JP5181927B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明はオールシーズン系又はマッド＆スノー系の空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ウェット路面での操縦安定性を改善しながら、良好なスノー性能を確保することを可能にした空気入りタイヤに関する。

一般に、空気入りタイヤにおけるウェット路面での操縦安定性を改善するためには、トレッド面に形成された溝によるエッジ効果の増大が有効であるが、それと同時にブロック剛性の確保も重要であり、特にロードノイズを低減する観点からも、従来からリブ基調のトレッドパターンが広く採用されてきた。

一方、スノートラクションを確保するための大きな要因の一つは溝体積を増やすことにある。しかし、トレッド部の溝体積を増加させた場合には、スノートラクションの改善が可能であるものの、ブロック剛性が低下するために、ウェット路面での操縦安定性が低下するという問題がある。このようにウェット路面での操縦安定性とスノー性能の改善条件とは互いに背反する関係にある。

そのため、従来から排水性能に優れたトレッドパターン（例えば、特許文献１、２参照）やスノー性能に優れたトレッドパターン（例えば、特許文献３）が数多く提案されてきたが、いずれの提案にあっても、ウェット路面での操縦安定性とスノー性能とを両立させることは極めて困難であった。
特開２００３−１１６１６号公報 特開２００６−２３２０１２号公報 特開２００３−１４６０２０号公報

本発明の目的は、ウェット路面での操縦安定性を改善しながら、良好なスノー性能を確保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、トレッド面のタイヤ赤道線を挟む両側にそれぞれタイヤ周方向に延びる一対の第一主溝及び第二主溝を形成し、該トレッド面にタイヤ周方向に延びる５本の陸部を形成すると共に、該５本の陸部にそれぞれタイヤ赤道線を挟んで点対称又は線対称となるトレッドパターンを形成した空気入りタイヤにおいて、前記第一主溝の中心位置とタイヤ赤道線との間隔をそれぞれ接地幅Ｗの５〜１８％にすると共に、これら第一主溝とその両側に位置する前記第二主溝とにより区画された左右の第二陸部に、タイヤ周方向に間隔をおいて、それぞれ前記第二主溝から前記第一主溝に向けてタイヤ幅方向に傾斜して延び、かつ前記第一主溝側で反対方向に屈曲して陸部内で終端する複数のサブ溝を形成し、これらサブ溝の中心線の長さＬを該サブ溝のタイヤ周方向におけるピッチ長Ｐの１．２５〜１．７５倍にし、かつ前記長さＬと前記ピッチ長Ｐ及び前記第二陸部の幅Ａとの関係をＬ≧（Ｐ² ＋Ａ² ）^1/2 にしたことを特徴とするものである。

さらに、上述する構成において、以下（１）〜（５）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記第二陸部における前記第二主溝と前記サブ溝の屈曲部との間に、前記第二主溝から延びる閉塞サイプによりブロックを形成する。
（２）前記第一主溝により区画された第一陸部をタイヤ周方向に延びるリブ構造に形成する。
（３）前記第二主溝の中心位置とタイヤ赤道線との間隔をそれぞれ接地幅Ｗの２５〜４０％にする。
（４）前記第一主溝及び第二主溝の両壁をタイヤ幅方向に突出する鋸刃状に形成する。
（５）前記第二主溝と接地端との間をタイヤ周方向に連続的に延在するリブ構造に形成する。この場合において、前記第二主溝と接地端との間から接地端を跨りタイヤ幅方向外側に延びるラグ溝を形成し、該ラグ溝の接地端におけるタイヤ周方向に対する傾斜角度を８５〜９５°にするとよい。

上述する本発明によれば、左右一対の第一主溝の中心位置を規定することにより、タイヤ赤道線上に配置された第一陸部の剛性を確保しながら、第一主溝に基づく排水性を確保している。さらに、第一陸部の両側に配置された左右一対の第二陸部に、それぞれ第二主溝からタイヤ幅方向に傾斜して第一主溝側で反対方向に湾曲して第二陸部内で終端するサブ溝を形成することにより、第二陸部のタイヤ赤道線側（第一主溝側）にタイヤ周方向に延在するリブ部分を形成して第二陸部の剛性低下を回避しながら、第二陸部のタイヤショルダー側に形成したサブ溝により排水性を確保している。

そして、サブ溝を第二陸部内の反対方向に湾曲形成することにより第二陸部のタイヤショルダー側における剛性低下を回避しながら、サブ溝の中心線の長さＬがサブ溝のタイヤ周方向のピッチ長Ｐと第二陸部の幅Ａとの間で所定の関係になるようにして、第二陸部における溝成分を確保するようにしたので、ウェット路面での操縦安定性を改善しながら、良好なスノー性能（スノートラクション性能及びスノー制動性能を含む）を確保することができる。

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による空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す展開図である。図２は図１の要部を示す拡大図である。

図１に示すように、本発明の空気入りタイヤは、トレッド面１０のタイヤ赤道線ＣＬを挟む両側にそれぞれタイヤ周方向に延びる一対の第一主溝１、１及び第二主溝２、２を形成して、トレッド面１０をタイヤ周方向に延びる５本の陸部に形成すると共に、これら５本の陸部にそれぞれタイヤ赤道線ＣＬを挟んで点対称又は線対称（図では点対称）となるトレッドパターンを形成している。

そして、第一主溝１、１の中心位置とタイヤ赤道線ＣＬとの間隔Ｗ１をそれぞれ接地幅Ｗの５〜１８％に設定して、タイヤ赤道線ＣＬ上に配置された第一陸部１１の剛性を確保したうえで、第一主溝１，１に基づく排水性を確保するようにしている。ここで、間隔Ｗ１が接地幅Ｗの５％未満では第一陸部１１の剛性が不足してウェット路面における操縦安定性が低下することになり、１８％超になると排水性が低下して良好なスノー性能が得られなくなる。

さらに、本発明の空気入りタイヤでは、これら第一主溝１、１とその両側に位置する第二主溝２、２とにより区画された左右の第二陸部１２、１２に、タイヤ周方向に間隔をおいて、それぞれ第二主溝２、２からタイヤ幅方向の内側に傾斜して延び、かつ第一主溝１、１側で反対方向に屈曲して第二陸部１２内で終端する複数のサブ溝３を形成することにより、第二陸部１２のタイヤ赤道線ＣＬ側（第一主溝１、１側）にタイヤ周方向に延在するリブ部分を形成して赤道線ＣＬ側における剛性を確保しながら、第二陸部１２のタイヤショルダー側に形成したサブ溝３によりショルダー側における剛性低下を回避しながら排水性を確保している。

そして、図２に示すサブ溝３の中心線の長さＬ（以下、サブ溝長さＬという）をサブ溝３のタイヤ周方向におけるピッチ長Ｐの１．２５〜１．７５倍、好ましくは１．３５〜１．６５倍に設定すると共に、このサブ溝長さＬとピッチ長Ｐ及び第二陸部１２の幅Ａとの関係がＬ≧（Ｐ² ＋Ａ² ）^1/2 となるように調整している。このように構成することにより、第二陸部１２における剛性を犠牲にすることなしに溝部分を確保することができるので、ウェット路面での操縦安定性を改善しながら、良好なスノー性能（スノートラクション性能及びスノー制動性能を含む）を確保することができる。

ここで、サブ溝長さＬがピッチ長Ｐの１．２５倍未満ではスノー性能を確保することが難しくなり、１．７５倍超になると第二陸部１２の剛性が不足してウェット路面での操縦安定性が低下することになる。また、このサブ溝長さＬが（Ｐ² ＋Ａ² ）^1/2 より小さくなると、前記同様スノー性能を確保することが難しくなる。

なお、上述するピッチ長Ｐがタイヤ周上においてそれぞれ異なる場合には、ピッチ長Ｐとして「平均ピッチ長」を適用させることができる。また、本発明において、上述する接地幅Ｗとは、空気圧を２００ｋＰａとしてタイヤを静止した状態で平板上に置いたときに形成される接地領域のタイヤ軸方向の最大寸法をいい、具体的には、ＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力の８０％に相当する荷重を負荷させたときの最大接地幅をいう。

本発明において、上述する主溝１及び２の大きさは、タイヤの種類やサイズに応じて、通例、溝幅を６〜１８ｍｍ、溝深さを６〜１６ｍｍに形成する。また、サブ溝３については、その溝幅や溝深さが特に限定されるものではないが、主溝１及び２よりも小さい溝幅及び溝深さが設定される。

図１の実施形態では、タイヤ赤道線ＣＬ上に配置された第一陸部１１の両側に、タイヤ周方向に間隔を隔てて、第一主溝１、１から傾斜して延びる短溝４を形成し、この短溝４の形成により良好な排水性を確保するようにしている。また、第二主溝１２，１２の外側の第三陸部１３、１３には、サブ溝３から延びる延長溝５を形成し、この延長溝５を接地幅Ｗ内で分断させたうえで、接地端Ｂを跨らせてタイヤ幅方向に延長させている。

これにより、良好なスノー性能を確保するようにしている。しかし、本発明の空気入りタイヤでは、上述する第一陸部１１における短溝４や第三陸部１３における延長溝５は、必ずしも設ける必要はない。

また、上述する図１の実施形態では、第一陸部１１、左右の第二陸部１２、１２、左右の第三陸部１３、１３におけるトレッドパターンがそれぞれタイヤ赤道線ＣＬを挟んで点対称に形成されている場合（非方向性トレッドパターン）を示したが、本発明の空気入りタイヤでは、これら各陸部１１、１２、１２、１３、１３におけるトレッドパターンをそれぞれタイヤ赤道線ＣＬを挟んで線対称に形成する場合（方向性トレッドパターン）がある。さらに、図３に示すように、タイヤ赤道線ＣＬを中心にして形成された左右のトレッドパターンを、タイヤ赤道線ＣＬの両側でタイヤ周方向に互いにずらせて形成する場合がある。

本発明において、第二陸部１２における第二主溝２とサブ溝３の屈曲部との間には、図１及び２に示すように、第二主溝２から延びる閉塞サイプ８により囲まれたサイプブロック９を形成するとよい。これにより、第二陸部１２におけるエッジ効果、特に制動時におけるエッジ効果が補完されて、ウェット路面での操縦安定性及びスノー性能を一層向上させることができる。

上述する閉塞サイプ８の長さは、特に限定されるものではないが、好ましくは上述するサブ溝３の中心線の長さＬの６０〜８０％に設定するとよい。これにより、ウェット路面での操縦安定性とスノー性能とを高いレベルで両立させることができる。

また、本発明の空気入りタイヤにおける第一陸部１１及び第二陸部１２，１２には、さらに良好なスノー性能を確保するために、それぞれの陸部の剛性を低下させない範囲において、図示しないサイプを形成することができる。

上述するように、本発明の空気入りタイヤは、左右の第一主溝１、１により区画されたタイヤ赤道線ＣＬ上の第一陸部１１をタイヤ周方向に連続して延びるリブ構造に形成することにより陸部の剛性を確保して、ウェット路面での操縦安定性を向上させるようにしている。したがって、第一陸部１１にはタイヤ幅方向に陸部を横断するサイプなどの補助溝を形成しないことが好ましい。

本発明において、第二主溝２の中心位置とタイヤ赤道線ＣＬとの間隔Ｗ２をそれぞれ接地幅Ｗの２５〜４０％、好ましくは３０〜３８％に設定するとよい。これにより、左右の第二陸部１２、１２の剛性が適正化されて、ウェット路面での操縦安定性とスノー性能とを高いレベルで両立させることができる。

さらに好ましくは、第一主溝１、１及び第二主溝２、２の両壁を、図１及び図２に示すように、タイヤ幅方向に突出する鋸刃状に形成するとよい。ここで、鋸刃状の突出幅を主溝の幅の８〜１５％に設定するとよい。これにより、第一主溝１及び第二主溝２における排水性を損なうことなしに、各陸部におけるエッジ効果を増強させることができるので、スノー性能を確実に向上させることができる。

このように第一主溝１、１及び第二主溝２、２の両壁を鋸刃状に形成した場合には、上述する（Ｐ² ＋Ａ² ）^1/2 の算定に際しては、第二陸部１２の幅Ａとして、図２に示すように、第一主溝１と第二主溝２との両壁における鋸刃状に突出した先端同士を結ぶ最小の幅が適用される。

本発明において、第三陸部１３、１３における第二主溝１２、１２と接地端Ｂ、Ｂとの間を、図１に示すように、タイヤ周方向に連続的に延在するリブ構造に形成するとよい。これにより、第三陸部１３、１３における接地幅Ｗ内の陸部の剛性が確保されて、ウェット路面での操縦安定性を高いレベルで向上させることができる。

さらに好ましくは、第二主溝１２、１２と接地端Ｂ、Ｂとの間を始点として接地端Ｂ、Ｂを跨りタイヤ幅方向外側に延びるラグ溝６、６を形成し、ラグ溝６の内側端末を接地幅Ｗ内に位置させて、これらラグ溝６、６の接地端Ｂ、Ｂにおけるタイヤ周方向に対する傾斜角度を８５〜９５°に設定するとよい。これにより、第三陸部１３、１３におけるタイヤ幅方向に延びる溝成分を確保することができるので、スノー性能を一層高いレベルで向上させることができる。

上述する場合には、ラグ溝６の幅を上述するサブ溝３のピッチ長Ｐの１０〜１５％に設定するとよい。さらに、図１に示す接地幅Ｗ内に突出するラグ溝６の長さＷ３を１４〜１８ｍｍ程度に設定するとよい。これにより、ウェット路面での操縦安定性とスノー性能とを高いレベルで両立させることができる。

タイヤサイズをＰ２６５／７０Ｒ１７ １１３Ｓ、トレッドパターンを図１（Ｗ１／Ｗ＝０．１２）として、第二陸部におけるサブ溝の仕様（サブ溝の有無、平面視形状、長さＬ、平均ピッチ長さＰ、Ｌ／Ｐの値、（Ｐ² ＋Ａ² ）^1/2 の値）及びサイプブロックの有無、主溝両壁の鋸刃形状の有無、を表１のように異ならせて本発明タイヤ（実施例１〜３）及び比較タイヤ（比較例１〜４）を作製した。

これら７種類のタイヤについて、以下の評価方法により、ウエット路面での操縦安定性及びスノー制動性能を評価すると共に、併せて騒音性能を評価し、その結果を比較例３を１００とする指数により表１に併記した。数値が大きいほど優れていることを示す。

〔ウエット路面での操縦安定性（表１において、操縦安定性という）〕
各タイヤをリムサイズ１７×８．０Ｊのホイールに組み付けて排気量６０００ｃｃクラスのＳＵＶ車両の前後輪に装着し、空気圧２１０ｋＰａとして、水深約１．５ｍｍのウエット路面を速度４０〜１００ｋｍ／ｈにて走行したときの操縦安定性を熟練したテストドライバーのフィーリングにより評価を行った。

〔スノー制動性能（表１において、スノー性能という）〕
各タイヤをリムサイズ１７×８．０Ｊのホイールに組み付けて排気量６０００ｃｃクラスのＳＵＶ車両の前後輪に装着し、空気圧２１０ｋＰａとして、雪上路面上を４０ｋｍ／ｈの走行状態から制動し、完全に停止するまでの制動距離を測定した。ここで、この測定に際しては、各タイヤ毎に制動距離の測定を５回行い、最大値及び最小値を除外した３つの測定値の平均値を求めるようにした。

〔騒音性能〕
各タイヤをリムサイズ１７×８．０Ｊのホイールに組み付けて排気量６０００ｃｃクラスのＳＵＶ車両の前後輪に装着し、空気圧２１０ｋＰａとして、アスファルト路面からなるテストコースを速度４０〜８０ｋｍ／ｈにて走行したときの周波数３１．５〜２５００Ｈｚ域における車内騒音を車内中央に設置したマイクロフォンにより測定した。

表１より、本発明タイヤは、比較タイヤに比してウエット路面での操縦安定性とスノー制動性能とがバランスよく向上しており、さらに騒音性能についても改善されていることがわかる。なお、第二陸部にサブ溝を形成しなかった比較例１は、騒音性能が良好であるものの、ウエット路面での操縦安定性及びスノー制動性能が低下していることを確認した。また、サブ溝の平均ピッチ長さに対してサブ溝の長さを大きくし過ぎた比較例４は、第二陸部の剛性が不足したために、ウエット路面での操縦安定性が低下した。

本発明の実施形態による空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す一部展開図である。 図１のトレッドパターンの要部を示す拡大図である。 本発明の他の実施形態による図１に相当する一部展開図である。

符号の説明

１ 第一主溝
２ 第二主溝
３ サブ溝
６ ラグ溝
８ 閉塞サイプ
９ サイプブロック
１０ トレッド面
１１ 第一陸部
１２ 第二陸部
１３ 第三陸部
Ａ 第二陸部の幅
Ｌ サブ溝の長さ
Ｐ サブ溝のピッチ長さ
ＣＬ タイヤ赤道線
Ｗ 接地幅

Claims (7)

1. トレッド面のタイヤ赤道線を挟む両側にそれぞれタイヤ周方向に延びる一対の第一主溝及び第二主溝を形成し、該トレッド面にタイヤ周方向に延びる５本の陸部を形成すると共に、該５本の陸部にそれぞれタイヤ赤道線を挟んで点対称又は線対称となるトレッドパターンを形成した空気入りタイヤにおいて、
   前記第一主溝の中心位置とタイヤ赤道線との間隔をそれぞれ接地幅Ｗの５〜１８％にすると共に、これら第一主溝とその両側に位置する前記第二主溝とにより区画された左右の第二陸部に、タイヤ周方向に間隔をおいて、それぞれ前記第二主溝から前記第一主溝に向けてタイヤ幅方向に傾斜して延び、かつ前記第一主溝側で反対方向に屈曲して陸部内で終端する複数のサブ溝を形成し、これらサブ溝の中心線の長さＬを該サブ溝のタイヤ周方向におけるピッチ長Ｐの１．２５〜１．７５倍にし、かつ前記長さＬと前記ピッチ長Ｐ及び前記第二陸部の幅Ａとの関係をＬ≧（Ｐ² ＋Ａ² ）^1/2 にした空気入りタイヤ。
2. 前記第二陸部における前記第二主溝と前記サブ溝の屈曲部との間に、前記第二主溝から延びる閉塞サイプによりサイプブロックを形成した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第一主溝により区画された第一陸部をタイヤ周方向に連続して延びるリブ構造に形成した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第二主溝の中心位置とタイヤ赤道線との間隔をそれぞれ接地幅Ｗの２５〜４０％にした請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第一主溝及び第二主溝の両壁をタイヤ幅方向に突出する鋸刃状に形成した請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記第二主溝と接地端との間をタイヤ周方向に連続的に延在するリブ構造に形成した請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記第二主溝と接地端との間から接地端を跨りタイヤ幅方向外側に延びるラグ溝を形成し、該ラグ溝の接地端におけるタイヤ周方向に対する傾斜角度を８５〜９５°にした請求項６に記載の空気入りタイヤ。

Images