JP6929189B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は空気入りタイヤに関する。

例えば特許文献１に記載されているように、タイヤ周方向に延びるリブ内にタイヤ幅方向に延びる細溝が設けられた空気入りタイヤが従来から知られている。このような細溝は、リブをタイヤ周方向に区切るため、陸部の接地性を良くする。

国際公開第２０１６／１２８０８６号

しかし、タイヤ周方向に延びるリブ内にタイヤ幅方向に延びる細溝が設けられた空気入りタイヤでは、剛性が十分ではない。

そこで本発明は、接地性だけでなく剛性も確保された空気入りタイヤを提供することを課題とする。

実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延びるリブと、前記リブに設けられ、タイヤ幅方向に延びて一端が前記リブ内で閉塞するサイプとを備える空気入りタイヤにおいて、前記サイプが前記一端側において屈曲し、屈曲の内側に前記サイプの接地面への開口端の幅を広げるテーパー面が形成され、前記サイプの他端がタイヤ幅方向外側へ開口し、タイヤ径方向外側から見たときの前記テーパー面のタイヤ周方向の幅が、前記サイプの屈曲部において最も広く、前記一端側及び前記他端側ほど狭いことを特徴とする。

実施形態の空気入りタイヤでは、上記の特徴により、接地性だけでなく剛性も確保されている。

実施形態の空気入りタイヤ１の幅方向断面図。 実施形態のトレッドパターン。 センター主溝１０をタイヤ径方向外側から見た図（ただし簡略化のため第３細溝２８を省略した）。 センター主溝１０をタイヤ赤道Ｅの接線方向から見た図（ただし簡略化のため第３細溝２８を省略した）。 図３のＡ−Ａ線でのセンター主溝１０の断面図。 第１細溝３０及び第２細溝４０をタイヤ径方向外側から見た図。 （ａ）図６のＢ−Ｂ線での第１細溝３０のスリット部３２の断面図。（ｂ）図６のＣ−Ｃ線での第１細溝３０のサイプ部３３の断面図。 （ａ）図６のＤ−Ｄ線での第２細溝４０のスリット部４２の断面図。（ｂ）図６のＥ−Ｅ線での第２細溝４０のサイプ部４３の断面図。 ショルダーリブ２６をタイヤ径方向外側から見た図。 図９のＦ−Ｆ線での第４細溝５０の断面図。 ３次元サイプ５５を示す図。（ａ）は第４細溝５０をタイヤ表面から見た図。（ｂ）は第４細溝５０の一方の壁面を示す図。（ｃ）は（ｂ）のＧ−Ｇ線の位置での接地面に平行な面での第４細溝５０の断面図。

実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、発明の範囲はこれに限定されない。

以下の説明において、溝及びその溝に設けられているテーパー面の幅とは、タイヤ接地面に平行な面内においてその溝の溝底の中心線の延長方向に直交する方向の長さのことである。また、負荷状態とは、空気入りタイヤが正規リムにリム組みされ正規内圧とされ正規荷重が負荷された状態のことである。ここで正規リムとはＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ等の規格に定められている標準リムのことである。また正規荷重とは前記規格に定められている最大荷重のことである。また正規内圧とは前記最大荷重に対応した内圧のことである。

１．空気入りタイヤ１の断面構造
図１に例示するように、空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向両側にビード部２が設けられている。ビード部２は、円形に巻かれた鋼線からなるビードコア２ａと、ビードコア２ａの径方向外側に設けられたゴム製のビードフィラー２ｂとからなる。タイヤ幅方向両側のビード部２にはカーカスプライ５が架け渡されている。カーカスプライ５はタイヤ周方向に直交する方向に並べられた多数のプライコードがゴムで被覆されたシート状の部材である。カーカスプライ５は、タイヤ幅方向両側のビード部２の間で空気入りタイヤ１の骨格形状を形成するとともに、ビード部２の周りでタイヤ幅方向内側から外側に折り返されることによりビード部２を包んでいる。カーカスプライ５の内側には空気の透過性の低いゴムからなるシート状のインナーライナー６が貼り付けられている。

カーカスプライ５のタイヤ径方向外側には１枚又は複数枚のベルト７が設けられている。ベルト７はスチール製の多数のコードがゴムで被覆されて出来た部材である。ベルト７のタイヤ径方向外側には路面との接地面（以下「接地面」とする）を有するトレッドゴム３が設けられている。また、カーカスプライ５のタイヤ幅方向両側にはサイドウォールゴム４が設けられている。これらの部材の他にも、空気入りタイヤ１の機能上の必要に応じて、ベルト下パッドやチェーハー等の部材が設けられている。

２．トレッドパターンの概略
トレッドゴム３の表面には図２に例示するトレッドパターンが形成されている。このトレッドパターンには、タイヤ周方向に延びる幅広の溝である主溝として、タイヤ幅方向中央のセンター主溝１０と、タイヤ幅方向両側のショルダー主溝２０とが設けられている。そして、センター主溝１０とショルダー主溝２０とに挟まれたセンターリブ２４と、ショルダー主溝２０と接地端２２とに挟まれたショルダーリブ２６とが設けられている。なおリブとはタイヤ周方向に連続する陸部のことである。ここで陸部とは、溝によって区画されて形成された部分であって、接地面を有する部分のことである。また接地端２２とは負荷状態における接地面のタイヤ幅方向端部のことである。

また、ショルダー主溝２０のタイヤ赤道Ｅ側には第１細溝３０が設けられ、ショルダー主溝２０の接地端２２側には第２細溝４０が設けられている。また、センター主溝１０の幅方向両側にはそれぞれ第３細溝２８が設けられている。また、ショルダーリブ２６には第４細溝５０が設けられている。これらの細溝２０、３０、４０、５０はそれぞれタイヤ周方向に等間隔又は略等間隔で並んでいる。これらの細溝２０、３０、４０、５０の構造については後述する。

３．主溝の構造
図２〜図４に示すようにセンター主溝１０はタイヤ周方向へジグザグ状に延びている。すなわちセンター主溝１０はタイヤ径方向外側から見てジグザグ状である。より具体的には、センター主溝１０は、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる長い溝部１１と、タイヤ周方向に対して傾斜し、かつ、長い溝部１１とは別の方向へ延びる短い溝部１２とからなる。センター主溝１０は、長い溝部１１と短い溝部１２とが交互に配置されることによって形成されている。

このようにセンター主溝１０がジグザグ状であるため、センター主溝１０における長い溝部１１と短い溝部１２との境界となる場所に、センター主溝１０内に突出した凸部１４と、センター主溝１０を挟んで凸部１４と対向する凹部１５とが形成されている。

本実施形態では、図４に示すように、センター主溝１０の中心線に対して右側の凸部１４ａと左側の凸部１４ｂとはタイヤ周方向に重なりを有さず、右側の凸部１４ａと左側の凸部１４ｂとの間にタイヤ幅方向の隙間Ｌが空いている。なお隙間Ｌの有無は溝底１３において判断するものとする。

ただし、右側の凸部１４ａの溝内への突出の頂部と左側の凸部１４ｂの溝内への突出の頂部とがタイヤ幅方向に同じ位置にあり、これらの頂部がタイヤ周方向の１つの円上に並んでいても良い。また、右側の凸部１４ａと左側の凸部１４ｂとがタイヤ周方向に重なりを有していても良い（換言すれば、タイヤ周方向から見て右側の凸部１４ａと左側の凸部１４ｂとがオーバーラップしていても良い）。

図３〜５に示すように、センター主溝１０の幅方向両側にはテーパー面１６が設けられている。テーパー面１６は、接地面からセンター主溝１０の奥側にかけて連続する面であり、図４に示すようにセンターリブ２４のセンター主溝１０側の角部を面取りする形状の面である。このテーパー面１６はセンター主溝１０の接地面への開口端の幅を広げている。なお、テーパー面１６が接地面に到達していても良いが、図５に示すようにテーパー面１６と接地面との間に僅かな高さ（例えば０．５ｍｍ程度）の壁部１７が形成されていても良い。テーパー面１６が設けられている部分では、センター主溝１０の幅が接地面に近づくにつれ徐々に広がっている。テーパー面１６の接地面に対する角度は例えば４０°以上５０°以下である。

また図３に示すように、センター主溝１０の幅方向両側において、テーパー面１６の幅が、センター主溝１０の凹部１５の位置から凸部１４の位置へ向かうにつれて徐々に広くなっている。その結果、センター主溝１０の接地面への開口端のタイヤ周方向に対する角度θ１が、センター主溝１０の溝底１３のタイヤ周方向に対する角度θ２よりも小さくなっている。

また、テーパー面１６は、幅が広い所ほど溝底１３に向かって深くなっている。そのため、テーパー面１６の深さが、センター主溝１０の凹部１５の位置から凸部１４の位置へ向かうにつれて徐々に深くなっている。テーパー面１６の一番深い位置での深さは、例えば、センター主溝１０の溝底１３までの深さの半分である。

本実施形態では、以上のようなテーパー面１６が、長い溝部１１と短い溝部１２との両方に設けられている。

一方、ショルダー主溝２０は、ジグザグ状ではなく、タイヤ周方向にストレート状に延びている。

４．細溝の構造
図２に示すように、第１細溝３０はストレート状のショルダー主溝２０からタイヤ赤道Ｅの方向へ延びている。第１細溝３０の一端はショルダー主溝２０に開口し、他端はセンターリブ２４内で閉塞している。

第１細溝３０はタイヤ径方向外側から見て屈曲している。屈曲部３１は鈍角を形成している。図６に示すように、第１細溝３０の屈曲部３１よりもショルダー主溝２０側の部分は、比較的幅の広いスリット部３２である。一方、第１細溝３０の屈曲部３１よりも先端側の部分は、幅の狭いサイプ部３３である。負荷状態においてスリット部３２は閉じないがサイプ部３３は閉じる。スリット部３２の幅は例えば１．９ｍｍ以上２．１ｍｍ以下であり、サイプ部３３の幅は例えば０．７ｍｍ以上０．９ｍｍ以下である。

図６及び図７に示すように、サイプ部３３は、第１細溝３０の屈曲の内側（鈍角を形成する側）となる場所に、テーパー面３４を有する。テーパー面３４はサイプ部３３の接地面への開口端の幅を広げている。テーパー面３４は、接地面近傍において、接地面からサイプ部３３の奥側にかけて連続する面である。なお、テーパー面３４が接地面に到達していても良いが、図７（ｂ）に示すようにテーパー面３４と接地面との間に僅かな高さ（例えば０．５ｍｍ程度）の壁部３５が形成されていても良い。またテーパー面３４はサイプ部３３の底には到達していない。テーパー面３４が設けられることにより、サイプ部３３の幅が接地面に近づくにつれ徐々に広がっている。テーパー面３４の接地面に対する角度は例えば４０°以上５０°以下である。テーパー面３４の幅は、第１細溝３０の先端から屈曲部３１へ向かうにつれて徐々に広くなっており、屈曲部３１で最も広くなっている。図７（ａ）に示すように、このようなテーパー面はスリット部３２には設けられていない。従ってテーパー面３４は第１細溝３０のうちサイプ部３３にのみ設けられている。

また、図２に示すように、第２細溝４０はストレート状のショルダー主溝２０から接地端２２の方向へ延びている。第２細溝４０の一端はショルダー主溝２０に開口し、他端はショルダーリブ２６内で閉塞している。

第２細溝４０はタイヤ径方向外側から見て屈曲している。屈曲部４１は鈍角を形成している。図６に示すように、第２細溝４０の屈曲部４１よりもショルダー主溝２０側の部分は、比較的幅の広いスリット部４２である。一方、第２細溝４０の屈曲部４１よりも先端側の部分は、幅の狭いサイプ部４３である。負荷状態においてスリット部４２は閉じないがサイプ部４３は閉じる。スリット部４２の幅は例えば１．９ｍｍ以上２．１ｍｍ以下であり、サイプ部４３の幅は例えば０．７ｍｍ以上０．９ｍｍ以下である。

図６及び図８に示すように、サイプ部４３は、第２細溝４０の屈曲の内側（鈍角を形成する側）となる場所に、テーパー面４４を有する。テーパー面４４はサイプ部４３の接地面への開口端の幅を広げている。テーパー面４４は、接地面近傍において、接地面からサイプ部４３の奥側にかけて連続する面である。なお、テーパー面４４が接地面に到達していても良いが、図８（ｂ）に示すようにテーパー面４４と接地面との間に僅かな高さ（例えば０．５ｍｍ程度）の壁部４５が形成されていても良い。またテーパー面４４はサイプ部４３の底には到達していない。テーパー面４４が設けられることにより、サイプ部４３の幅が接地面に近づくにつれ徐々に広がっている。テーパー面４４の接地面に対する角度は例えば４０°以上５０°以下である。テーパー面４４の幅は、第２細溝４０の先端から屈曲部４１へ向かうにつれて徐々に広くなっており、屈曲部４１で最も広くなっている。このようなテーパー面はスリット部４２には設けられていない。従ってテーパー面４４は第１細溝３０のうちサイプ部３３にのみ設けられている。

図６に示すように、第１細溝３０のスリット部３２と第２細溝４０のスリット部４２とはタイヤ周方向に対して同一方向へ傾斜して延びている。さらに、第１細溝３０のスリット部３２と第２細溝４０のスリット部４２とは同一直線上にある。

また、第１細溝３０と第２細溝４０とはタイヤ周方向の同じ方向へ屈曲している。すなわち、それぞれのサイプ部３３、４３は、それぞれの細溝３０、４０の屈曲部３１、４１から、タイヤ周方向の同じ方向へ向かって延びている。また、第２細溝４０のサイプ部４３は、第１細溝３０のサイプ部３３よりも、タイヤ周方向を向いている。すなわち、第２細溝４０のサイプ部４３は、第１細溝３０のサイプ部３３よりも、タイヤ周方向に対する傾斜角度が小さい。なおこのサイプ部４３は副溝の一種である。副溝とは、主溝よりも幅が狭い溝であって、タイヤ周方向に連続して１周しているか、又はサイプ部４３のようにタイヤ周方向に断続的に延びる溝のことである。

図２に示すように、第１細溝３０及び第２細溝４０は、それぞれタイヤ幅方向両側に設けられている。ただし、第１細溝３０及び第２細溝４０は、タイヤ幅方向の一方側と他方側とでタイヤ周方向に反対向きに配置されている。また、第１細溝３０及び第２細溝４０は、タイヤ幅方向の一方側と他方側とで、タイヤ周方向にずれている。すなわち、タイヤ幅方向の一方側の第１細溝３０の位置と、タイヤ幅方向の他方側の第１細溝３０の位置とが、タイヤ幅方向に一致せず、また、タイヤ幅方向の一方側の第２細溝４０の位置と、タイヤ幅方向の他方側の第２細溝４０の位置とが、タイヤ幅方向に完全には一致しない。

また、第３細溝２８はジグザグ状のセンター主溝１０から接地端２２の方向へ延びている。第３細溝２８の一端はセンター主溝１０に開口し、他端はセンターリブ２４内で閉塞している。第３細溝２８は屈曲せずストレート状に延びている。

第３細溝２８は上記のスリット部３２、４２と同程度の幅を有する。また、図２に示すように、第３細溝２８は、その接地面への開口端の幅を広げるテーパー面２９を有する。テーパー面２９は、接地面近傍において、接地面から第３細溝２８の奥側にかけて連続する面である。なお、テーパー面２９が接地面に到達していても良いが、第１細溝３０の場合と同様にテーパー面２９と接地面との間に僅かな高さ（例えば０．５ｍｍ程度）の壁部が形成されていても良い。またテーパー面２９は第３細溝２８の底には到達していない。テーパー面２９が設けられることにより、第３細溝２８の幅が接地面に近づくにつれ徐々に広がっている。テーパー面２９の接地面に対する角度は例えば４０°以上５０°以下である。テーパー面２９の幅は、センター主溝１０から接地端２２の方向へ向かうにつれて徐々に狭くなっている。

また、図２及び図９に示すように、第４細溝５０はショルダーリブ２６においてタイヤ幅方向へ延びている。第４細溝５０の一端はショルダーリブ２６内で閉塞し、他端は接地端２２からタイヤ幅方向外側へ開口している。

第４細溝５０は、タイヤ径方向外側から見て、タイヤ赤道Ｅ側となる前記一端側の場所において屈曲している。その屈曲部５１の具体的な位置は、例えば、第４細溝５０のタイヤ幅方向の長さ（前記一端から接地端２２までのタイヤ幅方向の長さ）の１／４以内の長さだけ、第４細溝５０の前記一端から接地端２２側へタイヤ幅方向へ向かった位置である。屈曲部５１は例えば１４０°以上１６０°以下の鈍角を形成している。

図１０に示すように、第４細溝５０は負荷状態において閉じるサイプとして形成されている。第４細溝５０の幅は例えば０．７ｍｍ以上０．９ｍｍ以下である。第４細溝５０の深さは、屈曲部５１から前記一端側にかけて徐々に浅くなっている。

図９及び図１０に示すように、第４細溝５０の屈曲の内側の場所にはテーパー面５４が設けられている。テーパー面５４は第４細溝５０の接地面への開口端の幅を広げている。テーパー面５４は、接地面近傍において、接地面から第４細溝５０の奥側にかけて連続する面である。なお、テーパー面５４が接地面に到達していても良いが、図１０に示すようにテーパー面５４と接地面との間に僅かな高さ（例えば０．５ｍｍ程度）の壁部５６が形成されていても良い。またテーパー面５４は第４細溝５０の底には到達していない。テーパー面５４が設けられることにより、第４細溝５０の幅が接地面に近づくにつれ徐々に広がっている。テーパー面５４の接地面に対する角度は例えば３５°以上４５°以下である。テーパー面５４の幅は、接地端２２から屈曲部５１に向かうにつれて徐々に広くなっており、屈曲部５１において最も広くなっている。第４細溝５０の屈曲部５１よりもタイヤ赤道Ｅ側の場所にも屈曲部５１から連続してテーパー面５４が設けられている。

第４細溝５０における屈曲部５１よりも接地端２２側の部分は図１１に例示するような３次元サイプ５５になっている。３次元サイプ５５とはその深さ方向に形状が変化するサイプである。図１１（ｃ）に示すように、実施形態の３次元サイプ５５は、接地面よりも深い場所において、接地面に平行な面での断面上で山部５７と谷部５８とからなる波状になっている。そして図１１（ｂ）に示すように、山部５７と谷部５８とが、３次元サイプ５５の深さ方向にジグザグ状に延びている。

図２に示すように第４細溝５０はタイヤ幅方向両側に設けられている。第４細溝５０は、タイヤ幅方向の両側でタイヤ周方向に反対向きに配置されている。ただし、第４細溝５０は、タイヤ幅方向のいずれか一方側にのみ設けられていても良く、その場合は車両装着時のＯＵＴ側（車両外側）に設けられていることが望ましい。

図９に示すように、ショルダーリブ２６内には第４細溝５０の他に上記の第２細溝４０が存在する。第４細溝５０は第２細溝４０のサイプ部４３とタイヤ幅方向に重なりを有する。第４細溝５０の前記一端は、第２細溝４０のサイプ部４３に近接しているが、サイプ部４３の手前で閉塞しサイプ部４３に連通していない。

５．実施形態の効果
本実施形態では、ショルダーリブ２６内にタイヤ幅方向に延びる第４細溝５０が設けられているため、ショルダーリブ２６の接地性が良い。ここで、第４細溝５０は幅が狭く負荷状態において閉じるサイプであり、また第４細溝５０の一端がショルダーリブ２６内で閉塞しショルダーリブ２６が完全には分断されていないため、ショルダーリブ２６の剛性（特にタイヤ周方向の剛性である縦剛性）の低下が抑えられている。

また、第４細溝５０はその一端側において屈曲しているため、ショルダーリブ２６に応力がかかった場合に第４細溝５０を挟んで両側の部分同士がタイヤ幅方向に噛み合うことができる。そのためショルダーリブ２６の剛性（特にタイヤ幅方向の剛性である横剛性）が確保されている。

また、第４細溝５０の屈曲の内側にテーパー面５４が形成されているため、角部を形成するため剛性が低下しがちな屈曲部５１の屈曲内側においても剛性が確保されている。

以上のように、本実施形態の空気入りタイヤ１では、ショルダーリブ２６において接地性だけでなく剛性も確保されている。なお、ブレーキングにはショルダーリブ２６の縦剛性が影響するため、本実施形態のようにショルダーリブ２６の縦剛性の低下が抑えられていることはブレーキングに有利である。

また、本実施形態では第４細溝５０がタイヤ幅方向外側へ開口しているため、第４細溝５０へ侵入した水をタイヤ幅方向外側へ向かって排水することができる。また、テーパー面５４の幅が屈曲部５１側において広いため、第４細溝５０の閉塞端に近い屈曲部５１近傍において接地面と路面との間に侵入した水を第４細溝５０へ集めることができる。また、テーパー面５４の幅が接地端２２側において狭いため、大きな荷重がかかる接地端２２側の部分の剛性が確保されている。

また、本実施形態では第４細溝５０がセンターリブ２４ではなくショルダーリブ２６に設けられているため、第４細溝５０に侵入した水をタイヤ外へ容易に排出することができる。

また、本実施形態ではショルダーリブ２６に排水性等の確保を目的とした副溝としてのサイプ部４３が設けられているが、第４細溝５０はサイプ部４３の手前で閉塞しサイプ部４３と連通していないため、ショルダーリブ２６の剛性の低下が抑えられている。

さらに、上記のセンター主溝１０は、ジグザグ状であることによってセンターリブ２４の剛性を確保し、またテーパー面１６を備えることによって排水性を確保している。そのため、第４細溝５０とセンター主溝１０との組み合わせによって、タイヤ全体としての接地性及び剛性が確保されている。また、上記の第１、第２細溝３０、４０は、屈曲することによってセンターリブ２４及びショルダーリブ２６の剛性を確保している。そのため、第４細溝５０と第１、第２細溝３０、４０との組み合わせによって、タイヤ全体としての剛性が確保されている。

６．変更例
上記の実施形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な省略、置換、変更を行うことができる。

例えば、第４細溝５０はセンターリブ２４に設けられていても良く、その場合も接地性及び剛性を確保するという効果を奏することができる。

Ｅ…タイヤ赤道、１…空気入りタイヤ、２…ビード部、２ａ…ビードコア、２ｂ…ビードフィラー、３…トレッドゴム、４…サイドウォールゴム、５…カーカスプライ、６…インナーライナー、７…ベルト、１０…センター主溝、１１…長い溝部、１２…短い溝部、１３…溝底、１４…凸部、１４ａ…右側の凸部、１４ｂ…左側の凸部、１５…凹部、１６…テーパー面、１７…壁部、２０…ショルダー主溝、２２…接地端、２４…センターリブ、２６…ショルダーリブ、２８…第３細溝、２９…テーパー面、３０…第１細溝、３１…屈曲部、３２…スリット部、３３…サイプ部、３４…テーパー面、３５…壁部、４０…第２細溝、４１…屈曲部、４２…スリット部、４３…サイプ部、４４…テーパー面、４５…壁部、５０…第４細溝、５１…屈曲部、５４…テーパー面、５５…３次元サイプ、５６…壁部、５７…山部、５８…谷部

Claims (4)

1. タイヤ周方向に延びるリブと、前記リブに設けられ、タイヤ幅方向に延びて一端が前記リブ内で閉塞するサイプとを備える空気入りタイヤにおいて、
   前記サイプが前記一端側において屈曲し、屈曲の内側に前記サイプの接地面への開口端の幅を広げるテーパー面が形成され、
   前記サイプの他端がタイヤ幅方向外側へ開口し、タイヤ径方向外側から見たときの前記テーパー面のタイヤ周方向の幅が、前記サイプの屈曲部において最も広く、前記一端側及び前記他端側ほど狭いことを特徴とする、空気入りタイヤ。
2. タイヤ幅方向中央側のセンターリブとタイヤ幅方向両側のショルダーリブとが設けられ、前記ショルダーリブに前記サイプが設けられている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記リブに、連続又は断続してタイヤ周方向に延びる副溝と前記サイプとが設けられ、前記サイプの前記一端が前記副溝の手前で閉塞している、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記サイプにおける屈曲部より前記他端側の部分が３次元サイプである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
   

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