JP2024053498A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ウェット性能を大きく低下させることなく、グリップ性能を向上させた、空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の空気入りタイヤは、センター領域でのトレッド部の踏面に、タイヤ幅方向に延び又はタイヤ幅方向に対して傾斜して延び、両端が他の溝に連通することなく終端する、複数本の閉鎖横溝を有し、ショルダー領域でのトレッド部の踏面に、トレッド端からタイヤ幅方向内側に延びる、複数本のショルダー横溝をさらに有し、前記閉鎖横溝の溝幅は、前記ショルダー横溝の溝幅より小さく、前記トレッド部の踏面に、タイヤ周方向に連続して延びる、周方向主溝を有しない。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。

従来、例えばスポーツタイヤにおいては、ウェット性能を向上させるために、タイヤ周方向に連続して延びる周方向主溝を設けたパターンが広く用いられている（例えば、特許文献１）。

特開２０１４－２３１２７１号公報

しかしながら、上記のようなパターンでは、タイヤ周方向に長い成分を有する周方向主溝の開口部を起点とした摩耗肌の悪化が生じてしまう場合があった。また、周方向主溝が存在すること自体や上記摩耗肌の悪化によって、接地面積が減少し、陸部の剛性が低下してしまう。このようなことから、上記のようなパターンにおいては、グリップ性能が低下してしまうおそれがあった。

そこで、本発明は、ウェット性能を大きく低下させることなく、グリップ性能を向上させた、空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の要旨構成は、以下の通りである。
（１）トレッド部を有する空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした、基準状態の際のタイヤ幅方向断面にて、両トレッド端からタイヤ幅方向内側にトレッド幅の２０％ずつのタイヤ幅方向領域をショルダー領域とし、２つの前記ショルダー領域の間の領域をセンター領域とするとき、
前記センター領域での前記トレッド部の踏面に、タイヤ幅方向に延び又はタイヤ幅方向に対して傾斜して延び、両端が他の溝に連通することなく終端する、複数本の閉鎖横溝を有し、
前記ショルダー領域での前記トレッド部の踏面に、トレッド端からタイヤ幅方向内側に延びる、複数本のショルダー横溝をさらに有し、
前記閉鎖横溝の溝幅は、前記ショルダー横溝の溝幅より小さく、
前記トレッド部の踏面に、タイヤ周方向に連続して延びる、周方向主溝を有しないことを特徴とする、空気入りタイヤ。

ここで、「トレッド端」とは、空気入りタイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、最大負荷荷重を負荷した、最大負荷状態における、接地面のタイヤ幅方向両端をいう。
また、「トレッド幅」とは、空気入りタイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした、基準状態における両トレッド端間のタイヤ幅方向距離をいう。
また、「踏面」とは、上記最大負荷状態で路面と接することとなる接地面のタイヤ周方向の全域にわたる面をいう。
また、「周方向主溝」とは、タイヤ周方向に連続して延びる溝のうち、上記基準状態での溝幅（開口幅）が２ｍｍ以上のものをいう。
また、「閉鎖横溝」とは、センター領域でのトレッド部の踏面に設けられた、タイヤ幅方向に延び又はタイヤ幅方向に対して５°以下の傾斜角度で延び、両端が他の溝に連通することなく終端する溝のうち、上記基準状態での溝幅（開口幅）が２ｍｍ以上のものをいう。
また、「ショルダー横溝」とは、ショルダー領域でのトレッド部の踏面に設けられた、トレッド端からタイヤ幅方向内側に、トレッド幅方向に延び又はタイヤ幅方向に対して傾斜して延びる溝のうち、上記基準状態での溝幅（開口幅）が２ｍｍ以上のものをいう。
また、「他の溝に連通することなく」とは、ショルダー横溝のような他の種類の溝だけでなく、他の閉鎖横溝にも連通しないことを意味するものであり、「他の溝」の「溝」は、上記基準状態での溝幅（開口幅）が２ｍｍ以上のものをいう。
また、「前記閉鎖横溝の溝幅は、前記ショルダー横溝の溝幅より小さい」とは、閉鎖横溝の溝幅の平均値が、ショルダー横溝の溝幅の平均値よりも小さいことを意味し、平均値は、溝面積を、溝中心線（溝幅の中点を結んでなる線）の延在長さで除した値をいう。

本明細書において、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）のＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（Ｔｈｅ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．）のＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム（ＥＴＲＴＯのＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬではＭｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ、ＴＲＡのＹＥＡＲ ＢＯＯＫではＤｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ）を指す（即ち、上記の「ホイール」の「リム」には、現行サイズに加えて将来的に上記産業規格に含まれ得るサイズも含む。「将来的に記載されるサイズ」の例としては、ＥＴＲＴＯ ２０１３年度版において「ＦＵＴＵＲＥ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＳ」として記載されているサイズを挙げることができる。）が、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。
また、「規定内圧」とは、上記ＪＡＴＭＡ等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）を指し、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、「規定内圧」は、タイヤを装着する車両毎に規定される最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）をいうものとする。
また、「最大負荷荷重」とは、上記最大負荷能力に対応する荷重をいうものとする。

（２）前記ショルダー横溝は、タイヤ幅方向に対して傾斜して延びる、上記（１）に記載の空気入りタイヤ。

（３）タイヤ赤道面上には、前記閉鎖横溝が位置しない、上記（１）又は（２）に記載の空気入りタイヤ。

本発明によれば、ウェット性能を大きく低下させることなく、グリップ性能を向上させた、空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤのトレッド踏面を示す展開図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。本発明の空気入りタイヤは、特には限定されないが、スポーツ用の空気入りラジアルタイヤとして特に好適に用いられる。なお、空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）の内部構造については、慣例に従い、通常の構造とすることができるため、詳細な説明を省略するが、本実施形態のタイヤは、一対のビード部と、一対のビード部に連なる一対のサイドウォール部と、一対のサイドウォール部間に連なるトレッド部と、を備える。また、本実施形態のタイヤは、一対のビード部間をトロイダル状に跨るカーカスと、該カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に配置された、１層以上のベルト層からなるベルトを備える。

図１は、本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤのトレッド踏面を示す展開図である。図１のトレッドパターンは、特には限定されないが、後輪用のタイヤとして好適に用いられるものである。

上記基準状態の際のタイヤ幅方向断面にて、両トレッド端ＴＥからタイヤ幅方向内側にトレッド幅の２０％ずつのタイヤ幅方向領域をショルダー領域Ｓとし、２つのショルダー領域Ｓの間の領域をセンター領域Ｃとする。

図１に示すように、このタイヤは、トレッド部の踏面１に、タイヤ周方向に連続して延びる、周方向主溝を有していない。このようなパターンを基調とすることにより、タイヤ周方向に長い成分を有する周方向主溝の開口部を起点とする摩耗肌の悪化が生じる現象をなくし、また、トレッド部の踏面１のネガティブ率を小さくして、接地面積を確保し、陸部の剛性を確保することができる。従って、グリップ性能を向上させることができる。本実施形態において、トレッド部の踏面１のネガティブ率（溝がないとした場合の踏面１全体の面積に対する、溝面積の割合）は、特には限定されないが、例えば１０～３０％とすることができる。

また、センター領域Ｃでのトレッド部の踏面１に、タイヤ幅方向に（傾斜せずに）延び又はタイヤ幅方向に対して５°以下の傾斜角度で延び（図示例ではタイヤ幅方向に傾斜せずに延びている）、両端が他の溝に連通することなく終端する、複数本の閉鎖横溝２を有している。このような複数本の閉鎖横溝２をセンター領域Ｃに設けることにより、排水性を確保することができるため、周方向主溝を有しないパターンであっても、ウェット性能を大きく低下させなくて済む。また、タイヤ幅方向に延びている（又はタイヤ幅方向に対して上記の低角度で傾斜して延びている）ため、いずれの旋回方向に対しても開口部を起点とする摩耗肌の悪化が生じにくい。また、両端が他の溝に連通することなく終端しているため、陸部の剛性を高めることができる。よって、グリップ性能を向上させることができる。図示例では、閉鎖横溝２は、直線状に延びている。また、図示例では、タイヤ赤道面ＣＬ上には、閉鎖横溝２が位置していない。換言すると、タイヤ赤道面ＣＬ上は、タイヤ周方向に連続した陸部である。この構成によれば、タイヤ赤道面ＣＬでの陸部の剛性を確保してグリップ性能を高めることができる。

閉鎖横溝２の溝幅（開口幅）は、特には限定されないが、例えば、４～２０ｍｍとすることができる。閉鎖横溝２の溝深さ（最大深さ）は、特には限定されないが、例えば２～７ｍｍとすることができる。

図示例で、複数本の閉鎖横溝２は、タイヤ周方向に交互にタイヤ幅方向の位置をずらして千鳥状に配置されている。より具体的には、複数本の閉鎖横溝２は、タイヤ周方向に交互に、タイヤ赤道面ＣＬを境界とするタイヤ幅方向一方側の半部（図示左側）に重心（トレッド踏面１の平面視での閉鎖横溝２の図形の重心）が（図１では全体が）位置する閉鎖横溝２ａと、タイヤ幅方向他方側の半部（図示右側）に重心が（図１では全体が）位置する閉鎖横溝２ｂとが、配置されている。このような構成によれば、センター領域Ｃでの陸部の剛性分布を均一化することができる。

図示例で、閉鎖横溝２は、タイヤ幅方向長さが異なる、少なくとも２種類からなる。これにより、閉鎖横溝２をタイヤ周方向に並べて配置した際に、タイヤ周方向に隣接する閉鎖横溝２間で、閉鎖横溝２のタイヤ幅方向の少なくとも一方側の終端位置が異なる。このような構成によれば、センター領域Ｃでの陸部の剛性分布を均一化することができる。図示例では、タイヤ周方向に投影した際に互いに一部が重なり合う、タイヤ周方向に隣接する閉鎖横溝２間（図示例では、閉鎖横溝２ａ間、閉鎖横溝２ｂ間）で、タイヤ幅方向内側端同士のタイヤ幅方向位置が揃っており、一方で、タイヤ幅方向外側端同士のタイヤ幅方向位置は異なっている。一方で、タイヤ周方向に投影した際に互いに一部が重なり合う、タイヤ周方向に隣接する閉鎖横溝２間で、タイヤ幅方向内側端同士のタイヤ幅方向位置が異なり、且つ、タイヤ幅方向外側端同士のタイヤ幅方向位置も異なるように配置することもできる。あるいは、タイヤ周方向に投影した際に互いに一部が重なり合う、タイヤ周方向に隣接する閉鎖横溝２間で、タイヤ幅方向内側端同士のタイヤ幅方向位置が異なり、且つ、タイヤ幅方向外側端同士のタイヤ幅方向位置が揃うように配置することもできる。

ここで、タイヤ周方向に投影した際に一部が重なり合う、タイヤ周方向に隣接する閉鎖横溝２間（図示例では、閉鎖横溝２ａ間、閉鎖横溝２ｂ間）のタイヤ周方向のピッチ間隔は、特には限定されないが、例えば１０～５０ｍｍとすることができる。タイヤ周方向のピッチ間隔を１０ｍｍ以上とすることで陸部の剛性を確保することができ、一方で、５０ｍｍ以下とすることで、排水性を向上させ、また、陸部が大きいことで接地端に圧が集中してしまい、陸部の中心付近の接地圧が低くなって浮き上がりが生じてしまうのを抑制することができる。

図１に示すように、このタイヤは、ショルダー領域Ｓでのトレッド部の踏面１に、トレッド端ＴＥからタイヤ幅方向内側に延びる、複数本のショルダー横溝３をさらに有している。このようなショルダー横溝３を設けることで、周方向主溝を有しないパターンにおいてウェット性能を大きく低下させないようにすることがさらにできる。図示例では、ショルダー横溝３は、直線状に延びている。
本例では、ショルダー横溝３は、タイヤ幅方向に対して傾斜して延びており、これにより、旋回時の車両装着時外側の横剛性を高めることができ、また、排水性を向上させることができる。この観点からは、ショルダー横溝３は、タイヤ幅方向外側から内側に向かって図示上側に傾斜する場合には、５°以下の傾斜角度、タイヤ幅方向外側から内側に向かって図示下側に傾斜する場合には、４０°以下の傾斜角度で、タイヤ幅方向に対して傾斜して延びることが好ましい。

ショルダー横溝３の溝幅（開口幅）は、特には限定されないが、例えば、５～２０ｍｍとすることができる。ショルダー横溝３の溝深さ（最大深さ）は、特には限定されないが、例えば２～７ｍｍとすることができる。
ここで、本例では、閉鎖横溝２の溝幅は、ショルダー横溝３の溝幅より小さい。この構成によれば、センター領域Ｃの陸部の剛性を高めに確保して、グリップ性能をさらに向上させ得る。
また、本例では、閉鎖横溝２の溝壁のタイヤ径方向に対する傾斜角度は、ショルダー横溝３の溝壁のタイヤ径方向に対する傾斜角度よりも小さい。この構成により、（同じ開口幅に対して）閉鎖横溝２の溝体積をより確保して、排水性の低下を抑制することができる。

図示例で、ショルダー横溝３は、タイヤ幅方向長さが異なる、少なくとも２種類からなる。これにより、ショルダー横溝３をタイヤ周方向に並べて配置した際に、タイヤ周方向に隣接するショルダー横溝３間で、ショルダー横溝３のタイヤ幅方向内側端位置が異なる。このような構成によれば、ショルダー領域Ｓでの陸部の剛性分布を均一化することができる。

ここで、タイヤ周方向に隣接するショルダー横溝３間のタイヤ周方向のピッチ間隔は、特には限定されないが、例えば１０～５０ｍｍとすることができる。タイヤ周方向のピッチ間隔を１０ｍｍ以上とすることで陸部の剛性を確保することができ、一方で、５０ｍｍ以下とすることで、排水性を向上させることができる。

図１に示すように、このタイヤは、ショルダー領域Ｓでのトレッド部の踏面１に、トレッド端ＴＥからタイヤ幅方向内側に延び、タイヤ幅方向に対する傾斜角度が変化する部分を有し（図示例では、タイヤ幅方向全域にわたって徐々に傾斜角度が変化しているが、屈曲した形状であっても良い）、タイヤ幅方向に対して４５°以上の傾斜角度で傾斜して延びる部分を有する、複数本の傾斜溝４を有している。このような傾斜溝４を設けることにより、軸力の損失を極力抑えつつも、周方向主溝を有しないパターンにおいてウェット性能を大きく低下させないようにすることがさらにできる。図示例では、傾斜溝４のタイヤ幅方向に対する傾斜角度は、タイヤ幅方向外側から内側に向かって漸増している。本例では、傾斜溝４は、トレッド端ＴＥから、ショルダー横溝３のうち延在長さが最も長いもののタイヤ幅方向内側端に対応するタイヤ幅方向位置付近までは、ショルダー横溝３と略平行に延びており、これにより、傾斜溝４とショルダー横溝３とのタイヤ周方向の距離が略一定となるため、陸部の剛性の均一化を図ることができる。また、旋回時の車両装着時外側の横剛性を高めることができる。また、本例では、傾斜溝４は、ショルダー横溝３のうち延在長さが最も長いもののタイヤ幅方向内側端に対応するタイヤ幅方向位置付近よりもタイヤ幅方向内側においては、タイヤ幅方向に対する傾斜角度の変化率が大きくなり、傾斜溝４のタイヤ幅方向内側端付近では、タイヤ幅方向に対して４５°以上、好ましくは６０°以上の傾斜角度で傾斜して延び、これにより、ショルダー領域Ｓの中でもセンター領域Ｃに近い領域にて、溝の周方向成分を増大させて、排水性を高めることができる。

傾斜溝４の溝幅（開口幅）は、特には限定されないが、例えば、５～２５ｍｍとすることができる。傾斜溝４の溝深さ（最大深さ）は、特には限定されないが、例えば２～７ｍｍとすることができる。また、傾斜溝４の一部に、面取り部を設けても良く、これにより、陸部の端で発生する局所的な接地圧の上昇によって陸部の摩耗肌の悪化を招くのを抑制することができる。

ここで、タイヤ周方向に隣接する傾斜溝４間のタイヤ周方向のピッチ間隔は、特には限定されないが、例えば１０～５０ｍｍとすることができる。タイヤ周方向のピッチ間隔を１０ｍｍ以上とすることで陸部の剛性を確保することができ、一方で、５０ｍｍ以下とすることで、排水性を向上させることができる。タイヤ周方向に隣接する傾斜溝４間には、ショルダー横溝３が２～４本配置されていることが好ましい。図示例では、タイヤ周方向に隣接する傾斜溝４間には、ショルダー横溝３が３本配置されており、３本のショルダー横溝３は、タイヤ幅方向長さがそれぞれ異なり、３本のうち、タイヤ周方向一方側（図示上側）のショルダー横溝３ほどタイヤ幅方向長さが短く、従って、タイヤ幅方向内側端位置が、よりタイヤ幅方向外側に位置している。そして、上述のように、本例では、傾斜溝４のタイヤ幅方向に対する傾斜角度は、タイヤ幅方向外側から内側に向かって漸増しているため、各ショルダー横溝３と傾斜溝４との最短距離が略一定となり、剛性の低い部分や排水性の低い部分が生じないようになっている。

図示例では、傾斜溝４と、複数の閉鎖横溝２の各々との最短距離は、いずれも１０ｍｍ～５０ｍｍの範囲内にある。１０ｍｍ以上とすることで、陸部の剛性をより高めることができ、一方で、５０ｍｍ以下とすることで、排水性をより高めることができる。

上述の通り、本実施形態の空気入りタイヤによれば、トレッド部の踏面１に、タイヤ周方向に連続して延びる、周方向主溝を有しない構成であるため、グリップ性能を向上させることができる。また、センター領域Ｃでのトレッド部の踏面１に、タイヤ幅方向に延び又はタイヤ幅方向に対して傾斜して延び、両端が他の溝に連通することなく終端する、複数本の閉鎖横溝２を有しているため、排水性を確保して、ウェット性能を大きく低下させなくて済み、また、そのような閉鎖横溝２の溝幅は、ショルダー横溝３の溝幅より小さいため、グリップ性能を向上させることもできる。
以上のように、本実施形態の空気入りタイヤによれば、ウェット性能を大きく低下させることなく、グリップ性能を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、図１～図３の実施形態では、閉鎖横溝２は、いずれも千鳥状の配置としているが、必ずしも千鳥状の配置に限定されず、タイヤ周方向の位置の揃った２列の閉鎖横溝２を配列した構成とすることもできる。その他、種々の変更、変形等が可能である。

１：踏面、
２：閉鎖横溝、
３：ショルダー横溝、
４：傾斜溝、
ＣＬ：タイヤ赤道面、
ＴＥ：トレッド端

Claims (3)

1. トレッド部を有する空気入りタイヤであって、
   前記空気入りタイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした、基準状態の際のタイヤ幅方向断面にて、両トレッド端からタイヤ幅方向内側にトレッド幅の２０％ずつのタイヤ幅方向領域をショルダー領域とし、２つの前記ショルダー領域の間の領域をセンター領域とするとき、
   前記センター領域での前記トレッド部の踏面に、タイヤ幅方向に延び又はタイヤ幅方向に対して傾斜して延び、両端が他の溝に連通することなく終端する、複数本の閉鎖横溝を有し、
   前記ショルダー領域での前記トレッド部の踏面に、トレッド端からタイヤ幅方向内側に延びる、複数本のショルダー横溝をさらに有し、
   前記閉鎖横溝の溝幅は、前記ショルダー横溝の溝幅より小さく、
   前記トレッド部の踏面に、タイヤ周方向に連続して延びる、周方向主溝を有しないことを特徴とする、空気入りタイヤ。
2. 前記ショルダー横溝は、タイヤ幅方向に対して傾斜して延びる、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. タイヤ赤道面上には、前記閉鎖横溝が位置しない、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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