JP5749441B2

JP5749441B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5749441B2
Application number: JP2010053673A
Authority: JP
Inventors: 史貴小林
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2015-07-15
Anticipated expiration: 2030-03-10
Also published as: JP2011183993A

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。

この種の空気入りタイヤにおいては、転がり抵抗を低減する手段として、例えば下記特許文献１に示されるように、従来から種々提案されているが、単にトレッド部の厚さを薄くすることも考えられる。
ところがこの場合、周溝の深さも必然的に浅くなってしまうため、周溝の幅を広くすることで周溝の内容積の減少を抑えてハイドロプレーニング性能を維持する必要がある。

特開平５−２４６２０８号公報

しかしながら、このような空気入りタイヤでは、周溝の幅を広くした分、トレッド部の接地面積が減少するため、コーナリング時に空気入りタイヤに発生する横力が小さくなってコーナリングパワーが低下することで、操縦安定性が低下するおそれがあった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、操縦安定性を低下させることなく、ハイドロプレーニング性能を維持しつつ、転がり抵抗を低減することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に、タイヤ周方向に延びる周溝がタイヤ幅方向に間隔をあけて複数形成され、これらの周溝を各別に画成する一対の側壁面がそれぞれ、タイヤ径方向の内側から外側に向かうに従い漸次互いに離反する向きに延びる空気入りタイヤであって、前記トレッド部の厚さはタイヤ外径の０．０１２０倍以上０．０１５５倍以下とされ、周溝の深さはトレッド部の厚さの０．７２５倍以上０．８００倍以下とされ、複数の周溝の各幅を足し合わせた総幅はトレッド接地幅の０．２倍以上０．３倍以下とされ、複数の周溝のうち、タイヤ幅方向の両端に位置する端周溝を各別に画成する一対の第１側壁面それぞれの、トレッド部の外周面に直交する垂線に対する傾斜角度が互いに異なり、複数の周溝のうち、前記端周溝よりもタイヤ幅方向の内側に位置する内側周溝を画成する一対の第２側壁面のうちの少なくとも一方の前記垂線に対する傾斜角度が、前記一対の第１側壁面それぞれの前記傾斜角度のうち小さい方の傾斜角度よりも大きくなっており、前記トレッド部上に、前記複数の周溝によって、タイヤ幅方向の両端に位置するショルダーリブと、これらのショルダーリブ同士の間に位置する内側リブと、が区画され、前記内側リブを画成する一対の前記側壁面のうちの少なくとも一方の前記傾斜角度が、前記一対の第１側壁面それぞれの前記傾斜角度のうち小さい方の傾斜角度よりも大きくなっていることを特徴とする。

この発明によれば、トレッド部の厚さがタイヤ外径の０．０１２０倍以上０．０１５５倍以下とされ、周溝の深さがトレッド部の厚さの０．７２５倍以上０．８００倍以下とされ、複数の周溝の前記総幅がトレッド接地幅の０．２倍以上０．３倍以下となっているので、ハイドロプレーニング性能を維持しつつ、転がり抵抗を低減することができる。
なお、トレッド部の厚さがタイヤ外径の０．０１２０倍より小さくなると、例えば耐久性や乗り心地性が低下したり、ハイドロプレーニング性能の維持が困難になったりするおそれがあり、０．０１５５倍より大きくなると、転がり抵抗を低減することが困難になる。また、周溝の深さがトレッド部の厚さの０．７２５倍より小さくなると、例えば耐久性が低下したり、ハイドロプレーニング性能の維持が困難になったりするおそれがあり、０．８００倍より大きくなると、例えば耐久性が低下したり、操縦安定性が低下したりするおそれがある。さらに、複数の周溝の前記総幅がトレッド接地幅の０．２倍より小さくなると、ハイドロプレーニング性能の維持が困難になり、０．３倍より大きくなると、操縦安定性が大きく低下するおそれがある。
また、前記内側周溝を画成する一対の第２側壁面のうちの少なくとも一方の前記傾斜角度が、前記端周溝を画成する一対の第１側壁面それぞれの前記傾斜角度のうち小さい方の傾斜角度よりも大きくなっているので、トレッド部上で複数の周溝によって区画されたリブを、タイヤ幅方向に倒れ込み難くさせることが可能になり、このようなリブの変形に起因したトレッド部の接地面積の減少を抑えることができる。したがって、コーナリング時に空気入りタイヤに発生する横力が低くなるのを抑制することが可能になり、操縦安定性の低下を防ぐことができる。
なお、前記内側周溝を画成する一対の第２側壁面のうちの少なくとも一方の前記傾斜角度を、前記端周溝を画成する一対の第１側壁面それぞれの前記傾斜角度のうち大きい方の傾斜角度と同等にしてもよい。

ここで、前記一対の第２側壁面それぞれの前記傾斜角度は、互いに同等とされるとともに、前記一対の第１側壁面のうち、タイヤ幅方向の内側に位置する第１側壁面の前記傾斜角度と同等とされ、かつタイヤ幅方向の外側に位置する第１側壁面の前記傾斜角度よりも大きくなってもよい。

この場合、複数のリブのうち、タイヤ幅方向の両端に位置する各ショルダーリブ同士の間の内側リブがタイヤ幅方向に倒れ込むのを確実に抑えることが可能になる。したがって、例えば、トレッド部の接地面積が比較的小さく、かつこの接地面積にタイヤ赤道部の占める割合が比較的高い低荷重時に、前述の作用効果を有効に奏功させることができる。

また、車両への装着方向が明示され、前記複数の周溝それぞれにおいて、一対の側壁面のうち、車両外側に位置する側壁面の方が、車両内側に位置する側壁面よりも前記傾斜角度が大きくなってもよい。

この場合、前記複数の周溝それぞれにおいて、一対の側壁面のうち、車両外側に位置する側壁面の方が、車両内側に位置する側壁面よりも前記傾斜角度が大きくなっているので、この空気入りタイヤに鉛直方向の圧縮荷重が加えられたときに、複数のリブにはそれぞれ、タイヤ幅方向に沿う車両内側に向けたせん断力が発生することとなる。したがって、コーナリング時に空気入りタイヤに発生する横力を増大させることが可能になり、操縦安定性の低下をより一層確実に防ぐことができる。

この発明に係る空気入りタイヤによれば、操縦安定性を低下させることなく、ハイドロプレーニング性能を維持しつつ、転がり抵抗を低減することができる。

本発明に係る一実施形態として示した空気入りタイヤのタイヤ幅方向に沿う断面図の一部である。本発明に係る別の実施形態として示した空気入りタイヤのタイヤ幅方向に沿う断面図の一部である。

以下、本発明に係る空気入りタイヤの一実施形態を、図１を参照しながら説明する。
本実施形態の空気入りタイヤ１では、図１に示されるように、左右一対のビードコア１１間でトロイダル状に延びるカーカス１２のクラウン部１２ａと、トレッド部１３と、の間に、スチールベルト層１６が設けられている。図示の例では、スチールベルト層１６は、第１スチールコード層１４と第２スチールコード層１５とがタイヤ径方向に積層された二層構造となっている。また、各スチールコード層１４、１５には、タイヤ径方向に直交する沿面方向において、タイヤ幅方向Ｈおよびタイヤ周方向それぞれに対して傾斜する方向に延びるスチールコードが、前記沿面方向において前記傾斜する方向と直交する方向に複数並べられて埋設されている。それぞれのスチールコード層１４、１５に埋設されたスチールコードの延びる方向は互いに逆向きとなっており、これらのスチールコード層１４、１５が前述のようにタイヤ径方向に積層された状態で、各スチールコード層１４、１５にそれぞれ埋設されたスチールコードが、トレッド部１３の平面視で互いに交差するようになっている。

なお、図示の例では、第１、第２スチールコード層１４、１５は、それぞれの幅方向中央部が、この空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向Ｈの中央部（以下、タイヤ赤道部ＣＬという）に位置させられた状態で、タイヤ周方向の全周にわたって連続して延在している。また、第１スチールコード層１４は、第２スチールコード層１５よりタイヤ径方向の内側に配置され、かつ第２スチールコード層１５よりも広幅に形成されている。

また、トレッド部１３には、タイヤ周方向に延びる周溝１８、１９がタイヤ幅方向Ｈに間隔をあけて複数（図示の例では４つ）形成されている。これらの周溝１８、１９を各別に画成する一対の側壁面２１、２２はそれぞれ、タイヤ径方向の内側から外側に向かうに従い漸次互いに離反する向きに延在している。さらに複数の周溝１８、１９は、トレッド部１３においてタイヤ赤道部ＣＬを回避した位置に、タイヤ赤道部ＣＬを基準に線対称に配置されている。これらの周溝１８、１９により、トレッド部１３の外周面が複数のリブ２０に区画されている。

ここで本実施形態では、トレッド部１３の厚さＣがタイヤ外径Ｅの０．０１２０倍以上０．０１５５倍以下となっている。なお、トレッド部１３の厚さＣは、例えばタイヤ外径Ｅの約０．０１４０５倍となっている。また、周溝１８、１９の深さＤがトレッド部１３の厚さＣの０．７２５倍以上０．８００倍以下となっている。なお、周溝１８、１９の深さＤは、例えばトレッド部１３の厚さＣの約０．７８５倍となっている。さらに、複数の周溝１８、１９の各幅Ｂを足し合わせた総幅がトレッド接地幅ＴＷの０．２倍以上０．３倍以下となっている。なお、複数の周溝１８、１９の前記総幅は、例えばトレッド接地幅ＴＷの約０．２５倍となっている。
ここで、トレッド部１３の厚さＣは、トレッド部１３の外周面と、第２スチールコード層１５の外周面と、の間のタイヤ径方向における距離となっている。また、周溝１８の幅Ｂは、各周溝１８におけるタイヤ径方向の外方端の幅となっている。

そして本実施形態では、複数の周溝１８、１９のうち、タイヤ幅方向Ｈの両端に位置する端周溝１８を各別に画成する一対の第１側壁面２１それぞれの、トレッド部１３の外周面に直交する垂線Ｌに対する傾斜角度θ１とθ２並びにθ７とθ８が互いに異なっている。また、複数の周溝１８、１９のうち、端周溝１８よりもタイヤ幅方向Ｈの内側に位置する内側周溝１９を各別に画成する一対の第２側壁面２２のうちの少なくとも一方の前記垂線Ｌに対する傾斜角度θ３、θ４、θ５、θ６が、一対の第１側壁面２１それぞれの前記傾斜角度θ１とθ２並びにθ７とθ８のうち小さい方の傾斜角度θ１、θ８よりも大きくなっている。なお図示の例では、２つの端周溝１８同士で、一対の第１側壁面２１それぞれの前記傾斜角度θ１とθ２並びにθ７とθ８のうち、小さい方の前記傾斜角度θ１、θ８は互いに同等になっている。

さらに本実施形態では、複数の内側周溝１９を各別に画成する一対の第２側壁面２２それぞれの前記傾斜角度θ３〜θ６が、互いに同等とされるとともに、２つの端周溝１８を各別に画成する一対の第１側壁面２１のうち、タイヤ幅方向Ｈの内側に位置する第１側壁面２１の前記傾斜角度θ２、θ７と同等とされ、かつタイヤ幅方向Ｈの外側に位置する第１側壁面２１の前記傾斜角度θ１、θ８よりも大きくなっている。

図示の例では、前記傾斜角度θ２〜θ７は、前記傾斜角度θ１、θ８よりも１０°以上大きくなっている。例えば、前記傾斜角度θ２〜θ７は約２０°、前記傾斜角度θ１、θ８は約５°となっている。また、２つの端周溝１８は、タイヤ赤道部ＣＬを基準に線対称に形成され、これらの端周溝１８同士の間に位置する２つの内側周溝１９は互いに同形同大となっている。さらに、複数の周溝１８、１９の幅Ｂは全て互いに同等とされるとともに、これらの周溝１８、１９の深さＤは全て互いに同等となっている。

以上説明したように、本実施形態による空気入りタイヤ１によれば、トレッド部１３の厚さＣがタイヤ外径Ｅの０．０１２０倍以上０．０１５５倍以下とされ、周溝１８、１９の深さＤがトレッド部１３の厚さＣの０．７２５倍以上０．８００倍以下とされ、複数の周溝１８、１９の前記総幅がトレッド接地幅ＴＷの０．２倍以上０．３倍以下となっているので、ハイドロプレーニング性能を維持しつつ、転がり抵抗を低減することができる。

また、複数の内側周溝１９を各別に画成する一対の第２側壁面２２のうちの少なくとも一方の前記傾斜角度θ３〜θ６が、２つの端周溝１８を各別に画成する一対の第１側壁面２１それぞれの前記傾斜角度θ１とθ２並びにθ７とθ８のうち小さい方の傾斜角度θ１、θ８よりも大きくなっているので、トレッド部１３上で複数の周溝１８、１９によって区画されたリブ２０を、タイヤ幅方向Ｈに倒れ込み難くさせることが可能になり、このようなリブ２０の変形に起因したトレッド部１３の接地面積の減少を抑えることができる。したがって、コーナリング時に空気入りタイヤ１に発生する横力が低くなるのを抑制することが可能になり、操縦安定性の低下を防ぐことができる。

さらに本実施形態では、前記傾斜角度θ２〜θ７が互いに同等とされ、かつ前記一対の第１側壁面２１のうちタイヤ幅方向Ｈの外側に位置する第１側壁面２１の前記傾斜角度θ１、θ８よりも大きくなっているので、複数のリブ２０のうち、タイヤ幅方向Ｈの両端に位置する各ショルダーリブ２０同士の間の内側リブ２０がタイヤ幅方向Ｈに倒れ込むのを確実に抑えることが可能になる。
したがって、例えば、トレッド部１３の接地面積が比較的小さく、かつこの接地面積にタイヤ赤道部ＣＬの占める割合が比較的高い低荷重時に、前述の作用効果を有効に奏功させることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に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において種々の変更を加えることが可能である。

例えば周溝１８、１９は、前記実施形態に限らず適宜変更してもよい。
例えば、図１に示した周溝１８、１９に代えて、図２に示されるような周溝１８、１９を採用してもよい。以下、図１に示した周溝１８、１９と異なる点についてのみ図２に基づいて説明する。

この図２に示す空気入りタイヤ２では、全ての周溝１８、１９それぞれにおいて、一対の側壁面２１、２２のうち、車両外側Ｏに位置する側壁面２１、２２の方が、車両内側Ｉに位置する側壁面２１、２２よりも前記傾斜角度が大きくなっている。
なお図示の例では、複数の周溝１８、１９の全てが互いに同形同大となっている。また、一対の側壁面２１、２２のうち、車両外側Ｏに位置する側壁面２１、２２の前記傾斜角度θ１、θ３、θ５、θ７は、車両内側Ｉに位置する側壁面２１、２２の前記傾斜角度θ２、θ４、θ６、θ８よりも１０°以上大きくなっている。例えば、車両外側Ｏに位置する側壁面２１、２２の前記傾斜角度θ１、θ３、θ５、θ７は約２０°、車両内側Ｉに位置する側壁面２１、２２の前記傾斜角度θ２、θ４、θ６、θ８は約５°となっている。さらに本実施形態では、空気入りタイヤ２の外表面に、車両への装着方向を明示する図示されないマークが設けられている。

この場合、複数の周溝１８、１９それぞれにおいて、一対の側壁面２１、２２のうち、車両外側Ｏに位置する側壁面２１、２２の方が、車両内側Ｉに位置する側壁面２１、２２よりも前記傾斜角度が大きくなっているので、この空気入りタイヤ２に鉛直方向の圧縮荷重が加えられたときに、複数のリブ２０にはそれぞれ、タイヤ幅方向Ｈに沿う車両内側Ｉに向けたせん断力が発生することとなる。したがって、コーナリング時に空気入りタイヤ２に発生する横力を増大させることが可能になり、操縦安定性の低下をより一層確実に防ぐことができる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

次に、以上説明した作用効果についての検証試験を実施した。
実施例１、２、比較例１、２および従来例の空気入りタイヤをそれぞれ、前輪駆動のセダンタイプの車両に装着してテストコースを走行させ、熟練ドライバーによるフィーリングに基づき１０点を満点とする指数で操縦安定性を評価し、また、ＩＳＯ１８１６４に準拠し、かつスムースドラム、フォース式にて転がり抵抗試験を実施し、従来例を基準とした指数で転がり抵抗を評価し、さらに、テストコース上で前述の車両を走行させ、ハイドロプレーニング現象が発生したときの車両の走行速度を計測し、従来例を基準とした指数でハイドロプレーニング性能を評価した。

ここで、実施例１、２、比較例１、２および従来例の各空気入りタイヤにおいては、周溝１８、１９の幅Ｂ、トレッド部１３の厚さＣ、周溝１８、１９の深さＤ、および前記傾斜角度θ１〜θ８のうちの少なくとも１つを異ならせ、タイヤサイズ（２１５／６０Ｒ１６）、トレッド接地幅ＴＷ（約１８０ｍｍ）、タイヤ外径Ｅ（約６４４ｍｍ）および周溝１８、１９の本数（４本）は全て同じにした。これらのうち実施例１として、図１に示す空気入りタイヤ１を採用し、実施例２として、図２に示す空気入りタイヤ２を採用した。
実施例１、２、比較例１、２および従来例の空気入りタイヤそれぞれの主要寸法を表１に示す。

以上の試験結果を表２に示す。
なお、転がり抵抗は数値が小さい程良好であることを示し、ハイドロプレーニング性能は数値が大きい程良好であることを示している。

この結果、実施例１、２の空気入りタイヤ１、２では、従来例の空気入りタイヤと比べて、操縦安定性を低下させることなく、ハイドロプレーニング性能を維持しつつ、転がり抵抗を低減することができることが確認された。また、実施例１、２の空気入りタイヤ１、２では、比較例１の空気入りタイヤと比べて、操縦安定性を向上することができることが確認された。

操縦安定性を低下させることなく、ハイドロプレーニング性能を維持しつつ、転がり抵抗を低減することができる。

１、２空気入りタイヤ
１３トレッド部
１８端周溝（周溝）
１９内側周溝（周溝）
２１第１側壁面（側壁面）
２２第２側壁面（側壁面）
Ｂ周溝の幅
Ｃトレッド部の厚さ
Ｄ周溝の深さ
Ｅタイヤ外径
Ｈタイヤ幅方向
Ｌ垂線
ＴＷトレッド接地幅
θ１〜θ８傾斜角度

Claims

トレッド部に、タイヤ周方向に延びる周溝がタイヤ幅方向に間隔をあけて複数形成され、これらの周溝を各別に画成する一対の側壁面がそれぞれ、タイヤ径方向の内側から外側に向かうに従い漸次互いに離反する向きに延びる空気入りタイヤであって、
前記トレッド部の厚さはタイヤ外径の０．０１２０倍以上０．０１５５倍以下とされ、周溝の深さはトレッド部の厚さの０．７２５倍以上０．８００倍以下とされ、複数の周溝の各幅を足し合わせた総幅はトレッド接地幅の０．２倍以上０．３倍以下とされ、
複数の周溝のうち、タイヤ幅方向の両端に位置する端周溝を各別に画成する一対の第１側壁面それぞれの、トレッド部の外周面に直交する垂線に対する傾斜角度が互いに異なり、
複数の周溝のうち、前記端周溝よりもタイヤ幅方向の内側に位置する内側周溝を画成する一対の第２側壁面のうちの少なくとも一方の前記垂線に対する傾斜角度が、前記一対の第１側壁面それぞれの前記傾斜角度のうち小さい方の傾斜角度よりも大きくなっており、
前記トレッド部上に、前記複数の周溝によって、タイヤ幅方向の両端に位置するショルダーリブと、これらのショルダーリブ同士の間に位置する内側リブと、が区画され、
前記内側リブを画成する一対の前記側壁面のうちの少なくとも一方の前記傾斜角度が、前記一対の第１側壁面それぞれの前記傾斜角度のうち小さい方の傾斜角度よりも大きくなっていることを特徴とする空気入りタイヤ。
請求項１記載の空気入りタイヤであって、
前記一対の第２側壁面それぞれの前記傾斜角度は、互いに同等とされるとともに、前記一対の第１側壁面のうち、タイヤ幅方向の内側に位置する第１側壁面の前記傾斜角度と同等とされ、かつタイヤ幅方向の外側に位置する第１側壁面の前記傾斜角度よりも大きくなっていることを特徴とする空気入りタイヤ。
請求項１記載の空気入りタイヤであって、
車両への装着方向が明示され、
前記複数の周溝それぞれにおいて、一対の側壁面のうち、車両外側に位置する側壁面の方が、車両内側に位置する側壁面よりも前記傾斜角度が大きくなっていることを特徴とする空気入りタイヤ。