JP6282930B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、横力低下を抑制しつつ、左右入力時の運動性能を安定させ、良好なフィーリング結果を得ることができる空気入りタイヤに関する。

従来から、外側円弧部の最小曲率半径を大きくすることで、ゴムのボリュームを増加させ、路面の横入力時に溝底でのベルト変形が抑えるようにした空気入りタイヤが提案されている（特許文献１等）。

ここで、図５に示すように、特許文献１に係る空気入りタイヤＴ１０では、周方向主溝１００のタイヤ幅方向断面において、外側円弧部１０１の最小曲率半径（Ｒ１）＞内側円弧部１０２の最小曲率半径（Ｒ２）であり、溝壁面１０３と、この溝壁面１０３が踏面１０４に開口する位置でのトレッド法線Ｎとで挟まれる溝壁角が、車両装着外側の溝壁角（α）＞車両装着内側の溝壁角（β）となっている。

特許文献１に係る空気入りタイヤＴ１０は、このような構成により、ブロックエッジでの横入力低下を抑制し、より大きな横力を発生させ、運動性能、操縦安定性を向上させていた。

ＥＰ１９２６６１０Ｂ１公報

しかしながら、特許文献１に係る空気入りタイヤでは、主溝壁面角度が非対称となることにより、ハンドルを左右に操作した時の横力発生に違いが出て、操作が安定しないという不都合があった。

また、最小曲率半径の小さい側（図５に示す内側）の溝壁角度（図５に示す溝壁角（β））を小さくしたことで、溝底１０７にかかる歪が集中し、グルーブクラックが発生し易いという難点もあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、横力低下を抑制しつつ、左右入力時の運動性能を安定させ、良好なフィーリング結果を得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。

第１の特徴に係る空気入りタイヤは、複数の周方向主溝（５０Ａ）に挟まれる複数の陸部（１１、１２）を形成し、前記周方向主溝はタイヤ幅方向断面において、溝底面（５１）、溝壁面（５２）と、両者を繋ぐ溝底角部にあたる円弧部（５３）とを有し、該円弧部は、溝断面において車両装着外側を外側円弧部（５３ａ）、車両装着内側を内側円弧部（５３ｂ）としたとき、外側円弧部の最小曲率半径（Ｒ１）＞内側円弧部の最小曲率半径（Ｒ２）であると共に、前記溝壁面と、該溝壁面が踏面に開口する位置でのトレッド法線とで挟まれる溝壁角が、車両装着外側の溝壁角（α）＜車両装着内側の溝壁角（β）となっている。

本発明によれば、横力低下を抑制しつつ、左右入力時の運動性能を安定させ、良好なフィーリング結果を得ることができる空気入りタイヤが提供される。

実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図である。 実施の形態に係る空気入りタイヤの周方向主溝の構成を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。 比較例に係る空気入りタイヤの周方向主溝の構成を示す断面図である。 従来技術、比較例および実施の形態に係る空気入りタイヤの各種特性を比較する表である。 従来技術に係る空気入りタイヤの周方向主溝の構成を示す断面図である。

以下において、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、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に留意すべきである。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ていることは勿論である。なお、本発明の各寸法、角度等の測定にあたっては、タイヤを適用リムにリム組し、規定内圧で、無負荷（荷重）の状態で測定したものとする。ここで「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、「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リムをいう。そして、上記規格とは、日本では日本自動車タイヤ協会の「ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（ここでは２００８年度版を参照）」をいう。

［実施の形態］
（トレッド部の全体構成）
図１は、実施の形態に係る空気入りタイヤＴ１のトレッド部１０を示す平面図である。

図１に示す空気入りタイヤＴ１のトレッド部１０は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝５０Ａと、これらの周方向主溝５０Ａに区画されて成る複数の陸部１１、１２等を備える。

例えば、この実施の形態に係る空気入りタイヤＴ１では、３本の周方向主溝５０Ａにより、３本の陸部１１としてのリブがトレッド部１０のセンター領域に区画され、また、左右一対の陸部１２がトレッド部１０のショルダー領域に区画されている。これにより、リブ（陸部１１）を基調としたトレッドパターンが形成されている。

（周方向主溝の構成）
次に、図２を参照して、本実施の形態に係る空気入りタイヤＴ１の周方向主溝５０Ａの構成について説明する。

ここで、図２は、図１に示す空気入りタイヤＴ１のＡ−Ａ線断面図である。

本実施の形態に係る空気入りタイヤＴ１は、周方向主溝５０Ａに挟まれる陸部１１が形成され、周方向主溝５０Ａはタイヤ幅方向断面（図２）において、溝底面５１、溝壁面５２、と、両者を繋ぐ溝底角部にあたる円弧部５３とを有する。溝底５１、溝壁面５２は特に限定しないが、実施形態では直線状に形成されている。この部分を例えば円弧部５３よりも曲率半径の大きい、直線に近い円弧で形成してもよい。

そして、円弧部５３は、溝断面において車両装着外側を外側円弧部５３ａ、車両装着内側を内側円弧部５３ｂとしたとき、外側円弧部５３ａの最小曲率半径（Ｒ１）＞内側円弧部５３ｂの最小曲率半径（Ｒ２）であるように構成されている。ここで最小の曲率半径とした理由としては、この円弧部５３ｂは1つの円弧で形成されても、複数の円弧が連続的に連なって形成されてもよいためである。実施形態では直線状の溝底面、溝壁面を連続的につなぐ１つの円弧で形成している。

さらに、溝壁面５２（５２ａ、５２ｂ）と、この溝壁面が踏面６０（６０ａ、６０ｂ）に開口する位置でのトレッド法線Ｎとで挟まれる溝壁角が、車両装着外側の溝壁角（α）＜車両装着内側の溝壁角（β）であるように構成されている。

より具体的には、外側円弧部５３ａの最小曲率半径（Ｒ１）は、内側円弧部５３ｂの最小曲率半径（Ｒ２）の２倍以下であることが望ましい。

また、車両装着内側の溝壁角（β）は、車両装着外側の溝壁角（α）＋２°〜３０°の範囲であることが望ましい。

具体的には、車両装着外側の溝壁角（α）を例えば１０°とした場合には、車両装着内側の溝壁角（β）は１２°〜４０°とするとよい。なお、図２では、車両装着外側の溝壁角（α）を１０°、車両装着内側の溝壁角（β）を１２°とした例を示している。なお、好ましくは＋２〜１０°の範囲とする。

また、図２に示す構成例において、溝壁面５２ａ、５２ｂは、踏面６０ａ、６０ｂとの間に面取り部６１を備えている。

さらに、図２に示す構成例において、面取り部６１は、車両装着外側の溝壁面から繋がる外側面取り部６１ａと、反対側に位置する内側面取り部６１ｂとを有している。ここで、陸部（ブロック部）１１の頂点から外側面取り部６１ａと溝壁面５２ａとの交点までのタイヤ径方向距離をＨ１、陸部（ブロック部）１１の頂点から内側面取り部６１ｂと溝壁面５２ｂとの交点までのタイヤ径方向距離をＨ２と定義した場合に、Ｈ１＞Ｈ２となっている。これは、曲率部を大きくした側の接地圧が高くなる懸念があるため、かかる懸念を解消したものである。また、上述の溝断面の構成は、図１の全ての主溝に対して適用してもよいし、タイヤ赤道面に近接した中央領域の主溝にのみ適用することもできる。旋回時の性能を考え、赤道面より車両装着外側に位置する主溝のみに適用するということもできる。実施形態ではすべての主溝に適用した。このとき、図１でいうとトレッド幅方向中央側の２本の中央主溝と、トレッド幅方向外側の２本の計４本の主溝を備えるが、車両への装着方向が指定されているタイヤにおいて、例えばα、βが車両装着外側の主溝ほど大きいとすることによって、旋回時により負荷が大きい装着外側剛性を高めることができる（図示せず）。

（実施の形態の作用及び効果）
以上述べた本実施の形態に係る空気入りタイヤＴ１によれば、周方向主溝５０Ａの車両装着外側に位置する陸部１１の車両装着内側を支える効果が高まり、旋回時に車両装着外側からの入力に対し、各陸部１１がその入力に対し抗することができ、陸部１１の倒れこみを抑制することができる。これにより、操縦安定性を向上させることができる。

さらに、溝底５１の角部に相当する円弧部５３の曲率半径を大きくすると、その分、溝の内側にせり出すため溝断面積の低下、即ち排水性の低下につながるが、本実施の形態では、外側円弧部５３ａの最小曲率半径（Ｒ１）のみを比較的大きくしているので、排水性の低下を抑制しつつ、操縦安定性を高いレベルに維持することができる。

また、円弧部５３が非対称だと曲率小側に歪が集中しやすくなり、グループクラック等の懸念が生じるが、本実施の形態では、車両装着外側の溝壁角（α）＜車両装着内側の溝壁角（β）であるので、局所的な歪集中を回避することができる。さらに、溝中心に対し左右の剛性バランスも均一化する方向となるため、操縦安定性を確保しつつ、排水性、溝底クラック性などを高いレベルで両立することができる。

また、外側円弧部５３ａの最小曲率半径（Ｒ１）は内側円弧部５３ｂの最小曲率半径（Ｒ２）の２倍を超えると周方向主溝５０Ａ内の左右バランスが悪化し、偏摩耗や操安性への悪影響が出てくる懸念があるが、本実施の形態では、外側円弧部５３ａの最小曲率半径（Ｒ１）を内側円弧部５３ｂの最小曲率半径（Ｒ２）の２倍以下としているので、操縦安定性への影響を抑制することができる。

また、車両装着内側の溝壁角（β）は、車両装着外側の溝壁角（α）＋２°未満である場合には操縦安定性と排水性の最適バランスを達成し難いという不都合があり、＋３０°を超えると溝内の左右のバランスが悪化する可能性がある。本実施の形態では、車両装着内側の溝壁角（β）は、車両装着外側の溝壁角（α）＋２°〜３０°の範囲としているので、操縦安定性と排水性とを高いレベルで保持することができる。

また、溝壁５２ａ、５２ｂの剛性が強化されると陸部１１端への圧力が大きくなる可能性があり、その部分の局所的な摩耗等への懸念があるが、本実施の形態では、溝壁面５２ａ、５２ｂは踏面６０ａ、６０ｂとの間に面取り部６１ａ、６１ｂを備えているので、面取り部６１ａ、６１ｂの端部の接地圧を軽くして摩耗を抑制することができる。

なお、外側円弧部５３ａの最小曲率半径（Ｒ１）は、３ｍｍ〜１２ｍｍとするとよい。これは、Ｒ１が３ｍｍより小さいと操縦安定性の確保が難しくなり、また、１２ｍｍより大きいと断面積が減少し、排水性に影響を及ぼすためである。

また、内側円弧部５３ｂの最小曲率半径（Ｒ２）は、２ｍｍ〜６ｍｍとするとよい。これは、Ｒ２が２ｍｍより小さいとクラック性が低下し、６ｍｍより大きいと排水性に影響を及ぼすためである。

また、車両装着外側の溝壁角（α）および車両装着内側の溝壁角（β）は、０〜３０°以内であることが望ましい。

［比較例］
図３を参照して、比較例に係る空気入りタイヤＴ２の周方向主溝５０Ｂの構成について説明する。

なお、実施の形態に係るタイヤＴ１の周方向主溝５０Ａと同様の構成については同一符号を付して重複した説明は省略する。

比較例に係る空気入りタイヤＴ２の周方向主溝５０Ｂが、第１の実施の形態に係る空気入りタイヤＴ１の周方向主溝５０Ａと異なる点は、車両装着外側の溝壁角（α）＝車両装着内側の溝壁角（β）とした点である。なお、図３では、車両装着外側の溝壁角（α）および車両装着内側の溝壁角（β）をともに１０°とした例を示している。

ここで、図４は、従来技術、比較例および実施の形態に係る空気入りタイヤ（Ｒ１、Ｒ２を変えた実施例１〜３）の各種特性を比較する表である。ここで、試験環境は、タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５で、これを６Ｊのリムにそれぞれ組込んだ。なお、荷重は４ｋＮ、タイヤ内圧は２１０ｋＰａとした。そして、ドラムの直径が７ｍのドラム試験機に取り付け、荷重３７．８ｋＮを作用させた状態で、ドラムを回転させて３万ｋｍを時速６０ｋｍで走行させた。なお、図４の最下段における操縦安定性は、従来技術を１００とした場合の相対評価であり、数値が高いほど操縦安定性に優れているとの意である。

この表を見ると分かるように、溝底クラックについては、実施例１〜３に係る空気入りタイヤが良好であった。乗り心地については、実施例１および実施例２に係る空気入りタイヤが「１０５」で良好であった。また、ドライ、ウェットにおける操縦安定性については、実施例１および実施例２に係る空気入りタイヤが「１０６」で良好であった。

なお、表において、Ｆ１＝Ａ１、Ｆ２＝Ａ２である。Ｆは曲率部を挟む溝底延長線、溝壁延長線とで囲まれる溝角部の断面積を示し、Ａ１／Ａ２は、その比（Ａ１が曲率半径大きい側）を示す。また、面積比について、１．５以下であると外側入力に対する操安向上の効果がなく、８以上の差をつけた場合には流体性悪化による直進時排水の悪化や左右ひずみ差が大きくなり溝底クラックも悪化方向となる。したがって、好ましくは３以下がよい。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。

Ｔ１，Ｔ２，Ｔ１０…空気入りタイヤ、１０…トレッド部、１１，１２…陸部、５０Ａ，５０Ｂ…周方向主溝、５１…溝底面、５２ａ，５２ｂ…溝壁面、５３ａ…外側円弧部、５３ｂ…内側円弧部、６０ａ，６０ｂ…踏面、６１ａ，６１ｂ…面取り部

Claims (5)

1. 複数の周方向主溝に挟まれる複数の陸部を形成し、前記周方向主溝はタイヤ幅方向断面において、溝底面、溝壁面と、両者を繋ぐ溝底角部にあたる円弧部とを有し、
   該円弧部は、溝断面において車両装着外側を外側円弧部、車両装着内側を内側円弧部としたとき、外側円弧部の最小曲率半径（Ｒ１）＞内側円弧部の最小曲率半径（Ｒ２）であると共に、前記溝壁面と、該溝壁面が踏面に開口する位置でのトレッド法線とで挟まれる溝壁角が、車両装着外側の溝壁角（α）＜車両装着内側の溝壁角（β）であり、
   前記外側円弧部の最小曲率半径（Ｒ１）は、前記内側円弧部の最小曲率半径（Ｒ２）の２倍よりは小さいことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 複数の周方向主溝に挟まれる複数の陸部を形成し、前記周方向主溝はタイヤ幅方向断面において、溝底面、溝壁面と、両者を繋ぐ溝底角部にあたる円弧部とを有し、
   該円弧部は、溝断面において車両装着外側を外側円弧部、車両装着内側を内側円弧部としたとき、外側円弧部の最小曲率半径（Ｒ１）＞内側円弧部の最小曲率半径（Ｒ２）であると共に、前記溝壁面と、該溝壁面が踏面に開口する位置でのトレッド法線とで挟まれる溝壁角が、車両装着外側の溝壁角（α）＜車両装着内側の溝壁角（β）であり、
   前記溝壁角（α）及び前記溝壁角（β）のそれぞれが、車両装着外側の前記周方向主溝ほど大きいことを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 複数の周方向主溝に挟まれる複数の陸部を形成し、前記周方向主溝はタイヤ幅方向断面において、溝底面、溝壁面と、両者を繋ぐ溝底角部にあたる円弧部とを有し、
   該円弧部は、溝断面において車両装着外側を外側円弧部、車両装着内側を内側円弧部としたとき、外側円弧部の最小曲率半径（Ｒ１）＞内側円弧部の最小曲率半径（Ｒ２）であると共に、前記溝壁面と、該溝壁面が踏面に開口する位置でのトレッド法線とで挟まれる溝壁角が、車両装着外側の溝壁角（α）＜車両装着内側の溝壁角（β）であり、
   前記溝壁面は、踏面との間に面取り部を備え、
   前記面取り部は、前記車両装着外側の溝壁面から繋がる外側面取り部と、反対側に位置する内側面取り部とを有し、前記陸部の頂点から前記外側面取り部と溝壁面との交点までのタイヤ径方向距離をＨ１、前記陸部の頂点から前記内側面取り部と溝壁面との交点までのタイヤ径方向距離をＨ２とした場合に、Ｈ１＞Ｈ２であることを特徴とする空気入りタイヤ。
4. 前記外側円弧部の最小曲率半径（Ｒ１）は、前記内側円弧部の最小曲率半径（Ｒ２）の２倍よりは小さいことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記車両装着内側の溝壁角（β）は、前記車両装着外側の溝壁角（α）＋２°〜３０°の範囲であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。

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