JPWO2014084325A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

トレッド11の表面に、タイヤ幅方向の一方の端部からタイヤ幅方向中心部に向かってタイヤ周方向に交差するように延長し、タイヤ幅方向中心部にて折り返してタイヤ幅方向の他方の端部に至るラグ溝15が形成された空気入りタイヤ10において、タイヤ周方向に延長する少なくとも1本の周方向溝12を設けるとともに、タイヤ10の接地面において、接地幅中心CLと接地端との中心を通るタイヤ周方向平行な2直線で囲まれた領域をセンター部、直線の外側をショルダー部としたとき、センター部のタイヤ幅方向の長さlと、センター部に設けられた周方向溝(12,13a,13b)の溝断面積の合計Sとが、1≦(S/l)≦3なる関係を満たすように、周方向溝(12,13a,13b)を形成したので、ウェット路面での操縦安定性能を確保しつつ、乾燥路面における操縦安定性能や耐摩耗性能を向上させることができる。

Description

本発明は、トレッド表面に周方向溝とラグ溝とが形成された空気入りタイヤに関するもので、特に、操縦安定性に優れた空気入りタイヤに関する。
従来、トレッド表面にタイヤ周方向に延長する周方向溝と、タイヤ周方向に交差するように延長するラグ溝とが形成し、ブロックのエッジ効果により、制動性能を確保してタイヤの操縦安定性能を向上させる試みがなされている(例えば、特許文献1参照)。
特開2009−101740号公報
ところで、乾燥路面において、高い操縦安定性能を向上させるためには接地面積を大きくしてブロック剛性を確保する必要がある。一方、ウェット路面において操縦安定性能を向上させるためには、溝数を増やして排水性能を向上させる必要がある。
この2つの性能は背反関係にあるので、ウェット路面での操縦安定性能を向上させようとすると、乾燥路面での操縦安定性能が低下してしまうといった問題点があった。
また、ウェット路面での操縦安定性能を向上させるためにはいわゆる丸い接地形状が有利であるが、一般にこのような接地形状のタイヤは、乾燥路面における操縦安定性能や耐摩耗性能が劣る傾向にある。
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、ウェット路面での操縦安定性能を確保しつつ、乾燥路面における操縦安定性能や耐摩耗性能を向上させることのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討の結果、通常の乗用車用タイヤは、ショルダー部での接地圧が高いため、ウェット時における接地面内の水の流れは主にセンター部に集まるので、排水能力が低い場合、センター部から水が踏面内に浸入してくることが分かった。そこで、浸入してくる水を排水するために必要な溝断面積の検討をしたところ、センター部に配置されている周方向溝の断面積の合計をSとし、センター部の長さをlとしたとき、1≦(S/l)≦3とすれば、ブロック剛性を低下させることなく、センター部に浸入してくる水を効果的に排水できることを見出し本発明に至ったものである。
すなわち、本発明は、トレッドの表面に、タイヤ幅方向の一方の端部からタイヤ幅方向中心部に向かってタイヤ周方向に交差するように延長し、タイヤ幅方向中心部にて折り返してタイヤ幅方向の他方の端部に至るラグ溝が形成された空気入りタイヤであって、タイヤ周方向に延長する少なくとも1本の周方向溝を備え、当該タイヤの接地面において、接地幅中心と接地端との中心を通るタイヤ周方向に平行な2直線で囲まれた領域をセンター部、前記直線の外側をショルダー部としたとき、前記センター部のタイヤ幅方向の長さ(センター部の幅)lと、前記センター部に設けられた周方向溝の溝断面積の合計Sとが、1≦(S/l)≦3なる関係を満たすことを特徴とする。
ここで、溝面積とは、タイヤのトレッドパターンを平面展開した際の平面上での溝面積を意味する。また、溝面積とトレッドパターンの全面積との比をネガティブ率(溝面積/パターン全面積)と定義する場合、前述の溝面積の関係は、ラグ溝ネガティブ率≧周方向溝ネガティブ率となる。
なお、図1に示すような、右上がりのラグ溝の開口部の位置と左上がりのラグ溝の開口部の位置とがタイヤ周方向にずれているようなラグ溝も、本発明の「タイヤ幅方向の一方の端部からタイヤ幅方向中心部に向かってタイヤ周方向に交差するように延長し、タイヤ幅方向中心部にて折り返してタイヤ幅方向の他方の端部まで延長するラグ溝」に含まれるものとする。
実施の形態1に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。 実施例(その1)に用いたタイヤのトレッドパターンを示す図である。 走行テストの試験結果を示す表である。 実施の形態2に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。 実施例(その2)に用いたタイヤのトレッドパターンを示す図である。 実施例(その2)に用いたタイヤのトレッドパターンを示す図である。 走行テストの試験結果を示す表である。 実施の形態3に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。 雪上摩擦発生のメカニズムを説明するための図である。 溝底上げ部と中央周溝とラグ溝との関係を説明するための図である。 ブロックの平均接地長と排水性の性能との関係を説明するための図である。 3Dサイプの一例を示す図である。 サイプの配列例を示す図である。 本発明による空気入りタイヤのトレッドパターンの他の例を示す図である。 従来の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。 走行テストの試験結果を示す表である(実施例201〜230)。 走行テストの試験結果を示す表である(実施例231〜262)。 走行テストの試験結果を示す表である(実施例301〜330)。 走行テストの試験結果を示す表である(実施例331〜362)。
実施の形態1.
図1は本実施の形態1に係る空気入りタイヤ(以下、タイヤという)10のトレッド11に形成されたトレッドパターンの一例を示す図で、上下方向がタイヤ周方向、左右方向がタイヤ幅方向である。
タイヤ10は、一対のビード間にトロイダル状に跨る少なくとも1層のカーカスを骨格とし、このカーカスのクラウン部の径方向外側に少なくとも1層のベルト層を有し、このベルト層の径方向外側に配置されたトレッドゴム表面に、図1に示すような、トレッドパターンが形成される。
以下、同図の太い破線で示す当該タイヤの接地面の接地幅中心を通る直線(CL;センターライン)と接地端との中心を通りタイヤ周方向に平行な2直線で囲まれた領域をセンター部、センター部の外側の領域をショルダー部とする。センター部のタイヤ幅方向の長さlは、接地幅wの約50%である。
トレッド11のセンター部には、3本の周方向溝12,13a,13bとラグ溝15とが形成されている。3本の周方向溝12,13a,13bは、いずれも、タイヤ周方向に沿って延長しタイヤ周方向に連通するように設けられたストレート溝で、本例では、センター部の中央に位置する周溝12の溝幅を周溝12の外側に位置する周溝13a,13bの溝幅よりも細く形成している。
ラグ溝15は、タイヤ幅方向の一方(ここでは、右側)の端部からタイヤ幅方向中心部に向かってタイヤ周方向に交差するように延長して中央に位置する周溝12に開口する右側ラグ溝15aと、タイヤ幅方向の他方(左側)の端部からタイヤ幅方向中心部に向かってタイヤ周方向に交差するように延長して中央に位置する周溝12に開口する左側ラグ溝15bとを備えたほぼV字状の溝である。右側ラグ溝15aと左側ラグ溝15bとは、いずれも、円弧状の溝で、図1のパターンでは、右側ラグ溝15aは、中央に位置する周溝12からタイヤ幅方向外側に行くにしたがって右上がりに延長し、左側ラグ溝15bは左上がりに延長している。
3本の周方向溝12,13a,13bとラグ溝15により、トレッド11の表面は複数のブロック16(16p,16q)に区画される。各ブロック16p,16qの表面である接地面側には、それぞれ、直線状の複数のサイプ(2Dサイプ)17p,17qが設けられている。サイプ17p,17qの延長方向とタイヤ周方向とのなす角であるサイプ角度は75°である。
本例では、図1に示すように、3本の周方向溝12,13a,13bを全てセンター部の内側に配置するとともに、3本の周方向溝12,13a,13bの溝断面積の合計Sとセンター部の長さl(接地幅の約半分)のSとlとが、1≦(S/l)≦3の範囲にあるように設定している。
すなわち、S/l<1である場合には、ブロック剛性については確保できるので、乾燥路面における操縦安定性能は得られるが、センター部における排水効果が十分でないため、ウェット路面における操縦安定性能が低下する。一方、S/l>3である場合には、ウェット路面における操縦安定性能は向上するが、ブロック剛性が低下する。
したがって、ブロック剛性を低下させることなく、センター部に浸入してくる水を効果的に排水させるためには、Sとlとを、1≦(S/l)≦3の範囲に設定する必要がある。
これにより、ブロック剛性を確保しつつ、センター部に浸入してくる水を効果的に排水できるので、タイヤ10の乾燥路面における操縦安定性能とウェット路面の操縦安定性能とを両立させることができる。
また、センター部に周方向溝を3本形成したので、センター部のブロック剛性を適正に保つことができるとともに、水量が多いウェット路面であっても安定した操縦安定性能を発揮することができる。
このとき、外側に位置する周溝13a,13bの断面積を、中央に位置する周溝12の溝面積よりも大きくすることが好ましい。
すなわち、ウェット路面における操縦安定性能は、センター部に設けられた周方向溝の溝断面積の合計Sとセンター部の幅lとが、1≦(S/l)≦3なる関係を満たしていれば、周溝12,13a,13bの断面積との大小には関係しないが、中央に位置する周溝12の断面積を小さくすれば、接地長の長いセンター部の剛性を高くできる。したがって、S/lを上記の範囲内に設定するとともに、外側に位置する周溝13a,13bの断面積を、中央に位置する周溝12の断面積よりも大きくすれば、乾燥路面における操縦安定性能を更に向上させることができる。また、中央に位置する周溝12と外側に位置する周溝13a,13bとの間隔を左右同じとすることが、センター部の水を排水し易いので好ましい。これにより、ウェット路面の操縦安定性能を更に向上させることができる。
なお、前記実施の形態1では、センター部に配置される周方向溝の本数を3本としたが、1本もしくは2本でもよいし、4本以上にしてもよい。但し、周方向溝の本数が少ないと、水量が多いときにウェット性能の向上代が小さくなる。また、4本以上にすると、センター部のブロック幅が狭くなるので、乾燥路面での操縦安定性能が低下する。したがって、乾燥路面における操縦安定性能とウェット路面の操縦安定性能とをともに向上させるためには、センター部に配置される周方向溝の本数は3本とすることが望ましい。
また、前記実施の形態1では、周方向溝をセンター部のみに設けたが、ショルダー部にも周方向溝を設けてもよい。但し、この場合も、実施の形態1と同様に、センター部の内側に配置される周方向溝の溝断面積の合計Sとセンター部の長さlとが、1≦(S/l)≦3の範囲にあるよう設定する必要があることはいうまでもない。
[実施例(その1)]
本願発明による1≦(S/l)≦3であるタイヤ(実施例1〜6)と、図2(a)に示すS/lが1未満である従来のタイヤ(従来例)とを準備し、各タイヤを試験車両に搭載してウェット路面、乾燥路面、及び、雪路面を走行させて、操縦安定性能をテストした結果を図3の表に示す。また、比較のため、S/lが3以上であるタイヤ(比較例1)と、中央に位置する周溝と外側に位置する周溝との間隔が左右異なるタイヤ(比較例2)と、周方向溝が4本であるタイヤ(比較例3)についての同様の試験を行った結果についても併せて記した。
ウェット路面操縦安定性能、乾燥路面操縦安定性能、及び、雪上操縦安定性能の評価は、ドライバーにより、それぞれ、操縦安定性評価用のコースを走行したときのラップタイムを計測して評価を行っている。ウェット制動テストは舗装路面上に水深2mmの水を散布している。結果は全て指数で表現し、いずれの結果も、従来例の結果を100としている。指数大が良である。
使用したタイヤのタイヤサイズは195/65R15、使用リムは6J-15、内圧は200kPaである。なお、リム及び内圧は、JATMA YEAR BOOK(2011、日本自動車タイヤ協会規格)にて定めるラジアルプライタイヤのサイズに対応する適用リム及び空気圧−負荷能力対応表に基づく。
また、各タイヤのブロックの溝深さは9mm、サイプ深さは全て6mmとし、パターン形状は図2(a)〜(e)に示すように設定した。ネガティブ率はいずれも32%である。
従来例は、図2(a)に示すように、接地端から接地端にわたるV字のラグ溝を有し、接地面中央に1本の周方向溝を有する。内圧200kPa、荷重5500Nで平滑な路面に設置させた時の接地幅は、140mmであった。サイプ角度は75°である。
周方向溝の溝幅は4mm、深さは9mmである。したがって、S/l=4×9/70=0.51である。
実施例1のトレッドパターンは従来例と同じで、周方向溝の溝幅を10mm、深さを7mmにしている。したがって、S/l=10×7/70=1.0である。実施例2もトレッドパターンは従来例と同じであるが、周方向溝の溝幅を14mm、深さを10mmにしている。したがって、S/l=14×10/70=2.0である。実施例3は、図2(b)に示すように、接地面中央に溝幅が5mm、深さが7mmの周方向溝を設けるとともに、周方向溝の両側に溝幅巾5mm、深さが7mmの周方向溝を1本ずつ追加したものである。したがって、S/l=5×7×3/70=1.5である。なお、追加した2本の溝はセンターから25mmのところに溝の中心がくるように配置されている。したがって、S/l=5×7×3/70=1.5である。実施例4のトレッドパターンは実施例3と同じで、接地面中央の周方向溝の溝幅を10mm、深さを7mm、両側に配置された2本の周方向溝の溝幅を10mm、深さを7mmとしたものである。したがって、S/l=10×7×3/70=3.0である。比較例1のトレッドパターンは実施例3と同じで、3本の周方向溝の溝幅は全て11mm、深さは全て7mmである。したがって、S/l=11×7×3/70=3.3である。実施例5は、実施例3において、センターの周方向溝の溝幅を4mm、深さを5mmとし、両側の周方向溝の溝幅8.5mm、深さを5mmとしたものである。したがって、S/l=(4×5+8.5×5×2)/70=1.5である。比較例2は、図2(c)に示すように、実施例5において、右側の周方向溝の位置をセンター側へ5mmシフトしたものである。また、実施例6は、図2(d)に示すように、周方向溝を2本にするとともに、周方向溝の溝幅を10mm、深さを7mmとしたものである。なお、センターリブ(陸部)の幅は25mmである。比較例3は、図2(e)に示すように、周方向溝を4本にするとともに、周方向溝の溝幅を5mm、深さを7mmにしたものである。なお、センターリブ(陸部)の幅は10mmである。
図3の表から明らかなように、1≦(S/l)≦3である実施例1〜5のタイヤは、いずれも、乾燥路面操縦安定性能は従来例と同等以上で、ウェット路面操縦安定性能と雪上操縦安定性能は従来例のタイヤよりも向上していた。特に、外側に位置する周溝の断面積を、中央に位置する周溝の溝断面積よりも大きく設定した実施例5のタイヤは、従来例に比べて、全ての路面で操縦安定性能が向上していることが分かった。
これに対して、溝断面積が大きく、S/l>3である比較例1のタイヤは、ウェット路面操縦安定性能と雪上操縦安定性能は従来例より向上するものの、乾燥路面操縦安定性能が従来例より劣っていた。
これにより、1≦(S/l)≦3とすることで、ウェット路面、乾燥路面、雪路のいずれの路面においても、操縦安定性能が向上することが確認された。 また、比較例2のように、外側の周方向溝の一方をセンター側へシフトさせると、ウェット路面操縦安定性能は従来例より向上するものの、乾燥路面操縦安定性能が低下する。したがって、左右の周方向溝と中央の周方向溝との距離を同じくすることが好ましいことが確認された。
なお、実施例6のように、センター部の溝を2本としたタイヤでは従来例とかわらず、比較例3のように、センター部の溝を4本としたタイヤでは従来例よりも操縦安定性は低下しているので、センター部の溝は3本が最適であることが確認された。
実施の形態2.
図4は、本実施の形態2に係る空気入りタイヤ(以下、タイヤという)10Zを示す図で、タイヤ10Zの接地形状輪郭を同図の太い実線で示す。
タイヤ10Zのトレッドパターンは、図1に示した、タイヤ10のトレッドパターンと同じで、センター部に形成された周方向に連通する3本の周方向溝(周溝12,13a,13b)とV字状のラグ溝15とを備える。
以下、ブロック16のうち、中央に位置する周溝12と外側に位置する周溝13a(または、周溝13b)とラグ溝15により区画されたブロック16pを内側ブロック、外側に位置する周溝13a(または、周溝13b)とラグ溝15により区画されたブロック16qを外側ブロックという。
本例のタイヤ10Zは、図4の太い実線で囲まれた接地面の内部における内側ブロック16pの平均接地長をa、外側ブロック16qの平均接地長をbとしたときに、平均接地長aと平均接地長bとがほぼ同等(0.9・a<b<1.1・a)であるような接地形状輪郭を有する。
センター部において、単に、a≒bになるような接地形状輪郭では、センター部でのタイヤ径差が少ないため耐摩耗性能に優れている一方、接地面の水切り効果が低下するため、ウェット制動性能が悪化する。しかし、本例のタイヤ10Zのように、センター部に周方向に連通する周方向溝を複数(ここでは、3本)設けるとともに、平均接地長aと平均接地長bとが0.9・a<b<1.1・aとなるような接地形状輪郭とすれば、センター部に浸入してくる水を効果的に排水することができるので、優れた耐摩耗性能を維持しつつ、高いウェット制動性能を有する空気入りタイヤを得ることができる。
平均接地長bが平均接地長aの90%以下になると、センター部でのタイヤ径差が大きくなるため、接地面での水切り効果は高まるが、耐摩耗性能が低下する。一方、平均接地長bが平均接地長aの110%以上になると、耐摩耗性能には優れているが、接地面での水切り効果が低下するので、センター部に周方向に連通する周方向溝を複数設けても、ウェット制動性能を確保できなくなる。したがって、操縦安定性能と耐摩耗性能とを両立させるためには、0.9・a<b<1.1・aとする必要がある。
なお、3本の周方向溝(周溝12,13a,13b)を接地長の長いセンター部に配置することも肝要である。これにより、水を効果的に排水できるとともに、最小のネガティブ率でウェット路面での操縦安定性能を確保することができるので、乾燥路面での操縦安定性との高次元での両立が可能となる。
このとき、中央に位置する周溝12の断面積を、外側に位置する周溝13a,13bの断面積よりも小さくすることが好ましい。
すなわち、ウェット路面における操縦安定性能は、周溝12,13a,13bの断面積との大小には関係しないが、中央に位置する周溝12の断面積を小さくすれば、平均接地長の長いセンター部の剛性を高くできるので、乾燥路面における操縦安定性能を更に向上させることができる。
このように、周方向溝のうち、中央に位置する周方向溝である周溝12の断面積よりも外側に位置する周方向溝である周溝13a,13bの断面積を大きくすれば、ウェット路面における操縦安定性能を確保しつつ乾燥路面における操縦安定性能を更に向上させることができる。
また、中央に位置する周溝12と外側に位置する周溝13a,13bとの間隔を左右同じとすることが、センター部の水を排水し易いので好ましい。これにより、ウェット路面の操縦安定性能を更に向上させることができる。
なお、前記実施の形態2では、周方向溝をセンター部のみに設けたが、ショルダー部にも周方向溝を設けてもよい。但し、この場合も、接地面の内部における内側ブロック16pの平均接地長をa、外側ブロック16qの平均接地長をbとしたときに、平均接地長aと平均接地長bとが0.9・a<b<1.1・aであるような接地形状輪郭とする必要があることはいうまでもない。
[実施例(その2)]
本願発明による、センター部に3本の周方向溝を有し、かつ、平均接地長aと平均接地長bとが0.9・a<b<1.1・aであるような接地形状輪郭のタイヤ(実施例1〜5)と、周溝が1本である従来のタイヤ(従来例)とを準備し、各タイヤを試験車両に搭載してウェット路面、乾燥路面、及び、雪路面を走行させて、操縦安定性能をテストした結果を図7の表に示す。また、比較のため、従来例の接地形状を丸くしたタイヤ(比較例1)と、外側に位置する周溝がショルダー部にあるタイヤ(比較例2)と、平均接地長bが平均接地長aの90%以下であるタイヤ(比較例3)と、平均接地長bが平均接地長aの110%以上であるタイヤ(比較例4)とについての同様の試験を行った結果についても併せて記した。
ウェット路面操縦安定性能、乾燥路面(DRY)操縦安定性能、及び、雪上操縦安定性能の評価は、ドライバーにより、それぞれ、操縦安定性評価用のコースを走行したときのラップタイムを計測して評価を行っている。ウェット制動テストは舗装路面上に水深2mmの水を散布している。結果は全て指数で表現し、いずれの結果も、従来例の結果を100としている。指数大が良である。
使用したタイヤのタイヤサイズは195/65R15、使用リムは6J-15、内圧は200kPaである。なお、リム及び内圧は、JATMA YEAR BOOK(2011、日本自動車タイヤ協会規格)にて定めるラジアルプライタイヤのサイズに対応する適用リム及び空気圧−負荷能力対応表に基づく。
また、各タイヤのブロックの溝深さは9mm、サイプ深さは全て6mmで、ネガティブ率は32%である。なお、パターン形状については後述する。
従来例は、図5(a)に示すように、接地端から接地端にわたるV字のラグ溝を有し、接地面中央に1本の周方向溝を有する。内圧200kPa、荷重5500Nで平滑な路面に設置させた時の接地幅は、140mmであった。サイプ角度は75°である。
周方向溝の溝幅は4mm、深さは9mmである。
比較例1は、図5(b)に示すように、従来例よりも接地形状を丸くしたものである。なお、従来例の矩形率を100とすると、比較例1の矩形率は62となる。実施例1は、図5(c)に示すように、接地面中央の周方向溝の両側に溝幅が6mm、深さが9mmの連通した周方向溝を1本ずつ追加したものである。上記追加した2本の溝は接地面中央から25mmのところに溝の中心が来るように配置されており、内側ブロックの平均接地長aと外側ブロックの平均接地長bとの比は、a:b=1:1である。比較例2は、図5(d)に示すように、実施例1と比較し、追加した2本の溝の中心がセンター部の外側(接地面中央から50mmのところ)に位置している。実施例2は、図4に示すように、実施例1よりも接地形状をやや丸く、比較例1よりもやや四角にしたもので、a:b=1:0.95である。比較例2の矩形率は85である。比較例3は、図6(a)に示すように、接地形状を比較例1と同形状(矩形率を62)にしたもので、a:b=1:0.85である。実施例3は、図6(b)に示すように、接地形状をやや蝶々型にしたもので、a:b=1:1.05である。実施例3の矩形率は105である。
比較例5は、図6(c)に示すように、接地形状を蝶々型にしたもので、a:b=1:1.15である。実施例3の矩形率は110である。実施例4は、図6(d)に示すように、実施例1と比較し、追加した2本の溝のうち、右側の溝を接地面中央側へ5mmシフトしたものである。実施例5は、実施例1の周方向溝の溝幅を全て5.3mmとし、深さを8.3mmとしたものである。
図7の表から明らかなように、センター部に3本の周方向溝が形成され、平均接地長aと平均接地長bとが0.9・a<b<1.1・aであるような接地形状輪郭を有するタイヤ(実施例1〜5)は、いずれも、ウェット路面、乾燥路面、及び、雪上路面での操縦安定性能が従来例のタイヤよりも向上していた。
これに対して、接地形状を丸くした比較例1と比較例3とは、ウェット路面操縦安定性能と乾燥路面操縦安定性能は従来例より向上するものの、雪上操縦安定性能が大幅に悪化した。これにより、平均接地長bが平均接地長aの90%以下であるような接地形状の丸いタイヤは、雪上操縦安定性能が劣ることが確認された。
また、比較例2のように、周方向溝が3本であっても、センター部の周方向溝を1本とした場合には、従来例とかわらなかった。これにより、センター部の周方向溝は3本必要なことが確認された。また、比較例3のように、平均接地長bを平均接地長aの90%以下とした場合には、雪上操縦安定性能が低下し、比較例4のように、平均接地長bを平均接地長aの110%以上とした場合には、雪上操縦安定性能とウェット路面操縦安定性能とが劣ることも確認された。なお、実施例4のように、右側の溝を接地面中央側へシフトさせると、左右の溝が対称に形成したものよりも操縦安定性能が劣ること、また、周方向溝の溝幅を全て同じにすると、接地面中央の周方向溝の溝幅を狭くしたものよりも操縦安定性能が劣ることが確認された。
実施の形態3.
図8は、本実施の形態に係る空気入りタイヤ(以下、タイヤという)10Aのトレッド11に形成されたトレッドパターンの一例を示す図である。
トレッド11の表面には、中央周溝12と中間周溝13a,13bとショルダー溝14a,14bとラグ溝15とが形成されている。中央周溝12と中間周溝13a,13bとは、センター部に設けられてタイヤ周方向に沿って延長しタイヤ周方向に連通する周方向溝で、本例では、中間周溝13a,13bの溝幅を中央周溝12の幅よりも広くしている。
ショルダー溝14a,14bは、中間周溝13a,13bのタイヤ径方向外側にそれぞれ設けられた、延長方向がほぼ周方向であるタイヤ周方向に連通しない周方向溝で、当該タイヤ10Aの接地面内のショルダー部に形成される。
ここでいう「連通する溝」とは、溝の延長方向がタイヤ周方向に対して傾斜していない溝で、「連通しない溝」とは、溝の延長方向がタイヤ周方向に対して傾斜している(溝の延長方向とタイヤ周方向とのなす角度が0°でない)溝を指す。
本例では、ショルダー溝14a,14bをタイヤ周方向に対して約4°傾けて形成した。
ラグ溝15は、タイヤ幅方向の一方(ここでは、右側)の端部からタイヤ幅方向中心部に向かってタイヤ周方向に交差するように延長して中央周溝12に開口する右側ラグ溝15aと、タイヤ幅方向の他方(左側)の端部からタイヤ幅方向中心部に向かってタイヤ周方向に交差するように延長して中央周溝12に開口する左側ラグ溝15bとを備えたV字状の溝である。右側ラグ溝15aと左側ラグ溝15bとは、いずれも、円弧状の溝で、中央周溝12側からタイヤ幅方向外側に行くにしたがって溝幅が次第に広がるように形成されている。図8のパターンでは、右側ラグ溝15aは、中央周溝12からタイヤ幅方向外側に行くにしたがって右上がりに延長し、左側ラグ溝15bは左上がりに延長している。
以下、左右を区別しない場合には、中間周溝13a,13bを中間周溝13、ショルダー溝14a,14bをショルダー溝14と記す。
トレッド11の表面に設けられた、中央周溝12、中間周溝13、ショルダー溝14、及び、ラグ溝15により、トレッド11の表面は複数のブロック16(16a〜16c)に区画される。中央周溝12と中間周溝13とラグ溝15とにより区画されてタイヤ10のセンター部に配置されるブロック16aをセンターブロック、ショルダー溝14とラグ溝15とにより区画されてタイヤ10のショルダー部に配置されるブロック16bをショルダーブロック、中間周溝13とショルダー溝14とラグ溝15とにより区画されてセンターブロック16aとショルダーブロック16cとの間に配置されるブロック16bを中間ブロックという。
センターブロック16aは、実施の形態1,2の内側ブロック16pに相当するブロックで、中間ブロック16bとショルダーブロック16cとは、実施の形態1,2の外側ブロック16qをショルダー溝14により2つに分割したものである。
各ブロック16a〜16cの表面である接地面側には、それぞれ複数のサイプ17a〜17cが設けられている。以下、センターブロック16aに設けられたサイプ17aをセンターサイプ、中間ブロック16bに設けられたサイプ17bを中間サイプ、ショルダーブロック16cに設けられたサイプ17cをショルダーサイプという。
なお、図1において、符号18は、センターブロック16aのセンター側のラグ溝底に設けられた溝底上げ部、符号19は、センターブロック16aと中間ブロック16bの蹴り側に設けられた面取り部である。
本例では、図8に示すようなトレッドパターンを採用することにより、ウェット制動性能と耐摩耗性能とを確保するとともに、雪上μを高めて雪道における加速性能・制動性能、及び、操縦安定性能を向上させるようにしている。
具体的には、センター部の中心に中央周溝12を設けるとともに、センター部でかつ中央周溝12のタイヤ幅方向外側に中間周溝13を設けることで、センターブロック16aと中間ブロック16bのブロックエッジによるエッジ効果を高めて雪上横グリップ力を高めるともに、中央周溝12をタイヤ周方向に連通する溝とすることで、タイヤ周方向への排水性能を高めてウェット制動性能についても確保することを可能にしている。
このとき、中間周溝13の溝幅を中央周溝12よりも広くすれば、周方向への排水効果を更に高めることができる。中間周溝13の位置は、接地幅の15%以上50%以下が好ましく、25%以上40%以下とすれば、更に好ましい。中間周溝13の位置が接地中心に近すぎると、センター部のブロック幅が小さくなりブロック剛性が低下するため、ウェット制動性能が悪化するとともに、耐摩耗性能が悪化する。一方で、接地中心から遠すぎると、雪上グリップ及びウェット排水効果が悪化する。
このように、中央周溝12の溝幅を狭くし、中間周溝13の溝幅を広くすれば、センター部のブロック剛性を低下させることなく周方向の排水性能を高めることができる。
また、本例では、ラグ溝15の溝幅をセンター部からショルダー部に行くにしたがって次第に広がるように形成している。これにより、センター部においては、センターブロック16aのブロック長を長くして、センター部のブロック剛性を確保することができるので、センター部におけるブロックの倒れ込みを抑制できる。したがって、舗装路におけるウェット制動性能を増大させることができるとともに、耐摩耗性能についても確保することができる。一方、ショルダー部では、ラグ溝15の溝幅を広くすることで、センター部で不足するラグ溝15による雪柱剪断力を増加させて雪上での前後グリップ剛性を確保することができるので、雪上加速性能を向上させることができる。また、ラグ溝15の溝幅がセンター部からショルダー部に行くにしたがって次第に広がっているので、ショルダー側への排水効果を高めることができ、ウェット制動性能を確保することができる。
なお、ラグ溝15のショルダー部における溝幅のセンター部における溝幅に対する比であるラグ溝幅比を105%〜500%とすることが好ましい。ラグ溝幅比が105%未満である場合には、溝幅差が小さいので、上記の溝幅を変化させた効果が得られない。また、ラグ溝幅比が500%を超えると、ショルダー部のラグ溝幅が大きくなりすぎてショルダー部のブロック剛性が大幅に低下し、その結果、舗装路におけるウェット制動性能が低下する。
図9に示すように、雪路面を走行しているときのタイヤ10Aと路面との間の摩擦係数である雪上μは、主に、タイヤ10の前面に作用する走行抵抗としての圧縮抵抗FA、ブロック16表面に作用する表面摩擦力FB、溝部(ここでは、ラグ溝15)に作用する雪柱剪断力FC、及び、サイプエッジ及びブロックエッジによる引掻き力FD(エッジ効果)により決まる。本例のように、接地面中央付近に3本の周方向溝12,13a,13bを設けるとともに、ショルダー部におけるラグ溝15の溝幅をセンター部における溝幅よりも大きくすることにより、幅広のショルダー溝15にて雪柱せん断力を確保することで雪上前後グリップを確保することができるとともに、センター部の3本の周方向溝12,13a,13bによりブロックエッジによるエッジ効果を確保して、雪上横グリップを確保することができる。
この場合、3本の周方向溝12,13a,13bを細溝としているため、同一ネガティブ率での従来のパターン設計と比較してラグ溝15の比率を大とすることができ、効果的に雪上での前後力を確保できる。
また、3本の周方向溝12,13a,13b周方向溝を接地面中央側に集中して配置させることにより、接地形状が小さい低荷重域から周方向溝の効果を得ることができる。
一般的なFF車の場合、リア荷重はフロント荷重よりも小さい。また、リア横力を向上させることがスタビリティファクターを増大させることに繋がり、車両のF/Rバランスが向上することが知られている。本例のように、周方向溝を接地面の中央に集中して配置すれば、周方向溝を接地面中央側に集中させることができるので、接地形状が小さいリア荷重での横力を向上させ、雪上でのスタビリティファクターを増大させることができる。したがって、雪上横グリップだけでなく雪上F/Rバランスも向上させることができるので、雪上操縦安定性能を総合的に向上させることができる。
つまり、ショルダー部に配置された周方向溝であるショルダー溝14は、車両装着時のフロント、リアいずれの条件でも接地幅内に位置することが好ましく、当該タイヤのタイヤサイズにおけるJATMAで規定されるタイヤの測定条件(タイヤを適用リムに装着し、乗用車用タイヤの場合は180kPaの内圧を入れ、室温(15〜30℃)で24時間放置した後、再び元の内圧に調整して測定。接地形状計測の場合は、静的負荷半径計測条件、そのタイヤの最大負荷能力の88%に相当する質量を負荷して測定する)での最大接地幅の30%以上、80%以内に位置すれば更に好ましい。
ショルダー溝14が最大接地幅の80%を超えた位置に配置されると、上述した雪上横グリップ向上効果が得られない。また、最大接地幅の30%より内側に配置されると、中間ブロック16bのブロックの幅が小さくなりすぎてブロック剛性が低下し、その結果、舗装路でのウェット制動性能、耐摩耗性能が悪化してしまう。したがって、本例のように、センター部に中央周溝12と中間周溝13を設けるとともに、ショルダー部にショルダー溝14を設ける構成とすれば、接地幅が異なるフロントタイヤ、リアタイヤのいずれにおいても、上述した雪上操安性能の向上を効果的に実現することができる。
また、周方向溝である中央周溝12の断面積と中間周溝13の断面積との和を、横溝であるラグ溝15の総断面積よりも小さくすることが肝要である。これにより、同一ネガティブ率(溝面積比率)での従来のトレッドパターンを有するタイヤと比較してラグ溝15の比率を大きくできる。すなわち、ネガティブ率(溝面積比率)を上げることなく、ラグ溝15の面積を大きくできるので、ラグ溝15による雪中剪断力を効果的に増大させることができるとともに、雪上での前後力を効果的に増大させることができる。したがって、雪上加速性能と雪上制動性能とをともに向上させることができる。
また、本例では、ラグ溝15にセンターブロック16aのセンター側(中央周溝12側)の溝底に、ラグ溝15の断面積(最大深さ×ラグ溝(センターブロック)幅)の10%以上90%以下となる溝底上げ部18を設けている。
溝底上げ部18を設けると、センターブロック16aの剛性を更に増加させることができるので、ブロックの倒れ込みが抑制されウェットグリップが更に向上する。したがって、舗装路におけるウェット制動性能と耐摩耗性能を更に向上させることができる。
溝底上げ部18の断面積がラグ溝15の断面積の10%よりも小さいと、剛性増加の効果が十分に得られない。また、90%を超えると、タイヤセンター部のラグ溝が溝として機能しなくなって十分な雪柱剪断力が得られず、その結果、大幅な雪上前後力の低下が発生する。図10に示すように、溝底上げ部18を設けた場合には、中央周溝12の溝深さd12を底上げ部18の最小深さdmよりも深くするとともに、ラグ溝15の最大深さd以下とすることが好ましい。これにより、中央周溝12が1本の連通した溝となるので、排水性能を高めることができる。
また、中央周溝12の溝深さd12としては、ラグ溝15の最大深さdと同等とすることが排水性能を高める上では効果的であるが、センターブロック16aの剛性を高めてウェットグリップを高めるためには、溝深さd12をラグ溝15の最大深さdよりも浅い設定にすることが効果的である。すなわち、中央周溝12の溝深d12としては、ラグ溝15の最大深さdの60〜100%とすることが望ましい。
このように、ラグ溝15の断面積の10%以上90%以下の断面積を有する溝底上げ部18を設けるとともに、中央周溝12の溝深さを、溝底上げ部18の最小深さよりも深くし、かつ、ラグ溝15の最大溝深さよりも浅くしたので、センターブロック16aの剛性を高めてウェットグリップを高めることができる。また、中央周溝12を1本の連通した溝とすることができるので、排水性能を高めることができる。
また、本例では、センター部に設けられた3本の周溝(中央周溝12と中間周溝13)の断面積を、50%接地幅における主溝排水率が0.9以上2.7以下になるように設定している。ここでいう、50%接地幅における主溝排水率とは、周方向に連通した3本の溝の断面積 を接地幅の50%で除したもので、ウェット路面上にある水を周溝が排水する性能を示す指標である。
主溝排水率が0.9未満である場合には、排水効果が十分に得られず、ウェット制動性能が悪化する。一方で、主溝排水率2.7を超えると、ブロック剛性が低下してしまい、逆にウェット制動が低下し、耐摩耗性能も悪化する。したがって、ウェット路面上を走行する際に、しっかりと路面に接地するためには、本例のように、50%接地幅における主溝排水率を0.9以上2.7以下とすることが好ましい。
また、本例では、図11に示すように、センターブロック16aの平均接地長をA、中間ブロック16bの平均接地長をBとしたときに、平均接地長Aと平均接地長Bとが0.9・A<B<1.1・Aとなるような接地形状輪郭としている。
これにより、センター部に浸入してくる水を効果的に排水することができるので、優れた耐摩耗性能を維持しつつ、高いウェット制動性能を有する空気入りタイヤを得ることができる。平均接地長Bが平均接地長Aの90%以下になると、センター部でのタイヤ径差が大きくなるため、耐摩耗性能の悪化が顕著になる。一方、平均接地長Bが平均接地長Aの110%以上になると、接地面の水切り効果が極端に悪化するので、センター部に周方向に連通する周方向溝を複数設けても、ウェット制動性能を確保できなくなる。
したがって、センターブロック16aの中間ブロック16bの平均接地長Aと平均接地長Bとが0.9・A<B<1.1・Aになるような接地面形状とすれば、最小のネガティブ設定によりウェット性能が確保できる。
また、中間周溝13の溝深さをショルダー溝14の溝深さよりも深くすることが好ましく、ラグ溝15>中間周溝13>ショルダー溝14とすれば更に好ましい。これにより、最も溝深さの深いラグ溝15で雪上加速性能を確保しつつ、中央周溝12と中間周溝13とによりリア荷重における横力を最大限確保することができるので、接地形状が小さいリア荷重において、センター部における横方向のエッジ効果をより一層増大させることができる。したがって、雪上でのスタビリティファクターを増大させることができるので、雪上横グリップだけでなく雪上F/Rバランスも向上させることができる。
また、溝深さは、ラグ溝15を100%としたときに、中間周溝13が60%〜100%、ショルダー溝14が30〜90%が望ましい。周方向溝13,14が30%よりも浅いと、雪上で横方向にブロックエッジが変形せず、周方向溝13,14によるエッジ効果を確保できなくなり、雪上操縦安定性能が悪化する。
また、細溝である中間周溝13とショルダー溝14の溝幅は、ラグ溝15の溝深さの30%〜80%とすることが好ましい。30%よりも小さいと、横入力時に細溝の溝壁同士が接触して雪上で横方向のブロックエッジ変形が抑制されてしまい、周方向溝によるエッジ効果を確保できなくなるだけでなく、ウェットの排水性も確保できなくなるためである。一方、80%よりも大きいと接地面積が減少して雪上及びウェット路面において摩擦力を十分に確保できなくなる。
また、本例では、ウェット制動と耐摩耗性能とを更に向上させるため、ラグ溝15のセンターブロック16aの蹴り側の溝壁角度を、中間ブロック16bの蹴り側の溝壁角度とショルダーブロック16cの蹴り側の溝壁角度の平均よりも小さくなるようにしている。
ブロックの蹴り側ラグ溝に溝壁角度を配置すると、タイヤ周方向のブロック剛性を高める効果が得られるので、無駄なブロック変形を抑制でき、特にウェットグリップ、耐摩耗性能を向上させることができる。
ブロックの蹴り側にのみに溝壁角度を付けるのは、ブロックが接地面から蹴り出される際の変形が蹴り側で大きいためである。踏込み側にも溝壁角度を付けると、ラグ溝15の体積が十分に確保できなくなり、雪上前後力が大きく低下するので、ブロックを補強するには、本例のように、ブロックの蹴り側にのみに溝壁角度を付けるのが最も効果的である。
中間ブロック16bの溝壁角度とショルダーブロック16cの溝壁角度の平均値としては、5°〜25°とすることが好ましい。溝壁角度が5°より小さい値では、ほとんどブロック剛性を補強する効果が得られず、一方で25°よりも大きい値では、ラグ溝15の体積が十分に確保できなくなり、雪上前後力が大きく低下する。
このように、センターブロック16aを区画するラグ溝15の溝壁角度の大きさを、中間ブロック16bを区画するラグ溝15の溝壁角度とショルダーブロック16cを区画するラグ溝15の溝壁角度との平均値よりも小さくすれば、タイヤ周方向のブロック剛性を更に高めることができるので、ウェットグリップ、耐摩耗性能を更に向上させることができる。
また、本例では、ウェット制動性能を更に向上させるため、センターブロック16aの中間ブロック16bのタイヤ幅方向外側の蹴り側のブロック角部にR面取りを施した面取り部19(図8の丸で囲んだ部分)を設けている。Rの範囲としては0.5mm≦R≦5mmとすることが好ましい。なお、タイヤ幅方向内側の蹴り側のブロック角部にも面取り部19を設けてもよい。
ブロックの角部は、ラグ溝15と中間周溝13及びラグ溝15とショルダー溝14とに流れる水の合流部となる。したがって、この合流部であるブロックの角部に角丸め処理を行うことで、整流効果が得られ、ウェットグリップが向上する。
角部のRの最小値を0.5としたのは、これより小さなRでは整流効果が得られないためであり、最大値を5としたのは、これより大きなRではブロック自体が小さくなってブロック剛性が低下し、ウェットグリップが低下してしまうためである。
次に、各ブロック16a〜16cの接地面側に設けられるサイプ17a〜17cについて説明する。ここで、センターブロック16aに形成されるセンターサイプ17aのサイプ角(サイプの延長方向とタイヤ周方向とのなす角度)をセンターサイプ角、中間ブロック16bに形成される中間サイプ17bのサイプ角を中間サイプ角とし、ショルダーブロック16cに形成されるショルダーサイプ17cのサイプ角をショルダーサイプ角としたとき、本例では、図8に示すように、センターサイプ角がショルダーサイプ角よりも小さく、中間サイプ角がセンターサイプ角よりも小さくなるように各サイプ角を設定している。
すなわち、ショルダーブロック16cではショルダーサイプ17cがタイヤ幅方向に最も近い方向を向くことになるので、タイヤ制動時にはフロントタイヤの荷重が増加してショルダーブロック16cの接地面積が増加した時に、効果的にサイプエッジ効果が増加し、雪上制動性能を向上させることができる。
一方、タイヤ発進時に最も接地中心付近に位置するセンターブロック16aでは、センターサイプ17aがショルダーブロック16cの次に幅方向を向くことになるので、効果的にサイプエッジ効果が増加し、雪上加速性能を向上させることができる。
また、中間ブロック16bでは、中間サイプ17bがタイヤ周方向に最も近い方向を向くことになるので、タイヤ旋回時に効果的にサイプエッジ効果が増加し、雪上操縦安定性能を向上させることができる。
このように、センターサイプ角や中間サイプ角を小さくして横方向のエッジ成分を増加させ、ショルダーサイプ角を大きくして前後方向のエッジ成分を確保するようにすれば、雪上加速性能を向上させることができるとともに、雪上操縦安定性能を向上させることができる。
なお、中間サイプ角としては45°以上80°以下、ショルダーサイプ角としては90°(タイヤ幅方向に平行)とすることが好ましい。
これにより、雪上加速性能と雪上操縦安定性能とを更に向上させることができる。
ところで、サイプを配置したブロックでは、サイプのエッジ効果により、雪上グリップは向上するがブロック剛性が低下するので、ウェットグリップ及び耐摩耗性能が低下する。ブロック剛性の低下を抑制する方法としては、サイプ両端に底上げ補強をすることが考えられるが、サイプ両端を底上げすると、ブロックが路面に接する際にサイプ同士が開けなくなり、エッジ効果が減少してしまう。
そこで、本例では、上記のエッジ効果とブロック剛性の背反を解決するため、例えば、図12(a)に示すように、サイプの一端のみに底上げ補強を行うか、もしくは、図12(b)に示すように、サイプ両端に底上げ補強を行うようにしている。
サイプの両端を底上げ補強する場合は、双方の補強高さ(底上げ高さ)を異なるように設定する。本例では、底上げの高い方を当該サイプ最大深さの50%以上とし、底上げの低い方を50%以下とした。
また、図13に示すように、隣り合うサイプ同士の底上げ補強を行った箇所(底上げ部)17kにおける底上げ高さの設定が、周方向で少なくとも3枚以上重ならないようにするとともに、上記設定が1つのブロック内の総サイプ本数の50%以上になるようにした。なお、ブロック端部のように陸部幅が狭い箇所に配置されるサイプについては、ブロック剛性を高めるため、サイプ全体を底上げしてもよい。
このように、サイプ端の一方に強い補強を入れることでブロック剛性を高めることができるとともに、補強が弱い側ではエッジ効果を高めることができるので、ブロック剛性−ウェットグリップ・耐摩耗性能を向上させつつ、エッジ効果−雪上グリップを確保することができる。
なお、底上げの高い方をサイプ最大深さの50%以上としたのは、50%未満にすると十分なブロック補強効果が得られないためであり、底上げの低い方が50%を超えると、十分なエッジ効果が得られないためである。
底上げの高い方は、サイプ最大深さの50〜100%とすることが好ましく、60〜90%とすると更に好ましい。一方、底上げも低い方は、サイプ最大深さの0〜50%とすることが好ましく、0〜30%とすると更に好ましい。
また、隣合うサイプ同士の底上げ高さ設定を、周方向で少なくとも3枚以上重ならないようにしたのは、同じ設定が重なり合うとブロック端部に局所的に極端に剛性が高い/低い部分ができてしまうので、ブロック補強効果とエッジを高める効果のバランスが偏ってしまい底上げの効果が得られなくなるためである。なお、2枚以上重ならないようにすれば、更に好ましい。
また、本サイプ両端設定を1つのブロック内のサイプ本数の50%以上としたのは、例えば、ブロック角部のようにブロック幅が狭い箇所やブロック中央部には、ブロック剛性確保のために通常ごく浅い2Dサイプを設定する場合があるためである。1つのブロック内のサイプ本数のうち50%以上配置されていれば十分な効果が得られるが、70%以上に配置すれば更に好ましい。
また、本例では、サイプ17a〜17cを、図12(a),(b)に示すような3Dサイプとしたが、2Dサイプであってもよい。また、形状も、直線状のサイプでもよいし、波状あるいは折れ線状のサイプであってもよい。
3Dサイプが配置されたブロックは、サイプ壁面に2Dサイプを有するブロックに比べて、タイヤ周方向/幅方向ともにブロック剛性を高める効果が得られる。すなわち、深さ方向に凹凸のある3Dサイプをブロックに配置することで、高いパターン剛性を得ることができ、無駄なブロック変形を抑制することで、特にウェットグリップ、耐摩耗性能を向上させることができる。
3Dサイプは、特にブロック変形量が大きくなるショルダーブロック16cに配置することが効果的である。3Dサイプを中間ブロック16bにも配置することが好ましい。また、センターブロック16aにも配置すれば更に好ましい。中間ブロック16b/センターブロック16aに3Dサイプを配置した効果は、ショルダーブロック16cに配置した果には及ばないが、全体としてブロック剛性を高める効果が得られる。
なお、ブロック内に1組以上の3Dサイプがあれば、3Dサイプが配置されたブロックであると規定する。
なお、前記実施の形態3では、中間周溝13の溝幅を中央周溝12の幅よりも広いタイヤ10Aについて説明したが、図14に示すように、中間周溝13の溝幅を中央周溝12の幅よりも狭くしたトレッドパターンを有するタイヤ10Bであっても、同様の効果を得ることができる。
図14の例では、前記実施の形態3とは異なり、周方向への排水効果は主に接地面中央に設けられた中央周溝12で確保し、中間周溝13a,13bにより、更に排水効果を高める。なお、この場合にも、中央周溝12の断面積と中間周溝13の断面積との和を、横溝であるラグ溝15の総断面積よりも小さくするとともに、50%接地幅における主溝排水率を1.0以上2.5以下とするように、中央周溝12と中間周溝13とを形成することが好ましい。
[実施例(その3)]
本発明を実施例に基づき以下詳細に説明する。
リム及び内圧は、JATMA YEAR BOOK(2011、日本自動車タイヤ協会規格)にて定めるラジアルプライタイヤのサイズに対応する適用リム及び空気圧−負荷能力対応表に基づく。
試作したタイヤのタイヤサイズは195/65R15である。ラグ溝の溝深さは9mm、サイプ深さは全て6mmとした。
従来例のパターン形状は、図15に示すように、中央周溝52と溝幅がセンター部とショルダー部とで等しいラグ溝55とを有するのみで、中間周溝とショルダー溝を持たず、陸部56に設けられるサイプ57の角度は全て15°である。なお、従来例のラグ溝幅は10mmで、ネガティブ率は32%である。
実施例201〜262及び実施例301〜362のパターン形状は、センター部に周方向に連通する3本の周溝(中央周溝と左右の中間周溝)とを有し、ショルダー部ラグ溝幅がセンター部ラグ溝幅より大であり、センター部よりショルダー部側に、左右1本ずつの、周方向に連通しない略周方向の周細溝(ショルダー溝)を有し、ショルダー溝は接地面の内側にあるように配置されており、ラグ溝ネガティブ率と周方向溝ネガティブ率の関係が、ラグ溝ネガティブ≧周方向溝ネガティブである。
実施例201〜262のパターン形状は、図8に示すように、全て、左右の中間周溝の溝幅が中央周溝の溝幅よりも広く形成されている。一方、実施例301〜362のパターン形状は、図14に示すように、全て、左右の中間周溝の溝幅が中央周溝の溝幅よりも狭く形成されている。なお、各実施例のパターン形状については後述する。
また、本実施例では、センターブロック及び中間ブロックに配置されたサイプ枚数は8枚であるが、ブロック周方向の1枚目と8枚目は、ブロック剛性が確保できないために、サイプ深さ1mmで補強してある。ゆえに、サイプ設定を変更するのは、中間の6枚となる。ショルダーブロックにおいては、補強浅サイプがないため全て6枚を変更する。
試験は上記のタイヤを6J-15のリムに内圧200kPaで組み付け、乗用車に装着して雪上での加速性能テスト・操縦安定性テスト及び舗装路面上でのウェット制動テスト、耐摩耗テストを行った。雪上加速テストは静止状態からアクセルを全開し、50m走行するまでの時間(加速タイム)で評価を行っている。雪上操縦安定性テストでは評価ドライバーによる雪上操縦安定性評価用コースを走行したときのラップタイムを計測して評価を行っている。ウェット制動テストは舗装路面上に水深2mmの水を散布し、この上で時速60km/hから完全静止までの制動距離で評価を行っている。耐摩耗テストでは、コースが定められた舗装路を5000km走行させ、タイヤのセンター部からショルダー部までの各部でのトレッドゴムの摩耗量をと計測し、該各部摩耗量の平均値で評価を行った(摩耗量小ほど良好となる)。
テスト結果を図16及び図17の表に示す。なお、テストの結果は従来例を100とした指数で表現し、各性能ともに指数大が良である。
実施例201〜262のパターン形状を以下に示す。
実施例201
・ネガティブ率(%)
全ネガティブ率//周方向溝ネガティブ率//ラグ溝ネガティブ率=32//13//19
・平均ラグ溝幅(mm)
センター部ラグ溝幅/ショルダー部ラグ溝幅=6.15/5.85 (105)
( )内は、センター部ラグ溝幅を100とした時のショルダー部ラグ溝幅(%)
・中間溝位置=30%
・ショルダー溝位置=60%
溝位置は、最大接地幅の1/2に対する幅方向中心から溝までの距離の比
・センター底上げ部面積/センターブロック溝面積=30%
・センター底上げ部最小深さ=4mm
・周溝深さ(mm);中央周溝//中間周溝//ショルダー溝=6.5//6.5//6.5
・周溝幅(mm) ;中央周溝//中間周溝//ショルダー溝=4.5//6.0//4.5
→ 主溝排水率=1.47
・センターブロックラグ溝角度=4 °
・中間及びショルダーブロックのラグ溝角度=4 °
・センター及び中間及びショルダーブロックの蹴り側角部R=なし
・ブロックの平均接地長(センターブロックを100とした)
a//b//c=100//100//100
・サイプ角度(°)
センターサイプ角//中間サイプ角//ショルダーサイプ角=75//75//75
・サイプ底上げ(%)
(最大底上げ/サイプ最大深さ)//(最小底上げ/サイプ最大深さ)=0//0
・底上げが同じ隣接するサイプの最大数(枚)=6
・ブロック内における底上げサイプ数/総サイプ数(%)=0
・3Dサイプの有無
センターブロック//中間ブロック//ショルダーブロック=無//無/無
実施例202は、センター部ラグ溝幅/ショルダー部ラグ溝幅を4/8 (200)としたもので、他は実施例201と同じである。実施例203は、センター部ラグ溝幅/ショルダー部ラグ溝幅を3/9 (300)としたもので、他は実施例201と同じである。実施例204は、センター部ラグ溝幅/ショルダー部ラグ溝幅を2/10 (500)としたもので、他は実施例201と同じである。実施例205は、センター部ラグ溝幅/ショルダー部ラグ溝幅を1.5/10.5 (700)としたもので、他は実施例201と同じである。なお、比較のため、センター部ラグ溝幅/ショルダー部ラグ溝幅を6/6 (100)としたパターンのタイヤ(比較例201)を作製し、同様の試験を行った。実施例206は、中間溝位置を15%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例207は、中間溝位置を25%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例208は、中間溝位置を40%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例209は、中間溝位置を50%としたもので、他は実施例203と同じである。比較例202は、中間溝位置を55%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例210は、ショルダー溝位置を35%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例211は、ショルダー溝位置を40%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例212は、ショルダー溝位置を80%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例213は、ショルダー溝位置を85%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例214は、中央周溝幅を6.0mm、中間周溝幅を7.0mm、ショルダー溝幅を4.5mm(ネガティブ率=32//13//19、主溝排水率=1.78)とし、かつ、センター部ラグ溝幅/ショルダー部ラグ溝幅を2.7/8 (300)としたもので、他は実施例203と同じである。
なお、比較のため、中央周溝幅を7.5mm、中間周溝幅を8.0mm、ショルダー溝幅を4.5mm(ネガティブ率=32//17//15、主溝排水率=2.09)としパターンのタイヤ(比較例203)を作製し、同様の試験を行った。
実施例215は、センター底上げ部面積/センターブロック溝面積を5%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例216は、センター底上げ部面積/センターブロック溝面積を10%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例217は、センター底上げ部面積/センターブロック溝面積を60%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例218は、センター底上げ部面積/センターブロック溝面積を90%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例219は、センター底上げ部面積/センターブロック溝面積を95%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例220は、センターサイプ角//中間サイプ角//ショルダーサイプ角を85//75//85としたもので、他は実施例203と同じである。実施例221は、センターサイプ角//中間サイプ角//ショルダーサイプ角を85//75//90としたもので、他は実施例203と同じである。実施例222は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を3.0//4.5//4.5、中央周溝深さ//中間周溝深さ//ショルダー溝深さを5.5//5.5//5.5(ネガティブ率=28//9//19、主溝排水率=0.9)としとしたもので、他は実施例203と同じである。実施例223は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を3.0//5.0//4.5、中央周溝深さ//中間周溝深さ//ショルダー溝深さを6.0//6.0//6.0(ネガティブ率=29//9//19、主溝排水率=1.07)としとしたもので、他は実施例203と同じである。実施例224は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を6.0//7.0//4.5、中央周溝深さ//中間周溝深さ//ショルダー溝深さを7.0//7.0//7.0(ネガティブ率=32//13//19、主溝排水率=1.92)としとしたもので、他は実施例203と同じである。実施例225は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を6.5//7.5//4.5、中央周溝深さ//中間周溝深さ//ショルダー溝深さを8.5//8.5//8.5(ネガティブ率=35//16//19、主溝排水率=2.60)としとしたもので、他は実施例203と同じである。実施例226は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を6.5//7.5//4.5、中央周溝深さ//中間周溝深さ//ショルダー溝深さを9.0//9.0//9.0(ネガティブ率=35//16//19、主溝排水率=2.65)としとしたもので、他は実施例203と同じである。実施例227は、ブロックの平均接地長a//b//cを100//115//100としたもので、他は実施例3と同じである。実施例228は、ブロックの平均接地長a//b//cを100//110//100としたもので、他は実施例203と同じである。実施例229は、ブロックの平均接地長a//b//cを100//90//100としたもので、他は実施例203と同じである。実施例230は、ブロックの平均接地長a//b//cを100//85//100としたもので、他は実施例203と同じである。
実施例231は、(最大底上げ/サイプ最大深さ)//(最小底上げ/サイプ最大深さ)を50//50、ブロック内における底上げサイプ数/総サイプ数を75%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例232は、(最大底上げ/サイプ最大深さ)//(最小底上げ/サイプ最大深さ)を60//40、底上げが同じ隣接するサイプの最大数を0枚、ブロック内における底上げサイプ数/総サイプ数を75%としたもので、他は実施例203と同じである。
実施例233は、(最大底上げ/サイプ最大深さ)//(最小底上げ/サイプ最大深さ)を80//20、底上げが同じ隣接するサイプの最大数を0枚、ブロック内における底上げサイプ数/総サイプ数を75%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例234は、(最大底上げ/サイプ最大深さ)//(最小底上げ/サイプ最大深さ)を100//0、底上げが同じ隣接するサイプの最大数を0枚、ブロック内における底上げサイプ数/総サイプ数を75%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例235は、(最大底上げ/サイプ最大深さ)//(最小底上げ/サイプ最大深さ)を80//0、底上げが同じ隣接するサイプの最大数を0枚、ブロック内における底上げサイプ数/総サイプ数を75%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例236は、(最大底上げ/サイプ最大深さ)//(最小底上げ/サイプ最大深さ)を80//0、底上げが同じ隣接するサイプの最大数を2枚、ブロック内における底上げサイプ数/総サイプ数を75%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例237は、(最大底上げ/サイプ最大深さ)//(最小底上げ/サイプ最大深さ)を80//0、底上げが同じ隣接するサイプの最大数を3枚、ブロック内における底上げサイプ数/総サイプ数を75%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例238は、(最大底上げ/サイプ最大深さ)//(最小底上げ/サイプ最大深さ)を80//0、底上げが同じ隣接するサイプの最大数を4枚、ブロック内における底上げサイプ数/総サイプ数を75%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例239は、(最大底上げ/サイプ最大深さ)//(最小底上げ/サイプ最大深さ)を80//0、底上げが同じ隣接するサイプの最大数を0枚、ブロック内における底上げサイプ数/総サイプ数を62.5%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例240は、(最大底上げ/サイプ最大深さ)//(最小底上げ/サイプ最大深さ)を80//0、底上げが同じ隣接するサイプの最大数を0枚、ブロック内における底上げサイプ数/総サイプ数を50%としたもので、他は実施例203と同じである。実施例241は、(最大底上げ/サイプ最大深さ)//(最小底上げ/サイプ最大深さ)を80//0、底上げが同じ隣接するサイプの最大数を0枚、ブロック内における底上げサイプ数/総サイプ数を37.5%としたもので、他は実施例3と同じである。
実施例242は、中央周溝深さ//中間周溝深さ//ショルダー溝深さを6.5//9.0//8.1(主溝排水率=0.85)としとしたもので、他は実施例203と同じである。実施例243は、中央周溝深さ//中間周溝深さ//ショルダー溝深さを6.5//7.2//5.4(主溝排水率=1.11)としたもので、他は実施例203と同じである。実施例244は、中央周溝深さ//中間周溝深さ//ショルダー溝深さを6.5//5.4//2.7(主溝排水率=1.78)としたもので、他は実施例203と同じである。実施例245は、中央周溝深さ//中間周溝深さ//ショルダー溝深さを6.5//4.5//1.35(主溝排水率=2.09)としたもので、他は実施例203と同じである。
実施例246は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を2.5//3.5//4.5としたもので、他は実施例203と同じである。実施例247は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を3.5//3.5//4.5としたもので、他は実施例203と同じである。
実施例248は、中間及びショルダーブロックラグ溝の溝壁角度を5°としたもので、他は実施例203と同じである。実施例249は、中間及びショルダーブロックラグ溝の溝壁角度を15°としたもので、他は実施例203と同じである。実施例250は、中間及びショルダーブロックラグ溝の溝壁角度を25°としたもので、他は実施例203と同じである。実施例251は、中間及びショルダーブロックラグ溝の溝壁角度を30°としたもので、他は実施例203と同じである。実施例252は、センター及び中間及びショルダーブロックの蹴り側角部Rを0.3mmとしたもので、他は実施例203と同じである。実施例253は、センター及び中間及びショルダーブロックの蹴り側角部Rを0.5mmとしたもので、他は実施例203と同じである。実施例254は、センター及び中間及びショルダーブロックの蹴り側角部Rを2.5mmとしたもので、他は実施例203と同じである。実施例255は、センター及び中間及びショルダーブロックの蹴り側角部Rを5mmとしたもので、他は実施例203と同じである。実施例256は、センター及び中間及びショルダーブロックの蹴り側角部Rを6mmとしたもので、他は実施例203と同じである。
実施例257は、ショルダーブロックに3Dサイプを設けたもので、他は実施例203と同じである。実施例258は、ショルダーブロックと中間ブロックとに3Dサイプを設けたもので、他は実施例3と同じである。実施例259は、全てのブロックに3Dサイプを設けたもので、他は実施例3と同じである。実施例260は、中央周溝深さを3.6mmとしたもので、他は実施例3と同じである。実施例261は、中央周溝深さを5.4mmとしたもので、他は実施例3と同じである。実施例262は、中央周溝深さを9.0mmとしたもので、他は実施例3と同じである。
実施例301〜362のパターン形状を以下に示す。
実施例301〜313及び比較例301、302は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を6.5//5.0/4.5としたもので、他は実施例203と同じである。実施例314は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を7//6.5//4.5としたもので、他は実施例203と同じである。比較例303は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を8.5//7.5./4.5としたもので、他は実施例203と同じである。実施例315〜321は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を6.5//5.0/4.5としたもので、他は実施例203と同じである。実施例322は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を5/3.5./4.5としたもので、他は実施例203と同じである。実施例323は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を5.0/4.0/4.5としたもので、他は実施例203と同じである。実施例324は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を8.0/6.0/4.5としたもので、他は実施例203と同じである。実施例325は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を8.5/6.5./4.5としたもので、他は実施例203と同じである。実施例346は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を3.5/3.0/4.5としたもので、他は実施例203と同じである。実施例347は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を4.5/4.0/4.5としたもので、他は実施例203と同じである。実施例348〜362は、中央周溝幅//中間周溝幅//ショルダー溝幅を6.5//5.0/4.5としたもので、他は実施例203と同じである。
図16,17の表から明らかなように、センター部ラグ溝幅をショルダー部ラグ溝幅よりも大きくした実施例201〜205のタイヤは、雪上加速性能、雪上安定性能、ウェット制動性能、耐摩耗性能のいずれも、従来例のタイヤよりも向上していることが確認された。なお、雪上加速性能、雪上安定性能、耐摩耗性能は、センター部ラグ溝幅に対するショルダー部ラグ溝幅が大きいほど高いが、ウェット制動性能は、ショルダー部ラグ溝幅がセンター部ラグ溝幅の300%とした実施例203が最も高いこと、及び、センター部ラグ溝幅と溝幅を同じにすると、雪上加速性能は向上するが、雪上安定性能、ウェット制動性能、及び、耐摩耗性能は従来例との優位差がないので、センター部ラグ溝幅に対するショルダー部ラグ溝幅の大きさとしては、ショルダー部ラグ溝幅がセンター部ラグ溝幅の105〜500%の範囲とすることが好ましいことが分かった。
また、実施例203、実施例206〜209、及び、比較例202から、中間周溝の位置はタイヤ幅方向中心から最大接地幅の1/2の15%〜50%の範囲に設ければよいことが確認され、実施例210〜213のように、ショルダー溝位置はタイヤ幅方向中心から最大接地幅の1/2の35%〜85%の範囲に設ければよいことも確認された。
また、実施例203,214と比較例203とを比較して分かるように、ラグ溝ネガティブ率と周方向溝ネガティブ率との関係が、ラグ溝ネガティブ率≧周方向溝ネガティブ率である場合には、雪上加速性能、雪上安定性能、ウェット制動性能、耐摩耗性能の全てが従来例よりも向上するが、比較例203のように、ラグ溝ネガティブ率<周方向溝ネガティブ率とすると、中央周溝と4本の周細溝とを設け、かつ、ショルダー部ラグ溝幅をセンター部ラグ溝幅より大きくしても、上記の性能が従来例よりあまり向上しないことが確認された。
また、実施例215〜220のように、センターに底上げ部を設けると、雪上加速性能と雪上安定性能、もしくは、ウェット制動性能と耐摩耗性能とが向上することが確認された。
また、実施例203と実施例221,222とを比較してわかるように、サイプ角の大きさを、ショルダーサイプ角<センターサイプ角<中間サイプ角のように設定すると、雪上加速性能と雪上操縦安定性能とが更に向上することも確認された。
また、実施例203と実施例222〜226から、主溝排水率を0.9〜2.7に設定すれば、ウェット制動性能と耐摩耗性能とが向上することが確認された。
また、実施例203と実施例227〜230から、中間ブロックの平均接地長bをショルダーブロックの平均接地長cよりも大きくすれば、ウェット制動性能が更に向上することが確認された。
また、実施例231〜241のように、サイプの両端に底上げ部を設ければ、ウェット制動性能と耐摩耗性能とが更に向上することが確認された。
また、実施例242〜245のように、中間周溝深さをショルダー溝深さよりも深くすれば、雪上操縦安定性能を確保できることが確認された。
また、実施例248〜251のように、中間ブロック及びショルダーブロックのラグ溝の溝壁に角度付けを行えば、ウェット制動性能と耐摩耗性能とが更に向上し、実施例252〜256のように、センター及び中間及びショルダーブロックの蹴り側角部Rを設ければ、ウェット制動性能が向上することが確認された。
また、実施例257〜259のように、ブロックに3Dサイプを設ければ、ウェット制動性能と耐摩耗性能とが更に向上することも確認できた。
なお、実施例203,260〜262から、中央周溝深さとしては、ラグ溝深さの40%〜100%であればよいことが分かる。
また、図18,19の表に示すように、実施例301〜362のテスト結果は、実施例201〜262のテスト結果と同じであった。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
10 空気入りタイヤ、11 トレッド、12 中央周溝、
13,13a,13b 内側周溝、14,14a,14b 外側周溝、
15 ラグ溝、15a 右側ラグ溝、15b 左側ラグ溝、
16p、16q ブロック、16a センターブロック、
16b 中間ブロック、16c ショルダーブロック、
17p、17q サイプ、17a センターサイプ、17b 中間サイプ、
17c ショルダーサイプ、18 溝底上げ部、19 面取り部。

Claims (11)

  1. タイヤのトレッドの表面に、タイヤ幅方向の一方の端部からタイヤ幅方向中心部に向かってタイヤ周方向に交差するように延長し、タイヤ幅方向中心部にて折り返してタイヤ幅方向の他方の端部に至るラグ溝が形成された空気入りタイヤであって、
    タイヤ周方向に延長する少なくとも1本の周方向溝を備え、
    当該タイヤの接地面において、接地幅中心と接地端との中心を通るタイヤ周方向に平行な2直線で囲まれた領域をセンター部、前記直線の外側をショルダー部としたとき、
    前記センター部のタイヤ幅方向の長さlと、
    前記センター部に設けられた周方向溝の溝断面積の合計Sとが、
    1≦(S/l)≦3なる関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記センター部には前記周方向溝が3本形成されていることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. タイヤのトレッドの表面に、タイヤ幅方向の一方の端部からタイヤ幅方向中心部に向かってタイヤ周方向に交差するように延長し、タイヤ幅方向中心部にて折り返してタイヤ幅方向の他方の端部に至るラグ溝が形成された空気入りタイヤであって、
    タイヤ周方向に延長する3本の周方向溝を備え、
    当該タイヤの接地面において、接地幅中心と接地端との中心を通るタイヤ周方向に平行な2直線で囲まれた領域をセンター部、前記直線の外側をショルダー部としたとき、
    前記3本の周方向溝は前記センター部に配置され、
    前記3本の周方向溝のうちの中央に位置する周方向溝と外側に位置する周方向溝と前記ラグ溝とにより区画されてタイヤ幅方向内側に位置するブロックである内側ブロックの平均接地長aと、
    前記3本の周方向溝のうちの外側に位置する周方向溝と前記ラグ溝とにより区画されてタイヤ幅方向外側に位置するブロックである外側ブロックの平均接地長bとが、
    0.9・a<b<1.1・aなる関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
  4. 前記センター部に設けられた3本の周方向溝に加え、前記ショルダー部にタイヤ周方向に延長する周方向溝をそれぞれ1本ずつ設け、
    前記センター部に設けられた周方向溝のうち、タイヤ幅方向中央に位置する周方向溝を中央周溝、タイヤ幅方向外側に位置する周方向溝を中間周溝、前記ショルダー部に設けられた周方向溝をショルダー溝とし、
    前記中央周溝と前記中間周溝と前記ラグ溝により区画されたブロックをセンターブロック、
    前記ショルダー溝と前記ラグ溝とにより区画されたブロックをショルダーブロック、
    前記中間周溝と前記ショルダー溝と前記ラグ溝とにより区画されたブロックを中間ブロックとしたとき、
    前記ショルダー溝が当該タイヤの接地面内に配置される周方向に連通しない溝で、
    前記ショルダーブロックを区画するラグ溝の平均溝幅が、前記センターブロックを区画するラグ溝の平均溝幅よりも大きく、
    前記中間周溝の溝幅が前記中央周溝の溝幅よりも広く、
    前記中央周溝と前記中間周溝と前記ショルダー溝の面積の和が前記ラグ溝の面積よりも小さく、
    前記センターブロックのタイヤ幅方向中心側のラグ溝の溝底に、当該ラグ溝の断面積の10%以上90%以下の断面積を有する溝底上げ部が設けられていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記センター部に設けられた3本の周方向溝に加え、前記ショルダー部にタイヤ周方向に延長する周方向溝をそれぞれ1本ずつ設け、
    前記センター部に設けられた周方向溝のうち、タイヤ幅方向中央に位置する周方向溝を中央周溝、タイヤ幅方向外側に位置する周方向溝を中間周溝、前記ショルダー部に設けられた周方向溝をショルダー溝とし、
    前記中央周溝と前記中間周溝と前記ラグ溝により区画されたブロックをセンターブロック、
    前記ショルダー溝と前記ラグ溝とにより区画されたブロックをショルダーブロック、
    前記中間周溝と前記ショルダー溝と前記ラグ溝とにより区画されたブロックを中間ブロックとしたとき、
    前記ショルダー溝が当該タイヤの接地面内に配置される周方向に連通しない溝で、
    前記ショルダーブロックを区画するラグ溝の平均溝幅が、前記センターブロックを区画するラグ溝の平均溝幅よりも大きく、
    前記中間周溝の溝幅が前記中央周溝の溝幅よりも狭く、
    前記中央周溝と前記中間周溝と前記ショルダー溝の面積の和が前記ラグ溝の面積よりも小さく、
    前記センターブロックのタイヤ幅方向中心側のラグ溝の溝底に、当該ラグ溝の断面積の10%以上90%以下の断面積を有する溝底上げ部が設けられていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記中間周溝の溝深さが前記ショルダー溝の溝深さよりも深く形成されていることを特徴とする請求項4または請求項5のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記センターブロック、前記ショルダーブロック、及び、前記中間ブロックの接地面側には、それぞれ、複数のサイプが形成され、
    前記センターブロックに形成されるサイプの延長方向とタイヤ周方向とのなす角度であるセンターサイプ角が、前記ショルダーブロックに形成されるサイプの延長方向とタイヤ周方向とのなす角度であるショルダーサイプ角よりも小さく、
    前記中間ブロックに形成されるサイプの延長方向とタイヤ周方向とのなす角度である中間サイプ角が、前記センターサイプ角よりも小さいことを特徴とする請求項4〜請求項6のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記各ブロックに形成されたサイプの50%以上のサイプが、少なくとも一方のタイヤ幅方向端部側に、深さが当該サイプの中央側の深さよりも浅い底上げ部を有し、
    前記底上げ部を有するサイプのうち、タイヤ幅方向両端側に底上げ部を有するサイプでは、
    前記サイプの一端側の深さが当該サイプの中央側の深さの50%以下であり、他端側の深さが当該サイプの中央側の深さの50%以上であり、
    前記各ブロックうちの少なくとも一部のブロックでは、
    周方向に隣接するサイプの一端側の深さ同士と他端側の深さ同士のいずれか一方または両方が互いに異なっていることを特徴とする請求項4〜請求項7のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  9. 前記センターブロックを区画するラグ溝の溝壁角度の大きさが、前記中間ブロックを区画するラグ溝の溝壁角度と前記ショルダーブロックを区画するラグ溝の溝壁角度との平均値よりも小さいことを特徴とする請求項4〜請求項8のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  10. 前記ショルダーブロックに形成されるサイプが3Dサイプであることを特徴とする請求項4〜請求項9のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  11. 前記中央周溝の溝深さが、前記サイプの最小深さよりも深く、前記ラグ溝の最大溝深さよりも浅いことを特徴とする請求項4〜請求項10のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA159352S (en) * 2014-05-15 2015-09-24 Hankook Tire Co Ltd Tire
CA159328S (en) * 2014-05-15 2015-09-21 Hankook Tire Co Ltd Tire
JP6278843B2 (ja) * 2014-06-12 2018-02-14 株式会社ブリヂストン タイヤ
JP6360459B2 (ja) * 2015-05-26 2018-07-18 住友ゴム工業株式会社 冬用タイヤ
JP6572676B2 (ja) * 2015-08-20 2019-09-11 住友ゴム工業株式会社 自動車用タイヤ
US11235623B2 (en) 2016-03-31 2022-02-01 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire
JP6821995B2 (ja) * 2016-07-29 2021-01-27 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP6319385B2 (ja) 2016-08-31 2018-05-09 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP6790722B2 (ja) * 2016-10-26 2020-11-25 住友ゴム工業株式会社 タイヤ
FI127150B (en) * 2017-01-18 2017-12-15 Nokian Renkaat Oyj Pattern block arrangement for pneumatic tire or tread band
JP6885170B2 (ja) * 2017-04-10 2021-06-09 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP7178813B2 (ja) 2018-07-04 2022-11-28 株式会社ブリヂストン タイヤ
JP7091912B2 (ja) * 2018-07-25 2022-06-28 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP7394613B2 (ja) * 2019-12-13 2023-12-08 Toyo Tire株式会社 空気入りタイヤ
JP2022096465A (ja) * 2020-12-17 2022-06-29 住友ゴム工業株式会社 タイヤ
JP2023036382A (ja) * 2021-09-02 2023-03-14 住友ゴム工業株式会社 タイヤ
JP2024067532A (ja) * 2022-11-04 2024-05-17 株式会社ブリヂストン タイヤ

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03112702A (ja) * 1989-09-25 1991-05-14 Bridgestone Corp 空気入りラジアルタイヤ
JPH07186628A (ja) * 1993-12-27 1995-07-25 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2829861B2 (ja) 1989-03-08 1998-12-02 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP2824672B2 (ja) * 1989-08-25 1998-11-11 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP2874965B2 (ja) 1990-06-19 1999-03-24 株式会社ブリヂストン 高速走行に適した空気入りラジアルタイヤ
US5960845A (en) * 1993-07-23 1999-10-05 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Pneumatic tire
FI944892A (fi) * 1993-11-18 1995-08-18 Bridgestone Corp Pneumaattinen rengas
US5837074A (en) 1995-12-29 1998-11-17 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Pneumatic tire
JPH10157410A (ja) 1996-11-29 1998-06-16 Bridgestone Corp 空気入りラジアルタイヤ
US6571844B1 (en) * 1999-07-19 2003-06-03 Bridgestone Corporation Pneumatic tire having tread including pairs of sipes
JP2002087021A (ja) 2000-09-14 2002-03-26 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りラジアルタイヤ
GB2376217B (en) * 2001-06-06 2005-03-02 Yokohama Rubber Co Ltd Pneumatic tire
US7438100B2 (en) * 2002-07-05 2008-10-21 They Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire for ice-bound or snow-covered road
JP2005088670A (ja) 2003-09-16 2005-04-07 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
JP2006035955A (ja) 2004-07-23 2006-02-09 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りラジアルタイヤ
JP5012357B2 (ja) * 2007-09-20 2012-08-29 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP5275610B2 (ja) 2007-10-19 2013-08-28 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤ
KR100902393B1 (ko) * 2008-03-28 2009-06-11 금호타이어 주식회사 방향성 러그 패턴을 갖는 중하중용 공기입 레디얼 타이어
JP4957786B2 (ja) * 2009-02-12 2012-06-20 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP4367965B1 (ja) 2009-03-16 2009-11-18 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP4996661B2 (ja) * 2009-10-15 2012-08-08 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP5123981B2 (ja) * 2010-04-27 2013-01-23 住友ゴム工業株式会社 重荷重用タイヤ
JP5489850B2 (ja) 2010-05-11 2014-05-14 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤ
DE102011055915A1 (de) 2011-12-01 2013-06-06 Continental Reifen Deutschland Gmbh Fahrzeugluftreifen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03112702A (ja) * 1989-09-25 1991-05-14 Bridgestone Corp 空気入りラジアルタイヤ
JPH07186628A (ja) * 1993-12-27 1995-07-25 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ

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