JP6880878B2

JP6880878B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP6880878B2
Application number: JP2017054137A
Authority: JP
Inventors: 木村　竜雄; 竜雄木村
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2037-03-21
Also published as: US10960710B2; CN108621703B; JP2018154280A; CN108621703A; US20180272809A1

Description

本発明は、パターンノイズを抑えながら雪上性能を向上させた空気入りタイヤに関する。

下記の特許文献１に、ノイズ性能の低下を抑制しつつマッド性能或いは雪上性能を向上させた空気入りタイヤが提案されている。このタイヤは、例えば図６に示すように、センタ主溝ａ、ショルダ主溝ｂ、センタ主溝ａ、ａ間のセンタ陸部を横切るセンタ横溝ｄ、センタ主溝ａとショルダ主溝ｂとの間のミドル陸部を横切るミドル横溝ｅ、及びショルダ主溝ｂより外側のショルダ陸部を横切るショルダ横溝ｆを具える。そして、各主溝ａ、ｂを台形波状のジグザグ溝とするとともに、各ジグザグ溝の振幅及び溝幅、並びに、接地面内における横溝の本数、横溝の溝幅などをそれぞれ規制している。

しかし、近年のタイヤへの高性能化の要求に伴い、雪上性能のさらなる向上が強く望まれる。

特開２０１２−１１９８１号公報

本発明は、センタ陸部に相当する第１陸部に切り欠き凹部を設け、かつこの切り欠き凹部の開口と、ミドル横溝に相当する第２横溝の溝巾中心線とをタイヤ周方向に位置ずれさせることを基本として、パターンノイズを抑えながら雪上性能をさらに向上させうる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、トレッド部に、タイヤ赤道両側でタイヤ周方向にのびる第１主溝と、その両外側でタイヤ周方向にのびる第２主溝とを含む複数の主溝を設けることにより、前記トレッド部が、前記第１主溝間の第１陸部と、前記第１、第２主溝間の第２陸部とを含む複数の陸部に区分された空気入りタイヤであって、
前記第１主溝は、タイヤ軸方向の内側でタイヤ周方向にのびる内側溝部と、この内側溝部よりもタイヤ軸方向の外側でタイヤ周方向にのびる外側溝部と、前記内側溝部から外側溝部に斜めにのびる継ぎ溝部とを有する台形波状のジグザグをなし、
前記第２陸部は、この第２陸部を横切りかつ前記外側溝部のタイヤ軸方向の外側縁で開口する第２横溝を有し、
前記第１陸部は、前記外側溝部のタイヤ軸方向の内側縁で開口する切り欠き凹部を有し、
前記内側縁における前記切り欠き凹部の開口の中心は、前記第２横溝の溝巾中心線の延長線と、タイヤ周方向に位置ずれしている。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記外側溝部の前記内側縁において、前記切り欠き凹部の開口の中心と、前記第２横溝の溝巾中心線の延長線とのタイヤ周方向の位置ずれ量Ｌｆは、前記第２横溝の溝巾Ｙ２の１００〜１３０％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、前記第１主溝のジグザグの振幅Ｗｊは、前記第１主溝の溝巾Ｗ１の５０〜７０％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、前記外側溝部の前記内側縁における、前記切り欠き凹部の開口の巾Ｗｄは、前記第２横溝の溝巾Ｙ２の８０〜１１０％、かつ
前記外側溝部の前記内側縁からの、前記切り欠き凹部のタイヤ軸方向の凹み量Ｌｅは、前記第１主溝の溝巾Ｗ１の４５〜１３５％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、前記第２横溝の溝巾Ｙ２は、前記第１主溝の溝巾Ｗ１の７５〜１０５％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、前記第２横溝は、タイヤ軸方向に対して２０〜４０°の角度θで傾斜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、前記タイヤ赤道から前記第１主溝のジグザグ中心までの距離Ｌｊは、タイヤ赤道からトレッド接地端までの距離ＴＷの１０〜２０％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、前記第１主溝の溝巾Ｗ１は、前記タイヤ赤道からトレッド接地端までの距離ＴＷの２〜６％であることが好ましい。

前記トレッド接地端とは、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接地面のタイヤ軸方向最大端を意味する。

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。

本発明では、接地圧が高く雪上性能への影響が大きいセンタ側の第１主溝を、台形波状のジグザグ溝としている。この台形波状のジグザグ溝は、雪柱を強固に形成できるため、高い雪柱剪断力を得ることができ、雪上性能を向上しうる。

さらに、センタ側となる第１陸部に、切り欠き凹部を設けることで、特に雪上トラクション性を高めうる。また切り欠き凹部が、第１主溝（ジグザグ溝）のうちの外側溝部に形成される。従って、内側溝部に形成する場合に比して、切り欠き凹部をタイヤ赤道から遠ざけることができる。そのため、第１陸部の剛性低下を抑えて、切り欠き凹部に起因する偏摩耗を抑制しうる。或いは第１陸部の剛性を保ちながら、切り欠き凹部のタイヤ軸方向の凹み量を増して、トラクション性を高めうる。

又切り欠き凹部の開口の中心が、第２横溝の溝巾中心線の延長線とタイヤ周方向に位置ずれしている。そのため、第２横溝内の空気が切り欠き凹部に流れ難くなり、ポンピング音が小さくなり、切り欠き凹部に起因するパターンノイズの悪化を抑えることができる。

本発明の一実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。（Ａ）、（Ｂ）は第１、第２主溝を示す部分拡大図である。第１陸部を示す部分拡大図である。第２陸部を示す部分拡大図である。第２横溝の他の例を示す部分拡大図である。従来タイヤのトレッドパターンの一例を示す展開図である。

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に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２に、タイヤ赤道Ｃの両側でタイヤ周方向にのびる第１主溝３と、その両外側でタイヤ周方向にのびる第２主溝４とを含む複数の主溝を具える。これにより、トレッド部２は、第１主溝３、３間の第１陸部５と、前記第１、第２主溝３、４間の第２陸部６とを含む複数の陸部に区分される。

本例では、主溝が、センタ主溝である前記第１主溝３、３と、ショルダ主溝である前記第２主溝４、４とから構成される。これによりトレッド部２が、センタ陸部である前記第１陸部５と、ミドル陸部である前記第２陸部６と、第２主溝４よりもタイヤ軸方向外側のショルダ陸部である第３陸部７とからなる５本の陸部に区分される。

図２（Ａ）に示すように、第１主溝３は、内側溝部３ｉと外側溝部３ｏと継ぎ溝部３ｍとを有する台形波状のジグザグ溝として形成される。内側溝部３ｉは、外側溝部３ｏよりもタイヤ軸方向の内側でタイヤ周方向にのびる。外側溝部３ｏは、内側溝部３ｉよりもタイヤ軸方向の外側でタイヤ周方向にのびる。また継ぎ溝部３ｍは、内側溝部３ｉから外側溝部３ｏまで斜めにのびて両者を連結する。

本例では、第１主溝３は、内側溝部３ｉのタイヤ軸方向の内側縁Ｅｉ３の周方向長さＬｉ３を、外側溝部３ｏのタイヤ軸方向の外側縁Ｅｏ３の周方向長さＬｏ３より小とした、左右非対称のジグザグ形状で形成される。

第１主溝３のジグザグの振幅Ｗｊは、第１主溝３の溝巾Ｗ１の５０〜７０％であるのが好ましい。なお振幅Ｗｊは、内側溝部３ｉの溝巾中心と外側溝部３ｏの溝巾中心との間のタイヤ軸方向の距離で定義される。第１主溝３の溝巾Ｗ１は、タイヤ赤道Ｃからトレッド接地端Ｔｅまでの距離である接地半幅ＴＷ（図１に示す）の２〜６％であるのが好ましい。又タイヤ赤道Ｃから第１主溝３のジグザグ中心までの距離Ｌｊは、前記接地半幅ＴＷの１０〜２０％であるのが好ましい。

図３に示すように、本例では、一方（例えば図３において右側）の第１主溝３の外側溝部３ｏと、他方（例えば図３において左側）の第１主溝３の内側溝部３ｉとがタイヤ軸方向で対向するように、位相をずらせて配置される。これにより、第１陸部５は、ほぼ一定の巾で形成される。

第１陸部５は、前記外側溝部３ｏのタイヤ軸方向の内側縁Ｅｉ３で開口する切り欠き凹部９を具える。この切り欠き凹部９は、タイヤ赤道Ｃを超えることなく、第１陸部５内で途切れる。

又本例の第１陸部５は、この第１陸部５を横切ることにより複数の第１ブロックＢ１に区分する第１横溝１０を具える。本例の第１横溝１０は、タイヤ軸方向に対して一方側に傾斜する第１横溝１０Ａと、他方側に傾斜する第１横溝１０Ｂとからなり、第１横溝１０Ａ、１０Ｂは、タイヤ周方向に交互に配される。なお第１横溝１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ一方の第１主溝３の内側溝部３ｉと、他方の第１主溝３の内側溝部３ｉとの間を連結する。

各第１ブロックＢ１には、一つの切り欠き凹部９が形成される。即ち、一方の第１主溝３で開口する切り欠き凹部９を有すると第１ブロックＢ１Ａと、他方の第１主溝３で開口する切り欠き凹部９を有すると第１ブロックＢ１Ｂとが、タイヤ周方向に交互に配される。

図２（Ｂ）に示すように、第２主溝４は、内側溝部４ｉと外側溝部４ｏと継ぎ溝部４ｍとを有する略台形波状のジグザグ溝として形成される。内側溝部４ｉは、外側溝部４ｏよりもタイヤ軸方向の内側でタイヤ周方向にのびる。外側溝部４ｏは、内側溝部４ｉよりもタイヤ軸方向の外側で、本例ではタイヤ周方向に対して例えば１０°以下の小角度αで傾斜してのびる。また継ぎ溝部４ｍは、内側溝部４ｉから外側溝部４ｏまで斜めにのびて両者を連結する。

第２主溝４も、本例では、内側溝部４ｉのタイヤ軸方向の内側縁Ｅｉ４の周方向長さＬｉ４が、外側溝部４ｏのタイヤ軸方向の外側縁Ｅｏ４の周方向長さＬｏ４よりも小に形成されている。

なお第２主溝４のジグザグの振幅の最大値Ｗｊmax は、第２主溝４の溝巾Ｗ２の５０〜７０％であるのが好ましい。又第２主溝４の溝巾Ｗ２は、前記接地半幅ＴＷの２〜６％であるのが好ましく、本例では、第１主溝３の溝巾Ｗ１の９０〜１１０％の範囲で形成している。

図４に示すように、本例では、第１主溝３の外側溝部３ｏと、第２主溝４の内側溝部４ｉとがタイヤ軸方向で対向するように配置され、これにより、第２陸部６は、幅広部分６Ａと巾狭部分６Ｂとがタイヤ周方向に交互に形成される。

又第２陸部６は、この第２陸部６を横切りることにより複数の第２ブロックＢ２に区分する第２横溝１１を具える。この第２横溝１１の内端は、第１主溝３における外側溝部３ｏの前記外側縁Ｅｏ３で開口する。又第２横溝１１の外端は、第２主溝４における外側溝部４ｏのタイヤ軸方向の内側縁Ｅｉ４で開口する。

そして、切り欠き凹部９の開口の中心Ｐは、第２横溝１１の溝巾中心線Ｘの延長線と、タイヤ周方向に位置ずれしている。

このように、接地圧が高く雪上性能への影響が大きい第１主溝３を、台形波状のジグザグ溝としている。この台形波状のジグザグ溝は、雪柱を強固に形成できるため、高い雪柱剪断力を得ることができ、雪上性能を向上しうる。特に本例では、第２主溝４も略台形波状のジグザグ溝としているため、雪上性能をより向上しうる。

なお第１主溝３のジグザグの振幅Ｗｊが、第１主溝３の溝巾Ｗ１の５０％を下回ると、雪柱強度が減じて雪上性能の低下を招く。逆に、振幅Ｗｊが溝巾Ｗ１の７０％を超えると、第１ブロックＢ１内で剛性が大な部分と小な部分との剛性差が大きくなって偏摩耗に不利となる。又、タイヤ赤道Ｃから第１主溝３のジグザグ中心までの前記距離Ｌｊが接地半幅ＴＷの２０％を超えると、第１主溝３での接地圧が低くなるため雪上性能の向上効果が低下する。逆に、距離Ｌｊが接地半幅ＴＷの１０％を下回ると、第１陸部５の剛性が減じて偏摩耗の発生傾向を招く。

空気入りタイヤ１では、接地圧が高い第１陸部５に切り欠き凹部９を設けることで、雪上トラクション性を高めうる。又第１主溝３によって形成される雪柱を、切り欠き凹部９及び第２横溝１１による雪柱により補強しうるため、雪柱剪断力をより高めることができる。

又切り欠き凹部９が、外側溝部３ｏに形成されるため、内側溝部３ｉに形成される場合に比して、振幅Ｗｊの分だけ、切り欠き凹部９をタイヤ赤道Ｃから遠ざけることができる。そのため、第１陸部５の剛性低下を抑えて、切り欠き凹部９に起因する偏摩耗を抑制しうる。或いは、第１陸部５の剛性を保ちながら、切り欠き凹部９の凹み量Ｌｅを増して、雪上トラクション性を高めうる。

又切り欠き凹部９の開口の中心Ｐと、第２横溝１１の溝巾中心線Ｘの延長線とがタイヤ周方向に位置ずれしているため、第２横溝１１内の空気が切り欠き凹部９に流れ難くなる。その結果、ポンピング音が小さくなり、切り欠き凹部９に起因するパターンノイズの悪化を抑えることができる。

このパターンノイズの悪化抑制のために、前記開口の中心Ｐと、溝巾中心線Ｘの延長線との、内側縁Ｅｉ３におけるタイヤ周方向の位置ずれ量Ｌｆは、第２横溝１１の溝巾Ｙ２の１００〜１３０％であるのが好ましい。位置ずれ量Ｌｆが、溝巾Ｙ２の１００％を下回ると、ポンピング音の低減効果を十分に発揮することが難しくなる。逆に１３０％を超えると、切り欠き凹部９と第２横溝１１とが離れ過ぎ、第１主溝３の雪柱への補強効果が不充分となって雪柱剪断力を高めることが難しくなる。

なお第２横溝１１の溝巾Ｙ２は、第１主溝３の溝巾Ｗ１の７５〜１０５％範囲が好ましい。

切り欠き凹部９が大きいと、雪柱をより強固に形成しうるため雪上性能に好ましい。しかし大き過ぎると、空気容量が大きくなってポンピング音の増加を招く。そのため、前記内側縁Ｅｉ３における、切り欠き凹部９の開口の巾Ｗｄは、第２横溝１１の溝巾Ｙ２の８０〜１１０％の範囲が好ましい。又内側縁Ｅｉ３からの、切り欠き凹部９のタイヤ軸方向の凹み量Ｌｅは、第１主溝３の溝巾Ｗ１の４５〜１３５％の範囲が好ましい。前記開口の巾Ｗｄ及び凹み量Ｌｅが、上記の下限値を下回ると、雪上性能の向上効果が不充分となる。逆に上限値を上回ると、ポンピング音が増加し、パターンノイズの悪化を抑えることが難しくなる。

パターンノイズの悪化抑制のためには、前記第２横溝１１をタイヤ軸方向に対して傾斜させるのが好ましく、特にタイヤ軸方向に対する角度θを２０〜４０°とするのが好ましい。この角度θが２０°を下回ると、ポンピング音が大きくなってパターンノイズに不利を招く。逆に角度θが４０°を超えると、第２ブロックＢ２が鋭角化し、ブロック内で剛性が大な部分と小な部分との剛性差が大きくなって偏摩耗に不利となる。なお第２横溝１１は、直線溝以外に、円弧状の湾曲溝であっても良い。湾曲溝の場合、タイヤ軸方向に対する接線の角度が前記範囲内に入るのが好ましい。

第３陸部７には、この第３陸部７を横切ることにより複数の第３ブロックＢ３に区分する第３横溝１２が形成される。又、第１〜第３ブロックＢ１〜Ｂ３には、エッジ効果を高める目的で、サイプ１３を適宜設けることができる。

図５に、第２横溝１１の他の例を示す。本例では、第２横溝１１は、その一部に切り欠き部１１Ａを具え、この切り欠き部１１Ａによって溝巾Ｙ２が部分的に変化している。なお切り欠き部１１Ａ以外の横溝主部１１Ｂでは、溝巾Ｙ２は実質的に一定である。このとき、切り欠き部１１Ａのタイヤ軸方向長さＫａが、第２横溝１１全体のタイヤ軸方向長さＫ０の２０％以下のとき、第２横溝１１の溝巾中心線Ｘ及びその延長線は、切り欠き部１１Ａを除外して特定される。

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。

図１の基本パターンを有するサイズ２６５／７０Ｒ１７の冬用タイヤが、表１の仕様に基づき試作された。各テストタイヤの雪上性能、パターンノイズ、及び耐偏摩耗性がテストされた。比較のために、切り欠き凹部の無いタイヤを比較例１としている。

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：１７×７．５ＪＪ
タイヤ内圧：２４０kPa
テスト車両：排気量１５００cc、四輪駆動車
タイヤ装着位置：全輪

＜雪上性能＞
上記テスト車両を用い、圧雪路面にて速度を、５m/hから２０m/hに加速する際の距離を測定した。そして測定値に基づき、比較例１を１００とする指数で示す。数値が大きい程、雪上トラクション性が大であり、雪上性能に優れている。

＜パターンノイズ＞
上記テスト車両を用い、ドライのアスファルト路面の周回コースを走行した。そして、その時のパターンノイズを、ドライバーによる官能評価により比較例１を１００とする指数で示した。数値が大きい程、パターンノイズが小さい。

＜耐偏摩耗性＞
実車条件の前輪タイヤと同条件にて、FPS試験機を用い、各テストタイヤの摩耗エネルギーを、上記の実車条件の前輪タイヤと同条件にて測定した。その比率から偏摩耗性を算出し、比較例１を１００とする指数で示す。数値が大きい程、耐偏摩耗性に優れている。

表１に示すように実施例は、パターンノイズを抑えながら雪上性能を向上しうるのが確認できる。

１空気入りタイヤ
２トレッド部
３第１主溝
３ｉ内側溝部
３ｍ継ぎ溝部
３ｏ外側溝部
４第２主溝
５第１陸部
６第２陸部
９切り欠き凹部
１１第２横溝
Ｃタイヤ赤道
Ｅｉ３内側縁
Ｅｏ３外側縁
Ｐ開口の中心
Ｔｅトレッド接地端
Ｘ溝巾中心線

Claims

トレッド部に、タイヤ赤道両側でタイヤ周方向にのびる第１主溝と、その両外側でタイヤ周方向にのびる第２主溝とを含む複数の主溝を設けることにより、前記トレッド部が、前記第１主溝間の第１陸部と、前記第１、第２主溝間の第２陸部とを含む複数の陸部に区分された空気入りタイヤであって、
前記第１主溝は、タイヤ軸方向の内側でタイヤ周方向にのびる内側溝部と、この内側溝部よりもタイヤ軸方向の外側でタイヤ周方向にのびる外側溝部と、前記内側溝部から外側溝部に斜めにのびる継ぎ溝部とを有する台形波状のジグザグをなし、
前記第２陸部は、この第２陸部を横切りかつ前記外側溝部のタイヤ軸方向の外側縁で開口する第２横溝を有し、
前記第１陸部は、前記外側溝部のタイヤ軸方向の内側縁で開口する切り欠き凹部を有し、
前記内側縁における前記切り欠き凹部の開口の中心は、前記第２横溝の溝巾中心線の延長線と、タイヤ周方向に位置ずれしており、
前記外側溝部の前記内側縁において、前記切り欠き凹部の開口の中心と、前記第２横溝の溝巾中心線の延長線とのタイヤ周方向の位置ずれ量Ｌｆは、前記第２横溝の溝巾Ｙ２の１１５〜１３０％である、
空気入りタイヤ。
前記第１主溝のジグザグの振幅Ｗｊは、前記第１主溝の溝巾Ｗ１の５０〜７０％である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記外側溝部の前記内側縁における、前記切り欠き凹部の開口の巾Ｗｄは、前記第２横溝の溝巾Ｙ２の８０〜１１０％、かつ
前記外側溝部の前記内側縁からの、前記切り欠き凹部のタイヤ軸方向の凹み量Ｌｅは、前記第１主溝の溝巾Ｗ１の４５〜１３５％である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記第２横溝の溝巾Ｙ２は、前記第１主溝の溝巾Ｗ１の７５〜１０５％である請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
前記第２横溝は、タイヤ軸方向に対して２０〜４０°の角度θで傾斜する請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
前記タイヤ赤道から前記第１主溝のジグザグ中心までの距離Ｌｊは、タイヤ赤道からトレッド接地端までの距離ＴＷの１０〜２０％である請求項１〜５の何れかに記載の空気入りタイヤ。
前記第１主溝の溝巾Ｗ１は、前記タイヤ赤道からトレッド接地端までの距離ＴＷの２〜６％である請求項１〜６の何れかに記載の空気入りタイヤ。