JP5417237B2 - タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、転がり抵抗の低減に貢献しうるタイヤに関する。

従来、自動車の省燃費に貢献すべく、タイヤの転がり抵抗を低減する様々な方法が提案されている。例えば、トレッドに転がり抵抗の低いゴムを用いる方法が知られている（例えば、特許文献１）。また、タイヤのトレッド幅方向断面の形状を一般的なタイヤと異なる特徴的な形状、具体的には、トレッド接地幅（ＴＷ）とタイヤの最大幅（ＳＷ）との比（ＴＷ／ＳＷ）を一定範囲（例えば、０．６〜０．７５）に設定することによって、一定の操縦安定性を確保しつつ、転がり抵抗を低減する方法も知られている（例えば、特許文献２）。

特開２００６−２７４０４９号公報（第３頁、第１−２図） 特開２００８−２０１３７９号公報（第４頁、第１図）

上述したような方法によれば、一般的なタイヤよりも転がり抵抗が低減し、自動車の省燃費に対して一定の貢献が見込まれる。しかしながら、近年、環境への配慮が高まるに連れて、自動車の省燃費に対する貢献度がより高いタイヤが求められていた。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、転がり抵抗の低いゴムを用いる方法や、トレッド幅方向断面の形状を特徴的な形状とする方法以外の方法によって転がり抵抗を低減できる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、本発明の第１の特徴は、トレッドにタイヤ周方向に連続して形成された周方向溝部と、トレッド幅方向に延びる横溝部とが形成されたタイヤであって、前記タイヤの幅ＳＷ、前記タイヤの外径ＯＤとが、ＳＷ≦１７５ｍｍ かつ ＯＤ／ＳＷ≧３．６を満たし、前記タイヤの接地面積に対する前記横溝部の面積の比率は、前記周方向溝部の面積の比率よりも大きいことを要旨とする。

タイヤは、外径が大きいほど、トレッドの路面への入射角度が緩やかになるため、同じ荷重がかかったときの変形量が少なくなる。そのため、本発明の第１の特徴によれば、ヒステリシスロスが低減し、転がり抵抗を低下させることができる。

また、タイヤの外径が大きいほど、接地面の形状は、回転方向に縦長になる。また、同じ接地面積であれば、タイヤの幅ＳＷが狭い方が転がり抵抗は小さくなる。従って、本発明に係るタイヤによれば、転がり抵抗を低減させることができる。

また、タイヤの接地面積に対する横溝部の面積の比率は、周方向溝部の面積の比率よりも大きいことにより、排水性を高めることができる。タイヤと路面との間の水は、最短距離を経由して流れるため、本発明に係るタイヤのように接地面の形状が回転方向に縦長の場合には、横溝部の溝面積比率を増やすことにより、タイヤと路面との間の水を、より短い距離でタイヤの外へ排水することができる。従って、本発明に係るタイヤによれば、転がり抵抗を低減させるとともに、排水性を高めることができる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記タイヤ幅ＳＷ、前記タイヤ外径ＯＤ、前記タイヤをホイルに組み付けた状態で前記ホイルに当接する部分の直径であるタイヤ内径ＲＤとが、ＳＷ≦１７５ｍｍ かつ ＯＤ／ＲＤ≦１．４を満たすことを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記周方向溝部は、複数形成されており、前記トレッド幅方向の外側に形成されたものほど、周方向溝部のトレッド幅方向の長さが大きいことを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第３の特徴に係り、前記横溝部の延びる方向に対し垂直方向の溝幅は、前記周方向溝部のトレッド幅方向の長さよりも短く、前記横溝部は、前記複数の周方向溝部によって区画された周方向陸部に形成されており、前記横溝部は、前記周方向溝部から前記周方向陸部の内側に向けて形成され、前記周方向陸部内の終端部において終端することを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記周方向陸部に形成された前記横溝部は、前記周方向溝部との連通部分の溝幅よりも前記溝幅が広くなる拡幅部を有し、前記拡幅部から前記横溝部の終端部に向かうに連れて狭くなることを要旨とする。

本発明によれば、転がり抵抗の低いゴムを用いる方法や、トレッド幅方向断面の形状を特徴的な形状とする方法以外の方法によって転がり抵抗を低減できるタイヤを提供できる。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤの一部を示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係る空気入りタイヤの側面図である。 図３は、本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの一部を拡大した拡大図である。

本発明に係るタイヤの実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）空気入りタイヤの説明、（２）作用・効果、（３）その他の実施形態、について説明する。

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、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、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る。

（１）空気入りタイヤの説明
本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部を示す斜視図である。図２は、空気入りタイヤ１の側面図である。図３は、空気入りタイヤ１のトレッドの一部を拡大した拡大図である。

空気入りタイヤ１は、路面と接するトレッド１０を備える。空気入りタイヤ１の内部構成は、ビード部やカーカス、ベルトなどを備える一般的なタイヤと同じである。空気入りタイヤ１の断面において、空気入りタイヤ１の外縁は、トロイド状である。空気入りタイヤ１には、空気でなく、窒素ガスなどの不活性ガスが充填されてもよい。

空気入りタイヤ１は、トレッド１０にタイヤ周方向ｔｃに連続する周方向溝１０Ａ，１０Ｂが形成される。トレッド１０は、周方向溝１０Ａと周方向溝１０Ｂとによって区画された周方向陸部２０Ａを有する。

本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、周方向溝１０Ａ側を車両内側（イン側という）、周方向溝１０Ｂ側を車両外側（アウト側という）という。

空気入りタイヤ１のトレッド１０のイン側には、ショルダー陸部３０Ａが設けられ、アウト側には、ショルダー陸部３０Ｂが設けられる。イン側のショルダー陸部３０Ａには、トレッド幅方向に延びる横溝４１Ａと、副横溝４２Ａが形成される。アウト側のショルダー陸部３０Ｂには、トレッド幅方向に延びる横溝４１Ｂと、副横溝４２Ｂとが形成される。

横溝４１Ａは、ショルダー陸部３０Ａから周方向溝１０Ａに連通する。横溝４１Ｂは、ショルダー陸部３０Ｂから周方向溝１０Ｂに連通する。副横溝４２Ａは、始点終点ともにショルダー陸部３０Ａの内部にある。すなわち、副横溝４２Ａは、ショルダー陸部３０Ａの内部で完結しており、周方向溝１０Ａに連通しない。同様に、副横溝４２Ｂは、ショルダー陸部３０Ｂの内部で完結しており、周方向溝１０Ｂに連通しない。

周方向陸部２０Ａには、横溝６１，６２が形成される。横溝６１の一方の端部６１Ａは、周方向溝１０Ａに連通し、他方の端部６１Ｂは、周方向陸部２０Ａ内部で終端する。端部６１Ａは、連通部分を構成し、端部６１Ｂは、終端部を構成する。横溝６２の一方の端部６２Ａは、周方向溝１０Ｂに連通し、他方の端部６２Ｂは、周方向陸部２０Ａ内部で終端する。端部６２Ａは、連通部分を構成し、端部６２Ｂは、終端部を構成する。

図３に示すように、横溝６１は、周方向溝１０Ａとの連通部分（端部６１Ａ）の溝幅ｄ１よりも溝幅が広くなる拡幅部７１を有する。拡幅部７１の溝幅ｄ２は、ｄ２＞ｄ１である。横溝６１の溝幅は、拡幅部７１から横溝６１の終端部（端部６１Ｂ）に向かうに連れて狭くなっている。

横溝６２は、周方向溝１０Ｂとの連通部分（端部６２Ａ）の溝幅ｄ３よりも溝幅が広くなる拡幅部７２を有する。拡幅部７２の溝幅ｄ４は、ｄ３＞ｄ４である（ただし、ｄ１＝ｄ３，ｄ２＝ｄ４であってもよい）。横溝６２の溝幅は、拡幅部７２から横溝６２の終端部（端部６２Ｂ）に向かうに連れて狭くなっている。

横溝６１，６２は、空気入りタイヤ１が接地した状態において、空気入りタイヤ１と路面との間の水分を取り込んで、周方向溝１０Ａ、或いは横溝４１Ａ，４１Ｂへ向けて送り出す役割を担う。

本実施形態において、空気入りタイヤ１の幅ＳＷ、空気入りタイヤ１の外径ＯＤとするとき、空気入りタイヤ１は、ＳＷ≦１７５ｍｍ、ＯＤ／ＳＷ≧３．６を同時に満たす。

また、幅ＳＷ、外径ＯＤ、空気入りタイヤ１をホイルに組み付けた状態でホイルに当接する部分（ビード部の端部Ｂｄ）の直径である空気入りタイヤ１の内径ＲＤとするとき、空気入りタイヤ１は、ＳＷ≦１７５ｍｍ、ＯＤ／ＲＤ≦１．４を同時に満たす。

空気入りタイヤ１において、空気入りタイヤ１の接地面積に対する横溝部の面積の比率は、周方向溝部の面積の比率よりも大きく設定されている。溝とは、周方向溝１０Ａ，１０Ｂ、横溝４１Ａ、副横溝４２Ａ，横溝４１Ｂ、副横溝４２Ｂ、横溝６１，６２を含む。ここで、周方向溝１０Ａ，１０Ｂは、周方向溝部を構成し、横溝４１Ａ、副横溝４２Ａ，横溝４１Ｂ、副横溝４２Ｂ、横溝６１，６２は、横溝部を構成する。

溝面積比率は、より好ましくは１５％以下である。溝面積比率は、横溝４１Ａ、副横溝４２Ａ、横溝４１Ｂ、副横溝４２Ｂ、横溝６１，６２の数で調整することができる。

（２）作用・効果
空気入りタイヤ１は、外径ＯＤが大きいほど、トレッドの路面への入射角度が緩やかになるため、同じ荷重がかかったときの変形量が少なくなる。そのため、空気入りタイヤ１によれば、ヒステリシスロスが低減し、転がり抵抗を低下させることができる。また、外径ＯＤが大きいほど、接地面の形状は、回転方向に縦長になる。同じ接地面積であれば、空気入りタイヤ１の幅ＳＷが狭い方が転がり抵抗は小さくなる。従って、空気入りタイヤ１によれば、転がり抵抗を低減させることができる。

また、空気入りタイヤ１の接地面積に対する横溝部（横溝４１Ａ、副横溝４２Ａ、横溝４１Ｂ、副横溝４２Ｂ、横溝６１，６２）の面積の比率は、周方向溝部（周方向溝１０Ａ，１０Ｂ）の面積の比率よりも大きいことにより、排水性を高めることができる。タイヤと路面との間の水は、最短距離を経由して流れるため、空気入りタイヤ１のように接地面の形状が回転方向に縦長の場合には、横溝部の溝面積比率を増やすことにより、タイヤと路面との間の水を、より短い距離でタイヤの外へ排水することができる。

従って、本発明に係るタイヤによれば、転がり抵抗を低減させるとともに、排水性を高めることができる。

溝面積比率は、１５％以下であることが好ましい。ＳＷ≦１７５ｍｍ、ＯＤ／ＳＷ≧３．６、ＳＷ≦１７５ｍｍ、ＯＤ／ＲＤ≦１．４を同時に満たすタイヤでは、溝面積比率が２５％を超えると、接地面積が低下し操縦安定性が低下する。

また、空気入りタイヤ１では、横溝４１Ａ、副横溝４２Ａ、横溝４１Ｂ、副横溝４２Ｂ、横溝６１，６２の各横溝の一方の端部は、周方向陸部２０Ａ、ショルダー陸部３０Ａ，３０Ｂの内部で終端されており、周方向陸部２０Ａ、ショルダー陸部３０Ａ，３０Ｂを分断しない。これにより、空気入りタイヤ１のトレッドへの前後入力に対する剛性が高められ、駆動力及び制動力を向上させることができる。

横溝６１，６２は、周方向溝１０Ａ，１０Ｂとの連通部分の溝幅よりも溝幅が広くなる拡幅部７１，７２を有する。横溝６１，６２の溝幅は、拡幅部７１，７２から横溝６１，６２の終端部に向かうに連れて狭くなっている。終端部の幅を狭くすることによって、横溝６１，６２の剛性を確保するとともに、空気入りタイヤ１が接地した状態において、空気入りタイヤ１と路面との間の水分を取り込んで、周方向溝１０Ａ，１０Ｂ、或いは横溝４１Ａ，４１Ｂへ向けて送り出す役割を担う。従って、排水性が高められる。

（３）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、実施例が明らかとなる。例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。

本実施形態に係る空気入りタイヤ１のトレッド面の形状、特に周方向溝、横溝の形状などは、図面に記載した形状に限定されない。

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。

１…空気入りタイヤ、 １０Ａ，１０Ｂ…周方向溝、 ２０Ａ…周方向陸部、 ３０Ａ，３０Ｂ…ショルダー陸部、 ４１Ａ，４１Ｂ…横溝、 ４２Ｂ，４２Ｂ…副横溝、 ６１，６２…横溝、 ６１Ａ，６２Ａ…端部、 ６１Ｂ，６２Ｂ…端部、 ７１，７２…拡幅部、 ＣＬ…タイヤ赤道線、 ＯＤ…タイヤ外径、 ＲＤ…タイヤ内径、 ＳＷ…タイヤ幅

Claims (5)

1. トレッドにタイヤ周方向に連続して形成された周方向溝部と、トレッド幅方向に延びる横溝部とが形成されたタイヤであって、
   前記タイヤの幅ＳＷ、前記タイヤの外径ＯＤとが、
   ＳＷ≦１７５ｍｍ かつ ＯＤ／ＳＷ≧３．６
   を満たし、
   前記タイヤの接地面積に対する前記横溝部の面積の比率は、前記周方向溝部の面積の比率よりも大きいタイヤ。
2. 前記タイヤ幅ＳＷ、前記タイヤ外径ＯＤ、前記タイヤをホイルに組み付けた状態で前記ホイルに当接する部分の直径であるタイヤ内径ＲＤとが、
   ＳＷ≦１７５ｍｍ かつ ＯＤ／ＲＤ≦１．４
   を満たす請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記周方向溝部は、複数形成されており、前記トレッド幅方向の外側に形成されたものほど、周方向溝部のトレッド幅方向の長さが大きい請求項１に記載のタイヤ。
4. 前記横溝部の延びる方向に対し垂直方向の溝幅は、前記周方向溝部のトレッド幅方向の長さよりも短く、
   前記横溝部は、前記複数の周方向溝部によって区画された周方向陸部に形成されており、
   前記横溝部は、前記周方向溝部から前記周方向陸部の内側に向けて形成され、前記周方向陸部内の終端部において終端する請求項３に記載のタイヤ。
5. 前記周方向陸部に形成された前記横溝部は、
   前記周方向溝部との連通部分の溝幅よりも前記溝幅が広くなる拡幅部を有し、
   前記拡幅部から前記横溝部の終端部に向かうに連れて狭くなり、前記終端部の溝幅は、前記連通部分の溝幅よりも狭い請求項４に記載のタイヤ。

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