JP4286586B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ウェット路面での排水性の低下を抑制しつつ、トレッド踏面中央域の陸部部分の剛性を高めて、耐偏摩耗性および、ドライ路面での操縦安定性を向上させた空気入りタイヤ、とくには空気入りラジアルタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ウェット路面での排水性の向上のためには、トレッド踏面の中央部に、トレッド周方向に連続する広幅の周方向主溝を設けることが広く一般に行われている。しかるに、これによれば、周方向主溝に隣接する陸部部分の剛性が相対的に低くなるため、ドライ路面での操縦安定性が低下する他、その陸部部分に偏摩耗が発生し易いという問題があった。
【０００３】
この一方で、ドライ路面での操縦安定性等を向上させる目的で、トレッド踏面中央部の周方向主溝の横断面積を低減させて、隣接陸部部分の剛性を増加させた場合には、踏面中央部の排水性が低下し、ウェット路面での操縦安定性が損なわれるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような点に着目し、相互に二律背反の関係にある、ウェット路面での排水性と、ドライ路面での操縦安定性とを高い次元で両立させることを課題としてなされたものであり、それの目的とするところは、トレッド踏面中央域での排水性の低下を極力抑制するとともに、その中央域の陸部部分の剛性を十分高く確保して、ドライ路面での操縦安定性を高め、併せて、その陸部部分にすぐれた耐偏摩耗性を付与した空気入りタイヤを提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の空気入りタイヤは、トレッド踏面の中央域、たとえば、赤道線上もしくは、それから幾分オフセットした位置に、トレッド周方向へ、これもたとえば直線状、ジグザグ状等に連続して延びる一本以上の周方向主溝を設けるとともに、少なくとも一方の踏面側縁から、それに最も近接して位置する周方向主溝まで連続して延びる横溝をトレッド周方向に間隔をおいて複数本配設して、その周方向主溝とそれに開口する横溝との間に陸部部分を区画したものであり、上記周方向主溝内に、トレッド周方向に連続し、たとえば主溝幅の中央部にピークをもつ一本の山形突条を設け、この周方向主溝の最大深さを横溝の最大深さより浅くするとともに、山形突条の裾野部分を、周方向主溝に開口する各横溝内まで入り込ませ、その山形突条の、横溝底から測ったピーク高さを、横溝の最大深さの８５％以下としたものである。
【０００６】
ここでトレッド踏面とは、タイヤを適用リムに装着するとともに、それに規定の空気圧を充填して平板に対して垂直に置き、最大負荷能力に相当する質量を負荷したときに平板と接触することになるトレッドゴムの表面領域をいうものとする。
【０００７】
なお、適用リムとは下記の規格に規定されたリムをいい、規定の空気圧とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格でタイヤに負荷することが許される最大の質量をいう。
そして規格とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格をいい、例えば、アメリカ合衆国では“THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOOK あり、欧州では、“The European Tyre and Rim Technical Organisation のSTANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”である。
【０００８】
このタイヤでは、ウェット路面での排水性は、接地圧の高い、トレッド踏面中央域に設けた一本以上の周方向主溝による、タイヤの前方側への排水および、その周方向主溝に開口する横溝による、タイヤの側方への排水のそれぞれによって十分に担保されることになる。
【０００９】
またここでは、トレッド踏面の中央域に、周方向主溝と横溝とで区画される陸部部分の剛性は、その周方向主溝の最大深さを横溝のそれより浅くすることおよび、周方向主溝内に形成した山形突条の裾野部分を、その主溝に開口する横溝内へ入り込ませることのそれぞれによって有利に増加されることになるので、ドライ路面での操縦安定性に加えて、その陸部部分の耐偏摩耗性を有効に向上させることができる。
【００１０】
しかもここでは、周方向主溝内に山形突条を設けることによって、上記陸部部分の剛性を一層高めることができる。なおここで、山形突条の、横溝底から測ったピーク高さを、横溝の最大深さの８５％以下とするのは、踏面中央域の陸部部分剛性を確保してなお、周方向主溝による排水性の十分なる発揮を担保することを意図したものであり、それが８５％を越えると、周方向主溝の溝容積が不足することになって、踏面中央域の排水性、ひいては、タイヤ全体としてのウェット排水性が低下することになる。
【００１１】
この一方で、山形突条は、トレッド踏面中央域の水の、トレッド側方への積極的な排水をアシストして排水効率を高めるべくも機能する。いいかえれば山形突条を設けない場合には、トレッド踏面中央域の水の大部分が、タイヤの前方側へ押し出されることになるため、タイヤの負荷転動に当って、一旦排水した水の繰り返しの排水が必要になるという排水効率の低下が否めない。
【００１２】
かかるタイヤにおいてより好ましくは、山形突条のピーク高さを、横溝の最大深さの３０％以上とする。これによれば、山形突条の作用に基づく、上記中央域陸部部分の剛性増加を有効に担保することができる。
いいかえれば、それが３０％未満では、その陸部部分に十分な剛性を付与することが難しく、従って、高い操縦安定性および耐偏摩耗性の確保が困難になる。
またこの一方で、それが３０％未満では排水効率が低くなるおそれもある。
【００１３】
また好ましくは、山形突条の、横溝内への入り込み長さを、トレッド踏面幅の３〜１５％の範囲とする。このように構成したときは、踏面中央域の陸部部分の剛性をより効果的に高めることができる。
すなわち、３％未満では、上記剛性を大きく増加させることが難しく、一方、１５％を越えると、トレッド中央部の溝体積が不足し、排水性が低下するうれいがのこる。
【００１４】
かかるタイヤにおいて、山形突条の横断面内での、突条側壁の延長線もしくは、その側壁のペリフェリ中点、すなわち、周方向主溝の溝底と、突条の頂面もしくは頂点との間の、断面輪郭線の中点における接線の、トレッドの横断面内のトレッド踏面輪郭線に立てた法線、いいかえれば、トレッド陸部部分の表面を結ぶ輪郭線に立てた法線との交角を３０〜７０°の範囲とした場合には、十分な主溝容積を確保するとともに、タイヤの負荷転動に当って、路面上の水を、突条側壁をもって周方向主溝内へ適正に流入させることができる。
【００１５】
交角が３０°未満では、突条の頂部側から突条側壁に沿って流れる水が横溝内に急激に流入してその横溝内に乱流を生じさせるため、排水性が低下するおそれがあり、またそれが７０°を越えると、横溝の、主溝への開口端近傍部分の溝容積が不足することに起因する排水性の低下のおそれがある。
【００１６】
そしてまた好ましくは、周方向主溝のそれぞれの側部に、相互に対をなす周方向副溝を設けるとともに、それぞれの踏面側縁から周方向副溝に交差して延びて周方向主溝に開口するそれぞれの横溝を設け、それらの横溝の相互の延在態様を、タイヤの正面視でほぼＶ字状とする。
【００１７】
これによれば、周方向副溝それ自体の作用により、また、その周方向副溝と横溝との交差に基づいて、排水をより迅速に、かつ円滑に行って排水性を一層向上させることができる。
しかもここでは、それぞれの横溝を、正面視でほぼＶ字状に延在させて、各横溝の、周方向主溝に近い部分ほど先に接地面内に入り込む方向性パターンを形成することで、タイヤの斜め前方側への排水をより確実にしてタイヤの排水性をさらに高めることができる。
【００１８】
ところで、山形突条の横断面内で、その突条のピーク幅を、トレッド踏面幅の０〜１０％の範囲としたときは、周方向主溝の溝容積を確保して踏面中央域の高い排水性を実現することができる。一方、それが１０％を越えると、周方向主溝の溝容積が不足して踏面中央域の高い排水性を担保することが難しくなる。
【００１９】
また好ましくは、横溝の溝幅を、周方向副溝から周方向主溝に向けて漸増させる。これによれば、横溝の、山形突条が入り込む、主溝への開口端近傍部分の横溝容積を十分大きく確保して、たとえば、横溝幅が一定の場合等に比して排水性をはるかに高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図１は、この発明に係るタイヤの実施形態を示すトレッドパターンの展開図である。
なお、タイヤの内部補強構造等は、一般的なラジアルタイヤのそれと同様であるので、ここでは図示を省略する。
【００２１】
この図に示すところでは、先に定義したトレッド踏面１の中央部に、トレッド周方向へ直線状に連続して延びる一本の周方向主溝２を設けるとともに、この周方向主溝２のそれぞれの側部に、その主溝２からともに等しい間隔をおいて位置して、トレッド周方向へ直線状に延びる一対の周方向副溝３を設け、そして、トレッド踏面１のそれぞれの側縁Ｅから、周方向副溝３に交差して周方向主溝２まで連続して延びるそれぞれの横溝４をトレッド周方向に所要の間隔をおいて複数本ずつ配設するとともに、それぞれの側部に延在するそれぞれの横溝４の相互を、タイヤの正面視でほぼＶ字状をなす延在形態とし、これにより、周方向主溝２と周方向副溝３との間および、周方向副溝３と踏面側縁Ｅとの間のそれぞれに、二列ずつの陸部列、図ではブロック列５，６を形成する。
【００２２】
なおこの図に示すところでは、各横溝４の、トレッド円周に対する延在角度を、周方向主溝２から離れるにつれて大きくし、ことに、周方向副溝３と踏面側縁Ｅとの間でその傾向を強めており、また、各横溝４の溝幅を、それの全長にわたってほぼ一定としているが、前者の、トレッド円周に対する延在角度は、周方向主溝２と周方向副溝３との間および、周方向副溝３と踏面側縁Ｅとの間の少なくとも一方または、トレッド踏面１内のほぼ全体にわたってほぼ一定とすることもできる。
そして後者の、横溝４の溝幅は、先にも述べたように、周方向副溝３から周方向主溝２に向けて漸増させることがより好ましい。
【００２３】
ところで、図示のトレッドパターンでは、周方向主溝２内に、図１のII−II線に沿う拡大断面図を示す図２から明らかなように、主溝幅の中央部にピークを有してトレッド周方向に連続する一本の山形突条７、図では三角山形の突条を設け、この山形突条７を形成後の、周方向主溝２の最大深さＤを、横溝４の最大深さｄより浅くするとともに、その山形突条７の裾野部分７ａを、主溝２に開口する横溝４内まで入り込ませ、また、突条７の、横溝底から測ったピーク高さＨを、横溝４の最大深さｄの８５％以下、より好ましくは３０％以上とする。
【００２４】
これによれば、周方向主溝２と隣接する位置に形成されるそれぞれのブロック列５のブロック５ａの、とくに主溝近傍部分の剛性が、その主溝２の最大深さＤを、横溝４のそれより浅くしたことおよび、山形突条７の裾野部分７ａを横溝４内へ入れ込んだことにより、山形突条それ自体が、主溝部分の剛性増加をもたらすことと相俟って、大きく高められることになり、また、踏面中央域の排水性は、周方向主溝２の存在それ自体および、主溝２に開口させた横溝４のそれぞれによって十分に確保することができる。
【００２５】
そしてこれらのことは、山形突条７のピーク高さＨを、横溝４の最大深さｄの８５％以下とすること、好適には、それに加えて３０％以上とすることで、よりうまくバランスさせることができる。
ここで好ましくは、山形突条７の、横溝４内への入り込み長さは、トレッド踏面幅Ｗの３〜１５％とすることが好ましく、この比率は、横溝４のトレッド円周に対する延在角度の大小、いいかえれば、横溝４の全長の長短のいかんにかかわらず選択することができる。
【００２６】
また、図２に示す、山形突条７の横断面内での、突条側壁７ｂの延長線の、トレッド横断面内のトレッド踏面輪郭線に立てた法線Ｎとの交角θは、３０〜７０°の範囲とすることが好ましい。
ここで、突条側壁が円弧状をなすときは、その側壁のペリフェリ中点における接線の、上記法線Ｎとの交角を３０〜７０°の範囲とすることが、そして、突条側壁が折れ曲がり直線からなる場合、曲率の異なる複数の円弧からなる場合には、それぞれの延長線交角の平均値または、複数の接線交角の平均値を３０〜７０°の範囲とすることが好ましい。
【００２７】
なお、山形突条７の横断面形状を三角山形とした図１，２によれば、その突条７のピーク幅の、トレッド踏面幅Ｗに対する比率は０％となるも、それがピーク幅を有する場合にあっても、トレッド踏面幅Ｗに対する比率は１０％以下とすることが好ましい。
【００２８】
図３，４はそれぞれ他の実施形態を示す、図１および図２と同様の図であり、これはとくに、周方向主溝２内に、横断面形状が台形をなす山形突条７を設けたものであり、その他の点については先に述べたところと同様としたものである。かかるタイヤによってもまた、先の場合と同様に、踏面中央域の排水性の低下を有効に防止して、それぞれのブロック５ａの主溝側の部分に高い剛性を付与することができる。
【００２９】
以上この発明の実施の形態を、トレッドパターンのパターンセンタをトレッド踏面１の中央部に位置させた場合について説明したが、この発明は、パターンセンタを、トレッド踏面中央部のいずれか一方側へオフセットさせる場合にも適用し得ることはもちろんである。
【００３０】
【実施例】
サイズが２０５／５５ Ｒ１６で、トレッド踏面幅Ｗが１８０ｍｍの乗用車用タイヤであって、図１，２に示すトレッド構造を有する発明タイヤ１および図３，４に示すトレッド構造を有する発明タイヤ２ならびに、図５に示す、山形突条を有しないトレッド構造をもつ従来タイヤのそれぞれの、とくには突条の寸法諸元を表１に示すように設定したところにおいて、適用リムに組付けたタイヤに、２２０ｋＰａの空気圧を充填するとともに、それを実車に装着し、２名乗車に相当する荷重条件の下で、ウェット路面での、直進時および旋回時のそれぞれの耐ハイドロプレーニング性ならびに、ドライ路面での操縦安定性を求めた。
その結果を表２に指数をもって示す。なお指数値は大きいほどすぐれた結果を示すものとした。
【００３１】
【表１】

【００３２】
【表２】

【００３３】
ここで、直進時の耐ハイドロプレーニング性は、水深１０ｍｍのウェット路面を走行時の、ハイドロプレーニング現象の発生速度をフィーリングをもって評価することにより求め、旋回時の耐ハイドロプレーニング性は、水深６ｍｍで半径８０ｍのウェット路面を走行時の、ハイドロプレーニング現象の発生限界での横Ｇを計測することにより求めた。
また、ドライ路面での操縦安定性は、ドライサーキットを各種の走行モードでスポーツ走行したときのテストドライバーのフィーリングをもって評価することにより求めた。
【００３４】
表２によれば、横断面形状が三角山形をなす突条を設けた発明タイヤ１では、とくには直進走行時の耐ハイドロプレーニング性を有効に向上させることができ、横断面形状が台形をなす突条を設けた発明タイヤ２では、旋回走行時の耐ハイドロプレーニング性および、ドライ路面で操縦安定性をとくに大きく向上させ得ることが解る。
【００３５】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、とくには、トレッド踏面中央域でのウェット排水性の低下を有効に抑制して、その中央域の陸部部分の剛性を大きく高めることができ、これにより、タイヤ全体としてのすぐれた排水性を確保しつつ、ドライ路面での操縦安定性を大きく向上させ、併せて、踏面中央域の陸部部分の耐偏摩耗性をもまた大きく高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態を示すトレッドパターンの展開図である。
【図２】 図１のII−II線に沿う、山形突条の横断面図である。
【図３】 他の実施形態を示す図１と同様の図である。
【図４】 図３のIV−IV線に沿う、図２と同様の断面図である。
【図５】 従来タイヤのトレッドパターンの展開図である。
【符号の説明】
１ トレッド踏面
２ 周方向主溝
３ 周方向副溝
４ 横溝
５，６ ブロック列
５ａ ブロック
７ 山形突条
７ａ 裾野部分
７ｂ 突条側壁
Ｅ 踏面側縁
Ｄ 周方向主溝の最大深さ
ｄ 横溝の最大深さ
Ｈ 山形突条のピーク高さ

Claims (5)

1. トレッド踏面の中央域に、トレッド周方向に連続して延びる一本以上の周方向主溝を設けるとともに、少なくとも一方の踏面側縁から、それに最も近接して位置する周方向主溝まで連続して延びる横溝をトレッド周方向に間隔をおいて複数本配設してなる空気入りタイヤであって、
   その周方向主溝内に、トレッド周方向に連続する一本の山形突条を設け、この周方向主溝の最大深さを横溝の最大深さより浅くするとともに、
   山形突条の裾野部分を、トレッド踏面幅の３〜１５％の範囲にわたって、各横溝内まで入り込ませ、その山形突条の、横溝底から測ったピーク高さを、横溝の最大深さの３０％以上８５％以下の範囲としてなる空気入りタイヤ。
2. 山形突条の横断面内での、突条側壁の延長線もしくは、その側壁のペリフェリ中点における接線の、トレッドの横断面内のトレッド踏面輪郭線に立てた法線との交角を３０〜７０°の範囲としてなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 周方向主溝のそれぞれの側部に、相互に対をなす周方向副溝を設けるとともに、それぞれの踏面側縁から周方向副溝に交差して延びて周方向主溝に開口するそれぞれの横溝を設け、それらの横溝の相互の延在態様を、タイヤの正面視でほぼＶ字状としてなる請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤ。
4. 山形突条の横断面内で、その突条のピーク幅を、トレッド踏面幅の０〜１０％の範囲としてなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 横溝の溝幅を、周方向副溝から周方向主溝に向けて漸増させてなる請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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