JP4359037B2

JP4359037B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4359037B2
Application number: JP2002351708A
Authority: JP
Inventors: 貴裕田平
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2022-12-03
Also published as: JP2004182090A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに係り、特に、操縦安定性、パターンノイズ、及びウエット性能を両立することのできる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、乗用車用の空気入りタイヤのパターンは、タイヤ周方向に延びる周方向溝と、タイヤ軸方向に傾斜して延びる傾斜溝とを組み合わせたブロックパターンが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ウエットハイドロプレーニング性を良くするには、溝幅を広げるなど、溝面積（ネガティブ）を増やす方法が一般的である。
【０００４】
また、ショルダーブロックの横方向の剛性を高めると、サーキット走行などのハンドリング性が向上することが知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３１００１２号公報（第１〜３頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ウエットハイドロプレーニング性を良くするために溝幅を広げると、一般に排水性は向上するが、単に溝幅を広げるだけではブロックの剛性が低下して偏摩耗が増大したり、溝内のエアボリュームの増加によりパターンノイズが悪化する問題がある。
【０００７】
また、周方向溝を広幅化すれば前後方向の排水性は良化するが、気柱共鳴によって高周波ノイズが大きくなり、通過騒音が悪化する問題がある。
【０００８】
また、溝面積を増やすとウエット排水性は向上するが、パターンノイズが悪化する問題がある。
【０００９】
本発明は、上記事実を考慮し、操縦安定性、パターンノイズ、及びウエット性能を両立することのできる、陸部剛性の向上を図った空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の空気入りタイヤは、トレッドに、タイヤ周方向に延びる少なくとも１本以上の周方向溝を備え、前記周方向溝の両側にそれぞれ陸部を区画した空気入りタイヤであって、少なくとも一方の幅方向最外側の陸部が周方向に連続するショルダーリブであり、前記ショルダーリブに隣接する周方向溝は、溝幅が大の部分と小の部分とが周方向に交互に配置されており、前記ショルダーリブに隣接する周方向溝の両側の溝縁は実質上直線で形成され、前記溝幅が小の部分は、少なくとも一方の溝縁からこれに対向する他方の溝縁側へ突出すると共に、前記周方向溝の溝底からタイヤ径方向外側に延びる補強部を設けることで形成され、前記補強部のタイヤ径方向外側表面は、前記溝幅が大の部分の溝縁の仮想延長線から溝中心側へ向けて溝底方向へ傾斜した面取り形状をなしている、ことを特徴としている。
【００１１】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用について説明する。
【００１２】
トレッドに周方向溝を設けることで、タイヤ周方向の排水性を得ることができる。
【００１３】
ここで、周方向溝は、溝幅が大の部分と小の部分とが周方向に交互に配置され、溝縁が実質上直線で形成され、溝幅が小の部分が少なくとも一方の溝縁から溝中心側へ突出する補強部を設けることで形成され、補強部のタイヤ径方向外側表面が面取り形状をなしている。
【００１４】
周方向溝の両側には陸部が区画されるが、補強部の設けられた陸部はタイヤ横方向の剛性が向上し、これによりコーナリングや操縦安定性などのハンドリング性を向上することができる。
【００１５】
ここで、周方向溝の側方の陸部の剛性を高めるために、補強部のタイヤ径方向外側表面を傾斜させないと（即ち、面取りしない）、接地時に補強部が路面に接地し、溝内に突出する補強部が周方向溝内を流れる水の抵抗となり、排水性が悪化する。
【００１６】
しかしながら、請求項１に記載の空気入りタイヤでは、補強部のタイヤ径方向外側表面が面取り形状をなしているので、接地時に面取り部分と路面との間に周方向に延びる排水路が形成され、周方向溝の排水性の悪化を抑えることができ、補強部のタイヤ径方向外側表面が面取り形状をなしていない場合に比較して、摩耗初期において高いウエット性能が得られる。
【００１７】
また、周方向溝の側方の陸部の剛性を高めるために、補強部をタイヤ周方向に連続して設けると、周方向溝は全長に渡って溝幅が狭くなり、例え補強部に面取りを施しても十分な排水性は得られない。
【００１８】
しかしながら、請求項１に記載の空気入りタイヤでは、周方向溝は、補強部を周方向に間隔をあけて交互に配置し、溝幅を周方向に大小交互に設定しているので、補強部をタイヤ周方向に連続して設けた場合に比較して高い排水性が得られる。
【００１９】
なお、周方向溝は、幅狭部分を複数設けているので、気柱共鳴を抑えることができ、通過騒音が抑えられる。
【００２７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、ショルダーリブ側の溝縁に形成された前記補強部の周方向長さをＡ、前記補強部の設けられていない部分の長さをＢとしたときに、長さＡと長さＢとの比率Ａ／Ｂは、０．３≦Ａ／Ｂ≦３．０を満足する、ことを特徴としている。
【００２８】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用について説明する。
【００２９】
比率Ａ／Ｂが０．３未満になると、補強部が短過ぎて補強部の設けられている陸部のタイヤ横方向剛性を十分に向上できない。
【００３０】
一方、比率Ａ／Ｂが３．０を越えると、周方向溝において補強部の占める割合が多過ぎて排水性が不十分となる。
【００３１】
したがって、比率Ａ／Ｂは、０．３≦Ａ／Ｂ≦３．０を満足することが好ましい。
【００３５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記補強部の面取り深さは、前記ショルダーリブに隣接する前記周方向溝の溝深さ寸法の１０〜５０％の範囲内に設定されている、ことを特徴としている。
【００３６】
次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用について説明する。
【００３７】
面取り深さが周方向溝の溝深さ寸法の１０％未満では、面取り部分での排水性が得られなくなる。
【００３８】
一方、面取り深さが周方向溝の溝深さ寸法の５０％を越えると、補強部の設けられた陸部のタイヤ横方向剛性を十分に向上できない。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１０について説明する。
【００４４】
図１に示すように、空気入りタイヤ１０のトレッド１２には、タイヤ赤道面ＣＬの矢印Ｌ方向側にタイヤ周方向（矢印Ａ方向、及び矢印Ｂ方向）に沿って延びる周方向溝１４、周方向溝１６、及び周方向溝１８が形成され、タイヤ赤道面ＣＬの矢印Ｒ方向側に周方向溝２０、及び周方向溝２２が形成されている。
【００４５】
周方向溝１４と周方向溝２０との間には、タイヤ軸方向に対して傾斜する中央傾斜溝２３がタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。なお、本実施形態では、中央傾斜溝２３は右上がりに傾斜している。
【００４６】
したがって、タイヤ赤道面ＣＬ上には、周方向溝１４、周方向溝２０、及び中央傾斜溝２３で区画され、トレッド平面視形状が略菱形を呈したセンターブロック２４がタイヤ周方向に列をなしている。
【００４７】
センターブロック２４には、中央傾斜溝２３と反対方向に傾斜するサイプ２６、及びサイプ２８が形成されている。
【００４８】
ここで、センターブロック２４には、中央傾斜溝２３に向けて突出するセンターブロック補強部３０が、矢印Ａ方向側のブロック端縁の矢印Ｒ方向側略半分に渡って形成されている。
【００４９】
センターブロック補強部３０の中央傾斜溝２３側の端縁は、センターブロック２４とセンターブロック補強部３０との踏面部境界線ＳＬ１に対して平行、即ち、溝長手方向に一定幅である。
【００５０】
図１、及び図２（Ａ）に示すように、センターブロック補強部３０のタイヤ径方向表面は、いわゆる面取り形状であり、本実施形態では、センターブロック２４とセンターブロック補強部３０との踏面部境界線ＳＬ１から中央傾斜溝２３側の先端に向けて中央傾斜溝２３の溝底側に一定角度で傾斜しているが、角度が徐々に変化していても良い（例えば、アール面取り形状）。
【００５１】
図２（Ａ）に示すように、センターブロック補強部３０の面取り深さＵ１は、隣接する中央傾斜溝２３の溝深さ寸法Ｄ１の１０〜５０％の範囲内が好ましい。
【００５２】
また、中央傾斜溝２３において、センターブロック補強部３０の形成されている部分の最小溝幅Ｓ１は、０．５〜３mmの範囲内が好ましい。
【００５３】
図１に示すように、センターブロック２４の矢印Ｌ方向には、周方向溝１４と周方向溝１６とで区画され、タイヤ周方向に連続するリブ３２が設けられている。
【００５４】
リブ３２には、軸方向に対して右上がりに傾斜するサイプ３４がタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。
【００５５】
リブ３２の矢印Ｌ方向側には、周方向溝１６と周方向溝１８とで区画され、タイヤ周方向に連続するリブ３６が設けられている。
【００５６】
リブ３６には、軸方向に対して右上がりに傾斜するサイプ３８がタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。
【００５７】
さらに、リブ３６の矢印Ｌ方向側には、タイヤ周方向に連続するショルダーリブ４０が設けられている。
【００５８】
ショルダーリブ４０には、穴４２及び穴４４がタイヤ周方向に間隔をあけて複数設けられると共に、タイヤ軸方向外側からタイヤ赤道面ＣＬに向けて延びると共に、穴４２に接続するサイプ４６がタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。
【００５９】
ショルダーリブ４０には、周方向溝１８に向けて突出するショルダーリブ補強部４８が、タイヤ赤道面ＣＬ側のリブ端縁にタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。
【００６０】
ショルダーリブ補強部４８の周方向溝１８側の端縁は、ショルダーリブ４０とショルダーリブ補強部４８との踏面部境界線ＳＬ２に対して平行、即ち、溝長手方向に一定幅である。
【００６１】
周方向溝１８において、ショルダーリブ補強部４８の長さをＡ、ショルダーリブ補強部４８の設けられていない部分の長さをＢとしたときに、長さＡと長さＢとの比率Ａ／Ｂは、０．３≦Ａ／Ｂ≦３．０を満足することが好ましい。
【００６２】
図１、及び図２（Ｂ）に示すように、ショルダーリブ補強部４８のタイヤ径方向表面は、いわゆる面取り形状であり、本実施形態では、ショルダーリブ４０とショルダーリブ補強部４８との踏面部境界線ＳＬ２から周方向溝１８側の先端に向けて周方向溝１８の溝底側に一定角度で傾斜しているが、角度が徐々に変化していても良い（例えば、アール面取り形状）。
【００６３】
図２（Ｂ）に示すように、ショルダーリブ補強部４８の面取り深さＵ２は、隣接する周方向溝１８の溝深さ寸法Ｄ２の１０〜５０％の範囲内が好ましい。
【００６４】
また、周方向溝１８において、ショルダーリブ補強部４８の形成されている部分の最小溝幅Ｓ２は、０．５〜３mmの範囲内が好ましい。
【００６５】
図１に示すように、センターブロック２４の矢印Ｒ方向には、周方向溝２０と周方向溝２２とで区画された周方向に沿って延びるリブ５０が設けられている。
【００６６】
なお、リブ５０の周方向溝２０側には、周方向に間隔をあけて複数の凹部５２が形成されている。
【００６７】
リブ５０の矢印Ｒ方向側には、ショルダーリブ５４が設けられている。
【００６８】
ショルダーリブ５４には、屈曲した傾斜曲サイプ５６がタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されており、傾斜曲サイプ５６と傾斜曲サイプ５６の間には、タイヤ軸方向外側からタイヤ赤道面ＣＬに向けて延び、タイヤ軸方向に対して右上がりに傾斜してリブ中央付近で終端する傾斜溝５８が形成されている。
（作用）
次に、空気入りタイヤ１０の作用及び効果について説明する。
【００６９】
本発明の空気入りタイヤ１０によれば、トレッド１２に、タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝１４、周方向溝１６、周方向溝１８、周方向溝２０、及び周方向溝２２を設け、さらに中央傾斜溝２３、及び傾斜溝５８を設けたので、タイヤとしての基本的な排水性が確保されている。
【００７０】
この空気入りタイヤ１０を車両に装着する場合、ショルダーリブ５４を車両外側に向けて装着する。
【００７１】
ここで、直進時やレーンチェンジ等のハンドル操作における操縦安定性を考慮すると、各陸部の剛性はバランス良く、かつ高いことが必要である。
【００７２】
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、周方向溝１８にショルダーリブ補強部４８を間隔をあけて設け、ショルダーリブ補強部４８のタイヤ径方向表面を面取り形状としたので、操縦安定性確保のためのショルダーリブ４０の剛性、ウエット性能確保のための排水性、パターンノイズの原因である気柱共鳴の抑制とをバランス良く両立することができる。
【００７３】
なお、周方向溝１８において、ショルダーリブ補強部４８は間隔をあけて設けられており、かつタイヤ径方向表面が面取り形状となっているので、周方向溝１８の排水性は確保されている。
【００７４】
また、周方向溝１８にショルダーリブ補強部４８を設けたことにより、周方向溝１８の気柱共鳴を抑えることができ、この結果、通過騒音が抑えられる。
【００７５】
なお、ショルダーリブ補強部４８の長さＡとショルダーリブ補強部４８の設けられていない部分の長さＢとの比率Ａ／Ｂが０．３未満になると、ショルダーリブ補強部４８が短過ぎてショルダーリブ４０のタイヤ横方向剛性を十分に向上できない。
【００７６】
一方、比率Ａ／Ｂが３．０を越えると、周方向溝１８においてショルダーリブ補強部４８の占める割合が多過ぎて排水性が不十分となる。
【００７７】
ショルダーリブ補強部４８の面取り深さＵ２が周方向溝１８の溝深さ寸法Ｄ２の１０％未満では、面取り部分での排水性が得られなくなる。
【００７８】
一方、ショルダーリブ補強部４８の面取り深さＵ２が周方向溝１８の溝深さ寸法Ｄ２の５０％を越えると、ショルダーリブ４０のタイヤ横方向剛性を十分に向上できない。
［その他の実施形態］
上記実施形態では、ショルダーリブ４０にショルダーリブ補強部４８を設けたが、リブ３６、リブ３２、リブ５０、またはショルダーリブ５４に同様の補強部を設けても良い。
【００７９】
また、上記実施形態では、周方向溝１８の片側にショルダーリブ補強部４８が設けられていたが、周方向溝１８の左右両側、即ち、リブ３６のショルダー側にも補強部を設けても良い。
（試験例）
次に、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤ、従来例に係る空気入りタイヤ、及び比較例に係る空気入りタイヤを用いて、ウェットハイプレ性能（直線）、ウエットブレーキ、ドライ操縦安定性、及びパターンノイズについてテストを行った。
【００８０】
ここで、本試験で用いた実施例に係る空気入りタイヤの各寸法を、以下のように設定した。
【００８１】
各寸法は、以下の表１のとおりである。
【００８２】
【表１】

なお、ショルダーリブ補強部４８の長さＡとショルダーリブ補強部４８の設けられていない部分の長さＢとの比率Ａ／Ｂは、０．８に設定されている。
【００８３】
次に、図３にしたがって従来例に係る空気入りタイヤ６０を説明する。なお、実施形態の空気入りタイヤ１０と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００８４】
図３に示すように、従来例の空気入りタイヤ６０は、ショルダーリブ４０のタイヤ赤道面ＣＬ側の側部に、タイヤ周方向にショルダーリブ補強部４８を連続して形成したものであり、周方向溝１８の溝幅を全長に渡って０．７ｍｍとしたものであり、その他は実施形態の空気入りタイヤ１０と同一構成である。
【００８５】
次に、図４にしたがって比較例に係る空気入りタイヤ６２を説明する。
【００８６】
図４に示すように、比較例の空気入りタイヤ６２は、ショルダーリブ４０のタイヤ赤道面ＣＬ側の側部に、ショルダーリブ補強部４８を設けていないものであり、周方向溝１８の溝幅を全長に渡って３．０ｍｍとしたものであり、その他は実施形態の空気入りタイヤ１０と同一構成である。
【００８７】
本試験で用いた空気入りタイヤのタイヤサイズはＰＳＲ２０５／６５Ｒ１５であり、トレッド幅は１６０ｍｍである。
【００８８】
また、テストは、各タイヤの内圧を２３０ｋＰａ（２．３ｋｇ／ｃｍ²）に設定し、テストドライバー及び測定作業者の２名を乗車させて行った。
【００８９】
ウェットハイプレ性能（直線）：水深５ｍｍのウェット路を通過時のハイプレ発生限界速度のフィーリング評価である。評価は、比較例を１００とする指数で表しており、数値が大きいほどウェットハイプレ性能に優れていることを表している。
【００９０】
ウエットブレーキ性能：水深２ｍｍの直線路面を８０ｋｍ／ｈの速度の走行状態からフル制動したときの制動距離を測定した。評価は、比較例の制動距離の逆数を１００とする指数で表しており、数値が大きいほどウエットブレーキ性能に優れていることを表している。
【００９１】
ドライ操縦安定性能：ドライ状態のテストコースにて高速道路、及び市街地を想定した高速直進性、レーンチェンジを主体とした各種走行モードで試験し、テストドライバーがフィーリング評価した。評価は、比較例を１００とする指数で表しており、数値が大きいほどドライ操縦安定性に優れていることを表している。
【００９２】
パターンノイズ：直線平滑路を１００ｋｍ／ｈから惰行したときの車内音のフィーリング評価である。評価は、従来例１を１００とする指数で表しており、数値が大きいほどパターンノイズが小さいことを表している。
【００９３】
本試験の結果は以下の表２のとおりである。
【００９４】
【表２】

上記表２に示すように、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤは、ウエットハイドロプレーニング性能、ウエットブレーキ性能、ドライ操縦安定性能、及びパターンノイズを両立でき、ドライ操縦安定性能が高いことが分かる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気入りタイヤは上記の構成としたので、操縦安定性、パターンノイズ、及びウエット性能を両立することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示した平面図である。
【図２】（Ａ）は図１のＡ−Ａ断面図であり、（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】従来例に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示した平面図である。
【図４】比較例に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示した平面図である。
【符号の説明】
１０空気入りタイヤ
１２トレッド
１８周方向溝
３６リブ（陸部）
４０ショルダーリブ（陸部）
４８補強部

Claims

トレッドに、タイヤ周方向に延びる少なくとも１本以上の周方向溝を備え、前記周方向溝の両側にそれぞれ陸部を区画した空気入りタイヤであって、
少なくとも一方の幅方向最外側の陸部が周方向に連続するショルダーリブであり、前記ショルダーリブに隣接する周方向溝は、溝幅が大の部分と小の部分とが周方向に交互に配置されており、
前記ショルダーリブに隣接する周方向溝の両側の溝縁は実質上直線で形成され、
前記溝幅が小の部分は、少なくとも一方の溝縁からこれに対向する他方の溝縁側へ突出すると共に、前記周方向溝の溝底からタイヤ径方向外側に延びる補強部を設けることで形成され、
前記補強部のタイヤ径方向外側表面は、前記溝幅が大の部分の溝縁の仮想延長線から溝中心側へ向けて溝底方向へ傾斜した面取り形状をなしている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
ショルダーリブ側の溝縁に形成された前記補強部の周方向長さをＡ、前記補強部の設けられていない部分の長さをＢとしたときに、長さＡと長さＢとの比率Ａ／Ｂは、０．３≦Ａ／Ｂ≦３．０を満足する、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記補強部の面取り深さは、前記ショルダーリブに隣接する前記周方向溝の溝深さ寸法の１０〜５０％の範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。