JP2019127063A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】陸部列の接地性を高めることができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッド面に、タイヤ周方向に延びた複数本の主溝と、その複数本の主溝により区画された複数本の陸部列２０とが設けられている空気入りタイヤにおいて、複数本の陸部列の２０うち陸部列２３がトレッドプロファイルＴＰよりもタイヤ径方向外側に突出していて、その陸部列２３にはタイヤ周方向に間隔を置いて複数の横溝３３が形成されており、その横溝３３の間に形成されたブロック４３の周方向両端部から周方向中央部に向かってトレッドプロファイルＴＰを基準とした突出高さｈが大きくなっている。【選択図】図４

Description

本発明は、陸部列をトレッドプロファイルよりもタイヤ径方向外側に突出させた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面には複数の陸部列が設けられ、各陸部列の頂面は、タイヤ子午線断面にて円弧状をなすトレッドプロファイルに揃えられている。一方、例えば特許文献１，２に記載されているように、陸部列をトレッドプロファイルよりもタイヤ径方向外側に突出させた空気入りタイヤが知られている。かかるトレッド構造は、トレッド面の接地性の改善を目的としたものであり、より具体的には、トレッド面内での接地圧の均一化を促して耐偏摩耗性能や制動性能の向上を図るものである。

トレッド面の接地性を改善するうえでは、陸部列単体においても接地性を高めることが望ましい。しかし、複数のブロックをタイヤ周方向に配列してなるブロック列として陸部列が形成されている場合において、その陸部列の接地性に改善の余地があることが判明した。これは、ブロックの周方向中央部では、横溝やノッチに面している周方向両端部と比べて剛性が高く、伸長の度合いが相対的に小さいことから、周方向両端部よりも接地圧が低くなるためである。

特開２０１７−０３０６３５号公報 特開２０１５−１８２６８０号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、陸部列の接地性を高めることができる空気入りタイヤを提供することにある。

本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド面に、タイヤ周方向に延びた複数本の主溝と、その複数本の主溝により区画された複数本の陸部列とが設けられている空気入りタイヤにおいて、複数本の前記陸部列のうち少なくとも一本の陸部列がトレッドプロファイルよりもタイヤ径方向外側に突出していて、その陸部列にはタイヤ周方向に間隔を置いて複数の横溝またはノッチが形成されており、前記横溝またはノッチの間に形成されたブロックの周方向両端部から周方向中央部に向かって前記トレッドプロファイルを基準とした突出高さが大きくなっているものである。これにより、ブロックの周方向中央部の接地を促して、陸部列の接地性を高めることができる。

前記ブロックの頂面が、タイヤ赤道面に平行な断面で見て、タイヤ径方向外側に向けて凸となる円弧状に形成されていることが好ましい。これにより、陸部列の接地性を効果的に高めることができる。

タイヤ赤道面に平行な断面で見て、タイヤ周方向長さが相対的に大きい前記ブロックの頂面を形成する円弧の曲率半径が、タイヤ周方向長さが相対的に小さい前記ブロックの頂面を形成する円弧の曲率半径よりも大きいものでもよい。かかる構成によれば、ブロックの頂面を、そのブロックのタイヤ周方向長さに適した曲率の円弧状に形成して、各陸部列の接地性を高めることができる。

タイヤ周方向における前記ブロックの中央を境界として一方側に位置する第１の領域のボイド比が他方側に位置する第２の領域のボイド比よりも小さく、且つ、前記第１の領域の突出高さが前記第２の領域の突出高さよりも大きいことが好ましい。これにより、ボイド比が相対的に小さい第１の領域の接地を促して陸部列の接地性を高めることができる。

タイヤ幅方向における前記ブロックの中央を境界として一方側に位置する第３の領域のボイド比が他方側に位置する第４の領域のボイド比よりも小さく、且つ、前記第３の領域の突出高さが前記第４の領域の突出高さよりも大きいことが好ましい。これにより、ボイド比が相対的に小さい第３の領域の接地を促して陸部列の接地性を高めることができる。

本発明に係る空気入りタイヤの一例を概略的に示すタイヤ子午線断面図 トレッド面の展開図 センター陸部列のタイヤ子午線断面図 図３のＡ−Ａ断面図 センター陸部列を構成するブロックの側面図 センター陸部列を構成するブロックの斜視図 メディエイト陸部列を構成するブロックの（ａ）タイヤ子午線断面図と（ｂ）Ｂ−Ｂ断面図 本発明の別実施形態に係るセンター陸部列を構成するブロックの平面図 本発明の別実施形態に係るセンター陸部列を構成するブロックの平面図 図９のブロックのタイヤ赤道面に平行な断面図（図１１のＣ−Ｃ断面図） 図９のブロックのタイヤ子午線断面図

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、空気入りタイヤＴは、一対のビード部１，１と、そのビード部１の各々からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部２，２と、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３とを備える。カーカス層４は、一対のビード部１，１の間でトロイド状に設けられている。カーカス層４の端部は、ビード部１に埋設されたビードコア１ａとビードフィラー１ｂを挟み込むようにして巻き上げられている。

カーカス層４のタイヤ径方向外側には、ベルト層５、ベルト補強層６及びトレッドゴム７が設けられている。ベルト層５は、複数枚のベルトプライで構成されている。各ベルトプライは、タイヤ周方向に対して傾斜して延びるコードをゴム被覆して形成されており、そのコードがプライ間で互いに逆向きに交差するように積層されている。ベルト補強層６は、実質的にタイヤ周方向に延びるコードをゴム被覆して形成されている。トレッドゴム７の外周面となるトレッド面８には、トレッドパターンが設けられている。

図１，２に示すように、トレッド面８には、タイヤ周方向に延びた複数本の主溝１０と、その複数本の主溝１０により区画された複数本の陸部列２０とが設けられている。主溝１０の本数は、三本以上であることが好ましい。本実施形態では、トレッド面８に四本の主溝１０が設けられ、その四本の主溝１０によって五本の陸部列２０が区画されている例を示す。

四本の主溝１０は、タイヤ赤道面ＴＥを挟んで左右両側に位置する一対のセンター主溝１２，１３と、そのセンター主溝１２，１３のタイヤ幅方向外側に位置する一対のショルダー主溝１１，１４とからなる。一対のショルダー主溝１１，１４は、複数本の主溝１０のうちタイヤ幅方向の最外側に位置する。四本の主溝１０はすべてストレート溝であるが、その一部または全部がジグザグ溝でも構わない。五本の陸部列２０は、タイヤ赤道面ＴＥを通るセンター陸部列２３と、そのセンター陸部列２３のタイヤ幅方向外側に位置する一対のメディエイト陸部列２２，２４と、そのメディエイト陸部列２２，２４のタイヤ幅方向外側に位置する一対のショルダー陸部列２１，２５とからなる。

センター陸部列２３は、一対のセンター主溝１２，１３の間に設けられている。メディエイト陸部列２２は、ショルダー主溝１１とセンター主溝１２との間に設けられ、メディエイト陸部列２４は、センター主溝１３とショルダー主溝１４との間に設けられている。ショルダー陸部列２１は、ショルダー主溝１１と接地端ＣＥとの間に設けられ、ショルダー陸部列２５は、ショルダー主溝１４と接地端ＣＥとの間に設けられている。接地端ＣＥは、正規リムに装着したタイヤを正規内圧を充填した状態で平坦な路面に垂直に置き、正規荷重を加えたときの路面に接地する接地面のタイヤ幅方向の最外位置を指す。

正規リムは、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”、ETRTOであれば“Measuring Rim”となる。正規内圧は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各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”であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ＫＰａとする。正規荷重は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各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であれば上記の表に記載の最大値、ETRTOであれば“LOAD CAPACITY”であるが、タイヤが乗用車用である場合には内圧１８０ＫＰａの対応荷重の８５％とする。

本実施形態では、メディエイト陸部列２２（以下、単に「陸部列２２」と呼ぶ場合がある）が、タイヤ周方向に連続的に延びたリブとして形成されている。陸部列２２には、タイヤ周方向に分断する横溝が形成されていない。陸部列２２には、タイヤ周方向に間隔を置いて複数のノッチ３２が形成されている。ノッチは、主溝に開口した一端部と陸部列内で閉塞した他端部との間で延びた溝である。陸部列２２以外の陸部列２０は、それぞれ横溝３１，３３〜３５によってタイヤ周方向に分断された複数のブロックを配列してなるブロック列として形成されている。但し、これに限られず、各陸部列はリブ及びブロック列の何れであっても構わない。

トレッドプロファイルＴＰは、陸部列２０のエッジのうちタイヤ赤道面ＴＥに最も近いエッジ（以下、直近エッジ）と、両側の接地端ＣＥ，ＣＥとを通り、タイヤ子午線断面において単一円弧をなす仮想面である。本実施形態では、センター陸部列２３のエッジ２３Ｅ１，２３Ｅ２のうち、図面で左側に位置するエッジ２３Ｅ１が直近エッジとなる。直近エッジの高さがタイヤ周方向に沿って変化する場合は最もタイヤ径方向内側の位置を採用する。主溝１０がジグザグ溝であって陸部列２０のエッジがタイヤ幅方向に振幅を有する場合は、その振幅の中央で直近エッジが定められる。また、陸部列２０のエッジが面取り形状を有する場合は、その陸部列２０の頂面の延長線と溝壁面の延長線との交点をエッジと見做したうえで直近エッジが定められる。左右に二つの直近エッジがある場合は、それらのうちタイヤ径方向内側に位置する方が採用される。

図３は、センター陸部列２３（以下、単に「陸部列２３」と呼ぶ場合がある）のタイヤ子午線断面を示す。図４は、タイヤ赤道面ＴＥに平行な陸部列２３の断面を示しており、図３のＡ−Ａ断面に相当する。既述のように、陸部列２３はブロック列として形成されており、そのブロック列は複数のブロック４３により構成されている。図５は、ブロック４３の側面図であり、図６は、ブロック４３の斜視図である。図４，５では、それぞれ左右方向がタイヤ周方向となる。図６には、タイヤ周方向におけるブロック４３の中央を通る中央線Ｌ１と、タイヤ幅方向におけるブロック４３の中央を通る中央線Ｌ２とを示している。

本実施形態では、陸部列２３がトレッドプロファイルＴＰよりもタイヤ径方向外側に突出している（図１，３参照）。陸部列２３には、タイヤ周方向に間隔を置いて複数の横溝３３が形成されており（図２参照）、その横溝３３の間に形成されたブロック４３の周方向両端部から周方向中央部に向かってトレッドプロファイルＴＰを基準とした突出高さｈが大きくなっている（図４参照）。これにより、ブロック４３の周方向中央部の接地を促して、陸部列２３の接地性を高めることができる。陸部列２３の接地性を高めることは、トレッド面８の接地性の改善に寄与し、それによって耐偏摩耗性能や制動性能の向上を図ることができる。

図４のように、ブロック４３の頂面は、タイヤ赤道面ＴＥに平行な断面で見て、タイヤ径方向外側に向けて凸となる円弧状に形成されている。当該断面において、ブロック４３の頂面は、その頂面のタイヤ径方向内側に中心（図示せず）を有する円弧に沿った形状をしており、その円弧の曲率半径Ｒ４３ｃは、ブロック４３における接地圧を確保する観点から５０００ｍｍ以下であることが好ましい。また、曲率半径Ｒ４３ｃは、ブロック４３の（特に周方向中央部の）接地圧が局部的に高くなり過ぎないようにするうえで、５０ｍｍを超えることが好ましい。

図３のように、ブロック４３の頂面は、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向外側に向けて凸となる円弧状に形成されている。当該断面において、ブロック４３の頂面は、その頂面のタイヤ径方向内側に中心（図示せず）を有する円弧に沿った形状をしており、その円弧の曲率半径Ｒ４３ｗは、ブロック４３における接地圧を確保する観点から５０００ｍｍ以下であることが好ましい。また、曲率半径Ｒ４３ｗは、ブロック４３の（特に周方向中央部の）接地圧が局部的に高くなり過ぎないようにするうえで、５０ｍｍを超えることが好ましい。

本実施形態では、図４のように、ブロック４３の周方向両端部から周方向中央部に向かってブロック高さＢＨが大きくなっている。ブロック高さＢＨは、主溝１０の溝底同士を結ぶ円弧状の仮想線である溝底ラインＢＬを基準としたブロックの高さである。頂点Ｐ４３は、ブロック４３の頂面において突出高さｈ（及びブロック高さＢＨ）が最大となる箇所である。本実施形態では、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向におけるブロック４３の中央に頂点Ｐ４３が設けられている。但し、これに限られず、後述するように中央からずれた位置に頂点Ｐ４３があっても構わない。

図２，７に示すように、陸部列２３に隣接したメディエイト陸部列２４（以下、単に「陸部列２４」と呼ぶ場合がある）には、横溝３４とノッチ３６が形成されている。本実施形態では、上述した接地性を高めるための構成が陸部列２４にも適用されている。即ち、陸部列２４はトレッドプロファイルＴＰよりもタイヤ径方向外側に突出していて、その陸部列２４には、タイヤ周方向に間隔を置いて複数の横溝３４が形成されている。そして、横溝３４の間に形成されたブロック４４の周方向両端部から周方向中央部に向かってトレッドプロファイルＴＰを基準とした突出高さが大きくなっている。

図２で看取されるように、ブロック４４のタイヤ周方向長さは、ブロック４３のタイヤ周方向長さよりも大きい。タイヤ周方向長さが相対的に大きいブロック４４と、タイヤ周方向長さが相対的に小さいブロック４３とは、互いに異なる陸部列に設けられている。タイヤ赤道面ＴＥに平行な断面（図４及び図７（ｂ）参照）で見て、タイヤ周方向長さが相対的に大きいブロック４４の頂面を形成する円弧の曲率半径Ｒ４４ｃは、タイヤ周方向長さが相対的に小さいブロック４３の頂面を形成する円弧の曲率半径Ｒ４３ｃよりも大きい。これにより、ブロック４３，４４の頂面を、そのブロックのタイヤ周方向長さに適した曲率の円弧状に形成して、各陸部列２３，２４の接地性を高めることができる。

本実施形態では、上述した接地性を高めるための構成がセンター陸部列２３とメディエイト陸部列２４に適用されている。このような接地性を高めるための構成が適用される陸部列は、センター陸部列、及び／または、メディエイト陸部列であることが好ましい。

本実施形態では、五本の陸部列２０が、それぞれトレッドプロファイルＴＰよりもタイヤ径方向外側に突出している例を示すが、これに限られず、複数本の陸部列２０のうち少なくとも一本の陸部列がトレッドプロファイルＴＰよりもタイヤ径方向外側に突出しており、そのトレッドプロファイルＴＰよりもタイヤ径方向外側に突出した陸部列に、上述のような接地性を高めるための構成が適用されていればよい。

図８〜１１で説明する変形例は、以下に説明する構成の他は、前述の実施形態と同様の構成であるので、共通点を省略して主に相違点について説明する。前述の実施形態で説明した構成と同一の構成には、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。説明する複数の変形例については、特に制約なく組み合わせて採用することが可能である。

図８に示す変形例では、陸部列２３が、完全に分断された複数のブロックからなるブロック列ではなく、リブとして形成されている。但し、この陸部列２３には、タイヤ周方向に間隔を置いて複数のノッチ３７が形成されており、ノッチ３７の間には、タイヤ周方向に隣接したブロック同士がタイヤ幅方向の一部で繋がった疑似的なブロック４３が形成されている。図示しないが、ブロック４３には図３〜６で示したような頂面形状が適用されており、それによって陸部列２３の接地性を高めるように構成されている。疑似的なブロック４３を形成するうえで、ノッチ３７のタイヤ幅方向長さＬ３７は、陸部列２３の幅Ｗ２３の５０％を超えることが好ましい。

図９に示す変形例では、ブロック４３に、幅方向の片側（図９の右側）にのみノッチ３８が形成されており、その反対側にはノッチが形成されていない。そして、タイヤ周方向におけるブロック４３の一方側と他方側とでボイド比が異なっている。具体的には、タイヤ周方向におけるブロック４３の中央を境界として一方側（図９の下側）に位置する第１の領域Ａ１のボイド比Ｖ１が、他方側（図９の上側）に位置する第２の領域Ａ２のボイド比Ｖ２よりも小さい（即ち、Ｖ１＜Ｖ２）。そして、このブロック４３では、図１０のように、第１の領域Ａ１の突出高さｈ１が第２の領域Ａ２の突出高さｈ２よりも大きい（即ち、ｈ１＞ｈ２）。

中央線Ｌ１は、タイヤ周方向におけるブロック４３の中央を通る平面視直線状の仮想線であり、これを境界としてブロック４３が第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とに区画される。ボイド比は、陸部列の頂面における溝の開口面積ｘを、その陸部列の頂面における接地部分の面積ｙと前記溝の開口面積ｘとの和で除した値ｘ／（ｘ＋ｙ）として求められる。したがって、ブロック４３のボイド比Ｖ１は、第１の領域Ａ１内でのノッチ３８の開口面積を、その第１の領域Ａ１の接地部分の面積と前記ノッチ３８の開口面積との和で除すことにより求められる。ボイド比Ｖ２及び後述のボイド比Ｖ３，Ｖ４も同様である。ボイド比の差（Ｖ２−Ｖ１）は、例えば３（％）以上である。

図９のブロック４３では、上記のように第１の領域Ａ１のボイド比Ｖ１が第２の領域Ａ２のボイド比Ｖ２に比べて小さい。そのため、第１の領域Ａ１では伸長の度合いが相対的に小さく、それに起因して接地性が低下する恐れがある。しかし、このブロック４３では、第１の領域Ａ１の突出高さｈ１を第２の領域Ａ２の突出高さｈ２よりも大きくしているので、第１の領域Ａ１での接地を促してブロック４３の接地性を高め、延いては陸部列２３の接地性を高めることができる。頂点Ｐ４３は、中央線Ｌ１からずれて第１の領域Ａ１に設けられている。

また、図９の変形例では、タイヤ幅方向におけるブロック４３の一方側と他方側とでボイド比が異なっている。具体的には、タイヤ幅方向におけるブロック４３の中央を境界として一方側（図９の左側）に位置する第３の領域Ａ３のボイド比Ｖ３が、他方側（図９の右側）に位置する第４の領域Ａ４のボイド比Ｖ４よりも小さい（即ち、Ｖ３＜Ｖ４）。そこで、図１１のように、第３の領域Ａ３の突出高さｈ３を第４の領域Ａ４の突出高さｈ４よりも大きく（即ち、ｈ３＞ｈ４）してもよい。中央線Ｌ２は、タイヤ幅方向におけるブロック４３の中央を通る平面視直線状の仮想線であり、これを境界としてブロック４３が第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とに区画される。ボイド比の差（Ｖ４−Ｖ３）は、例えば３（％）以上である。

図９のブロック４３では、上記のように第３の領域Ａ３のボイド比Ｖ３が第４の領域Ａ４のボイド比Ｖ４に比べて小さい。そのため、第３の領域Ａ３では伸長の度合いが相対的に小さく、それに起因して接地性が低下する恐れがある。しかし、上記のように第３の領域Ａ３の突出高さｈ３を第４の領域Ａ４の突出高さｈ４よりも大きくしている場合には、第３の領域Ａ３での接地を促してブロック４３の接地性を高め、延いては陸部列２３の接地性を高めることができる。頂点Ｐ４３は、中央線Ｌ２からずれて第３の領域Ａ３に設けられる。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド面を上記の如く構成すること以外は、通常の空気入りタイヤと同等に構成でき、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用することができる。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

３ トレッド部
８ トレッド面
１０ 主溝
１２ センター主溝
１３ センター主溝
２０ 陸部列
２３ センター陸部列
２４ メディエイト陸部列
３３ 横溝
３４ 横溝
３６ ノッチ
４３ ブロック
４４ ブロック
Ａ１ 第１の領域
Ａ２ 第２の領域
Ａ３ 第３の領域
Ａ４ 第４の領域
ＴＰ トレッドプロファイル

Claims (5)

1. トレッド面に、タイヤ周方向に延びた複数本の主溝と、その複数本の主溝により区画された複数本の陸部列とが設けられている空気入りタイヤにおいて、
   複数本の前記陸部列のうち少なくとも一本の陸部列がトレッドプロファイルよりもタイヤ径方向外側に突出していて、その陸部列にはタイヤ周方向に間隔を置いて複数の横溝またはノッチが形成されており、前記横溝またはノッチの間に形成されたブロックの周方向両端部から周方向中央部に向かって前記トレッドプロファイルを基準とした突出高さが大きくなっていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ブロックの頂面が、タイヤ赤道面に平行な断面で見て、タイヤ径方向外側に向けて凸となる円弧状に形成されている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. タイヤ赤道面に平行な断面で見て、タイヤ周方向長さが相対的に大きい前記ブロックの頂面を形成する円弧の曲率半径が、タイヤ周方向長さが相対的に小さい前記ブロックの頂面を形成する円弧の曲率半径よりも大きい請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. タイヤ周方向における前記ブロックの中央を境界として一方側に位置する第１の領域のボイド比が他方側に位置する第２の領域のボイド比よりも小さく、且つ、前記第１の領域の突出高さが前記第２の領域の突出高さよりも大きい請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. タイヤ幅方向における前記ブロックの中央を境界として一方側に位置する第３の領域のボイド比が他方側に位置する第４の領域のボイド比よりも小さく、且つ、前記第３の領域の突出高さが前記第４の領域の突出高さよりも大きい請求項１〜４いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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