JP5391236B2 - 不整地走行用の空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、直進時のトラクション性能を維持しつつ、旋回性能を向上しうる不整地走行用の空気入りタイヤに関する。
例えば、砂地や泥濘地等の不整地での走行を目的としたATV(ALL TERRAIN VEHICLE)が知られている。このATVには、乗用車に装着されているデファレンシャル装置が設けられていないため、左右のタイヤが同じ回転数で回転する。従って、このようなATVは、旋回時において、少なくとも一方のタイヤを路面に対してスリップさせながらスライドさせて旋回する必要がある。
また、上記ATVに装着される不整地走行用の空気入りタイヤには、トレッド部に横長状のブロックが形成されたブロックパターンが設けられる。このようなブロックは、直進時のトラクション性能を発揮しうる。関連する技術としては、次のものがある。
特開平1−148606号公報
しかしながら、上記のようなブロックは、旋回時においても、不整地に対して大きなトラクションを発生するため、ATVにおいて、タイヤを円滑にスリップさせながらスライドさせることが難しく、旋回性能を十分に維持できないという問題があった。
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、センターブロック、ミドルブロック、及びショルダーブロックを、タイヤ軸方向の長さがタイヤ周方向の幅よりも大きい横長状に形成するとともに、各ブロックの踏面の回転方向の先着側を向く前縁のタイヤ軸方向に対する角度を所定の範囲に限定することを基本として、直進時のトラクション性能を維持しつつ、旋回性能を向上しうる不整地走行用の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、トレッド部に複数のブロックを具え、かつ回転方向が指定された不整地走行用の空気入りタイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ赤道を中心とするトレッド展開幅の1/6の領域であるセンター領域、トレッド端から前記トレッド展開幅の1/4の領域であるショルダー領域、及びセンター領域とショルダー領域との間の領域であるミドル領域からなり、前記ブロックは、前記センター領域に図心を有するセンターブロックと、前記ミドル領域に図心を有するミドルブロックと、前記ショルダー領域に図心を有するショルダーブロックとを含み、前記センターブロック、前記ミドルブロック、及び前記ショルダーブロックは、タイヤ軸方向の長さが、タイヤ周方向の幅よりも大きい横長状をなすとともに、各ブロックの踏面の回転方向の先着側を向く前縁のタイヤ軸方向に対する角度が下記式(1)を満足することを特徴とする。
Crθ<Miθ<Shθ…(1)
ここで、符号は次の通りである。
Crθ:センターブロックの前縁のタイヤ軸方向に対する角度
Miθ:ミドルブロックの前縁のタイヤ軸方向に対する角度
Shθ:ショルダーブロックの前縁のタイヤ軸方向に対する角度
また、請求項2記載の発明は、前記ミドルブロック及び前記ショルダーブロックの前記前縁は、タイヤ赤道側からトレッド端側に向かって、回転方向の後着側に傾斜する請求項1に記載の不整地走行用の空気入りタイヤである。
また、請求項3記載の発明は、前記ショルダーブロックの前記長さは、前記センターブロック及び前記ミドルブロックの前記長さよりも大きい請求項1又は2に記載の不整地走行用の空気入りタイヤである。
また、請求項4記載の発明は、前記トレッド部には、前記センターブロックがタイヤ周方向に隔設されるセンターブロック列、前記ミドルブロックがタイヤ周方向に隔設されるミドルブロック列、及び前記ショルダーブロックがタイヤ周方向に隔設されるショルダーブロック列が設けられる請求項1乃至3のいずれかに記載の不整地走行用の空気入りタイヤである。
また、請求項5記載の発明は、前記ブロックには、前記踏面を凹ませた凹部が形成される請求項1乃至4のいずれかに記載の不整地走行用の空気入りタイヤである。
また、請求項6記載の発明は、前記センターブロックの前記角度Crθ、前記ミドルブロックの前記角度Miθ、及び前記ショルダーブロックの前記角度Shθは、下記式(2)、及び下記式(3)を満足する請求項1乃至5のいずれかに記載の不整地走行用の空気入りタイヤである。
1.1≦Miθ/Crθ≦1.6…(2)
1.1≦Shθ/Miθ≦1.6…(3)
なお、本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法は、図示しないリムにリム組みし内圧30kPaを充填した無負荷の自然状態が示され、以下、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等はこの自然状態での値として定める。
本発明の不整地走行用の空気入りタイヤは、トレッド部に複数のブロックを具え、かつ回転方向が指定される。トレッド部は、タイヤ赤道を中心とするトレッド展開幅の1/6の領域であるセンター領域、トレッド端からトレッド展開幅の1/4の領域であるショルダー領域、及びセンター領域とショルダー領域との間の領域であるミドル領域からなる。
ブロックは、センター領域に図心を有するセンターブロックと、ミドル領域に図心を有するミドルブロックと、ショルダー領域に図心を有するショルダーブロックとを含み、タイヤ軸方向の長さが、タイヤ周方向の幅よりも大きい横長状をなしている。
さらに、ブロックの踏面の回転方向の先着側を向く前縁のタイヤ軸方向に対する角度が下記式(1)を満足する。
Crθ<Miθ<Shθ…(1)
ここで、符号は次の通りである。
Crθ:センターブロックの前縁のタイヤ軸方向に対する角度
Miθ:ミドルブロックの前縁のタイヤ軸方向に対する角度
Shθ:ショルダーブロックの前縁のタイヤ軸方向に対する角度
これにより、角度Crθが小さいセンターブロックは、接地圧が相対的に大きくなる直進時において、大きなトラクションを発揮して、走行性能を向上しうる。
また、ATVの旋回時には、ミドルブロック及びショルダーブロックの接地圧が大きくなるが、これらのブロックの前縁の角度Miθ及びShθが漸増するため、旋回時のトラクションが低下し、タイヤのスリップを促進させ、円滑にスライドさせることができ、ひいては、旋回性能を向上しうる。
本実施形態の不整地走行用の空気入りタイヤを示すトレッド部の展開図である。 図1のA−A断面図である。 図1の拡大図である。 (a)はセンターブロックの拡大図、(b)はミドルブロックの拡大図、(c)はショルダーブロックの拡大図である。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1及び図2には、本実施形態の不整地走行用の空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」ということがある)1として、砂地や泥濘地等の不整地での走行を目的としたATV(ALL TERRAIN VEHICLE)用のタイヤが例示される。
前記タイヤ1のトレッド部2は、トレッド溝3により区画される複数のブロック4が、タイヤ周方向及びタイヤ軸方向に間隔を空けて疎らに配置され、かつ回転方向Rが指定されたブロックパターンが形成される。
このようなブロックパターンは、例えば、ブロック4の不整地への食い込み量を大きくでき、トラクション性能を発揮しうる。また、ブロック4を隔てるトレッド溝3が、幅広に形成されるため、泥土等の目詰まりを防止できる。
前記ブロック4の疎らな配置は、トレッド部2の外表面の全面積S(トレッド溝3を全て埋めたと仮定したときのトレッド部2の外表面の全面積)に対する全ブロック4の踏面11vの面積の総和SLであるランド比SL/Sによって把握される。
なお、前記ランド比SL/Sが過度に小さくなると、硬質なハード路ないしミディアム路でのトラクション性能を十分に維持できないおそれがある。逆に、ランド比SL/Sが大きすぎても、軟弱路でのトラクション性能を十分に維持できないおそれがある。このような観点より、前記ランド比SL/Sは、20〜30%の範囲が好ましい。
また、本実施形態のトレッド部2は、タイヤ赤道Cを中心とするトレッド展開幅TWeの1/6の領域であるセンター領域Cr、トレッド端2tからトレッド展開幅TWeの1/4の領域であるショルダー領域Sh、及びセンター領域Crとショルダー領域Shとの間の領域であるミドル領域Miからなる。
前記ブロック4は、センター領域Crに図心6cを有するセンターブロック6と、ミドル領域Miに図心7cを有するミドルブロック7と、ショルダー領域Shに図心8cを有するショルダーブロック8とを含む。これにより、トレッド部2には、センターブロック6がタイヤ周方向に隔設されるセンターブロック列11、ミドルブロック7がタイヤ周方向に隔設されるミドルブロック列12及びショルダーブロック8がタイヤ周方向に隔設されるショルダーブロック列13が設けられる。
図2に示されるように、前記センターブロック6、ミドルブロック7及びショルダーブロック8は、踏面4Sと、該踏面4Sからトレッド溝3の溝底3Bまでタイヤ半径方向内方にのびてブロック輪郭を区画するブロック壁面4Wと含んで形成される。また、各ブロック6、7及び8の踏面4Sから溝底3Bまでのブロック高さH1は、例えば12〜16mm程度に設定される。
また、各ブロック6、7及び8の踏面4Sは、図3に拡大して示されるように、回転方向Rの先着側を向く前縁4aと、後着側を向く後縁4b、及び該前縁4aと後縁4bとの間をのびる一対の側縁4c、4cを含み、タイヤ軸方向の長さL1が、タイヤ周方向の幅W1よりも大きい横長状をなしている。
なお、前記長さL1は、各ブロック6、7及び8のタイヤ軸方向の最大長さで測定され、前記幅W1は、前縁4aと後縁4bとの間のタイヤ周方向の最大長さで測定されるものとする。
前記センターブロック6は、タイヤ赤道Cから両側のトレッド端2t、2tに向かって、回転方向Rの後着側に傾斜してのびる一対のセンター傾斜部6A、6Aを有する。
前記センター傾斜部6A、6Aは、夫々の前縁4a及び後縁4bが、タイヤ赤道Cからトレッド端2tへ向かって、回転方向Rの後着側に傾斜して直線状にのび、かつ側縁4cが、前縁4a及び後縁4b間を、タイヤ周方向にのびている。これにより、センターブロック6は、平面視において略逆V字状に形成される。
前記ミドルブロック7は、前縁4a及び後縁4bは、タイヤ赤道Cからトレッド端2tへ向かって、回転方向Rの後着側に傾斜して直線状にのび、かつ側縁4cが、前縁4a及び後縁4b間をタイヤ周方向にのびる。これにより、ミドルブロック7は、タイヤ赤道C側からトレッド端2t側へ回転方向Rの後着側へ傾斜してのび、平面視において略平行四辺形状に形成される。
さらに、本実施形態のミドルブロック7は、図4に拡大して示されるように、ミドルブロック7の前縁4aのタイヤ軸方向外側、及び後縁4bのタイヤ軸方向内側を略横長状に切り欠いた切欠部7nが設けられる。
このような切欠部7nは、前縁4a及び後縁4bをステップ状に屈曲させ、そのエッジ長さを大きくでき、直進時及び旋回時においてグリップを発揮するのに役立つ。好ましくは、切欠部7nのタイヤ軸方向の長さL4bが、ミドルブロック7の前記長さL1bの例えば50〜70%、タイヤ周方向の幅W4bがミドルブロック7の前記幅W1bの例えば5〜15%程度が望ましい。
さらに、切欠部7nの入隅7niは、円弧で面取りされるのが望ましい。これにより、入隅7niで歪が集中するのを防ぎ、クラック等の損傷が生じるのを防ぎうる。
前記ショルダーブロック8は、図3に示されるように、前縁4a及び後縁4bが、タイヤ赤道Cからトレッド端2tへ向かって、回転方向Rの後着側に傾斜して直線状にのび、かつ側縁4cが、前縁4a及び後縁4b間をタイヤ周方向にのびている。これにより、ショルダーブロック8は、ミドルブロック7と同様に、タイヤ赤道C側からトレッド端2t側へ、回転方向Rの後着側へ傾斜してのび、平面視において略平行四辺形状に形成される。
そして、本実施形態では、各ブロック6、7及び8の前記前縁4aのタイヤ軸方向に対する角度が下記式(1)を満足する。
Crθ<Miθ<Shθ…(1)
ここで、符号は次の通りである。
Crθ:センターブロックの前縁のタイヤ軸方向に対する角度
Miθ:ミドルブロックの前縁のタイヤ軸方向に対する角度
Shθ:ショルダーブロックの前縁のタイヤ軸方向に対する角度
なお、前記角度Crθ、Miθ及びShθは、タイヤ赤道Cに対する左右のトレッド部2において、それぞれ測定されるものとする。従って、タイヤ赤道Cを跨るセンターブロック6の場合、左右のトレッド部2に夫々配置される各センター傾斜部6A、6Aの各前縁6a、6aにおいて測定される。また、前縁4aが直線状に形成されていない場合は、前縁4aのタイヤ軸方向の長さで重み付けされた加重平均角度で求めるものとする。
このようなブロックパターンでは、センターブロック6の接地圧が相対的に大きくなる直進時において、角度Crθが小さいセンターブロック6が大きなトラクションを発揮して、走行性能を向上しうる。
また、ATVの旋回時には、ミドルブロック7及びショルダーブロック8の接地圧が大きくなるが、これらのブロック7、8の前縁4aの角度Miθ及びShθが漸増するため、旋回時においては、これらのブロック7、8でのトラクションが低下し、タイヤ1のスリップを促進させうる。従って、タイヤ1を円滑にスライドさせることができ、ひいては、旋回性能を向上しうる。
上記のような作用を効果的に発揮するために、センターブロック6の角度Crθ、ミドルブロック7の角度Miθ及びショルダーブロック8の角度Shθは、下記式(2)及び下記式(3)を満足するのが望ましい。
1.1≦Miθ/Crθ≦1.6…(2)
1.1≦Shθ/Miθ≦1.6…(3)
これにより、センターブロック6からショルダーブロック8にかけて、各角度Crθ、Miθ及びShθを滑らかに漸増させることができ、直進時のトラクション性能と、旋回性能とを高い次元で両立しうる。
なお、前記比Miθ/Crθが1.1未満であると、ミドルブロック7の前縁4aの傾斜が十分ではなく、タイヤ1を円滑にスライドさせることができないおそれがある。逆に、前記比Miθ/Crθが1.6を超えると、ミドルブロック7でのトラクションが過度に低下するおそれがある。このような観点より、前記比Miθ/Crθは、より好ましくは1.2以上が望ましく、より好ましくは1.5以下が望ましい。
同様の観点より、前記比Shθ/Miθは、より好ましくは1.2以上が望ましく、より好ましくは1.5以下が望ましい。
さらに、前記センターブロック6の角度Crθは、5〜12度が望ましい。前記角度Crθが12度を超えると、トラクションを十分に発揮できないおそれがある。逆に、前記角度Crθが5度未満であると、旋回初期時において、トラクションを十分に低下させることができないおそれがある。
また、直進時のトラクションと旋回性能をバランス良く発揮させるために、前記各ブロック6、7及び8の前記長さL1と前記幅W1との比L1/W1は、180〜340%が望ましい。
なお、前記比L1/W1が180%未満であると、ブロック剛性が過度に大きくなり、旋回時においてもトラクションが発揮され、旋回性能を十分に向上できないおそれがある。逆に、前記比L1/W1が340%を超えるとタイヤ周方向に対するブロック剛性が過度に低下し、トラクションを十分に得ることができないおそれがある。このような観点より、前記比L1/W1は、より好ましくは200%以上が望ましく、また、より好ましくは300%以下が望ましい。
さらに、図1に示されるように、センターブロック6のタイヤ軸方向の長さL1aとセンター領域Crのタイヤ軸方向の幅Wcとの比L1a/Wcは、60〜80%が望ましい。なお、前記比L1a/Wcが60%未満であると、トラクションを十分に得ることができないおそれがある。逆に、比L1a/Wcが80%を超えると、旋回時においても大きなトラクションが発揮され、旋回性能を十分に得ることができないおそれがある。このような観点より、前記比L1a/Wcは、より好ましくは65%以上が望ましく、また、より好ましくは75%以下が望ましい。
同様に、ミドルブロック7のタイヤ軸方向の長さL1bとミドル領域Miのタイヤ軸方向の幅Wmとの比L1b/Wmは、好ましくは60%以上、さらに好ましくは65%以上が望ましく、また、好ましくは、80%以下、さらに好ましくは75%以下が望ましい。
また、ショルダーブロック8のタイヤ軸方向の長さL1cとショルダー領域Shのタイヤ軸方向の幅Ws(図1に示す)との比L1c/Wsは、好ましくは50%以上、さらに好ましくは55%以上が望ましく、また、好ましくは、70%以下、さらに好ましくは65%以下が望ましい。
さらに、ショルダーブロック8の前記長さL1cは、センターブロック6及びミドルブロック7の前記各長さL1a、L1bよりも大に形成されるのが望ましい。これにより、ショルダーブロック8は、タイヤ軸方向のエッジ成分を増加させることができ、タイヤ周方向の剛性を低下させうる。従って、ショルダーブロック8は、旋回時にブロックの変形量を大きくしてトラクションを低下させることができ、タイヤ1をより円滑にスリップさせうる。好ましくは、ショルダーブロック8の長さL1cと、センターブロック6の長さL1aとの比(L1c/L1a)は、110〜130%が望ましい。
なお、前記比(L1c/L1a)が110%未満であると、上記のような作用を十分に向上できないおそれがある。逆に、前記比(L1c/L1a)が130%を超えても、旋回時にショルダーブロック8の変形量が過度に大きくなり、トラクション性能を十分に維持できないおそれがある。このような観点より、前記比(L1c/L1a)は、より好ましくは115%以上が望ましく、また、より好ましくは125%以下が望ましい。
また、前記各ブロック6、7及び8には、踏面4Sを凹ませた凹部4hが形成されるのが望ましい。このような凹部4hは、各ブロック6、7及び8の剛性を緩和して、不整地に対する路面追従性を高めることができ、直進時のトラクション性能及び旋回性能をさらに向上しうる。
さらに、本実施形態の凹部4hは、タイヤ周方向の幅W2(図4に示す)を一定に保ちながら、各ブロック6、7及び8の幅中心線6L、7L及び8Lに沿ってのびる。このため、凹部4hは、各ブロック6、7及び8のブロック剛性を、タイヤ軸方向に亘って略均一にでき、直進時のトラクション性能及び旋回性能をさらに向上しうる。好ましくは、凹部4hの前記幅W2がブロック4の幅W1の15〜35%程度、タイヤ軸方向の長さL2(図4に示す)がブロック4の長さL1の55〜75%程度、深さD2(図2に示す)がブロック高さH1の70〜85%程度が望ましい。
また、各ブロック6、7及び8には、図2に示されるように、踏面4Sのタイヤ軸方向両側から溝底3Bにのびる側壁面4Wsと該踏面4Sとのコーナを斜面で切り欠いた面取部4tが形成されるのが望ましい。このような面取部4tは、旋回時において、トラクションを低下させることができ、タイヤ1を円滑にスリップさせうる。好ましくは、面取部4tの踏面4Sに対する角度θ3が30〜60度程度、幅W3(図3に示す)とブロックの長さL1との比W3/L1が5〜10%程度が望ましい。
さらに、各ブロック6、7及び8には、図3に示されるように、前縁4aと側縁4cとのコーナ、及び後縁4bと側縁4cとのコーナを斜面で切り欠いた面取部4uが形成されるのが望ましい。このような面取部4tも、旋回時において、トラクションを低下させることができる。
以上、本発明の特に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うる。
図1及び図2の基本構造を有し、かつ表1の仕様としたブロックを有する不整地走行用の空気入りタイヤが製造され、それらの性能がテストされた。なお、共通仕様は以下のとおりである。
タイヤサイズ:
前輪:AT21×7R10
後輪:AT20×10R9
リムサイズ:
前輪:10×5.5AT
後輪:9×8.0AT
ランド比SL/S:20〜30%
センター領域の幅Wc:57.1mm
ミドル領域の幅Wm:57.1mm
ショルダー領域の幅Ws:83.3mm
ブロック:
ブロック高さH1:10〜15mm
凹部:
幅W2:3〜5mm、長さL2:20〜30mm、深さD2:5〜7mm
面取部:
幅W3a:2〜5mm、角度θ3a:50度
切欠部:
長さL4b:20〜25mm、幅W4b:1〜3mm
テスト方法は、次の通りである。
<直進時のトラクション性能、旋回性能>
各試供タイヤを、上記リムにリム組みし、内圧(前輪:27.5kPa、後輪:30kPa)を充填して、排気量450ccのATV(後輪駆動のスポーツタイプ4輪車)の後輪に装着し、ATV競技コースを周回したときの「直進時のトラクション性能」及び「旋回性能」をドライバーの官能評価により、5点法で評価した。数値が大きいほど良好である。
テストの結果を表1に示す。
Figure 0005391236
Figure 0005391236
テストの結果、実施例の不整地走行用の空気入りタイヤは、直進時のトラクション性能を維持しつつ、旋回性能を向上しうることが確認できた。
1 不整地走行用の空気入りタイヤ
2 トレッド部
4 ブロック
6 センターブロック
7 ミドルブロック
8 ショルダーブロック

Claims (6)

  1. トレッド部に複数のブロックを具え、かつ回転方向が指定された不整地走行用の空気入りタイヤであって、
    前記トレッド部は、タイヤ赤道を中心とするトレッド展開幅の1/6の領域であるセンター領域、トレッド端から前記トレッド展開幅の1/4の領域であるショルダー領域、及びセンター領域とショルダー領域との間の領域であるミドル領域からなり、
    前記ブロックは、前記センター領域に図心を有するセンターブロックと、前記ミドル領域に図心を有するミドルブロックと、前記ショルダー領域に図心を有するショルダーブロックとを含み、
    前記センターブロック、前記ミドルブロック、及び前記ショルダーブロックの踏面は、回転方向の先着側を向く前縁、後着側を向く後縁、及び該前縁と該後縁との間をのびる一対の側縁を含み、タイヤ軸方向の長さが、タイヤ周方向の幅よりも大きい横長状をなすとともに、
    各ブロックの踏面の前記前縁のタイヤ軸方向に対する角度が下記式(1)を満足することを特徴とする不整地走行用の空気入りタイヤ。
    Crθ<Miθ<Shθ…(1)
    ここで、符号は次の通りである。
    Crθ:センターブロックの前縁のタイヤ軸方向に対する角度
    Miθ:ミドルブロックの前縁のタイヤ軸方向に対する角度
    Shθ:ショルダーブロックの前縁のタイヤ軸方向に対する角度
  2. 前記ミドルブロック及び前記ショルダーブロックの前記前縁は、タイヤ赤道側からトレッド端側に向かって、回転方向の後着側に傾斜する請求項1に記載の不整地走行用の空気入りタイヤ。
  3. 前記ショルダーブロックの前記長さは、前記センターブロック及び前記ミドルブロックの前記長さよりも大きい請求項1又は2に記載の不整地走行用の空気入りタイヤ。
  4. 前記トレッド部には、前記センターブロックがタイヤ周方向に隔設されるセンターブロック列、前記ミドルブロックがタイヤ周方向に隔設されるミドルブロック列、及び前記ショルダーブロックがタイヤ周方向に隔設されるショルダーブロック列が設けられる請求項1乃至3のいずれかに記載の不整地走行用の空気入りタイヤ。
  5. 前記ブロックには、前記踏面を凹ませた凹部が形成される請求項1乃至4のいずれかに記載の不整地走行用の空気入りタイヤ。
  6. 前記センターブロックの前記角度Crθ、前記ミドルブロックの前記角度Miθ、及び前記ショルダーブロックの前記角度Shθは、下記式(2)、及び下記式(3)を満足する請求項1乃至5のいずれかに記載の不整地走行用の空気入りタイヤ。
    1.1≦Miθ/Crθ≦1.6…(2)
    1.1≦Shθ/Miθ≦1.6…(3)
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