JP2008162363A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】高い排水性能を確保しつつ、操縦安定性能を有効に向上させた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド踏面１のパターンセンタ域に、円周方向に連続して延びるセンタリブ２を設けるとともに、このセンタリブ２の両側から矢筈状に延在してトレッド踏面端に開口する複数対の傾斜溝３を設けてなる、方向性パターンを有するものにおいて、前記センタリブ２に、傾斜溝３に沿ってトレッド踏面端側へ突出する三角翼状の側方突部４ａを円周方向に間隔をおいて形成するとともに、各側方突部４ａの表面高さを、トレッド踏面端側に向けて漸次減少させ、円周方向での、それぞれの側方突部４ａの形成部分間で、傾斜溝３にて区画されるリブ部分２ａの両側域に、三角翼状側方突部４ａの後縁８ｂと対応する位置から円周方向に遠去かるにつれて、表面高さおよび幅のそれぞれをともに漸減させた三角状凹部５ａを形成してなる。
【選択図】図１

Description

この発明は空気入りタイヤ、なかでも乗用車空気入りタイヤに関するものであり、とくには、トレッドパターンの改良によって、タイヤの高い排水性能を確保しつつ、操縦安定性能を有効に改善する技術を提案するものである。

方向性パターンを有する空気入りタイヤの、排水性能および操縦安定性能等の改善を目的とした従来技術としては、たとえば特許文献１に開示されたものがある。

これは、パターンセンタ区域に、トレッド周方向に直線状に延びる少なくとも一対の周方向主溝を設けて周方向リブを区画し、前記一対の周方向主溝からパターンエンド側へ延び、その周方向主溝に対して同一方向に傾斜してトレッド接地端に開口する複数本の傾斜主溝を設けてなる空気入りラジアルタイヤにおいて、各傾斜主溝を、パターンセンタの近傍部分に位置する急傾斜部分と、トレッド接地端の近傍部分に位置する緩傾斜部分とで構成するとともに、前記急傾斜部分の、トレッド周方向に対する鋭角側の平均角度を０〜３０°、緩傾斜部分の同様の平均角度を７０〜９０°とし、周方向主溝と傾斜主溝とで画成される陸部の、パターンセンタ側の先細端部分の表面高さを、先端側に向けて滑らかに低減させてなる方向性パターンを有する空気入りラジアルタイヤである。
特開平９−２０２５公報

ところで、このような従来技術では、対をなす周方向主溝ならびに、それらの周方向主溝およびトレッド接地端のそれぞれに開口する複数本の傾斜主溝の作用下ですぐれた排水性能を発揮させることができるも、この従来技術では、トレッド周方向に直線状に延びる一対以上の、高い排水性能を確保するに十分な溝幅および溝深さを有する周方向主溝によって、パターンセンタ区域に、直線状に延びる周方向リブを区画していることから、乾燥路面上等でのタイヤの負荷転動に際し、たとえば高速旋回走行時等のように、接地面内の周方向リブへの横方向入力が大きくなった場合に、その周方向リブに、リブの接地面積に対する基部体積の不足に起因して、いずれかの周方向主溝側へ倒れ込むが如くの折れ曲がり変形が発生することがあり、この折れ曲がり変形が、周方向リブの路面グリップ力の低下をもたらすことになるため、操縦安定性能の低下のおそれが高いという問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を確保することを課題とするものであり、それの目的とするところは、トレッドパターンの改良の下で、高い排水性能を確保しつつ、操縦安定性能を有効に向上させた、乗用車に用いて好適な空気入りタイヤを提供するにある。

この発明に係る空気入りタイヤは、トレッド踏面のパターンセンタ域に、円周方向に連続して延びるセンタリブを設けるとともに、このセンタリブの両側から矢筈状に延在して、タイヤの正面視で、下方から上方に向けて相互に離隔するとともにトレッド踏面端に開口する複数対の傾斜溝を設けてなる、方向性パターンを有するものにおいて、前記センタリブに、傾斜溝に沿ってトレッド踏面端側へ突出する、三角翼状の側方突部を円周方向に所定の間隔をおいて形成するとともに、各側方突部の表面高さを、トレッド踏面端側に向けて漸次減少させ、そして、円周方向での、それぞれの側方突部の形成部分間で、傾斜溝にて区画されるリブ部分の両側域に、一の三角翼状側方突部の後縁と対応する位置でリブ幅方向の最大幅を有し、その対応位置から、他の三角翼状側方突部の前縁に向けて円周方向に遠去かるにつれて、表面高さおよび幅のそれぞれをともに漸減させた三角状凹部を形成してなるものである。

ここで、「パターンセンタ」とは、トレッド踏面に形成されるトレッドパターンのセンタをいうものとし、非対称トレッドパターンを有する空気入りタイヤ等を除いて、多くの場合は、トレッドセンタに一致する。

またここで、「トレッド踏面端」とは、タイヤを適用リムに接着するとともに、規定の空気圧を充填した状態で、そのタイヤを、平板上に垂直姿勢で静止配置し、規定の質量に対応する負荷を加えたときの、タイヤトレッド、その平板への接触面の側縁をいうものとする。

この場合、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定されたリムを、「規定の空気圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定された空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格で、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう。また、「規定の質量」とは、上記の最大負荷能力をいう。
なお、ここでいう空気は、窒素ガス等の不活性ガスその他に置換することも可能である。

そして規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格をいい、たとえば、アメリカ合衆国では“THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC．のYEAR BOOK”であり、欧州では、“THE European Tyre and Rim Technical OrganisationのSTANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”である。

さらにここで、「リブ部分の両側域」とは、リブの本体部分の幅に対して５０％以下の最大幅比率を占める領域をいうものとする。
なお、三角翼状の「側方突部」は、非対称トレッドパターンを考慮して、少なくとも一方につき、センタリブの幅中心位置から、トレッド踏面の側方側へ、トレッド踏面幅の１／８〜１／４の範囲内で突出させることができる。

このような空気入りタイヤにおいて好ましくは、側方突部の表面高さを、トレッド幅方向の外側に向けて凸曲面状に漸減させるとともに、三角状凹部の表面高さを、それの狭幅突端側に向けて凸曲面状に漸減させる。

またここでは、三角翼状側方突部の後縁の延長線上に、三角状凹部の一の辺部分を位置させること、三角翼状側方突部の、直線状もしくは曲線状に延びる前縁の、円周方向に対する平均角度を１５〜５０°の範囲とするとともに、その側方突部の、直線状もしくは曲線状に延びる後縁の、円周方向に対する平均角度を２０〜７５°の範囲とすることが好ましい。

ここにおいて、「平均角度」とは、とくに曲線状に延在する前縁および後縁につき、トレッドパターンの平面展開図で、前縁または後縁の中点位置で、前縁もしくは後縁に対して引いた接線の、円周方向に対する鋭角側の角度をいうものとする。

そしてまた好ましくは、傾斜溝と、直線状もしくは曲線状に延在する長辺部分および短辺部分とで囲繞される三角状凹部の、傾向的に円周方向に延びる長辺部分と傾斜溝との平均挟角を５〜３０°の範囲とするとともに、その長辺部分と短辺部分との平均挟角を１０〜４５°の範囲とする。

なおここでの「平均挟角」は、直線状もしくは曲線状に延びる各辺部分および傾斜溝部分の中点位置で、各辺部分および傾斜溝部分に引いた接線の相互の交角をいうものとする。
また、「傾向的に円周方向に延びる」とは、トレッド円周方向への延在長さがトレッド幅方向への延在長さより長い延在態様をいうものとする。

この発明に係る空気入りタイヤでは、センタリブの両側にトレッド踏面端側へ、たとえば、センタリブの幅中心位置から、トレッド踏面幅の１／８〜１／４の範囲で突出する三角翼状のそれぞれの側方突部を設けることにより、そのセンタリブへの横方向入力の作用に当り、それの倒れ込み変形に対する剛性を大きく高めることができるので、タイヤの高速旋回走行時等における、乾燥路面等への路面グリップ力を、常に十分大きなものとして、操縦安定性を有効に向上させることができる。

またこの空気入りタイヤでは、三角翼状の前記側方突部を、排水性能に大きく寄与する傾斜溝に沿わせて形成し、そして、その側方突部の表面高さを、トレッド踏面端側に向けて、たとえば、側方突部のトレッド踏面端側の端部表面が、傾斜溝の溝底とほぼ等しくなる高さまで漸次減少させるとともに、円周方向で、側方突部の形成部分間において、傾斜溝にて区画されるリブの本体部分の、たとえば、リブ本体部分幅に対して５０％以下の最大幅比率等を占める両側域に、三角翼状側方突部の後縁と対応する位置から円周方向に遠去かるにつれて、いいかえれば、リブの本体部分の側縁に近づくにつれて表面高さが次第に減少する三角状凹部を形成することにより、側方突部および、リブの本体部分からそれぞれの傾斜溝への排水の流入を、十分円滑かつ迅速なものとすることができるので、高い排水性能を実現することもできる。

このような空気入りタイヤにおいて、側方突部の表面高さを、トレッド幅方向の外側に向けて漸減させたときは、側方突部の表面を、その側方突部に隣接して位置する傾斜溝の一部として機能させることによって傾斜溝の実質溝容積を十分大きく確保して、また、三角状凹部の表面高さを、それの狭幅突端側に向けて漸減させたときは、その凹部表面をもまた、リブ部分の区画に寄与する傾斜溝の一部として機能させて、いずれも排水性能を有利に向上させることができ、ここで、側方突部および、三角状凹部のそれぞれの表面高さを凸曲面状に漸減させる場合は、リブとしての機能が高まり、操縦安定性の向上に寄与させることができ、また、平坦傾斜面とする場合に比して、傾斜溝内への排水の押出しを、形状損失が少ないことと相俟って、より円滑かつ迅速に行わせることができる。

またここで、三角翼状側方突部の後縁の延長線上に、三角状凹部の一の辺部分を位置させた場合は、三角状凹部を、傾斜溝により滑らかに連続させることができ、排水エネルギの、その凹部による形状損失をより小さくすることができる。

そしてまた、三角翼状側方突部の、直線状もしくは曲線状に延びる前縁の、円周方向に対する平均角度を１５〜５０°の範囲としたときは、側方突部の陸部剛性を確保しつつ、すぐれた排水性能を実現することができる。
すなわち、その平均角度が１５°未満では、排水性能は向上するも、側方突部の剛性が低くなりすぎるおそれがあり、一方、５０°を越えると、剛性は確保できても、所要の排水性能を発揮させ得なくなるおそれがある。

またここで、直線状もしくは曲線状に延びる、側方突部の後縁の、円周方向に対する平均角度を２０〜７５°の範囲としたときは、これも、側方突部の陸部剛性を確保しつつ、高い排水性能を発揮させることができる。
いいかえれば、平均角度が２０°未満では、側方突部の剛性の低下が否めず、７５°を越えると、逆に、排水性能の低下が否めない。

さらに、傾斜溝と、直線状もしくは曲線状に延在するそれぞれの長辺部分および短辺部分とで囲繞される三角状凹部の、傾向的に円周方向に延びる長辺部分と傾斜溝との平均挾角を５〜３０°の範囲とするとともに、その長辺部分と短辺部分との平均挾角を１０〜４５°の範囲としたときは、リブの本体部分と対応して存在する水を、傾斜溝内へ円滑かつ迅速に排水させることができる。
ところで、長辺部分と傾斜溝との平均挾角が５°未満では、製造上の困難、不具合等が発生するおそれが高く、一方、それが３０°を越えると、三角状凹部を経た排水の、傾斜溝内の排水との交流部分に乱流が発生して、排水性能が低下するおそれがある。
また、長辺部分と短辺部分との平均挾角が１０°未満では、三角状凹部の平面積が小さくなりすぎて排水性能が低下するおそれがあり、４５°を越えると、短辺部分の延在方向がトレッド幅方向に近づきすぎることになって、これも排水性能が低下するおそれが生じることになる。

図１は、この発明に係る、方向性トレッドパターンを有する空気入りタイヤ、なかでも乗用車用空気入りタイヤの実施形態を示す正面斜視図であり、図２は、図１に示すタイヤのトレッドパターンの平面展開図である。
なお、タイヤの内部補強構造等は、一般的なラジアルタイヤのそれと同様であるので、図示を省略する。

ここでは、トレッド踏面１の、図ではトレッドセンタ域に一致するパターンセンタ域に、円周方向に連続して延びるセンタリブ２を設けるとともに、このセンタリブ２の両側から矢筈状に延在し、図の上方側に向けて相互に離隔して、各トレッド踏面端ｅに開口する複数対の傾斜溝３を、円周方向に所定の間隔をおいて、図では曲線状に設けたところにおいて、センタリブ２の両側に、傾斜溝３に沿ってトレッド踏面端ｅ側、いいかえれば、トレッド幅方向外側へ突出する、三角翼状の側方突部４ａを、これも円周方向に所定の間隔をおいて形成し、これらの各側方突部４ａの表面高さを、トレッド踏面端ｅ側に向けて漸次減少させ（図２では傾斜を施して示す）て、たとえば、側方突部４ａのトレッド踏面端側の端部表面を、傾斜溝３の溝底とほぼ等しい高さになるまで低減させる。
ここで、各側方突部４ａの、センタリブ２の幅中心位置からトレッド踏面１の側方側への突出量ｗは、トレッド踏面幅Ｗの１／８〜１／４の範囲内とすることができる。

またここでは、このような側方突部４ａの形成部分の、円周方向間隔間で、傾斜溝３によって区画され、たとえば、トレッド踏面幅Ｗの５〜２０％の範囲の幅ｗ_０を有する、リブ２の本体部分２ａの両側部に、各々がその本体部分２ａの幅ｗ_０の２５〜５０％の最大幅ｄを有する、図２に斜線を施して示すそれぞれの三角状凹部５ａを、傾斜溝３と、直線状もしくは曲線状、図２に示すところでは曲線状に延在する長辺部分６ａおよび短辺部分６ｂとで囲繞して形成し、これらの各三角状凹部５ａを、隣り合う三角翼状側方突部４ａの前縁に向けて円周方向に遠去かるにつれて、表面高さおよび平面幅のそれぞれがともに漸減するものとする。
なお、図示のこの三角状凹部５ａは、三角翼状側方突部４ａの後縁と対応する位置でリブ幅方向の最大幅ｄを有するものとする。

このようなタイヤにおいてより好ましくは、側方突部４ａの表面高さを、トレッド幅方向の外側に向けて凸曲面状に漸減させるとともに、三角状凹部５ａの表面高さを、それの狭幅突端側に向けて凸曲面状に漸減させ、また好ましくは、三角翼状側方突部４ａの後縁の延長線上に、三角状凹部５ａの一の辺部分、図では短辺部分６ｂを位置させる。

そしてまた好ましくは、三角翼状側方突部４ａの、直線状もしくは曲線状、図２に示すところでは曲線状に延びる前縁８ａ、すなわち、傾斜溝３によって区画される前縁８ａの、円周方向に対する平均角度αを５〜５０°の範囲とするとともに、その側方突部４ａの、直線状もしくは曲線状、図２に示すところではこれも曲線状に延びる、サイプその他の細溝にて区画される後縁８ｂの、円周方向に対する平均角度βを２０〜７５°の範囲とする。

ところで、三角状凹部５ａに関しては、傾向的に円周方向に延びる長辺部分６ａと傾斜溝３との平均狭角γを５〜３０°の範囲とするとともに、その長辺部分６ａと短辺部分６ｂとの平均狭角δを１０〜４５°の範囲とすることが好ましい。

そしてさらにこの空気入りタイヤでは、傾斜溝３間に形成される傾斜陸部９において、各傾斜溝３と、側方突部４ａの後縁８ｂを区画する細溝とに挟まれる先細り鋭角部分９ａの表面高さを、それの先端に向けて、平坦傾斜面状または凸曲面状に漸減させて、その先細り鋭角部分９ａの剛性増加をもたらし、これにより、先細り鋭角部分９ａへの偏摩耗の発生を抑制する。

図１および２に示すトレッドパターンを有し、以下に示す寸法諸元を有する、サイズが２２４／４５ Ｒ１７の実施例タイヤを７Ｊ×１７のリムに組付けるとともに、規定の空気圧を充填して欧州車セダンに装着し、ドライバの体重の他、６００Ｎの荷重を負荷した荷重条件下で実車走行を行って、乾燥路での操縦安定性能および排水性能を後述するようにして評価した。
その結果を、表１に、従来タイヤをコントロールとして指数をもって示す。なお、この指数値は大きいほどすぐれた結果を示すものとした。

◎実施例タイヤの寸法諸元
トレッド踏面幅（Ｗ）＝２２５ｍｍ
リブ本体部分幅（ｗ）＝３０ｍｍ
側方突部の前縁平均角度（α）＝２０°
側方突部の後縁平均角度（β）＝４５°
三角状凹部の長辺部分と傾斜溝との平均狭角（γ）＝１５°
三角状凹部の長辺部分と短辺部分との平均狭角（δ）＝４０°
傾斜溝全長の円周方向に対する平均角度＝７０°
傾斜溝の溝幅＝２〜１２ｍｍ

◎従来タイヤ
特許文献１に示される、図３（ａ）に示すトレッドパターンを有するものとした。
なお、タイヤのトレッド踏面幅は２２５ｍｍ、リブ幅は２５ｍｍとし、また、傾斜溝の平均角度は７０°、傾斜溝の溝幅は７〜１５ｍｍとした。
◎比較例タイヤ
実施例タイヤから、側方突部および三角状凹部のそれぞれを省いた、図３（ｂ）に示すトレッドパターンを有するものとした。

ここで、操縦安定性能は、サーキットおよび一般道での実車走行時のテストドライバーのフィーリングをもって評価し、排水性能は、水深１０ｍｍの路面を走行したときの、ハイドロプレーニング現象の発生速度を測定することによって評価した。

表１に示すところによれば、比較例タイヤでは、従来タイヤに対して操縦安定性が低下することになるも、実施例タイヤでは、三角翼状側方突部および三角状凹部の存在の故に、操縦安定性および排水性能をともに向上させ得ることが解かる。

この発明に係る空気入りタイヤの実施形態を示す正面斜視図である。 図１に示すタイヤのトレッドパターンの平面展開図である。 実施例に用いた従来タイヤおよび比較例タイヤのトレッドパターンの平面展開図である。

符号の説明

１ トレッド踏面
２ センタリブ
２ａ 本体部分
３ 傾斜溝
４ａ 側方突部
５ａ 三角状凹部
６ａ 長辺部分
６ｂ 短辺部分
８ａ 前縁
８ｂ 後縁
９ 傾斜陸部
９ａ 先細り鋭角部分
ｅ トレッド踏面端
Ｗ トレッド踏面幅
ｗ リブ本体部分幅
ｄ 最大幅
α、β 平均角度
γ、δ 平均狭角

Claims (5)

1. トレッド踏面のパターンセンタ域に、円周方向に連続して延びるセンタリブを設けるとともに、このセンタリブの両側から矢筈状に延在してトレッド踏面端に開口する複数対の傾斜溝を設けてなる、方向性パターンを有する空気入りタイヤにおいて、
   前記センタリブに、傾斜溝に沿ってトレッド踏面端側へ突出する、三角翼状の側方突部を円周方向に間隔をおいて形成するとともに、各側方突部の表面高さを、トレッド踏面端側に向けて漸次減少させ、円周方向での、それぞれの側方突部の形成部分間で、傾斜溝にて区画されるリブ部分の両側域に、三角翼状側方突部の後縁と対応する位置から円周方向に遠去かるにつれて、表面高さおよび幅のそれぞれをともに漸減させた三角状凹部を形成してなる空気入りタイヤ。
2. 側方突部の表面高さを、トレッド幅方向の外側に向けて凸曲面状に漸減させるとともに、三角状凹部の表面高さを、それの狭幅突端側に向けて凸曲面状に漸減させてなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 三角翼状側方突部の後縁の延長線上に、三角状凹部の一の辺部分を位置させてなる請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤ。
4. 三角翼状側方突部の、直線状もしくは曲線状に延びる前縁の、円周方向に対する平均角度を５〜５０°の範囲とするとともに、その側方突部の、直線状もしくは曲線状に延びる後縁の、円周方向に対する平均角度を２０〜７５°の範囲としてなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 傾斜溝と、直線状もしくは曲線状に延在する長辺部分および短辺部分とで囲繞される三角状凹部の、傾向的に円周方向に延びる長辺部分と傾斜溝との平均挟角を５〜３０°の範囲とするとともに、その長辺部分と短辺部分との平均挟角を１０〜４５°の範囲としてなる請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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