JP5545861B2 - タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、氷雪路面における使用に適したタイヤに関する。

従来、氷雪路面（雪上路面や氷上路面）での走行性能を向上させたタイヤについて、様々な提案がなされている。氷雪路面における発進時の加速性能及び停止時の制動性能などの走行性能を高めるためには、トレッド幅方向に沿った横溝（いわゆる、ラグ溝）成分を増加させるとともに接地面における溝面積の割合（ネガティブ比率）を増加させることが好ましい。

しかし、ネガティブ比率を増加させるためにラグ溝成分を増やしすぎると、ブロック剛性が低下するため、乾燥路面における操縦安定性が低下する。これに対して、ネガティブ比率を増加させることなくラグ溝成分を増やすと、タイヤ周方向に沿った周方向溝（リブ溝）成分を減少させることになるため、排水性能が低下する。

上述した氷雪路面における走行性能と排水性能との両立を図るため、例えば、トレッド幅方向に横断するラグ溝がタイヤ赤道線に対称に略Ｖ字型に形成されたタイヤが提案されている（特許文献１参照）。このタイヤによれば、タイヤ赤道線に対称に略Ｖ字型に形成されたラグ溝と、タイヤ赤道線を含むトレッド中央部にタイヤ周方向に沿って平行に形成された主溝とにより排水性能が改善される。

国際公開番号ＷＯ２００５／００５１７０号公報 第１図

しかし、従来のタイヤにも以下のような問題点があった。すなわち、従来のタイヤは、排水性能は改善できるが、前記主溝に囲まれたブロックは、トレッド幅方向よりもタイヤ周方向に長い形状を有している。また、トレッド幅方向に沿ったサイプが形成されている。そのため、トレッド中央部の剛性が低下するという問題である。トレッド中央部の剛性低下は、コーナリング時或いは高速走行時にトラクションの低下を招くことがある。そのため、氷雪路面における様々な状況下において広く走行性能と排水性能の両立を図るには更なる改良が必要である。

そこで、本発明は、氷雪路面における走行性能と排水性能とを高いレベルで両立することが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、本発明の特徴は、車体の前進時の回転方向が指定されたタイヤ（空気入りタイヤ１）であって、回転方向前方側（Ｆ）から後方側（Ｂ）に向かうに連れてタイヤ幅方向外側（Ｗ１，Ｗ２）からタイヤ赤道線（タイヤ赤道線ＣＬ）に向かって延びる第１傾斜溝（第１傾斜溝１０１）と、回転方向前方側から後方側に向かうに連れてタイヤ赤道線側からトレッド幅方向外側に向かって延び、回転方向前方側の端部（端部１０２ｆ）が前記第１傾斜溝に連通する第２傾斜溝（第２傾斜溝１０２）とを有し、前記第１傾斜溝及び前記第２傾斜溝は、タイヤ周方向に沿って複数形成されており、タイヤ周方向に複数形成される前記第２傾斜溝の間には、タイヤ周方向に沿って延びる副溝（副溝１０３）が形成され、前記副溝は、回転方向前方側の端部が回転方向前方側に形成された第２傾斜溝に連通し、回転方向後方側の端部が回転方向後方側に形成された第２傾斜溝に連通しており、トレッド部の前記タイヤ赤道線を含む中央部（トレッド中央部ＴＣ）には、前記タイヤ赤道線に沿って周方向に連なる周方向溝（周方向溝１１０）が形成され、前記周方向溝には、前記第１傾斜溝の回転方向後方側の端部（端部１０１ｂ）が連通していることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、第２傾斜溝が回転方向前方側から後方側に向かうに連れてタイヤ赤道線側からトレッド幅方向外側に向かって延びているため、路面の水をタイヤ幅方向外側へ向けて排水する効果が高められる。また、トレッド部のタイヤ赤道線を含む中央部には、タイヤ赤道線に沿って周方向に連なる周方向溝が形成されているため、路面の水をタイヤの回転方向前方側から後方側へ向けて排水する効果が高められる。

雪上路面において、タイヤの溝内に詰まった雪が溝壁により圧縮されて、溝内の雪の密度が高められることにより、溝の壁の法線方向に雪柱せん断力が発生する。本発明のタイヤは、第１傾斜溝と第２傾斜溝と副溝との連通部分は、全て三叉路になっているため、溝の交差部分において、溝内の雪の動きが干渉し合い、溝内の雪にかかる圧力が上昇する。これにより、溝内の雪の密度が高められ、雪柱せん断力が増大する。従って、氷雪路面における走行性能を高めることができる。

本発明によれば、氷雪路面における走行性能と排水性能とを高いレベルで両立できるタイヤを提供できる。

図１は、実施形態に係る空気入りタイヤ１のトレッドパターンを説明する展開図である。 図２は、変形例に係る空気入りタイヤ２のトレッドパターンを説明する展開図である。

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）変形例、（４）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
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、第１実施形態に係る空気入りタイヤ１のトレッドパターンを説明する展開図である。空気入りタイヤ１は、ビード部、カーカス層、ベルト層、トレッド部（以上、不図示）を備える一般的なラジアルタイヤ（スタッドレスタイヤ）である。空気入りタイヤ１は、車体の前進時の回転方向（Ｒ方向）が指定されている。

空気入りタイヤ１は、トレッド幅方向に平行なトレッド幅方向線に対して傾斜した第１傾斜溝１０１と第２傾斜溝１０２とを有する。

第１傾斜溝１０１は、回転方向前方側Ｆから後方側Ｂに向かうに連れてタイヤ幅方向外側Ｗ１からタイヤ赤道線ＣＬに向かって延びる。第２傾斜溝１０２は、回転方向前方側Ｆから後方側Ｂに向かうに連れてタイヤ赤道線ＣＬ側からトレッド幅方向外側Ｗ１に向かって延びる。また、第２傾斜溝１０２は、回転方向前方側Ｆにおいてタイヤ周方向に沿って形成されており、後方側Ｂにおいてトレッド幅方向に沿って形成されている。第２傾斜溝１０２の回転方向前方側Ｆの端部１０２ｆは、第１傾斜溝１０１に連通する。

第１傾斜溝１０１及び第２傾斜溝１０２は、タイヤ周方向に沿って複数形成されており、タイヤ周方向に複数形成される第２傾斜溝１０２の間には、タイヤ周方向に沿って延びる副溝１０３が形成される。

副溝１０３は、回転方向前方側Ｆの端部１０３ｆが回転方向前方側Ｆに形成された第２傾斜溝１０２に連通し、回転方向後方側Ｂの端部１０３ｂが回転方向後方側Ｂに形成された第２傾斜溝１０２に連通している。

トレッド部のタイヤ赤道線ＣＬを含むトレッド中央部ＴＣには、タイヤ赤道線ＣＬに沿って周方向に連なる周方向溝１１０が形成されている。周方向溝１１０には、第１傾斜溝１０１の回転方向後方側Ｂの端部１０１ｂが連通している。

第１傾斜溝１０１の回転方向前方側Ｆの端部１０１ｆは、第１傾斜溝１０１に連通する第２傾斜溝１０２よりも回転方向前方側Ｆに形成された第２傾斜溝１０２に連通する。

第１傾斜溝１０１の溝幅は、２ｍｍ〜５ｍｍ、第２傾斜溝１０２の溝幅は、７ｍｍ〜１２．５ｍｍとすることができる。また、トレッド幅方向Ｗに平行なトレッド幅方向線Ｌと第１傾斜溝１０１とのなす角度θ１は、トレッド幅方向線Ｌと副溝１０３とのなす角度θ２よりも小さい。角度θ１、θ２の範囲は、４０°＜θ１＜６０°、６０°＜θ２＜９０°とすることができる。

第１傾斜溝１０１、第２傾斜溝１０２、及び副溝１０３は、タイヤ赤道線ＣＬに対して一方のタイヤ幅方向外側Ｗ１のトレッド部ＴＷ１と、他方のタイヤ幅方向外側Ｗ２のトレッド部ＴＷ２とにタイヤ周方向に沿って所定間隔に配列されており、トレッド部ＴＷ１に形成された第１傾斜溝１０１及び第２傾斜溝１０２と、トレッド部ＴＷ２に形成された第１傾斜溝１１１、第２傾斜溝１１２及び副溝１１３とは、タイヤ周方向にずれている。

トレッド幅方向外側Ｗ１において、タイヤ周方向に配列された第２傾斜溝１０２の間には、トレッド幅方向に沿って横溝１２０が形成されている。トレッド幅方向外側Ｗ２において、タイヤ周方向に配列された第２傾斜溝１１２の間には、トレッド幅方向に沿って横溝１４０が形成されている。

横溝１２０，１４０は、トレッド幅方向外側Ｗ１，Ｗ２からタイヤ赤道線ＣＬに向けて延びている。横溝１２０，１４０のタイヤ赤道線ＣＬ側の端部は、副溝１０３，１１３に連通することなく、ブロック内で終端している。

（２）作用・効果
空気入りタイヤ１では、第２傾斜溝１０２，１１２が回転方向前方側Ｆから後方側Ｂに向かうに連れてタイヤ赤道線ＣＬ側からトレッド幅方向外側Ｗ１，Ｗ２に向かって延びているため、路面の水をタイヤ幅方向外側Ｗ１，Ｗ２へ向けて排水する効果が高められる。また、トレッド部のタイヤ赤道線ＣＬを含む中央部ＴＣには、タイヤ赤道線ＣＬに沿って周方向に連なる周方向溝１１０が形成されているため、路面の水をタイヤの回転方向前方側Ｆから後方側Ｂへ向けて排水する効果が高められる。

また、トレッド幅方向外側Ｗ１，Ｗ２の領域において、第２傾斜溝１０２，１１２、横溝１２０，１４０は、トレッド幅方向に沿って形成されているため、加速時又は発進時のエッジ効果に寄与することができる。

雪上路面において、タイヤの溝内に詰まった雪が溝壁により圧縮されて、溝内の雪の密度が高められることにより、溝の壁の法線方向に雪柱せん断力が発生する。空気入りタイヤ１は、第１傾斜溝１０１と第２傾斜溝１０２と副溝１０３との連通部分は、全て三叉路になっているため、溝の交差部分において、溝内の雪の動きが干渉し合い、溝内の雪にかかる圧力が上昇する。これにより、交差部分において、溝内の雪の動きが干渉し合い、溝内の雪にかかる圧力が上昇する。

例えば、加速時には、溝の交差部分において、溝内の雪が黒矢印の方向に動き、互いに干渉し合うことによって、溝内の雪にかかる圧力が上昇する。これにより、溝内の雪の密度が高められ、雪柱せん断力が増大する。また、制動時には、交差部分において、溝内の雪が白抜き矢印の方向に動き、互いに干渉し合うことによって、溝内の雪にかかる圧力が上昇する。従って、氷雪路面における制動性能及び加速性能を高めることができる。

特に、第１傾斜溝１０１と第２傾斜溝との交差角度を３０°＜φ１＜５５°とする、副溝１０３と第２傾斜溝１０２との交差角度φ２を８５°＜φ２＜１３０°とすると、良好な雪柱せん断力の増大効果を得ることができる。

空気入りタイヤ１では、溝内の雪の密度が高められ、雪柱せん断力が増大する。従って、氷雪路面における走行性能を高めることができる。

実施形態では、タイヤ赤道線ＣＬに対して線対称の形状を有する第１傾斜溝１０１、第２傾斜溝１０２、副溝１０３と、第１傾斜溝１１１，第２傾斜溝１１２，副溝１１３とがタイヤ周方向の前後にずれて形成されている。これにより、タイヤが転動することによるトレッド幅方向線上におけるネガティブ比率の変動を低減させることができ、エッジに起因するタイヤ騒音を低減することができる。

（３）変形例
図２は、第２実施形態に係る空気入りタイヤ２のトレッドパターンを説明する展開図である。空気入りタイヤ２では、第１傾斜溝１０１は、第２傾斜溝１０２が連結される連結部１０１Ｃよりも回転方向前方側Ｆに位置する前側部１０１Ｆと、連結部１０１Ｃよりも回転方向後方側Ｂに位置する後側部１０１Ｂとを有する。前側部１０１Ｆは、タイヤ赤道線ＣＬ側に突出するように湾曲して形成されている。

変形例では、第１傾斜溝１０１の溝幅は、３ｍｍ〜５ｍｍ、第２傾斜溝１０２の溝幅は、７ｍｍ〜１２．５ｍｍとすることができる。前側部１０１Ｆの溝幅は、空気入りタイヤ１の第１傾斜溝１０１の溝幅よりも大きい。トレッド幅方向Ｗに平行なトレッド幅方向線Ｌと第１傾斜溝１０１とのなす角度θ３は、トレッド幅方向線Ｌと副溝１０３とのなす角度θ４よりも小さい。角度θ３、θ４の範囲は、２０°＜θ３＜５０°、６０°＜θ４＜９０°とすることができる。また、空気入りタイヤ１のθ１とθ２との関係は、θ３＜θ１、θ４＜θ２になっている。

（４）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。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。

１，２…空気入りタイヤ、 １０１…第１傾斜溝、 １０１ｂ…端部、 １０１ｆ…端部、 １０２…第２傾斜溝、 １０２ｆ…端部、 １０３，１１３…副溝、 １０３ｂ…端部、 １０３ｆ…端部、 １１０…周方向溝、 １１１…第１傾斜溝、 １１２…第２傾斜溝、 １１３…副溝、 １２０，１４０…横溝、 １０１Ｂ…後側部、 １０１Ｃ…連結部、 １０１Ｆ…前側部

Claims (6)

1. 車体の前進時の回転方向が指定されたタイヤであって、
   回転方向前方側から後方側に向かうに連れてタイヤ幅方向外側からタイヤ赤道線に向かって延びる第１傾斜溝と、
   回転方向前方側から後方側に向かうに連れてタイヤ赤道線側からトレッド幅方向外側に向かって延び、回転方向前方側の端部が前記第１傾斜溝に連通する第２傾斜溝と
   を有し、
   前記第１傾斜溝及び前記第２傾斜溝は、タイヤ周方向に沿って複数形成されており、
   タイヤ周方向に複数形成される前記第２傾斜溝の間には、タイヤ周方向に沿って延びる副溝が形成され、
   前記副溝は、回転方向前方側の端部が回転方向前方側に形成された第２傾斜溝に連通し、回転方向後方側の端部が回転方向後方側に形成された第２傾斜溝に連通しており、
   トレッド部の前記タイヤ赤道線を含む中央部には、前記タイヤ赤道線に沿って周方向に連なる周方向溝が形成され、
   前記周方向溝には、前記第１傾斜溝の回転方向後方側の端部が連通し、
   トレッド幅方向に平行なトレッド幅方向線と前記第１傾斜溝とのなす角度は、前記トレッド幅方向線と前記副溝とのなす角度よりも小さいタイヤ。
2. 前記第１傾斜溝の回転方向前方側の端部は、前記第１傾斜溝に連通する第２傾斜溝よりも回転方向前方側に形成された第２傾斜溝に連通する請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記第１傾斜溝、前記第２傾斜溝、及び前記副溝は、前記タイヤ赤道線に対して一方のタイヤ幅方向外側のトレッド部と、他方のタイヤ幅方向外側のトレッド部とにタイヤ周方向に沿って所定間隔に配列されており、
   前記一方のタイヤ幅方向外側のトレッド部に形成された第１傾斜溝及び第２傾斜溝と、前記他方のタイヤ幅方向外側のトレッド部に形成された第１傾斜溝及び第２傾斜溝とは、タイヤ周方向にずれている請求項１に記載のタイヤ。
4. 車体の前進時の回転方向が指定されたタイヤであって、
   回転方向前方側から後方側に向かうに連れてタイヤ幅方向外側からタイヤ赤道線に向かって延びる第１傾斜溝と、
   回転方向前方側から後方側に向かうに連れてタイヤ赤道線側からトレッド幅方向外側に向かって延び、回転方向前方側の端部が前記第１傾斜溝に連通する第２傾斜溝と
   を有し、
   前記第１傾斜溝及び前記第２傾斜溝は、タイヤ周方向に沿って複数形成されており、
   タイヤ周方向に複数形成される前記第２傾斜溝の間には、タイヤ周方向に沿って延びる副溝が形成され、
   前記副溝は、回転方向前方側の端部が回転方向前方側に形成された第２傾斜溝に連通し、回転方向後方側の端部が回転方向後方側に形成された第２傾斜溝に連通しており、
   トレッド部の前記タイヤ赤道線を含む中央部には、前記タイヤ赤道線に沿って周方向に連なる周方向溝が形成され、
   前記周方向溝には、前記第１傾斜溝の回転方向後方側の端部が連通し、
   前記第１傾斜溝は、
   前記第２傾斜溝が連結される連結部よりも回転方向前方側に位置する前側部と、
   前記第２傾斜溝が連結される連結部よりも回転方向後方側に位置する後側部とを有し、
   前記前側部は、前記タイヤ赤道線側に突出するように湾曲して形成されているタイヤ。
5. 前記第１傾斜溝の回転方向前方側の端部は、前記第１傾斜溝に連通する第２傾斜溝よりも回転方向前方側に形成された第２傾斜溝に連通する請求項４に記載のタイヤ。
6. 前記第１傾斜溝、前記第２傾斜溝、及び前記副溝は、前記タイヤ赤道線に対して一方のタイヤ幅方向外側のトレッド部と、他方のタイヤ幅方向外側のトレッド部とにタイヤ周方向に沿って所定間隔に配列されており、
   前記一方のタイヤ幅方向外側のトレッド部に形成された第１傾斜溝及び第２傾斜溝と、前記他方のタイヤ幅方向外側のトレッド部に形成された第１傾斜溝及び第２傾斜溝とは、タイヤ周方向にずれている請求項４に記載のタイヤ。

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