JP2021169230A - タイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】タイヤ赤道線を含むセンター領域の開始端からタイヤ幅方向の両側に向かって、かつ、タイヤ周方向の同じ側に向かって、パターンエンドまで延びる複数の傾斜溝が配置されたタイヤのトレッドパターンにおいて、スノー性能及びウェット性能を向上させる。【解決手段】タイヤ赤道線からタイヤ幅方向の外側のパターンエンドまでのペリフェリ距離Lを100%として、傾斜溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度は、前記開始端から35%以下離間した第1範囲において40度超50度以下であり、35%超50%以下離間した第2範囲において50度超65度以下であり、50%超70%以下離間した第3範囲において65度超80度以下であり、70%超100%以下離間した第4範囲において80度超90度以下である。前記開始端から前記傾斜溝の終了端までの前記タイヤ周方向に沿った周方向距離は、前記タイヤ幅方向に沿った幅方向距離の60%〜90%である。【選択図】図2

Description

本発明は、トレッドパターンを備えるタイヤに関する。
タイヤ、特に雪路面上の走行性能を高めた冬用タイヤでは、トレッド部を、タイヤ周方向に連続してのびる周方向溝とタイヤ幅方向にのびる横溝とにより複数のブロックに区分したブロックパターンが多い。このパターンでは、横溝内で押し固められた雪柱の剪断力により周方向のグリップ力が得られ、雪路での駆動性及び制動性が発揮されるとともに、周方向溝内で押し固められた雪柱の剪断力により横グリップ力が得られ、雪路での操縦安定性が向上する。
一方、冬用タイヤでは、雪が解けて水膜が路面に形成された場所を通過することから、排水性を含むウェット性能も向上することが好ましい。ウェット性能の向上のために、転動するタイヤの前方に溜まった水が効率よく排水できるトレッドパターンとして、開始端からタイヤ幅方向の両側に向かって、かつ、タイヤ周方向の同じ側に向かって、トレッド部のパターンエンドまで延びる傾斜溝の組がタイヤ周方向に複数組み配置された傾斜溝群を備えたトレッドパターンが用いられる場合がある。傾斜溝は、開始端からタイヤ幅方向外側に進むにつれてタイヤ周方向に対する傾斜角度は、徐々に大きくなり、トレッドパターンエンドでは、タイヤ周方向に対して略90度近くになる。
例えば、スノー制動性能およびウェット性能を向上できる空気入りタイヤとして、タイヤ周方向に凸となるV字形状を有すると共にタイヤ幅方向にトレッド部を横断して左右のトレッド端部に開口するV字横断溝を備え、複数のV字横断溝がV字形状の向きを揃えつつタイヤ周方向に所定間隔で配列されたトレッドパターンが知られている(特許文献1)。
また、湿潤路及び氷雪路での性能をより高い次元で両立し得るタイヤとして、タイヤ周方向に延びる周方向溝が形成され、トレッド幅方向の中央部からトレッド幅方向外側に延び、タイヤ周方向に対して傾斜するハイアングル傾斜溝が複数形成されるトレッドパターンが知られている(特許文献2)。このトレッドパターンには、上記周方向溝からトレッド幅方向の内側に向かって延び、ハイアングル傾斜溝よりもトレッド幅方向と成す鋭角側の角度が小さいローアングル傾斜溝が形成され、ハイアングル傾斜溝は、タイヤ赤道線を基準として逆側に形成されているハイアングル傾斜溝と交差する。
特開2015−81076号公報 特許第5860625号公報
しかし、上記V字横断溝を備える空気入りタイヤを開示する特許文献1及び上記ハイアングル傾斜溝を備える空気入りタイヤを開示する特許文献2には、それぞれの溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度を、タイヤ幅方向の各位置でどのように設定することが好ましいかについて開示がない。
従来に比べてスノー性能及びウェット性能を同時に向上するためには、傾斜溝のタイヤ幅方向の各位置における傾斜角度を適切に設定することが好ましい。
そこで、本発明は、タイヤ赤道線を含むセンター領域の開始端からタイヤ幅方向の両側に向かって、かつ、タイヤ周方向の同じ側に向かって、トレッド部のパターンエンドまで延びる傾斜溝の組がタイヤ周方向に複数組み配置された傾斜溝群を備えたトレッドパターンにおいて、スノー性能及びウェット性能を同時に向上することができるタイヤを提供することを目的とする。
本発明の一態様は、タイヤである。当該タイヤは、タイヤ赤道線を含むセンター領域の開始端から前記タイヤ赤道線を横切ってタイヤ幅方向の両側に向かって、かつ、タイヤ周方向の同じ第1側に向かって、トレッド部のパターンエンドまで延びる傾斜溝の組がタイヤ周方向に複数組み配置された傾斜溝群を備えたトレッドパターンを有する。
前記タイヤ赤道線から前記タイヤ幅方向の一方の側の前記パターンエンドまでのペリフェリ距離をLとして、前記傾斜溝の前記タイヤ周方向に対する傾斜角度は、
(a)前記開始端から前記ペリフェリ距離Lの35%前記タイヤ幅方向に離間した位置までの第1範囲において40度超50度以下であり、
(b)前記タイヤ赤道線から前記ペリフェリ距離Lの35%前記タイヤ幅方向に離間した位置の前記タイヤ幅方向外側で、前記ペリフェリ距離Lの50%前記タイヤ幅方向に離間した位置までの第2範囲において50度超65度以下であり、
(c)前記タイヤ赤道線から前記ペリフェリ距離Lの50%前記タイヤ幅方向に離間した位置の前記タイヤ幅方向外側で、前記ペリフェリ距離Lの70%前記タイヤ幅方向に離間した位置までの第3範囲において65度超80度以下であり、
(d)前記タイヤ赤道線から前記ペリフェリ距離Lの70%前記タイヤ幅方向に離間した位置の前記タイヤ幅方向外側で、前記ペリフェリ距離Lの100%前記タイヤ幅方向に離間した位置までの第4範囲において80度超90度以下であり、
前記開始端から前記傾斜溝の前記パターンエンドにおける終了端までの前記タイヤ周方向に沿った周方向距離は、前記開始端から前記終了端までの前記タイヤ幅方向に沿った幅方向距離の60%〜90%である。
前記傾斜溝は、前記タイヤ周方向に延びてタイヤ周上を一周する周方向主溝と交差することなく、前記パターンエンドまで延び、
前記タイヤ赤道線の両側の半トレッド領域のそれぞれに配置される前記傾斜溝のうち前記タイヤ周方向に隣り合う隣接傾斜溝の間に設けられるブロック陸部はいずれも、前記隣接傾斜溝の両方に接する、ことが好ましい。
前記トレッドパターンは、前記タイヤ赤道線から前記ペリフェリ距離Lの15〜55%前記タイヤ幅方向に離間した範囲内に、前記傾斜溝群のうち前記タイヤ周方向に隣り合う2つの隣接傾斜溝を接続する連絡溝を2つ備える、ことが好ましい。
前記連絡溝は、前記第1側に向かって、かつ、前記タイヤ幅方向の内側に向かって延びる、ことが好ましい。
前記連絡溝の一部は、前記隣接傾斜溝の一方を横切って、前記隣接傾斜溝の一方によって区画される陸部の領域に延びて閉塞している、ことが好ましい。
前記傾斜溝のそれぞれは、前記傾斜溝のそれぞれが延びる前記タイヤ幅方向の外側と異なる前記タイヤ幅方向の外側に延びる2つの傾斜溝の間を横切る横断部分を備え、前記横断部分は、さらに前記タイヤ赤道線を横切る、ことが好ましい。
前記傾斜溝のそれぞれは、前記傾斜溝のそれぞれが延びる前記タイヤ幅方向の外側と異なる前記タイヤ幅方向の外側に延びる2つの傾斜溝の間を横切る横断部分を備え、前記横断部分は、さらに前記タイヤ赤道線を横切り、
前記連絡溝は、前記タイヤ赤道線の側に位置する第1連絡溝と、前記第1連絡溝の前記タイヤ幅方向の外側に位置する第2連絡溝と、を備え、
前記第1連絡溝、前記第2連絡溝、及び前記横断部分は、前記タイヤ周方向から前記タイヤ幅方向の同じ側に傾斜しており、前記横断部分の前記タイヤ周方向に対する傾斜角度θCは、前記第1連絡溝の前記タイヤ周方向に対する傾斜角度θより大きく、前記傾斜角度θは、前記第2連絡溝の前記タイヤ周方向に対する傾斜角度θより大きい、ことが好ましい。
前記傾斜角度θは、前記傾斜角度θの0.6〜0.8倍であり、前記傾斜角度θは、前記傾斜角度θの0.75〜0.95倍である、ことが好ましい。
前記トレッドパターンは、前記タイヤ赤道線から前記ペリフェリ距離Lの55%超75%以下離間した範囲内に、前記傾斜溝群のうち前記タイヤ周方向に隣り合う2つの隣接傾斜溝を接続する連絡浅溝を備え、前記連絡浅溝は、前記連絡浅溝と接続する接続位置における前記隣接傾斜溝の溝深さの40〜50%の溝深さを有する、ことが好ましい。
前記トレッドパターンは、前記傾斜溝群のうち前記タイヤ周方向に隣り合う隣接傾斜溝それぞれの間に、前記隣接傾斜溝と前記横断部分と前記第1連絡溝とで囲まれた第1ブロック陸部と、前記隣接傾斜溝と前記第1連絡溝と前記第2連絡溝とで囲まれた第2ブロック陸部とを備え、前記第1ブロック陸部の面積Sは、前記第2ブロック陸部の面積Sより小さい、ことが好ましい。
前記面積Sは、前記面積Sの75%〜85%である、ことが好ましい。
前記第1ブロック陸部の領域には、前記傾斜溝のうち1つの傾斜溝の前記横断部分よりも前記開始端の側の溝部分が開始溝部分として設けられ、
前記開始溝部分から前記タイヤ赤道線の側に最も遠くに位置する前記第1ブロック陸部の第1端の位置と、前記開始溝部分が、前記第1ブロック陸部に接する前記隣接傾斜溝の一方と接続する接続位置との間の前記タイヤ幅方向に沿った距離をLとし、前記第1ブロック陸部の前記第1端と前記タイヤ幅方向の最も外側に位置する前記第1ブロック陸部の第2端との間の前記タイヤ幅方向に沿った距離をLBとしたとき、前記距離Lは、前記距離LBの25%〜35%である、ことが好ましい。
前記開始溝部分の前記開始端から前記接続位置までの距離をLとしたとき、前記距離Lは、前記距離LBの40%〜45%である、ことが好ましい。
前記第2ブロック陸部の領域には、前記隣接傾斜溝の一方から延びて前記隣接傾斜溝の他方に接続することなく閉塞する閉塞溝が設けられ、
前記閉塞溝から前記タイヤ赤道線の側に最も遠くに位置する前記第2ブロック陸部の第3端と前記閉塞溝が前記隣接傾斜溝の一方と接続する接続位置との間の前記タイヤ幅方向に沿った距離をLとし、前記第2ブロック陸部の前記第3端と前記タイヤ幅方向の最も外側に位置する前記第2ブロック陸部の第4端との間の前記タイヤ幅方向に沿った距離をLBとしたとき、前記距離Lは、前記距離LBの25%〜35%である、ことが好ましい。
前記閉塞溝の閉塞端から前記接続位置までの距離をLとしたとき、前記距離Lは、前記距離LBの40%〜45%である、ことが好ましい。
前記トレッドパターンは、前記傾斜溝のタイヤ周方向に隣接する傾斜溝間の陸部の領域に設けられた複数のサイプを備え、
前記タイヤ幅方向に対して角度α(α=0以上360度未満)傾斜した傾斜方向Aとして、前記トレッドパターンに設けられる全溝の傾斜方向Aに投影した長さの合計長さ(mm)を、(接地幅×周長)(mm2)で割った値をρとし、タイヤに設けられる全サイプの傾斜方向Aに投影した長さの合計長さ(mm)を、(接地幅×周長)(mm2)で割った値をρsとし、溝の平均深さ(mm)をDとして下記式(1)でスノートラクションインデックスSTIを定義したとき、
角度α=30〜40度における前記スノートラクションインデックスSTIの値が、角度α=0度における前記スノートラクションインデックスSTIの104%〜110%である、ことが好ましい。
STI=−6.8+2202・ρ+672・ρs+7.6・D ・・・・・(1)
上述のタイヤによれば、スノー性能及びウェット性能を同時に向上することができる。
一実施形態のタイヤの断面を示すタイヤ断面図である。 一実施形態のタイヤのトレッド部に設けられるトレッドパターンの一例を示す図である。 一実施形態のタイヤに設けられる傾斜溝の第1〜4範囲における傾斜角度を説明する図である。 (a)は、一実施形態のタイヤのトレッドパターンに設けられる連絡溝及び横断部分の傾斜角度を説明する図であり、(b)は、一実施形態のタイヤのトレッドパターンのブロック陸部を説明する図である。 (a),(b)は、一実施形態のタイヤのトレッドパターンに設けられる第1ブロック陸部及び第2ブロック陸部の形状寸法を説明する図である。
以下、一実施形態のタイヤについて説明する。以降で説明するタイヤは、例えば、乗用車用タイヤである。乗用車用タイヤは、JATMA YEAR BOOK 2019(日本自動車タイヤ協会規格)のA章に定められるタイヤをいう。この他、B章に定められる小型トラック用タイヤおよびC章に定められるトラック及びバス用タイヤに適用することもできる。
タイヤは、空気を充填してタイヤ性能を発揮させる空気入りタイヤ、あるいは、空気に替えて窒素、酸素、二酸化炭素、あるいは不活性ガスを充填するガス充填タイヤであってもよい。また、タイヤは、ガス充填タイヤの代わりに、ガス充填の替わりにタイヤ空洞領域に樹脂製支持材を配置することにより、タイヤ性能及びタイヤの荷重支持機能を発揮させることができるランフラットタイヤであってもよい。
以降で説明するタイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心にタイヤを回転させたとき、トレッド表面の回転する方向をいい、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に対して直交して延びる放射方向をいい、タイヤ径方向の外側とは、タイヤ回転軸からタイヤ径方向に離れる側をいう。タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸方向に平行な方向をいい、タイヤ幅方向の外側とは、タイヤのタイヤ赤道線から離れる両側をいう。
図1は、一実施形態のタイヤのタイヤ回転軸を含む、タイヤ径方向に沿った断面を示す図である。図1は、タイヤ赤道線CLに対して右側の断面を示しているが、タイヤは、断面において、タイヤ赤道線CLに対して線対称な形状及び構造を有する。
図1に示すタイヤ10は、骨格材あるい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。
カーカスプライ層12は、一対の円環状のビードコア16の間を巻きまわしてトロイダル形状を成した、有機繊維をゴムで被覆したカーカスプライ材12a,12bを含む。図1に示すタイヤ10では、カーカスプライ層12は、カーカスプライ材12a,12bで構成されているが、1つのカーカスプライ材で構成されてもよい。カーカスプライ層12のタイヤ径方向外側に2枚のベルト材14a,14bで構成されるベルト層14が設けられている。ベルト層14は、タイヤ周方向に対して、所定の角度、例えば20〜30度傾斜して配されたスチールコードにゴムを被覆した部材であり、下層のベルト材14aが上層のベルト材14bに比べてタイヤ幅方向の幅が広い。2層のベルト材14a,14bのスチールコードの傾斜方向は互いに逆方向である。このため、ベルト材14a,14bは、交錯層となっており、充填された空気圧によるカーカスプライ層12の膨張を抑制する。
ベルト層14のタイヤ径方向の外側には、トレッドゴム部材18が設けられ、トレッドゴム部材18の両端部には、サイドゴム部材20が接続されてサイドウォール部を形成している。トレッドゴム部材18は2層のゴム部材で構成され、タイヤ径方向の外側に設けられる上層トレッドゴム部材18aとタイヤ径方向の内側に設けられる下層トレッドゴム部材18bとを有する。サイドゴム部材20のタイヤ径方向の内側の端には、リムクッションゴム部材24が設けられ、タイヤ10を装着するリムと接触する。ビードコア16のタイヤ径方向の外側には、ビードコア16の周りに巻きまわす前のカーカスプライ層12の部分と、ビードコア16の周りに巻きまわしたカーカスプライ層12の部分との間に挟まれるようにビードフィラーゴム部材22が設けられている。タイヤ10とリムとで囲まれる空気を充填するタイヤ空洞領域に面するタイヤ10の内表面には、インナーライナゴム部材26が設けられている。
この他に、タイヤ10は、ベルト層14のタイヤ径方向の外側からベルト層14を覆う、有機繊維をゴムで被覆したベルトカバー層28を備える。
タイヤ10は、このようなタイヤ構造を有するが、タイヤ構造は、図1に示すタイヤ構造に限定されない。図1では、トレッドゴム部材18に形成される後述するトレッドパターン30の溝断面の図示は省略されている。
(トレッドパターン)
図2は、一実施形態のタイヤ10のトレッド部に設けられたトレッドパターンの一例の平面展開図である。図2に示すトレッドパターン30は、傾斜溝32とサイプ34を備える。
傾斜溝32は、複数設けられ傾斜溝群を形成する。
傾斜溝32は、図2に示すように、タイヤ赤道線CLを含むセンター領域の開始端32aからタイヤ赤道線CLを横切ってタイヤ幅方向の両側に向かって、かつ、タイヤ周方向の同じ第1側(図2では、紙面の上側方向)に向かって、トレッド部のパターンエンドPEまで延びる。これらの傾斜溝の組がタイヤ周方向に複数組み所定の間隔で配置されている。
ここで、センター領域とは、タイヤ赤道線CLからタイヤ幅方向の一方の側のパターンエンドPEまでのペリフェリ距離Lの15%(好ましくは10〜20%)、タイヤ赤道線CLからタイヤ幅方向の両側に離れた位置までの範囲の領域をいう。
傾斜溝32の開始端32aは、タイヤ幅方向に関して、タイヤ赤道線CLに対して、傾斜溝32の終了端32bとなるパターンエンドPEの側と反対側にある。このため、傾斜溝32は、開始端32aからパターンエンドPEの終了端32bまで延びる途中で、タイヤ赤道線CLを横切る。
傾斜溝32の開始端32aのタイヤ周方向の位置は、タイヤ赤道線CLに対してタイヤ幅方向の一方の側に主として位置する傾斜溝32と、タイヤ幅方向の他方の側に主として位置する傾斜溝32との間で、位置ずれしている。具体的には、タイヤ幅方向の一方の側に主として位置する、タイヤ周方向に隣り合う2つの傾斜溝32の開始端32aの略中間の位置(タイヤ周方向の位置)に、タイヤ幅方向の他方の側に主として位置する傾斜溝32の開始端32aがある。
傾斜溝32の溝幅は、開始端32aから終了端32bに向かって進むにつれて徐々に大きくなっている。また、傾斜溝32の溝深さは、開始端32aから終了端32bに向かって進むにつれて徐々に浅くなっている。傾斜溝32の溝幅は、例えば2.0mm〜7.0mmであり、溝深さは、例えば7.5mm〜6.5mmである。
サイプ34は、傾斜溝群のうち、タイヤ周方向に隣り合う2つの隣接傾斜溝32の間に設けられるブロック陸部の領域に設けられる。サイプ34は、スノー性能向上のために、波形状を成して所定の方向に延びる。図2に示すトレッドパターン12では、サイプ34は、波形状の屈曲点に1つの枝部を備える。サイプ34は、ブロック陸部を囲む溝に接続してもよく、ブロック陸部の領域内で閉塞してもよい。サイプ34のサイプ壁面間の距離は、例えば2.5mm〜7.0mmであり、サイプ34の深さは、例えば2.0mm〜7.2mmであり、サイプ34は、傾斜溝32と幅と深さによって区別され得る。
ここで、傾斜溝32のタイヤ周方向に対する傾斜角度は、以下のように設定されている。図3は、以下説明する第1〜4範囲における傾斜溝32の傾斜角度を説明する図である。
(a)開始端32aからペリフェリ距離Lの35%タイヤ幅方向に離間した位置までの第1範囲R1において40度超50度以下であり、
(b)タイヤ赤道線CLからペリフェリ距離Lの35%タイヤ幅方向に離間した位置のタイヤ幅方向外側で、ペリフェリ距離Lの50%タイヤ幅方向に離間した位置までの第2範囲R2(ペリフェリ距離Lの35%タイヤ幅方向に離間した位置を含まない)において50度超65度以下であり、
(c)タイヤ赤道線CLからペリフェリ距離Lの50%タイヤ幅方向に離間した位置のタイヤ幅方向外側で、ペリフェリ距離Lの70%タイヤ幅方向に離間した位置までの第3範囲R3(ペリフェリ距離Lの50%タイヤ幅方向に離間した位置を含まない)において65度超80度以下であり、
(d)タイヤ赤道線CLからペリフェリ距離Lの70%タイヤ幅方向に離間した位置のタイヤ幅方向の外側で、ペリフェリ距離Lの100%タイヤ幅方向に離間した位置までの第4範囲R4(ペリフェリ距離Lの70%タイヤ幅方向に離間した位置を含まない)において80度超90度以下である。
ここで、傾斜角度は、第1〜4範囲R1〜R4それぞれを区画するタイヤ幅方向の両側の位置における傾斜溝34の中心位置同士を結んだ直線のタイヤ周方向に対する角度である。例えば、第1範囲R1における傾斜角度は、開始端32aとペリフェリ距離Lの35%の赤道線CLからタイヤ幅方向に離間した位置における傾斜溝32の中心位置とを結んだ直線のタイヤ周方向に対する傾斜角度であり、第2範囲R2における傾斜角度は、ペリフェリ距離Lの35%タイヤ赤道線CLからタイヤ幅方向に離間した位置とペリフェリ距離Lの50%タイヤ赤道線CLからタイヤ幅方向に離間した位置とを結んだ直線のタイヤ周方向に対する傾斜角度である。
さらに、開始端32aから傾斜溝32のパターンエンドPEにおける終了端32bまでのタイヤ周方向に沿った周方向距離Y(図3参照)は、開始端32aから終了端32bまでのタイヤ幅方向に沿った幅方向距離X(図3参照)の60%〜90%である。
このように、傾斜溝32の傾斜角度と傾斜溝32の全体形状を規定することにより、ウェット性能及びスノー性能が向上する。
特に、第2範囲R2において傾斜角度を50度超65度以下とすることにより、従来に比べてスノー性能及びウェット性能が向上する。
図2に示すように、傾斜溝32は、タイヤ周方向に延びてタイヤ周上を一周する周方向主溝と交差することなく、パターンエンドPEまで延び、さらに、タイヤ赤道線CLの両側の半トレッド領域のそれぞれに配置される傾斜溝32のうちタイヤ周方向に隣り合う隣接傾斜溝の間に設けられるブロック陸部はいずれも、隣接傾斜溝の両方に接する、ことが好ましい。
トレッドパターン30は、タイヤ周方向主溝を備えない。タイヤ周方向主溝とは、タイヤ周方向に平行に直線的に延びてタイヤ周上を一周する直線状の溝、及びタイヤ幅方向にジグザグ状に変位しながらタイヤ周方向に延びてタイヤ周上を一周するが、溝断面は、タイヤ周方向に平行に延びて一周する部分を有するジグザグ状の溝を含む。
このようなタイヤ周方向主溝をトレッドパターン30が備えると、傾斜溝32のパターンエンドPEへ向けた排水の流れが、タイヤ周方向主溝と傾斜溝32との合流部で停滞し、排水性能が低下し易い。
一方、隣接傾斜溝の間に設けられるブロック陸部はいずれも、隣接傾斜溝の両方に接するブロック陸部を構成するので、ウェット路面をタイヤ10が転がるときブロック陸部に押された水は排水効率のよい傾斜溝32に流れ込み、その結果、ウェット性能、特に排水性能は向上する。
また、傾斜溝32のそれぞれは、図2に示すように、傾斜溝32のそれぞれが延びるタイヤ幅方向の外側と異なるタイヤ幅方向の外側に延びる2つの傾斜溝32の間を横切る横断部分32cを備え、横断部分32cは、さらにタイヤ赤道線CLを横切る、ことが好ましい。これにより、タイヤ赤道線CL周りのセンター領域のブロック陸部に押された路面上の水は、3つの傾斜溝32に確実に流れ込むので、排水が難しいセンター領域の排水性能が向上する。
トレッドパターン30は、図2に示すように、タイヤ赤道線CLからペリフェリ距離Lの15〜55%タイヤ幅方向に離間した範囲内に、タイヤ周方向に隣り合う2つの隣接傾斜溝を接続する連絡溝36,38を2つ備える、ことが好ましい。
連絡溝36,38を設けることにより、エッジ成分を増やすことができ、スノー性能が向上する他、連絡溝36,38を通して水を傾斜溝32に流すことができるので、ウェット性能、特に排水性能が向上する。連絡溝36,38の溝幅は、連絡溝36,38が傾斜溝32と接続する部分における傾斜溝32の溝幅より細い。連絡溝36,38の溝深さは、傾斜溝32の(接続部分の)溝深さより浅く、連絡溝36,38の溝深さは、例えば傾斜溝32の(接続部分の)溝深さの55%以下である。
連絡溝36,38は、傾斜溝32が開始端32aから終了端32bに延びるタイヤ周方向の側(第1側)に向かって、かつ、タイヤ幅方向の内側に向かって延びる溝であることが好ましい。これにより、連絡溝36,38と傾斜溝32とによって作られる陸部先端の角度は大きな角度(90度に近い角度)になるので、陸部先端の角度が鋭角になって陸部の剛性が局部的に低下することを防ぐことができる。このため、連絡溝36,38内に進入する雪を固め易くなり、その結果、雪柱のせん断力が高くなりスノー性能が向上する。
連絡溝38は、図2に示すように、隣接傾斜溝の一方を横切って、隣接傾斜溝の一方によって区画される陸部の領域(図2では、下方に隣接するブロック陸部の領域)に延びて閉塞している、ことが好ましい。連絡溝38の一部が、陸部の領域に延長するように延びることで、エッジ成分が増えるので、スノー性能が向上する。
2つの連絡溝36,38のうち、タイヤ赤道線CLの側に位置する連絡溝38を第1連絡溝といい、第1連絡溝のタイヤ幅方向の外側に位置する連絡溝36を第2連絡溝という。以降、第1連絡溝と連絡溝38は同一であるので、第1連絡溝も符号“38”を付け、第2連絡溝も符号“36”を付ける。第1連絡溝38及び第2連絡溝36は、直線状に延びる溝である。
このとき、タイヤ周方向に隣り合う隣接傾斜溝の間にある横断部分32c、第1連絡溝38、及び第2連絡溝36が、タイヤ幅方向内側から順番に配置されており、第1連絡溝38、第2連絡溝36、及び横断部分32cは、タイヤ周方向からタイヤ幅方向の同じ側に傾斜する。このとき、横断部分32cのタイヤ周方向に対する傾斜角度θは、第1連絡溝38のタイヤ周方向に対する傾斜角度θより大きく、傾斜角度θは、第2連絡溝36のタイヤ周方向に対する傾斜角度θより大きい、ことが好ましい。図4(a)は、第1連絡溝36、第2連絡溝38、及び横断部分32cの傾斜角度を説明する図である。傾斜角度θ,θ,θは、タイヤ幅方向の外側に行くほど傾斜角度を小さくすることにより、タイヤ幅方向に延びるエッジ成分をセンター領域からタイヤ幅方向の外側に進むほど小さくし、タイヤ周方向に延びるエッジ成分をセンター領域からタイヤ幅方向の外側に進むほど大きくすることにより、雪上路面上で、ショルダー領域では横力を大きくすることができ、センター領域では制駆動力を大きくすることができる。
この場合、傾斜角度θは、傾斜角度θの0.6〜0.8倍であり、傾斜角度θは、傾斜角度θの0.75〜0.95倍である、ことが好ましい。これにより、スノー性能の他、ウェット性能、特に排水性能を効率よく向上させることができる。
また、トレッドパターン30は、図2に示すように、タイヤ赤道線CLからペリフェリ距離Lの55%超75%以下タイヤ幅方向に離間した範囲内に、タイヤ周方向に隣り合う2つの隣接傾斜溝を接続する連絡浅溝40を備える。この場合、連絡浅溝40は、連絡浅溝40と接続する接続位置における隣接傾斜溝の溝深さの40〜50%の溝深さを有することが好ましい。連絡浅溝40は、高速走行時、ショルダー領域で、2つのサイプ34間にあるゴム部分が離間し飛散するチャックアウトを防止する。これにより、高速走行時のスノー性能が向上する。
図4(b)は、一実施形態のタイヤのトレッドパターンのブロック陸部を説明する図である。トレッドパターン30は、図4(b)に示すように、タイヤ周方向に隣り合う隣接傾斜溝それぞれの間に、隣接傾斜溝と横断部分32cと第1連絡溝38とで囲まれた第1ブロック陸部42と、隣接傾斜溝と第1連絡溝38と第2連絡溝36とで囲まれた第2ブロック陸部44とを備える。この場合、第1ブロック陸部42の面積Sは、第2ブロック陸部44の面積Sより小さい、ことが好ましい。第1ブロック陸部42を小さくすることにより、溝の占める比率高くしてエッジ成分を大きくすることができ、スノー性能が向上する。第2ブロック陸部44を大きくすることにより、第2ブロック陸部44から傾斜溝32に効率よく多量の水が流れ込むので、ウェット性能、特に排水性能が向上する。このとき、上記効果を達成するために、面積Sは、面積Sの75%〜85%である、ことが好ましい。
図5(a),(b)は、一実施形態のタイヤのトレッドパターンに設けられる第1ブロック陸部及び第2ブロック陸部の形状寸法を説明する図である。
第1ブロック陸部42の領域には、傾斜溝32のうち1つの傾斜溝の横断部分32cよりも開始端32aの側の溝部分が開始溝部分32dとして設けられる。
開始溝部分32dからタイヤ赤道線CLの側(タイヤ幅方向内側)に最も遠くに位置する第1ブロック陸部42の第1端42aの位置と、開始溝部分32dが、第1ブロック陸部42と接する傾斜溝32(隣接傾斜溝の一方)と接続する接続位置32e(開始位置32eは開始溝部分32dの溝幅の中心位置)との間のタイヤ幅方向に沿った距離をLとし、第1ブロック陸部42の第1端42aとタイヤ幅方向の最も外側に位置する第1ブロック陸部42の第2端42bとの間のタイヤ幅方向に沿った距離をLBとしたとき、距離Lは、距離LBの25%〜35%である、ことが好ましい。
このとき、開始溝部分32dの開始端32aから接続位置32eまでの距離をLとしたとき、距離Lは、距離LBの40%〜45%である、ことが好ましい。
また、第2ブロック陸部44の領域には、隣接傾斜溝の一方から延びて隣接傾斜溝の他方に接続することなく閉塞する閉塞溝45が設けられる。この閉塞溝45からタイヤ赤道線CLの側(タイヤ幅方向内側)に最も遠くに位置する第2ブロック陸部44の第3端44aと閉塞溝45が隣接傾斜溝の一方と接続する接続位置45aとの間のタイヤ幅方向に沿った距離をLとし、第2ブロック陸部44の第3端44aとタイヤ幅方向の最も外側に位置する第2ブロック陸部44の第4端44bとの間のタイヤ幅方向に沿った距離をLBとしたとき、距離Lは、距離LBの25%〜35%である、ことが好ましい。
このとき、閉塞溝45の閉塞端から接続位置45aまでの距離をLとしたとき、距離Lは、距離LBの40%〜45%である、ことが好ましい。
距離L、距離Lを、距離LB、距離LBの25%〜35%とすることにより、エッジ成分を増加させる開始溝部分32d及び閉塞溝45を第1ブロック陸部42、第2ブロック陸部44の領域内に適正に配置することができるので、ブロック剛性の低下を抑制してスノー性能を向上させることができる。
さらに、距離L、距離Lを、距離LB、距離LBの40%〜45%とすることにより、エッジ成分を増加させる開始溝部分32d及び閉塞溝45を第1ブロック陸部42、第2ブロック陸部44の領域に適正に配置することができるので、ブロック剛性の低下を抑制してスノー性能を向上させることができる。
一実施形態によれば、タイヤ幅方向に対して角度α(α=0以上360度未満)傾斜した傾斜方向Aとして、トレッドパターン30に設けられる全溝の傾斜方向Aに投影した長さの合計長さ(mm)を、(接地幅×周長)(mm2)で割った値をρとし、タイヤ10に設けられる全サイプ34の傾斜方向Aに投影した長さの合計長さ(mm)を、(接地幅×周長)(mm2)で割った値をρsとし、溝全部の平均深さ(mm)をDとして下記式(1)でスノートラクションインデックスSTIを定義したとき、
角度α=30〜40度におけるスノートラクションインデックスSTIの値が、角度α=0度におけるスノートラクションインデックスSTIの値より大きく、角度α=0度におけるスノートラクションインデックスSTIの値の104%〜110%である、ことが好ましい。
STI=−6.8+2202・ρ+672・ρs+7.6・D ・・・・・(1)
角度α=30〜40度及び角度α=0度におけるスノートラクションインデックスSTIの値を上述するように設定することで、直進時のスノー性能と同様にタイヤ旋回時のスノー性能も向上する。
このようなトレッドパターン30において、タイヤ10のスノー性能及びウェット性能を効果的に発揮させるためには、タイヤ10の上層トレッドゴム部材18aの、20[℃]におけるJIS−A硬度(JIS−K6253に準拠)を、50以上70以下の範囲内にすることが好ましい。
タイヤ10は、傾斜溝32が開始端32aからタイヤ周方向の第1側に向かって終了端32bまで延びるトレッドパターン30を備えるので、この第1側の反対側をタイヤ回転方向とする指定情報がタイヤ10に設けられていることが好ましい。回転方向の指定情報は、例えば、タイヤのサイドウォール部に付されたマークや凹凸によって表示される。
(実施例、比較例)
実施形態のタイヤ10の効果を確認するために、種々のトレッドパターンを備えるタイヤを作製し、車両に装着してスノー性能試験及びウェット性能試験を行った。試作したタイヤは、タイヤサイズ275/45R20の空気入りタイヤである。このタイヤをリムサイズ(20x9.5J)のリムに組み付け、空気圧240[kPa]およびJATMA規定の最大負荷の80%の負荷の条件で、スノー性能試験及びウェット性能試験を行った。使用した車両は、3000ccのSUV(Sport Utility Vehicle)の乗用車である。
スノー性能試験では、雪上路面のハンドリングコースを3周走りそのときの各周のラップタイムを計測して、ラップタイムの平均値を求めた。ラップタイムの平均値を、比較例1のタイヤを基準(指数100)として、指数化した。比較例1のタイヤは、従来より採用してきた傾斜溝の傾斜角度を備える。
ウェット性能試験では、ウェットハンドリングコースを3周走りそのときの各周のラップタイムを計測して、ラップタイムの平均値を求めた。ラップタイムの平均値を、比較例1のタイヤを基準(指数100)として、指数化した。
したがって、スノー性能及びウェット性能は、指数が高い程優れていることを意味する。
比較例1,2及び実施例1〜6では、いずれも、タイヤ周方向の第1側に進むほどタイヤ幅方向の内側に傾斜する連絡溝36,38を、タイヤ赤道線CLからペリフェリ距離Lの15〜55%タイヤ幅方向に離間した範囲内に設けた。また、距離L、距離Lを、距離LB、距離LBの25%〜35%とし、距離L、距離Lを、距離LB、距離LBの40%〜45%とした。
また、サイプ34の配置を調整することにより、角度α=30〜40度におけるスノートラクションインデックスSTIの値を、角度α=0度におけるスノートラクションインデックスSTIの値の104%〜110%とした。
下記表1は、図2に示すトレッドパターン30を基準として作製したトレッドパターンの仕様を示す。
Figure 2021169230
上記表1によれば、第1〜4範囲R1〜R4における傾斜溝の傾斜角度、及び周方向距離Y/幅方向距離Xを、上述した数値範囲に設定することにより、スノー性能とウェット性能が向上することがわかる。連絡浅溝40を設けることにより、スノー性能が向上することがわかる。面積S/面積Sについては、75%〜85%とすることで、スノー性能とウェット性能が向上することがわかる。
以上、本発明のタイヤについて詳細に説明したが、本発明は実施形態及び実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
10 タイヤ
12 カーカスプライ層
12a,12b カーかスプライ材
14 ベルト層
14a,14b ベルト材
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
28 ベルトカバー層
30 トレッドパターン
32 傾斜溝
32a 開始端
32b 終了端
32c 横断部分
32d 開始溝部分
32e 接続位置
34 サイプ
36,38 連絡溝
40 連絡浅溝
42 第1ブロック陸部
42a 第1端
42b 第2端
44 第2ブロック陸部
44a 第3端
44b 第4端
45 閉塞溝
45a 接続位置

Claims (16)

  1. タイヤ赤道線を含むセンター領域の開始端から前記タイヤ赤道線を横切ってタイヤ幅方向の両側に向かって、かつ、タイヤ周方向の同じ第1側に向かって、トレッド部のパターンエンドまで延びる傾斜溝の組が前記タイヤ周方向に複数組み配置された傾斜溝群を備えたトレッドパターンを有し、
    前記タイヤ赤道線から前記タイヤ幅方向の一方の側の前記パターンエンドまでのペリフェリ距離をLとして、前記傾斜溝の前記タイヤ周方向に対する傾斜角度は、
    (a)前記開始端から前記ペリフェリ距離Lの35%前記タイヤ幅方向に離間した位置までの第1範囲において40度超50度以下であり、
    (b)前記タイヤ赤道線から前記ペリフェリ距離Lの35%前記タイヤ幅方向に離間した位置の前記タイヤ幅方向外側で、前記ペリフェリ距離Lの50%前記タイヤ幅方向に離間した位置までの第2範囲において50度超65度以下であり、
    (c)前記タイヤ赤道線から前記ペリフェリ距離Lの50%前記タイヤ幅方向に離間した位置の前記タイヤ幅方向外側で、前記ペリフェリ距離Lの70%前記タイヤ幅方向に離間した位置までの第3範囲において65度超80度以下であり、
    (d)前記タイヤ赤道線から前記ペリフェリ距離Lの70%前記タイヤ幅方向に離間した位置の前記タイヤ幅方向外側で、前記ペリフェリ距離Lの100%前記タイヤ幅方向に離間した位置までの第4範囲において80度超90度以下であり、
    前記開始端から前記傾斜溝の前記パターンエンドにおける終了端までの前記タイヤ周方向に沿った周方向距離は、前記開始端から前記終了端までの前記タイヤ幅方向に沿った幅方向距離の60%〜90%である、ことを特徴とするタイヤ。
  2. 前記傾斜溝は、前記タイヤ周方向に延びてタイヤ周上を一周する周方向主溝と交差することなく、前記パターンエンドまで延び、
    前記タイヤ赤道線の両側の半トレッド領域のそれぞれに配置される前記傾斜溝のうち前記タイヤ周方向に隣り合う隣接傾斜溝の間に設けられるブロック陸部はいずれも、前記隣接傾斜溝の両方に接する、請求項1に記載のタイヤ。
  3. 前記トレッドパターンは、前記タイヤ赤道線から前記ペリフェリ距離Lの15〜55%前記タイヤ幅方向に離間した範囲内に、前記傾斜溝群のうち前記タイヤ周方向に隣り合う2つの隣接傾斜溝を接続する連絡溝を2つ備える、請求項1または2に記載のタイヤ。
  4. 前記連絡溝は、前記第1側に向かって、かつ、前記タイヤ幅方向の内側に向かって延びる、請求項3に記載のタイヤ。
  5. 前記連絡溝の一部は、前記隣接傾斜溝の一方を横切って、前記隣接傾斜溝の一方によって区画される陸部の領域に延びて閉塞している、請求項3または4に記載のタイヤ。
  6. 前記傾斜溝のそれぞれは、前記傾斜溝のそれぞれが延びる前記タイヤ幅方向の外側と異なる前記タイヤ幅方向の外側に延びる2つの傾斜溝の間を横切る横断部分を備え、前記横断部分は、さらに前記タイヤ赤道線を横切る、請求項1〜5のいずれか1項に記載のタイヤ。
  7. 前記傾斜溝のそれぞれは、前記傾斜溝のそれぞれが延びる前記タイヤ幅方向の外側と異なる前記タイヤ幅方向の外側に延びる2つの傾斜溝の間を横切る横断部分を備え、前記横断部分は、さらに前記タイヤ赤道線を横切り、
    前記連絡溝は、前記タイヤ赤道線の側に位置する第1連絡溝と、前記第1連絡溝の前記タイヤ幅方向の外側に位置する第2連絡溝と、を備え、
    前記第1連絡溝、前記第2連絡溝、及び前記横断部分は、前記タイヤ周方向から前記タイヤ幅方向の同じ側に傾斜しており、前記横断部分の前記タイヤ周方向に対する傾斜角度θCは、前記第1連絡溝の前記タイヤ周方向に対する傾斜角度θより大きく、前記傾斜角度θは、前記第2連絡溝の前記タイヤ周方向に対する傾斜角度θより大きい、請求項3〜5のいずれか1項に記載のタイヤ。
  8. 前記傾斜角度θは、前記傾斜角度θの0.6〜0.8倍であり、前記傾斜角度θは、前記傾斜角度θの0.75〜0.95倍である、請求項7に記載のタイヤ。
  9. 前記トレッドパターンは、前記タイヤ赤道線から前記ペリフェリ距離Lの55%超75%以下前記タイヤ幅方向に離間した範囲内に、前記傾斜溝群のうち前記タイヤ周方向に隣り合う2つの隣接傾斜溝を接続する連絡浅溝を備え、前記連絡浅溝は、前記連絡浅溝と接続する接続位置における前記隣接傾斜溝の溝深さの40〜50%の溝深さを有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載のタイヤ。
  10. 前記トレッドパターンは、前記傾斜溝群のうち前記タイヤ周方向に隣り合う隣接傾斜溝それぞれの間に、前記隣接傾斜溝と前記横断部分と前記第1連絡溝とで囲まれた第1ブロック陸部と、前記隣接傾斜溝と前記第1連絡溝と前記第2連絡溝とで囲まれた第2ブロック陸部とを備え、前記第1ブロック陸部の面積Sは、前記第2ブロック陸部の面積Sより小さい、請求項7または8に記載のタイヤ。
  11. 前記面積Sは、前記面積Sの75%〜85%である、請求項10に記載のタイヤ。
  12. 前記第1ブロック陸部の領域には、前記傾斜溝のうち1つの傾斜溝の前記横断部分よりも前記開始端の側の溝部分が開始溝部分として設けられ、
    前記開始溝部分から前記タイヤ赤道線の側に最も遠くに位置する前記第1ブロック陸部の第1端の位置と、前記開始溝部分が、前記第1ブロック陸部に接する前記隣接傾斜溝の一方と接続する接続位置との間の前記タイヤ幅方向に沿った距離をLとし、前記第1ブロック陸部の前記第1端と前記タイヤ幅方向の最も外側に位置する前記第1ブロック陸部の第2端との間の前記タイヤ幅方向に沿った距離をLBとしたとき、前記距離Lは、前記距離LBの25%〜35%である、請求項10または11に記載のタイヤ。
  13. 前記開始溝部分の前記開始端から前記接続位置までの距離をLとしたとき、前記距離Lは、前記距離LBの40%〜45%である、請求項12に記載のタイヤ。
  14. 前記第2ブロック陸部の領域には、前記隣接傾斜溝の一方から延びて前記隣接傾斜溝の他方に接続することなく閉塞する閉塞溝が設けられ、
    前記閉塞溝から前記タイヤ赤道線の側に最も遠くに位置する前記第2ブロック陸部の第3端と前記閉塞溝が前記隣接傾斜溝の一方と接続する接続位置との間の前記タイヤ幅方向に沿った距離をLとし、前記第2ブロック陸部の前記第3端と前記タイヤ幅方向の最も外側に位置する前記第2ブロック陸部の第4端との間の前記タイヤ幅方向に沿った距離をLBとしたとき、前記距離Lは、前記距離LBの25%〜35%である、請求項10〜13のいずれか1項に記載のタイヤ。
  15. 前記閉塞溝の閉塞端から前記接続位置までの距離をLとしたとき、前記距離Lは、前記距離LBの40%〜45%である、請求項14に記載のタイヤ。
  16. 前記トレッドパターンは、前記傾斜溝のタイヤ周方向に隣接する傾斜溝間の陸部の領域に設けられた複数のサイプを備え、
    前記タイヤ幅方向に対して角度α(α=0以上360度未満)傾斜した傾斜方向Aとして、前記トレッドパターンに設けられる全溝の傾斜方向Aに投影した長さの合計長さ(mm)を、(接地幅×周長)(mm2)で割った値をρとし、タイヤに設けられる全サイプの傾斜方向Aに投影した長さの合計長さ(mm)を、(接地幅×周長)(mm2)で割った値をρsとし、溝の平均深さ(mm)をDとして下記式(1)でスノートラクションインデックスSTIを定義したとき、
    角度α=30〜40度における前記スノートラクションインデックスSTIの値が、角度α=0度における前記スノートラクションインデックスSTIの104%〜110%である、請求項1〜15のいずれか1項に記載のタイヤ。
    STI=−6.8+2202・ρ+672・ρs+7.6・D ・・・・・(1)
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