JP7057226B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド部を備える空気入りタイヤに関するものである。

従来、コーナリング時において、空気入りタイヤの接地圧は、トレッド部のうち、タイヤ赤道を基準として車両内側に向く車両内側領域よりも、タイヤ赤道を基準として車両外側に向く車両外側領域の方が高くなることが知られている。そのため、操縦安定性能を向上させるためには、車両外側領域の接地面積を増加させたり、トレッド部の剛性を高く設定したりすることが求められている（特許文献１－４参照）。

ところが、タイヤの接地面積を増加させたり、トレッド部の剛性を高く設定したりすると、路面の凹凸をタイヤが吸収しにくくなり、振動や騒音を大きくして乗心地性能が低下してしまう。つまり、この点において、操縦安定性能と乗心地性能とは背反関係にあるといえる。特許文献５には、背反関係にある性能を両立させるべく、トレッド部の溝やサイプ等のパターンを設計した空気入りタイヤが記載されているが、操縦安定性能と乗心地性能との両立を図るものではない。

特開２００７－１６１１２３号公報 特開２０１５－０４７９７７号公報 特開２０１３－１３３０８３号公報 特開２００９－０４０１５６号公報 国際公開第２０１２／０９８８９５号

本発明は、操縦安定性能を維持しながらも、乗心地性能を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目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために、以下の空気入りタイヤを案出した。
すなわち、車両に対する装着の向きが指定された空気入りタイヤであって、
タイヤ周方向に延びる少なくとも３本の主溝と、前記主溝で区画される少なくとも４つの陸部とが設けられたトレッド部を備え、
前記少なくとも４つの陸部は、車両装着時に最も車両外側に位置する外側ショルダー陸部と、外側ショルダー陸部のタイヤ幅方向内側に前記主溝を挟んで隣接する外側クォーター陸部と、車両装着時に最も車両内側に位置する内側ショルダー陸部と、内側ショルダー陸部のタイヤ幅方向内側に前記主溝を挟んで隣接する内側クォーター陸部とを含み、
前記外側ショルダー陸部と前記外側クォーター陸部との合計接地面積は、前記内側クォーター陸部と前記内側ショルダー陸部との合計接地面積よりも大きく、
前記外側クォーター陸部はタイヤ周方向に延びる第１周方向サイプを有し、
前記第１周方向サイプには、前記第１周方向サイプの車両外側内壁と前記外側クォーター陸部表面との間に、タイヤ周方向に延びる面取り状の第１傾斜面部が設けられていることを特徴とする。

かかる構成は、以下の技術的思想に基づいて得られたものである。
外側ショルダー陸部と外側クォーター陸部との合計接地面積を、内側クォーター陸部と内側ショルダー陸部との合計接地面積よりも大きくしたので、トレッド部の車両外側領域の剛性を高くすることができ、操縦安定性能を向上させることができる。しかしながら、上述のとおり、トレッド部の車両外側領域の剛性を高くすることで、路面の凹凸をタイヤが吸収しにくくなり、乗心地性能が低下する。ゆえに、上記構成では、外側クォーター陸部に周方向サイプを設けることで、外側クォーター陸部の剛性を部分的に低下させ、乗心地性能を向上させる。ただし、周方向サイプを設けると、周方向サイプ周辺の陸部表面がコーナリング時の横力により倒れ込み変形し、接地性が悪化して操縦安定性能を低下させてしまう。よって、上記構成では、周方向サイプ周辺の陸部表面、とりわけ車両外側内壁と陸部表面との間に、タイヤ周方向に延びる面取り状の第１傾斜面部を設けている。これにより、コーナリング時の横力に耐える剛性を確保して、操縦安定性能を維持している。斯くして、操縦安定性能を維持しながらも、乗心地性能を向上させることができる。

タイヤ周方向に延びる面取り状の傾斜面部は、前記第１周方向サイプの車両内側内壁と前記外側クォーター陸部表面との間に設けられていないことが好ましい。第１周方向サイプの車両内側内壁に面取り状の傾斜面部を設けたとしても、コーナリング時の横力による倒れ込み変形を抑制する効果に乏しく、接地面積を増やした方が操縦安定性能の向上に寄与するからである。

前記外側ショルダー陸部はタイヤ周方向に延びる第２周方向サイプを有し、
前記第２周方向サイプには、前記第２周方向サイプの車両外側内壁と前記外側ショルダー陸部表面との間に、タイヤ周方向に延びる面取り状の第２傾斜面部が設けられていることが好ましい。これにより、外側ショルダー陸部においても剛性を低下させて、乗心地性能を向上させることができる。そして、第２傾斜面部を設けることで、コーナリング時の横力に耐える剛性を確保して、操縦安定性能を維持できる。

タイヤ周方向に延びる面取り状の傾斜面部は、前記第２周方向サイプの車両内側内壁と前記外側ショルダー陸部表面との間に設けられていないことが好ましい。第２周方向サイプの車両内側内壁に面取り状の傾斜面部を設けたとしても、コーナリング時の横力による倒れ込み変形を抑制する効果に乏しく、接地面積を増やした方が操縦安定性能の向上に寄与するからである。

前記第１周方向サイプにおける前記第１傾斜面部を含むサイプ表面幅は、前記第２周方向サイプにおける前記第２傾斜面部を含むサイプ表面幅よりも大きいことが好ましい。外側ショルダー陸部よりもタイヤ幅方向内側に位置する外側クォーター陸部では、外側ショルダー陸部よりも接地圧が高くなる傾向にあり、路面の凹凸による影響を受けやすい。よって、外側クォーター陸部における傾斜面部を含むサイプ表面幅を外側ショルダー陸部における傾斜面部を含むサイプ表面幅より大きくすることにより、外側クォーター陸部の剛性を外側ショルダー陸部の剛性に優先して低下させ、乗心地性能を向上させることができる。

前記内側ショルダー陸部と前記内側クォーター陸部の少なくとも一方には、タイヤ周方向に延びる周方向サイプが形成されていないことが好ましい。内側クォーター陸部と内側ショルダー陸部との合計接地面積は、外側ショルダー陸部と前記外側クォーター陸部との合計接地面積よりも小さいため、内側クォーター陸部と内側ショルダー陸部の剛性は、外側ショルダー陸部と外側クォーター陸部の剛性に比べて十分に低く、内側ショルダー陸部と内側クォーター陸部の少なくとも一方は、周方向サイプなしで接地性を確保し得るからである。

前記内側ショルダー陸部と前記内側クォーター陸部の少なくとも一方には、タイヤ幅方向に延びる幅方向サイプが、周方向に間隔をあけて複数形成されていることが好ましい。接地面積の小さい内側クォーター陸部と内側ショルダー陸部において、剛性を低下させて接地性を向上させたいときは、タイヤ幅方向に延びる幅方向サイプを形成すれば、適度に剛性を低下させて接地性を向上させることができる。

本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面の一例を示す展開図 外側ショルダー陸部及び外側クォーター陸部付近の拡大図と断面図

以下、本発明に係る空気入りタイヤにおける一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致しておらず、また、各図面の間での寸法比も、必ずしも一致していない。

図１は、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部１００の一実施形態を示す。トレッド部１００は、タイヤ周方向に延びる４本の主溝６～９と、主溝６～９で区画される５つの陸部1～５とを備えている。本実施形態では、空気入りタイヤの車両に対する装着の向きが指定されており、５つの陸部１～５は、内側ショルダー陸部１、内側クォーター陸部２、センター陸部３、外側クォーター陸部４及び外側ショルダー陸部５からなる。外側ショルダー陸部５は、車両装着時に最も車両外側に位置し、車両外側の接地端ＣＥｏと主溝９とで区画されている。外側クォーター陸部４は、外側ショルダー陸部５のタイヤ幅方向内側に主溝９を挟んで隣接している。内側ショルダー陸部１は車両装着時に最も車両内側に位置し、車両内側の接地端ＣＥｉと主溝６とで区画されている。内側クォーター陸部２は、内側ショルダー陸部１のタイヤ幅方向内側に主溝６を挟んで隣接している。センター陸部３は、クォーター陸部２，４のタイヤ幅方向内側に主溝７，８を挟んで隣接している。各陸部１～５はタイヤ周方向に連続して延びるリブで構成され、各リブには、それぞれ、タイヤ幅方向に延びる幅方向サイプがタイヤ周方向に間隔を空けて複数形成されている。主溝の延びる方向は、タイヤ周方向と完全に一致する必要は無い。主溝の本数は３本以上で、陸部の数は４つ以上のものが好ましい。陸部の数が４つである場合、センター陸部は設けない。

接地端ＣＥｉ、ＣＥｏは、正規リムにリム組みして正規内圧と正規荷重を負荷したタイヤを平坦路面に接地させたときのタイヤ幅方向の最外位置である。正規リムとは、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に規定される標準リム、ＴＲＡに規定される“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、あるいはＥＴＲＴＯに規定される“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”である。正規内圧とは、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、例えば、ＪＡＴＭＡに規定される最高空気圧、ＴＲＡの表“ＴＩＲＥ ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳ ＳＵＲＥ”である。正規荷重とは、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、例えば、ＪＡＴＭＡに規定される最大負荷能力、ＴＲＡの上記表に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される“ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ”である。

車両に対する空気入りタイヤ装着の向きを指定する表示は、例えばサイドウォール部に設けられる。具体的には、車両装着時に車両外側に配置されるサイドウォール部の外表面に、車両外側となる旨の表示（例えば、ＯＵＴＳＩＤＥ）を設けることが考えられる。これに代えてまたは加えて、車両装着時に車両内側に配置されるサイドウォール部の外表面に、車両内側となる旨の表示（例えば、ＩＮＳＩＤＥ）を設けることが考えられる。

本実施形態では、外側ショルダー陸部５と外側クォーター陸部４との合計接地面積が、内側クォーター陸部２と内側ショルダー陸部１との合計接地面積よりも大きい。これにより、トレッド部の車両外側領域の剛性を高くすることができ、操縦安定性能を向上させることができる。外側ショルダー陸部５などの陸部の接地面積は、その陸部に設けられたサイプや後述する傾斜面部を埋めた仮想の接地面で測定されるものとする。

外側ショルダー陸部５の接地面積比と外側クォーター陸部４の接地面積比との合計が、内側クォーター陸部２の接地面積比と内側ショルダー陸部１の接地面積比との合計よりも５％以上大きいことが好ましい。これにより、トレッド部の車両外側領域の剛性を十分に高くして、操縦安定性能を効果的に向上させることができる。接地面積比は、陸部の接地面積／（全ての陸部の接地面積＋全ての溝部の面積）×１００（単位：％）で計算される。溝部の面積は、主溝や横溝を埋めた仮想の接地面で測定される面積である。

図２（ａ）は、図１の外側ショルダー陸部５及び外側クォーター陸部４付近の拡大図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ－Ａ断面図である。図２（ａ）、（ｂ）に見られるように、外側クォーター陸部４は、タイヤ周方向に延びる第１周方向サイプ４３を有しており、これにより、剛性の高い外側クォーター陸部４の剛性を部分的に低下させ、乗心地性能を向上させる。そして、第１周方向サイプ４３の車両外側内壁と陸部表面との間に、タイヤ周方向に延びる面取り状の第１傾斜面部４５が設けられている。これにより、コーナリング時の横力に耐える剛性を確保して、操縦安定性能を維持している。斯くして、操縦安定性能を維持しながらも、乗心地性能を向上させることができる。

第１周方向サイプ４３のタイヤ幅方向位置、サイプ幅及びサイプ深さ、並びに第１傾斜面部４５の陸部表面に沿う幅及び傾斜角度は、操縦安定性能と乗心地性能を考慮して設計する。第１周方向サイプ４３のサイプ幅は、２．５ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ以下、より好ましくは１．６ｍｍ以下であり、第１周方向サイプ４３の位置は外側クォーター陸部４におけるタイヤ幅方向の中央付近が好ましい。第１傾斜面部４５におけるタイヤ幅方向の幅は、タイヤ周方向に一定で、３ｍｍ以下が好ましい。これが３ｍｍを超えると、接地面積の減少に伴って、コーナリング時の横力に耐える剛性を確保する効果が小さくなる恐れがあるためである。

本実施形態では、タイヤ周方向に延びる面取り状の傾斜面部は、第１周方向サイプ４３の車両内側内壁と陸部表面との間に設けられていない。第１周方向サイプ４３の車両内側内壁は、陸部表面との間に一つの角部を成して接続されている。第１周方向サイプの車両内側内壁に面取り状の傾斜面部を設けたとしても、コーナリング時の横力による倒れ込み変形を抑制する効果に乏しく、接地面積を増やした方が操縦安定性能の向上に寄与するため、このように構成することが好ましい。

本実施形態では、外側ショルダー陸部５は、タイヤ周方向に延びる第２周方向サイプ５３を有し、第２周方向サイプ５３は、第２周方向サイプ５３の車両外側内壁と外側ショルダー陸部５の表面との間に、タイヤ周方向に延びる面取り状の第２傾斜面部５５が設けられている。これにより、外側ショルダー陸部５においても剛性を低下させて、乗心地性能を向上させることができる。そして、第２傾斜面部５５を設けることで、コーナリング時の横力に耐える剛性を確保して、操縦安定性能を維持できる。

また、第２周方向サイプ５３のタイヤ幅方向位置、サイプ幅及びサイプ深さ、並びに第２傾斜面部５５の陸部表面に沿う幅及び傾斜角度は、操縦安定性能と乗心地性能を考慮して設計する。第２周方向サイプ５３のタイヤ幅方向位置は、外側ショルダー陸部５の幅（言い換えると、主溝９と接地端ＣＥｏの間隔）を１００％としたとき、主溝９から２５～３５％の分だけ、陸部内部に向かう位置にするとよい。これが２５％を下回ると、第２周方向サイプ５３と主溝９との間隔が狭く剛性が小さくなり、３５％を上回ると、外側ショルダー陸部５の接地端側における接地性が低下するためである。

本実施形態では、タイヤ周方向に延びる面取り状の傾斜面部は、第２周方向サイプ５３の車両内側内壁と陸部表面との間に設けられていない。第２周方向サイプ５３の車両内側内壁は、陸部表面との間に一つの角部を成して接続されている。第２周方向サイプの車両内側内壁に面取り状の傾斜面部を設けたとしても、コーナリング時の横力による倒れ込み変形を抑制する効果に乏しく、接地面積を増やした方が操縦安定性能の向上に寄与するため、このように構成することが好ましい。

また、外側ショルダー陸部５よりもタイヤ幅方向内側に位置する外側クォーター陸部４は、外側ショルダー陸部５よりも接地圧が高く、路面の凹凸状態が乗心地に影響を与えやすい。よって、外側クォーター陸部４における第１傾斜面部４５を含む第１周方向サイプ４３のサイプ表面幅Ｗ４を、外側ショルダー陸部５における第２傾斜面部５５を含む第２周方向サイプ５３のサイプ表面幅Ｗ５よりも大きくすることにより、外側クォーター陸部４の剛性を外側ショルダー陸部５に優先して低下させ、乗心地性能を向上させることができる。サイプ表面幅Ｗ４は、例えばサイプ表面幅Ｗ５の１．１倍以上であることが好ましい。

内側ショルダー陸部１と内側クォーター陸部２の少なくとも一方（本実施形態では両方）には、周方向に延びる周方向サイプが形成されていない。本実施形態では、内側クォーター陸部２と内側ショルダー陸部１との合計接地面積が、外側ショルダー陸部５と外側クォーター陸部４との合計接地面積よりも小さいため、内側クォーター陸部２と内側ショルダー陸部１の剛性は、外側ショルダー陸部５と外側クォーター陸部４の剛性に比べて十分に低く、周方向サイプなしで接地性を確保し得る。

本実施形態では、剛性を適度に低下させて接地性を向上させるために、各陸部を構成するリブそれぞれに、タイヤ幅方向に延びる幅方向サイプを、タイヤ周方向に間隔を空けて複数形成している。このとき、所望の剛性を得るには、各リブにおいて形成した幅方向サイプや横溝のピッチ数を調整すればよい。横溝は溝幅が２ｍｍを超えるものを指し、幅方向サイプはサイプ幅が２ｍｍ以内のものを指す。このとき、車両外側領域と車両内側領域とでピッチ数が互いに異なるように、各リブにおける幅方向サイプや横溝の周方向の間隔（ピッチ長）を調整すると、ピッチノイズ分散効果が得られる。

これを本実施形態に沿って説明する。車両装着時に最も車両内側に位置する内側ショルダー陸部１のリブには横溝１１と幅方向サイプ１２が形成され、横溝１１は、ピッチ長ＰＬｉで配設されている。車両装着時に最も車両外側に位置する外側ショルダー陸部５のリブには幅方向サイプ５１が形成され、幅方向サイプ５１は、ピッチ長ＰＬｏで配設されている。内側ショルダー陸部１のピッチ長ＰＬｉは、外側ショルダー陸部５のピッチ長ＰＬｏよりも大きいが、横溝１１の間に幅方向サイプ１２を形成することで、車両内側領域のリブ剛性を適度に低下させ、乗心地性能を向上させている。外側ショルダー陸部５は内側ショルダー陸部１よりもピッチ数が多いものの、リブに横溝が形成されず、内側ショルダー陸部１よりも少ない本数の幅方向サイプ５１が形成されているから、車両外側領域のリブ剛性を十分に確保し、操縦安定性能を維持している。そして、内側ショルダー陸部１のピッチ長ＰＬｉと外側ショルダー陸部５におけるピッチ長ＰＬｏとが異なるため、ピッチノイズ分散効果が得られる。

本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド部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、製法などは何れも採用できる。図示は省略するが、本実施形態の空気入りタイヤは、一対のビード部と、そのビード部の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、そのサイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部とを備えている。

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。

１…内側ショルダー陸部
２…内側クォーター陸部
３…センター陸部
４…外側クォーター陸部
５…外側ショルダー陸部
６～９…主溝
１２、２１、２２…幅方向サイプ
４３…第１周方向サイプ
５３…第２周方向サイプ
４５、５５…傾斜面部

Claims (6)

1. 車両に対する装着の向きが指定された空気入りタイヤであって、
   タイヤ周方向に延びる少なくとも３本の主溝と、前記主溝で区画される少なくとも４つの陸部とが設けられたトレッド部を備え、
   前記少なくとも４つの陸部は、車両装着時に最も車両外側に位置する外側ショルダー陸部と、前記外側ショルダー陸部のタイヤ幅方向内側に前記主溝を挟んで隣接する外側クォーター陸部と、車両装着時に最も車両内側に位置する内側ショルダー陸部と、前記内側ショルダー陸部のタイヤ幅方向内側に前記主溝を挟んで隣接する内側クォーター陸部とを含み、
   前記外側ショルダー陸部と前記外側クォーター陸部との合計接地面積は、前記内側クォーター陸部と前記内側ショルダー陸部との合計接地面積よりも大きく、
   前記外側クォーター陸部はタイヤ周方向に延びる第１周方向サイプを有し、
   前記第１周方向サイプには、前記第１周方向サイプの車両外側内壁と前記外側クォーター陸部表面との間に、タイヤ周方向に延びる面取り状の第１傾斜面部が設けられ、
   前記第１周方向サイプには、前記第１周方向サイプの車両内側内壁と前記外側クォーター陸部表面との間に、タイヤ周方向に延びる面取り状の傾斜面部が設けられていないことを特徴とする、空気入りタイヤ。
2. 前記外側ショルダー陸部はタイヤ周方向に延びる第２周方向サイプを有し、
   前記第２周方向サイプには、前記第２周方向サイプの車両外側内壁と前記外側ショルダー陸部表面との間に、タイヤ周方向に延びる面取り状の第２傾斜面部が設けられている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. タイヤ周方向に延びる面取り状の傾斜面部は、前記第２周方向サイプの車両内側内壁と前記外側ショルダー陸部表面との間に設けられていない、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第１周方向サイプにおける前記第１傾斜面部を含むサイプ表面幅は、前記第２周方向サイプにおける前記第２傾斜面部を含むサイプ表面幅よりも大きい、請求項２又は３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記内側ショルダー陸部と前記内側クォーター陸部の少なくとも一方には、タイヤ周方向に延びる周方向サイプが形成されていない、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記内側ショルダー陸部と前記内側クォーター陸部の少なくとも一方には、タイヤ幅方向に延びる幅方向サイプが、周方向に間隔をあけて複数形成されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

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