JP6575254B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ウェット性能、耐摩耗性能、及び、操縦安定性をバランス良く向上させた空気入りタイヤに関する。

例えば、下記特許文献１には、公道走行及びサーキット走行に併用される空気入りタイヤが提案されている。前記空気入りタイヤは、公道走行時のウェット性能を確保するために、タイヤ赤道と外側トレッド端の間の外側トレッド部に、外側トレッド端又はタイヤ赤道に接続する傾斜溝が設けられている。

しかしながら、このような傾斜溝は、外側トレッド部の剛性を小さくし、ひいては耐摩耗性能及び操縦安定性を低下させるおそれがあった。このため、特許文献１の空気入りタイヤは、ウェット性能、耐摩耗性能、及び、操縦安定性の向上について、さらなる改善の余地があった。

特開２００４−３３８６２８号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、内側トレッド部に設けられた主溝の配置、及び、外側トレッド部に設けられたスロットの配置等を改善することを基本として、ウェット性能、耐摩耗性能、及び、操縦安定性をバランス良く向上させた空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、車両への装着の向きが指定されることにより、内側トレッド端と、外側トレッド端とが定められたトレッド部を有する空気入りタイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ赤道と前記内側トレッド端との間の内側トレッド部と、タイヤ赤道と前記外側トレッド端との間の外側トレッド部とを含み、前記内側トレッド部には、タイヤ周方向に連続してのびる第１主溝が設けられ、前記第１主溝は、タイヤ赤道から前記内側トレッド部の幅の０．２０〜０．７０倍のタイヤ軸方向の距離を隔てた位置に設けられており、前記外側トレッド部には、溝縁がタイヤ赤道及び前記外側トレッド端のいずれにも接続されていない複数のスロットと、前記外側トレッド端に沿ってタイヤ周方向に連続するショルダー陸部とが形成されていることを特徴としている。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記内側トレッド部には、タイヤ赤道と前記第１主溝との間に、タイヤ周方向に連続してのびる第２主溝が設けられているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記外側トレッド部は、前記スロットのみが設けられているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記スロットは、長手方向がタイヤ軸方向に対して０〜４５°の角度でのびる長円状のものを含むのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記内側トレッド部には、タイヤ赤道と前記第１主溝との間でタイヤ周方向に連続してのびる第２主溝と、前記内側トレッド端と前記第１主溝との間の第１陸部と、タイヤ赤道と前記第２主溝との間の第２陸部と、前記第１主溝と前記第２主溝との間の第３陸部とが設けられ、タイヤ回転軸を含む子午線断面において、前記第１陸部、前記第２陸部、及び、前記第３陸部は、それぞれ、踏面と前記第１主溝又は前記第２主溝の溝壁面との間のコーナ部に、前記踏面に対して斜めに連なる面取り部を有しているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第１陸部、前記第２陸部、及び、前記第３陸部は、それぞれ、溝及びサイプのいずれもが設けられていないスリック状であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第１陸部及び前記第２陸部の前記面取り部のタイヤ半径方向に対する角度は、前記第３陸部の前記面取り部のタイヤ半径方向に対する角度よりも大きいのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第１陸部及び前記第２陸部の前記面取り部のタイヤ半径方向に対する角度は、６０〜７５°であり、前記第３陸部の前記面取り部のタイヤ半径方向に対する角度は、４５〜５５°であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記スロットは、タイヤ軸方向に沿ってのびる横スロットのみからなるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記スロットは、タイヤ軸方向に沿ってのびる横スロットと、タイヤ軸方向に対して斜めにのびる斜めスロットとを含み、これらがタイヤ周方向に交互に配置されているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの内側トレッド部には、タイヤ周方向に連続してのびる第１主溝が設けられている。第１主溝は、タイヤ赤道から内側トレッド部の幅の０．２０〜０．７０倍のタイヤ軸方向の距離を隔てた位置に設けられている。これにより、第１主溝の位置が最適化され、タイヤ赤道付近のパターン剛性と、内側トレッド端付近のパターン剛性とがバランス良く確保される。従って、優れた耐摩耗性能及び操縦安定性が発揮される。

外側トレッド部には、溝縁がタイヤ赤道及び外側トレッド端のいずれにも接続されていない複数のスロットが形成されている。このようなスロットは、外側トレッド部の剛性を維持しつつ、ウェット性能を高めるのに役立つ。

しかも、外側トレッド部には、外側トレッド端に沿ってタイヤ周方向に連続するショルダー陸部が形成されている。このようなショルダー陸部は、コーナリング時に大きな接地圧が作用する外側トレッド端付近の剛性を高めることができ、ひいては優れた操縦安定性が発揮される。

以上のように、本発明の空気入りタイヤは、ウェット性能、耐摩耗性能、及び、操縦安定性をバランス良く向上させることができる。

本発明の一実施形態の空気入りタイヤのトレッド部の展開図である。 図１の内側トレッド部の拡大図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図１の外側トレッド部の拡大図である。 本発明の他の実施形態の空気入りタイヤのトレッド部の展開図である。 本発明の他の実施形態の空気入りタイヤのトレッド部の展開図である。 比較例の空気入りタイヤのトレッド部の展開図である。

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は、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１のトレッド部２の展開図である。本実施形態の空気入りタイヤ１は、例えば、乗用車用として使用され、とりわけ公道走行と、サーキット走行との両方での使用を前提とした高性能タイヤとして好適に使用される。

トレッド部２は、車両への装着の向きが指定されたトレッドパターンを具えている。車両への装着の向きは、例えば、サイドウォール部（図示省略）等に文字やマークで表示されている。図１において、タイヤ１が車両に装着された場合、図１の右側が車両内側に対応し、図１の左側が車両外側に対応している。

車両への装着の向きが指定されることにより、トレッド部２は、車両装着時に車両内側に位置する内側トレッド端Ｔｅ１と、車両装着時に車両外側に位置する外側トレッド端Ｔｅ２とを有している。

各トレッド端Ｔｅ１、Ｔｅ２は、正規リム（図示せず）にリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも無負荷である正規状態のタイヤ１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である。

「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。

「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。

「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。

トレッド部２は、タイヤ赤道Ｃと内側トレッド端Ｔｅ１との間の内側トレッド部５と、タイヤ赤道Ｃと外側トレッド端Ｔｅ２との間の外側トレッド部６とを含んでいる。

図２には、図１の内側トレッド部５の拡大図が示されている。図２に示されるように、内側トレッド部５には、タイヤ周方向に連続してのびる主溝１０が設けられている。本実施形態の主溝１０は、例えば、タイヤ周方向に沿って直線状にのびている。しかも、本実施形態の主溝１０は、例えば、一定の溝幅でのびている。但し、主溝１０は、このような態様に限定されるものではなく、ジグザグ状又は波状にのびる態様、若しくは、溝幅が増減しながらのびる態様でも良い。

主溝１０は、第１主溝１１と、第１主溝１１とタイヤ赤道Ｃとの間に設けられた第２主溝１２とを含んでいる。このような第１主溝１１及び第２主溝１２は、ウェット走行時、内側トレッド部５と路面との間の水膜を効果的にタイヤ外方に排出し、優れたウェット性能を発揮する。

第１主溝１１は、タイヤ赤道Ｃからタイヤ軸方向の距離Ｌ１を隔てた位置に設けられている。前記距離Ｌ１は、内側トレッド部５の幅Ｗ１の０．２０〜０．７０倍である。これにより、第１主溝１１の位置が最適化され、タイヤ赤道Ｃ付近のパターン剛性と、内側トレッド端Ｔｅ１付近のパターン剛性とがバランス良く確保される。従って、優れた耐摩耗性能及び操縦安定性が発揮される。

上述の効果をさらに発揮させるために、前記距離Ｌ１は、好ましくは内側トレッド部５の幅Ｗ１の０．３５倍以上、より好ましくは０．４０倍以上であり、好ましくは０．５５倍以下、より好ましくは０．５０倍以下である。

第２主溝１２は、例えば、タイヤ赤道Ｃからタイヤ軸方向の距離Ｌ２を隔てた位置に設けられている。前記距離Ｌ２は、例えば、内側トレッド部５の幅Ｗ１の０．１０〜０．２０倍であるのが望ましい。このような第２主溝１２は、タイヤ赤道Ｃ付近のパターン剛性を維持しつつ、ウェット性能を高めるのに役立つ。

ウェット性能と耐摩耗性能とを両立させるために、各主溝１０の溝幅Ｗ３は、例えば、９．０〜１５．０mmであるのが望ましい。各主溝１０の溝深さは、例えば、５．０〜６．０mmが望ましい。但し、各主溝１０の溝幅Ｗ３及び溝深さは、このような範囲に限定されるものではない。

本実施形態では、内側トレッド部５に、上述した第１主溝１１及び第２主溝１２が設けられることにより、第１陸部１６、第２陸部１７、及び、第３陸部１８が区分されている。第１陸部１６は、内側トレッド端Ｔｅ１と第１主溝１１との間に設けられている。第２陸部１７は、タイヤ赤道Ｃと第２主溝１２との間に設けられている。第３陸部１８は、第１主溝１１と第２主溝１２との間に設けられている。

第１陸部１６、第２陸部１７、及び、第３陸部１８は、それぞれ、溝及びサイプのいずれもが設けられていないスリック状であるのが望ましい。このような各陸部１６、１７、１８は、内側トレッド部５の剛性を高め、耐摩耗性能及び操縦安定性を効果的に高めることができる。

図３には、図２のＡ−Ａ線断面図が示されている。なお、図３は、タイヤ回転軸を含む子午線断面を示す図である。図３に示されるように、本実施形態の第１陸部１６、第２陸部１７、及び、第３陸部１８は、それぞれ、踏面２ｓと第１主溝１１又は第２主溝１２の溝壁面１３との間のコーナ部１９に、踏面２ｓに対して斜めに連なる面取り部２０を有しているのが望ましい。このような面取り部２０は、各陸部の端縁の偏摩耗を抑制するのに役立つ。

第１陸部１６の面取り部２０ａのタイヤ半径方向に対する角度θ１、及び、第２陸部１７の面取り部２０ｂのタイヤ半径方向に対する角度θ２は、例えば、第３陸部１８の面取り部２０ｃのタイヤ半径方向に対する角度θ３よりも大きいのが望ましい。これにより、主溝１１、１２の間の第３陸部１８の剛性が高められ、各陸部の剛性差が小さくなる。これにより、各陸部が均一に摩耗するため、耐摩耗性能が高められる。

第１陸部１６の面取り部２０ａの前記角度θ１、及び、第２陸部１７の面取り部２０ｂの前記角度θ２は、好ましくは６０°以上、より好ましくは６５°以上であり、好ましくは７５°以下、より好ましくは７０°以下である。このような面取り部２０ａ、２０ｂは、各陸部の端縁の偏摩耗を抑制しつつ、ウェット性能を高めるのに役立つ。

第３陸部１８の面取り部２０ｃの前記角度θ３は、好ましくは４５°以上、より好ましくは４８°以上であり、好ましくは５５°以下、より好ましくは５２°以下である。このような面取り部２０ｃは、第３陸部１８の剛性を維持し、ひいては第１陸部１６及び第２陸部１７と第３陸部１８との剛性差を小さくすることができる。

図４には、外側トレッド部６の拡大図が示されている。図４に示されるように、外側トレッド部６には、複数のスロット２５が設けられている。スロット２５は、溝縁２６がタイヤ赤道Ｃ及び外側トレッド端Ｔｅ２のいずれにも接続されていない。このようなスロット２５は、外側トレッド部６の剛性を維持しつつ、ウェット性能を高めるのに役立つ。

上述のようなスロット２５の配置により、外側トレッド部６には、外側トレッド端Ｔｅ２に沿ってタイヤ周方向に連続するショルダー陸部２４が形成されている。このようなショルダー陸部２４は、コーナリング時に大きな接地圧が作用する外側トレッド端Ｔｅ２付近の剛性を高めることができ、ひいては優れた操縦安定性が発揮される。

上述の効果をさらに発揮させるために、ショルダー陸部２４の幅Ｗ４は、好ましくは外側トレッド端Ｔｅ２の幅Ｗ２の０．１５倍以上、より好ましくは０．１８倍以上であり、好ましくは０．２５倍以下、より好ましくは０．２２倍以下である。なお、ショルダー陸部２４の幅Ｗ４とは、最も外側トレッド端Ｔｅ２側に設けられたスロット２５の溝縁２６から外側トレッド端Ｔｅ２までの距離を意味する。

スロット２５は、例えば、長円状のものを含むのが望ましい。スロット２５は、例えば、その長手方向がタイヤ軸方向に対して０〜４５°の角度θ４（図示省略）でのびるのが望ましい。さらに望ましい態様として、本実施形態のスロット２５は、タイヤ軸方向に沿ってのびる横スロット２７のみで形成されている。このようなスロット２５の配置は、外側トレッド部６のタイヤ軸方向の剛性を維持し、ひいては優れた操縦安定性が得られる。

本実施形態では、横スロット２７がタイヤ軸方向に２つ並べられた横スロット対３０がタイヤ周方向に複数設けられている。しかも、タイヤ周方向で隣り合う横スロット対３０、３０の間には、１つの横スロット２７が設けられている。しかも、この横スロット２７は、例えば、外側トレッド部６のタイヤ軸方向の中央部に設けられているのが望ましい。このような横スロット２７の配置は、ウェット性能を高め、しかも、外側トレッド部６の放熱性も高めることができる。

さらに望ましい態様として、本実施形態の外側トレッド部６は、スロット２５のみが設けられており、他の溝が設けられていない。このような外側トレッド部６は、他の溝による剛性の低下が抑制され、優れた耐摩耗性能及び操縦安定性を発揮することができる。

図５及び図６には、それぞれ、本発明の他の実施形態の空気入りタイヤのトレッド部２の展開図が示されている。図５及び図６において、上述した実施形態と共通する構成には、同一の符号が付されている。

図５に示された実施形態では、外側トレッド部６に配されたスロット２５が、タイヤ周方向に沿ってのびる縦スロット２８のみで形成されている。このような縦スロット２８は、ウェット走行時、スロット内の水をタイヤ周方向に沿って排出するため、上述した横スロットに比べ、高い排水性を提供することができる。

図６に示された実施形態では、外側トレッド部６に配されたスロット２５が、タイヤ軸方向に沿ってのびる横スロット２７と、タイヤ軸方向に対して斜めにのびる斜めスロット２９とを含んでいる。このような斜めスロット２９は、外側トレッド部６の剛性を維持しつつ、ウェット性能を高めるのに役立つ。

横スロット２７と斜めスロット２９は、タイヤ周方向に交互に配置されているのが望ましい。さらに望ましい態様として、本実施形態では、横スロット２７がタイヤ軸方向に２つ並べられた横スロット対３０と、斜めスロット２９とが、タイヤ周方向に交互に設けられている。このようなスロット２５の配置は、斜めスロット２９による外側トレッド部６のタイヤ軸方向の剛性の低下を最小限に抑制することができ、ウェット性能と操縦安定性とがバランス良く高められる。

以上、本発明の一実施形態の空気入りタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

図１、図５及び図６のいずれかの基本トレッドパターンを有するサイズ２０５／５５Ｒ１６の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。比較例１として、図７に示されるタイヤが試作された。比較例１のタイヤは、タイヤ赤道から第１主溝までの距離が、内側トレッド部の幅の０．７８倍であり、しかも、外側トレッド端Ｔｅ２に接続するスリットが設けられている。比較例２として、図１の基本トレッドパターンを有し、タイヤ赤道から第１主溝までの距離が、内側トレッド部の幅の０．７８倍であるタイヤが試作された。比較例３として、図１の基本トレッドパターンを有し、タイヤ赤道から第１主溝までの距離が、内側トレッド部の幅の０．１５倍であり、しかも、第２主溝がタイヤ赤道上に設けられたタイヤが試作された。各テストタイヤのウェット性能、耐摩耗性能、及び、操縦安定性がテストされた。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。
リム：１６×７．０ＪＪ
タイヤ内圧：２００kPa

＜ウェット性能＞
インサイドドラム試験機が用いられ、各テストタイヤが下記の条件で水深５．０mmのドラム面上を走行したときのハイドロプレーニング現象の発生速度が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数であり、数値が大きい程、前記発生速度が高く、ウェット性能が優れていることを示す。
スリップ角：１．０°
縦荷重：４．２kN

＜耐摩耗性能＞
上記テスト車両で一定距離走行後、タイヤ赤道での陸部の摩耗量と、外側トレッド端での陸部の摩耗量との差が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数であり、数値が小さい程、タイヤ赤道及び外側トレッド端での摩耗量が均一であり、耐偏摩耗性能が優れていることを示す。

＜操縦安定性＞
上記テストタイヤを全輪に装着した排気量２０００ccのＦＲ車両でアスファルトの周回コースを走行したときの操縦安定性が、運転者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、操縦安定性が優れていることを示す。
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例の空気入りタイヤは、ウェット性能、耐摩耗性能、及び、操縦安定性がバランス良く向上していることが確認できた。

２ トレッド部
５ 内側トレッド部
６ 外側トレッド部
１１ 第１主溝
２４ ショルダー陸部
２５ スロット
２６ 溝縁
Ｔｅ１ 内側トレッド端
Ｔｅ２ 外側トレッド端

Claims (9)

1. 車両への装着の向きが指定されることにより、内側トレッド端と、外側トレッド端とが定められたトレッド部を有する空気入りタイヤであって、
   前記トレッド部は、タイヤ赤道と前記内側トレッド端との間の内側トレッド部と、タイヤ赤道と前記外側トレッド端との間の外側トレッド部とを含み、
   前記内側トレッド部には、タイヤ周方向に連続してのびる第１主溝と、タイヤ赤道と前記第１主溝との間でタイヤ周方向に連続してのびる第２主溝が設けられ、
   前記第１主溝は、タイヤ赤道から前記内側トレッド部の幅の０．２０〜０．７０倍のタイヤ軸方向の距離を隔てた位置に設けられており、
   前記外側トレッド部には、溝縁がタイヤ赤道及び前記外側トレッド端のいずれにも接続されていない複数のスロットと、前記外側トレッド端に沿ってタイヤ周方向に連続するショルダー陸部とが形成され、
   前記内側トレッド部には、前記第１主溝と前記第２主溝との間の第３陸部が設けられ、
   前記第３陸部は、溝及びサイプのいずれもが設けられていないスリック状であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記外側トレッド部は、前記スロットのみが設けられている請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記スロットは、長手方向がタイヤ軸方向に対して０〜４５°の角度でのびる長円状のものを含む請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記内側トレッド部には、前記内側トレッド端と前記第１主溝との間の第１陸部と、タイヤ赤道と前記第２主溝との間の第２陸部とが設けられ、
   タイヤ回転軸を含む子午線断面において、
   前記第１陸部、前記第２陸部、及び、前記第３陸部は、それぞれ、踏面と前記第１主溝又は前記第２主溝の溝壁面との間のコーナ部に、前記踏面に対して斜めに連なる面取り部を有している請求項１乃至３いずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第１陸部及び前記第２陸部は、それぞれ、溝及びサイプのいずれもが設けられていないスリック状である請求項４記載の空気入りタイヤ。
6. 前記第１陸部及び前記第２陸部の前記面取り部のタイヤ半径方向に対する角度は、前記第３陸部の前記面取り部のタイヤ半径方向に対する角度よりも大きい請求項４又は５記載の空気入りタイヤ。
7. 前記第１陸部及び前記第２陸部の前記面取り部のタイヤ半径方向に対する角度は、６０〜７５°であり、
   前記第３陸部の前記面取り部のタイヤ半径方向に対する角度は、４５〜５５°である請求項６記載の空気入りタイヤ。
8. 前記スロットは、タイヤ軸方向に沿ってのびる横スロットのみからなる請求項１乃至７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
9. 車両への装着の向きが指定されることにより、内側トレッド端と、外側トレッド端とが定められたトレッド部を有する空気入りタイヤであって、
   前記トレッド部は、タイヤ赤道と前記内側トレッド端との間の内側トレッド部と、タイヤ赤道と前記外側トレッド端との間の外側トレッド部とを含み、
   前記内側トレッド部には、タイヤ周方向に連続してのびる第１主溝と、タイヤ赤道と前記第１主溝との間でタイヤ周方向に連続してのびる第２主溝が設けられ、
   前記第１主溝は、タイヤ赤道から前記内側トレッド部の幅の０．２０〜０．７０倍のタイヤ軸方向の距離を隔てた位置に設けられており、
   前記外側トレッド部には、溝縁がタイヤ赤道及び前記外側トレッド端のいずれにも接続されていない複数のスロットと、前記外側トレッド端に沿ってタイヤ周方向に連続するショルダー陸部とが形成され、
   前記スロットは、タイヤ軸方向に沿ってのびる横スロットと、タイヤ軸方向に対して斜めにのびる斜めスロットとを含み、これらがタイヤ周方向に交互に配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。

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