JP2014083892A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】操縦安定性能の向上と転がり抵抗の低減を両立しうる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ幅方向の最外側に位置するショルダー陸部２には、複数の横溝４がタイヤ周方向ＣＤに間隔を設けて形成される。横溝４は、接地端Ｅを横切るようにしてタイヤ幅方向に沿って延びる本体部４ａと、本体部４ａのタイヤ幅方向外側の端部からタイヤ幅方向内側に向かって折り返してなる折返し部４ｂとを有する。折返し部４ｂは、タイヤ周方向ＣＤに対して傾斜して延びるとともに、他の溝やサイプに接続されることなく、接地端Ｅよりもタイヤ幅方向外側の位置で終端する。ショルダー陸部２のタイヤ幅方向外側端と折返し部４ｂとの間には、独立したディンプル６が形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ショルダー陸部に複数の横溝がタイヤ周方向に間隔を設けて形成された空気入りタイヤに関する。

トレッド面に設けられる複数の陸部のうち、タイヤ幅方向の最外側に位置するショルダー陸部では、コーナリング走行時の負荷が大きくなる傾向にあり、乾燥路面での操縦安定性能に及ぼす影響が大きい。このことは、車重が重く且つ重心が高いミニバンやワンボックス車に装着されたタイヤにおいて特に顕著であり、有効な対策を講ずることが望まれる。ショルダー陸部には、排水性能の向上などを目的として、タイヤ幅方向に沿って延びる横溝をタイヤ周方向に繰り返して形成することが一般的である。

接地端を跨ぐようにして設けられたショルダー陸部では、そのタイヤ幅方向の外側部分がバットレス部に配される。バットレス部は、サイドウォール部のタイヤ径方向の外側部分に相当し、平坦な舗装路での通常走行時には接地しない部位である。ショルダー陸部に形成された横溝が、バットレス部に入り込むことなく接地面内で終端する構造や、接地端を越えてすぐに終端する構造では、横溝によるショルダー陸部の体積減少が十分でなく、それ故に転がり抵抗の低減に対する寄与は小さい。

一方、特許文献１，２に示されるような、ショルダー陸部のタイヤ幅方向外側端に横溝が到達する構造や、バットレス部においてタイヤ周方向に連続する環状溝に横溝が接続される構造では、走行時のタイヤの撓み変形に伴うサイドウォール部の動きが大きくなって、乾燥路面での操縦安定性能が低下する傾向にある。これは、ショルダー陸部の剛性が低下することや、バットレス部のワイピングが助長されることに起因するものと考えられ、改善する余地があった。

意匠登録第１１６９８３８号公報 意匠登録第９５４６８４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、操縦安定性能の向上と転がり抵抗の低減を両立しうる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、タイヤ周方向に沿って延びる複数の主溝により区画された複数の陸部がトレッド面に設けられ、その複数の陸部のうちタイヤ幅方向の最外側に位置するショルダー陸部に、複数の横溝がタイヤ周方向に間隔を設けて形成された空気入りタイヤにおいて、前記横溝は、接地端を横切るようにしてタイヤ幅方向に沿って延びる本体部と、前記本体部のタイヤ幅方向外側の端部からタイヤ幅方向内側に向かって折り返してなる折返し部とを有し、前記折返し部は、タイヤ周方向に対して傾斜して延びるとともに、他の溝やサイプに接続されることなく、前記接地端よりもタイヤ幅方向外側の位置で終端し、前記ショルダー陸部のタイヤ幅方向外側端と前記折返し部との間に、独立したディンプルが形成されているものである。

このタイヤでは、横溝の折返し部が、タイヤ周方向に対して傾斜して延び、他の溝やサイプに接続されず、接地端よりもタイヤ幅方向外側で終端するため、ショルダー陸部の剛性低下とバットレス部のワイピングが良好に抑制される。ショルダー陸部には、折返し部により延長された横溝に加えてディンプルが形成されているため、ショルダー陸部の体積減少を多くしてタイヤ質量を軽減できる。また、ディンプルは、ショルダー陸部のタイヤ幅方向外側端と折返し部との間で独立して形成されるため、ディンプルによるショルダー陸部の剛性低下は抑制される。その結果、このタイヤによれば、操縦安定性能の向上と転がり抵抗の低減を両立できる。

本発明では、前記ショルダー陸部が、そのショルダー陸部のタイヤ幅方向外側端を縁としてタイヤ周方向に連続して延びる細リブ領域を有するものが好ましい。これにより、ショルダー陸部の剛性低下とバットレス部のワイピングを効果的に抑えて、操縦安定性能を適切に向上することができる。

本発明では、前記ディンプルが複数の小ディンプルにより構成されているものが好ましい。かかる構成によれば、ディンプルによるショルダー陸部の剛性低下を更に抑制して、操縦安定性能をより良好に向上できる。

本発明では、タイヤ周方向における前記ディンプルの長さが、前記横溝の繰り返しピッチ長の４５％以上であるものが好ましい。これによってディンプルの長さが確保され、転がり抵抗の低減効果を有効に高められる。

本発明では、前記ディンプルの深さが前記折返し部の深さよりも大きいものでもよい。この場合、横溝の折返し部の深さは相対的に小さいため、ショルダー陸部の剛性低下を抑えられる。それでいて、ディンプルの深さは相対的に大きいことから、ショルダー陸部の体積減少を確保して転がり抵抗を低減できる。

空気入りタイヤのトレッド面の一例を示す展開図 図１のトレッド面の一部を示す拡大図 別実施形態におけるトレッド面の一部を示す拡大図 別実施形態におけるトレッド面の一部を示す拡大図 （Ａ）比較例１と（Ｂ）比較例２におけるトレッド面の一部を示す拡大図 比較例３におけるトレッド面の一部を示す拡大図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１に示した空気入りタイヤのトレッド面Ｔｒには、タイヤ周方向ＣＤに沿って延びる複数の（本実施形態では３本の）主溝１と、それらにより区画された複数の（本実施形態では４つの）陸部が設けられている。この複数の陸部は、タイヤ幅方向の最外側に位置する一対のショルダー陸部２と、タイヤ赤道ＣＬを挟んで位置する一対のセンター陸部３とを含む。ショルダー陸部２は、接地端Ｅを跨ぐようにして設けられている。

ショルダー陸部２には、複数の横溝４がタイヤ周方向ＣＤに間隔を設けて形成されている。横溝４のタイヤ幅方向内側の端部は、主溝１に接続することなく接地面内で終端しても構わない。タイヤ周方向ＣＤに並ぶ横溝４の間には、切り込み状のサイプ５が形成されている。本明細書では、幅が１．２ｍｍ以下であるものをサイプとし、これよりも幅広であれば溝とする。よって、横溝４の幅Ｗ４は１．２ｍｍを超え、サイプ５の幅Ｗ５は１．２ｍｍ以下である。幅Ｗ４及び幅Ｗ５は、それぞれ接地面内においてショルダー陸部２の表面の高さで測定される。

接地端Ｅは、タイヤをＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（２００７年度版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡＹＥＡＲ ＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％を内圧として充填し、最大負荷能力を負荷したときのタイヤ幅方向最外の接地部分を指す。使用地または製造地においてＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

図２に拡大して示すように、横溝４の各々は、接地端Ｅを横切るようにしてタイヤ幅方向に沿って延びる本体部４ａと、本体部４ａのタイヤ幅方向外側の端部からタイヤ幅方向内側に向かって折り返してなる折返し部４ｂとを有する。本体部４ａのタイヤ幅方向内側の端部は接地面内に位置し、タイヤ幅方向外側の端部は接地面外に位置する。本実施形態の本体部４ａは、タイヤ幅方向に対して傾斜したストレート溝であるが、タイヤ幅方向と平行に延びてもよく、緩やかに湾曲しても構わない。

折返し部４ｂは、タイヤ周方向ＣＤに対して傾斜して延びるとともに、他の溝（隣接する横溝４や主溝１など）やサイプ（サイプ５及びその他のサイプ）に接続されることなく、接地端Ｅよりもタイヤ幅方向外側の位置で終端する。そして、ショルダー陸部２のタイヤ幅方向外側端Ｅ２と折返し部４ｂとの間には、独立したディンプル６が形成されている。外側端Ｅ２はトレッドゴムの端でもあり、これよりもタイヤ幅方向外側には不図示のサイドウォールゴムが連なる。ショルダー陸部２では、横溝４やディンプル６を含む模様がタイヤ周方向ＣＤに繰り返して形成されている。

このタイヤでは、折返し部４ｂがタイヤ周方向ＣＤに対して傾斜しているため、バットレス部のワイピングが良好に抑制される。ワイピングの抑制効果を確保するうえで、タイヤ周方向ＣＤに対する折返し部４ｂの傾斜角度θは、１５〜４５°であることが好ましい。また、横溝４を長く形成して転がり抵抗の低減効果を高めるうえで、タイヤ周方向ＣＤにおける折返し部４ｂの長さＬ４ｂは、横溝４の繰り返しピッチ長Ｐの３５％以上であることが好ましい。傾斜角度θと長さＬ４ｂは、それぞれ横溝４の溝中心線を基準にして定められる。

また、折返し部４ｂが他の溝やサイプに接続されず、接地端Ｅよりもタイヤ幅方向外側で終端することによって、ショルダー陸部２の剛性低下を抑制できる。それでいて、ショルダー陸部２には、折返し部４ｂにより延長された横溝４に加えてディンプル６が形成されているため、折返し部４ｂやディンプル６が形成されていない場合に比べて、ショルダー陸部２の体積減少が多くなり、延いてはタイヤ質量を軽減して転がり抵抗を低減することができる。

ディンプル６が、外側端Ｅ２と折返し部４ｂとの間に形成され、且つ、他の溝やサイプと接続されないように周りを囲まれて独立していることにより、ディンプル６によるショルダー陸部２の剛性低下を良好に抑制できる。したがって、この空気入りタイヤによれば、操縦安定性能の向上と転がり抵抗の低減を両立できる。また、折返し部４ｂよりもタイヤ幅方向内側にディンプル６を配置しないことは、ショルダー陸部２の剛性を確保して操縦安定性能を向上するうえで好都合である。

折返し部４ｂが他の溝やサイプに接続されないことにより、加硫成形に使用する金型では、折返し部４ｂを形成するための突起に、他の溝やサイプを形成するための突起が接続されず、それらがコーナーを形成することがない。それにより、タイヤを加硫成形する際に空気が閉じ込められやすい箇所を削減でき、ベアと呼ばれる凹み傷の発生を防ぐうえで都合が良い。特に、バットレス部は、スピューのトリミング処理が困難であって、ベントホールの設置が避けられる部位であるため、かかる構造が有益である。

ショルダー陸部２は、そのショルダー陸部２の外側端Ｅ２を縁としてタイヤ周方向に連続して延びる細リブ領域７を有する。横溝４とディンプル６は、いずれも細リブ領域７に面していて外側端Ｅ２には達しておらず、細リブ領域７の幅Ｗ７に相当する距離だけ外側端Ｅ２から離れている。これにより、ショルダー陸部２の剛性低下とバットレス部のワイピングを効果的に抑えて、操縦安定性能を適切に向上できる。細リブ領域７の幅Ｗ７は、例えば１．５〜５．０ｍｍに設定される。

横溝４は、全体としてＶ字状に形成されている。折返し部４ｂは、本体部４ａに対して鋭角をなすようにして折り返されているが、直角や鈍角をなすものでも構わない。但し、タイヤ幅方向に対する本体部４ａの角度と、タイヤ周方向ＣＤに対する折返し部４ｂの角度θを適切に設定するうえでは、本実施形態のように鋭角をなす形態が好ましい。横溝４を長くしてショルダー陸部２の体積減少を増やすうえでは、本体部４ａのタイヤ幅方向外側の端部を外側端Ｅ２に近付けることが好ましく、本実施形態では幅Ｗ７に相当する距離で接近している。

タイヤ周方向ＣＤにおけるディンプル６の長さＬ６は、ディンプル６を長くしてショルダー陸部２の体積減少を増やすうえで、横溝４の繰り返しピッチ長Ｐの４５％以上が好ましく、５０％以上がより好ましく、５５％以上が更に好ましい。ディンプル６は、横溝４の折返し部４ｂと、その横溝４に隣接した別の横溝４の本体部４ａと、外側端Ｅ２とで囲まれた三角形状の領域内に配置され、その領域に対応した三角形状に形成されている。ディンプル６の形状は、これに限られるものではなく、他の多角形状や円形状でも構わない。

ディンプル６は、タイヤ周方向ＣＤにおいて折返し部４ｂと対向している。そのディンプル６の深さが折返し部４ｂの深さよりも大きい場合、例えば折返し部４ｂの深さが０．５〜１．２ｍｍで、ディンプル６の深さがそれよりも大きい場合には、折返し部４ｂによるショルダー陸部２の剛性低下を抑制して、操縦安定性能を向上できる。それでいて、ディンプル６によるショルダー陸部２の体積減少が確保されるため、転がり抵抗を低減することができる。

他の実施形態として、ディンプル６の深さを折返し部４ｂの深さより小さくしてもよい。例えば、折返し部４ｂの深さが上記の寸法で、ディンプル６の深さがそれよりも小さい場合には、ディンプル６によるショルダー陸部２の体積減少が上記よりも少なくなるものの、ディンプル６によるショルダー陸部２の剛性低下を抑制して、操縦安定性能を向上できる。よって、その実施形態は、操縦安定性能を重視したものとなる。ディンプル６や折返し部４ｂの深さは、それぞれの最大値として測定されるものとする。

図３，４に示した実施形態は、以下に説明する構成の他は、前述の実施形態と同様であるので、共通点を省略して主に相違点について説明する。既に説明した部位と同一の部位には同一の符号を付しており、重複した説明は省略する。図３は、図２よりも折返し部４ｂを短く形成し、ディンプル６を大きく形成した例である。この場合、ディンプル６によるショルダー陸部２の体積減少が増えることで、転がり抵抗の低減に寄与しうる。この例では、ショルダー陸部２の表面の高さで測定されるディンプル６の面積が、折返し部４ｂの面積よりも大きい。

図４の（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ図２，３におけるディンプル６を複数の小ディンプル６ａ，６ｂにより構成したものである。これにより、ディンプル６によるショルダー陸部２の剛性低下を抑制して、操縦安定性能をより良好に向上できる。これらのディンプル６は、いずれも全体として三角形状に形成されており、タイヤ周方向に延びる微小リブによって、タイヤ幅方向に並んだ２つの小ディンプル６ａ，６ｂに区分されている。

本実施形態では、上記の如き構造のショルダー陸部をタイヤ幅方向の両側に設けてある例を示すが、これをタイヤ幅方向の片側のみに設けても構わない。本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

この空気入りタイヤの内部構造は、一般的なラジアルタイヤと同様に構成できるため、内部構造についての説明は省略する。本発明の空気入りタイヤは、トレッド面に上記の如きショルダー陸部を設けること以外は、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、製法などは何れも本発明に採用できる。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示すため、操縦安定性能と転がり抵抗を評価したので説明する。これらの性能評価は下記（１）及び（２）のようにして行い、評価に供したタイヤのサイズは１９５／６５Ｒ１５、主溝の深さは７．７ｍｍ、ショルダー陸部に形成された横溝の深さは６．７ｍｍである。

（１）操縦安定性能
車両（２０００ｃｃクラスのセダン（ＦＦ車））に装着して乾燥路面を走行し、ドライバーによる官能試験を行った。比較例１の結果を１００とする指数で評価し、数値が大きいほど操縦安定性能に優れていることを示す。

（２）転がり抵抗
ドラム式転がり抵抗試験機を用いて計測した転がり抵抗係数の逆数を算出した。比較例１の結果を１００とする指数で評価し、数値が大きいほど転がり抵抗が小さく、性能が良好であることを示す。

比較例１及び比較例２の形状は、それぞれ図５（Ａ），（Ｂ）に示した通りであり、バットレス部での横溝とディンプルの形状を除いて、実施例１と同じ構成である。また、比較例３の形状は、図６に示した通りであって、実施例１において折返し部４ｂにサイプ５を接続したものに実質的に相当する。その他、特に説明しないタイヤ構造やゴム配合は共通である。表１に評価結果を示す。

表１に示すように、実施例１〜３では、比較例１〜３よりも操縦安定性能と転がり抵抗に優れており、操縦安定性能の向上と転がり抵抗の低減を良好に両立できている。

１ 主溝
２ ショルダー陸部
４ 横溝
４ａ 本体部
４ｂ 折返し部
６ ディンプル
６ａ 小ディンプル
６ｂ 小ディンプル
７ 細リブ領域
Ｅ 接地端
Ｅ２ ショルダー陸部のタイヤ幅方向外側端
Ｐ 繰り返しピッチ長

Claims (5)

1. タイヤ周方向に沿って延びる複数の主溝により区画された複数の陸部がトレッド面に設けられ、その複数の陸部のうちタイヤ幅方向の最外側に位置するショルダー陸部に、複数の横溝がタイヤ周方向に間隔を設けて形成された空気入りタイヤにおいて、
   前記横溝は、接地端を横切るようにしてタイヤ幅方向に沿って延びる本体部と、前記本体部のタイヤ幅方向外側の端部からタイヤ幅方向内側に向かって折り返してなる折返し部とを有し、
   前記折返し部は、タイヤ周方向に対して傾斜して延びるとともに、他の溝やサイプに接続されることなく、前記接地端よりもタイヤ幅方向外側の位置で終端し、
   前記ショルダー陸部のタイヤ幅方向外側端と前記折返し部との間に、独立したディンプルが形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ショルダー陸部が、そのショルダー陸部のタイヤ幅方向外側端を縁としてタイヤ周方向に連続して延びる細リブ領域を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ディンプルが複数の小ディンプルにより構成されている請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. タイヤ周方向における前記ディンプルの長さが、前記横溝の繰り返しピッチ長の４５％以上である請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ディンプルの深さが前記折返し部の深さよりも大きい請求項１〜４いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
   

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