JP2021172309A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】回転方向が指定されたタイヤにおいて、優れたウェット性能を発揮させる。【解決手段】タイヤであって、回転方向Ｒが指定されたトレッド部２を有する。トレッド部２には、少なくとも１つのブロック６が形成されている。ブロック６は、エッジ７によって画定される踏面８と、踏面８よりもタイヤ半径方向内側に位置する側面９とを含む。エッジ７は、回転方向Ｒの先着側に位置する先着エッジ１０と、先着エッジ１０よりも回転方向の後着側に向かって延びる後着側エッジ２０とを含む。先着エッジ１０は、面取り部１３を介することなく側面９に連なる。後着側エッジ２０の少なくとも回転方向Ｒの後着側領域１５は、面取り部１３を介して側面９に連なる。【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤに関する。

下記特許文献１には、ブロックに面取り状の曲面が設けられた空気入りタイヤが提案されている。前記空気入りタイヤは、前記面取り部によって耐摩耗性及びウェット性能の向上を期待している。

特開２００９−２３６０１号公報

近年では、車両性能の向上により、ウェット性能のさらなる向上が望まれている。発明者らは、この点について種々検討を重ねた結果、回転方向が指定されたタイヤにおいて、面取り部の配置等を改善することにより、ウェット性能をさらに向上できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出なされたもので、回転方向が指定されたタイヤにおいて、優れたウェット性能を発揮させることを主たる課題としている。

本発明は、タイヤであって、回転方向が指定されたトレッド部を有し、前記トレッド部には、少なくとも１つのブロックが形成されており、前記ブロックは、エッジによって画定される踏面と、前記踏面よりもタイヤ半径方向内側に位置する側面とを含み、前記エッジは、前記回転方向の先着側に位置する先着エッジと、前記先着エッジよりも前記回転方向の後着側に向かって延びる後着側エッジとを含み、前記先着エッジは、面取り部を介することなく前記側面に連なり、前記後着側エッジの少なくとも前記回転方向の後着側領域は、面取り部を介して前記側面に連なる。

本発明のタイヤにおいて、前記後着側エッジは、前記先着エッジの両端からそれぞれ延びる一対の側部エッジを含むのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記後着側エッジは、前記先着エッジと対向して、前記一対の側部エッジを継ぐ後着エッジを含むのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記２つの側部エッジの少なくとも一方は、その全領域において、前記面取り部を介して前記側面に連なるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記２つの側部エッジの両方は、その全領域において、前記面取り部を介して前記側面に連なるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記踏面は、四角形状であるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記先着エッジは、タイヤ軸方向に対して３０°以下の角度で延びているのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記先着エッジは、前記後着側に凹となる向きに湾曲しているのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、トレッド平面視において、前記面取り部の幅は、５〜１５mmであるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、トレッド平面視における前記面取り部の幅は、前記面取り部のタイヤ半径方向の長さよりも大きいのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記面取り部のタイヤ半径方向の長さは、前記踏面のタイヤ軸方向の長さの０．３％〜５．０％であるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記面取り部は、前記エッジと前記側面との間の傾斜面を含み、ブロック横断面において、前記傾斜面は湾曲しているのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記傾斜面は、タイヤ半径方向外側に向かって凸に湾曲しているのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記ブロックは、溝に囲まれており、前記溝は、その溝底が隆起したタイバーを含むのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記タイバーは、前記先着エッジに連なる前記側面と連なっているのが望ましい。

本発明のタイヤは、上記の構成を採用したことによって、優れたウェット性能を発揮することができる。

本発明の一実施形態のタイヤのトレッド部の横断面図である。 図１のブロックの拡大斜視図である。 図１のブロックの拡大平面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の他の実施形態のブロックの拡大平面図である。 本発明の他の実施形態のブロックの拡大平面図である。 本発明の他の実施形態のブロックの拡大平面図である。 本発明の他の実施形態のブロックの拡大平面図である。 本発明の他の実施形態のブロックの拡大斜視図である。 比較例１のブロックの拡大平面図である。 比較例２のブロックの拡大平面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態のタイヤ１のトレッド部２の横断面図が示されている。なお、図１は、タイヤ１の正規状態におけるタイヤ回転軸を含む子午線断面図である。本実施形態のタイヤ１は、例えば、乗用車用の空気入りタイヤとして好適に用いられる。但し、このような態様に限定されるものではなく、本発明のタイヤ１は、例えば、重荷重用として用いられても良い。

「正規状態」とは、各種の規格が定められた空気入りタイヤの場合、タイヤが正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも、無負荷の状態である。各種の規格が定められていないタイヤや、非空気式タイヤの場合、前記正規状態は、タイヤの使用目的に応じた標準的な使用状態であって無負荷の状態を意味する。本明細書において、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等は、前記正規状態で測定された値である。なお、本明細書で説明された各構成は、ゴム成形品に含まれる通常の誤差を許容するものとする。

「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ているリムであり、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" である。

「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。

図１に示されるように、タイヤ１は、回転方向が指定されたトレッド部２を有している。回転方向Ｒは、例えば、サイドウォール部等に文字や記号で表示される（図示省略）。また、本明細書の図のいくつかでは、矢印によって回転方向Ｒが示されている。

トレッド部２には、例えば、タイヤ周方向に連続して延びる複数の主溝３と、これらに区分された複数の陸部４とが設けられている。陸部４は、複数の横溝５で区分された複数のブロック６を含んでいる。これにより、トレッド部２には、少なくとも１つのブロック６が形成されている。ブロック６は、溝に囲まれて配置されている。

図２には、ブロック６の拡大斜視図が示されている。図３には、ブロック６の拡大平面図が示されている。図２及び図３に示されるように、ブロック６は、エッジ７によって画定される踏面８と、踏面８よりもタイヤ半径方向内側に位置する側面９とを含む。

踏面８は、以下の通り定義される。すなわち、前記正規状態のタイヤ１をキャンバー角０°で平面に接地させて正規荷重を負荷したときに、前記平面と接するブロック６の外面が、上述の踏面８とされる。

「正規荷重」は、各種の規格が定められた空気入りタイヤの場合、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であれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" である。また、各種の規格が定められていないタイヤや、非空気式タイヤの場合、「正規荷重」は、タイヤの標準使用状態において、１つのタイヤに作用する荷重を指す。前記「標準使用状態」とは、タイヤの使用目的に応じた標準的な車両にタイヤが装着され、かつ、前記車両が走行可能な状態で平坦な路面上に静止している状態を指す。

エッジ７は、回転方向Ｒの先着側（以下、単に「先着側」という場合がある。）に位置する先着エッジ１０と、先着エッジ１０よりも回転方向Ｒの後着側（以下、単に「後着側」という場合がある。）に向かって延びる後着側エッジ２０とを含む。先着エッジ１０は、ブロック６の先着側を向く側面９のタイヤ半径方向外側に位置するエッジである。先着エッジ１０は、面取り部１３を介することなく側面９に連なっている。なお、構成を理解し易いように、図３、及び、本明細書でブロックの平面視を示す図において、面取り部１３が着色されている。

図４には、面取り部１３の断面図として、図３のＡ−Ａ線断面図が示されている。図５には、非面取り部１９の断面図として、図３のＢ−Ｂ線断面図が示されている。図４に示されるように、面取り部１３は、踏面８と側面９との間で傾斜した傾斜面１４を含む。ブロック横断面において、傾斜面１４は、タイヤ半径方向外側に凸に湾曲するものでも良く、その反対側に凹んで湾曲するものでも良い。

図５に示されるように、非面取り部１９（本実施形態では、先着エッジ１０を含むコーナ部が相当する。）は、踏面と側面とが連なることにより、これらの稜線となるエッジ（先着エッジ１０）が構成されている。なお、ブロック６がゴム成形品である以上、前記稜線はある程度の幅を有しているのは言うまでもない。このため、本明細書において、幅が０．５mm以下の稜線で連なる踏面８及び側面９は、非面取り部１９として扱われる。

図３に示されるように、後着側エッジ２０の少なくとも回転方向の後着側領域１５は、面取り部１３を介して側面９に連なる。前記後着側領域１５は、ブロック６の踏面８の図心８ｃを通ってタイヤ軸方向に平行に延びる仮想直線１８よりも回転方向Ｒの後着側の領域である。

本発明のタイヤは、上記の構成を採用したことによって、優れたウェット性能を発揮することができる。その理由としては、以下のメカニズムが推察される。

本発明のタイヤは、先着エッジ１０が面取り部１３を介することなく側面９に連なっているため、ウェット路面にブロック６が接地するときにおいて、水が踏面８と路面との間に侵入し難い。また、後着側領域１５は面取り部１３を介して側面９に連なっているため、ブロック６が踏んだ水は、タイヤの回転に伴って後着側領域１５の側に排出される。このようなメカニズムにより、本発明のタイヤは、優れたウェット性能が発揮されるものと推察される。

以下、本実施形態のさらに詳細な構成が説明される。図２及び図３に示されるように、本実施形態のブロック６のタイヤ軸方向の幅Ｗ２は、例えば、下記式（１）を満たすのが望ましく、より望ましくは下記式（２）を満たす。このような比較的幅が大きいブロックは、ドライ路面での操縦安定性及び耐摩耗性に優れている一方、踏面の中央部に水膜が形成され易く、耐ハイドロプレーニング性能を損ねる傾向がある。このような幅が広いブロックに、本発明の上述の構成が適用される構成されることにより、操縦安定性及び耐摩耗性が維持されつつ、優れたウェット性能が発揮される。
Ｗ２≧３０mm…（１）
３０mm≦Ｗ２≦６０mm…（２）

図３に示されるように、踏面８は、例えば、四角形状であり、本実施形態では平行四辺形状とされる。但し、本発明のブロック６の踏面８は、このような態様に限定されず、例えば、三角形状や台形状、多角形状、円形状、楕円形状等が採用され得る。

先着エッジ１０は、少なくともその過半において、面取り部１３を介さず側面９と連なっている。本実施形態の先着エッジ１０は、その全領域が面取り部１３を介することなく側面９と連なっている。これにより、上述の効果が確実に発揮される。

先着エッジ１０は、タイヤ軸方向に延びている。本実施形態の先着エッジ１０のタイヤ軸方向に対する角度θ１は、下記式（３）を満たすのが望ましく、より望ましくは下記式（４）を満たす。先着エッジ１０に連なる側面９は、平面状である。このような先着エッジ１０及び側面９は、路面に接地するときに水膜を切断し易く、耐ハイドロプレーニング性能を高めることができる。
２０°≦θ１≦４０°…（３）
θ１≦３０°…（４）

後着側エッジ２０は、一対の側部エッジ２１及び後着エッジ２２を含む。側部エッジ２１は、ブロック６のタイヤ軸方向の一方側又は他方側を向く側面９のタイヤ半径方向外側に位置するエッジである。一対の側部エッジ２１は、先着エッジ１０の両端から延びている。本実施形態では、一対の側部エッジ２１は、互いに平行に延びている。後着エッジ２２は、ブロック６の後着側を向く側面９のタイヤ半径方向外側に位置するエッジである。後着エッジ２２は、先着エッジ１０と対向して、一対の側部エッジ２１を継いでいる。後着エッジ２２は、先着エッジ１０と平行に延びている。

側部エッジ２１は、少なくとも後着側領域１５において、面取り部１３を介して側面９と連なっている（以下、このような態様を単に「エッジが面取り部１３と接している」という場合がある。）部分を含む。望ましい態様では、２つの側部エッジ２１の少なくとも一方は、その長さの過半が面取り部１３と接しており、かつ、後着側領域１５に含まれる領域の全体が面取り部１３と接している。より望ましい態様では、２つの側部エッジ２１の少なくとも一方は、その全領域（先着エッジ１０から後着エッジ２２までの全領域を意味する）において、面取り部１３と接している。さらに望ましい態様として、本実施形態では、２つの側部エッジ２１の両方が、その全領域において、面取り部１３と接している。このような側部エッジ２１は、耐摩耗性を高めるとともに、踏面内の接地圧分布を均一にし、操縦安定性を向上させるのにも役立つ。

後着エッジ２２は、少なくともその過半において面取り部１３と接しているのが望ましい。より望ましい態様として、本実施形態の後着エッジ２２は、その全領域において面取り部１３と接している。

さらに望ましい態様では、後着側エッジ２０の全領域（すなわち、一対の側部エッジ２１及び後着エッジ２２の全領域）が、面取り部１３と接している。これにより、ウェット性能がさらに向上する。

図３に示されるように、トレッド平面視において、面取り部１３の幅Ｗ１は、例えば、５〜１５mmである。また、トレッド平面視における面取り部１３の幅Ｗ１と、面取り部１３のタイヤ半径方向の長さＬ１（図４に示す）とは、望ましくは下記式（５）の関係を満たし、より望ましくは下記式（６）を満たす。
Ｗ１＞Ｌ１…（５）
０．３５×Ｗ１≦Ｌ１≦０．６０×Ｗ１…（６）

図４に示されるように、面取り部１３のタイヤ半径方向の長さＬ１と、ブロック高さｈ１とは、下記式（７）の関係を満たすのが望ましい。また、面取り部１３のタイヤ半径方向の長さＬ１と、踏面８のタイヤ軸方向の長さＬ２（図３に示す）とは、下記式（８）の関係を満たすのが望ましい。このような面取り部１３が、後着側エッジ２０の全領域に配されることにより、耐摩耗性とウェット性能とをバランス良く向上させることができる。
ｈ１×５％≦Ｌ１≦ｈ１×２０％…（７）
Ｌ２×０．３％≦Ｌ１≦Ｌ２×５．０％…（８）

以下、本発明の他の実施形態が説明される。他の実施形態を示す図において、既に説明された要素には、上述のものと同じ符号が付されており、上述の構成を適用することができる。

図６〜図９には、他の実施形態のブロック６の拡大平面図が示されている。図６に示されるように、この実施形態の先着エッジ１０は、後着側に凹となる向きに湾曲している。また、この先着エッジ１０に連なる側面９は、後着側に凹となる向きに湾曲している。これにより、前記側面９が多くの水を排出することができ、ウェット性能が向上する。

この実施形態の後着エッジ２２及びこれと面取り部１３を介して連なる側面９は、後着側に凸となる向きに湾曲している。このようなブロック６は、優れた耐摩耗性を発揮できる。

図７に示されるように、この実施形態の先着エッジ１０は、後着側に凹となる向きに折れ曲がっている。また、この先着エッジ１０に連なる側面９は、２つの平面がタイヤ半径方向に延びる稜線を介して連なって、後着側に凹む面を構成している。このようなブロック６は、優れたウェット性能を発揮できる。

この実施形態の後着エッジ２２は、後着側に凸となる向きに折れ曲がっている。また、前記後着エッジ２２と面取り部１３を介して連なる側面９は、２つの平面がタイヤ半径方向に延びる稜線を介して連なって、後着側に凸となる面を構成している。

図８に示されるように、この実施形態では、先着エッジ１０に連なる側面９と、側部エッジ２１のタイヤ半径方向内側の側面９とが鈍角で連なる第１鈍角コーナ部２６が、滑らかに湾曲する外面で構成されている。同様に、後着エッジ２２のタイヤ半径方向内側の側面９と、側部エッジ２１のタイヤ半径方向内側の側面９とが鈍角で連なる第２鈍角コーナ部２７が、滑らかに湾曲する外面で構成されている。このようなブロック６は、上述のコーナ部での局所的な変形が抑制され、優れた耐摩耗性及び操縦安定性を発揮するのに役立つ。なお、滑らかに湾曲する外面とは、幅が０．５mm以下の稜線が形成されることなく、外面が連続的に曲がっている態様を指す。

図９に示されるように、この実施形態では、ブロック６のタイヤ軸方向の幅が、後着側に向かって漸減している。これにより、このブロック６の踏面８は、三角形状に構成されている。ここで、踏面８が三角形状に構成されるとは、踏面８が３つの頂点をつなぐ３つの辺で囲まれている態様を意味し、前記辺が湾曲するものを含む。図９に示されるブロック６は、後着側の部分がタイヤ軸方向に適度に変形し易く、例えば、溝に泥や雪が詰まるのを抑制できる。

図１０には、さらに他の実施形態のブロック６の拡大斜視図が示されている。図１０に示されるように、この実施形態では、ブロック６を囲む溝２８が、その溝底が隆起したタイバー３０を含んでいる。タイバー３０は、例えば、互いに隣り合う２つのブロック６を接続するように設けられている。このようなタイバー３０は、ブロック６の変形を抑制し、操縦安定性及び耐摩耗性を高めるのに役立つ。

タイバー３０は、例えば、先着エッジ１０に連なる側面９と連なっている。望ましい態様では、タイバー３０のタイヤ半径方向の高さが、ブロックのタイヤ半径方向の高さと実質的に同じである。本実施形態では、タイバー３０のタイヤ半径方向外側の外面がブロック６の踏面と連なっている。このようなタイバー３０は、ブロック６の先着エッジ１０周辺の変形を抑制し、ウェット性能と操縦安定性とをバランス良く向上させる。

以上、本発明の一実施形態のタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

上述したブロックを有するサイズ２４５／４０Ｒ１８の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。比較例１として、図１１に示されるように、ブロックａのエッジｂの全領域が面取り部を介することなく側面ｃに連なっているタイヤが試作された。比較例２として、図１２に示されるように、ブロックｄのエッジｅの全領域が面取り部ｆを介して側面ｇに連なっているタイヤが試作された。各テストタイヤは、ブロックの構成を除き、実質的に同じ構成を具えている。各テストタイヤのウェット性能、操縦安定性及び耐摩耗性がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
装着リム：１８×８．５Ｊ
タイヤ内圧：全輪２００kPa
テスト車両：排気量２０００cc、四輪駆動車
タイヤ装着位置：全輪

＜ウェット性能＞
上記テスト車両で、水深２mmの水膜を有するアスファルト路面に６５km/hで進入して急制動が実施され、その制動距離が測定された。結果は、前記制動距離の逆数であり、比較例１の値を１００とする指数で示されている。数値が大きい程、ウェット性能が優れていることを示す。

＜操縦安定性＞
上記テスト車両で、半径５０ｍのアスファルト路面の円周路を、徐々に速度を増加させながら定常円旋回させたときの最高速度が測定された。結果は、比較例１の値を１００とする指数で示されており、数値が大きい程、上述の定常円旋回における最高速度が高く、優れた操縦安定性を発揮できることを示す。

＜耐摩耗性＞
上記テスト車両でドライ路面を一定距離走行後、ブロックの残存量が測定された。結果は、比較例１のブロックの残存量を１００とする指数であり、数値が大きい程、耐摩耗性が優れていることを示す。

なお、以下で示されるテスト結果において、各評価項目の評点の合計が、タイヤの総合性能の評価指標として用いられても良い。すなわち、ウェット性能、操縦安定性及び耐摩耗性の３つの評価項目の評点の合計が、これらの項目の総合性能を示す指標と用いられても良い。また、３つの評価項目の内の２つの評点の合計が、タイヤの性能の評価指標として用いられても良い。
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、各実施例のタイヤは、面取りの構成によって、優れたウェット性能を発揮していることが確認できた。また、各実施例のタイヤは、操縦安定性及び耐摩耗性も優れていることが確認できた。

２ トレッド部
６ ブロック
７ エッジ
８ 踏面
９ 側面
１０ 先着エッジ
１３ 面取り部
１５ 後着側領域
２０ 後着側エッジ
Ｒ 回転方向

Claims (15)

1. タイヤであって、
   回転方向が指定されたトレッド部を有し、
   前記トレッド部には、少なくとも１つのブロックが形成されており、
   前記ブロックは、エッジによって画定される踏面と、前記踏面よりもタイヤ半径方向内側に位置する側面とを含み、
   前記エッジは、前記回転方向の先着側に位置する先着エッジと、前記先着エッジよりも前記回転方向の後着側に向かって延びる後着側エッジとを含み、
   前記先着エッジは、面取り部を介することなく前記側面に連なり、
   前記後着側エッジの少なくとも前記回転方向の後着側領域は、面取り部を介して前記側面に連なる、
   タイヤ。
2. 前記後着側エッジは、前記先着エッジの両端からそれぞれ延びる一対の側部エッジを含む、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記後着側エッジは、前記先着エッジと対向して、前記一対の側部エッジを継ぐ後着エッジを含む、請求項２に記載のタイヤ。
4. 前記２つの側部エッジの少なくとも一方は、その全領域において、前記面取り部を介して前記側面に連なる、請求項２又は３に記載のタイヤ。
5. 前記２つの側部エッジの両方は、その全領域において、前記面取り部を介して前記側面に連なる、請求項２ないし３のいずれか１項に記載のタイヤ。
6. 前記踏面は、四角形状である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のタイヤ。
7. 前記先着エッジは、タイヤ軸方向に対して３０°以下の角度で延びている、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のタイヤ。
8. 前記先着エッジは、前記後着側に凹となる向きに湾曲している、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のタイヤ。
9. トレッド平面視において、前記面取り部の幅は、５〜１５mmである、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のタイヤ。
10. トレッド平面視における前記面取り部の幅は、前記面取り部のタイヤ半径方向の長さよりも大きい、請求項１ないし９のいずれか１項に記載のタイヤ。
11. 前記面取り部のタイヤ半径方向の長さは、前記踏面のタイヤ軸方向の長さの０．３％〜５．０％である、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のタイヤ。
12. 前記面取り部は、前記エッジと前記側面との間の傾斜面を含み、
    ブロック横断面において、前記傾斜面は湾曲している、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のタイヤ。
13. 前記傾斜面は、タイヤ半径方向外側に向かって凸に湾曲している、請求項１２に記載のタイヤ。
14. 前記ブロックは、溝に囲まれており、
    前記溝は、その溝底が隆起したタイバーを含む、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のタイヤ。
15. 前記タイバーは、前記先着エッジに連なる前記側面と連なっている、請求項１４に記載のタイヤ。

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