JP6364781B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、ウェット路面における制動性能(以下、「ウェット制動性能」と称する)と乾燥路面における操縦安定性能(以下、「ドライ操安性能」と称する)とをバランス良く改善した空気入りタイヤに関する。
従来、特許文献1に開示されるように、排水性能を高めるために、周方向主溝によって区画形成された陸部にサイプを配設することが知られている。
特開2013−139193号公報
しかしながら、特許文献1に開示された技術では、サイプの溝面積が小さいため、排水性能を十分に確保することができず、優れたウェット制動性能を発揮することができないおそれがある。一方、排水性能を確保すべく溝面積を増大させると、陸部の剛性が低下し、ドライ操安性能が悪化する。
そこで、本発明は、ウェット制動性能とドライ操安性能とをバランス良く改善した空気入りタイヤを提供することを目的とする。
本発明の第1態様では、複数の周方向主溝を備え、周方向主溝によって、タイヤ幅方向の各側最外部の第1陸部と、第1陸部よりもタイヤ幅方向内側の第2陸部とが区画形成された空気入りタイヤにおいて、第2陸部に複数の面取りサイプが配設され、面取りサイプが周方向主溝から延在し且つ第2陸部の内部で終端し、各第2陸部における面取りサイプが、タイヤ周方向において、隣り合う周方向主溝から交互に延在していることを特徴とする、空気入りタイヤが提供される。
本発明の第2態様では、面取りサイプが、各第2陸部のタイヤ幅方向中心位置まで達しないで終端している。
本発明の第3態様では、各第2陸部における面取りサイプが隣り合う周方向主溝からタイヤ周方向反対向きに傾斜している。
本発明の第4態様では、空気入りタイヤが少なくとも三本の周方向主溝を備え、同一の周方向主溝から異なる第2陸部の内部に延在している面取りサイプがタイヤ周方向において交互に延在している。
本発明の第5態様では、第1陸部に幅方向溝が配設されている。
本発明の第6態様では、幅方向溝が周方向主溝に連通していない。
本発明の第7態様では、第2陸部に、周方向主溝から延在し且つ第2陸部の内部で終端している非面取りサイプが配設され、各第2陸部のタイヤ幅方向各側において、非面取りサイプと面取りサイプとがタイヤ周方向に交互に配設され、第1陸部に、周方向主溝に連通していない非面取りサイプが配設され、非面取りサイプと幅方向溝とがタイヤ周方向に交互に配設されている。
本発明の第8態様では、各第2陸部における面取りサイプの数が、各第1陸部における幅方向溝の数の二倍である。
本発明によれば、タイヤ幅方向中央付近の陸部に面取りサイプを配設することで、ウェット制動性能とドライ操安性能とをバランス良く改善した空気入りタイヤが提供される。
図1は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド表面を示す平面展開図である。 図2は、面取りサイプの断面図である。 図3は、別の形態の面取りサイプの断面図である。 図4は、本発明の別の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド表面を示す平面展開図である。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態(以下の基本形態及び付加的形態1から8)を詳細に説明する。添付図面において同一の構成要素には同一の参照符号が付される。なお、これら実施形態は、本発明を限定するものではない。また、上記実施形態の構成要素には、当業者が置換可能且つ置換容易なもの、及び実質的に同一のものが含まれる。さらに、上記実施形態に含まれる各種形態は、任意に組み合わせて実施可能である。
最初に、実施形態の説明において使用する用語を以下のように定義する。タイヤ径方向とは、空気入りタイヤの回転軸と直交する方向を意味する。タイヤ径方向内側とは、タイヤ径方向において回転軸に向かう側を意味する。タイヤ径方向外側とは、タイヤ径方向において回転軸から離れる側を意味する。タイヤ周方向とは、上記回転軸を中心軸とする周り方向を意味する。タイヤ幅方向とは上記回転軸と平行な方向を意味する。タイヤ幅方向内側とは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面に向かう側を意味する。タイヤ幅方向外側とは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面から離れる側を意味する。なお、タイヤ赤道面とは、空気入りタイヤの回転軸に直交するとともに、空気入りタイヤのタイヤ幅の中心を通る平面を意味する。
[基本形態]
以下、本発明に係る空気入りタイヤについて、その基本形態を説明する。図1は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド表面を示す平面展開図である。なお、図1の符号Eはタイヤ接地端を示す。
空気入りタイヤ1aのトレッド部はゴム材(トレッドゴム)から構成される。タイヤ径方向最外部に位置するトレッド部の表面(トレッド表面3a)は、車両走行時に路面と接触する。また、図1に示されるように、トレッド表面3aには所定模様のトレッドパターンが刻まれている。
トレッド表面3aには、四本の周方向主溝10が配設されている。なお、周方向主溝は、3mm以上25mm以下の溝幅を有する。本明細書において、溝幅とは、溝が延在する方向に垂直な方向に測定した溝寸法(最大値)を意味する。また、周方向主溝は、5mm以上10mm以下の溝深さを有する。本明細書において、溝深さとは、溝がないとした場合におけるプロファイルラインからタイヤ径方向に測定した溝寸法(最大値)を意味する。
周方向主溝10によって、タイヤ幅方向の各側最外部の第1陸部30と、第1陸部30よりもタイヤ幅方向内側の三つの第2陸部32とが区画形成されている。図1の例では、第1陸部30及び第2陸部32はリブである。なお、第1陸部30は、周方向主溝10と幅方向溝(図示せず)とによって区画形成されたブロックであってもよい。
第2陸部32には複数の面取りされたサイプ(面取りサイプ)12aが配設されている。図2は、面取りサイプの断面図である。図2に示されるように、面取りサイプ12aはテーパ状に面取りされている。面取りサイプ12aは面取り部121aとサイプ部123aとから成る。面取り部121aの溝幅はサイプ部123aよりも大きい。面取りされてないサイプ(非面取りサイプ)の代わりに面取りサイプ12aを配設することで、第2陸部32の剛性の低下を抑制しつつ、排水性能を高めることができる。この結果、空気入りタイヤ1aでは、ウェット制動性能とドライ操安性能とをバランス良く改善することができる。
なお、面取りサイプ12aの延在方向に垂直な方向における面取り部121aの寸法L1を0.5mm〜3.0mmとすることができる。タイヤ径方向における面取り部121aの寸法D1を1mm〜4mmとすることができる。面取りサイプ12aの延在方向に垂直な方向におけるサイプ部123aの寸法L2を0.3mm〜2.0mmとすることができる。タイヤ径方向におけるサイプ部123aの寸法D2を2mm〜5mmとすることができる。第2陸部32の頂面から面取りサイプ12aの溝底までの深さ(D1+D2)を、周方向主溝10の深さよりも1.7mm短くすることができる。
図3は、別の形態の面取りサイプの断面図である。図3に示されるように、面取りサイプ12bはR状に面取りされていてもよい。なお、面取り部121bの曲率半径を1mm〜5mmとすることができる。サイプ部123bの寸法は、図2のサイプ部123aと同様である。
図1に示されるように、面取りサイプ12aは、周方向主溝10から延在し、第2陸部32の内部で終端している。すなわち、面取りサイプ12aは、一端のみが周方向主溝10に連通している。このため、両端が周方向主溝に連通しているときよりも、第2陸部32の剛性が高められる。また、両端が周方向主溝に連通していないときよりも、排水性能が高められる。この結果、空気入りタイヤ1aでは、ウェット制動性能とドライ操安性能とをバランス良く改善することができる。
なお、面取りサイプ12aが周方向主溝10から延在するとは、面取りサイプ12a全体(面取り部121a及びサイプ部123a)が周方向主溝10に連通している場合のみならず、面取りサイプ12aの一部(例えば面取り部121a)のみが周方向主溝10に連通している場合も含む。面取りサイプ12aの周方向主溝10側の端部が底上げされ、面取り部121aのみが周方向主溝10に連通している場合、第2陸部32の剛性がより一層高められる。
また、面取りサイプ12aは、その幅方向一方側から、延在方向端部を介して、幅方向他方側に至るまで、連続的に面取りがなされている。これにより、特に、その延在方向端部において、局所的な陸部の剛性変化を小さくすることができ、クラック等の発生を抑制し、ひいては耐久性能を改善することができる。
また、図1に示されるように、各第2陸部32における面取りサイプ112、212は、タイヤ周方向において、隣り合う周方向主溝10から交互に延在している。言い換えれば、面取りサイプ112、212は、隣り合う周方向主溝10の異なるタイヤ周方向位置から延在している。このことによって、タイヤ転動時における接地面積をより均一にすることができ、タイヤにスリップ角が付けられたときの横力が、タイヤ転動時に、より一定となる。この結果、空気入りタイヤ1aでは、ドライ操安性能を改善することができる。
また、第2陸部32には、サイプ部123aよりも溝幅の大きい幅方向溝が配設されていない。この結果、空気入りタイヤ1aでは、第2陸部32の剛性をより一層高めることができる。
なお、空気入りタイヤ1aは、図示しないが、従来の空気入りタイヤと同様の子午断面形状を有する。ここで、空気入りタイヤの子午断面形状とは、タイヤ赤道面CLと垂直な平面上に現れる空気入りタイヤの断面形状をいう。空気入りタイヤ1aは、タイヤ子午断面視でタイヤ径方向内側から外側に向かって、ビード部、サイドウォール部、ショルダー部及びトレッド部を有する。また、空気入りタイヤ1aは、タイヤ子午断面視で、トレッド部から両側のビード部まで延在して一対のビードコアの周りで巻回されたカーカス層と、カーカス層のタイヤ径方向外側に順次形成されたベルト層及びベルト補強層とを備える。
また、空気入りタイヤ1aは、通常の各製造工程、即ち、タイヤ材料の混合工程、タイヤ材料の加工工程、グリーンタイヤの成型工程、加硫工程及び加硫後の検査工程等を経て得られる。空気入りタイヤ1aの製造工程では、特に、図1に示されるトレッドパターンに対応する凹部及び凸部を加硫用金型の内壁に形成し、この金型を用いて加硫を行う。また、加硫後の検査工程の前に面取り部をトレッド表面に直接彫ることによって面取りサイプを形成してもよい。この場合、既存の加硫用金型を変更することなく、面取りサイプをトレッド表面に形成することができる。
[付加的形態]
次に、図4を参照して、本発明に係る空気入りタイヤの上記基本形態において、任意選択的に実施可能な付加的形態1〜8を説明する。図4は、本発明の別の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド表面を示す平面展開図である。なお、図4の符号Eはタイヤ接地端を示す。
(付加的形態1)
基本形態においては、図4に示されるように、面取りサイプ12aが、各第2陸部32のタイヤ幅方向中心位置まで達しないで終端していること(付加的形態1)が好ましい。
面取りサイプ12aが、各第2陸部32のタイヤ幅方向中心位置まで達しないで終端していることで、第2陸部32における溝面積が過大にならないので、第2陸部32の剛性の低下をより一層抑制することができる。この結果、ドライ操安性能を確保することができる。
(付加的形態2)
基本形態等(基本形態又は基本形態に付加的形態1を組み合わせた形態)においては、図4に示されるように、各第2陸部32における面取りサイプ12aが隣り合う周方向主溝10からタイヤ周方向反対向きに傾斜していること(付加的形態2)が好ましい。
各第2陸部32における面取りサイプ12aが隣り合う周方向主溝10からタイヤ周方向反対向きに傾斜していることで、第2陸部32の剛性バランスがより一層高められる。この結果、ドライ操安性能をより一層改善することができる。
(付加的形態3)
基本形態等(基本形態又は基本形態に付加的形態1又は2を組み合わせた形態)においては、図4に示されるように、空気入りタイヤ1bが少なくとも三本の周方向主溝10を備え、同一の周方向主溝10から異なる第2陸部32の内部に延在している面取りサイプ312、412がタイヤ周方向において交互に延在していること(付加的形態3)が好ましい。言い換えれば、面取りサイプ312、412が、同一の周方向主溝10の異なるタイヤ周方向位置から延在していることが好ましい。
同一の周方向主溝10から異なる第2陸部32の内部に延在している面取りサイプ312、412が、タイヤ周方向において、同一の周方向主溝10から交互に延在していることで、タイヤ転動時における接地面積をより均一にすることができ、タイヤにスリップ角が付けられたときの横力が、タイヤ転動時に、より一定となる。この結果、ドライ操安性能をより一層改善することができる。また、タイヤ転動時における接地面圧をより均一にすることができ、ひいては耐偏摩耗性能を改善することができる。
(付加的形態4)
基本形態等(基本形態又は基本形態に付加的形態1から3の少なくともいずれか一つを組み合わせた形態)においては、図4に示されるように、第1陸部30に幅方向溝14が配設されていること(付加的形態4)が好ましい。本明細書において、幅方向溝とはタイヤ周方向に対して傾斜する溝を意味し、タイヤ幅方向に平行に延在する溝だけでなく、図4のようにタイヤ幅方向に対して傾斜している溝も含む。また、幅方向溝は、1.5mm以上5mm以下の溝幅と、3mm以上9mm以下の溝深さとを有する。
第1陸部30に幅方向溝14が配設されていることで、トレッド表面3bにおける溝面積を増大することができ、排水性能をより一層改善することができる。この結果、ウェット制動性能をより一層改善することができる。
(付加的形態5)
基本形態に付加的形態4を組み合わせた形態等においては、図4に示されるように、幅方向溝14が周方向主溝10に連通していないこと(付加的形態5)が好ましい。すなわち、第1陸部30がリブとして区画形成されることが好ましい。
幅方向溝14が周方向主溝10に連通していないことで、第1陸部30の剛性の低下を抑制することができる。この結果、ドライ操安性能を確保することができる。
(付加的形態6)
基本形態に付加的形態4を組み合わせた形態等においては、第2陸部32に、周方向主溝10から延在し且つ第2陸部32の内部で終端している非面取りサイプ16aが配設され、各第2陸部32のタイヤ幅方向各側において、非面取りサイプ16aと面取りサイプ312、412とがタイヤ周方向に交互に配設され、第1陸部30に、周方向主溝10に連通していない非面取りサイプ16bが配設され、非面取りサイプ16bと幅方向溝14とがタイヤ周方向に交互に配設されていること(付加的形態6)が好ましい。非面取りサイプ16a、16bは、0.3mm以上1.5mm以下の溝幅と、3mm以上9mm以下の溝深さとを有する。
第2陸部32に非面取りサイプ16aが配設され、各第2陸部32のタイヤ幅方向各側において、非面取りサイプ16aと面取りサイプ312、412とがタイヤ周方向に交互に配設され、第1陸部30に非面取りサイプ16bが配設され、非面取りサイプ16bと幅方向溝14とがタイヤ周方向に交互に配設されていることで、トレッド表面3bにおける溝面積を増大することができ、排水性能をより一層改善することができる。この結果、ウェット制動性能をより一層改善することができる。一方、非面取りサイプ16a、16bは溝幅が小さいので、非面取りサイプ16a、16bを配設することによる陸部の剛性の低下は最小限である。この結果、ドライ操安性能を確保することができる。
なお、図4に示されるように、非面取りサイプ16aが、各第2陸部32のタイヤ幅方向中心位置まで達しないで終端していることで、上記効果をさらに高いレベルで奏することができる。
(付加的形態7)
基本形態に付加的形態4を組み合わせた形態等においては、図4に示されるように、各第2陸部32における面取りサイプ12aの数が、各第1陸部30における幅方向溝14の数の二倍であること(付加的形態7)が好ましい。
各第2陸部32における面取りサイプ12aの数が、各第1陸部30における幅方向溝14の数の二倍であることで、各第2陸部32に、面取りサイプ12aによって多くのエッジを形成することができる。このため、これらのエッジのタイヤ幅方向成分により、タイヤ周方向に加わった応力に対する抗力をさらに発揮することができ、ウェット制動性能をより一層改善することができる。また、各第2陸部32における面取りサイプ12aの数が、各第1陸部30における幅方向溝14の数の二倍であることで、第1陸部30と第2陸部32との間の剛性差を低減することができる。この結果、偏摩耗性能を改善することができる。
(付加的形態8)
基本形態等(基本形態又は基本形態に付加的形態1〜7の少なくともいずれか一つを組み合わせた形態)においては、図4に示されるように、第1陸部30及び第2陸部32に浅溝18a、18bがそれぞれ配設されること(付加的形態8)が好ましい。なお、浅溝18a、18bは、0.5mm以上5mm以下の溝幅と、0.5mm以上1mm以下の溝深さとを有する。
第1陸部30及び第2陸部32に浅溝18a、18bをそれぞれ配設することで、トレッド表面3bの表面積を増大し、発熱性能を改善することができる。
表1に示されるように、第2陸部に関する各条件(溝の種類、溝の周方向主溝との連通、同一陸部の面取りサイプの配置、溝の延在長さ、タイヤ周方向における面取りサイプの延在方向、異なる陸部の面取りサイプの配置)と、第1陸部に関する各条件(溝の種類、溝の周方向主溝との連通)と、各第2陸部における面取りサイプの数と各第1陸部における幅方向溝の数との比率とを変化させて、従来例1、2及び実施例1〜実施例8の計10個のタイヤを作製した。全てのタイヤについて、周方向主溝の数を四本とした。
実施例1〜8のタイヤでは、面取りサイプは、タイヤ周方向において、隣り合う周方向主溝から同一の第2陸部の内部に交互に延在するように配設された。実施例1〜3のタイヤでは、面取りサイプは、タイヤ周方向の同一位置において、同一の周方向主溝から異なる第2陸部の内部に延在するように配設された。実施例4〜8のタイヤでは、面取りサイプは、タイヤ周方向において、同一の周方向主溝から異なる第2陸部の内部に交互に延在するように配設された。実施例7及び8のタイヤでは、各第2陸部のタイヤ幅方向各側において、非面取りサイプと面取りサイプとがタイヤ周方向に交互に配設され、第1陸部において、非面取りサイプと幅方向溝とがタイヤ周方向に交互に配設された。
従来例1、2及び実施例1〜実施例8のタイヤ(試験タイヤ)について、タイヤサイズを195/65R15とし、各試験タイヤを、4本ずつ15×6JJのリムに空気圧220kPaで組み付け、これらを排気量1500CCのセダン型車両に装着した。これら全ての試験タイヤについて、以下のようにウェット制動性能及びドライ操安性能を評価した。これらの結果を表1に併記する。
(ウェット制動性能)
ウェット路面において、時速100kmで走行した状態から制動を行い、車両が完全に停止するまでの制動距離を測定して、従来例を基準(100)とした指数評価を行った。この評価は、数値が大きいほど、ウェット制動性能が優れていることを示す。
(ドライ操安性能)
乾燥路面である所定のテストコースを走行した際のパネラーによる官能性評価を実施して、従来例を基準(100)とした指数評価を行った。この評価は、指数が大きいほど、ドライ操安性能が高いことを示す。
Figure 0006364781
表1によれば、本発明の技術的範囲に属する実施例1〜実施例8の空気入りタイヤについては、いずれも、本発明の技術的範囲に属しない従来例1、2の空気入りタイヤに対して、ウェット制動性能及びドライ操安性能がバランス良く改善されていることが判る。
本発明は以下の態様を包含する。
(1)複数の周方向主溝を備え、周方向主溝によって、タイヤ幅方向の各側最外部の第1陸部と、第1陸部よりもタイヤ幅方向内側の第2陸部とが区画形成された空気入りタイヤにおいて、第2陸部に複数の面取りサイプが配設され、面取りサイプが周方向主溝から延在し且つ第2陸部の内部で終端し、各第2陸部における面取りサイプが、タイヤ周方向において、隣り合う周方向主溝から交互に延在していることを特徴とする、空気入りタイヤ。
(2)面取りサイプが、各第2陸部のタイヤ幅方向中心位置まで達しないで終端している、上記(1)に記載の空気入りタイヤ。
(3)各第2陸部における面取りサイプが隣り合う周方向主溝からタイヤ周方向反対向きに傾斜している、上記(1)又は(2)に記載の空気入りタイヤ。
(4)少なくとも三本の周方向主溝を備え、同一の周方向主溝から異なる第2陸部の内部に延在している面取りサイプがタイヤ周方向において交互に延在している、上記(1)から(3)のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
(5)第1陸部に幅方向溝が配設されている、上記(1)から(4)のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
(6)幅方向溝が周方向主溝に連通していない、上記(5)に記載の空気入りタイヤ。
(7)第2陸部に、周方向主溝から延在し且つ第2陸部の内部で終端している非面取りサイプが配設され、各第2陸部のタイヤ幅方向各側において、非面取りサイプと面取りサイプとがタイヤ周方向に交互に配設され、第1陸部に、周方向主溝に連通していない非面取りサイプが配設され、非面取りサイプと幅方向溝とがタイヤ周方向に交互に配設されている、上記(5)又は(6)に記載の空気入りタイヤ。
(8)各第2陸部における面取りサイプの数が、各第1陸部における幅方向溝の数の二倍である、上記(5)から(7)のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
1a、1b 空気入りタイヤ
3a、3b トレッド表面
10 周方向主溝
12a、12b、112、212、312、412 面取りサイプ
121a、121b 面取り部
123a、123b サイプ部
14 幅方向溝
16a、16b 非面取りサイプ
18a、18b 浅溝
30 第1陸部
32 第2陸部
E 接地端
L1 面取りサイプ12aの延在方向に垂直な方向における面取り部121aの寸法
L2 面取りサイプ12aの延在方向に垂直な方向におけるサイプ部123aの寸法
D1 タイヤ径方向における面取り部121aの寸法
D2 タイヤ径方向におけるサイプ部123aの寸法

Claims (8)

  1. 複数の周方向主溝を備え、該周方向主溝によって、タイヤ幅方向の各側最外部の第1陸部と、該第1陸部よりもタイヤ幅方向内側の第2陸部とが区画形成された空気入りタイヤにおいて、
    前記第2陸部に複数の面取りサイプが配設され、
    前記面取りサイプが前記周方向主溝から延在し且つ前記第2陸部の内部で終端し、
    各第2陸部における前記面取りサイプが、タイヤ周方向において、隣り合う前記周方向主溝から交互に延在し
    前記面取りサイプが面取り部とサイプ部とから成り、前記面取り部のみが前記周方向主溝に連通していることを特徴とする、空気入りタイヤ。
  2. 前記面取りサイプが、各第2陸部のタイヤ幅方向中心位置まで達しないで終端している、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 各第2陸部における前記面取りサイプが前記隣り合う周方向主溝からタイヤ周方向反対向きに傾斜している、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 少なくとも三本の周方向主溝を備え、同一の周方向主溝から異なる第2陸部の内部に延在している面取りサイプがタイヤ周方向において交互に延在している、請求項1から3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記第1陸部に幅方向溝が配設されている、請求項1から4のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記幅方向溝が前記周方向主溝に連通していない、請求項5に記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記第2陸部に、前記周方向主溝から延在し且つ前記第2陸部の内部で終端している非面取りサイプが配設され、各第2陸部のタイヤ幅方向各側において、前記非面取りサイプと前記面取りサイプとがタイヤ周方向に交互に配設され、
    前記第1陸部に、前記周方向主溝に連通していない非面取りサイプが配設され、該非面取りサイプと前記幅方向溝とがタイヤ周方向に交互に配設されている、請求項5又は6に記載の空気入りタイヤ。
  8. 各第2陸部における前記面取りサイプの数が、各第1陸部における前記幅方向溝の数の二倍である、請求項5から7のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
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