JP7445115B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本開示は、ドライ操安性とアイス制動性とを両立した空気入りタイヤに関する。
従来、タイヤトレッド部に特定形状の陸部を形成することなどによって、接地性の向上、並びに排水性能、制動性能及び旋回性能の向上等を行うことが試みられてきた。
例えば、特許文献1には、陸部の形状を、複数本の幅方向溝にて分割される複数のブロックから構成するとともに、該ブロックの各々を、四方から中央部に向かって隆起させ、さらに幅方向溝についてはサイプを含むように設計することで、ブロックの接地性を改善し、排水性能、制動性能及び旋回性能を向上させることができること、が開示されている。
特開2017-222208号公報
しかしながら、特許文献1の空気入りタイヤのように、複数の性能を同時に向上させる場合には、これら性能を十分に両立できない場合もあり、例えば乾燥路面における操縦安定性(以下、「ドライ操安性」という場合がある。)と雪上路面における制動性(以下、「アイス制動性」という場合がある。)との一方を向上させると、通常、他方の性能が低下してしまうおそれがある。
本発明は、上記知見に鑑みてなされたものであって、ドライ操安性とアイス制動性とを両立した空気入りタイヤを提供することを課題とする。
本開示者は、以下の手段により上記課題を達成することができることを見出した:
(態様1)
タイヤ周方向に延在する少なくとも2本の周方向溝と、タイヤ幅方向に延在する少なくとも2本の幅方向溝と、により、少なくとも1つの陸部が区画形成され、
タイヤ平面視で、上記陸部の外縁の少なくとも3点を通り、かつ、上記陸部の全領域を包囲する楕円のうち面積が最小である楕円を外接楕円とするとともに、上記外接楕円の中心から上記外接楕円の長径の20%の位置及び短径の20%の位置のそれぞれを通り、かつ、上記外接楕円と同心である楕円に包囲される領域を、上記陸部の中央部分とした場合に、
上記陸部は、上記中央部分において、タイヤ径方向高さが最大となる頂部を有することを特徴とする、空気入りタイヤ。
(態様2)
上記陸部のタイヤ径方向高さは、上記中央部分の少なくとも外側で放射状に漸減している、態様1に記載の空気入りタイヤ。
(態様3)
タイヤ回転軸に垂直な断面視で、上記陸部のタイヤ径方向高さは、上記中央部分の少なくとも外側で曲線状に漸減している、態様2に記載の空気入りタイヤ。
(態様4)
タイヤ子午断面視で、上記陸部のタイヤ径方向高さは、上記中央部分の少なくとも外側で曲線状に漸減している、態様2又は3に記載の空気入りタイヤ。
(態様5)
タイヤ平面視で、上記外接楕円の中心を原点とするとともに、上記原点から上記陸部のタイヤ周方向端部までの寸法をaとし、
タイヤ回転軸に垂直な断面視で、タイヤ周方向をX軸、タイヤ径方向をY軸とするとともに、上記陸部のタイヤ径方向高さの変動量をb、上記中央部分の外縁近傍におけるタイヤ径方向変動係数をPab、タイヤ周方向縁部近傍におけるタイヤ径方向変動係数をQab、とした場合に、
リム組みして正規内圧の5%を付与した場合において、タイヤ回転軸に垂直な断面視で、曲線状に漸減する上記陸部のプロファイルが下記(1)式を満たす、態様3に記載の空気入りタイヤ。
(x/a)Pab+(y/b)Qab=1 (1)
但し、y≧0、b>1、5≦a/b≦100、-10≦Pab-Qab≦10
(態様6)
タイヤ平面視で、上記外接楕円の中心を原点とするとともに、上記原点から上記陸部のタイヤ幅方向端部までの寸法をcとし、
タイヤ子午断面視で、タイヤ幅方向をX軸、タイヤ径方向をY軸とするとともに、上記陸部のタイヤ径方向高さの変動量をd、上記中央部分の外縁近傍におけるタイヤ径方向変動係数をPcd、タイヤ幅方向縁部近傍におけるタイヤ径方向変動係数をQcd、とした場合に、
リム組みして正規内圧の5%を付与した場合において、タイヤ子午断面視で、曲線状に漸減する上記陸部のプロファイルが下記(2)式を満たす、態様4に記載の空気入りタイヤ。
(x/c)Pcd+(y/d)Qcd=1 (2)
但し、y≧0、d>1、1≦c/d≦50、-10≦Pcd-Qcd≦10
(態様7)
タイヤ回転軸に垂直な断面視での上記陸部のタイヤ径方向高さの変動量bと、タイヤ子午断面視での上記陸部のタイヤ径方向高さの変動量dとの比b/dが、0.1以上10以下である、態様1から6のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
(態様8)
タイヤ回転軸に垂直な断面視で、上記陸部のプロファイルが、上記外接楕円の中心のタイヤ周方向位置の両側で非対称である、態様1から7のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
(態様9)
タイヤ子午断面視で、上記陸部のプロファイルが、上記外接楕円の中心のタイヤ幅方向位置の両側で非対称である、態様1から8のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
本発明に係る空気入りタイヤでは、陸部のタイヤ径方向高さが最大となる頂部の存在領域について改良を加えている。これにより、本発明に係る空気入りタイヤによれば、ドライ操安性とアイス制動性とを両立することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る空気入りタイヤ100の平面図である。 図2は、図1に示す第1の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30の平面図である。 図3は、本発明の第2の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30の平面図である。 図4は、本発明の第3の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30の平面図である。 図5は、本発明の第4の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30の斜視図である。 図6は、本発明の第4の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30のタイヤ回転軸に垂直な断面図である。 図7は、本発明の第4の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30のタイヤ子午断面図である。 図8は、式(1)及び式(2)を満たす複数の曲線の例を示すグラフである。 図9は、本発明の第5の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30のタイヤ回転軸に垂直な断面図である。 図10は、本発明の第6の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30のタイヤ子午断面図である。
以下、本開示の実施形態について詳述する。なお、本開示は、以下の実施形態に限定されず、開示の本旨の範囲内で種々変形することができる。
以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤの回転軸と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、上記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。さらに、タイヤ幅方向とは、上記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面(タイヤ赤道線)に向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面から離れる側をいう。なお、タイヤ赤道面とは、空気入りタイヤの回転軸に直交するとともに、空気入りタイヤのタイヤ幅の中心を通る平面である。
(原理)
本実施形態の空気入りタイヤによって、ドライ操安性とアイス制動性とを両立することができる原理は、以下のとおりである。
タイヤ周方向に延在する複数の周方向溝と、タイヤ幅方向に延在する複数の幅方向溝と、により区画形成された少なくとも1つの陸部を有する従来の空気入りタイヤでは、陸部の端部(特に、タイヤ周方向端部及び/又はタイヤ幅方向端部)において接地圧が高くなる傾向にある。即ち、タイヤに荷重が掛かると、陸部内ではタイヤ幅方向の外側から内側に向けて圧縮方向に力が掛かる為、陸部端部に接地圧が高くなる傾向にあった。そのため、ドライ操安性とアイス制動性とを両立させることが困難であった。
そこで、本発明者は、鋭意、検討を重ねた結果、タイヤ平面視で、陸部の中央部分にタイヤ径方向高さが最大となる頂部を形成すれば、中央部分(特に頂部)における接地圧を増加させることができることから、中央部分の外側での接地圧を相対的に低下させることができ、ひいては中央部分を含めた陸部全体の接地圧を均一化することができ、故にドライ操安性とアイス制動性とを両立することができる、との知見を得た。以下の実施形態は、このような知見に基づくものである。
ここで、陸部のある位置のタイヤ径方向高さは、タイヤの回転軸から陸部の当該位置までのタイヤ径方向の長さを意味している。本発明において、陸部のタイヤ径方向高さの最大値、即ち陸部のタイヤ径方向最外位置におけるタイヤ径方向高さと、陸部のタイヤ径方向の高さの最小値、即ち陸部のタイヤ径方向最内位置におけるタイヤ径方向高さとの差は、タイヤサイズに応じて適宜選択することができる。この差は、例えば0.1mm~10mmとすることができる。ここで、通常は、タイヤ径方向最内位置は陸部の周縁部のいずれかの位置となる。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る空気入りタイヤ100の平面図である。同図に示すように、空気入りタイヤ100は、タイヤ周方向に延在する少なくとも2本(同図においては4本)の周方向溝10と、タイヤ幅方向に延在する少なくとも2本(同図においては3本)の幅方向溝20と、により、20の陸部30が区画形成されている。
周方向溝は、タイヤ周方向に延在する溝である。但し、周方向溝には、ジグザグ状の溝や、V字状の溝なども含まれる。各周方向溝は、互いに平行であっても、平行でなくてもよい。
周方向溝は、2本以上であれば特に限定されない。周方向溝の深さ及び溝幅は特に限定されるものではなく、その深さ及び溝幅はタイヤサイズに応じて適宜選択することが可能である。例えば、周方向溝の深さは、3mm~15mmとすることができ、周方向溝の幅は、1mm~15mmとすることができる。また、周方向溝には面取りを施すこともできる。ここで、周方向溝の深さ、幅、及び面取りの形状はタイヤ周方向で均一であっても不均一であってもよく、また各周方向溝で等しても等しくしなくてもよい。
幅方向溝は、タイヤ幅方向に延在する溝である。但し、幅方向溝には、ジグザグ状の溝や、屈曲部や湾曲部を含む溝なども含まれる。各幅方向溝は、互いに平行であっても、平行でなくてもよい。
幅方向溝は、2本以上であれば特に限定されない。幅方向溝の深さ及び溝幅は特に限定されるものではなく、その深さ及び溝幅はタイヤサイズに応じて適宜選択することが可能である。例えば、幅方向溝の深さは、3mm~15mmとすることができ、幅方向溝の幅は、1mm~15mmとすることができる。また、幅方向溝には面取りを施すこともできる。ここで、幅方向溝の深さ、幅、及び面取りの形状はタイヤ幅方向で均一であっても不均一であってもよく、また各幅方向溝で等しくても等しくなくてもよい。
図1に示す例では、周方向溝10がタイヤの周方向に平行であり、幅方向溝20がタイヤ幅方向に平行である。よって、同図に示す陸部30は、タイヤ平面視で長方形である。
なお、本実施形態において、陸部の形状は、中央部分において、タイヤ径方向高さが最大となる頂部を有する限り、特に限定されない。陸部は、タイヤ平面視で、任意の形状(例えば三角形、四角形、又は五角形等の多角形、或いは、円形、又は楕円形等の曲線で囲まれた形状)とすることができ、さらには矩形等の一部が欠けて内側に入り組んだ形状等とすることもできる。また、陸部にはサイプ等の細かな切込み等を形成することもできる。
図2は、図1に示す第1の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30の平面図である。図2に示すように、タイヤ平面視で、長方形の陸部30の外縁の4つの頂点を通り、かつ、陸部30の全領域を包囲する楕円のうち面積が最小である楕円を外接楕円Oとする。また、外接楕円Oの中心から外接楕円Oの長径の20%の位置及び短径の20%の位置のそれぞれを通り、かつ、外接楕円Oと同心である楕円Oに包囲される領域を、陸部30の中央部分31とする。この場合に、陸部30は、中央部分31において、タイヤ径方向高さが最大となる頂部35を有する。なお、図2に示す例では、頂部35は外接楕円Oの中心に位置している。また、陸部30は、頂部35を含む中央部分31と、中央部分31の外側に位置する外側部分33を有する。
(第2の実施形態)
図3は、本発明の第2の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30の平面図である。同図に示すように、本実施形態の空気入りタイヤにおいては、平面視で、陸部30の外形の大半が平行四辺形の外形部分と一致するとともに、その他の外形が切込み37を区画形成する外形部分となっている。切込み37は、外側部分33から中央部分31に向けて形成されており、頂部35を含まないように中央部分31内で終端している。
(第3の実施形態)
図4は、本発明の第3の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30の平面図である。同図に示すように、本実施形態の空気入りタイヤにおいては、平面視で、陸部30が、陸部の内側、即ち頂部35側、に入り組んでいる2つの頂点を有する八角形を呈している。
次に、本発明の空気入りタイヤ(第1の実施形態から第3の実施形態)では、中央部分のタイヤ径方向高さが、陸部の他の部分のタイヤ径方向高さよりも大きいため、従来の空気入りタイヤと比較して、中央部分において接地圧が増加する。このような事実を前提に、第1の実施形態から第3の実施形態においては、タイヤ回転軸に垂直な断面視及びタイヤ子午断面視の少なくともいずれかにおいて、中央部分の外側において陸部のタイヤ径方向高さを放射状に漸減させることが好ましい。これにより、陸部の中央部分から外側に向かうにつれて接地圧が徐々に低減される。そのため、この様な形状の陸部によれば、接地圧をより均一に分散させることができ、ひいてはドライ操安性とアイス制動性とをさらに高いレベルで両立させることができる。
なお、タイヤ回転軸に垂直な断面視及びタイヤ子午断面視の少なくともいずれかにおいて、陸部のタイヤ径方向高さを放射状に漸減させるにあたり、当該高さを曲線状に漸減させることがさらに好ましい。曲線状の漸減態様によれば、接地圧をさらに一層均一に分散させることができ、ひいてはドライ操安性とアイス制動性とを極めて高いレベルで両立させることができる。
ここで、曲線状の漸減の具体的な態様としては、当該曲線を、例えばタイヤの金型の作成のし易さ等の観点から、円、楕円、又は直径の大きさが異なる複数の円等の組み合わせ等とすることができる。
次に、本実施形態における空気入りタイヤの陸部のタイヤ径方向高さの漸減の具体的態様を、図5~図7に示す。
(第4の実施形態)
図5は、本発明の第4の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30の斜視図である。同図に示すように、本実施形態では、中央部分31の外側に存在する外側部分33でタイヤ周方向及びタイヤ幅方向のいずれの方向においても、タイヤ径方向高さが放射状に漸減している。これにより、図5に示す例では、中央部分31の接地圧を増加させつつ、従来は接地圧が最も高かった陸部の周縁部を含んでいる外側部分33において接地圧を低減することができる。したがって、本発明の第4の実施形態に係る空気入りタイヤ100では、陸部30の接地圧をさらに一層均一化することができ、ひいてはドライ操安性とアイス制動性とをさらに高いレベルで両立させることができる。
図6は、本発明の第4の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30のタイヤ回転軸に垂直な断面図である。同図に示すように、本実施形態では、タイヤ回転軸に垂直な断面視で、陸部30のタイヤ径方向高さは、頂部35からタイヤ周方向の両側に向けて外側部分33の周縁部まで、曲線状に徐々に低減している。陸部30がこのような形状であることにより、陸部30のタイヤ周方向における接地圧をより均一に分散させることができ、ひいてはドライ操安性とアイス制動性とをさらに高いレベルで両立させることができる。
図7は、本発明の第4の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30のタイヤ子午断面図である。同図に示すように、本実施形態では、タイヤ子午断面視で、陸部30のタイヤ径方向高さは、頂部35からタイヤ幅方向の両側に向けて外側部分33の周縁部まで、曲線状に徐々に低減している。陸部30がこのような形状であることにより、陸部30のタイヤ幅方向における接地圧をより均一に分散させることができ、ひいてはドライ操安性とアイス制動性とをさらに高いレベルで両立させることができる。
以下に、第4の実施形態において、陸部30のプロファイル(タイヤ回転軸に垂直な断面視(図6)及びタイヤ子午断面視(図7))について説明する。当該プロファイルは、空気入りタイヤを正規リムに組んで、正規内圧の5%の内圧を付加した無負荷状態における、タイヤ回転軸に垂直な断面視又はタイヤ子午断面視での陸部の表面部分によって形成されるプロファイルである。
ここで、正規リムとは、JATMAで規定する「標準リム」、TRAで規定する「Design Rim」、あるいは、ETRTOで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、JATMAで規定する「最高空気圧」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはETRTOで規定する「INFLATION PRESSURES」である。
まず、タイヤ回転軸に垂直な断面視におけるプロファイル(図6)は、タイヤ平面視で、上述した外接楕円の中心を原点とするとともに、原点から陸部のタイヤ周方向端部までの寸法をa(図2)とし、タイヤ回転軸に垂直な断面視で、タイヤ周方向をX軸、タイヤ径方向をY軸とするとともに、上記原点から上記陸部のタイヤ幅方向端部までのタイヤ径方向高さの変動量をb(図6)、中央部分の外縁近傍におけるタイヤ径方向変動係数をPab、タイヤ周方向縁部近傍におけるタイヤ径方向変動係数をQab、とした場合に、下記(1)式を満たすことが好ましい。
(x/a)Pab+(y/b)Qab=1 (1)
但し、y≧0、b>1、5≦a/b≦100、-10≦Pab-Qab≦10
ここで、上記(1)式において規定される変動係数Pab及びQab、寸法a、並びに変動量bの設定意義について、以下に詳述する。
即ち、上記(1)式は、例えば、Pab=1かつQab=1であれば一次関数となり、Pab=2かつQab=1であれば二次関数となり、Pab=2かつQab=2であれば円又は楕円となり、Pab>2かつQab>2であればスーパー楕円等となる。
図8は、式(1)を満たす複数の曲線の例を示すグラフである。なお、図8中、S楕円とは、いわゆるスーパー楕円を意味する。また、図8中、縦軸、横軸に記載された寸法は、実寸法ではなく、縦横比を示すために用いた数値である。本実施形態は、変動係数Pab及びQabのこのような様々なバリエーションを持たせることで、図6における中央部分31と外側部分33とのプロファイルを適宜設定することができる。
また、通常の空気入りタイヤでは、陸部のタイヤ周方向長さはそのタイヤ幅方向長さよりも大きくなるため、a/bは5以上100以下とする。a/bを5以上とすることで、陸部におけるタイヤ径方向最内位置(周縁部)と最外位置(頂部)とのタイヤ径方向寸法差(以下、「膨出量」と称する場合がある。)が過大となること(より具体的には図6における中央部分31での接地圧が高くなり過ぎること)がなく、ひいては陸部の接地圧をタイヤ周方向全体としてより均一にすることができる。
これに対し、a/bを100以下とすることで、上記膨出量が過小となること(より具体的には図6における中央部分31での接地圧を十分に高められないこと)がなく、ひいては陸部の接地圧をタイヤ周方向全体としてより均一にすることができる。
なお、比a/bを20以上90以下とした場合には、上記各効果がそれぞれより高いレベルで奏されるため好ましく、30以上80以下とした場合には、上記各効果がそれぞれさらに一層高いレベルで奏されるためさらに好ましい。
さらに、Pab-Qabは-10以上10以下とする。Pab-Qabを-10以上とすることで、上記膨出量が過大となること(より具体的には図6における中央部分31での接地圧が高くなり過ぎること)がなく、ひいては陸部の接地圧をタイヤ周方向全体としてより均一にすることができる。
これに対し、Pab-Qabを10以下とすることで、上記膨出量が過小となること(より具体的には図6における中央部分31での接地圧を十分に高められないこと)がなく、ひいては陸部の接地圧をタイヤ周方向全体としてより均一にすることができる。
なお、差Pab-Qabを-8以上8以下とした場合には、上記各効果がそれぞれより高いレベルで奏されるため好ましく、-6以上6以下とした場合には、上記各効果がそれぞれさらに一層高いレベルで奏されるためさらに好ましい。
次に、タイヤ子午断面視におけるプロファイル(図7)は、タイヤ平面視で、上記外接楕円の中心を原点とするとともに、上記原点から上記陸部のタイヤ幅方向端部までの寸法をc(図2)とし、タイヤ子午断面視で、タイヤ幅方向をX軸、タイヤ径方向をY軸とするとともに、上記原点から上記陸部のタイヤ幅方向端部までのタイヤ径方向高さの変動量をd(図7)、上記中央部分の外縁近傍におけるタイヤ径方向変動係数をPcd、タイヤ幅方向縁部近傍におけるタイヤ径方向変動係数をQcd、とした場合に、下記(2)式を満たすのが好ましい。
(x/c)Pcd+(y/d)Qcd=1 (2)
但し、y≧0、d>1、1≦c/d≦50、-10≦Pcd-Qcd≦10
ここで、上記(2)式において規定される変動係数Pcd及びQcd、寸法c、並びに変動量dの設定意義について、以下に詳述する。
即ち、上記(2)式は、例えば、Pcd=1かつQcd=1であれば一次関数となり、Pcd=2かつQcd=1であれば二次関数となり、Pcd=2かつQcd=2であれば円又は楕円となり、Pcd>2かつQcd>2であればスーパー楕円等となる。
図8は、式(2)を満たす複数の曲線の例を示すグラフである。なお、図8中、S楕円とは、いわゆるスーパー楕円を意味する。また、図8中、縦軸、横軸に記載された寸法は、実寸法ではなく、縦横比を示すために用いた数値である。本実施形態は、変動係数Pcd及びQcdのこのような様々なバリエーションを持たせることで、図7における中央部分31と外側部分33とのプロファイルを適宜設定することができる。
また、通常の空気入りタイヤでは、陸部のタイヤ幅方向長さはそのタイヤ周方向長さよりも小さくなるため、c/dは1以上50以下とする。c/dを1以上とすることで、上記膨出量が過大となること(より具体的には図7における中央部分31での接地圧が高くなり過ぎること)がなく、ひいては陸部の接地圧をタイヤ幅方向全体としてより均一にすることができる。
これに対し、c/dを50以下とすることで、上記膨出量が過小となること(より具体的には図7における中央部分31での接地圧を十分に高められないこと)がなく、ひいては陸部の接地圧をタイヤ幅方向全体としてより均一にすることができる。
なお、比c/dを10以上45以下とした場合には、上記各効果がそれぞれより高いレベルで奏されるため好ましく、20以上40以下とした場合には、上記各効果がそれぞれさらに一層高いレベルで奏されるためさらに好ましい。
さらに、Pcd-Qcdは-10以上10以下とする。Pcd-Qcdを-10以上とすることで、上記膨出量が過大となること(より具体的には図7における中央部分31での接地圧が高くなり過ぎること)がなく、ひいては陸部の接地圧をタイヤ幅方向全体としてより均一にすることができ、特にアイス制動性をさらに高めることができる。
これに対し、Pcd-Qcdを10以下とすることで、上記膨出量が過小となること(より具体的には図6における中央部分31での接地圧を十分に高められないこと)がなく、ひいては陸部の接地圧をタイヤ幅方向全体としてより均一にすることができ、特にアイス制動性をさらに高めることができる。
なお、差Pcd-Qcdを-8以上8以下とした場合には、上記各効果がそれぞれより高いレベルで奏されるため好ましく、-6以上6以下とした場合には、上記各効果がそれぞれさらに一層高いレベルで奏されるためさらに好ましい。
次に、本実施形態において、タイヤ回転軸に垂直な断面視での上記陸部のタイヤ径方向高さの変動量bと、タイヤ子午断面視での上記陸部のタイヤ径方向高さの変動量dとの比b/dが、0.1以上10以下であることが好ましい。
比b/dは、上記膨出量に関し、タイヤ周方向とタイヤ幅方向とにおいてバランスをとるために設定するものである。比b/dを0.1以上とすることで、タイヤ回転軸に垂直な断面視(図6)における膨出量が、タイヤ子午断面視(図7)における膨出量に比べて小さくなることが抑制される。これにより、タイヤ回転軸に垂直な断面視(図6)における膨出量が十分に得られ、タイヤ周方向における踏み込み側と蹴り出し側とでの各エッジ部が不均一に接地することが抑制され、ひいてはドライ操安性とアイス制動性とをさらに高めることができる。
これに対し、比b/dを10以下とすることで、タイヤ子午断面視(図7)における膨出量が、タイヤ回転軸に垂直な断面視(図6)における膨出量に比べて小さくなることが抑制される。これにより、タイヤ子午断面視(図7)における膨出量が十分に得られ、タイヤ幅方向における両縁部での各エッジ部が不均一に接地することが抑制され、ひいてはドライ操安性とアイス制動性とをさらに高めることができる。
なお、比b/dを0.3以上8以下とした場合には、上記各効果がそれぞれより高いレベルで奏されるため好ましく、0.5以上5以下とした場合には、上記各効果がそれぞれさらに一層高いレベルで奏されるためさらに好ましい。
(第5の実施形態)
次に、上記のプロファイルは、タイヤ回転軸に垂直な断面視で、外接楕円の中心のタイヤ周方向位置の両側で非対称であることが好ましい。
図9は、本発明の第5の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30のタイヤ回転軸に垂直な断面図である。なお、同図中、符号30aで示されているのが蹴り出し側であり、符号30bで示されているのが踏み込み側である。
同図に示すように、外接楕円の中心のタイヤ周方向位置を境に、タイヤ周方向のうち踏込み側30bでの膨出の態様が、蹴り出し側30aでの膨出の態様よりも緩やかであることが好ましい。このような構成によれば、陸部の接地面が逐次変化する車両走行時(特に直進時)において、陸部のタイヤ周方向における接地圧を常時均一化することができ、それによって乾燥路面において直進性と乗り心地性とを向上させることができる。
(第6の実施形態)
同様に、上記のプロファイルは、タイヤ子午断面視で、外接楕円の中心のタイヤ幅方向位置の両側で非対称であることが好ましい。
図10は、本発明の第6の実施形態に係る空気入りタイヤ100の陸部30のタイヤ子午断面図である。なお、同図中、符号30cで示されているのが車両装着内側であり、符号30dで示されているのが車両装着外側である。
同図に示すように、外接楕円の中心のタイヤ幅方向位置を境に、タイヤ幅方向のうち車両装着外側30dでの膨出の態様が、車両装着内側30cでの膨出の態様よりも緩やかであることが好ましい。このような構成によれば、陸部の接地面が逐次変化する車両走行時(特にコーナリング時)において、陸部のタイヤ幅方向における接地圧を常時均一化することができ、それによって乾燥路面において操舵性を向上させることができる。
(空気入りタイヤのその他の構造及び製造方法)
本発明に係る空気入りタイヤは、その全体を図示しないが、従来の空気入りタイヤと同様の子午断面形状を有する。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ子午断面視で、タイヤ径方向内側から外側に向かって、ビード部、サイドウォール部、ショルダー部及びトレッド部を有する。そして、上記空気入りタイヤは、例えば、タイヤ子午断面視で、トレッド部から両側のビード部まで延在して一対のビードコアの周りで巻回されたカーカス層を有し、上記カーカス層のタイヤ径方向外側に、上述したようなベルト層及び場合によってはベルトカバー層を備える。
また、以上に示す本発明に係る空気入りタイヤは、通常の各製造工程、即ち、タイヤ材料の混合工程、タイヤ材料の加工工程、グリーンタイヤの成型工程、加硫工程及び加硫後の検査工程等を経て得られるものである。本発明に係る空気入りタイヤを製造する場合には、加硫用金型の内壁に、例えば、図1に示すトレッドパターンに対応する凸部及び凹部を形成し、この金型を用いて加硫を行う。
タイヤサイズを225/65R17 102Q(JATMAにて規定)とし、図1に示す陸部を有する発明例1から9の空気入りタイヤ及び従来例の空気入りタイヤを作製した。なお、これらの空気入りタイヤの細部の諸条件については、以下の表1に示すとおりである。
なお、表1中、「頂部の存在位置」とは、頂部が図2に示す中央部分31か外側部分33のいずれに存在するかを示すものである。「外側部分でのタイヤ径方向高さの漸減態様」とは、図2に示す外側部分33での漸減が階段状であるのか、或いは放射状であるのかを示すものである。「タイヤ回転軸に垂直な断面視での漸減態様」とは、図6に示す漸減態様を意味する。「タイヤ子午断面視での漸減態様」とは、図7に示す漸減態様を意味する。「(1)式」及び「(2)式」とは、本明細書中に記載された各式を意味する。「比b/d」とは、タイヤ回転軸に垂直な断面視での陸部のタイヤ径方向高さの変動量bと、タイヤ子午断面視での陸部のタイヤ径方向高さの変動量dとの比を意味する。「踏み込み側と蹴り出し側とにおけるプロフィル形状」とは、図9に示す形状を意味し、特に、非対称の場合とは、踏込み側30bでの膨出の態様が、蹴り出し側30aでの膨出の態様よりも緩やかである場合を意味する。「車両装着内側と外側とにおけるプロフィル形状」とは、図10に示す形状を意味し、特に、非対称の場合とは、車両装着外側30dでの膨出の態様が、車両装着内側30cでの膨出の態様よりも緩やかである場合を意味する。
Figure 0007445115000001
上記各試験タイヤをサイズ17×7Jの正規リムに組み付けて、内圧(前輪230kPa及び後輪230kPa)を付与し、排気量約2000ccのフロントエンジン四輪駆動乗用車(試験車両)に装着して、以下のドライ操安性及びアイス制動性に関する試験を行った。
(ドライ操安性)
上記試験車両について、1周2kmのテストコースをレーンチェンジしながら3周走行したときのフィーリングを3人の専門ドライバーにより評価した。評価結果は、従来例のフィーリング評価点の平均値を100としたときの、各テストタイヤの評価点の平均値を指数で表示した。その結果を表1に併記する。この指数値が大きいほどドライ操安性が優れていることを示す。
(アイス制動性)
上記試験車両について、氷上試験場の氷上路面を走行させ、走行速度40km/hからの制動距離を測定した。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準100とした指数評価を行った。その結果を表1に併記する。この評価は、数値が大きいほど制動距離が短くアイス制動性が優れていることを示す。
表1によれば、本発明の技術的範囲に属する(即ち、陸部のタイヤ径方向高さが最大となる頂部の存在領域について改良を加えた)発明例1から発明例9の空気入りタイヤについては、いずれも、本発明の技術的範囲に属さない、従来例の空気入りタイヤに比べて、ドライ操安性とアイス制動性とがバランス良く改善されていることが判る。
10 周方向溝
20 幅方向溝
30 陸部
31 中央部分
33 外側部分
35 頂部
37 切込み
100 空気入りタイヤ
a タイヤ平面視での、原点から陸部のタイヤ周方向端部までの寸法
b タイヤ回転軸に垂直な断面視での、陸部のタイヤ径方向高さの変動量
c タイヤ平面視での、原点から陸部のタイヤ幅方向端部までの寸法
d タイヤ子午断面視での、陸部のタイヤ径方向高さの変動量
外接楕円
楕円

Claims (8)

  1. タイヤ周方向に延在する少なくとも2本の周方向溝と、タイヤ幅方向に延在する少なくとも2本の幅方向溝と、により、少なくとも1つの陸部が区画形成された空気入りタイヤであって、
    タイヤ平面視で、前記陸部の外縁の少なくとも3点を通り、かつ、前記陸部の全領域を包囲する楕円のうち面積が最小である楕円を外接楕円とするとともに、前記外接楕円の中心から前記外接楕円の長径の20%の位置及び短径の20%の位置のそれぞれを通り、かつ、前記外接楕円と同心である楕円に包囲される領域を、前記陸部の中央部分とした場合に、
    前記陸部は、前記中央部分において、タイヤ径方向高さが最大となる頂部を有しており、
    前記陸部のタイヤ径方向高さは、前記中央部分の少なくとも外側で放射状に漸減しており、
    タイヤ回転軸に垂直な断面視で、前記陸部のタイヤ径方向高さは、前記中央部分の少なくとも外側で曲線状に漸減しており、
    タイヤ平面視で、前記外接楕円の中心を原点とするとともに、前記原点から前記陸部のタイヤ周方向端部までの寸法をaとし、
    タイヤ回転軸に垂直な断面視で、タイヤ周方向をX軸、タイヤ径方向をY軸とするとともに、前記陸部のタイヤ径方向高さの変動量をb、前記中央部分の外縁近傍におけるタイヤ径方向変動係数をP ab 、タイヤ周方向縁部近傍におけるタイヤ径方向変動係数をQ ab 、とした場合に、
    リム組みして正規内圧の5%を付与した場合において、タイヤ回転軸に垂直な断面視で、曲線状に漸減する前記陸部のプロファイルが下記(1)式を満たす、空気入りタイヤ。
    (x/a) Pab +(y/b) Qab =1 (1)
    但し、y≧0、b>1、5≦a/b≦100、-10≦P ab -Q ab ≦10
  2. タイヤ周方向に延在する少なくとも2本の周方向溝と、タイヤ幅方向に延在する少なくとも2本の幅方向溝と、により、少なくとも1つの陸部が区画形成された空気入りタイヤであって、
    タイヤ平面視で、前記陸部の外縁の少なくとも3点を通り、かつ、前記陸部の全領域を包囲する楕円のうち面積が最小である楕円を外接楕円とするとともに、前記外接楕円の中心から前記外接楕円の長径の20%の位置及び短径の20%の位置のそれぞれを通り、かつ、前記外接楕円と同心である楕円に包囲される領域を、前記陸部の中央部分とした場合に、
    前記陸部は、前記中央部分において、タイヤ径方向高さが最大となる頂部を有しており、
    前記陸部のタイヤ径方向高さは、前記中央部分の少なくとも外側で放射状に漸減しており、
    タイヤ子午断面視で、前記陸部のタイヤ径方向高さは、前記中央部分の少なくとも外側で曲線状に漸減しており、
    タイヤ平面視で、前記外接楕円の中心を原点とするとともに、前記原点から前記陸部のタイヤ幅方向端部までの寸法をcとし、
    タイヤ子午断面視で、タイヤ幅方向をX軸、タイヤ径方向をY軸とするとともに、前記陸部のタイヤ径方向高さの変動量をd、前記中央部分の外縁近傍におけるタイヤ径方向変動係数をP cd 、タイヤ幅方向縁部近傍におけるタイヤ径方向変動係数をQ cd 、とした場合に、
    リム組みして正規内圧の5%を付与した場合において、タイヤ子午断面視で、曲線状に漸減する前記陸部のプロファイルが下記(2)式を満たす、空気入りタイヤ。
    (x/c) Pcd +(y/d) Qcd =1 (2)
    但し、y≧0、d>1、1≦c/d≦50、-10≦P cd -Q cd ≦10
  3. タイヤ周方向に延在する少なくとも2本の周方向溝と、タイヤ幅方向に延在する少なくとも2本の幅方向溝と、により、少なくとも1つの陸部が区画形成された空気入りタイヤであって、
    タイヤ平面視で、前記陸部の外縁の少なくとも3点を通り、かつ、前記陸部の全領域を包囲する楕円のうち面積が最小である楕円を外接楕円とするとともに、前記外接楕円の中心から前記外接楕円の長径の20%の位置及び短径の20%の位置のそれぞれを通り、かつ、前記外接楕円と同心である楕円に包囲される領域を、前記陸部の中央部分とした場合に、
    前記陸部は、前記中央部分において、タイヤ径方向高さが最大となる頂部を有しており、
    タイヤ回転軸に垂直な断面視で、前記陸部のプロファイルが、前記外接楕円の中心のタイヤ周方向位置の両側で非対称である、空気入りタイヤ。
  4. タイヤ周方向に延在する少なくとも2本の周方向溝と、タイヤ幅方向に延在する少なくとも2本の幅方向溝と、により、少なくとも1つの陸部が区画形成された空気入りタイヤであって、
    タイヤ平面視で、前記陸部の外縁の少なくとも3点を通り、かつ、前記陸部の全領域を包囲する楕円のうち面積が最小である楕円を外接楕円とするとともに、前記外接楕円の中心から前記外接楕円の長径の20%の位置及び短径の20%の位置のそれぞれを通り、かつ、前記外接楕円と同心である楕円に包囲される領域を、前記陸部の中央部分とした場合に、
    前記陸部は、前記中央部分において、タイヤ径方向高さが最大となる頂部を有しており、
    タイヤ子午断面視で、前記陸部のプロファイルが、前記外接楕円の中心のタイヤ幅方向位置の両側で非対称である
    することを特徴とする、空気入りタイヤ
  5. 前記陸部のタイヤ径方向高さは、前記中央部分の少なくとも外側で放射状に漸減している、請求項3又は4に記載の空気入りタイヤ。
  6. タイヤ回転軸に垂直な断面視で、前記陸部のタイヤ径方向高さは、前記中央部分の少なくとも外側で曲線状に漸減している、請求項2又は5に記載の空気入りタイヤ。
  7. タイヤ子午断面視で、前記陸部のタイヤ径方向高さは、前記中央部分の少なくとも外側で曲線状に漸減している、請求項5又は6に記載の空気入りタイヤ。
  8. タイヤ回転軸に垂直な断面視での前記陸部のタイヤ径方向高さの変動量bと、タイヤ子午断面視での前記陸部のタイヤ径方向高さの変動量dとの比b/dが、0.1以上10以下である、請求項1から7のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
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