WO2004106091A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

　ウェット路面での排水性を向上させるとともに、ドライ路面での耐偏摩耗性及び操縦安定性も向上させた空気入りタイヤを提供する。 　タイヤは、トレッド部１に、少なくとも１対の周方向溝２を配設し、最外周方向溝２ａの配設によって内側陸部３と外側陸部４とを区分する。少なくとも外側陸部４に複数本の横断溝５を配設し、これら横断溝５によって外側陸部４を多数個のブロックに区画形成する。最外周方向溝２ａは、溝底６の幅ｗ１が開口幅ｗ２よりも狭く、溝底が隣接する横断溝５ａ、５ｂ間で横断溝５ａと実質上連続するようにタイヤ周方向に対し傾斜して延び、溝底６全体としてジグザグ形状をなし、両溝壁である内外溝壁７、８に、それぞれ開口端縁９ａ、９ｂから溝底６に向かって一定の角度θ１、θ２で傾斜し、かつ面取り幅ｃ１、ｃ２が相反する周方向に向かって漸増する面取り部１０、１１を有する。

Description

明 細 書

空気入りタイヤ

技術分野

[0001] この発明は空気入りタイヤに関し、特にウエット路面での排水性と、ドライ路面での 耐偏摩耗性及び操縦安定性に優れた空気入りタイヤに関する。

背景技術

[0002] 従来より、ウエット路面での排水性を向上させるには、溝幅や溝深さを大きくして溝 体積を増加させることが有効であることが知られている。しかし、溝体積を増加させる と、接地面積の減少や陸部の剛性不足を招く結果、ドライ路面での操縦安定性及び 耐偏摩耗性が低下するという問題があった。逆に、ドライ路面での操縦安定性及び 耐偏摩耗性を向上させるためには、溝面積を減らし接地面積を増やすか、又は陸部 剛性を増加させることが有効であるが、これらは溝体積の減少を招く結果、ウエット路 面での排水性が低下するという問題があった。

[0003] こうした問題を解決するため、例えば特開平 1-204805号には、少なくとも 1対の周 方向主溝と、複数の横方向主溝と、周方向主溝と横方向主溝とにより区画された鋭 角隅部及び鈍角隅部を具える陸部とを有し、陸部の側壁がこの位置における法線方 向に対し実質上最小傾斜角を有する鈍角隅部から実質上最大傾斜角を有する鋭角 隅部へ向かって傾斜角を漸増させることにより、鋭角隅部と鈍角隅部とのブロック剛 性を均一として、偏摩耗の発生を抑制するとともに、溝底幅を滑らかに連続的として、 排水性能を向上させた空気入りタイヤが記載されている。しかし、このタイヤでは、溝 底がタイヤ周方向に沿って延びる構成であるため、この溝底を流れる水と横方向溝 を流れる水が溝の交差位置で衝突し乱流が生じやすぐ十分な排水性が得られない

[0004] 特開平 3— 213405号には、ジグザグ状の周方向溝とトレッド端からタイヤ赤道に向 力 て延びる横溝とからなる方向性パターンを有し、周方向溝の溝底をタイヤ周方向 とほぼ平行とすることで、排水性を維持しながら耐偏摩耗性を向上させたタイヤが記 載されている。しかし、このタイヤでは、溝底がタイヤ周方向に沿って延びる構成であ るため、この溝底を流れる水と横溝を流れる水が溝の交差位置で衝突し乱流が生じ やすぐ十分な排水性が得られない。

[0005] 特開平 2-241805号には、ショルダー部にブロック陸部を有し、ブロック陸部の側 壁のタイヤ赤道面に対する角度を踏込側と蹴出側とで異ならせることにより、耐偏摩 耗性と操縦安定性を向上させたタイヤが記載されている。しかし、このタイヤでは、周 方向溝のタイヤ幅方向断面積がタイヤ周方向に沿って大きく変化するため、周方向 溝内を流れる水が乱流を発生しやすい。さらに、ショルダー部に配設されるブロック 陸部のうち、側壁のタイヤ赤道面に対する角度が大きい側（踏込側）では、周方向溝 と横断溝とにより形成される角部の角度が、溝底に向力 にしたがって小さくなり局部 剛性が低下するため、耐偏摩耗性に劣る。

発明の開示

[0006] したがって、この発明の目的は、トレッドパターンの最適化を図ることにより、ウエット 路面での排水性と、ドライ路面での耐偏摩耗性及び操縦安定性に優れた空気入りタ ィャを提供することにある。

[0007] 上記の目的を達成するため、この発明は、トレッド部に、タイヤ周方向に沿って延び る少なくとも 1対の周方向溝を配設し、これら周方向溝のうち、最もタイヤ幅方向外側 に位置する周方向溝である最外周方向溝の配設によって内側陸部と外側陸部とを 区分し、少なくとも外側陸部に、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる複数本の横断 溝を配設し、これら横断溝によって外側陸部を多数個のブロックに区画形成してなる 空気入りタイヤにおいて、最外周方向溝は、両開口端縁がタイヤ周方向に沿って延 び、溝底の幅が開口幅よりも狭ぐ溝底が、隣接する横断溝間で外側陸部に配設し た横断溝と実質上連続するようにタイヤ周方向に対し傾斜して延び、溝底全体として ジグザグ形状をなし、両溝壁である内外溝壁に、それぞれ開口端縁力 溝底に向か つて一定の角度で傾斜し、かつ面取り幅が相反する周方向に向かって漸増する面取 り部を有することを特徴とする空気入りタイヤである。

[0008] また、内側面取り部とタイヤ周方向を含む面とのなす角力 鋭角側から測定して 15 一 80° の範囲にあることが好ましい。

[0009] さらに、外側面取り部とタイヤ周方向を含む面とのなす角力 鋭角側から測定して 1 5— 80° の範囲にあることが好ましい。

[0010] さらにまた、最外周方向溝の、隣接する横断溝間に位置する溝底の内側端縁は、 タイヤ周方向を含む面とのなす角が、内側陸部側で鋭角側から測定して 5— 45° の 範囲にあることが好ましい。

[0011] 加えて、最外周方向溝の、隣接する横断溝間に位置する溝底の外側端縁は、タイ ャ周方向を含む面とのなす角が、外側陸部側で鋭角側から測定して 5 45° の範 囲にあることが好ましい。

[0012] さらに、内外面取り部の面取り面は、略三角形の平面形状を有することが好ましい。

[0013] さらにまた、周方向溝は、タイヤ赤道面を挟んで位置する 1対の最外周方向溝を含 み、これら対をなす最外周方向溝の隣接する横断溝間に位置する溝底と、これらに それぞれ連通してトレッド端に開口するまで延びる横断溝とを、ともにタイヤ負荷転動 時にタイヤ赤道側からトレッド端側に向かって順次接地域内に入るように配設してな ることが好ましい。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]図 1はこの発明に従う代表的な空気入りタイヤのトレッド部の要部展開図である

[図 2]図 2 (a)、 （b)及び（c)はそれぞれ図 1の A— A線、 B— B線及び C一 C線上の断面 図である。

[図 3]図 3はこの発明に従う他のタイヤのトレッド部の要部展開図である。

[図 4]図 4はこの発明に従うさらに他のタイヤのトレッド部の要部展開図である。

[図 5]図 5は従来例のタイヤのトレッド部の要部展開図である。

[図 6]図 6は比較例 1のタイヤのトレッド部の要部展開図である。

[図 7]図 7 (a)、 （b)及び（c)はいずれも比較例 2のタイヤの最外周方向溝の両溝壁形 状を説明するための図である。

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図 1はこの発明に従 う代表的な空気入りタイヤ（以下、「タイヤ」という。）のトレッド部の展開図の一部を示 したものであり、図 2 (a)、（b)及び（c)はそれぞれ図 1の A— A線、 B—B線及び C—C 線上の断面図である。

[0016] 図 1に示すタイヤは、トレッド部 1に、タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも 1対、図 1では 2対の周方向溝 2、 2a、 2a'を配設し、これら周方向溝 2、 2a、 2a,のうち、最も タイヤ幅方向外側に位置する周方向溝である最外周方向溝 2a、 2a'の配設によって 内側陸部 3と外側陸部 4とを区分する。少なくとも外側陸部 4に、タイヤ周方向に対し て傾斜して延びる複数本の横断溝 5を配設し、これら横断溝 5によって外側陸部 4を 多数個のブロックに区画形成する。

[0017] そして、この発明の構成上の主な特徴は、最外周方向溝 2a、 2a'の適正化を図るこ とにあり、具体的には、最外周方向溝 2a、 2a'は、両開口端縁 9a、 9bがタイヤ周方 向に沿って延び、溝底 6の幅 wが開口幅 wよりも狭く、溝底 6が、隣接する横断溝 5a

1 2

、 5b間で外側陸部 4に配設した横断溝 5aと実質上連続するようにタイヤ周方向に対 し傾斜して延び、溝底 6全体としてジグザグ形状をなし、両溝壁である内外溝壁 7、 8 に、それぞれ開口端縁 9a、 9bから溝底 6に向かって一定の角度 θ 、 Θ で傾斜し、

1 2

かつ面取り幅 c 、 cが相反する周方向に向かって漸増する面取り部 10、 1 1を有する

1 2

ことにある。

[0018] 以下、この発明が上記構成を採用するに至った経緯を作用とともに説明する。

[0019] 一般に、ウエット路面での排水性は、溝幅や溝深さを大きくして溝体積を増加させる ほど向上するが、溝体積の増加は、必然的に陸部剛性の低下を招き、ドライ路面で の操縦安定性及び耐偏摩耗性を損なう。逆にドライ路面での操縦安定性及び耐偏 摩耗性は、陸部剛性を大きくするほど向上するが、これらは必然的に溝体積の低下 を招き、ウエット路面での排水性を損なう。すなわち、ウエット路面での排水性とドライ 路面での操縦安定性及び耐偏摩耗性とは二律背反の関係にあると考えられていた。

[0020] 発明者は、陸部剛性を確保しつつ、ウエット路面での排水性を向上させるための検 討を行った。その結果、周方向溝の両開口部端縁をタイヤ周方向に沿って配設する とともに溝底の幅を開口幅よりも狭くすれば、排水性の低下割合を少なくしつつ陸部 体積を有効に大きくして、陸部剛性を高めることができるとの着想を得た。さらに、周 方向溝の溝底を、 P 接する横断溝間で外側陸部に配設した横断溝と実質上連続す るようにタイヤ周方向に対し傾斜して延び、溝底全体としてジグザグ形状をなすように すれば、周方向溝内に取り込まれた水が周方向溝の溝底を通じてすみやかに横断 溝内に導かれるので、周方向溝と横断溝との交差部分で乱流が生じにくくなり、排水 性が向上するとの着想を得た。カロえて、両溝壁である内外溝壁に、それぞれ開口端 縁力 溝底に向かって一定の角度で傾斜し、かつ面取り幅が相反する周方向に向か つて漸増する面取り部を有するようにすれば、陸部の耐偏摩耗性を低下させる原因と なる角度の小さな角部の発生を抑制しつつ、周方向溝の開口幅を有効に広げること ができ、トレッド接地面に存在する水をすみやかに周方向溝内に取り込むことが可能 となるとともに、周方向溝のタイヤ幅方向断面積のタイヤ周方向に沿った変化幅が小 さレ、ので周方向溝内を流れる水が乱流となるのを抑制することができ、排水性が一層 向上することを見出し、この発明を完成するに至ったのである。

[0021] 内側面取り部 10とタイヤ周方向を含む面 Pとのなす角 Θ が、鋭角側から測定して 1 5— 80° の範囲にあることが好ましい。 Θ 力 15° 未満の場合には内側陸部 3の陸

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部体積が大幅に減少するため、陸部剛性が低下し、操縦安定性及び耐偏摩耗性が 不十分となるからであり、 Θ 力 ¾0° を超える場合には最外周方向溝 2a内の溝体積

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が大幅に減少するため、排水効率が低下し、ウエット路面での排水性が不十分となる からである。

[0022] また、外側面取り部 11とタイヤ周方向を含む面 Pとのなす角 Θ 力 鋭角側から測定

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して 15— 80° の範囲にあることが好ましレ、。 Θ 力 15° 未満の場合には外側陸部 4

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の陸部体積が大幅に減少するため、陸部剛性が低下し、操縦安定性及び耐偏摩耗 性が不十分となるからであり、 Θ 力 ¾0° を超える場合には最外周方向溝 2a内の溝

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体積が大幅に減少するため、排水効率が低下し、ウエット路面での排水性が不十分 となる上、外側面取り部 11が、最外周方向溝 2aから外側陸部 4に配設した横断溝 5a に流れる水流を阻害するからである。

[0023] さらに、最外周方向溝 2aの、隣接する横断溝 5a、 5b間に位置する溝底 12の内側 端縁 15は、タイヤ周方向を含む面 Pとのなす角ひ 力 鋭角側から測定して 5 45°

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の範囲にあることが好ましい。 α が 5° 未満の場合には最外周方向溝 2a内の溝底

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側を流れる水が円滑に外側陸部 4に配設した横断溝 5aへ流入することができず、十 分な排水性を得ることができないからであり、 45° を超える場合には最外周方向溝 2 a内の水が円滑にタイヤ周方向に流れることができず、やはり十分な排水性を得るこ とができない上、最外周方向溝 2aの溝底 6から外側陸部 4に配設した横断溝 5aへの 連続性を考慮すると、外側陸部 4のブロックの配設ピッチを小さくする必要があり、陸 部剛性が低下して耐偏摩耗性及び操縦安定性が低下するからである。

[0024] カロえて、最外周方向溝 2aの、 P 接する横断溝 5a、 5b間に位置する溝底 12の外側 端縁 16は、タイヤ周方向を含む面 Pとのなす角ひ 力 外側陸部側で鋭角側から測

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定して 5— 45° の範囲にあることが好ましレ、。 a 力 。 未満の場合には最外周方向

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溝 2a内の溝底側を流れる水が円滑に外側陸部 4に配設した横断溝 5aへ流入するこ とができず、十分な排水性を得ることができないからであり、 45° を超える場合には 最外周方向溝 2a内の水が円滑にタイヤ周方向に流れることができず、やはり十分な 排水性を得ることができない上、最外周方向溝 2aの溝底 6から外側陸部 4に配設し た横断溝 5aへの連続性を考慮すると、外側陸部 4のブロックの配設ピッチを小さくす る必要があり、陸部剛性が低下して耐偏摩耗性及び操縦安定性が低下するからであ る。

[0025] さらに、内外面取り部 10、 1 1の面取り面 13、 14は、略三角形の平面形状を有する ことが好ましい。略三角形の平面形状とするのは、溝底 12近傍の水流が陸部により 阻害され乱流となるのを防止するためである。

[0026] 力 Qえて、タイヤ赤道面を挟んで位置する 1対の最外周方向溝 2a、 2a'の隣接する横 断溝 5a及び 5b、 5a'及び 5 間にそれぞれ位置する溝底 12、 12'と、これらにそれ ぞれ連通してトレッド端に開口するまで延びる対をなす横断溝 5a、 5a'とが、タイヤ負 荷転動時にタイヤ赤道側からトレッド端側に向かって順次接地域内に入るように配設 してなることが好ましい。このように、トレッドパターンをいわゆる方向性パターンとする ことで、トレッド踏面内の水がより一層円滑にトレッド踏面外に排出され、排水性が向 上するからである。

[0027] なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範 囲において種々の変更を加えることができる。例えば、図 1では、溝底 12とタイヤ周 方向を含む面 Pとのなす角ひ 及びひ を同じにした態様を示したが、図 3に示すよう

1 2

に、これらの角度ひ 及びひ を互いに異ならせてもよい。また、図 1では、内側陸部 3 が多数個のブロックで構成されたブロック列である態様を示した力 図 4に示すように 、内側陸部 3は実質的にタイヤ周方向に連続して延びるリブ状陸部であってもよい。 実施例

[0028] 次に、この発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下に説 明する。

[0029] 実施例 1及び 2のタイヤは、それぞれ図 1及び図 4に示すトレッドパターンを有し、タ ィャサイズが 205/55R16の乗用車用ラジアルタイヤであり、トレッド幅が 140mmで あり、最外周方向溝の溝深さが 8mmであり、表 1に示す諸元を有する。

[0030] 比較のため、タイヤサイズ、トレッド幅、及び最外周方向溝の溝深さが実施例 1及び 2と同じであり、表 1に示す諸元を有し、図 5に示すトレッドパターンを有するタイヤ（従 来例）、図 6に示すトレッドパターンを有するタイヤ（比較例 1)、及び図 1に示すトレッ ドパターンを有する力 S、図 1の A— A線、 B— B線及び C一 C線に沿った断面がそれぞれ 図 7 (a)— (c)に示す形状であるタイヤ（比較例 2)についても併せて試作した。

[0031] (試験方法）

前記各供試タイヤを JATMAで定める標準リム（6 1/2JJ)に取り付けてタイヤ車 輪とし、横断溝、並びに比較例 2、実施例 1及び 2については最外周方向溝の溝底が 、タイヤ負荷転動時にタイヤ赤道側からトレッド端側に向かって順次接地域内に入る ように前輪駆動の乗用車に装着し、空気圧： 220kPa (相対圧）、タイヤ負荷荷重:前 席 2名乗車相当の条件下で次の各試験を行った。

[0032] 1.直進時排水性

水深 10mmのウエット路面を直進走行し、ハイドロプレーニング現象が発生したとき の限界速度を測定し、この測定値力 排水性を評価した。評価結果を表 1に示す。

[0033] 2.コーナリング時排水性

水深 6mmの半径 80mのウエット路面をコーナリング走行し、ハイドロプレーニング 現象が発生する限界横 Gを測定し、この測定値力 排水性を評価した。表 1にその評 価結果を示す。

[0034] 3.ドライ路面操縦安定性

ドライ路面のサーキットコースを各種走行モードにてスポーツ走行し、プロのドライバ 一によりフィーリング評価を行った。評価結果を表 1に示す。

[0035] 4.ドライ路面耐偏摩耗性

所定のルートを一定距離走行した後、同一装着位置のタイヤについて、タイヤ回転 方向の陸部の隣り合う段差を測定し、この測定値力 耐偏摩耗性を評価した。表 1に その評価結果を示す。

[0036] なお、表 1の評価結果に示す数値ははいずれの性能とも、従来例を 100としたとき の指数比で示してあり、数値が大きいほど性能が優れてレ、る。

[0037] [表 1]

表 1に示す評価結果から、実施例 1及び 2のタイヤは、従来例、比較例 1及び 2のタ ィャに比べて、排水性、操縦安定性及び耐偏摩耗性のいずれにおいても優れている ことが分かる。

産業上の利用可能性

[0038] この発明により、ウエット路面での排水性と、ドライ路面での耐偏摩耗性及び操縦安 定性に優れた空気入りタイヤの提供が可能となった。

Claims

請求の範囲

[1] トレッド部に、タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも 1対の周方向溝を配設し、これ ら周方向溝のうち、最もタイヤ幅方向外側に位置する周方向溝である最外周方向溝 の配設によって内側陸部と外側陸部とを区分し、少なくとも外側陸部に、タイヤ周方 向に対して傾斜して延びる複数本の横断溝を配設し、これら横断溝によって外側陸 部を多数個のブロックに区画形成してなる空気入りタイヤにおいて、

最外周方向溝は、両開口端縁がタイヤ周方向に沿って延び、溝底の幅が開口幅よ りも狭ぐ溝底が、隣接する横断溝間で外側陸部に配設した横断溝に実質上連続す るようにタイヤ周方向に対し傾斜して延び、溝底全体としてジグザグ形状をなし、両溝 壁である内外溝壁に、それぞれ開口端縁から溝底に向かって一定の角度で傾斜し、 かつ面取り幅が相反する周方向に向かって漸増する面取り部を有することを特徴と する空気入りタイヤ。

[2] 内側面取り部とタイヤ周方向を含む面とのなす角力 鋭角側から測定して 15— 80

° の範囲にある請求項 1記載の空気入りタイヤ。

[3] 外側面取り部とタイヤ周方向を含む面とのなす角力 鋭角側から測定して 15— 80

° の範囲にある請求項 1又は 2記載の空気入りタイヤ。

[4] 最外周方向溝の、 P 接する横断溝間に位置する溝底の内側端縁はタイヤ周方向 を含む面とのなす角が、内側陸部側で鋭角側から測定して 5 45° の範囲にある請 求項 1一 3のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。

[5] 最外周方向溝の、 P 接する横断溝間に位置する溝底の外側端縁はタイヤ周方向 を含む面とのなす角が、外側陸部側で鋭角側から測定して 5 45° の範囲にある請 求項 1一 4のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。

[6] 内外面取り部の面取り面は、略三角形の平面形状を有する請求項 1一 5のいずれ か一項記載の空気入りタイヤ。

[7] 前記周方向溝は、タイヤ赤道面を挟んで位置する 1対の最外周方向溝を含み、こ れら対をなす最外周方向溝の、隣接する横断溝間に位置する溝底と、これらにそれ ぞれ連通してトレッド端に開口するまで延びる横断溝とを、ともにタイヤ負荷転動時に タイヤ赤道側からトレッド端側に向かって順次接地域内に入るように配設してなる請 のレ、ずれか一項記載の空気入りタイヤ。