JP2010013099A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タイヤ周方向に延びる周方向溝14,18を少なくとも3本以上と、周方向溝14,18に隣接して設けられ、タイヤ周方向に連続して延びるリブ形状の陸部12,16を少なくとも2本とを備え、周方向溝14,18の両側の溝壁28、30には溝端のタイヤ幅方向の位置が変化するように、タイヤ周方向に対して傾斜した第1の傾斜壁32と、タイヤ幅方向に対して傾斜した第2の傾斜壁34とが、連続的に接続して設けられ、タイヤのトレッドパターン面を平面視したとき、第1の傾斜壁32と第2の傾斜壁34との接続部分は、くの字状に屈曲しており、第1の傾斜壁の長さが、第2の傾斜壁の長さに比べて長く、トレッドパターンの1ピッチに第1の傾斜壁32と隣接する第2の傾斜壁34とを1組として、3〜5組設ける。
【選択図】図1
Description
タイヤ騒音の低減のためには、タイヤの溝面積を低減すること、特に、タイヤ周方向主溝から延び、タイヤ周方向主溝に対して幅方向に傾斜したラグ溝の溝面積を低減することが行われている。しかし、スノー性能の向上のためには、上記ラグ溝の溝面積を大きくすることが行われており、この結果、タイヤ騒音の低減とスノー性能の向上は相反するものとして扱われている。特に、泥や雪道を快適に走行し、かつ、乾燥路面を快適に走行するために設けられたSUV(Sport Utility Vehicle)用タイヤやオールシズンタイヤでは、タイヤ騒音の低減とスノー性能の確保を両立することが望まれている。
具体的には、特許文献1の第2図において、ブロック32Xと隣接する32Yが互いにタイヤ幅方向に偏位されているタイヤが記載されている。
また、前記空気入りタイヤの前記周方向溝は、タイヤトレッドセンター位置に第1の周方向溝と、このセンター周方向溝のタイヤ幅方向の両側にそれぞれ1本ずつ第2の周方向溝が設けられ、前記第2の周方向溝は、前記トレッドセンター位置から、タイヤ接地幅の15〜45%の範囲内に設けられていることが好ましい。
あるいは、前記空気入りタイヤの前記周方向溝は4本設けられ、前記4本の周方向溝のうち、タイヤトレッドセンター位置に最も近い第3の周方向溝は、前記タイヤトレッドセンター位置から、タイヤ接地幅の15%の範囲内に設けられ、前記第3の周方向溝のタイヤ幅方向外側にある第4の周方向溝は、前記タイヤトレッドセンター位置から、タイヤ接地幅の20〜40%の範囲内に設けられていることも、同様に好ましい。
また、前記第2の陸部のさらにタイヤ幅方向の外側に、タイヤ周方向に延びる第3の陸部を有し、前記第1〜3の陸部は、タイヤ周方向に連続して延びるように、それぞれの陸部を横断するラグ溝を有しないことが好ましい。その際、前記第3の陸部には、前記第2の主溝からタイヤショルダー側に向かって延びる、途中で閉塞した第1のラグ溝と、前記タイヤショルダー側から前記第2の主溝に向かって延びる、途中で閉塞した第2のラグ溝がタイヤ周方向に複数設けられ、隣り合う第1のラグ溝間に第2のラグ溝が1つ設けられていることが好ましい。
また、前記第1〜3の陸部のうち少なくとも1つの陸部のトレッド表面には、複数の微小溝群がタイヤ周方向に対して傾斜して設けられていることが好ましい。
本発明のタイヤは、図1(a)に示すように、トレッド部に本発明の特徴とするトレッドパターン10が形成されている。図1(a)は、本発明のタイヤのトレッドパターン10を判り易く平面展開視した図である。
本発明のタイヤの構造及びゴム部材は、公知のものが用いられてもよいし、新規なものが用いられてもよく、本発明において、特に限定されない。
本発明においてタイヤ幅方向とは、タイヤの回転中心軸方向をいい、タイヤ周方向とは、タイヤ回転中心軸を中心にタイヤを回転させたときにできるトレッド表面の回転面の回転方向をいう。図1(a)にこれらの方向を記している。
また、本発明において、ラグ溝とは溝幅が2mm以上であり、溝長さが5mm以上のものをいう。一方、本発明において、サイプは幅1.2mm以下のものをいう。
また、本発明において、接地幅とは、200kPaの内圧条件及びJATMA、TRA、あるいはETRTOで規定される200kPa時の負荷能力の85%の荷重条件で水平面にタイヤを接地させたときの接地形状から得られるタイヤ幅方向の最大接地幅をいう。
また、本発明でいう、タイヤ周方向に延びる周方向溝は、溝幅6〜18mm、溝深さ6.0〜16.0mmの溝をいう。
さらに、第1の陸部12には、ラグ溝12と周方向の隣り合うラグ溝12との間にはいずれも、2つのサイプ24が設けられている。また、第1の陸部12の、第1の主溝14と接する端は、以降で説明するポイントハイト26によってジグザグ形状となっている。このジグザク形状の段差により凹んだ部分にサイプ24が、ラグ溝22と同じ傾斜角度で設けられている。
第1の主溝14は、本発明における周方向溝及び第3の周方向溝に対応する。第1の主溝14を構成する両側の壁にはポイントハイト26が設けられている。
図1(b)は、ポイントハイト26を模式的に説明する図である。図1(b)では、サイプ24は省略されている。
第1の傾斜壁32は、溝端(エッジ)のタイヤ幅方向の位置がタイヤ周方向で変化するように、タイヤ周方向に対して、5〜20度の傾斜角度で傾斜している。第2の傾斜壁34は、タイヤ幅方向に対して、0〜45度の傾斜角度で傾斜している。図1(b)の例では、第1の傾斜壁32はタイヤ周方向に対して左側に傾斜し、第2の傾斜壁34はタイヤ幅方向に対して右上側に傾斜している。
タイヤのトレッドパターン面を平面視したとき、すなわち、図1(a)及び(b)で示すように、第1の傾斜壁32と第2の傾斜壁34との接続部分は、くの字状(逆くの字状も含む)に屈曲している。第1の傾斜壁32の長さは、第2の傾斜壁34の長さに比べて長く、1つの第2の傾斜壁34を挟む2つの第1の傾斜壁34間の、タイヤ幅方向における段差量Δは1.5〜5.0mmである。第1の傾斜壁32の長さの、第2の傾斜壁34の長さに対する比は、4〜10であることが、スノー性能を向上する点で好ましい。
ポイントハイト26は、タイヤ騒音の低減とスノー性能の確保を両立するために効果を有し、上記組が5組を超えた場合、上記段差量Δが十分に取れず、スノー性能が向上しない。
弓状湾曲溝38は、第2の主溝18と繋がる開口部においてタイヤ幅方向に対して5〜45度、好ましくは15〜35度傾斜して、第2の陸部16に延びる。
さらに、第2の主溝18から延びる弓状湾曲溝38の方向は、タイヤセンターCLを基準にして異なる側の弓状湾曲溝38の方向と逆方向になっている。すなわち、図1(a)中のセンターラインCLの右側にある弓状湾曲溝38の第2の主溝18から延びる方向は、図中下側方向であるが、センターラインCLの左側にある弓状湾曲溝38の第2の主溝18から延びる方向は、図中上側方向である。
一方、弓状湾曲溝38は、閉塞部分近傍において、その溝の向きが略タイヤ周方向に向いているので、タイヤ幅方向のトレッド剛性は低下する。このため、雪上におけるトラクション時の横滑りを阻止することができる。一方、弓状湾曲溝38は、第1の主溝14に非連通であり、しかも、隣接する弓状湾曲溝38にも非連通であり、貫通する部分がないので、タイヤ騒音も低減する。
第2の陸部16には、第2の陸部16を横切るようなラグ溝が存在せず、しかも、サイプ42,44は接地面を通過するとき、閉じるので、タイヤ周方向に連続したリブ形状の陸部と同様の機能を有する。このため、タイヤ騒音を低減することができる。
なお、サイプ42,44を設けるのは、サイプ42、44を有する第2の陸部16のタイヤ周上のある部分がタイヤの回転によって地面と当接する(接地面を通過する)直前、第2の陸部16の上記部分の面が地面に対して斜めに移動して当接するときの入射角度を、第2の陸部16をタイヤ幅方向に横切るサイプ42,44によって調整するためである。
ポイントハイト46は、ポイントハイト26と同様の形状を成しているので、その説明は省略する。さらに、ポイントハイト46の壁にも、図2に示すような微小溝群36と同様の微小溝壁群が設けられ、圧縮された雪が容易に排出されるようになっている。
ポイントハイト46においても、第1の傾斜壁と隣接する第2の傾斜壁の組は、隣り合うラグ溝40間で定められるトレッドパターンの1ピッチ中に、3組設けられている。本発明においては、3組に限定されず最大5組まで可能である。
また、ポイントハイト46の第1の傾斜壁に設けられる微小溝群は、第1の傾斜壁によって作られる第2の主溝18の溝幅が拡がる方向に行くに従ってトレッド表面に向かって延びるように傾斜している。この微小溝群のタイヤ周方向に傾斜する傾斜角度θは、10〜80度である。好ましくは、30〜60度である。
また、ポイントハイト46の第1の傾斜壁にも、微小溝群36と同様の微小溝群がタイヤ周方向に対して傾斜して設けられている。この微小溝群は、第1の傾斜壁によって作られる第2の主溝18の溝幅が拡がる方向に行くに従ってトレッド表面に向かって延びるように傾斜している。この微小溝群のタイヤ周方向に傾斜する傾斜角度θは、10〜80度である。好ましくは、30〜60度である。
また、ラグ溝56は、ラグ溝48と略対応するタイヤ周方向の位置に設けられるが、接続することなく途中で閉塞している。
このように第3の陸部20を横切るラグ溝を設けないのは、タイヤ騒音を低減するためである。第3の陸部16を横切るようなラグ溝が存在せず、しかも、サイプ52,54はタイヤの回転によって接地面を通過するとき、閉じるので、タイヤ周方向に連続したリブ形状の陸部と同様の機能を有し、第3の陸部20のタイヤ周方向のトレッド剛性を低下させない。
第3の陸部20においても、ポイントハイト46によるジグザグ形状のある段差部分には、上記ラグ溝48が設けられているので、この部分は視認できないが、この視認できない部分に、第2の主溝18の溝壁を延長した仮想線を引くことによって、ジグザグ形状に段差部分が存在することが確認できる。
第1の傾斜壁32のタイヤ周方向に対する傾斜角度は、5〜20度であるが、10〜15度であることが好ましい。一方、第2の傾斜壁34のタイヤ幅方向に対する傾斜角度は、0〜45度であるが、10〜30度であることが好ましい。
さらに、上記第1の周方向溝群における第2の傾斜壁の、タイヤ幅方向に対する傾斜の向きは全て同じであり、上記第2の周方向溝群における第2の傾斜壁の、タイヤ幅方向に対する傾斜の向きも同じである。しかも、そのとき、上記第1の周方向溝群における第2の傾斜壁の傾斜の向きと、上記第2の周方向溝群における第2の傾斜壁の傾斜の向きも、同じである。
第2の主溝18は、タイヤセンターCLから接地幅の20〜40%以内に設けられている。これは、第2の主溝18を接地幅の20%の位置よりタイヤセンターCL側に設けると、第2陸部16の幅が狭くなることによりこの部分のトレッド剛性が低下して偏磨耗が発生し易くなるからである。さらに、第2の主溝18を接地幅の40%の位置よりタイヤセンターCLと反対側に設けると、第3の陸部20が狭くなることによりこの部分のトレッド剛性が低下して、操縦性能が低下するからである。
また、周方向溝である第1の主溝14及び第2の主溝18のシースルー部の溝面積の、接地面積に対する比率が15〜30%であることが好ましい。シースルー部とは、タイヤの周方向溝を切断面で切断して見通したとき、ポイントハイトのジグザグ形状による壁の凹凸によって、一部見通せない部分が生じる。この見通せない部分を除いた、見通すことのできる(シースルーできる)部分をいう。すなわち、図1(b)の例では、シースルー部分は領域Xをいう。
このようにシースルー部分の溝面積の比率を15〜30%とするのは、この比率が15%未満の場合、旋回中のハイドロプレーニング性能が低下し、この比率が30%を超える場合、トレッドパターン全体のトレッド剛性が低下して操縦性能が低下するためである。
周方向溝が3本設けられたタイヤの場合、タイヤトレッドセンターCLに第1の周方向溝と、このセンター周方向溝のタイヤ幅方向の両側にそれぞれ1本ずつ第2の周方向溝が設けられる。この場合、第2の周方向溝は、タイヤセンターCLからタイヤ接地幅の25〜35%の範囲内になるように、設けられていることが好ましい。
このようなタイヤのトレッドパターン10の効果を調べるために、タイヤを試作した。
タイヤサイズは、265/70R17 115Hとした。リムは17×8Jとして、以下のトレッドパターンを有するタイヤを作製した。タイヤ性能を調べるために用いた車両はエンジン排気量が6リットルクラスのSUV車両を用いた。内圧条件は、前輪、後輪ともに210(kPa)とした。
トレッドパターンは以下のパターンa〜dである。パターンaは、図1(a)に示すパターンであり、パターンb〜dは、このパターンaをベースとして変更したパターンである。以下の表1に、パターンa〜dの仕様をまとめる。パターンb〜dは、図4〜6にそれぞれ示す。
第1の主溝14の、タイヤセンターCLからの位置/接地幅 : 10%
第1の主溝14の溝幅、溝深さ: 10.0mm,10.0mm
第2の主溝18の、タイヤセンターCLからの位置/接地幅 : 33%
第2の主溝18の溝幅、溝深さ: 12.0mm,10.0mm
ラグ溝22の溝幅、溝長さ、及びタイヤ幅方向に対する傾斜角度:
4.5mm,13.0mm,20度
サイプ24の長さ: 12.0mm
ラグ溝40の溝幅、溝長さ、及びタイヤ幅方向に対する傾斜角度:
3.0mm,7.0mm,25度
サイプ44の長さ: 13.5mm
弓状湾曲溝38の第2の主溝18と合流部の溝幅、弓状湾曲溝38の弧に沿った長さ、及びタイヤ幅方向に対する傾斜角度: 4.0mm,49mm,28度
ラグ溝48の溝幅、溝長さ、及びタイヤ幅方向に対する傾斜角度:
3.8mm,10.0mm,9度
ラグ溝50の溝幅: 3.5mm
ラグ溝56の溝幅、接地端までの溝長さ: 3.1mm,11.0mm
第1の傾斜壁32の長さ、タイヤ周方向に対する傾斜角度: 10.0mm,10度
第2の傾斜壁34の長さ、タイヤ幅方向に対する傾斜角度: 2.0mm,25度
以上より、パターンa,bを有するタイヤは本発明品であり(実施例)、パターンc,dを有するタイヤは本発明品ではない(比較例)。
スノー性能については、屋外の試験場の雪上路面において走行速度40km/時でブレーキをかけて、車両が停止するまでの制動距離を測ることにより各タイヤを評価した。5回の制動距離は、走行速度のばらつきのための補正処理を施すことによって値を得、その中で、最長制動距離及び最短制動距離の値を除外して、3回分の制動距離の平均値を求めた。
タイヤ騒音性能については、タイヤ試験場の乾燥路面にて、走行速度80km/時から自然に減速させて、パターンノイズの車内音の音圧の大小をドライバーによる官能評価により評価した。
下記表2にはそのときの結果を示す。各結果は、いずれも指数で表し、指数が高いほど、スノー性能及びタイヤ騒音性能が良好であることを示す。
12 第1の陸部
14 第1の主溝
16 第2の陸部
18 第2の主溝
20 第3の陸部
22,40,48,50,56 ラグ溝
24,42,44,52,54 サイプ
26,46 ポイントハイト
28,30 溝壁
32 第1の傾斜壁
34 第2の傾斜壁
36 微小溝群
38 弓状湾曲溝
Claims (12)
- タイヤ周方向に延びる周方向溝を少なくとも3本以上と、前記周方向溝に隣接して設けられ、タイヤ周方向に連続して延びるリブ形状の陸部を少なくとも2本とを備える、トレッドパターンが設けられた空気入りタイヤであって、
前記周方向溝それぞれを作る両側の溝壁には、溝端のタイヤ幅方向の位置がタイヤ周方向で変化するように、タイヤ周方向に対して、第1の傾斜角度で傾斜した第1の傾斜壁と、タイヤ幅方向に対して、第2の傾斜角度で傾斜した第2の傾斜壁とが、タイヤ周方向に連続的に接続して設けられ、
タイヤのトレッドパターン面を平面視したとき、
前記第1の傾斜壁と前記第2の傾斜壁との接続部分は、くの字状に屈曲しており、
前記第1の傾斜壁の長さが、前記第2の傾斜壁の長さに比べて長く、
前記トレッドパターンの1ピッチに、前記第1の傾斜壁とこれに隣接する前記第2の傾斜壁とを1組として、3〜5組設けられていることを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記トレッドパターンは、前記陸部を横断して隣接する前記周方向溝を繋ぐラグ溝を有しない請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記トレッドパターンは、さらに、前記陸部に形成され、隣接する前記周方向溝の一方又は他方からタイヤ幅方向に延び、それぞれ隣接する前記周方向溝の他方又は一方に連通することなく途中で閉塞する複数のラグ溝を備える請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
- 前記第1の傾斜角度は、5〜20度であり、前記第2の傾斜角度は、0〜45度であり、
前記第2の傾斜壁を挟む2つの第1の傾斜壁の、タイヤ幅方向における段差量は1.5〜5.0mmである請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 - 前記第1の傾斜壁のうち、前記周方向溝それぞれの両側の対向壁の第1の傾斜壁は、前記タイヤ周方向に対して同じ向きに傾斜している請求項1〜4のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記周方向溝は、タイヤトレッドセンター位置に第1の周方向溝と、このセンター周方向溝のタイヤ幅方向の両側にそれぞれ1本ずつ第2の周方向溝が設けられ、
前記第2の周方向溝は、前記トレッドセンター位置から、タイヤ接地幅の15〜45%の範囲内に設けられている請求項1〜5のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の空気入りタイヤであって、
タイヤセンター位置が通るタイヤ周方向に延びる第1の陸部と、
前記第1の陸部の両側に隣接して設けられるタイヤ周方向に連通して延びる第1の主溝と、
前記第1の主溝のタイヤ幅方向外側に隣接して設けられるタイヤ周方向に延びる第2の陸部と、
前記第2の陸部のタイヤ幅方向外側に隣接して設けられるタイヤ周方向に連通して延びる第2の主溝と、を有し、
前記第1の主溝及び前記第2の主溝は、いずれも前記周方向溝であり、
前記第1の陸部及び前記第2の陸部は、いずれも前記陸部であり、
前記第1の主溝は、タイヤセンター位置からタイヤ接地幅の15%の範囲内に設けられ、
前記第2の主溝は、タイヤセンター位置からタイヤ接地幅の20〜40%の範囲内に設けられている空気入りタイヤ。 - 前記第2の陸部には、前記第2の主溝から延びる弓状湾曲溝が設けられ、この弓状湾曲溝は、前記第1の主溝に連通することなく閉塞しており、
前記第2の主溝から延びる弓状湾曲溝の方向は、タイヤセンター位置を基準にして異なる側の前記弓状湾曲溝の方向と逆方向になっている請求項7に記載の空気入りタイヤ。 - 前記第1の主溝及び前記第2の主溝のシースルー部の溝面積の、接地面積に対する比率が15〜30%である請求項7又は8に記載の空気入りタイヤ。
- 前記第2の陸部のさらにタイヤ幅方向の外側に、タイヤ周方向に延びる第3の陸部を有し、
前記第1〜3の陸部は、タイヤ周方向に連続して延びるように、それぞれの陸部を横断し前記第1の主溝及び前記第2の主溝を繋ぐラグ溝を有しない請求項7〜9のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 - 前記第3の陸部には、前記第2の主溝からタイヤショルダー側に向かって延びる、途中で閉塞した第1のラグ溝と、前記タイヤショルダー側から前記第2の主溝に向かって延びる、途中で閉塞した第2のラグ溝がタイヤ周方向に複数設けられ、隣り合う第1のラグ溝間に第2のラグ溝が1つ設けられている請求項10に記載の空気入りタイヤ。
- 前記第1〜3の陸部のうち少なくとも1つの陸部のトレッド表面には、複数の微小溝群がタイヤ周方向に対して傾斜して設けられている請求項10または11に記載の空気入りタイヤ。
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