JP2019127104A

JP2019127104A - タイヤ

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Publication number: JP2019127104A
Application number: JP2018008979A
Authority: JP
Inventors: 中島　幸一; Koichi Nakajima; 幸一中島
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2018-01-23
Publication date: 2019-08-01
Anticipated expiration: 2038-01-23
Also published as: JP7027908B2; EP3513991A1; US20190225029A1; US11279178B2; EP3513991B1

Abstract

【課題】雪上性能を向上し得るタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部２には、タイヤ周方向に連続してのびる周方向溝３が形成されている。周方向溝３は、溝底５と、溝底５からトレッド面２Ａに向けてタイヤ半径方向にのびる一対の溝壁６とを有している。溝底５は、周方向溝３の溝深さＤの最も深い位置でトレッド面２Ａに平行な面として規定される溝底基準面５Ａから、タイヤ半径方向外側に突出する複数の溝底隆起部７を含んでいる。各溝底隆起部は、トレッド平面視において、周方向溝３の中心線３ｃに対して対称に形成され、かつ、タイヤ半径方向にのびる第１溝底面８を有している。第１溝底面８は、周方向溝３の中心線３ｃの一方側に位置する第１面部８Ａと、他方側に位置する第２面部８Ｂとを含んでいる。第１面部８Ａと第２面部８Ｂとのトレッド平面視における角度は、２０〜１７０°である。【選択図】図１

Description

本発明は、トレッド部に、タイヤ周方向に連続してのびる周方向溝が形成されたタイヤに関する。

従来、雪上性能を向上させるために、トレッド部に形成されたタイヤ周方向に連続してのびる周方向溝の溝壁形状を特定する試みが行われている。例えば、下記特許文献１は、周方向溝に拡幅部を設けることで雪上性能を向上させたタイヤを提案している。

特開２０１６−１３７７６３号公報

しかしながら、上記特許文献１のタイヤは、使用状態によって雪上走行時の駆動力及び制動力が不足する場合があり、高い雪上性能を維持するために更なる改善が求められていた。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、周方向溝の形状を特定することを基本として、雪上性能を向上し得るタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、走行時に接地するトレッド面を含むトレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部には、タイヤ周方向に連続してのびる周方向溝が形成され、前記周方向溝は、溝底と、前記溝底から前記トレッド面に向けてタイヤ半径方向にのびる一対の溝壁とを有し、前記溝底は、前記周方向溝の溝深さの最も深い位置で前記トレッド面に平行な面として規定される溝底基準面から、タイヤ半径方向外側に突出する複数の溝底隆起部を含み、前記各溝底隆起部は、トレッド平面視において、前記周方向溝の中心線に対して対称に形成され、かつ、タイヤ半径方向にのびる第１溝底面を有し、前記第１溝底面は、前記周方向溝の前記中心線の一方側に位置する第１面部と、他方側に位置する第２面部とを含み、前記第１面部と前記第２面部とのトレッド平面視における角度は、２０〜１７０°であることを特徴とする。

本発明に係るタイヤにおいて、前記各溝底隆起部は、前記第１溝底面よりもタイヤ半径方向に対する角度が大きい第２溝底面を有するのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記各溝底隆起部は、前記第１溝底面のタイヤ半径方向外端と前記第２溝底面のタイヤ半径方向外端とをつなぎ、かつ、前記トレッド面に略平行な第３溝底面を有するのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記第１面部及び前記第２面部は、それぞれ、曲面で構成されるのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記第１面部及び前記第２面部は、それぞれ、平面で構成されるのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記第１面部及び前記第２面部は、それぞれ、タイヤ幅方向に対する角度の異なる少なくとも２つの平面で構成されるのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記第１溝底面のタイヤ半径方向の高さは、１mm以上であるのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記第１溝底面は、さらに、前記第１面部と前記第２面部との間に位置する第３面部を含むのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記第３面部は、前記周方向溝の前記中心線に直交するのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記第３面部は、曲面で構成されるのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記第３面部は、平面で構成されるのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記第３面部のタイヤ幅方向の長さは、前記第１面部と前記第２面部と間のタイヤ幅方向の最大間隔の６０％以下であるのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記一対の溝壁は、タイヤ周方向に沿ってのびるのが望ましい。

本発明のタイヤの周方向溝は、溝底が、周方向溝の溝深さの最も深い位置でトレッド面に平行な面として規定される溝底基準面から、タイヤ半径方向外側に突出する複数の溝底隆起部を含んでいる。このような周方向溝は、溝底隆起部が雪に食い込み、雪上性能を向上させることができる。

本発明のタイヤの各溝底隆起部は、トレッド平面視において、周方向溝の中心線に対して対称に形成され、かつ、タイヤ半径方向にのびる第１溝底面を有し、第１溝底面は、周方向溝の中心線の一方側に位置する第１面部と、他方側に位置する第２面部とを含み、第１面部と第２面部とのトレッド平面視における角度は、２０〜１７０°である。

このような溝底隆起部は、第１溝底面によりタイヤ幅方向のエッジ成分が増加するので、雪上走行時の駆動力及び制動力が向上し得る。また、このような第１溝底面は、雪が第１面部及び第２面部に沿って移動することで雪の凝縮が促進され、雪柱せん断力を向上させ得る。

本発明のタイヤの周方向溝の一実施形態を示す斜視図である。図１の周方向溝の平面図である。図２のＡ−Ａ線の断面図である。他の実施形態の周方向溝の平面図である。さらに他の実施形態の周方向溝の平面図である。

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は、本実施形態のタイヤ１の周方向溝３を示す斜視図である。図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、走行時に路面に接地するトレッド面２Ａを含むトレッド部２を有している。本実施形態のタイヤ１は、冬用タイヤとして好適に用いられる。ここで、冬用タイヤとは、スタッドレスタイヤ、スノータイヤ及びオールシーズンタイヤを含む雪上走行に適したタイヤ１である。

本実施形態のトレッド部２は、タイヤ周方向に連続してのびる少なくとも１本の周方向溝３と、周方向溝３により区分される複数の陸部４とを含んでいる。

図２は、周方向溝３の平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線の断面図である。図１〜図３に示されるように、本実施形態の周方向溝３は、溝底５と、溝底５からトレッド面２Ａに向けてタイヤ半径方向にのびる一対の溝壁６とを有している。ここで、本明細書において、「方向にのびる」とは、その方向の成分を多く含むことを意味する。

溝底５は、周方向溝３の溝深さＤの最も深い位置でトレッド面２Ａに平行な面として規定される溝底基準面５Ａから、タイヤ半径方向外側に突出する複数の溝底隆起部７を含んでいる。図３では、理解を容易にするために、溝底隆起部７の１つを着色して示している。

このような周方向溝３は、タイヤ１が摩耗した状態であっても、溝底隆起部７が雪に食い込み、良好な雪上性能を維持することができる。また、このような溝底隆起部７は、周方向溝３の気柱内の振動を攪乱し、走行時の気柱共鳴音を低減させることができるので、タイヤ１のノイズ性能を向上することができる。

本実施形態の溝底隆起部７は、タイヤ半径方向にのびる第１溝底面８を有している。

図２に示されるように、第１溝底面８は、トレッド平面視において、周方向溝３の中心線３ｃに対して対称に形成されるのが望ましい。本実施形態の第１溝底面８は、周方向溝３の中心線３ｃの一方側に位置する第１面部８Ａと、他方側に位置する第２面部８Ｂとを含んでいる。第１面部８Ａと第２面部８Ｂとのトレッド平面視における角度θ１は、２０〜１７０°であるのが好ましい。このような溝底隆起部７は、タイヤ１が溝底隆起部７の開く方向を先着側とする第１回転方向Ｒ１に回転するとき、雪が第１面部８Ａ及び第２面部８Ｂに沿って移動することで雪の凝縮が促進され、タイヤ１が摩耗した状態であっても、雪柱せん断力を向上させ得る。

上述の周方向溝３を有するタイヤ１は、溝底５の形状を特定することにより、タイヤ１が摩耗していない状態であっても、タイヤ１が摩耗した状態であっても、良好な雪上性能を維持することができる。溝底５のより好ましい形状が、以下に説明される。

図１及び図２に示されるように、周方向溝３は、例えば、その溝幅方向の中心線３ｃが、タイヤ周方向に沿ってのびている。ここで、本明細書において、「方向に沿って」とは、その方向に平行であることを意味する。

溝底隆起部７は、周方向溝３のタイヤ幅方向の全幅にわたって形成されるのが望ましい。本実施形態では、第１面部８Ａ及び第２面部８Ｂが、それぞれ、平面で構成されている。

図３に示されるように、第１溝底面８のタイヤ半径方向の高さＨ１は、好ましくは、１mm以上である。また、第１溝底面８の高さＨ１は、タイヤ１の摩耗限界を示すトレッドウェアインジケータ（図示省略）の溝底基準面５Ａからの高さよりも小さいのが望ましい。このような第１溝底面８を有する溝底隆起部７は、タイヤ１の摩耗限界まで使用した場合であっても、第１溝底面８が確実に雪に食い込み、良好な雪上性能を維持することができる。

タイヤ周方向に隣接する第１溝底面８間の間隔Ｐ１は、好ましくは、１０〜１５mmである。このような第１溝底面８を有する溝底隆起部７は、第１溝底面８が適切に雪に食い込み、雪上性能を向上させることができる。

溝底隆起部７は、例えば、第１溝底面８よりもタイヤ半径方向に対する角度が大きい第２溝底面９を有している。本実施形態において、溝底隆起部７は、さらに、第１溝底面８のタイヤ半径方向外端８ａと第２溝底面９のタイヤ半径方向外端９ａとをつなぎ、かつ、トレッド面２Ａに略平行な第３溝底面１０を有している。なお、本明細書で「略平行」とは、平行であるものと、平行に対し±５°以内の角度で傾斜するものとを含んでいる。

第２溝底面９は、タイヤ半径方向に対して、好ましくは、７０〜８７°の角度θ２をなしている。このような第２溝底面９は、タイヤ１が第２回転方向Ｒ２に回転するとき、雪が第２溝底面９に沿って移動することで、雪の凝縮が促進され、雪柱せん断力を向上させ得る。

第３溝底面１０のタイヤ周方向の長さＬ１は、好ましくは、溝底隆起部７のタイヤ周方向の長さＬｂの１０％以上である。このような第３溝底面１０は、雪の圧縮が促進され、雪柱せん断力を向上させるとともに、溝底隆起部７の強度を向上し得る。

本実施形態の溝底隆起部７のタイヤ周方向の長さＬｂは、タイヤ周方向に隣接する第１溝底面８間の間隔Ｐ１よりも小さい。なお、溝底隆起部７の長さＬｂは、タイヤ周方向に隣接する第１溝底面８間の間隔Ｐ１に略等しくてもよい。

図１及び図２に示されるように、本実施形態の一対の溝壁６は、予め定められた溝幅Ｗを有し、タイヤ周方向に沿ってのびている。このような周方向溝３は、ドライ路面での操縦安定性能を向上させることができる。

図４は、他の実施形態の周方向溝２０，３０，４０の平面図である。上述の実施形態と同一の構成には、同一の符号が付され、その説明が省略される。

図４（ａ）は、溝底隆起部２１の第１溝底面２２が曲面で構成される周方向溝２０である。図４（ａ）に示されるように、この実施形態の周方向溝２０は、複数の溝底隆起部２１を含んでいる。この実施形態の溝底隆起部２１は、タイヤ半径方向にのびる第１溝底面２２と、第１溝底面２２よりもタイヤ半径方向に対する角度が大きい第２溝底面９とを有している。

第１溝底面２２は、例えば、周方向溝２０の中心線２０ｃの一方側に位置する第１面部２２Ａと、他方側に位置する第２面部２２Ｂとを含んでいる。この実施形態の第１面部２２Ａ及び第２面部２２Ｂは、それぞれ、第２溝底面９側に凹となる曲面で構成されている。このような溝底隆起部２１は、第１溝底面２２の曲面に沿って、雪を凝縮することができ、雪柱せん断力を向上させ得る。

図４（ｂ）は、溝底隆起部３１の第１溝底面３２が曲面で構成される周方向溝３０である。図４（ｂ）に示されるように、この実施形態の周方向溝３０は、複数の溝底隆起部３１を含んでいる。この実施形態の溝底隆起部３１は、タイヤ半径方向にのびる第１溝底面３２と、第１溝底面３２よりもタイヤ半径方向に対する角度が大きい第２溝底面９とを有している。

第１溝底面３２は、例えば、周方向溝３０の中心線３０ｃの一方側に位置する第１面部３２Ａと、他方側に位置する第２面部３２Ｂとを含んでいる。この実施形態の第１面部３２Ａ及び第２面部３２Ｂは、それぞれ、第２溝底面９の反対側に凸となる曲面で構成されている。このような溝底隆起部３１は、第１溝底面３２の曲面に沿って、雪を凝縮することができ、雪柱せん断力を向上させ得る。

図４（ｃ）は、溝底隆起部４１の第１溝底面４２がタイヤ幅方向に対する角度の異なる２つの平面で構成される周方向溝４０である。図４（ｃ）に示されるように、この実施形態の周方向溝４０は、複数の溝底隆起部４１を含んでいる。この実施形態の溝底隆起部４１は、タイヤ半径方向にのびる第１溝底面４２を有している。

第１溝底面４２は、例えば、周方向溝４０の中心線４０ｃの一方側に位置する第１面部４３と、他方側に位置する第２面部４４とを含んでいる。第１面部４３及び第２面部４４は、それぞれ、タイヤ幅方向に対する角度の異なる少なくとも２つの平面で構成されるのが望ましい。

第１面部４３は、例えば、周方向溝４０の中心線４０ｃ側に位置する内側第１面部４３ａと、内側第１面部４３ａの外側に位置し、かつ、内側第１面部４３ａよりもタイヤ幅方向に対する角度が小さい外側第１面部４３ｂとを含んでいる。図示は省略されるが、外側第１面部４３ｂのタイヤ幅方向に対する角度が、内側第１面部４３ａのタイヤ幅方向に対する角度よりも大きいものであってもよい。

第２面部４４は、例えば、周方向溝４０の中心線４０ｃ側に位置する内側第２面部４４ａと、内側第２面部４４ａの外側に位置し、かつ、内側第２面部４４ａよりもタイヤ幅方向に対する角度が小さい外側第２面部４４ｂとを含んでいる。図示は省略されるが、外側第２面部４４ｂのタイヤ幅方向に対する角度が、内側第２面部４４ａのタイヤ幅方向に対する角度よりも大きいものであってもよい。

このような溝底隆起部４１は、第１溝底面４２の外側第１面部４３ｂ及び内側第１面部４３ａ並びに外側第２面部４４ｂ及び内側第２面部４４ａに沿って、雪を凝縮することができ、雪柱せん断力を向上させ得る。

図５は、さらに他の実施形態の周方向溝５０，６０の平面図である。上述の実施形態と同一の構成には、同一の符号が付され、その説明が省略される。

図５（ａ）は、溝底隆起部５１の第１溝底面５２が、第３面部５２Ｃを含む周方向溝５０である。図５（ａ）に示されるように、この実施形態の周方向溝５０は、複数の溝底隆起部５１を含んでいる。この実施形態の溝底隆起部５１は、タイヤ半径方向にのびる第１溝底面５２を有している。

第１溝底面５２は、例えば、周方向溝５０の中心線５０ｃの一方側に位置する第１面部５２Ａと、他方側に位置する第２面部５２Ｂと、第１面部５２Ａと第２面部５２Ｂとの間に位置する第３面部５２Ｃとを含んでいる。第３面部５２Ｃは、例えば、周方向溝５０の中心線５０ｃに直交している。この実施形態の第１面部５２Ａ、第２面部５２Ｂ及び第３面部５２Ｃは、それぞれ、平面で構成されている。

第３面部５２Ｃのタイヤ幅方向の長さＷ１は、好ましくは、第１面部５２Ａと第２面部５２Ｂと間のタイヤ幅方向の最大間隔Ｗ２の６０％以下である。この実施形態の第１面部５２Ａと第２面部５２Ｂと間の最大間隔Ｗ２は、周方向溝５０の溝幅Ｗに略等しい。このような溝底隆起部５１は、第１面部５２Ａ及び第２面部５２Ｂに沿って、雪を凝縮するとともに、第３面部５２Ｃによりタイヤ幅方向のエッジ成分が増加するので、雪上性能を向上させ得る。なお、第１面部５２Ａと第２面部５２Ｂと間の最大間隔Ｗ２は、周方向溝５０の溝幅Ｗよりも小さくてもよい。

図５（ｂ）は、溝底隆起部６１の第１溝底面６２が、第３面部６２Ｃを含む周方向溝６０である。図５（ｂ）に示されるように、この実施形態の周方向溝６０は、複数の溝底隆起部６１を含んでいる。この実施形態の溝底隆起部６１は、タイヤ半径方向にのびる第１溝底面６２を有している。

第１溝底面６２は、例えば、周方向溝６０の中心線６０ｃの一方側に位置する第１面部６２Ａと、他方側に位置する第２面部６２Ｂと、第１面部６２Ａと第２面部６２Ｂとの間に位置する第３面部６２Ｃとを含んでいる。

この実施形態の第１面部６２Ａ及び第２面部６２Ｂは、それぞれ、平面で構成されている。また、この実施形態の第３面部６２Ｃは、曲面で構成されている。第１面部６２Ａと第３面部６２Ｃとは、なめらかに連続するのが望ましい。また、第２面部６２Ｂと第３面部６２Ｃとは、なめらかに連続するのが望ましい。

このような溝底隆起部６１は、第１面部６２Ａ及び第２面部６２Ｂに沿って、雪を凝縮するとともに、第３面部６２Ｃによりタイヤ幅方向のエッジ成分が増加するので、雪上性能を向上させ得る。なお、第３面部６２Ｃは、曲面と平面との組み合わせで構成されていてもよい。

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得る。

図１の溝底隆起部を有する周方向溝が設けられた実施例のタイヤと、溝底隆起部を有さない周方向溝が設けられた従来例のタイヤとが試作された。これら試作タイヤと、試作タイヤを摩耗限界の５０％まで摩耗させたタイヤとを、それぞれ、テスト車両に装着し、雪上を走行させたときの駆動性能及び制動性能がテストされた。実施例のタイヤは、溝底隆起部が開く方向を先着側となるように回転させた実施例１と、その反対側に回転させた実施例２とがテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下のとおりである。

テスト車両：中型乗用車
タイヤサイズ：２５５／５５Ｒ１７
リムサイズ：１７×７Ｊ
空気圧：２３０ｋＰａ

＜駆動性能及び摩耗時駆動性能＞
供試タイヤを全輪に装着したテスト車両で、圧雪路を走行したときの駆動性能が、評価技能を有したドライバーの官能により評価された。結果は、それぞれ、従来例を１００とする指数で表示され、数値が大きいほど駆動性能に優れていることを示す。

＜制動性能及び摩耗時制動性能＞
供試タイヤを全輪に装着したテスト車両で、圧雪路を走行したときの制動性能が、評価技能を有したドライバーの官能により評価された。結果は、それぞれ、従来例を１００とする指数で表示され、数値が大きいほど制動性能に優れていることを示す。

＜ノイズ性能＞
供試タイヤを全輪に装着したテスト車両で、ロードノイズ計測路を８０ｋｍ／ｈで走行したときの車内騒音が、マイクロホンを用いて測定された。ドライバーの耳側部付近で、かつ、窓側のノイズが測定され、１ＫＨｚ付近の狭帯域におけるピーク値の音圧レベルが評価された。結果は、それぞれ、従来例を１００とする指数で表示され、数値が小さいほどノイズ性能に優れていることを示す。

テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例のタイヤは、従来例に対して、雪上走行時の駆動性能及び制動性能に優れており、タイヤが摩耗した状態であっても、良好な雪上性能を維持していることが確認できた。

２トレッド部
２Ａトレッド面
３周方向溝
５溝底
５Ａ溝底基準面
６溝壁
７溝底隆起部
８第１溝底面
８Ａ第１面部
８Ｂ第２面部

Claims

走行時に接地するトレッド面を含むトレッド部を有するタイヤであって、
前記トレッド部には、タイヤ周方向に連続してのびる周方向溝が形成され、
前記周方向溝は、溝底と、前記溝底から前記トレッド面に向けてタイヤ半径方向にのびる一対の溝壁とを有し、
前記溝底は、前記周方向溝の溝深さの最も深い位置で前記トレッド面に平行な面として規定される溝底基準面から、タイヤ半径方向外側に突出する複数の溝底隆起部を含み、
前記各溝底隆起部は、トレッド平面視において、前記周方向溝の中心線に対して対称に形成され、かつ、タイヤ半径方向にのびる第１溝底面を有し、
前記第１溝底面は、前記周方向溝の前記中心線の一方側に位置する第１面部と、他方側に位置する第２面部とを含み、
前記第１面部と前記第２面部とのトレッド平面視における角度は、２０〜１７０°であるタイヤ。
前記各溝底隆起部は、前記第１溝底面よりもタイヤ半径方向に対する角度が大きい第２溝底面を有する請求項１に記載のタイヤ。
前記各溝底隆起部は、前記第１溝底面のタイヤ半径方向外端と前記第２溝底面のタイヤ半径方向外端とをつなぎ、かつ、前記トレッド面に略平行な第３溝底面を有する請求項２に記載のタイヤ。
前記第１面部及び前記第２面部は、それぞれ、曲面で構成される請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ。
前記第１面部及び前記第２面部は、それぞれ、平面で構成される請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ。
前記第１面部及び前記第２面部は、それぞれ、タイヤ幅方向に対する角度の異なる少なくとも２つの平面で構成される請求項５に記載のタイヤ。
前記第１溝底面のタイヤ半径方向の高さは、１mm以上である請求項１〜６のいずれかに記載のタイヤ。
前記第１溝底面は、さらに、前記第１面部と前記第２面部との間に位置する第３面部を含む請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ。
前記第３面部は、前記周方向溝の前記中心線に直交する請求項８に記載のタイヤ。
前記第３面部は、曲面で構成される請求項８又は９に記載のタイヤ。
前記第３面部は、平面で構成される請求項８又は９に記載のタイヤ。
前記第３面部のタイヤ幅方向の長さは、前記第１面部と前記第２面部と間のタイヤ幅方向の最大間隔の６０％以下である請求項８〜１１のいずれかに記載のタイヤ。
前記一対の溝壁は、タイヤ周方向に沿ってのびる請求項１〜１２のいずれかに記載のタイヤ。