JPH082217A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操縦安定性や耐摩耗性、さらにウェット性能
などのタイヤの主たる機能を損ねることなしに、パター
ンノイズを有利に低減した空気入りタイヤについて提供
する。 【構成】 タイヤ赤道面Ｏの両側に隔てたそれぞれの位
置からトレッド端Ｅ側へ、タイヤ周方向に対して傾斜し
て相互に逆向きに延びる各傾斜主溝１は、タイヤ周方向
に対して15〜45°の傾斜角度で延びかつ、トレッド端側
の端末近傍でタイヤ周方向に対して75〜105 °の傾斜角
度で延びてトレッド端に狭い幅で開口する一方、タイヤ
赤道面側の端末近傍でこれとタイヤ周方向で隣接する傾
斜主溝１の中間部に向かって、タイヤ赤道面側に凸とな
る円弧状に延びて隣接する傾斜主溝に開口し、トレッド
の側域にて、タイヤ周方向に並列する各傾斜主溝１間を
傾斜主溝１に比して狭い幅の補助溝３で連通し、トレッ
ド踏面部のネガティブ率を、トレッド中央部からトレッ
ド端へ向けて漸減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高性能の空気入りタ
イヤに関して、タイヤの主要機能を犠牲にすることなし
に、ウェット性能の向上とパターンノイズの低減とを高
い次元で両立させるものである。

【０００２】

【従来の技術】濡れた路面上での性能、いわゆるウェッ
ト性能を向上するには、特にトレッドパターンの有する
排水性能を高めることが肝要である。この排水性能を高
めたトレッドパターンとしては、例えば図１および２に
示すように、タイヤ周方向に直線状で延びる周溝とタイ
ヤの回転方向に対して特定の向きとなる、いわゆる方向
性を有する傾斜溝とを組合わせたものが一般的である。
すなわち、比較的幅の広い周溝によって優れた排水性能
が得られ、また接地圧分布も適正で操縦安定性も良好で
あるが、タイヤの転動時の踏み込み側における路面との
衝突による振動が幅の広い周溝で増幅されて周溝から外
部に漏れる、パターンノイズが問題になる。

【０００３】また、図３および４に示すトレッドパター
ンは、トレッドの中央域に配置した１本または２本の周
溝に傾斜溝を組合わせたもので、上記のトレッドパター
ンと同様、優れた排水性能が得られる一方で周溝に起因
してノイズが発生し、さらに接地圧分布が不適切になる
ため、操縦安定性は悪化し偏磨耗も発生し易くなる不利
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のトレッドパター
ンでは、幅の広い周溝によって良好な排水性能を確保で
きるが、パターンノイズが悪化することに加え、場合に
よっては所要の陸部剛性にすることができず、これによ
って耐偏摩耗性や旋回性能が低下するという問題も派生
する。

【０００５】そこで、この発明は、操縦安定性や耐摩耗
性、さらにウェット性能などのタイヤの主たる機能を損
ねることなしに、パターンノイズを有利に低減した空気
入りタイヤについて提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、タイヤ赤道
面の両側に隔てたそれぞれの位置からトレッド端側へ、
タイヤ周方向に対して傾斜して相互に逆向きに延びる各
傾斜主溝をタイヤ周方向に多数配置した空気入りタイヤ
であって、上記各傾斜主溝は、タイヤ周方向に対して15
〜45°の傾斜角度で延びかつ、トレッド端側の端末近傍
でタイヤ周方向に対して75〜105 °の傾斜角度で延びて
トレッド端に狭い幅で開口する一方、タイヤ赤道面側の
端末近傍でこれとタイヤ周方向で隣接する傾斜主溝の中
間部に向かって、タイヤ赤道面側に凸となる円弧状に延
びて隣接する傾斜主溝に開口し、トレッドの側域にて、
タイヤ周方向に並列する各傾斜主溝間を傾斜主溝に比し
て狭い幅の補助溝で連通し、タイヤ赤道面上にタイヤ周
方向に連続するリブおよび該リブの両側でタイヤ周方向
に並列する複数のブロックを区画し、トレッド踏面部の
ネガティブ率を、トレッド中央部からトレッド端へ向け
て漸減して成る空気入りタイヤである。なお、トレッド
の側域とは、トレッド端からタイヤ赤道面側にトレッド
踏面幅の５〜15％の範囲の領域である。

【０００７】ここで、各傾斜主溝のタイヤ赤道面側の円
弧状部分は、実質上タイヤ周方向に延びる連なりを構成
すること、傾斜主溝の幅を、各端末に向けて漸減するこ
と、傾斜主溝を、タイヤ赤道面の両側で交互に配置する
こと、補助溝は、タイヤ周方向に配列する各補助溝の間
に傾斜主溝の一部を介在させたとき、実質上タイヤ周方
向に連続して延びる溝が構成される位置に配すること、
傾斜主溝における補助溝の開口位置が、トレッド端から
タイヤ赤道面側へ、トレッド踏面部の1/2 幅の50〜85％
の範囲にあること、補助溝の少なくとも一部分は、傾斜
主溝よりも浅い深さとしたこと、リブの最大幅が、トレ
ッド踏面幅の10〜30％であること、ブロックを、補助溝
と同じ向きに延びるサイプにて分割すること、が、それ
ぞれ実施に当たり有利に適合する。

【０００８】以下にこの発明を図５に基づいて具体的に
説明する。なお、同図に示すトレッドパターンを適用す
る空気入りタイヤの基本構成は、１対のサイドウォール
部と、それらのサイドウォール部を相互連結するクラウ
ン部とを、サイドウォール部内周縁のビード部に埋設さ
れるビードコアの周りに巻返して固着したコードのプラ
イからなるラジアル構造のカーカスによって補強し、ま
たクラウン部の周りに、周方向に対して小さい角度で交
る、相互に平行配列のコードの複数層の交差積層体より
なるベルトを配設して、クラウン部に配置したトレッド
を補強したものである。

【０００９】図示のトレッドパターンはトレッド踏面部
全域を示し、Ｔ_C はタイヤ赤道面Ｏを中心にその両側に
トレッド踏面幅Ｗの５〜15％で広がるトレッド中央域、
Ｔ_Mはトレッド中央域Ｔ_C の両側にトレッド踏面幅Ｗの2
0〜40％で広がるトレッド中間域、そしてＴ_S はトレッ
ド中間域Ｔ_M とトレッド端Ｅとの間に広がるトレッド側
域である。

【００１０】図において、１はタイヤ赤道面の両側で交
互に配置してタイヤ周方向に多数並列した傾斜主溝を示
す。この傾斜主溝１は、タイヤ赤道面Ｏの両側で所定距
離を隔てたそれぞれの位置からそれぞれのトレッド端Ｅ
側へ、タイヤ周方向に対して、15〜45°より好ましくは
20〜40°の傾斜角度αで相互に逆向きに延びかつ、トレ
ッド端Ｅ側の端末近傍、具体的にはトレッド側域Ｔ_S で
延びる端末域1aがタイヤ周方向に対して75〜 105°の傾
斜角度βで延びてトレッド端Ｅに狭い幅で開口する一
方、タイヤ赤道面Ｏ側の端末近傍、具体的にはトレッド
中央域Ｔ_C で延びる端末域1bがこれとタイヤ周方向で隣
接する傾斜主溝１の中間域に向かって、タイヤ赤道面Ｏ
側に凸となる円弧状に延びて隣接する傾斜主溝１に開口
することによって、タイヤ赤道面Ｏ上に、タイヤ周方向
に連続するリブ２を区画する。

【００１１】さらに、タイヤ周方向に並列した傾斜主溝
１は、その端末域1a側において、傾斜主溝１に比して狭
い幅でタイヤ周方向に対して25°以下の傾斜角度γで延
びる補助溝３で連通することによって、リブ２の両側で
タイヤ周方向に並列する複数のブロック４を区画する。
図示例では、補助溝３をトレッド中間域Ｔ_M とトレッド
側域Ｔ_S との境界付近に配置した。このブロック４は、
これと隣接する補助溝３と同じ向き、好ましくは傾斜主
溝１とほぼ直交する向きに延びるサイプ５にて複数区画
に、図示例では３本のサイプ５にて４区画に分割してな
る。また、各トレッド側域Ｔ_S には、タイヤ周方向に並
列する傾斜主溝１の端末域1a、補助溝３およびトレッド
端Ｅにて、側部ブロック６を区画し、この側部ブロック
６はトレッド端Ｅから延びる切欠き溝７を有する。

【００１２】ここで、傾斜主溝１は、５〜10mmの深さ
で、トレッド中間域Ｔ_M において幅Ｗ ₀ がトレッド踏面
幅Ｗの３〜７％で延び、端末域1aにおいてトレッド端Ｅ
での端末の開口幅Ｗ₁ がトレッド踏面幅Ｗの１〜４％と
なるまで漸減する一方、端末域1bにおいて隣接する傾斜
主溝１での端末の開口幅Ｗ₂ がトレッド踏面幅Ｗの１〜
４％となるまで漸減することが好ましい。さらに、タイ
ヤ赤道面Ｏ側で円弧状をなす端末域1bの曲率半径Ｒは、
30〜150mm が好適であり、これら端末域1bに挟まれて区
画されるリブ２は、最大幅Ｗ₄ がトレッド踏面幅Ｗの５
〜15％および最小幅Ｗ₅ が同Ｗの３〜12％でタイヤ周方
向へジグザグ状に延びる陸部となる。

【００１３】また、補助溝３は、幅Ｗ₃ が踏面幅Ｗの１
〜３％および深さ：４〜７mmで、そしてトレッド端付近
の剛性を適正化するために形成する切欠き溝７は、端末
域1bの開口幅に準じた幅で、それぞれ形成することが好
ましい。さらに、サイプ５は負荷転動に伴う接地中に閉
じ合わさる程度の幅、具体的には、１〜３mm程度とす
る。

【００１４】以上のような溝配列の下でトレッドを区画
したこのタイヤでは、トレッド踏面部全体のネガティブ
率を25〜35％とするとともに、トレッド踏面部の、幅方
向の各位置でのネガティブ率を、図６にグラフで示すよ
うに、リブ２に隣接する区域で最大とし、そこからトレ
ッド端側に向けて傾向的に減少させ、より好ましくは、
トレッド踏面部全体のネガティブ率の70％以上が存在す
る領域、たとえば、トレッド中央部側でトレッド幅の70
〜90％を占める領域では、その領域内のトレッド側域の
ネガティブ率を最大ネガティブ率の50〜80％とし、ま
た、その領域よりトレッド端側の部分のネガティブ率を
最大ネガティブ率の15〜30％とする。また、比較とし
て、上述した図１〜４に示したトレッドパターンにおけ
る、ネガティブ率の分布を、それぞれの図(b) として示
した。

【００１５】

【作用】さて、濡れた路面でのトレッド踏面内での水の
挙動は、トレッド踏面の踏込み付近においてはトレッド
中央域近傍では、タイヤ周方向または周方向に対して20
°未満で前方向へ流れ、次いでトレッド中間域ではタイ
ヤ周方向に対して20〜40°で前方向へ流れ、そしてトレ
ッド側域では、タイヤ周方向に対して40°をこえるタイ
ヤの外側方向へと流れる。従って、このタイヤでは、ト
レッド中間域ではタイヤ周方向に対して15〜45°の傾斜
角度で延びかつ、トレッド中央域に延びる端末で円弧状
に、すなわちタイヤ周方向に対する傾きを小さくする一
方、トレッド側域に延びる端末でほぼトレッド幅方向、
すなわちタイヤ周方向に対する傾きを大きくして、上記
のトレッド踏面内での水の挙動に合致する向きに延び
る、傾斜主溝にてトレッド踏面を区画して、優れた排水
性能を確保した。

【００１６】ここで、トレッド中間域における傾斜主溝
のタイヤ周方向に対する傾きを15°未満とすると、傾斜
主溝間のブロックに必要とする剛性を付与できずに操縦
安定性の悪化や偏磨耗の発生をまねき、一方傾きが45°
をこえると、上記した排水性能を確保できない。同様
に、トレッド側域における傾斜主溝末端のタイヤ周方向
に対する傾きを75〜105 °としたのは、75°未満ではト
ラクションが不足し、一方105 °をこえると偏磨耗が発
生するからである。なお、傾斜主溝の幅をトレッド中間
域で広く、その両側の末端に向けて漸減したのは、ネガ
ティブ率を変化させるためであり、詳しくは後述する。

【００１７】また、傾斜主溝のトレッド中央域に延びる
端末域を円弧状にして隣接する傾斜主溝に繋げることに
よって、トレッド中央域にリブが形成される。このリブ
の形成によって、パターンノイズへの影響の大きいトレ
ッド中央域のインパクト成分を抑え得るから、低ノイズ
化が実現されるのである。ここで、端末域での円弧の曲
率半径が大きすぎると、傾斜主溝が周方向に延びるスト
レート溝と同様に、気柱共鳴の発生をまねき、一方小さ
すぎると、傾斜主溝の端末付近での陸部の剛性が極端に
低下して偏摩耗が発生しやすくなる。そこで、端末域で
の円弧の曲率半径は、30〜150mm とすることが好まし
い。

【００１８】特に、この発明のトレッドパターンでは、
トレッド中央域における傾斜主溝の円弧状端末域の連な
り、そしてトレッド側域における補助溝の傾斜主溝の一
部を介在させた連なりが、それぞれ実質上タイヤ周方向
にジグザグ状に連続して延びる溝を構成するところに特
徴がある。まず、実質上タイヤ周方向に溝を連続させる
ことによって、排水性能の一層の向上がはかれる。ま
た、タイヤ周方向にジグザグ状に延ばすことによって、
タイヤの転動時の踏み込み側における路面との衝突によ
る振動エネルギーは溝の側壁で吸収されるため、ノイズ
低減に有効である。さらに、これらの溝に区画されるリ
ブおよびブロックの剛性を最適化し、操縦安定性を向上
し偏磨耗を回避する。

【００１９】すなわち、溝の存在によって剛性が小さく
なる部分のトレッド幅方向における位置が周上で変化す
るため、ストレート溝のように剛性の小さい部分が同一
周上にある場合と比較して、幅方向において低剛性部分
にトレッド変形が集中するのが抑制されて接地圧の均一
化を図ることができる。また、溝をストレート状にした
場合には、ブロック隅部がより鋭角となって偏摩耗が促
進されるが、溝をジグザグ状にすることによって、この
偏摩耗を回避することができる。

【００２０】ここで、トレッド側域における補助溝は、
その開口位置を、タイヤ赤道面側からトレッド端へ、ト
レッド踏面部の1/2 幅の50〜85％の範囲にすることが好
ましい。なぜなら、85％をこえると、側部ブロックの剛
性が低下し、トラクションの不足および運動性能の低下
をまねいて操縦安定性が損なわれ、一方50％未満では、
所望の接地圧分布が得られない。より好ましくは、60〜
75％である。

【００２１】同様に、トレッド中央域における傾斜主溝
のタイヤ赤道面を挟んだ円弧状端末間隔、つまりリブの
最大幅は、トレッド踏面部の1/2 幅の10〜30％であるこ
とが好ましい。なぜなら、10％未満ではトレッド中央域
のネガティブ率が極端に大きくなるから、操縦安定性や
操舵時のリニアリティ（操舵角と操舵力との関係が線形
に変化すること）が悪化し、一方30％をこえると、排水
性能の向上が望めない。より好ましくは、７〜13％であ
る。

【００２２】さらに、トレッド踏面部のネガティブ率を
トレッド中央部からトレッド端へ向けて漸減する。すな
わち、ハイドロプレーニング現象を観察すると、トレッ
ド踏面部の中央域から中間域に水膜が発生していること
から、ここでは、トレッド中央域から中間域にかけて形
成した傾斜主溝によるネガティブ率の、踏面全体のネガ
ティブ率に対する比率を十分大きくして排水性に寄与さ
せることとし、リブの両側部分におけるネガティブ率を
最も大きくするとともに、そのネガティブ率をトレッド
端側へ漸減する。

【００２３】ここで、トレッド踏面部全体のネガティブ
率の70％以上を占める、トレッド踏面幅のたとえば70〜
90％のトレッド中央域および中間域において、その領域
内のトレッド端側部分のネガティブ率を、リブに隣接す
る部分の最大ネガティブ率の50〜80％とすることが、排
水性の点で好ましく、また、そのトレッド中間域側の領
域よりトレッド端側の部分は、排水性より操縦安定性に
影響が大きい部分であるので、その部分のネガティブ率
は、トレッド剛性を確保する為に、最大ネガティブ率の
15〜30％に設定することが好ましい。

【００２４】

【実施例】図５に示したトレッドパターンに従って、サ
イズが235/45ZR17のタイヤを表１に示す仕様の下に試作
した。なお、トレッド踏面幅Ｗは 190mm，トレッド接地
長さは 126mmであった。そして、トレッド踏面部全体の
ネガティブ率は30％とするとともに、タイヤ幅方向の各
部のネガティブ率を図６に示す通りとした。また、比較
として、図１〜４に示したトレッドパターンに従うタイ
ヤも、同様に試作した。なお、これらのタイヤにおい
て、周溝は幅：15mmおよび深さ8.5mm、そして傾斜溝は
幅：12mmおよび深さ7.5mm で傾斜角度：30°として試作
した。ネガティブ率は、各タイヤに対応する図に示した
とおりである。

【００２５】

【表１】

【００２６】かくして得られた各タイヤに、内圧：2.5k
gf/cm²を充填してから実車に装着し、２名乗車の荷重条
件下で、パターンノイズは、直線平滑路で設置マイクか
ら7.5 mmの位置を55km/hから惰性走行したときのノイズ
を測定して評価し、排水性能は、水深10mmのウェット路
を走行させてハイドロプレーニングの発生する速度を測
定して評価し、そして、ドライ路面での操縦安定性は、
半径50ｍのドライサーキットを各種走行モードで走行し
たときのフィーリングをもって評価した。これらの結果
を表２に示す。なお、結果は、従来タイヤをコントロー
ルとして指数表示し、指数値は大きいほどすぐれた結果
を示す。

【００２７】

【表２】

【００２８】表２から、発明タイヤはいずれも、ドライ
路面での操縦安定性を十分高く維持してなお、排水性能
を犠牲にすることなくパターンノイズの低減を効果的に
実現できることがわかる。

【００２９】

【発明の効果】この発明によれば、優れた排水性能や操
縦安定性を犠牲にすることなしに、パターンノイズの低
減を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のトレッドパターンおよびネガティブ率分
布を示す図である。

【図２】従来のトレッドパターンおよびネガティブ率分
布を示す図である。

【図３】従来のトレッドパターンおよびネガティブ率分
布を示す図である。

【図４】従来のトレッドパターンおよびネガティブ率分
布を示す図である。

【図５】この発明のトレッドパターンを示す模式図であ
る。

【図６】タイヤ幅方向のネガティブ率分布を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１ 傾斜主溝 1a,1b 端末域 ２ リブ ３ 補助溝 ４ ブロック ５ サイプ ６ 側部ブロック ７ 切欠き溝

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤ赤道面の両側に隔てたそれぞれの
   位置からトレッド端側へ、タイヤ周方向に対して傾斜し
   て相互に逆向きに延びる各傾斜主溝をタイヤ周方向に多
   数配置した空気入りタイヤであって、 上記各傾斜主溝は、タイヤ周方向に対して15〜45°の傾
   斜角度で延びかつ、トレッド端側の端末近傍でタイヤ周
   方向に対して75〜105 °の傾斜角度で延びてトレッド端
   に狭い幅で開口する一方、タイヤ赤道面側の端末近傍で
   これとタイヤ周方向で隣接する傾斜主溝の中間部に向か
   って、タイヤ赤道面側に凸となる円弧状に延びて隣接す
   る傾斜主溝に開口し、トレッドの側域にて、タイヤ周方
   向に並列する各傾斜主溝間を傾斜主溝に比して狭い幅の
   補助溝で連通し、タイヤ赤道面上にタイヤ周方向に連続
   するリブおよび該リブの両側でタイヤ周方向に並列する
   複数のブロックを区画し、 トレッド踏面部のネガティブ率を、トレッド中央部から
   トレッド端へ向けて漸減して成る空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 各傾斜主溝のタイヤ赤道面側の円弧状部
   分は、実質上タイヤ周方向に延びる連なりを構成する請
   求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 傾斜主溝の幅を、各端末に向けて漸減し
   た請求項１記載の空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】 傾斜主溝を、タイヤ赤道面の両側で交互
   に配置する請求項１記載の空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】 補助溝は、タイヤ周方向に配列する各補
   助溝の間に傾斜主溝の一部を介在させたとき、実質上タ
   イヤ周方向に連続して延びる溝が構成される位置に配す
   る請求項１記載の空気入りタイヤ。
6. 【請求項６】 傾斜主溝における補助溝の開口位置が、
   タイヤ赤道面側からトレッド端へ、トレッド踏面部の1/
   2 幅の50〜85％の範囲にある請求項１記載の空気入りタ
   イヤ。
7. 【請求項７】 補助溝の少なくとも一部分は、傾斜主溝
   よりも浅い深さとした請求項１記載の空気入りタイヤ。
8. 【請求項８】 リブの最大幅が、トレッド踏面幅の10〜
   30％である請求項１記載の空気入りタイヤ。
9. 【請求項９】 ブロックを、補助溝と同じ向きに延びる
   サイプにて分割する請求項１記載の空気入りタイヤ。