JP7003780B2

JP7003780B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP7003780B2
Application number: JP2018058349A
Authority: JP
Inventors: 大輔渡辺
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2038-03-26
Also published as: CN111902297B; US11999197B2; CN111902297A; JP2019167050A; WO2019188803A1; US20210023889A1

Description

本発明は、オールシーズンタイヤとして好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ブロック剛性の低下を抑制しながら、スノー性能を向上させることを可能にした空気入りタイヤに関する。

オールシーズンタイヤにおいて、降雪時に優れたスノー性能を発揮することが求められている。これに対して、従来のオールシーズンタイヤおいては、トレッド部の陸部に屈曲形状を有する複数本のラグ溝を設けることで溝によるエッジ成分をあらゆる方向に作用させると共に、トレッド部の陸部に複数本のサイプを設けることでスノー性能を向上させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、トレッド部に屈曲形状を有する複数本のラグ溝を設けた場合、ブロック剛性を低下させるという問題がある。また、トレッド部に設けたサイプの配置によってはブロック剛性の低下を助長させてしまうことがある。そして、ブロック剛性が低下すると、耐摩耗性が悪化すると共に、ドライ路面での操縦安定性能が悪化する傾向がある。

特開２０１４－２０５４１０号公報

本発明の目的は、ブロック剛性の低下を抑制しながら、スノー性能を向上させ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、前記トレッド部にタイヤ周方向に延びる一対の内側主溝及び一対の外側主溝を含む４本の主溝が設けられ、これら主溝によりセンター陸部と該センター陸部の外側に位置する一対の中間陸部と該中間陸部の外側に位置する一対のショルダー陸部とが区画された空気入りタイヤにおいて、前記中間陸部に、鋭角な屈曲部を有する複数本のラグ溝と、これらラグ溝に対して交差する方向に延在する複数本のサイプとが設けられ、各ラグ溝は、一方の端部が前記外側主溝に開口する一方で他方の端部が前記中間陸部内で終端すると共に、タイヤ周方向に互いに重ならずに配置され、前記ラグ溝における前記外側主溝に開口する端点を基準位置としてピッチを区分したとき、前記サイプの各々が単一のピッチ内に収まるように配置され、前記中間陸部における各ピッチの溝面積比率が１５％～２５％の範囲にあることを特徴とするものである。

本発明では、中間陸部に、鋭角な屈曲部を有する複数本のラグ溝と、これらラグ溝に対して交差する方向に延在する複数本のサイプとが設けられ、各ラグ溝は、一方の端部が外側主溝に開口する一方で他方の端部が中間陸部内で終端すると共に、タイヤ周方向に互いに重ならずに配置されているので、ブロック剛性の低下を抑制しながら、スノー性能（特に、雪上路面での操縦安定性能）を向上させることができる。また、ラグ溝における外側主溝に開口する端点を基準位置としてピッチを区分したとき、サイプの各々が単一のピッチ内に収まるように配置され、中間陸部における各ピッチの溝面積比率を１５％～２５％の範囲に設定することで、パターン剛性の低下を抑制することができる。更に、ブロック剛性の低下を抑制することができるので、耐摩耗性を改善すると共に、ドライ路面での操縦安定性能を改善することができる。

本発明では、ラグ溝の屈曲部における頂点からそのラグ溝が含まれるピッチに隣接するピッチまでのタイヤ周方向の距離Ａと、ラグ溝が含まれるピッチのタイヤ周方向のピッチ長さＰとは０≦Ａ≦Ｐ×０．０５の関係を満たすことが好ましい。これにより、スノー性能を効率的に改善することができる。

本発明では、ラグ溝の屈曲部における頂点から内側主溝までのタイヤ幅方向の距離はセンター陸部の幅の１／５～１／４の範囲にあることが好ましい。これにより、センター陸部及び中間陸部においてブロック剛性の均一化を図ることができ、ドライ路面での操縦安定性能を効果的に改善することができる。

本発明では、中間陸部の溝面積比率とショルダー陸部の接地領域内での溝面積比率との差は３％以下であることが好ましい。これにより、雪上路面での操縦安定性能を効率的に改善することができる。

本発明において、サイプとは溝幅が１．５ｍｍ以下の溝である。溝面積比率とは、接地領域における陸部の総面積に対するその陸部に含まれる溝の総面積の百分率（％）である。具体的には、中間陸部の溝面積比率とは、接地領域に含まれる中間陸部の総面積に対する中間陸部内の溝の総面積の比率であり、ショルダー陸部の接地領域内での溝面積比率とは、接地領域に含まれるショルダー陸部の総面積に対するショルダー陸部内の溝の総面積の比率である。接地領域とは、タイヤが基づく規格（ＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ等）にてタイヤ毎に規定される最大負荷能力に対応する空気圧をタイヤに充填して静止した状態で平板上に垂直に置き、最大負荷能力の８０％に相当する荷重を負荷させたときの平板上に形成される接地面におけるタイヤ幅方向の最大直線距離に相当するタイヤ幅方向の領域である。接地端は、接地領域のタイヤ幅方向の最外側位置である。

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。本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッド部の一例を示す平面図である。

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及び図２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。なお、図２において、Ｔｃはタイヤ周方向、Ｔｗはタイヤ幅方向を示している。

図１に示すように、本発明の実施形態からなる空気入りタイヤは、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９が形成されている。主溝９は、タイヤ中心線ＣＬの両側に位置する一対の内側主溝９Ａ，９Ａと、タイヤ幅方向最外側に位置する一対の外側主溝９Ｂ，９Ｂとを含んでいる。これら４本の主溝９により、トレッド部１には陸部１０が区画されている。陸部１０は、タイヤ中心線ＣＬ上に位置するセンター陸部１０Ａと、センター陸部１０Ａのタイヤ幅方向外側に位置する一対の中間陸部１０Ｂ，１０Ｂと、各中間陸部１０Ｂのタイヤ幅方向外側に位置する一対のショルダー陸部１０Ｃ，１０Ｃとを含んでいる。

センター陸部１０Ａには、タイヤ幅方向に対して同一方向に傾斜する複数本のサイプ１１Ａ及び複数本の細溝３１がタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。サイプ１１Ａは、一方の端部が内側主溝９Ａに対して連通し、他方の端部が細溝３１に連通している。即ち、サイプ１１Ａはオープンサイプである。一方、細溝３１は、サイプ１１Ａよりも溝幅が広い溝である。この細溝３１は、一方の端部が内側主溝９Ａに対して連通し、他方の端部がサイプ１１Ａに連通している。このようなサイプ１１Ａと細溝３１がタイヤ周方向に交互に配置され、センター陸部１０Ａの全体として細溝３１がタイヤ周方向に千鳥状に配置されている。

中間陸部１０Ｂには、タイヤ幅方向に対して同一方向に傾斜する複数本のラグ溝２１がタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。これらラグ溝２１は、一方の端部２１ａが外側主溝９Ｂに開口する一方で、他方の端部２１ｂが中間陸部１０Ｂ内で終端している。ラグ溝２１の各々は、タイヤ周方向に互いに重ならずに配置されている。また、ラグ溝２１は、一方の端部２１ａと他方の端部２１ｂの中途位置において鋭角状に形成された屈曲部２２を有している。

また、中間陸部１０Ｂには、ラグ溝２１に対して交差する方向に延在する複数本のサイプ１１Ｂがタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。これらサイプ１１Ｂは、ラグ溝２１を貫通することで複数の部位に分割された構造を有するが、同一のサイプ１１Ｂにおけるそれぞれの分割された部位は互いに同一直線上に配置されている。サイプ１１Ｂの各々は、全体として、一方の端部が内側主溝９Ａに対して連通し、他方の端部が外側主溝９Ｂに対して連通している。即ち、サイプ１１Ｂはオープンサイプである。

ショルダー陸部１０Ｃには、タイヤ幅方向に対して同一方向に傾斜する複数本のラグ溝２４がタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。これらラグ溝２４は、外側主溝９Ｂに対して非連通である。また、ショルダー陸部１０Ｃには、タイヤ幅方向に対して同一方向に傾斜する複数本のサイプ１１Ｃがタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。これらサイプ１１Ｃは両端部がショルダー陸部１０Ｃ内で終端している。即ち、サイプ１１Ｃはクローズドサイプである。

上記空気入りタイヤにおいて、中間陸部１０Ｂにおける各ラグ溝２１の外側主溝９Ｂに開口する端点２３、更に詳しくは、各ラグ溝２１の一方の端部２１ａのタイヤ周方向外側に位置する端点２３を基準位置としてピッチを区分する。１ピッチは隣接する２つの端点２３同士の間の領域である。トレッド部１では、各ラグ溝２１の端点２３のタイヤ周方向の位置を基準としてピッチがタイヤ周方向に沿って反復的に割り付けられており、複数のピッチをタイヤ周上に連ねることで形成されている。そして、タイヤ周方向の長さであるピッチ長さＰをピッチ毎に変化させている。図２の実施形態では、ピッチ長さＰが大きい順にピッチｐ１～ｐ５として５つの領域に区分されている。なお、ピッチ長さＰの大きさの種類は特に限定されるものではない。

このようにピッチｐ１～ｐ５を区分したとき、サイプ１１Ｂの各々は単一のピッチｐ１～ｐ５内に収まるように配置されている。即ち、サイプ１１Ｂの各々は複数のピッチｐ１～ｐ５に跨ることなく配置されている。また、中間陸部１０Ｂにおいて、ピッチｐ１～ｐ５のそれぞれの溝面積比率は１５％～２５％の範囲に設定されている。特に、各ピッチの溝面積比率は１８％～２０％の範囲に設定することが好ましい。

上述した空気入りタイヤでは、中間陸部１０Ｂに、鋭角な屈曲部２２を有する複数本のラグ溝２１と、これらラグ溝２１に対して交差する方向に延在する複数本のサイプ１１Ｂとが設けられ、各ラグ溝２１は、一方の端部２１ａが外側主溝９Ｂに開口する一方で他方の端部２１ｂが中間陸部１０Ｂ内で終端すると共に、タイヤ周方向に互いに重ならずに配置されているので、ブロック剛性の低下を抑制しながら、スノー性能（特に、雪上路面での操縦安定性能）を向上させることができる。また、ラグ溝２１における外側主溝９Ｂに開口する端点２３を基準位置としてピッチｐ１～ｐ５を区分したとき、サイプ１１Ｂの各々が単一のピッチｐ１～ｐ５内に収まるように配置され、中間陸部１０Ｂにおける各ピッチｐ１～ｐ５の溝面積比率を１５％～２５％の範囲に設定することで、パターン剛性の低下を抑制することができる。更に、ブロック剛性の低下を抑制することができるので、耐摩耗性を改善すると共に、ドライ路面での操縦安定性能を改善することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、ラグ溝２１は屈曲部２２において頂点２２ａを有する。このラグ溝２１の頂点２２ａから、そのラグ溝２１が含まれるピッチｐ１～ｐ５に隣接するピッチｐ１～ｐ５までのタイヤ周方向の距離をＡとする。このとき、各ピッチｐ１～ｐ５において、距離Ａとピッチ長さＰとは０≦Ａ≦Ｐ×０．０５の関係を満たすと良い。例えば、図２に示すように、ピッチｐ２内のラグ溝２１の頂点２２ａから隣接するピッチｐ３までのタイヤ周方向の距離Ａと、ピッチｐ２におけるピッチ長さＰとが上記関係式を満たすことを意味する。各ピッチｐ１～ｐ５において上記関係式を満たすようにラグ溝２１を構成することで、スノー性能を効率的に改善することができる。

また、ラグ溝２１の屈曲部２２の頂点２２ａから内側主溝９Ａまでのタイヤ幅方向の距離をＢとする。このとき、距離Ｂは、センター陸部１０Ａの幅Ｗの１／５～１／４の範囲にあると良い。このように距離Ｂをセンター陸部１０Ａの幅Ｗに対して適度に設定することで、センター陸部１０Ａ及び中間陸部１０Ｂにおいてブロック剛性の均一化を図ることができ、ドライ路面での操縦安定性能を効果的に改善することができる。ここで、距離Ｂがセンター陸部１０Ａの幅Ｗの１／５よりも小さいと、センター陸部１０Ａの幅Ｗが相対的に広くなり、センター陸部１０Ａと中間陸部１０Ｂとの剛性差が大きくなるため、スノー性能が悪化する傾向がある。

更に、中間陸部１０Ｂの溝面積比率Ｄ１とショルダー陸部１０Ｃの接地領域内での溝面積比率Ｄ２との差は３％以下であることが好ましい。即ち、中間陸部１０Ｂの溝面積比率Ｄ１とショルダー陸部１０Ｃの接地領域内での溝面積比率Ｄ２とは－３％≦（Ｄ１－Ｄ２）≦３％の関係を満たすことが好ましい。このように中間陸部１０Ｂの溝面積比率とショルダー陸部１０Ｃの溝面積比率の差を小さくすることで、雪上路面での操縦安定性能を効率的に改善することができる。ここで、中間陸部１０Ｂの溝面積比率Ｄ１とショルダー陸部１０Ｃの溝面積比率Ｄ２の差が３％よりも大きくなると、雪上路面での旋回時において接地面内での排雪性能が不均一となり、雪上路面での操縦安定性能が悪化する傾向がある。なお、中間陸部１０Ｂの溝面積比率Ｄ１とショルダー陸部１０Ｃの接地領域内での溝面積比率Ｄ２とは、各陸部のタイヤ全周における溝面積比率を比較して、上記関係を満たす。

タイヤサイズ２２５／５０Ｒ１８で、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、その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、トレッド部にタイヤ周方向に延びる一対の内側主溝及び一対の外側主溝を含む４本の主溝が設けられ、これら主溝によりセンター陸部とそのセンター陸部の外側に位置する一対の中間陸部とその中間陸部の外側に位置する一対のショルダー陸部とが区画された空気入りタイヤにおいて、中間陸部に、鋭角な屈曲部を有する複数本のラグ溝と、これらラグ溝に対して交差する方向に延在する複数本のサイプとが設けられ、各ラグ溝は、一方の端部が外側主溝に開口する一方で他方の端部が中間陸部内で終端すると共に、タイヤ周方向に互いに重ならずに配置され、ラグ溝における外側主溝に開口する端点を基準位置としてピッチを区分したとき、サイプの各々が単一のピッチ内に収まるように配置され、中間陸部の各ピッチにおける溝面積比率（％）、各ピッチのピッチ長さＰに対する中間陸部のラグ溝における距離Ａの比、センター陸部の幅Ｗに対する中間陸部のラグ溝における距離Ｂの比、中間陸部の溝面積比率とショルダー陸部の溝面積比率との差（Ｄ１－Ｄ２）を表１のように異ならせた実施例１～６のタイヤを製作した。

比較のため、中間陸部に形成されたラグ溝の各々がタイヤ周方向に互いに重なるようにして配置され、中間陸部の各ピッチにおける溝面積比率が異なる以外は実施例１と同じ構造を有する従来例のタイヤを用意した。また、中間陸部の各ピッチにおける溝面積比率が異なる以外は実施例１と同じ構造を有する比較例１，２のタイヤを用意した。

なお、表１において、「各ピッチのピッチ長さＰに対する中間陸部のラグ溝の距離Ａの比」がマイナス値の場合は、中間陸部のラグ溝の各々がタイヤ周方向に互いに重なっている（言い換えれば、中間陸部の各ラグ溝の頂点が、そのラグ溝が含まれるピッチに隣接するピッチ内に存在している）ことを示す。

これら試験タイヤについて、テストドライバーによる雪上路面での操縦安定性能及びドライ路面での操縦安定性能に関する官能評価を実施し、その結果を表１に併せて示した。

雪上路面での操縦安定性能に関する官能評価は、各試験タイヤをリムサイズ１８×７Ｊホイールに組み付けて前輪駆動の車両に装着して行った。評価結果は１０段階の評価値で示した。この評価値が大きいほど雪上路面での操縦安定性能が優れていることを意味する。

ドライ路面での操縦安定性能に関する官能評価は、各試験タイヤをリムサイズ１８×７Ｊホイールに組み付けて前輪駆動の車両に装着して行った。評価結果は１０段階の評価値で示した。この評価値が大きいほどドライ路面での操縦安定性能が優れていることを意味する。

表１から判るように、実施例１～６のタイヤは、従来例のタイヤに比して雪上路面での操縦安定性能とドライ路面での操縦安定性能とがバランス良く改善されていた。また、比較例１，２のタイヤにおいては、本発明で規定する中間陸部の各ピッチにおける溝面積比率の数値範囲を満たしていないので、雪上路面での操縦安定性能とドライ路面での操縦安定性のいずれかにおいて十分な改善効果が得られなかった。

１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
９主溝
９Ａ内側主溝
９Ｂ外側主溝
１０陸部
１０Ａセンター陸部
１０Ｂ中間陸部
１０Ｃショルダー陸部
１１サイプ
２１ラグ溝
２２屈曲部
２３端点
ＣＬタイヤ中心線
Ｅ接地端
ｐピッチ

Claims

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、前記トレッド部にタイヤ周方向に延びる一対の内側主溝及び一対の外側主溝を含む４本の主溝が設けられ、これら主溝によりセンター陸部と該センター陸部の外側に位置する一対の中間陸部と該中間陸部の外側に位置する一対のショルダー陸部とが区画された空気入りタイヤにおいて、
前記中間陸部に、鋭角な屈曲部を有する複数本のラグ溝と、これらラグ溝に対して交差する方向に延在する複数本のサイプとが設けられ、各ラグ溝は、一方の端部が前記外側主溝に開口する一方で他方の端部が前記中間陸部内で終端すると共に、タイヤ周方向に互いに重ならずに配置され、
前記ラグ溝における前記外側主溝に開口する端点を基準位置としてピッチを区分したとき、前記サイプの各々が単一のピッチ内に収まるように配置され、前記中間陸部における各ピッチの溝面積比率が１５％～２５％の範囲にあることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記ラグ溝の屈曲部における頂点から該ラグ溝が含まれるピッチに隣接するピッチまでのタイヤ周方向の距離Ａと、前記ラグ溝が含まれるピッチのタイヤ周方向のピッチ長さＰとが０≦Ａ≦Ｐ×０．０５の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記ラグ溝の屈曲部における頂点から前記内側主溝までのタイヤ幅方向の距離が前記センター陸部の幅の１／５～１／４の範囲にあ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。
前記中間陸部の溝面積比率と前記ショルダー陸部の接地領域内での溝面積比率との差が３％以下であ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。