記第1溝部のタイヤ軸方向両端からサイド周方向主溝までタイヤ軸方向に対して傾斜してのびることにより各センタ陸部を複数のセンタブロックに区分するセンタ傾斜横溝を設けたことを特徴としている。
本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記第1溝部の溝幅W1は、前記第2溝部の溝幅W2の0.8〜2.0倍であることが好ましい。
本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記センタ傾斜横溝は、前記第2溝部と傾斜の向きが同じであることが好ましい。
本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記サイド周方向主溝は、タイヤ周方向に直線状にのびることが好ましい。
本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記センタブロックは、前記センタ傾斜横溝と傾斜の向きが相違するサイピングを具えることが好ましい。
本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記第2溝壁の前記角度βは75°以上、前記センタ傾斜横溝のタイヤ軸方向に対する角度θcは15〜35°であることが好ましい。
本明細書では、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した状態のタイヤに、正規荷重を負荷した時に接地するトレッド接地面のタイヤ軸方向最外端位置をトレッド端と呼ぶとともに、このトレッド端間のタイヤ軸方向距離をトレッド幅TWと呼ぶ。なお前記「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" 、或いはETRTOであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、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"を意味するが、乗用車用タイヤの場合には180kPaとする。また前記「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、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。
又本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、前記正規内圧状態で特定される値とする。
本発明は叙上の如く、センタ周方向主溝を、タイヤ軸方向に対して5°以下の角度をなす第1溝壁を有する第1溝部と、タイヤ軸方向に対して60°以上の角度をなす第2溝壁を有する第2溝部とが繰り返される鋸歯状のジグザグ溝として形成している。しかも前記第1溝壁のタイヤ軸方向の長さL1を、トレッド幅TWの2〜10%の範囲としている。
これにより、雪路走行時において、センタ周方向主溝内で雪柱を形成する際、前記第2溝部内の雪は、第1溝壁に押し付けられて強く圧縮させられる。この圧縮力は、第1溝部内の雪にも伝達される。また前記第1溝部の両端には、センタ傾斜横溝がさらに接続されている。そのため前記圧縮力は、第1溝部内の雪を介してセンタ傾斜横溝内の雪にも伝達される。その結果、第2溝部内の雪、第1溝部内の雪、及びセンタ傾斜横溝内の雪が強く押し固められ、全体として略T字状の雪柱を強固にかつ一体に形成することができる。
特にこの雪柱がT字状をなすため、タイヤ周方向及びタイヤ軸方向に対して高い雪柱剪断力を発揮でき、雪路走行時のグリップ性が高まり、トラクション性及び旋回性を含む雪上性能をより向上させることができる。
なお第1溝壁の長さL1がトレッド幅TWの2%未満の場合、第2溝部内の雪を第1溝壁によって堰き止めることができず、圧縮力が十分となって高い雪柱剪断力を得ることが難しくなる。逆に長さL1がトレッド幅TWの10%を越えると、ブロック剛性が減じて耐摩耗性や耐偏摩耗性に不利を招く。
本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの一実施例を示す展開図である。 センタ陸部を拡大して示す展開図である。 センタ周方向主溝による作用効果を説明する概念図である。 センタ周方向主溝の他の例を示す拡大図である。 ショルダ陸部を拡大して示す展開図である。 内外のショルダ傾斜横溝、及びセンタ傾斜横溝による作用効果を説明する概念図である。 (A)は図1のA−A線断面図、(B)は図1のB−B線断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ1は、トレッド部2に、最もタイヤ赤道Co側に位置するセンタ周方向主溝3Cと、その両側で隣り合うサイド周方向主溝3Eとを含む複数本の周方向主溝3を具える。
本例では、周方向主溝3として、前記センタ周方向主溝3Cとサイド周方向主溝3Eとの合計3本が形成される。これにより、センタ周方向主溝3Cとサイド周方向主溝3Eとの間に、センタ陸部4Cが形成されるとともに、サイド周方向主溝3Eとトレッド端Teとの間に、ショルダ陸部4Eが形成される。周方向主溝3の本数は、本例のように3本に限定されるものではなく、慣例に従い3〜5本程度が好適に採用される。なお周方向主溝3は、溝幅3.0mm以上の溝であって、溝幅が3.0mm未満である後述する縦細溝20及びサイピング10とは区別される。
図2に拡大して示されるように、前記センタ周方向主溝3Cは、略タイヤ軸方向にのびる第1溝部5と、タイヤ軸方向に対して緩傾斜でのびる第2溝部6とが交互に繰り返される鋸歯状のジグザグ溝として形成される。同図には、第1溝部5と第2溝部6とを区別するため、濃淡を違えて描かれている。本例では、センタ周方向主溝3Cのジグザグ中心がタイヤ赤道Co上に位置する好ましい場合が示される。しかし、これに限定されるものではなく、ジグザグ中心がタイヤ赤道Coから離間していても良く、またセンタ周方向主溝3C自体が、タイヤ赤道Coから離間していても良い。
前記第1溝部5は、両側の溝壁として、タイヤ軸方向に対して5°以下の角度αでのびる第1溝壁5Sを具える。これに対して第2溝部6は、両側の溝壁として、タイヤ軸方向に対して60°以上の角度βでのびる第2溝壁6Sを具える。そして第1溝部5と第2溝部6とを1ピッチPCとして、タイヤ周方向に繰り返される。
各前記センタ陸部4Cには、前記第1溝部5のタイヤ軸方向端部から前記サイド周方向主溝3Eまでタイヤ軸方向に対して傾斜してのびるセンタ傾斜横溝8が形成される。これにより、各センタ陸部4Cは、複数のセンタブロックBCに区分される。
ここで、センタ陸部4Cは、接地圧が高く接地長が長い領域であり、雪上性能に最も影響の大きな領域である。本発明ではこの領域に、前記鋸歯状のセンタ周方向主溝3C、及びセンタ傾斜横溝8を設けることにより、下記の効果を最大限に発揮でき、雪上性能を向上させることができる。
まず第1溝壁5Sの角度αが5°以下となることで、ジグザグの振幅に対してトラクション性を最も有効に発揮することができる。
また図3に概念的に示されるように、雪路走行時において、センタ周方向主溝3C内で雪柱を形成する際、第2溝部6内の雪が、第1溝壁5Sに堰き止められる。そのため第2溝部6内の雪は、第1溝壁5Sに押し付けられて強く圧縮させられる。この圧縮力Fは、第1溝部5内の雪にも伝達される。しかも第1溝部5の両端には、センタ傾斜横溝8がさらに接続されているため、前記圧縮力Fは、第1溝部5内の雪を介してセンタ傾斜横溝8内の雪にも伝達される。その結果、第2溝部6内の雪、第1溝部5内の雪、及びセンタ傾斜横溝8内の雪が強く押し固められ、全体として略T字状の雪柱を強固にかつ一体に形成することができる。
そのため、タイヤ周方向及びタイヤ軸方向に対して高い雪柱剪断力を発揮でき、雪路走行時のグリップ性が高まり、トラクション性及び旋回性を含む雪上性能をより向上させることができる。
このとき図2に示されるように、前記第1溝壁5Sのタイヤ軸方向の長さL1は、トレッド幅TW(図1に示す)の2〜10%の範囲である。前記長さL1がトレッド幅TWの2%未満の場合、第2溝部6内の雪を第1溝壁5Sによって堰き止めることができず、圧縮力Fが逃げて雪柱を強固に押し固めることが難しくなる。
逆に、前記長さL1がトレッド幅TWの10%を越える場合、雪柱剪断力のさらなる向上効果が見込めなくなる。しかも、センタブロックBCのブロック剛性が減じて耐摩耗性や耐偏摩耗性に不利を招く。これは、長さL1が長くなるにつれて、ジグザグの振幅も大きくなる。そのため、センタブロックBCの最大幅WB1が大きく、かつ最小幅WB2が小さくなる。即ち、センタブロックBCのブロック剛性がより不均化するとともに、最小幅側にてブロック剛性が不足し、耐摩耗性や耐偏摩耗性を低下させる。このような観点から、前記長さL1の下限はトレッド幅TWの4%以上が好ましく、また上限はトレッド幅TWの8%以下が好ましい。同様に、耐摩耗性や耐偏摩耗性の観点から、第2溝壁6Sの前記角度βの下限は、75°以上が好ましい。
また第2溝部6内の雪を堰き止めるために、前記長さL1を、第2溝部6のタイヤ軸方向幅W6以上とすることも好ましい。
前記第1溝部5の溝幅W1は、前記第2溝部6の溝幅W2の0.8〜2.0倍の範囲が好ましい。前記範囲から外れると、雪柱の厚さがアンバランスとなって強度が低下し、雪柱剪断力を減じる傾向となる。さらにセンタ周方向主溝3Cの溝幅が部分的に狭くなって排水性にも不利を招く。なお前記溝幅W1は、第1溝部5の長さ方向と直角な向きに測定した第1溝壁5S、5S間の距離である。また溝幅W2は、第2溝部6の長さ方向と直角な向きに測定した第2溝壁6S、6S間の距離である。
図4に示されるように、センタ周方向主溝3Cでは、例えば第1溝壁5Sと第2溝壁6Sとが交わる出隅部Pに、面取り11を形成することができる。この場合、第1溝壁5Sの長さL1は、面取り11を除いた第1溝壁5Sの長さとして定義される。
前記センタ傾斜横溝8は、第2溝部6と傾斜の向きが同じであることが好ましい。本例で、センタ傾斜横溝8と第2溝部6とが、それぞれ「右上がり」で傾斜する場合が示される。このように傾斜の向きを同方向とすることで、ウエット路面走行時において、センタ傾斜横溝8と第2溝部6との間の水の流れJ(図2に示す)を円滑化でき、排水性を向上させることができる。なお前記センタ傾斜横溝8のタイヤ軸方向に対する角度θcは15〜35°の範囲が好ましい。この角度θcが15°を下回ると、センタ傾斜横溝8と第2溝部6との間の水の流れJが円滑とはならず、排水性の低下を招く。逆に35°を越える場合、トラクション性が減じて雪上性能の低下を招く。
また前記センタブロックBCには、サイピング10が配される。このサイピング10は、センタ傾斜横溝8と、傾斜の向きが相違する。本例では、センタ傾斜横溝8が「右上がり」で傾斜するのに対して、サイピング10は「右下がり」で傾斜する。このように傾斜の向きを相違させることで、センタブロックBCに変形を促し、センタ傾斜横溝8内の雪を第1溝部5側に移動させて押し付ける。その結果、特にセンタ傾斜横溝8と第1溝部5との交差部近傍において雪柱を押し固め、雪柱強度を高めることができる。なおサイピング10は、従来と同様、そのエッジ効果によって氷上性能、及び雪上性能を高める効果も奏する。
また前記サイド周方向主溝3Eは、本例では、タイヤ周方向に直線状にのびる。これにより排雪性及び排水性を高めるとともに、雪路走行時の直進安定性を確保することができる。
図7(A)に示されるように、周方向主溝3の溝深さD3については、6.5mm以上、さらには7.5mm以上が好ましく、またその上限は13.0mm以下、さらには12.5mm以下が好ましい。本例では各周方向主溝3は、同じ溝深さD3で形成される。またセンタ傾斜横溝8の溝深さD8は、前記溝深さD3より小であることが好ましく、本例では、溝深さD3の60〜80%の範囲に設定されている。なおセンタ傾斜横溝8には、タイバー12を形成することができる。このタイバー12は、センタ傾斜横溝8の溝底から隆起し、周方向で隣り合うセンタブロックBC、BC間を連結することでブロック剛性を高める。
次に、本例では、図5に示されるように、前記ショルダ陸部4Eには、タイヤ周方向にのびる縦細溝20と、前記縦細溝20からトレッド端Teを越えてタイヤ軸方向外側にのびる外のショルダ傾斜横溝21と、縦細溝20からサイド周方向主溝3Eを越えてタイヤ軸方向内側にのびる内のショルダ傾斜横溝22とが配される。
前記縦細溝20は、ショルダ陸部4Eをタイヤ軸方向内側の陸部分4Eiとタイヤ軸方向外側の陸部分4Eoとに区分する。前記外のショルダ傾斜横溝21は、外側の陸部分4Eoを複数の外のショルダーブロックBEoに区分し、かつ前記内のショルダ傾斜横溝22は、内側の陸部分4Eiを複数の内のショルダーブロックBEiに区分する。
本例では、外のショルダ傾斜横溝21は、センタ傾斜横溝8と同じ向き(本例では右上がり)に傾斜する。これに対して、内のショルダ傾斜横溝22は、外のショルダ傾斜横溝21とは異なる向き(本例では右下がり)に傾斜し、かつその内端22eは、センタ陸部4C内で途切れている。
また前記外のショルダ傾斜横溝21の仮想延長部分21Kは、前記縦細溝20における内のショルダ傾斜横溝22の開口部Q1とは重なることなくタイヤ周方向に位置ずれしている。また前記内のショルダ傾斜横溝22の仮想延長部分22Kは、前記サイド周方向主溝3Eにおけるセンタ傾斜横溝8の開口部Q2、及び前記縦細溝20における外のショルダ傾斜横溝21の開口部Q3とは重なることなくタイヤ周方向に位置ずれしている。また前記センタ傾斜横溝8の仮想延長部分8Kは、前記サイド周方向主溝3Eにおける内のショルダ傾斜横溝22の開口部Q4とは重なることなくタイヤ周方向に位置ずれしている。
そのため、図6に示されるように、雪路での旋回時、一方側(図では左側)の外のショルダ傾斜横溝21内で形成された雪柱Vaの長さ方向の端部が、縦細溝20のタイヤ軸方向内側の溝壁に押し付けられて支えられる。同様に、一方側(図では左側)の内のショルダ傾斜横溝22内で形成された雪柱Vbの長さ方向の端部が、センタ陸部4Cに押し付けられて支えられる。またセンタ傾斜横溝8内で形成された雪柱Vcの長さ方向の端部が、サイド周方向主溝3Eのタイヤ軸方向外側の溝壁に押し付けられて支えられる。また他方側(図では右側)の内のショルダ傾斜横溝22内で形成された雪柱Vdの長さ方向の端部が、縦細溝20のタイヤ軸方向外側の溝壁に押し付けられて支えられる。
このように、雪路での旋回時、各雪柱Va〜Vdの長さ方向の端部が、溝壁に押し付けられて支えられるため、各雪柱Va〜Vdの長さ方向の剪断力を的確にタイヤに作用させることができる。そのため横グリップ力が高まり、雪路での旋回性能を向上させることができる。
前記外のショルダ傾斜横溝21のタイヤ軸方向に対する角度θaは15〜30°、前記内のショルダ傾斜横溝22のタイヤ軸方向に対する角度θbは15〜30°の範囲が好ましい。前記角度θa、θbが15°を下回ると、横グリップ力が減じ、雪路での旋回性能の向上効果が低下する。逆に30°を越えると、横グリップ性は高まるものの、ショルダーブロックBEi、BEoのブロック剛性に偏りが生じて耐偏摩耗性を低下させる傾向となる。また外のショルダ傾斜横溝21が、センタ傾斜横溝8と同じ向きで傾斜し、かつ内のショルダ傾斜横溝22とは異なる向きで傾斜する。即ち、タイヤ軸方向で隣り合う傾斜横溝同士が、互いに傾斜の向きを相違させているため、パターン剛性に偏りが生じ難くなり、耐摩耗性を大きく低下させることなく前記横グリップ力を高めることができる。
図7(B)に示されるように、外内のショルダ傾斜横溝21、22の溝深さD21、D22は、前記溝深さD3より小であることが好ましく、本例では、溝深さD3の60〜80%の範囲に設定されている。なお外内のショルダ傾斜横溝21、22には、センタ傾斜横溝8の場合と同様、タイバー24、25を形成することができる。なお縦細溝20の溝深さD20は、溝深さD3よりも小、さらには溝深さD21、D22よりも小であることが好ましい。
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、本発明は図示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に示すトレッドパターンを基本パターンとしたスタッドレスタイヤ(205/65R16)を、表1の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの雪上性能及びウエット性能についてテストした。各タイヤとも、センタ周方向主溝、センタ傾斜横溝、及びセンタブロックのサイピング以外は、実質的に同仕様である。
<雪上性能>
試供タイヤを、リム(16×6.5J)、内圧(前輪390kPa/後輪350kPa)の条件にてフォルクスワーゲン社製のカラベル(2800cc)の全輪に装着した。そして半積状態(最大積載量の1/2を積載した状態)にて、雪路面のテストコースを走行したときのトラクション性を、ドライバーの官能評価により比較例1を100とする指数で評価した。数値が大きいほどトラクション性が高く雪上性能に優れている。
<ウエット性能>
上記車両を用い、ウエット路面のテストコースを走行したときの操縦安定性を、ドライバーの官能評価により比較例1を100とする指数で評価した。数値が大きいほどウエット性に優れている。
Figure 2016097779
Figure 2016097779
表に示されるように、実施例のタイヤは、雪上性能が向上されているのが確認できる。
1 空気入りタイヤ
2 トレッド部
3C センタ周方向主溝
3E サイド周方向主溝
4C センタ陸部
5 第1溝部
5S 第1溝壁
6 第2溝部
6S 第2溝壁
8 センタ傾斜横溝
10 サイピング
BC センタブロック
Co タイヤ赤道

Claims (6)

  1. トレッド部に、最もタイヤ赤道側に位置するセンタ周方向主溝と、その両側で隣り合うサイド周方向主溝とを設けることにより、前記センタ周方向主溝とサイド周方向主溝との間にセンタ陸部を形成した空気入りタイヤであって、
    前記センタ周方向主溝は、タイヤ軸方向に対して5°以下の角度αでのびる第1溝壁を有する第1溝部と、タイヤ軸方向に対して60°以上の角度βでのびる第2溝壁を有する第2溝部とが繰り返されるジグザグ溝からなり、
    かつ前記第1溝壁のタイヤ軸方向の長さL1を、トレッド幅TWの2〜10%とするとともに、
    前記センタ陸部に、前記第1溝部のタイヤ軸方向両端からサイド周方向主溝までタイヤ軸方向に対して傾斜してのびることにより各センタ陸部を複数のセンタブロックに区分するセンタ傾斜横溝を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記第1溝部の溝幅W1は、前記第2溝部の溝幅W2の0.8〜2.0倍であることを特徴とする請求項1記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記センタ傾斜横溝は、前記第2溝部と傾斜の向きが同じであることを特徴とする請求項1又は2記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記サイド周方向主溝は、タイヤ周方向に直線状にのびることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記センタブロックは、前記センタ傾斜横溝と傾斜の向きが相違するサイピングを具えることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記第2溝壁の前記角度βは75°以上、前記センタ傾斜横溝のタイヤ軸方向に対する角度θcは15〜35°であることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の空気入りタイヤ。
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