JP6826390B2 - 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ものである。

従来、空気入りタイヤとして、タイヤ赤道線の近傍からタイヤ幅方向外側に向かってタイヤ回転方向とは反対側へ傾斜して延在する複数本の傾斜主溝を備えたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。

また他の空気入りタイヤとして、主溝に連通してタイヤ幅方向外側に逆向きで傾斜して延びる横溝と、主溝に連通せずに反タイヤ回転方向側に隣接する横溝の１本と交差してタイヤ幅方向外側にタイヤ接地端まで延びる屈曲状の副溝とを所定のピッチで交互に配置したものが公知である（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、前記いずれの空気入りタイヤであっても、走行開始段階で、トレッド部を早期に温度上昇させるためのウォーミングアップ性能については考慮されていない。また、ウォーミングアップ性能を向上させた場合の操縦安定性能についての考察もなされていない。

特開２０１４−１８１０００号公報 特開２００２−８７０２３号公報

本発明は、ウォーミングアップ性能及び操縦安定性能を共に向上させることができる空気入りタイヤを提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
トレッド部を、タイヤ幅方向中央部のセンター領域と、前記センター領域の両側のショルダー領域とに区画し、
前記センター領域に、タイヤ周方向に延びる複数の主溝によって形成されるリブを備え、
前記ショルダー領域に、車両前進時のタイヤ回転方向とは逆方向に向かってタイヤ幅方向外側に傾斜する複数の傾斜溝と、前記傾斜溝によって囲まれたショルダーブロックとを備え、
前記リブに第１のサイプが形成され、
前記ショルダーブロックに第２のサイプが形成され、
前記第１及び第２のサイプはそれぞれ、両端部を除く部分に、両端部よりも深い２周期以下の波形部を有し、
前記第１及び第２のサイプのいずれについても、前記両端部は、前記主溝の深さの６０％以下の深さを有することを特徴とする空気入りタイヤを提供する。

この構成により、接地した際、ショルダー領域では、ショルダーブロックが変形しやすいため、発熱が促進されることになりウォーミングアップ性能を向上させることができる。また、センター領域では、リブが形成されているため、所望の剛性を維持することができ、操縦安定性能に優れている。

前記センター領域の主溝と、前記ショルダー領域の傾斜溝とは独立して形成されているのが好ましい。

この構成により、ショルダー領域での剛性を高めることができ、コーナリング性能を向上させることが可能となる。

前記ショルダーブロックは、前記センター領域側からタイヤ回転方向とは逆方向に向かってタイヤ幅方向外側に傾斜しているのが好ましい。

この構成により、ショルダーブロックでの発熱を、センター領域側、あるいは、ショルダー領域のタイヤ幅方向外側へと伝達しやすくなり、トレッド部の全体での発熱を均一で効果的なものとできる。

前記ショルダーブロックを区画する傾斜溝のうち、タイヤ幅方向の最内側又は最外側の少なくともいずれか一方に位置する傾斜溝を他の傾斜溝よりも幅狭とするのが好ましい。

この構成により、ショルダーブロックのタイヤ幅方向の内側又は外側の角部での接地に伴う変形を隣接する陸部で支持することにより、ショルダーブロックの剛性の低下を抑えることができる。

本発明によれば、ショルダー領域に形成したショルダーブロックにより、接地時の変形を容易として早期に温度を上昇させやすくすることができ、ウォーミングアップ性能を向上させることが可能となる。また、センター領域に形成したリブにより、接地時の剛性を維持することができ、操縦安定性能を向上させることが可能となる。

本実施形態に係るタイヤのトレッド部の一部を示す展開図である。 図１の部分拡大図である。 図１のセンターリブに形成したサイプの簡略断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部１の一部を示す展開図である。図示しないが、この空気入りタイヤは、一対のビードコア間にカーカスを掛け渡し、カーカスの中間部の外周側に巻き付けたベルトによって補強し、そのタイヤ外径方向にトレッド部１を有する構成となっている。

トレッド部１は、タイヤ幅方向（図１中、矢印Ｗ方向で示す。）の中央部に位置するセンター領域２と、その両側に位置するショルダー領域３とに区分される。ここでは、トレッド部１に、２０℃におけるＪＩＳ−Ａ硬度が４０〜７０のゴム材料が使用されている。このゴム材料は、レース用ウェットタイヤ、インターメディエイトタイヤに使用されるものである。なお、以下に記載する各溝寸法については、レース用インターメディエイトタイヤでの値である。

センター領域２には、タイヤ周方向（図１中、上下方向）に延びる３本の主溝４（センター主溝５及びその両側のサイド主溝６）により２列でセンターリブ７（図１中、左側の第１リブ８と、右側の第２リブ９）が形成されている。ここでは、センター主溝５の深さを４．０ｍｍ、開口幅を１２．４ｍｍ、垂直面に対する側面の傾斜角度を２５°としている。また、サイド主溝６の深さを５．０ｍｍ、開口幅を１２ｍｍ、垂直面に対する側面の傾斜角度を２５°としている。

ショルダー領域３には、タイヤ回転方向（図１中、矢印Ｒで示す。）とは逆方向に向かってタイヤ幅方向外側に傾斜する主横溝１０が形成されている。図２に示すように、主横溝１０は、サイド主溝６から徐々に離れるようにタイヤ周方向に向かう第１傾斜溝部１１（図２中、ハッチングで示す。）を有する。第１傾斜溝部１１に続く第２傾斜溝部１２（図２中、２線ハッチングで示す。）は、第１傾斜溝部１１から徐々に幅広となると共に、サイド主溝６からさらに離れるようにタイヤ周方向に対する傾斜角度が大きくなっている。第２傾斜溝部１２の終端部分からは、大きく湾曲してさらに幅広となった第１横溝部１３（図２中、３線ハッチングで示す。）が接地面の両側端である接地端を超えてタイヤ幅方向外側へと延びている。また、第２傾斜溝部１２の終端部分から第１傾斜溝部１１よりも幅狭となって第２横溝部１４（図２中、クロスハッチングで示す。）がさらに斜めに延びている。主横溝１０は、タイヤ周方向に一定周期で配置されている。タイヤ周方向に隣接する主横溝１０間では、一方の第１傾斜溝部１１及び第２傾斜溝部１２の前半部と、他方の第２傾斜溝部１２の後半部分及び第２横溝部１４とがタイヤ幅方向から見てオーバーラップするように配置されている。ここでは、第１傾斜溝部１１の深さを２．５ｍｍ、開口幅を３．２ｍｍ、垂直面に対する側面の傾斜角度を１０°としている。また、第２傾斜溝部１２の深さを５．０ｍｍ、開口幅を６．３〜９．６ｍｍ、垂直面に対する側面の傾斜角度を２０°としている。また、第１横溝部１３の深さを４．０ｍｍ、開口幅を１０．９ｍｍ、垂直面に対する側面の傾斜角度を２０°としている。また、第２横溝部１４の深さを２．５ｍｍ、開口幅を２．０ｍｍ、垂直面に対する側面の傾斜角度を０°としている。

このように、主横溝１０は、サイド主溝６の近傍からタイヤ回転方向とは逆方向に向かってタイヤ幅方向外側に斜めに延びている。したがって、ウェット路面を走行する際、主横溝１０内に侵入した水はスムーズに流動する。しかも、主横溝１０は接地端を超えて延びているので、優れた排水機能を発揮する。

第１傾斜溝部１１の一端側（サイド主溝側）からタイヤ幅方向外側に向かって副横溝１５が延びている。副横溝１５は、タイヤ周方向に一定周期で配置されている。そして、副横溝１５は、タイヤ周方向に隣接する他の主横溝１０の第２傾斜溝部１２に交差し、更に他の主横溝１０の第２横溝部１４と合流した後、接地端を超えてタイヤ幅方向外側へと延びている。なお、副横溝１５は、主横溝１０に比べて接地端からのタイヤ幅方向外側への突出寸法が小さく、幅寸法も小さくなっている。

主横溝１０の第１傾斜溝部１１及び第２傾斜溝部１２と、副横溝１５の一部とでタイヤ周方向にジグザグ状に連続する補助主溝１６を形成している。そして、センター領域２の主溝４とショルダー領域３の横溝とは交差しておらず、サイド主溝６と補助主溝１６とによってタイヤ周方向に連続するショルダーリブ１７が形成されている。これにより、センター領域２及びこれに沿ったショルダー領域３の一部の剛性が高められている。

タイヤ周方向に隣接する一方の主横溝１０の第１傾斜溝部１１及び第２傾斜溝部１２の前半部と、他方の主横溝１０の第２傾斜溝部１２の後半部分及び第２横溝部１４と、タイヤ周方向に隣接する一対の副横溝１５とがそれぞれ傾斜溝を構成している。そして、これら傾斜溝によって第１ショルダーブロック１８が区画されている。このため、第１ショルダーブロック１８は、タイヤ周方向（タイヤ回転方向Ｒとは逆方向）に向かってタイヤ幅方向外側に傾斜している。

主横溝１０の第２傾斜溝部１２の後半部（又は第２横溝１４）、第１横溝部１３、及び、副横溝１５によって第２ショルダーブロック１９が形成されている。タイヤ幅方向から見ると、１つの第１ショルダーブロック１８に対して２つの第２ショルダーブロック１９が対応して設けられている。つまり、タイヤ幅方向外側に向かってショルダーブロックを細分化することにより、その剛性を弱め、ショルダー領域３での接地性が向上するようにしている。

センターリブ７、ショルダーリブ１７、第１ショルダーブロック１８、及び、第２ショルダーブロック１９が本発明の陸部を構成している。これら陸部には、複数のサイプ２０がそれぞれ形成されている。

図２に示すように、センターリブ７（第１リブ８及び第２リブ９）に形成されるセンターサイプ２１は、各主溝４から斜めに延びており、タイヤ周方向に所定間隔で形成されている。第１リブ８に形成されるセンターサイプ２１は、中心線からタイヤ幅方向外側に向かってタイヤ回転方向とは逆方向（図１中、上方）へと傾斜している。ここでは、センターサイプ２１のタイヤ幅方向に対する傾斜角度を約２０°としている。サイプ２０は、一端（第１端）がセンター主溝５に連通し、他端（第２端）が第１リブ８内で終端する第１サイプ２２と、一端（第１端）がサイド主溝６に連通し、他端（第２端）が第１リブ８内で終端する第２サイプ２３とで構成されている。第１サイプ２２と第２サイプ２３とは、タイヤ周方向に交互に形成されている。

各サイプ２０には、両端部を除く部分、すなわち、第１端及び第２端から少し離れた位置に波形部２４が形成されている。波形部２４は、三角形を左右交互に突出させた１周期で構成されている。波形部２４は、センターリブ７（第１リブ８又は第２リブ９）のほぼ中央部に位置している。図３に示すように、各サイプ２０では、波形部２４が他の部分よりも深くなっている（図３では、波形部２４の断面形状は簡略化して表示している。）。但し、サイプ２０の両端部（波形部２４が形成されていない部分）の深さは、主溝４、主横溝１０又は副横溝１５の深さの６０％以下とされている。ここでは、主溝４の深さに対して６０％以下、すなわち３．０ｍｍ以下としている。但し、後述する各サイプのように、連通する溝深さに応じて１．５ｍｍ〜３．０ｍｍ以下の範囲で変更することができる。

ショルダーリブ１７に形成される第１ショルダーサイプ２５は、サイド主溝６と補助主溝１６とを連通するように形成されている。第１ショルダーサイプ２５は、第１リブ８又は第２リブ９に形成したセンターサイプ２１に対し、タイヤ周方向の対応する位置に設けられ、タイヤ幅方向の傾斜が反対側となっている。波形部２４は、前記センターリブ７に形成したものと同様であり、ショルダーリブ１７のタイヤ幅方向の中央部に形成され、サイプ２０の両端部よりも深くなっている。

各第１ショルダーブロック１８に形成される第２ショルダーサイプ２６は、主横溝１０の第１傾斜溝部１１及び第２傾斜溝部１２の前半部と、隣接する主横溝１０の第２傾斜溝部１２の後半部及び第２横溝部１４とを連通するように形成されている。第２ショルダーサイプ２６は、第１ショルダーブロック１８毎に、この第１ショルダーブロック１８をタイヤ周方向にほぼ４等分するように３本ずつ形成されている。また、第２ショルダーサイプ２６は、ショルダーリブ１７に形成した第１ショルダーサイプ２５に対し、タイヤ周方向にずれており、隣接する第１ショルダーサイプ２５の間に位置している。さらに、第２ショルダーサイプ２６は、タイヤ幅方向に対して前記第１ショルダーサイプ２５とは反対側に傾斜している。なお、波形部２４は、前記センターリブ７や前記ショルダーリブ１７に形成したものと同様であり、第１ショルダーブロック１８のタイヤ幅方向の中央部に形成され、サイプ２０の両端部よりも深く形成されている。

各第２ショルダーブロック１９に形成される第３ショルダーサイプ２７は、第２ショルダーブロック１９をタイヤ周方向に３等分するように形成され、第２ショルダーサイプ２６とほぼ同じ方向に延びている。第３ショルダーサイプ２７の一端は主横溝１０の第２傾斜溝部１２の後半部又は第２横溝部１４に連通している。第３ショルダーサイプ２７の他端は、接地端を超えて延び、第２ショルダーブロック１９の途中で終端している。なお、波形部２４は、前記センターリブ７、前記ショルダーリブ１７、あるいは、前記第１ショルダーブロック１８に形成したものと同様であり、第２傾斜溝部１２の後半部と接地端との中央位置に形成され、サイプ２０の両端部よりも深く形成されている。

タイヤ周方向に隣り合うサイプ２０と主溝又は横溝によって囲まれた小ブロックＢでは、タイヤ周方向成分（縦）ｈとタイヤ幅方向成分（横）ｗの比（縦横比）ｈ／ｗは、次のように設定されている。

センター領域２では、センターリブ７の途中で終端するセンターサイプ２１について、センター主溝５又はサイド主溝６まで延長する仮想線（図２中、２点鎖線で示す。）を想定し、得られた平行四辺形で構成される領域を小ブロックＢ１（図２中、ドットハッチングで示す。）としている。小ブロックＢ１では、センターサイプ２１（仮想線を含む）のタイヤ幅方向成分をｗ１ａ，ｗ２ａとし、センター主溝５及びサイド主溝６との境界部分のタイヤ周方向成分をｈ１ａ，ｈ２ａとしたとき、縦横比Ｃｅを、Ａ／Ｂ（Ａ＝（ｗ１ａ＋ｗ２ａ）／２，Ｂ＝（ｈ１ａ＋ｈ２ａ）／２）とする。ここでは、この縦横比Ｃｅは、１．２以上、１．６以下の範囲としている。これにより、路面走行時の前後方向のトラクション性能（制動性能）を向上できる。

ショルダー領域３のショルダーリブ１７では、タイヤ周方向に隣り合う第１ショルダーサイプ２５、サイド主溝６及び補助主溝１６で囲まれた領域を小ブロックＢ２（図２中、ドットハッチングで示す。）としている。小ブロックＢ２では、各第１ショルダーサイプ２５のタイヤ幅方向成分をｗ１ｂ，ｗ２ｂとし、サイド主溝６及び補助主溝１６との境界部分のタイヤ周方向成分をｈ１ｂ，ｈ２ｂとしたとき、縦横比Ｓｈ１をＡ／Ｂ（Ａ＝（ｗ１ｂ＋ｗ２ｂ）／２，Ｂ＝（ｈ１ｂ＋ｈ２ｂ）／２）としている。ここでは、ショルダーリブ１７の小ブロックＢ２での縦横比Ｓｈ１は、１．０以上、１．２以下の範囲としている。但し、第１ショルダーサイプ２５の縦横比Ｓｈ１は１．０に近い方が、ショルダーリブ１７をタイヤ周方向及びタイヤ幅方向のいずれへも均等に変形させることができる点で好ましい。

ショルダー領域３の第１ショルダーブロック１８では、タイヤ周方向に隣り合う第２ショルダーサイプ２６と、タイヤ周方向両側の副横溝１５とによって囲まれた領域を小ブロックＢ３（図２中、ドットハッチングで示す。）としている。小ブロックＢ３では、各第２ショルダーサイプ２６のタイヤ幅方向成分をｗ１ｃ，ｗ２ｃとし、主横溝１０（第１傾斜溝部１１及び第２傾斜溝部１２の前半部）と主横溝１０（第２傾斜溝部１２の後半部及び第２横溝部１４）との境界部分のタイヤ周方向成分をｈ１ｃ，ｈ２ｃとしたとき、縦横比Ｓｈ２をＡ／Ｂ（Ａ＝（ｗ１ｃ＋ｗ２ｃ）／２，Ｂ＝（ｈ１ｃ＋ｈ２ｃ）／２）としている。ここでは、第１ショルダーブロック１８での縦横比Ｓｈ２は、０．８以上、１．０以下の範囲としている。これによれば、第１ショルダーブロック１８でのタイヤ幅方向への剛性を高めてコーナリング性能を向上させることができる。

ショルダー領域３の第２ショルダーブロック１９では、タイヤ周方向に隣り合う第３ショルダーサイプ２７と主横溝１０（第２傾斜溝部１２の後半部）又は第２横溝部１４と、接地端とで囲まれた領域を小ブロックＢ４（図２中、ドットハッチングで示す。）としている。小ブロックＢ４では、各第３ショルダーサイプ２７のタイヤ幅方向成分をｗ１ｄ，ｗ２ｄとし、第２傾斜溝部１２の後半部又は第２横溝部１４の境界部分と、接地端とでのタイヤ周方向成分をｈ１ｄ，ｈ２ｄとしたとき、縦横比Ｓｈ３をＡ／Ｂ（Ａ＝（ｗ１ｄ＋ｗ２ｄ）／２，Ｂ＝（ｈ１ｄ＋ｈ２ｄ）／２）としている。ここでは、第２ショルダーブロック１９での縦横比Ｓｈ３は、０．４以上、０．８以下の範囲としている。これによれば、第２ショルダーブロック１９でのタイヤ幅方向への剛性を高めてコーナリング性能を向上させることができる。

なお、前記各縦横比Ｃｅ，Ｓｈ１，Ｓｈ２，Ｓｈ３は、Ｃｅ＞Ｓｈ１＞Ｓｈ２＞Ｓｈ３を満足させる必要がある。

このように、陸部に少なくとも一端側が主溝４又は主横溝１０（副横溝１５）に連通する複数のサイプ２０を形成したタイヤによれば、路面走行時に変形しやすく走行開始直後から発熱しやすい。つまり、ウォーミングアップ性能を向上できる。また、レース用タイヤであるので、発熱することで、操縦安定性能も向上する。

波形部２４によって陸部の剛性が高められているので、サイプ２０を形成しているにも拘わらず、操縦安定性が損なわれることがない。

波形部２４によって接地時のエッジ長さを長くすることができるため、路面との接触量が増えて放熱させやすくなり、ウォーミングアップ後に必要以上に温度上昇することがない。また、陸部の中央部分で水膜を切断しやすくなり、ウェット性能を高めることができる。

サイプ２０は、中央部が深くなっているため、陸部での接地圧力分布を均一なものとして均一な発熱を行わせることができる。

特に、センター領域２では、サイプ２０を一端でのみ主溝４に連通させ、他端はセンターリブ７内で終端するようにしており、その終端位置側に波形部２４も形成しているので、センターリブ７の剛性を維持することができる。しかも、隣接するリブに形成するサイプ２０の傾斜方向を反対側とすることで変形の偏りを防止することができる。

また、第１ショルダーブロック１８を傾斜溝によって囲まれた独立した構造としているので、路面に接地した際に変形しやすく、従って発熱性に優れており、良好なウォーミングアップ性能を発揮する。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
前記実施形態では、サイプ２０に形成する波形部２４を三角形を左右交互に突出させた１周期で構成したが、三角形に限らず、サイン波形、矩形等、種々の形状を採用することができる。また、１周期に限らず、０．５周期、１．５周期、２周期の波形とすることも可能である。波形部２４を２周期以下の波形とすることで、深い部分の長さを制限し、剛性が低下し過ぎず、陸部に所望の剛性を維持させることができる。

１…トレッド部
２…センター領域
３…ショルダー領域
４…主溝
５…センター主溝
６…サイド主溝
７…センターリブ
８…第１リブ
９…第２リブ
１０…主横溝
１１…第１傾斜溝部
１２…第２傾斜溝部
１３…第１横溝部
１４…第２横溝部
１５…副横溝
１６…補助主溝
１７…ショルダーリブ
１８…第１ショルダーブロック
１９…第２ショルダーブロック
２０…サイプ
２１…センターサイプ
２２…第１サイプ
２３…第２サイプ
２４…波形部
２５…第１ショルダーサイプ
２６…第２ショルダーサイプ
２７…第３ショルダーサイプ

Claims (4)

1. トレッド部を、タイヤ幅方向中央部のセンター領域と、前記センター領域の両側のショルダー領域とに区画し、
   前記センター領域に、タイヤ周方向に延びる複数の主溝によって形成されるリブを備え、
   前記ショルダー領域に、車両前進時のタイヤ回転方向とは逆方向に向かってタイヤ幅方向外側に傾斜する複数の傾斜溝と、前記傾斜溝によって囲まれたショルダーブロックとを備え、
   前記リブに第１のサイプが形成され、
   前記ショルダーブロックに第２のサイプが形成され、
   前記第１及び第２のサイプはそれぞれ、両端部を除く部分に、両端部よりも深い２周期以下の波形部を有し、
   前記第１及び第２のサイプのいずれについても、前記両端部は、前記主溝の深さの６０％以下の深さを有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記センター領域の主溝と、前記ショルダー領域の傾斜溝とは独立して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ショルダーブロックは、前記センター領域側からタイヤ回転方向とは逆方向に向かってタイヤ幅方向外側に傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ショルダーブロックを区画する傾斜溝のうち、タイヤ幅方向の最内側又は最外側の少なくともいずれか一方に位置する傾斜溝を他の傾斜溝よりも幅狭としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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