JP5981952B2

JP5981952B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP5981952B2
Application number: JP2014045396A
Authority: JP
Inventors: 洋菊池
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2034-03-07
Also published as: CN104890451A; JP2015168356A; CN104890451B

Description

本発明は、ドライ路面での操縦安定性を維持しつつ、雪上性能を向上させた空気入りタイヤに関する。

下記特許文献１は、トレッド部に設けられたサイプの形状及びベルト層の幅を改善した空気入りタイヤを提案している。このような空気入りタイヤは、内圧充填によるトレッド部の外径の成長を抑制し、ひいては、サイプの幅を略一定に維持する。このため、サイプのエッジ効果が高められる。

特開２０１１−１４３８９１号公報

しかしながら、引用文献１の空気入りタイヤにおいても、ドライ路面での操縦安定性と雪上性能との両立については、さらなる改善が求められていた。

本発明は、ミドル陸部に設けられたミドル横溝の形状等を改善することを基本として、ドライ路面での操縦安定性を維持しつつ雪上性能を向上させた空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、トレッド部に、タイヤ赤道の両側かつ最もトレッド接地端側でタイヤ周方向に連続してのびる一対のショルダー主溝と、前記一対のショルダー主溝の間をタイヤ周方向に連続してのびるセンター主溝とが設けられることにより、タイヤ赤道の両側に、前記ショルダー主溝と前記センター主溝とで区分されたミドル陸部が設けられ、前記各ショルダー主溝のタイヤ軸方向外側にショルダー陸部が設けられた空気入りタイヤであって、前記各ミドル陸部には、タイヤ軸方向に対して傾斜してのびるミドル横溝が複数設けられ、前記各ミドル横溝は、前記ショルダー主溝に連通する外端部と、前記ミドル陸部内で終端する内端部とを有し、前記外端部の溝幅は、タイヤ軸方向外側に向かって漸増し、前記外端部には、溝底が隆起したミドルタイバーが設けられ、前記ショルダー陸部には、前記トレッド接地端からタイヤ軸方向内側にのびかつ前記ショルダー陸部内で終端する複数のショルダー横溝と、前記ショルダー横溝のタイヤ軸方向の内端部と前記ショルダー主溝との間を連通する第１ショルダーサイプとが設けられ、前記ショルダー横溝の前記内端部には、溝底が隆起したショルダータイバーが設けられ、前記第１ショルダーサイプは、前記ショルダータイバーの位置での前記ショルダー横溝の溝深さよりも小さい深さを有していることを特徴としている。

本発明の前記空気入りタイヤにおいて、前記ミドル横溝の最大溝深さは、前記ショルダー主溝の溝深さの０．６〜０．７５倍であり、前記ミドル横溝の最大溝深さから前記ミドルタイバーの位置での溝深さを引いたミドルタイバー高さは、１．０〜１．４mmであり、前記ミドルタイバーのタイヤ軸方向の長さは、２．５〜５．５mmであるのが望ましい。

本発明の前記空気入りタイヤにおいて、前記センター主溝は、タイヤ赤道の一方側に設けられた第１センター主溝と、前記タイヤ赤道の他方側に設けられた第２センター主溝とを含み、前記第１センター主溝と前記第２センター主溝との間には、タイヤ周方向に連続してのびるセンターリブが設けられているのが望ましい。

本発明の前記空気入りタイヤにおいて、前記センターリブには、前記第１センター主溝からのび前記センターリブ内で終端する第１センターサイプと、前記第２センター主溝からのび前記センターリブ内で終端する第２センターサイプとからなるセンターサイプ対がタイヤ周方向に複数設けられているのが望ましい。

本発明の前記空気入りタイヤにおいて、前記センターサイプ対における前記第１センターサイプの前記センターリブ内の内端と、前記第２センターサイプの前記センターリブ内の内端との距離は、前記各センターサイプ対ごとに周期的に変化しているのが望ましい。

本発明の前記空気入りタイヤにおいて、前記センターサイプ対における前記第１センターサイプの前記内端と前記第２センターサイプの前記内端とのタイヤ軸方向の距離は、前記各センターサイプ対ごとに一定であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に、タイヤ赤道の両側かつ最もトレッド接地端側でタイヤ周方向に連続してのびる一対のショルダー主溝と、一対のショルダー主溝の間をタイヤ周方向に連続してのびるセンター主溝とが設けられることにより、タイヤ赤道の両側に、ショルダー主溝とセンター主溝とで区分されたミドル陸部が設けられている。各ミドル陸部には、タイヤ軸方向に対して傾斜してのびるミドル横溝が複数設けられている。

各ミドル横溝は、ショルダー主溝に連通する外端部と、ミドル陸部内で終端する内端部とを有している。このようなミドル横溝は、ミドル陸部のタイヤ軸方向内側の剛性を高め、ドライ路面での操縦安定性を維持する。

前記外端部の溝幅は、タイヤ軸方向外側に向かって漸増している。このような外端部は、ミドル横溝の容積を大きくし、大きな雪柱せん断力を発揮する。しかも、このような外端部は、タイヤが横滑りしたとき、大量の雪を溝内に充填し、さらに大きな雪柱せん断力を発揮する。

前記外端部には、溝底が隆起したミドルタイバーが設けられている。このようなミドルタイバーは、ミドル陸部のタイヤ軸方向外側において、タイヤ周方向の剛性を高め、ドライ路面での操縦安定性を維持する。しかも、ミドルタイバーにより、ミドル横溝内へは、雪が詰まり難くなる。

以上のように、本発明の空気入りタイヤは、ドライ路面での操縦安定性を維持しつつ雪上性能を向上させることができる。

本発明の一実施形態の空気入りタイヤのトレッド部の展開図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１のミドル陸部の拡大図である。図３のミドル横溝のＢ−Ｂ断面図である。図１のセンターリブの拡大図である。図１のショルダー陸部の拡大図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１のトレッド部２の展開図である。本実施形態の空気入りタイヤ１は、例えば、乗用車用として好適に使用される。

図１に示されるように、トレッド部２には、一対のショルダー主溝３、３と、一対のセンター主溝４、４とが設けられている。

各ショルダー主溝３は、タイヤ赤道Ｃの両側かつ最もトレッド接地端Ｔｅ側でタイヤ周方向に連続してのびている。本実施形態のショルダー主溝３は、略一定の溝幅を有し、直線状にのびている。

「トレッド接地端Ｔｅ」は、正規リム（図示せず）にリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも無負荷である正規状態のタイヤ１に、正規荷重を負荷してキャンバー角０°で平面に接地したときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。

前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。

前記「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

前記「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば "最大負荷能力" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" である。

センター主溝４は、ショルダー主溝３、３の間をタイヤ周方向に連続してのびている。本実施形態のセンター主溝４は、例えば、略一定の溝幅を有し、直線状にのびている。本実施形態のセンター主溝４は、タイヤ赤道Ｃの一方側に設けられた第１センター主溝５と、タイヤ赤道Ｃの他方側に設けられた第２センター主溝６とを含んでいる。センター主溝４は、例えば、タイヤ赤道Ｃ上をのびる１本のみでも良い。

ショルダー主溝３の溝幅Ｗ１及びセンター主溝４の溝幅Ｗ２は、例えば、トレッド接地幅ＴＷの４．０〜６．０％である。このようなショルダー主溝３及びセンター主溝４は、ドライ路面の操縦安定性を維持しつつ、優れた雪上性能を発揮する。なお、トレッド接地幅ＴＷは、正規状態のタイヤ１のトレッド接地端Ｔｅ、Ｔｅ間のタイヤ軸方向の距離である。

図２には、図１のＡ−Ａ位置に相当するタイヤ１の断面図が示されている。図２に示されるように、ショルダー主溝３の溝深さｄ１及びセンター主溝４の溝深さｄ２は、例えば、６．０〜９．０mmであるのが望ましい。

図１に示されるように、トレッド部２には、ショルダー主溝３とセンター主溝４とで区分された一対のミドル陸部１０、１０と、第１センター主溝５と第２センター主溝６とで区分されたセンターリブ２０と、各ショルダー主溝３のタイヤ軸方向外側に設けられたショルダー陸部３０とが設けられている。

図３には、ミドル陸部１０の拡大図が示されている。図３に示されるように、ミドル陸部１０には、タイヤ軸方向に対して傾斜してのびるミドル横溝１１がタイヤ周方向に隔設されている。

各ミドル横溝１１は、ショルダー主溝３に連通する外端部１２と、ミドル陸部１０内で終端する内端部１３と、外端部１２と内端部１３との間の本体部１４とを有している。このようなミドル横溝１１は、ミドル陸部１０のタイヤ軸方向内側の剛性を高め、ドライ路面での操縦安定性を維持する。

内端部１３は、例えば、ミドル陸部１０の中心線１０ｃよりもタイヤ軸方向内側に設けられている。これにより、ミドル横溝１１の容積が確保され、雪上性能が高められる。

本体部１４は、略一定の溝幅Ｗ４を有している。本体部１４の溝幅Ｗ４は、例えば、２．５〜４．０mmである。このような本体部１４は、ドライ路面での操縦安定性を維持しつつ、優れた雪上性能を発揮する。

外端部１２の溝幅Ｗ５は、タイヤ軸方向外側に向かって漸増している。このような外端部１２は、ミドル横溝１１の容積を大きくし、大きな雪柱せん断力を発揮する。しかも、このような外端部１２は、タイヤが横滑りしたとき、大量の雪を溝内に充填し、さらに大きな雪柱せん断力を発揮する。

外端部１２は、例えば、略直線状にのびる第１縁１２ａと、略円弧状に湾曲した第２縁１２ｂとを含んでいる。このような外端部１２は、効果的にミドル横溝１１内に雪を案内し、雪柱せん断力を高める。

図４には、ミドル横溝１１のＢ−Ｂ断面図が示されている。図４に示されるように、ミドル横溝１１の外端部１２には、溝底が隆起したミドルタイバー１５が設けられている。このようなミドルタイバー１５は、ミドル陸部１０のタイヤ軸方向外側において、タイヤ周方向の剛性を高め、ドライ路面での操縦安定性を維持する。

従来、平坦な溝底面を有する溝は、溝底面に雪が密着し易く、溝内に雪が詰まり易いという問題があった。本発明のミドルタイバー１５は、溝内の雪の密着力を低下させ、タイヤの回転に伴って効果的に溝内の雪を排出する。このため、ミドル横溝１１内へは、雪が詰まり難くなる。

ミドルタイバー１５のタイヤ軸方向の長さＬ１は、好ましくは２．５mm以上、より好ましくは３．５mm以上であり、好ましくは５．５mm以下、より好ましくは４．５mm以下である。このようなミドルタイバー１５は、ミドル横溝１１の容積を維持しつつ、上述した効果を発揮する。

ミドル横溝１１の最大溝深さｄ３からミドルタイバー１５の位置での溝深さｄ４を引いたミドルタイバー高さｈ１は、好ましくは、０．８mm以上、より好ましくは１．０mm以上であり、好ましくは１．８mm以下、より好ましくは１．４mm以下である。ミドルタイバー高さｈ１が０．８mmより小さい場合、上述した効果が小さくなるおそれがある。ミドルタイバー高さｈ１が１．４mmよりも大きい場合、ミドル横溝１１のポンピング音が大きくなるおそれがある。

ミドル横溝１１の最大溝深さｄ３は、好ましくはショルダー主溝３の溝深さｄ１の０．６倍以上、より好ましくは０．６５倍以上であり、好ましくは０．７５倍以下、より好ましくは０．７倍以下である。このようなミドル横溝１１は、ミドル陸部１０の剛性を維持してドライ路面での操縦安定性を維持しつつ、雪上性能を高める。

図３に示されるように、本実施形態のミドル陸部１０には、例えば、ミドル横溝１１のタイヤ軸方向内側に設けられた第１ミドルサイプ１６と、各ミドル横溝１１の間に設けられた第２ミドルサイプ１７とが設けられている。本明細書において、「サイプ」とは、実質的に幅を有しない切り込みを意味し、排水用の溝とは区別される。

第１ミドルサイプ１６は、センター主溝４とミドル横溝１１の内端部１３との間を連通している。第１ミドルサイプ１６は、ミドル横溝１１と同じ向きに傾斜している。このような第１ミドルサイプ１６は、ミドル陸部１０の偏摩耗を抑制しつつ、氷上性能を高める。しかも、このような第１ミドルサイプ１６は、ミドル横溝１１内の空気を適度に逃がすため、ミドル横溝１１のポンピング音を低減させる。

第２ミドルサイプ１７は、例えば、一端１７ａがショルダー主溝３に連通し、他端１７ｂがミドル陸部１０内で終端している。第２ミドルサイプ１７は、例えば、タイヤ周方向の一方側（図３では上方）に凸で円弧状に湾曲している。このような第２ミドルサイプ１７は、ミドル陸部１０の偏摩耗を抑制しつつ、氷上性能を高める。

図５には、センターリブ２０の拡大図が示されている。図５に示されるように、センターリブ２０は、タイヤ周方向に連続してのびている。本実施形態のセンターリブ２０は、サイプのみが設けられ、排水用の溝が設けられていない。これにより、センターリブ２０の剛性が高められ、ドライ路面での優れた操縦安定性が発揮される。

センターリブ２０には、例えば、第１センターサイプ２１と第２センターサイプ２２とからなるセンターサイプ対２３がタイヤ周方向に複数設けられている。

第１センターサイプ２１は、例えば、第１センター主溝５からのび、タイヤ赤道Ｃに跨ることなく、センターリブ２０内で終端している。第２センターサイプ２２は、例えば、第２センター主溝６からのび、タイヤ赤道Ｃに跨ることなく、センターリブ２０内で終端している。このような第１センターサイプ２１及び第２センターサイプ２２は、センターリブ２０の剛性を維持しつつ、氷上性能を高める。

第１センターサイプ２１と第２センターサイプ２２とは、互いに同じ向きに傾斜している。第１センターサイプ２１と第２センターサイプ２２とは、少なくとも一部が互いにタイヤ軸方向で対向している。

センターサイプ対２３における第１センターサイプ２１の内端２１ｂと、第２センターサイプ２２の内端２２ｂとの距離Ｌ２は、例えば、各センターサイプ対２３ごとに周期的に変化しているのが望ましい。このようなセンターサイプ対２３は、センターリブ２０が接地するときの打音をホワイトノイズ化し、騒音性能を高める。

前記距離Ｌ２は、好ましくはセンターリブ２０の幅Ｗ６の０．２５倍以上、より好ましくは０．３５倍以上であり、好ましくは０．６５倍以下、より好ましくは０．５５倍以下である。これにより、ドライ路面での操縦安定性と雪上性能とがバランス良く両立する。

センターサイプ対２３における第１センターサイプ２１の内端２１ｂと第２センターサイプ２２の内端２２ｂとのタイヤ軸方向の距離Ｌ３は、例えば、各センターサイプ対２３ごとに一定であるのが望ましい。これにより、第１センターサイプ２１の内端２１ｂ及び第２センターサイプ２２の内端２２ｂ付近のセンターリブ２０の偏摩耗が抑制される。

図６には、ショルダー陸部３０の拡大図が示されている。図６に示されるように、ショルダー陸部３０には、タイヤ軸方向にのびかつトレッド接地端Ｔｅに連通するショルダー横溝３１が複数設けられている。

ショルダー横溝３１は、ショルダー陸部３０内で終端する内端部３２を有する。このようなショルダー横溝３１は、ドライ路面での操縦安定性を維持しつつ、雪上性能を高める。

図２に示されるように、ショルダー横溝３１の内端部３２には、例えば、溝底が隆起したショルダータイバー３５が設けられているのが望ましい。このようなショルダータイバー３５は、ショルダー横溝３１によるショルダー陸部３０の剛性の低下を緩和し、ショルダー陸部３０の剛性分布を滑らかにする。従って、ショルダー陸部３０の偏摩耗が抑制されつつ、ドライ路面での操縦安定性が高められる。

図６に示されるように、ショルダー陸部３０には、例えば、各ショルダー横溝３１のタイヤ軸方向内側に設けられた第１ショルダーサイプ３６と、各ショルダー横溝３１の間に設けられかつショルダー横溝３１に沿ってのびる第２ショルダーサイプ３７と、タイヤ周方向に直線状にのびる第３ショルダーサイプ３８とが設けられている。

第１ショルダーサイプ３６は、例えば、ショルダー主溝３と各ショルダー横溝３１の内端部３２との間を連通している。第１ショルダーサイプ３６は、ショルダータイバー３５（図２に示され、以下、同様である。）の位置での溝深さよりも小さい深さを有する。このような第１ショルダーサイプ３６は、ショルダー陸部３０の剛性分布を滑らかにしつつ、ショルダー横溝３１のポンピング音を低減する。

第２ショルダーサイプ３７は、例えば、一端３７ａがトレッド接地端Ｔｅに連通し、他端３７ｂがショルダー陸部３０内で終端している。第２ショルダーサイプ３７の他端３７ｂは、例えば、ショルダー横溝３１の内端部３２よりもタイヤ軸方向外側に位置している。このような第２ショルダーサイプ３７は、ショルダー陸部３０の剛性分布を滑らかにしつつ、氷上性能を高める。

第３ショルダーサイプ３８は、例えば、各ショルダー横溝３１の内端部３２、３２の間を連通している。第３ショルダーサイプ３８は、ショルダータイバー３５の位置での溝深さよりも小さい深さを有する。このような第３ショルダーサイプ３８は、ショルダータイバー３５及び第１ショルダーサイプ４６と相俟って、ショルダー陸部３０の剛性分布を滑らかにし、操縦安定性と乗り心地性とを両立させる。しかも、このような第３ショルダーサイプ３８は、タイヤ軸方向に大きなエッジ効果を発揮し、氷上での旋回性能を高める。

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されうる。

図１の基本パターンを有するサイズ２１５／６０Ｒ１６の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。比較例として、ミドルタイバーを有しないタイヤが試作された。各テストタイヤのドライ路面での操縦安定性、雪上性能、騒音性能がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
装着リム：１６×６．５Ｊ
タイヤ内圧：前輪２１０kPa、後輪２００kPa

＜ドライ路面での操縦安定性＞
下記テスト車両でドライ路面の周回コースを走行したときの操縦安定性が、運転者の官能により評価された。結果は、比較例を１００とする評点であり、数値が大きい程、操縦安定性が優れていることを示す。
テスト車両：排気量１８００cc、前輪駆動車
テストタイヤ装着位置：全輪

＜雪上性能＞
上記テスト車両で雪路を走行したときの雪上性能が、運転者の官能により評価された。結果は、比較例を１００とする評点であり、数値が大きい程、雪上性能が優れていることを示す。

＜騒音性能＞
上記テスト車両でロードノイズ計測路（アスファルト粗面路）を速度１００km/hで走行したときの車内騒音が、下記条件で測定された。評価は、車内騒音の値の逆数であり、比較例の値を１００とする指数で表示されている。数値が大きい程、車内騒音が小さく良好である。
測定方法：狭帯域２４０Hz付近の気柱共鳴音のピーク値の音圧レベルをマイクロホンで測定
マイクロホンの位置：運転席の窓側耳許
テスト結果が表１に示される。

テストの結果、実施例の空気入りタイヤは、ドライ路面での操縦安定性を維持しつつ、雪上性能を向上させているのが確認できた。

２トレッド部
３ショルダー主溝
４センター主溝
１０ミドル陸部
１１ミドル横溝
１２外端部
１３内端部
１５ミドルタイバー

Claims

トレッド部に、タイヤ赤道の両側かつ最もトレッド接地端側でタイヤ周方向に連続してのびる一対のショルダー主溝と、前記一対のショルダー主溝の間をタイヤ周方向に連続してのびるセンター主溝とが設けられることにより、タイヤ赤道の両側に、前記ショルダー主溝と前記センター主溝とで区分されたミドル陸部が設けられ、前記各ショルダー主溝のタイヤ軸方向外側にショルダー陸部が設けられた空気入りタイヤであって、
前記各ミドル陸部には、タイヤ軸方向に対して傾斜してのびるミドル横溝が複数設けられ、
前記各ミドル横溝は、前記ショルダー主溝に連通する外端部と、前記ミドル陸部内で終端する内端部とを有し、
前記外端部の溝幅は、タイヤ軸方向外側に向かって漸増し、
前記外端部には、溝底が隆起したミドルタイバーが設けられ、
前記ショルダー陸部には、前記トレッド接地端からタイヤ軸方向内側にのびかつ前記ショルダー陸部内で終端する複数のショルダー横溝と、前記ショルダー横溝のタイヤ軸方向の内端部と前記ショルダー主溝との間を連通する第１ショルダーサイプとが設けられ、
前記ショルダー横溝の前記内端部には、溝底が隆起したショルダータイバーが設けられ、
前記第１ショルダーサイプは、前記ショルダータイバーの位置での前記ショルダー横溝の溝深さよりも小さい深さを有していることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記ミドル横溝の最大溝深さは、前記ショルダー主溝の溝深さの０．６〜０．７５倍であり、
前記ミドル横溝の最大溝深さから前記ミドルタイバーの位置での溝深さを引いたミドルタイバー高さは、１．０〜１．４mmであり、
前記ミドルタイバーのタイヤ軸方向の長さは、２．５〜５．５mmである請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記センター主溝は、タイヤ赤道の一方側に設けられた第１センター主溝と、前記タイヤ赤道の他方側に設けられた第２センター主溝とを含み、
前記第１センター主溝と前記第２センター主溝との間には、タイヤ周方向に連続してのびるセンターリブが設けられている請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
前記センターリブには、前記第１センター主溝からのび前記センターリブ内で終端する第１センターサイプと、前記第２センター主溝からのび前記センターリブ内で終端する第２センターサイプとからなるセンターサイプ対がタイヤ周方向に複数設けられている請求項３記載の空気入りタイヤ。
前記センターサイプ対における前記第１センターサイプの前記センターリブ内の内端と、前記第２センターサイプの前記センターリブ内の内端との距離は、前記各センターサイプ対ごとに周期的に変化している請求項４記載の空気入りタイヤ。
前記センターサイプ対における前記第１センターサイプの前記内端と前記第２センターサイプの前記内端とのタイヤ軸方向の距離は、前記各センターサイプ対ごとに一定である請求項５記載の空気入りタイヤ。