JP4367965B1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ウエット路面における直進時及びコーナリング時の走行性能を向上する空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】回転方向Ｒが指定された空気入りタイヤにおいて、タイヤ総幅の３０％の幅を持つ中央領域Ａｃ内にタイヤ赤道線Ｅ上に位置してタイヤ周方向に延びる中央主溝２と該中央主溝２の両側にタイヤ周方向に延びる補助主溝３とを設け、中央主溝２と補助主溝３との間にタイヤ幅方向外側に向かって回転方向Ｒとは反対側へ傾斜する複数本の傾斜溝４を設け、補助主溝３からタイヤ幅方向外側に向かって回転方向Ｒとは反対側へ傾斜する複数本の横溝７を設け、これら横溝７の相互間に区分された各ブロック８に横溝７から回転方向Ｒに向かって延びる複数本のサブ溝９を設け、これらサブ溝９の踏み込み側の端部を閉塞すると共に、中央領域Ａｃにおけるブロックエッジの総長さを全体領域Ａにおけるブロックエッジの総長さの４０％〜６０％の範囲にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、レース用タイヤとして好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ウエット路面における直進時及びコーナリング時の走行性能を向上することを可能にした空気入りタイヤに関する。

レース用ウエットタイヤとして、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設けたものが一般的に使用されている。このようなタイヤは主溝の排水能力に基づいてウエット路面において優れた走行性能を発揮するものと認識されている。ところが、高速走行となるレースにおいては、タイヤ周方向に延びる主溝を主体とするトレッドパターンを有するタイヤでは、主溝によって排水されずに前方に押し戻される水量が多くなるため、それがハイドロプレーニング現象を発生させる要因となる。また、タイヤハウスがあるＧＴツーリングカーによるレースでは、タイヤ周方向に延びる主溝を主体とするトレッドパターンを有するタイヤを用いた場合、タイヤハウス内に水がこもってしまうという弊害もある。そのため、路面上の水をタイヤの横方向へ排水できるような溝配置が必要である。

そのような要求に応えるレース用ウエットタイヤとして、トレッド部に、トレッドセンター位置でタイヤ周方向に延びる主溝と、トレッドセンター位置から両ショルダー側に向かって回転方向とは反対側へ傾斜して主溝に連通する複数本の第１傾斜溝と、少なくとも３本の第１傾斜溝を横断しながら第１傾斜溝と同方向に傾斜して主溝とは非連通となる複数本の第２傾斜溝を設け、これら主溝及び傾斜溝によって多数のブロックを区画したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記のように主溝及び傾斜溝に基づいてトレッド部を多数のブロックに区画した場合、トレッド部の剛性が低下することになる。レースにおいては、制駆動時やコーナリング時にタイヤに掛かる荷重が大きくなるため、トレッド部の剛性が不十分であるとウエット路面において必要とされる制駆動性能や旋回性能を発揮することができないという問題がある。

特開２００７−２３８０６０号公報

本発明の目的は、ウエット路面における直進時及びコーナリング時の走行性能を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、トレッド部にタイヤ総幅の８５％の幅を持つ全体領域とタイヤ総幅の３０％の幅を持つ中央領域とを規定したとき、該中央領域内にタイヤ赤道線上に位置してタイヤ周方向に延びる中央主溝と該中央主溝の両側にそれぞれ位置してタイヤ周方向に延びる補助主溝とを設け、前記中央主溝と補助主溝との間にタイヤ幅方向外側に向かって前記回転方向とは反対側へ傾斜する複数本の傾斜溝を設け、これら傾斜溝の相互間にそれぞれブロックを区分し、前記補助主溝からタイヤ幅方向外側に向かって前記回転方向とは反対側へ傾斜する複数本の横溝を設け、これら横溝の相互間にそれぞれブロックを区分し、前記横溝の相互間に区分された各ブロックに前記横溝から前記回転方向に向かって延びる複数本のサブ溝を設け、これらサブ溝の踏み込み側の端部を閉塞すると共に、前記中央領域における前記ブロックの踏面でのエッジの総長さを前記全体領域における前記ブロックの踏面でのエッジの総長さの４０％〜６０％の範囲にしたことを特徴とするものである。

本発明では、トレッド部の中央領域内にタイヤ周方向に延びる中央主溝及び補助主溝を配置する一方で、タイヤ幅方向外側に向かって回転方向とは反対側へ傾斜する複数本の傾斜溝及び複数本の横溝を配置し、更に各横溝から回転方向に向かって延びる複数本のサブ溝を配置しているので、ウエット路面を走行する際に路面上の水をタイヤの横方向へ排水し、前方に押し戻される水量を少なくすることができる。そのため、直進時のハイドロプレーニング防止性能を十分に確保することができる。しかも、タイヤハウスがあるＧＴツーリングカーによるレースにおいては、タイヤハウス内に水がこもってしまうのを回避することができる。

また、ウエット路面においては、タイヤに掛かる荷重が増減してもトレッド部の中央領域が路面に対して或る程度の接触圧力（面圧）を有している方が良好な走行性能を発揮し易い傾向がある。そこで、中央領域における溝成分を相対的に多くすることにより、単位面積当たりの路面接触圧力を高くし、ウエット路面での走行性能を向上することができる。但し、溝成分の面積だけを増やしたのでは、中央領域におけるブロック剛性の低下を招き、所望の走行性能が得られないので、上述のように中央領域におけるブロックエッジの総長さを規定する。これにより、ウエット路面での走行性能を効果的に向上することが可能になる。

一方、横溝間の各ブロックに形成されたサブ溝の踏み込み側の端部を閉塞し、これらサブ溝によってショルダー側のブロックを細分化しないようにしているので、トレッド部の剛性を十分に確保し、ウエット路面において優れた制駆動性能や旋回性能を発揮することが可能になる。その結果、ウエット路面における直進時及びコーナリング時の走行性能を従来よりも向上することができる。

本発明において、横溝はタイヤ周方向に対する傾斜角度がタイヤ幅方向外側ほど大きくなるように湾曲させることが好ましい。これにより、横溝に基づく排水性能を向上することができる。

各サブ溝の幅は３ｍｍ以上とし、各サブ溝のタイヤ周方向の長さを対応する各ブロックのタイヤ周方向の長さの５０％以上とすることが好ましい。また、各サブ溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度を１５°以下とすることが好ましい。これにより、サブ溝に基づく排水性能を向上することができる。

補助主溝の中心位置と最もタイヤ赤道線側に位置するサブ溝の踏み込み側の端末中心位置とのタイヤ幅方向の間隔Ｗ１に対して、隣り合うサブ溝の踏み込み側の端末中心位置のタイヤ幅方向の間隔Ｗ２は０．８５≦Ｗ２／Ｗ１≦１．１５の関係にすることが好ましい。このようにサブ溝を略等間隔に配置することにより、路面上の水をサブ溝内に効果的に取り込むことができる。なお、上記の各間隔はタイヤ踏面に沿ってタイヤ幅方向に測定される間隔である。

傾斜溝の相互間に区分された各ブロックには補助主溝から傾斜溝に沿って延びるサイプを設け、該サイプのタイヤ赤道線側の端部を閉塞することが好ましい。サイプの幅は２ｍｍ以下とする。このようなサイプは中央領域におけるブロックエッジの総長さの増加に寄与する。しかも、サイプのタイヤ赤道線側の端部を閉塞しているので、中央領域におけるブロック剛性の低下を抑えることができる。

本発明において、タイヤ総幅はタイヤを規定リムに組み付けて規定空気圧を充填した無負荷状態にて測定されるものとする。つまり、一般タイヤにおいては、タイヤが基づく規格におけるタイヤ寸法の測定方法に準拠して測定されるタイヤ総幅を基準とする。レース用タイヤにおいては、レース規定に従うものとする。例えば、タイヤサイズ（断面幅の呼び／外径の呼び・Ｒ・リム径の呼び）が２８０／７１０Ｒ１８であるとき、リムサイズ（リム径の呼び×リム幅の呼び）を１８×１１とし、空気圧を１９０ｋＰａとする。同様に、タイヤサイズが２８０／６８０Ｒ１８であるとき、リムサイズを１８×１１とし、空気圧を１９０ｋＰａとし、タイヤサイズが２８０／６５０Ｒ１８であるとき、リムサイズを１８×１１とし、空気圧を１９０ｋＰａとする。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 図１の要部を拡大して示す平面図である。 比較例の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 他の比較例の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 他の比較例の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 他の比較例の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 従来例の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。

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。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示し、図２は図１の要部を拡大して示すものである。この空気入りタイヤは回転方向Ｒが指定されたものである。

図１において、トレッド部１にはタイヤ総幅の８５％の幅を持つ全体領域Ａとタイヤ総幅の３０％の幅を持つ中央領域Ａｃとが規定されている。図１に示すように、中央領域Ａｃ内には、タイヤ赤道線Ｅ上に位置してタイヤ周方向に延びる１本の中央主溝２と、該中央主溝１の両側にそれぞれ位置してタイヤ周方向に延びる２本の補助主溝３とが形成されている。これら中央主溝２及び補助主溝３は、その溝幅を５．０ｍｍ〜１２．０ｍｍ、より好ましくは、７．５ｍｍ〜９．５ｍｍとし、その溝深さを３．０ｍｍ〜６．５ｍｍとすることが望ましい。

中央主溝２と補助主溝３との間には、タイヤ幅方向外側に向かって回転方向Ｒとは反対側へ傾斜する複数本の傾斜溝４がタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。傾斜溝４は中央主溝２と補助主溝３の双方に対して連通している。これら傾斜溝４は、その溝幅を２．０ｍｍ〜８．０ｍｍ、より好ましくは、４．５ｍｍ〜５．５ｍｍとし、その溝深さを３．０ｍｍ〜６．５ｍｍとすることが望ましい。

傾斜溝４の相互間に区分された各ブロック５には、補助主溝３から傾斜溝４に沿って延びるサイプ５が形成されている。サイプ６はタイヤ赤道線Ｅ側の端部が閉塞した構成になっている。これらサイプ６は溝幅を２ｍｍ以下とすることが望ましい。

一方、補助主溝３よりもショルダー側の領域には、タイヤ幅方向外側に向かって回転方向Ｒとは反対側へ傾斜する複数本の横溝７が形成されている。横溝７はタイヤ赤道線Ｅ側の端部が補助主溝３に連通し、タイヤ幅方向外側の端部がタイヤ側方に開放されている。また、横溝７はタイヤ周方向に対する傾斜角度がタイヤ幅方向外側ほど大きくなるように湾曲している。これら横溝７は、その溝幅を５．０ｍｍ〜１１．０ｍｍ、より好ましくは、７．０ｍｍ〜９．０ｍｍとし、その溝深さを３．０ｍｍ〜６．５ｍｍとすることが望ましい。また、ここでは好ましい形態として横溝７が傾斜溝４の延長位置に配置されているが、傾斜溝４と横溝７とはタイヤ周方向の位置が互いにずれていても良い。

横溝７の相互間に区分された各ブロック８には、横溝７から回転方向Ｒに向かって延びる複数本のサブ溝９が形成されている。サブ溝９は踏み込み側の端部が閉塞した構成になっている。これらサブ溝９は、その溝幅を２．０ｍｍ〜７．５ｍｍ、より好ましくは、３．０ｍｍ〜６．５ｍｍとし、その溝深さを３．０ｍｍ〜６．５ｍｍとすることが望ましい。

上記空気入りタイヤにおいて、中央領域Ａｃにおけるブロックエッジの総長さは全体領域におけるブロックエッジの総長さの４０％〜６０％、より好ましくは、４２％〜４８％の範囲に設定されている。ブロックエッジとは、上述のように各種溝によって区分されたブロック５，８の踏面でのエッジを意味する。

上述した空気入りタイヤでは、トレッド部１の中央領域Ａｃ内にタイヤ周方向に延びる中央主溝２及び補助主溝３を配置する一方で、タイヤ幅方向外側に向かって回転方向とは反対側へ傾斜する複数本の傾斜溝４及び複数本の横溝７を配置し、更に各横溝７から回転方向に向かって延びる複数本のサブ溝９を配置している。そのため、傾斜溝４、横溝７及びサブ溝９の排水作用に基づいて、ウエット路面を走行する際に路面上の水をタイヤの横方向へ排水し、前方に押し戻される水量を少なくすることができる。特に、横溝７は全長にわたって滑らかに湾曲しているため、横溝７内での水の流れを滑らかにし、その水をタイヤの横方向へ効果的に導くことができる。これにより、直進時のハイドロプレーニング防止性能を十分に確保することができる。また、タイヤハウスがあるＧＴツーリングカーによるレースにおいては、タイヤハウス内での水のこもりを回避することができる。

しかも、トレッド部１の全体領域Ａにおけるブロックエッジの総長さに対する中央領域Ａｃにおけるブロックエッジの総長さの比率を規定することにより、中央領域Ａｃにおけるブロック剛性を確保しながら路面に対する接触圧力を高くし、ウエット路面での走行性能を向上することができる。ここで、中央領域Ａｃにおけるブロックエッジの総長さが全体領域Ａにおけるブロックエッジの総長さの４０％未満であるとウエット路面での走行性能が不十分になり、逆に６０％を超えると中央領域Ａｃにおけるブロック剛性の低下によりウエット路面において所望の走行性能を得ることが難しくなる。

一方、横溝７間の各ブロック８に形成されたサブ溝９の踏み込み側の端部を閉塞し、これらサブ溝９によってショルダー側のブロック８を細分化しないようにしているので、トレッド部１の剛性を十分に確保し、ウエット路面において優れた制駆動性能や旋回性能を発揮することが可能になる。その結果、ウエット路面における直進時及びコーナリング時の走行性能を従来よりも向上することができる。

図２に示すように、各サブ溝９のタイヤ周方向の長さＬは対応する各ブロック８のタイヤ周方向の長さＬ０の５０％以上、好ましくは、７０％〜９０％にすると良い。これにより、サブ溝９に基づく排水性能を向上することができる。サブ溝９の長さＬがブロック８の長さＬ０の５０％未満であると排水性能の改善効果が低下し、逆に９０％を超えるとトレッド部１の剛性低下が顕著になるためウエット路面における制駆動性能や旋回性能が低下する。

また、各サブ溝９のタイヤ周方向に対する傾斜角度θは１５°以下にすると良い。特に、サブ溝９はタイヤ回転方向Ｒとは反対側に向かってタイヤ幅方向外側へ傾斜していることが望ましい。これにより、サブ溝に基づく排水性能を向上することができる。なお、サブ溝９の傾斜角度θは踏み込み側の端末中心位置と蹴り出し側の端末中心位置とを結ぶ直線のタイヤ周方向に対する傾斜角度である。

補助主溝３の中心位置と最もタイヤ赤道線Ｅ側に位置するサブ溝９の踏み込み側の端末中心位置とのタイヤ幅方向の間隔Ｗ１に対して、隣り合うサブ溝９の踏み込み側の端末中心位置のタイヤ幅方向の間隔Ｗ２は０．８５≦Ｗ２／Ｗ１≦１．１５の関係を満たしていると良い。このようにサブ溝９を略等間隔に配置することにより、路面上の水をサブ溝９内に効果的に取り込むことができる。同様の理由から、全てのサブ溝９の幅は各サブ溝９が横溝７に開口する部分において略同じであることが好ましい。例えば、最もタイヤ赤道線Ｅ側に位置するサブ溝９の幅を基準とすると、他のサブ溝９の幅の変化量は基準幅の±２０％以内とする。

上記空気入りタイヤにおいては、傾斜溝４の相互間に区分された各ブロック５に補助主溝３から傾斜溝４に沿って延びるサイプ６を設けているが、これらサイプ６は中央領域Ａｃにおけるブロックエッジの総長さの増加に寄与する。しかも、サイプ６のタイヤ赤道線Ｅ側の端部は閉塞しているので、中央領域Ａｃにおけるブロック剛性の低下を抑えることができる。

回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、トレッドパターンを種々異ならせた従来例、実施例１〜３及び比較例１〜４のタイヤを作製した。なお、タイヤサイズは２８０／７１０Ｒ１８とした。

実施例１〜３のタイヤは、図１に示すように、トレッド部にタイヤ総幅の８５％の幅を持つ全体領域とタイヤ総幅の３０％の幅を持つ中央領域とを規定したとき、該中央領域内にタイヤ周方向に延びる１本の中央主溝と２本の補助主溝とを設け、中央主溝と補助主溝との間にタイヤ幅方向外側に向かって回転方向とは反対側へ傾斜する複数本の傾斜溝を設け、これら傾斜溝の相互間に区分された各ブロックに補助主溝から傾斜溝に沿って延びるサイプを設け、該サイプのタイヤ赤道線側の端部を閉塞し、補助主溝からタイヤ幅方向外側に向かって回転方向とは反対側へ傾斜する複数本の横溝を設け、これら横溝の相互間に区分された各ブロックに横溝から回転方向に向かって延びる複数本のサブ溝を設け、これらサブ溝の踏み込み側の端部を閉塞すると共に、全体領域におけるブロックエッジの総長さに対する中央領域におけるブロックエッジの総長さの比率（中央領域のブロックエッジ比率）を種々異ならせたものである。

比較例１〜４のタイヤは、図１とは一部の構成が異なる図３〜図６に示すトレッドパターンを有するものである。

従来例のタイヤは、図７に示すように、トレッド部（１１）に、トレッドセンター位置でタイヤ周方向に延びる主溝（１２）と、トレッドセンター位置から両ショルダー側に向かって回転方向とは反対側へ傾斜して主溝に連通する複数本の第１傾斜溝（１３）と、６本の第１傾斜溝を横断しながら第１傾斜溝と同方向に傾斜して主溝とは非連通となる複数本の第２傾斜溝（１４）を設け、これら主溝及び傾斜溝によって多数のブロック（１５）を区画し、各ブロックにサイプ（１６）を設けたものである。

これらタイヤについて、下記の評価方法により、ウエット路面における走行性能を評価し、その結果を表１に示した。

ウエット路面における走行性能：
試験タイヤを規定リム（１８×１１）に組み付けて排気量３５００ｃｃのレーシングカーに装着し、空気圧１９０ｋＰａとして、散水したサーキットにて試験走行を実施し、ラップタイムを計測する一方でテストドライバーによる官能評価を行った。ラップタイムについては、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどラップタイムが短いことを意味する。官能評価については、ウエット路面での直進時の走行性能、ウエット路面でのコーナリング時の走行性能、ウエット路面での総合的な走行性能を評価した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど走行性能が優れていることを意味する。

この表１から明らかなように、実施例１〜３のタイヤはいずれも従来例に比べてウエット路面における直進時及びコーナリング時の走行性能が優れていた。一方、比較例１〜３のタイヤは、ウエット路面での走行性能について改善効果が見られるものの、中央領域における周方向主溝の本数が少ないため、特に直進時の走行性能が劣っていた。また、比較例４のタイヤも、ウエット路面での走行性能について改善効果が見られるものの、補助主溝が中央領域から外れた位置に存在するため、特にコーナリング時の走行性能が劣っていた。

１ トレッド部
２ 中央主溝
３ 補助主溝
４ 傾斜溝
５，８ ブロック
６ サイプ
７ 横溝
９ サブ溝
Ａ 全体領域
Ａｃ 中央領域
Ｅ タイヤ赤道線
Ｒ 回転方向

Claims (7)

1. 回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、トレッド部にタイヤ総幅の８５％の幅を持つ全体領域とタイヤ総幅の３０％の幅を持つ中央領域とを規定したとき、該中央領域内にタイヤ赤道線上に位置してタイヤ周方向に延びる中央主溝と該中央主溝の両側にそれぞれ位置してタイヤ周方向に延びる補助主溝とを設け、前記中央主溝と補助主溝との間にタイヤ幅方向外側に向かって前記回転方向とは反対側へ傾斜する複数本の傾斜溝を設け、これら傾斜溝の相互間にそれぞれブロックを区分し、前記補助主溝からタイヤ幅方向外側に向かって前記回転方向とは反対側へ傾斜する複数本の横溝を設け、これら横溝の相互間にそれぞれブロックを区分し、前記横溝の相互間に区分された各ブロックに前記横溝から前記回転方向に向かって延びる複数本のサブ溝を設け、これらサブ溝の踏み込み側の端部を閉塞すると共に、前記中央領域における前記ブロックの踏面でのエッジの総長さを前記全体領域における前記ブロックの踏面でのエッジの総長さの４０％〜６０％の範囲にしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記横溝をタイヤ周方向に対する傾斜角度がタイヤ幅方向外側ほど大きくなるように湾曲させたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 各サブ溝の幅を３ｍｍ以上とし、各サブ溝のタイヤ周方向の長さを対応する各ブロックのタイヤ周方向の長さの５０％以上としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 各サブ溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度を１５°以下としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記補助主溝の中心位置と最もタイヤ赤道線側に位置するサブ溝の踏み込み側の端末中心位置とのタイヤ幅方向の間隔Ｗ１に対して、隣り合うサブ溝の踏み込み側の端末中心位置のタイヤ幅方向の間隔Ｗ２を０．８５≦Ｗ２／Ｗ１≦１．１５の関係にしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記傾斜溝の相互間に区分された各ブロックに前記補助主溝から前記傾斜溝に沿って延びるサイプを設け、該サイプのタイヤ赤道線側の端部を閉塞したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記サイプの幅を２ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤ。

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