JP6012397B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

この発明は、空気入りタイヤに関するものである。

ウエット路面の走行に供されることのある空気入りタイヤでは、トレッド周方向に連続する周方向溝を一本以上設け、かかる周方向溝により接地面内の水を排除することで、所要の排水性能を確保することが一般に行われている。

ここで、特許文献１には、上述したような周方向溝による排水性能をさらに向上させる内容が記載されている。

特開２０１１−２３５７４１号公報

ところで、特許文献１に記載されたタイヤでは、トレッド周方向に互いに間隔をおいて配置された「溝内副溝」が、周方向溝の溝底から一方の溝壁面まで延びることにより、その「溝内副溝」が延在する溝壁面側に隣接する、たとえばリブ状の陸部の剛性は、「溝内副溝」が形成された箇所で部分的に小さくなるので、当該陸部の剛性がトレッド周方向に不均一になる結果として、剛性の不均一なその陸部の弾性振動に起因するロードノイズが生じる可能性があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、周方向溝内への凹凸形状の形成による、すぐれた排水性能を発揮しつつ、そのような凹凸形状を形成してなお、陸部の周方向剛性を均一化して、ロードノイズを小さく抑えることのできる空気入りタイヤを提供することにある。

この発明の空気入りタイヤは、トレッド踏面に、トレッド周方向に連続して延びる一本以上の周方向溝を設け、前記周方向溝により陸部を区画形成してなるものであって、一本以上の前記周方向溝内に、該周方向溝の溝底から、溝壁面のトレッド踏面への開口縁に達するまで延在する隆起部を、トレッド幅方向に向けて該周方向溝の一方の溝壁面に延在させて設けるとともに、該周方向溝内に設けた前記隆起部の複数個を、トレッド周方向に互いに間隔をおいて配置して、トレッド周方向に隣接する前記隆起部間に、溝内溝を区画形成し、前記周方向溝の、前記隆起部が延在する溝壁面側に隣接する陸部に、該周方向溝に各隆起部の配設域で一端が開口する複数本のサイプを設けてなり、該サイプの各々は、前記隆起部が延在する溝壁面側に隣接する陸部にトレッド周方向に並べて設けた複数の縦溝の各々に他端が開口するものである。

ここでいう「トレッド踏面」とは、適用リムに組み付けるとともに規定内圧を充填したタイヤを、最大負荷能力に対応する負荷を加えた状態で転動させた際に、路面に接触することになる、タイヤの全周にわたる外周面をいい、また、「サイプ」は、タイヤ接地面内の少なくとも一箇所、たとえば、タイヤ接地面内で最も大きな接地圧が作用する周方向中央位置で、対向する溝壁面の少なくとも一部が互いに接触する程度の溝幅を有する細溝を意味する。
なお、上記の「タイヤ接地面」は、適用リムに組み付けるとともに規定内圧を充填した状態で、タイヤを、路面上に垂直姿勢で静止配置し、最大負荷能力に対応する負荷を加えたときの、タイヤの、路面との接触部分、すなわち、トレッド踏面の周方向の一部をいう。

ここにおいて、「適用リム」とは、タイヤサイズに応じて下記の規格に規定された標準リム、または、Ｄｅｓｉｇｎ ＲｉｍもしくはＭｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍをいい、「規定内圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、「最大負荷能力」とは、下記の規格でタイヤに負荷されることが許容される最大の質量をいう。そして、その規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格によって決められたものであり、たとえば、アメリカ合衆国では、“ＴＨＥ ＴＩＲＥ ＡＮＤ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．のＹＥＡＲ ＢＯＯＫ”であり、欧州では、“Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬ”であり、日本では、“日本自動車タイヤ協会のＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ”である。

この発明の空気入りタイヤでは、トレッド幅方向に向けて延びる前記隆起部の両側面を、トレッドパターンの展開視で、トレッド周方向の同じ向きに凸の、円弧状とすることが好ましく、また、前記隆起部の、タイヤ半径方向外側を向く表面を、該隆起部を設けた周方向溝の延在方向に直交する方向に沿う断面視で、該隆起部が延在する溝壁面側に窪む凹形状の円弧状とすることが好ましい。

またここで、この発明の空気入りタイヤでは、複数個の前記隆起部を、複数本の前記サイプの、トレッド周方向の配設ピッチと同ピッチで配置するとともに、トレッド幅方向に向けて延びる前記隆起部の、トレッド幅方向の中央位置で、トレッド周方向に隣接する該隆起部間のトレッド周方向距離を、該隆起部のトレッド周方向長さの半分以下とすることが好ましい。

なおここで、この発明の空気入りタイヤでは、一端部が前記周方向溝に開口する前記サイプの他端部を、該サイプを設けた陸部内で終了させることが好ましい。
「陸部内で終了させる」とは、サイプの他端部が、周方向溝には開口しないことを意味するものであるので、サイプの他端部が、周方向溝以外の、その陸部内に設けた他の溝には開口してもよい。

この発明の空気入りタイヤによれば、周方向溝内に、該周方向溝の溝底から、溝壁面のトレッド踏面への開口縁に達するまで延在する隆起部を、トレッド幅方向に向けて該周方向溝の一方の溝壁面に延びる隆起部を設けるとともに、該隆起部の複数個を、トレッド周方向に互いに間隔をおいて配置したことにより、とくに、トレッド周方向に隣接する隆起部間で接地面内の水を流動させて、すぐれた排水性能を発揮することができる。
加えてこの発明では、周方向溝の、前記隆起部が延在する溝壁面側に隣接する陸部に、該周方向溝に各隆起部の配設域で開口する複数本のサイプを設けたことにより、隆起部の配設による、隣接する陸部の剛性の部分的な増加を、前記サイプの形成に基いて小さく抑えることができるので、陸部の周方向剛性を均一化して、ロードノイズを小さく抑えることができる。

ここで、トレッド幅方向に向けて延びる前記隆起部の両側面を、トレッドパターンの展開視で、トレッド周方向の同じ向きに凸の、該隆起部の配設域から外れる位置に曲率半径を有する円弧状としたときは、隆起部間での水の流動がより円滑に行われることになるので、排水性能をさらに向上させることができる。

またここで、前記隆起部の、タイヤ半径方向外側を向く表面を、該隆起部を設けた周方向溝の延在方向に直交する方向に沿う断面視で、該隆起部が延在する溝壁面側の陸部に向けて凸の円弧状としたときは、隆起部の配設に起因する、周方向溝の溝容積の減少を小さく抑えて、所要の排水性能を十分に確保することができる。

ここにおいて、複数個の前記隆起部を、複数本の前記サイプの、トレッド周方向の配設ピッチと同ピッチで配置するとともに、トレッド幅方向に向けて延びる前記隆起部の、トレッド幅方向の中央位置で、トレッド周方向に隣接する該隆起部間のトレッド周方向距離を、該隆起部のトレッド周方向長さの半分以下としたときは、隆起部およびサイプのそれぞれを、トレッド周方向に適正なピッチで配置することにより、隆起部間での水の流動の円滑化による、排水性能のさらなる向上を実現するとともに、陸部の周方向剛性をより均一なものとして、ロードノイズを一層軽減することができる。

なおここで、一端部が前記周方向溝に開口する前記サイプの他端部を、該サイプを設けた陸部内で終了させたときは、サイプの他端部が他の周方向溝に開口する場合に比して、陸部の剛性が十分に確保されることで陸部の変形量が小さくなり、それにより、陸部の変形によるエネルギーロスを小さく抑えて、転がり抵抗を小さくすることができる。

この発明の一の実施形態を示す、トレッドパターンの部分展開図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

以下に図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について例示説明する。
図１に示すところにおいて、図中１は、この発明の空気入りタイヤが具えるトレッドゴムにより形成されるトレッド踏面を示す。
なお図示は省略するが、この空気入りタイヤも、一般的なタイヤと同様に、一対のビード部のそれぞれに埋設したビードコアと、それらのビード部間にトロイダルに延びる一枚以上のカーカスプライからなるものである。

図１に示すところでは、トレッド踏面１に、たとえば、トレッド周方向に沿って直線状に連続して延びる三本の周方向溝２，３，３を設け、ここでは、タイヤ赤道面Ｃ上で延在する周方向溝２と、その周方向溝２を挟んでタイヤ赤道面Ｃよりトレッド幅方向外側で延在する、タイヤ赤道面Ｃ上の周方向溝２よりも広幅の二本の周方向溝３，３と、トレッド踏面１のトレッド幅方向の最外位置であるトレッド踏面端Ｅとのそれぞれにより、たとえば、トレッド周方向に連続するリブ状の、センター側陸部４，４およびショルダー側陸部５，５を区画形成する。

なおここで、トレッド踏面１には、直線状に延びる図示の周方向溝とともに、または、該周方向溝に代えて、トレッド周方向に対して傾斜するとともに複数箇所で屈曲ないし湾曲する形態で、トレッド周方向に連続して延びるジグザグ状もしくは波形状その他の形状の、図示しない周方向溝を設けることができる。また図示は省略するが、各陸部は、トレッド周方向に対して傾斜して延びて該陸部の両側のそれぞれの周方向溝に開口する幅方向溝を設けることにより、ブロック状とすることも可能である。

ここにおいて、この発明では、たとえば、タイヤ赤道面Ｃ上の周方向溝２以外の周方向溝３内に、図２に、周方向溝３の延在方向に直交する方向に沿う断面図で示すように、その周方向溝３の内面から盛り上がる隆起部６を、トレッド周方向に互いに間隔をおいて複数個設けるとともに、トレッド幅方向に対して傾斜する態様でトレッド幅方向に向けて延びるそれらの隆起部６のそれぞれを、周方向溝３の溝底３ａから、少なくとも一方の溝壁面３ｂ、たとえば、センター側陸部４側の溝壁面３ｂに延在させて配置する。なお図２に示すところでは、各隆起部６を、周方向溝３の溝底３ａから、センター側陸部４の溝壁面３ｂの、トレッド踏面１への開口縁に達するまで延在させている。

周方向溝３内にこのような隆起部６を設けた場合は、周方向溝に隆起部を設けずに周方向溝の溝容積を等しくした場合と比較して、タイヤ接地面内で、周方向溝３内の水がトレッド周方向に隣接する隆起部６間の溝内溝を流れることによって、トレッド踏面１での排水を促進させることができるので、すぐれた排水性能を発揮することができる。

ここで、排水性能をさらに向上させるとの観点からは、トレッド幅方向に向けて延びる隆起部６の、トレッド周方向の両側に位置する両側面６ａ，６ｂはともに、トレッドパターンの展開視で、図１に示すように、その隆起部６の配設域から外れる位置に曲率中心を有する、たとえば、トレッド周方向の一方側（図１では上方側）に凸の円弧状とすることが好ましい。但し、隆起部の側面６ａ，６ｂの少なくとも一方は、直線状または、少なくとも一部で屈曲ないし湾曲する形状等の様々な形状とすることができる。

なお、ともにトレッド周方向の一方側に凸の円弧状の側面６ａおよび６ｂを有する図示の隆起部６は、それらの側面６ａ，６ｂのそれぞれの、該隆起部６の配設域から外れる曲率中心の位置を相互に異なるものとして、トレッド幅方向外側に向かうに従い、トレッド周方向に沿う幅を漸増させた形状をなす。

またここで、隆起部６の、タイヤ半径方向外側を向く表面６ｃは、図２に示す断面視で、その隆起部６が延在する溝壁面３ｂ側に窪む凹形状の円弧状とすることが、排水のための所要の溝容積を確保できる点で好ましいが、隆起部６のこの表面６ｃは、同様の断面視で、たとえば、溝壁面３ｂに対して傾斜する直線状もしくは、タイヤ半径方向外側に凸の円弧状等の形状とすることも可能である。

このような隆起部６を、図１および２に示すように、周方向溝３の溝底３ａから対向溝壁面３ｂ，３ｂのうちの一方の溝壁面だけに延在させたときは、隆起部６が存在しない溝壁面３ｂ側の部分で、トレッド周方向に向かって水が流れることになり、しかも、隆起部を両溝壁面３ｂ，３ｂに延在させた場合に比して、溝容積を大きく確保することができる。
なお、周方向溝３の溝容積の確保しつつ、隆起部６によって排水性能を有効に高めるため、隆起部６は、図２に示す断面図で、周方向溝３の溝断面積の、５％〜４０％を占める領域に配置することが好ましく、また、図１に示す展開図で、周方向溝３の容積の、５％〜３５％を占める領域に配置することが好ましい。

ところで、車両が前進する際に、図１に矢印で示す向きに回転するように、車体への取付け方向が指定されて用いられる図示のこの空気入りタイヤでは、前記隆起部６を、トレッド幅方向の内側の部分よりも外側の部分で、回転方向Ｘの後方側に向けて傾斜させることが好ましく、さらには、隆起部６を、図示のように、トレッド幅方向の外側に向かうに従い、トレッド幅方向に対する角度を漸減させることがより好ましい。それにより、隆起部６間での水の流動がより円滑なものとなって、排水性能をさらに大きく高めることができる。
なお、タイヤを回転させる方向に応じて異なる機能を発揮する図示のタイヤでは、回転方向Ｘを指定することで所期した機能を発揮させるため、サイドウォール部表面等に、回転方向Ｘを指定するための、図示しない刻印その他の表示を設けることがある。

以上に述べたような隆起部６を設けた場合は、排水性能の向上を図ることができる一方で、周方向溝３の、隆起部６が延在する溝壁面３ｂ側のセンター側陸部４の剛性が、トレッド周方向の、隆起部６を設けた陸部領域と、隆起部６が存在しない陸部領域との間で大きく異なるものとなって、センター側陸部４の周方向剛性が不均一になり、それにより、ロードノイズの増大を招くおそれがある。

このことに対しては、周方向溝３の、前記隆起部６が延在する溝壁面３ｂ側のセンター側陸部４の、タイヤ半径方向外側を向く表面に、図１に示すように、その周方向溝３に隆起部６の配設域のそれぞれで開口する複数本のサイプ７を設けることにより対処することができる。
すなわち、センター側陸部４に設けた前記サイプ７は、そのセンター側陸部４側の溝壁面３ｂに延在する隆起部６の存在に起因して増加する剛性を低下させるべく機能して、センター側陸部４の周方向剛性の均一化、ひいては、ロードノイズの軽減をもたらすことができる。
なおここで、ロードノイズの軽減のためにセンター側陸部４に設ける溝を、狭幅のサイプとしている理由は、サイプよりも広幅の溝を設ける場合に比して、負荷転動時の、センター側陸部４を構成するブロックの動きが小さくなることによって、転がり抵抗を低減することができるからである。また、サイプは、広幅の溝よりも容積が小さいことから、ノイズを低減することもできる。

しかもここでは、タイヤ接地面内に存在するサイプ７のうち、対向溝壁面が相互に接触しない部分を有するものが、センター側陸部４に存在する水を、該サイプ７が開口する周方向溝３に案内して、センター側陸部４での排水を促進させるべくも機能することから、かかるサイプ７は、排水性能の向上にも寄与することになる。

ここで、周方向溝３内に設ける複数個の隆起部６の、トレッド周方向の配設ピッチＰｒは、図１に示すように、それに隣接するセンター側陸部４に設けるサイプ７の同様のピッチＰｓと等しくすることが、センター側陸部４の周方向剛性を均一化できる点で好ましい。
なおこの場合、隆起部６のトレッド幅方向の中央位置Ｍで、トレッド周方向に隣接する隆起部６間のトレッド周方向距離Ｄは、隆起部６のトレッド周方向長さＬの半分以下とすることが好ましい。これは、踏面の摩耗後には、隆起部６がブロックとなるとともに隆起部６間が溝部となり、この隆起部６間のトレッド周方向距離Ｄが、Ｌ／２より大きいと、そこが摩耗後にノイズ発生の原因となる可能性があるためである。
このようなピッチ、距離、長さ等を測定するに当っては、タイヤを適用リムに組み付けるとともに規定内圧を充填した無負荷の状態で行うものとする。

またここで、センター側陸部４に設けるサイプ７の最大溝深さは、上記の無負荷の状態で、隣接する周方向溝３の最大溝深さに対し、いずれもタイヤ半径方向に沿って測って、５０％〜１１０％の範囲内とすることが好ましい。
そしてまた、サイプ７は、トレッド幅方向に沿って延びるものとすることが好ましいが、図示のように、トレッド幅方向に対して傾斜させて延びるものとする場合、サイプ７の、トレッド幅方向に対する傾斜角度は、たとえば、２°〜３０°とすることができる。なお、図示のサイプ７は、直線状に延びるものとしたが、このサイプ７は、その延在途中の少なくとも一部で屈曲または湾曲するもの、さらにはジグザグ状等に延びるものとすることもできる。

このようなサイプ７の一端部は、上述したように、トレッド幅方向外側に隣接する周方向溝３に開口させる一方で、他端部は、トレッド幅方向内側に隣接する他の周方向溝２に開口させることなく、そのセンター側陸部４内で終了させることが好ましい。これにより、サイプの他端部が他の周方向溝に開口する場合に比して、陸部の剛性が十分に確保されることで陸部の変形量が小さくなり、それにより、陸部の変形によるエネルギーロスを小さく抑えて、転がり抵抗を小さくすることができる。

但し、サイプ７の他端部は、図示のように、センター側陸部の幅方向中央域でトレッド周方向に並べて設けた複数の縦溝８のそれぞれに、該縦溝８の図の上端部分で開口させることができる。この縦溝８は、トレッド幅方向外側の部分で、タイヤ半径方向の外側に凸となる溝底により、トレッド幅方向外側に向かうにつれて次第に浅くなる溝深さを有する。このような、サイプ７および縦溝８は、周方向溝３で生じる気柱共鳴音を低減することができる他、排水性能の向上をもたらすこともできる。
なお、図示のこの実施形態では、センター側陸部４の、前記縦溝８よりトレッド幅方向内側の領域に、トレッド周方向に沿って延びる複数の凹部９を、トレッド周方向に所要の間隔をおいて設けて、センター側陸部４の周方向剛性の均一化を図っている。

ところで、図１に示すタイヤでは、ショルダー側陸部５に、トレッド踏面端Ｅから、回転方向Ｘの後方側に凸状に若干湾曲して延びて、周方向溝３に到る手前で終了する幅方向細溝１０を、トレッド周方向に間隔をおいて設けるとともに、その幅方向細溝１０の、トレッド幅方向内側の端部の幅方向位置で、該端部に連通するとともに、トレッド周方向に断続的に延びる断続周溝１１を、各幅方向細溝につき一本設けることができる。これにより、排水性能を高めることができる。
なお、この幅方向細溝１０は、トレッド踏面端Ｅよりトレッド幅方向外側に、溝幅が広くなる部分を有する。

１ トレッド踏面、２，３ 周方向溝、３ａ 周方向溝の溝底、３ｂ 周方向溝の溝壁面、４ センター側陸部、５ ショルダー側陸部、６ 隆起部、６ａ，６ｂ 隆起部の側面、６ｃ 隆起部の表面、７ サイプ、８ 縦溝、９ 凹部、１０ 幅方向細溝、１１ 断続周溝、Ｃ タイヤ赤道面、Ｅ トレッド踏面端、Ｍ 隆起部の幅方向中央位置、Ｐｒ 隆起部の配設ピッチ、Ｐｓ サイプの配設ピッチ、Ｄ 隆起部間のトレッド周方向距離、Ｌ 隆起部のトレッド周方向長さ

Claims (5)

1. トレッド踏面に、トレッド周方向に連続して延びる一本以上の周方向溝を設け、前記周方向溝により陸部を区画形成してなる空気入りタイヤであって、
   一本以上の前記周方向溝内に、該周方向溝の溝底から、溝壁面のトレッド踏面への開口縁に達するまで延在する隆起部を、トレッド幅方向に向けて該周方向溝の一方の溝壁面に延在させて設けるとともに、該周方向溝内に設けた前記隆起部の複数個を、トレッド周方向に互いに間隔をおいて配置して、トレッド周方向に隣接する前記隆起部間に、溝内溝を区画形成し、
   前記周方向溝の、前記隆起部が延在する溝壁面側に隣接する陸部に、該周方向溝に各隆起部の配設域で一端が開口する複数本のサイプを設けてなり、
   該サイプの各々は、前記隆起部が延在する溝壁面側に隣接する陸部にトレッド周方向に並べて設けた複数の縦溝の各々に他端が開口する、空気入りタイヤ。
2. トレッド幅方向に向けて延びる前記隆起部の、トレッド周方向の両側に位置する両側面を、トレッドパターンの展開視で、トレッド周方向の同じ向きに凸の円弧状としてなる、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記隆起部の、タイヤ半径方向外側を向く表面を、該隆起部を設けた周方向溝の延在方向に直交する方向に沿う断面視で、該隆起部が延在する溝壁面側に窪む凹形状の円弧状としてなる、請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 複数個の前記隆起部を、複数本の前記サイプの、トレッド周方向の配設ピッチと同ピッチで配置するとともに、トレッド幅方向に向けて延びる前記隆起部の、トレッド幅方向の中央位置で、トレッド周方向に隣接する該隆起部間のトレッド周方向距離を、該隆起部のトレッド周方向長さの半分以下としてなる、請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 一端部が前記周方向溝に開口する前記サイプの他端部を、該サイプを設けた陸部内で終了させてなる、請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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