JP5523358B2

JP5523358B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5523358B2
Application number: JP2011000751A
Authority: JP
Inventors: 稔之大橋
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2011-01-05
Filing date: 2011-01-05
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2031-01-05
Also published as: JP2012140108A

Description

本発明は、トレッド面に、タイヤ周方向に沿って延びる複数本の主溝により区画された複数の陸部を設けてある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陸部（ショルダー陸部）では、コーナリング走行時に負荷が大きくなる傾向にあるため、乾燥路面での操縦安定性能に及ぼす影響が大きい。このような現象は、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し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。

ところで、ショルダー陸部を複数のブロックで構成した場合（例えば、下記特許文献１）、或いは、ラグ溝を設定してショルダー陸部をブロック状に形成した場合（例えば、下記特許文献２〜５）には、ショルダー陸部におけるタイヤ前後方向の剛性が低下することから、操縦安定性能が低下する傾向にある。それに対し、ショルダー陸部をタイヤ周方向に連続して延びるリブで構成すると、そのような剛性低下を抑えて、割合に優れた操縦安定性能を発揮できる。

しかし、本発明者が研究を重ねたところ、ショルダー陸部を単にリブで構成しただけでは、縦剛性の上昇に伴って、接地性（接地の均一性）が低下しやすいという知見が得られた。そして、ショルダー陸部の接地性が低下すると、コーナリング走行時に局所で踏ん張ってしまい、全体が寄与し得ないことから、これを改善することにより操縦安定性能を向上できる見込みがあることが判明した。このように、操縦安定性能を高めるうえでは、ショルダー陸部のタイヤ前後方向の剛性を維持しながらも、縦剛性を適度に下げて接地性を高めることが重要となる。

下記特許文献６には、バットレス部に、タイヤ径方向に延びる複数の溝をタイヤ周方向に並べて形成した空気入りタイヤが記載されている。しかし、このタイヤでは、バットレス部の溝がタイヤ径方向に延びるために、縦剛性の低下が十分ではない。そのうえ、溝の存否に応じて接地端付近に接地圧の高低差を生じやすく、接地性が低下する傾向にある。そもそも、この溝はバットレス部の冷却を目的としており、ショルダー陸部のタイヤ前後方向の剛性を維持しながら縦剛性を適度に下げるための構造に関して、その解決手段を示唆するものではない。

特開２００７−０７６５３２号公報特開２００８−１０５４６０号公報特開２００８−２７３４５１号公報特開２００９−０６７１８０号公報特開２００９−２９２２５２号公報特開２０１０−１３２０４３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、ショルダー陸部のタイヤ前後方向の剛性を維持しながら縦剛性を適度に下げて、操縦安定性能を向上できるようにし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、トレッド面に、タイヤ周方向に沿って延びる複数本の主溝により区画された複数の陸部が設けられ、タイヤ幅方向の最外側に位置する陸部が、タイヤ周方向に連続して延びるショルダーリブで構成されている空気入りタイヤにおいて、前記ショルダーリブに関し、接地端を基準にしてタイヤ幅方向内側を内リブ、タイヤ幅方向外側を外リブとするとき、前記ショルダーリブにおける溝面積が前記内リブよりも前記外リブで大きく、前記内リブには、溝またはサイプを含む模様がタイヤ周方向に繰り返して形成され、前記外リブには、前記内リブにおける模様の繰り返しピッチ長よりもタイヤ周方向に長く、両端部を前記外リブ内で閉塞させてタイヤ周方向に対して斜めに延び、タイヤ周方向に並べられた複数本の傾斜溝と、前記傾斜溝同士の間に介在し、前記傾斜溝よりもタイヤ周方向に短く、両端部を前記外リブ内で閉塞させた短溝とが形成されているものである。

この空気入りタイヤでは、タイヤ幅方向の最外側に位置する陸部（ショルダー陸部）をショルダーリブで構成し、そのショルダーリブにおける溝面積を内リブよりも外リブで大きくしているため、ショルダー陸部のタイヤ前後方向の剛性を良好に確保できる。それでいて、タイヤ周方向に長い傾斜溝を外リブに形成していることにより、ショルダー陸部の縦剛性が低下する。しかも、その傾斜溝同士の間に短溝が介在するとともに、それらの両端部が外リブ内で閉塞することにより、縦剛性の過度な低下を防止できる。その結果、本発明に係る空気入りタイヤでは、ショルダー陸部のタイヤ前後方向の剛性を維持しながらも、その縦剛性を適度に下げて、操縦安定性能を向上することができる。

本発明では、前記傾斜溝のタイヤ周方向の長さが、前記内リブにおける模様の繰り返しピッチ長の１．５倍以上であるものが好ましい。かかる構成によれば、傾斜溝のタイヤ周方向の長さを良好に確保して、ショルダー陸部の縦剛性を効果的に下げることができる。

本発明では、タイヤ周方向に並んだ前記傾斜溝同士がタイヤ幅方向にオーバーラップしないように配され、前記短溝のタイヤ周方向の両端部が、それぞれタイヤ周方向の前後の前記傾斜溝とタイヤ幅方向にオーバーラップする位置に配されているものが好ましい。かかる構成によれば、傾斜溝と短溝をタイヤ周方向にバランス良く配設して、ショルダー陸部の縦剛性を適度に低下させることができる。

本発明に係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その空気入りタイヤのショルダーリブの周辺を示すタイヤ子午線断面図（ａ）比較例１及び（ｂ）比較例２におけるショルダーリブを示す拡大図

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、タイヤ周方向に沿って延びる複数本の（本実施形態では四本の）主溝１と、それらにより区画された複数の（本実施形態では五つの）陸部が設けられている。このうち、タイヤ幅方向の最外側に位置する陸部（ショルダー陸部）は、タイヤ周方向に連続して延びるショルダーリブ２で構成されている。

本実施形態では、ショルダーリブ２のタイヤ幅方向内側に隣接して一対のメディエイト陸部３が設けられ、これは横溝５により区画された複数のブロックで構成されている。また、タイヤ赤道Ｃを通るようにしてセンター陸部４が設けられており、これもリブで構成されている。本発明では、ショルダー陸部をリブで構成している限り、それ以外の陸部の構造については特に限定されない。

接地端Ｅは、正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した状態でタイヤを平坦な路面に垂直に置き、正規荷重を加えたときの路面に接触する接地面のタイヤ軸方向の最外位置を指す。正規リムは、原則としてＪＩＳＤ４２０２等に定められている標準リムとし、正規荷重及び正規内圧は、ＪＩＳＤ４２０２（自動車タイヤの諸元）等に規定されている最大荷重（乗用車用タイヤの場合は設計常用荷重）及びこれに見合った空気圧とする。

図１，２に示すように、ショルダーリブ２の壁面はタイヤ周方向に連続して延びており、１．５ｍｍを超える溝幅を有して主溝１に開口する横溝がショルダーリブ２には形成されていない。但し、１．５ｍｍ以下（好ましくは０．８ｍｍ以下）の厚みを有して主溝１に開口するサイプをショルダーリブ２に形成することは考えられ、その場合のサイプは、接地端Ｅや他の溝に接続されることなく終端することが好ましい。かかる構造に基づき、ショルダーリブ２では、タイヤ前後方向の剛性を良好に確保できる。

ショルダーリブ２には、タイヤ周方向に沿って延びて両端部を閉塞させた細溝６と、その細溝６の両端部からタイヤ幅方向外側に延びる切り込み状のサイプ７とが、タイヤ周方向に間隔を置いて複数形成され、リブ構造による排水性能の低下を抑制できるようになっている。しかも、タイヤ幅方向に延びる成分を切り込み状のサイプ７にしていることにより、タイヤ前後方向の剛性低下が抑えられ、細溝６の両端部を閉塞させていることにより、タイヤ幅方向の大幅な剛性低下を回避できる。

細溝６の溝幅Ｗ６は、サイプ７の厚みＴ７よりも大きく、好ましくは２〜５ｍｍ、より好ましくは３〜４ｍｍである。溝幅Ｗ６が２ｍｍ以上であることにより、排水性能を有効に確保できるとともに、溝幅Ｗ６が５ｍｍ以下であることにより、ショルダーリブ２のタイヤ幅方向の大幅な剛性低下を回避できる。

サイプ７の厚みＴ７は、好ましくは０．５〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．６〜０．８ｍｍである。厚みＴ７が０．５ｍｍ以上であることにより、排水性能を有効に確保できるとともに、厚みＴ７が１．０ｍｍ以下であることにより、ショルダーリブ２のタイヤ前後方向の大幅な剛性低下を回避できる。細溝６の溝幅Ｗ６及びサイプ７の厚みＴ７は、それぞれトレッド面Ｔｒ上にて測定される。

ショルダーリブ２に関し、接地端Ｅを基準にしてタイヤ幅方向内側を内リブ２１、タイヤ幅方向外側を外リブ２２と定義する。内リブ２１には、溝またはサイプを含む模様がタイヤ周方向に繰り返して形成され、本実施形態では、その模様が細溝６とサイプ７とで構成されている。外リブ２２には、サイプ７と、後述する傾斜溝８及び短溝９が形成されており、ショルダーリブ２における溝面積は内リブ２１よりも外リブ２２で大きい。但し、この溝面積は、剛性に及ぼす影響が小さい厚み１．５ｍｍ以下（好ましくは１．０ｍｍ以下）のサイプを除外して定められる。

外リブ２２には、タイヤ周方向に並べられた複数本の傾斜溝８と、その傾斜溝８同士の間に介在する短溝９とが形成されている。傾斜溝８は、内リブ２１における模様の繰り返しピッチ長Ｐよりもタイヤ周方向に長く、両端部を外リブ２２内で閉塞させてタイヤ周方向に対して斜めに延びている。また、短溝９は、傾斜溝８よりもタイヤ周方向に短く、両端部を外リブ２２内で閉塞させている。傾斜溝８のタイヤ周方向の長さＬ８、及び、短溝９のタイヤ周方向の長さＬ９は、それぞれＬ８＞Ｐ、Ｌ９＜Ｌ８の関係を満たす。

傾斜溝８は、上述のように両端部が外リブ２２内で閉塞するものであり、他の溝や接地端Ｅ、ショルダーリブ２のタイヤ幅方向外側端（意匠端）Ｅ２には接続されない。このことは、短溝９においても同様である。但し、これについても、剛性に及ぼす影響が小さい厚み１．５ｍｍ以下（好ましくは０．８ｍｍ以下）のサイプを除外して定められ、そのようなサイプであれば傾斜溝８や短溝９に接続してもよいものとする。

このようなトレッド面Ｔｒを有するタイヤでは、ショルダー陸部をショルダーリブ２で構成し、その溝面積を内リブ２１よりも外リブ２２で大きくしているため、ショルダー陸部の（ショルダーリブ２の）タイヤ前後方向の剛性を良好に確保できる。それでいて、タイヤ周方向に長い傾斜溝８を外リブ２２に複数形成し、それらの間に短溝９を介在させて、各溝の両端部を外リブ２２内で閉塞させたことにより、ショルダー陸部のタイヤ前後方向の剛性を維持しながらも、その縦剛性を適度に下げて、操縦安定性能を向上できる。

これに対し、トレッド面Ｔｒにおいて、短溝９を形成していない場合には、傾斜溝８と傾斜溝８との間で接地端Ｅ付近の接地圧が高くなり、接地性が低下する傾向にあるため、操縦安定性能の向上効果が十分に得られない。また、短溝９に代えて傾斜溝８を配設し、外リブ２２に専ら傾斜溝８を形成した場合には、ショルダーリブ２の縦剛性が下がり過ぎる傾向にあるため、やはり操縦安定性能の向上効果が十分に得られない。

加えて、傾斜溝８と短溝９が、このように両端部を閉塞させた独立形態であることにより、ベアと呼ばれる凹み傷の発生を抑制できるという利点がある。ベアは、加硫成形用金型の内周面とタイヤ外表面との間に空気が閉じ込められることにより発生する。傾斜溝８や短溝９が独立形態であると、それらを形成するための金型内の突起がコーナーを形成しないことから、加硫成形時に空気の閉じ込めを抑制して排気を促しやすくなり、ベアの発生を良好に防ぐことができる。

内リブ２１における模様の繰り返しピッチ長Ｐよりもタイヤ周方向に長い傾斜溝８は、当該ピッチを跨いで形成され、ショルダーリブ２の縦剛性を適切に下げうる。この効果を高めるうえで、傾斜溝８の長さＬ８はピッチ長Ｐの１．５倍以上であることが好ましい。また、短溝９を適度に配設する観点から、傾斜溝８の長さＬ８はピッチ長Ｐの２倍以下であることが好ましい。また、短溝９の長さＬ９はピッチ長Ｐの０．８倍以上で且つ１．３倍以下となるものが例示される。

本実施形態では、細溝６とサイプ７とで横Ｕ字状の模様が構成された例を示すが、これと異なる模様を内リブ２１に形成しても構わない。また、その模様の繰り返しピッチ長Ｐが一定であるものに限られず、複数種のピッチ長を用いて形成することも可能である。ピッチ長が複数種ある場合には、そのうちで最長のものと比べて傾斜溝８の長さＬ８が大きければよい。

傾斜溝８のタイヤ幅方向に対する傾斜角度θは、６５〜８５°の範囲内にあることが好ましい。傾斜角度θが６５°以上であることにより、傾斜溝８の長さＬ８を長く設定して縦剛性を適切に下げることができ、８５°以下であることにより、縦剛性の過度な低下を防ぐことができる。

傾斜溝８の溝幅Ｗ８は、縦剛性を適度に下げる観点から２〜４ｍｍの範囲内にあることが好ましい。傾斜溝８の深さは、溝幅Ｗ８よりも小さく、例えば０．５〜１．２ｍｍである。また、短溝９の溝幅Ｗ９（タイヤ幅方向距離の最大値）は、縦剛性を適度に下げる観点から３ｍｍ以上であることが好ましく、その深さは例えば０．５〜１．２ｍｍである。傾斜溝８と短溝９の溝面積の合計は、外リブ２２の面積（接地端Ｅと外側端Ｅ２とで挟まれた領域の面積）の０．１５〜０．２５倍であることが好ましい。

このトレッド面Ｔｒでは、傾斜溝８がタイヤ周方向に間隔を置いて複数形成され、そのタイヤ周方向に並んだ傾斜溝８同士がタイヤ幅方向にオーバーラップしないように配されている。そのうえで、短溝９のタイヤ周方向の両端部が、それぞれタイヤ周方向の前後の傾斜溝８とタイヤ幅方向にオーバーラップする位置に配されている。これにより、傾斜溝８と短溝９をタイヤ周方向にバランス良く配設して、ショルダーリブ２の縦剛性を適度に低下させることができる。

図３に示すように、傾斜溝８及び短溝９は、領域Ａ内に形成されており、その領域Ａよりもタイヤ幅方向内側には形成されていない。この領域Ａは、バットレス部の縦剛性を低下するうえで寄与の大きい領域であり、接地端Ｅからショルダーリブ２の外側端Ｅ２に至る領域である。かかる領域に、傾斜溝８や短溝９を形成することにより、ショルダーリブ２のタイヤ前後方向の剛性を維持しつつ、縦剛性を適度に低下させやすい。

本実施形態では、上記の如き特異な構造のショルダーリブ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。その場合には、当該構造を車両装着時の車両外側に配することが、操縦安定性能を高めるうえで好ましい。車両に対するタイヤの装着方向の特定は、例えばタイヤのサイドウォール部に車両内側或いは車両外側となる旨の表示を付すことにより行われる。

本実施形態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構成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、製法などが、何れも本発明に採用することができる。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示すため、操縦安定性能とベアの発生状況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２１５／６０Ｒ１６、車両は２４００ｃｃ国産ミニバンである。

（１）操縦安定性能
車両指定の空気圧を充填して乾燥路面をコーナリング走行し、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）ベアの発生状況
加硫成形したタイヤの外観を観察し、ショルダーリブにおけるベアの発生状況を調査した。

比較例１
図４（ａ）に示したショルダーリブを設けたこと以外は、実施例１と同じであるものを比較例１とした。このショルダーリブでは、外リブに、タイヤ幅方向に対して少し斜めに延び且つタイヤ幅方向外側端Ｅ２に達しない横溝１８を形成している。

比較例２
図４（ｂ）に示したショルダーリブを設けたこと以外は、実施例１と同じであるものを比較例２とした。このショルダーリブでは、外リブに、タイヤ幅方向に対して少し斜めに延び且つタイヤ幅方向外側端Ｅ２に達する横溝１９を形成している。

比較例３
図１に示したトレッド面において、短溝９を形成していないこと以外は、実施例１と同じ構成であるものを比較例３とした。

実施例１
図１に示したトレッド面を備えるものを実施例１とした。

比較例１〜３及び実施例１では、ショルダーリブに形成したサイプ７の厚みを０．８ｍｍとした。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では、比較例１〜３よりも操縦安定性能が良好であり、ショルダーリブのタイヤ前後方向の剛性を維持しながら、縦剛性を適度に下げて接地性を高めたことによる効果であると考えられる。また、比較例２では、ショルダーリブのタイヤ幅方向外側端の近辺にベアの発生が認められた。

１主溝
２ショルダーリブ
６細溝
７サイプ
８傾斜溝
９短溝
２１内リブ
２２外リブ
Ｅ接地端
Ｐ繰り返しピッチ長

Claims

トレッド面に、タイヤ周方向に沿って延びる複数本の主溝により区画された複数の陸部が設けられ、タイヤ幅方向の最外側に位置する陸部が、タイヤ周方向に連続して延びるショルダーリブで構成されている空気入りタイヤにおいて、
前記ショルダーリブに関し、接地端を基準にしてタイヤ幅方向内側を内リブ、タイヤ幅方向外側を外リブとするとき、
前記ショルダーリブにおける溝面積が前記内リブよりも前記外リブで大きく、
前記内リブには、溝またはサイプを含む模様がタイヤ周方向に繰り返して形成され、
前記外リブには、前記内リブにおける模様の繰り返しピッチ長よりもタイヤ周方向に長く、両端部を前記外リブ内で閉塞させてタイヤ周方向に対して斜めに延び、タイヤ周方向に並べられた複数本の傾斜溝と、前記傾斜溝同士の間に介在し、前記傾斜溝よりもタイヤ周方向に短く、両端部を前記外リブ内で閉塞させた短溝とが形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記傾斜溝のタイヤ周方向の長さが、前記内リブにおける模様の繰り返しピッチ長の１．５倍以上である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
タイヤ周方向に並んだ前記傾斜溝同士がタイヤ幅方向にオーバーラップしないように配され、前記短溝のタイヤ周方向の両端部が、それぞれタイヤ周方向の前後の前記傾斜溝とタイヤ幅方向にオーバーラップする位置に配されている請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。