JP5724279B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

従来より、乗用車等の自動車の著しい性能の進展に伴って空気入りタイヤの背反性能を高い次元で両立することが求められている。例えば、背反性能として、乾燥路面における操縦安定性能と湿潤路面におけるハイドロプレーニング性能（排水性能）との二律背反性能がある。近年は、乗用車の静粛性に伴ってパターンノイズの性能の向上も求められ、上記操縦安定性能とハイドロプレーニング性能の他に、パターンノイズを含めた静粛性の両立も求められている。

このような背景の下、湿潤（ウェット）路面での耐ハイドロプレーニング性能の低下なしに、制動性能を有効に向上させることができる空気入りラジアルタイヤが知られている。
上記空気入りラジアルタイヤでは、トレッド部の踏面に、周方向に連続して延びる複数本の周溝と、トレッド幅方向に延びる複数本の横溝とを設けたタイヤであって、タイヤの、車両への装着姿勢で赤道線より車両の内側に位置することとなる内側部分に、周方向に連続して延びるリブを設けるとともに、その内側部分に形成したショルダブロック列の、周上のブロック個数（Ｎ_IＮ）を５０〜９０個、タイヤの同姿勢で車両の外側に位置することとなる外側部分に形成したショルダブロック列の周上のブロック個数（Ｎ_ＯＵＴ）を４０〜７０個とし、かつ、それらのブロック個数の比（Ｎ_IＮ／Ｎ_ＯＵＴ）を１.１〜１.５の範囲とする。

特開２００８−６８６３６号公報

しかし、上記空気入りラジアルタイヤでは、操縦安定性能とハイドロプレーニング性能とパターンノイズ性能を両立できない場合がある。具体的には、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも現状を維持するものの、パターンノイズ性能が悪化する場合がある。

そこで、本発明は、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつパターンノイズ性能を向上することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、空気入りタイヤである。
当該空気入りタイヤのトレッド部は、センターラインを中心として前記トレッド部のタイヤ幅方向の両側に位置する周方向主溝を有し、
前記トレッド部の両側のうち、第１の側のトレッド部のピッチ数は、前記第１の側と反対側の第２の側のトレッド部のピッチ数の１．２〜１．６倍の数であり、
前記トレッド部の前記第１の側のゴム硬度（ＪＩＳ Ｋ ６２５３）は、２０℃において、前記第２の側のゴム硬度に比べて高く、
前記周方向主溝のうち、前記第１の側に位置する第１の周方向主溝の溝幅は、前記第２の側に位置する第２の周方向主溝の溝幅の７０〜９５％である。

その際、前記第１の側のゴム硬度と前記第２の側のゴム硬度との差は、３〜６度である、ことが好ましい。
また、前記トレッド部の前記第１の側の部分は、ピッチ数が５０〜９０であり、前記トレッド部の前記第２の側の部分は、４０〜７０である、ことが好ましい。

さらに、前記空気入りタイヤは、車両への装置時、前記第２の側が車両外側に位置するように、タイヤ表裏の装着向きを指定する情報が記されている、ことが好ましい。
前記周方向主溝のうち、前記第１の側および前記第２の側に位置する溝は、センターラインを中心として、左右対称位置に設けられる、ことが好ましい。

前記第１の側および前記第２の側にそれぞれ周方向主溝が複数あるとき、
前記第１の周方向主溝は、例えば、前記第１の側にある周方向主溝のうち、センターラインから最も遠くに位置する溝であり、前記第２の周方向主溝は、例えば、前記第２の側にある周方向主溝のうち、センターラインから最も遠くに位置する溝である。

上述の態様の空気入りタイヤでは、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつ、パターンノイズ性能を向上させることができる。

本実施形態の空気入りタイヤの断面図である。 図１に示す空気入りタイヤに用いられるトレッドパターンの展開図である。 本実施形態の空気入りタイヤの接地形状の例を示す図である。

以下、本発明の空気入りタイヤについて説明する。

図１は、本実施形態の空気入りタイヤ１０の断面を示す図である。
空気入りタイヤ１０は、例えば、乗用車用タイヤである。乗用車用タイヤは、JATMA YEAR BOOK 200９（日本自動車タイヤ協会規格）のＡ章に定められるタイヤをいう。この他、Ｂ章に定められる小型トラック用タイヤおよびＣ章に定められるトラック及びバス用タイヤに適用することもできる。
なお、以降で説明するタイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心に空気入りタイヤ１０を回転させたとき、トレッド面の回転する方向をいい、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸方向に平行な方向をいい、タイヤ幅方向外側とは、空気入りタイヤ１０のセンターラインＣＬから離れる側をいう。

空気入りタイヤ１０は、トレッド部１１と、トレッド部１１のそれぞれの側に連続する一対のサイドウォール部１２と、各サイドウォール部１２の内周側に連続するビード部１３と、各ビード部１３に配設したビードコア１４と、両ビードコア１４間にトロイダルに延びて、トレッド部１１、サイドウォール部１２、ビード部１３を補強する、少なくとも一枚のカーカスプライ１５と、を有する。

カーカスプライ１５のトレッド部１１側（外周側）に、二層のスチールコードベルト層からなるベルト部１６と、円周方向に延びる有機繊維コードからなるベルト保護層１７が配設されている。ベルト保護層１７は、ベルト部１６をその全幅にわたって覆う。

このような空気入りタイヤ１０のトレッド部１１には、タイヤ周方向に延びる４つの周方向主溝１８ａ〜１８ｄと、タイヤ周方向に延びる補助溝１９と、を有する。
周方向主溝１８ａ〜１８ｄは、溝幅３〜１５ｍｍ、深さ６〜１２ｍｍであり、補助溝１９は、溝幅０ｍｍより広く３ｍｍ未満であり、深さ０ｍｍより深く６ｍｍ以下である。溝幅および溝深さによって周方向主溝１８ａ〜１８ｄと補助溝１９とは区別され得る。
周方向主溝１８ａ〜１８ｄは、センターラインＣＬを中心とした接地幅の９０％の範囲内に設けられ、この範囲外に補助溝１９が設けられている。接地幅とは、ＪＡＴＭＡで規定されるリムサイズ、空気圧、負荷荷重の条件で計測された路面と接するトレッド部１１のタイヤ幅方向に沿った幅をいう。

図２は、トレッド部１１に設けられたトレッドパターンの展開図である。
図２に示すように、センターラインＣＬを中心として左右対称な位置に周方向主溝１８ａ〜１８ｄが設けられている。センターラインＣＬに最も近い主溝は、周方向主溝１８ｂ，１８ｃである。センターラインＣＬから最も遠い主溝は、周方向主溝１８ａ，１８ｄである。周方向主溝１８ｂ，１８ｃは対をなし、周方向主溝１８ａ，１８ｄは対をなす。
周方向主溝１８ａ〜１８ｄの溝深さは同じである。周方向主溝１８ｂの溝幅と周方向主溝１８ｃの溝幅は同じであるが、周方向主溝１８ａの溝幅と周方向主溝１８ｄの溝幅は異なっており、周方向主溝１８ｄでの溝幅は、周方向主溝１８ａの溝幅に比べて細い。

周方向主溝１８ａと周方向主溝１８ｂとの間の陸部２０には、複数の湾曲溝２１が周方向に沿って設けられている。湾曲溝２１のそれぞれは、周方向主溝１８ｂから陸部２０内に延びており、周方向主溝１８ａに合流せず、タイヤ周方向に隣接する湾曲溝２１に合流している。
周方向主溝１８ｂと周方向主溝１８ｃとの間の陸部２２には、周方向主溝１８ｃから延び途中で閉塞する複数のラグ溝２３がタイヤ周方向に沿って設けられている。
周方向主溝１８ｃと周方向主溝１８ｄとの間の陸部２４には、複数の湾曲溝２５が周方向に沿って設けられている。湾曲溝２５のそれぞれは、周方向主溝１８ｄから陸部２４内に延びており、周方向主溝１８ｃに合流せず、タイヤ周方向に隣接する湾曲溝２５に合流している。
周方向主溝１８ｄと補助溝１９との間には、タイヤ周方向に延びる陸部が設けられている。

周方向主溝１８ａのタイヤ幅方向外側の陸部には、周方向主溝１８ａからショルダー端２６に向けて湾曲部および屈曲部を有する複数のラグ溝２７がタイヤ周方向に沿って設けられている。
一方、周方向主溝１８ｄのタイヤ幅方向外側の陸部には、タイヤ周方向に延びる補助溝１９が設けられ、補助溝１９からショルダー端２８に向けて湾曲部および屈曲部を有する複数のラグ溝２９がタイヤ周方向に沿って設けられている。

さらに、図２に示すように、センターラインＣＬを中心にして、図中右側の領域Ｒは、図中左側のＬ領域に比べてピッチ間隔は短い。言い換えると、領域Ｒのピッチ数は、領域Ｌのピッチ数より多く、領域Ｌのピッチ数の１．２〜１．６倍である。例えば、領域Ｒのピッチ数は５０〜９０個であり、領域Ｌのピッチ数は４０〜７０個であることが好ましい。この範囲内で、領域Ｒのピッチ数は、領域Ｌのピッチ数の１．２〜１．６倍である。
領域Ｒの周方向主溝１８ｃ，１８ｄのうち、ショルダー端２８の側にある周方向主溝１８ｄの溝幅は、領域Ｌの周方向主溝１８ａ，１８ｂのうち、ショルダー端２６の側にある周方向主溝１８ａの溝幅の７０〜９５％である。
さらに、トレッド部１１の領域Ｒのゴム硬度は、２０℃において、領域Ｌのゴム硬度に比べて高い。ここで、ゴム硬度は、例えば、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠するタイプＤデュロメータで測定されるものをいう。
領域Ｒにおけるゴム硬度と領域Ｌにおけるゴム硬度との差は、３〜６度であることが好ましい。硬度差が３度未満である場合、空気入りタイヤ１０において、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつ、パターンノイズ性能を向上させること難しくなる。一方、硬度差が６度を越える場合、トレッド部１１の左右の剛性のバランスが崩れ、操縦安定性能の向上代が少なくなる他、パターンノイズ性能の向上代も少なくなる。このため、硬度差が６度以下であることが好ましい。
空気入りタイヤ１０を車両に装着する場合、領域Ｒが装着内側に、領域Ｌが装着外側になるように装着することが好ましい。大抵の車両は、ネガティブキャンバに設定されているので、ネガティブキャンバにあわせて、領域Ｒが装着内側になるようにすることが好ましい。空気入りタイヤ１０は、ネガティブキャンバを利用して、上述するように、センターラインＣＬを中心として非対称パターンおよび２種類のトレッドゴムを用いる。このため、空気入りタイヤ１０は、車両への装置時、領域Ｒが装着内側に位置し、領域Ｌの側が車両外側に位置するように、タイヤ表裏の装着向きを指定する情報が記されていることが好ましい。

このように、空気入りタイヤ１０において、領域Ｒのピッチ数を、領域Ｌのピッチ数の１．２〜１．６倍とし、周方向主溝１８ｄの溝幅を周方向主溝１８ａの溝幅の７０〜９５％とし、トレッド部１１の領域Ｒのゴム硬度を、領域Ｌのゴム硬度に比べて高くするのは、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつ、パターンノイズ性能を向上させるためである。

具体的には、パターンノイズは空気を伝って車室内のドライバに直接伝播する騒音であるため、車両の装着外側に装着される領域Ｌで発生するパターンノイズの影響が大きい。したがって、領域Ｌのパターンノイズを低減するために、ピッチ数を少なくする。しかし、このピッチ数の減少により、タイヤ幅方向に延びるラグ溝２７が少なくなることに起因するハイドロプレーニング性能の低下を抑制するために、領域Ｒのピッチ数は増加される。
一方、領域Ｒのピッチ数を増加することにより、各ピッチ長が短くなり領域Ｒのトレッド剛性が低下する。空気入りタイヤ１０は車両に装着されるときネガティブキャンバが付いているので、図３に示すように、車両装着内側（ＩＮ側）の接地面積が大きい接地形状を示す。このため、ピッチ長が短くなりトレッド剛性が低下する、車両装着内側（ＩＮ側）に対応する領域Ｒにおいて、トレッドゴムの硬度を高めることが効果的である。したがって、ピッチ長が短くなる領域Ｒのトレッド剛性の低下を補填するために、領域Ｒに硬度の高いトレッドゴムが用いられる。このとき、空気入りタイヤ１０の操縦安定性を維持するために領域Ｌには、領域Ｒに比べて硬度の低いトレッドゴムが用いられる。しかし、領域Ｌと領域Ｒとの硬度差が６度を超えると、車両を左右に操舵した際の車両の応答に差が現れ、操縦安定性のバランスが崩れる。このため、硬度差は６度以下であることが好ましい。
また、領域Ｌのピッチ数の低下により、領域Ｌの溝体積が減少し、領域Ｌにおける排水性能は低下する。このため、領域Ｌの排水性能の低下を補填するために周方向主溝１８ａの溝幅を周方向主溝１８ｄの溝幅に比べて大きくする。

このように、ピッチ数の増減により、操縦安定性、排水性、およびパターンノイズの性能が変化するが、これらの性能が悪化する場合、その性能の悪化を補填するように、領域Ｒ，Ｌにおけるトレッドゴムの硬度の高低と、周方向主溝の広狭を調整することにより、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつ、パターンノイズ性能を向上させることができる。この点は、後述する実施例から明確に理解することができる。

（実施例、比較例、従来例）
本実施形態の空気入りタイヤ１０の効果を確認するため、各仕様のタイヤを作製し、車両に装着して性能評価を行った。
タイヤサイズは、２１５／５０Ｒ１７であり、前輪駆動の２．０リットルクラスの乗用車をテスト車として用いた。
使用条件については以下の通りとした。
装着リムサイズ：１７×７Ｊ
空気圧：２３０ＭＰａ
前輪荷重：５．４５ｋＮ
後輪荷重：４．７５ｋＮ。

性能評価は、操縦安定性能とハイドロプレーニング性能と、パターンノイズについて行った。
操縦安定性能は、乾燥路面上をドライバがハンドル操舵をして、車両の応答性と安定性を官能評価により５点法で評価する。このとき、従来例の評価を３点とする。
ハイドロプレーニング性能は、水深１０（ｍｍ）の路面上で車両を直進走行させながら、ハイドロプレーニングが発生したか否かをドライバが判断し、ハイドロプレーニングが発生したときの車両の走行速度を評価する。評価した走行速度は、従来例のハイドロプレーニングの発生する走行速度を１００として指数化した。数値が大きいほど、ハイドロプレーニングの発生する走行速度が高いことを意味する。
パターンノイズは、車両を乾燥路面上で直進走行させながら、一定の走行速度の条件で、ドライバが官能評価をする。このとき、従来例の評価を３点とする。

評価に用いた空気入りタイヤは、いずれも図２に示すトレッドパターンを基調として、ピッチ数および周方向主溝の溝幅を種々変更させたタイヤである。さらに、トレッドゴムの硬度を領域Ｒと領域Ｌとで種々変更させた。実施例、比較例および従来例については、いずれも周方向主溝１８ｂ，１８ｃの溝幅を８．０ｍｍ、深さを７．２ｍｍとした。湾曲溝２１，２５は溝幅を２．０ｍｍから８．０ｍｍに徐々に変化するようにし、溝深さは５．０ｍｍとした。ラグ溝２７は、溝幅を１．８ｍｍとし、ラグ溝２９は溝幅を２．０ｍｍとした。補助溝１９は、溝幅を２．０ｍｍとし、溝深さを３．０ｍｍとした。

下記表１には、従来例、実施例１〜４および比較例１〜６の空気入りタイヤの仕様および評価結果が示されている。
実施例１〜４の領域Ｒのピッチ数は、領域Ｌのピッチ数の１．２〜１．６倍であり、周方向主溝１８ｄの溝幅は周方向主溝１８ａの溝幅の７０〜９５％であり、トレッド部１１の領域Ｒのゴム硬度は領域Ｌのゴム硬度に比べて高い、３つの条件を満たす。
下記表１に示されるように、実施例１〜４は、従来例対比、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつ、パターンノイズが向上している。
実施例１，２，４および比較例１，２との比較から、領域Ｒのピッチ数の、領域Ｌのピッチ数に対する比率が１．２〜１．６であるとき、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能が少なくとも維持される一方、パターンノイズが向上することがわかる。

比較例３は、上記３つの条件のうち、周方向主溝１８ｄの溝幅が周方向主溝１８ａの溝幅の７０〜９５％である条件を満足しない。
比較例４は、上記３つの条件のうち、トレッド部１１の領域Ｒのゴム硬度が領域Ｌのゴム硬度に比べて高い条件を満足しない、
比較例５，６は、上記３つの条件のうち、領域Ｒのピッチ数が、領域Ｌのピッチ数の１．２〜１．６倍である条件を満足しない。比較例５では、領域Ｒのピッチ数が領域Ｌのピッチ数と同じである。比較例６では、領域Ｒのピッチ数が領域Ｌのピッチ数の１．８倍である。
比較例３〜６からわかるように、上記３つの条件を１つでも満たさない場合、従来例対比、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつ、パターンノイズを向上させることはできないことがわかる。

下記表２には、周方向主溝１８ａ，１８ｄ（外側周方向主溝）の溝幅を種々変更した実施例５、６及び比較例７，８の仕様とその評価結果が示されている。
実施例５，６、比較例７，８では、外側の周方向主溝１８ａ，１８ｄの溝幅比率（周方向主溝１８ｄの溝幅／周方向主溝１８ａの溝幅）を６５％〜１００％の範囲で変化させた。このとき、溝幅比率が７０〜９５％にある実施例５，６は従来例対比、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつ、パターンノイズを向上させることができることがわかる。一方、溝幅比率が７０％未満である比較例７では、従来対比ハイドロプレーニング性能が低下する。溝幅比率が９５％を超える比較例８では、従来例対比、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持できるが、パターンノイズは低下することがわかる。

下記表３には、領域Ｒ，Ｌにおけるトレッドゴムの硬度を種々変更した実施例７、８および比較例９の仕様とその評価結果が示されている。
実施例７の領域Ｒと領域Ｌのトレッドゴムの硬度差は８であり、実施例８のトレッドゴムの硬度差は３であり、比較例９のトレッドゴムの硬度差は０である。トレッドゴムの硬度差が３〜６度の範囲内にある実施例８は、従来例対比、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能が向上するとともに、パターンノイズも向上することがわかる。

以上の実施例、比較例および従来例より、空気入りタイヤ１０の効果は明らかである。

以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０ タイヤ
１１ トレッド部
１２ サイドウォール部
１３ ビード部
１４ ビードコア
１５ カーカスプライ
１６ ベルト部
１７ ベルト保護層
１８ａ〜１８ｅ 周方向主溝
１９ 補助溝
２０，２２，２４ 陸部
２１，２５ 湾曲溝
２３ ラグ溝
２６，２８ ショルダー端
２７，２９ ラグ溝

Claims (6)

1. 空気入りタイヤであって、
   トレッド部は、センターラインを中心として前記トレッド部のタイヤ幅方向の両側に位置する周方向主溝を有し、
   前記トレッド部の両側のうち、第１の側のトレッド部のピッチ数は、前記第１の側と反対側の第２の側のトレッド部のピッチ数の１．２〜１．６倍の数であり、
   前記トレッド部の前記第１の側のゴム硬度（ＪＩＳ Ｋ ６２５３）は、２０℃において、前記第２の側のゴム硬度に比べて高く、
   前記周方向主溝のうち、前記第１の側に位置する第１の周方向主溝の溝幅は、前記第２の側に位置する第２の周方向主溝の溝幅の７０〜９５％である、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第１の側のゴム硬度と前記第２の側のゴム硬度との差は、３〜６度である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記トレッド部の前記第１の側の部分は、ピッチ数が５０〜９０であり、前記トレッド部の前記第２の側の部分は、４０〜７０である、請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 車両への装置時、前記第２の側が車両外側に位置するように、タイヤ表裏の装着向きを指定する情報が記されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記周方向主溝のうち、前記第１の側および前記第２の側に位置する溝は、センターラインを中心として、左右対称位置に設けられる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記第１の側および前記第２の側にそれぞれ周方向主溝が複数あるとき、
   前記第１の周方向主溝は、前記第１の側にある周方向主溝のうち、センターラインから最も遠くに位置する溝であり、
   前記第２の周方向主溝は、前記第２の側にある周方向主溝のうち、センターラインから最も遠くに位置する溝である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。