JP5333471B2

JP5333471B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5333471B2
Application number: JP2011018399A
Authority: JP
Inventors: 剛八重樫; 拓実森戸
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2031-01-31
Also published as: WO2012105425A1; EP2671731A4; JP2012158233A; EP2671731A1

Description

本発明は、ラリー用タイヤとして好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ターマック路面（舗装路）及びグラベル路面（非舗装路）において優れた走行性能を発揮することを可能にした空気入りタイヤに関する。

ダートレースに使用される不整地走行用の空気入りタイヤとして、トレッド部に深い溝で区画された多数のブロックを配置し、これらブロックに基づいてトラクション性能を確保するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

これに対して、ターマック路面とグラベル路面とが混在するようなコースで行われるラリーに使用される空気入りタイヤにおいては、トレッド部に両端が閉止した複数本の両端閉止溝を設けたトレッドパターンが採用され、両端閉止溝に基づくエッジ効果を享受しながら、トレッド部の溝面積を必要最小限に抑えることでトレッド部の剛性を確保するようにしている。

図６は従来のラリー用の空気入りタイヤのトレッドパターンを例示するものである。図６に示すように、トレッド部１１にはタイヤ幅方向に対して傾斜しながら直線状に延びて両端が閉止した複数本の両端閉止溝１２が形成されている。これら両端閉止溝１２はタイヤ周方向に所定の間隔で配列されて６列の溝列を形成している。また、上記空気入りタイヤは回転方向が指定されていて、各両端閉止溝１２がタイヤ赤道Ｅ側からタイヤ幅方向外側に向かってタイヤ周方向の一方側（タイヤ回転方向とは反対側）に傾斜している。

上述した従来のラリー用の空気入りタイヤは、トラクション性能、ブレーキング性能及びコーナリング性能について良好な評価が得られている。しかしながら、車両の高性能化に伴って走行性能の更なる向上が求められているが、上記トレッドパターンでは十分に対応することができないのが現状である。

特開２０１０−１５５５０３号公報

本発明の目的は、ターマック路面及びグラベル路面において優れた走行性能を発揮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、トレッド部にタイヤ幅方向に延びて両端が閉止した複数本の両端閉止溝をタイヤ周方向に所定の間隔で配列してなる少なくとも３列の溝列を備え、タイヤ赤道上に前記両端閉止溝からなる１列の溝列を配置し、該タイヤ赤道上の溝列の両側にそれぞれ前記両端閉止溝からなる少なくとも１列の溝列を配置すると共に、タイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝をその端部同士がタイヤ周方向に重なるように配置し、各両端閉止溝にそのタイヤ幅方向の長さの５０％〜９０％を占める直線部と該両端閉止溝の端部にて前記直線部に対して屈曲した屈曲部とを設け、各両端閉止溝の直線部をタイヤ幅方向に対して１０度〜４５度の角度で傾斜させ、各両端閉止溝の屈曲部の曲率半径を該両端閉止溝の溝幅の２倍以下にしたことを特徴とするものである。

本発明者は、ターマック路面及びグラベル路面での走行性能について鋭意研究した結果、トレッド部における両端閉止溝の配置と該両端閉止溝の形状を規定することにより、トレッド部の剛性を十分に確保しながら、トラクション性能に寄与する両端閉止溝のエッジ成分を効果的に増加させることが可能であることを知見し、本発明に至ったのである。

即ち、本発明では、トレッド部にタイヤ幅方向に延びて両端が閉止した複数本の両端閉止溝をタイヤ周方向に所定の間隔で配列してなる少なくとも３列の溝列を設け、タイヤ赤道上に両端閉止溝からなる１列の溝列を配置し、その両側にそれぞれ両端閉止溝からなる少なくとも１列の溝列を配置すると共に、タイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝をその端部同士がタイヤ周方向に重なるように配置し、各両端閉止溝に所定の長さを持つ直線部と屈曲部とを設けたことにより、トラクション性能に寄与する両端閉止溝のエッジ成分を効果的に増加させ、しかもトレッド部の剛性を十分に確保することができる。これにより、ターマック路面及びグラベル路面での走行性能を従来よりも向上することができる。

本発明において、各両端閉止溝の直線部をタイヤ幅方向に対して１０度〜４５度の角度で傾斜させる。これにより、ターマック路面及びグラベル路面でのトラクション性能、ブレーキング性能及びコーナリング性能を向上することができる。

タイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝は互いにタイヤ周方向にずれた位置に配置することが好ましい。これにより、トレッド部の剛性を高めて特にターマック路面での走行性能を向上することができる。

タイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝の直線部はタイヤ幅方向に対して互いに反対方向に傾斜させることが好ましい。これにより、両端閉止溝の種々の方向へのエッジ成分がトレッド部に分散し、接地面内に種々の方向へのエッジ成分が混在するようになるため、ターマック路面及びグラベル路面でのトラクション性能、ブレーキング性能及びコーナリング性能を向上することができる。特に、タイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝の直線部同士がなす角度は９０度〜１６０度にすることが好ましい。

各両端閉止溝の屈曲部の曲率半径は該両端閉止溝の溝幅の２倍以下にする。これにより、両端閉止溝のエッジ成分を効果的に増加させ、ターマック路面及びグラベル路面での走行性能を向上することができる。

本発明では、両端閉止溝からなる全ての溝列において両端閉止溝を同一ピッチ数及び同一間隔で配置し、更に両端閉止溝からなる溝列のトレッド部における配列数を５列とすることが好ましい。このようなトレッドパターンを採用することにより、ターマック路面及びグラベル路面において良好な走行性能を発揮することができる。

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を示す展開図である。図１の空気入りタイヤのトレッドパターンの要部を拡大して示す平面図である。図２のＸ−Ｘ矢視断面図である。両端閉止溝の種々の形態を示し、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ両端閉止溝の端部を示す平面図である。両端閉止溝の種々の形態を示し、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ両端閉止溝の全体を示す平面図である。従来の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。

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を示し、図２〜図３はその要部を示すものである。この空気入りタイヤはラリー用タイヤである。

図１に示すように、トレッド部１にはタイヤ幅方向に延びて両端が閉止した複数本の両端閉止溝２が形成されている。これら両端閉止溝２はタイヤ周方向に所定の間隔で配列されて５列の溝列２１，２２，２３，２４，２５を形成している。より具体的には、タイヤ赤道Ｅ上にはタイヤ周方向に並んだ複数本の両端閉止溝２からなる１列の溝列２３が配置され、溝列２３よりもタイヤ幅方向の一方側にはタイヤ周方向に並んだ複数本の両端閉止溝２からなる２列の溝列２１，２２が配置され、溝列２３よりもタイヤ幅方向の他方側にはタイヤ周方向に並んだ複数本の両端閉止溝２からなる２列の溝列２４，２５が配置されている。溝列２１〜２５のうちタイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝２はその端部同士がタイヤ周方向に重なるように配置されている。

各両端閉止溝２は、直線状に延長する直線部２ａと、両端閉止溝２の端部にて直線部２ａに対して屈曲した屈曲部２ｂとから構成されている。図２に示すように、直線部２ａのタイヤ幅方向の長さＬ１は両端閉止溝２のタイヤ幅方向の長さＬ０の５０％〜９０％を占めている。図３に示すように、両端閉止溝２の溝幅Ｗは５ｍｍ〜１０ｍｍに設定され、その溝深さＤは３ｍｍ〜８ｍｍに設定されている。また、トレッド表面の法線方向に対する両端閉止溝２の内壁面の傾斜角度θは１５度〜４５度に設定されている。両端閉止溝２の溝幅Ｗ、溝深さＤ、内壁面の傾斜角度θは上記範囲とすることが好ましいものの、これに限定されるものではない。

このように構成される空気入りタイヤでは、トレッド部１にタイヤ幅方向に延びて両端が閉止した複数本の両端閉止溝２をタイヤ周方向に所定の間隔で配列してなる溝列２１〜２５を設け、タイヤ赤道Ｅ上に両端閉止溝２からなる１列の溝列２３を配置し、その両側に両端閉止溝２からなる溝列２１，２２，２４，２５を配置すると共に、溝列２１〜２５のうちタイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝２をその端部同士がタイヤ周方向に重なるように配置し、各両端閉止溝２に所定の長さＬ１を持つ直線部２ａと屈曲部２ｂとを設けたことにより、トラクション性能に寄与する両端閉止溝２のエッジ成分を効果的に増加させ、しかもトレッド部１のパターンに基づく剛性を十分に確保することができる。これにより、ターマック路面及びグラベル路面での走行性能を従来よりも向上することができる。

ここで、各両端閉止溝２の直線部２ａのタイヤ幅方向の長さＬ１は両端閉止溝２のタイヤ幅方向の長さＬ０の５０％〜９０％に設定されているが、直線部２ａの長さＬ１が両端閉止溝２の長さＬ０の５０％未満であると直線部２ａに基づく力強いエッジ効果が十分に得らないため両端閉止溝２を長くする必要があり、逆に９０％を超えるとエッジ成分を増加させる効果が十分に得られない。そのため、直線部２ａの長さＬ１が上記範囲から外れると、トレッド部１の剛性を維持しながら両端閉止溝２のエッジ成分を効果的に増加させることができず、走行性能の改善効果が低下する。また、このような構成を有する両端閉止溝２からなる溝列２３をタイヤ赤道Ｅ上に配置することはトラクション性能の改善に大きく寄与する。

上記空気入りタイヤにおいて、各両端閉止溝２の直線部２ａはタイヤ幅方向に対して傾斜するように配置されている。図２に示すように、両端閉止溝２の直線部２ａのタイヤ幅方向に対する角度αは１０度〜４５度に設定されている。これにより、ターマック路面及びグラベル路面でのトラクション性能、ブレーキング性能及びコーナリング性能を向上することができる。この角度αが１０度未満であると横方向の力に対するエッジ成分が不足し、逆に４５度を超えると縦方向の力に対するエッジ成分が不足する。

例えば、ショルダー側の溝列２１，２５では両端閉止溝２の直線部２ａのタイヤ幅方向に対する角度αを１５度とし、センター側の溝列２２，２３，２４では両端閉止溝２の直線部２ａのタイヤ幅方向に対する角度αを３０度とすることができる。このようにセンター側の溝列２２，２３，２４での角度αをショルダー側の溝列２１，２５での角度αをよりも大きく設定することは走行性能の改善において有利である。

上記空気入りタイヤにおいて、溝列２１〜２５のうちタイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝２は互いにタイヤ周方向にずれた位置に配置されている。より具体的には、溝列２１〜２５のうち任意の溝列に含まれる両端閉止溝２はその隣の溝列に含まれる両端閉止溝２の相互間に配置されている。このように両端閉止溝２を分散させることにより、トレッド部１の剛性を高めて特にターマック路面での走行性能を向上することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、溝列２１〜２５のうちタイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝２の直線部２ａはタイヤ幅方向に対して互いに反対方向に傾斜している。これにより、両端閉止溝２の種々の方向へのエッジ成分がトレッド部１に分散し、接地面内に種々の方向へのエッジ成分が混在するようになるため、ターマック路面及びグラベル路面でのトラクション性能、ブレーキング性能及びコーナリング性能を向上することができる。

ここで、図２に示すように、タイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝２の直線部同士がなす角度βは９０度〜１６０度であると良い。この角度βが９０度未満であると縦方向の力に対するエッジ成分が不足し、逆に１６０度を超えると横方向の力に対するエッジ成分が不足する。

各両端閉止溝２の屈曲部２ｂの曲率半径Ｒは両端閉止溝２の溝幅Ｗの２倍以下、より好ましくは、１倍以上かつ２倍以下に設定されている。これにより、両端閉止溝２のエッジ成分を効果的に増加させ、ターマック路面及びグラベル路面での走行性能を向上することができる。屈曲部２ｂの曲率半径Ｒが両端閉止溝２の溝幅Ｗの２倍を超えて大きくなると、エッジ成分が不足するため走行性能の改善効果が低下する。

上記空気入りタイヤでは、全ての溝列２１〜２５において両端閉止溝２が同一ピッチ数及び同一間隔で配置されている。このような配置を採用することにより、トレッド部１に最適な剛性が与えられるため走行性能の改善効果を高めることができる。但し、必要であれば、溝列２１〜２５における両端閉止溝２のピッチ数及び間隔を異ならせることも可能である。

図４（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ両端閉止溝の種々の形態を示すものである。両端閉止溝２の端部には種々の形状を採用することができる。例えば、図４（ａ）では両端閉止溝２の終端が円弧状に形成され、図４（ｂ）では両端閉止溝２の終端が直線状に形成され、図４（ｃ）では両端閉止溝２の終端が直線状に形成されて角部に円弧状の面取りが施され、図４（ｄ）では両端閉止溝２の終端が屈曲した直線状に形成されている。トレッド部１の剛性が十分に確保されるのであれば、両端閉止溝２の端部形状として任意の形状を選択することができる。

図５（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ両端閉止溝の種々の形態を示すものである。両端閉止溝２には種々の形状を採用することができる。例えば、図５（ａ）では両端閉止溝２の直線部２ａに括れが形成され、図５（ｂ）では両端閉止溝２の直線部２ａが一定幅となるように形成され、図５（ｃ）では両端閉止溝２の直線部２ａに小さな膨らみが形成され、図５（ｄ）では両端閉止溝２の直線部２ａに大きな膨らみが形成されている。トレッド部１の剛性が十分に確保されるのであれば、両端閉止溝２の全体形状として任意の形状を選択することができる。

上述した好ましい実施形態では両端閉止溝２からなる溝列のトレッド部１における配列数を５列とした場合について説明したが、本発明では両端閉止溝２からなる溝列のトレッド部１における配列数を必要に応じて３列や７列等にすることも可能である。特に、タイヤ赤道上に１列の溝列を配置し、その両側の溝列の配列数を等しくした場合、図１のようにタイヤの回転方向や装着向きが限定されないトレッドパターンとなるため、ラリー等の現場でのハンドリング性が良好になるという利点がある。

タイヤサイズが２１０／６２５Ｒ１７である空気入りタイヤにおいて、図１に示すように、トレッド部にタイヤ幅方向に延びて両端が閉止した複数本の両端閉止溝をタイヤ周方向に所定の間隔で配列してなる５列の溝列を備え、タイヤ赤道上に両端閉止溝からなる１列の溝列を配置し、該タイヤ赤道上の溝列の両側にそれぞれ両端閉止溝からなる２列の溝列を配置し、タイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝をその端部同士がタイヤ周方向に重なるように配置し、各両端閉止溝に直線部と屈曲部とを設け、両端閉止溝の長さＬ０に対する直線部の長さＬ１の比率（Ｌ１／Ｌ０×１００％）、直線部の角度α（度）、直線部同士がなす角度β（度）、屈曲部の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、両端閉止溝の溝幅Ｗに対する屈曲部の曲率半径Ｒの比率（Ｒ／Ｗ×１００％）を表１のように種々異ならせた実施例１〜７のタイヤを作製した。

対比のため、図６に示すように、トレッド部にタイヤ幅方向に対して傾斜しながら直線状に延びて両端が閉止した複数本の両端閉止溝をタイヤ周方向に所定の間隔で配列してなる６列の溝列を備えた従来例１のタイヤを用意した。

また、両端閉止溝の長さＬ０に対する直線部の長さＬ１の比率を１００％にしたこと以外は実施例１と同じ構成を有する比較例１のタイヤと、両端閉止溝の長さＬ０に対する直線部の長さＬ１の比率を０％にしたこと以外は実施例１と同じ構成を有する比較例２のタイヤを用意した。

従来例１、比較例１〜２及び実施例１〜７において、両端閉止溝の溝幅Ｗは７．６２ｍｍとし、その溝深さＤは５．５ｍｍとし、トレッド表面の法線方向に対する両端閉止溝の内壁面の傾斜角度θは３０度とし、トレッド部の溝面積比率は１７％とした。

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、ターマック路面及びグラベル路面での走行性能を評価し、その結果を表１に併せて示した。

ターマック路面での走行性能：
各試験タイヤをリムサイズ１７×８．０Ｊのホイールに組み付けて空気圧を２３０ｋＰａ（ウォームアップ後）として排気量２．０リットルの４輪駆動車に装着し、ドライ舗装路からなる１周２ｋｍのサーキットコースにおいて、テストドライバーによる走行試験を行い、測定された５周のラップタイムの平均値を求めた。評価結果は、ラップタイムの平均値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどターマック路面での走行性能が優れていることを意味する。

グラベル路面での走行性能：
各試験タイヤをリムサイズ１７×８．０Ｊのホイールに組み付けて空気圧を２３０ｋＰａ（ウォームアップ後）として排気量２．０リットルの４輪駆動車に装着し、浮き砂利が敷き詰められた部分と地面が掘り起こされた部分とからなる１周２ｋｍのテストコースにおいて、テストドライバーによる走行試験を行い、測定された５周のラップタイムの平均値を求めた。評価結果は、ラップタイムの平均値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどグラベル路面での走行性能が優れていることを意味する。

表１から明らかなように、実施例１〜７のタイヤは、ターマック路面及びグラベル路面での走行性能が従来例１に比べて大幅に改善されていた。一方、比較例１のタイヤは、両端閉止溝が直線部のみで構成されているため走行性能の改善効果が不十分であった。また、比較例２のタイヤは、両端閉止溝が屈曲部のみで構成されているため走行性能の改善効果が不十分であった。

１トレッド部
２両端閉止溝
２ａ直線部
２ｂ屈曲部
２１〜２５溝列
Ｅタイヤ赤道

Claims

トレッド部にタイヤ幅方向に延びて両端が閉止した複数本の両端閉止溝をタイヤ周方向に所定の間隔で配列してなる少なくとも３列の溝列を備え、タイヤ赤道上に前記両端閉止溝からなる１列の溝列を配置し、該タイヤ赤道上の溝列の両側にそれぞれ前記両端閉止溝からなる少なくとも１列の溝列を配置すると共に、タイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝をその端部同士がタイヤ周方向に重なるように配置し、各両端閉止溝にそのタイヤ幅方向の長さの５０％〜９０％を占める直線部と該両端閉止溝の端部にて前記直線部に対して屈曲した屈曲部とを設け、各両端閉止溝の直線部をタイヤ幅方向に対して１０度〜４５度の角度で傾斜させ、各両端閉止溝の屈曲部の曲率半径を該両端閉止溝の溝幅の２倍以下にしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
タイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝を互いにタイヤ周方向にずれた位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
タイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝の直線部をタイヤ幅方向に対して互いに反対方向に傾斜させたことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
タイヤ幅方向に隣り合う一対の溝列に含まれる両端閉止溝の直線部同士がなす角度を９０度〜１６０度にしたことを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
前記両端閉止溝からなる全ての溝列において前記両端閉止溝を同一ピッチ数及び同一間隔で配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記両端閉止溝からなる溝列の前記トレッド部における配列数を５列としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。