JP7273672B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
(1)本発明の空気入りタイヤは、
トレッド踏面に、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向主溝と、前記複数本の周方向主溝のうちタイヤ幅方向に隣接する前記周方向主溝間に、又は、前記周方向主溝とトレッド端とにより、区画される複数の陸部と、を有する空気入りタイヤであって、
前記陸部に、タイヤ周方向に延びる1本以上の周方向サイプを有し、
前記周方向サイプのタイヤ周方向の第1の位置において、サイプ幅が、前記トレッド踏面からサイプ底に向かって、前記トレッド踏面から第1の変化点まで漸減した後、前記第1の変化点から前記サイプ底まで漸増し、
前記周方向サイプのタイヤ周方向の第2の位置において、サイプ幅が、前記トレッド踏面からサイプ底に向かって、前記トレッド踏面から第2の変化点まで漸増した後、前記第2の変化点から前記サイプ底まで漸減し、
前記トレッド踏面及び前記サイプ底でのサイプ幅は、タイヤ周方向に、前記第1の位置から前記第2の位置に向かって漸減し、タイヤ径方向中間部でのサイプ幅は、タイヤ周方向に、前記第1の位置から前記第2の位置に向かって漸増することを特徴とする。
また、「周方向主溝」とは、トレッド周方向に延び、空気入りタイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした状態での、上記トレッド踏面における開口幅が、2mm以上のものをいう。
また、「トレッド端」とは、上記トレッド踏面のタイヤ幅方向両側の最外側点をいう。
また、「周方向サイプ」とは、トレッド幅方向に延び、空気入りタイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした状態での、上記トレッド踏面における開口幅が、2mm未満のものをいう。
本明細書において、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会)のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association,Inc.)のYEAR BOOK等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指す(即ち、上記の「リム」には、現行サイズに加えて将来的に上記産業規格に含まれ得るサイズも含む。「将来的に記載されるサイズ」の例としては、ETRTO 2013年度版において「FUTURE DEVELOPMENTS」として記載されているサイズを挙げることができる。)が、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。
また、「規定内圧」とは、上記JATMA等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)を指し、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、「規定内圧」は、タイヤを装着する車両毎に規定される最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいうものとする。
また、「最大負荷荷重」とは、上記最大負荷能力に対応する荷重をいうものとする。
前記第2の位置において、前記トレッド踏面から前記サイプ底に向かって、前記トレッド踏面から前記第2の変化点まで、サイプ幅の変化率が漸減し、前記第2の変化点から前記サイプ底までサイプ幅の変化率が漸増することが好ましい。
前記トレッド踏面において、タイヤ周方向に、前記第1の位置から前記第2の位置まで、サイプ幅の変化率が漸減し、
前記サイプ底において、タイヤ周方向に、前記第1の位置から前記第2の位置まで、サイプ幅の変化率が漸減することが好ましい。
前記タイヤ径方向中間部において、タイヤ周方向に、前記第1の位置から前記第2の位置まで、サイプ幅の変化率が漸増することが好ましい。
前記第1の変化点と前記第2の変化点とは、タイヤ径方向の位置が同じであり、
前記タイヤ径方向中間部は、前記第1の変化点及び前記第2の変化点のタイヤ径方向位置であることが好ましい。
前記周方向サイプは、
前記第1の位置から前記第2の位置までのサイプ形状が、タイヤ幅方向に折り返されながら、タイヤ周方向に繰り返されてなる形状であることが好ましい。
ここで、空気入りタイヤ(以下、単にタイヤとも称する)の内部構造等については、従来のものと同様の構造とすることができる。一例としては、該タイヤは、一対のビード部と、該一対のビード部に連なる一対のサイドウォール部と、該一対のサイドウォール部間に配置されたトレッド部とを有するものとすることができる。また、該タイヤは、一対のビード部間をトロイダル状に跨るカーカスと、該カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に配置されたベルトと、を有するものとすることができる。
以下、特に断りのない限り、寸法等は、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷状態とした際の寸法等を指す。
なお、図示例では、いずれの周方向サイプ4も、タイヤ周方向に沿って(傾斜せずに)延びているが、1本以上の周方向サイプ4がタイヤ周方向に対して傾斜して延びていても良く、この場合、タイヤ周方向に対して5°以下の傾斜角度で傾斜して延びていることが好ましい。また、図示例では、周方向サイプ4は、タイヤ周上を連続して延びているが、不連続な部分を有していても良い。
図2に示すように、本実施形態においては、周方向サイプ4のタイヤ周方向の第1の位置P1において、サイプ幅が、トレッド踏面1(図示上側)からサイプ底(図示下側)に向かって、トレッド踏面1から第1の変化点C1まで漸減した後、第1の変化点C1からサイプ底まで漸増している。また、図2に示すように、周方向サイプのタイヤ周方向の第2の位置P2において、サイプ幅が、トレッド踏面1からサイプ底に向かって、トレッド踏面1から第2の変化点C2まで漸増した後、第2の変化点C2からサイプ底まで漸減している。
また、図2、図3Aに示すように、トレッド踏面1及びサイプ底でのサイプ幅は、タイヤ周方向に、第1の位置P1から第2の位置P2に向かって漸減し、図2、図3Bに示すように、タイヤ径方向中間部(本例では変化点C1、C2のタイヤ径方向位置)でのサイプ幅は、タイヤ周方向に、第1の位置P1から第2の位置P2に向かって漸増している。
本例では、第1の変化点C1と第2の変化点C2とは、タイヤ径方向の位置が同じであり、タイヤ径方向中間部は、上記のかっこ書きの通り、第1の変化点C1及び第2の変化点C2のタイヤ径方向位置である。ここで、第1の変化点C1及び第2の変化点C2は、サイプ深さの40~60%の範囲の位置であることが好ましく、本例では、サイプ深さの50%の位置である。
そして、図2に示すように、第1の位置P1及び第2の位置P2は、タイヤ周方向に等間隔で交互に位置し、周方向サイプ4は、第1の位置P1から第2の位置P2までのサイプ形状が、タイヤ幅方向に折り返されながら、タイヤ周方向に繰り返されてなる形状を有している。
また、図2に示すように、第2の位置P2において、トレッド踏面1からサイプ底に向かって、トレッド踏面1から第2の変化点C2まで、サイプ幅の変化率(増大率)が漸減し、第2の変化点C2からサイプ底までサイプ幅の変化率(減少率)が漸増している。タイヤ幅方向断面視において、第2の位置P2でのサイプ壁(両側)は、周方向サイプ4側に曲率中心を有する1つの弧状をなしている。
以下、本実施形態の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
また、周方向サイプ4は、第2の位置P2において、トレッド踏面1から第2の変化点C2までサイプ幅が漸増しているため、第1の変化点C1以前の摩耗進展時の排水性を確保することができる。その一方で、第1の位置P1においては、トレッド踏面1から第1の変化点C1までサイプ幅が漸減しているため、サイプ剛性を高めて転がり抵抗を低減することができる。
また、周方向サイプ4は、第1の位置P1において、第1の変化点C1からサイプ底までサイプ幅が漸増しているため、第1の変化点C1以降の摩耗進展時の排水性を確保することができる。その一方で、第2の位置P2においては、第2の変化点C2からサイプ底までサイプ幅が漸減しているため、サイプ剛性を高めて転がり抵抗を低減することができる。
さらに、トレッド踏面1及びサイプ底でのサイプ幅は、タイヤ周方向に、第1の位置P1から第2の位置P2に向かって漸減し、且つ、タイヤ径方向中間部でのサイプ幅は、タイヤ周方向に、第1の位置P1から第2の位置P2に向かって漸増するため、トレッド踏面1でのサイプ幅の大きい第1の位置P1では、トレッド踏面1から第1の変化点C1までの摩耗の際にサイプ幅が漸減し、トレッド踏面1でのサイプ幅の小さい第2の位置P2では、トレッド踏面1から第2の変化点C2までの摩耗の際にサイプ幅が漸増し、且つ、タイヤ径方向中間部でのサイプ幅の小さい第1の位置P1では、第1の変化点C1からサイプ底までの摩耗の際にサイプ幅が漸増し、タイヤ径方向中間部でのサイプ幅の大きい第2の位置P2では、第2の変化点C2からサイプ底までの摩耗の際にサイプ幅が漸減するようになっている。このため、摩耗進展と共に周方向サイプ4全体としての平均的なサイプ幅が大きく変化しないように構成されている。
そして、上記サイプ幅の変化は、いずれも漸増若しくは漸減であるため、いずれの周方向位置の摩耗進展時におけるサイプ幅の変化も連続的であり、また、いずれの深さ位置でのサイプ幅のタイヤ周方向での変化も連続的である。従って、摩耗進展時に、拡幅するタイヤ周方向の位置が急に移動したり、あるいは、サイプ体積が急激に変化したりすることがなく、これにより、タイヤ性能(例えば耐摩耗性)の急激な変化を抑制することができる。
以上のように、本実施形態の空気入りタイヤによれば、摩耗進展時のタイヤ性能の急激な変化を抑制しつつも、摩耗進展時の排水性を確保することができる。
サイプ壁がタイヤ径方向に滑らかな形状になることにより、モールド抜け性等の製造上の観点から有利であり、また、サイプ壁がタイヤ径方向に変曲点が形成されないためクラックの発生等の故障を抑制することもできるからである。
サイプ壁がタイヤ周方向に滑らかな形状になることにより、モールド抜け性等の製造上の観点から有利であり、また、サイプ壁がタイヤ周方向に変曲点が形成されないためクラックの発生等の故障を抑制することもできるからである。
サイプ壁間の距離が短い部分をタイヤ周方向に長く確保することができるため、サイプ剛性をより一層向上させて、転がり抵抗をさらに低減することができるからである。
また、本開示の周方向サイプは、いずれかの周方向サイプに適用すれば良いが、少なくとも、センター陸部(図1のようにタイヤ赤道面CL上の陸部、又は、タイヤ赤道面CL上に周方向主溝2が位置する場合には、該周方向主溝2に隣接する陸部)内の全ての周方向サイプに適用することが好ましい。
上記の実施形態では、第1の位置P1及び第2の位置P2のそれぞれにおいて、トレッド踏面1でのサイプ幅とサイプ底でのサイプ幅とを同じとしているが、第1の位置P1及び/又は第2の位置P2での、トレッド踏面1でのサイプ幅とサイプ底でのサイプ幅とを異ならせることもでき、この場合、摩耗進展時の溝体積の減少を考慮して、サイプ底でのサイプ幅をトレッド踏面でのサイプ幅より大きくすることが好ましい。
従って、上記の実施形態では、第1の位置P1及び第2の位置P2のそれぞれにおいて、トレッド踏面1から第1の変化点C1及び第2の変化点C2までのサイプ幅の変化率と第1の変化点C1及び第2の変化点C2からサイプ底までのサイプ幅の変化率を(例えば変化率を大きい値/小さい値として定義を揃えた場合)等しくしているが、第1の位置P1及び/又は第2の位置P2での、トレッド踏面1から第1の変化点C1及び/又は第2の変化点C2までのサイプ幅の変化率と第1の変化点C1及び/又は第2の変化点C2からサイプ底までのサイプ幅の変化率を異ならせることもでき、この場合、摩耗進展時の溝体積の減少を考慮して、第1の変化点C1及び/又は第2の変化点C2からサイプ底までのサイプ幅の増大率(減少率)を、トレッド踏面1から第1の変化点C1及び/又は第2の変化点C2までのサイプ幅の増大率(減少率)を増大率の場合は大きく、減少率の場合は小さくすることが好ましい。
3、3a、3b、3c:陸部、 4:周方向サイプ、
CL:タイヤ赤道面、 TE:トレッド端
Claims (7)
- トレッド踏面に、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向主溝と、前記複数本の周方向主溝のうちタイヤ幅方向に隣接する前記周方向主溝間に、又は、前記周方向主溝とトレッド端とにより、区画される複数の陸部と、を有する空気入りタイヤであって、
前記陸部に、タイヤ周方向に延びる1本以上の周方向サイプを有し、
前記周方向サイプのタイヤ周方向の第1の位置において、サイプ幅が、前記トレッド踏面からサイプ底に向かって、前記トレッド踏面から第1の変化点まで漸減した後、前記第1の変化点から前記サイプ底まで漸増し、
前記周方向サイプのタイヤ周方向の第2の位置において、サイプ幅が、前記トレッド踏面からサイプ底に向かって、前記トレッド踏面から第2の変化点まで漸増した後、前記第2の変化点から前記サイプ底まで漸減し、
前記トレッド踏面及び前記サイプ底でのサイプ幅は、タイヤ周方向に、前記第1の位置から前記第2の位置に向かって漸減し、タイヤ径方向中間部でのサイプ幅は、タイヤ周方向に、前記第1の位置から前記第2の位置に向かって漸増することを特徴とする、空気入りタイヤ。 - 前記第1の位置において、前記トレッド踏面から前記サイプ底に向かって、前記トレッド踏面から前記第1の変化点まで、サイプ幅の変化率が漸減し、前記第1の変化点から前記サイプ底までサイプ幅の変化率が漸増し、
前記第2の位置において、前記トレッド踏面から前記サイプ底に向かって、前記トレッド踏面から前記第2の変化点まで、サイプ幅の変化率が漸減し、前記第2の変化点から前記サイプ底までサイプ幅の変化率が漸増する、請求項1に記載の空気入りタイヤ。 - 前記トレッド踏面において、タイヤ周方向に、前記第1の位置から前記第2の位置まで、サイプ幅の変化率が漸減し、
前記サイプ底において、タイヤ周方向に、前記第1の位置から前記第2の位置まで、サイプ幅の変化率が漸減する、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。 - 前記タイヤ径方向中間部において、タイヤ周方向に、前記第1の位置から前記第2の位置まで、サイプ幅の変化率が漸増する、請求項1~3のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記第1の変化点と前記第2の変化点とは、タイヤ径方向の位置が同じであり、
前記タイヤ径方向中間部は、前記第1の変化点及び前記第2の変化点のタイヤ径方向位置である、請求項1~4のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。 - 前記第1の変化点及び前記第2の変化点は、サイプ深さの40~60%の範囲の位置である、請求項5に記載の空気入りタイヤ。
- 前記周方向サイプは、
タイヤ周方向一方側から他方側に向かって前記第1の位置から前記第2の位置までタイヤ幅方向一方側に向かって延在し、タイヤ周方向一方側から他方側に向かって前記第2の位置から前記第1の位置までタイヤ幅方向他方側に向かって延在する、
ことをタイヤ周方向に繰り返されてなる形状である、請求項1~6のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
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