JP6190252B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、高い排水性能を確保しながら、特にサーキット走行時の耐偏摩耗性能を向上させた空気入りタイヤに関する。

タイヤの排水性能を高める方法として、周方向溝を直線溝とするとともに、周方向溝の本数を増やす、或いは溝巾を増加することなどが知られている。

しかし、周方向溝の本数を増やす場合、本数の増加に伴って、周方向溝によって区画される陸部の巾が狭くなるため、各陸部のタイヤ軸方向に対する剛性が大きく低下する。そのため、旋回時の横グリップが重視されるスポーツタイヤのカテゴリでは、タイヤ軸方向の大きな力に耐えるための横剛性を確保するため、溝本数の増加に代えて溝巾を増加する方法が一般に採用されている。

しかし前記方法で十分な排水性能を確保しようとした場合、サーキット走行時、特に車両最外側の陸部（ショルダー陸部）における車両外側部分に強い力を受けることが原因となって、この部分が偏摩耗を起こすなど、十分な耐偏摩耗性能が得られないという問題がある。

なお高い排水性能を確保しながら、特にサーキット走行時の耐偏摩耗性能を向上させた空気入りタイヤとしては、下記の特許文献１のものが提案されている。

特開２００４−３３８６２８号公報

本発明は、最も車両外側に配される外の周方向溝を、溝巾よりも振幅を大としたジグザグ溝で形成することを基本として、高い排水性能を確保しながら、特にサーキット走行時の耐偏摩耗性能を向上させた空気入りタイヤを提供することを課題としている。

本発明は、車両への装着方向が指定されることにより、車両内側に位置する内の接地端及び車両外側に位置する外の接地端を有する空気入りタイヤであって、
トレッド部に、最も外の接地端側をタイヤ周方向にのびる外の周方向溝と、
それよりも車両内側に配され、かつ前記外の周方向溝との間でタイヤ周方向に連続してのびるセンターリブを形成する内の周方向溝とを含む周方向溝を具え、
しかも前記外の周方向溝はジグザグ溝であり、かつそのジグザグの振幅Ｚｏは溝巾Ｗｏよりも大とするとともに、
前記内の周方向溝はジグザグ溝又は直線溝であり、かつジグザグ溝の場合そのジグザグの振幅Ｚｉは、前記外の周方向溝の前記振幅Ｚｏよりも小であることを特徴としている。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記内の周方向溝は直線溝であることが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記センターリブの車両外側の側縁のうち、最も車両内側に位置する内点は、センターリブの車両内側の側縁のうち、最も車両外側に位置する外点よりも車両外側に位置することが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記外の周方向溝は、ジグザグの振幅Ｚｏが接地巾ＴＷの０．１２〜０．２０倍、かつジグザグのピッチ数ｎが１２〜１９であることが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記外の周方向溝は、その溝壁面のトレッド面の法線に対する角度θが５〜２０°であることが好ましい。

なお前記接地巾ＴＷとは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した状態のタイヤに正規荷重を負荷した時に接地するトレッド接地面におけるタイヤ軸方向最大巾を意味する。又接地端とは、前記トレッド接地面におけるタイヤ軸方向端の位置を意味する。

又前記「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" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。前記「正規内圧」とは、前記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"を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。前記「正規荷重」とは、前記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。

本発明は叙上の如く、外の周方向溝を、溝巾よりも振幅を大としたジグザグ溝で形成している。従って、溝底における剛性が高まり、溝底を起点としたトレッド部の変形を抑えることができる。即ち、外の周方向溝に隣り合うショルダー陸部の動きを抑えることができ、特にサーキット走行における前記ショルダー陸部の耐偏摩耗性能を向上することができる。

又この外の周方向溝は、振幅が大であることにより排水効率に不利がある。しかし本発明では、内の周方向溝が、直線溝或いは振幅が外の周方向溝の振幅よりも小なジグザグ溝としているため、前記不利を補うことができ、前記効果を発揮しながら高い排水性能を確保することが可能となる。

本発明の空気入りタイヤの一実施例を示すトレッドパターンの展開図である。 外の周方向溝の断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は外の周方向溝による効果を説明する概念図である。 本発明の他の実施例のトレッドパターンの展開図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、左右非対称のトレッドパターンを有し、車両への装着方向が指定されることにより、トレッド部２の接地端ＴＥは、車両内側に位置する内の接地端ＴＥｉと、車両外側に位置する外の接地端ＴＥｏとが区別される。本例では、前記空気入りタイヤ１が、公道走行と、サーキット競技及びジムカーナ競技等のレース走行との双方を前提とした高性能タイヤである場合が示される。

前記トレッド部２は、タイヤ周方向にのびる少なくとも２本の周方向溝３を具える。この周方向溝３は、最も外の接地端ＴＥｏ側をタイヤ周方向にのびる外の周方向溝３ｏと、この外の周方向溝３ｏに車両内側で隣り合う内の周方向溝３ｉとを含む。

本例では、周方向溝３が、前記内、外の周方向溝３ｉ、３ｏのみからなる場合が示される。これによりトレッド部２は、外の周方向溝３ｏよりも車両外側の外のショルダー陸部４ｏと、内、外の周方向溝３ｉ、３ｏ間のセンター陸部４ｃと、内の周方向溝３ｏよりも車両内側の内のショルダー陸部４ｉとに区分される。

このうち前記センター陸部４ｃには、このセンター陸部４ｃを横切る横溝、及びサイピングの形成がなく、これによりセンター陸部４ｃは、タイヤ周方向に連続してのびるセンターリブ５として形成される。本例では、前記センターリブ５は、タイヤ赤道Ｃ上をのびる。これに対して、本例の内、外のショルダー陸部４ｉ、４ｏには、各ショルダー陸部４ｉ、４ｏを横切る横溝６ｉ、６ｏが形成され、それぞれブロック７ｉ、７ｏが周方向に並ぶブロック列として形成される。

次に、前記外の周方向溝３ｏは、ジグザグ状に蛇行しながら周方向にのびるジグザグ溝８からなり、そのジグザグの振幅Ｚｏは、溝巾Ｗｏよりも大に設定される。なおジグザグ状には、例えばサイン曲線などの波状も含まれる。前記溝巾Ｗｏは、トレッド面２Ｓ上で測定されたタイヤ軸方向の巾であり、以下、周方向溝３の溝巾はこの寸法を意味する。

ここで図３（Ａ）、（Ｂ）に概念的に示すように、振幅Ｚが溝巾Ｗよりも小なジグザグ溝Ｇａ、或いは直線溝Ｇｂの場合、溝底ｇｓ内に、周方向に直線状にのびる領域ｇｓ１が存在する。この領域ｇｓ１ではタイヤ軸方向の剛性が段差的に低くなるため、この領域ｇｓ１を起点としてトレッド部２が曲げ変形し易くなる。これに対して、前記ジグザグ溝８の場合には、前記領域ｇｓ１が存在しないためトレッド部２の曲げ変形が抑えられる。その結果、外の周方向溝３ｏに隣り合う外のショルダー陸部４ｏの動きが抑えられ、特にサーキット走行におけるショルダー陸部４ｏの耐偏摩耗性能を向上させることができる。

なお、溝底での剛性確保の観点から、前記振幅Ｚｏと溝巾Ｗｏとの差（Ｚｏ−Ｗｏ）は、１mm以上さらには５mm以上が好ましい。又ジグザグ溝８の振幅Ｚｏが大きすぎる場合、及びジグザグのピッチ数ｎが多すぎる場合、排水時の水の抵抗が大きくなって排水効率の低下を招く。又振幅Ｚｏが小さすぎる場合にも、それにつれて必然的に溝巾Ｗｏも小となるため、排水効率の低下を招く。又ピッチ数ｎが少なすぎると、直線溝に近づき、接地面内において前記領域ｇｓ１が形成される傾向となるため、耐偏摩耗性能の向上効果が少なくなる。このような観点から、振幅Ｚｏは、接地巾ＴＷの０．１２〜０．２０倍の範囲が好ましく、またピッチ数ｎは１２〜１９の範囲が好ましい。特に、前記振幅Ｚｏでは、その下限値は接地巾ＴＷの０．１４倍以上がより好ましく、また上限値は０．１８倍以下がより好ましい。又ピッチ数ｎでは、その下限値は１４以上がより好ましく、また上限値は１７以下が好ましい。

次に、前記内の周方向溝３ｉは、ジグザグ溝９（図１に示す。）又は直線溝１０（図４に示される。）から形成される。本例では、内の周方向溝３ｉがジグザグ溝９からなる場合が例示される。ジグザグ溝９の場合、そのジグザグの振幅Ｚｉは、前記外の周方向溝３ｏの振幅Ｚｏよりも小に設定される。

これは、前記外の周方向溝３ｏでは、振幅Ｚｏが大であることにより排水効率に不利がある。しかし本発明では、内の周方向溝３ｉを、振幅Ｚｉが小なジグザグ溝９或いは直線溝１０とすることで前記不利を補い、タイヤ全体として高い排水性能を確保する。

なおセンター陸部４ｃ（センターリブ５）及び内のショルダー陸部４ｉでは、旋回時に作用するタイヤ軸方向の力が外のショルダー陸部４ｏに比して小である。そのため内の周方向溝３ｉに、振幅Ｚｉが小なジグザグ溝９或いは直線溝１０を採用しても、前述の耐偏摩耗性能の向上効果を維持することができる。

このような観点から、内の周方向溝３ｉの振幅Ｚｉは、その溝巾Ｗｉよりも小であるのが好ましく、特に振幅Ｚｉが零（０）、即ち図４に示す直線溝１０とするのがより好ましい。なおジグザグ溝９の場合、そのピッチ数ｎは、ジグザグ溝８の前記ピッチ数ｎと同数、かつ同位相とすることが、センター陸部４ｃ（センターリブ５）における偏摩耗を抑制する上で好ましい。

本例では、センター陸部４ｃ（センターリブ５）の車両外側の側縁ｅｏのうち、最も車両内側に位置する内点Ｐ１は、センター陸部４ｃ（センターリブ５）の車両内側の側縁ｅｉのうち、最も車両外側に位置する外点Ｐ２よりも車両外側に位置する。これにより、センター陸部４ｃ（センターリブ５）の剛性を確保し、直進走行性、及び偏摩耗性を高めている。このときの内点Ｐ１と外点Ｐ２とのタイヤ軸方向距離Ｌは、１mm以上さらには５mm以上であるのが好ましい。

図２に示すように、本例の外の周方向溝３ｏでは、その長さ方向と直角な断面において、溝壁面３Ｓは、トレッド面２Ｓの法線に対して５〜２０°の角度θで傾斜する。また内の周方向溝３ｉの溝壁面３Ｓも、前記範囲の角度θで傾斜している。

また前記横溝６ｉ、６ｏは、本例では、タイヤ周方向に対する角度αが７０〜１１０°の範囲であり、それぞれ、ジグザグのタイヤ軸方向外側の頂部から、接地端ＴＥを越えて延在している。なお横溝６ｉ、６ｏは円弧状に湾曲しても良く、係る場合その接線の角度が前記範囲をなす。このような横溝６ｉ、６ｏは、ブロック７ｉ、７ｏの横剛性を維持し、旋回時の横グリップ性を確保しながら排水性能を高める。

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しうる。

本発明の効果を確認するために、図１、２のトレッドパターンを基本パターンとした乗用車用ラジアルタイヤ（２２５／４５Ｒ１７）を表１の仕様で試作し、それらの排水性能及び耐偏摩耗性能についてテストした。表１に記載以外は、実質的に同仕様である。周方向溝及び横溝の形成位置は同一である。
（共通仕様）
・内、外の周方向溝：
溝深さ：６．０mm、
溝壁面角度θ：１５°、
・内、外の横溝
溝巾：６．５mm、
溝深さ：６．０mm、

（１）排水性能：
タイヤをリム（７．５ＪＪ−１７）、内圧（２２０ｋPa)にて、車両（排気量２０００cc２）の全輪に装着し、半径１００mのアスファルト路面に、水深１０mm、長さ２０mの水たまりを設けたコース上を、速度を段階的に増加させながら前記車両を進入させ、横加速度（横Ｇ）を計測し、５０〜８０km／hの速度における前輪の平均横Ｇを算出した。結果は、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きい程、排水性能が高く良好である。

（２） 耐偏摩耗性能：
上記車両にて、テストコースを限界走行によって３０km走行し、外のショルダー陸部における偏摩耗の発生状況を、目視によって観察し、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きい程、耐偏摩耗性能に優れている。

表１に示すように、実施例のタイヤは、高い排水性能を確保しながら、耐偏摩耗性能を向上させうるのが確認できる。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ 周方向溝
３ｏ 外の周方向溝
３ｉ 内の周方向溝
３Ｓ 溝壁面
５ センターリブ
８ ジグザグ溝
９ ジグザグ溝
１０ 直線溝
ｅｉ、ｅｏ 側縁
Ｐ１ 内点
Ｐ２ 外点
ＴＥｉ 内の接地端
ＴＥｏ 外の接地端

Claims (5)

1. 車両への装着方向が指定されることにより、車両内側に位置する内の接地端及び車両外側に位置する外の接地端を有する空気入りタイヤであって、
   トレッド部に、最も外の接地端側をタイヤ周方向にのびる外の周方向溝と、
   それよりも車両内側に配され、かつ前記外の周方向溝との間でタイヤ周方向に連続してのびるセンターリブを形成する内の周方向溝とを含む周方向溝を具え、
   しかも前記外の周方向溝はジグザグ溝であり、かつそのジグザグの振幅Ｚｏは溝巾Ｗｏよりも大とするとともに、
   前記内の周方向溝はジグザグ溝又は直線溝であり、かつジグザグ溝の場合そのジグザグの振幅Ｚｉは、前記外の周方向溝の前記振幅Ｚｏよりも小であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記内の周方向溝は直線溝であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記センターリブの車両外側の側縁のうち、最も車両内側に位置する内点は、センターリブの車両内側の側縁のうち、最も車両外側に位置する外点よりも車両外側に位置することを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記外の周方向溝は、ジグザグの振幅Ｚｏが接地巾ＴＷの０．１２〜０．２０倍、かつジグザグのピッチ数ｎが１２〜１９であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記外の周方向溝は、その溝壁面のトレッド面の法線に対する角度θが５〜２０°であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
   

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