JP5123980B2

JP5123980B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP5123980B2
Application number: JP2010096246A
Authority: JP
Inventors: 進田中
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2030-04-19
Also published as: KR101720801B1; JP2011225084A; CN102218976A; KR20110116977A; CN102218976B

Description

本発明は、トレッド部の踏面のプロファイルを改善することにより、排水性の低下を抑制しつつ、操縦安定性能、ノイズ性能及び耐偏摩耗性能を向上させた空気入りタイヤに関する。

従来、操縦安定性能や耐偏摩耗性能を向上させるために、空気入りタイヤのトレッド部の踏面のプロファイルとして、曲率半径が異なる複数の円弧を滑らかに連ねた空気入りタイヤが知られている。また、排水性能を確保するために、比較的溝幅の大きい縦溝がタイヤ周方向に連続して設けられている。

しかしながら、この種の空気入りタイヤは、図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、タイヤ加硫成形時、未加硫のトレッドゴムｇが、縦溝ｈを成形する金型ｋの突起に押圧され、その両側に移動するゴム流れが生じる。このため、加硫後において、縦溝両側のゴム厚さｔｂが、目標厚さｔａよりも大きくなる傾向があった。また、タイヤの接地時、縦溝の開閉（口開き）により、該縦溝の溝壁の外縁は、いわゆる角が立った状態になることがある。これらの要因により、従来の空気入りタイヤは、図９のＡ部から明らかなように、縦溝の両側で接地面のタイヤ周方向長さＬＢが大きくなることからも理解できるように、縦溝Ｇの両側の接地圧が大きくなり、接地面全体として接地圧が不均一となるため、操縦安定性能や偏摩耗性能操が低下する傾向があった。また、トレッドプロファイルによるキャンバー量により、口開きに関しては、縦溝の接地端側がより大きく、摩耗し易い傾向があった。関連する技術としては次のものがある。

特開２００９−２３６０１号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、ショルダー縦溝のタイヤ軸方向両側でトレッド部の踏面のプロファイルを限定すること及びショルダー横溝の溝幅を限定することを基本として、排水性の低下を抑制しつつ、操縦安定性能、ノイズ性能及び耐偏摩耗性能を向上させる空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部に、最も接地端側をタイヤ周方向に連続してのびかつ溝幅が５．０〜２０．０mmのショルダー縦溝を具えた空気入りタイヤであって、正規リムに装着されかつ正規内圧の５％が充填された無負荷である仮組状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記トレッド部の踏面のプロファイルは、前記ショルダー縦溝のタイヤ赤道側の溝壁の外縁からタイヤ軸方向内側にのびる内側部と、前記ショルダー縦溝の接地端側の溝壁の外縁からタイヤ軸方向外側にのびる外側部とを含み、前記内側部は、タイヤ赤道側に配されかつタイヤ半径方向外側に凸となる曲率半径Ｒａの円弧からなる内側トレッド基準面と、この内側トレッド基準面のタイヤ軸方向の外端と前記タイヤ赤道側の溝壁の外縁とを継ぐとともにタイヤ半径方向外側に凸となる前記曲率半径Ｒａよりも小さい曲率半径Ｒｂの円弧からなる内側面取り状円弧面とからなり、前記外側部は、接地端側に配されかつタイヤ半径方向外側に凸となる曲率半径Ｒｄの円弧からなる外側トレッド基準面と、この外側トレッド基準面のタイヤ軸方向の内端と前記接地端側の溝壁の外縁とを継ぐとともにタイヤ半径方向外側に凸となる前記曲率半径Ｒｄよりも小さい曲率半径Ｒｃの円弧からなる外側面取り状円弧面とからなるとともに、前記外側トレッド基準面をタイヤ軸方向内側に延長した外側仮想円弧と、前記接地端側の溝壁の外縁位置における外側面取り状円弧面との間の前記外側仮想円弧に対する法線方向距離である外側面取り深さｙｏは、前記内側トレッド基準面をタイヤ軸方向外側に延長した内側仮想円弧と、前記赤道側の溝壁の外縁位置における前記内側面取り状円弧面との前記内側仮想円弧に対する法線方向距離である内側面取り深さｙｉよりも大であることを特徴としている。

また請求項２記載の発明は、前記トレッド部には、接地端よりもタイヤ軸方向外側から該接地端を超えて前記ショルダー縦溝に向けてのびかつタイヤ周方向に隔設された複数本のショルダー横溝を具え、該複数本のショルダー横溝は、前記ショルダー縦溝で開口するとともに、前記ショルダー縦溝と接地端とのタイヤ軸方向の中間位置での溝幅の総和が、前記ショルダー縦溝で開口する開口幅の総和よりも大きい請求項１記載の空気入りタイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記ショルダー横溝は、前記開口幅の総和が、前記中間位置での溝幅の総和の１０〜８５％である請求項２記載の空気入りタイヤである。

また請求項４記載の発明は、前記ショルダー横溝は、前記ショルダー縦溝側に、該ショルダー横溝の平均の溝幅よりも小さい溝幅である幅狭部を有する請求項２又は３記載の空気入りタイヤである。

また請求項５記載の発明は、前記ショルダー横溝は、前記幅狭部と、該幅狭部に連なり接地端側にのびる溝幅の広い幅広部とを含み、前記幅広部は、接地端側に向かって溝深さが漸増する傾斜溝底面を有する請求項４記載の空気入りタイヤである。

また請求項６記載の発明は、前記トレッド部には、接地端よりもタイヤ軸方向外側から該接地端を超えて前記ショルダー縦溝に向けてのびかつタイヤ周方向に隔設された複数本のショルダー横溝を具え、該ショルダー横溝は、前記ショルダー縦溝で開口することなく終端する請求項１記載の空気入りタイヤである。

また請求項７記載の発明は、前記ショルダー縦溝は、赤道側の溝壁の角度が、接地端側の溝壁の角度よりも小さい請求項１乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤである。また請求項８記載の発明は、前記外側面取り深さｙｏと前記内側面取り深さｙｉとの差ｙｏ−ｙｉは、０．０２〜０．５mmである請求項１乃至７のいずれかに記載の空気入りタイヤである。また請求項９記載の発明は、前記内側面取り状円弧面をタイヤ軸方向外側に延長した仮想内側面取り状円弧及び前記外側面取り状円弧面をタイヤ軸方向内側に延長した仮想外側面取り状円弧の交点を仮想交点Ｋ１とすると、前記仮想交点Ｋ１と前記内側仮想円弧又は前記外側仮想円弧との法線方向距離であるキャンバー深さは、前記ショルダー縦溝の溝深さの０．０１５〜０．１２倍である請求項１乃至８のいずれかに記載の空気入りタイヤである。

本発明の空気入りタイヤは、溝幅が５．０〜２０．０mmの比較的溝幅の広いショルダー縦溝と、接地端よりタイヤ軸方向外側から接地端を超え前記ショルダー縦溝に向けてのびる複数本のショルダー横溝とを具える。このような空気入りタイヤは、路面の水膜を確実にタイヤ周方向外側及びタイヤ軸方向外側へ排水できるため、排水性能を高く維持できる。

また、本発明の空気入りタイヤのトレッド部の踏面のプロファイルは、ショルダー縦溝のタイヤ赤道側の溝壁の外縁からタイヤ軸方向内側にのびる内側部と、前記ショルダー縦溝の接地端側の溝壁の外縁からタイヤ軸方向外側にのびる外側部とを含む。内側部は、タイヤ赤道側に配されかつタイヤ半径方向外側に凸となる曲率半径Ｒａの円弧からなる内側トレッド基準面と、この内側トレッド基準面のタイヤ軸方向の外端と前記タイヤ赤道側の溝壁の外縁とを継ぐとともにタイヤ半径方向外側に凸となる前記曲率半径Ｒａよりも小さい曲率半径Ｒｂの円弧からなる内側面取り状円弧面とからなる。また、外側部は、接地端側に配されかつタイヤ半径方向外側に凸となる曲率半径Ｒｄの円弧からなる外側トレッド基準面と、この外側トレッド基準面のタイヤ軸方向の内端と前記接地端側の溝壁の外縁とを継ぐとともにタイヤ半径方向外側に凸となる前記曲率半径Ｒｄよりも小さい曲率半径Ｒｃの円弧からなる外側面取り状円弧面とからなる。このような空気入りタイヤは、内側及び外側面取り状円弧面により、接地圧の比較的大きくなり易いショルダー縦溝の外縁両側の接地圧を小さくできるため、接地面全体として接地圧が均一化され、操縦安定性能や耐偏摩耗性能が向上する。

さらに、本発明の空気入りタイヤのトレッドプロファイルは、外側トレッド基準面をタイヤ軸方向内側に延長した外側仮想円弧と、接地端側の溝壁の外縁位置における外側面取り状円弧面との間の前記外側トレッド基準面に対する法線方向距離である外側面取り深さｙｏが、内側トレッド基準面をタイヤ軸方向外側に延長した内側仮想円弧と、赤道側の溝壁の外縁位置における内側面取り状円弧面との前記内側トレッド基準面に対する法線方向距離である内側面取り深さｙｉよりも大きく形成される。このような空気入りタイヤは、ショルダー縦溝のタイヤ赤道側よりも接地端側の接地圧をより大きく低減できる。従って、角が立ち易いショルダー縦溝の接地端側の溝壁の外縁での接地圧を低下させ、ひいては接地圧が一層均一化され、操縦安定性や耐偏摩耗性能がさらに向上する。

本発明の一実施形態の空気入りタイヤを示す断面図である。トレッド部の展開図である。そのショルダー縦溝付近の拡大断面図である。ショルダー縦溝をさらに拡大した断面図である。ショルダー横溝の斜視図である。本発明の他の実施形態のトレッド部の展開図である。本発明の一実施形態の空気入りタイヤの前輪の接地形状を表す図である。（ａ）は、従来の空気入りタイヤの加硫時の縦溝付近のゴム流れを説明する図、（ｂ）は、加硫後の縦溝付近の形状を説明する図である。従来の空気入りタイヤの前輪の接地形状を表す図である。

図１は、本実施形態の空気入りタイヤ１のタイヤ回転軸を含む断面図（図３のＡ−Ａ線断面図）、図２は、トレッド部の展開図、図３は、ショルダー縦溝付近の拡大断面図をそれぞれ示す。なお、図１の断面図は、タイヤが正規リム（図示せず）にリム組みされかつ正規内圧の５％が充填されしかも無負荷とした仮組状態のものである。このような仮組状態は、本実施形態の空気入りタイヤを成形する加硫金型のタイヤ成形面（図示省略）と実質的に一致するものである。また、このような仮組状態は、例えば、一旦、タイヤをリムに装着して正規内圧を充填した後、減圧することによって容易に得られる。また、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等は、この仮組状態で測定された値とする。

ここで、前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めているリムであり、ＪＡＴＭＡであれば"標準リム"、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"となる。また、前記「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば"最高空気圧"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とする。

本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１は、図１に示されるように、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の内部に配されるベルト層７とを具え、本実施形態では、乗用車用の空気入りタイヤが示されている。

前記カーカス６は、一対のビードコア５、５間をトロイド状に跨る本体部６ａと、この本体部６ａの両側に連なりかつ前記ビードコア５の回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有する少なくとも１枚（本実施形態では１枚）のカーカスプライ６Ａからなる。前記カーカスプライ６Ａは、例えば有機繊維からなるカーカスコードがタイヤ赤道Ｃ方向に対して例えば７５〜９０°の角度で配列されている。なお、本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から該ビードコア５のタイヤ半径方向外側にテーパ状でのびるビードエーペックスゴム８が配され、ビード部４が補強される。

前記ベルト層７は、少なくとも２枚、本実施形態ではタイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなり、内のベルトプライ７Ａが、外のベルトプライ７Ｂに比べて幅広に形成される。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、タイヤ赤道Ｃに対して１５〜４０°の角度で傾けられた例えばスチールコード等の高弾性のベルトコードを有する。そして、各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードが互いに交差するように重ねられている。

図１に示されるように、前記トレッド部２には、最も接地端側をタイヤ周方向に連続してのびる一対のショルダー縦溝９と、接地端Ｔｅよりもタイヤ軸方向外側から該接地端Ｔｅを超えて前記ショルダー縦溝９に向けてのびる複数本のショルダー横溝１０とが設けられている。これにより、前記トレッド部２には、ショルダー縦溝９、９間のセンター陸部１１と、前記ショルダー縦溝９と接地端Ｔｅとの間をのびる一対のショルダー陸部１２とがそれぞれ区分される。

なお、前記接地端Ｔｅは、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規状態の空気入りタイヤ１に正規荷重を負荷しかつキャンバー角０度で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置として定められる。また、前記「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば"最大負荷能力"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"とするが、タイヤが乗用車用である場合には前記各荷重の８８％に相当する荷重とする。

本実施形態のショルダー縦溝９は、直線状で形成される。このようなショルダー縦溝９は、優れた排水性能を発揮しかつ制動時の車両のふらつきや片流れなどの不安定な挙動を抑制することができる点で望ましい。なお、ショルダー縦溝９は、例えばジグザグ状や波状でも良く、図示の形態に制限されるものではない。

図２に示されるように、前記ショルダー縦溝９の溝幅（溝の長手方向と直角な溝幅とし、以下他の溝についても同様とする。）Ｗ１は、５．０〜２０．０mmの範囲に限定される必要がある。前記溝幅Ｗ１が５．０mm未満の場合、十分な溝容積が得られず基本的な排水性能が確保できない。逆に、ショルダー縦溝９の前記溝幅Ｗ１が２０．０mmを超える場合、ウエット性能には優れるものの、トレッド部２の剛性が大幅に低下しやすく、耐偏摩耗性を損ねる他、操縦安定性が悪化するため採用できない。とりわけ、ショルダー縦溝９の溝幅Ｗ１は、６．０〜１５．０mmの範囲が望ましい。

また、図３及び４に示されるように、ショルダー縦溝９の溝深さＤ１は、特に限定されるものではないが、排水性能や各陸部１１、１２の剛性をバランス良く確保するため、好ましくは６．０mm以上、より好ましくは７．０mm以上が望ましく、また好ましくは１０．０mm以下、より好ましくは９．０mm以下が望ましい。ショルダー縦溝９の溝深さＤ１は、該ショルダー縦溝９の溝縁を結んだ線の法線と、ショルダー縦溝９の溝底９ｂとの最大の距離である（図４に示す）。

また、ショルダー縦溝９の配設位置も、特に限定されるものではないが、例えば、図２に示されるように、ショルダー縦溝９の中心線Ｇ１とタイヤ赤道Ｃとの間のタイヤ軸方向距離Ｌ１は、トレッド幅ＴＷの２０〜３０％が望ましい。これにより、各陸部１１、１２の剛性がバランス良く確保され、耐摩耗性や操縦安定性能の向上に役立つ。なお、一対のショルダー縦溝９は、本実施形態のように、タイヤ赤道Ｃを挟んで線対称に配置されるのが好ましいが、その配置は適宜変更することができる。

本実施形態の空気入りタイヤ１のトレッド部２の踏面２ｎのプロファイルＴＰは、曲率半径の異なる複数の円弧を滑らかに連ねて形成されている。

また、図３に示されるように、前記プロファイルＴＰは、前記ショルダー縦溝９のタイヤ赤道側の溝壁１３の外縁１３ａからタイヤ軸方向内側にのびる内側部ＴＰａと、前記ショルダー縦溝９の接地端側の溝壁１４の外縁１４ａからタイヤ軸方向外側にのびる外側部ＴＰｂとを含んで構成される。

前記内側部ＴＰａは、前記ショルダー縦溝９と離間した位置かつタイヤ赤道Ｃ側に配される内側トレッド基準面１５と、この内側トレッド基準面１５のタイヤ軸方向の外端１５ａと前記タイヤ赤道側の溝壁１３の外縁１３ａとを継ぐ内側面取り状円弧面１６とが滑らかに接続して構成される。

本実施形態の内側トレッド基準面１５は、前記外端１５ａからタイヤ赤道Ｃ上の内端１５ｂまで、タイヤ半径方向外側に凸となる曲率半径Ｒａの単一円弧で形成される。なお、前記内側トレッド基準面１５の曲率半径Ｒａの中心（図示せず）は、タイヤ赤道Ｃ上にある。

また、前記内側面取り状円弧面１６は、本実施形態ではタイヤ半径方向外側に凸であって前記内側トレッド基準面１５の曲率半径Ｒａよりも小さい曲率半径Ｒｂの単一円弧で形成される。なお、内側面取り状円弧面１６の中心は、前記外端１５ａを通る曲率半径Ｒａ線上に設けられるため、内側トレッド基準面１５と内側面取り状円弧面１６とは屈曲部を有することなく滑らかに連なることができる。

前記外側部ＴＰｂは、接地端Ｔｅ側に配される外側トレッド基準面１７と、この外側トレッド基準面１７のタイヤ軸方向の内端１７ａと前記接地端側の溝壁１４の外縁１４ａとを継ぐ外側面取り状円弧面１８とが滑らかに連なっている。

本実施形態の外側トレッド基準面１７は、タイヤ半径方向外側に凸となる曲率半径Ｒｄの単一円弧で形成される。なお、前記外側トレッド基準面１７のタイヤ軸方向の外端１７ｂは、該外側トレッド基準面１７のタイヤ軸方向の内端１７ａと接地端Ｔｅとの間の任意の位置に設けられる。そして、その外側には、曲率半径Ｒｄよりも小さい曲率半径の円弧（図示せず）が形成される。

また、外側面取り状円弧面１８は、タイヤ半径方向外側に凸であって前記外側トレッド基準面１７の曲率半径Ｒｄよりも小さい曲率半径Ｒｃの単一円弧で形成される。なお、外側面取り状円弧面１８の中心は、前記外端１７ａを通る曲率半径Ｒｄの線上にあり、これにより外側トレッド基準面１７と外側面取り状円弧面１８とは屈曲点を有することなく滑らかに連なることができる。

このようなプロファイルＴＰは、図３及び図４に示されるように、ショルダー縦溝９の両側が内側トレッド基準面１５をタイヤ軸方向外側に延長した内側仮想円弧１５ｃ及び外側トレッド基準面１７をタイヤ軸方向外側に延長した外側仮想円弧１７ｃよりもタイヤ半径方向内側に形成される。このため、ショルダー縦溝９の両側のゴム厚さｔ１（図３に示す）が、従来に比して小さくなり、本来接地圧が上昇し易かったショルダー縦溝９の両側付近の接地圧が低減され、ひいては、接地面全体の接地圧が均一になる。従って、本発明の空気入りタイヤ１は操縦安定性や偏摩耗性能が一層向上する。

また、図４に示されるように、外側仮想円弧１７ｃと、接地端側の溝壁１４の外縁１４ａの位置における外側面取り状円弧面１８との間の前記外側仮想円弧１７ｃに対する法線方向距離である外側面取り深さｙｏは、内側仮想円弧１５ｃと、赤道側の溝壁１３の外縁１３ａの位置における前記内側面取り状円弧面１６との前記内側仮想円弧１５ｃに対する法線方向距離である内側面取り深さｙｉよりも大に形成される。このような空気入りタイヤ１は、タイヤ赤道Ｃ側よりもいわゆる角が立ち易く接地圧が過度に大きくなり易い接地端Ｔｅ側の接地圧を効果的に低減できる。従って、本発明の空気入りタイヤ１は、接地圧をさらに均一化でき、操縦安定性能や耐偏摩耗性能がさらに向上する。

上述の作用効果をさらに高めるために、前記内側面取り深さｙｉは、好ましくは０．０５mm以上、より好ましくは０．１mm以上が望ましく、また好ましくは１．０mm以下、より好ましくは０．５mm以下が望ましい。同様に、前記外側面取り深さｙｏは、好ましくは０．０５mm以上、より好ましくは０．１mm以上が望ましく、また好ましくは１．０mm以下、より好ましくは０．５mm以下が望ましい。

なお、前記外側面取り深さｙｏと内側面取り深さｙｉとの差ｙｏ−ｙｉが大きすぎると、ショルダー縦溝９のタイヤ軸方向外側付近での接地面積が著しく低下し、操縦安定性能や耐偏摩耗性能が低下するおそれがある。このような観点より、前記外側面取り深さｙｏと内側面取り深さｙｉとの差ｙｏ−ｙｉは、好ましくは０．０２mm以上、より好ましくは０．０５mm以上が望ましく、また好ましくは０．５mm以下、より好ましくは０．３mm以下が望ましい。

また、図４に示されるように、内側面取り状円弧面１６をタイヤ軸方向外側に延長した仮想内側面取り状円弧１６ｂと、外側面取り状円弧面１８をタイヤ軸方向内側に延長した仮想外側面取り状円弧１８ｂとの交点を仮想交点Ｋ１とする。該仮想交点Ｋ１と内側仮想円弧１５ｃ又は外側仮想円弧１７ｃとの法線方向距離であるキャンバー深さＤａと、前記ショルダー縦溝９の溝深さＤ１との比Ｄａ／Ｄ１は、好ましくは０．０１５以上、より好ましくは０．０２５以上が望ましく、また好ましくは０．１２以下、より好ましくは０．０７５以下が望ましい。前記比Ｄａ／Ｄ１が０．１２を超えるとショルダー縦溝９の両側の接地面積が小さくなるため、操縦安定性能や耐偏摩耗性能が悪化するおそれがあり、逆に前記比Ｄａ／Ｄ１が０．０１５未満になるとショルダー縦溝９の両側の接地圧を効果的に低減できないおそれがある。

また、前記仮想交点Ｋ１は、ショルダー縦溝９の溝中心Ｇ１から接地端Ｔｅ側に形成されるのが望ましい。このようなショルダー縦溝９は、前記外側面取り深さｙｏを内側面取り深さｙｉよりも大きく設定し易いため、接地面全体の接地圧を均一化し易い。

また、内側面取り状円弧面１６の曲率半径Ｒｂと内側トレッド基準面１５の曲率半径Ｒａとの比Ｒｂ／Ｒａは、特に限定されるものではないが、大きすぎるとショルダー縦溝９のタイヤ赤道Ｃ側の接地圧を十分に低下させることができないおそれがあり、逆に前記比Ｒｂ／Ｒａが小さすぎると、ショルダー縦溝９付近の接地面積が著しく減少し、操縦安定性能や耐偏摩耗性能が低下するおそれがある。このような観点により、前記比Ｒｂ／Ｒａは、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．３以上が望ましく、また好ましくは０．９以下、より好ましくは０．７以下が望ましい。

同様の観点より、前記外側面取り状円弧面１８の曲率半径Ｒｃと外側トレッド基準面１７の曲率半径Ｒｄとの比Ｒｃ／Ｒｄは、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．３以上が望ましく、また好ましくは０．９５以下、より好ましくは０．８５以下が望ましい。

なお、上述の作用効果を効果的に発揮させるため、前記内側トレッド基準面１５の曲率半径Ｒａは、好ましくは２５０mm以上、より好ましくは３００mm以上が望ましく、また好ましくは１５００mm以下、より好ましくは１２００mm以下が望ましい。また、前記外側トレッド基準面１７の曲率半径Ｒｄは、好ましくは１５０mm以上、より好ましくは２００mm以上が望ましく、また好ましくは１２００mm以下、より好ましくは１０００mm以下が望ましい。

また、外側面取り深さｙｏを内側面取り深さｙｉよりも大きくするため、前記曲率半径Ｒｃは、前記曲率半径Ｒｂよりも小さく設定されるのが望ましい。具体的には、前記曲率半径Ｒｃは、好ましくは５０mm以上、より好ましくは１００mm以上が望ましく、また好ましくは９００mm以下、より好ましくは７００mm以下が望ましく、同様に曲率半径Ｒｂは、好ましくは８０mm以上、より好ましくは１２０mm以上が望ましく、また好ましくは１０００mm以下、より好ましくは８００mm以下が望ましい。

また、図４に示されるように、本実施形態のショルダー縦溝９は、タイヤ赤道側の溝壁１３の角度θ１が、接地端側の溝壁１４の角度θ２よりも小さく形成されている。このようなショルダー縦溝９は、特に偏摩耗が生じ易い接地端側のコーナをより一層非鋭利化するとともに、その部分の剛性を大きく確保する。従って、本実施形態の空気入りタイヤは、ショルダー縦溝９のタイヤ軸方向の両側の陸部剛性をバランスよく維持し、操縦安定性能や耐偏摩耗性能をより一層高く確保する。なお、前記各角度θ１、θ２は、各外縁１３ａ又は１４ａを通る面取り状円弧面１６又は１８の法線１９ａ又は１９ｂと各溝壁１３又は１４とで形成される角度をいう。

なお、前記角度の差θ２−θ１が大きすぎると、前記ショルダー縦溝９の接地端側の接地面積が減少するため、操縦安定性能が発揮され難いおそれがあり、逆に前記角度差θ２−θ１が小さくなると、上記作用効果が発揮されないおそれがある。このような観点により、前記角度差θ２−θ１は、好ましくは１度以上、より好ましくは２度以上が望ましく、また好ましくは１０度以下、より好ましくは６度以下が望ましい。

また、図２に示されるように、各ショルダー陸部１２には、ショルダー横溝１０が、前記ショルダー縦溝９と接地端Ｔｅとの間を継ぎかつタイヤ周方向に隔設される。これにより本実施形態のショルダー陸部１２は、ショルダーブロックＢ１がタイヤ周方向に並ぶショルダーブロック列１２Ｒとして構成される。なお、本実施形態のショルダー横溝１０の配設ピッチは、タイヤ軸方向両側で異なる。即ち、ピッチが大きい方を車両外側とすることにより、通過騒音を低減するのに役立つとともに、旋回時遠心力が大きく作用する車両外側のショルダー陸部１２の接地面積を確保でき操縦安定性能を向上させるのに役立つ。

また、本実施形態のショルダー横溝１０は、円弧状をなす。これにより、車両の旋回角度によらず、ショルダー横溝１０のエッジ効果を発揮することができる。また、各ショルダー陸部１２において、ショルダー横溝１０は、タイヤ周方向に対して同一方向（本実施形態では右下がり）に傾斜するが、タイヤ周方向に凸となる向きが異なる。即ち、図２において左側のショルダー陸部１２に設けられるショルダー横溝１０ａは、紙面の上に向かって凸に形成される一方、右側のショルダー陸部１２に形成されるショルダー横溝１０ｂは、紙面の下に向かって凸に形成される。このような空気入りタイヤは、タイヤの回転方向に関係なく、耐偏摩耗性能やエッジ効果を高く維持できる。

また、前記ショルダー横溝１０は、前記ショルダー縦溝９側に設けられかつ該ショルダー横溝１０の平均の溝幅よりも小さい溝幅を有する幅狭部２１と、該幅狭部２１に連なり接地端Ｔｅ側にのびる溝幅の広い幅広部２２とを含んで構成される。

本実施形態では、このような溝形状により、図２に示されるように、前記複数本のショルダー横溝１０は、前記ショルダー縦溝９と接地端Ｔｅとのタイヤ軸方向の中間位置ｍ１での溝幅Ｗ４ａの総和Σ４ａが、前記ショルダー縦溝９で開口する開口幅Ｗ４ｂの総和Σ４ｂよりも大きく形成されるのが望ましい。このようなショルダー横溝１０は、旋回時等に相対的に接地圧が高くなるショルダー陸部１２のタイヤ赤道Ｃ側の剛性を維持できるため、接地端Ｔｅ側での排水性能を維持しつつ、操縦安定性能や耐偏摩耗性能を確保し易い。また、ショルダー縦溝９側に設けられる溝が溝容積の小さな幅狭部２１であるため、ショルダー縦溝９の溝壁の外縁１４ａへのゴム流れを抑制し易い。なお、前記中間位置ｍ１は、ショルダー縦溝９の中心線Ｇ１と接地端Ｔｅとの中間の位置とする。

ここで、前記開口幅Ｗ４ｂの総和Σ４ｂと、前記中間位置での溝幅Ｗ４ａの総和Σ４ａとの比Σ４ｂ／Σ４ａが小さすぎる（即ち、開口幅の総和が中間位置での溝幅の総和よりも小さすぎる）と、排水性能が低下するおそれがあり、逆に前記比Σ４ｂ／Σ４ａが大きすぎると、操縦安定性能や耐偏摩耗性能及び騒音性能が低下するおそれがある。このような観点により、前記比Σ４ｂ／Σ４ａは、好ましくは１０％以上、より好ましくは１５％以上が望ましく、また好ましくは８５％以下、より好ましくは７０％以下が望ましい。

上述の作用効果をより確実に発揮させるために、前記幅狭部２１の開口幅Ｗ４ｂは好ましくは０．５mm以上、より好ましくは０．７mm以上が望ましく、また好ましくは６．０mm以下、より好ましくは５．０mm以下が望ましい。同様の観点より、ショルダー横溝１０のタイヤ軸方向の中間位置での溝幅Ｗ４ａは好ましくは２．０mm以上、より好ましくは２．５mm以上が望ましく、また好ましくは８．０mm以下、より好ましくは７．０mm以下が望ましい。

また、前記幅狭部２１のタイヤ軸方向の長さＬ４ｂは、ショルダー陸部１２のタイヤ軸方向長さＬＡの好ましくは５％以上、より好ましくは１０％以上が望ましく、また好ましくは５０％以下、より好ましくは４０％以下が望ましい。

なお、図２に示されるように、本実施形態では、タイヤ周方向に隣り合うショルダー横溝間１０、１０には、該ショルダー横溝１０と同じ方向に傾斜するサイピング２３が形成される。本実施形態では、このサイピング２３は、両端が踏面内で終端するクローズドサイプである。これは、ショルダー陸部１２の剛性を高く維持するのに役立つ。

また、本実施形態の幅広部２２のタイヤ周方向に凹となる溝壁面２２ｂには、該溝壁面２２ｂとショルダー陸部１２の踏面１２ｎとの間を斜めに切欠いた横溝面取り部２２ｃが形成されている。このようなショルダー横溝１０は、駆動・制動時のせん断力が大きく作用する溝壁面２２ｂ側のショルダー陸部１２の剛性を高く確保するのに役立つ。

また、図１及び５に示されるように、幅広部２２は、接地端Ｔｅ側に向かって溝深さが漸増する傾斜溝底面２２ａを有する。具体的には、本実施形態の傾斜溝底面２２ａは、幅広部２２のタイヤ軸方向の内端面２２ｄに形成される。このような傾斜溝底面２２ａは、加硫成形時の金型の突起による前記内端面２２ｄとショルダー横溝９との間のゴム流れを抑制し、ショルダー横溝９の外側のゴム厚さの上昇を抑えることができる。

上述の作用効果を発揮させる観点より、傾斜溝底面２２ａの傾斜角度α１は、好ましくは５度以上、より好ましくは１０度以上が望ましく、また好ましくは６０度以下、より好ましくは５０度以下が望ましい。なお、前記傾斜角度α１は、傾斜溝底面２２ａと幅広部２２のタイヤ軸方向内端縁２２ｅの法線１９ｃとの角度である。

また、図２に示されるように、前記センター陸部１１には、タイヤ赤道Ｃの両側に各１本のセンター縦溝２５が設けられる。該センター縦溝２５は、タイヤ周方向に直線状で連続してのびる直線縦溝２６と、タイヤ赤道Ｃに向かって凸となる円弧部２７ａがタイヤ周方向に連続する波状縦溝２７とからなる。これにより、センター陸部１１は、直線縦溝２６とショルダー縦溝９と間をのびる第１のブロック列２８と、直線縦溝２６と波状縦溝２７と間をのびるセンターリブ２９と、波状縦溝２７とショルダー縦溝９と間をのびる第２のブロック列３０との３つの陸部に区分される。

本実施形態の直線縦溝２６と波状縦溝２７とは、センター陸部１１をタイヤ軸方向に略３等分する位置に設けられる。

前記第１のブロック列２８は、直線縦溝２６、ショルダー縦溝９及びこれらの間をタイヤ軸方向に対して傾いて例えば円弧状にのびる第１のセンター傾斜溝３１により区分された第１のセンターブロックＢ２がタイヤ周方向に隔設される。前記第１のセンターブロックＢ２には、前記直線縦溝２６と第１のセンター傾斜溝３１とが交差することにより形成される鋭角側のブロックエッジＥ２に平面視略三角形状の面取り部３２が設けられる。これにより、第１のセンターブロックＢ２の剛性が高められ、耐偏摩耗性能が向上する。

また、本実施形態の第１のセンター傾斜溝３１は、ショルダー縦溝９を挟んで隣り合う前記ショルダー横溝１０と同方向に傾斜（本実施形態では、右下がりで傾斜）して設けられる。このような第１のセンター傾斜溝３１は、タイヤ赤道Ｃ付近の水膜をショルダー縦溝９に確実に導き、排水性が向上する。

前記センターリブ２９は、実質的な溝やサイピングが設けられないプレーンリブとして形成される。これにより、直進走行時に最も接地圧の高いタイヤ赤道Ｃ側の剛性を確保し、直進安定性が向上する。

前記第２のブロック列３０は、例えば、波状縦溝２７、ショルダー縦溝９及び前記波状縦溝２７の夫々の円弧部２７ａの端部からショルダー縦溝９へタイヤ軸方向に対して傾斜してのびる第２のセンター傾斜溝３３により区分された第２のセンターブロックＢ３がタイヤ周方向に隔設して形成される。なお、前記第２のセンターブロックＢ３には、前記ショルダー縦溝９と第２のセンター傾斜溝３３とが交差することにより形成される鋭角側のブロックエッジＥ３に平面視略三角形状の面取り部３４が設けられる。これにより、第２のセンターブロックＢ３の剛性を高め、耐偏摩耗性能を向上する。

また、本実施形態の第２のセンターブロックＢ３には、前記ショルダー縦溝９からタイヤ軸方向内側にのびるとともに前記波状縦溝２７に連通することなく終端する補助傾斜溝３５が２本設けられている。前記補助傾斜溝３５は、前記ショルダー縦溝９を挟んで隣り合う前記ショルダー横溝１０と同じ向きに傾斜（本実施形態では、右下がりに傾斜）して設けられる。なお、本実施形態のタイヤ周方向に隣り合う補助傾斜溝３５は、夫々長さが異なるが、等しい長さに形成されてもよい。これにより、第２のセンターブロックＢ３の排水性が向上する。

また、図２に示されるように、本実施形態の円弧部２７ａは、前記ショルダー縦溝９を挟んで隣り合うショルダー横溝１０のタイヤ周方向ピッチの略２倍のピッチで滑らかに設けられる。これにより、センター陸部１１の剛性が確保されつつ、効果的に路面の水膜がタイヤ周方向外側へ排出される。

また、図１に示されるように、前記直線縦溝２６及び波状縦溝２７の溝幅Ｗ２、Ｗ３及び溝深さＤ２、Ｄ３は、特に限定されるものではないが、排水性能やセンター陸部１１の剛性を確保する観点から、溝幅Ｗ２、Ｗ３については１．５〜５．０mmが望ましく、また溝深さＤ２、Ｄ３については２．５〜８．０mmが望ましい。

また、図６には、本発明の他の実施形態のトレッド部２の展開図が示される。本実施形態のショルダー横溝１０は、前記幅狭部２１が設けられず、前記ショルダー縦溝９で開口することなく終端する。このような空気入りタイヤは、ショルダー縦溝９の両側の陸部剛性を高く維持できる反面、ゴム流れを抑制し難い。

以上、本発明の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得る。

図１の内部構造及び図２のトレッドパターンを有するサイズ１７５／６５Ｒ１５の乗用車用空気入りタイヤを表１の仕様に基づいて試作し、操縦安定性等についてのテストが行われた。タイヤの内部構造は同一とした。各仕様は、次の通りである。

トレッド幅ＴＷ：１３０mm
ショルダー縦溝の溝幅Ｗ１：１０．０mm
ショルダー縦溝の溝深さＤ１：８．２mm
ショルダー縦溝の配設位置Ｌ１／ＴＷ：２３％
ショルダー縦溝のタイヤ赤道側の溝壁の角度θ１：１５度
ショルダー横溝の幅狭部の長さの比Ｌ４ｂ／ＬＡ：２１％
直線縦溝の溝幅Ｗ２：２．９mm
波状縦溝の溝幅Ｗ３：３．０mm
直線縦溝の溝深さＤ２：６．４mm
波状縦溝の溝深さＤ３：６．４mm
内側トレッド基準面の曲率半径Ｒａ：３８０mm
外側トレッド基準面の曲率半径Ｒｄ：２４０mm
テストの方法は、次の通りである。

＜操縦安定性＞
試供タイヤを１５×５ＪＪのリムに内圧２３０ｋＰａでリム組み後、排気量１３００ccの前輪駆動車の前輪２輪に装着し、ドライバーのみ乗車して一周８００ｍタイヤテストコースのドライアスファルト路面を高速走行し、各テストタイヤの操縦安定性がドライバーの官能評価により１０点法で評価された。数値が大きいほど、操縦安定性に優れている。

＜耐偏摩耗性＞
上記と同様の車両条件で各試供タイヤ前輪２輪に装着し乾燥アスファルト路面を３，０００ｋｍ走行し、タイヤ周方向の同じ位置における内側トレッド基準面のタイヤ軸方向の外端とタイヤ赤道側の溝壁の外縁との摩耗量の割合Ｒ１と、外側トレッド基準面のタイヤ軸方向の内端と接地端側の溝壁の外縁との摩耗量の割合Ｒ２とをタイヤ周上に３カ所ずつ測定し、前記摩耗量の割合Ｒ１の平均とＲ２の平均の差を算出した。結果は比較例１の逆数を１００とする指数で表示している。数値が大きいほど、偏摩耗量が小さく良好であることを示す。なお、比較例１の空気入りタイヤは、前記外端及び内端をタイヤ赤道側の溝壁の外縁及び接地端側の溝壁の外縁からタイヤ赤道側及び接地端側に６０mm移動した位置とした。

＜排水性＞
試供タイヤが上記の条件でテスト車両の前輪２輪に装着され、ドライバーのみ乗車して上記タイヤテストコースを水深が１〜２mmのウエットアスファルト路面に整備して走行し、ドライバーの官能評価により比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きい程、排水性が良好である。

＜通過騒音テスト＞
ＪＡＳＯ／Ｃ／６０６に規定する実車惰行試験に準拠して、直線状のテストコース（アスファルト路面）を通過速度６０km／ｈで５０ｍの距離を惰行走行させるとともに、コースの中間点において走行中心線から側方に７．５ｍ、かつ路面から１．２ｍの位置に設置した定置マイクロフォンにより通過騒音の最大レベルｄＢ（Ａ）を測定した。結果は、比較例１の逆数を１００とする指数で表示し、指数が大きいほど通過騒音が小さく良好である。
テストの結果を表１に示す。

テストの結果、実施例のものは、比較例に比べて良好な結果が得られていることが確認できる。本発明の実施例１の接地形状（図７に示す）が、従来の空気入りタイヤの接地形状（図９に示す）に比して、ショルダー縦溝の周方向両端から両外側に、つの状に突出する部分がなく（接地面のタイヤ周方向長さＬＢがタイヤ軸方向位置に関わらず、ほぼ一定）なり、接地圧が均一化されていることが理解できる。

１空気入りタイヤ
２トレッド部
２ｎトレッド部の踏面
９ショルダー縦溝
１０ショルダー横溝
１３ショルダー縦溝のタイヤ赤道側の溝壁
１３ａショルダー縦溝のタイヤ赤道側の溝壁の外縁
１４ショルダー縦溝の接地端側の溝壁
１４ａショルダー縦溝の接地端側の溝壁の外縁
１５内側トレッド基準面
１５ａ内側トレッド基準面のタイヤ軸方向の外端
１５ｃ内側仮想円弧
１６内側面取り状円弧面
１７外側トレッド基準面
１７ａ外側トレッド基準面のタイヤ軸方向の内端
１７ｃ外側仮想円弧
１８外側面取り状円弧面
Ｃタイヤ赤道
Ｔｅ接地端
ＴＰプロファイル

Claims

トレッド部に、最も接地端側をタイヤ周方向に連続してのびかつ溝幅が５．０〜２０．０mmのショルダー縦溝を具えた空気入りタイヤであって、
正規リムに装着されかつ正規内圧の５％が充填された無負荷である仮組状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、
前記トレッド部の踏面のプロファイルは、前記ショルダー縦溝のタイヤ赤道側の溝壁の外縁からタイヤ軸方向内側にのびる内側部と、
前記ショルダー縦溝の接地端側の溝壁の外縁からタイヤ軸方向外側にのびる外側部とを含み、
前記内側部は、タイヤ赤道側に配されかつタイヤ半径方向外側に凸となる曲率半径Ｒａの円弧からなる内側トレッド基準面と、
この内側トレッド基準面のタイヤ軸方向の外端と前記タイヤ赤道側の溝壁の外縁とを継ぐとともにタイヤ半径方向外側に凸となる前記曲率半径Ｒａよりも小さい曲率半径Ｒｂの円弧からなる内側面取り状円弧面とからなり、
前記外側部は、接地端側に配されかつタイヤ半径方向外側に凸となる曲率半径Ｒｄの円弧からなる外側トレッド基準面と、
この外側トレッド基準面のタイヤ軸方向の内端と前記接地端側の溝壁の外縁とを継ぐとともにタイヤ半径方向外側に凸となる前記曲率半径Ｒｄよりも小さい曲率半径Ｒｃの円弧からなる外側面取り状円弧面とからなるとともに、
前記外側トレッド基準面をタイヤ軸方向内側に延長した外側仮想円弧と、前記接地端側の溝壁の外縁位置における外側面取り状円弧面との間の前記外側仮想円弧に対する法線方向距離である外側面取り深さｙｏは、前記内側トレッド基準面をタイヤ軸方向外側に延長した内側仮想円弧と、前記赤道側の溝壁の外縁位置における前記内側面取り状円弧面との前記内側仮想円弧に対する法線方向距離である内側面取り深さｙｉよりも大であることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記トレッド部には、接地端よりもタイヤ軸方向外側から該接地端を超えて前記ショルダー縦溝に向けてのびかつタイヤ周方向に隔設された複数本のショルダー横溝を具え、
該複数本のショルダー横溝は、前記ショルダー縦溝で開口するとともに、前記ショルダー縦溝と接地端とのタイヤ軸方向の中間位置での溝幅の総和が、前記ショルダー縦溝で開口する開口幅の総和よりも大きい請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダー横溝は、前記開口幅の総和が、前記中間位置での溝幅の総和の１０〜８５％である請求項２記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダー横溝は、前記ショルダー縦溝側に、該ショルダー横溝の平均の溝幅よりも小さい溝幅である幅狭部を有する請求項２又は３記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダー横溝は、前記幅狭部と、該幅狭部に連なり接地端側にのびる溝幅の広い幅広部とを含み、
前記幅広部は、接地端側に向かって溝深さが漸増する傾斜溝底面を有する請求項４記載の空気入りタイヤ。
前記トレッド部には、接地端よりもタイヤ軸方向外側から該接地端を超えて前記ショルダー縦溝に向けてのびかつタイヤ周方向に隔設された複数本のショルダー横溝を具え、
該ショルダー横溝は、前記ショルダー縦溝で開口することなく終端する請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダー縦溝は、赤道側の溝壁の角度が、接地端側の溝壁の角度よりも小さい請求項１乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記外側面取り深さｙｏと前記内側面取り深さｙｉとの差ｙｏ−ｙｉは、０．０２〜０．５mmである請求項１乃至７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記内側面取り状円弧面をタイヤ軸方向外側に延長した仮想内側面取り状円弧及び前記外側面取り状円弧面をタイヤ軸方向内側に延長した仮想外側面取り状円弧の交点を仮想交点Ｋ１とすると、
前記仮想交点Ｋ１と前記内側仮想円弧又は前記外側仮想円弧との法線方向距離であるキャンバー深さは、前記ショルダー縦溝の溝深さの０．０１５〜０．１２倍である請求項１乃至８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。