JP4369001B2 - 方向性パターンを有する空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、いわゆる方向性パターンを有する、運動性能に優れた高性能空気入りタイヤに関し、特に、排水性能、操縦安定性能および低騒音性能のそれぞれを、他の性能を犠牲にすることなく向上させるものである。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤの主たる性能のうち、排水性能、操縦安定性能および低騒音性能を向上させるためには、それぞれ以下のような構成を採用することが一般的である。
【０００３】
まず、排水性能については、周方向主溝と傾斜溝との組み合わせになるブロックパターンを基本として、周方向主溝によって前後方向の排水を、そして傾斜溝によって横方向の排水をそれぞれ促進することの他、ネガティブ率を大きくして溝内への水の流入効率を高め、また、傾斜溝を、それのトレッド周方向に対する傾斜角を小さくしたハイアングル溝として、とくにトレッド中央域でのタイヤ周方向の排水を迅速かつ円滑ならしめることが広く行われている。
【０００４】
また、操縦安定性能の向上のためには、傾斜溝の溝底の一部を底上げすること等によってブロック剛性を高めることが、そして、低騒音性能に関しては、傾斜溝を周方向主溝に開口させずに止めることで、ブロックの、路面への衝突衝撃および振動を抑制して低ノイズ化を図ることがともに広く行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の構成を組み合わせ適用して、これらの性能をおしなべて向上させようとすると、以下のような不都合が生じる。すなわち、前後方向の排水のための周方向主溝と横方向排水のための傾斜溝とに代表されるように、角度の異なる溝どうしが互いに交差する構成の下では、各溝から流入する水が衝突等するために水流に乱れが生じ、気泡が発生して排水性能の低下を招くおそれがあり、また、傾斜溝の溝底の底上げおよび、傾斜溝の、周方向主溝の手前での終了によれば、ブロック剛性を高め、低ノイズ化をもたらし得るも、溝体積の減少等によって排水性能が低下することになる。
【０００６】
そして、傾斜溝をハイアングル溝とした場合には、それにて区画される陸部の剛性低下に起因する操縦安定性の低下が否めず、また、ネガティブ率を大きくした場合には、溝内の空気体積の増加に起因するパターンノイズの増加が余儀なくされる。
【０００７】
そこで出願人は先に、各種技術の適正なる組合わせの下に、排水性能、操縦安定性能および低騒音性能のそれぞれをともに有利に向上させた空気入りラジアルタイヤを、特開平９−２０２５号として提案した。
【０００８】
これは、パターンセンタ区域に設けた、一対の周方向主溝からパターンエンド側に延び、周方向主溝に対して同一方向に傾斜してトレッド接地端に開口する複数本の傾斜主溝を設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、各傾斜主溝を、パターンセンタ区域の近傍部分に位置する急傾斜部分と、トレッド接地端の近傍部分に位置する緩傾斜部分とで構成し、急傾斜部分のトレッド周方向に対する角度を０〜３０°、緩傾斜部分の同様の角度を７０〜９０°とし、周方向主溝と傾斜主溝で画成される陸部の、トレッド中央域側の先細り端部分の表面高さを、先端側に向けて滑らかに低減させたものである。
【０００９】
この発明は、出願人の先の提案に係るこのような空気入りラジアルタイヤにさらに改良を加えたものであり、それの目的とするところは、優れた排水性能を確保しつつ、操縦安定性能および低騒音性能のそれぞれを一層向上させた空気入りタイヤを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の、方向性パターンを有する空気入りタイヤは、トレッド中央域に少なくとも一本の周方向主溝を設けるとともに、それぞれのトレッド側部域に、トレッド中心線に対して対称的に傾斜して延びる緩急二種類のそれぞれの傾斜溝を周方向に交互に設け、急傾斜溝を、トレッド端から測ってトレッド幅の１／４の位置よりトレッド中心線側で屈曲させ、この屈曲部よりトレッド中心線側で、そのトレッド中心線に対する傾斜角度を緩傾斜溝のそれより小さくするとともに、トレッド中央域でその緩傾斜溝に相合させ、緩急両傾斜溝を前記屈曲部よりトレッド端側でほぼ平行に延在させたところにおいて、両傾斜溝を直接的または間接的に周方向主溝に開口させるとともに、両傾斜溝が相互に連通する相合部の近傍部分、いいかえれば、その相合部をも含む近傍部分に、溝底をなだらかに底上げする隆起部を設けたものである。
【００１１】
これによれば、トレッド中央域の周方向主溝によりトレッド接地面の前後方向へのまた、周方向主溝に開口する傾斜溝により、主には、接地面の側方へのそれぞれの排水を司ることができる。
【００１２】
この場合、傾斜溝に関しては、トレッド側方域では、トレッド中心線に対する傾斜角度が大きい緩傾斜とし、トレッド中央域では急傾斜とすることが、溝の延在方向を、トレッド接地面内での排水水流の流線に一致させる上で好ましいも、急傾斜をなす溝は、配設ピッチを大きくし難く、十分な陸部剛性の確保が懸念されるので、ここでは、緩急二種類の溝を周方向に交互に配設することで、とくにトレッド中央域での排水性能の向上を、陸部剛性の低下なしに実現する。
【００１３】
またここでは、これらの二種類の傾斜溝を、それらの相合下で周方向主溝に開口させることで、周方向主溝を流れる水を、傾斜溝内へ、水流の乱れ等なしに円滑に分岐流動させることができるので、その水を、エネルギ損失なしに効率よく排水することができる。
【００１４】
なお、緩急二種類の傾斜溝の相合部近傍には、溝底を底上げする隆起部を設けることで、両傾斜溝間に区画される陸部の、先細り端部分の剛性低下を抑制することができる。
ところで、この隆起部は、溝底をなだらかに底上げするものとすることで、周方向主溝を流れる水の、傾斜溝への分岐流動を、少ない抵抗の下で十分円滑に行わせることができる。
【００１５】
しかも、ここにおける隆起部は、トレッド円周上での溝底部の曲げ剛性を高めて、トレッド部の回転接地に際する、陸部の踏込み辺縁の、路面への衝突衝撃を緩和することおよび、溝内の空気体積を低減させること等によって、パターンノイズの低下に大きく寄与することができる。
【００１６】
かくして、このタイヤによれば、それぞれの溝の他、とくには隆起部の作用の下で、排水性能、操縦安定性能および低騒音性能のそれぞれを、他の性能を犠牲にすることなくおしなべて向上させることができる。
【００１７】
かかるタイヤにおいて好ましくは、相合部のトレッド中心線側に隆起部のピークを設け、このピーク位置から、トレッド中心線側およびトレッド端側のそれぞれに向けて隆起部の高さを漸減させ、より好ましくは、高さの漸減を直線的に行わせる。
【００１８】
これによれば、隆起部のピーク部分で溝容積を低減させて、そこで流水速度を高めるノズル効果をもたらすことにより、周方向主溝からの分岐水流の、それぞれの傾斜溝への迅速にして円滑な流入を担保することができ、このことは、隆起部の高さを、そのピーク部分から直線的に低下させて、溝ボリュームを確保しつつ、溝壁面の流動抵抗を極力抑制した場合に一層効果的である。
【００１９】
そして、上述のようなノズル効果は、隆起部の幅、いいかえれば、隆起部を形成した溝部の幅を、それのピーク位置を境に、トレッド中心線側およびトレッド端側のそれぞれに向けて漸増させた場合により顕著になる。
【００２０】
また好ましくは、隆起部の、周方向主溝への隣接縁の高さを、タイヤの回転方向後方側へ向けて漸減させ、これにより、陸部の剛性確保とスムースな排水とを両立させる。
【００２１】
より好ましくは、緩急両傾斜溝間に区画される陸部の先細り端部分を隆起部内へ入り込ませ、これによって、その先細り端部分の剛性を一層高めて、すぐれた操縦安定性能を確保する。
【００２２】
ここで、上記先細り端部分に、その高さを先端に向けて漸減させる、たとえば曲面状の面取り部を設けた場合には、先細り先端部分の剛性のより一層の増加をもたらすことができ、併せて、周方向主溝からの分岐水流を、それぞれの傾斜溝に再び分岐させるに当っての、その分岐点での流れの停滞を防止することができる。
【００２３】
そしてこれらのことは、隆起部の、タイヤ回転方向後方側に隣接する陸部先細り部分に、その高さを先端に向けて漸減させる、たとえば曲面状の面取り部を設けた場合にもほぼ同様である。
【００２４】
また好ましくは、トレッド中央域に、周方向に連続する環状陸部を設け、また、トレッド端から測ってトレッド幅方向の１／４の位置近傍に、周方向副溝を設ける。
前者によれば、環状陸部それ自身の剛性の下で、とくに小蛇角時の操縦安定性能を向上させることができ、後者によれば、前後方向の排水性能を向上させることができる他、ショルダー域の接地性を向上させて、操縦性を高めることができる。
【００２５】
【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、一の実施形態を示すトレッドパターンの展開図であり、ここでは、トレッド１の中央域に、トレッド周方向に直線状に連続して延びる一対の周方向主溝２を、トレッド中心線Ｃに対して対称に形成して、トレッド中央部に、周方向に連続する一本の環状陸部３を区画する。
【００２６】
この環状陸部３に対して周方向主溝２を隔てたそれぞれの側部に、図の下方から上方に向かって相互に離隔する方向へ傾斜して延在する緩急二種類の傾斜溝４，５のそれぞれを、周方向に交互に形成して、周方向主溝２およびトレッド踏面端ＴＥのそれぞれに開口させて、それぞれの側部の傾斜溝４，５の相互を、トレッド周方向でのオフセット状態の下に対称的に傾斜させて延在させる。
【００２７】
ここで、緩傾斜溝４は、トレッド中心線Ｃに対して比較的大きな傾斜角度で延在させ、また、急傾斜溝５は、トレッド端Ｅから測ってトレッド幅Ｗの１／４の位置よりトレッド中心側で屈曲させ、この屈曲部５ａよりトレッド中心線側では、その中心線Ｃに対する傾斜角度を緩傾斜溝４のそれより小さくして、トレッド中央域、図では周方向主溝３の近傍域でその緩傾斜溝４に相合させ、この一方で、急傾斜溝５の他の部分は、緩傾斜溝４とほぼ平行に延在させる。
【００２８】
そしてここでは、このような両傾斜溝４，５を、相合部６から拡幅部分７を介して周方向溝２に開口させるとともに、その相合部６をも含むその近傍部分に、溝底をなだらかに底上げする隆起部８を設ける。
【００２９】
図に傾斜を施して示すこの隆起部８は、傾斜溝４，５の、相合部６の手前側部分から拡幅部分７の全体に至る領域にあって、相合部６のトレッド中心線側に、溝とほぼ直交する方向に直線状に延びるピーク８ａを有するとともに、図２に、図１のII−II線に沿う断面を示すところから明らかなように、そのピーク位置から、トレッド端側およびトレッド中心線側のそれぞれに向けて、隆起部８の高さをたとえば直線的に漸減させる傾斜面９ａ，９ｂを有する。
【００３０】
なお図２中１０は、緩急両傾斜溝間に区画された陸部の先細り端部分を示し、ここでは、隆起部内へ入り込むこの先端部分１０は、先端に向けて陸部高さを、たとえば曲面状に漸減させる面取り部１０ａを具える。
【００３１】
また、ここにおける隆起部８、ひいては、それを設けた溝部は、図１に示すところから明らかなように、それのピーク８ａを境として、トレッド端側およびトレッド中心線側のそれぞれに向けて次第に漸増する幅を有しており、この隆起部８の平面形状は、ピーク８を共通の頂辺とする一対のほぼ台形形状をなす。
【００３２】
そしてさらには、隆起部８の傾斜面９ｂの、周方向主溝２への隣接縁の高さを、タイヤの回転方向後方側に向けて、たとえば直線状に漸減させ、この一方で、その隆起部８の、タイヤ回転方向後方側に隣接する隆部先細り部分１１に、その高さを先端に向けて、いいかえれば隆起部側に向けて漸減させる、たとえば曲面状の面取り部１１ａを設ける。
図３は、これらのそれぞれの面の相対関係を示す図１のIII −III 線に沿う断面図であり、傾斜面９ｂと面取り部１１ａとの境界には谷線が形成されることになる。
【００３３】
加えて図に示すところでは、トレッド端Ｅから測ってトレッド幅Ｗの１／４の位置近傍に、細幅の周方向副溝１２を形成し、これにより、その周方向副溝１２よりトレッド中心線側に、緩急二種類の傾斜溝４，５に挟まれるブロック１３と、それらの傾斜溝４，５および、隆起部８の形成溝部の他、周方向主溝２にも挟まれるブロック１４とを区画し、その副溝１２よりトレッド端側に他の二種類のブロック１５，１６を区画する。
なお図４は、以上のように構成してなるタイヤのIV−IV線に沿う断面図である。
【００３４】
図５は他の実施形態を示すパターン展開図であり、これはとくに、ブロック１４の、面取り部１１ａを設けた陸部先細り部分１１を、隆起部８によって挟み込んだものであり、これにより、先細部分１１と隆起部８とが図６に示すような断面形状を有するものである。
【００３５】
以上のように構成してなるタイヤによれば、主には、それぞれの溝２，４，５と、隆起部８と、面取り部１０ａ，１１ａの作用の下に、排水性能、操縦安定性能および低騒音性能のそれぞれをともに有効に向上させることができる。
【００３６】
【実施例】
以下に、実施例タイヤおよび従来タイヤに対して行った、排水性能、ドライ路面での操縦安定性能および低騒音性能に関する比較試験について説明する。
◎供試タイヤ
サイズが２０５／５５Ｒ１６で、トレッド接地幅（Ｗ）が１７０ｍｍのタイヤ。
・実施例タイヤ１および２
図１および２に示すそれぞれのトレッドパターンを有するタイヤであって、表１および２に示すそれぞれの寸法諸元を有するものとした。
【００３７】
【表１】

【００３８】
【表２】

【００３９】
・従来タイヤ
図７に示すトレッドパターンを有するタイヤであって、表３に示す寸法諸元を有するものとした。
【００４０】
【表３】

【００４１】
◎試験方法
タイヤへの充填空気圧を２３０ｋＰａとし、負荷荷重を２名乗車相当分としたところにおいて、排水性能については、水深５ｍｍのウェット路面を直進走行する際のハイドロプレーニング現象の発生限界速度を計測評価すると共に、
水深５ｍｍの半径８０ｍのウェット路面を旋回走行する際のハイドロプレーニング現象の発生限界横Ｇを計測評価した。
また、操縦安定性能については、ドライ状態のサーキットコースを各種走行モードにてスポーツ走行した際のテストドライバーのフィーリングをもって評価した。
そして、低騒音性能については、直線平滑路を１００ｋｍ／ｈから惰性走行した際の車室内騒音をフィーリングをもって評価した。
【００４２】
◎試験結果
試験の結果を表４に、従来タイヤをコントロールとして指数表示する。なお、指数地は大きいほど優れた結果を示すものとする。
【００４３】
【表４】

【００４４】
表４に示されるところによれば、実施例タイヤはいずれも、排水性能、操縦安定性能および低騒音性能のそれぞれを、従来タイヤに比しておしなべて向上させ得ることが明らかである。
【００４５】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば十分な排水性能を確保してなお、操縦安定性能および低騒音性能をともに有効に向上させることができる。
【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線に沿う拡大断面図である。
【図３】 図１のIII −III 線に沿う拡大断面図である。
【図４】 図１のIV−IV線に沿う拡大断面図である。
【図５】 他の実施形態を示すパターン展開図である。
【図６】 図５のVI−VI線に沿う拡大断面図である。
【図７】 従来タイヤを示すパターン展開図である。
【符号の説明】
１ トレッド
２ 周方向主溝
３ 環状陸部
４ 緩傾斜溝
５ 急傾斜溝
５ａ 屈曲部
６ 相合部
７ 拡幅部分
８ 隆起部
８ａ ピーク
９ａ，９ｂ 傾斜面
１０ 先端部分
１０ａ，１１ａ 面取り部
１１ 陸部先細り部分
１２ 周方向副溝
１３，１４，１５，１６ ブロック
Ｃ トレッド中心線
Ｅ トレッド端
ＴＥ トレッド踏面端
Ｗ トレッド幅

Claims (11)

1. トレッド中央域に少なくとも一本の周方向主溝を設けるとともに、それぞれのトレッド側部域に、トレッド中心線に対して対称的に傾斜して延びる緩急二種類のそれぞれの傾斜溝を周方向に交互に設け、急傾斜溝を、トレッド端から測ってトレッド幅の１／４の位置よりトレッド中心線側で屈曲させ、この屈曲部よりトレッド中心線側で、そのトレッド中心線に対する傾斜角度を緩傾斜溝のそれより小さくするとともに、トレッド中央域でその緩傾斜溝に相合させ、緩急両傾斜溝を前記屈曲部よりトレッド端側でほぼ平行に延在させてなる方向性パターンを有する空気入りタイヤにおいて、
   両傾斜溝を直接的または間接的に周方向主溝に開口させるとともに、両傾斜溝の相合部の近傍部分に、溝底をなだらかに底上げする隆起部を設けてなる方向性パターンを有する空気入りタイヤ。
2. 前記相合部の交差部分に隆起部のピークを設け、このピーク位置から、トレッド中心線側およびトレッド端側のそれぞれに向けて隆起部の高さを漸減させてなる請求項１に記載の方向性パターンを有する空気入りタイヤ。
3. 前記隆起部の高さを、ピーク位置から、トレッド中心線側およびトレッド端側のそれぞれに向けて直線的に低下させてなる請求項２に記載の方向性パターンを有する空気入りタイヤ。
4. 前記隆起部の幅を、前記ピーク位置を境として、トレッド中心線側およびトレッド端側のそれぞれに向けて漸増させてなる請求項２もしくは３に記載の方向性パターンを有する空気入りタイヤ。
5. 前記隆起部の平面形状を、それのピーク位置を共通辺とする一対のほぼ台形形状としてなる請求項２〜４のいずれかに記載の方向性パターンを有する空気入りタイヤ。
6. 前記隆起部の、周方向主溝への隣接縁の高さを、タイヤの回転方向後方側に向けて漸減させてなる請求項１〜５のいずれかに記載の方向性パターンを有する空気入りタイヤ。
7. 緩急両傾斜溝間に区画される陸部の先細り端部分を、前記隆起部内へ入り込ませてなる請求項１〜６のいずれかに記載の方向性パターンを有する空気入りタイヤ。
8. 緩急両傾斜溝間に区画される陸部の先細り端部分に、その高さを先端に向けて漸減させる面取り部を設けてなる請求項１〜７のいずれかに記載の方向性パターンを有する空気入りタイヤ。
9. 前記隆起部の、タイヤ回転方向後方側に隣接する陸部先細り部分に、その高さを先端に向けて漸減させる面取り部を設けてなる請求項１〜８のいずれかに記載の方向性パターンを有する空気入りタイヤ。
10. トレッド中央域に、周方向に連続する環状陸部を設けてなる請求項１〜９のいずれかに記載の方向性パターンを有する空気入りタイヤ。
11. トレッド端から測ってトレッド幅の１／４の位置近傍に、周方向副溝を設けてなる請求項１〜１０のいずれかに記載の方向性パターンを有する空気入りタイヤ。

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