JP5131248B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ドライ路面での操縦安定性を改善するようにした空気入りタイヤに関する。

従来、タイヤ装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、トレッド面のタイヤ赤道面よりタイヤ装着外側に位置する外側領域に配置した周方向主溝よりタイヤ幅方向外側に、該周方向主溝より溝幅が狭い周方向細溝を配置するようにしたタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。このように細い周方向溝を配置することで、ドライ路面での操縦安定性に大きく影響するトレッド面の外側領域でのトレッド剛性を増加させ、ドライ路走行時の操縦安定性を高めることができる利点がある。

ところで、近年、車両の高性能化に伴い、空気入りタイヤにおいて更なる安全性の向上が求められている。上述した構成の空気入りタイヤもその例外ではなく、安全性能の向上が求められていた。そこで、ドライ路面での操縦安定を更に高めようとすると、ウェット路面での操縦安定性が低下し、両者を両立させるのが難しいという問題があった。

特開２００６−１４３０４０号公報

本発明の目的は、ウェット路面での操縦安定性の低下を抑えながら、ドライ路面での操縦安定性を向上することが可能な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本発明の空気入りタイヤは、タイヤ装着方向が指定され、トレッド面のタイヤ赤道面よりタイヤ装着外側に位置する外側領域に配置した第１周方向主溝よりタイヤ幅方向外側に該第１周方向主溝より溝幅が狭い周方向細溝を配置し、該周方向細溝よりタイヤ幅方向外側の領域にタイヤ幅方向にタイヤ接地端を越えて延在する第１横溝をタイヤ周方向に所定の間隔で設けた空気入りタイヤにおいて、第１横溝を周方向細溝には連通させずに該周方向溝から離間させ、周方向細溝よりタイヤ幅方向外側の陸部を接地端よりもタイヤ幅方向内側でタイヤ周方向に連続するリブに形成する一方、第１横溝をタイヤ周方向の一方側に凸状となる第１円弧状溝部とタイヤ周方向の他方側に凸状となる第２円弧状溝部を連接したＳ字型の構成にしたことを特徴とする。

上述した本発明によれば、第１横溝を周方向細溝から離間させ、周方向細溝よりタイヤ幅方向外側の陸部を接地端よりもタイヤ幅方向内側でタイヤ周方向に連続するリブに形成することでタイヤ周方向のトレッド剛性を高めることができる。従って、ドライ路面での操縦安定性を向上することが可能になる。

他方、第１横溝をタイヤ周方向の一方側に凸状となる第１円弧状溝部とタイヤ周方向の他方側に凸状となる第２円弧状溝部を連接して構成することにより、一方側にのみ凸状となる横溝より溝長さを長く確保することができる。そのため、周方向細溝から離間させる分だけ短くなる第１横溝の長さ減少を補い、ウェット路面走行時の操縦安定性低下を抑えることができる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッド面の部分展開図である。 第１横溝の拡大断面図である。 図１の空気入りタイヤの半端面図である。

以下、本発明の実施の形態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、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す。この空気入りタイヤは、車両に装着される際のタイヤ装着方向が指定されており、タイヤ赤道面１００より右側を車両外側にして装着するようになっている。

トレッド面１には、タイヤ周方向１０１に直線状に延在する３本の周方向主溝２が設けられている。トレッド面１は、タイヤ赤道面１００よりタイヤ装着外側に位置する外側領域１Ｘと、タイヤ赤道面１００よりタイヤ装着内側に位置する内側領域１Ｙを有している。３本の周方向溝２は、外側領域１Ｘに配置した１本の第１周方向主溝２Ａと、内側領域１Ｙに配置した２本の周方向主溝２Ｂ、２Ｃから構成されている。２本の周方向主溝２Ｂ、２Ｃは、タイヤ赤道面１００側に位置する第２周方向主溝２Ｂと、第２周方向主溝２Ｂからタイヤ幅方向外側に離間した第３周方向主溝２Ｃから構成されている。

第１周方向主溝２Ａよりタイヤ幅方向外側には、タイヤ周方向１０１に直線状に延在し、第１周方向主溝２Ａより溝幅が狭い(溝幅が５〜７ｍｍ)１本の周方向細溝３が配置され、この周方向細溝３よりタイヤ幅方向外側がトレッド面１のショルダー領域１Ｓになっている。このショルダー領域１Ｓには、タイヤ幅方向に一方のタイヤ接地端１０２を越えて延在する第１横溝４がタイヤ周方向１０１に所定の間隔で設けられている。

第１横溝４は周方向細溝３に連通せずに離間しており、周方向細溝３よりタイヤ幅方向外側の陸部がタイヤ周方向１０１に連続するリブ５に形成されている。また、第１横溝４は、タイヤ周方向１０１の一方側(図１の上側)に凸状となる第１円弧状溝部４Ａと、タイヤ周方向１０１の他方側（図１の下側）に凸状となる第２円弧状溝部４Ｂを連接したＳ字型の構成になっている。

第１周方向主溝２Ａからタイヤ幅方向外側に周方向細溝３を越えて延在する第２横溝６が、タイヤ周方向１０１に所定の間隔で配置されている。タイヤ幅方向に対して傾斜して延在する第２横溝６は、周方向細溝３を越えて延在する部分が第１横溝４と交差しないように第１横溝４に対してタイヤ周方向１０１にオフセットして配置されている。第２横溝６はその外側端部６Ｅが第１横溝４の内側端部４１とタイヤ周方向視において重複するように延在している。

タイヤ周方向１０１に１本おきに配置した第２横溝６Ａは、第１周方向主溝２Ａから周方向細溝３と第１周方向主溝２Ａとの間の中途部まで延在する横溝部Ｍとこの横溝部Ｍから離間する位置から周方向細溝３を越えて延在する横溝部Ｎから構成されている。残りの１本置きの第２横溝６Ｂは、第１周方向主溝２Ａから連続して周方向細溝３を越える位置まで延在しており、第１周方向主溝２Ａと周方向細溝３間には残りの１本おきの第２横溝６Ｂにより区分されるブロック７が形成されている。これによりブロック７のタイヤ周方向剛性を高めて、ドライ路面での操縦安定性を高めるようにしている。

第２周方向主溝２Ｂからタイヤ赤道面１００を越えるようにしてタイヤ周方向１０１に円弧状に延在する複数の副溝８が連接され、第１周方向溝２Ａと第２周方向溝２Ｂとの間に、複数の副溝８と第１周方向主溝２Ａにより区分された１本のリブ９と、複数の副溝８と第２周方向主溝２Ｂにより区画されたブロック１０が形成されている。

内側領域１Ｙの第２周方向主溝２Ｂと第３周方向主溝２Ｃとの間には、タイヤ幅方向に傾斜して延在し、両周方向主溝２Ｂ、２Ｃに連通する第３横溝１２と、第３周方向主溝２Ｃから中途部までタイヤ幅方向に傾斜して延びる第４横溝１３がタイヤ周方向１０１に所定の間隔で交互に配置され、第３横溝１２及び周方向主溝２Ｂ、２Ｃによりブロック１４が区画形成されている。

第３周方向主溝２Ｃよりタイヤ幅方向外側の内側領域１Ｙのショルダー領域１Ｓ’には、第３周方向主溝２Ｃからタイヤ幅方向外側に他方のタイヤ接地端１０３を越えて延在する第５横溝１５がタイヤ周方向１０１に所定の間隔で配置され、これら第３周方向主溝２Ｃと第５横溝１５により区画されたブロック１６が形成されている。各ブロック１６にはタイヤ幅方向に延びる１本のサイプ１７が設けられている。

上述した本発明によれば、第１横溝４を周方向細溝３から離間させ、周方向細溝３よりタイヤ幅方向外側の陸部を接地端よりもタイヤ幅方向内側でタイヤ周方向に連続するリブ５に形成したので、第１横溝４が周方向細溝３に連通したブロックの場合よりもタイヤ周方向１０１のトレッド剛性を高めることができるため、ドライ路面での操縦安定性を向上することができる。

他方、第１横溝４をタイヤ周方向１０１の一方側に凸状となる第１円弧状溝部４Ａとタイヤ周方向１０１の他方側に凸状となる第２円弧状溝部４Ｂを連接して構成したので、一方側にのみ凸状となる横溝より溝長さを長くすることができるので、周方向細溝３から離間させる分だけ短くなる第１横溝４の長さ減少を補い、ウェット路面での操縦安定性の低下を抑えることができる。

本発明において、第１横溝４が周方向細溝３から離間する距離Ｑとしては、タイヤ幅方向に沿って測定した長さが３〜１５ｍｍとなるようにするのがよい。距離Ｑが３ｍｍより短いと、リブ５の剛性を効果的に高めることができない。逆に距離Ｑが１５ｍｍより長いと、ウェット路面での操縦安定性が低下する。

第１円弧状溝部４Ａと第２円弧状溝部４Ｂを連接してなる第１横溝４はタイヤ接地端１０２を越えて延在し、その外側端４ｅがタイヤ接地端１０２よりタイヤ幅方向外側に位置するが、コーナリング時にはタイヤ接地端１０２を越えてトレッド面１が路面に接地するので、第１円弧状溝部４Ａと第２円弧状溝部４Ｂを連接した第１横溝４は、このように外側端４ｅがタイヤ接地端１０２から外側に外れた位置となるまで延在するようにしてもよい。その外側端４ｅの範囲としては、タイヤ接地端１０２を越えた位置から、タイヤ接地端１０２からタイヤ幅方向外側にタイヤ軸と平行に測定した長さがタイヤ接地端１０２間の長さであるタイヤ接地幅ＴＷの１０％となる位置Ｐまでの範囲にすることができる。

第１円弧状溝部４Ａの曲率半径としては、６０〜３６０ｍｍの範囲にするのがよい。第１円弧状溝部４Ａの曲率半径が６０ｍｍより小さいと、第１円弧状溝部４Ａに隣接するリブ５の部分にて剛性が低下し、ドライ路面での操縦安定性に悪影響を与える。逆に３６０ｍｍを超えると、ウェット路面での操縦安定性の低下が大きくなる。

第２円弧状溝部４Ｂの曲率半径としては、３０〜７２０ｍｍにするのが上記と同じ理由からよい。

第１円弧状溝部４Ａの凸端と第２円弧状溝部４Ｂの凸端との間のタイヤ周方向長さＴＬとしては、１０〜４０ｍｍの範囲にするのがよい。タイヤ周方向長さＴＬが１０ｍｍより小さくても、４０ｍｍを超えてもウェット路面での操縦安定性の低下が大きくなる。

図２に示すように、第１横溝４のタイヤ法線方向（溝壁上端でトレッド面１に引いた法線Ｆの方向）に対する溝壁４ｗの角度θとしては０〜５度にするのがよい。溝壁角度θが０度より小さいと、リブ５の第１横溝４に隣接する部分の剛性が低下し、操縦安定性が低下する。逆に溝壁角度θが５度より大きいと、第１横溝４の溝幅が広くなり過ぎるため、リブ５の接地面積が低下し、操縦安定性が低下する。

トレッド面１の外側領域１Ｘにおける溝面積比率としては、トレッド接地面内において、トレッド面１の内側領域１Ｙにおける溝面積比率より１０〜１５％低くなるようにするのが、ドライ路面及びウェット路面での操縦安定性をバランスさせて改善する上でよい。

３本の周方向主溝２Ａ、２Ｂ、２Ｃの溝幅については、第１周方向主溝２Ａの溝幅を第３周方向溝２Ｃの溝幅より広くし、第２周方向主溝２Ｂの溝幅を第１周方向溝２Ａの溝幅と同一か又はそれよりも広くする。好ましくは、第１周方向主溝２Ａの溝幅を３本の周方向主溝２Ａ、２Ｂ、２Ｃの溝幅平均に対して９５〜１０５％の範囲、第２周方向主溝２Ｂの溝幅を３本の周方向主溝２Ａ、２Ｂ、２Ｃの溝幅平均に対して１００〜１１０％の範囲、第３周方向主溝２Ｃの溝幅を３本の周方向主溝２Ａ、２Ｂ、２Ｃの溝幅平均に対して８５〜１００％の範囲にするのが、ドライ路面及びウェット路面での操縦安定性をバランスさせる上でよい。因みに、３本の周方向主溝２Ａ、２Ｂ、２Ｃの溝幅の平均としては、１０〜２０ｍｍにすることができる。

図３に示すように、タイヤ周方向断面における外側領域１Ｘのトレッド面の形状を、内側から外側へ向けて順に連接する第１〜３円弧から構成すると共に、それら３つの円弧の曲率Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の大きさをＲ１＞Ｒ２＞Ｒ３となるようにし、かつタイヤ外径（直径）Ｄに対するそれら曲率の割合が、それぞれＲ１／Ｄ＝１８０〜２２０％、Ｒ２／Ｄ＝１６０〜２００％及びＲ３／Ｄ＝９０〜１３０％となるようにするのがよい。このように、外側領域１Ｘのトレッド面の形状を構成することにより、ドライ路面に対するタイヤ表面の追従性がよくなるため、操縦安定性を向上することができる。

本発明は、特に乗用車用の空気入りタイヤに好ましく用いることができる。なお、本発明でいうタイヤ接地端１０２、１０３は、タイヤをＪＡＴＭＡに記載される標準リムに装着し、空気圧をＪＡＴＭＡに記載される最大負荷能力に対応する空気圧の６０％とし、該最大負荷能力の６０％に相当する荷重を加えた条件下で測定される接地端である。なお、ＪＡＴＭＡに規定がなくＴＲＡ（米国タイヤ・リム協会）またはＥＴＲＴＯ（ヨーロッパタイヤ・リム技術機構）に規定があるタイヤの場合は、それらに従って同様に測定するものとする。

タイヤサイズを２７５／４５Ｒ２０で共通にし、第１横溝を周方向細溝から離間させ、周方向細溝よりタイヤ幅方向外側の陸部をリブに形成する一方、第１横溝をタイヤ周方向の一方側に凸状となる第１円弧状溝部とタイヤ周方向の他方側に凸状となる第２円弧状溝部を連接して構成し、第１横溝が周方向細溝から離間する距離Ｑを表１のようにした図１に示す構成の本発明タイヤ１〜４（実施例１〜４）と、本発明タイヤ２において第１横溝を第１円弧状溝部のみから構成し、周方向細溝に連通させた従来構造を有する基準タイヤ（基準例）をそれぞれ試験タイヤとして作製した。

各試験タイヤ共に、トレッド面の外側領域における溝面積比率と内側領域における溝面積比率の差は８％、第１横溝の溝壁角度は５度、周方向細溝の溝幅は３ｍｍ、第１周方向主溝の溝幅は３本の周方向主溝の溝幅平均に対して１０７％、第２周方向主溝の溝幅は３本の周方向主溝の溝幅平均に対して１０８％、第３周方向主溝の溝幅は３本の周方向主溝の溝幅平均に対して８３％である。

本発明タイヤ１〜４において、第１円弧状溝部の曲率半径は１２０ｍｍ、第２円弧状溝部の曲率半径は１８０ｍｍ、第１円弧状溝部の凸端と第２円弧状溝部の凸端との間のタイヤ周方向長さは１５ｍｍで共通である。

これら各試験タイヤをリムサイズ２０×９Ｊのリムに組付け、空気圧を前輪が２６０ｋＰａ、後輪が２９０ｋＰａにして排気量４５００ｃｃの試験車両に装着し、以下に示す試験方法によりドライ操縦安定性とウェット操縦安定性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。

［ドライ操縦安定性］
ドライ路テストコースにおいて、テストドライバーによる操縦安定性の官能試験を実施した。その評価結果を基準タイヤを１００とする指数値で示す。この値が大きい程、ドライ路面での操縦安定性が優れている。

［ウェット操縦安定性］
ウェット路テストコースにおいて、テストドライバーによる操縦安定性の官能試験を実施した。その評価結果を基準タイヤを１００とする指数値で示す。この値が大きい程、ウェット路面での操縦安定性が優れている。なお、指数値１００±２の範囲が基準タイヤと同じレベルである。

表１から、本発明タイヤは、ウェット路面での操縦安定性の低下を抑えながら、ドライ路面での操縦安定性を改善できることがわかる。

１ トレッド面
１Ｓ、１Ｓ’ ショルダー領域
１Ｘ 外側領域
１Ｙ 内側領域
２ 周方向主溝
２Ａ 第１周方向主溝
２Ｂ 第２周方向主溝
２Ｃ 第３周方向主溝
３ 周方向細溝
４ 第１横溝
４Ａ 第１円弧状溝部
４Ｂ 第２円弧状溝部
５ リブ
６、６Ａ、６Ｂ 第２横溝
７ ブロック
８ 副溝
９ リブ
１０ ブロック
１２ 第３横溝
１３ 第４横溝
１４ ブロック
１５ 第５横溝
１６ ブロック
１００ タイヤ赤道面
１０１ タイヤ周方向
１０２、１０３ タイヤ接地端
Ｍ、Ｎ 横溝部
Ｑ 距離
ＴＬ タイヤ周方向長さ

Claims (8)

1. タイヤ装着方向が指定され、トレッド面のタイヤ赤道面よりタイヤ装着外側に位置する外側領域に配置した第１周方向主溝よりタイヤ幅方向外側に該第１周方向主溝より溝幅が狭い周方向細溝を配置し、該周方向細溝よりタイヤ幅方向外側の領域にタイヤ幅方向にタイヤ接地端を越えて延在する第１横溝をタイヤ周方向に所定の間隔で設けた空気入りタイヤにおいて、
   第１横溝を周方向細溝には連通させずに該周方向溝から離間させ、周方向細溝よりタイヤ幅方向外側の陸部を接地端よりもタイヤ幅方向内側でタイヤ周方向に連続するリブに形成する一方、第１横溝をタイヤ周方向の一方側に凸状となる第１円弧状溝部とタイヤ周方向の他方側に凸状となる第２円弧状溝部を連接したＳ字型の構成にした空気入りタイヤ。
2. 第１横溝が周方向細溝から離間する距離が、タイヤ幅方向において３〜１５ｍｍである請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 第１円弧状溝部の曲率半径が６０〜３６０ｍｍ、第２円弧状溝部の曲率半径が３０〜７２０ｍｍである請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 第１円弧状溝部の凸端と第２円弧状溝部の凸端との間のタイヤ周方向長さが１０〜４０ｍｍである請求項１、２または３に記載の空気入りタイヤ。
5. 第１周方向主溝からタイヤ幅方向外側に周方向細溝を越えて延在する第２横溝をタイヤ周方向に所定の間隔で第１横溝に対してタイヤ周方向にオフセットして配置し、タイヤ周方向に１本おきに配置した第２横溝を第１周方向主溝から周方向細溝と第１周方向主溝との間の中途部まで延在する横溝部Ｍと該横溝部Ｍから離間する位置から周方向細溝を越えて延在する横溝部Ｎから構成し、残りの１本おきの第２横溝を第１周方向主溝から連続して周方向細溝を越える位置まで延在させ、第１周方向主溝と周方向細溝間に残りの１本おきの第２横溝により区分されるブロックを形成した請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 第２横溝がその外側端部が第１横溝の内側端部とタイヤ周方向視において重複するように延在する請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 第１横溝のタイヤ法線方向に対する溝壁の角度θが０〜５度である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
8. トレッド面のタイヤ赤道面よりタイヤ装着内側に位置する内側領域に、タイヤ周方向に延在する２本の周方向主溝を設け、該２本の周方向主溝はタイヤ赤道面側に位置する第２周方向主溝と、該第２周方向主溝からタイヤ幅方向外側に離間した第３周方向主溝から構成され、第１周方向主溝の溝幅を第３周方向溝の溝幅より広くし、第２周方向主溝の溝幅を第１周方向溝の溝幅と同一か又はそれよりも広くする一方で、
   第２周方向主溝からタイヤ赤道面を越えるようにしてタイヤ周方向に円弧状に延在する複数の副溝を連接し、第１周方向溝と第２周方向溝との間に、複数の副溝と第１周方向主溝により区分された１本のリブと、複数の副溝と第２周方向主溝により区画されたブロックが形成され、
   第２周方向主溝と第３周方向主溝との間に、タイヤ幅方向に延在し、第２及び第３周方向主溝に連通する第３横溝と、第３周方向主溝からタイヤ幅方向に中途部まで延びる第４横溝とタイヤ周方向に所定の間隔で交互に配置し、第２周方向主溝と第３周方向主溝及び第３横溝により区画されたブロックを形成し、
   第３周方向主溝からタイヤ幅方向外側に向けてタイヤ接地端を越えて延在する第５横溝をタイヤ周方向に所定の間隔で配置し、第３周方向主溝と第５横溝により区画されたブロックを形成する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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