JP2019119279A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
この空気入りタイヤは、トレッドのタイヤ幅方向中央部に形成され、タイヤ周方向に延びる中央周方向主溝と、トレッドにおける中央周方向主溝よりタイヤ幅方向外側で、かつこの中央周方向主溝の隣に形成され、タイヤ周方向に延びる外側周方向主溝と、トレッドに形成され、タイヤ周方向に対して交差する方向に延び、中央周方向主溝及び外側周方向主溝と夫々連通し、トレッド表面を基準とした溝深さが、中央周方向主溝の溝深さよりも深く、かつ外側周方向主溝の溝深さよりも浅い横主溝と、中央周方向主溝、外側周方向主溝及び横主溝により区画された中央ブロックと、を有する。また、中央周方向主溝の溝底には、サイプが設けられている。
このように、空気入りタイヤにおいて、耐偏摩耗性を向上させるために陸部のブロック剛性を上げることは、パターンノイズを増大させることになり、耐偏摩耗性とパターンノイズを同時に向上させるトレッドパターンを提供することは難しい。
前記トレッド部は、タイヤセンターラインを境としてタイヤ幅方向の一方の側に、2つの周方向主溝によってタイヤ幅方向に区画された中間陸部と、前記2つの周方向主溝のうちタイヤ幅方向外側にある外側周方向主溝と接し、前記外側周方向主溝のタイヤ幅方向外側に形成され前記空気入りタイヤの接地端を領域内に含む側方陸部と、を備える。
タイヤ幅方向に沿った前記トレッド部のプロファイル断面において、前記中間陸部が前記2つの周方向主溝と接続する2つの陸部エッジの点と、前記側方陸部が前記外側周方向主溝と接続する1つの側方陸部エッジの点と、を少なくとも通り、中心点が前記タイヤセンターライン上に位置する円弧を基準プロファイルラインとしたとき、
前記トレッド部の断面において、前記中間陸部及び前記側方陸部のうち少なくとも一方の陸部のトレッド面によって作られるプロファイルラインは、前記基準プロファイルラインよりもタイヤ径方向外側に突出した膨出プロファイルラインであり、
前記中間陸部及び前記側方陸部のうち、前記膨出プロファイルラインを有する膨出陸部の領域には、タイヤ幅方向に延びるサイプが設けられる。
前記サイプは、
前記トレッド面からサイプ深さ方向に直線状に延びる形状を有する第1のサイプと、前記トレッド面からサイプ深さ方向に進むとき、前記サイプ深さ方向及び前記サイプの前記トレッド面に沿って延びる延在方向に対して直交する方向に突出して波状に屈曲又は湾曲した第2のサイプと、を有し、前記第1のサイプと前記第2のサイプが繋がった複合サイプである。
前記膨出陸部における前記第2のサイプの設けられる領域は、前記第2のサイプが前記外側周方向主溝に開口するように、前記第1のサイプの設けられる領域よりも前記外側周方向主溝の側に位置する。
前記第2のサイプの延在方向に沿った長さは、前記複合サイプの延在方向に沿った長さの20〜80%である、ことが好ましい。
前記中間陸部における前記第2のサイプの領域と前記第1のサイプの領域との境界の位置よりタイヤ幅方向内側の境界内側領域には、前記第1のサイプが少なくとも設けられ、前記境界内側領域内に設けられた全ての前記第1サイプの延在方向に沿った長さの合計長さは、前記境界内側領域内に設けられた全サイプの延在方向に沿った長さの合計長さの70%以上である、ことが好ましい。
前記第1のサイプは、前記2つの周方向主溝のうち、タイヤ幅方向内側にある内側周方向主溝に開口するように、前記第2のサイプの設けられる領域よりも前記内側周方向主溝の側に位置する、ことが好ましい。
前記側方陸部の領域に設けられる前記複合サイプのうち前記第1のサイプは、前記側方陸部が路面と接する領域内に位置する、ことが好ましい。
前記トレッド部は、タイヤ幅方向の両方の側のそれぞれの前記中間陸部の間に挟まれ、前記タイヤセンターラインが通るセンター陸部を備え、
前記膨出陸部は、前記中間陸部と前記側方陸部を含み、
前記センター陸部のプロファイルラインは、前記基準プロファイルラインであり、
前記センター陸部の領域には、前記第1のサイプが設けられている、ことが好ましい。
以下に説明する本実施形態の空気入りタイヤは、例えば、乗用車用オールシーズンタイヤに適用するが、小型トラック用オールシーズンタイヤあるいはバス・トラック用オールシーズンタイヤに適用することもできる。以下説明する本実施形態の空気入りタイヤは乗用車用オールシーズンタイヤである。
図1は、一実施形態のタイヤ10のタイヤ断面図である。タイヤ10は、トレッドパターンを有するトレッド部10Tと、一対のビード部10Bと、トレッド部10Tの両側に設けられ、一対のビード部10Bとトレッド部10Tに接続される一対のサイド部10Sと、を備える。
タイヤ10は、骨格材または骨格材の層として、カーカスプライ層12と、ベルト層14と、ビードコア16とを有し、これらの骨格材の周りに、トレッドゴム部材18と、サイドゴム部材20と、ビードフィラーゴム部材22と、リムクッションゴム部材24と、インナーライナゴム部材26と、を主に有する。
また、タイヤ10では、ベルト層14のタイヤ径方向外側からベルト層14を覆う、有機繊維あるいはスチールコードをゴムで被覆した2層のベルトカバー層30が設けられている。この他に、タイヤ10は、ビードコア16の周りに巻きまわしたカーカス層12とビードフィラーゴム部材22との間にビード補強材を備えてもよい。
本実施形態のタイヤ構造は上記の通りであるが、タイヤ構造は、特に限定されず、公知のタイヤ構造を適用することができる。
図2は、一実施形態のトレッドパターンの一例を説明する図である。
トレッド部10Tのトレッドパターンは、図2に示すように、内側周方向主溝50,54と、外側周方向主溝52,56と、センター陸部58と、中間陸部60,62と、側方陸部64,66と、ラグ溝59,61,63,65,67と、を主に有する。
外側周方向主溝52,56は、内側周方向主溝50,54に比べてタイヤ幅方向外側に位置し、内側周方向主溝50,54とともに中間陸部60,62を区画するように中間陸部60,62に接して配置されている。
外側周方向主溝52,56は、さらに、側方陸部64,66とタイヤ幅方向外側で接している。側方陸部64,66は、トレッドパターンエンドE1,E2まで延びている。
すなわち、トレッド部10Tは、タイヤ赤道線(タイヤセンターライン)CLを境としてタイヤ幅方向の両方の側に、内側周方向主溝50と外側周方向主溝52、及び内側周方向主溝54と外側周方向主溝56によってタイヤ幅方向に区画された中間陸部60及び中間陸部62を備える。さらに、トレッド部10Tは、外側周方向主溝52、及び外側周方向主溝56と接し、外側周方向主溝52,56のタイヤ幅方向外側に形成され空気入りタイヤ10の接地端を領域内に含む側方陸部64,66を備える。
なお、タイヤ赤道線CLを境としてタイヤ幅方向の両方の側に設けられる中間陸部60,62のそれぞれを区画する2つの周方向主溝のうち内側周方向主溝50,54は、必ずしも、タイヤ幅方向の一方の側に設けられなくてもよい。具体的には、一実施形態では、内側周方向主溝50,54は、タイヤ赤道線CL上に設けられ、中間陸部60,62それぞれを区画する2つの周方向主溝の1つは、1つの内側周方向主溝を共通にする構成、すなわち、3本の周方向主溝の構成であってもよい。
サイプ58a,60a,60b,60c,62a,62b,62c,64a,64b,66a,66bのサイプ深さは、例えば3.0〜8.0mmであり、サイプ壁面間の距離は、例えば0.4〜1.5mmである。サイプは、深さとサイプ壁面の距離の寸法の範囲が上記溝深さと溝幅と区別されることにより、上記溝と区別することができる。
サイプ60a,60b,60c,62a,62b,64a,64b,66a,66bは、第1のサイプS1と第2のサイプ2が繋がった複合サイプである。
ここで、第1のサイプS1は、図4(a)に示すように、トレッド面からサイプ深さ方向に直線状に延びる形状を有するサイプである。第2のサイプS2は、図4(b)に示すように、トレッド面からサイプ深さ方向に進むとき、サイプ深さ方向及びサイプの延在方向に対して直交する方向に突出して波状に屈曲又は湾曲したサイプである。
センター陸部58の領域に設けられるサイプ58aは、トレッド面からサイプ深さ方向に直線状に延びる形状を有するサイプ、すなわち第1のサイプS1である。
図2、図3(c)からわかるように、サイプ64a,64bでは、外側周方向主溝52の側に第2のサイプS2が、パターンエンドE1の側に第1のサイプS1が設けられている。
図2、図3(d)からわかるように、サイプ62a,62bでは、外側周方向主溝56側に第2のサイプS2が、内側周方向主溝54の側に第1のサイプS1が設けられている。サイプ62a,62bでは、タイヤ幅方向に対する傾斜が急になっている急傾斜部分は、第1のサイプS1になるように、第1のサイプS1と第2のサイプS2の接続位置は設けられている。
また、図2、図3(e)からわかるように、サイプ66a,66bは、外側周方向主溝56の側に第2のサイプS2が、パターンエンドE2の側に第1のサイプS1が設けられている。
中間陸部60,62及び側方陸部64,66は、図5に示すように、膨出プロファイルラインPL1,PL2を備える。センター陸部58は、基準プロファイルラインPL0である。ここで、基準プロファイルラインPL0とは、タイヤ幅方向に沿ったトレッド部のプロファイル断面において、中間陸部60が2つの周方向主溝(内側周方向主溝50及び外側周方向主溝52)と接続する2つの陸部エッジの点と、側方陸部64が外側周方向主溝52と接続する1つの側方陸部エッジの点と、を少なくとも通り、中心点がタイヤ赤道線CL上に位置する円弧のラインをいう。あるいは、基準プロファイルラインPL0とは、タイヤ幅方向に沿ったトレッド部のプロファイル断面において、中間陸部62が2つの周方向主溝(内側周方向主溝54及び外側周方向主溝56)と接続する2つの陸部エッジの点と、側方陸部66が外側周方向主溝56と接続する1つの側方陸部エッジの点と、を少なくとも通り、中心点がタイヤ赤道線CL上に位置する円弧のラインをいう。トレッド部のプロファイルラインは、タイヤ赤道線CLに対して線対称形状をしている場合が多く、この場合、基準プロファイルラインPL0は、タイヤ幅方向の両側のそれぞれに位置する2つの陸部エッジの点と1つの側方陸部エッジの点を通る。なお、基準プロファイルラインPL0が2つの陸部エッジの点と1つの側方陸部エッジの点を通るとは、基準プロファイルラインPL0がこれらの点を正確に通る場合の他、これらの点からわずかに外れた場所を通る場合も含む。この場合、各点から円弧のラインまでの距離の合計が最小になるような円弧のラインを基準プロファイルラインPL0とすることが好ましい。例えば、タイヤ赤道線CLに対して線対称形状のプロファイルラインの場合、タイヤ赤道線CL上に中心点を有する円弧のラインであって、タイヤ幅方向の両側のそれぞれに位置する上記2つの陸部エッジの点と1つの側方陸部エッジの点に対する距離の合計が最も小さくなるような半径を有する円弧のラインを基準プロファイルラインPL0とすることが好ましい。
一方、膨出プロファイルラインPL1,PL2は、基準プロファイルラインよりもタイヤ径方向外側に突出したプロファイルラインである。すなわち、中間陸部60,62のプロファイルラインは、各陸部の陸部エッジの点を通る基準プロファイルラインPL0に対してタイヤ径方向外側に突出し、側方陸部64,66のプロファイルラインは、各陸部の側方陸部エッジの点を通る基準プロファイルラインPL0に対してタイヤ径方向外側に突出している。
突出プロファイルラインPL1,PL2の、基準プロファイルラインPL0に対する最大突出量は、例えば、0.1〜1.0mmである。
具体的には、中間陸部60,62及び側方陸部64,66のプロファイルラインを膨出プロファイルラインとすることにより、中間陸部60,62及び側方陸部64,66において従来短かった接地長を長くし、さらには、接地圧を均一に近づけることができる。これによって、中間陸部60,62及び側方陸部64,66の摩耗を抑制することができる。しかし、中間陸部60,62及び側方陸部64,66の、外側周方向主溝52,56に近い局所領域の剛性(この剛性を、ブロック剛性という)は他の領域に比べて低くなり易く、この局所領域において偏摩耗が依然として発生しやすい。このため、局所領域の剛性を高めるために、この領域に第2のサイプS2が設けられる。第2のサイプS2は、図4(b)に示すように、サイプ深さ方向で波形状になっているので、上記局所領域が路面と接触することにより変形しても波形状のサイプ壁面同士が噛み合って互いに支え合うので、局所領域のブロック剛性を高めることができる。こうして局所領域におけるブロック剛性は高くなるので、局所領域における耐偏摩耗性は向上する。しかし、局所領域に設けた第2のサイプS2により、中間陸部60,62及び側方陸部64,66全体の剛性が高くなることは、中間陸部60,62及び側方陸部64,66のトレッド面が路面と接触する(衝突する)ことによって発するパターンノイズは大きくなる。特に、中間陸部60,62及び側方陸部64,66は膨出プロファイルラインにより接地長が長くなっているので、中間陸部60,62及び側方陸部64,66のトレッド面が路面に接触する領域が増加する。このため、パターンノイズはより一層大きくなり易い。このため、中間陸部60,62及び側方陸部64,66全体の剛性が高くなり過ぎないように、中間陸部60,62及び側方陸部64,66の、外側周方向主溝52,56から離れた領域では、第2のサイプS2に比べて剛性を低くすることができる第1のサイプS1が設けられる。第1のサイプS1は、第2のサイプS2のように、変形に伴って噛み合って互いに支えあうような波形状のサイプ壁面がないので、第1のサイプS1を設けることにより、剛性は低下する。
本実施形態のタイヤの効果を確かめるために、サイプの形状を種々変化させて耐摩耗性とパターンノイズの評価を行った。
作製したタイヤ(タイヤサイズ:265/50R20 111W)は、図1に示す構造及び図2に示すトレッドパターンを用いた。作製したタイヤは、リム(リムサイズ:20×8.5J)に装着し(空気圧250kPa)、さらに、試験車両(排気量3.6リットルのSUV車)に装着した。
耐偏摩耗性では、試験車両を10000km走行後の内側周方向主溝50,54における残溝深さ(平均値)を測定し、初期の溝深さと測定した残溝深さとの差分を、センター陸部58における磨耗量とした。また、外側周方向主溝52,56における残溝深さ(平均値)を測定して、初期の溝深さと測定した残溝深さとの差分を中間陸部60,62の、外側周方向主溝52,56に近い局所領域の摩耗量とした。さらに、局所領域の摩耗量からセンター陸部58における磨耗量を差し引いた差をセンター陸部58における磨耗量で割った値を算出して、耐偏摩耗性の評価値とした。下記表1,2では、耐偏摩耗性は、比較例1の上記評価値の逆数を基準として、他の比較例及び実施例の上記評価値の逆数を指数化した。比較例1の指数は100である。このため、指数が高いほど、耐摩耗性は優れていること意味する。
一方、パターンノイズは、試験車両を予め定めたドライ路面上で走行(速度100km/時)させて、試験車両の運転席の窓側位置に取り付けたマイクロフォンにより車内騒音の音圧レベルを測定した。車内騒音にはパターンノイズが含まれ、車内騒音の変化は、パターンノイズの変化に起因するものである。したがって、音圧レベルをパターンノイズとして評価した。下記表1,2では、比較例1の音圧レベルを0とし、他の比較例及び実施例の音圧レベルと比較例1の音圧レベルの差(dB)を示した。差が負であり、負の絶対値が大きいほどパターンノイズが低いことを意味する。
実施例1〜6及び比較例3で、中間陸部60,62及び側方陸部64,66の領域に複合サイプを設ける場合、いずれも、第2のサイプS2を外側周方向主溝52,56に開口するように設けた。
下記表1,2における“第2のサイプの延在方向に沿った長さ/複合サイプの延在方向に沿った長さ(%)”は、中間陸部60,62及び側方陸部64,66におけるサイプ60a,60b,62a,62b,64a,64b,66a,66bそれぞれにおける第2のサイプの延在方向に沿った長さの、複合サイプの延在方向に沿った長さに対する比をいう。
実施例1〜5の比較より、中間陸部60,62及び側方陸部64,66の領域に複合サイプが設けられる場合、第2のサイプの延在方向に沿った長さ/複合サイプの延在方向に沿った長さの比を20〜80%とすることにより、耐偏摩耗性の指数が103以上になりパターンノイズの低減が0.3dB以上になり、より好ましい効果を発揮することがわかる。
実施例1,6の比較より、センター陸部58には、第1のサイプS1を設けることがパターンノイズの低減の点で好ましいことがわかる。
10T トレッド部
10S サイド部
10B ビード部
12 カーカスプライ層
14 ベルト層
16 ビードコア
18 トレッドゴム部材
20 サイドゴム部材
22 ビードフィラーゴム部材
24 リムクッションゴム部材
26 インナーライナゴム部材
30 ベルトカバー層
50,54 内側周方向主溝
52,56 外側周方向主溝
58 センター陸部
60,62 中間陸部
64,66 側方陸部
59,61,63,65,67 ラグ溝
58a,60a,60b,60c,62a,62b,62c,64a,64b,66a,66b サイプ
Claims (7)
- トレッド部を備える空気入りタイヤであって、
前記トレッド部は、タイヤセンターラインを境としてタイヤ幅方向の一方の側に、2つの周方向主溝によってタイヤ幅方向に区画された中間陸部と、前記2つの周方向主溝のうちタイヤ幅方向外側にある外側周方向主溝と接し、前記外側周方向主溝のタイヤ幅方向外側に形成され前記空気入りタイヤの接地端を領域内に含む側方陸部と、を備え、
タイヤ幅方向に沿った前記トレッド部のプロファイル断面において、前記中間陸部が前記2つの周方向主溝と接続する2つの陸部エッジの点と、前記側方陸部が前記外側周方向主溝と接続する1つの側方陸部エッジの点と、を少なくとも通り、中心点が前記タイヤセンターライン上に位置する円弧を基準プロファイルラインとしたとき、
前記トレッド部の断面において、前記中間陸部及び前記側方陸部のうち少なくとも一方の陸部のトレッド面によって作られるプロファイルラインは、前記基準プロファイルラインよりもタイヤ径方向外側に突出した膨出プロファイルラインであり、
前記中間陸部及び前記側方陸部のうち、前記膨出プロファイルラインを有する膨出陸部の領域には、タイヤ幅方向に延びるサイプが設けられ、
前記サイプは、
前記トレッド面からサイプ深さ方向に直線状に延びる形状を有する第1のサイプと、前記トレッド面からサイプ深さ方向に進むとき、前記サイプ深さ方向及び前記サイプの前記トレッド面に沿って延びる延在方向に対して直交する方向に突出して波状に屈曲又は湾曲した第2のサイプと、を有し、前記第1のサイプと前記第2のサイプが繋がった複合サイプであり、
前記膨出陸部における前記第2のサイプの設けられる領域は、前記第2のサイプが前記外側周方向主溝に開口するように、前記第1のサイプの設けられる領域よりも前記外側周方向主溝の側に位置する、ことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記複合サイプのタイヤ幅方向における長さは、前記膨出陸部における路面と接する領域のタイヤ幅方向における長さの40%以上であり、
前記第2のサイプの延在方向に沿った長さは、前記複合サイプの延在方向に沿った長さの20〜80%である、請求項1に記載の空気入りタイヤ。 - 前記膨出陸部は、前記中間陸部を含み、
前記中間陸部における前記第2のサイプの領域と前記第1のサイプの領域との境界の位置よりタイヤ幅方向内側の境界内側領域には、前記第1のサイプが少なくとも設けられ、前記境界内側領域内に設けられた全ての前記第1サイプの延在方向に沿った長さの合計長さは、前記境界内側領域内に設けられた全サイプの延在方向に沿った長さの合計長さの70%以上である、請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。 - 前記膨出陸部は、前記中間陸部を含み、
前記中間陸部における前記複合サイプは、前記2つの周方向主溝に開口し、
前記第1のサイプは、前記2つの周方向主溝のうちタイヤ幅方向内側にある内側周方向主溝に開口するように前記第2のサイプの設けられる領域よりも前記内側周方向主溝の側に位置する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 - 前記膨出陸部は、前記側方陸部を含み、
前記側方陸部の領域に設けられる前記複合サイプのうち前記第1のサイプは、前記側方陸部が路面と接する領域内に位置する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 - 前記トレッド部は、前記タイヤセンターラインを境としてタイヤ幅方向の両方の側のそれぞれに、前記膨出陸部と前記複合サイプを備え、
前記トレッド部は、タイヤ幅方向の両方の側のそれぞれの前記中間陸部の間に挟まれ、前記タイヤセンターラインが通るセンター陸部を備え、
前記膨出陸部は、前記中間陸部と前記側方陸部を含み、
前記センター陸部のプロファイルラインは、前記基準プロファイルラインであり、
前記センター陸部の領域には、前記第1のサイプが設けられている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 - 前記膨出陸部をタイヤ径方向外側から見たとき、前記第2のサイプは、波形状に蛇行する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
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