JP2007161135A

JP2007161135A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2007161135A
Application number: JP2005361437A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kaji; 眞一梶
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2025-12-15
Also published as: JP4909582B2

Abstract

【課題】轍路面を走行した際の耐ワンダリング性及びレーンチェンジ性に優れた空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】トレッド面でタイヤ周方向に延びる複数本の主溝６と、タイヤ幅方向最外側に位置する主溝６の外側でタイヤ周方向に配列されたショルダーブロック１とを備える空気入りタイヤに対して、タイヤ周方向に延びる細溝９をショルダーブロック１のトレッド端Ｅ近傍に設けるとともに、ショルダーブロック１のトレッド端Ｅ側の側壁に、タイヤ子午線断面が階段状をなして稜線１５がタイヤ周方向に沿って延びる段付形状部２を形成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、轍路面を走行した際の耐ワンダリング性及びレーンチェンジ性に優れた空気入りタイヤに関する。

深い轍のある路面を走行した際、直進性が悪化して車体がふらついたりハンドルを取られたりする所謂ワンダリング現象が発生することが知られている。轍の深さは数十ミリに達する場合もあり、轍内にあるタイヤが壁面に衝突すると、横力のバランスが崩れてワンダリング現象を起こす原因となる。また、轍から脱出した際には、タイヤに残存する横力によりヨーイングが発生し易く、車線変更が円滑にできない、即ちレーンチェンジ性が悪化する傾向にある。そのため、轍路面を走行した際の耐ワンダリング性及びレーンチェンジ性に優れた空気入りタイヤの出現が望まれている。

耐ワンダリング性を改善する方法としては、例えば下記特許文献１に開示されているように、ショルダー部の剛性を低くしてキャンバースラストを増大させ、それによって轍壁面に衝突したときの横力のバランスを保持することが知られている。当該文献には、ショルダーブロックのトレッド端近傍にタイヤ周方向に延びる細溝を形成することで、ショルダー部の剛性を低くした空気入りタイヤが記載されている。しかしながら、かかるタイヤでは耐ワンダリング性が幾分か改善されるものの、轍を乗り越えるためのトラクションが十分に得られず、レーンチェンジ性については不十分である。

また、下記特許文献２には、ショルダーブロックの側壁が階段状をなし、その階段状部分の外周面が凹凸状に形成された空気入りタイヤが記載されている。しかしながら、かかるタイヤは、ショルダーブロックが雪中に入った際に、その側壁によりエッジ効果を奏してコーナリング性等を向上するものであり、轍路面に対しては、階段状部分の外周面が凹凸状であるためにエッジ効果が乏しく、轍を乗り越えるためのトラクションが適切に得られないため、レーンチェンジ性については不十分である。また、轍内にあるタイヤが壁面に衝突すると、その衝撃によってタイヤが弾かれてしまい、ワンダリング現象が発生するという問題がある。
特開２００３−３４１３０５号公報特開２００３−２１１９１５号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、轍路面を走行した際の耐ワンダリング性及びレーンチェンジ性に優れた空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド面でタイヤ周方向に延びる複数本の主溝と、タイヤ幅方向最外側に位置する前記主溝の外側でタイヤ周方向に配列されたショルダーブロックとを備える空気入りタイヤにおいて、タイヤ周方向に延びる細溝を前記ショルダーブロックのトレッド端近傍に設けるとともに、前記ショルダーブロックのトレッド端側の側壁に、タイヤ子午線断面が階段状をなして稜線がタイヤ周方向に沿って延びる段付形状部を形成したものである。

本発明では、タイヤ周方向に延びる細溝がショルダーブロックのトレッド端近傍に設けられていることにより、轍内にあるタイヤが壁面に衝突した際に、該ショルダーブロックのトレッド端近傍部分がタイヤ赤道側に圧縮変形して衝撃を吸収し、ワンダリング現象の発生を抑制することができる。また、かかる圧縮変形によりショルダーブロックの側壁が轍壁面の形状に合わせて沿い易く、しかも、その轍壁面に沿った側壁に、稜線がタイヤ周方向に沿って延びる段付形状部が階段状に形成されていることにより、轍を乗り越えるためのトラクションが効果的に得られ、車線変更を円滑に行うことができる。以上のように、本発明に係る空気入りタイヤによれば、優れた耐ワンダリング性及びレーンチェンジ性を発揮することができる。

上記において、前記細溝は、溝深さが主溝深さの４５％以上であるとともに、深さ方向に向かってタイヤ幅方向外側に傾斜するものが好ましい。細溝の溝深さを主溝深さの４５％以上とすることにより、タイヤが轍壁面に衝突した際に、ショルダーブロックのトレッド端近傍部分を適切にタイヤ赤道側に圧縮変形させることができる。しかも、細溝が深さ方向に向かってタイヤ幅方向外側に傾斜していることにより、轍壁面に衝突したショルダーブロックの側壁を該轍壁面に沿わせ易くなるため、より優れたレーンチェンジ性を発揮することができる。

上記において、前記段付形状部は、タイヤ幅方向に沿って延びる外周面とタイヤ径方向に沿って延びる外壁面とが、タイヤ子午線断面にて９０±８°の角度をなして複数組設けられてなるものが好ましい。かかる構成によれば、ショルダーブロックのトレッド端近傍部分がタイヤ赤道側に圧縮変形して側壁が轍壁面に沿った状態において、段付形状部の上記外周面と外壁面とがなす稜線が轍壁面に引っ掛かり易くなり、轍を乗り越えるためのトラクションを効果的に得ることができる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤに形成されたトレッドパターンの一例を示す平面図である。図２は、その空気入りタイヤの要部を示すタイヤ子午線断面図である。図３は、その空気入りタイヤの要部を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施形態では、トレッド面の陸部が、タイヤ周方向に延びる４本の主溝６（周方向溝）と、主溝６に交差する横溝７とにより複数のブロックに区分されており、各ブロックの略中央部分には、タイヤ周方向に延びる浅溝状の副溝８が形成されている。また、主溝６のうちタイヤ幅方向最外側に位置する主溝６の外側には、タイヤ周方向に沿ってショルダーブロック１が配列されている。

ショルダーブロック１は、トレッド端Ｅの近傍でタイヤ周方向に延びる細溝９によって、タイヤ赤道Ｃ側の本体陸部１１とトレッド端Ｅ側の細陸部１２とに区分されている。かかる構成により、タイヤが轍壁面に衝突した際には、ショルダーブロック１のトレッド端近傍部分がタイヤ赤道Ｃ側に圧縮変形して衝撃を吸収し、ワンダリング現象の発生を抑制することができる。本実施形態では、本体陸部１１に副溝８が設けられ、細陸部１２が平面視四角形をなす例を示すが、本発明はこれに限られるものではない。

また、図２及び３に示すように、ショルダーブロック１のトレッド端Ｅ側の側壁には、タイヤ子午線断面が階段状をなして稜線１５がタイヤ周方向に沿って延びる段付形状部２が形成されている。タイヤが轍壁面に衝突した際には、上述したようにショルダーブロック１のトレッド端近傍部分がタイヤ赤道Ｃ側に圧縮変形し、それによりショルダーブロック１の側壁が轍壁面に沿い易くなる。そして、その轍壁面に沿った側壁に段付形状部２が形成されていることにより、轍を乗り越えるためのトラクションが効果的に得られ、車線変更を円滑に行うことができる。

つまり、この空気入りタイヤでは、タイヤ周方向に延びる細溝９をショルダーブロック１のトレッド端Ｅ近傍に設け、それと共に、ショルダーブロック１のトレッド端Ｅ側の側壁に段付形状部２を形成することにより、轍路面を走行した際の耐ワンダリング性及びレーンチェンジ性を向上することができる。

細溝９は、トレッド面における溝中心線１６（図４参照）が、トレッド端Ｅからタイヤ幅方向内側に向かってトレッド幅Ｗの０．４〜５％の範囲に配されるように設けられることが好ましく、より好ましくは１．２〜２．４％である。細溝９の溝中心線１６が、トレッド端Ｅからトレッド幅Ｗの０．４％未満の位置に配される場合、細陸部１２が幅狭でショルダーブロック１のトレッド端近傍部分の剛性が低くなるため、轍を乗り越えるときのショルダーブロック１の安定性を確保するのが困難になる傾向にある。一方、５％を超えると、ショルダーブロック１のトレッド端近傍部分がタイヤ赤道Ｃ側に圧縮変形し難くなり、ワンダリング現象の抑制効果が小さくなる傾向にある。

細溝９は、トレッド面における溝幅が０．５〜４ｍｍであることが好ましく、中でも０．７ｍｍ以上であることが好ましい。かかる溝幅が０．５ｍｍ未満であると、ショルダーブロック１のトレッド端近傍部分の圧縮変形量が少なくなるため、タイヤが轍壁面に衝突した際の衝撃吸収が低下し、ワンダリング現象の抑制効果が小さくなる傾向にある。一方、４ｍｍを超えると、ショルダーブロック１のトレッド端近傍部分が圧縮変形する際に細陸部１２の移動量が大きくなり、轍を乗り越えるためのショルダーブロック１の安定性を確保するのが困難になる傾向にある。

細溝９は、溝深さｄが主溝深さＤの４５％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましい。溝深さｄが主溝深さＤの４５％未満であると、ショルダーブロック１のトレッド端近傍部分が圧縮変形し難く、ワンダリング現象の抑制効果が小さくなる傾向にある。また、細溝９は、深さ方向に向かってタイヤ幅方向外側に傾斜するものが好ましく、これによってショルダーブロック１の側壁を轍壁面に沿わせ易くなり、上述した作用効果を効果的に奏することができる。トレッド面の法線方向に対する細溝９の溝中心線１６の傾斜角度θ（図４参照）は２〜１８°が好ましく、中でも１２°以上であることが好ましい。

細溝９の溝底は湾曲して形成されており、ショルダーブロック１のトレッド端近傍部分が圧縮変形して細陸部１２がタイヤ赤道Ｃ側に倒れるときに、溝底での応力集中を抑制してクラック等の発生を回避することができる。

本実施形態では、段付形状部２が、タイヤ幅方向に沿って延びる外周面３とタイヤ径方向に沿って延びる外壁面４とが、タイヤ子午線断面にて９０±８°の角度をなして複数組設けられてなる。これにより、ショルダーブロック１のトレッド端近傍部分がタイヤ赤道Ｃ側に圧縮変形して側壁が轍壁面に沿った状態において、外周面３と外壁面４とがなす稜線１５が轍壁面に引っ掛かり易くなり、轍を乗り越えるためのトラクションを効果的に得ることができる。段付形状部２の段数は３段以上が好ましく、本実施形態ではトレッド端Ｅを除く３本の稜線１５を有する３段構成になされている。

本実施形態では、図４に示すように、ショルダーブロック１の側壁が轍壁面に沿い易くなるよう、トレッド端Ｅからタイヤ幅方向外側の領域がラウンド形状に形成されており、段付形状部２の各稜線１５はラウンド形状の仮想輪郭線１７上に沿って配されている。かかる領域は、幅寸法Ａが４〜１０ｍｍであることが好ましく、ラウンド形状に代えてテーパ形状としてもよい。更に、そのラウンド形状に形成された領域の表面長さに対する段付形状部２の表面長さの割合が６０％以上であることが好ましく、それにより轍を乗り越えるためのトラクションが良好に確保される。なお、ここで言う表面長さとは、タイヤ子午線断面における仮想輪郭線１７上での長さを指す。

トレッド端Ｅを基準としたタイヤ最大幅位置（不図示）の断面高さＨＡに対する段付形状部２の断面高さＨＢの割合は７％以上であることが好ましく、これにより轍を乗り越えるためのトラクションを良好に確保することができる。

段付形状部２は、本実施形態のようにショルダーブロック１の側壁のタイヤ周方向全域に形成されていることが好ましく、それにより轍を乗り越えるためのトラクションが良好に確保され、優れたレーンチェンジ性を発揮することができる。なお、図５に例示するように、段付形状部２を断続的に形成してもよい。かかる場合、トレッド端Ｅにおいて、ショルダーブロック１のタイヤ周方向長さＢに対する、段付形状部２が形成された領域のタイヤ周方向長さ（Ｆ＋Ｇ）の割合が、７０％以上であることが好ましく、これにより轍を乗り越えるためのトラクションが良好に確保される。

本実施形態では、複数本設けられた主溝６のうちタイヤ幅方向最外側に位置する主溝６の位置（主溝６の溝中心線の位置）が、タイヤ赤道Ｃからトレッド端Ｅ側にトレッド幅Ｗの２１〜３４％の位置に設けられている。これによりショルダーブロック１の剛性を確保して、その側壁を轍壁面に安定して押し付けることができると共に、轍を乗り越えるときのショルダーブロック１の安定性を向上させることができるため、優れた耐ワンダリング性及びレーンチェンジ性を発揮することができる。なお、主溝がタイヤ周方向に沿ってジグザグ状に延びる場合には、その溝中心線のジグザグ振幅の中心位置を上述した範囲に設けることで、上記作用効果が奏される。

本発明の空気入りタイヤは、ショルダーブロックを上記の如き構成にする以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用することができる。

［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、細溝９がタイヤ周方向に略平行に延びる例を示したが、本発明はこれに限られず、図６に例示する細溝１０のようにジグザグ状又は波状に延びるものでもよい。このように、細溝１０がタイヤ周方向に対して傾斜した部分を有することにより、ショルダーブロック１のトレッド端近傍部分がタイヤ赤道Ｃ側に圧縮変形する際に、細陸部１２のタイヤ周方向へのずれが抑制され、ショルダーブロック１の側壁を轍壁面に適切に沿わせることができる。

（２）前述の実施形態では、細溝９の溝幅が深さ方向に一定である例を示したが、本発明はこれに限られず、溝幅が深さ方向に向かって狭まるものでもよい。これにより、細陸部１２の剛性を確保しつつ、ショルダーブロック１のトレッド端近傍部分をタイヤ赤道Ｃ側に圧縮変形させ易くなり、その側壁を轍壁面に適切に沿わせることができる。かかる場合、トレッド面から溝深さｄの３５％以上の溝幅が０．５〜４ｍｍであることが好ましい。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、タイヤの性能評価は、次のようにして行った。即ち、水平路面上にトレッド面を接地させるとともに、その水平路面から５５°で傾斜する斜面にショルダーブロックの側壁を当接させたテストタイヤに対して、空気圧７５０ｋＰａで荷重（２６７０５Ｎ）が負荷された状態を仮定条件とし、該斜面の傾斜方向の変位に基づいて、ショルダーブロックのトレッド端近傍部分における摩擦エネルギーをＦＥＭ解析により算出した。比較例１の値を１００として指数評価し、数値が大きいほど轍壁面衝突時の衝撃吸収効果と轍を乗り越えるためのトラクションが大きい、即ち耐ワンダリング性及びレーンチェンジ性に優れていることを示す。

なお、テストタイヤとして、ショルダーブロックのトレッド端近傍にタイヤ周方向に延びる細溝を設けるとともに、そのショルダーブロックのトレッド端側の側壁に段付形状部を形成した空気入りタイヤを実施例とした。また、実施例に係るタイヤにおいて細溝及び段付形状部を備えないタイヤを比較例１、同じく段付形状部を備えないタイヤを比較例２、同じく細溝を備えないタイヤを比較例３とした。上記の性能評価を行った結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例は比較例１〜３に比べて最も優れた結果を示しており、本発明に係る構成が耐ワンダリング性及びレーンチェンジ性に対して効果的であることが分かる。

本発明に係る空気入りタイヤに形成されたトレッドパターンの一例を示す平面図本発明に係る空気入りタイヤの要部を示すタイヤ子午線断面図本発明に係る空気入りタイヤの要部を示す斜視図ショルダーブロックの輪郭を示す線図ショルダーブロックの側壁を示す側面図本発明の別形態を示すショルダーブロックの平面図

符号の説明

１ショルダーブロック
２段付形状部
３外周面
４外壁面
６主溝
９細溝
１１本体陸部
１２細陸部
１５稜線
１７仮想輪郭線
Ｅトレッド端
Ｗトレッド幅

Claims

トレッド面でタイヤ周方向に延びる複数本の主溝と、タイヤ幅方向最外側に位置する前記主溝の外側でタイヤ周方向に配列されたショルダーブロックとを備える空気入りタイヤにおいて、
タイヤ周方向に延びる細溝を前記ショルダーブロックのトレッド端近傍に設けるとともに、前記ショルダーブロックのトレッド端側の側壁に、タイヤ子午線断面が階段状をなして稜線がタイヤ周方向に沿って延びる段付形状部を形成したことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記細溝は、溝深さが主溝深さの４５％以上であるとともに、深さ方向に向かってタイヤ幅方向外側に傾斜するものである請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記段付形状部は、タイヤ幅方向に沿って延びる外周面とタイヤ径方向に沿って延びる外壁面とが、タイヤ子午線断面にて９０±８°の角度をなして複数組設けられてなる請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。