JP6118307B2

JP6118307B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP6118307B2
Application number: JP2014254743A
Authority: JP
Inventors: 仁高山
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2034-12-17
Also published as: CN105711342A; CN105711342B; US10363780B2; US20160176235A1; JP2016113066A

Description

本発明は、優れたノイズ性能を発揮しうる空気入りタイヤに関する。

例えばスノータイヤなど積雪路を走行する冬用タイヤにあっては、スノー性能を高めるために、ブロックパターンが一般に採用されている。しかし、このようなブロックパターンのタイヤでは、舗装路面を走行した際のピッチ音やポンピング音が大きくなってノイズ性能を低下させるという問題がある。

他方、ノイズ性能を向上させた空気入りタイヤとして下記の特許文献１のものが知られている。このタイヤは、図４に示すように、タイヤ赤道Ｃの両側に配されるセンタ周方向主溝ａ、その外側に配されるショルダ周方向主溝ｂ、センタ周方向主溝ａ、ａ間を横切るセンタ横溝ｄ、センタ横溝ｄとショルダ周方向主溝ｂとの間を横切るミドル横溝ｅ、及びショルダ周方向主溝ｂとトレッド端Ｔｅとの間を横切るショルダ横溝ｆを具える。そして、各周方向主溝ａ、ｂを矩形波状のジグザグ溝とするとともに、各ジグザグ溝の振幅及び溝幅、並びに、接地面内において１本のジグザグ溝に交わる横溝の本数、横溝の溝幅、横溝間のピッチ長さをそれぞれ規制することで、ノイズ性能の低下を抑制しつつマッド性能或いはスノー性能を向上させている。

しかしながら、近年の市場における高性能化への要求に伴い、ノイズ性能のさらなる向上が強く望まれている。

特開２０１２−１１９８１号公報

そこで本発明は、スノー性能等を犠牲にすることなくノイズ性能をさらに向上させた空気入りタイヤを提供することを課題としている。

本発明は、トレッド部に、タイヤ赤道両側に配されるセンタ周方向主溝と、該センタ周方向主溝のタイヤ軸方向外側に配されるショルダ周方向主溝と、前記センタ周方向主溝間をタイヤ軸方向に対して角度θｃで横切るセンタ傾斜横溝と、前記ショルダ周方向主溝とトレッド端との間をタイヤ軸方向に対して前記角度θｓで横切るショルダ傾斜横溝とを具える空気入りタイヤであって、
前記センタ周方向主溝、及びショルダ周方向主溝は、それぞれタイヤ軸方向一方側に傾斜する傾斜溝部と他方側に傾斜する傾斜溝部とが交互に繰り返されるジグザグ溝からなり、
かつ前記ショルダ周方向主溝のジクザグのピッチ長さＰｓを、センタ周方向主溝のジクザグのピッチ長さＰｃよりも小とするとともに、
前記センタ傾斜横溝の両端部は、それぞれ前記センタ周方向主溝の傾斜溝部と交わり、かつこの傾斜溝部の傾斜方向は、前記センタ傾斜横溝の傾斜方向と相違し、
前記ショルダ傾斜横溝の角度θｓは、前記センタ傾斜横溝の角度θｃよりも小、
しかも前記ショルダ傾斜横溝の形成数Ｎｓは、前記センタ傾斜横溝の形成数Ｎｃよりも大であることを特徴としている。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記ショルダ傾斜溝のタイヤ軸方向内端部は、前記ショルダ周方向主溝のジクザグの屈曲部分と交わることが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記センタ周方向主溝とショルダ周方向主溝との間を、タイヤ軸方向に対して角度θｍで横切るミドル傾斜横溝を具えるとともに、
前記ミドル傾斜横溝は、そのタイヤ軸方向内端部が前記センタ周方向主溝のジクザグの屈曲部分と交わり、かつタイヤ軸方向外端部が前記ショルダ周方向主溝のジクザグの屈曲部分と交わることが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記ショルダ周方向主溝の傾斜溝部は、長さが小な第１傾斜溝部と、この第１傾斜溝部とは交互に配される長さが大な第２傾斜溝部とからなり、しかも前記ミドル傾斜溝横溝は、前記第１傾斜溝部と直線状に連なることが好ましい。

本発明において前記「トレッド端」は、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された正規状態のタイヤに、正規荷重を負荷してキャンバー角０°で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置を意味する。なお前記「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めているリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。前記「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。前記「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば "最大負荷能力" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" である。

本発明は叙上の如く、センタ周方向主溝とショルダ周方向主溝とを、ジグザグ溝として形成している。このようにジグザグ溝を多く配置することで、エッジ効果を高め、ノイズ性能には悪影響を与えることなくスノー性能を向上させている。

しかも、またショルダ周方向主溝のジクザグのピッチ長さＰｓを、センタ周方向主溝のジクザグのピッチ長さＰｃよりも小としている。これにより、ショルダ周方向主溝のジグザグ数（ジグザグのピッチ数）が増し、タイヤ軸方向のエッジ成分長さを増やすことができる。従って、スノー性能への影響が大きいショルダ側においてエッジ効果が高まり、スノートラクションを増加させることができる。またショルダ周方向主溝のジグザグ数が増すことで、ショルダ側の剛性が減じ、パターンノイズを減少させることができる。

またセンタ傾斜横溝の両端部が、センタ周方向主溝の傾斜溝部と交わり、かつこの傾斜溝部の傾斜方向を、センタ傾斜横溝の傾斜方向と相違させている。これにより、ピッチバリエーション効果が生まれ、パターンノイズを低減させることができる。

またショルダ傾斜横溝の角度θｓを、センタ傾斜横溝の角度θｃよりも小としている。これにより、スノー性能への影響が大きいショルダ側においてエッジ効果が高まり、スノートラクションを増加させることができる。その反面、前記角度θｓが小となることでノイズ性能の悪化を招くが、センタ傾斜横溝の角度θｃが大となることで、このノイズ性能の悪化分を補うことができる。

またショルダ傾斜横溝の形成数Ｎｓを、センタ傾斜横溝の形成数Ｎｃよりも大としている。即ち、前記形成数Ｎｓを大とすることで、タイヤ軸方向のエッジ成分長さを増やすことができ、スノー性能への影響が大きいショルダ側においてエッジ効果が高まり、スノートラクションを増加させることができる。また形成数Ｎｓが増すことで、ショルダ側の剛性が減じ、パターンノイズを減少させることができる。

そしてこれらの効果が互いに協働して、スノー性能を犠牲にすることなく優れたノイズ性能を発揮させることが可能になる。

本発明の一実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。図１におけるミドル領域及びショルダ領域を示す拡大図である。図１におけるセンタ領域を示す拡大図である。従来技術を示すトレッドパターンを示す展開図である。

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に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２に、タイヤ赤道Ｃの両側に配されるセンタ周方向主溝３、３と、そのタイヤ軸方向外側に配されるショルダ周方向主溝４、４とを具える。

また前記トレッド部２には、センタ周方向主溝３、３間のセンタ領域Ｙｃを横切る複数本のセンタ傾斜横溝５、及びショルダ周方向主溝４とトレッド端Ｔｅとの間のショルダ領域Ｙｓを横切る複数本のショルダ傾斜横溝６が配される。これにより、前記センタ領域Ｙｃは、複数のセンタブロックＢｃに区分され、前記ショルダ領域Ｙｓは、複数のショルダブロックＢｓに区分される。また本例では、トレッド部２には、センタ周方向主溝３とショルダ周方向主溝４との間のミドル領域Ｙｍを横切るミドル傾斜横溝７が設けられ、これによりミドル領域Ｙｍを、複数のミドルブロックＢｍに区分している。

本例では、前記空気入りタイヤ１が、スノータイヤとして形成される場合が示される。

図２に示すように、前記センタ周方向主溝３は、タイヤ軸方向の一方側に傾斜する傾斜溝部３ａと、他方側に傾斜する傾斜溝部３ｂとが交互に繰り返されるジグザグ溝として形成される。前記傾斜溝部３ａと傾斜溝部３ｂとが交差する部分を、ジクザグの屈曲部分３ｃと呼ぶ。

また前記ショルダ周方向主溝４も同様に、タイヤ軸方向の一方側に傾斜する傾斜溝部４ａと、他方側に傾斜する傾斜溝部４ｂとが交互に繰り返されるジグザグ溝として形成される。傾斜溝部４ａと傾斜溝部ｂとが交差する部分を、ジクザグの屈曲部分４ｃと呼ぶ。

センタ周方向主溝３及びショルダ周方向主溝４の溝幅及び溝深さについては、慣例に従って種々定めることができる。しかし、溝幅及び／又は溝深さが小さくなるとスノー性能やウエット性能が低下傾向となり、逆に大きくなるとドライ路面での操縦安定性が低下傾向となる。そのため、溝幅はトレッド幅ＴＷ（図１に示す）の３〜９％が好ましく、また溝深さは６〜１６mmが好ましい。本例では、スノー性能への影響が大きいショルダ周方向主溝４の溝幅Ｗ４を、センタ周方向主溝３の溝幅Ｗ３よりも大とし、限られたランド比の中でスノー性能を高めている。なお溝幅が部分的に変化する場合、その最大幅と最小幅との平均値により溝幅Ｗ３及びＷ４が定義される。なお溝深さに関しては、センタ周方向主溝３とショルダ周方向主溝４とは同深さとしている。

ショルダ周方向主溝４は、そのジクザグのピッチ長さＰｓが、センタ周方向主溝３のジクザグのピッチ長さＰｃよりも小に設定されている。これにより、ミドル領域Ｙｍは、領域幅を増減させながらタイヤ周方向に延在する。なおセンタ領域Ｙｃでは、センタ周方向主溝３が略同位相で並列することで、領域幅を略一定としている。なおピッチ長さＰｓ、Ｐｃがバリアブルピッチ法等により変化する場合には、タイヤ赤道Ｃでのタイヤ一周長さ（周長）をジグザグのピッチ数で除した値を、それぞれピッチ長さＰｓ、Ｐｃと定義する。

このように、Ｐｓ＜Ｐｃとすることで、ショルダ周方向主溝４のジグザグ数が増し、タイヤ軸方向のエッジ成分長さを増加させることができる。従って、スノー性能への影響が大きいショルダ側においてエッジ効果が高まり、スノートラクションを増加させることができる。またショルダ周方向主溝４のジグザグ数が増すことで、ショルダ側の剛性が減じ、ジクザグに起因するパターンノイズを減少させることができる。

前記ピッチ長さＰｓは、ピッチ長さＰｃの１．０倍より小であれば特に規制されないが、１／１．５倍以下、さらには１／２倍以下が、上記の効果の点で好ましい。

ショルダ周方向主溝４において、その傾斜溝部４ａ、４ｂのうちの一方（本例では傾斜溝部４ｂ）は、長さが小な第１傾斜溝部８として形成され、他方（本例では傾斜溝部４ａ）は、長さが大な第２傾斜溝部９として形成される。また本例の第２傾斜溝部９（傾斜溝部４ａ）は、センタ周方向主溝３における傾斜溝部３ａ、３ｂの一方（本例では傾斜溝部３ａ）と、略平行に配される。これにより傾斜溝部３ａ、４ａ間では、ミドル領域Ｙｍが略一定幅となり、操縦安定性に有利となる。なお「略平行」とは、平行、及び第２傾斜溝部９と傾斜溝部３ａとが５°以下の角度で傾斜する場合が含まれる。

前記センタ周方向主溝３のジグザグの振幅Ｊ３、及びショルダ周方向主溝４のジグザグの振幅Ｊ４は特に規制されないが、振幅Ｊ４が振幅Ｊ３の０．７５〜１．５倍であるのが好ましい。この範囲から外れると、ミドル領域Ｙｍでの偏摩耗性に不利となる。なお振幅Ｊ３、Ｊ４が変化する場合には、それぞれ振幅の最大幅と最小幅との平均値により、振幅Ｊ３、Ｊ４が特定される。

次に、前記ショルダ傾斜横溝６は、タイヤ軸方向に対して角度θｓで傾斜し、そのタイヤ軸方向内端部は、前記ショルダ周方向主溝４の屈曲部分４ｃと交わる。即ち、ショルダ傾斜横溝６の溝壁面間に、屈曲部分４ｃが介在する。

これに対して、図３に示すように、前記センタ傾斜横溝５は、タイヤ軸方向に対して角度θｃで傾斜し、その両端部が、それぞれセンタ周方向主溝３の傾斜溝部３ａ又は３ｂ（本例では傾斜溝部３ｂ）と交わる。即ち、センタ傾斜横溝５の溝壁面間に、屈曲部分３ｃが介在しない。そしてセンタ傾斜横溝５が交わる傾斜溝部３ｂの傾斜方向は、センタ傾斜横溝５の傾斜方向とは相違する。これにより、センタ周方向主溝３のジグザグとセンタ傾斜横溝５とによりピッチバリエーション効果が生まれ、センタ側においてパターンノイズを低減させることができる。

しかも前記角度θｓは、角度θｃよりも小に設定される。これにより、スノー性能への影響が大きいショルダ側においてエッジ効果が高まり、スノートラクションを増加させることができる。その反面、前記角度θｓが小となることでノイズ性能の悪化を招くが、センタ傾斜横溝５の角度θｃが大となることで、このノイズ性能の悪化分を補うことができる。特に前記角度θｓは、５〜１４°の範囲が好ましく、５°を下回ると、そのノイズ性能の悪化分をセンタ傾斜横溝５が補うことが難しくなる。逆にθｓが１４°を越えると、スノートラクションの増加が十分見込めなくなる。また角度θｃは、１５°以上が好ましく、さらには２０〜４０°の範囲が好ましい。角度θｃが１５°を下回ると、ノイズ性能の改善が見込めなくなる。

図２に示すように、前記ミドル傾斜横溝７は、タイヤ軸方向に対して角度θｍで傾斜し、そのタイヤ軸方向内端部は、センタ周方向主溝３の屈曲部分３ｃと交わる。即ち、ミドル傾斜横溝７の溝壁面間に、屈曲部分３ｃが介在する。またミドル傾斜横溝７のタイヤ軸方向外端部は、ショルダ周方向主溝４の屈曲部分４ｃと交わる。即ち、ミドル傾斜横溝７の溝壁面間に、屈曲部分４ｃが介在する。なおミドル傾斜横溝７の傾斜方向は、センタ傾斜横溝５の傾斜方向とは相違する。

ここで、雪路走行時において、ジグザグ溝では、傾斜溝部の長さ方向終端位置である屈曲部分において雪が強く圧縮する。従って、本例のように、ミドル傾斜横溝７の内端部及び外端部が、屈曲部分３ｃ、４ｃと連結することで、センタ周方向主溝３内の雪柱と、ショルダ周方向主溝４内の雪柱と、ミドル傾斜横溝７内の雪柱とが協働して、強固なツリー状の雪柱を形成することができる。即ち、スノートラクションを増加させうる。また同様に、ショルダ部傾斜横溝５の内端部が、屈曲部分４ｃと連結することで、ショルダ周方向主溝４内の雪柱と、ショルダ傾斜横溝６内の雪柱とが協働して、強固なツリー状の雪柱を形成することができる。即ち、スノートラクションを増加させうる。

本例では、前記ミドル傾斜溝横溝７は、ショルダ周方向主溝４の前記第１傾斜溝部８と直線状に連なる。そのため、排雪性が高まりスノー性能に有利となる。

また空気入りタイヤ１では、一つのショルダ領域Ｙｓに形成されるショルダ傾斜横溝６の形成数Ｎｓは、センタ傾斜横溝５の形成数Ｎｃよりも大に設定される。本例では、形成数Ｎｓが形成数Ｎｃの２倍である場合が示される。

このように、Ｎｓ＞Ｎｃとすることで、ショルダ傾斜横溝６によるタイヤ軸方向のエッジ成分長さを増やすことができる。即ち、スノー性能への影響が大きいショルダー側において、エッジ効果が高まり、スノートラクションを増加させることができる。また形成数Ｎｓが増すことで、ショルダー側の剛性が減じ、ジクザグおよびショルダ傾斜横溝６に起因するパターンノイズを減少させることができる。

なお本例では、センタブロックＢｃ、ミドルブロックＢｍ、及びショルダブロックＢｓには、サイピング２０が形成され、氷路面に対するグリップ性を確保している。

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されうる。

図１の基本パターンを有するサイズ２６５／７０Ｒ１７のスノータイヤが、表１の仕様に基づき試作された。各テストタイヤのスノー性能及びノイズ性能がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
装着リム：１７×７．５
タイヤ内圧：２２０kPa
テスト車両：排気量２４００cc、四輪駆動車
タイヤ装着位置：全輪

＜スノー性能＞
上記テスト車両にて雪路面を走行したときのトラクション性を、ドライバーの官能により評価された。結果は、比較例１を１００とする評点であり、数値が大きい程、スノー性能が優れていることを示す。

＜ノイズ性能＞
タイヤを、ドラム上で速度８０ｋｍ／ｈにて走行させ、そのときのパターンノイズに起因する騒音レベルを測定した。そして比較例１を基準値として、その差で評価した。−（マイナス）表記は、基準値よりも小であり、ノイズ性能に優れることを示す。

表に示すように実施例は、スノー性能を高く維持しながら、ノイズ性能を向上しうるのが確認できる。

１空気入りタイヤ
２トレッド部
３センタ周方向主溝
３ａ、３ｂ傾斜溝部
３ｃ屈曲部分
４ショルダ周方向主溝
４ａ、４ｂ傾斜溝部
４ｃ屈曲部分
５センタ傾斜横溝
６ショルダ傾斜横溝
７ミドル傾斜横溝
８第１傾斜溝部
９第２傾斜溝部

Claims

トレッド部に、タイヤ赤道両側に配されるセンタ周方向主溝と、該センタ周方向主溝のタイヤ軸方向外側に配されるショルダ周方向主溝と、前記センタ周方向主溝間をタイヤ軸方向に対して角度θｃで横切るセンタ傾斜横溝と、前記ショルダ周方向主溝とトレッド端との間をタイヤ軸方向に対して前記角度θｓで横切るショルダ傾斜横溝とを具える空気入りタイヤであって、
前記センタ周方向主溝、及び前記ショルダ周方向主溝は、それぞれタイヤ軸方向一方側に傾斜する傾斜溝部と他方側に傾斜する傾斜溝部とが交互に繰り返されるジグザグ溝からなり、
かつ前記ショルダ周方向主溝のジクザグのピッチ長さＰｓを、前記センタ周方向主溝のジクザグのピッチ長さＰｃよりも小とするとともに、
前記センタ傾斜横溝の両端部は、それぞれ前記センタ周方向主溝の傾斜溝部と交わり、かつこの傾斜溝部の傾斜方向は、前記センタ傾斜横溝の傾斜方向と相違し、
前記ショルダ傾斜横溝の角度θｓは、前記センタ傾斜横溝の角度θｃよりも小、
しかも前記ショルダ傾斜横溝の形成数Ｎｓは、前記センタ傾斜横溝の形成数Ｎｃよりも大であることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記ショルダ傾斜横溝のタイヤ軸方向内端部は、前記ショルダ周方向主溝のジクザグの屈曲部分と交わることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記センタ周方向主溝と前記ショルダ周方向主溝との間を、タイヤ軸方向に対して角度θｍで横切るミドル傾斜横溝を具えるとともに、
前記ミドル傾斜横溝は、そのタイヤ軸方向内端部が前記センタ周方向主溝のジクザグの屈曲部分と交わり、かつタイヤ軸方向外端部が前記ショルダ周方向主溝のジクザグの屈曲部分と交わることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダ周方向主溝の傾斜溝部は、長さが小な第１傾斜溝部と、この第１傾斜溝部とは交互に配される長さが大な第２傾斜溝部とからなり、しかも前記ミドル傾斜横溝は、前記第１傾斜溝部と直線状に連なることを特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤ。