JP2019043306A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】空気入りタイヤにおける氷雪路面性能および操縦安定性能の向上を図る。【解決手段】空気入りタイヤ1は、トレッド部2のタイヤ幅方向の中央領域に、タイヤ周方向にジグザグに延びるように形成されたセンター主溝5と、トレッド部2のセンター主溝5よりも接地端GE側に、タイヤ周方向に延びるように形成されたショルダー主溝6と、センター主溝5とショルダー主溝6とによって画定され、トレッド部2のタイヤ幅方向の中央領域に配置されているセンターリブ7と、一端がセンター主溝5に連通し、他端がセンターリブ7内で終端し、トレッド部2に隣接した部分に段差部11hを有するセンターノッチ11とを備える。【選択図】図4

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。
特許文献1には、タイヤのトレッド部の溝形状により氷雪路面性能および操縦安定性能の向上を図った空気入りタイヤが開示されている。この空気入りタイヤは、センター主溝をジグザグに形成することでエッジを増やし、それにより氷雪路面性能および操縦安定性能を向上させることを意図している。
特許第6118307号
しかし、特許文献1に開示された空気入りタイヤでは、トレッド部の溝形状について、氷雪路面性能および操縦安定性能をさらに向上させるために改善の余地がある。
本発明は、空気入りタイヤにおける氷雪路面性能および操縦安定性能の向上を図ることを課題とする。
本発明の一態様は、トレッド部のタイヤ幅方向の中央領域に、タイヤ周方向にジグザグに延びるように形成されたセンター主溝と、前記トレッド部の前記センター主溝よりも接地端側に、前記タイヤ周方向に延びるように形成されたショルダー主溝と、前記センター主溝と前記ショルダー主溝とによって画定され、前記トレッド部のタイヤ幅方向の中央領域に配置されているセンターリブと、一端が前記センター主溝に連通し、他端が前記センターリブ内で終端し、前記トレッド部に隣接した部分に段差部を有するセンターノッチとを備える、空気入りタイヤを提供する。
この構成によれば、センター主溝をジグザグに形成するとともに、センターノッチに段差部を設けているため、エッジを増やすことができる。その結果、氷雪路面性能、つまり氷雪路面におけるトラクション性能と制動性能とが向上し、さらに旋回時の操縦安定性能も向上する。また、センターノッチに段差部を設けたことによって2段構造が形成されるため、センターノッチへの荷重に対するセンターリブの変形抵抗性が増す。即ち、センターノッチに段差部を設けていない場合と比べてセンターリブの剛性が向上する。このセンターリブの剛性向上によって、直進時の操縦安定性能が向上する。上記構成は、特に高い氷雪路面性能および操縦安定性能が求められるスノータイヤに採用されると一層有効である。
前記センターノッチの前記一端は、前記センター主溝のジグザグ形状の変曲点に連通していてもよい。
この構成によれば、センター主溝の変曲点近傍に、変曲点を形成するエッジと、センターノッチの段差部を形成するエッジとを集めることができる。その結果、一度に接地するエッジを増やすことができる。従って、当該変曲点近傍では、一度により多くのエッジで路面を引っ掻くことができ、氷雪路面性能および操縦安定性能を向上させることができる。ここで、センター主溝の変曲点とは、タイヤ幅方向においてセンター主溝が延びる向きが変化する点をいう。
前記センターノッチは、前記センターノッチが延びる方向に対して直交方向の断面視において、前記ショルダー主溝を画定する底壁から前記トレッド部の表面に向けて延びる第1部分と、前記直交方向の断面視において、一端が前記第1部分の上端に接続されて前記センターノッチの溝幅が拡大するように延びる第2部分と、前記直交方向の断面視において、一端が前記第2部分の他端に接続されて他端が前記トレッド部の表面に接続された第3部分とを備え、前記段差部は、前記第1部分と前記第2部分との接続部分であり、前記センターリブは、前記トレッド部の表面と前記第3部分とが接続されている主エッジと、前記第1部分と前記第2部分とが接続されている副エッジとを備えてもよい。
この構成によれば、センターリブの接地面積は、副エッジではなく、副エッジよりもタイヤ径方向視で内側に位置する主エッジにより定まる。つまり、2段構造のエッジを採用したことにより、センターリブの体積に対する接地面積の割合を低減できる。この接地面積の低減によって、センターリブの接地圧が高まる。また、センターノッチにおいて、溝底からトレッド部表面に向かって溝幅が拡大するように段差部が設けられている。そのため、雪路面上を走行するときにセンターリブ内に形成される雪柱は、基端部分が先端部分よりも太い形状となる。その結果、雪柱せん断力が増し、雪路面性能が向上する。
前記ショルダー主溝は、前記タイヤ周方向にジグザグに延びており、前記タイヤ幅方向に延び、一端が前記ショルダー主溝のジグザグ形状の変曲点に連通し、他端が前記接地端よりもタイヤ幅方向外側で終端する、前記タイヤ周方向に間隔をあけて配置された複数のショルダー横溝をさらに備え、前記センターノッチと前記ショルダー横溝とが前記タイヤ周方向において同位置に設けられていてもよい。
この構成によれば、ショルダー主溝をジグザグに形成することで、エッジを増やすことができる。また、センターノッチが接地したときにショルダー主溝の変曲点およびショルダー横溝も接地するため、一度に接地するエッジを増やすことができる。その結果、一度に接地するエッジを増やすことができるため、氷雪路面性能および操縦安定性能を向上させることができる。ここで、ショルダー主溝の変曲点とは、タイヤ幅方向においてショルダー主溝が延びる向きが変化する点をいう。また、センターノッチとショルダー横溝とがタイヤ周方向において同位置に設けられているとは、センターノッチおよびショルダー横溝の少なくとも一部がタイヤ周方向に重なることを意味する。
前記空気入りタイヤは、前記ショルダー主溝と、前記タイヤ周方向に互いに隣接する2本の前記ショルダー横溝とによって画定されたショルダーブロックをさらに備え、前記タイヤ周方向において、前記センター主溝の変曲点ごとに前記センターリブをセンターリブユニットに分けたとき、2個の前記ショルダーブロックに対して1個の前記センターリブユニットが設けられていてもよい。
この構成によれば、2個のショルダーブロックに対して1個のセンターリブユニットが設けられているため、ショルダーブロックのエッジをセンターリブのエッジよりも多くすることができる。ショルダーブロックのエッジは、旋回時における操縦安定性能に寄与するため、多い方が好ましい。センターリブの剛性は、直進時の操縦安定性能を向上させるため、高い方が好ましい。従って、ショルダーブロックのエッジを増やし、かつ、センターリブの剛性を高く維持するために、2個のショルダーブロックに対して1個のセンターリブユニットを設けることは有効である。特に、2個のショルダーブロックに対して1個のセンターリブユニットが設けられているため、外観的にも統制のとれた美観となる。
また、この構成によれば、2個のショルダーブロックに対して1個のセンターリブユニットが設けられており、即ちセンター主溝のジグザグ形状のうねりの周期はショルダー主溝のジグザグ形状のうねりの周期の倍である。センター主溝およびショルダー主溝は、外部への排水を行う流路でもある。特に、センター主溝は、タイヤ中央部に設けられるため、これより側部に設けられるショルダー主溝よりも高い排水性能が求められる。上記構成では、センター主溝およびショルダー主溝は、ともにジグザグ形状を有しているが、ジグザグ形状のうねりの周期が小さくなると、排水路がより多くうねることになるため、排水性能が低下する。上記構成では、ジグザグ形状のうねりの周期について、センター主溝をショルダー主溝よりも大きくすることで、センター主溝のうねりを小さくし、センター主溝から排水をし易くしている。
本発明によれば、空気入りタイヤにおいて、センター主溝をジグザグに形成し、センターノッチに段差部を設けていることで、エッジを増やすことができ、氷雪路面性能および操縦安定性能を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの斜視図。 図1の空気入りタイヤのトレッド部及びその周辺の展開図。 図2の部分拡大図。 センターリブの拡大図。 図4のV−V線に沿った断面図。 図4のVI−VI線に沿った断面図。 ショルダーブロックの拡大図。 図7のVIII−VIII線に沿った断面図。 図7のIX−IX線に沿った断面図。 図7のX−X線、X'−X'線、X''−X''に沿った断面図。 図7のXI−XI線及びXI’−XI’線に沿った断面図。
以下の説明では、トレッド部に形成された溝、サイプのような長手方向を有する構造の、平面視ないしタイヤ径方向視での傾斜について、「右上がり」及び「右下がり」という用語を使用する場合がある。
「右上がり」という用語は、構造の長手方向とタイヤ周方向の交点を中心として、タイヤ周方向を鋭角に時計回りに回転させることで、構造の長手方向とタイヤ周方向が重なる場合を言う。また、「右上がり」という用語は、構造の長手方向とタイヤ幅方向の交点を中心として、タイヤ幅方向を鋭角に反時計回りに回転させることで、構造の長手方向とタイヤ周方向が重なる場合を言う。
「右下がり」という用語は、構造の長手方向とタイヤ周方向の交点を中心として、タイヤ周方向を鋭角に反時計回りに回転させることで、構造の長手方向とタイヤ周方向が重なる場合を言う。また、「右下がり」という用語は、構造の長手方向とタイヤ幅方向の交点を中心として、タイヤ幅方向を鋭角に時計回りに回転させることで、構造の長手方向とタイヤ周方向が重なる場合を言う。
以下の説明では、トレッド部に形成された溝、サイプのような長手方向を有する構造が、タイヤ径方向視においてタイヤ周方向又はタイヤ幅方向となす角度の正負符号について、「右上がり」の場合を正と、「右下がり」の場合を負とする。
(トレッド部及びその周辺の概略)
図1から図3は、本発明の実施形態に係るゴム製の空気入りタイヤ(以下、タイヤという)1のトレッド部2及びその周辺を示す。このタイヤ1は、スノータイヤである。
図において、タイヤ周方向を符号TCで、タイヤ幅方向を符号TWでそれぞれ示す。また、トレッド部2のタイヤ幅方向の中心線(赤道線)を符号CLで示す。さらに、トレッド部2のタイヤ幅方向の両端の接地端を、符号GE1,GE2で示す。以下の説明では、2つの接地端GE1,GE2を特に区別する必要がない場合、これらのうちの一方を単に接地端GEと呼ぶことがある。
本明細書では、タイヤ外周のうち、2つの接地端GE1,GE2で挟まれた領域をトレッド部2と呼ぶ。また、トレッド部2よりもタイヤ幅方向外側に位置する、タイヤ軸方向に対して実質的に直交する平坦ないしは相対的に曲率の小さい部分をサイド部3と呼ぶ。さらに、トレッド部2とサイド部3をつなぐ相対的に大きな曲率で湾曲した部分をショルダー部4と呼ぶ。
トレッド部2のタイヤ幅方向の中央領域、より具体的には中心線CL上に、タイヤ周方向に延びるセンター主溝5が形成されている。センター主溝5は、タイヤ径方向視で、直線状ではなく、蛇行状ないしジグザグ状である。
図2を参照して、センター主溝5のジグザグ形状は、右上がりに傾斜する長溝部5aと、右下がりに傾斜する短溝部5bとが、交互に設けられることで形成されている。長溝部5aは短溝部5bよりも長く、長溝部5aのタイヤ周方向からの傾斜角α1は短溝部5bのタイヤ周方向からの傾斜角α2よりも小さい。傾斜角α1は1度以上20度以下の範囲で設定でき、傾斜角α2は5度以上60度以下の傾斜角α1より大きい値に設定できる。
トレッド部2のセンター主溝5よりも接地端GE1,GE2側には、タイヤ周方向に延びるショルダー主溝6A,6Bが形成されている。2本のショルダー主溝6A,6Bは、それぞれセンター主溝5とタイヤ幅方向に隣接している。ショルダー主溝6A,6Bは、タイヤ径方向視で、直線状ではなく、蛇行状ないしジグザグ状である。以下の説明では、2本のショルダー主溝6A,6Bを特に区別する必要がない場合、これらのうちの一方を単にショルダー主溝6と呼ぶことがある。
図2を参照して、ショルダー主溝6のジグザグ形状は、右上がりに傾斜する長溝部6aと、右下がりに傾斜する短溝部6bとが、交互に設けられることで形成されている。長溝部6aは短溝部6bよりも長く、長溝部6aのタイヤ周方向からの傾斜角α3は短溝部6bのタイヤ周方向からの傾斜角α4よりも小さい。傾斜角α3は1度以上30度以下の範囲で設定でき、傾斜角α4は5度以上60度以下の傾斜角α3より小さい値に設定できる。また、ショルダー主溝6の長溝部6aは、センター主溝5の長溝部5aよりも短く、本実施形態では約半分の長さとなっている。
トレッド部2のタイヤ幅方向の中央領域には、センター主溝5とショルダー主溝6Aとによって、タイヤ周方向に延びるセンターリブ7Aが画定されている。また、タイヤ幅方向の中央領域には、センター主溝5とショルダー主溝6Bとによって、タイヤ周方向に延びるセンターリブ7Bが画定されている。以下の説明では、2本のセンターリブ7A,7Bを特に区別する必要がない場合、これらのうちの一方を単にセンターリブ7と呼ぶことがある。
トレッド部2のタイヤ幅方向両端側の2つのショルダー領域、つまりそれぞれ接地端GE1,GE2に隣接した2つの領域には、タイヤ周方向に間隔をあけて配置された複数のショルダー横溝8A,8Bがそれぞれ設けられている。
ショルダー横溝8Aは、概ねタイヤ幅方向に延び、一端がショルダー主溝6Aのジグザグ形状の変曲点に連通し、他端が接地端GE1とショルダー部4を超えて延びている。ショルダー横溝8Aの他端はサイド部3に位置している。ここで、ショルダー主溝6のジグザグ形状の変曲点とは、タイヤ幅方向においてショルダー主溝6が延びる向きが変化する点をいう。換言すれば、右上がりの傾斜と右下がりの傾斜とが入れ替わる点をいう。
同様に、ショルダー横溝8Bは、概ねタイヤ幅方向に延び、一端がショルダー主溝6Bに連通し、他端は接地端GE2とショルダー部4よりもタイヤ幅方向外側のサイド部3に位置している。
以下の説明では、ショルダー横溝8A,8Bを特に区別する必要がない場合、これらのうちの一方を単にショルダー横溝8と呼ぶことがある。
トレッド部2の接地端GE1側の部分には、それぞれショルダー主溝6Aとタイヤ周方向に互いに隣接する2本のショルダー横溝8Aとによって画定された複数のショルダーブロック9Aが、タイヤ周方向に並べられている。
ショルダーブロック9Aは、タイヤ幅方向に細長い形状を有する。ショルダーブロック9Aは、タイヤ幅方向の内側の端部がトレッド部2に位置する。ショルダーブロック9Aは、タイヤ幅方向外側へ向けて接地端GE1とショルダー部4を超えて延びている。ショルダーブロック9Aのタイヤ幅方向外側の端部は、サイド部3に位置している。
同様に、トレッド部2の接地端GE2側の部分には、それぞれショルダー主溝6Bとタイヤ周方向に互いに隣接する2本のショルダー横溝8Bとによって画定された複数のショルダーブロック9Bが、タイヤ周方向に並べられている。ショルダーブロック9Bは、タイヤ幅方向に細長い形状を有する。ショルダーブロック9Bは、タイヤ幅方向の内側の端部がトレッド部2に位置し、タイヤ幅方向外側の端部がサイド部3に位置している。
以下の説明では、ショルダーブロック9A,9Bを特に区別する必要がない場合、これらの一方を単にショルダーブロック9と呼ぶことがある。
センターリブ7には、複数のセンターノッチ11がタイヤ周方向に一定の間隔をあけて設けられている。センターノッチ11は、ショルダー横溝8とタイヤ周方向において同位置に設けられている。ここで、同位置とは、センターノッチ11およびショルダー横溝8の少なくとも一部がタイヤ周方向に重なることを意味する。センターノッチ11は、右上がりに傾斜している。センターノッチ11は、一端(基端)がセンター主溝5に接続し、他端(先端)がセンターリブ7内で終端している。センターノッチ11は、先端が折れ曲がった形状を有する。後に詳述するように、センターノッチ11を画定する一対の側壁11dは、段差部11hをそれぞれ有し、2個のエッジ、つまり主エッジ11iと副エッジ11jとが形成されている(図5を併せて参照)。一対の側壁11dの一方にのみ段差部11hを設けてもよい。
センターリブ7には、複数のサイドノッチ12がタイヤ周方向に一定の間隔をあけて設けられている。サイドノッチ12は右上がりに傾斜している。サイドノッチ12は、一端(基端)がショルダー主溝6に接続し、他端(先端)がセンターリブ7内で終端している。後に詳述するように、サイドノッチ12を画定する一対の側壁12bは、段差部12fをそれぞれ有し、2個のエッジ、つまり主エッジ12gと副エッジ12hとが形成されている(図6を併せて参照)。一対の側壁12bの一方にのみ段差部12fを設けてもよい。
センターリブ7のセンターノッチ11に対してタイヤ幅方向に対向する部分には、2本の直線サイプ13A,13Bがタイヤ周方向に間隔をあけて設けられている。直線サイプ13A,13Bは、一端(基端)がショルダー主溝6に接続し、他端(先端)がセンターリブ7内で終端している。直線サイプ13A,13Bはいずれも右下がりに傾斜している。また、これらの直線サイプ13A,13Bは、概ね互いに平行に延びている。センターリブ7には、直線サイプ13Bに対してタイヤ周方向に間隔をあけて、右下がりに傾斜した直線サイプ13Cが設けられている。直線サイプ13Cは、一端(基端)がショルダー主溝6に接続し、他端(先端)がセンターリブ7内で終端している。
センターリブ7のサイドノッチ12に対してタイヤ幅方向に対向する部分には、2本の直線サイプ14A,14Bがタイヤ周方向に間隔をあけて設けられている。直線サイプ14A,14Bは、一端(基端)がセンター主溝5に接続し、他端(先端)がセンターリブ7内で終端している。直線サイプ14A,14Bは、いずれも右下がり傾斜している。また、これらの直線サイプ14A,14Bは、概ね互いに平行に延びている。センターリブ7には、直線サイプ14Bに対してタイヤ周方向に間隔をあけて、右下がり傾斜した直線サイプ14Cが設けられている。直線サイプ14Cは、一端(基端)がショルダー主溝6に接続し、他端(先端)がセンターリブ7内で終端している。
センターリブ7には、一つのセンターノッチ11と、このセンターノッチ11とタイヤ周方向に隣接するサイドノッチ12との間の部分に、3個の波形サイプ15A〜15Cが設けられている。これらの波形サイプ15A〜15Cは、いずれも右上がりに傾斜している。センターノッチ11にタイヤ周方向に隣接する波形サイプ15Aは、一端がセンター主溝5に接続し、他端がセンターリブ7内で終端している。サイドノッチ12にタイヤ周方向に隣接する波形サイプ15Cは、一端がショルダー主溝6に接続し、他端がセンターリブ7内で終端している。波形サイプ15A,15B間に位置する波形サイプ15Cは、一端がセンター主溝5に連通し、他端がショルダー主溝6に連通している。
後に詳述するように、ショルダー横溝8を画定する一対の側壁8dは段差部8hを有し、ショルダーブロック9のタイヤ幅方向に延びる角部は、2個のエッジ、つまり主エッジ9aと副エッジ9bと有する(図8,9参照)。一対の側壁8dの一方にのみ、段差部8hを設けてもよい。
ショルダーブロック9のタイヤ周方向の中央部分には、全体としてタイヤ幅方向に延びる1本の断続サイプ21が設けられている。断続サイプ21は、一端がショルダー主溝6に接続されており、他端は接地端Gを超えてタイヤ幅方向外側へ延びている。断続サイプ21の他端はショルダー部4とサイド部3の境界で終端している(図2参照)。後に詳述するように、断続サイプ21には、タイヤ幅方向に対して異なる方向に延びる深部21a,21c,21eと浅部21b,21dが交互に設けられており、タイヤ径方向視での形状は、概ねジグザグ状である。
ショルダーブロック9には、断続サイプ21にタイヤ周方向の両側に位置するように、一対の複合サイプ22が設けられている。複合サイプ22は、一端がショルダー主溝6に接続され、他端がショルダーブロック9内で終端している。複合サイプ22は、一端側の直線サイプ部22aと、他端側の波形サイプ部22bとを備える。
ショルダーブロック9のタイヤ幅方向外側の部分には、概ねタイヤ幅方向に延びる一対の直線サイプ23が設けられている。直線サイプ23は、一端がショルダー部4に位置し、他端がサイド部3に位置している。一対の直線サイプ23は、タイヤ周方向において、断続サイプ21を挟むように配置されている。
サイド部3には、連状突起部24が設けられている。
(センターリブの詳細)
以下、主に図4を参照して、センターリブ7の詳細を説明する。前述のように、センターリブ7には、センターノッチ11、サイドノッチ12、直線サイプ13A〜13C、直線サイプ14C、及び波形サイプ15A〜15Cが設けられている。
タイヤ周方向において、センター主溝5の変曲点ごとにセンターリブ7をセンターリブユニット7C(図2の一点鎖線枠内参照)に分けたとき、2個のショルダーブロック9に対して1個のセンターリブユニット7Cが設けられている。
センターノッチ11は、センター主溝5に基端が接続された本体部11aと、本体部11aの先端に対して折れ曲がった先端部11bとを備える。詳細には、センターノッチ11の本体部11aは、センター主溝5のジグザグ形状の変曲点に連通している。ここで、ここで、センター主溝5のジグザグ形状の変曲点とは、タイヤ幅方向においてセンター主溝5が延びる向きが変化する点をいう。換言すれば、右上がりの傾斜と右下がりの傾斜とが入れ替わる点をいう。センターノッチ11の幅は、本体部11aの基端から先端部11bの先端に向けて、漸次減少している。本実施形態では、本体部11aのタイヤ周方向に対する角度θ1は73度で、先端部11bのタイヤ周方向に対する角度θ2は30度であり、角度θ1よりも小さい。角度θ1は30度以上85度以下の範囲で設定でき、角度θ2は0度以上60度以下の角度θ1より小さい値に設定できる。
図5を併せて参照すると、センターノッチ11は、底壁11cと、互いに対向する一対の側壁11dによって画定されている。いずれの側壁11dも、第1部分11e、第2部分11f、及び第3部分11gを有する。本実施形態では、側壁11dの第1部分11e、第2部分11f、及び第3部分11gは、いずれも平坦面である。第1部分11eは、センターノッチ11が延びる方向に対して直交方向の断面視において、底壁11cからセンターリブ7の表面に向けて概ねタイヤ径方向に延びている。第2部分11fは、同じ断面視において、一端が第1部分11eの上端に接続されて、センターノッチ11の幅が広がるように、概ねタイヤ周方向に延びている。第3部分11gは、同じ断面視において、下端が第2部分11fの他端に接続されて上端がセンターリブ7の表面に接続している。
センターノッチ11が延びる方向に対して直交方向の断面視において、側壁11dが延びる向きは、第1部分11eと第2部分11fの接続部分で急変している。つまり、この第1部分11eと第2部分11fの接続部分に、段差部11hが形成されている。この接続部分は、トレッド部2に隣接した部分であり、本実施形態ではトレッド部2の表面から一段落とされた部分である。この段差部11hを設けたことで、センターノッチ11の開口縁は、2個のエッジ、つまりセンターリブ7の表面側の主エッジ11iと、それよりタイヤ径方向内側の副エッジ11jとを有する。主エッジ11iは、センターリブ7の表面と側壁11dの第3部分11gとの接続箇所に形成されている。副エッジ11jは、側壁11dの第1部分11eと側壁11dの第2部分11fとの接続箇所に形成されている。
段差部11hの幅(側壁11dの第2部分11fの幅)W1は、第1部分11eにおけるセンターノッチ11の幅W2の0.1倍以上1.0倍以下の範囲で設定できる。幅W1は0.3mm以上3mm以下の範囲で設定できる。センターノッチ11の幅W2は、1.2mm以上10mm以下の範囲で設定できる。従って、段差部11hの幅W1を含めたセンターノッチ11の幅は、1.8mm以上16mm以下の範囲で設定できる。また、段差部11hのセンターリブ7の表面からの深さ位置(側壁11dの第3部分11gの高さ)DE1は、センターノッチ11の深さDE2の0.05倍以上0.5倍以下の範囲で設定できる。センターノッチ11の深さDE2は、2mm以上13mm以下の範囲で設定できる。本実施形態では、センターノッチ11が延びる方向に対して直交方向の断面視において、側壁11dの第2部分11fがなすセンターリブ7の表面に対してなす角度γ1は、0度である。この角度γ1は、−30度以上30度以下の範囲で設定できる(角度γ1の正負符号は図5において時計回りを正とする)。
サイドノッチ12の幅は、基端から先端に向けて漸次減少している。本実施形態では、サイドノッチ12のタイヤ周方向に対する角度θ3は70度である。角度θ3は30度以上85度以下の範囲で設定できる。
図6を参照すると、サイドノッチ12は、底壁12aと、互いに対向する一対の側壁12bによって画定されている。いずれの側壁12bも、第1部分12c、第2部分12d、及び第3部分13eを有する。本実施形態では、側壁12bの第1部分12c、第2部分12d、及び第3部分12eは、いずれも平坦面である。第1部分12cは、サイドノッチ12が延びる方向に対して直交方向の断面視において、底壁12aからセンターリブ7の表面に向けて概ねタイヤ径方向に延びている。第2部分12dは、同じ断面視において、一端が第1部分12cの上端に接続されて、サイドノッチ12の幅が広がるように、概ねタイヤ周方向に延びている。第3部分12eは、同じ断面視において、下端が第2部分12dの他端に接続されて上端がセンターリブ7の表面に接続している。
サイドノッチ12が延びる方向に対して直交方向の断面視において、側壁12bが延びる向きは、第1部分12cと第2部分12dの接続部分で急変している。つまり、この第1部分12cと第2部分12dの接続部分に、段差部12fが形成されている。この段差部12fを設けたことで、サイドノッチ12の開口縁は、2個のエッジ、つまりセンターリブ7の表面側の主エッジ12gと、それよりタイヤ径方向内側の副エッジ12hとを有する。まず、主エッジ12gは、センターリブ7の表面と側壁12bの第3部分12eとの接続箇所に形成されている。また、副エッジ12hは、側壁12bの第1部分12cと側壁12bの第2部分12dとの接続箇所に形成されている。
段差部12fの幅(側壁12bの第2部分12dの幅)W3は、第1部分12cにおけるサイドノッチ12の幅W4の0.1倍以上1.0倍以下の範囲で設定できる。幅W4は0.3mm以上3mm以下の範囲で設定できる。サイドノッチ12の幅W4は、1.2mm以上10mm以下の範囲で設定できる。従って、段差部12fの幅W3を含めたサイドノッチ12の幅は、1.8mm以上16mm以下の範囲で設定できる。また、段差部12fのサイドノッチ12の表面からの深さ位置(側壁12bの第3部分12eの高さ)DE3は、サイドノッチ12の深さDE4の0.05倍以上0.5倍以下の範囲で設定できる。サイドノッチ12の深さDE4は、2mm以上13mm以下の範囲で設定できる。本実施形態では、サイドノッチ12が延びる方向に対して直交方向の断面視において、側壁12bの第2部分12dがセンターノッチ11の表面に対してなす角度γ2は0度である。この角度γ2は、−30度以上30度以下の範囲で設定できる(角度γ2の正負符号は図6において時計回りを正とする)。
前述のように、センターリブ7には、センターノッチ11に対してタイヤ幅方向に対向する部分に2本の直線サイプ13A,13Bが設けられている。ここで「タイヤ幅方向に対向」とは、センターノッチ11に対して、これらの直線サイプ13A,13Bの少なくとも一部がタイヤ周方向に重なることを意味する。センターノッチ11は右上がりに傾斜しているのに対して(角度θ1は30度以上85以下で、角度θ2は0度以上60度以下)、直線サイプ13A,13Bは右下がりに傾斜している。直線サイプ13A,13Bのタイヤ径方向に対する角度θ4は、−30度以上−85度以下の範囲で設定できる。このように、直線サイプ13A,13Bは、タイヤ周方向に対して、センターノッチ11の角度θ1,θ2とは正負符号が異なる角度θ4をなすように延びている。そのため、センターノッチ11が延びる方向を示す仮想線と、直線サイプ13A,13Bが延びる方向を示す仮想線とが、タイヤ周方向の一つの向き(図4において上向き)に凸状の折れ線を構成する。
センターノッチ11の先端と、センターノッチ11に対してタイヤ幅方向に対向する直線サイプ13A,13Bの先端のうち最もセンター主溝5に近いものとは、センターリブ7のタイヤ幅方向の中央領域に位置し得る。具体的には、これらの先端は、センターリブ7の幅方向の中心(図4において符号CRCで示す)を中心とした幅CRW1の範囲に配置し得る。ここで、幅CRW1は、センターリブ7の幅CRW0(平均幅)の0.1倍以上0.4倍以下の範囲に設定し得る。
直線サイプ13A,13Bの幅は、0.3mm以上1.5mm以下に設定できる。また、直線サイプ13A,13Bの深さは、2mm以上13mm以下に設定できる。
前述のように、センターリブ7には、サイドノッチ12に対してタイヤ幅方向に対向する部分に2本の直線サイプ14A,14Bが設けられている。ここで「タイヤ幅方向に対向」とは、サイドノッチ12に対して、これらの直線サイプ14A,14Bの少なくとも一部がタイヤ周方向に重なることを意味する。サイドノッチ12は右上がりに傾斜しているのに対して(角度θ3は30度以上85度以下)、直線サイプ14A,14Bは右下がりに傾斜している。直線サイプ14A,14Bのタイヤ径方向に対する角度θ5は、−30度以上−85度以下の範囲で設定できる。このように、直線サイプ14A,14Bは、タイヤ周方向に対して、サイドノッチ12の角度θ3とは正負符号が異なる角度θ5をなすように延びている。そのため、サイドノッチ12が延びる方向を示す仮想線と、直線サイプ14A,14Bが延びる方向を示す仮想線とが、タイヤ周方向の一つの向き(図4において下向き)に凸状の折れ線を構成する。
サイドノッチ12の先端と、サイドノッチ12に対してタイヤ幅方向に対向する直線サイプ14A,14Bの先端のうち最もショルダー主溝6に近いものとは、前述の幅CRW1の範囲に配置し得る。
直線サイプ14A,14Bの幅は、0.3mm以上1.5mm以下に設定できる。また、直線サイプ14A,14Bの深さは、2mm以上13mm以下に設定できる。
(ショルダー横溝及びショルダーブロックの詳細)
以下、主に図7を参照して、ショルダー横溝8とショルダーブロック9の詳細を説明する。前述のように、ショルダーブロック9には、1本の断続サイプ21、2本の複合サイプ22、及び2本の直線サイプ23が設けられている。
ショルダー横溝8は、ショルダー主溝6に接続された内側部分8aと、一端が内側部分8aに接続されてタイヤ幅方向外向きに接地端GEを超えて延びる外側部分8bとを備える。図2を併せて参照すると、外側部分8bの他端は、前述のように、ショルダー部4とサイド部3の境界に位置している。
ショルダー横溝8は概ねタイヤ幅方向に延びているが、内側部分8aと外側部分8bとでは、タイヤ幅方向に対する傾斜が異なる。まず、内側部分8aは右上がりに傾斜しており、内側部分8aのタイヤ幅方向に対する角度θ6は、2度以上45度以下の範囲で設定できる。次に、外側部分8bは右下がりに傾斜しており、内側部分8aのタイヤ幅方向に対する角度θ7は、−2度以上−20度以下の範囲で設定できる。
ショルダー横溝8の内側部分8aのタイヤ幅方向の寸法は、ショルダー横溝8の外側部分8bのタイヤ幅方向の寸法と比較して短い。内側部分8aの長さは外側部分8bの長さの0.1倍以上0.4倍以下の範囲で設定できる。
図8及び図9を併せて参照すると、ショルダー横溝8の内側部分8aの幅W5を、ショルダー横溝8の外側部分8bの幅W6よりも狭く設定している。ショルダー横溝8の内側部分8aの幅W5は、ショルダー主溝6に向けて漸減している。本実施形態では、ショルダー横溝8の内側部分8aの深さDE5と、ショルダー横溝8の外側部分8bの深さDE6を同一に設定している。内側部分8aの深さDE5を、外側部分8bの深さDE6よりも浅く設定してもよい。ショルダー横溝8の深さDE5,DE6は、2mm以上13mm以下の範囲で設定できる。
引き続き図8及び図9を併せて参照すると、ショルダー横溝8は、底壁8cと、互いに対向する一対の側壁8dによって画定されている。いずれの側壁8dも、第1部分8e、第2部分8f、及び第3部分8gを有する。本実施形態では、側壁8dの第1部分8e、第2部分8f、及び第3部分8gは、いずれも平坦面である。第1部分8eは、ショルダー横溝8が延びる方向に対して直交方向の断面視において、底壁8cからショルダーブロック9の表面に向けて概ねタイヤ径方向に延びている。第2部分8fは、同じ断面視において、一端が第1部分8eの上端に接続されて、ショルダー横溝8の幅が広がるように、概ねタイヤ周方向に延びている。第3部分8gは、同じ断面視において、下端が第2部分8fの他端に接続されて上端がショルダーブロック9の表面に接続している。
ショルダー横溝8が延びる方向に対して直交方向の断面視において、側壁8dが延びる向きは、第1部分8eと第2部分8fの接続部分で急変している。つまり、この第1部分8eと第2部分8fの接続部分に、段差部8hが形成されている。前述のように、ショルダー横溝8は、ショルダー主溝6と共にショルダーブロック9を画定している。より具体的には、ショルダー横溝8の側壁8dは、トレッド部2の表面と共にショルダーブロック9のタイヤ幅方向に延びる角部を構成している。ショルダー横溝8の側壁8dに段差部8hを設けたことで、ショルダーブロック9のタイヤ幅方向に延びる角部は、単一のエッジではなく、2段のエッジで構成される。つまり、ショルダーブロック9のタイヤ幅方向に延びる角部は、ショルダーブロック9の表面側の主エッジ9aと、それよりもタイヤ径方向内側の副エッジ9bとを有する。主エッジ9aは、ショルダーブロック9の表面とショルダー横溝8の側壁8dの第3部分8gとの接続箇所に形成されている。副エッジ9bは、ショルダー横溝8の側壁8dの第1部分8eと側壁8dとの接続箇所に形成されている。
段差部8hの幅(側壁8dの第2部分8fの幅)W7は、第1部分8eにおけるショルダー横溝8の幅W5,W6の0.1倍以上1.0倍以下の範囲で設定できる。また、段差部8hのショルダーブロック9の表面からの深さ位置(側壁8dの第3部分8gの高さ)DE7は、ショルダー横溝8の深さDE5,DE6の0.05倍以上0.5倍以下の範囲で設定できる。本実施形態では、ショルダー横溝8が延びる方向に対して直交方向の断面視において、側壁8dの第2部分8fがショルダーブロック9の表面に対してなす角度γ3は0度である。この角度γ3は、−30度以上30度以下の範囲で設定できる(角度γ3の正負符号は図8,9において時計回りを正とする)。
断続サイプ21は、タイヤ径方向視において、ショルダー主溝6からショルダー部4とサイド部3の境界(図2を併せて参照)まで、タイヤ幅方向に概ねジグザグ状に延びている。断続サイプ21は、交互に配置された2種類の要素、つまり深部21a,21c,21eと浅部21b,21dとを備える。これらの要素は、ショルダー主溝6からタイヤ幅方向外側に向けて、深部21a、浅部21b、深部21c、浅部21d、及び深部21eの順で配置されている。具体的には、深部21aは、一端がショルダー主溝6に連通し、他端が浅部21bの一端に連通している。浅部21bの他端は、深部21cの他端は浅部21dの一端に連通している。浅部21dの他端は、深部21eの一端に連通している。深部21eの他端はショルダーブロック9内で終端している。
図10及び図11を併せて参照すると、断続サイプ21は、ショルダー主溝6に接続された要素である深部21aから、最もショルダー主溝6から離れた要素である深部21eまで連続する1本の浅溝21Aを備える。言い換えれば、浅溝21Aは、断続サイプ21を構成するすべての要素、つまり深部21a,21c,21eと浅部21b,21dに共通して設けられている。浅溝21Aは、ショルダーブロック9の表面に開口している。
深部21a,21c,21eでは、浅溝21Aと連通するサイプ本体21f,21g,21hがさらに設けられている。サイプ本体21f,21g,21hの上端は浅溝21Aの下部と連通している。本実施形態では、サイプ本体21f,21g,21hは直線サイプである。
浅部21b,21dは、サイプ本体を備えず、浅溝21Aのみによって構成されている。従って、深部21a,21c,21eのサイプ本体21f,21g,21hは互いに連通していない。言い換えれば、深部21aと深部21cは、これらの間に介在する浅部21bを構成する浅溝21Aのみによって空間的に接続されている。また、深部21cと深部21eは、これらの間に介在する浅部21dを構成する浅溝21Aのみによって空間的に接続されている。
図7を参照すると、本実施形態では、断続サイプ21を構成するすべての要素、つまり深部21a,21c,21eと浅部21b,21dは、タイヤ径方向視において、直線状である。タイヤ幅方向の寸法、つまり長さについては、深部21aの長さL1と深部21cの長さL2は概ね同じであり、深部21eの長さL3は、深部21a,21cの長さL1,L2よりも十分に長い。深部21a,21c,21eの長さL1,L2,L3は、ショルダーブロック9のタイヤ幅方向の全長L4の0.1倍以上0.5倍以下の範囲で設定できる。浅部21b,21dの長さL5,L6は、深部21a,21c,21eの長さL1,L2,L3よりも十分に短い。浅部21b,21dの長さL5,L6は、深部21a,21c,21eの長さL1,L2,L3のうちの最も短いものの0.1倍以上0.5倍以下の範囲で設定できる。
深部21cは、深部21aに対してタイヤ周方向にオフセットしている。また、深部21eは、深部21cに対してタイヤ周方向にオフセットしている。本実施形態では、深部21cは深部21aに対して図7において下側にオフセットし、深部21eは深部21cに対して図7において下側にオフセットしている。本実施形態では、深部21a,21c,21eがタイヤ幅方向となす角度θ8,θ9,θ10は、いずれも0度である。角度θ8〜θ10は、−20度以上20度以下の範囲で設定できる。
本実施形態では、浅部21b,21dは右下がりに傾斜しており、これらがタイヤ幅方向となす角度θ11,θ12は、−30度である。深部21a,21c,21eが本実施形態のような態様でオフセット配置されている場合、角度θ11,θ12は、−2度以上−45度以下の範囲で設定できる。また、本実施形態とは異なり、深部21cが深部21aに対して図7において上側にオフセットし、深部21eが深部21cに対して図7において上側にオフセットしている場合、浅部21b,21dは右上がりの傾斜を有することになる。この場合、角度θ11,θ12は、2度以上45度以下の範囲で設定できる。従って、角度θ11,θ12の絶対値は、2度以上45度以下の範囲で設定できる。
図10及び図11を併せて参照すると、浅溝21Aはタイヤ周方向に対向する一対の側壁21iにより画定されている。また、サイプ本体21f,21g,21hは、浅溝21Aの開口部とタイヤ径方向に対向する底壁21jと、一対の平坦な側壁21kとによって画定されている。
浅溝21Aを画定する側壁21iは、浅溝21Aが延びる方向に対して直交方向の断面視において、テーパ形状を構成している。具体的には、側壁21iは、この断面視において、ショルダーブロック9の表面に対して傾斜している。本実施形態では、図10及び図11において右側の側壁21iがショルダーブロック9の表面に対する傾斜角度γ4は、45度である。傾斜角度γ4は5度以上60度以下の範囲で設定できる。図10及び図11において左側の側壁21iがショルダーブロック9の表面に対する傾斜角度は、本実施形態では−45度であり、−5度以上−60度以下の範囲で設定できる。つまり、側壁21iのショルダーブロック9に対する傾斜角度γ4の絶対値は、5度以上60度以下の範囲で設定できる。
浅溝21Aの深さDE8は、深部21a,21c,21eの総深さDE9(浅溝21Aの深さDE8とサイプ本体21f,21g,21hの深さDE9の和)の0.05倍以上0.5倍以下の範囲に設定できる。浅溝21Aが延びる方向に対して直交方向の断面視において、浅溝21Aの最大幅、つまり浅溝21Aの開口部(深部21a,21c,21eと浅部21b,21dの開口部でもある)の最大幅W8は、サイプ本体21f,21g,21hの幅W9の1.2倍以上5倍以下の範囲に設定できる。
複合サイプ22の直線サイプ部22aは、ショルダー横溝8の内側部分8a(相対的に狭い溝幅W5を有する)に対して、タイヤ周方向に対応する部分に設けられている。つまり、直線サイプ部22aの一部が、内側部分8aに対してタイヤ幅方向に重なっている。また、複合サイプ22の波形サイプ部22bは、ショルダー横溝8の外側部分8b(相対的に広い溝幅W6を有する)に対して、タイヤ周方向に対応する部分に設けられている。つまり、波形サイプ部22bは、外側部分8bに対してタイヤ幅方向に重なっている。
複合サイプ22では、断続サイプ21の深部21a,21c,21eとタイヤ周方向に対応する部分(それぞれ符号22c,22e,22gで示す)の深さを、断続サイプ21の浅部21b,21dとタイヤ周方向に対応する部分(それぞれ符号22d,22fで示す)の深さよりも浅く設定している。
本実施形態のタイヤ1の作用効果について以下に説明する。
本実施形態によれば、センター主溝5をジグザグに形成するとともに、センターノッチ11に段差部11hを設けているため、エッジを増やすことができる。その結果、氷雪路面性能、つまり氷雪路面におけるトラクション性能と制動性能とが向上し、さらに旋回時の操縦安定性能も向上する。また、センターノッチ11に段差部11hを設けたことによって2段構造が形成されるため、センターノッチ11への荷重に対するセンターリブ7の変形抵抗性が増す。即ち、センターノッチ11に段差部11hを設けていない場合と比べてセンターリブ7の剛性が向上する。このセンターリブ7の剛性向上によって、直進時の操縦安定性能が向上する。
また、本実施形態によれば、センター主溝5の変曲点近傍に、変曲点を形成するエッジと、センターノッチ11の段差部11hを形成するエッジとを集めることができる。その結果、一度に接地するエッジを増やすことができる。従って、当該変曲点近傍では、一度により多くのエッジで路面を引っ掻くことができ、氷雪路面性能および操縦安定性能を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、センターリブ7の接地面積は、副エッジ11jではなく、副エッジ11jよりもタイヤ径方向視で内側に位置する主エッジ11iにより定まる。つまり、2段構造のエッジを採用したことにより、センターリブ7の体積に対する接地面積の割合を低減できる。この接地面積の低減によって、センターリブ7の接地圧が高まる。また、センターノッチ11において、底壁11cからトレッド部2表面に向かって溝幅が拡大するように段差部11hが設けられている。そのため、雪路面上を走行するときにセンターリブ7内に形成される雪柱は、基端部分が先端部分よりも太い形状となる。その結果、雪柱せん断力が増し、雪路面性能が向上する。
また、本実施形態によれば、ショルダー主溝6をジグザグに形成することで、エッジを増やすことができる。また、センターノッチ11が接地したときにショルダー主溝6の変曲点およびショルダー横溝8も接地するため、一度に接地するエッジを増やすことができる。その結果、一度に接地するエッジを増やすことができるため、氷雪路面性能および操縦安定性能を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、2個のショルダーブロック9に対して1個のセンターリブユニット7Cが設けられているため、ショルダーブロック9のエッジをセンターリブ7のエッジよりも多くすることができる。ショルダーブロック9のエッジは、旋回時における操縦安定性能に寄与するため、多い方が好ましい。センターリブ7の剛性は、直進時の操縦安定性能を向上させるため、高い方が好ましい。従って、ショルダーブロック9のエッジを増やし、かつ、センターリブ7の剛性を高く維持するために、2個のショルダーブロック9に対して1個のセンターリブユニット7Cを設けることは有効である。特に、2個のショルダーブロック9に対して1個のセンターリブユニット7Cが設けられているため、外観的にも統制のとれた美観となる。
また、2個のショルダーブロック9に対して1個のセンターリブユニット7Cが設けられており、即ちセンター主溝5のジグザグ形状のうねりの周期はショルダー主溝6のジグザグ形状のうねりの周期の倍である。センター主溝5およびショルダー主溝6は、外部への排水を行う流路でもある。特に、センター主溝5は、タイヤ中央部に設けられるため、これより側部に設けられるショルダー主溝6よりも高い排水性能が求められる。本実施形態では、センター主溝5およびショルダー主溝6は、ともにジグザグ形状を有しているが、ジグザグ形状のうねりの周期が小さくなると、排水路がより多くうねることになるため、排水性能が低下する。これに対し、ジグザグ形状のうねりの周期について、センター主溝5をショルダー主溝6よりも大きくすることで、センター主溝5のうねりを小さくし、センター主溝5から排水をし易くしている。
以上より、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
1 タイヤ
2 トレッド部
3 サイド部
4 ショルダー部
5 センター主溝
6,6A,6B ショルダー主溝
7,7A,7B センターリブ
8,8A,8B ショルダー横溝
8a 内側部分
8b 外側部分
8c 底壁
8d 側壁
8e 第1部分
8f 第2部分
8g 第3部分
8h 段差部
9,9A,9B ショルダーブロック
9a 主エッジ
9b 副エッジ
9c,9d 領域
11 センターノッチ
11a 本体部
11b 先端部
11c 底壁
11d 側壁
11e 第1部分
11f 第2部分
11g 第3部分
11h 段差部
11i 主エッジ
11j 副エッジ
12 サイドノッチ
12a 底壁
12b 側壁
12c 第1部分
12d 第2部分
12e 第3部分
12f 段差部
12g 主エッジ
12h 副エッジ
13A,13B,13C 直線サイプ
14A,14B,14C 直線サイプ
15A,15B,15C 波形サイプ
21 断続サイプ
21A 浅溝
21a,21c,21e 深部
21b,21d 浅部
21f,21g,21h サイプ本体
21i 側壁
21j 底壁
21k 側壁
22 複合サイプ
22a 直線サイプ部
22b 波形サイプ部
22c〜22g 部分
23 直線サイプ
24 連状突起部

Claims (5)

  1. トレッド部のタイヤ幅方向の中央領域に、タイヤ周方向にジグザグに延びるように形成されたセンター主溝と、
    前記トレッド部の前記センター主溝よりも接地端側に、前記タイヤ周方向に延びるように形成されたショルダー主溝と、
    前記センター主溝と前記ショルダー主溝とによって画定され、前記トレッド部のタイヤ幅方向の中央領域に配置されているセンターリブと、
    一端が前記センター主溝に連通し、他端が前記センターリブ内で終端し、前記トレッド部に隣接した部分に段差部を有するセンターノッチと
    を備える、空気入りタイヤ。
  2. 前記センターノッチの前記一端は、前記センター主溝のジグザグ形状の変曲点に連通している、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記センターノッチは、
    前記センターノッチが延びる方向に対して直交方向の断面視において、前記ショルダー主溝を画定する底壁から前記トレッド部の表面に向けて延びる第1部分と、
    前記直交方向の断面視において、一端が前記第1部分の上端に接続されて前記センターノッチの溝幅が拡大するように延びる第2部分と、
    前記直交方向の断面視において、一端が前記第2部分の他端に接続されて他端が前記トレッド部の表面に接続された第3部分と
    を備え、
    前記段差部は、前記第1部分と前記第2部分との接続部分であり、
    前記センターリブは、
    前記トレッド部の表面と前記第3部分とが接続されている主エッジと、
    前記第1部分と前記第2部分とが接続されている副エッジと
    を備える、請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記ショルダー主溝は、前記タイヤ周方向にジグザグに延びており、
    前記タイヤ幅方向に延び、一端が前記ショルダー主溝のジグザグ形状の変曲点に連通し、他端が前記接地端よりもタイヤ幅方向外側で終端する、前記タイヤ周方向に間隔をあけて配置された複数のショルダー横溝をさらに備え、
    前記センターノッチと前記ショルダー横溝とが前記タイヤ周方向において同位置に設けられている、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記ショルダー主溝と、前記タイヤ周方向に互いに隣接する2本の前記ショルダー横溝とによって画定されたショルダーブロックをさらに備え、
    前記タイヤ周方向において、前記センター主溝の変曲点ごとに前記センターリブをセンターリブユニットに分けたとき、2個の前記ショルダーブロックに対して1個の前記センターリブユニットが設けられている、請求項4に記載の空気入りタイヤ。
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