JP6424764B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド部にタイヤ周方向に延びるセンター主溝と該センター主溝の外側でタイヤ周方向に延びるショルダー主溝を設け、これらセンター主溝とショルダー主溝との間にタイヤ周方向に延在する陸部を区画した空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、トレッドパターン構成の適正化により背反関係にあるドライ路面での操縦安定性とウエット路面での操縦安定性とを両立しつつ、更に耐偏摩耗性を向上することを可能にした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいて、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設け、これら主溝により複数列の陸部を区画したトレッドパターンが採用されている（例えば、特許文献１参照）。このような空気入りタイヤにおいて、トレッド部の各陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設けることにより、そのラグ溝に基づいて良好な排水性能を確保するようにしている。

しかしながら、トレッド部におけるラグ溝の本数を増加させた場合、トレッド部の剛性が低下し、ドライ路面での操縦安定性が低下することになる。逆に、トレッド部におけるラグ溝の本数を減少させた場合、排水性能が低下し、ウエット路面での操縦安定性が低下することになる。このようにドライ路面での操縦安定性とウエット路面での操縦安定性とは二律背反関係にあり、両者を同時に改善することは困難である。

また、トレッド部を主溝やラグ溝により細分化した場合、剛性の不均一化によりトレッド部に偏摩耗を生じ易くなる。そして、偏摩耗を抑制するには主溝やラグ溝の配置が制約されるので、ドライ路面での操縦安定性とウエット路面での操縦安定性との両立に加えて耐偏摩耗性を改善することは更に困難である。

特開２０１２−２２８９９２号公報

本発明の目的は、トレッドパターン構成の適正化により背反関係にあるドライ路面での操縦安定性とウエット路面での操縦安定性とを両立しつつ、更に耐偏摩耗性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記トレッド部にタイヤ周方向に延びるセンター主溝と該センター主溝の外側でタイヤ周方向に延びるショルダー主溝を設け、前記センター主溝と前記ショルダー主溝との間に陸部を区画し、前記センター主溝をタイヤ周方向に沿ってジグザグ形状とし、前記陸部に前記ショルダー主溝からタイヤ幅方向内側に向かって延びて前記センター主溝に連通することなく終端する複数本のラグ溝を設け、各ラグ溝の終端側にタイヤ周方向の一方側に向かって屈曲した屈曲部を形成し、前記陸部に前記屈曲部に対して連通することなくタイヤ周方向に沿って間欠的に延在する複数本の細溝を形成し、該細溝を前記ジグザグ形状を有するセンター主溝に対して実質的に平行に配置したことを特徴とするものである。

本発明では、トレッド部にジグザグ形状を有するセンター主溝を設けると共に、そのジグザグ形状を有するセンター主溝とショルダー主溝との間の陸部に複数本のラグ溝を設けることにより、ウエット路面での操縦安定性を確保することができる。特に、ジグザグ形状を有するセンター主溝はそのエッジ効果に基づいてウエット路面での操縦安定性の向上に寄与する。更に、ショルダー主溝からタイヤ幅方向内側に向かって延びるラグ溝に屈曲部を設けると共に、複数本の細溝をタイヤ周方向に沿って間欠的に設けることにより、そのエッジ効果に基づいてウエット性能の改善効果を増大させることができる。

また、センター主溝をジグザグ形状とする一方で、そのセンター主溝に隣接する陸部に形成されるラグ溝を該陸部内で終端させることにより、当該陸部の剛性を十分に確保し、ドライ路面での操縦安定性とウエット路面での操縦安定性とを高い次元で両立することができる。更に、細溝をジグザグ形状を有するセンター主溝に対して実質的に平行に配置することにより、当該陸部の剛性を均一化し、偏摩耗の発生を効果的に抑制することができる。

本発明において、屈曲部を有するラグ溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度αは２５°〜７５°の範囲にあることが好ましい。ラグ溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度αを上記範囲に設定することにより、ドライ路面における操縦安定性の改善効果を十分に確保することができる。

また、細溝の深さＤｓはジグザグ形状を有するセンター主溝の深さＤｃに対して０．１０×Ｄｃ≦Ｄｓ≦０．５０×Ｄｃの関係を満足することが好ましい。細溝の深さＤｓを上記範囲に設定することにより、ドライ路面での操縦安定性と耐偏摩耗性を効果的に改善することができる。

更に、細溝とジグザグ形状を有するセンター主溝とのタイヤ軸方向の間隔ｄ１が陸部のタイヤ軸方向の幅ｄ２に対して０．１０×ｄ２≦ｄ１≦０．４０×ｄ２の関係を満足することが好ましい。細溝とジグザグ形状を有するセンター主溝との間隔ｄ１を上記範囲に設定することにより、耐偏摩耗性の改善効果を最大限に発揮することができる。

また、トレッド部にはタイヤ周方向に延びる一対のセンター主溝と該センター主溝の外側でタイヤ周方向に延びる一対のショルダー主溝を含む４本の主溝を設け、前記一対のセンター主溝の少なくとも一方をタイヤ周方向に沿ってジグザグ形状とすることが好ましい。このような主溝の配置を採用することにより、ドライ路面での操縦安定性とウエット路面での操縦安定性と耐偏摩耗性をバランス良く改善することができる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図１の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 図２のトレッドパターンの要部を示す平面図である。 図３のＸ−Ｘ矢視断面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１〜図３は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。

図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。

一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。ベルト層７の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルトカバー層８が配置されている。ベルトカバー層８の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。

なお、上述したタイヤ内部構造は空気入りタイヤにおける代表的な例を示すものであるが、これに限定されるものではない。

図２に示すように、トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる４本の主溝１１〜１４が形成されている。つまり、トレッド部１には、タイヤ赤道ＣＬの両側に位置する一対のセンター主溝１１，１２と、これらセンター主溝１１，１２のタイヤ幅方向外側に位置する一対のショルダー主溝１３，１４とが形成されている。ここで、センター主溝１２はタイヤ周方向に沿ってジグザグ形状をなしているが、他の主溝１１，１３，１４は直線状をなしている。これら４本の主溝１１〜１４により、トレッド部１には、タイヤ赤道ＣＬ上に位置するセンター陸部２１と、センター陸部２１よりもタイヤ幅方向の一方側に位置する中間陸部２２と、センター陸部２１よりもタイヤ幅方向の他方側に位置する中間陸部２３と、中間陸部２２よりもタイヤ幅方向の一方側に位置するショルダー陸部２４と、中間陸部２３よりもタイヤ幅方向の他方側に位置するショルダー陸部２５とが区画されている。

また、トレッド部１には、ジグザグ形状を有するセンター主溝１２以外の主溝１１，１３，１４からタイヤ幅方向両側に向かって延長して各陸部２１〜２５内で終端する複数本のラグ溝３１Ａ，３１Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ，３４Ａ，３４Ｂがそれぞれタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。

より具体的には、ラグ溝３１Ａは一端がセンター主溝１１に連通する一方で他端がセンター陸部２１内で終端し、ラグ溝３１Ｂは一端がセンター主溝１１に連通する一方で他端が中間陸部２２内で終端している。ラグ溝３３Ａは一端がショルダー主溝１３に連通する一方で他端が中間陸部２２内で終端し、ラグ溝３３Ｂは一端がショルダー主溝１３に連通する一方で他端がショルダー陸部２４内で終端している。ラグ溝３４Ａは一端がショルダー主溝１４に連通する一方で他端が中間陸部２３内で終端し、ラグ溝３４Ｂは一端がショルダー主溝１４に連通する一方で他端がショルダー陸部２５内で終端している。

なお、ラグ溝３１Ａとラグ溝３１Ｂとは互いに対向する位置に配置されることが好ましいが、例えば、パターンノイズを緩和するために、ラグ溝３１Ａとラグ溝３１Ｂとをタイヤ周方向にずれた位置に配置することも可能である。このような関係はラグ溝３３Ａとラグ溝３３Ｂの配置やラグ溝３４Ａとラグ溝３４Ｂの配置にも適用される。

中間陸部２３において、ショルダー主溝１４からタイヤ幅方向内側に向かって延びるラグ溝３４Ａは終端側においてタイヤ周方向の一方側に向かって鉤状に屈曲した屈曲部３４Ｃを有している。この屈曲部３４Ｃを有するラグ溝３４Ａが形成された中間陸部２３には、屈曲部３４Ｃに対して連通することなくタイヤ周方向に沿って間欠的に延在する複数本の細溝４１が形成されている。細溝４１は溝幅が３．０ｍｍ以下の溝であり、所謂サイプを包含するものである。これら細溝４１はジグザグ形状を有するセンター主溝１２に対して実質的に平行に配置されている。

細溝４１はセンター主溝１２に対して必ずしも厳密に平行である必要はない。細溝４１とセンター主溝１２とのタイヤ軸方向の間隔ｄ１を測定したとき、その間隔ｄ１の最小値ｄ１min及び最大値ｄ１maxが（ｄ１max−ｄ１min）／ｄ１max≦０．１の関係を満足するとき、両者は実質的に平行であると見做すことができる。

ショルダー陸部２４には、タイヤ周方向に延びる周方向補助溝４２が形成されている。周方向補助溝４２は溝幅が０．８ｍｍ〜３．０ｍｍの溝である。また、ショルダー陸部２４には、トレッド部１の端部からタイヤ幅方向内側に向かって延びる複数本のショルダーラグ溝４３がタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。ショルダーラグ溝４３は周方向補助溝４２に対して交差するが、ショルダー主溝１３に至る手前で終端している。

ショルダー陸部２５には、トレッド部１の端部からタイヤ幅方向内側に向かって延びる複数本のショルダーラグ溝４４がタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。ショルダーラグ溝４４はショルダー主溝１４に至る手前で終端している。また、ショルダー陸部２５には、各ラグ溝３４Ｂの先端部からタイヤ幅方向外側に向かって延びる複数本のサイプ４５が形成されている。

上述した空気入りタイヤでは、トレッド部１にジグザグ形状を有するセンター主溝１２を設けると共に、そのジグザグ形状を有するセンター主溝１２とショルダー主溝１４との間の中間陸部２３に複数本のラグ溝３４Ａを設けることにより、ウエット路面での操縦安定性を確保することができる。特に、ジグザグ形状を有するセンター主溝１２はそのエッジ効果に基づいてウエット路面での操縦安定性の向上に寄与する。更に、ショルダー主溝１４からタイヤ幅方向内側に向かって延びるラグ溝３４Ａに屈曲部３４Ｃを設けると共に、複数本の細溝４１をタイヤ周方向に沿って間欠的に設けることにより、そのエッジ効果に基づいてウエット性能の改善効果を増大させることができる。

また、センター主溝１２をジグザグ形状とする一方で、センター主溝１２に隣接する陸部２３に形成されるラグ溝３４Ａを該陸部２３内で終端させることにより、当該陸部２３の剛性を十分に確保し、ドライ路面での操縦安定性とウエット路面での操縦安定性とを高い次元で両立することができる。更に、細溝４１をジグザグ形状を有するセンター主溝１２に対して実質的に平行に配置することにより、当該陸部２３の剛性を均一化し、偏摩耗の発生を効果的に抑制することができる。

更に、上記空気入りタイヤにおいては、トレッド部１に、ジグザグ形状を有するセンター主溝１２を除く他の主溝１１，１３，１４からタイヤ幅方向両側に向かって延長して各陸部２１〜２５内で終端する複数本のラグ溝３１Ａ，３１Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ，３４Ａ，３４Ｂを設けているので、トレッド部１の剛性低下を最小限に抑えながら良好な排水性能を確保することができる。つまり、ラグ溝３１Ａ，３１Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ，３４Ａ，３４Ｂは路面上の水を主溝１１，１３，１４に案内して効率的な排水性能を発揮するが、陸部２１〜２５を完全に分断するものではないので、トレッド部１の剛性を高く維持することができる。これにより、ドライ路面での操縦安定性とウエット路面での操縦安定性とを高い次元で両立することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、図３に示すように、屈曲部３４Ｃを有するラグ溝３４Ａのタイヤ周方向に対する傾斜角度αは２５°〜７５°の範囲にあると良い。ラグ溝３４Ａのタイヤ周方向に対する傾斜角度αを上記範囲に設定することにより、ドライ路面における操縦安定性の改善効果を十分に確保することができる。傾斜角度αが２５°未満であると陸部２３に鋭角部が形成されて局所的な剛性低下を生じるためドライ路面での操縦安定性に悪影響を及ぼし、逆に７５°超であるとラグ溝３４Ａの両側部分の挙動が分断されてパターンとしての剛性が低下するためドライ路面での操縦安定性に悪影響を及ぼす。なお、ラグ溝３４Ａの傾斜角度αは屈曲部３４Ｃを除いたラグ溝３４Ａの長手方向両端の溝幅中心位置Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線がタイヤ周方向に対してなす角度である。

また、上記空気入りタイヤにおいて、図４に示すように、細溝４１の深さＤｓはジグザグ形状を有するセンター主溝１２の深さＤｃに対して０．１０×Ｄｃ≦Ｄｓ≦０．５０×Ｄｃの関係を満足すると良い。細溝４１の深さＤｓを上記範囲に設定することにより、ドライ路面での操縦安定性と耐偏摩耗性を効果的に改善することができる。比Ｄｓ／Ｄｃが０．１０未満であると耐偏摩耗性の改善効果が低下し、逆に０．５０超であると陸部２３の剛性が低下するためドライ路面での操縦安定性に悪影響を及ぼす。

更に、上記空気入りタイヤにおいて、細溝４１とジグザグ形状を有するセンター主溝１２とのタイヤ軸方向の間隔ｄ１は陸部２３のタイヤ軸方向の幅ｄ２に対して０．１０×ｄ２≦ｄ１≦０．４０×ｄ２の関係を満足すると良い。細溝４１とジグザグ形状を有するセンター主溝１２との間隔ｄ１を上記範囲に設定することにより、耐偏摩耗性の改善効果を最大限に発揮することができる。比ｄ１／ｄ２が上記範囲から外れると陸部２３の剛性が十分に均一化されないため耐偏摩耗性の改善効果が低下する。なお、陸部２３の幅ｄ２はジグザグ形状を有するセンター主溝１２に隣接する陸部２３の最小幅であり、細溝４１とセンター主溝１２との間隔ｄ１が変化する場合、その最小値ｄ１min及び最大値ｄ１maxの平均値を間隔ｄ１とする。

上述した実施形態においては、トレッド部１に一対のセンター主溝１１，１２と一対のショルダー主溝１３，１４を設け、そのうちのセンター主溝１２をタイヤ周方向に沿ってジグザグ形状とした場合について説明したが、本発明では一対のセンター主溝１１，１２の両方をタイヤ周方向に沿ってジグザグ形状としても良い。例えば、図２のトレッドパターンのタイヤ赤道ＣＬよりも右側部分の構成を鏡面対称又は点対称でタイヤ赤道ＣＬよりも左側部分に適用することが可能である。その他、図２のトレッドパターンのタイヤ赤道ＣＬよりも右側部分の構成を有するものであれば、その左側部分の構成は任意に選択することができる。

タイヤサイズ２１５／５５Ｒ１７で、トレッド部と一対のサイドウォール部と一対のビード部とを備えた空気入りタイヤにおいて、図２に示すように、トレッド部にタイヤ周方向に延びる一対のセンター主溝と該センター主溝の外側でタイヤ周方向に延びる一対のショルダー主溝を含む４本の主溝を設け、これら主溝により５列の陸部を区画すると共に、一方のセンター主溝をタイヤ周方向に沿ってジグザグ形状とし、他の主溝をストレート形状とし、ジグザグ形状を有するセンター主溝とショルダー主溝との間に位置する陸部にショルダー主溝からタイヤ幅方向内側に向かって延びてセンター主溝に連通することなく終端する複数本のラグ溝を設け、各ラグ溝の終端側にタイヤ周方向の一方側に向かって屈曲した屈曲部を形成し、その陸部に屈曲部に対して連通することなくタイヤ周方向に沿って間欠的に延在する複数本の細溝を形成し、該細溝をジグザグ形状を有するセンター主溝に対して実質的に平行に配置した実施例１〜７のタイヤを製作した。

比較のため、トレッド部にタイヤ周方向に延びる一対のセンター主溝と該センター主溝の外側でタイヤ周方向に延びる一対のショルダー主溝を含む４本の主溝を設け、これら主溝により５列の陸部を区画すると共に、全ての主溝をストレート形状とし、各主溝間に両側の主溝に対して連通する複数本のラグ溝を設けた従来例のタイヤを用意した。

また、全ての主溝をストレート形状とし、かつラグ溝の屈曲部と細溝を設けていないこと以外は実施例１と同じ構成を有する比較例１のタイヤと、ラグ溝の屈曲部と細溝を設けていないこと以外は実施例１と同じ構成を有する比較例２のタイヤを用意した。

実施例１〜７及び比較例１，２において、屈曲部を有するラグ溝の傾斜角度α、細溝の深さＤｓ、センター主溝の深さＤｃ、細溝とセンター主溝との間隔ｄ１、細溝を有する陸部の幅ｄ２を表１のように設定した。

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、ドライ路面での操縦安定性、ウエット路面での操縦安定性、耐偏摩耗性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

ドライ路面での操縦安定性：
各試験タイヤをリムサイズ１７×７．５Ｊのホイールに組み付けて排気量２４００ｃｃの前輪駆動車に装着し、ウォームアップ後の空気圧（Ｆ／Ｒ）を２３０ｋＰａ／２２０ｋＰａとし、ドライ路面において走行した際のパネラーによる官能評価を実施した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどドライ路面での操縦安定性が優れていることを意味する。

ウエット路面での操縦安定性：
各試験タイヤをリムサイズ１７×７．５Ｊのホイールに組み付けて排気量２４００ｃｃの前輪駆動車に装着し、ウォームアップ後の空気圧（Ｆ／Ｒ）を２３０ｋＰａ／２２０ｋＰａとし、舗装路からなるテストコースにおいて雨天条件下でラップタイムを計測した。評価結果は、計測値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどウエット路面での操縦安定性が優れていることを意味する。

耐偏摩耗性：
各試験タイヤをリムサイズ１７×７．５Ｊのホイールに組み付けて排気量２４００ｃｃの前輪駆動車に装着し、ウォームアップ後の空気圧（Ｆ／Ｒ）を２３０ｋＰａ／２２０ｋＰａとし、市場において１００００ｋｍ走行させた後、センター主溝とショルダー主溝の摩滅量を測定し、その段差量を求めた。評価結果は、段差量の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを意味する。

この表１から判るように、実施例１〜７のタイヤは、従来例との対比において、ドライ路面での操縦安定性とウエット路面での操縦安定性とを同時に改善することができ、更には耐偏摩耗性を改善することができた。また、実施例１〜７のタイヤは、ジグザグ形状を有するセンター主溝と屈曲部を有するラグ溝と細溝を設けていない比較例１や屈曲部を有するラグ溝と細溝を設けていない比較例２との対比においても良好な結果を示していた。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
１１〜１４ 主溝
２１〜２５ 陸部
３１Ａ，３１Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ ラグ溝
３４Ｃ 屈曲部
４１ 細溝
４２ 周方向補助溝
４３，４４ ショルダーラグ溝
４５ サイプ

Claims (5)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッド部にタイヤ周方向に延びるセンター主溝と該センター主溝の外側でタイヤ周方向に延びるショルダー主溝を設け、前記センター主溝と前記ショルダー主溝との間に陸部を区画し、前記センター主溝をタイヤ周方向に沿ってジグザグ形状とし、前記陸部に前記ショルダー主溝からタイヤ幅方向内側に向かって延びて前記センター主溝に連通することなく終端する複数本のラグ溝を設け、各ラグ溝の終端側にタイヤ周方向の一方側に向かって屈曲した屈曲部を形成し、前記陸部に前記屈曲部に対して連通することなくタイヤ周方向に沿って間欠的に延在する複数本の細溝を形成し、該細溝を前記ジグザグ形状を有するセンター主溝に対して実質的に平行に配置したことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記屈曲部を有するラグ溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度αが２５°〜７５°の範囲にあ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. 前記細溝の深さＤｓが前記ジグザグ形状を有するセンター主溝の深さＤｃに対して０．１０×Ｄｃ≦Ｄｓ≦０．５０×Ｄｃの関係を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記細溝と前記ジグザグ形状を有するセンター主溝とのタイヤ軸方向の間隔ｄ１が前記陸部のタイヤ軸方向の幅ｄ２に対して０．１０×ｄ２≦ｄ１≦０．４０×ｄ２の関係を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記トレッド部にタイヤ周方向に延びる一対のセンター主溝と該センター主溝の外側でタイヤ周方向に延びる一対のショルダー主溝を含む４本の主溝を設け、前記一対のセンター主溝の少なくとも一方をタイヤ周方向に沿ってジグザグ形状としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

Images