JP7338379B2

JP7338379B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP7338379B2
Application number: JP2019180274A
Authority: JP
Inventors: 真大立田; 雅弥伊東; 憲二植田; 昌智中村; 浩二林; 亮大場; 允紀寺嶋; 将弘永瀬; 淳也玉井
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2023-09-05
Anticipated expiration: 2039-09-30
Also published as: JP2021054297A

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

近年、車両の燃費性能を向上させるために、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減させる技術が種々提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。

特開２０１６－１５９７８８号公報

しかしながら、上記特許文献１の空気入りタイヤは、タイヤに作用する空気抵抗を低減させることについては、十分に配慮されたものではなかった。

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、空気抵抗を低減し得る空気入りタイヤを提供することを主たる課題としている。

本発明は、トレッド部を有する空気入りタイヤであって、前記トレッド部は、トレッド接地端を含むショルダー陸部を含み、前記ショルダー陸部は、前記トレッド接地端からタイヤ赤道側に延びるショルダー接地面と、前記トレッド接地端からタイヤ軸方向外側に延びるバットレス面とを含み、前記ショルダー接地面には、タイヤ軸方向に延びる複数のショルダー横溝が設けられており、前記ショルダー横溝のタイヤ軸方向の外端は、いずれも、前記トレッド接地端よりもタイヤ軸方向内側に位置し、前記バットレス面には、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向細溝が設けられている。

本発明のタイヤにおいて、前記ショルダー陸部には、前記トレッド接地端をタイヤ軸方向に横切る溝が設けられていないのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記周方向細溝の深さは、前記周方向細溝の溝幅よりも小さいのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記周方向細溝の深さは、０．１～０．４mmであるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記周方向細溝の溝幅は、０．５～１．０mmであるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記バットレス面には、タイヤ半径方向で隣り合う３～８本の前記周方向細溝が設けられているのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、互いに隣り合う２本の前記周方向細溝の間の距離は、１．０～２．０mmであるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記周方向細溝は、タイヤ周方向に平行に延びているのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記ショルダー横溝のタイヤ軸方向の外端と前記トレッド接地端との間のタイヤ軸方向の距離は、２．０～８．０mmであるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、上記の構成を具えることにより、タイヤに作用する空気抵抗を低減することができる。

本発明のタイヤの一実施形態を示す横断面図である。図１のショルダー陸部の拡大斜視図である。（ａ）は、走行時におけるタイヤ周りの空気流れを模式的に示す部分側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ－Ａ線断面図である。図２のショルダー接地面及びバットレス面の拡大展開図である。図３の周方向細溝の横断面図である。比較例１のショルダー接地面及びバットレス面の拡大展開図である。比較例２のショルダー接地面及びバットレス面の拡大展開図である。

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、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という場合がある。）１の横断面図が示されている。本実施形態の空気入りタイヤ１は、例えば、乗用車用として好適に用いられる。但し、本発明のタイヤは、このような態様に限定されるものではない。

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と、トレッド部２の両端部からそれぞれタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３のタイヤ半径方向内方に形成されたビード部４とを有する。本実施形態のタイヤ１の内部には、例えば、カーカス６及びベルト層７が配されている。これらには、公知の構成が適用され、ここでの説明は省略される。

トレッド部２は、タイヤ周方向に連続して延びる複数の主溝８と、主溝８に区分された陸部９を含む。陸部９は、トレッド接地端Ｔｅを含むショルダー陸部１０を含む。

トレッド接地端Ｔｅは、正規状態のタイヤ１に正規荷重が負荷されキャンバー角０°で平面に接地したときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。正規状態とは、タイヤが正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも、無負荷の状態である。本明細書において、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等は、正規状態で測定された値である。

「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" である。

「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。

「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。

図２には、ショルダー陸部１０の拡大斜視図が示されている。図２に示されるように、ショルダー陸部１０は、トレッド接地端Ｔｅからタイヤ赤道Ｃ側に延びるショルダー接地面１１と、トレッド接地端Ｔｅからタイヤ軸方向外側に延びるバットレス面１２とを含む。

図３（ａ）には、走行時におけるタイヤ周りの空気流れを模式的に示す部分側面図が示されており、図３（ｂ）には、図３（ａ）のＡ－Ａ線断面図が示されている。図３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、走行時、進行方向Ｆの前方側からトレッド面ａに当たる空気は、タイヤ軸方向の両側に分岐し、サイドウォール部の表面ｂに沿って後方側に流れる気流ｃを形成する。発明者らは、バットレス面１２の構成を改善することにより、この気流ｃが発生させる空気抵抗を低減できることを知見し、本発明を完成させるに至った。

図４には、ショルダー接地面１１及びバットレス面１２の拡大展開図が示されている。図４に示されるように、ショルダー接地面１１には、タイヤ軸方向に延びる複数のショルダー横溝１３が設けられており、ショルダー横溝１３のタイヤ軸方向の外端１３ｏは、いずれも、トレッド接地端Ｔｅよりもタイヤ軸方向内側に位置している。これにより、ショルダー陸部１０には、トレッド接地端Ｔｅをタイヤ軸方向に横切る溝が設けられていない。このようなショルダー横溝１３は、タイヤ回転時において、ショルダー陸部１０のバットレス面１２に接する気流を乱さず、空気抵抗を低減させるのに役立つ。

また、バットレス面１２には、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向細溝１５が設けられている。周方向細溝１５は、タイヤ回転時において、バットレス面１２に接する気流を整え、空気抵抗をさらに低減させることができる。また、バットレス面１２に周方向溝１５が配された場合、図３（ｂ）に示されるように、バットレス面１２の表面を通る気流は、前記表面からの剥離が抑制される。また、剥離が抑制された空気は、トレッド端を通ってトレッド面ａ側に回り込み、タイヤ背面部Ｂの圧力を高めて、圧力抵抗を減じるなど空気抵抗を低減させうる。このように、本発明では、ショルダー横溝１３の配置を改善しかつ周方向細溝１５を配置することにより、タイヤに作用する空気抵抗を低減することができる。

ショルダー横溝１３のタイヤ軸方向の外端１３ｏとトレッド接地端Ｔｅとの間のタイヤ軸方向の距離Ｌ１は、例えば、２．０～８．０mmであり、望ましくは４．０～６．０mmである。前記距離Ｌ１が２．０mm未満であると、ショルダー横溝１３と周方向細溝１５との間の距離が小さくなり、耐摩耗性を損ねるおそれがある。前記距離Ｌ１が８．０mmより大きい場合、旋回時のショルダー横溝１３の排水性を損ねるおそれがある。

ショルダー横溝１３は、例えば、ショルダー接地面１１のタイヤ軸方向の中心位置を横切っている。本実施形態のショルダー横溝１３は、例えば、タイヤ軸方向の内端１３ｉがショルダー陸部１０内で途切れている。ショルダー横溝１３のタイヤ軸方向の長さＬ２は、例えば、ショルダー接地面１１のタイヤ軸方向の幅Ｗ１の５０％～８０％である。

ショルダー横溝１３の内端１３ｉと主溝８との間のタイヤ軸方向の距離Ｌ３は、ショルダー横溝１３のタイヤ軸方向の外端１３ｏとトレッド接地端Ｔｅとの間のタイヤ軸方向の距離Ｌ１よりも大きく、前記距離Ｌ１の１．５～２．５倍である。これにより、ショルダー陸部１０の剛性が確保され、優れた操縦安定性が得られる。

ショルダー横溝１３は、例えば、タイヤ軸方向に対して０～１５°の角度で配されている。ショルダー横溝１３のタイヤ軸方向に対する角度は、トレッド接地端Ｔｅ側に向かって漸減しているのが望ましい。このようなショルダー横溝１３は、優れた排水性を発揮し得る。

バットレス面１２に配された周方向細溝１５の本数は、望ましくは３本以上、より望ましくは４本以上であり、望ましくは８本以下、より望ましくは６本以下である。これにより、バットレス面１２の耐摩耗性が維持されつつ、空気抵抗の低減効果が発揮される。

各周方向細溝１５は、例えば、タイヤ周方向に対して５°以下の角度で延びている。より望ましい態様として、本実施形態の周方向細溝１５は、タイヤ周方向に平行に延びている。これにより、空気抵抗がさらに低減し得る。

互いに隣り合う２本の周方向細溝１５の間の距離Ｌ４は、例えば、１．０mm以上であり、望ましくは１．０～２．０mmである。望ましい態様として、本実施形態では、各周方向細溝１５が等間隔で配されている。これにより、バットレス面１２の耐摩耗性が維持されつつ、空気抵抗の低減効果が発揮される。

最もトレッド接地端Ｔｅ側の周方向細溝１５とトレッド接地端Ｔｅとの間のタイヤ軸方向の距離Ｌ５は、例えば、１．０～７．０mmである。望ましい態様では、前記距離Ｌ５は、ショルダー横溝１３のタイヤ軸方向の外端１３ｏとトレッド接地端Ｔｅとの間のタイヤ軸方向の距離よりも小さい。このような周方向細溝１５の配置は、トレッド接地端Ｔｅ付近において、空気の流れが乱れるのを確実に抑制することができる。

図５には、周方向細溝１５の長さ方向と直交する横断面図が示されている。図５に示されるように、周方向細溝１５の深さｄ１は、例えば、１．０mm以下である。具体的には、周方向細溝１５の深さｄ１は、０．１～０．４mmであり、望ましくは０．２～０．３mmである。

周方向細溝１５の溝幅Ｗ２は、例えば、１．５mm以下である。具体的には、周方向細溝１５の溝幅Ｗ２は、０．５～１．０mmであり、望ましくは０．６～０．９mmである。

周方向細溝１５の深さｄ１は、周方向細溝１５の溝幅Ｗ２よりも小さいのが望ましい。前記深さｄ１は、前記溝幅Ｗ２の３０％～５０％であるのがより望ましい。このような周方向細溝１５は、内部に空気を取り込み易く、空気の流れをより確実に整えることができる。

以上、本発明のタイヤの好ましい実施形態が詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

図１の基本構造を有し、かつ、図４に示されるショルダー接地面及びバットレス面を有するサイズ２２５／４０Ｒ１８のタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。比較例１として、図６に示されるように、ショルダー接地面ａに設けられたショルダー横溝ｃがトレッド接地端Ｔｅを横切っており、バットレス面ｂには周方向溝が設けられていないタイヤが試作された。比較例２として、図７に示されるように、ショルダー横溝ｃの外端がトレッド接地端Ｔｅよりもタイヤ軸方向内側に位置し、かつ、バットレス面ｂには、周方向溝が設けられていないタイヤが試作された。比較例１及び２のタイヤは、上述の構成を除き、実施例のタイヤと同じ構成を有している。各テストタイヤについて、空気抵抗及び耐摩耗性がテストされた。
テスト車両：排気量２０００cc
テストタイヤ装着位置：全輪
リム：１８×９．０
タイヤ内圧：２４０kPa

＜空気抵抗＞
上記タイヤをドラム試験機上で走行速度１００km/h相当の回転数で回転させ、かつ、タイヤの正面に前記走行速度相当の風が送出された。また、このときのタイヤに作用する空気抵抗が測定された。結果は、比較例１の前記空気抵抗を１００とする指数であり、数値が小さい程、前記空気抵抗が小さいことを示す。

＜耐摩耗性＞
上記テスト車両で一定距離を走行したときのバットレス面の摩耗状態が、目視により評価された。結果は、比較例１を１００とする評点であり、数値が大きい程、耐摩耗性が優れていることを示す。
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例のタイヤは、空気抵抗が低減していることが確認できた。また、実施例のタイヤは、バットレス面の耐摩耗性が維持されていることも確認できた。

２トレッド部
１０ショルダー陸部
１１ショルダー接地面
１２バットレス面
１３ショルダー横溝
１５周方向細溝
Ｔｅトレッド接地端

Claims

トレッド部を有する空気入りタイヤであって、
前記トレッド部は、トレッド接地端を含むショルダー陸部を含み、
前記ショルダー陸部は、前記トレッド接地端からタイヤ赤道側に延びるショルダー接地面と、前記トレッド接地端からタイヤ軸方向外側に延びるバットレス面とを含み、
前記ショルダー接地面には、タイヤ軸方向に延びる複数のショルダー横溝が設けられており、前記ショルダー横溝のタイヤ軸方向の外端は、いずれも、前記トレッド接地端よりもタイヤ軸方向内側に位置し、
前記バットレス面には、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向細溝が設けられており、
前記周方向細溝の深さは、０．１～０．４mmである、
空気入りタイヤ。
トレッド部を有する空気入りタイヤであって、
前記トレッド部は、トレッド接地端を含むショルダー陸部を含み、
前記ショルダー陸部は、前記トレッド接地端からタイヤ赤道側に延びるショルダー接地面と、前記トレッド接地端からタイヤ軸方向外側に延びるバットレス面とを含み、
前記ショルダー接地面には、タイヤ軸方向に延びる複数のショルダー横溝が設けられており、前記ショルダー横溝のタイヤ軸方向の外端は、いずれも、前記トレッド接地端よりもタイヤ軸方向内側に位置し、
前記バットレス面には、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向細溝が設けられており、
前記ショルダー横溝のタイヤ軸方向の外端と前記トレッド接地端との間のタイヤ軸方向の距離は、２．０～８．０mmである、
空気入りタイヤ。
前記ショルダー陸部には、前記トレッド接地端をタイヤ軸方向に横切る溝が設けられていない、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記周方向細溝の深さは、前記周方向細溝の溝幅よりも小さい、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記周方向細溝の溝幅は、０．５～１．０mmである、請求項１ないし４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記バットレス面には、タイヤ半径方向で隣り合う３～８本の前記周方向細溝が設けられている、請求項１ないし５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
互いに隣り合う２本の前記周方向細溝の間の距離は、１．０～２．０mmである、請求項１ないし６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記周方向細溝は、タイヤ周方向に平行に延びている、請求項１ないし７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。