JPWO2012026546A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

ウェット性能を維持しながら、タイヤの軽量化を図る。ベルト層(18)のタイヤ幅方向外側端部（ベルト端(18A)）のタイヤ径方向外側に位置するラグ溝(34)と、ラグ溝(34)のうち、ベルト層(18)のタイヤ幅方向外側端部(18A)に対応する位置に、該ラグ溝(34)の一般部の溝底(34A)と比較して底上げされた底上げ部(36)とを有する。該底上げ部(36)がベルト端(18A)に対応する位置に設定されているので、トレッド部(20)の全体のゴムゲージを抑制しても、ラグ溝(34)の体積を維持し、かつ該ラグ溝(34)の溝底とベルト端(18A)との間のゴムゲージ(D6)を確保することができる。

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

タイヤの軽量化のため、トレッドゴムのキャップゴム層を隆起させる製造方法が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００６−２４８０９０号公報

タイヤの軽量化の観点から、トレッド部の全体的なゴムゲージを抑制するためには、ショルダー部におけるラグ溝の浅溝化が必要となるが、単なる浅溝化では溝の体積が減少してしまい、ウェット性能の確保が難しくなる。

その一方で、一般に、ショルダー部の付近では、カーカス層等で形成されるタイヤケースが、タイヤ径方向に内側向かって湾曲している。またトレッド部のタイヤ径方向内側には、カーカス層を補強するベルト層が積層されており、ショルダー部のタイヤ径方向内側には、該ベルト層のタイヤ幅方向端部が位置している。このため、ショルダー部では、ラグ溝の溝底とベルト層のタイヤ幅方向端部との間のゴムゲージを確保することが難しい。このゴムゲージを確保するためには、上記した従来例のような製造面からの対策だけでは不十分であると考えられる。

またドライ路面でのブレーキ性能確保のためには、ショルダー部のタイヤ幅方向外側端部の剛性を高める必要がある。

更に、タイヤ転動時には、ベルト層がタイヤ径方向外側に膨らむ動きをするため、特にベルト層のタイヤ幅方向端部におけるトレッド部のゴムゲージの確保が、耐久性確保のために重要である。

本発明は、上記事実を考慮して、ウェット性能を維持しながら、タイヤの軽量化を図ることを目的とする。

本発明の第１の態様は、トレッド部のタイヤ幅方向最外側のショルダー部に形成され、タイヤ周方向と交差する方向に延び、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するベルト層のタイヤ幅方向外側端部のタイヤ径方向外側に位置するラグ溝と、該ラグ溝のうち、前記ベルト層のタイヤ幅方向外側端部に対応する位置に、該ラグ溝の一般部の溝底と比較して底上げされた底上げ部を有している。

ここで、ラグ溝の溝底の底上げ部を、ベルト層のタイヤ幅方向外側端部（ベルト端）に対応して配置することとしたのは、該ベルト端が一般にこの領域に位置しており、トレッド部の全体のゴムゲージを抑制しようとすると、該ベルト端のトリートゴムからラグ溝の溝底までのゲージを確保し難くなるからである。

第１の態様に係る空気入りタイヤでは、ショルダー部のラグ溝が、ベルト端のタイヤ径方向外側に位置しており、ラグ溝の溝底の底上げ部がベルト端に対応して適切な位置に設定されているので、トレッド部の全体のゴムゲージを抑制しても、ラグ溝の体積を維持し、かつ該ラグ溝の溝底とベルト端との間のゴムゲージを確保することができる。このため、ウェット性能を維持しながら、タイヤを軽量化することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様に係る空気入りタイヤにおいて、前記底上げ部が、タイヤ幅方向における前記トレッド部の幅をＴＷとすると、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側に０．９ＴＷ／２以上の領域における前記ラグ溝の溝底に設けられ、前記タイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側に０．９ＴＷ／２未満の領域における溝底と比較して底上げされている。

ここで、ラグ溝の溝底の底上げ部を、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側に０．９ＴＷ／２以上の領域に設けることとしたのは、ベルト端が一般にこの領域に位置しており、トレッド部の全体のゴムゲージを抑制しようとすると、該端部のトリートゴムからラグ溝の溝底までのゲージを確保し難くなるからである。

第２の態様に係る空気入りタイヤでは、ラグ溝の溝底の底上げ部がベルト端に対応して、より適切な位置に設定されているので、トレッド部の全体のゴムゲージを抑制しても、ラグ溝の体積を維持し、かつ該ラグ溝の溝底とベルト端との間のゴムゲージを確保することができる。このため、ウェット性能を維持しながら、タイヤを軽量化することができる。

本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に係る空気入りタイヤにおいて、前記底上げ部のタイヤ径方向最外点は、前記タイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側に０．９ＴＷ／２以上、１．１ＴＷ／２以下の領域に位置している。

ここで、底上げ部のタイヤ径方向最外点を、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側に０．９ＴＷ／２以上、ＴＷ／２以下の領域に設けることとしたのは、０．９ＴＷ／２を下回ると、タイヤ接地面内のラグ溝体積が減少し、排水性が悪化するからであり、１．１ＴＷ／２を上回ると、底上げ部とベルト端がずれてしまい、トレッド部の全体のゴムゲージを抑制した場合に、ベルト端のトリートゴムからラグ溝の溝底までのゲージの確保が困難になるからである。

第３の態様に係る空気入りタイヤでは、底上げ部のタイヤ径方向最外点の位置を適切に設定しているので、該底上げ部の体積を必要最小限に抑制して、ラグ溝の体積をより多く確保することができる。このため、ウェット性能をより高いレベルで維持することができる。

以上説明したように、本発明の第１の態様に係る空気入りタイヤによれば、ウェット性能を維持しながら、タイヤを軽量化することができる、という優れた効果が得られる。

第２の態様に係る空気入りタイヤによれば、ウェット性能を維持しながら、タイヤを軽量化することができる、という優れた効果が得られる。

第３の態様に係る空気入りタイヤによれば、ウェット性能をより高いレベルで維持することができる、という優れた効果が得られる。

図１から図３は、第１実施形態に係るものである。図１は、空気入りタイヤを示す断面図である。 空気入りタイヤのトレッド部を示す拡大断面図である。 空気入りタイヤのトレッドパターンを示す拡大平面図である。 図４及び図５は、第２実施形態に係るものである。図４は、空気入りタイヤを示す断面図である。 空気入りタイヤのトレッド部を示す拡大断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。

［第１実施形態］
図１において、本実施の形態に係る空気入りタイヤ１０は、一対のビード部１２と、一対のビード部１２間をトロイド状に跨って配設されビード部１２間に位置するカーカス本体部１４Ａとビード部１２のビードコア１６に巻き回された折返し部１４Ｂとを有する少なくとも１層のカーカス１４と、該カーカス１４のタイヤ径方向外側に配置されたベルト層１８と、該ベルト層１８のタイヤ径方向外側に配置されたトレッド部２０とを有している。

ベルト層１８は、１枚以上のプライからなり、図示の例では２枚のプライ２４，２６が積層されている。２枚のプライ２４，２６のタイヤ幅方向寸法は、カーカス１４に近い側（タイヤ径方向内側）に位置するプライ２６の方が大きく、ベルト層１８のタイヤ幅方向外側端部（ベルト端１８Ａ）は、該プライ２６の端部となっている。即ち、ベルト端１８Ａは、ベルト層１８におけるタイヤ幅方向の最外側端部を意味している。ベルト層１８は、トレッド部２０のタイヤ径方向内側に位置している。

トレッド部２０には、タイヤ周方向に延びる複数の周方向主溝（中央側周方向主溝２８及び外側周方向主溝２９が形成されている。中央側周方向主溝２８は、例えばタイヤ赤道面ＣＬに位置しており、外側周方向主溝２９は、該中央側周方向主溝２８よりタイヤ幅方向外側に位置している。トレッド部２０には、中央側周方向主溝２８及び外側周方向主溝２９に区画される中央領域陸部３０が形成されている。また外側周方向主溝２９のタイヤ幅方向外側には、ショルダー部３２が形成されている。

このショルダー部３２は、トレッド部２０において、タイヤ幅方向最外側に位置する陸部であり、該ショルダー部３２には、タイヤ周方向と交差する方向に延び、ベルト層１８のタイヤ幅方向外側端部（ベルト端１８Ａ）のタイヤ径方向外側に位置するラグ溝３４が形成されている。図３に示されるように、ラグ溝３４は、ショルダー部３２における該外側周方向主溝２９側の途中からタイヤ幅方向外側に向かって延びている。ラグ溝３４と外側周方向主溝２９とは、細溝５２により連通している。ラグ溝３４のタイヤ幅方向内側端部の位置には、タイヤ周方向に延びる細溝４２が、断続的に設けられている。

図３に示されるように、タイヤ周方向に隣り合うラグ溝３４の間には、タイヤ幅方向に延びる細溝５４が設けられている。この細溝５４のタイヤ幅方向内側の端部は、細溝４２と交わって終端している。

ラグ溝３４のうち、ベルト層１８のタイヤ幅方向外側端部（ベルト端１８Ａ）に対応する位置に、該ラグ溝３４の一般部の溝底３４Ａと比較して底上げされた底上げ部３６が設けられている。なお、一般部とは、ラグ溝３４のうち底上げ部３６よりタイヤ幅方向内側の領域であり、ラグ溝３４のうち溝深さが最も大きい領域をいう。この一般部には、ラグ溝３４のタイヤ幅方向内側端部の傾斜面３４Ｂは含まれない。また底上げ部３６が底上げされているとは、トレッド部２０の表面に対する法線上で計測した該表面からの溝深さが、一般部の溝深さより小さくなっていることをいう。

図２において、底上げ部３６は、タイヤ幅方向におけるトレッド部２０の幅をＴＷとすると、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側に０．９ＴＷ／２以上の領域におけるラグ溝３４の溝底には、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側に設けられ、０．９ＴＷ／２未満の領域における溝底３４Ａと比較して底上げされている。この底上げ部３６のタイヤ径方向最外点３６Ａは、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側に、例えば０．９ＴＷ／２以上、１．１ＴＷ／２以下の領域に位置している。

図２に示されるように、底上げ部３６は、タイヤ幅方向内側から外側に向かって徐々に高くなり、頂点であるタイヤ径方向最外点３６Ａに至った後、徐々に低くなっている。換言すれば、底上げ部３６において、ラグ溝３４の溝底３４Ａは、タイヤ幅方向内側から外側に向かって徐々に高くなり、頂点であるタイヤ径方向最外点３６Ａに至った後、徐々に下がっている。

また図２，図３に示されるように、底上げ部３６のタイヤ径方向最外点３６Ａは、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側にＴＷ／２の位置に形成されており、底上げ部３６は、該ＴＷ／２の位置を越えた更にタイヤ幅方向外側まで設けられている。なお、底上げ部３６のタイヤ径方向最外点３６Ａの位置を、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側にＴＷ／２の位置より、若干タイヤ幅方向内側に設定してもよい。

またベルト層１８のベルト端１８Ａは、タイヤ周方向に一様に存在していることから、各ラグ溝３４において、底上げ部３６も、タイヤ周方向に一様に形成されている。トレッド幅ＴＷとは、ＪＡＴＭＡが発行する２０１０年度版ＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた「トレッド幅」のことである。図２においては、タイヤ赤道面ＣＬからＴＷ／２の位置をトレッド端Ｔとしている。

ラグ溝３４の溝底の底上げ部３６を、ラグ溝３４のうち、ベルト端１８Ａに対応する位置、具体的には、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側に０．９ＴＷ／２以上の領域に設けることとしたのは、これを下回ると、接地面４０内のラグ溝３４の体積が減少し、排水性が悪化するからである。またベルト層１８のベルト端１８Ａが、一般にこの領域に位置しており、トレッド部２０の全体のゴムゲージを抑制しようとすると、該ベルト端１８Ａのトリートゴムからラグ溝３４の溝底までのゲージＤ６を確保し難くなるからである。

また底上げ部３６のタイヤ径方向最外点３６Ａを、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側に１．１ＴＷ／２以下の領域に設けることとしたのは、第１に、これを上回ると、底上げ部３６とベルト端１８Ａがずれてしまい、トレッド部２０の全体のゴムゲージを抑制した場合に、ベルト端１８Ａのトリートゴムからラグ溝３４の溝底までのゲージの確保が困難になるからである。第２に、ラグ溝３４のタイヤ幅方向外側端部において、該ラグ溝３４が極端に浅くなり、排水性の低下や意匠性の悪化を招くためである。

次に、トレッド部２０における各部の寸法例について説明する。寸法Ｄ１は、中央側周方向主溝２８及び外側周方向主溝２９の深さである。寸法Ｄ２は、中央領域陸部３０及びショルダー部３２における、ラグ溝３４の溝底３４Ａの断面形状の延長線３８から接地面４０までの距離である。寸法Ｄ３は、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側にＣＷ／２の位置におけるラグ溝３４の深さである。

ここで、ＣＷとは、空気入りタイヤ１０を正規リムに装着し、正規内圧を付与し、正規荷重の１００％を付与して接地させたときに、トレッド部２０が接地する部分のタイヤ幅方向の長さ（接地幅）をいう。このときの接地端Ｃは、図３に示されている。なお、制動時の接地端（図示せず）の位置は、空気入りタイヤ１０が変形するため、静荷重負荷時の接地端Ｃよりもタイヤ幅方向外側に変化する。

ここで、「正規リム」とは、例えばＪＡＴＭＡが発行する２０１０年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指し、「正規荷重」及び「正規内圧」とは、同様に、ＪＡＴＭＡが発行する２０１０年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重及び最大荷重に対する空気圧を指す。

使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は、各々の規格に従う。

次に、寸法Ｄ４は、ショルダー部３２にタイヤ周方向に形成された細溝４２の深さである。寸法Ｄ５は、タイヤ表面から、底上げ部３６のタイヤ径方向最外点３６Ａまでのタイヤ径方向深さである。なお、寸法Ｄ１〜寸法Ｄ４は、各部位において接地面４０に引いた接線と垂直に交わる方向で測定される。寸法Ｄ２〜Ｄ５は、寸法Ｄ１を基準として、例えば次のように定められる。

Ｄ２＝Ｄ１−１．６
Ｄ３＝Ｄ２×０．８５
Ｄ４＝Ｄ２×０．３
Ｄ５＝Ｄ３×０．５

一例として、底上げ部３６のタイヤ径方向最外点３６Ａと、延長線３８とのタイヤ径方向高さの差は、５ｍｍ程度である。

なお、図示は省略するが、ベルト層１８におけるプライ２４，２６の端部を補強するために、一般的なレイヤーを設けてもよい。また該プライ２４，２６の端部とトレッド部２０との間に、クッションゴムを設けてもよい。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１において、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０では、ショルダー部３２のラグ溝３４が、ベルト層１８のタイヤ幅方向外側端部（ベルト端１８Ａ）のタイヤ径方向外側に位置しており、ラグ溝３４の溝底の底上げ部３６がベルト端１８Ａに対応して適切な位置に設定されているので、トレッド部２０の全体のゴムゲージを抑制しても、ラグ溝３４の体積を維持し、かつベルト端１８Ａのトリートゴムからラグ溝３４の溝底までのゴムゲージＤ６を十分に確保することができる。

換言すれば、トレッド部２０の全体のゴムゲージを抑制すると、ゴムゲージＤ６が不足する場合がある。これに対し、ラグ溝３４の溝底３４Ａを全体的に底上げしたのでは、溝体積が大きく減少してしまう。そこで、ラグ溝３４の溝底３４Ａのうち、ベルト端１８Ａに対応する位置に底上げ部３６を部分的に設けることで、ベルト端１８ＡにおけるゴムゲージＤ６を確保しつつ、溝体積の減少を抑制している。

更に、底上げ部３６のタイヤ径方向最外点３６Ａの位置を適切に設定しているので、該底上げ部３６の体積を必要最小限に抑制して、ラグ溝３４の体積をより多く確保することができる。このため、ウェット性能をより高いレベルで維持しながら、タイヤを軽量化することができる。

なお、トレッド部２０に、中央側周方向主溝２８及び外側周方向主溝２９が形成されているものとしたが、周方向主溝の本数はこれに限られない。トレッド部２０の陸部として、中央領域陸部３０及びショルダー部３２を挙げたが、ショルダー部３２以外の陸部の構成は、任意である。

また底上げ部３６のタイヤ径方向最外点３６Ａが、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側に０．９ＴＷ／２以上、１．１ＴＷ／２以下の領域に位置するものとしたが、これに限られず、ベルト層１８のベルト端１８Ａの位置に対応して適宜変更することができる。

［第２実施形態］
図４及び図５において、本実施の形態に係る空気入りタイヤ５０では、ベルト層１８におけるタイヤ径方向外側のプライ２４の幅が、第１実施形態の場合よりも大きく設定されており、プライ２４の端部２４Ａが、プライ２６の端部２６Ａ（ベルト端１８Ａ）に近い位置にある。そして、ラグ溝３４の溝底の底上げ部３６は、これらの端部２４Ａ，２６Ａのタイヤ径方向外側に位置している。

また本実施形態では、底上げ部３６のタイヤ径方向最外点３６Ａが、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側に１．１ＴＷ／２の位置に形成されている。このタイヤ径方向最外点３６Ａの位置は、第１実施形態におけるタイヤ径方向最外点３６Ａよりもタイヤ幅方向外側となっている。

他の部分の構成及び本実施形態の作用については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。なお、各実施形態の構成は、適宜組み合わせて用いることが可能である。

（試験例）
ラグ溝に底上げ部を有する実施例と、該底上げ部を有しない比較例１，２について、タイヤの耐久性、ウェット性能及びドライ性能について試験を行った。試験条件は、次のとおりであり、試験結果は表１に示されるとおりである。
タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５
内圧：２３０ｋＰａ
使用リム：６Ｊ
底上げ部の有無とラグ溝の容積の違いについては、表１に示されるとおりである。比較例１は、底上げ部がなく、ラグ溝の容積が実施例と同じである。また比較例２は、底上げ部がなく、ラグ溝の容積が実施例よりも小さい。

耐久性は、ドライ路面において、大舵角での操縦安定性について実車での評価を実施し、トレッド面がある程度摩耗するまでの走行距離で評価した。表１における○印は、トレッド面の摩耗状態に異常がないことを示し、×印はトレッド面にブロック欠け等の異常があることを示す。
ウェット性能は、実車を用い、水深０．０８ｍのウェット路面において、１００ｋｍ／ｈから停止するまでの制動試験により評価した。表１における○印は市場性があることを示し、×印は市場性がないことを示す。
ドライ性能は、実車を用い、ドライ路面において、１００ｋｍ／ｈから停止するまでの制動試験により評価した。表１における○印は市場性があることを示し、×印は市場性がないことを示す。

表１に示される試験結果から、比較例１については、ウェット性能は優れているが、耐久性及びドライ性能が劣ることがわかる。また比較例２については、耐久性及びドライ性能は優れているが、ウェット性能が劣ることがわかる。これに対し、実施例については、耐久性、ウェット性能及びドライ性能の何れについても優れていることが確認できた。

（符号の説明）
１０ 空気入りタイヤ
１８ ベルト層
１８Ａ ベルト端（タイヤ幅方向外側端部）
２０ トレッド部
３２ ショルダー部
３４ ラグ溝
３４Ａ 溝底
３６ 底上げ部
３６Ａ タイヤ径方向最外点
ＣＬ タイヤ赤道面
ＴＷ トレッド幅

Claims (3)

1. トレッド部のタイヤ幅方向最外側のショルダー部に形成され、タイヤ周方向と交差する方向に延び、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するベルト層のタイヤ幅方向外側端部のタイヤ径方向外側に位置するラグ溝と、
   該ラグ溝のうち、前記ベルト層のタイヤ幅方向外側端部に対応する位置に、該ラグ溝の一般部の溝底と比較して底上げされた底上げ部を有する空気入りタイヤ。
2. 前記底上げ部は、タイヤ幅方向における前記トレッド部の幅をＴＷとすると、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側に０．９ＴＷ／２以上の領域における前記ラグ溝の溝底に設けられ、前記タイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側に０．９ＴＷ／２未満の領域における溝底と比較して底上げされている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記底上げ部のタイヤ径方向最外点は、前記タイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側に０．９ＴＷ／２以上、１．１ＴＷ／２以下の領域に位置している請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。

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