JP4569277B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、空気入りタイヤ関し、更に詳しくは、排水性能とオフロード性能を改善するようにした空気入りタイヤに関する。
従来、4輪駆動車やライトトラックなどに使用される空気入りタイヤでは、オフロード時の走行性能(オフロード性能)を高めるため、タイヤ幅方向に延びる横溝を有するブロックパターンを一般に採用し、エッジ成分を確保するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述した空気入りタイヤでは、ブロックパターンに起因する偏摩耗が発生し易く、特にリアタイヤに使用した際にはトレッド面のセンター側が摩耗し易くなるセンターウェアの発生を招き易くなる。
そこで、トレッド面の接地長をセンター領域とショルダー領域で略同じ長さとなるように設計することで、トレッド面の接地圧を均一化し、センターウェアを抑制するようにした手法が通常用いられている。しかし、この手法では、センター領域の接地長が従来より短くなるため、排水性能とオフロード性能が低下する。特に排水性能は溝容積が大きく減少した摩耗中期以降において悪化が顕著となる。
特開平9−300915号公報
本発明の目的は、排水性能とオフロード性能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。
上記目的を達成する本発明は、トレッド面のセンター領域にタイヤ赤道面を挟んで左右両側にそれぞれ1本の第1周方向溝を設け、該第1周方向溝からタイヤ軸方向外側に向けてタイヤ幅方向に傾斜しながら延在する第1横溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、該第1横溝と前記第1周方向溝により複数のブロックをセンター領域に区画形成した空気入りタイヤにおいて、前記第1横溝を、前記第1周方向溝に連通する側の方がタイヤ周方向に対する傾斜角度が小さくなるようにした傾斜溝に形成し、前記第1周方向溝と第1横溝により挟まれたブロックの鋭角状角部の壁面溝底側に溝底から階段状に突出する複数段の鋭角状段部を設け、該複数段の鋭角状段部の鋭角部の角度を、ブロックの鋭角状角部の角度より小さく、かつ溝底側に位置する鋭角状段部程小さくしたことを特徴とする。
上述した本発明によれば、トレッド面のセンター領域に配置したブロックを区画する第1横溝を、第1周方向溝に連通する側の方がタイヤ周方向に対する傾斜角度が小さくなるようにした傾斜溝に形成し、かつブロックの鋭角状角部の壁面溝底側に複数段の鋭角状段部を設けたので、第1横溝による排土効果を高め、かつ鋭角状段部のエッジ成分の増加により、オフロード性能を向上することができる。
また、複数段の鋭角状段部の鋭角部の角度を、ブロックの鋭角状角部の角度より小さく、かつ溝底側に位置する鋭角状段部程小さくすることで、鋭角状段部の整流効果により排水性を改善することが可能になる。特に溝容積が大きく減少した摩耗中期以降において、溝底側に位置する鋭角状段部程角度を小さくした鋭角状段部が存在するので、従来より排水性能を効果的に高めることができる。
以下、本発明の実施の形態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、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示し、トレッド面1にはタイヤ周方向Tに沿ってストレート状に延在する複数の周方向溝2が設けられている。複数の周方向溝2は、トレッド面1のセンター領域1Aにタイヤ赤道面EPを挟んで左右両側にそれぞれ1本設けた第1周方向溝2Aと、トレッド面1のセンター領域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本設けた第2周方向溝2Bとから構成されている。
第1周方向溝2A間には、タイヤ幅方向に傾斜して延在するセンター横溝3がタイヤ周方向Tに所定のピッチで配置され、センター横溝3と第1周方向溝2Aにより複数のブロック4がセンター領域1Aの第1周方向溝2A間に区画形成されている。傾斜するセンター横溝3は、両側の第1周方向溝2Aに連通する両側溝部3aとこの両側溝部3a間に接続され、傾斜角度が異なる中央溝部3bとから構成されている。
各ブロック4は、タイヤ幅方向にセンター横溝3と同じ方向に傾斜して延在する1本の浅溝5(図2参照)により2つの小ブロック部4A,4Bに分割されている。浅溝5はブロック4の周方向長さの略中央に配置されている。一方の小ブロック部4Aの一方の第1周方向溝2Aに面する壁面溝底側に、段状に突出する1段の棚部6(図3参照)が形成されている。他方の小ブロック部4Bの他方の第1周方向溝2Aに面する壁面溝底側にも同様の棚部6が形成されている。浅溝5も、両側の第1周方向溝2Aに連通する両側溝部5aとこの両側溝部5a間に接続され、傾斜角度が異なる中央溝部5bとから構成されている。浅溝5の溝底には、浅溝5が延在する方向に沿ってジグザグ状に延在するサイプ7が設けられている。
各第1周方向溝2Aからタイヤ軸方向外側に向けてタイヤ幅方向に傾斜しながら延在する第1横溝8がタイヤ周方向Tに所定のピッチ(図ではセンター横溝3の2倍のピッチを例示)で配置されている。第1横溝8は、第1周方向溝2Aと第2周方向溝2Bとの間に配置し、第1横溝8と第1周方向溝2A及び第2周方向溝2Bにより複数のブロック9が、第1周方向溝2Aよりタイヤ軸方向外側のセンター領域1Aに区画形成されている。
センター横溝3とタイヤ周方向Tに対する傾斜方向を逆向きにして傾斜する第1横溝8は、第1周方向溝2Aに連通する側の方がタイヤ周方向Tに対する傾斜角度が小さくなるように屈曲した傾斜溝に形成され、第1周方向溝2Aに連通する第1周方向溝側部8aと第2周方向溝2Bに連通する第2周方向溝側部8bとから構成されている。
第1周方向溝2Aと第1横溝8により挟まれた各ブロック9の鋭角状角部9Aの壁面9A2溝底側に、第1周方向溝2Aの溝底2Ax及び第1横溝8の溝底8xから階段状に突出する複数段(図では2段を例示)の鋭角状段部10A,10B(図4参照)が設けられている。複数段の鋭角状段部10A,10Bの鋭角部10A1,10B1の角度α(図5参照)は、ブロック9の鋭角状角部9Aの角度βより小さく、更に溝底側に位置する鋭角状段部程小さくしている。各ブロック9の鋭角状角部9Aのエッジ部9A1は、図4に示すように断面直線状に面取りされた面取り面11に形成されている。
各ブロック9の第1周方向溝2Aに面する壁面9sの溝底側に、第1周方向溝2Aの溝底2Axから階段状に突出する複数段(図では2段を例示)の棚部12A,12Bが壁面9sに沿ってタイヤ周方向Tに延設されている。1段目の棚部12Aが1段目の段部10Aと同じ高さで連接され、また2段目の棚部12Bが2段目の棚部10Bと同じ高さで連接され、複数段の棚部12A,12Bと複数段の鋭角状段部10A,10Bの各段をそれぞれ連接して一体構造にしている。
各ブロック9は、第1横溝8と同様の方向に傾斜しながら、タイヤ幅方向に延在する1本の副溝13により2つのブロック部9K,9Lに2分割されている。副溝13は、第1横溝8と同様に、第1周方向溝2Aに連通する側の方がタイヤ周方向Tに対する傾斜角度が小さくなるように屈曲した傾斜溝に形成され、第1周方向溝2Aに連通する第1周方向溝側部13aと第2周方向溝2Bに連通する第2周方向溝側部13bとから構成されている。
更に、副溝13は、ブロック9の周方向長さの略中央の位置に配置され、第1横溝8より溝幅が狭くなっており、第1周方向溝2Aに連通する側(第1周方向溝側部13aの部分)が溝底を隆起させて溝深さを浅くした底上げ部14に形成されている。
副溝13と第1周方向溝2Aに挟まれたブロック部9Kの鋭角状角部9KAは、そのエッジ部9KA1が図4に示す面取り面11と同様に、断面直線状に面取りされた面取り面14に形成されている。
各ブロック部9K,9Lのトレッド表面9mには、タイヤ周方向Tに対する傾斜方向を第1横溝8と逆向きにして傾斜延在する1本の細溝15が第1横溝8と副溝13との間にブロック部を横断するように設けられている。また、各ブロック部9K,9Lのトレッド表面9mには、第1周方向溝2Aに連通する1本の細溝16が細溝15と略ブロック中央で十字状に交差するように設けられている。このようにブロック9に細溝15,16を配置することによりエッジ成分を増加させ、オフロード性能を確保するようにしている。
各第2周方向溝2Bからタイヤ軸方向外側に向けてタイヤ幅方向に傾斜しながら延在する第2横溝17が、タイヤ周方向Tに所定のピッチ(センター横溝3と同じピッチ)で配置され、第2横溝17と第2周方向溝2Bにより複数のブロック18が両ショルダー領域1Bに区画形成されている。第2横溝17は、タイヤ周方向Tに対する傾斜方向を第1横溝8と逆向きにして傾斜している。
各ブロック18のトレッド表面18aには、タイヤ周方向Tに対して第2横溝17と同じ方向に傾斜して延在する複数(図では2本を例示)の浅溝19が所定の間隔をおいて互いに平行に設けられている。各浅溝19の溝底には、浅溝5と同様に、浅溝19が延在する方向に沿ってジグザグ状に延在するサイプ20が設けられている。
各ブロック18の第2周方向溝2Bに面する壁面18bの溝底側には、第2周方向溝2Bの溝底2Bxから段状に突出する1段の棚部21が壁面18bに沿ってタイヤ周方向Tに延設されている。
トレッド面1のセンター領域1Aのブロック4,9の接地長Lc(mm)とショルダー領域1Bのブロック18の接地長Ls(mm)との比Lc/Lsは、1.00〜1.05の範囲になっており、トレッド面1の接地長をセンター領域1Aとショルダー領域1Bで実質的に同じ長さとなるようにすることで、トレッド面1の接地圧を均一化し、センターウェアを抑制するようにしている。
なお、これらのブロックの接地長Lc,Lsは、空気入りタイヤをJATMA(JATMA 2004 YEAR BOOK)に規定される標準リムに装着し、該JATMAに規定される最大空気圧の60%の内圧を付与し、最大負荷能力の60%の荷重を加えた状態で接地した時の接地形状(フットプリント)において測定するものとする。
上述した本発明によれば、トレッド面1のセンター領域1Aに配置したブロック9を区画する第1横溝8を、第1周方向溝2Aに連通する側の方がタイヤ周方向Tに対する傾斜角度が小さくなるようにした傾斜溝に形成し、かつブロック9の鋭角状角部9Aの壁面9A2溝底側に複数段の鋭角状段部10A,10Bを設けたので、第1横溝8による排土効果を高め、かつ鋭角状段部10A,10Bのエッジ成分の増加により、オフロード性能を向上することができる。
また、複数段の鋭角状段部10A,10Bの鋭角部10A1,10B1の角度αを、ブロック9の鋭角状角部9Aの角度βより小さく、かつ溝底側に位置する鋭角状段部程小さくするため、鋭角状段部10A,10Bの整流効果により排水性を改善することができる。特に溝容積が大きく減少した摩耗中期以降において、溝底側に位置する鋭角状段部程角度を小さくした鋭角状段部10A,10Bが存在するので、従来より排水性能を効果的に高めることができる。
本発明において、センター横溝3の両側溝部3aの傾斜角度N1としてはタイヤ周方向Tに対して70〜80°の範囲、中央溝部3bの傾斜角度N2としてはタイヤ周方向Tに対して30〜40°の範囲にするのがよい。また、第1横溝8の第1周方向溝側部8aの傾斜角度N3としてはタイヤ周方向Tに対して25〜35°の範囲、第2周方向溝側部8bの傾斜角度としてはタイヤ周方向Tに対して55〜65°の範囲にするのがよい。傾斜角度N1,N2,N3,N4が上記下限値より小さくなると、排水性が低下する。逆に傾斜角度N1,N2,N3,N4が上記上限値より大きくなると、オフロード性能に悪影響を及ぼすので好ましくない。
浅溝5の両側溝部5aと中央溝部5bの傾斜角度も、センター横溝3の両側溝部3aと中央溝部3bの傾斜角度と同様にするのが、上記と同様の理由からよい。また、副溝13の第1周方向溝側部13aと第2周方向溝側部13bの傾斜角度も、第1横溝8の第1周方向溝側部8aと第2周方向溝側部8bの傾斜角度と同様にするのがよい。
ブロック9に配置した細溝15のタイヤ周方向Tに対する傾斜角度N5としては、15〜45°にするのがよい。傾斜角度N5が15°より小さくなると、排水性の点で好ましくない。逆に45°を超えると、オフロード性能が低下する。
第2横溝17のタイヤ周方向Tに対する傾斜角度N6としては、75〜85°の範囲にするのが好ましい。また、浅溝19のタイヤ周方向Tに対する傾斜角度N7としては、15〜45°の範囲にするのがよい。傾斜角度N6,N7が上記下限値より小さくなると、オフロード性能の点で好ましくない。逆に傾斜角度N6,N7が上記上限値を超えると、排水性が低下する。浅溝19に代えて、トレッド表面18aにサイプ20を直接設けるようにしてもよく、その場合の傾斜角度は浅溝19と同様にすることができる。
なお、第2横溝17のように曲線状に形成されてい場合には、その傾斜角度は溝中心線上でタイヤ接地端と第2横溝17のタイヤ幅方向内側端とを結ぶ直線のなす角度である。また、第1横溝8の第1周方向溝側部8aは、その溝幅が第1周方向溝2Aに向けて次第に広がっているが、このように溝幅が次第に広がっている場合には、その傾斜角度はタイヤ周方向Tに対する溝幅の中心線の角度とする。
複数段の階段状段部10A,10Bは、第1周方向溝2Aの溝底2Axから第1周方向溝2Aの溝深さDの中点位置(中央位置)Dcより溝底側となるように設けるのが、摩耗時の溝幅減によるオフロード性能の低下を防止することから望ましい。最も溝底側に位置する階段状段部10Aは、タイヤ摩耗限度表示位置(溝底から1.6mmの位置)P以上となるようにするのが、摩耗末期でのウェット路面での整流効果による排水性能確保の点から望ましい。
周方向溝2に面する棚部6、12A,12B,21は、周方向溝2への石、雪等の詰まりを軽減して、周方向溝2による良好なオフロード性能を確保するためのものである。これらの棚部は、タイヤ摩耗限度表示位置(溝底から1.6mmの位置)Pを超え、周方向溝2の溝深さDの中点位置(中央位置)Dcより溝底側の位置まで突出するように設けるのが、排水性を大きく損なうことなく周方向溝2による良好なオフロード性能を確保する上でよい。
上述した浅溝5,19とは、幅が1〜3mm、深さが1〜4mmの溝である。
本発明は、特に4輪駆動車やライトトラックなどに使用される空気入りタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されない。
タイヤサイズを265/70R16で共通にし、第1横溝を第1周方向溝に連通する側の方がタイヤ周方向に対する傾斜角度が小さくなるようにした傾斜溝に形成し、第1周方向溝と第1横溝により挟まれたブロックの鋭角状角部の壁面溝底側に溝底から階段状に突出する複数段の鋭角状段部を設け、複数段の鋭角状段部の鋭角部の角度をブロックの鋭角状角部の角度より小さく、かつ溝底側に位置する鋭角状段部程小さくした図1に示す構成の本発明タイヤと、本発明において、第1横溝を第2周方向溝に連通する側と同一の傾斜角度で形成し、複数段の鋭角状段部を設けていない比較タイヤ1と、本発明において、第1横溝を第2周方向溝に連通する側と同一の傾斜角度で形成した比較タイヤ2、本発明タイヤにおいて、複数段の鋭角状段部の鋭角部の角度をブロックの鋭角状角部の角度と同じにした比較タイヤ3をそれぞれ作製した。
各試験タイヤにおいて、センター横溝及び浅溝5の両側溝部の傾斜角度は75°、中央溝部の傾斜角度は35°、第1横溝の第1周方向溝側部の傾斜角度は30°、第2周方向溝側部の傾斜角度は60°、細溝15の傾斜角度は30°、第2横溝の傾斜角度は80°、ショルダー領域の浅溝の傾斜角度は25°、比Lc/Lsは1.05で共通である。
これら各試験タイヤを以下に示す試験方法により、オフロード性能と排水性の評価試験を行ったところ、表1に示す結果を得た。
オフロード性能
各試験タイヤをリムサイズ16×7JJのリムに装着し、空気圧を200kPaにして排気量3000ccの4輪駆動車に取り付け、オフロードテストコースにおいて、テストドライバーによる官能試験を実施し、その評価結果を比較タイヤ1を100とする指数値で示した。この値が大きい程、オフロード性能が優れている。105以上を顕著な効果ありとする。
50%摩耗時の排水性能
50%摩耗させた各試験タイヤを上記と同様にして4輪駆動車に取り付け、ウェットテストコースおいて、時速100km/hで制動を付与し、停止するまでの距離を5回測定した。それを平均して評価した結果を比較タイヤ1を100とする指数値で示した。この値が大きい程、排水性能が優れている。105以上を顕著な効果ありとする。
Figure 0004569277
表1から、本発明タイヤは、オフロード性能と排水性能を共に効果的に改善できることがわかる。
本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッド面の要部展開図である。 浅溝の拡大断面図である。 棚部の拡大断面図である。 階段状段部の拡大断面図である。 第1周方向溝と第2周方向溝との間に形成されたブロックの部分拡大平面図である。
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 周方向溝
2A 第1周方向溝
2B 第2周方向溝
3 センター横溝
4 ブロック
5 浅溝
6 棚部
8 第1横溝
9 ブロック
9A 鋭角状角部
10A,10B 鋭角状段部
10A1,10B1 鋭角部
12A,12B 棚部
13 副溝
14 底上げ部
15,16 細溝
17 第2横溝
18 ブロック
19 浅溝
20 サイプ
EP タイヤ赤道面
T タイヤ周方向

Claims (14)

  1. トレッド面のセンター領域にタイヤ赤道面を挟んで左右両側にそれぞれ1本の第1周方向溝を設け、該第1周方向溝からタイヤ軸方向外側に向けてタイヤ幅方向に傾斜しながら延在する第1横溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、該第1横溝と前記第1周方向溝により複数のブロックをセンター領域に区画形成した空気入りタイヤにおいて、
    前記第1横溝を、前記第1周方向溝に連通する側の方がタイヤ周方向に対する傾斜角度が小さくなるようにした傾斜溝に形成し、前記第1周方向溝と第1横溝により挟まれたブロックの鋭角状角部の壁面溝底側に溝底から階段状に突出する複数段の鋭角状段部を設け、該複数段の鋭角状段部の鋭角部の角度を、ブロックの鋭角状角部の角度より小さく、かつ溝底側に位置する鋭角状段部程小さくした空気入りタイヤ。
  2. 前記ブロックの第1周方向溝に面する壁面溝底側に溝底から階段状に突出する複数段の棚部を設け、該複数段の棚部と前記複数段の鋭角状段部を連接した請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記第1周方向溝間にタイヤ幅方向に傾斜して延在するセンター横溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、該センター横溝と前記第1周方向溝により複数のブロックをセンター領域の第1周方向溝間に区画形成し、該傾斜するセンター横溝を第1周方向溝に連通する両側溝部とこの両側溝部間に接続され、傾斜角度が異なる中央溝部とから構成した請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
  4. タイヤ周方向に対して、前記センター横溝の両側溝部の傾斜角度を70〜80°、中央溝部の傾斜角度を30〜40°にした請求項3に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記第1周方向溝間に区画形成された各ブロックをタイヤ幅方向にセンター横溝と同じ方向に傾斜して延在する浅溝により2つの小ブロック部に2分割し、一方の小ブロック部の一方の第1周方向溝に面する壁面部溝底側に棚部を形成する一方、他方の小ブロック部の他方の第1周方向溝に面する壁面部溝底側に棚部を形成した請求項3または4に記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記浅溝は、前記第1周方向溝に連通する両側溝部とこの両側溝部間に接続され、傾斜角度が異なる中央溝部とからなり、タイヤ周方向に対して、前記浅溝の両側溝部の傾斜角度を70〜80°、中央溝部の傾斜角度を30〜40°にした請求項5に記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記センター横溝と前記第1横溝は、タイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして傾斜する請求項3,4,5または6に記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記トレッド面のセンター領域と両ショルダー領域とを区分する位置にそれぞれ1本の第2周方向溝を設け、前記第1横溝を前記第1周方向溝と該第2周方向溝との間に配置し、該第1横溝と第1周方向溝及び第2周方向溝によりブロックを区画形成し、傾斜溝からなる前記第1横溝を第1周方向溝に連通する第1周方向溝側部と第2周方向溝に連通する第2周方向溝側部とから構成し、タイヤ周方向に対して、第1周方向溝側部の傾斜角度を25〜35°、第2周方向溝側部の傾斜角度を55〜65°にした請求項1乃至7のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  9. 前記第1周方向溝と第2周方向溝間に区画形成された各ブロックのトレッド表面に、タイヤ周方向に対する傾斜方向を第1横溝と逆向きにして傾斜延在する細溝を設け、該細溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度を15〜45°にした請求項8に記載の空気入りタイヤ。
  10. 前記第2周方向溝からタイヤ軸方向外側に向けてタイヤ幅方向に傾斜しながら延在する第2横溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、該第2横溝と前記第2周方向溝により複数のブロックをショルダー領域に区画形成し、前記第2横溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度を75〜85°にした請求項8または9に記載の空気入りタイヤ。
  11. 前記第2横溝と前記第1横溝は、タイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして傾斜する請求項10に記載の空気入りタイヤ。
  12. 前記ショルダー領域のブロックのトレッド表面に浅溝またはサイプをタイヤ周方向に対して傾斜して延設し、該浅溝またはサイプのタイヤ周方向に対する傾斜角度を15〜45°にした請求項10または11に記載の空気入りタイヤ。
  13. 前記ブロックの鋭角状角部を面取りした請求項1乃至12のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  14. 前記トレッド面のセンター領域の接地長Lcとショルダー領域の接地長Lsとの比Lc/Lsを1.00〜1.05にした請求項1乃至13のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
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