JP2555238Y2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、空気入タイヤに関し、
特に濡れた路面上での牽引力と操向特性を改善する空気
入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】濡れた舗装面上でのタイヤのハイドロプ
レーニングは、従来技術においてはるか以前から問題に
なっている。ハイドロプレーニングは、タイヤが濡れた
舗装面上を走行するとき、タイヤが前進するにつれてタ
イヤがそれの前方にある水を押すので、遂には水の背圧
力がタイヤを路面から離れるように持ち上げることによ
って起こる。その水の圧力は、水の深さとタイヤの速度
の関数である。この問題を解決するために、水をタイヤ
から流出させてそれによりゴムと路面との接触を維持す
るに適するような種々のタイヤ設計が、従来技術によっ
て試みられた。従来技術による雨天用タイヤの設計は、
濡れ状態の牽引力を改善したが、この技術分野において
は、濡れ状態の牽引力をさらに改善することが引き続い
て目標になっている。

【０００３】本明細書に用いられる用語の定義は、下記
の通りである。

【０００４】“アクアチャンネル”とは、特にタイヤの
フットプリントの接触パッチから水を流出させることを
意図した、角度をもった（平行でない）丸みのある壁を
有する、特別に広巾の円周方向溝をいう。

【０００５】タイヤの“アスペクト比”とは、断面幅に
対する断面高さの比のことである。“ビード”とは、プ
ライコードが巻き付けられていて、所定のリムに合うよ
うに、フリッパー、チッパー、アペックス、トウガー
ド、チェイファーといった他の補強要素を伴うかまたは
伴わないで、形を整えられている環状の引張り部材を含
むタイヤの部分のことである。

【０００６】“カーカス”とは、ベルト構造、トレッ
ド、アンダートレッドおよびプライの上のサイドウォー
ルのゴムを含まないが、しかしながらビードを含むタイ
ヤ構造ことである。

【０００７】“接触パッチ”とは、広い空の領域によっ
て複数の区域に分割されたフットプリントの中の、地面
との接触を保っているフットプリントの部分のことであ
る。“クラウン”とは、ほぼトレッドの幅の両側限界の
内側にあって、カーカスの円周方向の最も外側の部分の
ことである。

【０００８】“方向性トレッド”とは、望ましい回転方
向が前進の方向であるようなトレッドのデザインのこと
である。

【０００９】“赤道面（ＥＰ）”とは、タイヤの回転の
軸に対して垂直であってタイヤのトレッドの中央を通過
している面のことである。

【００１０】“フットプリント”とは、速度がゼロで、
荷重と圧力が設計値どうりであるときの接触パッチ、す
なわち、タイヤのトレッドが平らな面と接触している領
域のことである。

【００１１】“フットプリントの正味対全体”とは、荷
重によって変形したタイヤの実際のフットプリントをい
い、トレッドの地面に接触している表面積の、溝の空の
領域を含んだ全体のトレッドのフットプリントの面積に
対する比のことである。

【００１２】“溝”とは、トレッドの中の一方に長い空
の領域のことで、それはトレツドの中で、直線的、曲線
的、またはジグザグの形で、周方向または横方向に延び
ている。溝は、通常タイヤのフットプリントの中で開い
たままになっている。周方向に延びている溝と横方向に
延びている溝は、所々で共通の部分を有しており、な
お、“幅が広い”ものと“幅が狭い”ものに細分類され
る。タイヤにおける溝には、種々の深さのものがある。
もし、そのような幅が狭いかまたは広い溝が、それら溝
が交差している幅の広い周方向の溝と比べて深さが浅け
れば、それら溝は、そのようなトレッドの領域において
は、リブのような性質を維持する傾向をもつ“タイ バ
ー”を形成していると見なされる。

【００１３】“ラグ”とは、路面と直接に接触するトレ
ッドゴムが、半径方向に不連続に並んでいる列のことで
ある。

【００１４】“正味対全体”とは、トレッドの地面に接
触する表面積のトレッド全体の面積に対する比のことで
ある。

【００１５】“正常の荷重と膨らまし圧力”とは、適当
な規格協会によって個々のサイズのタイヤの所定のリム
と使用状態に対して決められている、個々の場合の設計
上の膨らまし圧力と荷重のことである。規格の例として
は、タイヤ アンド リムアソシエーション マニュア
ル（Tire and Rim Association Manual）と、ヨーロピ
アン タイヤ アンド リム テクニカル オーガナイ
ゼーション（European Tire and Rim Technical Organi
zation）がある。

【００１６】“空気入りタイヤ”とは、ビードとトレッ
ドを有するほぼドーナッツ形（普通には開いたトーラス
形）の、ゴム、化学製品、織物、および鋼または他の材
料でできている積層された機械的デバイスのことであ
る。自動車のホイールに取り付けられたときには、タイ
ヤはトレッドによって牽引力を発生し、かつ車両の荷重
を支える流体を内蔵する。

【００１７】“半径方向”とは、タイヤの回転の軸の方
への、またはそこから離れる半径方向の意味で用いられ
る。

【００１８】“リブ”とは、トレッド上で円周方向に延
びているゴムの細長い部分であって、少なくとも一つの
円周方向の“幅の広い溝”と、そのような第２の溝また
はトレッドの側方エッジとによって限界されていて、深
さがフルにある幅の狭いまたは広い溝によって横方向に
分割されていないゴムの細長い部分のことである。

【００１９】“ショルダー”とは、サイドウォールの上
方の、トレッドのエッジのすぐ下の部分のことである。

【００２０】“サイドウォール”とは、トレッドとビー
ドの間のタイヤの部分のことである。 “サイプ(sip
e)”とは、タイヤのリブの中に、型成形の際に作られた
小さいスロット、すなわち、トレッドの表面をさらに分
割し牽引力特性を改善する小さいスロットのことであ
る。サイプは、タイヤのフットプリントの中では完全に
閉じる傾向がある。

【００２１】“スロット”とは、鋳造または機械加工さ
れた鋳型またはトレッドリングの中に挿入された鋼製の
ブレードによって形成された一方に長い空いた領域であ
る。スロットは、普通はタイヤのフットプリントの中で
開いたままになっている。添付の図面においては、各ス
ロットは一本の線で示している。何故なら、それらスロ
ットは極めて狭いからである。

【００２２】“トレッド”とは、タイヤのケーシングに
結合されたときに、タイヤが正常に膨らんで正常の荷重
下にあるときに路面と接触することになるタイヤの部分
を含む、型成形されたゴムの構成部分のことである。

【００２３】“トレッド幅”とは、路面に接触するトレ
ッド表面の、軸方向の弧の長さ、すなわちタイヤの回転
軸に平行な面内での弧の長さのことである。

【００２４】

【考案が解決しようとする課題】本考案の一つの目的
は、良好な操向特性、改善された騒音特性、および、改
善された不規則摩耗特性を有しつつ、改善された濡れ状
態の牽引力を有するような、空気入りタイヤを提供する
ことにある。

【００２５】本考案のその他の目的は、以降の説明と実
用新案登録請求の範囲から明らかになって来るはずであ
る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】舗装面上で用いられるた
めの空気入りタイヤが提供されるが、その空気入りタイ
ヤは、１対の環状のビードと、それらビードの周りを包
むカーカスプライと、タイヤのクラウンの領域において
カーカスプライの上を被覆するトレッドと、トレッドと
ビードの間にあるサイドウォールを含んで成っている。
トレッドは、方向性があり、フットプリントの正味対全
体の比は 50%〜70%であり、タイヤのフットプリントで
見たときトレッドの全幅の約 10%〜20%の幅を有する２
本の円周方向のアクアチャンネルを有している。それら
アクアチャンネルの深さはトレッドの全深さの 78%〜10
0%である。中央の横方向溝は、タイヤの赤道面に対して
２５°から５５°の角度をなし、ショルダーの横方向溝
は、タイヤの赤道面に対して６０°から１１０°の角度
をなし、アクアチャンネルの軸方向断面が広がったＵ字
形をなし、アクアチャンネルの中央側壁面が、トレッド
深さの３５％から７０％において変曲点を有し、そして
横方向溝とショルダーとアクアチャンネルとで区画され
たショルダーのトレッド部分が、単一のブロック要素か
らなり、そして使用中のタイヤの中央のトレッド部分に
より大きい圧力を生じさせるために、タイヤの中央のト
レッド部分が半径方向外方に広がって、タイヤのショル
ダーのトレッド部分の厚さより４％から６％厚い中央の
トレッド部分を有している。

【００２７】タイヤの種々の図示された実施態様は、タ
イヤの赤道面（ＥＰ）において周方向の溝を設けたり、
タイヤのＥＰにおいてリブを設けている。

【００２８】中央の横方向溝とショルダーの横方向溝の
間の位置ずれと、両方のショルダーの横方向溝の間の位
置ずれの種々の組合せにより、タイヤの騒音特性と、場
合によってはタイヤの牽引特性が改善される。

【００２９】一つの実施態様においては、ショルダー部
分、すなわち、各横方向溝とショルダーとアクアチャン
ネルで包囲されているタイヤの各ラグは、単一のブロッ
ク要素をなしている。他の実施態様においては、中央の
トレッド部分、すなわち、両アクアチャンネルで包囲さ
れている各ラグが、単一のブロック要素をなしている。
なお上記の形状の種々の組合せを有するタイヤも提供さ
れる。

【００３０】アクアチャンネルは、広がったＵ字形をな
していて、アクアチャンネルのタイヤのショルダーに近
い方の壁が、アクアチャンネルのタイヤの中央に近い方
の側面よりも傾斜が急である。

【００３１】望ましい一つの実施態様においては、アク
アチャンネルの底においてショルダー側と中央側の間に
ステップがある。図示の実施態様においては、ステップ
の中央側がショルダー側よりも距離ｄだけ高い。

【００３２】タイヤの中央部分の上に、より大きい圧力
を生じさせるために、タイヤの中央が半径方向外側に広
がっている。

【００３３】アクアチャンネルと横方向溝は、タイヤの
フットプリントの接触パッチから大量の水を排除するた
めの手段になっている。

【００３４】

【実施例】図１を見ると、タイヤ１０ａはトレッド部１
１が設けられていて、そのトレッド部はアクアチャンネ
ル１２によって、周方向に延びている三つの部分、１１
ａ、１１ｂ，１１ｃに分割されている。曲線形の横方向
溝１４が、アクアチャンネル１２から出発し、斜めすな
わち弧状の途切れのない経路を経て、ショルダー２０に
至っている。中央のトレッド部分１１ｂにおける曲線形
の横方向溝１７が、アクアチャンネル１２から出発し、
中央のリブ部分１９において終わっている。アクアチャ
ンネル１２は、横方向溝１７と１４の両者と交差し、中
央ラグ１５とショルダーラグ１６を形成している。

【００３５】濡れた路面上を走行するとき、アクアチャ
ンネルの中に横方向溝があることにより、タイヤのフッ
トプリントの接触パッチから水が容易に流出することが
できる。ショルダーを通して排除されなかった水はアク
アチャンネルを通過する。このメカニズムが、タイヤの
前方での水の背圧力の高まりを防止することを助け、タ
イヤと舗装面の間のゴム接触を維持することを助ける。

【００３６】本考案のタイヤのトレッドには方向性があ
る。何故ならば、もしタイヤの中央の方にある横方向溝
の部分１４ａや１４ｂが最後にフットプリントに入るよ
うにタイヤが取り付けられると、水はタイヤの中央から
出るのではなく、そこに向かって流れることになるから
である。

【００３７】別の実施例においては、図２に示されてい
るように、本考案のタイヤ１０ｂは中央の溝２２を設け
てもよい。

【００３８】中央の溝を設けられたタイヤは、タイヤの
赤道面（溝がある）の両側のタイヤの部分の間に衝撃を
和らげるもの、すなわち、タイヤが石を乗り越えるとき
の乗り方を滑らかにするものがあるという利点を有す
る。また、中央の溝は熱の放散を助ける。また、騒音特
性を改善するための、二つのトレッド部分の間に位置ず
れを設ける設計は、その位置ずれを溝の付近で設けるこ
とにより、より容易になる。

【００３９】中央のリブを有するタイヤ（図１）は、圧
力の大部分がタイヤの中央上にある故に、路面に接触す
るときに、連続した圧力を担う点の軌跡を有するという
利点がある。このことにより、騒音が少なくなり、平滑
な舗装面の上での乗り心地がより滑らかになる。タイヤ
が中央のリブを有する場合には、グリップを増大させ、
熱の蓄積を少なくし、満足なデザインにするために、リ
ブにブレード２１を付ける。

【００４０】舗装面上で用いられる本考案の空気入りタ
イヤは、１対の環状のビードと、ビードに巻き付いてい
るカーカスプライと、タイヤのクラウンの領域において
カーカスプライの上に被覆されたトレッドと、トレッド
とビードの間に配設されたサイドウォールを含んでい
る。トレッドは、方向性があって、正味対全体の比は 5
0%〜70%であり、タイヤのフットプリントで見たときト
レッドの全幅の約 10%〜20%の幅の２本の環状のアクア
チャンネルを有している。それらアクアチャンネルの深
さは、トレッドの全深さの 78%〜100%である。

【００４１】望ましい一つの実施例においては、中央の
横方向溝１７は、タイヤのＥＰに関して25°〜55°、望
ましくは35°〜45°の角度をなしている。ショルダーの
横方向溝１４は、ＥＰに関して60°〜 110°の角度をな
し、望ましくはトレッドの端部において90°に近づいて
いる。

【００４２】中央の横方向溝とショルダーの横方向溝の
間の位置ずれと、両方のショルダーの横方向溝の間の位
置ずれの種々の組合せにより、タイヤの騒音特性と、場
合によってはタイヤの牽引特性が改善される。

【００４３】一つの実施例においては、ショルダー部
分、すなわち、各横方向溝とショルダーとアクアチヤン
ネルで包囲されているタイヤの各ラグは、単一のブロッ
ク要素をなしている。他の実施例においては、中央のト
レッド部分、すなわち、両アクアチャンネルで包囲され
ている各ラグが、単一のブロック要素をなしている。な
お、上記の形状の種々の組合せを有するタイヤも提供さ
れる。

【００４４】望ましい実施例においては、本考案のタイ
ヤは、牽引力を改善しトレッドの柔軟性を増すために、
サイプが設けられる。トレッドブロックのサイプは、横
方向溝に平行であるのが望ましい。タイヤのショルダー
におけるサイプ付けは、トレッドのエッジより少し先ま
で延びている。サイプは、ショルダーにおいては、タイ
ヤが摩耗するにつれて短いサイプが長くなるように、そ
のようなブレードで作られている。つまり、サイプは、
トレッドブロックの表面の下の方で幅が広くなるような
ブレードで作られている。

【００４５】アクアチャンネルは、広がったＵ字形をな
していて、アクアチャンネルのタイヤのショルダーに近
い方の壁が、アクアチャンネルのタイヤの中央に近い方
の側面よりも傾斜が急であるここで図３を見ると、アク
アチャンネルはサイプのない小さい中央溝３８を有して
いる。その中央溝の底Ｄを基準にすれば、図示のタイヤ
での底に対する寸法（ｄ）は、トレッド摩耗インジケー
タでは d＝1.5mm、段付き平坦部(step-off)３６では d
＝0.6mm〜 1mm、望ましくは 0.8mmである。アクアチャ
ンネルの近傍のサイプ（サイプ４０の底）では d＝0.5m
mである。したがって、タイヤがトレッド深さインジケ
ータまで摩耗しても、アクアチャンネルもサイプも残留
する。個々の場合の寸法は、タイヤが販売される国の法
律と、タイヤのサイズに依るということを当業者は理解
するであろう。

【００４６】横方向溝の底４６は、アクアチャンネルの
底３８とほぼ同一レベルにある。

【００４７】図３、図４で見られるように、アクアチャ
ンネルの近くのゴムブロックの中のブレード深さ４４の
輪郭は、ブロックの長さの半分まではサイプ４０の全深
さであり、そこからは図示の輪郭になっている。ブレー
ド深さ４２は、図示の輪郭において、タイヤのショルダ
ーの方に少しく傾斜している。比（サイプ長さ）／（サ
イプ長さ＋サイプなしブロック長さ）は、タイヤの寿命
の大部分に亘って相対的に一定である。これらの形状
は、タイヤの寿命に亘って牽引特性を比較的一定に保持
することを助けると考えられる。

【００４８】トレッド表面でのアクアチャンネルの幅
は、タイヤのサイズによるが、約 2〜5cmである。例え
ば、サイズ 175-70のタイヤではアクアチャンネルの幅
は 2cmであり、サイズ 235/50のタイヤではアクアチャ
ンネルの幅は 5cmである。

【００４９】前述したように、アクアチャンネル１２の
ショルダー側の壁３２は、中央側の壁３４よりも傾斜が
急になっている。中央側の壁３４は、タイヤのトレッド
深さの約 35%−70%、望ましくは 50%において一つの変
曲点を有している。その変曲点の位置は、アクアチャン
ネルの輪郭に影響を及ぼす。

【００５０】図５−８は、アクアチャンネルの形状の、
別の幾つかの輪郭を示している。これらの図において
は、なお、アクアチャンネルが段付き平坦部なしで設け
られることがわかる。ショルダーラグ５４と中央ラグ５
２は、アクアチャンネル１２に関して種々の形態をとり
得る。例えば、図５は、ラグ５４上の鋭いラグエッジ４
８と、ラグ５２に至る凸形のチャンネル壁５０を示して
いる。図７は、ラグ５４上の丸み半径５６を示してお
り、図８は、底５８に鋭い両隅部があるアクアチャンネ
ルを示している。

【００５１】図６においては、ラグ５４は鋭いラグエッ
ジ４８を有しており、中央ラグ５２は、中央において半
径方向に距離ｄ’だけ拡大されている。このような実施
例においては、中央ラグ５２は、他の図で示されている
タイヤの形よりも、半径方向外側に 10%まで、望ましく
は4%−6%だけ拡大することができる。タイヤの形状およ
びタイヤのフットプリントの中央における追加された圧
力が、牽引特性を維持しつつころがり抵抗を改善すると
考えられる。

【００５２】トレッドの設計上の全正味対全体の比は 4
5%〜70%、望ましくは 45%〜60%である。路面に接触する
トレッドの部分（接触パッチ、すなわちアクアチャンネ
ルを除いたフットプリント）においては、トレッドの正
味対全体の比は約 60%〜90%、望ましくは 68%〜80%であ
り、図示の実施例では約 73%である。図示の実施例で
の、全体の設計上の正味対全体の比は約 55%である。全
体としての正味対全体の比が極めて低いとはいえ、タイ
ヤの牽引特性が高いことは、部分的には、路面に接触す
るタイヤの部分の中において路面に接触する多量のゴム
があるという事実によると考えられる。

【００５３】アクアチャンネル１２の設計上の幅は、タ
イヤの設計によれば全体のトレッド幅の約 15%〜30%を
占めるとよい。図示の実施例では、アクアチャンネルの
設計上の幅は、全体のトレッド幅の約 25%である。

【００５４】設計値の荷重と圧力の下でのタイヤのフッ
トプリントにおいては、アクアチャンネルの幅は 10%〜
22%、望ましくは約 15%であり、全体のフットプリント
の正味対全体の比は約 50%〜70%、望ましくは約 55%〜6
5%である。図示の実施例では、フットプリントの正味対
全体の比は約 60%である。接触パッチ、すなわち、路面
に接触するタイヤの部分（アクアチャンネルを除いたフ
ットプリント）においては、正味対全体の比は約 60%〜
80%、望ましくは 65%〜75%である。図示の実施例におい
ては、接触パッチの正味対全体の比は約 70%である。

【００５５】アクアチャンネルの深さは、トレッドの全
深さ、すなわち約 0.91cm (0.36in)の 78%〜100%、望ま
しくは 82%〜92%を占めている。トレッドの全深さと
は、トレッドのベースからラグの頂上面までの距離のこ
とである。図示の実施例において、アクアチャンネルの
深さはトレッドの全深さの約 83%であり、全深さよりも
約 0.13cm (0.05in)少ない。チャンネルが広がったＵ字
形（丸みのある）をしているため、チャンネルに入る水
や、タイヤのフットプリントの接触パッチから出る水の
順調な流れが得られ、タイヤにおける改善された横方向
牽引力が得られる。また、チャンネルの広がったＵ字形
のショルダー側の壁の曲率が、タイヤのショルダーの曲
率と似ており、その故に実際上、路面をグリップして横
方向制御と操向の特性を改善するための第２のショルダ
ーが形成されている。

【００５６】以上において、本考案の特定の実施例を図
示して、説明したが、本考案は、本考案の理念から外れ
ることなしに種々に変形および実施されるということを
当業者は理解するであろう。本考案は添付の実用新案登
録請求の範囲によってのみ制限される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のタイヤの一実施例の正面図である。

【図２】本考案のタイヤの第２の実施例の正面図であ
る。

【図３】タイヤのアクアチャンネルの断面図である。

【図４】タイヤのアクアチャンネルの部分平面図であ
る。

【図５】タイヤの別のアクアチャンネルを示す図であ
る。

【図６】タイヤの第３の実施例の、拡大された中央部分
を示す図である。

【図７】丸みのついた壁を有する別のアクアチャンネル
を示す図である。

【図８】平らな底を有する別のアクアチャンネルを示す
図である。

【符号の説明】

１０ａ，１０ｂ タイヤ １１ａ，１１ｂ，１１ｃ トレッド部分 １２ アクアチャンネル １４，１７ 横方向溝 １４ａ，１４ｂ 横方向溝の部分 １５，５２ 中央ラグ １６，５４ ショルダーラグ １９ 中央のリブ部分 ２０ ショルダー ２１ ブレード ２２ 中央の溝 ３２ ショルダー側の壁 ３４ 中央側の壁 ３６ 段付き平坦部 ３８ 中央溝 ４０ サイプ ４２、４４ ブレード深さ ４６ 横方向の溝の底 ４８ ラグエッジ ５０ チャンネルの壁 ５６ 丸みの半径 ５８ 溝の底 Ｄ 中央溝の底 ｄ Ｄからの距離 ｄ’ 距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)実用新案権者 590002976 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒ ｅｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316 −0001，Ｕ．Ｓ．Ａ． (56)参考文献 特開 平３−132402（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−42306（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−157207（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−172005（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １対の環状のビードと、該ビードの周り
   を包むカーカスプライと、タイヤのクラウンの領域にお
   いて前記カーカスプライの上を被覆するトレッドと、該
   トレッドと前記ビードの間にあるサイドウォールを含ん
   で成る、舗装路面上で用いられる空気入りタイヤにおい
   て、 前記トレッドは、方向性を有し、かつ正味対全体の比が
   50%〜70%であるフットプリントと、タイヤのフットプ
   リントで見たとき幅がトレッドの全幅の約 10%〜20%
   で、深さがトレッドの全深さの 78%〜100%である２本の
   円周方向のアクアチャンネルとを有し、 そしてさらに、中央の横方向溝は、タイヤの赤道面に対
   して２５°から５５°の角度をなし、ショルダーの横方
   向溝は、タイヤの赤道面に対して６０°から１１０°の
   角度をなし、 前記アクアチャンネルの軸方向断面が広がったＵ字形を
   なし、該アクアチャンネルの中央側壁面が、トレッド深
   さの３５％から７０％において変曲点を有し、 そして、
   横方向溝とショルダーとアクアチャンネルとで区画され
   たショルダーのトレッド部分が、単一のブロック要素か
   らなり、 そして使用中のタイヤの中央のトレッド部分に、より大
   きい圧力を生じさせるために、前記タイヤの中央のトレ
   ッド部分が半径方向外方に広がって、タイヤのショルダ
   ーのトレッド部分の厚さより４％から６％厚い中央のト
   レッド部分を有する ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 前記タイヤの中央が、その中に一つの円
   周方向の溝を有する、請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 前記タイヤの中央が一つのリブを含む、
   請求項１記載の空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】 どの横方向溝も、両端が横方向に一直線
   上にない、請求項１記載の空気入りタイヤ。