JP4309119B2

JP4309119B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4309119B2
Application number: JP2002351306A
Authority: JP
Inventors: 賢司山根
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2022-12-03
Also published as: CN1720151A; JP2004182075A; DE60318620D1; CA2501151A1; CN100348431C; EP1568516A1; US20060060277A1; DE60318620T2; EP1568516A4; KR101002918B1; WO2004050389A1; EP1568516B1; CA2501151C; KR20050086666A; US7416003B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、旋回走行時の横向加速度が大きなサーキット走行などにおいて生じる偏摩耗を改善するようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トレッド面にタイヤ回転方向を一方向に指定した方向性のトレッドパターンを設けた空気入りタイヤが多数提案されている。このような方向性パターンを備えた空気入りタイヤにおいて、タイヤ回転方向が一方向に指定されたトレッド面のショルダー領域に、タイヤ周方向に延在する周方向溝とタイヤ周方向に所定のピッチで配置したタイヤ幅方向に延びる横方向溝によりブロックを区分形成した空気入りタイヤがある（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−９１３１３号公報（２頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、サーキットコースが一般のユーザにも開放され、ユーザがサーキットコースを走行する機会がしばしばある。このようなサーキット走行では、旋回走行時に作用する横向加速度が一般の車道を走行する通常走行時と比べて遙に大きいため、通常走行時とは異なる偏摩耗が発生し易い。
【０００５】
通常走行時には、上述したブロックを有する方向性パターンの空気入りタイヤでは、横方向溝に面するブロックのタイヤ回転方向側のエッジ部即ち踏み込み側のエッジ部の方が、タイヤ反回転方向側エッジ部即ち蹴り出し側のエッジ部より摩耗が遅く進行するヒールアンドトウ摩耗が発生する。そのため、ブロックの踏み込み側の溝壁面の傾斜角度の方を大きくして剛性を高めることによりヒールアンドトウ摩耗を抑制するようにしている。
【０００６】
しかし、このようなタイヤでサーキット走行すると、逆にブロックの蹴り出し側のエッジ部の方が踏み込み側のエッジ部より摩耗が遅く進む偏摩耗が発生するという問題があった。
【０００７】
本発明は、通常走行時における耐ヒールアンドトウ摩耗性を低下させることなく、旋回走行時の横向加速度が大きなサーキット走行などにおいて生じる偏摩耗を改善することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、タイヤ回転方向が一方向に指定されたトレッド面のショルダー領域に、タイヤ周方向に延在する周方向溝とタイヤ周方向に所定のピッチで配置したタイヤ幅方向に延びる横方向溝によりブロックを区分形成した空気入りタイヤにおいて、前記横方向溝に面する前記ブロックのタイヤ回転方向側溝壁面のタイヤ径方向に対する傾斜角度αとタイヤ反回転方向側溝壁面のタイヤ径方向に対する傾斜角度βとの関係をβ＞αにし、かつ前記ブロックのタイヤ回転方向側エッジ部とタイヤ反回転方向側エッジ部の内、タイヤ回転方向側エッジ部のみを面取りしたことを特徴とする。
【０００９】
上述した本発明によれば、ブロックのタイヤ反回転方向側溝壁面の傾斜角度βを大きくして、接地面圧が低いために摩耗が遅く進行する蹴り出し側のエッジ部の剛性を高めたので、旋回走行時の横向加速度が大きなサーキット走行時等において、ショルダー領域のブロックの接地圧分布を均一的にすることができる。従って、偏摩耗の改善が可能になる。
【００１０】
また、タイヤ回転方向側エッジ部を面取りして剛性を高めることにより、通常走行時においてもブロックの接地圧分布を均一的にすることができるため、ヒールアンドトウ摩耗を抑制することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の空気入りタイヤの一例を示し、タイヤ回転方向Ｒが矢印で示す一方向に指定されたトレッド面１に、タイヤ周方向Ｔに沿って延在する複数（５本）の周方向溝２が設けられている。これら複数の周方向溝２は、トレッド面１のセンター領域１Ａに、タイヤセンターラインＣＬ上に配置した１本の周方向溝２Ａと、その両側に配置した２本の周方向溝２Ｂ、及びセンター領域１Ａとその両側のショルダー領域１Ｂとを区分する位置にそれぞれ１本配置した周方向溝（最外側の周方向溝）２Ｃとから構成されている。
【００１３】
タイヤセンターラインＣＬ上に延びる周方向溝２Ａはストレート状に延在し、最も幅広になっている。タイヤセンターラインＣＬの側方に配置した各周方向溝２Ｂは、複数の円弧状の溝部２Ｂ１を連接して構成され、周方向溝２Ａより溝幅が狭くなっている。各溝部２Ｂ１は、曲率半径が大きな円弧状に形成され、トレッド面１を１周にわたって展開した際に周方向溝２Ｂの一端から他端まで見通すことができる、所謂シースルー溝になっている。周方向溝２Ｃはタイヤ周方向に沿ってストレート状に延在し、溝幅が最も狭くしてある。
【００１４】
周方向溝２Ｂ，２Ｃからタイヤ幅方向外側にタイヤ反回転方向側に向けて傾斜して延びる横方向溝３，４がタイヤ周方向Ｔに沿って所定のピッチで配置され、周方向溝２Ｂ，２Ｃ及び横方向溝３，４によりブロック７が区分形成されている。周方向溝２Ａ，２Ｂ間は、タイヤ周方向Ｔに沿って延在するリブ８になっている。
【００１５】
周方向溝２Ｂからタイヤ幅方向外側に向けて延在する各横方向溝３は、その内端が円弧状の溝部２Ｂ１の接続部に連通し、外端側が周方向溝３Ｃに交差するように連通してショルダー領域１Ｂのブロック７Ｂ内まで延在し、その外端がブロック７Ｂ内に位置している。
【００１６】
周方向溝２Ｃからタイヤ幅方向外側に向けて延在する各横方向溝４は、タイヤ周方向Ｔにおいて横方向溝３間の略中央に位置し、横方向溝３と横方向溝４がタイヤ周方向Ｔに交互に配置されている。横方向溝３の内端側が更にセンター領域１Ａのブロック７Ａ内まで延設され、内端がブロック７Ａ内に位置している。
【００１７】
周方向溝２Ｃに面した各ブロック７Ａ，７Ｂの各角部Ｘの溝壁エッジ部は、円弧状の面取り面ｅに形成され、更に周方向溝２Ｃに面したブロック溝壁面Ｗ１より傾斜角度を大きくしてある。即ち、各ブロック７Ａ，７Ｂの各角部Ｘにおいて、ブロック７Ａ，７Ｂの周方向溝２Ｃに面する溝壁面Ｗ１と横方向溝３，４に面する溝壁面で挟まれた溝壁エッジ部を断面円弧状の面取り面ｅに形成し、かつ角部Ｘの溝壁面を溝壁面Ｗ１よりタイヤ径方向に対して傾斜させてあり、これにより騒音の発生し易い領域における角部でのブロック剛性を増加し、ブロックの角部の滑りによる騒音の発生を抑制するようにしている。
【００１８】
図２に示すように、ショルダー領域１Ｂのブロック７Ｂは、横方向溝４に面するタイヤ回転方向側溝壁面７Ｂ１の傾斜角度α（°）とタイヤ反回転方向側溝壁面７Ｂ２の傾斜角度β（°）との関係がβ＞αにしてあり、ブロック７Ｂのタイヤ回転方向側のエッジ部７Ｂ３、即ち踏み込み側のエッジ部より、タイヤ反回転方向側のエッジ部７Ｂ４、即ち蹴り出し側のエッジ部の剛性を高くしている。
【００１９】
また、タイヤ回転方向側エッジ部７Ｂ３を断面円弧状に面取りした面取り面ｍに形成してあり、両エッジ部７Ｂ３，７Ｂ４の内タイヤ回転方向側エッジ部７Ｂ３のみを面取りしている。この面取り面ｍは、断面直線状の面取り面であってもよい。
【００２０】
従来、旋回走行時の横向加速度が通常走行時と比べて遙に大きいサーキット走行時におけるタイヤの接地状態を知ることは非常に困難であったが、近年のハードウェアの進歩によりこのような条件下でのタイヤ接地状態をシュミレートすることが可能になった。それによると、サーキット旋回走行時にはタイヤに対して略真横から力が作用しており、トレッド面が力の作用する側を頂点とする三角形状（おむすび状）になって接地しているため、通常走行とは異なる偏摩耗、即ちショルダー領域１Ｂのブロック７Ｂにおいて、蹴り出し側のエッジ部の方が接地圧が低くなるため、踏み込み側のエッジ部より摩耗が遅く進む偏摩耗が発生していた。
【００２１】
そこで、本発明では、上述したようにブロック７Ｂの横方向溝４に面するタイヤ回転方向側溝壁面７Ｂ１の傾斜角度αよりタイヤ反回転方向側溝壁面７Ｂ２の傾斜角度βを大きくしたのである。これにより、蹴り出し側のエッジ部剛性が増大するため、旋回走行時の横向加速度が大きなサーキット走行時等において、ブロック７Ｂの接地圧分布を均一的にすることが可能になる。従って、偏摩耗を抑制することができる。
【００２２】
また、タイヤ回転方向側エッジ部７Ｂ３を面取りして剛性を高めることにより、通常走行時においてもブロック７Ｂの接地圧分布を均一的にすることができるため、ヒールアンドトウ摩耗の抑制が可能になる。
【００２３】
本発明において、上記傾斜角度αは、横方向溝４の溝深さをＤ（ｍｍ）、溝幅をＷ（ｍｍ）とすると、０．１０×ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｄ）≦α≦０．７５×ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｄ）の範囲にするのがよい。傾斜角度αが上記下限値以下であると、通常走行時におけるヒールアンドトウ摩耗に悪影響を及ぼす。逆に上記上限値以上であると、溝底の円弧部が狭まり、クラックの発生を招き易くなり、更に摩耗時に急激に溝面積が減少するため、好ましくない。好ましくは、０．３×ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｄ）≦α≦０．５×ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｄ）がよい。
【００２４】
上記傾斜角度βは、好ましくはβ≦０．９×ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｄ）にするのがよい。傾斜角度βが上記上限値を超えると、ブロック７Ｂの蹴り出し側のエッジ部７Ｂ４の剛性が高くなり過ぎ、均一な接地圧分布の観点から好ましくない。より好ましくは、上記上限値内で１．６α≦β≦２．０αにするのがよい。
【００２５】
上記ブロック７Ｂのタイヤ回転方向側エッジ部７Ｂ３は、好ましくは、図示するように断面円弧状の面取り面ｍにするのがよく、その場合の曲率半径ｒとしては１〜３mmの範囲にするのがよい。曲率半径ｒが１mmより小さいと、通常走行時におけるヒールアンドトウ摩耗を効果的に抑制することが難しくなる。逆に３mmを超えると、エッジ部７Ｂ３での剛性が高くなり過ぎるため、サーキット走行時等における偏摩耗を改善することが難しくなる。曲率半径ｒは、傾斜角度αが小さくなる程大きくするのがよい。
【００２６】
なお、本発明でいう傾斜角度αとは、図２に示すように、面取り前の状態において、タイヤ回転方向側溝壁面７Ｂ１とブロック７Ｂの表面７Ｂ５との交点Ｆとタイヤ反回転方向側溝壁面７Ｂ２とブロック７Ｂの表面７Ｂ５との交点Ｋとの間に引いた直線Ｇと交点Ｆで直交する直線Ｊと溝壁面７Ｂ１とのなす角度である。また、傾斜角度βは、直線Ｇと交点Ｋで直交する直線Ｍと溝壁面７Ｂ２とのなす角度であり、傾斜角度α，βはタイヤ径方向に対する角度である。
【００２７】
横方向溝４の溝幅Ｗは上記交点Ｆ，Ｋ間の長さであり、また、溝深さＤは、溝底（溝最深位置）から直線Ｇに引いた垂線の長さである。
【００２８】
本発明は、上記実施形態では、センター領域１Ａにもブロック７Ａを設けた例を示したが、それに限定されず、タイヤ回転方向Ｒが一方向に指定されたトレッド面１のショルダー領域１Ｂにブロック７Ｂを区分形成した空気入りタイヤであれば、いずれにも好適に用いることができる。
【００２９】
本発明は、特に排気量の高い高性能車両に使用される乗用車用の空気入りタイヤに好ましく用いることができる。
【００３０】
【実施例】
タイヤサイズを２３５／４５ＺＲ１７、トレッドパターンを図１で共通にし、ショルダー領域のブロックのタイヤ回転方向側溝壁面の傾斜角度αとタイヤ反回転方向側溝壁面の傾斜角度βとの関係をβ＞αにし、かつタイヤ回転方向側エッジ部を円弧状の面取り面に形成した本発明タイヤと、本発明タイヤにおいてタイヤ回転方向側エッジ部を面取りしていない比較タイヤ、及び比較タイヤにおいて傾斜角度αを傾斜角度βより大きくした従来タイヤをそれぞれ作製した。
【００３１】
本発明タイヤにおいて、傾斜角度αは０．３０×ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｄ）、傾斜角度βは０．８５×ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｄ）、面取り面の曲率半径ｒは３ｍｍである。従来タイヤの傾斜角度α，βは、α＝６°、β＝２°である。
【００３２】
これら各試験タイヤをリムサイズ１７×８ＪＪのリムに装着し、空気圧を２００kPa にして排気量３リットルの乗用車に取り付け、以下に示す測定方法により、通常走行時の耐ヒールアンドトウ摩耗性、及び大きな横向加速度が作用した際の耐偏摩耗性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
耐ヒールアンドトウ摩耗性
一般車道を４０００km走行した後、ショルダー領域の隣り合うブロックの両エッジ部の残量をそれぞれ測定（０．５mm単位で切り上げ）し、その差の最大値をヒールアンドトウ摩耗量とした。
耐偏摩耗性
乾燥したアスファルト路面において、車両に作用する横向加速度が０．８Ｇとなるようにして８の字状の旋回を５００回繰り返した後、上記と同様にして偏摩耗量を測定した。
【００３３】
【表１】

表１から、本発明タイヤは、ヒールアンドトウ摩耗量及び耐偏摩耗量が０．５mmであり、耐ヒールアンドトウ摩耗性を従来タイヤと同等に維持しながら、耐偏摩耗性を改善できることがわかる。
【００３４】
【発明の効果】
上述したように本発明は、タイヤ回転方向が一方向に指定されたトレッド面のショルダー領域の横方向溝に面するブロックのタイヤ回転方向側溝壁面の傾斜角度αとタイヤ反回転方向側溝壁面の傾斜角度βとの関係をβ＞αにし、かつブロックのタイヤ回転方向側エッジ部を面取りしたので、通常走行時における耐ヒールアンドトウ摩耗性を低下させることなく、旋回走行時の横向加速度が大きなサーキット走行などにおいて生じる偏摩耗を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例をタイヤセンターラインより一方側のトレッド面を展開して示す要部展開図である。
【図２】ブロックの要部拡大断面図である
【符号の説明】
１トレッド面１Ａセンター領域
１Ｂショルダー領域２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ周方向溝
３，４横方向溝７，７Ａ，７Ｂブロック
７Ｂ１タイヤ回転方向側溝壁面７Ｂ２タイヤ反回転方向側溝壁面
７Ｂ３タイヤ回転方向側エッジ部７Ｂ４タイヤ反回転方向側エッジ部
Ｒタイヤ回転方向Ｔタイヤ周方向
ｍ面取り面 α，β 傾斜角度

Claims

タイヤ回転方向が一方向に指定されたトレッド面のショルダー領域に、タイヤ周方向に延在する周方向溝とタイヤ周方向に所定のピッチで配置したタイヤ幅方向に延びる横方向溝によりブロックを区分形成した空気入りタイヤにおいて、
前記横方向溝に面する前記ブロックのタイヤ回転方向側溝壁面のタイヤ径方向に対する傾斜角度αとタイヤ反回転方向側溝壁面のタイヤ径方向に対する傾斜角度βとの関係をβ＞αにし、かつ前記ブロックのタイヤ回転方向側エッジ部とタイヤ反回転方向側エッジ部の内、タイヤ回転方向側エッジ部のみを面取りした空気入りタイヤ。
前記横方向溝の溝深さをＤ、溝幅をＷとすると、前記傾斜角度αが０．１０×ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｄ）≦α≦０．７５×ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｄ）である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記傾斜角度βがβ≦０．９×ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｄ）である請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記傾斜角度βが１．６α≦β≦２．０αである請求項３に記載の空気入りタイヤ。
前記ブロックのタイヤ回転方向側エッジ部を曲率半径Ｒが１〜３ｍｍの円弧で面取りした請求項１，２，３または４に記載の空気入りタイヤ。
前記周方向溝に面するブロックの角部において、ブロックの周方向溝に面する溝壁面と横方向溝に面する溝壁面で挟まれた溝壁エッジ部を断面円弧状の面取り面に形成し、かつ角部の溝壁面を周方向溝に面するブロックの溝壁面よりタイヤ径方向に対して傾斜させた請求項１乃至５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
トレッド面にタイヤ周方向に延在する５本の周方向溝を有し、１本の周方向溝をタイヤセンターライン上に配置し、該１本の周方向溝の両側に２本の周方向溝を配置し、該２本の周方向溝を複数の円弧状の溝部を連接して構成し、かつ前記１本の周方向溝より溝幅を狭くし、前記２本の周方向溝の両側に更に２本の周方向溝を配置し、この最外側の２本の周方向溝をトレッド面の両側のショルダー領域と該ショルダー領域との間に位置するセンター領域とを区分する位置に配置し、かつ円弧状の溝部を連接して構成した２本の周方向溝より溝幅を狭くし、該最外側の２本の周方向溝が前記ショルダー領域にブロックを区分する周方向溝であり、前記円弧状の溝部を連接して構成した２本の周方向溝からタイヤ幅方向外側に向けて最外側の２本の周方向溝と交差するように延在する横方向溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、該最外側の２本の周方向溝と交差する横方向溝と前記ショルダー領域にブロックを区分する横方向溝をタイヤ周方向に交互に配置した請求項１乃至６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。