JP2024065791A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】優れたウェット性能を持続させながら、旋回性能を高め得るタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部２有するタイヤである。トレッド部２は、タイヤ赤道Ｃと、第１トレッド端Ｔ１と、少なくとも１本の周方向溝３とを含む。周方向溝３は、タイヤ赤道Ｃ側に位置する内側溝壁６と、タイヤ軸方向外側に位置する外側溝壁７とを含む。内側溝壁６は、面取り状傾斜面１０と、面取り状傾斜面１０からタイヤ半径方向内側に向かってタイヤ赤道Ｃ側に延びる本体面１１とを含む。周方向溝３の長さ方向と直交する横断面において、本体面１１は、外側溝壁７側に凸の円弧状である。
【選択図】図３

Description

本開示は、タイヤに関する。

下記特許文献１には、トレッド部に主溝が設けられたタイヤが提案されている。前記主溝は、略一定の溝幅で主溝の深さ方向に延びる第１部分と、第１部分から溝底側に向かって溝幅が拡大した第２部分とを含む。特許文献１のタイヤは、上述の主溝により、優れたウェット性能を持続して発揮できる。

特開２０１９－１８２２４６号公報

近年、車両の運動性能は益々向上している。このため、優れたウェット性能を持続させながら、旋回性能のさらなる向上が求められている。

本開示は、以上のような実状に鑑み案出なされたもので、優れたウェット性能を持続させながら、旋回性能を高め得るタイヤを提供することを主たる課題としている。

本開示は、 トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ赤道と、第１トレッド端と、タイヤ赤道と前記第１トレッド端との間でタイヤ周方向に連続して延びる少なくとも１本の周方向溝とを含み、前記周方向溝は、タイヤ赤道側に位置する内側溝壁と、タイヤ軸方向外側に位置する外側溝壁とを含み、前記内側溝壁は、トレッド接地面からタイヤ軸方向外側かつタイヤ半径方向内側に延びる面取り状傾斜面と、前記面取り状傾斜面からタイヤ半径方向内側に向かってタイヤ赤道側に延びる本体面とを含み、前記周方向溝の長さ方向と直交する横断面において、前記本体面は、前記外側溝壁側に凸の円弧状である、タイヤである。

本開示のタイヤは、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持続させながら、旋回性能を高めることができる。

本実施形態のタイヤのトレッド部の横断面図である。 図１の周方向溝の拡大斜視図である。 図１の周方向溝の拡大断面図である。 従来の周方向溝が接地したときの状態を示す拡大断面図である。 図１の周方向溝の拡大断面図である。 他の実施形態の周方向溝の拡大断面図である。 他の実施形態の周方向溝の拡大断面図である。

以下、本開示の実施の一形態が図面に基づき説明される。図１は、本実施形態のタイヤ（以下、単に「タイヤ」という場合がある。）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トレッド部２の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、本開示のタイヤ１は、例えば、重荷重用タイヤ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、正規状態で測定された値である。また、本明細書において、特に断りの無い限り、前記寸法の測定方法には、公知の方法を適宜適用することができる。

「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。

本実施形態のタイヤ１のトレッド部２は、第１トレッド端Ｔ１及び第２トレッド端Ｔ２を含む。本明細書の各図では、タイヤ赤道Ｃの右側のトレッド端が、第１トレッド端Ｔ１とされ、タイヤ赤道Ｃの左側のトレッド端が、第２トレッド端Ｔ２とされる。第１トレッド端Ｔ１及び第２トレッド端Ｔ２は、正規状態のタイヤ１に正規荷重の７０％が負荷されキャンバー角０°で平面に接地したときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。また、この状態で前記平面に接地するトレッド部２の外面が、トレッド接地面２ｓに相当する。

「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。各種の規格が定められていないタイヤの場合、「正規荷重」は、上述の規格に準じ、タイヤを使用する上で適用可能な最大の荷重を指す。

トレッド部２は、第１トレッド端Ｔ１と第２トレッド端Ｔ２との間でタイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向溝３を含む。周方向溝３の少なくとも１本は、第１トレッド端Ｔ１とタイヤ赤道Ｃとの間に設けられている。本実施形態では、第１トレッド端Ｔ１とタイヤ赤道Ｃとの間に２本の周方向溝３が設けられており、第２トレッド端Ｔ２とタイヤ赤道Ｃとの間に２本の周方向溝３が設けられている。但し、本開示のタイヤ１は、このような態様に限定されるものではない。

周方向溝３の溝幅及び深さは、タイヤのカテゴリに応じて適宜決定される。本実施形態において、周方向溝３の溝幅Ｗ１（トレッド接地面２ｓ上での溝幅である。）は、少なくとも３mm以上であり、例えば、５～１５mmである。周方向溝３の深さｄ１は、例えば、少なくとも３mm以上であり、５～１０mmである、但し、本開示は、このような態様に限定されるものではない。

図２には、周方向溝３の拡大斜視図が示されている。図３には、周方向溝３の拡大断面図が示されている。なお、図２及び図３は、第１トレッド端Ｔ１とタイヤ赤道Ｃとの間に設けられた周方向溝３を示している。図２及び図３に示されるように、周方向溝３は、タイヤ赤道Ｃ側に位置する内側溝壁６と、タイヤ軸方向外側に位置する外側溝壁７とを含む。なお、図２では、内側溝壁６の形状が理解され易いように、外側溝壁７の一部がカットされている。

図３に示されるように、内側溝壁６は、面取り状傾斜面１０と本体面１１とを含む。面取り状傾斜面１０は、トレッド接地面２ｓからタイヤ軸方向外側かつタイヤ半径方向内側に延びている。本体面１１は、面取り状傾斜面１０からタイヤ半径方向内側に向かってタイヤ赤道Ｃ側に延びている。また、周方向溝３の長さ方向と直交する横断面において、本体面１１は、外側溝壁７側に凸の円弧状である。本開示のタイヤ１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持続させながら、旋回性能を高めることができる。そのメカニズムは、以下の通りである。

上述の周方向溝３は、本体面１１が面取り状傾斜面１０からタイヤ半径方向内側に向かってタイヤ赤道Ｃ側に延びているため、トレッド部２の摩耗が進行しても、従来の溝と比較して溝容積の減少量が小さく、排水性を維持できる。したがって、優れたウェット性能が持続して発揮される。

図４には、面取り状傾斜面が設けられていない従来の周方向溝ａが路面Ｇに接地した状態を示す拡大断面図が示されている。図４は、旋回によってＡ方向に遠心力が作用している図を示している。図４に示されるように、一般に、面取り部が設けられていない周方向溝ａは、旋回時において大きな遠心力が作用したときに、周方向溝ａの旋回内側のエッジｂが陸部の踏面下に引き込まれ、その付近の陸部の外面ｃが局所的に路面から浮き上がり、十分にグリップを発揮できない場合がある。また、このような現象は、周方向溝に含まれる２つの溝壁のうち、より大きな接地圧が作用するタイヤ赤道側の内側溝壁において発生し易い傾向がある。

図３に示されるように、本開示のタイヤ１は、周方向溝３の内側溝壁６が面取り状傾斜面１０を含んでいるため、上述の不具合を抑制でき、旋回性能を向上させることができる。また、本開示では、周方向溝３の本体面１１が外側溝壁７側に凸の円弧状であることにより、面取り状傾斜面１０を構成する陸部の端部分の剛性が向上する。したがって、面取り状傾斜面１０が接地したときに提供されるグリップ力が大きくなり、優れた旋回性能が得られる。本開示のタイヤ１は、このようなメカニズムにより、優れたウェット性能を持続させながら、旋回性能を高めることができる。

以下、本実施形態のさらに詳細な構成が説明される。なお、以下で説明される各構成は、本実施形態の具体的態様を示すものである。したがって、本開示は、以下で説明される構成を具えないものであっても、上述の効果を発揮し得るのは言うまでもない。また、上述の特徴を具えた本開示のタイヤに、以下で説明される各構成のいずれか１つが単独で適用されても、各構成に応じた性能の向上は期待できる。さらに、以下で説明される各構成のいくつかが複合して適用された場合、各構成に応じた複合的な性能の向上が期待できる。

図２に示されるように、面取り状傾斜面１０は、平面状に構成されている。すなわち、図３に示されるように、周方向溝３の横断面において、面取り状傾斜面１０は、直線状に延びている。但し、このような態様に限定されるものではなく、面取り状傾斜面１０は、例えば、タイヤ外方に向かって凸の湾曲面でも良い。面取り状傾斜面１０のタイヤ法線（トレッド接地面と直交する線である。）に対する角度θ１は、例えば、３０～６０°であり、望ましくは４０～５０°である。面取り状傾斜面１０の深さｄ２は、周方向溝３の深さｄ１の１０％～２０％である。

本実施形態では、周方向溝３の長さ方向に対し、面取り状傾斜面１０の深さｄ２が一定となっている。すなわち、図２に示されるように、面取り状傾斜面１０と本体面１１との境界１２が、周方向溝３の長さ方向に沿って直線状に延びている。これにより、前記境界付近での偏摩耗が抑制される。

図３に示されるように、本体面１１は、周方向溝３の溝底面８まで延びているのが望ましい。これにより、上述の効果がさらに確実に得られる。但し、本開示は、このような態様に限定されるものではなく、後述されるように、本体面１１のタイヤ半径方向内側に凹み面が連なっているものでも良い。

内側溝壁６は、面取り状傾斜面１０と本体面１１との境界となる第１端１６と、第１端１６よりもタイヤ半径方向内側において、周方向溝３の溝幅方向の最外側位置を規定する第２端１７とを含む。本体面１１は、第１端１６と第２端１７とを結ぶ基準直線１５よりも外側溝壁７側に突出しているのが望ましい。このような本体面１１は、面取り状傾斜面１０を構成する陸部の端部分の剛性を確実に向上させ、旋回性能がさらに向上し得る。なお、本実施形態では、本体面１１のタイヤ半径方向の内端が、内側溝壁６の前記第２端１７を構成しているが、本開示は、このような態様に限定されるものではない。

基準直線１５の周方向溝３の深さ方向に対する角度θ２は、例えば、５～２０°であり、望ましくは１０～２０°である。これにより、周方向溝３の溝容積を維持しつつ、上述の効果が得られる。

本体面１１は、外側溝壁７側に凸の円弧状である。この構成は、タイヤ等のゴム製品に不可避的に生じる寸法誤差を許容し得るものであり、周方向溝３の横断面における本体面１１のプロファイルが、複数の曲率半径で規定される略円弧状の曲線であることを含む。望ましい態様では、前記プロファイルが、１つの曲率半径で規定される完全な円弧である。

本体面１１のプロファイルの曲率半径ｒ１は、例えば、周方向溝３の溝幅Ｗ１の１．５～２．５倍である。このような本体面１１は、旋回性能とウェット性能とをバランス良く高めるのに役立つ。

本実施形態では、面取り状傾斜面１０によって規定される部分の断面積と、前記基準直線１５によって規定される部分の断面積との比が規定されている。図５には、前記断面積を説明するための周方向溝３の拡大断面図が示されている。図５において、ゴム部材の輪郭が実線で示されているが、ゴム部材の断面を示すハッチングは省略されている。図５に示されるように、周方向溝３の横断面において、第１領域２１（図５では、ドットが施されている）の面積Ｓ１は、第２領域２２（図５では、ハッチングが施されている）の面積Ｓ２の５％～２０％である。前記第１領域２１は、面取り状傾斜面１０と、周方向溝３の２つの溝縁３ｅを結ぶ第１仮想直線２６と、基準直線１５を第１仮想直線２６まで延長した第２仮想直線２７とで囲まれた領域を意味する。第２領域２２は、基準直線１５及び第２仮想直線２７と、第１仮想直線２６と第２仮想直線２７との交点３１から周方向溝３の溝底面８まで周方向溝３の深さ方向に延びる第３仮想直線２８と、第３仮想直線２８と溝底面８との交点３２から第２端１７まで延びる第４仮想直線２９とで囲まれた領域である。なお、図５では、溝底面８の輪郭と第４仮想直線２９とが重複している。

上述の通り断面積が規定された周方向溝３は、面取り状傾斜面１０の大きさが適正化し、旋回性能とウェット性能とがバランス良く向上する。本実施形態では、上述の面積Ｓ１及び面積Ｓ２が、周方向溝３の長さ方向に一定となっている。すなわち、本実施形態の周方向溝３は、一定の断面形状を維持したまま、タイヤ全周に亘って延びている。周方向溝３の断面形状が周方向溝３の長さ方向で変化する場合、上述の面積Ｓ１及び面積Ｓ２の関係は、周方向溝３の全周に亘る面積の平均値によって規定される。

基準直線１５と本体面１１とで囲まれた第３領域２３の面積Ｓ３は、第１領域２１の面積Ｓ１よりも大きい。第３領域２３の面積Ｓ３は、前記第２領域２２の面積Ｓ２の１０％～４０％であるのが望ましい。これにより、本体面１１を構成する部分のゴムボリュームが適正化し、優れたウェット性能を持続させながら、旋回性能を高めることができる。

図３に示されるように、基準直線１５から本体面１１までの最大厚さｔ１は、面取り状傾斜面１０の深さｄ２よりも小さいのが望ましい。具体的には、前記最大厚さｔ１は、前記深さｄ２の３０％～７０％である。これにより、ウェット性能と旋回性能とがバランス良く向上する。

外側溝壁７は、面取り部を含まない従来の溝壁として構成されている。すなわち、外側溝壁７は、溝縁３ｅから溝底面８までの領域において、タイヤ半径方向内側に向かって内側溝壁６側に傾斜している。本実施形態の周方向溝３は、このような外側溝壁７を含むことにより、優れた排水性が期待できる。

本実施形態の外側溝壁７は、溝縁３ｅから溝底面８まで、一定の角度で延びている。外側溝壁７のタイヤ法線に対する角度θ３は、面取り状傾斜面１０の角度θ１よりも小さく、基準直線１５の角度θ２よりも小さい。外側溝壁７の前記角度θ３は、例えば、５～１５°である。このような外側溝壁７は、ウェット性能と旋回性能とをバランス良く高めるのに役立つ。

本実施形態の周方向溝３の溝底面８は、例えば、平面状に構成されている。このため、溝底面８は、周方向溝３の横断面において、直線状に延びている。このような溝底面８は、周方向溝３の溝容積を大きく確保するのに役立つ。

図６には、本開示の他の実施形態の周方向溝３の拡大断面図が示されている。以下で説明される他の実施形態において、上述の実施形態と共通する要素には、同一の符号が付され、上述の構成を適用することができる。図６に示されるように、内側溝壁６は、例えば、本体面１１のタイヤ半径方向内側において、基準直線１５よりも凹んだ凹み面３５を含んでも良い。なお、この実施形態では、凹み面３５が、本体面１１及び溝底面８と滑らかな曲面を構成するように連なっている。このような凹み面３５は、周方向溝３の溝容積を大きくし、ウェット性能を高めるのに役立つ。

凹み面３５と基準直線１５とで囲まれた第４領域２４の面積Ｓ４は、例えば、本体面１１と基準直線１５とで囲まれた第３領域２３の面積Ｓ３の８０％～１２０％である。これにより、ウェット性能と旋回性能とがバランス良く向上する。

図７には、本開示のさらに他の周方向溝３の拡大断面図が示されている。図７に示されるように、この実施形態の外側溝壁７は、上述の内側溝壁６と線対称となる形状を有している。このような外側溝壁７は、内側溝壁６と同様のメカニズムで、旋回性能を高めることができる。なお、図７の内側溝壁６は、図３で示される実施形態の内側溝壁６が示されているが、図６で示される実施形態の内側溝壁６が適用されても良い。

以上、本開示の一実施形態のタイヤが詳細に説明されたが、本開示は、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。

［付記］
本開示は以下の態様を含む。

［本開示１］
トレッド部を有するタイヤであって、
前記トレッド部は、タイヤ赤道と、第１トレッド端と、タイヤ赤道と前記第１トレッド端との間でタイヤ周方向に連続して延びる少なくとも１本の周方向溝とを含み、
前記周方向溝は、タイヤ赤道側に位置する内側溝壁と、タイヤ軸方向外側に位置する外側溝壁とを含み、
前記内側溝壁は、トレッド接地面からタイヤ軸方向外側かつタイヤ半径方向内側に延びる面取り状傾斜面と、前記面取り状傾斜面からタイヤ半径方向内側に向かってタイヤ赤道側に延びる本体面とを含み、
前記周方向溝の長さ方向と直交する横断面において、前記本体面は、前記外側溝壁側に凸の円弧状である、
タイヤ。
［本開示２］
前記本体面は、前記周方向溝の溝底面まで延びている、本開示１に記載のタイヤ。
［本開示３］
前記内側溝壁は、前記面取り状傾斜面と前記本体面との境界となる第１端と、前記第１端よりもタイヤ半径方向内側において、前記周方向溝の溝幅方向の最外側位置を規定する第２端とを含み、
前記本体面は、前記第１端と前記第２端とを結ぶ基準直線よりも前記外側溝壁側に突出する、本開示１又は２に記載のタイヤ。
［本開示４］
前記基準直線の前記周方向溝の深さ方向に対する角度は、５～２０°である、本開示３に記載のタイヤ。
［本開示５］
前記横断面において、前記面取り状傾斜面と、前記周方向溝の２つの溝縁を結ぶ第１仮想直線と、前記基準直線を前記第１仮想直線まで延長した第２仮想直線とで囲まれた第１領域の面積Ｓ１は、前記基準直線及び前記第２仮想直線と、前記第１仮想直線と前記第２仮想直線との交点から前記周方向溝の溝底面まで前記周方向溝の深さ方向に延びる第３仮想直線と、前記第３仮想直線と前記溝底面との交点から前記第２端まで延びる第４仮想直線とで囲まれた第２領域の面積Ｓ２の５％～２０％である、本開示３又は４に記載のタイヤ。
［本開示６］
前記横断面において、前記基準直線と前記本体面とで囲まれた第３領域の面積Ｓ３は、前記第２領域の面積Ｓ２の１０％～４０％である、本開示５に記載のタイヤ。
［本開示７］
前記内側溝壁は、前記面取り状傾斜面と前記本体面との境界となる第１端と、前記第１端よりもタイヤ半径方向内側において、前記周方向溝の溝幅方向の最外側位置を規定する第２端とを含み、
前記内側溝壁は、前記本体面のタイヤ半径方向内側において、前記第１端と前記第２端とを結ぶ基準直線よりも凹んだ凹み面を含む、本開示１に記載のタイヤ。
［本開示８］
前記外側溝壁は、タイヤ半径方向内側に向かって前記内側溝壁側に傾斜している、本開示１ないし７のいずれか１項に記載のタイヤ。
［本開示９］
前記外側溝壁は、前記横断面において前記内側溝壁と線対称となる形状を有している、本開示１ないし８のいずれか１項に記載のタイヤ。

２ トレッド部
２ｓ トレッド接地面
３ 周方向溝
６ 内側溝壁
７ 外側溝壁
１０ 面取り状傾斜面
１１ 本体面
Ｃ タイヤ赤道
Ｔ１ 第１トレッド端

Claims (9)

1. トレッド部を有するタイヤであって、
   前記トレッド部は、タイヤ赤道と、第１トレッド端と、タイヤ赤道と前記第１トレッド端との間でタイヤ周方向に連続して延びる少なくとも１本の周方向溝とを含み、
   前記周方向溝は、タイヤ赤道側に位置する内側溝壁と、タイヤ軸方向外側に位置する外側溝壁とを含み、
   前記内側溝壁は、トレッド接地面からタイヤ軸方向外側かつタイヤ半径方向内側に延びる面取り状傾斜面と、前記面取り状傾斜面からタイヤ半径方向内側に向かってタイヤ赤道側に延びる本体面とを含み、
   前記周方向溝の長さ方向と直交する横断面において、前記本体面は、前記外側溝壁側に凸の円弧状である、
   タイヤ。
2. 前記本体面は、前記周方向溝の溝底面まで延びている、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記内側溝壁は、前記面取り状傾斜面と前記本体面との境界となる第１端と、前記第１端よりもタイヤ半径方向内側において、前記周方向溝の溝幅方向の最外側位置を規定する第２端とを含み、
   前記本体面は、前記第１端と前記第２端とを結ぶ基準直線よりも前記外側溝壁側に突出する、請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 前記基準直線の前記周方向溝の深さ方向に対する角度は、５～２０°である、請求項３に記載のタイヤ。
5. 前記横断面において、前記面取り状傾斜面と、前記周方向溝の２つの溝縁を結ぶ第１仮想直線と、前記基準直線を前記第１仮想直線まで延長した第２仮想直線とで囲まれた第１領域の面積Ｓ１は、前記基準直線及び前記第２仮想直線と、前記第１仮想直線と前記第２仮想直線との交点から前記周方向溝の溝底面まで前記周方向溝の深さ方向に延びる第３仮想直線と、前記第３仮想直線と前記溝底面との交点から前記第２端まで延びる第４仮想直線とで囲まれた第２領域の面積Ｓ２の５％～２０％である、請求項３に記載のタイヤ。
6. 前記横断面において、前記基準直線と前記本体面とで囲まれた第３領域の面積Ｓ３は、前記第２領域の面積Ｓ２の１０％～４０％である、請求項５に記載のタイヤ。
7. 前記内側溝壁は、前記面取り状傾斜面と前記本体面との境界となる第１端と、前記第１端よりもタイヤ半径方向内側において、前記周方向溝の溝幅方向の最外側位置を規定する第２端とを含み、
   前記内側溝壁は、前記本体面のタイヤ半径方向内側において、前記第１端と前記第２端とを結ぶ基準直線よりも凹んだ凹み面を含む、請求項１に記載のタイヤ。
8. 前記外側溝壁は、タイヤ半径方向内側に向かって前記内側溝壁側に傾斜している、請求項１又は２に記載のタイヤ。
9. 前記外側溝壁は、前記横断面において前記内側溝壁と線対称となる形状を有している、請求項１又は２に記載のタイヤ。

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