JP4796246B2

JP4796246B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4796246B2
Application number: JP2001241151A
Authority: JP
Inventors: 直樹堀場
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2021-08-08
Also published as: JP2003054219A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石噛み防止効果を高く確保しつつ、操縦安定性およびノイズ性能の悪化を抑制した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤでは、ウエットグリップ性、耐摩耗性及び操縦安定性等の観点から、トレッド部に、タイヤ周方向に連続してのびる複数の縦主溝を設けたリブパターンを採用する場合が多い。
【０００３】
しかしながら、この種のタイヤにあっては、砂利などの散在する駐車場等への乗り入れや悪路等での走行に際し、前記縦主溝に石噛みが生じやすい。特に、タイヤ赤道上に配される縦主溝は、接地圧が高いためその傾向は強く、又リブパターンではパターン剛性が大であるため、噛み込んだ石への束縛が強く放出されにくなる。
【０００４】
従来、この縦主溝への石噛みを防止するために、例えば溝壁面を、傾斜角度が異なる２つの平面（傾斜面部）で形成した２段テーパ溝とすることが知られている。しかしながら、このような２段テーパ溝は、一方では、接地面積の減少、および溝容積の増大を招くため、ドライ路面での操縦安定性やノイズ性能の悪化をもたらしていた。
【０００５】
そこで本発明は、接地面積の減少および溝容積の増大を最小限に抑え、石噛み防止効果を高く発揮しつつ、操縦安定性およびノイズ性能の悪化を抑制した空気入りタイヤの提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部に、タイヤ赤道上を周方向にのびる中央の縦主溝と、その両側で周方向にのびる側の縦主溝とを具えた空気入りタイヤであって、
前記中央の縦主溝は、溝長さ方向と直角な向きの溝断面において、溝壁面が溝底からトレッド面側に向かって溝巾が増加する向きに傾斜してのびる第１の傾斜面部と、この第１の傾斜面部の上端からトレッド面まで前記第１の傾斜面部よりも緩傾斜でのびる第２の傾斜面部とからなるとともに、
前記第１の傾斜面部と、その上端から第１の傾斜面部をトレッド面まで延長させた延長面部とがなす仮想壁面からなる仮想溝のトレッド面上での溝巾ＷＡと、前記中央の縦主溝のトレッド面上での溝巾Ｗとの差Ｗ−ＷＡは、前記溝巾ＷＡの２０〜４０％、
かつ前記第２の傾斜面部とトレッド面との交点を通るトレッド面の法線に対する前記第２の傾斜面部の角度βは、４０〜５０度、
しかも前記仮想溝の断面積ＳＡと、前記中央の縦主溝の断面積Ｓとの差Ｓ−ＳＡは、前記断面積ＳＡの１０％以下であり、
前記側の縦主溝は、タイヤ軸方向の一方側に傾斜する第１の傾斜溝部と他方側に傾斜する第２の傾斜溝部とが交互に繰り返すジグザグ溝であって、
前記第１の傾斜溝部は、その溝長さ方向と直角な向きの溝断面において、溝壁面が溝底からトレッド面側に向かって溝巾が増加する向きに傾斜してのびる第１の傾斜面部と、この第１の傾斜面部の上端からトレッド面まで前記第１の傾斜面部よりも緩傾斜でのびる第２の傾斜面部とからなるとともに、
前記第２の傾斜溝部は、溝断面において、溝壁面が溝底からトレッド面まで溝巾が増加する向きに同一角度で傾斜してのびる第１の傾斜面部からなることを特徴としている。
【０００７】
又請求項２の発明では、前記トレッド部は、前記中央の縦主溝と側の縦主溝との間に周方向にのびる縦細溝と、前記中央の縦主溝から前記縦細溝を横切ってのびかつ前記側の縦主溝とは交わることなく途切れる横主溝と、前記中央の縦主溝から前記縦細溝に向かってのびかつこの縦細溝とは交わることなく途切れる横サイピングとを具えることを特徴としている。
【０００８】
又請求項３の発明では、前記仮想溝の断面積ＳＡと、前記中央の縦主溝の断面積Ｓとの差Ｓ−ＳＡは、前記断面積ＳＡの４．６％以下であることを特徴としている。又請求項４の発明では、前記トレッド部は、前記中央の縦主溝と前記側の縦主溝との間の内の周方向リブと、側の縦主溝より外側の外の周方向リブとに区分されたリブパターンであることを特徴としている。
【０００９】
なお本明細書では、トレッド面上での溝巾が４．０ｍｍ以上の巾広溝を「主溝」と呼び、溝巾４．０ｍｍ未満の巾狭溝を「細溝」、又接地時に溝巾が実質的に閉じるものを「サイピング」と定義している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤがライトトラック用タイヤである場合のトレッドパターンを展開して示す平面図、図２は、その右側半分を拡大して示す平面図である。
【００１１】
図１、２において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２に、タイヤ赤道Ｃ上を周方向にのびる中央の縦主溝３と、その両側で周方向にのびる側の縦主溝４とを設けている。これによって、前記トレッド部２が、縦主溝３、４の間の内の周方向リブＲ１と、側の縦主溝４より外側の外の周方向リブＲ２とに区分されたリブパターンを形成している。
【００１２】
なお本例では、前記中央の縦主溝３が、周方向に一直線状にのびるストレート溝からなり、又側の縦主溝４が、タイヤ軸方向の一方側に傾斜する第１の傾斜溝部４ａと他方側に傾斜する第２の傾斜溝部４ｂとが交互に繰り返すジグザグ溝からなる場合を例示している。これは、タイヤ赤道側では、直進性、ウエットグリップ性、および耐偏摩耗性の観点からストレート溝が好ましく、又トレッド端側では、旋回性のためにジグザグ溝が好ましいからである。
【００１３】
そして本発明では、このようなリブパターンのタイヤで問題となる石噛み、特に接地圧が高く中央の縦主溝３で顕著となる石噛みを防止するため、この中央の縦主溝３を、以下の如き２段テーパ溝として形成している。
【００１４】
詳しくは、図３に、前記中央の縦主溝３の溝長さ方向と直角な向きの溝断面を示すように、縦主溝３の溝壁面１０は、溝底からトレッド面側に向かって溝巾が増加する向きに傾斜してのびる第１の傾斜面部１０Ｌと、この第１の傾斜面部１０Ｌの上端Ｌｅからトレッド面まで前記第１の傾斜面部１０Ｌよりも緩傾斜でのびる第２の傾斜面部１０Ｕとから形成されている。
【００１５】
そしてこの時、以下の▲１▼〜▲３▼の要件を満たすことが、石噛み防止効果を高く発揮しつつ、接地面積の減少および溝容積の増大を最小限に抑え、操縦安定性およびノイズ性能の悪化を抑制する上で不可欠となる。
【００１６】
即ち、
▲１▼ 前記第１の傾斜面部１０Ｌと、その上端Ｌｅから第１の傾斜面部１０Ｌをトレッド面まで延長させた延長面部１１とがなす仮想壁面１２からなる仮想溝１３を想定したとき、この仮想溝１３のトレッド面上での溝巾ＷＡと、前記中央の縦主溝３のトレッド面上での溝巾Ｗとの差Ｗ−ＷＡが、前記溝巾ＷＡの２０〜４０％の範囲であること；
▲２▼ 前記第２の傾斜面部１０Ｕとトレッド面との交点を通るトレッド面の法線にＮ対して、前記第２の傾斜面部１０Ｕの角度βが、４０〜５０度の範囲であること；
▲３▼ 前記仮想溝１３の溝断面積ＳＡ（斜線模様で示す）と、前記中央の縦主溝の溝断面積Ｓ（ドット模様で示す）との差Ｓ−ＳＡが、前記溝断面積ＳＡの１０％以下であること；が重要である。
【００１７】
もし、前記差Ｗ−ＷＡが溝巾ＷＡの２０％未満であれば、第２の傾斜面部１０Ｕが過小となって、石噛み防止効果が充分に発揮されなくなる。逆に４０％を越えると、接地面積が大きく減少して接地性を損ねるなど、ドライ路面での操縦安定性の低下を招き、かつ溝容積が増加して気柱共鳴が起こりやすくなるなどロードノイズ性能を悪化させる。
【００１８】
又同様に、前記差Ｓ−ＳＡが溝断面積ＳＡの１０％より大であれば溝容積の増加が過大となってロードノイズ性能を悪化させる。
【００１９】
又本発明者の研究の結果、石噛み防止効果は、前記角度βが４０〜５０度の範囲の時に最大限に発揮されることが判明し、従って、前記角度βをこの範囲に規制することにより、前記差Ｗ−ＷＡが溝巾ＷＡの２０〜４０％の範囲の時、および前記差Ｓ−ＳＡが溝断面積ＳＡの１０％以下の時にも、石噛み防止効果を高く確保することができ、操縦安定性やロードノイズ性能との両立を図ることが可能となる。
【００２０】
なお前記第１の傾斜面部１０Ｌの法線Ｎに対する角度αは、石噛み防止効果の観点から、前記角度βとできるだけ角度差があることが好ましく、本例では５度若しくはそれ以下に設定している。
【００２１】
次に、本例では、この中央の縦主溝３での石噛みをさらに防止するために、前記内の周方向リブＲ１の剛性を、中央の縦主溝３側で適度に減じ、その溝壁に柔軟性を付与している。
【００２２】
詳しくは、図２に示すように、前記内の周方向リブＲ１に、前記中央の縦主溝３と側の縦主溝４との間で周方向にのびる縦細溝２０を設けるとともに、前記中央の縦主溝３には、一端がこの中央の縦主溝３に連なりかつ他端が内の周方向リブＲ１内で途切れる横主溝２１と横サイピング２２とを、それぞれ枝状に張り出している。
【００２３】
なお横主溝２１は、前記中央の縦主溝３から縦細溝２０を横切ってのび、かつ前記側の縦主溝４とは交わることなく途切れている。又横サイピング２２は、前記中央の縦主溝３から縦細溝２０に向かってのび、かつ該縦細溝２０とは交わることなく途切れている。なお、前記横主溝２１と横サイピング２２は、タイヤ軸方向に対して３０度以下の角度をなし、本例では互いに平行かつ周方向に交互に配列している。
【００２４】
このような構成により、前記内の周方向リブＲ１は、前記縦細溝２０によって内外のリブ部Ｒ１ｉ、Ｒ１ｏに区分されるとともに、内のリブ部Ｒ１ｉは、前記中央の縦主溝３からのびる横主溝２１と横サイピング２２とによって、その剛性が緩和される。その結果、前記中央の縦主溝３の溝壁に適度な柔軟性が付与され、より優れた石噛み防止効果が発揮される。特に横主溝２１は、噛み込んだ石を、中央の縦主溝３との交わり部で放出し易くするため好ましく採用しうる。
【００２５】
一方、外のリブ部Ｒ１ｏは、途切れることなく周方向に連続するため高い剛性が維持され、操縦安定性の確保が図られている。
【００２６】
また前記横主溝２１は、本例では、その溝巾を一端から他端に向かって漸減させるなどその開口面積を低く抑えている。従って、前記縦細溝２０および横サイピング２２とともに接地面積の減少を最低限にとどめることができる。またこの横主溝２１は、図４に溝長さ方向の溝断面を示すように、溝深さｈが一端から縦細溝２０近傍の最大深さ位置Ｑまで増加した後、他端に減少している。従って、横主溝２１において、縦主溝３から縦細溝２０までの溝容積の変化が抑制され、排水性が高められるとともに、断面形状自体は変化するためノイズの発生が抑えられる。
【００２７】
なお本例では、前記内の周方向リブＲ１に、前記縦細溝２０から中央の縦主溝３に向かってのびる横サイピング２３、および側の縦主溝４から前記縦細溝２０に向かってのびる横サイピング２４をそれぞれ形成し、パターン剛性の最適化を図っている。この横サイピング２３、２４も他端は周方向リブＲ１内で終端している。
【００２８】
次に、前記ジグザグ状をなす側の縦主溝４では、接地圧が相対的に低く、石噛みの発生頻度は比較的少ない。従って、前記第１の傾斜溝部４ａは、前記中央の縦主溝３と同様の２段テーパ状とするとともに、前記第２の傾斜溝部４ｂは、１段テーパ状としている。
【００２９】
即ち、前記第１の傾斜溝部４ａでは、図５（Ａ）にその溝断面を示すように、溝壁面３０が、溝底からトレッド面側に向かって溝巾が増加する向きに傾斜してのびる第１の傾斜面部３０Ｌと、この第１の傾斜面部３０Ｌの上端Ｌｅからトレッド面まで前記第１の傾斜面部３０Ｌよりも緩傾斜でのびる第２の傾斜面部３０Ｕとから形成されている。
【００３０】
この時、前記中央の縦主溝３と同様、以下の▲４▼〜▲６▼の要件を満たすことが、前記▲１▼〜▲３▼と同じ理由で好ましい。
【００３１】
▲４▼ 前記第１の傾斜面部３０Ｌと、その上端Ｌｅから第１の傾斜面部３０Ｌをトレッド面まで延長させた延長面部３１とがなす仮想壁面３２からなる仮想溝３３を想定したとき、この仮想溝３３のトレッド面上での溝巾ＷＢと、前記第１の傾斜溝部４ａのトレッド面上での溝巾Ｗ１との差Ｗ１−ＷＢが、前記溝巾ＷＢの２０〜４０％の範囲である；
▲５▼ 前記第２の傾斜面部３０Ｕとトレッド面との交点を通るトレッド面の法線にＮ対して、前記第２の傾斜面部３０Ｕの角度β１が、４０〜５０度の範囲である；
▲６▼ 前記仮想溝３３の溝断面積ＳＢ１（斜線模様で示す）と、前記第１の傾斜溝部４ａの溝断面積Ｓ１（ドット模様で示す）との差Ｓ１−ＳＢ１が、前記溝断面積ＳＢ１の１０％以下である；
【００３２】
又前記第２の傾斜溝部４ｂでは、図５（Ｂ）にその溝断面を示すように、溝壁面３０が、溝底からトレッド面まで溝巾が増加する向きに同一角度で傾斜してのびる第１の傾斜面部３０Ｌのみで形成されている。
【００３３】
又本例では、前記外の周方向リブＲ２には、前記側の縦主溝４とトレッド縁ＴＥとの間で周方向にのびる縦細溝４０と、側の縦主溝４からのびかつ前記縦細溝４０に交わって途切れる横主溝４１とを設けている。又この外の周方向リブＲ２には、さらに前記縦細溝４０からタイヤ軸方向の一方、他方にのびる横サイピング４２Ａ、４２Ｂ、およびトレッド縁ＴＥから縦細溝４０に向かってのびる横サイピング４２Ｃを含むサイピング４２が形成されている。
【００３４】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００３５】
【実施例】
図１のトレッドパターンを有するタイヤサイズが１８５Ｒ１４のライトトラック用タイヤを表１の仕様で試作し、各試供タイヤの耐石噛み性能、操縦安定性、ノイズ性能をテストするとともに、その結果を表１に示す。
【００３６】
（１）耐石噛み性能
試供タイヤをリム（５．５×１４）、内圧（前輪２６０ｋＰａ、後輪４５０ｋＰａ）で、車両（１ＢＯＸ商用車）の全輪に装着するとともに、砂利路が２／３、舗装路が１／３の比率で存在する走行路を、５０００km走行させ、かつその間１０００km走行毎に石噛数をチェックし、全石噛個数で比較した。
【００３７】
（２）操縦安定性
前記車両を、タイヤテストコース（ドライアスファルト路面）にて、走行させ、ハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する特性をドライバーの官能評価により比較例１を１００とする指数で表示している。指数の大きい方が良好である。
【００３８】
（３）ノイズ性能
前記車両を用い、スムース路面を速度５０ｋｍ／ｈにて走行させ、運転席にてオーバーオールの騒音レベルｄＢ（Ａ）を測定し、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど騒音レベルが小さく良好である。
【００３９】
【表１】

【００４０】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、接地面積の減少や溝容積の増大を最小限に抑え、石噛み防止効果を高く発揮しつつ、操縦安定性およびノイズ性能の悪化を抑制しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施例のトレッドパターンを展開して示す平面図である。
【図２】その右半分を拡大して示す平面図である。
【図３】中央の縦主溝の溝長さ方向と直角な向きの溝断面図である。
【図４】横主溝の溝長さ方向の溝断面である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、側の縦主溝の溝長さ方向と直角な向きの溝断面である。
【符号の説明】
２トレッド部
３中央の縦主溝
４側の縦主溝
４ａ第１の傾斜溝部
４ｂ第２の傾斜溝部
１０溝壁面
１０Ｌ第１の傾斜面部
１０Ｕ第２の傾斜面部
１１延長面部
１２仮想壁面
１３仮想溝
２０縦細溝
２１横主溝
３０溝壁面
３０Ｌ第１の傾斜面部
３０Ｕ第２の傾斜面部

Claims

トレッド部に、タイヤ赤道上を周方向にのびる中央の縦主溝と、その両側で周方向にのびる側の縦主溝とを具えた空気入りタイヤであって、
前記中央の縦主溝は、溝長さ方向と直角な向きの溝断面において、溝壁面が溝底からトレッド面側に向かって溝巾が増加する向きに傾斜してのびる第１の傾斜面部と、この第１の傾斜面部の上端からトレッド面まで前記第１の傾斜面部よりも緩傾斜でのびる第２の傾斜面部とからなるとともに、
前記第１の傾斜面部と、その上端から第１の傾斜面部をトレッド面まで延長させた延長面部とがなす仮想壁面からなる仮想溝のトレッド面上での溝巾ＷＡと、前記中央の縦主溝のトレッド面上での溝巾Ｗとの差Ｗ−ＷＡは、前記溝巾ＷＡの２０〜４０％、
かつ前記第２の傾斜面部とトレッド面との交点を通るトレッド面の法線に対する前記第２の傾斜面部の角度βは、４０〜５０度、
しかも前記仮想溝の断面積ＳＡと、前記中央の縦主溝の断面積Ｓとの差Ｓ−ＳＡは、前記断面積ＳＡの１０％以下であり、
前記側の縦主溝は、タイヤ軸方向の一方側に傾斜する第１の傾斜溝部と他方側に傾斜する第２の傾斜溝部とが交互に繰り返すジグザグ溝であって、
前記第１の傾斜溝部は、その溝長さ方向と直角な向きの溝断面において、溝壁面が溝底からトレッド面側に向かって溝巾が増加する向きに傾斜してのびる第１の傾斜面部と、この第１の傾斜面部の上端からトレッド面まで前記第１の傾斜面部よりも緩傾斜でのびる第２の傾斜面部とからなるとともに、
前記第２の傾斜溝部は、溝断面において、溝壁面が溝底からトレッド面まで溝巾が増加する向きに同一角度で傾斜してのびる第１の傾斜面部からなることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記トレッド部は、前記中央の縦主溝と側の縦主溝との間に周方向にのびる縦細溝と、前記中央の縦主溝から前記縦細溝を横切ってのびかつ前記側の縦主溝とは交わることなく途切れる横主溝と、前記中央の縦主溝から前記縦細溝に向かってのびかつこの縦細溝とは交わることなく途切れる横サイピングとを具えることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記仮想溝の断面積ＳＡと、前記中央の縦主溝の断面積Ｓとの差Ｓ−ＳＡは、前記断面積ＳＡの４．６％以下である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記トレッド部は、前記中央の縦主溝と前記側の縦主溝との間の内の周方向リブと、側の縦主溝より外側の外の周方向リブとに区分されたリブパターンである請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。