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JP4548551B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、排水性能と耐偏摩耗性を両立することを可能にした空気入りタイヤに関する。
空気入りタイヤは、通常、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を備えている。これら主溝は断面積が比較的大きく排水性能を担持するものである。また、トレッド部にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これらラグ溝を主溝に連通させることにより、排水性能を更に高めることが可能である。
しかしながら、主溝により区画された陸部をラグ溝により多数のブロックに細分化した場合、それらブロックに偏摩耗を生じ易いという欠点がある。これに対して、センター陸部とショルダー陸部との間に位置する中間陸部に複数本の傾斜溝を設け、各傾斜溝の一端をタイヤ幅方向外側の主溝に開口しつつ他端を中間陸部内で終端させることが提案されている(例えば、特許文献1〜4参照)。
このような一端閉塞型の傾斜溝をセンター陸部とショルダー陸部との間に位置する中間陸部に設けた場合、偏摩耗の発生を抑えることが可能であるものの、排水性能の改善効果は必ずしも十分ではないのが現状である。
日本国特開2004−262312号公報 日本国特開2004−17863号公報 日本国特開2006−123706公報 国際公開第WO2006/059560号パンフレット
本発明の目的は、耐偏摩耗性を良好に維持しつつ排水性能を向上す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、車両装着時におけるタイヤ表裏の装着向きが指定され、タイヤ赤道の両側で非対称となるトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、トレッド部にタイヤ周方向に延びる少なくとも4本の主溝を設け、これら主溝により複数列の陸部を区画すると共に、前記タイヤ赤道上に位置するセンター陸部にタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の第1傾斜溝を設け、該センター陸部の車両内側に位置する内側中間陸部に前記第1傾斜溝と同方向に傾斜する複数本の第2傾斜溝を設け、各第1傾斜溝の一端をセンター陸部と内側中間陸部との間に位置する主溝に開口しつつ他端をセンター陸部内で終端させ、各第2傾斜溝の一端をセンター陸部と内側中間陸部との間に位置する主溝に開口しつつ他端を内側中間陸部内で終端させたことを特徴とするものである。
本発明は、車両装着時におけるタイヤ表裏の装着向きが指定され、タイヤ赤道の両側で非対称となるトレッドパターンを有する空気入りタイヤに着目し、このような空気入りタイヤの装着向きと傾斜溝の配置とを巧みに組み合わせることにより、耐偏摩耗性と排水性能との両立を図るものである。
即ち、車両装着時におけるタイヤ表裏の装着向きが指定され、タイヤ赤道の両側で非対称となるトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、センター陸部に一端閉塞型の第1傾斜溝を設ける一方で、内側中間陸部に第1傾斜溝と同方向に傾斜する一端閉塞型の第2傾斜溝を設け、これら第1傾斜溝及び第2傾斜溝の一端をセンター陸部と内側中間陸部との間に位置する共通の主溝に開口させることにより、耐偏摩耗性を良好に維持しながら、排水性能を効果的に高めることが可能になる。
この場合、第1傾斜溝のセンター陸部のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する平均傾斜角度αは30°〜50°とし、第2傾斜溝の内側中間陸部のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する平均傾斜角度βは20°〜40°とすることが好ましい。第1傾斜溝及び第2傾斜溝の平均傾斜角度α,βを各上限値よりも小さくすることで排水性能を向上し、各下限値よりも大きくすることで耐偏摩耗性を向上することができる。
第1傾斜溝のセンター陸部のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する平均傾斜角度αと第2傾斜溝の内側中間陸部のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する平均傾斜角度βとの関係はα>βとすることが好ましい。これにより、センター陸部の剛性を確保しつつ排水性能を向上することができる。
第1傾斜溝のセンター陸部のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する傾斜角度は該第1傾斜溝の開口端から少なくとも溝長さ方向中央位置まで漸減させ、第2傾斜溝の内側中間陸部のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する傾斜角度は該第2傾斜溝の開口端から少なくとも溝長さ方向中央位置まで漸減させることが好ましい。これにより、優れた排水性能を発揮することができる。
センター陸部の第1傾斜溝が開口する側のエッジとは反対側のエッジから第1傾斜溝までの最小距離γ1は該センター陸部の幅の10%〜40%とし、内側中間陸部の第2傾斜溝が開口する側のエッジとは反対側のエッジから第2傾斜溝までの最小距離γ2は該内側中間陸部の幅の10%〜40%とすることが好ましい。第1傾斜溝及び第2傾斜溝の最小距離γ1,γ2を各上限値よりも小さくすることで排水性能を向上し、各下限値よりも大きくすることで耐偏摩耗性を向上することができる。
センター陸部の車両外側のエッジには複数の面取り部を設けることが好ましい。これにより、耐偏摩耗性を向上することができる。ここで、耐偏摩耗性の改善効果を十分に得るために、面取り部の最大幅はセンター陸部の幅の10%〜30%とし、面取り部の最大深さは主溝のウエアインジケーターから踏面までの有効深さの10%以上とし、面取り部の最大幅位置はタイヤ周方向に隣り合う一対の第1傾斜溝の終端と開口端との間に配置することが好ましい。
センター陸部の車両外側に位置する外側中間陸部はタイヤ周方向に連続するリブ構造とすることが好ましい。これにより、排水性能を向上するために設けた第1傾斜溝及び第2傾斜溝に起因する剛性低下を補ってコーナリング性を改善することができる。
車両外側に位置する外側ショルダー陸部にはタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これらラグ溝を外側ショルダー陸部に隣接する主溝に連通させることが好ましい。これにより、外側ショルダー陸部に隣接する主溝の排水能力を高めてトレッド全体としての排水性能を向上することができる。
車両内側に位置する内側ショルダー陸部にはタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これらラグ溝を内側ショルダー陸部に隣接する主溝に対して非連通とすることが好ましい。車両内側に位置する内側ショルダー陸部ではヒールアンドトウ摩耗を生じ易いので、ラグ溝を内側ショルダー陸部に隣接する主溝に対して非連通とすることにより、耐偏摩耗性を向上することができる。
本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 図1におけるセンター陸部及び内側中間陸部を拡大して示す平面図である。 センター陸部の要部を示す斜視図である。 センター陸部の要部を示す側面図である
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は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示し、図2は図1におけるセンター陸部及び内側中間陸部を示し、図3及び図4はそれぞれセンター陸部の要部を示すものである。本実施形態の空気入りタイヤは、車両装着時におけるタイヤ表裏の装着向きが指定されたものであり、車両外側をOUTにて示し、車両内側をINにて示す。
図1に示すように、トレッド部Tにはタイヤ周方向に延びる4本の主溝1a,1b,1c,1dが車両内側から車両外側へ順次形成され、これら主溝1a〜1dにより5列の陸部10,20,30,40,50が区画されている。つまり、内側ショルダー陸部10は車両内側のショルダー領域に位置し、内側中間陸部20は主溝1a,1b間に位置し、センター陸部30は主溝1b,1c間にてタイヤ赤道CL上に位置し、外側中間陸部40は主溝1c,1d間に位置し、外側ショルダー陸部50は車両外側のショルダー領域に位置している。なお、主溝1a〜1dは溝幅が5.0mm〜15.0mmであり、溝深さが7.5mm〜9.0mmである。
センター陸部30には、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の傾斜溝31(第1傾斜溝)がタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。各傾斜溝31は、一端がセンター陸部30と内側中間陸部20との間に位置する主溝1bに開口し、他端がセンター陸部30内で終端している。これら傾斜溝31は溝幅が一定であっても良いが、図示のように終端側ほど溝幅が狭くなっていることが望ましい。また、センター陸部30には主溝1bだけに連通する複数本のサイプ32が形成され、傾斜溝31とサイプ32とがタイヤ周方向に沿って交互に配置されている。更に、センター陸部30の車両外側のエッジには複数の面取り部33が形成されている。各面取り部33は三角形をなす一対の傾斜面を有している。これら面取り部33はタイヤ周方向に隣り合う一対の傾斜溝31,31の間に位置するように配置されている。
内側中間陸部20には、傾斜溝31と同方向に傾斜する複数本の傾斜溝21(第2傾斜溝)がタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。各傾斜溝21は、一端がセンター陸部30と内側中間陸部20との間に位置する主溝1bに開口し、他端が内側中間陸部20内で終端している。これら傾斜溝21は溝幅が一定であっても良いが、図示のように終端側ほど溝幅が狭くなっていることが望ましい。また、内側中間陸部20には主溝1bだけに連通する複数本のサイプ22が形成され、傾斜溝21とサイプ22とがタイヤ周方向に沿って交互に配置されている。
外側中間陸部40には、タイヤ周方向に延びる細溝41が形成されている。細溝41は溝幅が1.0mm〜3.0mmであり、溝深さが1.0mm〜2.5mmであって、主溝1a〜1dよりも浅く狭いものである。この外側中間陸部40はタイヤ幅方向に延びる溝によって分断されておらず、タイヤ周方向に連続するリブ構造を有している。
内側ショルダー陸部10には、タイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝11と、タイヤ幅方向に延びる複数本のサイプ12とが形成されている。これらラグ溝11及びサイプ12はタイヤ周方向に間隔をおいて交互に配置されている。ラグ溝11及びサイプ12はいずれも内側ショルダー陸部10に隣接する主溝1aに対して非連通となっている。
外側ショルダー陸部50には、タイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝51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51は外側ショルダー陸部50に隣接する主溝1dに連通している。また、外側ショルダー陸部50にはタイヤ周方向に隣り合う一対のラグ溝51,51に跨がるように複数本のサイプ52が形成されている。
上述のトレッドパターンを有する空気入りタイヤでは、センター陸部30に一端閉塞型の傾斜溝31を設ける一方で、内側中間陸部20に傾斜溝31と同方向に傾斜する一端閉塞型の傾斜溝21を設け、これら傾斜溝21,31の一端をセンター陸部30と内側中間陸部20との間に位置する共通の主溝1dに開口させることにより、排水性能を効果的に高めることが可能になる。特に、傾斜溝21の開口端と傾斜溝31の開口端とが向かい合うように傾斜溝21と傾斜溝31とを実質的に点対称の配置とすることにより、主溝1dに基づく排水能力を高めることができる。また、傾斜溝21,31は陸部20,30を分断するものではないため耐偏摩耗性も優れている。従って、耐偏摩耗性を良好に維持しながら、排水性能を効果的に高めることが可能になる。
上記空気入りタイヤにおいては、図2に示すように、傾斜溝31のセンター陸部30のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する傾斜角度は傾斜溝31の開口端位置P0から少なくとも溝長さ方向中央位置P1まで漸減し、傾斜溝21の内側中間陸部20のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する傾斜角度は傾斜溝21の開口端位置P0から少なくとも溝長さ方向中央位置P1まで漸減している。これにより、良好な水流が形成されて優れた排水性能を発揮することが可能になる。
傾斜溝31のセンター陸部30のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する平均傾斜角度αは30°〜50°の範囲に設定され、傾斜溝21の内側中間陸部20のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する平均傾斜角度βは20°〜40°の範囲に設定されている。ここで、平均傾斜角度α,βは各傾斜溝の開口端位置P0から溝長さ方向中央位置P1までの平均傾斜角度である。平均傾斜角度α,βが各上限値よりも大きくなると溝内を流れる水の抵抗が大きくなるため排水性能が低下する。一方、平均傾斜角度α,βが各下限値よりも小さくなると開口端付近においてチッピングによる偏摩耗を生じ易くなる。また、傾斜溝31の平均傾斜角度αと傾斜溝21の平均傾斜角度βとはα>βの関係を満たしている。α>βとすることで、センター陸部30の剛性を確保しつつ排水性能を改善することができる。
図2において、センター陸部30の傾斜溝31が開口する側のエッジとは反対側のエッジから傾斜溝31までの最小距離γ1はセンター陸部30の幅W30の10%〜40%の範囲に設定し、内側中間陸部20の傾斜溝21が開口する側のエッジとは反対側のエッジから傾斜溝21までの最小距離γ2は内側中間陸部20の幅W20の10%〜40%の範囲に設定すると良い。これにより、排水性能と耐偏摩耗性を両立することができる。ここで、最小距離γ1,γ2が各下限値よりも小さいとサーキット走行のように大きな横Gが生じる場合にチッピングを生じ易く、逆に各上限値よりも大きいと排水性能を確保することが難しくなる。
図2に示すように、センター陸部30の車両外側のエッジには複数の面取り部33が間欠的に設けられているが、このような面取り部33を設けることにより、耐偏摩耗性を改善することができる。サーキット走行のように大きな横Gが生じる場合、センター陸部30における傾斜溝31の終端付近の部分が変形し、その部分だけが接地しないため摩耗せずに残ってしまう傾向がある。そこで、センター陸部30における傾斜溝31の終端付近以外の部分に面取り部33を選択的に設けることにより、傾斜溝31に起因する偏摩耗を抑制することができる。
面取り部33の最大幅Wmax は、センター陸部30の幅W30の10%〜30%の範囲に設定すると良い。面取り部33の最大幅Wmax がセンター陸部30の幅W30の10%未満であると面取り部33による偏摩耗の抑制効果が不十分になり、逆に30%を超えるとセンター陸部30の剛性が著しく低下することに起因して偏摩耗を生じ易くなる。
面取り部33の最大深さHmax は、図4に示すように、主溝1cの有効深さDの10%以上に設定すると良い。主溝1cの有効深さDとは、主溝1c内に配置されたウエアインジケーター2から踏面までの深さである。面取り部33の最大深さHmax が主溝1cの有効深さDの10%未満であると偏摩耗の抑制効果が不十分になる。
面取り部33の最大幅位置は、タイヤ周方向に隣り合う一対の傾斜溝31,31の終端と開口端との間に配置すると良い。つまり、図2に示すように、タイヤ周方向に隣り合う一対の傾斜溝31,31の終端と開口端との間に規定される領域Xの中に面取り部33の最大幅Wmax となる部位を配置すると良い。これにより、偏摩耗を効果的に抑制することができる。
上記空気入りタイヤにおいて、センター陸部30の車両外側に位置する外側中間陸部40をタイヤ周方向に連続するリブ構造とすることにより、排水性能を向上するために設けた傾斜溝21,31に起因する陸部20,30の剛性低下を補ってコーナリング性を改善することができる。
また、車両外側に位置する外側ショルダー陸部50にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝51を設け、これらラグ溝51を外側ショルダー陸部50に隣接する主溝1dに連通させることにより、外側ショルダー陸部50に隣接する主溝1dの排水能力を高めてトレッド全体としての排水性能を向上することができる。なお、一対のラグ溝51,51間に跨がるサイプ52は外側ショルダー陸部50における偏摩耗の防止に寄与する。
一方、車両内側に位置する内側ショルダー陸部10にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝11を設け、これらラグ溝11を内側ショルダー陸部10に隣接する主溝1aに対して非連通とすることにより、内側ショルダー陸部10における偏摩耗を防止することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、添付の請求の範囲によって規定される本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいて、これに対して種々の変更、代用及び置換を行うことができると理解されるべきである。
タイヤサイズが205/55R16であり、車両装着時におけるタイヤ表裏の装着向きが指定され、タイヤ赤道の両側で非対称となるトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、図1に示すように、トレッド部にタイヤ周方向に延びる4本の主溝を設け、これら主溝により5列の陸部を区画すると共に、タイヤ赤道上に位置するセンター陸部にタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の第1傾斜溝を設け、該センター陸部の車両内側に位置する内側中間陸部に第1傾斜溝と同方向に傾斜する複数本の第2傾斜溝を設け、各第1傾斜溝の一端をセンター陸部と内側中間陸部との間に位置する主溝に開口しつつ他端をセンター陸部内で終端させ、各第2傾斜溝の一端をセンター陸部と内側中間陸部との間に位置する主溝に開口しつつ他端を内側中間陸部内で終端させると共に、センター陸部の車両外側のエッジに複数の面取り部を設け、第1傾斜溝の平均傾斜角度α、第2傾斜溝の平均傾斜角度β、面取り部の最大幅Wmax のセンター陸部の幅に対する比率、面取り部の最大深さHmax の主溝の有効深さに対する比率を表1のように設定した実施例1〜7のタイヤを作製した。比較のため、内側中間陸部と外側中間陸部にそれぞれ傾斜溝を設け、各傾斜溝の一端をショルダー側の主溝に開口しつつ他端を陸部内で終端させた空気入りタイヤ(従来例1)を用意した。
これらタイヤについて、下記の評価方法により、排水性能、耐偏摩耗性を評価し、その結果を表1に示した。
排水性能:
各試験タイヤをリムサイズ16×6.5Jのホイールに組み付けて空気圧を230kPaとして排気量1800ccの乗用車に装着し、半径100mの円を描きながら旋回走行し、その旋回路に設けた水深5mmのプールに進入したときの最大横向き加速度を計測した。評価結果は、従来例1を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど排水性能が優れていることを意味する。
耐偏摩耗性:
各試験タイヤをリムサイズ16×6.5Jのホイールに組み付けて空気圧を230kPaとして排気量1800ccの乗用車に装着し、乾燥路面からなる1周2kmのサーキットを10周走行した後、トレッド面に発生した偏摩耗の状況を目視により観察し、従来例1を基準(3)とする5点法にて耐偏摩耗性を評価した。評価結果は、点数が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを意味する。

この表1から明らかなように、実施例1〜7のタイヤは従来例1に比べて耐偏摩耗性を同等以上に維持しながら、排水性能を向上することができた。
1a,1b,1c,1d 主溝
10,20,30,40,50 陸部
11,51 ラグ溝
12,22,32,52 サイプ
21,31 傾斜溝
41 細溝
T トレッド部

Claims (12)

  1. 車両装着時におけるタイヤ表裏の装着向きが指定され、タイヤ赤道の両側で非対称となるトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、トレッド部にタイヤ周方向に延びる少なくとも4本の主溝を設け、これら主溝により複数列の陸部を区画すると共に、前記タイヤ赤道上に位置するセンター陸部にタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の第1傾斜溝を設け、該センター陸部の車両内側に位置する内側中間陸部に前記第1傾斜溝と同方向に傾斜する複数本の第2傾斜溝を設け、各第1傾斜溝の一端をセンター陸部と内側中間陸部との間に位置する主溝に開口しつつ他端をセンター陸部内で終端させ、各第2傾斜溝の一端をセンター陸部と内側中間陸部との間に位置する主溝に開口しつつ他端を内側中間陸部内で終端させたことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記第1傾斜溝のセンター陸部のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する平均傾斜角度αを30°〜50°とし、前記第2傾斜溝の内側中間陸部のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する平均傾斜角度βを20°〜40°としたことを特徴とする請求項に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記第1傾斜溝のセンター陸部のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する平均傾斜角度αと前記第2傾斜溝の内側中間陸部のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する平均傾斜角度βとの関係をα>βとしたことを特徴とする請求項又は請求項に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記第1傾斜溝のセンター陸部のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する傾斜角度を該第1傾斜溝の開口端から少なくとも溝長さ方向中央位置まで漸減させ、前記第2傾斜溝の内側中間陸部のエッジに対して鋭角をなす輪郭線のタイヤ周方向に対する傾斜角度を該第2傾斜溝の開口端から少なくとも溝長さ方向中央位置まで漸減させたことを特徴とする請求項のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記センター陸部の第1傾斜溝が開口する側のエッジとは反対側のエッジから第1傾斜溝までの最小距離γ1を該センター陸部の幅の10%〜40%とし、前記内側中間陸部の第2傾斜溝が開口する側のエッジとは反対側のエッジから第2傾斜溝までの最小距離γ2を該内側中間陸部の幅の10%〜40%としたことを特徴とする請求項のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記センター陸部の車両外側のエッジに複数の面取り部を設けたことを特徴とする請求項のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記面取り部の最大幅をセンター陸部の幅の10%〜30%としたことを特徴とする請求項に記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記面取り部の最大深さを主溝のウエアインジケーターから踏面までの有効深さの10%以上としたことを特徴とする請求項のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  9. 前記面取り部の最大幅位置をタイヤ周方向に隣り合う一対の第1傾斜溝の終端と開口端との間に配置したことを特徴とする請求項のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  10. 前記センター陸部の車両外側に位置する外側中間陸部をタイヤ周方向に連続するリブ構造としたことを特徴とする請求項のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  11. 車両外側に位置する外側ショルダー陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これらラグ溝を外側ショルダー陸部に隣接する主溝に連通させたことを特徴とする請求項10のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  12. 車両内側に位置する内側ショルダー陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これらラグ溝を内側ショルダー陸部に隣接する主溝に対して非連通としたことを特徴とする請求項11のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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