JP5809322B1 - 乗用車用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、転がり抵抗と雪上性能とを両立させることのできる、乗用車用空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤは、一対のビード部間でトロイダル状に跨る、ラジアル配列コードのプライからなるカーカスを備え、前記タイヤを適用リムに組み込み、内圧を250kPa以上とした際に、前記タイヤの断面幅SW及び前記タイヤの外径ODが、所定の関係式を満たし、タイヤ幅方向断面において、タイヤ周方向に延びる周方向主溝のうち、タイヤ幅方向最外側に位置する最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向内側の溝壁がタイヤ径方向に対してなす角度θin(?)が、前記最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向外側の溝壁がタイヤ径方向に対してなす角度θout(?)より大きいことを特徴とする。【選択図】図4

Description

本発明は、乗用車用空気入りラジアルタイヤに関するものである。
従来の1960年頃までの車両は、車両の重量が軽く、車両に要求される巡航速度も遅かったため、タイヤへの負担が軽く、タイヤの断面幅が狭いバイアスタイヤが用いられていたが、現在、車両の重量化、高速化に伴いタイヤのラジアル化、幅広化が進められている。
しかし、タイヤの幅広化は、車両スペースを圧迫し車内の居住性を低下させる。また、空気抵抗が増大するため、燃費が悪くなるという問題がある。
近年、環境問題への関心の高まりにより、低燃費性への要求が厳しくなってきている。かかる低燃費性は、転がり抵抗(RR)によって評価することができ、低転がり抵抗であるほど、低燃費となることが知られている。
ここで、低燃費性を向上させるためにタイヤの転がり抵抗値(RRC)を低減するには、タイヤを大径化、幅広化することが有効であることが知られているが、タイヤを大径化、幅広化すると、タイヤ重量および空気抵抗が増大するため、車両抵抗が増大し、また、タイヤの負荷能力も過剰となってしまうという問題がある。
この問題に対して、本出願人は、タイヤの内圧と断面幅(SW)とタイヤの外径(OD)とが、特定の関係を満たす、いわば、狭幅(狭いタイヤ断面幅)、大径(大きなタイヤ外径)の乗用車用空気入りラジアルタイヤにかかる技術を提案している(例えば、特許文献1)。
国際公開第2011/122170号
上記のような狭幅・大径のタイヤにおいては、さらに転がり抵抗を低減する余地があり、また、オールシーズン用のタイヤとして用いることも望まれている。
そこで、本発明は、転がり抵抗と雪上性能とを両立させることのできる、乗用車用空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、狭幅・大径で高内圧での使用を所期するタイヤ特有の理由による転がり抵抗の悪化の原因を突き止めた。すなわち、かかるタイヤでは、タイヤ幅が狭く、高内圧で使用することから、接地圧が高くなりクラッシング変形(タイヤ径方向に圧縮されたトレッドゴムがタイヤ幅方向に膨出する変形)も大きくなる。また、かかるタイヤでは、接地幅が小さくなることからワイピング力(タイヤ走行時にトレッド両端がタイヤ幅方向内側に引き込まれるような力)による、車両装着時最外側の陸部の変形も大きくなる。従って、特に車両装着時最外側の陸部を区画する車両装着時最外側の周方向主溝の溝底に変形が集中してしまう。
以下、図1を参照して詳細に説明する。
図1に示すように、トレッド90に設けた、車両装着時最外側となる周方向主溝91のタイヤ幅方向外側の溝壁の溝底部は、特に、狭幅・大径で高内圧の条件で使用するタイヤにあっては、接地圧が大きくなるため、クラッシング変形が大きくなり、また、接地幅が小さくなることから車両装着時最外側の陸部のワイピング力による変形が大きくなる。このため、図1に示すように、溝壁の溝底部がせん断変形し(図1においては、平行四辺形で模式的に示している)、溝壁がタイヤ幅方向内側に膨出するように変形してしまう。なお、この変形量は、図1に示すように、車両装着時最外側陸部のタイヤ幅方向最内側位置よりタイヤ幅方向内側にあるトレッドゴム(図1にて破線の斜線にて示している)の体積に依存し、トレッドゴムの体積が大きくなると変形量も大きくなる。
また、周方向主溝91の溝底部についても、クラッシング変形により、図1に示すようなせん断変形(図1においては、平行四辺形で模式的に示している)が生じ、溝底がタイヤ径方向外側に膨出するように変形してしまう。
これらの変形がエネルギーロスとなるため、転がり抵抗が悪化してしまう原因となる。
さらには、オールシーズン用のタイヤとしての使用を想定した場合には、雪上性能を確保する必要もある。ここで、図2に示すように、雪上性能を向上させるための雪柱せん断力は、周方向主溝91の溝体積に依存する。また、雪上性能を向上させるためのエッジ効果は、スリップアングルが付与された際に主な接地面となる、周方向主溝91に区画されるタイヤ幅方向内側の縁部92によるエッジ圧に依存する。
本発明者は、これらの知見をもとに、上記の課題を解決する手法を検討したところ、車両装着時最外側となる周方向主溝の両溝壁の傾斜角度を所定の関係とすることにより、所期した目的を有利に達成することができるという新規知見を得て、本発明を完成するに至った。
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、その要旨構成は、以下の通りである。
本発明の第一の態様の乗用車用空気入りラジアルタイヤは、一対のビード部間でトロイダル状に跨る、ラジアル配列コードのプライからなるカーカスを備え、
前記タイヤをリムに組み込み、内圧を250kPa以上とした際に、
前記タイヤの断面幅SWが165(mm)未満である場合は、前記タイヤの断面幅SWと外径OD(mm)との比SW/ODが0.26以下であり、
前記タイヤの断面幅SWが165(mm)以上である場合は、前記タイヤの断面幅SWおよび外径OD(mm)が、関係式、
OD≧2.135×SW+282.3
を満たし、
前記タイヤは、トレッド踏面に、1本以上のタイヤ周方向に延びる周方向主溝を有し、
前記タイヤをリムに装着し、前記タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填し、無負荷状態とした際の、タイヤ幅方向断面において、
前記1本以上のタイヤ周方向に延びる周方向主溝のうち、タイヤ赤道面を境界とするタイヤ幅方向一方の半部においてタイヤ幅方向最外側に位置する最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向内側の溝壁がタイヤ径方向に対してなす角度θin(°)の大きさが、前記最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向外側の溝壁がタイヤ径方向に対してなす角度θout(°)の大きさより大きく、
前記最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向内側の溝壁は、タイヤ径方向内側から外側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜し
前記最外側周方向主溝のタイヤ幅方向外側の溝壁側の溝底部にのみ突起部を設けてなることを特徴とするものである。
この構成によれば、転がり抵抗と雪上性能とを両立させることができる。
ここで、上記の「リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会)のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organization)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association,Inc.)のYEAR BOOK等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指す(即ち、上記の「リム」には、現行サイズに加えて将来的に上記産業規格に含まれ得るサイズも含む)が、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。
また、「タイヤを装着する車両毎に規定される内圧」とは、上記産業規格に定められ、あるいは、将来的に定められる最大負荷荷重に対応する空気圧をいい、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、最大乗員数を想定した時に、4輪の中で最も荷重のかかるタイヤへの負荷荷重に対応する空気圧をいうものとする。
さらに、θinは、上記最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向内側の溝壁がタイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かって、タイヤ幅方向内側に傾斜している場合を正とする。一方、θoutについては、上記最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向外側の溝壁がタイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かって、タイヤ幅方向外側に傾斜している場合を正とする。
また、「θinの大きさがθoutの大きさより大きい」とは、θinの絶対値がθoutの絶対値より大きいことをいう。
そして、上記最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向内側、外側の溝壁のタイヤ径方向に対する傾斜角度が一定でない場合には、溝壁のタイヤ径方向最外側点Xと該点Xから溝壁のペリフェリに沿ってタイヤ径方向内側に1mm離間した点Yとを結んだ直線がタイヤ径方向に対してなす角度を傾斜角度とする。
なお、後述するように、最外側周方向主溝のタイヤ幅方向外側の溝壁側の溝底部に突起部を設けた場合も同様である。
さらに、溝底に曲率を有する場合も同様に、溝壁のタイヤ径方向最外側点Xと該点Xから溝壁のペリフェリに沿ってタイヤ径方向内側に1mm離間した点Yとを結んだ直線がタイヤ径方向に対してなす角度を傾斜角度とする。
本発明の第二の態様の乗用車用空気入りラジアルタイヤは、一対のビード部間でトロイダル状に跨る、ラジアル配列コードのプライからなるカーカスを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
前記タイヤをリムに組み込み、内圧を250kPa以上とした際に、前記タイヤの断面幅SWおよび外径OD(mm)は、関係式、
OD≧−0.0187×SW+9.15×SW−380
を満たし、
前記タイヤは、トレッド踏面に、1本以上のタイヤ周方向に延びる周方向主溝を有し、
前記タイヤをリムに装着し、前記タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填し、無負荷状態とした際の、タイヤ幅方向断面において、
前記1本以上のタイヤ周方向に延びる周方向主溝のうち、タイヤ赤道面を境界とするタイヤ幅方向一方の半部においてタイヤ幅方向最外側に位置する最外側周方向主溝の、タイヤ幅方向内側の溝壁がタイヤ径方向に対してなす角度θin(°)の大きさが、前記最外側周方向主溝のタイヤ幅方向外側の溝壁がタイヤ径方向に対してなす角度θout(°)の大きさより大きく、
前記最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向内側の溝壁は、タイヤ径方向内側から外側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜し
前記最外側周方向主溝のタイヤ幅方向外側の溝壁側の溝底部にのみ突起部を設けてなることを特徴とするものである。
この構成によれば、転がり抵抗と雪上性能とを両立させることができる。
また、本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤにおいては、
−5°≦θout≦3°、且つ、10°≦θin≦20°、
を満たすことが好ましい。
上記の角度範囲によれば、転がり抵抗と雪上性能とをより一層両立させることができる。
さらにまた、本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤでは、前記突起部のタイヤ幅方向の最大幅をw1(mm)、タイヤ径方向の最大高さをh1(mm)とし、前記突起部のタイヤ幅方向断面での断面積をS1(mm2)とするとき、
w1×h1/2≦S1≦w1×h1
を満たすことが好ましい。
上記の範囲とすることにより、転がり抵抗と雪上性能とをさらに両立させることができる。
加えて、本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤでは、前記突起部のタイヤ幅方向の最大幅をw1(mm)、タイヤ径方向の最大高さをh1(mm)とし、
前記タイヤをリムに装着し、前記タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填し、無負荷状態とした際の、前記最外側周方向主溝の開口部の溝幅をw2(mm)、溝最大深さをh2(mm)とするとき、
1/6≦w1/w2≦1/4、且つ、1/8≦h1/h2≦1/5
を満たすことが好ましい。
上記の範囲とすることにより、転がり抵抗と雪上性能とをさらに両立させることができる。
加えて、本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤでは、前記最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向外側の溝壁は、タイヤ径方向内側から外側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜してなることが好ましい。
本発明によれば、転がり抵抗と雪上性能とを両立させることのできる、乗用車用空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
車両装着時最外側の周方向主溝の溝底付近の変形について説明するための図である。 車両装着時最外側の周方向主溝の断面形状と雪上性能との関係について説明するための図である。 本発明の一実施形態にかかるタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 本発明の一実施形態にかかるタイヤのタイヤ幅方向最外側の周方向主溝2aのタイヤ幅方向断面形状を示す図である。 本発明の一実施形態にかかるタイヤの作用効果について説明するための図である。 図3の周方向主溝2b、2cのタイヤ幅方向断面形状を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に例示説明する。
まず、本実施形態の乗用車用空気入りラジアルタイヤ(以下、単にタイヤとも称する)は、一対のビード部間でトロイダル状に跨る、ラジアル配列コードのプライからなるカーカスを備えたラジアルタイヤである。
そして、本実施形態のタイヤは、タイヤの断面幅SW(mm)と、タイヤの外径OD(mm)とが以下の関係を満たすものである。すなわち、本実施形態のタイヤをリムに組み込み、内圧を250kPa以上とした際に、タイヤの断面幅SWが165(mm)未満である場合は、タイヤの断面幅SWと外径OD(mm)との比SW/ODが0.26以下であり、あるいは、タイヤの断面幅SWが165(mm)以上である場合は、タイヤの断面幅SWおよび外径OD(mm)が、関係式、OD≧2.135×SW+282.3、を満たすものである。
タイヤの断面幅SWおよび外径OD(mm)が、上記の関係であることにより、狭幅、大径の形状となり、タイヤの転がり抵抗性能を向上させ(転がり抵抗値を低減させ)、且つ、タイヤを軽量化することができる。また、タイヤの内圧は、250kPa以上であることが好ましく、250〜350kPaであることがより好ましい。
図3は、本発明の一実施形態にかかるタイヤのトレッドパターンを示す図である。図3に示すように、このタイヤは、トレッド踏面1に、1本以上の(図示例で3本の)タイヤ周方向に延びる周方向主溝2(2a、2b、2c)を有している。図1に示すように、タイヤ赤道面CLを境界として一方側のタイヤ幅方向半部に1本の周方向主溝2aが配置され、この周方向主溝2aは、3本の周方向主溝2の中で最も溝幅が大きいものである。そして、図示例では、タイヤ赤道面CLを境界として他方側のタイヤ幅方向半部に2本の周方向主溝2b、2cが配置されている。
図1に示すように、このタイヤは、図示例で3つの周方向主溝2a、2b、2c、及び、トレッド端TEにより区画される、図示例で4つの陸部3a、3b、3c、3dを有している。
ここで、図4は、3本のタイヤ周方向に延びる周方向主溝2a、2b、2cのうち、タイヤ赤道面CLを境界とするタイヤ幅方向一方の半部においてタイヤ幅方向最外側に位置する最外側周方向主溝2aのタイヤ幅方向断面形状を示す図である。
図4に示すように、最外側周方向主溝2aに区画されるタイヤ幅方向内側の溝壁21は、タイヤ径方向内側から外側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜している。また、図4に示すように、最外側周方向主溝2aに区画されるタイヤ幅方向内側の溝壁21がタイヤ径方向に対してなす角度θinは、この例で、15°である。一方で、図2に示すように、最外側周方向主溝2aに区画されるタイヤ幅方向外側の溝壁22がタイヤ径方向に対してなす角度θoutは、この例で、0°である。
このように、本実施形態のタイヤは、最外側周方向主溝2aのタイヤ幅方向内側の溝壁21がタイヤ径方向に対してなす角度θinの大きさ(この例では15°)が、最外側周方向主溝2aのタイヤ幅方向外側の溝壁22がタイヤ径方向に対してなす角度θoutの大きさ(この例では0°)より大きいことを特徴とするものである。
なお、本実施形態では、周方向主溝2b、2cについては、図6に示すように、タイヤ幅方向断面で対称な形状をしており、これらの周方向主溝2b、2cにより区画されるタイヤ幅方向内側の溝壁は、タイヤ径方向内側から外側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜しており、該溝壁のタイヤ径方向に対する傾斜角度は5°であり、また、これらの周方向主溝2b、2cにより区画されるタイヤ幅方向外側の溝壁は、タイヤ径方向内側から外側に向かってタイヤ幅方向外側に傾斜しており、該溝壁のタイヤ径方向に対する傾斜角度は5°である。
以下、最外側周方向主溝2aが、車両装着時の外側となるように、本実施形態のタイヤを車両に装着した際の作用効果について、図5を参照して説明する。なお、図5では、便宜上、図4と異なり、θoutが負の場合を示している。
まず、雪上性能を向上させるためには、上述したように周方向主溝2aに区画されるタイヤ幅方向内側の縁部によるエッジ圧を高めることが有効であるが、本実施形態では、角度θinの大きさを角度θoutの大きさより相対的に大きくしているため、周方向主溝2aに区画されるタイヤ幅方向内側の縁部によるエッジ圧を高め、雪上旋回性能を向上させることができる。
さらに、排水性の確保の観点から、周方向主溝2aの溝幅(開口幅)を一定とした場合の対比で考えると、角度θinの大きさを角度θoutの大きさより相対的に大きくすると、溝底の幅が小さくなるため、溝底部のせん断変形を低減することができる。
一方で、角度θoutの大きさは、角度θinの大きさより相対的に小さいため、車両装着時最外側陸部のタイヤ幅方向最内側位置よりタイヤ幅方向内側にあるトレッドゴム部分の体積を低減して(図4、図5に示す例では、車両装着時最外側陸部のタイヤ幅方向最内側位置よりタイヤ幅方向内側にあるトレッドゴム部分がなくなる)、溝壁の溝底部のせん断変形を低減することができる。また、角度θoutの大きさは、角度θinの大きさより相対的に小さいため、周方向主溝2aの溝幅(開口幅)を一定とした場合の対比においては、周方向主溝2aの断面積を確保することができ、雪柱せん断力を確保して、雪上旋回性能を確保することができる。なお、図4、図5とは異なって角度θoutが正の場合であっても、角度θoutの大きさは、角度θinの大きさより相対的に小さいため、周方向主溝2aの溝幅(開口幅)を一定として考えた際には、周方向主溝2aの溝底の幅は小さくなり、溝底部のせん断変形が低減される。
以上のように、本実施形態のタイヤによれば、転がり抵抗と雪上性能とを両立させることができる。
ここで、本発明にあっては、角度θoutは、図4に示したように0°であっても、図5に示したように、負であっても良く、あるいは、正であってもよい。具体的には、角度θin及びθoutは、−5°≦θout≦3°、且つ、10°≦θin≦20°を満たすことが好ましい。
角度θinを10°以上とすることにより、上述したエッジ圧をより一層高めることができ、一方で、角度θinを20°以下とすることにより、周方向主溝2aの断面積を確保して、雪柱せん断力をより一層確保することができるからである。
また、θoutを−5°以上とすることにより、幅方向最外側陸部の剛性を確保することができ、一方で、θoutを3°以下とすることにより、溝壁の溝底部のせん断変形をより一層抑制することができる。
なお、幅方向最外側陸部の剛性を確保する観点からは、θoutを0°以上とすることがより好ましい。
また、本発明にあっては、図4、図5に示すように、最外側周方向主溝2aのタイヤ幅方向外側の溝壁側の溝底部にのみ突起部4を設けている。ワイピング変形の影響を受けやすいタイヤ幅方向外側の溝壁側の溝底部にのみ突起部4を設けることにより、雪柱せん断力を確保しつつ、効果的に転がり抵抗を低減することができるからである。
図4、図5に示す例では、突起部4は、このタイヤ幅方向断面視において、矩形の形状をなしており、タイヤ径方向内側から外側に向かってタイヤ幅方向外側に傾斜した側壁を有している。また、突起部4の底面は、突起部4の上面より幅が大きく、このような形状により、溝底部の変形を効果的に抑制することができる。
さらに、本発明にあっては、図5に示すように、突起部4のタイヤ幅方向の最大幅をw1(mm)、タイヤ径方向の最大高さをh1(mm)とし、突起部4のタイヤ幅方向断面での断面積をS1(mm2)とするとき、
w1×h1/2≦S1≦w1×h1
を満たすことが好ましい。
S1≧w1×h1/2とすることにより、突起部4による補強効果を高めて、より一層溝底部のせん断変形を抑制することができ、一方で、S1≦w1×h1とすることにより、溝体積を確保して雪柱せん断力を確保することができるからである。
さらにまた、本発明にあっては、図4に示すように、タイヤをリムに装着し、タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填し、無負荷状態とした際の、最外側周方向主溝2aの開口部の溝幅をw2(mm)、溝最大深さをh2(mm)とするとき、
1/6≦w1/w2≦1/4、且つ、1/8≦h1/h2≦1/5
を満たすことが好ましい。
比w1/w2を1/6以上とし、且つ、比h1/h2を1/8以上とすることにより、突起部4による補強効果を高めて、より一層溝底部のせん断変形を抑制することができ、一方で、比w1/w2を1/8以下とし、且つ、比h1/h2を1/5以下とすることにより、溝体積を確保して雪柱せん断力を確保することができるからである。
ここで、本発明にあっては、タイヤ幅方向最外側に位置する最外側周方向主溝2aは、トレッド端TEからトレッド幅TWの15%以上25%以下の距離だけ離間していることが好ましい。
最外側周方向主溝2aが、トレッド端TEからトレッド幅TWの15%以上の距離だけ離間していることにより、タイヤ幅方向最外側の陸部のタイヤ幅方向の幅を確保して、ドライ路面での操縦安定性を確保することができ、一方で、最外側周方向主溝2aが、トレッド端TEからトレッド幅TWの25%以下の距離だけ離間していることにより、スリップアングルが付与された際に接地長が長くなるタイヤ幅方向外側の領域で最外側周方向主溝2aによる雪柱せん断力を効果的に確保することができるからである。
なお、「トレッド端」とは、タイヤをリムに装着し、タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填し、上記産業規格に定められ、あるいは、将来的に定められる最大負荷荷重、あるいは、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、最大乗員数を想定した時に、4輪の中で最も荷重のかかるタイヤへの負荷荷重を負荷した際に、路面に接地することとなる接地面のタイヤ周方向全域にわたる領域のうち、タイヤ幅方向最外側の位置をいうものとし、「トレッド幅」とは、トレッド端TE間のタイヤ幅方向の距離をいうものとする。
ここで、図3に示すように、タイヤ幅方向最外側に位置する最外側周方向主溝2aは、他の周方向主溝2a、2bより溝幅が大きいことが好ましい。
スリップアングルが付与された際に接地長が長くなる車両装着時外側の周方向主溝の溝面積を大きくすることにより、効率的に雪柱せん断力を向上させることができるからである。
特に、本発明にあっては、タイヤ幅方向最外側に位置する最外側周方向主溝2aの溝幅(開口幅)は、トレッド幅TWの6〜9%とすることが好ましい。
溝幅をトレッド幅TWの6%以上とすることにより、最外側周方向主溝2aの溝断面積を確保して、効率的に雪柱せん断力をより高めることができ、一方で、溝幅をトレッド幅TWの9%以下とすることにより、圧縮剛性の低下によってクラッシング変形が発生してしまうのを抑制することができるため、転がり抵抗を低減させることができるからである。
なお、最外側周方向主溝の溝幅は、タイヤをリムに装着し、タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填し、無負荷状態とした際の溝幅をいうものとする。
また、図3に示すように、陸部3aには、タイヤ幅方向に延びる複数本の幅方向溝5とタイヤ幅方向に延びる複数本の幅方向サイプ6とが、タイヤ周方向に交互に配置されている。この幅方向溝5により、雪柱せん断力を確保して、雪上トラクション性能や雪上ブレーキ性能を向上させることができる。また、幅方向サイプ6により、タイヤ周方向に対するエッジ成分を確保することができる。
次に、陸部3bは、タイヤ幅方向に延びる幅方向溝7をタイヤ周方向に間隔をおいて複数本有している。これにより、雪柱せん断力を確保して、雪上トラクション性能や雪上ブレーキ性能を向上させることができる。また、陸部3bには、タイヤ幅方向に傾斜して延びる幅方向サイプ8がタイヤ周方向に間隔をおいて設けられており、これにより、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対するエッジ成分を確保することができる。さらに、陸部3bには、この例で1本のタイヤ周方向に延びる周方向サイプ9が形成されており、これにより、タイヤ幅方向に対するエッジ成分を確保することができる。
次に、陸部3cには、は、タイヤ幅方向に傾斜して延びる幅方向サイプ10をタイヤ周方向に間隔をおいて複数本有している。これにより、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対するエッジ成分を確保することができる。
次に、陸部3dには、タイヤ幅方向に延びる幅方向溝11をタイヤ周方向に間隔をおいて複数本有している。これにより、雪柱せん断力を確保して、雪上トラクション性能や雪上ブレーキ性能を向上させることができる。また、陸部3dには、タイヤ幅方向に延びる幅方向サイプ12がタイヤ周方向に間隔をおいて複数本設けられており、これにより、タイヤ周方向に対するエッジ成分を確保することができる。さらに、陸部3dには、この例で1本のタイヤ周方向に延びる周方向サイプ13が形成されており、これにより、タイヤ幅方向に対するエッジ成分を確保することができる。
ここで、本発明のタイヤでは、タイヤをリムに組み込み、内圧を250kPa以上とした際に、タイヤの断面幅SWおよび外径OD(mm)は、関係式、
OD≧−0.0187SW2+9.15×SW−380
を満たすものとすることもできる。
上述の実施形態の場合と同様に、狭幅、大径の形状となり、タイヤの転がり抵抗性能を向上させ(転がり抵抗値を低減させ)、且つ、タイヤを軽量化することができる。この場合でも、タイヤの内圧は、250kPa以上であることが好ましく、250〜350kPaであることがより好ましい。
本発明の効果を確かめるため、発明例1〜9、11〜14、参考例10、及び比較例にかかるタイヤを試作した。各タイヤは、一対のビード部間でトロイダル状に跨る、ラジアル配列コードのプライからなるカーカスを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤである。また、各タイヤは、タイヤサイズが165/60R19であり、OD≧2.135×SW+282.3、及び、OD≧−0.0187×SW+9.15×SW−380を満たすものである。各タイヤは、図3に示すトレッドパターンを有し、タイヤ幅方向最外側に位置する最外側周方向主溝2aは、トレッド端TEからトレッド幅TWの23%の距離だけ離間している。なお、表1において、「突起部有り」とは、最外側周方向主溝2aのタイヤ幅方向外側の溝壁側の溝底部にのみ突起部を設けていることを意味する。
各タイヤの詳細な諸元は、以下の表1に示している。
上記各タイヤをリムサイズ5.5J−19のリムに装着し、内圧を300kPaとして、タイヤの転がり抵抗値及び雪上旋回性能を評価する以下の試験を行った。
<転がり抵抗値>
上記各タイヤに、87XL(エクストラロード条件でロードインデックスL.I.=87相当)の負荷荷重を負荷し、ドラム回転速度100km/hの条件にてドラム試験を行って、転がり抵抗を測定した。
評価結果は、比較例にかかるタイヤを100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど転がり抵抗が小さく、転がり抵抗性能が優れていることを意味する。
<雪上旋回性能>
雪路において半径30mの円周上をグリップ走行した際の限界横向き加速度を測定した。そして、比較例のタイヤの限界横向き加速度を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど限界横向き加速度が大きく、雪上旋回性能が良好であることを示す。
以下の表1にタイヤの諸元とともに、これらの評価結果について示す。
表1に示すように、発明例1〜9、11〜14、参考例10にかかるタイヤは、いずれも比較例にかかるタイヤと比較して、転がり抵抗と雪上性能とを両立することができていることがわかる。
また、発明例1〜9との比較により、−5°≦θout≦3°、且つ、10°≦θin≦20°、を満たすことにより、転がり抵抗と雪上性能とを一層両立することができていることがわかる。
さらに、発明例1と参考例10との比較により、突起部を設けた発明例1は、参考例10と比較して、転がり抵抗が良好であることがわかる。
さらにまた、発明例1、11、12の比較により、w1×h1/2≦S1≦w1×h1を満たすことにより、転がり抵抗と雪上性能とを一層両立することができていることがわかる。
加えて、発明例1、13、14の比較により、1/6≦w1/w2≦1/4、且つ、1/8≦h1/h2≦1/5、を満たすことにより、転がり抵抗と雪上性能とを一層両立することができていることがわかる。
1 トレッド踏面
2、2a、2b、2c 周方向主溝
3、3a、3b、3c、3d 陸部
4 突起部
5 幅方向溝
6 幅方向サイプ
7 幅方向溝
8 幅方向サイプ
9 周方向サイプ
10 幅方向サイプ
11 幅方向溝
12 幅方向サイプ
13 周方向サイプ
CL タイヤ赤道面
TE トレッド端

Claims (6)

  1. 一対のビード部間でトロイダル状に跨る、ラジアル配列コードのプライからなるカーカスを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
    前記タイヤをリムに組み込み、内圧を250kPa以上とした際に、
    前記タイヤの断面幅SWが165(mm)未満である場合は、前記タイヤの断面幅SWと外径OD(mm)との比SW/ODが0.26以下であり、
    前記タイヤの断面幅SWが165(mm)以上である場合は、前記タイヤの断面幅SWおよび外径OD(mm)が、関係式、
    OD≧2.135×SW+282.3
    を満たし、
    前記タイヤは、トレッド踏面に、1本以上のタイヤ周方向に延びる周方向主溝を有し、
    前記タイヤをリムに装着し、前記タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填し、無負荷状態とした際の、タイヤ幅方向断面において、
    前記1本以上のタイヤ周方向に延びる周方向主溝のうち、タイヤ赤道面を境界とするタイヤ幅方向一方の半部においてタイヤ幅方向最外側に位置する最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向内側の溝壁がタイヤ径方向に対してなす角度θin(°)の大きさが、前記最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向外側の溝壁がタイヤ径方向に対してなす角度θout(°)の大きさより大きく、
    前記最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向内側の溝壁は、タイヤ径方向内側から外側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜し
    前記最外側周方向主溝のタイヤ幅方向外側の溝壁側の溝底部にのみ突起部を設けてなることを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
  2. 一対のビード部間でトロイダル状に跨る、ラジアル配列コードのプライからなるカーカスを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
    前記タイヤをリムに組み込み、内圧を250kPa以上とした際に、前記タイヤの断面幅SWおよび外径OD(mm)は、関係式、
    OD≧−0.0187×SW+9.15×SW−380
    を満たし、
    前記タイヤは、トレッド踏面に、1本以上のタイヤ周方向に延びる周方向主溝を有し、
    前記タイヤをリムに装着し、前記タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填し、無負荷状態とした際の、タイヤ幅方向断面において、
    前記1本以上のタイヤ周方向に延びる周方向主溝のうち、タイヤ赤道面を境界とするタイヤ幅方向一方の半部においてタイヤ幅方向最外側に位置する最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向内側の溝壁がタイヤ径方向に対してなす角度θin(°)の大きさが、前記最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向外側の溝壁がタイヤ径方向に対してなす角度θout(°)の大きさより大きく、
    前記最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向内側の溝壁は、タイヤ径方向内側から外側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜し
    前記最外側周方向主溝のタイヤ幅方向外側の溝壁側の溝底部にのみ突起部を設けてなることを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
  3. −5°≦θout≦3°、且つ、10°≦θin≦20°、
    を満たす、請求項1又は2に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
  4. 前記突起部のタイヤ幅方向の最大幅をw1(mm)、タイヤ径方向の最大高さをh1(mm)とし、前記突起部のタイヤ幅方向断面での断面積をS1(mm)とするとき、
    w1×h1/2≦S1≦w1×h1
    を満たす、請求項1〜のいずれか一項に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
  5. 前記突起部のタイヤ幅方向の最大幅をw1(mm)、タイヤ径方向の最大高さをh1(mm)とし、
    前記タイヤをリムに装着し、前記タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填し、無負荷状態とした際の、前記最外側周方向主溝の開口部の溝幅をw2(mm)、溝最大深さをh2(mm)とするとき、
    1/6≦w1/w2≦1/4、且つ、1/8≦h1/h2≦1/5
    を満たす、請求項1〜のいずれか一項に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
  6. 前記最外側周方向主溝に区画されるタイヤ幅方向外側の溝壁は、タイヤ径方向内側から外側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜してなる、請求項1又は2に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
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