JP7000836B2

JP7000836B2 - タイヤ

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Publication number: JP7000836B2
Application number: JP2017240839A
Authority: JP
Inventors: 祥一和田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2022-01-19
Anticipated expiration: 2037-12-15
Also published as: CN109927488B; JP2019107941A; US11511570B2; CN109927488A; US20190184762A1

Description

本発明は、タイヤに関し、詳しくは雪上走行に適したタイヤに関する。

従来、雪上を走行するときの走行性能（以下、「雪上性能」という。）を向上させるために、トレッド部に、タイヤ周方向にジグザグ状に延びる主溝が設けられたタイヤが知られている。

例えば、下記特許文献１は、タイヤ周方向に対して傾斜する第１ショルダー主溝部と、第１ショルダー主溝部とは逆向きに傾斜し、かつ、第１ショルダー主溝部よりも小さいタイヤ周方向の長さを有する第２ショルダー主溝部とがタイヤ周方向に交互に配されることで、雪上走行時に大きな雪柱せん断力を生成するタイヤを提案している。

特開２０１６－０６４７８１号公報

しかしながら、特許文献１のタイヤは、第１ショルダー主溝部と第２ショルダー主溝部との交差部の近傍において、石が噛み込み排出されないおそれがあった。タイヤは、主溝等に石が噛み込んだ状態が続くと、タイヤの操縦安定性能やノイズ性能が低下するとともに、トレッド部を破損し、タイヤの耐久性を低下させるおそれがある。このため、一定距離走行後に主溝等に噛み込んだ石の数で評価される性能（以下、「耐石噛み性能」という。）は、特許文献１のタイヤのように、雪上性能に着目したタイヤにおいても、改善が求められていた。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されてもので、雪上性能と耐石噛み性能とをバランスよく向上し得る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、トレッド部に、タイヤ周方向にジグザグ状に延びる少なくとも１本の主溝を有するタイヤであって、前記主溝は、タイヤ周方向に対して第１方向に傾斜する第１傾斜部と、タイヤ周方向に対して前記第１方向とは逆の第２方向に傾斜する第２傾斜部と、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とが連通する第１交差部とを有し、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とは、タイヤ周方向に交互に配され、前記第１傾斜部の長さは、前記第２傾斜部の長さよりも大きく、前記主溝の溝底には、前記主溝の溝幅方向に延びる突部が形成され、前記突部と前記第１交差部との距離は、前記第１傾斜部の溝幅の２倍以内であることを特徴とする。

本発明のタイヤにおいて、前記突部は、前記第１交差部の側に形成された第１突起と、前記第１突起から離間して形成された第２突起とを含むのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記第１突起の高さは、前記第２突起の高さよりも大きいのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記第１突起の高さは、前記突部が形成された前記主溝の溝深さの１５％～３０％であるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記第２突起の高さは、前記突部が形成された前記主溝の溝深さの１０％～２０％であるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記突部は、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部に、それぞれ形成されるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記トレッド部は、前記主溝により区分される陸部を有し、前記陸部には、前記主溝に連通するサイプが設けられ、前記突部は、トレッド平面視において、前記主溝の前記サイプが連通している連通部に形成されるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記主溝は、前記第１交差部よりもタイヤ軸方向内側で前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とが連通する第２交差部を有し、前記第１傾斜部の溝壁の前記第２交差部の側の端部及び前記第２傾斜部の溝壁の前記第２交差部の側の端部の少なくとも１つには、ストーンイジェクターが形成されるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記ストーンイジェクターは、階段状に形成されるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、主溝は、タイヤ周方向に対して第１方向に傾斜する第１傾斜部と、タイヤ周方向に対して前記第１方向とは逆の第２方向に傾斜する第２傾斜部と、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とが連通する第１交差部とを有し、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とは、タイヤ周方向に交互に配され、前記第１傾斜部の長さは、前記第２傾斜部の長さよりも大きい。このような主溝を有するタイヤは、タイヤ周方向に対する角度が異なる第１傾斜部及び第２傾斜部により、雪上路面走行時に大きな雪柱せん断力を生成することができる。このため、本発明のタイヤは、雪上性能を向上させることができる。

本発明のタイヤにおいて、主溝の溝底には、前記主溝の溝幅方向に延びる突部が形成され、前記突部と第１交差部との距離は、第１傾斜部の溝幅の２倍以内である。このような突部は、第１交差部の近傍のトレッド部の剛性を向上させ、タイヤの耐石噛み性能を向上させ得る。また、突部は、そのエッジ効果により、タイヤの雪上性能を向上させ得る。このため、本発明のタイヤは、雪上性能と耐石噛み性能とをバランスよく向上させることができる。

本発明のタイヤのトレッド部の展開図である。図１の主溝の部分拡大図である。図２の第１交差部及び第２交差部の部分拡大図である。図３のＡ－Ａ線の断面図である。

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、本実施形態のタイヤ１のトレッド部２の展開図である。本実施形態のタイヤ１は、例えば、不整地走行に適したＳＵＶ用の空気入りタイヤとして好適に使用される。図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２に、タイヤ周方向にジグザグ状に延びる少なくとも１本の主溝３と、主溝３により区分される陸部４とを有している。

主溝３は、タイヤ周方向に対して第１方向に傾斜する第１傾斜部５と、タイヤ周方向に対して第１方向とは逆の第２方向に傾斜する第２傾斜部６とを有するのが望ましい。本実施形態の主溝３は、第１傾斜部５と第２傾斜部６とが連通する部分として、タイヤ軸方向において最も一方側に突出した第１交差部７と、タイヤ軸方向において最も他方側に突出した第２交差部８とを有している。第１傾斜部５と第２傾斜部６とは、タイヤ周方向に交互に配されるのが望ましい。また、第１交差部７と第２交差部８とは、タイヤ周方向に交互に配されるのが望ましい。

本実施形態において、第１傾斜部５の長さＬ１は、第２傾斜部６の長さＬ２よりも大きい。ここで、第１傾斜部５の長さＬ１は、正規状態における第１傾斜部５における第１交差部７の中心位置７ｃと第２交差部８の中心位置８ｃとの距離である。また、第２傾斜部６の長さＬ２は、正規状態における第２傾斜部６における第１交差部７の中心位置７ｃと第２交差部８の中心位置８ｃとの距離である。

本実施形態において、第１交差部７の中心位置７ｃとは、第１交差部７における第１傾斜部５の中心線５ｃと第２傾斜部６の中心線６ｃとの交点である。また、第２交差部８の中心位置８ｃとは、第２交差部８における第１傾斜部５の中心線５ｃと第２傾斜部６の中心線６ｃとの交点である。このような主溝３を有するタイヤ１は、雪上路面走行時、タイヤ周方向に対する角度が異なる第１傾斜部５及び第２傾斜部６により、大きな雪柱せん断力を生成することができ、雪上性能を向上させ得る。

ここで、「正規状態」とは、タイヤ１が正規リム（図示省略）にリム組みされ、かつ、正規内圧に調整された無負荷の状態である。以下、特に言及しない場合、タイヤ１の各部の寸法等は、この正規状態で測定された値である。

「正規リム」とは、タイヤ１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」とは、タイヤ１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」とは、タイヤ１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。

本実施形態の主溝３は、溝底３Ａと、溝底３Ａからタイヤ半径方向外側に延びる一対の溝壁３Ｂとを有している。主溝３の溝底３Ａには、主溝３の溝幅方向に延びる突部９が形成されるのが望ましい。ここで、主溝３の溝幅方向とは、主溝３のそれぞれの位置における中心線３ｃに直交する方向である。

この主溝３の中心線３ｃは、少なくとも第１傾斜部５の中心線５ｃと第２傾斜部６の中心線６ｃとを含んでいる。主溝３の溝底３Ａは、少なくとも第１傾斜部５の溝底５Ａと第２傾斜部６の溝底６Ａとを含んでいる。主溝３の溝壁３Ｂは、少なくとも第１傾斜部５の溝壁５Ｂと第２傾斜部６の溝壁６Ｂとを含んでいる。

このような主溝３は、突部９による雪のせん断やエッジ効果により、雪上走行時のトラクションが向上する。また、突部９は、主溝３への石等の噛み込みを抑止するとともに、噛み込んだ石等を排出させるので、耐石噛み性能を向上させ得る。突部９は、さらに、陸部４の剛性を向上させることから、ドライ路面走行時のタイヤ１の操縦安定性能を向上させ得る。

図２は、図１の主溝３の部分拡大図である。図１及び図２に示されるように、本実施形態の突部９と第１交差部７との距離Ｌ３は、第１傾斜部５の溝幅Ｗ１の２倍以内である。ここで、突部９と第１交差部７との距離Ｌ３は、突部９の中心位置９ｃと、第１交差部７の中心位置７ｃとの距離である。突部９の中心位置９ｃは、主溝３の中心線３ｃに沿った突部９の中央位置で、主溝３の中心線３ｃ上の点である。第１傾斜部５の溝幅Ｗ１は、後述する第１傾斜部５の拡幅部５Ｄを除いた溝幅である。

このような突部９は、第１交差部７の近傍のトレッド部２の剛性を向上させ、タイヤ１の耐石噛み性能を向上させ得る。また、突部９は、そのエッジ効果により、タイヤ１の雪上性能を向上させ得る。このため、本実施形態のタイヤ１は、雪上性能と耐石噛み性能とをバランスよく向上させることができる。

図２に示されるように、好ましい態様では、第１傾斜部５は、例えば、第１屈曲部５Ｃを含んでいる。第１傾斜部５の第１屈曲部５Ｃは、第１傾斜部５内の雪の長手方向への移動を妨げない大きさであるのが望ましい。このような第１傾斜部５は、雪上走行時、第１傾斜部５内の雪が、第１交差部７及び第２交差部８の側に圧縮され、固い雪柱を形成することができる。

第１傾斜部５は、例えば、複数の拡幅部５Ｄを有している。第１傾斜部５の拡幅部５Ｄは、例えば、第１交差部７及び第１屈曲部５Ｃに隣接して配されている。このような第１傾斜部５は、拡幅部５Ｄにより、第１傾斜部５内の雪が圧縮され、固い雪柱を形成することができる。

第２傾斜部６は、例えば、第２屈曲部６Ｃを含んでいる。第２傾斜部６は、第２屈曲部６Ｃにおいて、第２傾斜部６の溝幅Ｗ２が最小となるのが望ましい。このような第２傾斜部６は、第２屈曲部６Ｃに向けて第２傾斜部６内の雪が圧縮され、固い雪柱を形成することができる。

図３は、図２の第１交差部７及び第２交差部８の部分拡大図である。図３に示されるように、本実施形態の突部９は、第１交差部７の側に形成された第１突起１３と、第１突起１３から離間して形成された第２突起１４とを含んでいる。このため、本実施形態の突部９の中心位置９ｃは、一対の第１突起１３と第２突起１４との間の主溝３の中心線３ｃに沿った中間位置である。

第１突起１３及び第２突起１４は、それぞれ、トレッド平面視において、第１傾斜部５の溝幅方向に細長い略矩形状であるのが望ましい。第１傾斜部５に形成された第１突起１３は、例えば、第１傾斜部５の溝幅方向に延びる長さＬ４と、第１傾斜部５の中心線５ｃに沿った幅Ｗ３とを有している。本実施形態の第１突起１３の幅Ｗ３は、第１突起１３の長さＬ４よりも小さい。第２突起１４は、トレッド平面視において、第１突起１３と略同一の形状を有するのが望ましい。

第１傾斜部５に形成された第１突起１３及び第２突起１４は、第１傾斜部５の拡幅部５Ｄに配されるのが望ましい。本実施形態の第１突起１３の長さＬ４は、第１傾斜部５の溝幅Ｗ１よりも大きい。このような第１突起１３及び第２突起１４は、雪上走行時のエッジ効果が大きく、タイヤ１の雪上性能を向上させ得る。

第１突起１３及び第２突起１４は、好ましくは、主溝３の中心線３ｃに対して８０～１００°の角度θで配されている。第１突起１３及び第２突起１４は、略平行に配されるのが望ましい。このような第１突起１３及び第２突起１４は、雪上走行時のエッジ効果が大きく作用し、タイヤ１の雪上性能をより向上させ得る。

図４は、図３のＡ－Ａ線の断面図である。図４に示されるように、第１突起１３の高さＨ１は、第２突起１４の高さＨ２よりも大きいのが望ましい。このような第１突起１３及び第２突起１４は、駆動力又は制動力が負荷されたときに、噛み込んだ石を排出させ易く、タイヤ１の耐石噛み性能を向上させ得る。

第１突起１３の高さＨ１は、突部９が形成された主溝３、本実施形態では第１傾斜部５の溝深さＤの１５％～３０％であるのが好ましい。第１突起１３の高さＨ１が第１傾斜部５の溝深さＤの１５％よりも小さいと、耐石噛み性能が向上しないおそれがある。また、第１突起１３の高さＨ１が第１傾斜部５の溝深さＤの３０％よりも大きいと、第１突起１３の剛性が不足し、エッジ効果が発揮されないおそれがある。

第２突起１４の高さＨ２は、突部９が形成された主溝３、本実施形態では第１傾斜部５の溝深さＤの１０％～２０％であるのが好ましい。第２突起１４の高さＨ２が第１傾斜部５の溝深さＤの１０％よりも小さいと、耐石噛み性能が向上しないおそれがある。また、第２突起１４の高さＨ２が第１傾斜部５の溝深さＤの２０％よりも大きいと、第１突起１３との高さの差が小さくなり、耐石噛み性能が向上しないおそれがある。

図２及び図３に示されるように、本実施形態の突部９は、第１傾斜部５及び第２傾斜部６に、それぞれ形成されている。突部９は、第１傾斜部５に形成される第１突部１５及び第２傾斜部６に形成される第２突部１６を含むのが望ましい。第１突部１５は、例えば、第１突起１３と第２突起１４とを含んでいる。同様に、第２突部１６は、例えば、第１突起１３と第２突起１４とを含んでいる。突部９は、例えば、第１突部１５が第１突起１３と第２突起１４とを含み、第２突部１６が第１突起１３のみを含んでいてもよい。

このような突部９は、第１交差部７の両側に配される第１突部１５及び第２突部１６を含んでいるので、第１交差部７における石等の噛み込みをより確実に抑止することができ、タイヤ１の耐石噛み性能をより向上させ得る。また、第１突部１５は、タイヤ周方向に対する角度が小さい第１傾斜部５に形成されているので、第１突部１５による雪柱せん断力やエッジ効果がトラクション方向に大きく作用し、タイヤ１の雪上性能をより向上させ得る。

図２に示されるように、第１傾斜部５の溝壁５Ｂの第２交差部８の側の端部５ｅ及び第２傾斜部６の溝壁６Ｂの第２交差部８の側の端部６ｅの少なくとも１つには、ストーンイジェクター１７が形成されるのが望ましい。ストーンイジェクター１７は、例えば、主溝３の溝底３Ａからの高さが異なる２段の段部により、階段状に形成されている。このようなストーンイジェクター１７は、第２交差部８に噛み込んだ石等を早期に排出させることができ、タイヤ１の耐石噛み性能を向上させ得る。

ストーンイジェクター１７は、例えば、第１傾斜部５の溝壁５Ｂに形成された第１ストーンイジェクター１８と、第２傾斜部６の溝壁６Ｂに形成された第２ストーンイジェクター１９とを含んでいる。このような第１ストーンイジェクター１８及び第２ストーンイジェクター１９は、第２交差部８に噛み込んだ石等をより確実に排出させることができ、タイヤ１の耐石噛み性能をより向上させ得る。

図１に示されるように、主溝３は、トレッド端Ｔｅ側に配されるショルダー主溝１１と、ショルダー主溝１１よりもタイヤ赤道Ｃ側に配されるクラウン主溝１２とを含んでいる。本実施形態のクラウン主溝１２は、タイヤ赤道Ｃのタイヤ軸方向の両側に１本ずつ設けられている。本実施形態では、ショルダー主溝１１が、上述した第１傾斜部５、第２傾斜部６、第１交差部７及び第２交差部８を有している。本実施形態の第２交差部８は、第１交差部７よりもタイヤ軸方向内側に配されている。

ここで、「トレッド端」Ｔｅとは、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接地面のタイヤ軸方向最外端である。このトレッド端Ｔｅ間のタイヤ軸方向の中央位置が「タイヤ赤道」Ｃである。

本実施形態の陸部４は、ショルダー陸部３１と、ミドル陸部３２と、クラウン陸部３３とを含んでいる。ショルダー陸部３１は、例えば、ショルダー主溝１１のタイヤ軸方向外側に区分されている。ミドル陸部３２は、例えば、ショルダー主溝１１とクラウン主溝１２との間に区分されている。クラウン陸部３３は、例えば、一対のクラウン主溝１２間に区分されている。

本実施形態の各陸部４は、それぞれ、各主溝３間を連通する横溝２６により、複数のブロック２７に区分されている。各陸部４の各ブロック２７には、それぞれ、各主溝３に連通する複数のサイプ２８が設けられるのが望ましい。

図２に示されるように、本実施形態の突部９は、トレッド平面視において、主溝３のサイプ２８が連通している連通部２９に形成されている。すなわち、突部９は、連通部２９を挟んで両側に第１突起１３と第２突起１４とが形成されている。このような突部９は、サイプ２８が連通している連通部２９により陸部４のブロック２７が変形することに伴う主溝３への石等の噛み込みを抑止することができ、耐石噛み性能を向上させ得る。

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、上述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し得る。

図１のトレッドパターンを有するタイヤが、表１及び表２の仕様に基づき試作された。これら試作されたタイヤをテスト車両の全輪に装着し、テストドライバーが１名乗車して耐石噛み性能及び雪上性能がテストされた。各供試タイヤの共通仕様やテスト方法は、以下のとおりである。

テスト車両：大型ＳＵＶ
タイヤサイズ：２６５／７０Ｒ１７
リムサイズ：１７×７．５Ｊ
空気圧：２４０ｋＰａ

＜耐石噛み性能＞
供試タイヤを装着したテスト車両で、石や瓦礫等が散乱する悪路を１５００ｋｍ走行したときの石等の噛み込み量が測定された。結果は、測定量の逆数を求め、比較例１を１００とする指数で表示されている。数値が大きいほど耐石噛み性能に優れていることを示す。

＜雪上性能＞
供試タイヤを装着したテスト車両で、圧雪路を走行したときの駆動力と制動力とが、テスト車両に搭載された試験機により計測された。結果は、それぞれ、比較例１を１００とする指数で表示され、数値が大きいほど雪上性能に優れていることを示す。

テストの結果が表１及び表２に示される。

テストの結果、実施例のタイヤは、比較例に対して、耐石噛み性能及び雪上性能に優れていることが確認できた。

１タイヤ
２トレッド部
３主溝
３Ａ溝底
５第１傾斜部
６第２傾斜部
７第１交差部
９突部

Claims

トレッド部に、タイヤ周方向にジグザグ状に延びる少なくとも１本の主溝を有するタイヤであって、
前記主溝は、タイヤ周方向に対して第１方向に傾斜する第１傾斜部と、タイヤ周方向に対して前記第１方向とは逆の第２方向に傾斜する第２傾斜部と、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とが連通する第１交差部とを有し、
前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とは、タイヤ周方向に交互に配され、
前記第１傾斜部の長さは、前記第２傾斜部の長さよりも大きく、
前記主溝は、溝底と、前記溝底からタイヤ半径方向外側に延びる一対の溝壁とを有し、
前記主溝の前記溝底には、前記主溝の一方の前記溝壁から他方の前記溝壁まで溝幅方向に延びる突部が形成され、
前記突部の中心位置と前記第１交差部の中心位置との距離は、前記第１傾斜部の溝幅の２倍以内であり、
前記突部は、前記第１交差部の側に形成された第１突起と、前記第１突起から離間して形成された第２突起とを含み、
前記第１突起の高さは、前記第２突起の高さよりも大きい、
タイヤ。
前記第１突起の高さは、前記突部が形成された前記主溝の溝深さの１５％～３０％である、請求項１に記載のタイヤ。
前記第２突起の高さは、前記突部が形成された前記主溝の溝深さの１０％～２０％である、請求項１又は２に記載のタイヤ。
前記突部は、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部に、それぞれ形成される、請求項１～３のいずれかに記載のタイヤ。
前記トレッド部は、前記主溝により区分される陸部を有し、
前記陸部には、前記主溝に連通するサイプが設けられ、
前記突部は、トレッド平面視において、前記主溝の前記サイプが連通している連通部に形成される、請求項１～４のいずれかに記載のタイヤ。
前記主溝は、前記第１交差部よりもタイヤ軸方向内側で前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とが連通する第２交差部を有し、
前記第１傾斜部の前記溝壁の前記第２交差部の側の端部及び前記第２傾斜部の前記溝壁の前記第２交差部の側の端部の少なくとも１つには、ストーンイジェクターが形成される、請求項１～５のいずれかに記載のタイヤ。
前記ストーンイジェクターは、階段状に形成される、請求項６に記載のタイヤ。