JP7013251B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、陸部列をプロファイルラインよりもタイヤ径方向外側に突出させた空気入りタイヤに関する。

通常、空気入りタイヤのトレッド面には複数の陸部列が設けられ、各陸部列の頂面は、タイヤ子午線断面にて円弧状をなすプロファイルラインに揃えられている。一方、例えば特許文献１，２に記載されているように、陸部列をプロファイルラインよりもタイヤ径方向外側に突出させた空気入りタイヤが知られている。かかるトレッド構造は、トレッド面の接地性の改善を目的としたものであり、より具体的には、トレッド面内での接地圧の均一化を促して耐偏摩耗性能や制動性能の向上を図るものである。

トレッド面の接地性を改善するうえでは、陸部列単体においても接地性を高めることが望ましい。しかし、特許文献１，２に記載のタイヤでは、陸部列の頂面が全体としてタイヤ径方向外側に向けて凸となる円弧状に形成されているため、陸部列の接地性に関して改善の余地があることが判明した。これは、陸部列の幅方向端部では、主溝に面していない幅方向中央部と比べて周方向剛性が低く、インフレート時の伸長の度合いが相対的に大きいことから、陸部列の頂面が全体としてタイヤ径方向外側に向けて凸となる円弧状をなしていると、その幅方向端部の接地が過度に強められるからである。

特開２０１７－０３０６３５号公報 特開２０１５－１８２６８０号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、陸部列の接地性を高めることができる空気入りタイヤを提供することにある。

本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド面に、タイヤ周方向に延びた複数本の主溝と、その複数本の主溝により区画された複数本の陸部列とが設けられている空気入りタイヤにおいて、複数本の前記陸部列のうち少なくとも一本の陸部列がプロファイルラインよりもタイヤ径方向外側に突出しており、その陸部列の幅方向中央部の頂面が、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向外側に向けて凸となる円弧状に形成されているとともに、その陸部列の幅方向両端部の頂面が、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向内側に向けて凸となる円弧状に形成されているものである。これにより、陸部列の幅方向中央部では接地を促しつつ、その陸部列の幅方向両端部では接地が過度に強められないようにして、陸部列の接地性を高めることができる。

前記陸部列の両側にノッチが形成されている構成では、陸部列の幅方向両端部の周方向剛性の低下に起因して接地が強められやすいため、上述した陸部列の頂面形状が特に有用である。更に、前記陸部列の両側に形成された前記ノッチの片方または両方が、タイヤ周方向に沿って延びた先端部を有している場合は、幅方向両端部の接地が強められる傾向が顕著になるため、上述した陸部列の頂面形状による改善効果が大きい。

前記陸部列の幅中央を境界として一方側に位置する第１の領域のボイド比が他方側に位置する第２の領域のボイド比よりも小さく、且つ、前記プロファイルラインを基準とした前記陸部列の突出高さが最大となる箇所が前記第１の領域に設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、陸部列の幅方向の一方側と他方側とでボイド比が異なる場合において、その陸部列の接地性を効果的に高めることができる。

この空気入りタイヤでは、陸部列の幅方向両端部の頂面がタイヤ径方向内側に向けて凸となる円弧状に形成されていることに起因して、陸部列のエッジ周辺で接地が確保されない恐れがある。そこで、陸部列のエッジ周辺での接地を確保する観点から、前記陸部列のエッジがタイヤ径方向外側に向けて先細りになっている形状を採用することが考えられる。

本発明に係る空気入りタイヤの一例を概略的に示すタイヤ子午線断面図 トレッド面の展開図 メディエイト陸部列の断面図 メディエイト陸部列の平面図 メディエイト陸部列の断面図 メディエイト陸部列の平面図 本発明の別実施形態に係るメディエイト陸部列の断面図

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、空気入りタイヤＴは、一対のビード部１，１と、そのビード部１の各々からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部２，２と、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３とを備える。カーカス層４は、一対のビード部１，１の間でトロイド状に設けられている。カーカス層４の端部は、ビード部１に埋設されたビードコア１ａとビードフィラー１ｂを挟み込むようにして巻き上げられている。

カーカス層４のタイヤ径方向外側には、ベルト層５、ベルト補強層６及びトレッドゴム７が設けられている。ベルト層５は、複数枚のベルトプライで構成されている。各ベルトプライは、タイヤ周方向に対して傾斜して延びるコードをゴム被覆して形成されており、そのコードがプライ間で互いに逆向きに交差するように積層されている。ベルト補強層６は、実質的にタイヤ周方向に延びるコードをゴム被覆して形成されている。トレッドゴム７の外周面となるトレッド面８には、トレッドパターンが設けられている。

図１，２に示すように、トレッド面８には、タイヤ周方向に延びた複数本の主溝１０と、その複数本の主溝１０により区画された複数本の陸部列２０とが設けられている。主溝１０の本数は、三本以上であることが好ましい。本実施形態では、トレッド面８に四本の主溝１０が設けられ、その四本の主溝１０によって五本の陸部列２０が区画されている例を示す。

四本の主溝１０は、タイヤ赤道ＴＥを挟んで左右両側に位置する一対のセンター主溝１２，１３と、そのセンター主溝１２，１３のタイヤ幅方向外側に位置する一対のショルダー主溝１１，１４とからなる。一対のショルダー主溝１１，１４は、複数本の主溝１０のうちタイヤ幅方向の最外側に位置する。四本の主溝１０はすべてストレート溝であるが、その一部または全部がジグザグ溝でも構わない。五本の陸部列２０は、タイヤ赤道ＴＥを通るセンター陸部列２３と、そのセンター陸部列２３のタイヤ幅方向外側に位置する一対のメディエイト陸部列２２，２４と、そのメディエイト陸部列２２，２４のタイヤ幅方向外側に位置する一対のショルダー陸部列２１，２５とからなる。

センター陸部列２３は、一対のセンター主溝１２，１３の間に設けられている。メディエイト陸部列２２は、ショルダー主溝１１とセンター主溝１２との間に設けられ、メディエイト陸部列２４は、センター主溝１３とショルダー主溝１４との間に設けられている。ショルダー陸部列２１は、ショルダー主溝１１と接地端ＣＥとの間に設けられ、ショルダー陸部列２５は、ショルダー主溝１４と接地端ＣＥとの間に設けられている。接地端ＣＥは、正規リムに装着したタイヤを正規内圧を充填した状態で平坦な路面に垂直に置き、正規荷重を加えたときの路面に接地する接地面のタイヤ幅方向の最外位置を指す。

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”となる。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”であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ＫＰａとする。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であれば上記の表に記載の最大値、ETRTOであれば“LOAD CAPACITY”であるが、タイヤが乗用車用である場合には内圧１８０ＫＰａの対応荷重の８５％とする。

本実施形態では、メディエイト陸部列２２（以下、単に「陸部列２２」と呼ぶ場合がある）が、タイヤ周方向に連続的に延びたリブとして形成されている。陸部列２２には、タイヤ周方向に分断する横溝が形成されていない。陸部列２２には、タイヤ周方向に間隔を置いて複数のノッチ３２が形成されている。ノッチは、主溝に開口した一端部と陸部列内で閉塞した他端部との間で延びた溝である。陸部列２２以外の陸部列２０は、それぞれ横溝３１，３３～３５によってタイヤ周方向に分断された複数のブロックを配列してなるブロック列として形成されている。但し、これに限られず、各陸部列はリブ及びブロック列の何れであっても構わない。

プロファイルラインＰＬは、陸部列２０のエッジのうちタイヤ赤道ＴＥに最も近いエッジ（以下、直近エッジ）と、両側の接地端ＣＥ，ＣＥとを通り、タイヤ子午線断面において単一円弧をなす仮想線である。本実施形態では、センター陸部列２３のエッジ２３Ｅ１，２３Ｅ２のうち、図面で左側に位置するエッジ２３Ｅ１が直近エッジとなる。主溝１０がジグザグ溝であって陸部列２０のエッジがタイヤ幅方向に振幅を有する場合は、その振幅の中央で直近エッジが定められる。また、陸部列２０のエッジが面取り形状を有する場合は、その陸部列２０の頂面の延長線と溝壁面の延長線との交点をエッジと見做したうえで直近エッジが定められる。左右に二つの直近エッジがある場合は、それらのうちタイヤ径方向内側に位置する方が採用される。

図３に示すように、本実施形態では、陸部列２２がプロファイルラインＰＬよりもタイヤ径方向外側に突出しており、その陸部列２２の幅方向中央部の頂面Ｓ１が、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向外側に向けて凸となる円弧状に形成されているとともに、その陸部列２２の幅方向両端部の頂面Ｓ２，Ｓ３が、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向内側に向けて凸となる円弧状に形成されている。これにより、陸部列２２の幅方向中央部では接地を促しつつ、その陸部列２２の幅方向両端部では接地が過度に強められないようにして、陸部列２２の接地性を高めることができる。陸部列２２の接地性を高めることは、トレッド面８の接地性の改善に寄与し、これにより耐偏摩耗性能や制動性能の向上を図ることができる。

頂面Ｓ１は、その頂面Ｓ１のタイヤ径方向内側に中心（図示せず）を有する円弧に沿った形状であるのに対し、頂面Ｓ２，Ｓ３は、それぞれ頂面Ｓ２，Ｓ３のタイヤ径方向外側に中心（図示せず）を有する円弧に沿った形状である。曲率半径Ｒ１～Ｒ３は、陸部列２２における接地圧を確保する観点から、それぞれ５０００ｍｍ以下であることが好ましい。また、曲率半径Ｒ１～Ｒ３は、陸部列２２の接地圧が局部的に高くなり過ぎないようにするうえで、それぞれ５０ｍｍを超えることが好ましい。後述する頂面Ｔ１～Ｔ３の曲率半径も、これに準ずる。

図３に示した頂点Ｐ２２は、陸部列２２の頂面においてプロファイルラインＰＬを基準とした突出高さが最大となる箇所である。頂点Ｐ２２は、頂面Ｓ１に含まれ、したがって陸部列２２の幅方向中央部に設けられる。本実施形態では、陸部列２２の幅中央に頂点Ｐ２２が位置しているが、後述のようにこれに限られるものではなく、陸部列２２の幅中央からずれた位置に頂点Ｐ２２があってもよい。

図４のように、本実施形態では、陸部列２２の両側にノッチ３２が形成されている。このため、陸部列２２の幅方向両端部の周方向剛性の低下に起因して接地が強められる恐れがあり、上述した陸部列２２の頂面形状が特に有用である。両側のノッチ３２は、陸部列２２の幅方向において互いにオーバーラップせず、陸部列２２の幅方向中央部にはタイヤ周方向に延びたボイドレス領域２２ａが設けられている。ボイドレス領域２２ａは、溝やサイプが形成されていない領域であり、本実施形態のようなリブではタイヤ周方向に沿って環状に延在するが、ブロック列であれば横溝間でタイヤ周方向に連続して延在する。ボイドレス領域２２ａでは、インフレート時の伸長の度合いが特に小さくなる傾向にあるが、頂面Ｓ１がタイヤ径方向外側に凸となる円弧状であるため接地性が効果的に高められる。

ノッチ３２は、タイヤ周方向に沿って延びた先端部（陸部列２０内で閉塞した他端部）を有している。かかる構成では、陸部列２２の幅方向端部が伸長しやすくなって接地が強められる傾向が顕著になるため、頂面Ｓ２，Ｓ３がタイヤ径方向内側に凸となる円弧状であることによる改善効果が大きい。本実施形態では、このような先端部を陸部列２２の両側に形成されたノッチ３２の両方が有しているが、片方でも構わない。ノッチ３２は、鉤形に屈曲してＬ字状をなすが、これに限られない。

図５に示すように、本実施形態では、メディエイト陸部列２４（以下、単に「陸部列２４」と呼ぶ場合がある）がプロファイルラインＰＬよりもタイヤ径方向外側に突出しており、その陸部列２４の幅方向中央部の頂面Ｔ１が、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向外側に向けて凸となる円弧状に形成されているとともに、その陸部列２４の幅方向両端部の頂面Ｔ２，Ｔ３が、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向内側に向けて凸となる円弧状に形成されている。これにより、陸部列２４の幅方向中央部では接地を促しつつ、その陸部列２４の幅方向両端部では接地が過度に強められないようにして、陸部列２４の接地性を高めることができる。

図６に示すように、陸部列２４では、幅方向の片側（図５の右側）にのみノッチ３６が形成されており、その反対側にはノッチが形成されていない。このため、陸部列２４の幅方向の一方側と他方側とでボイド比が異なっている。具体的には、陸部列２４の幅中央を境界として一方側（図５，６の左側）に位置する第１の領域Ａ１のボイド比Ｖ１が、他方側（図５，６の右側）に位置する第２の領域Ａ２のボイド比Ｖ２よりも小さい（即ち、Ｖ１＜Ｖ２）。プロファイルラインＰＬを基準とした陸部列２４の突出高さが最大となる箇所（頂点Ｐ２４）は、その第１の領域Ａ１に設けられている。

図５，６に示した中央線ＣＬは、陸部列２４の幅中央を通る直線状の仮想線であり、これを境界として陸部列２４が第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とに区画される。ボイド比は、陸部列の頂面における溝の開口面積ｘを、その陸部列の頂面における接地部分の面積ｙと前記溝の開口面積ｘとの和で除した値ｘ／（ｘ＋ｙ）として求められる。したがって、ボイド比Ｖ１は、第１の領域Ａ１内での溝（横溝３４及びノッチ３６）の開口面積を、その第１の領域Ａ１の接地部分の面積と前記溝の開口面積との和で除すことにより求められる。ボイド比Ｖ２も同様である。これらのボイド比の差（Ｖ１－Ｖ２）は、例えば３（％）以上である。

陸部列２４は、一方側でのみ開口したノッチ３６を有するブロック列であり、上記のように第１の領域Ａ１では第２の領域Ａ２に比べてボイド比が小さい。そのため、第１の領域Ａ１では、インフレート時の伸長の度合いが相対的に小さく、それに起因して接地性が低下する恐れがある。しかし、このタイヤＴでは、頂点Ｐ２４を中央線ＣＬからずらして第１の領域Ａ１に設けているため、第１の領域Ａ１での接地を促して陸部列２４の接地性を高めることができる。陸部列２４の接地性を高めることは、トレッド面８の接地性の改善に寄与し、これによって耐偏摩耗性能や制動性能の向上を図ることができる。

本実施形態では、陸部列の接地性を高めるための上記構成が一対のメディエイト陸部列２２，２４に適用されている。既述のように、メディエイト陸部列２２，２４では、その幅方向中央部の頂面が、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向外側に向けて凸となる円弧状に形成されているとともに、その幅方向両端部の頂面が、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向内側に向けて凸となる円弧状に形成されている。このような接地性を高めるための構成が適用される陸部列は、センター陸部列、及び／または、メディエイト陸部列であることが好ましい。

本実施形態では、五本の陸部列２０が、それぞれプロファイルラインＰＬよりもタイヤ径方向外側に突出している例を示すが、これに限られず、複数本の陸部列２０のうち少なくとも一本の陸部列がプロファイルラインＰＬよりもタイヤ径方向外側に突出しており、そのプロファイルラインＰＬよりもタイヤ径方向外側に突出した陸部列に、上述のような接地性を高めるための構成が適用されていればよい。

図７は、陸部列２２の変形例を示す。以下に説明する構成の他は、前述の実施形態と同様の構成であるので、共通点を省略して主に相違点について説明する。前述の実施形態で説明した構成と同一の構成には、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図７では、前述の実施形態と同様に、陸部列２２の幅方向中央部の頂面Ｓ１が上向き凸の円弧状に形成されており、その陸部列２２の幅方向両端部の頂面Ｓ２，Ｓ３が下向き凸の円弧状に形成されている。そのうえで、陸部列２２のエッジ２２Ｅ１，２２Ｅ２がタイヤ径方向外側に向けて先細りになっている。エッジ２２Ｅ１，２２Ｅ２は、それぞれ鋭角に形成されていて（θ＜９０度）、反り返った形状をしている。これにより、頂面Ｓ２，Ｓ３を下向き凸の円弧状に形成しながらも、エッジ周辺での接地を確保しやすくできる。かかる形状は、一対のエッジ２２Ｅ１，２２Ｅ２のうち何れか一方のみに適用してもよく、図５で示した陸部列２４に適用することも可能である。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド面を上記の如く構成すること以外は、通常の空気入りタイヤと同等に構成でき、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用することができる。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

３ トレッド部
８ トレッド面
１０ 主溝
２０ 陸部列
２２ メディエイト陸部列
２４ メディエイト陸部列
３２ ノッチ
Ａ１ 第１の領域
Ａ２ 第２の領域
ＰＬ プロファイルライン
Ｓ１ 陸部列の幅方向中央部の頂面
Ｓ２ 陸部列の幅方向端部の頂面
Ｓ３ 陸部列の幅方向端部の頂面

Claims (4)

1. トレッド面に、タイヤ周方向に延びた複数本の主溝と、その複数本の主溝により区画された複数本の陸部列とが設けられている空気入りタイヤにおいて、
   複数本の前記陸部列のうち少なくとも一本の陸部列がプロファイルラインよりもタイヤ径方向外側に突出しており、その陸部列の幅方向中央部の頂面が、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向外側に向けて凸となる円弧状に形成されているとともに、その陸部列の幅方向両端部の頂面が、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向内側に向けて凸となる円弧状に形成されており、
   前記陸部列の両側にノッチが形成されている、空気入りタイヤ。
2. 前記陸部列の両側に形成された前記ノッチの片方または両方が、タイヤ周方向に沿って延びた先端部を有している請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. トレッド面に、タイヤ周方向に延びた複数本の主溝と、その複数本の主溝により区画された複数本の陸部列とが設けられている空気入りタイヤにおいて、
   複数本の前記陸部列のうち少なくとも一本の陸部列がプロファイルラインよりもタイヤ径方向外側に突出しており、その陸部列の幅方向中央部の頂面が、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向外側に向けて凸となる円弧状に形成されているとともに、その陸部列の幅方向両端部の頂面が、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向内側に向けて凸となる円弧状に形成されており、
   前記陸部列の幅中央を境界として一方側に位置する第１の領域のボイド比が他方側に位置する第２の領域のボイド比よりも小さく、且つ、前記プロファイルラインを基準とした前記陸部列の突出高さが最大となる箇所が前記第１の領域に設けられている、空気入りタイヤ。
4. トレッド面に、タイヤ周方向に延びた複数本の主溝と、その複数本の主溝により区画された複数本の陸部列とが設けられている空気入りタイヤにおいて、
   複数本の前記陸部列のうち少なくとも一本の陸部列がプロファイルラインよりもタイヤ径方向外側に突出しており、その陸部列の幅方向中央部の頂面が、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向外側に向けて凸となる円弧状に形成されているとともに、その陸部列の幅方向両端部の頂面が、タイヤ子午線断面で見てタイヤ径方向内側に向けて凸となる円弧状に形成されており、
   前記陸部列のエッジがタイヤ径方向外側に向けて先細りになっている、空気入りタイヤ。

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