JP4730016B2

JP4730016B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4730016B2
Application number: JP2005229688A
Authority: JP
Inventors: 幸彦大木
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2005-08-08
Filing date: 2005-08-08
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2025-08-08
Also published as: JP2007045233A

Description

本発明は、ブロック基調のトレッドパターンを有する空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、操縦安定性と耐偏摩耗性を向上することに加えて、ユニフォミティーと乗心地性能を改善することを可能にした空気入りタイヤに関する。

ブロック基調のトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいては、コーナリング時に発生するコーナリングフォースによりブロックに倒れ込みが生じることがある。このようなブロックの倒れ込みが生じると、操縦安定性が低下したり、ヒールアンドトウ摩耗等の偏摩耗を生じ易くなるという問題がある。

また、ブロック基調のトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいては、パターンノイズを抑制するために、ブロックと横溝とから構成される繰り返し単位のピッチ長さをタイヤ周方向に沿って変化させた所謂ピッチバリエーションが採用されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、溝面積比率を周上で一定にするために、ブロックのタイヤ周方向長さに比例して横溝の溝幅を変化させた場合、タイヤ加硫時に未加硫タイヤのトレッド部に押し付けられる横溝成形骨の太さがタイヤ周方向の部位によって相違することになる。その結果、溝幅が大きい横溝の周辺では横溝成形骨が押し付けられる際のゴムの逃げ場が相対的に少なくなり、ゴムの流動に起因してベルト層が局部的に窪むように変形するため、ユニフォミティーが低下し、延いては、乗心地性能が悪化することになる。
特開平１１−２９１７１４号公報

本発明の目的は、ブロック基調のトレッドパターンを形成するにあたって、操縦安定性と耐偏摩耗性を向上することに加えて、ユニフォミティーと乗心地性能を改善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、トレッド部の車両装着時にタイヤ赤道よりも車両外側となる領域に、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とで区画された複数個のブロックからなる２列以上のブロック列を設け、前記横溝をタイヤ赤道に対する傾斜角度が９０°以下となるように車両外側に向かってタイヤ回転方向とは反対側へ傾けると共に、各ブロック列においてブロックと横溝とから構成される繰り返し単位に複数種類のピッチ長さを設定しつつ各繰り返し単位でのブロックと横溝との寸法比率を一定にしたトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、前記ブロックのタイヤ赤道側の壁面をトレッド法線方向に対して傾斜させ、該タイヤ赤道側の壁面のトレッド法線方向に対する傾斜角度を前記ブロックの踏み込み側から蹴り出し側に向けて徐々に大きくし、ピッチ長さが大きいブロックほどタイヤ赤道側の壁面の傾斜角度の最大値を大きくしたことを特徴とするものである。

本発明では、ブロックのタイヤ赤道側の壁面をトレッド法線方向に対して傾斜させ、該タイヤ赤道側の壁面のトレッド法線方向に対する傾斜角度をブロックの踏み込み側から蹴り出し側に向けて徐々に大きくするため、コーナリング時におけるブロックの倒れ込みを抑制し、操縦安定性及び耐偏摩耗性を向上することができる。しかも、ピッチ長さが大きいブロックほどタイヤ赤道側の壁面の傾斜角度の最大値を大きしてゴムボリュームを増やすため、そのブロックに隣接する横溝の溝幅を相対的に大きくした場合であっても、タイヤ加硫時に未加硫タイヤのトレッド部に横溝成形骨が押し付けられる際のゴムの逃げ場を十分に確保することができる。従って、タイヤ加硫時のゴムの流動に起因してベルト層が局部的に窪むように変形することを回避し、ユニフォミティー及び乗心地性能を向上することができる。

本発明において、ブロックの蹴り出し側の壁面をトレッド法線方向に対して傾斜させ、該蹴り出し側の壁面のトレッド法線方向に対する傾斜角度をタイヤ赤道側から車両外側に向けて徐々に小さくし、ピッチ長さが大きいブロックほど蹴り出し側の壁面の傾斜角度の最大値を大きくすることが好ましい。これにより、上記作用効果を増大させることが可能になる。

なお、ブロックのタイヤ赤道側の壁面及び蹴り出し側の壁面のいずれを傾斜させる場合も、ブロックの壁面の傾斜による突き出し幅を、該壁面に隣接する溝の溝幅の２０％〜８０％とすることが好ましい。これにより、溝に基づくウエット性能を損なうことなく上記作用効果を得ることができる。

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の要部を示すものである。即ち、図１はトレッド部の車両装着時にタイヤ赤道Ｅよりも車両外側（ＯＵＴ）となる領域を抽出して示すものである。ここでは、タイヤ赤道Ｅよりも車両内側（ＩＮ）となる領域のパターンを省略するが、車両内側の領域のパターンは特に限定されるものではない。また、タイヤ回転方向は矢印Ｒにて示す方向である。

図１に示すように、トレッド部１の車両装着時にタイヤ赤道Ｅよりも車両外側となる領域には、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝２とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝３とで区画された複数個のブロック４が形成されている。これらブロック４はタイヤ周方向に連なる２列のブロック列を構成している。また、トレッド部１のタイヤ幅方向の中央位置にはタイヤ周方向に延びるリブ５が配置されている。トレッド部１のタイヤ赤道Ｅよりも車両外側となる領域において、横溝３はタイヤ赤道Ｅに対する傾斜角度θが９０°以下となるように車両外側に向かってタイヤ回転方向Ｒとは反対側へ傾斜している。

各ブロック列において、ブロック４と横溝３とから構成される繰り返し単位には複数種類のピッチ長さが設定されている。例えば、図１のパターンは少なくとも３種類のピッチ長さＰ₁，Ｐ₂，Ｐ₃を含んでいる。各繰り返し単位において、ブロック４のタイヤ周方向長さと横溝３の溝幅との比率は一定になっている。そのため、横溝３の溝幅は周上で一定ではなくピッチ長さが大きい部分ほど広くなっている。

上記トレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、ブロック４のタイヤ赤道側の壁面４ａ（右下がりの斜線部）はトレッド法線方向に対して傾斜している。図２及び図３はそれぞれ図１のII−II矢視断面図とIII −III 矢視断面図であるが、これら図２及び図３に示すように、ブロック４のタイヤ赤道側の壁面４ａのトレッド法線方向に対する傾斜角度αはブロック４の踏み込み側から蹴り出し側に向けて徐々に大きくなっている。しかも、ピッチ長さが大きいブロック４ほどタイヤ赤道側の壁面４ａの傾斜角度αの最大値が大きく、ブロック４の壁面４ａの傾斜による突き出し幅が大きくなっている。

上記空気入りタイヤでは、ブロック４のタイヤ赤道側の壁面４ａをトレッド法線方向に対して傾斜させ、該タイヤ赤道側の壁面４ａのトレッド法線方向に対する傾斜角度αをブロック４の踏み込み側から蹴り出し側に向けて徐々に大きくしているため、コーナリング時におけるブロック４の倒れ込みを抑制し、操縦安定性及び耐偏摩耗性を向上することができる。

即ち、図４はコーナリング中の車両を示す平面図であり、図５は接地状態のブロックに作用するコーナリングフォースを説明するためにブロックを裏側から投影した図であるが、図４に示すように車両Ｍがカーブに沿って進行方向Ｆに向かって進むとき、個々のブロック４には図５に示すように進行方向と直交する方向にタイヤ赤道側に向かってコーナリングフォースＣＦが作用する。そのため、ブロック４のタイヤ赤道側の壁面４ａの傾斜角度αをブロック４の踏み込み側から蹴り出し側に向けて徐々に大きくすることで、コーナリングフォースＣＦに対して大きな抗力が生じることになり、コーナリング時におけるブロック４の倒れ込みを効果的に抑制することが可能になる。

なお、ブロック４の倒れ込みを効果的に抑制する効果は、横溝３をタイヤ赤道Ｅに対する傾斜角度θが９０°以下となるように車両外側に向かってタイヤ回転方向Ｒとは反対側へ傾斜させた場合に得られる。この傾斜角度θが９０°よりも大きいと、ブロック４の倒れ込み方向と補強構造とが一致しなくなるため十分な倒れ込み抑制効果が得られない。

図６は本発明の他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の要部を示すものである。本実施形態はブロックの赤道側の壁面のみならず蹴り出し側の壁面もトレッド法線方向に対して傾斜させたものであるので、図１と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

図６において、ブロック４の蹴り出し側の壁面４ｂ（左下がりの斜線部）はトレッド法線方向に対して傾斜している。図７及び図８はそれぞれ図６のVII −VII 矢視断面図、VIII−VIII矢視断面図であるが、これら図７及び図８に示すように、ブロック４の蹴り出し側の壁面４ｂのトレッド法線方向に対する傾斜角度βはタイヤ赤道側から車両外側に向けて徐々に小さくなっている。しかも、ピッチ長さが大きいブロック４ほど蹴り出し側の壁面４ｂの傾斜角度βの最大値が大きく、ブロック４の壁面４ｂの傾斜による突き出し幅が大きくなっている。

上記空気入りタイヤでは、ブロック４のタイヤ赤道側の壁面４ａをトレッド法線方向に対して傾斜させ、該タイヤ赤道側の壁面４ａのトレッド法線方向に対する傾斜角度αをブロック４の踏み込み側から蹴り出し側に向けて徐々に大きくすることに加えて、ブロック４の蹴り出し側の壁面４ｂをトレッド法線方向に対して傾斜させ、該蹴り出し側の壁面４ｂのトレッド法線方向に対する傾斜角度βはタイヤ赤道側から車両外側に向けて徐々に小さくしているため、コーナリング時におけるブロック４の倒れ込みを更に効果的に抑制し、操縦安定性及び耐偏摩耗性を向上することができる。

また、ピッチ長さが大きいブロック４ほどタイヤ赤道側の壁面４ａの傾斜角度αの最大値及び蹴り出し側の壁面４ｂの傾斜角度βの最大値を大きしてゴムボリュームを更に増やすため、そのブロック４に隣接する横溝３の溝幅を相対的に大きくした場合であっても、タイヤ加硫時に未加硫タイヤのトレッド部に横溝成形骨が押し付けられる際のゴムの逃げ場を十分に確保することができる。従って、タイヤ加硫時のゴムの流動に起因してベルト層が局部的に窪むように変形することを回避し、ユニフォミティー及び乗心地性能を向上することができる。

上述した各実施形態において、主溝２及び横溝３に基づくウエット性能を損なうことなく上記作用効果を得るために、ブロック４の壁面４ａ，４ｂの傾斜による突き出し幅を、該壁面４ａ，４ｂに隣接する主溝２又は横溝３の溝幅の２０％〜８０％にすると良い。例えば、図９に示すように、ブロック４の壁面４ａの傾斜による突き出し幅Ａは、該壁面４ａに隣接する主溝２の溝幅Ｂの２０％〜８０％とする。この比率が２０％未満であると操縦安定性及び耐偏摩耗性の改善効果が不十分になり、逆に８０％を超えるとウエット性能を損なう恐れがある。

トレッド部の車両装着時にタイヤ赤道よりも車両外側となる領域に、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とで区画された複数個のブロックからなる２列のブロック列を設け、横溝をタイヤ赤道に対する傾斜角度が７０°となるように車両外側に向かってタイヤ回転方向とは反対側へ傾けると共に、各ブロック列においてブロックと横溝とから構成される繰り返し単位に複数種類のピッチ長さを設定しつつ各繰り返し単位でのブロックと横溝との寸法比率を一定にしたトレッドパターンを有するタイヤサイズ２７５／３５Ｒ２０の空気入りタイヤにおいて、ブロックの構造だけを異ならせた従来例及び実施例１，２のタイヤをそれぞれ製作した。

実施例１は、図１に示すように、ブロックのタイヤ赤道側の壁面をトレッド法線方向に対して傾斜させ、該タイヤ赤道側の壁面のトレッド法線方向に対する傾斜角度をブロックの踏み込み側から蹴り出し側に向けて徐々に大きくし、ピッチ長さが大きいブロックほどタイヤ赤道側の壁面の傾斜角度の最大値を大きくしたものである。実施例２は、図６に示すように、実施例１の構成に加えて、ブロックの蹴り出し側の壁面をトレッド法線方向に対して傾斜させ、該蹴り出し側の壁面のトレッド法線方向に対する傾斜角度をタイヤ赤道側から車両外側に向けて徐々に小さくし、ピッチ長さが大きいブロックほど蹴り出し側の壁面の傾斜角度の最大値を大きくしたものである。従来例は、ブロックの全ての壁面のトレッド法線方向と略平行に形成したものである。

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、ユニフォミティに関する歩留り、操縦安定性、乗り心地性能、耐偏摩耗性を評価し、その結果を表１に示した。
歩留り（ＲＦＶ）：
試験タイヤを１０００本ずつ製作し、ユニフォミティ試験機によりラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）を測定し、ＲＦＶの目標値を１０８Ｎ以下として歩留りを求めた。評価結果は、従来例の歩留りを１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど歩留りが良いことを意味する。

操縦安定性及び乗り心地性能：
試験タイヤをリムサイズ２０×９ＪＪのホイールに組み付けて排気量６．０リットルの４輪駆動車に装着し、前輪空気圧２９０ｋＰａ、後輪空気圧２４０ｋＰａ、２名乗車相当の荷重条件で、テストドライバーによる操縦安定性及び乗り心地性能の官能評価を行った。評価結果は、従来例を１００とする指数値にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性及び乗り心地性能が優れていることを意味する。

耐偏摩耗性：
試験タイヤをリムサイズ２０×９ＪＪのホイールに組み付けて排気量６．０リットルの４輪駆動車に装着し、前輪空気圧２９０ｋＰａ、後輪空気圧２４０ｋＰａ、２名乗車相当の荷重条件で、テストドライバーによる２万ｋｍの試験走行を実施した後、ヒールアンドトウ摩耗による偏摩耗量を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数値にて示した。この指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを意味する。

この表１に示すように、実施例のタイヤは、従来例との対比において、ユニフォミティが良好であるため歩留りが高く、しかも操縦安定性、耐偏摩耗性及び乗り心地性能が良好であった。

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の要部を示す展開図である。図１のII−II矢視断面図である。図１のIII −III 矢視断面図である。コーナリング中の車両を示す平面図である。接地状態のブロックに作用するコーナリングフォースを説明するためにブロックを裏側から投影した図である。本発明の他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の要部を示す展開図である。図６のVII −VII 矢視断面図である。図６のVIII−VIII矢視断面図である。図６の空気入りタイヤにおけるブロック及びそれに隣接する溝を抽出して示す平面図である。

符号の説明

１トレッド部
２主溝
３横溝
４ブロック
４ａタイヤ赤道側の壁面
４ｂ蹴り出し側の壁面
５リブ
Ｅタイヤ赤道
Ｒタイヤ回転方向

Claims

トレッド部の車両装着時にタイヤ赤道よりも車両外側となる領域に、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とで区画された複数個のブロックからなる２列以上のブロック列を設け、前記横溝をタイヤ赤道に対する傾斜角度が９０°以下となるように車両外側に向かってタイヤ回転方向とは反対側へ傾けると共に、各ブロック列においてブロックと横溝とから構成される繰り返し単位に複数種類のピッチ長さを設定しつつ各繰り返し単位でのブロックと横溝との寸法比率を一定にしたトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、前記ブロックのタイヤ赤道側の壁面をトレッド法線方向に対して傾斜させ、該タイヤ赤道側の壁面のトレッド法線方向に対する傾斜角度を前記ブロックの踏み込み側から蹴り出し側に向けて徐々に大きくし、ピッチ長さが大きいブロックほどタイヤ赤道側の壁面の傾斜角度の最大値を大きくした空気入りタイヤ。
前記ブロックの蹴り出し側の壁面をトレッド法線方向に対して傾斜させ、該蹴り出し側の壁面のトレッド法線方向に対する傾斜角度をタイヤ赤道側から車両外側に向けて徐々に小さくし、ピッチ長さが大きいブロックほど蹴り出し側の壁面の傾斜角度の最大値を大きくした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記ブロックの壁面の傾斜による突き出し幅を、該壁面に隣接する溝の溝幅の２０％〜８０％とした請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。