JP2016141307A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ周方向に延びる複数本の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝とで区画された複数個のブロックを有する空気入りタイヤであって、優れた操縦安定性能を維持しながら、排水性能および耐偏摩耗性能を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】主溝１０とラグ溝３０とにより区画されたブロック４０が鋭角部４０Ａと鈍角部４０Ｂとを有し、鋭角部４０Ａに隣接する主溝１０の溝壁のトレッド部１の踏面に対する傾斜角度をθａとし、鈍角部４０Ｂに隣接する主溝１０の溝壁のトレッド部１の踏面に対する傾斜角度をθｂとしたとき、角度θｂを鋭角にし、角度θａを角度θｂよりも大きくし、鋭角部４０Ａと鈍角部４０Ｂとを結ぶ辺に隣接する主溝１０の溝壁のトレッド部１の踏面に対する傾斜角度を鈍角部４０Ｂ側から鋭角部４０Ａ側に向かって漸増させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝とで区画された複数個のブロックを有する空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、優れた操縦安定性能を維持しながら、排水性能および耐偏摩耗性能を向上することを可能にした空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤでは、排水性能や操縦安定性能を向上するために、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝とで複数個のブロックを区画形成したブロックパターンが採用される。このようなブロックパターンにおいて、特にラグ溝がタイヤ幅方向に対して傾斜していると、ブロックの角部においてラグ溝と主溝とのなす角が鋭角である鋭角部が形成されるが、このような鋭角部はブロックの他の部位に比べて剛性が低くなり、偏摩耗を生じ易いという問題がある。

このような偏摩耗を防止するために、例えば特許文献１は、ブロックに隣接する主溝やラグ溝の溝壁がトレッド部の踏面の法線方向となす角度を上述の鋭角部に向けて漸増させることで、鋭角部の剛性を高めて、この部位の偏摩耗を抑制することを提案している。しかしながら、特許文献１に記載される発明では、溝底に向かって溝幅が漸減する一般的な形状の溝において溝壁面の傾斜角度を変化させているため、溝壁がトレッド部の踏面の法線方向となす角度が大きい部位では溝容積を充分に確保することが難しくなり、排水性能が低下する虞がある。また、溝壁の角度の変化量が限られるため、ブロックの剛性を充分に均一化することができず、偏摩耗を必ずしも充分に抑制することができないという問題がある。

特開２００８‐２２２０７１号公報

本発明の目的は、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝とで区画された複数個のブロックを有する空気入りタイヤであって、優れた操縦安定性能を維持しながら、排水性能および耐偏摩耗性能を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部を備え、該トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝が形成され、これら主溝およびラグ溝により複数個のブロックが区画された空気入りタイヤにおいて、前記複数個のブロックのうち少なくとも１つのブロックにおいて前記主溝に隣接する２つの角部の一方は前記ラグ溝と前記主溝とのなす角度が鋭角である鋭角部であり、他方は前記ラグ溝と前記主溝とのなす角度が鈍角である鈍角部であり、前記鋭角部に隣接する前記主溝の溝壁のトレッド部の踏面に対する傾斜角度をθａとし、前記鈍角部に隣接する前記主溝の溝壁のトレッド部の踏面に対する傾斜角度をθｂとしたとき、前記角度θｂが鋭角であり、前記角度θａが前記角度θｂよりも大きく、前記鋭角部と前記鈍角部とを結ぶ辺に隣接する前記主溝の溝壁のトレッド部の踏面に対する傾斜角度が前記鈍角部側から前記鋭角部側に向かって漸増することを特徴とする。

本発明では、上述のように鋭角部と鈍角部とを結ぶ辺に隣接する主溝の溝壁のトレッド部の踏面に対する傾斜角度を鈍角部側から鋭角部側に向かって漸増させているので、鋭角部と鈍角部が存在するブロックにおいて鋭角部と鈍角部との剛性差が緩和され、このブロックの鋭角部と鈍角部との間の部分における剛性をタイヤ周方向に均一化することができ、耐偏摩耗性能を向上することができる。その一方で、鈍角部に隣接する主溝の溝壁のトレッド部の踏面に対する傾斜角度θｂが鋭角であるので、溝壁の傾斜角度が変化しても、溝容積を充分に確保することができ、優れた排水性能を発揮することができる。

本発明では、角度θｂが６０°≦θｂ＜９０°の範囲を満たすことが好ましい。このように角度θｂを設定することで、角度θｂが過大になり鈍角部の剛性が低下することを回避して操縦安定性能を維持しながら、溝容積を適度に増加させて優れた排水性能を発揮することが可能になる。

本発明では、角度θａが７０°≦θａ≦１１０°の範囲を満たすことが好ましい。このように角度θａを設定することで、溝容積を確保して優れた排水性能を発揮するには有利になる。

本発明では、角度θａと角度θｂとが０°＜θａ−θｂ≦５０°の関係を満たすことが好ましい。このように角度θａおよび角度θｂを設定することで、鋭角部と鈍角部との剛性差を適切な範囲に収めることができるので、ブロックの鋭角部と鈍角部との間の部分における剛性をタイヤ周方向に均一化して、耐偏摩耗性能を向上するには有利になる。

本発明では、鋭角部に、鋭角部の先端に向かってブロックの高さを漸減させる面取り部を設けることが好ましい。このように面取り部を設けることで、鋭角部の剛性を高め、操縦安定性能や耐偏摩耗性能を向上するには有利になる。

本発明では、ラグ溝の溝底に、鋭角部に向かって溝深さを漸減させる底上げ部を設けることが好ましい。このように底上げ部を設けることで、鋭角部の剛性を高め、操縦安定性能や耐偏摩耗性能を向上するには有利になる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの子午線断面図である。 本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッド部を示す正面図である 。 本発明の実施形態からなるブロックおよび主溝の一部を拡大して示す説明図 である。 図３の主溝の溝壁の傾斜角度の説明する子午線断面図である。 本発明の別の実施形態からなるブロックおよび主溝の一部を拡大して示す説 明図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１において、符号ＣＬはタイヤ赤道を表わす。本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とから構成される。左右一対のビード部３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りに車両内側から外側に折り返されている。また、ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４の本体部と折り返し部とにより包み込まれている。一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層（図１では２層）のベルト層７，８が埋設されている。各ベルト層７，８は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。これらベルト層７，８において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。更に、ベルト層７，８の外周側にはベルト補強層９が設けられている。ベルト補強層９は、タイヤ周方向に配向する有機繊維コードを含む。ベルト補強層９において、有機繊維コードはタイヤ周方向に対する角度が例えば０°〜５°に設定されている。

本発明は、このような一般的な空気入りタイヤに適用されるが、その断面構造は上述の基本構造に限定されるものではない。

本発明の空気入りタイヤは、図１および図２に示すように、トレッド部１にタイヤ周方向に延びる４本の主溝１０が設けられている。これら４本の主溝１０は、タイヤ赤道ＣＬの両側に２本ずつが配置されている。これら主溝１０のうち、タイヤ赤道ＣＬ側に配置される主溝１０を内側主溝１１とし、タイヤ幅方向外側に配置される主溝１０を外側主溝１２とする。

図２に示すように、これら主溝１０（内側主溝１１および外側主溝１２）により、トレッド部１には複数列（図２の例では５列）の陸部２０が区画される。これら陸部２０のうち、一対の内側主溝１１間に位置する陸部２０をセンター陸部２１とし、内側主溝１１と外側主溝１２との間に位置する陸部２０を中間陸部２２とし、外側主溝１２のタイヤ幅方向外側に位置する陸部２０をショルダー陸部２３とする。

各陸部２０にはタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝３０がタイヤ周方向に間隔をおいて設けられる。図２の例では、センター陸部２１にはラグ溝３０は形成されず、中間陸部２２とショルダー陸部２３のみラグ溝３０が形成されている。これらラグ溝３０のうち、中間陸部２２に形成されたラグ溝３０を中間ラグ溝３２とし、ショルダー陸部２３に形成されたラグ溝３０をショルダーラグ溝３３とする。中間ラグ溝３２は、タイヤ幅方向に対して傾斜して延在し、中間陸部２２に隣接する内側主溝１１および外側主溝１２の両者に開口する。ショルダーラグ溝３３は、図２の例では、形状の異なる２種類がタイヤ周方向に交互に配置される。２種類のショルダーラグ溝３３のうち、一方のショルダーラグ溝３３Ａは一端が外側主溝１２に開口し、他端がショルダー陸部２３内で終端すると共に、中間ラグ溝３２の延長線に沿って延在している。これに対して、他方のショルダーラグ溝３３Ｂは、一端が外側主溝１２に開口し、他端がショルダー陸部２３のタイヤ幅方向外側に開口している。ショルダーラグ溝３３（一方のショルダーラグ溝３３Ａおよび他方のショルダーラグ溝３３Ｂ）も中間ラグ溝３２と同様にタイヤ幅方向に対して傾斜して延在している。

上述のようにラグ溝３０が設けられることで、ラグ溝３０が形成された陸部２０（中間陸部２２およびショルダー陸部２３）は、複数のブロック４０に区画される。各ブロック４０は、ラグ溝３０がタイヤ幅方向に対して傾斜して延在しているため、トレッド部１の踏面側から見た形状が略平行四辺形になる。ブロック４０のうち、中間陸部２２に含まれるものを中間ブロック４２とし、ショルダー陸部２３に含まれるものをショルダーブロック４３とする。中間ブロック４２は、内側主溝１１および外側主溝１２とタイヤ周方向に隣り合う２本の中間ラグ溝３２とにより区画されている、これに対して、ショルダーブロック４３は、外側主溝１２と隣り合う２本の他方のショルダーラグ溝３３Ｂとによって区画されている。そのため、各ショルダーブロック４３に一方のショルダーラグ溝３３Ａが１本ずつ形成されることになる。

このようにブロック４０が、略平行四辺形を有するため、各ブロック４０には主溝１０とラグ溝３０とのなす角度が鋭角である鋭角部４０Ａと、主溝１０とラグ溝３０との成す角度が鈍角である鈍角部４０Ｂとが形成される。具体的には、中間ブロック４２には、内側主溝１１および外側主溝１２のそれぞれと中間ラグ溝３２とのなす角度が鋭角である一対の鋭角部４２Ａと、内側主溝１１および外側主溝１２のそれぞれと中間ラグ溝３２とのなす角度が鈍角である一対の鈍角部４２Ｂとが形成される。また、ショルダーブロック４３には、外側主溝１２とショルダーラグ溝３３とのなす角度が鋭角である鋭角部４３Ａと、外側主溝１２とショルダーラグ溝３３とのなす角度が鈍角である鈍角部４３Ｂとが形成される。

図３および図４に示すように、鋭角部４０Ａに隣接する主溝１０の溝壁のトレッド部１の踏面に対する傾斜角度をθａとし、鈍角部４０Ｂに隣接する主溝１０の溝壁のトレッド部１の踏面に対する傾斜角度をθｂとしたとき、本発明では、角度θｂを鋭角に設定すると共に、角度θａを角度θｂよりも大きくし、且つ、鋭角部４０Ａと鈍角部４０Ｂとを結ぶブロック４０の辺に隣接する主溝１０の溝壁の傾斜角度を鈍角部４０Ａ側から鋭角部４０Ｂ側に向かって漸増させている。これら図３，４では、溝壁の傾斜角度の変化が判別し易いように、鋭角部４０Ａと鈍角部４０Ｂとを結ぶブロック４０の辺の中途部における溝壁の傾斜角度θ１、θ２も示しているが、これら角度はθｂ＜θ２＜θ１＜θａという大小関係になる。尚、本発明において、溝壁の傾斜角度とは図４に示すような子午線断面における角度である。図３の一点鎖線Ａ〜Ｄに沿って切断した子午線断面が図４のＡ〜Ｄに対応している。

このように鋭角部４０Ａと鈍角部４０Ｂとを結ぶブロック４０の辺に隣接する主溝１０の溝壁の傾斜角度を鈍角部４０Ｂ側から鋭角部４０Ａ側に向かって漸増させているので、鋭角部４０Ａと鈍角部４０Ｂが存在するブロック４０において剛性の低い部位（鋭角部４０Ａ）と剛性の高い部位（鈍角部４０Ｂ）との剛性差が緩和され、このブロック４０の鋭角部４０Ａと鈍角部４０Ｂとの間の部分における剛性をタイヤ周方向に略均一化することができ、耐偏摩耗性能を向上することができる。その一方で、鈍角部４０Ｂに隣接する主溝１０の溝壁のトレッド部１の踏面に対する傾斜角度θｂが鋭角であるので、鋭角部４０Ａから鈍角部４０Ｂに向かうに従ってブロック４０の溝底側が抉れたような形状になり、溝壁の傾斜角度が変化しても溝容積を充分に確保することができ、優れた排水性能を発揮することが可能になる。

このとき、溝壁の傾斜角度の変化の傾向が異なると（例えば、鈍角部４０Ｂ側から鋭角部４０Ａ側に向かって漸減すると）、剛性差を緩和することができず、耐偏摩耗性能を向上することができない。また、角度θｂが鈍角であると、溝壁の傾斜角度を鈍角部４０Ｂ側から鋭角部４０Ａ側に向かって漸増させることで、溝容積が減少して排水性能を確保することが難しくなる。

尚、このような溝壁の傾斜角度の設定は、鋭角部４０Ａと鈍角部４０Ｂとを有する略平行四辺形状のブロック４０に隣接する主溝１０であれば、いずれの溝壁に対して行ってもよい。即ち、図２の例では、内側主溝１１の中間ブロック４２側の溝壁、外側主溝１２の中間ブロック４２側の溝壁、外側主溝１２のショルダーブロック４３側の溝壁において、上述の溝壁の傾斜角度を採用することができる。勿論、センター陸部２１にもラグ溝３０が設けられて、センター陸部２１に隣接する主溝１０（内側主溝１１）とラグ溝３０とにより鋭角部４０Ａおよび鈍角部４０Ｂが形成されていれば、同様に上述の溝壁の傾斜角度を採用することができる。

角度θｂは上述のように鋭角に設定されるが、好ましくは６０°≦θｂ＜９０°の範囲、より好ましくは７０°≦θｂ≦８０°の範囲を満たすとよい。このように角度θｂを設定することで、角度θｂが過小になり鈍角部４０Ｂの剛性が低下することを回避して操縦安定性能を維持しながら、溝容積を適度に増加させて優れた排水性能を発揮することが可能になる。角度θｂが６０°よりも小さいと、鈍角部４０Ｂ側においてブロック４０の溝底側が大きく抉れることになり、鈍角部４０Ｂ側の剛性が大幅に低下することになり、操縦安定性を維持することが難しくなる。角度θｂが９０°以上であると上述のように溝容積が減少して排水性能を確保することが難しくなる。

角度θａは上述のように角度θｂよりも大きく設定されるが、好ましくは７０°≦θａ≦１１０°の範囲、より好ましくは９０°≦θａ≦１００°の範囲を満たすとよい。このように角度θａを設定することで、溝容積を確保して優れた排水性能を発揮するには有利になる。角度θａが７０°よりも小さいと、鈍角部４０Ｂ側に対して鋭角部４０Ａ側の剛性を充分に高めることができず、耐偏摩耗性能を充分に向上することができない。角度θａが１１０°よりも大きいと、鋭角部４０Ａ側において溝容積が減少して排水性能を確保することが難しくなる。

角度θａおよび角度θｂはそれぞれ上述のように設定するとよいが、これら角度θａと角度θｂとの差θａ−θｂが、０°＜θａ−θｂ≦５０°の関係を満たすことが好ましい。より好ましくは、差θａ−θｂが、１０°≦θａ−θｂ≦３０°の関係を満たすとよい。このように角度θａと角度θｂとの関係を設定することで、鋭角部４０Ａと鈍角部４０Ｂとの剛性差を適切な範囲に収めることができるので、ブロック４０の鋭角部４０Ａと鈍角部４０Ｂとの間の部分における剛性をタイヤ周方向に均一化して、耐偏摩耗性能を向上するには有利になる。角度差θａ−θｂが５０°よりも大きいと、剛性差を充分に均一化することができず、耐偏摩耗性能を充分に向上することが難しくなる。

本発明では、溝壁の傾斜角度を上述のように設定すればよいが、鋭角部４０Ａの剛性を補うための他の構成を組み合わせてもよい。即ち、図５に例示するように、鋭角部４０Ａに、鋭角部４０Ａの先端に向かってブロック４０の高さを漸減させる面取り部５０を設けたり、ラグ溝３０の溝底に、鋭角部４０Ａに向かって溝深さを漸減させる底上げ部５１を設けたりすることができる。面取り部５０および底上げ部５１のいずれを設けた場合でも、面取り部５０または底上げ部５１によって、鋭角部４０Ａの剛性を高めることができるので、操縦安定性能や耐偏摩耗性能を向上するには有利になる。

タイヤサイズが２５５／３０Ｒ２０であり、図１に例示する基本構造を有すると共に、図２に例示するトレッドパターンを有し、中間ブロックの内側主溝側の鋭角部および鈍角部に関して、鋭角部に隣接する主溝の溝壁のトレッド部の踏面に対する傾斜角度θａ、鈍角部に隣接する主溝の溝壁のトレッド部の踏面に対する傾斜角度θｂ、角度θａと角度θｂとの差θａ−θｂ、鋭角部の面取りの有無、鋭角部に隣接するラグ溝における底上げ部の有無をそれぞれ表１のように設定した従来例１、比較例１〜２、実施例１〜９の１２種類の空気入りタイヤを作製した。

これら１２種類の空気入りタイヤについて、下記の評価方法により操縦安定性能、排水性能、耐偏摩耗性能を評価し、その結果を表１に併せて示した。

操縦安定性能
各試験タイヤをリムサイズ２０×９．０Jのホイールに組み付けて、空気圧を２４０ｋＰａとして、排気量が１．８Ｌである前輪駆動の乗用車に装着し、テストコースにてテストドライバーによる試験走行を実施し、その際の操縦安定性能を官能評価した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。

排水性能
各試験タイヤをリムサイズ２０×９．０Ｊのホイールに組み付けて、空気圧を２４０ｋＰａとして、排気量が１．８Ｌである前輪駆動の乗用車に装着し、直進路上で水深１０ｍｍのプールに進入するようにした走行試験を実施し、プールへの進入速度を徐々に増加させ、ハイドロプレーニング現象が発生する限界速度を測定した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど排水性が優れることを意味する。

耐偏摩耗性能
各試験タイヤをリムサイズ２０×９．０Ｊのホイールに組み付けて、空気圧を２４０ｋＰａとして、排気量が１．８Ｌである前輪駆動の乗用車に装着し、テストコースにて２００００ｋｍの走行試験を実施した後の中間ブロックに発生する偏摩耗量を測定した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐偏摩耗性能が優れていることを意味する。

表１から明らかなように、実施例１〜９はいずれも従来例１に対して、操縦安定性能、排水性能、および耐偏摩耗性能を向上した。一方、角度θｂが鈍角である比較例１，２は、溝容積を充分に確保できないため排水性能が悪化した。

尚、図２のトレッドパターンにおいて、他の鋭角部および鈍角部（即ち、中間ブロックの外側主溝側の鋭角部および鈍角部、ショルダーブロックの外側主溝側の鋭角部および鈍角部）に関して同様の設定にした場合も、同様の結果が得られた。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７，８ ベルト層
９ ベルト補強層
１０ 主溝
１１ 内側主溝
１２ 外側主溝
２０ 陸部
２１ センター陸部
２２ 中間陸部
２３ ショルダー陸部
３０ ラグ溝
３２ 中間ラグ溝
３３ ショルダーラグ溝
４０ ブロック
４０Ａ 鋭角部
４０Ｂ 鈍角部
４２ 中間ブロック
４２Ａ 鋭角部
４２Ｂ 鈍角部
４３ ショルダーブロック
４３Ａ 鋭角部
４３Ｂ 鈍角部
５０ 面取り
５１ 底上げ部
ＣＬ タイヤ赤道

Claims (6)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部を備え、該トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝が形成され、これら主溝およびラグ溝により複数個のブロックが区画された空気入りタイヤにおいて、
   前記複数個のブロックのうち少なくとも１つのブロックにおいて前記主溝に隣接する２つの角部の一方は前記ラグ溝と前記主溝とのなす角度が鋭角である鋭角部であり、他方は前記ラグ溝と前記主溝とのなす角度が鈍角である鈍角部であり、前記鋭角部に隣接する前記主溝の溝壁のトレッド部の踏面に対する傾斜角度をθａとし、前記鈍角部に隣接する前記主溝の溝壁のトレッド部の踏面に対する傾斜角度をθｂとしたとき、前記角度θｂが鋭角であり、前記角度θａが前記角度θｂよりも大きく、前記鋭角部と前記鈍角部とを結ぶ辺に隣接する前記主溝の溝壁のトレッド部の踏面に対する傾斜角度が前記鈍角部側から前記鋭角部側に向かって漸増することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記角度θｂが６０°≦θｂ＜９０°の範囲を満たすことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記角度θａが７０°≦θａ≦１１０°の範囲を満たす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。
4. 前記角度θａと前記角度θｂとが０°＜θａ−θｂ≦５０°の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記鋭角部に、前記鋭角部の先端に向かって前記ブロックの高さを漸減させる面取り部を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記ラグ溝の溝底に、前記鋭角部に向かって溝深さを漸減させる底上げ部を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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