JP6293610B2 - 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。

操縦安定性が向上する空気入りタイヤの構成の１つとして、トレッドのリブがタイヤ径方向外側へ膨出し、膨出の頂点がリブの幅方向の中心よりも車両装着時の内側にずれているものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−２６３１８０号公報

また、リブやブロックにおけるサイプ密度も操縦安定性に影響する。例えば、サイプ密度が大きいと雪上での操縦安定性が良い。しかし、サイプ密度が大きいぶんリブやブロックの剛性が小さいため、乾燥路面上での特に高荷重でのコーナリング時の操縦安定性が悪い。一方、サイプ密度が小さいと乾燥路面上での高荷重でのコーナリング時の操縦安定性が良いが、雪上での操縦安定性が悪い。

そこで本発明は、雪上での操縦安定性と、乾燥路面上での高荷重でのコーナリング時の操縦安定性とを両立できる空気入りタイヤを提供することを課題とする。

実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ幅方向両側のショルダー陸部の隣にそれぞれメディエイト陸部が形成された空気入りタイヤであって、前記メディエイト陸部にはそれぞれサイプが形成され、車両装着時に車両幅方向内側となるメディエイト陸部は、車両幅方向外側となるメディエイト陸部よりも、サイプ密度が大きく、車両装着時に車両幅方向内側となるメディエイト陸部は、車両幅方向外側となるメディエイト陸部よりも、タイヤ径方向外側へ大きく突出していることを特徴とする。

実施形態の空気入りタイヤによれば、雪上での操縦安定性と、乾燥路面上での高荷重でのコーナリング時の操縦安定性とを両立することができる。

空気入りタイヤ１のトレッド２付近の幅方向断面図。 空気入りタイヤ１のトレッドパターン。 空気入りタイヤ１の別のトレッドパターン。 空気入りタイヤ１の接地面を表す図。

（空気入りタイヤ１の構造）
実施形態の空気入りタイヤ１の断面構造は、図１に示すように、トレッド２を除いて従来から知られた構造で、ビード部と、ビード部を包む形でタイヤ幅方向内側から外側に折り返されたカーカス１０を備える。カーカス１０のタイヤ径方向外側には、ベルト層１１、ベルト補強層１２、トレッド２が、この順に積層されている。これらの部材の他にも、タイヤの機能上の必要に応じて、様々な部材が設けられている。

図１〜３に示すように、トレッド２にはタイヤ周方向に１周する４本の主溝２０が形成されている。そして、タイヤ幅方向中央のセンター陸部２１、タイヤ幅方向両側のショルダー陸部２２、２２、センター陸部２１とショルダー陸部２２、２２との間に位置するメディエイト陸部２３ａ、２３ｂが、主溝２０により区分されている。なお、センター陸部２１はその幅方向の範囲内にタイヤ赤道Ｅを含む。実施形態では、センター陸部２１とメディエイト陸部２３ａ、２３ｂは、横溝で分断されることなくタイヤ周方向に１周しているリブである。一方、ショルダー陸部２２は、複数のブロック２２ａがタイヤ周方向に並んで形成されている。

空気入りタイヤ１は車両への装着方向が決まっている。車両装着時に車両幅方向内側（以下ＩＮ側とする）となるメディエイト陸部をＩＮ側メディエイト陸部２３ａ、車両装着時に車両幅方向外側（以下ＯＵＴ側とする）となるメディエイト陸部をＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂとする。

図２、３に示すように、メディエイト陸部２３ａ、２３ｂにはサイプ２４が形成されている。ＩＮ側メディエイト陸部２３ａのサイプ密度は、ＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂのサイプ密度よりも大きい。ここでサイプ密度とは、接地面の単位面積あたりの、接地面に現れているサイプ２４の合計長さである。ＩＮ側メディエイト陸部２３ａにおけるサイプ密度の、ＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂにおけるサイプ密度に対する比率（ＩＮ側メディエイト陸部２３ａにおけるサイプ密度／ＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂにおけるサイプ密度）は、１．２以上３．５以下であることが望ましい。

図１に示すように、メディエイト陸部２３ａ、２３ｂには、タイヤ基準輪郭線Ｌ１よりもタイヤ径方向外側へ突出した突出部２５ａ、２５ｂが形成されている。その場合、メディエイト陸部２３ａ、２３ｂの一部に突起が形成されているのではなく、図示するようにメディエイト陸部２３ａ、２３ｂの全体がタイヤ基準輪郭線Ｌ１よりもタイヤ径方向外側へ突出していることが望ましい。タイヤ基準輪郭線Ｌ１は図１において二点鎖線で示されている。ＩＮ側メディエイト陸部２３ａにおけるタイヤ基準輪郭線Ｌ１は、ＩＮ側メディエイト陸部２３ａのタイヤ幅方向両端部Ｐ、Ｑと、ＩＮ側メディエイト陸部２３ａよりタイヤ幅方向内側の陸部（すなわちセンター陸部２１）のＩＮ側メディエイト陸部２３ａ側の端部Ｒとの、３点Ｐ、Ｑ、Ｒを通る円弧で表される。また、ＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂにおけるタイヤ基準輪郭線Ｌ１は、ＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂのタイヤ幅方向両端部Ｔ、Ｕと、ＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂよりタイヤ幅方向内側の陸部（すなわちセンター陸部２１）のＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂ側の端部Ｓとの、３点Ｓ、Ｔ、Ｕを通る円弧で表される。

ＩＮ側の突出部２５ａの突出量は、ＯＵＴ側の突出部２５ｂの突出量よりも大きい。ＩＮ側の突出部２５ａの頂点２６ａ（タイヤ基準輪郭線Ｌ１からタイヤ基準輪郭線Ｌ１に垂直な方向へ最も突出している部分）は、ＯＵＴ側の突出部２５ｂの頂点２６ｂよりも、０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下だけ高く突出していることが望ましい。ここで高いとはタイヤ基準輪郭線Ｌ１に垂直な方向へ出ているということである。

なお、ＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂはタイヤ基準輪郭線Ｌ１よりタイヤ径方向外側へ突出していなくても良い。その場合はＩＮ側の突出部２５ａの頂点２６ａがタイヤ基準輪郭線Ｌ１より０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下だけ突出していることが望ましいことになる。

図１に示すように、センター陸部２１には、タイヤ基準輪郭線Ｌ２よりもタイヤ径方向外側へ突出して突出部２７が形成されていることが望ましい。その場合、センター陸部２１の一部に突起が形成されているのではなく、図示するようにセンター陸部２１の全体がタイヤ基準輪郭線Ｌ２よりもタイヤ径方向外側へ突出していることが望ましい。ここで、センター陸部２１の幅方向両端部Ｒ、Ｓと、２つのメディエイト陸部２３ａ、２３ｂの幅方向内側の各端部Ｑ、Ｔのうち、３点Ｑ、Ｒ、Ｓを通る円弧と、３点Ｒ、Ｓ、Ｔを通る円弧を求め、曲率半径が大きい方の円弧をタイヤ基準輪郭線Ｌ２とする。

センター陸部２１の突出部２７の突出量は、ＩＮ側メディエイト陸部２３ａの突出部２５ａの突出量よりも小さい。ＩＮ側メディエイト陸部２３ａの突出部２５ａの頂点２６ａは、センター陸部２１の突出部２７の頂点２８よりも、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下だけ高く突出していることが望ましい。ここでも高いとはタイヤ基準輪郭線Ｌ２に垂直な方向へ出ているということである。また、センター陸部２１の突出部２７の突出量は、ＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂの突出部２５ｂの突出量よりも大きいことが望ましい。

ここで、センター陸部２１の突出部２７の頂点２８は、センター陸部２１の幅方向の中心よりもＩＮ側の部分にあることが望ましく、センター陸部２１の幅方向の中心よりもセンター陸部２１の半幅の２５％以上５０％以下の長さだけＩＮ側にずれた位置にあることがさらに望ましい。

図２、３に示すように、センター陸部２１にはサイプ２４が形成されていることが望ましい。センター陸部２１のサイプ密度は、図２に示すようにセンター陸部２１のＩＮ側とＯＵＴ側とで同じでも良い。しかし、センター陸部２１の幅方向の中心よりもＩＮ側のサイプ密度が、センター陸部２１の幅方向の中心よりもＯＵＴ側のサイプ密度よりも、大きいことが望ましい。このようなサイプ密度の差は、様々な方法で付けることができる。例えば、図３に示すように、サイプ２４がセンター陸部２１のＩＮ側に開口しＯＵＴ側に開口しないように形成されていれば、ＯＵＴ側よりもＩＮ側の方がサイプ２４の合計長さが長くなるため、ＯＵＴ側よりもＩＮ側のサイプ密度が大きくなる。また、サイプ２４のタイヤ周方向の間隔が、ＩＮ側では狭く、ＯＵＴ側では広くなるように形成されていれば、ＯＵＴ側よりもＩＮ側のサイプ密度が大きくなる。

以上の説明において、タイヤ基準輪郭線Ｌ１、Ｌ２や各突出部２５ａ、２５ｂ、２７の頂点２６ａ、２６ｂ、２８の突出量は、空気入りタイヤ１を正規リムに装着して正規内圧とした場合の無負荷でのものであり、この状態でのタイヤ形状をレーザー形状測定装置で計測することにより得られる。ここで正規リムとは、ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ」、又はＥＴＲＴＯ規格における「Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ」である。正規内圧とは、ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「ＴＩＲＥ ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ」に記載の「最大値」、又はＥＴＲＴＯ規格における「ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥ」である。また、接地面とは、空気入りタイヤ１を前記正規リムに装着して前記正規内圧とし、前記正規内圧における最大負荷能力の８０％の負荷を与えたときに平坦な路面に接する面のことである。

（効果）
以上のように、ＩＮ側メディエイト陸部２３ａには、他の陸部の突出部よりも突出量が大きい突出部２５ａが形成されている。そのため、空気入りタイヤ１が接地しそのＩＮ側とＯＵＴ側にほぼ等しく荷重がかかると、図４（ａ）に示すように、ＩＮ側メディエイト陸部２３ａの接地面が他の陸部の接地面よりも広くなる。そのため、操縦安定性にＩＮ側メディエイト陸部２３ａが大きく寄与することとなる。ここで、ＩＮ側メディエイト陸部２３ａはサイプ密度が大きいため、そのことが寄与し、空気入りタイヤ１は雪上での操縦安定性が優れたものとなる。

一方、コーナリングでＯＵＴ側に高荷重がかかると、図４（ｂ）に示すように、ＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂの接地面が他の陸部の接地面よりも広くなる。そのため、操縦安定性にＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂが大きく寄与することとなる。ここで、ＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂはサイプ密度が小さく剛性が大きいため、そのことが寄与し、乾燥路面上での高荷重でのコーナリング時の操縦安定性が優れたものとなる。

このようにして、乾燥路面上での高荷重でのコーナリング時の操縦安定性と、雪上での操縦安定性とが両立される。

ここで、ＩＮ側メディエイト陸部２３ａのサイプ密度の、ＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂのサイプ密度に対する比率が、１．２以上３．５以下であり、かつ、ＩＮ側の突出部２５ａの頂点２６ａがＯＵＴ側の突出部２５ｂの頂点２６ｂよりも０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下だけ高く突出している場合、乾燥路面上での高荷重でのコーナリング時の操縦安定性と、雪上での操縦安定性とのバランスが最も良くなる。

また、ＩＮ側メディエイト陸部２３ａとＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂだけでなく、センター陸部２１もタイヤ径方向外側へ突出していれば、接地性が良くなり、操縦安定性が良くなる。センター陸部２１の突出量がＩＮ側メディエイト陸部２３ａの突出量より小さいと、ＩＮ側メディエイト陸部２３ａの接地がセンター陸部２１によって阻害されるおそれが無く、ＩＮ側メディエイト陸部２３ａの突出量が大きいことによる効果が発揮される。

また、センター陸部２１におけるＩＮ側のサイプ密度がＯＵＴ側のサイプ密度よりも大きく、かつ、センター陸部２１の突出部２７の頂点２８が、センター陸部２１の幅方向の中心よりもＩＮ側にある場合、雪上での操縦安定性と高荷重でのコーナリング時の操縦安定性との両立にセンター陸部２１が貢献する。具体的には、空気入りタイヤ１が接地しそのＩＮ側とＯＵＴ側に等しく荷重がかかっている状態では、センター陸部２１のＩＮ側の部分の接地面積がＯＵＴ側の部分の接地面積より広くなるが、センター陸部２１のＩＮ側の部分はサイプ密度が大きいため、雪上での操縦安定性が良くなる。一方、コーナリングでＯＵＴ側に高荷重がかかると、センター陸部２１のＯＵＴ側の部分の接地面積がＩＮ側の部分の接地面積より広くなるが、センター陸部２１のＯＵＴ側の部分はサイプ密度が小さいため、乾燥路面上での高荷重でのコーナリング時の操縦安定性が良くなる。

ここで、ＩＮ側メディエイト陸部２３ａにおけるサイプ密度の、ＯＵＴ側メディエイト陸部２３ｂにおけるサイプ密度に対する比率が、１．２以上３．５以下であり、かつ、ＩＮ側の突出部２５ａの頂点２６ａがＯＵＴ側の突出部２５ｂの頂点２６ｂよりも０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下だけ高く突出し、かつ、ＩＮ側の突出部２５ａの頂点２６ａがセンター陸部２１の突出部２７の頂点２８よりも０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下だけ高く突出している場合、乾燥路面上での高荷重でのコーナリング時の操縦安定性と、雪上での操縦安定性とのバランスが最も良くなる。

また、センター陸部２１の突出部２７の頂点２８の前記ずれの量がセンター陸部２１の半幅の２５％の長さより短い場合、センター陸部２１のＩＮ側とＯＵＴ側に等しく荷重がかかっている状態では、ＩＮ側とＯＵＴ側の接地面積に大きな差ができない。そのため、センター陸部２１のＩＮ側のサイプ密度が大きいことの効果が小さい。また、前記ずれの量がセンター陸部２１の半幅の５０％の長さより長い場合、高荷重でのコーナリング時にセンター陸部２１のＩＮ側とＯＵＴ側の接地面積に大きな差ができない。そのため、ＯＵＴ側のサイプ密度が小さいことの効果が小さい。しかし、センター陸部２１の突出部２７の頂点２８の、センター陸部２１の幅方向の中心からのＩＮ側へのずれの量が、センター陸部２１の半幅の２５％以上５０％以下の長さであれば、これらの問題は生じにくい。

（実施例）
表１に示す比較例及び実施例の空気入りタイヤの性能を評価した。いずれの空気入りタイヤも、陸部はリブ状である。表１におけるサイプ密度は、比較例３のサイプ密度を１とした場合の指数で表されており、この指数が大きいほどサイプ密度が大きい。

実施例１の空気入りタイヤは、ＩＮ側メディエイト陸部のサイプ密度及びタイヤ径方向外方への突出量が、ＯＵＴ側メディエイト陸部のそれらよりも大きい空気入りタイヤである。実施例２の空気入りタイヤは、さらに、センターリブがタイヤ径方向外方へ突出しており、その突出量がＩＮ側メディエイト陸部の突出量より小さい空気入りタイヤである。実施例３の空気入りタイヤは、さらに、センターリブにおけるサイプ密度がＩＮ側でＯＵＴ側よりも大きく、また、センターリブのタイヤ径方向外側への突出の頂点が、センターリブの幅方向中心よりもＩＮ側へずれている空気入りタイヤである。

比較例１の空気入りタイヤは、ＯＵＴ側メディエイトリブがＩＮ側メディエイトリブよりもタイヤ径方向外側へ大きく突出している空気入りタイヤである。比較例２の空気入りタイヤは、ＯＵＴ側メディエイトリブのサイプ密度がＩＮ側のそれよりも大きい空気入りタイヤである。比較例３の空気入りタイヤは、いずれのリブもタイヤ径方向外側へ突出していない空気入りタイヤである。

雪上での操縦安定性については、雪上で直進走行やレーンチェンジ走行を実施し、ドライバーが官能評価した。また、乾燥路面上での操縦安定性については、乾燥路面上で直進走行やコーナリング走行を実施し、ドライバーが官能評価した。いずれの操縦安定性も、比較例３の結果を４とする１〜７の７段階で評価した。評価の数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを示している。

評価結果を図１に示す。実施例１〜３の評価は比較例１〜３の評価よりも良く、上記実施形態の空気入りタイヤの効果が確認できた。

（変更例）
主溝の数は３本以上であれば何本でも良い。主溝の本数にかかわらず、タイヤ幅方向両側の陸部がショルダー陸部であり、その隣の陸部が、本実施形態と同様の特徴を備えるメディエイト陸部である。またセンター陸部が存在しない場合もある。例えば主溝の数が３本で中央の主溝がタイヤ赤道と一致する場合等である。

センター陸部とメディエイト陸部は、それぞれ、ブロックがタイヤ周方向に並んで形成されたものでも良い。また、ショルダー陸部はリブであっても良い。全ての陸部がリブであっても良いし、全ての陸部がブロックから形成されていても良いし、リブの陸部とブロックの陸部が混在していても良い。ただし、サイプを除いて、トレッドパターンがタイヤ赤道に対して左右対称であることが望ましい。

１…空気入りタイヤ、２…トレッド、１０…カーカス、１１…ベルト層、１２…ベルト補強層、２０…主溝、２１…センター陸部、２２…ショルダー陸部、２２ａ…ブロック、２３ａ…ＩＮ側メディエイト陸部、２３ｂ…ＯＵＴ側メディエイト陸部、２４…サイプ、２５ａ…ＩＮ側の突出部、２５ｂ…ＯＵＴ側の突出部、２６ａ…ＩＮ側の突出部２５ａの頂点、２６ｂ…ＯＵＴ側の突出部２５ｂの頂点、２７…突出部、２８…センター陸部２１の突出部２７の頂点、Ｃ…中心線、Ｅ…タイヤ赤道、Ｌ１、Ｌ２…タイヤ基準輪郭線

Claims (6)

1. タイヤ幅方向両側のショルダー陸部の隣にそれぞれメディエイト陸部が形成された空気入りタイヤであって、
   前記メディエイト陸部にはそれぞれサイプが形成され、
   車両装着時に車両幅方向内側となるメディエイト陸部は、車両幅方向外側となるメディエイト陸部よりも、サイプ密度が大きく、
   車両装着時に車両幅方向内側となるメディエイト陸部は、車両幅方向外側となるメディエイト陸部よりも、タイヤ径方向外側へ大きく突出していることを特徴とする、空気入りタイヤ。
2. タイヤ幅方向中央にセンター陸部を備え、
   前記センター陸部は、タイヤ基準輪郭線よりもタイヤ径方向外側へ突出し、
   その突出量は、車両装着時に車両幅方向内側となるメディエイト陸部の突出量よりも小さい、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記センター陸部はサイプを備え、
   前記センター陸部のうち車両装着時に車両幅方向内側となる部分は、車両幅方向外側となる部分よりも、サイプ密度が大きく、
   前記センター陸部の幅方向の中心よりも車両装着時に車両幅方向内側となる部分に、タイヤ径方向外側への突出の頂点が形成された、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 車両装着時に車両幅方向内側となるメディエイト陸部における前記サイプの密度の、車両幅方向外側となるメディエイト陸部における前記サイプの密度に対する比率が、１．２以上３．５以下であり、
   車両装着時に車両幅方向内側となるメディエイト陸部の頂点は、車両幅方向外側となるメディエイト陸部の頂点よりも、０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下だけ高く突出している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 車両装着時に車両幅方向内側となるメディエイト陸部における前記サイプの密度の、車両幅方向外側となるメディエイト陸部における前記サイプの密度に対する比率が、１．２以上３．５以下であり、
   車両装着時に車両幅方向内側となるメディエイト陸部の頂点は、車両幅方向外側となるメディエイト陸部の頂点よりも、０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下だけ高く突出し、
   車両幅方向内側となるメディエイト陸部の頂点は、前記センター陸部の頂点よりも０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下だけ高く突出している、請求項２又は３に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記センター陸部の前記突出の頂点は、前記センター陸部の幅方向の中心よりも、前記センター陸部の半幅の２５％以上５０％以下の長さだけ、車両装着時に車両幅方向内側となる方向にずれた位置にある、請求項３に記載の空気入りタイヤ。
   

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