JP6317942B2

JP6317942B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP6317942B2
Application number: JP2014022580A
Authority: JP
Inventors: 博毅長瀬
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2034-02-07
Also published as: JP2015147545A

Description

本発明は、ハイドロプレーニング現象の発生を抑制しうる空気入りタイヤに関する。

下記特許文献１は、トレッド部のタイヤ周方向にのびる周方向溝間に、陸部が区分された空気入りタイヤを提案している。この陸部は、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、タイヤ半径方向外側に向けて滑らかな凸形状をなすプロファイルを有する突出部を含んでいる。突出部のプロファイルの両端は、各周方向溝の溝壁に接続されている。このような陸部は、ウエット路面において、ハイドロプレーニング現象の発生を抑制すると説明されている。

特開２００５−３１９８９０号公報

上記突出部のプロファイルは、滑らかな単一の円弧で形成されている。しかしながら、陸部の十分な接地面積を得るために、突出部の円弧の曲率半径は、比較的大きく形成されているため、ハイドロプレーニング現象の抑制効果については、さらなる改善の余地があった。

本発明は、以上のような実状に鑑みなされたもので、ハイドロプレーニング現象の抑制効果をさらに高めうる空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、トレッド部に、タイヤ周方向に連続してのびる少なくとも２本の周方向溝が設けられることにより、前記周方向溝の間に陸部が区分された空気入りタイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、トレッド端間をタイヤ内腔面に沿って滑らかに結ぶ仮想トレッドプロファイルを有し、前記陸部は、前記仮想トレッドプロファイルよりもタイヤ半径方向外側に突出する突出部を含み、前記突出部は、前記タイヤ子午線断面において、タイヤ半径方向外側に凸となる突出プロファイルを有し、前記突出プロファイルは、曲率半径が異なる複数の円弧から形成されることを特徴とする。

本発明に係る前記空気入りタイヤは、前記陸部が、タイヤ周方向に連続するリブであるのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤは、前記周方向溝が、第１周方向溝と、前記第１周方向溝よりも大きい溝容積を有する第２周方向溝とを含み、前記突出プロファイルは、タイヤ半径方向で最も外側に位置する頂部が、前記陸部の幅方向の中心よりも前記第１周方向溝側に位置しているのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤは、前記突出プロファイルが、前記頂部から前記第１周方向溝に向かってのびる第１円弧と、前記頂部から前記第２周方向溝に向かってのびる第２円弧とからなり、前記第１円弧の曲率半径は、前記第２円弧の曲率半径より小さいのが望ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤは、前記第２周方向溝が、前記第１周方向溝よりもトレッド端側に設けられているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの陸部は、仮想トレッドプロファイルよりもタイヤ半径方向外側に突出する突出部を含んでいる。突出部は、タイヤ子午線断面において、タイヤ半径方向外側に凸となる突出プロファイルを有している。突出プロファイルは、曲率半径が異なる複数の円弧から形成される。このため、本発明の突出プロファイルは、単一の円弧で形成される場合に比べて、滑らかさを維持しつつ、タイヤ半径方向外側により鋭く突出した突出部を形成することができる。このような突出部は、ウエット路面において、路面の水を効果的に左右にかき分けて周方向溝へと誘導する。これにより、本発明の空気入りタイヤは、ハイドロプレーニング現象の発生をより高速域へと移行させて抑制することができる。

本発明の一実施形態のトレッド部の展開図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図２のクラウン陸部付近の部分拡大図である。本発明の他の実施形態のクラウン陸部付近の拡大断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が、図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」と記載される場合がある。）のトレッド部２の展開図が示されている。本実施形態の空気入りタイヤは、乗用車用として好適に利用され得る。

図１に示されるように、トレッド部２には、少なくとも２本、本実施形態では３本の周方向溝３が設けられている。

周方向溝３は、例えば、タイヤ赤道Ｃ上をのびる第１周方向溝３Ｃと、第１周方向溝３Ｃの両外側をのびる一対の第２周方向溝３Ｓとを含んでいる。各周方向溝３は、それぞれ、タイヤ周方向に連続して直線状にのびている。好ましい実施形態では、トレッド端Ｔｅ側に配される第２周方向溝は、第１周方向溝３Ｃよりも大きい溝容積を有している。このようなトレッドパターンは、トレッド中央領域のランド比を大きく維持して直進安定性を高めながら、排水性能を高めることができる。

前記「トレッド端」Ｔｅは、正規状態のタイヤに、正規荷重を負荷してキャンバー角０°で平面に接地させたときの接地面の最もタイヤ軸方向外側の位置である。正規状態でのトレッド端Ｔｅ、Ｔｅ間のタイヤ軸方向距離は、トレッド幅ＴＷとして定義される。

前記「正規状態」とは、タイヤが、正規リム（図示省略）にリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の状態である。本明細書において、特に断りがない場合、タイヤの各部の寸法は、正規状態での値である。

「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば"標準リム"、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。

「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば"最高空気圧"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば"最大負荷能力"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" である。

図２には、図１のＡ−Ａ断面図が示されている。図２に示されるように、第１周方向溝３Ｃの溝幅ＧＷ１は、トレッド部２の剛性及び排水性を確保するため、例えば、トレッド幅ＴＷの２％〜９％、より好ましくは６％〜９％の範囲であるのが好ましい。同様に、第１周方向溝３Ｃの溝深さＤ１は、好ましくは６．０mm以上、より好ましくは８．０mm以上であり、好ましくは１２．０mm以下である。

第２周方向溝３Ｓの溝幅ＧＷ２は、第１周方向溝３Ｃよりも大きな溝容積を確保するため、例えば、トレッド幅ＴＷの３％〜１３％の範囲であるのが好ましい。第２周方向溝３Ｓの溝深さＤ２は、第１周方向溝３Ｃと同様の範囲で定められるのが好ましい。

図１に示されるように、トレッド部２は、上述の周方向溝３により、複数の陸部４に区分されている。陸部４は、例えば、一対のクラウン陸部４Ｃ、４Ｃと、一対のショルダー陸部４Ｓ、４Ｓとを含んでいる。

各クラウン陸部４Ｃは、第１周方向溝３Ｃと第２周方向溝３Ｓとの間に区分されている。この実施形態では、クラウン陸部４Ｃは、タイヤ周方向に連続してのびるリブとして形成されている。リブとは、その全幅にわたって横切る横溝が設けられていないタイヤ周方向に連続する陸部分を意味する。

一方、クラウン陸部４Ｃには、一端が陸部内で終端するラグ溝５や、切り込みが１mm以下のサイプ６などが設けられても良い。これらの溝等は、クラウン陸部４の剛性を緩和して耐摩耗性能を高めるとともに、トラクション性能や排水性を向上させるのに役立つ。

各ショルダー陸部４Ｓは、第２周方向溝３Ｓとトレッド端Ｔｅとの間に区分されている。この実施形態では、ショルダー陸部４Ｓには、複数本のショルダー横溝１０が設けられている。各ショルダー横溝１０は、第２周方向溝３Ｓとトレッド端Ｔｅとの間を連通している。これにより、本実施形態のショルダー陸部４Ｓには、複数のショルダーブロックが区分されている。このようなショルダー陸部４Ｓは、ウエット路面において、タイヤ軸方向外側への効果的な排水が可能であり、トレッド部２の排水性を高めるのに役立つ。例えば、車両装着時に、車両の内側に位置するショルダー陸部４Ｓには、ショルダー横溝１０に沿ってのびるサイプ１１が設けられているのが望ましい。これにより、乗り心地及び耐摩耗性能が向上する。

図２に示されるように、クラウン陸部４Ｃの軸方向幅ＣＷ及びショルダー陸部４Ｓの軸方向幅ＳＷは、特に限定されるものではないが、トレッド部２の剛性及び接地時の接地面積を確保するため、例えば、トレッド幅ＴＷの１５％〜２５％の範囲であるのが好ましい。

図３には、図２のクラウン陸部４Ｃ付近の部分拡大図が示されている。図２又は図３に示されるように、トレッド部２は、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、トレッド端Ｔｅ、Ｔｅ間をタイヤ内腔面Ｓに沿って滑らかに結ぶ仮想トレッドプロファイル２Ｐを有している。この仮想トレッドプロファイル２Ｐは、タイヤ内腔面Ｓから、その法線方向に距離ｈを隔てている。この距離ｈは、トレッド端Ｔｅからタイヤ内腔面Ｓまでの法線方向の距離に等しい。

図３に示されるように、第１周方向溝３Ｃと第２周方向溝３Ｓとの間のクラウン陸部４Ｃは、突出部７を含んでいる。この突出部７は、仮想トレッドプロファイル２Ｐよりもタイヤ半径方向外側に突出する部分である。

突出部７は、タイヤ子午線断面において、タイヤ半径方向外側に凸となる突出プロファイル７Ｐを有している。突出プロファイル７Ｐは、曲率半径が異なる複数の円弧、本実施形態では第１円弧８ａと第２円弧８ｂとが滑らかに接続されて形成されている。

本実施形態の突出プロファイル７Ｐは、単一の円弧で形成される場合に比べて、滑らかな輪郭を維持しつつも、タイヤ半径方向外側により鋭く突出した突出部７を形成することができる。このような突出部７は、ウエット路面において、路面の水を効果的に左右にかき分けて第１周方向溝３Ｃ及び第２周方向溝３Ｓへと誘導する。これにより、本発明のタイヤは、ハイドロプレーニング現象の発生をより高速域へと移行させて抑制することができる。

本実施形態の突出プロファイル７Ｐのタイヤ軸方向内側の端部７ａは、例えば、第１周方向溝３Ｃの溝壁１２の外端に接続されている。同様に、本実施形態の突出プロファイル７Ｐのタイヤ軸方向外側の端部７ｂは、例えば、第２周方向溝３Ｓの溝壁１３の外端に接続されている。各溝壁１２、１３は、それぞれ、溝底からタイヤ半径方向外側にのびている。

突出プロファイル７Ｐは、タイヤ半径方向で最も外側に位置する頂部７Ｔを有している。本実施形態では、頂部７Ｔは、クラウン陸部４Ｃの幅方向の中心よりも第１周方向溝３Ｃ側に位置している。このように、突出プロファイル７Ｐの頂部７Ｔの位置を定めることにより、突出部７が路面に接地した際、頂部７Ｔで左右にかき分けられた路面の水の多くが、第２周方向溝３Ｓへと誘導される。

上述の通り、本実施形態の第２周方向溝３Ｓは、第１周方向溝３Ｃよりも大きい溝容積を有しているので、誘導された路面の水は、効果的に第２周方向主溝３Ｓを経由してタイヤ外方へと排出される。しかも、第２周方向溝３Ｓは、トレッド端Ｔｅ側に位置しているので、路面の水が、第２周方向溝３Ｓからオーバーフローした場合でも、トレッド端Ｔｅ側からトレッド部２の外方へと容易に排出される。よって、突出部７は、ウエット路面において切り裂いた路面の水を第１周方向溝３Ｃと第２周方向溝３Ｓとに効果的に分散させながら誘導することができる。これにより、クラウン陸部４Ｃは、路面の水をかき分けてより一層接地し易くなる。このように、本実施形態のタイヤは、ハイドロプレーニング現象の発生をより高速域へと移行させることができる。

図３には、突出プロファイル７Ｐの頂部７Ｔと、第１周方向溝３Ｃ側の端部７ａとのタイヤ軸方向の距離Ｌが示されている。この距離Ｌは、例えば、第１周方向溝３Ｃの溝容積と第２周方向溝３Ｓの溝容積との割合に応じて設定され得る。距離Ｌは、例えば、クラウン陸部４Ｃの軸方向幅ＣＷ（図２に示す）の５％〜４５％の範囲であるのが望ましい。距離Ｌが軸方向幅ＣＷの５％未満の場合、クラウン陸部４Ｃの耐摩耗性能が悪化するおそれがある。逆に、距離Ｌが軸方向幅ＣＷの４５％より大きい場合、路面の水を効果的に誘導できないおそれがある。

本実施形態の突出プロファイル７Ｐは、頂部７Ｔから第１周方向溝３Ｃに向かってのびる第１円弧８ａと、頂部７Ｔから第２周方向溝３Ｓに向かってのびる第２円弧８ｂとから構成されており、第１円弧８ａの曲率半径Ｒ１は、第２円弧８ｂの曲率半径Ｒ２より小さい。このような突出プロファイル７Ｐは、上記の作用をより効果的に発揮させることができる。

突出プロファイル７Ｐの頂部７Ｔと仮想トレッドプロファイル２Ｐとのタイヤ半径方向の距離である突出高さＨは、特に限定されないが、例えば、０．１〜２．０mmであるのが望ましい。突出高さＨが０．１mm未満の場合、路面の水をかき分ける効果が低下するおそれがある。逆に、突出高さＨが２．０mmより大きい場合、クラウン陸部４Ｃの耐摩耗性能が悪化するおそれがある。

図４には、本発明の他の実施形態のタイヤのクラウン陸部４Ｃ付近の拡大断面図が示されている。図４の実施形態では、溝容積が大きい第２周方向溝３Ｓが、タイヤ赤道Ｃ上に設けられており、溝容積が小さい第１周方向溝３Ｃが、トレッド端Ｔｅ側に設けられている。一方、クラウン陸部４Ｃの突出部７は、その突出プロファイル７Ｐの頂部７Ｔが、クラウン陸部４Ｃの幅方向の中心よりも第１周方向溝３Ｃ側に位置している。この実施形態でも、上記実施形態と同様に、ハイドロプレーニング現象の発生をより高速域へと移行でき、ハイドロプレーニング現象の発生をより一層抑制しうる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示される基本パターンを有し、かつ、表１の仕様に基いたタイヤ（サイズ：２２５／４５Ｒ１７）が試作され、それらの性能がテストされた。なお、比較例１として、クラウン陸部が突出部を有していないタイヤが試作され、同様にテストされた。
テスト方法は次の通りである。

＜耐ハイドロプレーニング性能＞
各試供タイヤが、下記の条件で、テスト車両の全輪に装着され、テスト車両の一方側のタイヤが走行する１０mmの水膜を有するウエット路面と、テスト車両の他方側のタイヤが走行するドライ路面とからなるテスト路面にて走行された。この後、一方側のタイヤと他方側のタイヤとのスリップ率の差が１０％を越えた際の速度が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数で示し、数値が大きいほど耐ハイドロプレーニング性能に優れる。
リム：１７×７．５Ｊ
内圧：２３０ｋＰａ

＜耐摩耗性能＞
上記試験終了後に、第１周方向溝及び第２周方向溝の溝深さが測定された。結果は、比較例１を１００とする指数で示し、数値が大きいほど耐摩耗性能に優れる。

表１に示されるように、各実施例のタイヤは、耐ハイドロプレーニング性能、即ち、ハイドロプレーニング現象の抑制効果がさらに高められたことが確認できた。

２トレッド部
２Ｐ仮想トレッドプロファイル
３周方向主溝
４陸部
７突出部
７Ｐ突出プロファイル
Ｓタイヤ内腔面
Ｔｅトレッド端

Claims

トレッド部に、タイヤ周方向に連続してのびる少なくとも２本の周方向溝が設けられることにより、前記周方向溝の間に陸部が区分された空気入りタイヤであって、
前記トレッド部は、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、トレッド端間をタイヤ内腔面に沿って滑らかに結ぶ仮想トレッドプロファイルを有し、
前記陸部は、前記仮想トレッドプロファイルよりもタイヤ半径方向外側に突出する突出部を含み、
前記突出部は、前記タイヤ子午線断面において、タイヤ半径方向外側に凸となる突出プロファイルを有し、
前記突出プロファイルは、曲率半径が異なる複数の円弧から形成され、
前記周方向溝は、第１周方向溝と、前記第１周方向溝よりも大きい溝容積を有する第２周方向溝とを含み、
前記突出プロファイルは、タイヤ半径方向で最も外側に位置する頂部が、前記陸部の幅方向の中心よりも前記第１周方向溝側に位置し、
前記頂部と前記第１周方向溝の端部とのタイヤ軸方向の距離は、前記陸部の軸方向幅の２５％〜４５％の範囲であることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記陸部は、タイヤ周方向に連続するリブである請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記第２周方向溝とトレッド端との間を連通するショルダー横溝が設けられている請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
前記突出プロファイルは、前記頂部から前記第１周方向溝に向かってのびる第１円弧と、前記頂部から前記第２周方向溝に向かってのびる第２円弧とからなり、
前記第１円弧の曲率半径は、前記第２円弧の曲率半径より小さい請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記第２周方向溝は、前記第１周方向溝よりもトレッド端側に設けられている請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。