JP5249666B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ周方向に沿って直線状に延びる主溝と、主溝に隣接し、トレッド幅方向外側に設けられるショルダー陸部とを備える空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤでは、トレッドの中央部及びショルダー部が均一に摩耗せずに、中央部またはショルダー部の一方がより多く摩耗する偏摩耗が発生する場合がある。そこで、偏摩耗を抑制する様々な方法が用いられている。

例えば、標準リムに組み付けられた空気入りタイヤをJATMAによって規定される空気圧負荷能力対応表における中心空気圧に設定し、中心空気圧における最大荷重の８０％の荷重を掛けたときのトレッドの接地形状に基づいて規定される「矩形率」を７５％以上とする方法が知られている（例えば、特許文献１）。矩形率７５％以上とすることによって、ショルダー部の偏摩耗、具体的には、陸部の踏み込み側と蹴り出し側とで高低差が生じる、いわゆるヒール＆トー摩耗が抑制される。
特許第３３７１０３８号公報（第２−３頁、第２図）

ところで、近年、安全装備の拡充などに伴って空気入りタイヤが装着される車両（乗用自動車など）の重量が増加している。また、車両の高性能化に伴って空気入りタイヤの偏平化がさらに進んでいる。このような状況では、空気入りタイヤ、特にショルダー部に負担が掛かり易く、上述したような矩形率の調整による偏摩耗の抑制では、必ずしも充分な効果が得られない問題があった。

そこで、本発明は、トレッドの剛性を保ちつつ、ショルダー部の偏摩耗を効果的に抑制することができる空気入りタイヤの提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、タイヤ周方向（タイヤ周方向Ｒ）に沿って直線状に延びる主溝（例えば、主溝５０）と、主溝に隣接し、トレッド幅方向外側に設けられるショルダー陸部（例えば、陸部６０）とを備える空気入りタイヤ（空気入りタイヤ１）であって、ショルダー陸部に形成され、主溝に連なるとともに、ショルダー陸部のトレッド幅方向外側の端部であるショルダー端部（ショルダー端部Ｓ１）よりも主溝側において終端する第１終端部（横溝端部１０ａ）を有する第１横溝（例えば、横溝１０）と、ショルダー陸部に形成され、ショルダー端部において開口するとともに、主溝よりもショルダー端部側において終端する第２終端部（溝端部２０ａ）を有する第２横溝と、ショルダー陸部に形成されるサイプ（例えば、サイプ３０）とが形成され、第１終端部は、第２終端部よりも主溝側に位置し、サイプは、サイプの一端部（例えば、サイプ端部３０ａ）が第２終端部よりもショルダー端部側において終端するとともに、サイプの他端部（例えば、サイプ端部３０ｂ）が主溝に連なる形状、またはサイプの一端部(例えば、サイプ端部４４ａ)がショルダー端部において開口するとともに、サイプの他端部（例えば、サイプ端部４４ｂ）が第１終端部よりも主溝側において終端することを要旨とする。

このような空気入りタイヤによれば、ショルダー陸部には、主溝に連なる第１横溝と、ショルダー端部に開口する第２横溝と、主溝に連なり、サイプの一端部が第２終端部よりもショルダー端部側において終端するサイプとが形成される。これにより、ショルダー陸部は、タイヤ周方向に対して、ジグザグ状に連続するため、空気入りタイヤが転動する際、トレッド幅方向Ｗにおいて、ショルダー陸部の一部に負荷が集中することを抑制することができる。従って、このような空気入りタイヤは、トレッドの剛性を保ちつつ、ショルダー陸部の偏摩耗を効果的に抑制することができる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、第１横溝は、タイヤ周方向に沿って複数形成され、サイプは、互いに隣接する第１横溝の間に形成されることを要旨とする。

本発明の第3の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、第１横溝と第２横溝とは、タイヤ周方向において交互に形成され、サイプは、互いに隣接する第１横溝と第２横溝との間に形成されることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第３の特徴に係り、サイプは、複数形成されることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第１乃至４の特徴の何れかに係り、第２横溝のタイヤ周方向に沿った溝幅（横溝幅２０ｗ）は、第１横溝（横溝幅１０ｗ）のタイヤ周方向に沿った溝幅よりも広いことを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、本発明の第１乃至５の特徴の何れかに係り、第１横溝の延在方向と、前記第２横溝の延在方向とは、略同一であることを要旨とする。

本発明の第７の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、第１横溝及び第２横溝は、ショルダー陸部の平面視において、トレッド幅方向に沿った直線に対して傾いていることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、トレッドの剛性を保ちつつ、ショルダー部の偏摩耗を更に効果的に抑制することができる空気入りタイヤを提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の第1実施形態、第2実施形態、その他の実施形態を説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［第１実施形態］
第１実施形態においては、（１）空気入りタイヤの構成、（２）陸部の詳細構成、（３）比較評価、（４）作用・効果について説明する。

（１）空気入りタイヤの構成
図１は、本実施形態において空気入りタイヤ１を構成するトレッドの展開図である。空気入りタイヤ１におけるトレッド表面に形成される各部位について説明する。具体的には、（１．１）主溝、（１．２）陸部について説明する。

（１．１）主溝
空気入りタイヤ１は、トレッド表面に、タイヤ周方向Ｒに沿って、直線状に延びる主溝１２０、主溝５０を備える。

具体的には、主溝１２０は、タイヤの赤道線ＣＬからトレッド幅方向Ｗ外側に設けられる。

また、主溝５０は、主溝１２０からタイヤのトレッド幅方向Ｗ両外側に設けられる。

（１．２）陸部
空気入りタイヤ１は、主溝に隣接する陸部１００、陸部１３０、陸部６０を備える。

（１．２．１．）陸部１００
陸部１００は、主溝１２０に隣接し、トレッド幅方向Ｗにおいて、主溝１２０の赤道線ＣＬ側に設けられる。また、陸部１００には、主溝１２０に開口する横溝１１０が形成される。

（１．２．２．）陸部１３０
陸部１３０は、主溝１２０及び主溝５０に隣接する。また、陸部１３０には、一端を主溝１２０、他端を主溝５０に開口する横溝１４０と、主溝５０に開口する横溝１５０とが形成される。

（１．２．３．）陸部６０
陸部６０は、主溝５０に隣接し、トレッド幅方向Ｗにおいて、主溝５０の外側に設けられる。また、タイヤの赤道線ＣＬを境にして反対側へは、陸部６１が設けられる。

陸部６０において、主溝５０の端部からショルダー端部Ｓ１までの領域が、空気入りタイヤが転動する際接地する。同様にして、陸部６１において、主溝５１の端部からショルダー端部Ｓ２までの領域が、空気入りタイヤが転動する際接地する。つまり、空気入りタイヤ１は、ショルダー端部Ｓ１からショルダー端部Ｓ２までの領域が、空気入りタイヤが転動する際接地する。

陸部６０には、横溝１０、横溝２０、サイプ３０、サイプ４０がタイヤ周方向Ｒに沿って複数形成される。具体的には、複数の横溝１０、横溝２０、サイプ３０、サイプ４０は、タイヤ周方向Ｒに沿って周期的に交互に形成される。

陸部６０において、空気入りタイヤが転動する際接地する領域を連続線T１、T２として、示す。

なお、第１実施形態においては、タイヤの赤道線ＣＬを境に、ショルダー端部Ｓ１側についての構成を説明した。赤道線ＣＬからショルダー端部Ｓ２側の構成は、上述した構成と同様であるため、ここでの詳細の説明は省略する。

（２）陸部６０の詳細構成
次に、陸部６０の詳細構成について、説明する。具体的には、（２．１）横溝１０、（２．２）横溝２０、（２．３）サイプ３０、（２．４）サイプ４０の詳細構成について、図２を用いて説明する。図２は、空気入りタイヤ１を構成するトレッドにおいて、陸部６０を拡大した展開図を示す。

（２．１）横溝１０
横溝１０は、陸部６０に形成され、主溝５０に連なる。

横溝１０は、主溝５０側において終端する横溝端部１０ａを有する。

横溝端部１０ａは、溝端部２０ａ（後述）よりも主溝５０側に位置する。

横溝１０の溝幅である横溝幅１０ｗは、タイヤ周方向ＲＲに沿った横溝１０の幅を示す。

横溝１０は、陸部６０の平面視において、トレッド幅方向Ｗに沿った直線に対して傾いている。トレッド幅方向Ｗに沿った直線に対する横溝１０の傾きを傾斜角θ_１０と示す。

（２．２）横溝２０
横溝２０は、陸部６０に形成され、ショルダー端部Ｓ１において開口する。横溝２０は、トレッド幅方向に添って延びるラグ溝である。横溝１０と横溝２０とは、タイヤ周方向Ｒにおいて交互に形成される。

横溝２０は、主溝５０よりもショルダー端部Ｓ１側において終端する溝端部２０ａを有する。溝端部２０ａは、横溝端部１０ａよりもショルダー端部Ｓ１側に位置する。

横溝２０の溝幅である横溝幅２０ｗは、タイヤ周方向Ｒに沿った横溝２０の幅を示す。横溝幅２０ｗは、横溝幅１０ｗよりも広い。

横溝２０は、陸部６０の平面視において、トレッド幅方向Ｗに沿った直線に対して傾いている。トレッド幅方向Ｗに沿った直線に対する横溝２０の傾きを傾斜角θ_２０と示す。

（２．３）サイプ３０
陸部６０には、複数のサイプが形成される。具体的には、陸部６０には、サイプ３０及びサイプ４０が互いに隣接する横溝１０と横溝２０との間に形成される。

サイプ３０は、サイプ端部３０ａ（一端部）及びサイプ端部３０ｂ（他端部）を有する。

サイプ端部３０ａは、溝端部２０ａよりもショルダー端部Ｓ１側において終端する。

サイプ端部３０ｂは、主溝５０に連なっている。

（２．４）サイプ４０
サイプ４０は、サイプ端部４０ａ（一端部）及びサイプ端部４０ｂ（他端部）を有する。

サイプ端部４０ａは、溝端部２０ａよりもショルダー端部Ｓ１側において終端する。

サイプ端部４０ｂは、主溝５０に連なっている。

（３）比較評価
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の比較例及び実施例に係る空気入りタイヤを用いて行った比較評価について説明する。具体的には、（３．１）評価方法、（３．２．）評価結果について説明する。なお、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。

（３．１）評価方法
表１に示す３種類の空気入りタイヤを用いて、摩耗ドラム試験、新品時の乗り心地及びロードノイズ試験により、ヒール＆トー摩耗、乗り心地、ロードノイズについて評価を行った。摩耗ドラム試験、新品時の乗り心地及びロードノイズ試験の詳細を表２に示す。

空気入りタイヤに関するデータは、以下に示す条件の空気入りラジアルタイヤにおいて測定された。

・タイヤサイズ ：２１５／５５Ｒ１７ ９３Ｖ

比較例１及び２で用いた空気入りタイヤのトレッドの展開図を図３に示す。

図３に示すように、比較例１及び２の空気入りタイヤは、実施例の空気入りタイヤと比較して、陸部１６０の構成が異なる。具体的には、陸部１６０には、ショルダー端部Ｓ１において開口する横溝１７０と、ショルダー端部Ｓ１において開口し、主溝５０に連通する横溝１８０とが形成される。つまり、比較例１及び２の空気入りタイヤは、横溝１８０を陸部１６０に備える点で、実施例の空気入りタイヤと異なる。

新品時の乗り心地及びロードノイズ試験については、各評価の最高評価を１００として、指数化して評価した。なお、「矩形率」は、標準リムに組み付けられた空気入りタイヤをJATMAによって規定される空気圧負荷能力対応表における中心空気圧に設定し、中心空気圧における最大荷重の８０％の荷重を掛けたときのトレッドの接地形状に基づいて規定される。

（３．２．）評価結果
各空気入りタイヤの評価結果について、表３を参照しながら説明する。

この結果、実施例に係る空気入りタイヤ１は、比較例１及び比較例２に係る空気入りタイヤと比べて、乗り心地及びロードノイズ試験で略同等の評価を得つつ、ヒール＆トー摩耗が略半減していることが分かる。

（４）作用・効果
以上説明したように、本実施形態によれば、陸部６０には、主溝５０に連なる横溝１０と、ショルダー端部Ｓ１に開口する横溝２０と、主溝５０に連なり、サイプ端部３０ａが溝端部２０ａよりもショルダー端部Ｓ１側において終端するサイプ３０とが形成される。これにより、陸部６０は、タイヤ周方向Ｒに対して、ジグザグ状に連続するため、空気入りタイヤ１が転動する際、トレッド幅方向Ｗにおいて、サイプ３０の一部に負荷が集中することを抑制することができる。従って、このような空気入りタイヤ１は、トレッドの剛性を保ちつつ、陸部６０の偏摩耗を効果的に抑制することができる。

陸部６０は、空気入りタイヤ１が転動する際、横溝及びサイプの有無により、負荷がかかる領域が連続線Ｔ１のように変わるため、陸部６０の一部に負荷が集中することを抑制することができる。

本実施形態では、横溝端部１０ａは、溝端部２０ａよりも主溝５０側に位置するため、トレッド幅方向において、横溝端部１０ａと溝端部２０ａとの間には、所定の距離が設けられる。従って、横溝１０及び横溝２０により極点に陸部６０の剛性が低下することを抑制することができる。

本実施形態では、サイプ３０は、互いに隣接する横溝１０の間に形成され、主溝５０に連なるため、トレッド幅方向において陸部６０の主溝５０側の剛性を低下させる。つまり、トレッド幅方向において、陸部６０のショルダー端部Ｓ１側の剛性を維持しつつ、主溝５０側の剛性を低下させるため、陸部６０の剛性のバランスを更に向上させる。従って、空気入りタイヤ１は、陸部６０の陸部６０の偏摩耗を更に効果的に抑制することができる。

本実施形態では、横溝１０と、横溝２０とは、タイヤ周方向Ｒにおいて交互に形成され、更に、サイプ３０は、互いに隣接する横溝１０と横溝２０との間に形成されるため、陸部６０は、連続線T１のように、タイヤ周方向Ｒに対して、いわゆるジグザグ状（交互に曲がった形状）に、連続して設けられる。このため、空気入りタイヤ１は、陸部６０の一部に負荷が集中することを更に抑制することができる。

また、陸部６０には、複数のサイプ（サイプ３０及びサイプ４０）が、互いに隣接する横溝１０と横溝２０との間に形成されるため、陸部６０の剛性を低下させる領域を複数備えることができる。このため、空気入りタイヤ１は、陸部６０の剛性のバランスを更に向上させることができる。

［第２実施形態］
上述した第１実施形態では、陸部６０において、横溝１０及び横溝２０が、タイヤ周方向Ｒにおいて、交互に形成されることで、陸部６０の一部に負荷が集中することを抑制していた。

第２実施形態では、陸部６２において、横溝１２の延在方向と、横溝２２の延在方向とを略同一とする構成について説明する。

なお、以下の第２実施形態においては、第１実施形態と異なる点を主に説明し、重複する説明を省略する。

第２実施形態では、図４に示す陸部６２において、横溝１２の延在方向である横溝延在方向Dは、横溝２２の延在方向と、略同一である。

また、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、第１サイプ３２及び第２サイプ４２が、主溝５２に連通し、陸部６２に形成される。つまり、陸部６２は、空気入りタイヤが転動する際、横溝及びサイプの有無により、負荷がかかる領域が連続線T３のように変わる。

[その他の実施形態]
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

上述した第１実施形態では、陸部６０において、互いに隣接する横溝１０と横溝２０との間に複数のサイプが形成されるが、サイプの配置は、これに限られない。サイプの配置について、以下、図５及び図６を用いて説明する。

図５及び図６は、その他の実施形態に係る空気入りタイヤを構成するのトレッドにおいて、ショルダー陸部を拡大した展開図である。

図５に示すように、陸部６３において、互いに隣接する横溝１３と横溝２３との間には、主溝５３に連なるサイプ３３が、少なくとも一つ形成されていればよい。

サイプ３３は、サイプ端部３３ａ及びサイプ端部３３ｂを有する。具体的には、サイプ３３は、サイプ端部３３ａが、横溝端部２３ａよりもショルダー端部Ｓ１側において終端するとともに、サイプ端部３３ｂが主溝５３に連なる形状である。

また、図６に示すように、陸部６４において、主溝５４に連なるサイプ３４と、ショルダー端部Ｓ１において開口するサイプ４４とが、形成されていてもよい。

サイプ４４は、サイプ端部４４ａ及びサイプ端部４４ｂを有する。具体的には、サイプ４４は、サイプ端部４４ａが、ショルダー端部Ｓ１で開口するとともに、サイプ端部４４ｂが第１横溝端部３４ａよりも主溝５４側において終端する形状である。

陸部６４は、第１横溝１４、第２横溝２４、サイプ３４に加えて、サイプ４４が形成されることで、陸部６４のトレッド幅方向Ｗの両端において、サイプが形成される。これにより、ショルダー陸部６４は、空気入りタイヤが転動する際、負荷がかかる領域が連続線T５のように更に大きく曲がるようになるため、ショルダー陸部６４の一部に負荷が集中することを更に抑制することができる。

上述した第１実施形態では、横溝１０、横溝２０、サイプ３０、サイプ４０が、略同一方向に沿って形成されているが、例えば、横溝１０、横溝２０、サイプ３０、サイプ４０が、それぞれ全く異なる方向に延在するように形成されていても構わない。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤを構成するトレッドの展開図である。 本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤを構成するトレッドの展開図の一部拡大図である。 本発明の比較例に係る空気入りタイヤを構成するトレッドの展開図である。 本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤを構成するトレッドの展開図の一部拡大図である。 本発明のその他の実施形態に係る空気入りタイヤを構成するトレッドの展開図の一部拡大図である。 本発明のその他の実施形態に係る空気入りタイヤを構成するトレッドの展開図の一部拡大図である。

符号の説明

１…空気入りタイヤ、 １０、１２、１３、１４、２０、２２、２３、２４…横溝、１０ａ…横溝端部
１０ｗ…横溝幅、２０ａ、２３ａ…横溝端部、２０ｗ…横溝幅、
３０、３２、３３、３４、４０、４２、４４…サイプ
３０ａ、３０ｂ、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、４０ａ、４０ｂ、４４ａ、４４ｂ…サイプ端部、
５０、５２、５３、５４、１２０…主溝 ６０、６１、６２、６３、６４、１００、１３０、１６０…陸部、
１１０、１４０、１５０、１７０、１８０…横溝、

Claims (7)

1. タイヤ周方向に沿って直線状に延びる主溝と、
   前記主溝に隣接し、トレッド幅方向外側に設けられるショルダー陸部とを備える空気入りタイヤであって、
   前記ショルダー陸部に形成され、前記主溝に連なるとともに、前記ショルダー陸部のトレッド幅方向外側の端部であるショルダー端部よりも前記主溝側において終端する第１終端部を有する第１横溝と、
   前記ショルダー陸部に形成され、前記ショルダー端部において開口するとともに、前記主溝よりも前記ショルダー端部側において終端する第２終端部を有する第２横溝と、
   前記ショルダー陸部に形成されるサイプとを備え、
   前記第１終端部は、前記第２終端部よりも前記主溝側に位置し、
   前記サイプは、前記サイプの一端部が前記第２終端部よりも前記ショルダー端部側において終端するとともに、前記サイプの他端部が前記主溝に連なる形状、または、前記サイプの一端部が前記ショルダー端部において開口するとともに、前記サイプの他端部が前記第１終端部よりも前記主溝側において終端する形状を有しており、
   前記ショルダー陸部は、前記第１横溝、前記第２横溝及び前記サイプが形成されておらず、前記タイヤ周方向に沿ってジグザク形状で連続する陸部を有する空気入りタイヤ。
2. 前記第１横溝は、タイヤ周方向に沿って複数形成され、
   前記サイプは、互いに隣接する前記第１横溝の間に形成される請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第１横溝と前記第２横溝とは、タイヤ周方向において交互に形成され、
   前記サイプは、互いに隣接する前記第１横溝と前記第２横溝との間に形成される請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記サイプは、複数形成される請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第２横溝のタイヤ周方向に沿った溝幅は、前記第１横溝のタイヤ周方向に沿った溝幅よりも広い請求項１乃至４の何れか一項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記第１横溝の延在方向と、前記第２横溝の延在方向とは、略同一である請求項１乃至５の何れか一項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記第１横溝及び前記第２横溝は、前記ショルダー陸部の平面視において、トレッド幅方向に沿った直線に対して傾いている請求項６に記載の空気入りタイヤ。

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