JP4709449B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩耗進行に伴うウエットグリップ性能の低下を抑制した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
タイヤのトレッド部には、ウエットグリップ性能を確保するため、水流線に沿う周方向の縦溝や水膜を破断させる横溝等を用いた、種々なパターンのトレッド溝が形成されている。
【０００３】
しかし、トレッド溝は、摩耗の進行に伴い、必然的にその溝深さ及び溝面積が減少して排水性を低下させる。又タイヤは、経年変化によって、トレッドゴムが硬質化するため、路面追従性（接地性）が損なわれ、前記排水性能低下と相俟って、ウエットグリップ性能の低下は避けられないものであった。
【０００４】
そこで本発明は、トレッドゴムに、摩耗しやすい軟質のゴムからなりかつタイヤ周方向に連続してのびる１以上のゴム条部を有する摩耗進行ゴム部を設けることを基本として、トレッドゴムが摩耗したとき、前記ゴム条部が多く摩耗することによって、縦溝状の凹溝を新たに出現させることができ、溝面積の減少すなわち排水性の低下を抑制するとともに、経年変化によるトレッドゴムの硬質化を抑え、これらの相乗効果によってウエットグリップ性能を向上しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部にトレッド溝を設けた空気入りタイヤであって、
前記トレッド部をなすトレッドゴムは、トレッドゴム主部と、このトレッドゴム主部よりもゴム硬度が小であって摩耗しやすい摩耗進行ゴムからなる摩耗進行ゴム部とを含むとともに、
前記摩耗進行ゴム部は、前記トレッド溝の最も深い最深溝底高さ位置Ｐｂと最深溝深さの中間高さ位置Ｐａとの間の高さ領域を、実質的にタイヤ周方向に連続してのびる１以上のゴム条部を具え、
前記ゴム条部の断面形状は半径方向外方に向かって先細状をなし、しかもトレッドゴム内部で途切れるとともに、
該ゴム条部を具えることにより、トレッドゴムが前記高さ領域まで摩耗したとき、前記摩耗進行ゴム部のゴム条部がトレッドゴム主部よりも多く摩耗することによって、縦溝状の凹溝を形成することを特徴としている。
【０００６】
又請求項２の発明では、前記トレッド溝は、タイヤ周方向にのびる少なくとも２本の縦溝を有することによりこの縦溝の間にリブ状陸部を形成するとともに、前記ゴム条部は前記リブ状陸部内に介在し、かつ前記中間高さ位置Ｐａにおけるゴム条部の総巾ΣＷａは０．５ｍｍ以上かつ前記リブ状陸部の巾ＲＷの１／３以下、しかも前記最深溝底高さ位置Ｐｂにおけるゴム条部の総巾ΣＷｂは前記総巾ΣＷａ以上かつ前記リブ状陸部の巾ＲＷの１／２以下としたことを特徴としている。
【０００７】
又請求項３の発明では、前記摩耗進行ゴム部は、前記リブ状陸部内に、複数本のゴム条部を有することを特徴としている。
【０００８】
又請求項４の発明では、前記トレッド部は、複数のリブ状陸部を有し、タイヤ赤道側のリブ状陸部におけるゴム条部の総巾ΣＷａ、ΣＷｂは、トレッド縁側のリブ状陸部におけるゴム条部の総巾ΣＷａ、ΣＷｂよりも大であることを特徴としている。
【０００９】
又請求項５の発明では、前記リブ状陸部を、タイヤ軸方向にタイヤ赤道側の半巾部分とトレッド縁側の半巾部分とに区分したとき、タイヤ赤道側の半巾部分に含まれる総巾ΣＷａ、ΣＷｂの巾成分ΣＷａ１、ΣＷｂ１は、トレッド縁側の半巾部分に含まれる総巾ΣＷａ、ΣＷｂの巾成分ΣＷａ２、ΣＷｂ２よりも大であることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤが乗用車用タイヤである場合の子午断面図、図２はそのトレッドパターンの展開図を示している。
【００１１】
図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内方に配されるベルト層７とを含むコード層によって補強される。
【００１２】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７５〜９０度の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａからなり、その両端は、前記ビードコア５の周りで折返して係止される。
【００１３】
又前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１５゜〜３５゜の角度で配列した複数枚、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなり、各ベルトコードがプライ間相互で交差することによって強固なトラス構造を形成し、トレッド部２をタガ効果を有して補強している。又本例では、前記ベルト層７が、有機繊維コードをタイヤ周方向に対して実質的に平行に配したバンド層９によって被覆され、高速耐久性を向上したものを例示している。なお、重荷重用タイヤの場合には、ベルト層７は、ベルトコードを１５゜〜７０゜の角度で配列した通常３〜４枚のベルトプライで形成している。
【００１４】
次に、前記トレッド部２には、本例では、タイヤ周方向にのびる少なくとも２本の縦溝１０を含むトレッド溝１１を設けることにより、この縦溝１０、１０間にリブ状陸部１２を形成した、リブタイプ、リブラグタイプ、ブロックタイプ、又はリブ・ ブロックタイプのトレッドパターンを形成している。
【００１５】
特に本例では、図２に示すように、タイヤ赤道Ｃ上をのびる中央の縦溝１０Ａと、その両外側に配される側の縦溝１０Ｂとを具え、これによって、トレッド部２を、前記縦溝１０Ａ、１０Ｂ間の内のリブ状陸部１２Ａ、及び側の縦溝１０Ｂとトレッド縁ＴＥとの間の外のリブ状陸部１２Ｂに区分したものを示している。このリブ状陸部１２Ａ、１２Ｂは、タイヤ周方向に実質的に連続してのびるリブ１３であっても、又横溝１４によって複数のブロックに区分されたブロック列１５であっても良く、本例では、内のリブ状陸部１２Ａをリブ１３とし、かつ外のリブ状陸部１２Ｂをブロック列１５としたリブ・ ブロックタイプのトレッドパターンの場合を例示している。
【００１６】
そして本発明では、前記トレッド部２をなすトレッドゴムＧが、トレッドゴム主部１６と、このトレッドゴム主部１６よりもゴム硬度が小であって摩耗しやすい摩耗進行ゴムからなる摩耗進行ゴム部１７とを含むとともに、この摩耗進行ゴム部１７が、所定の高さ領域Ｙを実質的にタイヤ周方向に連続してのびる１以上のゴム条部１９を具えることに特徴の一つを有している。
【００１７】
この摩耗進行ゴム部１７は、図３、４に示すように、本例では、各リブ状陸部１２下に位置してトレッドゴムＧの半径方向内面をなす基部１８・・・と、各基部１８から少なくとも前記高さ領域Ｙを越えて半径方向外方にのびる１本以上、本例では４本（複数）のゴム条部１９とから形成される。
【００１８】
ここで、前記高さ領域Ｙとは、トレッド溝１１の最も深い最深溝底高さ位置Ｐｂと最深溝深さの中間高さ位置Ｐａとの間の領域を意味する。言い換えると、トレッド溝１１のうち、溝深さが最も深くなる最深溝底１１ｂの高さ位置Ｐｂと、この高さ位置Ｐｂから前記最深の溝深さＨの０．５倍の距離０．５Ｈを半径方向に隔てた位置（中間高さ位置）Ｐａとの間の半径方向の領域を意味する。一般的には、縦溝１０は横溝１４よりも深く形成されるため、この縦溝１０の溝底が、前記最深溝底１１ｂに相当する。
【００１９】
そして、各ゴム条部１９は、この高さ領域Ｙを越えて半径方向外方にのび、その外端は、リブ状陸部１２内で途切れる、本例には、各ゴム条部１９の外端が、リブ状陸部１２内で途切れる場合が示されている。
【００２０】
この時、一つのリブ状陸部１２に介在するゴム条部１９においては、
▲１▼ 前記中間高さ位置Ｐａにおけるゴム条部１９の総巾ΣＷａを、０．５ｍｍ以上かつこのリブ状陸部１２の巾ＲＷの１／３以下、しかも
▲２▼ 前記最深溝底高さ位置Ｐｂにおけるゴム条部１９の総巾ΣＷｂを、前記総巾ΣＷａ以上かつ前記リブ状陸部１２の巾ＲＷの１／２以下とすることが好ましい。なお各ゴム条部１９は、その巾を半径方向外方に向かって滑らかに減じた先細状をなすことが好ましい。
【００２１】
次に、前記摩耗進行ゴム部１７をなす摩耗進行ゴムは、そのゴム硬度（デュロメータＡ硬さ）Ｈｓ２を、前記トレッドゴム主部１６をなす主ゴムのゴム硬度Ｈｓ１に比して減じることにより摩耗をしやすくした軟質のゴムであって、本例では、ゴム組成中に含まれる補強材、例えばカーボンブラックやシリカ等の配合量を減じることにより軟質としている。なお主ゴムとしては、例えばゴム硬度Ｈｓ１を５５〜７０度とし、トレッドゴムとして一般的な耐摩耗性に優れる従来的なゴムが好適に使用できる。
【００２２】
このような本実施形態のタイヤでは、図５の如く、トレッドゴムＧが少なくとも前記中間高さ位置Ｐａまで摩耗が進行したとき、前記ゴム条部１９がトレッド面に露出する。この時、前記ゴム条部１９が摩耗進行ゴムで形成されているため、トレッドゴム主部１６よりも多く摩耗し、その結果、ゴム条部１９の位置に、縦溝状の凹溝２０を出現させることができる。この凹溝２０は、従来的な縦溝と同様に機能するため、摩耗進行に伴うトレッド溝１１の溝面積の減少を補うことができ、排水性の低下を抑制しうる。
【００２３】
さらに、経年変化によってトレッドゴムＧが硬質化する場合にも、この摩耗進行ゴムが軟質のゴムであるため柔軟性が確保され、路面追従性（接地性）を維持できる。そして、これらの相乗作用によって、摩耗進行に伴うウエットグリップ性能低下の抑制効果を発揮できる。
【００２４】
ここで、前記摩耗進行ゴムと主ゴムとのゴム硬度差Ｈｓ１−Ｈｓ２は、２〜１０度であることが好ましく、ゴム硬度差が２度未満では、摩耗差が過小となり、前記凹溝２０を出現させることが難しくなる。逆に、ゴム硬度差が１０度を越えると、ウエットグリップ性能低下の抑制効果が頭打ちとなるだけでなく、摩耗進行ゴム部１７が弱所となって耐久性や強度を損ねる傾向となる。従って、ゴム硬度差は３〜６度がさらに好ましい。
【００２５】
又前述の如く、前記中間高さ位置Ｐａにおけるゴム条部１９の総巾ΣＷａを、０．５ｍｍ以上かつリブ状陸部１２の巾ＲＷの１／３以下、しかも、最深溝底高さ位置Ｐｂにおけるゴム条部１９の総巾ΣＷｂを、前記総巾ΣＷａ以上かつ前記リブ状陸部１２の巾ＲＷの１／２以下とすることが好ましい。
【００２６】
その理由は、もし総巾ΣＷａ、ΣＷｂが夫々０．５ｍｍ未満では、ウエットグリップ性能低下の抑制効果が発揮されないからである。又総巾ΣＷａが１／３×ＲＷより大、及び又総巾ΣＷｂが１／２×ＲＷより大では、ブロック剛性のバランスが崩れ、摩耗時及び新品時の双方においてウエットグリップ性能を損ねる傾向となり、又ドライ路面での操縦安定性にも不利となる。なお前記「リブ状陸部１２の巾ＲＷ」は、前記中間高さ位置Ｐａで測定した巾とする。
【００２７】
又前述の如く、ゴム条部１９の断面形状を、半径方向外方に向かって先細状としたのは、このゴム条部１９によって形成される凹溝２０が、摩耗進行に伴って巾広化するなど排水性の増加が期待できるからである。しかも、凹溝２０の溝巾が溝上端で最小となるなど、接地面積の減少が抑えられるため、ドライ路面におけるグリップ性の維持にも役立つ。
【００２８】
又ゴム条部１９は、巾広のものを１本設けるよりは、巾狭のものを３〜４本設ける方が好ましい。これは前記凹溝２０によるエッジ効果が期待できるため、総巾が同じ場合には、旋回時におけるウエットグリップ性能に有利となる。又、ブロック剛性を均一化する点でも好ましい。
【００２９】
又タイヤでは、ウエットグリップ性能の観点から、トレッド縁側よりもタイヤ赤道側により高い排水性能が望まれる。従って、内のリブ状陸部１２Ａにおけるゴム条部１９の総巾ΣＷａ、ΣＷｂを、外のリブ状陸部１２Ｂにおけるゴム条部１９の総巾ΣＷａ、ΣＷｂよりも大としてタイヤ赤道側の排水性能を高めることが好ましい。
【００３０】
又一つのリブ状陸部１２内においても、同様に、トレッド縁側よりもタイヤ赤道側により高い排水性能が望まれる。従って、図６に例示する如く、リブ状陸部１２を、タイヤ赤道側の半巾部分Ｊ１とトレッド縁側の半巾部分Ｊ２とに区分したとき、タイヤ赤道側の半巾部分Ｊ１に含まれる総巾ΣＷａ、ΣＷｂの巾成分ΣＷａ１、ΣＷｂ１を、トレッド縁側の半巾部分Ｊ２に含まれる総巾ΣＷａ、ΣＷｂの巾成分ΣＷａ２、ΣＷｂ２よりも大とし、タイヤ赤道側の排水性能を高めることが好ましい。
【００３１】
又図７〜９に、摩耗進行ゴム部１７の他の例を示す。
図７の摩耗進行ゴム部１７では、前記基部１８が、トレッドゴムＧの略全巾に亘って延在するベースゴム層２２を形成している。即ち本例では、トレッドゴムＧは、摩耗進行ゴムからなるベースゴム層２２と、その半径方向外側に配されるトレッドゴム主部１６がなすキャップゴム層２３とを具える２層構造をなし、前記ゴム条部１９は、ベースゴム層２２から半径方向外方にのびるごとく形成される。
【００３２】
図８では、前記基部１８が排除され、独立したゴム条部１９のみによって摩耗進行ゴム部１７が形成される場合が示されている。このとき、各ゴム条部１９は、トレッドゴムＧの内面から半径方向外方にのびる。
【００３３】
図９では、図８の構造において、トレッドゴム主部１６が、ベースゴム層２２とキャップゴム層２３との２層構造をなす場合が示されている。
【００３４】
なお本発明では、前記トレッド溝は、その溝巾、溝深さ等を規制することなく、種々のサイズのものが使用でき、又トレッドパターンも種々のものが採用しうる。以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００３５】
【実施例】
図１、図２に示す基本構成ないしトレッドパターンを有するタイヤサイズ１８５／７０Ｒ１４の乗用車用タイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤのウエットグリップ性能（制動性、操縦安定性）、乗り心地性、摩耗外観性をテストし、その結果を表１に記載した。なお表１で使用したトレッドゴムのゴム組成を表２に示す。
【００３６】
（１）耐摩耗性；
ＪＩＳＫ６２６４に従い、ランボーン摩耗試験機を用いて、荷重２．０ｋｇ、スリップ率４０％の条件下において測定した値を、ゴムＡを１００とした指数で比較した。指数値が大きい程、耐摩耗性に優れている。
【００３７】
（２）ウエットグリップ性能（制動性）；
試供タイヤを内圧（２２０ｋＰａ）にて、乗用車（２０００ｃｃ）の４輪に装着し、ウエットアスファルト路面にて、速度６０ｋｍ／ｈからの制動距離を測定し、従来タイヤを１００とした指数で比較した。指数値が大きい程、ウエットグリップ性能に優れている。
なお「新品時」とは、新品タイヤを慣らし走行（例えば１００km）した状態のものであり、「摩耗中期」とは、中間高さ位置Ｐａまで摩耗した状態のものを意味する。
【００３８】
（３）ウエットグリップ性能（操縦安定性）、乗り心地性；
制動性テストで用いた乗用車を使用し、ウエットアスファルト路面を走行したときの操縦安定性（制動性、加速性、コーナリング性などの特性）をドライバーの官能評価により、１０点法で表示している。値の大きい方が良好である。
【００３９】
（４）乗り心地性；
制動性テストで用いた乗用車を使用し、摩耗中期にドライアスファルト路面を走行したときの乗り心地性をドライバーの官能評価により、１０点法で表示している。値の大きい方が良好である。
【００４０】
（５）摩耗外観；
前記摩耗中期のタイヤの外観を目視検査し、官能評価により、１０点法で表示している。値の大きい方が良好である。
【００４１】
【表１】

【００４２】
【表２】

【００４３】
従来例は、摩耗進行に伴いウエットグリップ性能（制動性、操縦安定性）が悪化してる。比較例１は、ウエットグリップ性能自体の評価は高いものの、摩耗進行に伴う悪化は発生しており、又摩耗外観も悪いものとなる。
【００４４】
これに対して実施例１、２は、摩耗進行に伴うウエットグリップ性能の悪化がほとんど発生せず、又乗り心地性の改善にも期待できる。なお実施例３の如く摩耗進行ゴム部を過度に配した場合には、摩耗進行に伴うウエットグリップ性能の悪化はないが、ブロック剛性のバランスが崩れるため、ウエットグリップ性能自体の評価は低いものとなり、又摩耗外観も悪化する。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、トレッドゴムが摩耗したとき、縦溝状の凹溝を新たに出現させることができ、溝面積の減少すなわち排水性の低下を抑制するとともに、経年変化によるトレッドゴムの硬質化を抑え、摩耗進行に伴うウエットグリップ性能の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】そのトレッドパターンを示す展開図である。
【図３】摩耗進行ゴム部を説明するトレッドゴムの断面図である。
【図４】その部分拡大図である。
【図５】本発明の作用効果を示す摩耗中期におけるリブ状陸部の断面図である。
【図６】ゴム条部の他の例を示す断面図である。
【図７】摩耗進行ゴム部の他の例を示す断面図である。
【図８】摩耗進行ゴム部のさらに他の例を示す断面図である。
【図９】摩耗進行ゴム部のさらに他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
２ トレッド部
１０ 縦溝
１１ トレッド溝
１２ リブ状陸部
１６ トレッドゴム主部
１７ 摩耗進行ゴム部
１９ ゴム条部
２０ 凹溝
Ｇ トレッドゴム
Ｙ 高さ領域

Claims (5)

1. トレッド部にトレッド溝を設けた空気入りタイヤであって、
   前記トレッド部をなすトレッドゴムは、トレッドゴム主部と、このトレッドゴム主部よりもゴム硬度が小であって摩耗しやすい摩耗進行ゴムからなる摩耗進行ゴム部とを含むとともに、
   前記摩耗進行ゴム部は、前記トレッド溝の最も深い最深溝底高さ位置Ｐｂと最深溝深さの中間高さ位置Ｐａとの間の高さ領域を、実質的にタイヤ周方向に連続してのびる１以上のゴム条部を具え、
   前記ゴム条部の断面形状は半径方向外方に向かって先細状をなし、しかもトレッドゴム内部で途切れるとともに、
   該ゴム条部を具えることにより、トレッドゴムが前記高さ領域まで摩耗したとき、前記摩耗進行ゴム部のゴム条部がトレッドゴム主部よりも多く摩耗することによって、縦溝状の凹溝を形成することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記トレッド溝は、タイヤ周方向にのびる少なくとも２本の縦溝を有することによりこの縦溝の間にリブ状陸部を形成するとともに、前記ゴム条部は前記リブ状陸部内に介在し、かつ前記中間高さ位置Ｐａにおけるゴム条部の総巾ΣＷａは０．５ｍｍ以上かつ前記リブ状陸部の巾ＲＷの１／３以下、しかも前記最深溝底高さ位置Ｐｂにおけるゴム条部の総巾ΣＷｂは前記総巾ΣＷａ以上かつ前記リブ状陸部の巾ＲＷの１／２以下としたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記摩耗進行ゴム部は、前記リブ状陸部内に、複数本のゴム条部を有することを特徴とする請求項２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記トレッド部は、複数のリブ状陸部を有し、タイヤ赤道側のリブ状陸部におけるゴム条部の総巾ΣＷａ、ΣＷｂは、トレッド縁側のリブ状陸部におけるゴム条部の総巾ΣＷａ、ΣＷｂよりも大であることを特徴とする請求項２又は３記載の空気入りタイヤ。
5. 前記リブ状陸部を、タイヤ軸方向にタイヤ赤道側の半巾部分とトレッド縁側の半巾部分とに区分したとき、タイヤ赤道側の半巾部分に含まれる総巾ΣＷａ、ΣＷｂの巾成分ΣＷａ１、ΣＷｂ１は、トレッド縁側の半巾部分に含まれる総巾ΣＷａ、ΣＷｂの巾成分ΣＷａ２、ΣＷｂ２よりも大であることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。

Images