JP2018100065A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】雪上性能と氷上性能とを両立できる空気入りタイヤの提供。
【解決手段】内側セカンド陸部32が、周方向細溝321と、幅方向に延在して周方向細溝321を貫通する第一ラグ溝322Aと第二ラグ溝322Bとを備え、第一ラグ溝322Aが、一方の端部にて内側セカンド陸部の接地端T側のエッジ部に開口し、他方の端部にて内側セカンド陸部の内部で終端とし、前記第二ラグ溝が、一方の端部にて内側セカンド陸部の赤道面CL側のエッジ部に開口し、他方の端部にて内側セカンド陸部32の内部で終端とし、第一ラグ溝322Aと第二ラグ溝322Bとが、周方向に交互配置され、車幅方向外側の領域では、外側セカンド陸部34を区画する赤道面CL側の周方向主溝23が、幅方向に振幅をもつ屈曲形状を有し、屈曲部をタイヤ赤道面CL側のエッジ部に有し、外側セカンド陸部34が、屈曲部に対向する位置に開口するラグ溝341を備える空気入りタイヤ。
【選択図】図2

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、雪上性能と氷上性能とを両立できる空気入りタイヤに関する。
スタッドレスタイヤでは、雪上性能および氷上性能が要求される。従来のスタッドレスタイヤとして、特許文献1〜6に記載される技術が知られている。
特許第3682269号公報 特開2015−074289号公報 特許第5686955号公報 特開2015−20465号公報 特許第5770834号公報 特開2015−229461号公報
この発明は、雪上性能と氷上性能とを両立できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在する4本以上の周方向主溝と、前記周方向主溝に区画された5列以上の陸部とを備える空気入りタイヤであって、タイヤ幅方向の最も外側にある左右の前記周方向主溝を最外周方向主溝として定義し、前記最外周方向主溝に区画されたタイヤ赤道面側の左右の前記陸部をセカンド陸部として定義し、一方の前記セカンド陸部が、タイヤ周方向に延在する周方向細溝と、タイヤ幅方向に延在して前記周方向細溝を貫通する複数組の第一ラグ溝および第二ラグ溝とを備え、前記第一ラグ溝が、一方の端部にて前記一方のセカンド陸部の一方のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて前記一方のセカンド陸部の内部で終端し、前記第二ラグ溝が、一方の端部にて前記一方のセカンド陸部の他方のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて前記一方のセカンド陸部の内部で終端し、前記第一ラグ溝と前記第二ラグ溝とが、タイヤ周方向に交互に配置され、他方の前記セカンド陸部を区画するタイヤ赤道面側の前記周方向主溝が、タイヤ幅方向に振幅をもつ屈曲形状を有すると共に、鋭角な屈曲角をもつ屈曲部をタイヤ赤道面側のエッジ部に有し、且つ、前記他方のセカンド陸部が、前記屈曲部に対向する位置に開口するラグ溝を備えることを特徴とする。
この発明にかかる空気入りタイヤでは、車幅方向内側領域にて、内側セカンド陸部の第一ラグ溝および第二ラグ溝が、タイヤ幅方向に延在して周方向細溝を貫通し、また、周方向主溝にそれぞれ開口するので、溝の交差部の数が多くなり溝容積が増加して、雪上路面での陸部の雪柱剪断力および排雪性が向上する。また、第一ラグ溝および第二ラグ溝が、他方の端部にて陸部の内部で終端するので、陸部の接地面積が確保されて氷上路面での凝着摩擦力が確保される。これにより、タイヤの雪上性能と氷上性能とが両立する利点がある。また、車幅方向外側領域にて、周方向主溝が屈曲部をタイヤ赤道面側のエッジ部に有すると共に、外側セカンド陸部が屈曲部に対向する位置に開口するラグ溝を備えるので、ラグ溝との交差位置における周方向主溝の溝容積が増加する。これにより、車幅方向外側領域の雪中剪断作用が向上して、タイヤの雪上性能が向上する利点がある。
図1は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。 図2は、図1に記載した空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。 図3は、図2に記載したトレッドパターンの1列の陸部を示す平面図である。 図4は、図3に記載した陸部のラグ溝を示す説明図である。 図5は、図1に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図6は、車幅方向外側領域にある一対の周方向主溝を示す断面図である。 図7は、図2に記載した外側センター周方向主溝および外側セカンド陸部を示す拡大平面図である。 図8は、図7に記載した外側センター周方向主溝の屈曲部を示す拡大図である。 図9は、図7に記載した外側センター周方向主溝の一部を示す拡大図である。 図10は、図7に記載した外側セカンド陸部を示す拡大平面図である。 図11は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
[空気入りタイヤ]
図1は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。同図は、タイヤ径方向の片側領域の断面図を示している。また、同図は、空気入りタイヤの一例として、乗用車用ラジアルタイヤを示している。
同図において、タイヤ子午線方向の断面とは、タイヤ回転軸(図示省略)を含む平面でタイヤを切断したときの断面をいう。また、符号CLは、タイヤ赤道面であり、タイヤ回転軸方向にかかるタイヤの中心点を通りタイヤ回転軸に垂直な平面をいう。また、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向をいい、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向をいう。また、車幅方向内側および車幅方向外側は、タイヤを車両に装着したときの車幅方向に対する向きとして定義される。ここでは、タイヤ赤道面を境界とする左右の領域のうち、タイヤの車両装着時にて車幅方向外側にある領域を外側領域と呼び、車幅方向内側にある領域を内側領域と呼ぶ。
空気入りタイヤ1は、タイヤ回転軸を中心とする環状構造を有し、一対のビードコア11、11と、一対のビードフィラー12、12と、カーカス層13と、ベルト層14と、トレッドゴム15と、一対のサイドウォールゴム16、16と、一対のリムクッションゴム17、17とを備える(図1参照)。
一対のビードコア11、11は、複数のビードワイヤを束ねて成る環状部材であり、左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー12、12は、一対のビードコア11、11のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置されてビード部を構成する。
カーカス層13は、1枚のカーカスプライから成る単層構造あるいは複数のカーカスプライを積層して成る多層構造を有し、左右のビードコア11、11間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層13の両端部は、ビードコア11およびビードフィラー12を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。また、カーカス層13のカーカスプライは、スチールあるいは有機繊維材(例えば、アラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど)から成る複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で80[deg]以上95[deg]以下のカーカス角度(タイヤ周方向に対するカーカスコードの長手方向の傾斜角として定義される)を有する。
ベルト層14は、一対の交差ベルト141、142と、ベルトカバー143とを積層して成り、カーカス層13の外周に掛け廻されて配置される。一対の交差ベルト141、142は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で20[deg]以上55[deg]以下のベルト角度を有する。また、一対の交差ベルト141、142は、相互に異符号のベルト角度(タイヤ周方向に対するベルトコードの長手方向の傾斜角として定義される)を有し、ベルトコードの長手方向を相互に交差させて積層される(いわゆるクロスプライ構造)。ベルトカバー143は、スチールあるいは有機繊維材から成るベルトコードをコートゴムで被覆して構成され、絶対値で0[deg]以上10[deg]以下のベルト角度を有する。また、ベルトカバー143は、例えば、1本あるいは複数本のベルトコードをコートゴムで被覆して成るストリップ材であり、このストリップ材を交差ベルト141、142の外周面に対してタイヤ周方向に複数回かつ螺旋状に巻き付けて構成される。
トレッドゴム15は、カーカス層13およびベルト層14のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。一対のサイドウォールゴム16、16は、カーカス層13のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。一対のリムクッションゴム17、17は、左右のビードコア11、11およびカーカス層13の巻き返し部のタイヤ径方向内側にそれぞれ配置されて、リムフランジに対する左右のビード部の接触面を構成する。
[トレッドパターン]
図2は、図1に記載した空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。同図は、スタッドレスタイヤのトレッドパターンを示している。同図において、タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸周りの方向をいう。また、符号Tは、タイヤ接地端である。
図2に示すように、空気入りタイヤ1は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝21〜24と、これらの周方向主溝21〜24に区画された複数の陸部31〜35と、各陸部31〜35に配置された複数のラグ溝311、322A、322B、331、341、351とをトレッド面に備える。
主溝とは、JATMAに規定されるウェアインジケータの表示義務を有する溝であり、一般に、5.0[mm]以上の溝幅および6.5[mm]以上の溝深さを有する。また、ラグ溝とは、タイヤ幅方向に延在する横溝であり、一般に1.0[mm]以上の溝幅および3.0[mm]以上の溝深さを有する。また、後述するサイプとは、トレッド踏面に形成された切り込みであり、一般に1.0[mm]未満のサイプ幅および2.0[mm]以上のサイプ深さを有することにより、タイヤ接地時に閉塞する。
溝幅は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、溝開口部における左右の溝壁の距離の最大値として測定される。陸部が切欠部や面取部をエッジ部に有する構成では、溝長さ方向を法線方向とする断面視にて、トレッド踏面と溝壁の延長線との交点を基準として、溝幅が測定される。また、溝がタイヤ周方向にジグザグ状あるいは波状に延在する構成では、溝壁の振幅の中心線を基準として、溝幅が測定される。
溝深さは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、トレッド踏面から溝底までの距離の最大値として測定される。また、溝が部分的な凹凸部やサイプを溝底に有する構成では、これらを除外して溝深さが測定される。
サイプ幅は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、陸部の踏面におけるサイプの開口幅の最大値として測定される。
サイプ深さは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、トレッド踏面からサイプ底までの距離の最大値として測定される。また、サイプが部分的な凹凸部を溝底に有する構成では、これらを除外してサイプ深さが測定される。
規定リムとは、JATMAに規定される「適用リム」、TRAに規定される「Design Rim」、あるいはETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。また、規定内圧とは、JATMAに規定される「最高空気圧」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、規定荷重とは、JATMAに規定される「最大負荷能力」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。ただし、JATMAにおいて、乗用車用タイヤの場合には、規定内圧が空気圧180[kPa]であり、規定荷重が最大負荷能力の88[%]である。
例えば、図2の構成では、空気入りタイヤ1が、タイヤ赤道面CLを中心とする左右非対称なトレッドパターンを備え、また、車幅方向の内側領域と外側領域とが相互に異なる接地特性を有している。
また、図2の構成では、タイヤ赤道面CLを境界とする左右の領域が2本の周方向主溝21、22;23、24をそれぞれ有している。また、これらの周方向主溝21、22;23、24が、タイヤ赤道面CLを中心として、略左右対称に配置されている。また、これらの周方向主溝21、22;23、24により、5列の陸部31〜35が区画されている。また、1つの陸部33が、タイヤ赤道面CL上に配置されている。
しかし、これに限らず、3本あるいは5本以上の周方向主溝が配置されても良いし、周方向主溝がタイヤ赤道面CLを中心として左右非対称に配置されても良い(図示省略)。また、1つの周方向主溝がタイヤ赤道面CL上に配置されることにより、陸部がタイヤ赤道面CLから外れた位置に配置されても良い(図示省略)。
また、タイヤ赤道面CLを境界とする1つの領域において、タイヤ幅方向の最も外側にある左右の周方向主溝21、24を最外周方向主溝として定義する。最外周方向主溝は、タイヤ赤道面CLを境界とする左右の領域にてそれぞれ定義される。また、車幅方向内側領域にある最外周方向主溝21を内側最外周方向主溝と呼び、車幅方向外側領域にある最外周方向主溝24を外側最外周方向主溝と呼ぶ。また、最外周方向主溝よりもタイヤ赤道面CL側にある周方向主溝をセンター周方向主溝として定義する。一般に、タイヤ赤道面CLから最外周方向主溝21、24までの距離(図中の寸法記号省略)は、タイヤ接地幅TWの20[%]以上35[%]以下の範囲にある。
タイヤ接地幅TWは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に静止状態にて平板に対して垂直に置いて規定荷重に対応する負荷を付与したときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の最大直線距離として測定される。
タイヤ接地端Tは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に静止状態にて平板に対して垂直に置いて規定荷重に対応する負荷を加えたときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の最大幅位置として定義される。
また、最外周方向主溝21、24に区画されたタイヤ幅方向外側の陸部31、35をショルダー陸部として定義する。ショルダー陸部31、35は、タイヤ接地端T上に位置する。また、車幅方向内側領域にあるショルダー陸部31を内側ショルダー陸部と呼び、車幅方向外側領域にあるショルダー陸部35を外側ショルダー陸部と呼ぶ。また、最外周方向主溝21、24に区画されたタイヤ幅方向内側の陸部32、34をセカンド陸部として定義する。したがって、セカンド陸部32、34は、最外周方向主溝21、24を挟んでショルダー陸部31、35に隣り合う。また、車幅方向内側領域にあるセカンド陸部32を内側セカンド陸部と呼び、車幅方向外側領域にあるセカンド陸部34を外側セカンド陸部と呼ぶ。また、セカンド陸部32、34よりもタイヤ赤道面CL側にある陸部33をセンター陸部として定義する。センター陸部33は、タイヤ赤道面CL上に配置されても良いし(図2参照)、タイヤ赤道面CLから外れた位置に配置されても良い(図示省略)。
なお、図2の構成では、単一のセンター陸部33のみが存在するが、5本以上の周方向主溝を備える構成では、複数のセンター陸部が定義される(図示省略)。また、3本の周方向主溝を備える構成では、センター陸部がセカンド陸部を兼ねる(図示省略)。
また、図2の構成では、外側領域にある1本の周方向主溝23が後述するジグザグ形状を有し、他の3本の周方向主溝21、22、24がストレート形状を有している。しかし、これに限らず、他の3本の周方向主溝21、22、24の一部あるいは全部が、タイヤ幅方向に振幅を有するジグザグ形状、波状形状あるいはステップ形状を有しても良い(図示省略)。
また、この空気入りタイヤ1は、車両に対する装着方向を示す装着方向表示部(図示省略)を有する。装着方向表示部は、例えば、タイヤのサイドウォール部に付されたマークや凹凸によって構成される。例えば、ECER30(欧州経済委員会規則第30条)が、車両装着状態にて車幅方向外側となるサイドウォール部に装着方向表示部を設けることを義務付けている。
[内側セカンド陸部のブロック列]
スタッドレスタイヤの開発では、近年、雪上性能と氷上性能との両立がますます重要となっている。特に、氷上性能については、制動性、旋回性などの向上に向けた要求が多い。一般的に、氷上性能の向上に向けては、トレッドパターンの溝面積を減少させることが有効であり、一方で、雪上性能の向上に向けては、トレッドパターンの溝面積を増加させることが有効である。このため、雪上性能と氷上性能との両立が困難であるという課題がある。
そこで、この空気入りタイヤ1は、雪上性能と氷上性能との両立のために、以下の構成を採用している。
図3は、図2に記載したトレッドパターンの1列の陸部を示す平面図である。図4は、図3に記載した陸部のラグ溝を示す説明図である。これらの図において、図3は、内側セカンド陸部32の拡大平面図を示し、図4は、内側セカンド陸部32に配置されたラグ溝322(322A、322B)の形状を抽出して簡略に示している。
図3に示すように、内側セカンド陸部32は、1本の周方向細溝321と、2種類かつ複数のラグ溝322A、322Bとを備える。
周方向細溝321は、タイヤ周方向に延在する細溝であり、陸部32の幅方向の中央部に配置される。具体的には、周方向細溝321の溝幅Wsが、最外周方向主溝21の溝幅Wmに対して、0.20≦Ws/Wm≦0.50の関係を有することが好ましい。また、タイヤ赤道面CLを境界とする左右の領域のうち、周方向細溝321と同一の領域に配置された最外周方向主溝21が、比較対象となる。また、陸部32の一方のエッジ部から周方向細溝321の溝中心線までの距離Dsと、陸部32の幅W1とが、0.35≦Ds/W1≦0.65の関係を有することが好ましく、0.40≦Ds/W1≦0.55の関係を有することがより好ましい。これにより、周方向細溝321に分断された陸部32の左右の領域の剛性が均一化される。
距離Dsは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、周方向主溝21、22の溝幅の測定点から周方向細溝321の溝中心線までのタイヤ軸方向の距離として測定される。
陸部32の幅W1は、陸部32を区画する左右の周方向主溝21、22の溝幅の測定点を基準として測定される。
一般的な乗用車用タイヤでは、内側セカンド陸部32の幅W1と、タイヤ接地幅TW(図2参照)とが、0.10≦W1/TW≦0.30の範囲にある。
例えば、図3の構成では、周方向細溝321が、ストレート形状を有している。しかし、これに限らず、周方向細溝321が、タイヤ幅方向に振幅を有するジグザグ形状、波状形状あるいはステップ形状を有しても良い。これにより、陸部32のエッジ成分が増加して、雪上性能および氷上性能が向上する。また、周方向細溝321の溝深さが、陸部32の左右にある周方向主溝21、22の溝深さよりも浅い。これにより、陸部32の剛性が確保されている。
2種類のラグ溝322A、322Bは、タイヤ幅方向に延在して周方向細溝321を貫通する横溝であり、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bに分類される。具体的には、第一ラグ溝322Aが、一方の端部にて陸部32の一方(図3の左側)のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて陸部32の内部で終端する。一方、第二ラグ溝322Bが、一方の端部にて陸部32の他方(図3の右側)のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて陸部32の内部で終端する。したがって、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bは、陸部32を横断しないセミクローズド構造を有し、また、相互に異なる周方向主溝21、22に開口する。
かかる構成では、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが、タイヤ幅方向に延在して周方向細溝321を貫通し、また、周方向主溝21、22にそれぞれ開口するので、溝の交差部の数が多くなり溝容積が増加して、雪上路面での陸部32の雪柱剪断力および排雪性が向上する。また、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが、他方の端部にて陸部32の内部で終端するので、陸部32の接地面積が確保されて氷上路面での凝着摩擦力が確保される。これにより、タイヤの雪上性能と氷上性能とが両立する。
また、第一ラグ溝322Aと第二ラグ溝322Bとが、タイヤ周方向に所定間隔を隔てて交互に配置される。このため、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが、左右の周方向主溝21、22に対して左右交互に開口し、また、周方向細溝321に対して左右交互に交差する。このように、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bと周方向主溝21、22および周方向細溝321との交差部の数が多く確保されるので、雪上路面での陸部32の雪柱剪断力および排雪性が向上する。また、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bの開口部が、陸部32の左右のエッジ部に対して左右交互に配置されるので、複数のラグ溝が陸部の片側エッジ部のみに開口する構成(図示省略)と比較して、車両旋回時におけるラグ溝322A、322Bの雪柱剪断力およびエッジ作用が向上する。これにより、特に氷上路面でのタイヤの旋回性能が向上する。
また、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bの溝中心線と周方向細溝321の溝中心線との交点PA、PBをそれぞれ定義する。このとき、隣り合う一対の第一ラグ溝322A、322Aの交点PA、PAのタイヤ周方向の距離L1と、第一ラグ溝322Aの交点PAから第二ラグ溝322Bの交点PBまでの距離L2とが、0.35≦L2/L1≦0.65の関係を有することが好ましく、0.40≦L2/L1≦0.60の関係を有することがより好ましい。これにより、陸部32におけるラグ溝322A、322Bの配置間隔が均一化されて、タイヤ周方向に隣り合うラグ溝322A、322Bに区画された領域の剛性が均一化される。
例えば、図3の構成では、内側セカンド陸部32が左右の周方向主溝21、22と周方向細溝321と2種類のラグ溝322A、322Bとに区画されて、複数のブロック323A、323Bが形成されている。また、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが、タイヤ周方向に向かって左右の周方向主溝21、22および周方向細溝321に交互に開口することにより、ブロック323A、323Bが、タイヤ全周に渡って千鳥状に配列されている。これにより、ブロック剛性を均一化させつつ溝エッジ量を最大化できるので、タイヤの氷上性能が大幅に向上する。
また、第一ラグ溝322Aと第二ラグ溝322Bとが、相互に線対称な構造を有し、タイヤ周方向に対して相互に逆方向かつ同一の傾斜角にて傾斜している。このため、周方向細溝321の左右にあるブロック323A、323Bが、合同な平行四辺形状を有している。かかる構成では、陸部のすべてのラグ溝が同一方向に傾斜する構成(図示省略)と比較して、車両旋回時におけるラグ溝322A、322Bのエッジ作用が向上する。これにより、特に氷上路面でのタイヤの旋回性能が向上する。また、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bの溝深さが、周方向主溝21、22の溝深さよりも浅い。これにより、陸部32の剛性が確保されて、タイヤの氷上性能およびドライ性能が確保される。
また、隣り合うブロック323A、323A;323A、323B;323B、323Bの接地面積比が、0.80以上1.20以下の範囲にあることが好ましく、0.90以上1.10以下の範囲にあることがより好ましい。これにより、隣り合うブロックの接地面積が均一化されて、ブロックの偏摩耗が抑制される。
ブロックの接地面積は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に静止状態にて平板に対して垂直に置いて規定荷重に対応する負荷を加えたときのタイヤと平板との接触面にて測定される。
また、図3の構成では、内側セカンド陸部32を区画する左右の周方向主溝21、22がストレート形状を有している。また、内側セカンド陸部32の車幅方向内側(タイヤ接地端T側)のエッジ部が、切欠部あるいは面取部を有しておらず、タイヤ全周に渡ってストレート形状を有している。また、内側セカンド陸部32の車幅方向外側(タイヤ赤道面CL側)のエッジ部が、タイヤ幅方向に振幅を有するジグザグ形状を有している。具体的には、周方向主溝22、周方向細溝321および一対の第二ラグ溝322B、322Bに区画された1つのブロック323Bが、タイヤ赤道面CL側のエッジ部に一対の面取部324、325を有する。また、第一の面取部324が、長尺構造を有し、タイヤ周方向に隣り合う一方のラグ溝322Bの開口部から他方のラグ溝322Bの開口部の近傍まで延在している。また、第一の面取部324の幅が一方のラグ溝322Bの開口部で最も大きく、他方のラグ溝322Bの開口部に向かって漸減している。また、第二の面取部325が、短尺構造を有し、他方のラグ溝322Bの開口部に形成されている。そして、内側セカンド陸部32の各ブロック323Bが上記一対の面取部324、325をタイヤ赤道面CL側のエッジ部に有することにより、内側セカンド陸部32の踏面のタイヤ赤道面CL側のエッジ部がタイヤ全周に渡ってジグザグ形状を有している。
また、図4において、ラグ溝322A(322B)のタイヤ周方向に対する傾斜角θが、40[deg]≦θ≦85[deg]の範囲内にあることが好ましく、60[deg]≦θ≦75[deg]の範囲内にあることがより好ましい。これにより、ラグ溝322A(322B)の傾斜角θが適正化される。すなわち、40[deg]≦θであることにより、傾斜角θが適正に確保されて、ラグ溝322A、322Bによるトラクション性が確保される。また、θ≦85[deg]であることにより、ラグ溝322A、322Bの傾斜による氷上旋回性能の向上作用が適正に得られる。
ラグ溝の傾斜角θは、ラグ溝の溝中心線とタイヤ周方向とのなす角として測定される。
また、周方向細溝321との交差位置におけるラグ溝322A(322B)の溝幅Wg1と、陸部32のエッジ部におけるラグ溝322A(322B)の溝幅Wg2とが、Wg2<Wg1の関係を有する。また、比Wg2/Wg1が、0.20≦Wg2/Wg1≦0.70の範囲にあることが好ましい。かかる構成では、ラグ溝322A(322B)が陸部32のエッジ部にて溝幅を狭めることにより、内側セカンド陸部32のエッジ部の剛性が適正に確保される。これにより、タイヤの氷上性能が確保される。
また、内側セカンド陸部32のラグ溝322A、322Bの最大溝幅(図4では、溝幅Wg1)が、最外周方向主溝21の溝幅Wm(図2参照)に対して25[%]以上60[%]以下の範囲にあることが好ましく、30[%]以上50[%]以下の範囲にあることがより好ましい。したがって、内側セカンド陸部32のラグ溝322A、322Bの溝幅Wg1が、一般的なラグ溝の溝幅、特にショルダー陸部31に配置されたラグ溝311の溝幅よりも狭い(図2参照)。これにより、ラグ溝322A、322Bの溝幅を狭めて陸部32の接地面積を確保できる。同時に、陸部32のラグ溝322A、322Bの本数を増加させて陸部32のエッジ成分を増加させ得る。
例えば、図4の構成では、ラグ溝322A(322B)が、周方向主溝21、22に対する開口部にて溝幅を狭めたステップ形状を有している。具体的には、ラグ溝322A(322B)が、周方向細溝321を貫通して陸部32内で終端する幅広部3221と、周方向主溝21、22に開口する幅狭部3222とを有し、幅広部3221と幅狭部3222とが、一直線に接続されている。また、ラグ溝322A(322B)の一方(図4の下方)のエッジ部が直線状を有し、他方(図4の上方)のエッジ部がステップ形状を有している。また、ステップ形状の立ち上がり部の傾斜角φが、鈍角となっている。また、幅広部3221および幅狭部3222が、一定の溝幅を有している。また、幅広部3221が、全体として平行四辺形状を有している。これらにより、内側セカンド陸部32のエッジ部の剛性が効果的に確保される。
また、図4の構成では、幅狭部3222の溝幅Wg2が1[mm]≦Wg2の範囲にあり、幅狭部3222がタイヤ接地時に塞がらないように設定されている。これにより、タイヤ接地時におけるラグ溝322A(322B)のエッジ成分が適正に確保されている。しかし、これに限らず、幅狭部3222が、サイプと同程度の溝幅を有することにより、タイヤ接地時に閉塞しても良い。これにより、タイヤ接地時における内側セカンド陸部32のエッジ部の剛性が向上する。
また、陸部32が、ラグ溝322A(322B)の幅狭部3222のタイヤ幅方向の延在距離D2と、幅狭部3222を有するブロック323A(323B)の幅Wb2とが、0.20≦D2/Wb2≦0.50の関係を有することが好ましく、0.30≦D2/Wb2≦0.40の関係を有することがより好ましい。これにより、幅狭部3222の延在距離D2が適正化される。すなわち、0.20≦D2/Wb2であることにより、ラグ溝322A、322Bの溝容積が確保されて、ラグ溝322A、322Bによる雪柱剪断作用が確保される。また、D2/Wb2≦0.50であることにより、幅狭部3222による陸部32のエッジ部の剛性の補強作用が適正に確保される。
また、周方向細溝321に区画されたブロック323B(323A)のエッジ部からラグ溝322A(322B)の終端部までの距離D1と、ブロック323B(323A)の幅Wb1とが、0.30≦D1/Wb1≦0.70の関係を有することが好ましく、0.40≦D1/Wb1≦0.60の関係を有することがより好ましい。これにより、ラグ溝322A(322B)の終端部の位置が適正化される。すなわち、0.30≦D1/Wb1であることにより、ラグ溝322A、322Bによるエッジ作用および雪柱剪断作用が確保される。また、D1/Wb1≦0.70であることにより、ブロック323A、323Bの剛性が確保される。
なお、図3の構成では、ラグ溝322A、322Bが全体としてストレート形状を有している。しかし、これに限らず、ラグ溝322A、322Bが円弧形状、S字形状、屈曲形状などを有しても良い(図示省略)。
また、内側ショルダー陸部31との関係では、図2に示すように、内側セカンド陸部32に配置されたラグ溝322A、322Bの総本数N1と、内側ショルダー陸部31に配置されたラグ溝311の総本数Nshとが、1.2≦N1/Nsh≦3.5の関係を有することが好ましく、1.5≦N1/Nsh≦2.5の関係を有することがより好ましい。内側セカンド陸部32に形成されたエッジ成分は、氷上性能に対する寄与が高い。そこで、上記のようにラグ溝322A、322Bが内側セカンド陸部32で密に配置されることにより、内側セカンド陸部32のエッジ成分が増加して、氷上性能の向上効果が効率的に得られる。一方で、ラグ溝311が内側ショルダー陸部31で疎に配置されることにより、内側ショルダー陸部31の剛性が確保される。
例えば、図2の構成では、内側ショルダー陸部31のピッチ数と内側セカンド陸部32のピッチ数とが同一であり、内側ショルダー陸部31では、1つのピッチに1本のラグ溝311が配置され、内側セカンド陸部32では、1つのピッチに一組のラグ溝322A、322Bが配置されている。また、内側セカンド陸部32に配置されたラグ溝322A、322Bの溝幅(図4における最大溝幅Wg1)が、内側ショルダー陸部31に配置されたラグ溝311の溝幅(図中の寸法記号省略)よりも狭い。具体的には、内側セカンド陸部32のラグ溝322A、322Bの溝幅が、内側ショルダー陸部31のラグ溝311の溝幅に対して15[%]以上60[%]以下の範囲にあることが好ましく、20[%]以上50[%]以下の範囲にあることがより好ましい。このように、ラグ溝322A、322Bの総本数N1を多くして内側セカンド陸部32のエッジ成分を増加させる一方で、ラグ溝322A、322Bの溝幅を狭めて内側セカンド陸部32の接地面積を確保している。同時に、内側ショルダー陸部31の溝面積比と内側セカンド陸部32の溝面積比とが均一化されている。
なお、図2の構成では、上記のように内側ショルダー陸部31のピッチ数と内側セカンド陸部32のピッチ数とが同一に設定されているが、これに限らず、これらの陸部31、32が相互に異なるピッチ数を有しても良い。このとき、内側セカンド陸部32のピッチ数が内側ショルダー陸部31のピッチ数よりも大きく設定されることが好ましい。これにより、氷上性能の向上効果が効率的に得られ、また、内側ショルダー陸部31の剛性が適正に確保される。
また、図2の構成では、各陸部31〜35が、複数のサイプ(図中の寸法記号省略)を備えている。また、図3に示すように、内側セカンド陸部32が、周方向細溝321を境界とする左右のブロック323A、323Bの踏面に、複数のサイプ4をそれぞれ有している。また、周方向細溝321を境界とする一方のブロック323Aに配置されたサイプ4の傾斜方向と、他方のブロック323Bに配置されたサイプ4の傾斜方向とが、相互に異なる。具体的には、図3の左側のブロック323Aでは、サイプ4が、第一ラグ溝322Aに対して平行に配置されて、第一ラグ溝322Aと共に図中右下がりで傾斜している。同様に、図3の右側のブロック323Bでは、サイプ4が、第二ラグ溝322Bに対して平行に配置されて、第二ラグ溝322Bと共に図中右上がりで傾斜している。これにより、車両旋回時におけるサイプ4のエッジ作用が向上して、特に氷上路面におけるタイヤの旋回性能が向上する。
[変形例]
図5は、図1に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。同図は、内側セカンド陸部32の拡大平面図を示している。
図3の構成では、上記のように、内側セカンド陸部32を区画する左右の周方向主溝21、22の双方がストレート形状を有している。また、内側セカンド陸部32の車幅方向内側(タイヤ接地端T側)のエッジ部が、切欠部あるいは面取部を有しておらず、タイヤ全周に渡ってストレート形状を有している。一方で、車幅方向外側(タイヤ赤道面CL側)の車幅方向外側のエッジ部が、長尺な面取部324と短尺な面取部325とをタイヤ周方向に交互に配列して成るジグザグ形状を有している。かかる構成では、内側セカンド陸部32のタイヤ接地端T側のエッジ部がストレート形状を有することにより、内側セカンド陸部32の接地面積が確保されてタイヤの氷上性能が確保される。一方で、タイヤ赤道面CL側のエッジ部がジグザグ形状を有することにより、トレッド部センター領域における雪柱剪断作用が高められて、タイヤの雪上性能が向上する。
しかし、これに限らず、図3の構成において、内側セカンド陸部32の双方のエッジ部がストレート形状を有しても良いし、タイヤ幅方向に振幅を有するジグザグ形状、波状形状あるいはステップ形状を有しても良い(図示省略)。また、図3の構成とは逆に、内側セカンド陸部32の車幅方向内側のエッジ部がジグザグ形状、波状形状あるいはステップ形状を有すると共に、車幅方向外側のエッジ部がストレート形状を有しても良い(図示省略)。また、内側セカンド陸部32を区画する左右の周方向主溝21、22の一方あるいは双方が、ジグザグ形状、波状形状あるいはステップ形状を有しても良い(図示省略)。
例えば、図5の構成では、内側セカンド陸部32を区画する左右の周方向主溝21、22の双方がストレート形状を有し、また、内側セカンド陸部32の双方のエッジ部がストレート形状を有している。これにより、内側セカンド陸部32の接地面積が確保されて、タイヤの氷上性能が高められている。
[車幅方向外側領域の周方向主溝およびラグ溝]
図6は、車幅方向外側領域にある一対の周方向主溝を示す断面図である。同図は、外側セカンド陸部34を区画する左右の周方向主溝23、34の断面図を示している。
周方向主溝23は、センター陸部33を区画する外側センター周方向主溝として設けられており、最外周方向主溝24は、摩耗末期を示すトレッドウェアインジケータ241が設けられる摩耗検知主溝として設けられている。トレッドウェアインジケータ241は、タイヤ幅方向における長さが短い長さで、最外周方向主溝24の溝底から突出して形成されており、最外周方向主溝24のタイヤ周上における複数箇所に設けられている。周方向主溝23は溝深さHnが、このようにトレッドウェアインジケータ241を有する最外周方向主溝24の溝深さHmとの関係が、0.25Hm≦Hn≦1.00Hmの範囲内になっている。なお、この場合における最外周方向主溝24の溝深さHmは、トレッドウェアインジケータ241を有さない位置での深さになっており、好ましくは、0.50Hm≦Hn≦1.00Hmの範囲内であるのが好ましい。
また、周方向主溝23は、溝幅Wnが3[mm]≦Wn≦10[mm]の範囲内になっている。好ましくは、周方向主溝23の溝幅Wnは、3.5[mm]≦Wn≦7.0[mm]の範囲内であるのが好ましい。
ラグ溝331は、センター陸部33を区画するセンターラグ溝として設けられ、2本の周方向主溝23の間でタイヤ幅方向に延びて形成され、両端が周方向主溝23に接続されている。また、ラグ溝341は、隣り合う周方向主溝23と最外周方向主溝24との間でタイヤ幅方向に延びて形成され、一端が周方向主溝23に接続され、他端が最外周方向主溝24に接続されている。即ち、ラグ溝341は、周方向主溝23からタイヤ幅方向における外側セカンド陸部34側に延びて外側セカンド陸部34を区画する外側セカンドラグ溝として設けられている。また、外側ショルダーラグ溝351は、最外周方向主溝24のタイヤ幅方向外側の位置でタイヤ幅方向に延びて形成され、タイヤ幅方向内側の端部が最外周方向主溝24に接続されている。また、これらのラグ溝331、341、351は、それぞれタイヤ幅方向に延びつつ、タイヤ周方向に傾斜したり湾曲したりしている。タイヤ幅方向に対するタイヤ周方向への傾斜や湾曲等のラグ溝の形態は、目的とするトレッドパターンに応じて適宜設定される。
外側領域にある陸部33〜35は、周方向主溝23、24およびラグ溝331、341、351により区画され、陸部33〜35としては、2本の周方向主溝23同士の間に位置するセンター陸部33と、隣り合う周方向主溝23と最外周方向主溝24との間に位置する外側セカンド陸部34と、最外周方向主溝24のタイヤ幅方向外側に位置する外側ショルダー陸部35と、が設けられている。このうち、センター陸部33は、タイヤ赤道面CL上に位置しており、周方向主溝23とラグ溝331とによって区画されている。また、外側セカンド陸部34は、周方向主溝23を介してセンター陸部33と隣り合って形成され、周方向主溝23と最外周方向主溝24、およびラグ溝341によって区画されている。また、外側ショルダー陸部35は、最外周方向主溝24を介して外側セカンド陸部34と隣り合って形成され、最外周方向主溝24と外側ショルダーラグ溝351とによって区画されている。この外側ショルダー陸部35には、タイヤ周方向に延びると共に、一端が外側ショルダーラグ溝351に接続されて他端が外側ショルダー陸部35内で終端する周方向凹部352が形成されている。これらのように、センター陸部33と外側セカンド陸部34と外側ショルダー陸部35とは、周方向主溝とラグ溝とによって区画されることにより、それぞれブロック状に形成されている。
また、トレッド面には、多数のサイプ4が形成されている。サイプ4は、センター陸部33、外側セカンド陸部34、外側ショルダー陸部35の各陸部33〜35に形成され、それぞれタイヤ幅方向に延びつつタイヤ周方向に振幅する、ジグザグ状の形状で形成されている。
[外側センター周方向主溝および外側セカンド陸部]
図7は、図2に記載した外側センター周方向主溝および外側セカンド陸部を示す拡大平面図である。
周方向主溝23は、センター陸部33側のエッジ部であるセンター側エッジ部に、センター側エッジ部が屈曲することにより形成される屈曲部231を有している。詳しくは、周方向主溝23は、タイヤ周方向における所定の複数の位置で、周方向主溝23の溝幅と同程度のずれ量でタイヤ幅方向における位置がずれて形成されている。つまり、周方向主溝23は、タイヤ周方向に延びつつタイヤ幅方向に向かう方向に形成されており、即ち、タイヤ周方向に対して傾斜している。このため、周方向主溝23は、タイヤ周方向における所定の複数の位置で、タイヤ幅方向における位置が周方向主溝23の傾斜方向の反対方向にずれることにより、周方向主溝23は全体として、タイヤ幅方向における位置が所定の範囲内となって形成されている。換言すると、周方向主溝23は、タイヤ周方向に延びつつタイヤ幅方向に振幅するジグザグ状に形成されている。
周方向主溝23は、このように複数の位置でタイヤ幅方向にずれて形成されているため、センター側エッジ部と、周方向主溝23の外側セカンド陸部34側のエッジ部であるセカンド側エッジ部とは、タイヤ周方向において周方向主溝23がタイヤ幅方向にずれる位置で、共に同じ方向にタイヤ幅方向にずれている。センター側エッジ部に形成される屈曲部231は、タイヤ周方向においてセンター側エッジ部がタイヤ幅方向にずれる位置で、センター側エッジ部がタイヤ幅方向に屈曲することにより、タイヤ幅方向における位置が異なるセンター側エッジ部同士を接続している。
図8は、図7に記載した外側センター周方向主溝の屈曲部を示す拡大図である。同図は、外側センター周方向主溝23と外側セカンド陸部34のラグ溝341との3方向交点PCの拡大図を示している。
屈曲部231は、センター側エッジ部におけるタイヤ幅方向の位置が異なる位置において、センター側エッジ部が周方向主溝23の溝幅方向における外側に向かう方向に屈曲することにより形成されている。具体的には、センター側エッジ部は、周方向主溝23のタイヤ幅方向における位置がタイヤ周方向における所定の位置でずれることにより、センター側エッジ部のタイヤ幅方向における位置もずれており、周方向主溝23のタイヤ幅方向における位置がずれる位置で、センター側エッジ部は、センター陸部33側に位置する部分と、外側セカンド陸部34側に位置する部分とを有している。即ち、センター側エッジ部は、周方向主溝23のタイヤ幅方向における位置がずれる位置で、センター陸部33側に位置する部分である内側センター側エッジ部232bと、外側セカンド陸部34側に位置する部分である外側センター側エッジ部232aとを有している。外側センター側エッジ部232aと内側センター側エッジ部232bとは、センター側エッジ部がタイヤ幅方向にずれる位置において、外側センター側エッジ部232aよりも内側センター側エッジ部232bの方がタイヤ幅方向内側に位置している。
屈曲部231は、センター側エッジ部の外側センター側エッジ部232aから、周方向主溝23の溝幅方向における外側に向かう方向に屈曲することにより形成されており、センター側エッジ部における、この周方向主溝23の溝幅方向における外側に向かう部分は、屈曲部エッジ部2311になっている。即ち、センター側エッジ部における外側センター側エッジ部232aと内側センター側エッジ部232bとは、屈曲部エッジ部2311によって接続されている。
このように形成される屈曲部エッジ部2311は、外側センター側エッジ部232aから周方向主溝23の溝幅方向における外側に向かうに従って、つまり、外側セカンド陸部34側からセンター陸部33側に向かうに従って、タイヤ周方向において外側センター側エッジ部232aが位置する側に、タイヤ幅方向に対してタイヤ周方向に傾斜している。換言すると、屈曲部エッジ部2311は、外側センター側エッジ部232aに接続される端部である外側端部2313よりも、内側センター側エッジ部232bに接続される端部である内側端部2312の方が、タイヤ周方向における位置が、外側センター側エッジ部232aが位置する側に傾斜している。このため、屈曲部エッジ部2311は、屈曲角γが鋭角となって、外側センター側エッジ部232aに対して屈曲する形態で形成されている。即ち、屈曲部231は、屈曲するセンター側エッジ部の屈曲角γが鋭角となって形成されている。屈曲部231の屈曲角γは、40[deg]≦γ≦85[deg]の範囲内になっており、より好ましくは、60[deg]≦γ≦75[deg]の範囲内で形成されるのが好ましい。
周方向主溝23からタイヤ幅方向外側に延びる複数のラグ溝341のうちの一部のラグ溝341は、周方向主溝23における屈曲部231の近傍の位置に接続されており、即ち、周方向主溝23への開口部が屈曲部231に対して対向する位置に、周方向主溝23に接続されている。周方向主溝23における屈曲部231の近傍の位置にラグ溝341が接続される交点は、交点から溝が、周方向主溝23の2方向とラグ溝341の1方向との3方向に延びる、3方向交点PCとして形成されている。
3方向交点PCで周方向主溝23に対してラグ溝341が接続される形態について説明すると、セカンド側エッジ部は、センター側エッジ部と同様に、周方向主溝23のタイヤ幅方向における位置がタイヤ周方向における所定の位置でずれることにより、セカンド側エッジ部のタイヤ幅方向における位置もずれている。このため、セカンド側エッジ部は、周方向主溝23のタイヤ幅方向における位置がずれる位置で、センター陸部33側に位置する部分である内側セカンド側エッジ部233bと、外側セカンド陸部34側に位置する部分である外側セカンド側エッジ部233aとを有している。
3方向交点PCで周方向主溝23に接続されるラグ溝341は、周方向主溝23のタイヤ幅方向における位置がずれる位置におけるセカンド側エッジ部に接続されている。このため、ラグ溝341は、ラグ溝341の溝幅方向両側のエッジのうち、一方のエッジは外側セカンド側エッジ部233aに接続され、他方のエッジは内側セカンド側エッジ部233bに接続されている。外側セカンド側エッジ部233aと内側セカンド側エッジ部233bとは、タイヤ幅方向における位置が異なる位置に位置しているため、溝幅方向両側のエッジが外側セカンド側エッジ部233aと内側セカンド側エッジ部233bとに分かれて周方向主溝23に接続されるラグ溝341は、周方向主溝23に対する開口部が、タイヤ幅方向に対して傾斜する向きになっている。これにより、ラグ溝341の、周方向主溝23への開口部は、周方向主溝23のセンター側エッジ部側に形成される屈曲部231の方向を向き、屈曲部231に対して対向する位置に形成される。
なお、この場合におけるラグ溝341の開口部は、ラグ溝341の一方のエッジと周方向主溝23の外側セカンド側エッジ部233aとの交点と、ラグ溝341の他方のエッジと周方向主溝23の内側セカンド側エッジ部233bとの交点とを結ぶ領域をいう。また、この場合におけるラグ溝341の開口部が屈曲部231に対して対向するとは、開口部の幅で開口部に直交する領域内に、屈曲部231が有する屈曲部エッジ部2311の少なくとも一部が位置する状態をいう。
図9は、図7に記載した外側センター周方向主溝の一部を示す拡大図である。同図は、外側センター周方向主溝23とセンター陸部33のラグ溝331と外側セカンド陸部34のラグ溝341との4方向交点PDの拡大図を示している。
また、複数のラグ溝341のうちの他の一部は、周方向主溝23からタイヤ幅方向内側に延びるラグ溝331が周方向主溝23に接続されている部分の近傍に接続されている。ラグ溝331が周方向主溝23に接続されている部分の近傍に接続されるラグ溝341は、3方向交点PCで周方向主溝23に接続されるラグ溝341と同様に、周方向主溝23のセカンド側エッジ部に接続されている。周方向主溝23のセンター側エッジ部側にラグ溝331が接続され、周方向主溝23のセカンド側エッジ部側にラグ溝341が接続される交点は、交点からの溝が、周方向主溝23の2方向と、ラグ溝331とラグ溝341とのそれぞれ1方向との、合計4方向に延びる、4方向交点PDとして形成されている。
4方向交点PDで周方向主溝23に接続されるラグ溝341は、周方向主溝23に対する開口部が、ラグ溝331の周方向主溝23に対する開口部に対して、タイヤ周方向において少なくとも一部の範囲で重なる位置に接続されている。つまり、周方向主溝23に対するラグ溝341の開口部と、周方向主溝23に対するラグ溝331の開口部とは、タイヤ幅方向に見た場合に、少なくとも一部の範囲が重なっており、双方の開口部は、少なくとも一部の範囲が互いに対向している。
周方向主溝23にこのように形成される4方向交点PDと3方向交点PCとは、周方向主溝23上にそれぞれ複数が設けられ、複数の4方向交点PDと3方向交点PCとは、タイヤ周方向において交互に配置されている。
図10は、図7に記載した外側セカンド陸部を示す拡大平面図である。
周方向主溝23と最外周方向主溝24との間に形成される複数のラグ溝341は、タイヤ幅方向に延びつつタイヤ周方向に傾斜しており、傾斜角度は、全てのラグ溝341で同程度の角度になっている。このため、タイヤ周方向における両側がラグ溝341によって区画され、タイヤ幅方向における両側が周方向主溝23と最外周方向主溝24とによって区画される外側セカンド陸部34は、略平行四辺形の形状になっている。
このように形成される外側セカンド陸部34には、タイヤ周方向に延びると共に一端がラグ溝341に接続され、他端が外側セカンド陸部34内で終端する周方向細溝342が形成されている。周方向細溝342は、タイヤ幅方向における外側セカンド陸部34の中央付近に形成されており、タイヤ周方向における外側セカンド陸部34の両側を区画する2本のラグ溝341のうち、一方のラグ溝341に接続され、当該ラグ溝341からタイヤ周方向に延びている。また、複数の外側セカンド陸部34のそれぞれに形成される周方向細溝342は、各外側セカンド陸部34において、タイヤ周方向において同じ方向側に位置するラグ溝341に接続され、当該ラグ溝341から外側セカンド陸部34内に延びている。
このようにタイヤ周方向に延びる周方向細溝342は、タイヤ周方向における長さLAが、外側セカンド陸部34のタイヤ周方向における全長LBの50[%]以上90[%]以下の範囲内になっている。即ち、周方向細溝342の長さLAと外側セカンド陸部34のタイヤ周方向における全長LBとの関係は、0.50≦(LA/LB)≦0.90の範囲内になっている。この場合における周方向細溝342の長さLAは、ラグ溝341に接続される側の周方向細溝342の端部のうち、外側セカンド陸部34内で終端する側の端部から、タイヤ周方向において最も離れている部分と、外側セカンド陸部34内で終端する側の端部とのタイヤ周方向における距離になっている。また、外側セカンド陸部34のタイヤ周方向における全長LBは、タイヤ周方向における外側セカンド陸部34の一方の端部と他方の端部とのタイヤ周方向における距離になっている。また、周方向細溝342の長さLAは、好ましくは外側セカンド陸部34の全長LBに対して60[%]以上80[%]以下の範囲内であるのが好ましい。
また、周方向細溝342は、外側セカンド陸部34内で終端する側の端部よりも、ラグ溝341に接続される側の端部の方が、溝幅が広くなっている。つまり、周方向細溝342は、外側セカンド陸部34内で終端する側の端部から、ラグ溝341に接続される側の端部に向かうに従って、徐々に溝幅が広くなっている、或いは、ラグ溝341に接続される側の端部から、外側セカンド陸部34内で終端する側の端部に向かうに従って、徐々に溝幅が狭くなっている。即ち、周方向細溝342は、先細りの形状で形成されている。
また、ラグ溝341は、周方向細溝342が接続される側のエッジが、周方向細溝342が接続される位置のタイヤ幅方向における両側で、ラグ溝341の溝幅方向にずれている。具体的には、ラグ溝341における周方向細溝342が接続される側のエッジは、周方向細溝342が接続される位置よりタイヤ幅方向において周方向主溝23側に位置する部分よりも、最外周方向主溝24側に位置する部分の方が、ラグ溝341の溝幅が広くなる方向に、周方向主溝23側に位置する部分に対してずれて形成されている。このため、ラグ溝341に対する周方向細溝342の開口部付近では、周方向細溝342の溝壁は周方向細溝342の長さ方向にずれており、周方向細溝342の開口部は、周方向細溝342の溝幅方向両側の溝壁がずれた状態で開口している。
ラグ溝341のエッジのずれ量は、ラグ溝341における周方向細溝342が接続される位置より周方向主溝23側に位置する部分の溝幅WL1と、最外周方向主溝24側に位置する部分の溝幅WL2との関係が、0.60≦(WL1/WL2)≦0.90の範囲内となるずれ量となるのが好ましい。
これらのように構成される空気入りタイヤ1を車両に装着して走行すると、トレッド面のうち下方に位置するトレッド面が路面に接触しながら当該空気入りタイヤ1は回転する。空気入りタイヤ1を装着した車両で乾燥した路面を走行する場合には、主にトレッド面と路面との間の摩擦力により、駆動力や制動力を路面に伝達したり、旋回力を発生させたりすることにより走行する。また、濡れた路面を走行する際には、トレッド面と路面との間の水が周方向主溝やラグ溝等に入り込み、これらの溝でトレッド面と路面との間の水を排水しながら走行する。これにより、トレッド面は路面に接地し易くなり、トレッド面と路面との間の摩擦力により、車両は走行することが可能になる。
また、雪上路面を走行する際には、空気入りタイヤ1は路面上の雪をトレッド面で押し固めると共に、路面上の雪が周方向主溝やラグ溝に入り込むことにより、これらの雪も溝内で押し固める状態になる。この状態で、空気入りタイヤ1に駆動力や制動力が作用したり、車両の旋回によってタイヤ幅方向への力が作用したりすることにより、溝内の雪に対して作用する剪断力である、いわゆる雪柱剪断力が発生し、雪柱剪断力によって空気入りタイヤ1と路面との間で抵抗が発生することにより、駆動力や制動力を雪上路面に伝達することができ、車両は雪上路面での走行が可能になる。
また、雪上路面や氷上路面を走行する際には、周方向主溝やラグ溝、サイプ4のエッジ効果も用いて走行する。つまり、雪上路面や氷上路面を走行する際には、周方向主溝のエッジ部や、サイプ4のエッジが雪面や氷面に引っ掛かることによる抵抗も用いて走行する。また、氷上路面を走行する際には、氷上路面の表面の水をサイプ4で吸水し、氷上路面とトレッド面との間の水膜を除去することにより、氷上路面とトレッド面は接触し易くなる。これにより、トレッド面は、摩擦力やエッジ効果によって氷上路面との間の抵抗が大きくなり、空気入りタイヤ1を装着した車両の走行性能を確保することができる。
雪上路面の走行時には、雪柱剪断力を多く用いて走行するため、雪上性能を向上させるためには、雪柱剪断力を向上させるのが有効である。雪柱剪断力を向上させるためには、溝内で雪を強く押し固めることができる領域を確保するために、一般的に、4方向交点PDのように4方向の溝に対して開口する交点を多く設けることが行われる。しかし、4方向に開口する交点のみでトレッドパターンを設けると、各陸部の大きさが小さくなり、ブロック剛性が低下するため、雪上や氷上での操縦安定性を確保するのが困難になる。一方、ブロック剛性を確保するために、例えば、周方向主溝に対してラグ溝の端部が接続されることにより3方向に開口する交点のみでトレッドパターンを設けると、ブロック剛性を確保することはできるが、交点に入り込む雪の量が少ないため、雪柱剪断力を向上させるのが困難になる。
雪上で駆動力や制動力を伝達する雪上性能と、雪上や氷上での操縦安定性とでは、このように溝の交点について好ましい形態が相反しているが、本実施形態に係る空気入りタイヤ1では、周方向主溝23に屈曲部231を設け、ラグ溝341を、周方向主溝23への開口部が屈曲部231に対して対向する位置で周方向主溝23に接続している。このため、ブロック剛性を低下させることなく、雪柱剪断力を向上させることができる。つまり、周方向主溝23のタイヤ幅方向における位置をタイヤ周方向における複数の所定の位置でタイヤ幅方向にずらして屈曲部231を形成し、この屈曲部231に対して開口部が開口するようにラグ溝341を周方向主溝23に接続することにより、3方向交点PCにおける溝面積を大きくすることができ、3方向交点PCに多くの雪が入り込むようにすることができる。これにより、雪柱剪断力を高めることができ、雪上性能を向上させることができる。
また、雪が入り込むことができる面積を大きくするにあたって、溝自体は増加させず、屈曲部231を形成することによって雪が入り込むことができる面積を大きくしているため、周方向主溝23における屈曲部231が形成される側のエッジ部であるセンター側エッジ部により区画されるセンター陸部33が小さくなることを抑制することができる。これにより、センター陸部33のブロック剛性が低下することを抑制することができ、雪上や氷上での操縦安定性を向上させることができる。これらの結果、雪上性能と操縦安定性とを両立することができる。
また、屈曲部231の屈曲角γは、40[deg]≦γ≦85[deg]の範囲内であるため、センター陸部33における屈曲部231の周辺のブロック剛性を低下させることなく、3方向交点PCでの雪柱剪断力を確保することができる。つまり、屈曲角γが40[deg]未満である場合は、外側センター側エッジ部232aに対する屈曲部エッジ部2311の角度が小さ過ぎるため、センター陸部33における屈曲部231の周辺のブロック剛性が低下し易くなる可能性がある。また、屈曲角γが85[deg]より大きい場合は、外側センター側エッジ部232aに対する屈曲部エッジ部2311の角度が大き過ぎるため、3方向交点PCにおける溝面積を確保し難くなり、雪柱剪断力を確保し難くなる可能性がある。これに対し、屈曲部231の屈曲角γを40[deg]≦γ≦85[deg]の範囲内にした場合は、屈曲部231の周辺のブロック剛性の低下を抑えつつ、3方向交点PCでの雪柱剪断力を確保することができる。この結果、より確実に雪上性能と操縦安定性とを両立することができる。
また、周方向主溝23の溝深さHnが、トレッドウェアインジケータ241が設けられる最外周方向主溝24の溝深さHmに対して0.25Hm≦Hn≦1.00Hmの範囲内の関係であるため、ブロック剛性を低下させることなく雪柱剪断力を確保することができる。つまり、周方向主溝23の溝深さHnと最外周方向主溝24の溝深さHmとの関係がHn<0.25Hmである場合は、3方向交点PCを含む周方向主溝23の容積が小さくなり、3方向交点PCや周方向主溝23に入り込む雪の量が少なくなるため、雪柱剪断力を確保し難くなる可能性がある。また、周方向主溝23の溝深さHnと最外周方向主溝24の溝深さHmとの関係がHn>Hmである場合は、周方向主溝23の溝深さHnが深過ぎるため、センター陸部33や外側セカンド陸部34のブロック剛性が低下し易くなる可能性がある。これに対し、周方向主溝23の溝深さHnを最外周方向主溝24の溝深さHmに対して0.25Hm≦Hn≦1.00Hmの範囲内にした場合は、センター陸部33や外側セカンド陸部34のブロック剛性の低下を抑えつつ、3方向交点PCや周方向主溝23での雪柱剪断力を確保することができる。この結果、より確実に雪上性能と操縦安定性とを両立することができる。
また、周方向主溝23の溝幅Wnが3[mm]≦Wn≦10[mm]の範囲内であるため、ブロック剛性を低下させることなく雪柱剪断力を確保することができる。つまり、周方向主溝23の溝幅Wnが3[mm]未満である場合は、溝幅Wnが狭過ぎるため、周方向主溝23に入り込む雪の量が少なくなり、雪柱剪断力を確保し難くなる可能性がある。また、周方向主溝23の溝幅Wnが10[mm]を超える場合は、溝幅Wnが広過ぎるため、センター陸部33や外側セカンド陸部34のブロック剛性が低下し易くなる可能性がある。これに対し、周方向主溝23の溝幅Wnが3[mm]≦Wn≦10[mm]の範囲内である場合は、センター陸部33や外側セカンド陸部34のブロック剛性の低下を抑えつつ、周方向主溝23での雪柱剪断力を確保することができる。この結果、より確実に雪上性能と操縦安定性とを両立することができる。
また、3方向交点PCと4方向交点PDとは、タイヤ周方向において交互に配置されるため、4方向交点PDによって雪柱剪断力を向上させることができ、ブロック剛性と雪柱剪断力のバランスが取れたトレッドパターンを構成することができる。この結果、より確実に雪上性能と操縦安定性とを両立することができる。
また、外側セカンド陸部34には周方向細溝342が形成されるため、周方向細溝342によってより確実に雪柱剪断力を確保することができる。また、周方向細溝342は、一方の端部が外側セカンド陸部34内で終端するため、雪柱剪断力を確保しつつ、ブロック剛性が低下することを抑制できる。この結果、より確実に雪上性能と操縦安定性とを両立することができる。
また、周方向細溝342は、タイヤ周方向における長さLAが外側セカンド陸部34のタイヤ周方向における全長LBの50[%]以上90[%]以下の範囲内であるため、ブロック剛性の低下を抑えつつ雪柱剪断力を確保することができる。つまり、周方向細溝342の長さLAが外側セカンド陸部34の全長LBの50[%]未満である場合は、外側セカンド陸部34に対する周方向細溝342の長さLAが短過ぎるため、周方向細溝342によって雪柱剪断力を確保し難くなる可能性がある。また、周方向細溝342の長さLAが外側セカンド陸部34の全長LBの90[%]を超える場合は、外側セカンド陸部34に対する周方向細溝342の長さLAが長過ぎるため、外側セカンド陸部34のブロック剛性が低下し易くなる可能性がある。これに対し、周方向細溝342の長さLAが外側セカンド陸部34の全長LBの50[%]以上90[%]以下の範囲内である場合は、外側セカンド陸部34のブロック剛性の低下を抑えつつ、周方向細溝342での雪柱剪断力を確保することができる。この結果、より確実に雪上性能と操縦安定性とを両立することができる。
また、周方向細溝342は、外側セカンド陸部34内で終端する側の端部よりもラグ溝341に接続される側の端部の方が溝幅が広くなっているため、外側セカンド陸部34のブロック剛性の低下を抑えつつ、周方向細溝342における外側セカンド陸部34に接続されている側の部分で、雪柱剪断力を確保することができる。この結果、より確実に雪上性能と操縦安定性とを両立することができる。
また、ラグ溝341は、周方向細溝342が接続される側のエッジが、周方向細溝342が接続される位置のタイヤ幅方向における両側でラグ溝341の溝幅方向にずれているため、ラグ溝341や周方向細溝342でのエッジ効果を高めることができる。つまり、ラグ溝341のエッジがラグ溝341の溝幅方向にずれることにより、ラグ溝341に周方向細溝342が接続される位置の両側で、タイヤ周方向におけるエッジの接地位置が変化するため、タイヤ周方向におけるエッジ効果を高めることができる。また、ラグ溝341のエッジがずれることにより、周方向細溝342の両側の溝壁のうち、一方の溝壁をタイヤ幅方向において露出させ易くなるため、周方向細溝342の露出する側の壁面でのエッジ効果を高めることができ、タイヤ幅方向におけるエッジ効果を高めることができる。この結果、より確実に操縦安定性を向上させることができる。
なお、上述した実施形態に係る空気入りタイヤ1では、周方向主溝23の屈曲部231は、タイヤ幅方向におけるタイヤ赤道面CLの両側に設けられており、即ち、3方向交点PCは、タイヤ幅方向におけるタイヤ赤道面CLの両側に設けられているが、3方向交点PCは、タイヤ幅方向におけるいずれか一方でもよい。つまり、屈曲部231を有する3方向交点PCは、空気入りタイヤ1を車両に装着した場合における、タイヤ赤道面CLの車両装着方向内側のみに設けられていてもよく、タイヤ赤道面CLの車両装着方向外側のみに設けられていてもよい。
また、上述した実施形態に係る空気入りタイヤ1では、屈曲部231は、周方向主溝23のエッジ部のうち、タイヤ幅方向内側のエッジ部であるセンター側エッジ部に設けられているが、屈曲部231は、タイヤ幅方向外側のエッジ部に設けられていてもよい。屈曲部231が、周方向主溝23のタイヤ幅方向外側のエッジ部に設けられている場合には、センター陸部33が外側セカンド陸部になり、ラグ溝331が外側セカンドラグ溝になり、ラグ溝331が、周方向主溝23における屈曲部231が設けられる側のエッジ部の反対側のエッジ部に接続され、開口部が屈曲部231に対向するように形成されることにより、ブロック剛性の低下を抑えつつ、雪柱剪断力を確保することができる。
また、上述した実施形態に係る空気入りタイヤ1では、屈曲部231は周方向主溝23に設けられているが、屈曲部231が設けられる外側センター周方向主溝は、周方向主溝23以外であってもよい。屈曲部231が設けられる外側センター周方向主溝は、タイヤ周方向に延びる周方向主溝であれば、他の周方向主溝との相対的な位置関係は問わない。
また、上述した実施形態に係る空気入りタイヤ1では、3方向交点PCと4方向交点PDとがタイヤ周方向に交互に設けられているが、3方向交点PCと4方向交点PDとは交互に設けられていなくてもよい。3方向交点PCと4方向交点PDとは、4方向交点PDと4方向交点PDとの間に3方向交点PCが複数設けられていたり、反対に3方向交点PCと3方向交点PCとの間に4方向交点PDが複数設けられていたりしてもよい。3方向交点PCと4方向交点PDとは、空気入りタイヤ1に求められる雪上性能と操縦安定性とに応じて、適宜配設するのが好ましい。
また、上述した実施形態に係る空気入りタイヤ1では、周方向細溝342は、ラグ溝341に接続される側の端部が、タイヤ周方向において全て同じ側の端部が接続されているが、ラグ溝341に接続される周方向細溝342の端部は、周方向細溝342ごとに異なっていてもよい。
また、ラグ溝341は、周方向細溝342が接続される側のエッジが、周方向細溝342が接続される位置よりタイヤ幅方向において周方向主溝23側に位置する部分よりも、最外周方向主溝24側に位置する部分の方が、ラグ溝341の溝幅が広くなる方向にずれて形成されているが、エッジのずれ方は、逆になっていてもよい。つまり、ラグ溝341における周方向細溝342が接続される側のエッジは、周方向細溝342が接続される位置より、タイヤ幅方向において最外周方向主溝24側に位置する部分よりも、周方向主溝23側に位置する部分の方が、ラグ溝341の溝幅が広くなる方向にずれて形成されていてもよい。ラグ溝341は、エッジの相対的なずれ方にかかわらず、周方向細溝342が接続される部分のタイヤ幅方向における両側の位置で、ラグ溝341の溝幅方向におけるエッジ同士の位置がずれていればよい。
[トレッド特性]
この空気入りタイヤ1では、内側セカンド陸部32のタイヤ周方向に対するスノートラクションインデックス(いわゆる0[deg]スノートラクションインデックス)STI_inと、外側セカンド陸部34のタイヤ周方向に対するスノートラクションインデックスSTI_outとが、STI_out<STI_inの関係を有する。したがって、車幅方向内側領域にある内側セカンド陸部32のスノートラクションインデックスSTI_inが大きく設定される。また、スノートラクションインデックスSTI_inおよびSTI_outが、15≦STI_in≦25および13≦STI_out≦23の範囲にあることが好ましい。また、スノートラクションインデックスSTI_inおよびSTI_outが、2≦STI_in−STI_outの条件を満たすことが好ましい。かかる構成では、車幅方向内側領域のエッジ作用が相対的に高まるので、タイヤの氷上性能が効率的に向上する。一方で、車幅方向外側領域の剛性が相対的に高まるので、雪上操安性が効率的に向上する。これにより、氷上性能と雪上性能とが高い次元で両立する。
スノートラクションインデックスSTIは、SAE(Society of Automotive Engineers)にて提案されたユニロイヤル社の実験式であり、以下の数式(1)により定義される。同式において、Pgは、溝密度[1/mm]であり、タイヤ接地面におけるタイヤ周方向に投影したすべての溝(サイプを除くすべての溝)の溝長さ[mm]と、タイヤ接地面積(タイヤ接地幅とタイヤ周長との積)[mm^2]との比として算出される。また、Dgは、タイヤ接地面におけるタイヤ周方向に投影したすべての溝の溝深さ[mm]の平均値である。
STI=−6.8+2202×Pg+7.6×Dg ・・・(1)
また、内側セカンド陸部32のブロック323A、323B(図3参照)の倒れ込み指数δ_inと、外側セカンド陸部34のブロック(図7参照)の倒れ込み指数δ_outとが、δ_in<δ_outの関係を有する。したがって、車幅方向内側領域にある内側セカンド陸部32の倒れ込み指数δ_inが小さく設定される。また、倒れ込み指数δ_inおよびδ_outが、1.15≦δ_out/δ_inの条件を満たすことが好ましく、1.20≦δ_out/δ_inの条件を満たすことがより好ましい。かかる構成では、車幅方向内側領域におけるブロック323A、323Bの追従性が相対的に高まるので、タイヤの氷上性能が効率的に向上する。一方で、車幅方向外側領域の剛性が相対的に高まるので、雪上操安性が効率的に向上する。これにより、氷上性能と雪上性能とが高い次元で両立する。
ブロックの倒れ込み指数δは、以下の数式(2)により定義される。同式において、Dgは、ブロック周囲の平均溝深さ[mm]であり、ΣLsは、ブロックに配置されたサイプのタイヤ周方向への投影長さ[mm]の総和であり、Dsは、ブロックに配置されたサイプの平均深さ[mm]であり、Tは、ブロックを構成する主なコンパウンドの常温におけるゴム硬さ(JIS−K6253に準拠したJIS−A硬度)であり、Sは、タイヤ周方向に垂直な断面におけるブロックの断面積[mm]である。一般に、倒れ込み指数δが小さいほど、ブロックの剛性が高い。
Figure 2018100065
また、タイヤ赤道面CLを境界とする車幅方向内側領域の溝面積比率A_inと、車幅方向外側領域の溝面積比率A_outとが、A_in<A_outの関係を有する。したがって、車幅方向内側領域の溝面積比率A_inが小さく設定される。また、溝面積比率A_inおよびA_outが、23[%]≦A_in≦33[%]および28[%]≦A_out≦38[%]の範囲にあることが好ましい。また、溝面積比率A_inおよびA_outが、1[%]≦A_out−A_inの条件を満たすことが好ましく、5[%]≦A_out−A_inの条件を満たすことがより好ましい。また、トレッドパターン全体の溝面積比率が、25[%]以上35[%]以下の範囲にあることが好ましい。かかる構成では、車幅方向内側領域の溝面積比率A_inが相対的に小さいので、車幅方向内側領域の接地面積が増加して、氷上制動性能が効率的に向上する。また、車幅方向外側領域の溝面積比率A_outが相対的に大きいので、車幅方向外側領域の雪中剪断作用が効率的に向上して、タイヤの雪上操案性能が効率的に向上する。
溝面積比率は、各陸部における溝面積/(溝面積+接地面積)により定義される。溝面積とは、接地面における溝の開口面積をいう。また、溝とは、陸部に形成されたラグ溝および切欠部をいい、トレッド部の周方向溝、サイプ、カーフなどを含まない。また、接地面積とは、陸部と路面との接触面積をいう。また、溝面積および接地面積は、タイヤが規定リムに装着されて規定内圧を付与されると共に静止状態にて平板に対して垂直に置かれて規定荷重に対応する負荷を加えられたときのタイヤと平板との接触面にて、測定される。
[ショルダー陸部の周方向凹部]
図2に示すように、左右のショルダー陸部31、35が、複数のラグ溝311、351と、これらのラグ溝311、351に区画されて成る複数のブロック(図中の参照符号省略)とを備える。また、これらのブロックが、周方向凹部312、352をそれぞれ有する。周方向凹部312、352は、タイヤ周方向に延在し、一方の端部にてラグ溝に開口すると共に他方の端部にてブロックの内部で終端する。かかる構成では、ショルダー陸部31、35の接地圧が周方向凹部312、352により低減されて、セカンド陸部32、34の接地圧が相対的に増加する。これにより、セカンド陸部32、34による氷上性能および雪上性能の向上作用が効率的に得られる。
また、上記の構成では、ショルダー陸部31、35のブロックが複数のサイプ4(図3参照)を備え、これらのサイプ4が周方向凹部312、352に交差することなくタイヤ幅方向に延在することが好ましい(図2参照)。また、サイプ4の深さが3.0[mm]以上8.0[mm]以下の範囲内にあり、周方向凹部312、352の深さが0.5[mm]以上3.0[mm]以下の範囲内にあることが好ましい。また、これらの深さの差が1.0[mm]以上であることが好ましい。これにより、氷上性能および雪上性能に寄与するショルダー陸部31、35の作用が適正に確保される。
例えば、図2の構成では、左右のショルダー陸部31、35が、最外周方向主溝21、24とタイヤ接地端Tとの間の接地領域の中央部に、周方向凹部312、352をそれぞれ備えている。また、周方向凹部312、352が、タイヤ周方向に延在するストレート形状を有し、また、一定の開口幅を有している。また、外側ショルダー陸部35では、周方向凹部352が、外側セカンド陸部34の周方向細溝342と同一側の端部でラグ溝351に開口している。また、左右のショルダー陸部31、35が、周方向凹部312、352に区画された左右の領域に、複数のサイプ4をそれぞれ備えている。また、各サイプ4が、周方向凹部312、352に連通しておらず、周方向凹部312、352に対して所定間隔を隔ててブロック内で終端している。
なお、図2の構成では、上記のように、左右のショルダー陸部31、35が周方向凹部312、352をそれぞれ備えているが、これに限らず、一方のショルダー陸部31;35のみが周方向凹部312;352を備えても良い(図示省略)。また、周方向凹部312、352がショルダー陸部31、35のブロックをタイヤ周方向に貫通しても良い(図示省略)。
[効果]
以上説明したように、この空気入りタイヤ1は、タイヤ周方向に延在する4本以上の周方向主溝21〜24と、周方向主溝21〜24に区画された5列以上の陸部31〜35とを備える(図2参照)。また、タイヤ赤道面CLを境界とする車幅方向内側の領域にて、内側セカンド陸部32が、タイヤ周方向に延在する周方向細溝321と、タイヤ幅方向に延在して周方向細溝321を貫通する複数組の第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bとを備える。また、第一ラグ溝322Aが、一方の端部にて内側セカンド陸部32のタイヤ接地端T側のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて内側セカンド陸部32の内部で終端し、第二ラグ溝322Bが、一方の端部にて内側セカンド陸部32のタイヤ赤道面CL側のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて内側セカンド陸部32の内部で終端する。そして、第一ラグ溝322Aと第二ラグ溝322Bとが、タイヤ周方向に交互に配置される。一方で、車幅方向外側の領域では、外側セカンド陸部34を区画するタイヤ赤道面CL側の周方向主溝23が、タイヤ幅方向に振幅をもつ屈曲形状を有すると共に、鋭角な屈曲角をもつ屈曲部231(図7参照)をタイヤ赤道面CL側のエッジ部に有する。また、外側セカンド陸部34が、屈曲部231に対向する位置に開口するラグ溝341を備える。
かかる構成では、(1)車幅方向内側領域にて、内側セカンド陸部32の第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが、タイヤ幅方向に延在して周方向細溝321を貫通し、また、周方向主溝21、22にそれぞれ開口するので、溝の交差部の数が多くなり溝容積が増加して、雪上路面での陸部32の雪柱剪断力および排雪性が向上する。また、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが、他方の端部にて陸部32の内部で終端するので、陸部32の接地面積が確保されて氷上路面での凝着摩擦力が確保される。これにより、タイヤの雪上性能と氷上性能とが両立する利点がある。
また、(2)車幅方向内側領域にて、内側セカンド陸部32の第一ラグ溝322Aと第二ラグ溝322Bとがタイヤ周方向に交互に配置されることにより、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが陸部32の左右のエッジ部に対して交互に開口する。すると、複数のラグ溝が陸部の片側エッジ部のみに開口する構成(図示省略)と比較して、車両旋回時におけるラグ溝322A、322Bのエッジ作用が向上する。これにより、特に氷上路面でのタイヤの旋回性能が向上する利点がある。
また、(3)車幅方向外側領域にて、周方向主溝23が屈曲部231をタイヤ赤道面CL側のエッジ部に有すると共に、外側セカンド陸部34が屈曲部231に対向する位置に開口するラグ溝341を備えるので、ラグ溝341との交差位置(3方向交点PC)における周方向主溝23の溝容積が増加する(図7参照)。これにより、車幅方向外側領域の雪中剪断作用が向上して、タイヤの雪上性能が向上する利点がある。
また、(4)車幅方向外側領域にて、周方向主溝23の屈曲部231が鋭角な屈曲角をもつことにより、屈曲部231による雪中剪断作用が向上して、タイヤの雪上性能が向上する利点がある。
上記により、タイヤの氷上性能および雪上性能の双方が向上する利点がある。例えば、(A)図2における車幅方向内側領域の構成をタイヤ左右に備える左右対称なトレッドパターンでは、上記作用により、氷上制動性能および氷上旋回性能が顕著に向上する。しかしながら、雪上制動性能の向上作用が得られ難く、また、雪上操案性能の向上作用が小さい。また、(B)図2における車幅方向外側領域の構成をタイヤ左右に備える左右対称なトレッドパターンでは、上記作用により、雪上制動性能および雪上操案性能が顕著に向上する。しかしながら、氷上制動性能および氷上旋回性能の向上作用が得られ難い。
また、この空気入りタイヤ1では、内側セカンド陸部32のタイヤ周方向に対するスノートラクションインデックスSTI_inと、外側セカンド陸部34のタイヤ周方向に対するスノートラクションインデックスSTI_outとが、STI_out<STI_inの関係を有する。かかる構成では、車幅方向内側領域のエッジ作用が相対的に高まるので、タイヤの氷上性能が効率的に向上する。一方で、車幅方向外側領域の剛性が相対的に高まるので、雪上操安性が効率的に向上する。これにより、氷上性能と雪上性能とが高い次元で両立する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、上記したスノートラクションインデックスSTI_inおよびSTI_outが、2≦STI_in−STI_outの関係を有する。これにより、スノートラクションインデックスSTI_inおよびSTI_outが適正化される利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、内側セカンド陸部32が、周方向細溝321、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bに区画されて成るブロック323A、323Bを備える(図3参照)。また、外側セカンド陸部34が、複数のラグ溝341に区画されて成るブロック(図中の寸法記号省略)を備える(図7参照)。そして、内側セカンド陸部32のブロック323A、323Bの倒れ込み指数δ_inと、外側セカンド陸部34のブロックの倒れ込み指数δ_outとが、δ_in<δ_outの関係を有する。かかる構成では、車幅方向内側領域におけるブロック323A、323Bの追従性が相対的に高まるので、タイヤの氷上性能が効率的に向上する。一方で、車幅方向外側領域の剛性が相対的に高まるので、雪上操安性が効率的に向上する。これにより、氷上性能と雪上性能とが高い次元で両立する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、上記した倒れ込み指数δ_inおよびδ_outが、1.15≦δ_out/δ_inの条件を満たす。これにより、倒れ込み指数δ_inおよびδ_outの比が適正化される利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、タイヤ赤道面CLを境界とする左右の領域のうち、車幅方向内側領域の溝面積比率A_inと、車幅方向外側領域の溝面積比率A_outとが、A_in<A_outの関係を有する。かかる構成では、車幅方向内側領域の溝面積比率A_inが相対的に小さいので、車幅方向内側領域の接地面積が増加して、氷上制動性能が効率的に向上する。また、車幅方向外側領域の溝面積比率A_outが相対的に大きいので、車幅方向外側領域の雪中剪断作用が効率的に向上して、タイヤの雪上操案性能が効率的に向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、溝面積比率A_inおよびA_outが、1[%]≦A_out−A_inの関係を有する。かかる構成では、車幅方向内側領域の溝面積比率A_inが相対的に小さいので、車幅方向内側領域の接地面積が増加して、氷上制動性能が効率的に向上する。また、車幅方向外側領域の溝面積比率A_outが相対的に大きいので、車幅方向外側領域の雪中剪断作用が効率的に向上して、タイヤの雪上操案性能が効率的に向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、ショルダー陸部31、35が、複数のラグ溝311、351と、ラグ溝311、351に区画されて成る複数のブロックとを備える(図2参照)。また、ブロックが、タイヤ周方向に延在し、一方の端部にてラグ溝に開口すると共に他方の端部にてブロックの内部で終端する周方向凹部312、352を有する。かかる構成では、ショルダー陸部31、35の接地圧が周方向凹部312、352により低減されて、セカンド陸部32、34の接地圧が相対的に増加する。これにより、セカンド陸部32、34による氷上性能および雪上性能の向上作用が効率的に得られる利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、ショルダー陸部31、35のブロックが、周方向凹部312、352に交差することなくタイヤ幅方向に延在する複数のサイプ4を備える(図2参照)。かかる構成では、サイプ4の凝着作用により、タイヤの氷上性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、周方向凹部312、352の深さHdと、サイプ4の深さHsとが、1.0[mm]≦Hs−Hdの関係を有する。これにより、周方向凹部312、352の深さHdおよびサイプ4の深さHsが適正化される利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、内側セカンド陸部32が、周方向細溝321、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bに区画された複数のブロック323A、323Bを備える(図3参照)。また、ブロック323A、323Bが、タイヤ周方向に千鳥状に配列される。かかる構成では、ブロック323A、323Bがタイヤ全周に渡って千鳥状に配列されるので、ブロック剛性を均一化させながら、溝エッジ量を最大化できる。これにより、タイヤの氷上性能が大幅に向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、第一ラグ溝322Aと第二ラグ溝322Bとが、タイヤ周方向に対して相互に逆方向に傾斜する(図3参照)。かかる構成では、内側セカンド陸部のすべてのラグ溝が同一方向に傾斜する構成(図示省略)と比較して、車両旋回時におけるラグ溝322A、322Bのエッジ作用が向上する。これにより、特に氷上路面でのタイヤの旋回性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、センター陸部33が、上記した屈曲部231とは異なる位置で周方向主溝23に開口するラグ溝331を備える(図7参照)。また、外側セカンド陸部34が、屈曲部231に対向する位置に開口する第一のラグ溝341と、センター陸部33のラグ溝331に対向する位置に開口する第二のラグ溝341とを備える(図7参照)。かかる構成では、センター陸部33のラグ溝331と外側セカンド陸部34の第二ラグ溝331とが周方向主溝23に対して同位置で開口することにより、この位置(4方向交点PD)における溝容積が増加して、雪中剪断作用が向上する。これにより、タイヤの雪上性能が向上する利点がある。特に、上記した3方向交点PCにおけるブロック剛性は、上記4方向交点PDにおけるブロックよりも大きい。したがって、3方向交点PCと4方向交点PDとがタイヤ周方向に交互に配置された構成では、4方向交点PDのみから成る構成と比較して、ブロック剛性を確保しつつ雪上性能を向上できる。
また、この空気入りタイヤ1では、外側セカンド陸部34が、複数のラグ溝341に区画されて成るブロックを備える(図7参照)。また、ブロックが、タイヤ周方向に延在し、一方の端部にてラグ溝341に開口すると共に他方の端部にてブロックの内部で終端する周方向細溝342を有する。かかる構成では、ラグ溝341の溝容積が周方向細溝342の開口部で増加して、ラグ溝341の雪中剪断作用が増加する。これにより、タイヤの雪上性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1は、内側セカンド陸部32を車幅方向内側にして車両に装着することを指定する装着方向表示部(図示省略)を備える。これにより、タイヤの氷上性能および雪上性能の双方が向上する利点がある。例えば、図2のトレッドパターンで内側セカンド陸部32を車幅方向外側にして車両に装着した場合には、氷上制動性能、氷上旋回性能、雪上制動性能および雪上操案性能のいずれも向上するものの、これらの全般において十分な向上効果が得られない。
図11は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
この性能試験では、複数種類の試験タイヤについて、(1)氷上制動性能、(2)氷上旋回性能、(3)雪上制動性能、および、(4)雪上操案性能に関する評価が行われた。また、タイヤサイズ195/65R15 91Qの試験タイヤがリムサイズ15X6Jの規定リムに組み付けられ、この試験タイヤに空気圧210[kPa]およびJATMA規定の規定荷重が付与される。また、試験タイヤが、試験車両である排気量1600[cc]かつFF(Front engine Front drive)方式のセダンの総輪に装着される。
(1)氷上制動性能に関する評価では、試験車両が所定の氷路面を走行し、走行速度40[km/h]からの制動距離が測定される。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。
(2)氷上旋回性能に関する評価では、試験車両が所定の氷路面を半径6[m]の円に沿って旋回走行して、その走行タイムが計測される。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。
(3)雪上制動性能に関する評価では、試験車両が所定の雪路面を走行し、走行速度40[km/h]からの制動距離が測定される。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。
(4)雪上操安性能に関する評価では、試験車両が所定の雪路面を60[km/h]〜100[km/h]で走行する。そして、テストドライバーがレーンチェンジ時およびコーナリング時における操舵性ならびに直進時における安定性について官能評価を行う。この評価は従来例を基準(100)とした指数評価により行われ、その数値が大きいほど好ましい。
実施例1〜8の試験タイヤは、図1および図2の構成を備える。また、タイヤ接地幅TWが156[mm]であり、最外周方向主溝21、24の溝幅Wmが5.0[mm]である。また、内側セカンド陸部32の幅W1(図3参照)が30[mm]である。また、内側セカンド陸部32の周方向細溝321の溝幅Wsが2.0[mm]であり、比Hn/W1が0.50である。また、実施例1の試験タイヤでは、内側セカンド陸部32のラグ溝322A、322Bが、一定の溝幅Wg1を有するストレート形状を備え、幅狭部3222を有していない。一方、実施例2の試験タイヤでは、内側セカンド陸部32のラグ溝322A、322Bが、図4に示すステップ形状を有し、その幅広部3221の溝幅Wg1が2.3[mm]である。また、内側セカンド陸部32のラグ溝322A、322Bの配置間隔の比L2/L1が、0.50である。また、サイプ4のサイプ幅が0.4[mm]である。また、内側セカンド陸部32のスノートラクションインデックスSTI_inが18であり、倒れ込み指数δ_inが3.0であり、溝面積比率A_inが26[%]である。また、ショルダー陸部31、35の周方向凹部312、352の深さHdが1.0[mm]である。
従来例の試験タイヤは、実施例1の構成において、図3における内側セカンド陸部32の第二ラグ溝322Bが、内側セカンド陸部32を貫通するオープン構造を有し、また、すべてのラグ溝322A、322Bがタイヤ周方向に対して同一方向に傾斜する。また、外側センター周方向主溝23がストレート形状を有し、屈曲部231(図7参照)を備えていない。
試験結果に示すように、実施例1〜8の試験タイヤでは、タイヤの雪上性能および氷上性能が両立することが分かる。
1:空気入りタイヤ、11:ビードコア、12:ビードフィラー、13:カーカス層、14:ベルト層、141、142:交差ベルト、143:ベルトカバー、15:トレッドゴム、16:サイドウォールゴム、17:リムクッションゴム、21〜24:周方向主溝、231:屈曲部、232a、232b、233a、233b:エッジ部、241:トレッドウェアインジケータ、31〜35:陸部、311、322A、322B、331、341、351:ラグ溝、312、352:周方向凹部、321、342:周方向細溝、323A、323B:ブロック、324、325:面取部、4:サイプ

Claims (15)

  1. タイヤ周方向に延在する4本以上の周方向主溝と、前記周方向主溝に区画された5列以上の陸部とを備える空気入りタイヤであって、
    タイヤ幅方向の最も外側にある左右の前記周方向主溝を最外周方向主溝として定義し、前記最外周方向主溝に区画されたタイヤ赤道面側の左右の前記陸部をセカンド陸部として定義し、
    一方の前記セカンド陸部が、タイヤ周方向に延在する周方向細溝と、タイヤ幅方向に延在して前記周方向細溝を貫通する複数組の第一ラグ溝および第二ラグ溝とを備え、
    前記第一ラグ溝が、一方の端部にて前記一方のセカンド陸部の一方のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて前記一方のセカンド陸部の内部で終端し、
    前記第二ラグ溝が、一方の端部にて前記一方のセカンド陸部の他方のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて前記一方のセカンド陸部の内部で終端し、
    前記第一ラグ溝と前記第二ラグ溝とが、タイヤ周方向に交互に配置され、
    他方の前記セカンド陸部を区画するタイヤ赤道面側の前記周方向主溝が、タイヤ幅方向に振幅をもつ屈曲形状を有すると共に、鋭角な屈曲角をもつ屈曲部をタイヤ赤道面側のエッジ部に有し、且つ、
    前記他方のセカンド陸部が、前記屈曲部に対向する位置に開口するラグ溝を備えることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記一方のセカンド陸部のタイヤ周方向に対するスノートラクションインデックスSTI_inと、前記他方のセカンド陸部のタイヤ周方向に対するスノートラクションインデックスSTI_outとが、STI_out<STI_inの関係を有する請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. スノートラクションインデックスSTI_inおよびSTI_outが、2≦STI_in−STI_outの関係を有する請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記一方のセカンド陸部が、前記周方向細溝、第一ラグ溝および第二ラグ溝に区画されて成るブロックを備え、
    前記他方のセカンド陸部が、複数のラグ溝に区画されて成るブロックを備え、且つ、
    前記一方のセカンド陸部の前記ブロックの倒れ込み指数δ_inと、前記他方のセカンド陸部の前記ブロックの倒れ込み指数δ_outとが、δ_in<δ_outの関係を有する請求項1〜3のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  5. 倒れ込み指数δ_inおよびδ_outが、1.15≦δ_out/δ_inの条件を満たす請求項4に記載の空気入りタイヤ。
  6. タイヤ赤道面を境界とする左右の領域のうち、前記一方のセカンド陸部を有する一方の前記領域の溝面積比率A_inと、前記他方のセカンド陸部を有する他方の前記領域の溝面積比率A_outとが、A_in<A_outの関係を有する請求項1〜5のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  7. 溝面積比率A_inおよびA_outが、1[%]≦A_out−A_inの範囲にある請求項6に記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記左右の最外周方向主溝に区画されたタイヤ接地端側の左右の前記陸部をショルダー陸部として定義し、
    少なくとも一方の前記ショルダー陸部が、複数のラグ溝と、前記ラグ溝に区画されて成る複数のブロックとを備え、且つ、
    前記ブロックが、タイヤ周方向に延在し、一方の端部にて前記ラグ溝に開口すると共に他方の端部にて前記ブロックの内部で終端する周方向凹部を有する請求項1〜7のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  9. 前記ブロックが、前記周方向凹部に交差することなくタイヤ幅方向に延在する複数のサイプを備える請求項8に記載の空気入りタイヤ。
  10. 前記周方向凹部の深さHdと、前記サイプの深さHsとが、1.0[mm]≦Hs−Hdの条件を満たす請求項9に記載の空気入りタイヤ。
  11. 前記一方のセカンド陸部が、前記周方向細溝、前記第一ラグ溝および前記第二ラグ溝に区画された複数のブロックを備え、且つ、
    前記ブロックが、タイヤ周方向に千鳥状に配列される請求項1〜10のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  12. 前記第一ラグ溝と前記第二ラグ溝とが、タイヤ周方向に対して相互に逆方向に傾斜する請求項1〜11のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  13. 前記他方のセカンド陸部に対して前記屈曲部をもつ前記周方向主溝を挟んで隣り合うタイヤ赤道面側の前記陸部をセンター陸部として定義し、
    前記センター陸部が、前記屈曲部とは異なる位置で前記周方向主溝に開口するラグ溝を備え、且つ、
    前記他方のセカンド陸部が、前記屈曲部に対向する位置に開口する第一の前記ラグ溝と、前記センター陸部の前記ラグ溝に対向する位置に開口する第二のラグ溝とを備える請求項1〜12のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  14. 前記他方のセカンド陸部が、複数のラグ溝に区画されて成るブロックを備え、且つ、
    前記ブロックが、タイヤ周方向に延在し、一方の端部にて前記ラグ溝に開口すると共に他方の端部にて前記ブロックの内部で終端する周方向細溝を有する請求項1〜13のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  15. 前記一方のセカンド陸部を車幅方向内側にして車両に装着することを指定する装着方向表示部を備える請求項1〜14のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
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