JP6311743B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、騒音性能を維持しながら泥濘路面での走行性能を向上することを可能にした空気入りタイヤに関する。

泥濘地、雪道、砂地等（以下、泥濘地等という）の走行に使用される空気入りタイヤでは、一般的に、エッジ成分の多いラグ溝やブロックを主体とするトレッドパターンであって、溝面積が大きいものが採用される。このようなタイヤでは、路面上の泥、雪、砂等（以下、泥等という）を噛み込んでトラクション性能を得ると共に、溝内に泥等が詰まることを防ぎ（泥等の排出性能を高めて）、泥濘地等での走行性能（マッド性能）を向上するようにしている。しかしながら、このようなパターンでは、ブロックが主体となるためパターンノイズが生じ易く、更に、ラグ溝が主体となるため発生したノイズがラグ溝を介して車両外側に放出され易いため、騒音性能を充分に維持することが難しいという問題があった。

このような問題に対して、例えば、特許文献１は、ブロックのピッチを異ならせることでパターンノイズを発生し難くすると共に、ブロックのピッチが短いほどラグ溝を周方向に対して傾斜させてことでピッチの小さいブロックとピッチの大きいブロックとの剛性差を抑制して走行性能を維持することを提案している。しかしながら、このようなパターンであっても、必ずしもマッド性能と騒音性能とを充分に両立しているとは言えず、更なる改善が求められている。

特開２０１２‐０５６４６４号公報

本発明の目的は、騒音性能を維持しながら泥濘路面での走行性能を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部のセンター領域にてタイヤ周方向に延びる周方向溝と、前記周方向溝の両側に位置してタイヤ周方向に対して一方向に傾斜しながら前記周方向溝に連通する複数本の内側傾斜溝と、前記周方向溝の両側に位置してタイヤ周方向に対して他方向に傾斜しながら前記内側傾斜溝に連通する複数本の外側傾斜溝と、これら溝によって前記周方向溝に隣接する位置に区画されたセンターブロックと、これら溝によってタイヤ周方向に隣り合う前記外側傾斜溝間に区画されたショルダーブロックとを有し、これら溝およびブロックからなる複数の繰り返し要素がタイヤ周方向に繰り返し配置されており、前記複数の繰り返し要素がピッチの異なる複数種類の繰り返し要素を含み、前記繰り返し要素のピッチが小さいほど前記内側傾斜溝の溝幅が小さい空気入りタイヤにおいて、前記周方向溝はタイヤ周方向に沿って溝幅が変動してタイヤ周方向に交互に配置された複数の拡幅部と複数の狭幅部とで構成されており、前記内側傾斜溝は前記拡幅部に対して連通しており、各拡幅部に連通する一対の内側傾斜溝の各拡幅部に対する開口端の中心どうしを結ぶ仮想直線がタイヤ周方向に対してなす傾斜角度θが拡幅部ごとに異なっており、各拡幅部に連通する一対の内側傾斜溝の開口端における溝幅の平均値が小さいほど前記仮想直線の傾斜角度θが小さいことを特徴とする。

本発明では、上述のように、繰り返し要素のピッチがタイヤ周方向に沿って変動しているため、ブロックが路面を叩くことで生じる打音の周波数を分散させることができ、パターンノイズを抑制することができる。一方で、内側傾斜溝と外側傾斜溝とが上記のように組み合わされてトレッドパターンが構成されているので、トレッド全体に亘って接地反力の変動を抑えることができ、走行性能を高めることができる。これに加えて、周方向溝に相対的に溝幅が大きい拡幅部が含まれるので、この拡幅部によって泥等を充分に噛み込むことができ、トラクション性を高めることができ、マッド性能を高めることができる。このとき、内側傾斜溝が拡幅部に連通することで排泥性を高めることができ、マッド性能を高めるには有利になる。更に、ピッチが小さい繰り返し要素ではセンター領域の溝内に泥等の詰まりを生じ易いが、各拡幅部に連通する一対の内側傾斜溝の開口端における溝幅の平均値が小さいほど仮想直線の傾斜角度θが小さくなるように設定されているので、溝内に詰まった泥等の排出を促進し、マッド性能を効果的に改善することができる。

本発明では、傾斜角度の傾斜角度の最小値θmin が１０°〜５０°であり、傾斜角度の傾斜角度の最大値θmax が４０°〜１２０°であり、最小値θmin と最大値θmax との差Δθが３０°〜９０°であることが好ましい。このように傾斜角度を設定することで、ノイズを効果的に分散して騒音性能を高めながら、溝内の泥等の流れを良好にしてマッド性能を高めることができ、これら性能を両立するには有利になる。

本発明では、周方向溝の一方側に配列される繰り返し要素と周方向溝の他方側に配列される繰り返し要素とでピッチが互いにずれていることが好ましい。これにより、接地反力の変動を効果的に抑制して走行性能を高め、且つノイズを効果的に分散して騒音性能を高めることができる。

本発明では、拡幅部がタイヤ幅方向両側に突き出た一対の対角を有する略四角形をなし、内側傾斜溝が拡幅部の対角部分に連通していることが好ましい。このように周方向溝内を流れる泥等が集中し易い拡幅部の対角部分に内側傾斜溝を連通させることで、周方向溝内の泥等を内側傾斜溝を介して排出し易くなるので、排泥性を高めるには有利になる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの子午線断面図である。 本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッド面を示す正面図である。 仮想直線の傾斜角度を説明するための要部拡大図である。 拡幅部の形状を説明するための要部拡大図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、このトレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。尚、図１において、符号ＣＬはタイヤ赤道を示し、符号Ｅは接地端を示す。

左右一対のビード部３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りに車両内側から外側に折り返されている。また、ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４の本体部と折り返し部とにより包み込まれている。一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層（図１〜３では２層）のベルト層７が埋設されている。各ベルト層７は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。これらベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。更に、ベルト層７の外周側にはベルト補強層８が設けられている。ベルト補強層８は、タイヤ周方向に配向する有機繊維コードを含む。ベルト補強層８において、有機繊維コードはタイヤ周方向に対する角度が例えば０°〜５°に設定されている。

本発明は、このような一般的な空気入りタイヤに適用されるが、その断面構造は上述の基本構造に限定されるものではない。

図２に示すように、トレッド部１のセンター領域（図ではタイヤ赤道ＣＬ上）にはタイヤ周方向に延びる周方向溝１０が設けられている。また、この周方向溝１０の両側には、複数本の内側傾斜溝１１と複数本の外側傾斜溝１２とがそれぞれタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。そして、これら周方向溝１０と内側傾斜溝１１および外側傾斜溝１２とによってセンターブロック２０とショルダーブロック２１とが区画されている。

周方向溝１０は、タイヤ周方向に沿って溝幅が変動しており、複数の拡幅部１０Ａと複数の狭幅部１０Ｂとが交互に配置された構造を有する。特に図２の例では、拡幅部１０Ａと狭幅部１０Ｂとの交互配置によって、周方向溝１０はタイヤ周方向に沿ってジグザグ状に延長しているように見え、タイヤ周方向に対して一方向に傾斜する部分（拡幅部１０Ａに相当）は相対的に溝幅が大きくなり、他方向に傾斜する部分（狭幅部１０Ｂに相当）は相対的に溝幅が小さくなっている。

内側傾斜溝１１はタイヤ周方向に対して一方向に傾斜しながら延在している。内側傾斜溝１１の一端（タイヤ幅方向内側の端部）は周方向溝１０の拡幅部１０Ａに連通し、他端（タイヤ幅方向外側の端部）は後述の外側傾斜溝１２に連通している。図２の例では内側傾斜溝１１はタイヤ周方向に対して一方向に傾斜しているが、その中途部で屈曲して傾斜角度が変化している。

本発明では、内側傾斜溝１１は周方向溝１０の両側に形成されるので、１つの拡幅部１０Ａには一対の内側傾斜溝１１が連通することになる。このとき、図３に示すように、各拡幅部１０Ａに連通する一対の内側傾斜溝１１の各拡幅部１０Ａに対する開口端の中心どうしを結ぶ仮想直線Ｌを想定すると、この仮想直線Ｌがタイヤ周方向に対してなす傾斜角度θは拡幅部１０Ａごとに異なっており、繰り返し要素のピッチが小さいほど仮想直線の傾斜角度θが小さくなっている。

外側傾斜溝１２はタイヤ周方向に対して他方向（内側傾斜溝１１と逆方向）に傾斜しながら延在している。外側傾斜溝１２の一端（タイヤ幅方向内側の端部）は内側傾斜溝１１に連通し、他端（タイヤ幅方向外側の端部）はタイヤ幅方向外側に向かって開口している。図２の例では外側傾斜溝１２は内側傾斜溝１１と交差して、その一端は後述のセンターブロック２０内で終端している。また、図２の例では外側傾斜溝１２はタイヤ周方向に対して他方向に傾斜しているが、その中途部で屈曲して傾斜角度が変化している。更に、図１の例では外側傾斜溝１２は他端近傍の溝底中央にて溝底から突き出して外側傾斜溝１２に沿って延在する突出部３０を備えている。

センターブロック２０は周方向溝１０と内側傾斜溝１１と外側傾斜溝１２とによって区画されて、周方向溝１０に隣接する位置に配置されている。前述のように外側傾斜溝１２の一端がセンターブロック２０内で終端しているため、図２の例ではセンターブロック２０には略三角形状の切り欠きが形成されているように見える。各センターブロック２０には一端が周方向溝１０に連通し、センターブロック２０内で湾曲したのち外側傾斜溝１２の一端（切り欠き）を横切って内側傾斜溝１１の延長方向に沿って延在し、他端が外側傾斜溝１２に連通するサイプ３１が形成されている。周方向溝１０と内側傾斜溝１１とに接する鋭角部や、内側傾斜溝１１と外側傾斜溝１２とに接する鋭角部には面取りが施されている。

ショルダーブロック２１は外側傾斜溝１２と内側傾斜溝１１とによって区画されて、タイヤ周方向に隣り合う外側傾斜溝１２間に配置されている。各ショルダーブロック２１には一端が外側傾斜溝１２に連通し、ショルダーブロック２１内で湾曲したのち外側傾斜溝１２の延長方向に沿って延在し、他端がショルダーブロック２１内で終端するサイプ３１と、このサイプ３１の終端部から外側傾斜溝１２の延長方向に沿って延在する細溝３２とが形成されている。尚、これらサイプ３１および細溝３２は連続せずに離間している。外側傾斜溝１２と内側傾斜溝１１とに接する角部には面取りが施されている。

本発明のトレッドパターンは、周方向溝１０、内側傾斜溝１１、外側傾斜溝１２、センターブロック２０、およびショルダーブロック２１（任意で、図示のようにサイプ３１や細溝３２を含んでもよい）からなる複数の繰り返し要素がタイヤ周方向に繰り返し配置されることで構成される。このとき、複数の繰り返し要素はピッチの異なる複数種類を含んでいる。例えば、図２の例では、３種類の繰り返し要素Ａ，Ｂ，Ｃを含んでおり、それぞれのピッチをＰ_A ，Ｐ_B ，Ｐ_C とすると、これらピッチはＰ_A ＞Ｐ_B ＞Ｐ_C という大小関係を有している。繰り返し要素のそれぞれに含まれる溝やブロックは共通しているため、繰り返し要素内の溝やブロックはピッチが大きいほどタイヤ周方向に引き伸ばされて、ピッチが小さいほどタイヤ周方向に押し縮められている。

以上のように構成された本発明のトレッドパターンでは、繰り返し要素のピッチがタイヤ周方向に沿って変動しているため、タイヤ周方向に並ぶ一連のブロックの大きさが一定でなくなり、ブロックが路面を叩くことで生じる打音の周波数を分散させることができるのでパターンノイズを抑制することができる。一方で、前述の内側傾斜溝１１と外側傾斜溝１２との組み合わせが基調になるためトレッド全体に亘って接地反力の変動を抑えることができ走行性能を高めることができる。これに加えて、周方向溝１０に相対的に溝幅が大きい拡幅部１０Ａが含まれるので、この拡幅部１０Ａによって泥等を充分に噛み込むことが可能になり、トラクション性を高めることができ、マッド性能を高めることができる。このとき、内側傾斜溝１１が拡幅部１０Ａに連通することで周方向溝１０内の泥等を内側傾斜溝１１を介して車両外側に排出することが可能になり、排泥性を高めてマッド性能を高めるには有利になる。更に、ピッチが小さい繰り返し要素ではセンター領域の溝内に泥等の詰まりを生じ易いが、繰り返し要素のピッチが小さいほど仮想直線の傾斜角度θが小さくなるように設定されているので、溝内に詰まった泥等の排出を促進し、マッド性能を効果的に改善することができる。

このとき、周方向溝１０が拡幅部１０Ａおよび狭幅部１０Ｂを備えない形状（ストレート形状や溝幅が一定のジグザグ形状）であると、泥等を充分に噛み込むことができず、マッド性能を高めることができない。周方向溝１０が拡幅部１０Ａおよび狭幅部１０Ｂを備えていても、拡幅部１０Ａおよび狭幅部１０Ｂがランダムに配置されていると、タイヤが回転した際に接地面内に拡幅部１０Ａが含まれなくなる虞があり、拡幅部１０Ａによるマッド性能向上効果を常に得ることが難しくなる。

仮想直線Ｌの傾斜角度θが上述の関係を満たさず、ピッチが小さいほど傾斜角度θが大きくなると内側傾斜溝１１における泥の流れが阻害されて泥等が詰まり易くなるのでマッド性能を向上することができなくなる。仮想直線Ｌの傾斜角度θは１０°〜１２０°に設定することができる。特に、１つのタイヤにおける仮想直線Ｌの傾斜角度の最小値θmin が好ましくは１０°〜５０°、より好ましくは２０°〜４０°であり、最大値θmax が好ましくは４０°〜１２０°、より好ましくは６０°〜１００°であり、最小値θmin と最大値θmax との差Δθが好ましくは３０°〜９０°であるとよい。傾斜角度をこのような範囲に設定することで、ノイズを効果的に分散して騒音性能を高めながら、溝内の泥等の流れを良好にしてマッド性能を高めることができ、これら性能を両立するには有利になる。

仮想直線Ｌの傾斜角度の最小値θmin が１０°よりも小さいと、１つの拡幅部１０Ａに連通する一対の内側傾斜溝１１の開口位置がタイヤ周方向に大きくずれるため、泥等の流れが阻害されてマッド性能を充分に改善することが難しくなる。仮想直線Ｌの傾斜角度の最小値θmin が５０°よりも大きいと、最大値θmax との差が充分に付かず、繰り返し要素のピッチ変化が小さくなるため、打音の周波数を充分に分散できず騒音性能を充分に改善することが難しくなる。仮想直線Ｌの傾斜角度の最大値θmax が４０°よりも小さいと、最小値θmin との差が充分に付かず、繰り返し要素のピッチ変化が小さくなるため、打音の周波数を充分に分散できず騒音性能を充分に改善することが難しくなる。仮想直線Ｌの傾斜角度の最小値θmax が１２０°よりも大きいと、１つの拡幅部１０Ａに連通する一対の内側傾斜溝１１の開口位置がタイヤ周方向に大きくずれるため、泥等の流れが阻害されてマッド性能を充分に改善することが難しくなる。最小値θmin と最大値θmax との差Δθが３０°よりも小さいと、繰り返し要素のピッチ変化が小さいため打音の周波数を充分に分散できず騒音性能を充分に改善することができない。最小値θmin と最大値θmax との差Δθが９０°よりも大きいと、拡幅部１０Ａごとに泥等の流れが大きく変化するためマッド性能を充分に改善することができない。

本発明では、図２に示すように、周方向溝１０の一方側に配列される繰り返し要素と周方向溝１０の他方側に配列される繰り返し要素とでピッチが互いにずれるようにすることが好ましい。このように周方向溝１０の両側で繰り返し要素のピッチをずらして配列することで、接地反力の変動を効果的に抑制して走行性能を高め、且つノイズを効果的に分散して騒音性能を高めることができる。

尚、このように周方向溝１０の両側で繰り返し要素のピッチがずれている場合、１つの拡幅部１０Ａに連通する一対の内側傾斜溝１１のそれぞれが、周方向溝１０の両側で異なるピッチの繰り返し要素に含まれる可能性がある。そのような場合も含めて、本発明のように繰り返し要素のピッチがタイヤ周方向に沿って変動しているタイヤでは、いずれの場合もピッチの大小関係と内側傾斜溝１１の溝幅の大小関係とが比例することが明らかであるため、本発明では、「ピッチが小さい」とは、内側傾斜溝１１の開口端における溝幅の平均値が小さいことであると解釈して、各拡幅部１０Ａに連通する一対の内側傾斜溝１１の開口端における溝幅の平均値が小さいほど仮想直線Ｌの傾斜角度θを小さく設定するものとする。

拡幅部１０Ａの形状は、狭幅部１０Ｂよりも溝幅が大きければ特に限定されないが、例えば図４に示すようにタイヤ幅方向両側に突き出た一対の対角を有する略四角形（図の斜線部を参照）をなしている場合、周方向溝１０内を流れる泥等は拡幅部１０Ａの対角部分に集中し易くなる。そこで、拡幅部１０Ａの形状を前述の略四角形にしたうえで内側傾斜溝１１を拡幅部１０Ａの対角部分に連通させることが好ましい。このように拡幅部１０Ａと内側傾斜溝１１とが連結していると、拡幅部１０Ａの対角部分に集中した泥等は内側傾斜溝１１を介して効率良く排出されるので、マッド性能を向上するには有利になる。

タイヤサイズがＬＴ２６５／７０Ｒ１７であり、図１に例示する基本構造を有し、図２のトレッドパターンを基調とし、拡幅部および狭幅部の有無、内側傾斜溝の連通位置、傾斜角度の変化の有無、傾斜角度の最小値θmin 、最大値θmax 、最大値と最小値との差Δθ、周方向溝の両側でのピッチのずれの有無をそれぞれ表１のように設定した比較例１〜４、実施例１〜７の１０種類の空気入りタイヤを作製した。

表１の「内側傾斜溝の連通位置」は、内側傾斜溝が周方向溝の狭幅部または拡幅部のいずれに連通しているかと、拡幅部に連通している場合に略四角形状の拡幅部の対角部分または辺部分のいずれに連通しているかを示している。比較例１は、周方向溝が拡幅部および狭幅部を有さず、周方向溝が一定の幅でジグザグ状に延在している例であり、内側傾斜溝の連通位置は拡幅部および狭幅部のいずれとも言えないため空欄とした。表1の「傾斜角度θの変化」は、傾斜角度θが繰り返し要素のピッチに応じて変動しているかを示している。傾斜角度θが変動していない場合を「無」、繰り返し要素のピッチが小さいほど傾斜角度が小さい場合を「有」、繰り返し要素のピッチが小さいほど傾斜角度が大きい場合を「有（逆）」と示した。

これら１０種類の空気入りタイヤについて、下記の評価方法により、マッド性能および騒音性能を評価し、その結果を表１に併せて示した。

マッド性能
各試験タイヤをリムサイズ１７×８．０のホイールに組み付けて、空気圧を４５０ｋＰａとしてピックアップトラック（試験車両）に装着し、泥濘路面においてテストドライバーによるトラクション性能および排泥性能の官能評価を行った。評価結果は、比較例１の値を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどマッド性能が優れることを意味する。

騒音性能
各試験タイヤをリムサイズ１７×８．０のホイールに組み付けて、空気圧を４５０ｋＰａとしてピックアップトラック（試験車両）に装着し、速度６０ｋｍ／ｈで走行したときの車内騒音についての官能評価を行った。評価結果は、従来例１の値を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど車内騒音の音圧が低く、騒音性能が優れることを意味する。

表１から明らかなように、実施例１〜７はいずれも、比較例１と比較して、マッド性能および騒音性能を向上し、これら性能をバランスよく両立した。一方、比較例２は、周方向溝が拡幅部および狭幅部を備えるものの、内側傾斜溝が狭幅部に連通し、また傾斜角度θが一定であるため、マッド性能を充分に改善することができなかった。また、騒音性能を向上することはできなかった。比較例３は、周方向溝が拡幅部および狭幅部を備えて、内側傾斜溝が拡幅部に連通しているものの、傾斜角度θが一定であるため、マッド性能を充分に改善することができなかった。また、騒音性能を向上することはできなかった。比較例４は、周方向溝が拡幅部および狭幅部を備えて、内側傾斜溝が狭幅部に連通し、また傾斜角度θが変動しているものの、繰り返し要素のピッチが小さいほど傾斜角度θが大きいため、却って排泥性が阻害されてマッド性能が低下した。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ ベルト補強層
１０ 周方向溝
１０Ａ 拡幅部
１０Ｂ 狭幅部
１１ 内側傾斜溝
１２ 外側傾斜溝
２０ センターブロック
２１ ショルダーブロック
３０ サイプ
３１ 細溝
ＣＬ タイヤ赤道
Ａ，Ｂ，Ｃ 繰り返し要素
Ｌ 仮想直線

Claims (4)

1. トレッド部のセンター領域にてタイヤ周方向に延びる周方向溝と、前記周方向溝の両側に位置してタイヤ周方向に対して一方向に傾斜しながら前記周方向溝に連通する複数本の内側傾斜溝と、前記周方向溝の両側に位置してタイヤ周方向に対して他方向に傾斜しながら前記内側傾斜溝に連通する複数本の外側傾斜溝と、これら溝によって前記周方向溝に隣接する位置に区画されたセンターブロックと、これら溝によってタイヤ周方向に隣り合う前記外側傾斜溝間に区画されたショルダーブロックとを有し、これら溝およびブロックからなる複数の繰り返し要素がタイヤ周方向に繰り返し配置されており、前記複数の繰り返し要素がピッチの異なる複数種類の繰り返し要素を含み、前記繰り返し要素のピッチが小さいほど前記内側傾斜溝の溝幅が小さい空気入りタイヤにおいて、
   前記周方向溝はタイヤ周方向に沿って溝幅が変動してタイヤ周方向に交互に配置された複数の拡幅部と複数の狭幅部とで構成されており、前記内側傾斜溝は前記拡幅部に対して連通しており、各拡幅部に連通する一対の内側傾斜溝の各拡幅部に対する開口端の中心どうしを結ぶ仮想直線がタイヤ周方向に対してなす傾斜角度θが拡幅部ごとに異なっており、各拡幅部に連通する一対の内側傾斜溝の開口端における溝幅の平均値が小さいほど前記仮想直線の傾斜角度θが小さいことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記傾斜角度の傾斜角度の最小値θmin が１０°〜５０°であり、前記傾斜角度の傾斜角度の最大値θmax が４０°〜１２０°であり、最小値θmin と最大値θmax との差Δθが３０°〜９０°であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記周方向溝の一方側に配列される繰り返し要素と前記周方向溝の他方側に配列される繰り返し要素とでピッチが互いにずれていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記拡幅部がタイヤ幅方向両側に突き出た一対の対角を有する略四角形をなし、前記内側傾斜溝が前記拡幅部の対角部分に連通していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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