JP6496208B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、コーナリング性能を維持しつつ耐偏摩耗性能を向上させた空気入りタイヤに関する。

例えば、下記特許文献１には、トレッド部に凹部が設けられた空気入りタイヤが提案されている。このような凹部は、ウェット性能を高めるとともに、トレッド部の外表面積を増加させ、その放熱性を高めるのに役立つ。

一般に、車両旋回時、旋回方向外側のタイヤ（以下、「アウト側タイヤ」という。）に大きな接地圧が作用するので、アウト側タイヤのトレッド部が摩耗し易い。アウト側タイヤのトレッド部には、車両旋回時、重力と、旋回方向外側に向かう遠心力との合力が作用する。このため、車両旋回時において、アウト側タイヤのトレッド部に設けられた凹部は、その内側トレッド端側のエッジに大きな接地圧が作用し、前記エッジが偏摩耗し易いという傾向があった。従って、特許文献１の空気入りタイヤは、耐偏摩耗性能の向上について、さらなる改善の余地があった。

特開２０１５−５８９１２号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、トレッド部に設けられた凹部の形状等を改善することを基本として、コーナリング性能を維持しつつ耐偏摩耗性能を向上させた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、車両への装着の向きが指定されることにより、外側トレッド端と、内側トレッド端とが定められたトレッド部を有する空気入りタイヤであって、前記トレッド部の踏面には、複数の凹部が設けられており、前記各凹部は、前記トレッド部の表面に、滑らかな曲線からなる閉じた輪郭形状を有し、タイヤ軸方向に沿った断面において、前記外側トレッド端側から前記内側トレッド端側に向かって深さが漸減する傾斜面を有し、前記傾斜面のタイヤ軸方向の長さは、前記凹部のタイヤ軸方向の長さの６０％以上を構成していることを特徴としている。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記傾斜面は、前記凹部の長さの７０％以上を構成しているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記凹部は、トレッド部の平面視において、タイヤ周方向の長さよりもタイヤ軸方向の長さが大きい卵型形状であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記凹部は、トレッド部の平面視において、前記輪郭形状の図心が、凹部のタイヤ軸方向の長さの中心位置よりも前記外側トレッド端側に位置しているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド部の平面視において、前記凹部のタイヤ周方向の長さは、タイヤ赤道上でのタイヤ外周長さの０．２〜０．８％であり、前記凹部のタイヤ軸方向の長さは、トレッド接地幅の４．０〜７．５％であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記各凹部は、前記凹部をタイヤ軸方向に投影した凹部投影領域が互いに重なることなく配置されているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部は、タイヤ赤道と前記内側トレッド端との間である内側トレッド部と、タイヤ赤道と前記外側トレッド端との間である外側トレッド部とを含み、前記内側トレッド部には、タイヤ周方向に連続してのびる少なくとも１本の主溝が設けられており、前記凹部は、前記外側トレッド部にのみ設けられており、しかも、前記外側トレッド部には、タイヤ周方向に連続してのびる主溝が設けられていないのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤのトレッド部の踏面には、複数の凹部が設けられている。各凹部は、トレッド部の表面に、滑らかな曲線からなる閉じた輪郭形状を有している。このような閉じた輪郭形状を有する凹部は、トレッド部に接地圧が作用した場合でも、特定の部位への応力集中を防ぐことができる。従って、このような凹部は、トレッド部の剛性を維持しつつ、トレッド部の放熱性を高める。これは、優れたコーナリング性能の発揮に役立つ。

凹部は、タイヤ軸方向に沿った断面において、外側トレッド端側から内側トレッド端側に向かって深さが漸減する傾斜面を有する。傾斜面のタイヤ軸方向の長さは、凹部のタイヤ軸方向の長さの６０％以上を構成している。これにより、内側トレッド端側において、トレッド部の踏面と傾斜面との間の角度が大きくなる。このため、車両旋回時、アウト側タイヤの凹部において、内側トレッド端側のエッジに大きな接地圧が作用した場合でも、傾斜面の一部が変形して前記エッジ付近の接地面積を十分に増加させる。従って、内側トレッド端側のエッジの偏摩耗が抑制される。

本発明の一実施形態の空気入りタイヤのトレッド部の展開図である。 図１の外側トレッド部の拡大図である。 図２の凹部のＡ−Ａ線断面図である。 図２の凹部のＢ−Ｂ線断面図である。 図２の凹部の拡大平面図である。 図１の内側トレッド部の拡大図である。 比較例の空気入りタイヤのトレッド部の展開図である。 図７の凹部のＣ−Ｃ線断面図である。

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は、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１のトレッド部２の展開図である。本実施形態の空気入りタイヤ１は、例えば、乗用車用として使用され、とりわけ公道走行と、サーキット走行との両方での使用を前提とした高性能タイヤとして好適に使用される。

トレッド部２は、車両への装着の向きが指定されたトレッドパターンを具えている。車両への装着の向きは、例えば、サイドウォール部（図示省略）等に文字やマークで表示されている。図１において、タイヤ１が車両に装着された場合、図１の右側が車両内側に対応し、図１の左側が車両外側に対応している。

車両への装着の向きが指定されることにより、トレッド部２は、車両装着時に車両内側に位置する内側トレッド端Ｔｅ１と、車両装着時に車両外側に位置する外側トレッド端Ｔｅ２とを有している。

各トレッド端Ｔｅ１、Ｔｅ２は、正規リム（図示せず）にリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも無負荷である正規状態のタイヤ１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最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。

「正規リム」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ているリムであり、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」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、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」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、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。

トレッド部２は、タイヤ赤道Ｃと内側トレッド端Ｔｅ１との間の内側トレッド部５と、タイヤ赤道Ｃと外側トレッド端Ｔｅ２との間の外側トレッド部６とを含んでいる。

図２には、図１の外側トレッド部６の拡大図が示されている。図２に示されるように、外側トレッド部６には、複数の凹部１０が設けられている。各凹部１０は、トレッド部２の表面に、滑らかな曲線からなる閉じた輪郭形状１１を有している。このような閉じた輪郭形状１１を有する凹部１０は、トレッド部２に接地圧が作用した場合でも、特定の部位への応力集中を防ぐことができる。従って、このような凹部１０は、トレッド部２の剛性を維持しつつ、トレッド部２の放熱性を高める。これは、優れたコーナリング性能の発揮に役立つ。

図３には、図２の凹部１０のＡ−Ａ線断面図が示されている。図３に示されるように、凹部１０は、タイヤ軸方向に沿った断面において、外側トレッド端Ｔｅ２側（図３では左側であり、以下、同様である。）から内側トレッド端Ｔｅ１側（図３では右側であり、以下、同様である。）に向かって深さが漸減する傾斜面１２を有している。この傾斜面１２のタイヤ軸方向の長さＬ２は、凹部１０のタイヤ軸方向の長さＬ１の６０％以上を構成している。

以上のように構成された凹部１０は、内側トレッド端Ｔｅ１側において、トレッド部の踏面２ｓと傾斜面１２との間の角度が大きくなる。このため、車両旋回時、アウト側タイヤの凹部１０において、内側トレッド端Ｔｅ側のエッジ１４に大きな接地圧が作用した場合でも、傾斜面１２の一部が変形して前記エッジ１４付近の接地面積を増加させる。従って、内側トレッド端Ｔｅ１側のエッジ１４の偏摩耗が抑制される。

上述の効果をさらに発揮させるために、傾斜面１２の長さＬ２は、好ましくは凹部１０の長さＬ１の７０％以上、より好ましくは７５％以上とされる。一方、傾斜面１２が過度に大きい場合、凹部１０の容積が低下し、ひいてはウェット性能が低下するおそれがある。このため、傾斜面１２の長さＬ２は、好ましくは凹部１０の長さＬ１の９０％以下であるのが望ましい。

好ましい態様として、本実施形態の傾斜面１２は、一定の割合で深さが漸減している。即ち、傾斜面１２は、タイヤ軸方向に沿った断面において、直線状である。このような傾斜面１２は、エッジ１４に大きな接地圧が作用した場合、より滑らかにエッジ１４付近の接地面積を増加させることができる。

凹部１０のエッジ１４において、トレッド部の踏面２ｓと傾斜面１２との間の角度θ１は、好ましくは１５０°以上、より好ましくは１５５°以上である。これにより、エッジ１４の偏摩耗がさらに効果的に抑制される。前記角度θ１は、好ましくは１７０°以下、より好ましくは１６５°以下である。これにより、凹部１０の容積が確保され、ウェット性能の向上が期待できる。

本実施形態の凹部１０は、外側トレッド端Ｔｅ２側に、タイヤ半径方向に沿ってのびる垂直面１６を有している。これにより、ウェット走行時、外側トレッド端Ｔｅ１側のエッジ２１が水膜を切断することができ、ハイドロプレーニング現象が抑制される。

図４には、図２の凹部１０のＢ−Ｂ線断面図が示されている。図４に示されるように、本実施形態の凹部１０は、例えば、タイヤ周方向に沿った断面において、凹部１０のタイヤ周方向の中心位置で互いに対称となる壁面２２、２２を有する。このような凹部１０は、タイヤ周方向両側のエッジ２３、２３の偏摩耗を抑制するのに役立つ。

図５には、図２の凹部１０の拡大平面図が示されている。図５に示されるように、本実施形態の凹部１０は、トレッド部２の平面視において、例えば、タイヤ周方向の長さＬ３よりもタイヤ軸方向の長さＬ１が大きい卵型形状であるのが望ましい。このような凹部１０は、タイヤ軸方向に変形し難く、トレッド部２のタイヤ軸方向の過度な変形を抑制し、ひいてはコーナリング性能を高めるのに役立つ。但し、凹部１０は、このような輪郭形状に限定されるものではなく、例えば、楕円形状でも良い。

ウェット性能を維持しつつ、上述の効果を発揮させるために、凹部１０のタイヤ周方向の長さＬ３は、好ましくは凹部１０のタイヤ軸方向の長さＬ１の０．５０倍以上、より好ましくは０．５５倍以上であり、好ましくは０．６５倍以下、より好ましくは０．６０倍以下である。

凹部１０のタイヤ周方向の長さＬ３は、例えば、タイヤ赤道Ｃ上でのタイヤ外周長さＬｃ（図示省略）の０．２０〜０．８０％であり、より好ましくは０．４０〜０．５０％である。凹部１０のタイヤ軸方向の長さＬ１は、例えば、トレッド接地幅ＴＷ（図１に示す）の４．０〜７．５％であり、より好ましくは６．０〜７．０％である。このような凹部１０は、トレッド部２の剛性を維持しつつ、ウェット性能及びトレッド部２の放熱性を高めることができる。なお、図１に示されるように、トレッド接地幅ＴＷは、前記正規状態におけるタイヤ１の内側トレッド端Ｔｅ１と外側トレッド端Ｔｅ２との間のタイヤ軸方向の距離である。

図５に示されるように、凹部１０が卵型形状又は楕円形状である場合、その長軸１７はタイヤ軸方向に対して２０°以下の角度θ２（図示省略）で傾斜しても良い。

凹部１０は、傾斜面１２（図３に示す。）を有しているため、内側トレッド端Ｔｅ１側の容積が小さく、ウェット性能が低下するおそれがある。この不具合を抑制するために、本実施形態の凹部１０は、タイヤ周方向の最大幅位置が、凹部１０のタイヤ軸方向の長さの中心位置よりも外側トレッド端Ｔｅ２側に配されている。これにより、凹部の容積が外側トレッド端Ｔｅ２側で確保され、ひいてはウェット性能が維持される。従って、本実施形態の凹部１０の輪郭形状１１の図心１８は、凹部１０のタイヤ軸方向の長さの中心位置よりも外側トレッド端Ｔｅ１側に位置している。

図２に示されるように、各凹部１０は、例えば、凹部１０をタイヤ軸方向に投影した凹部投影領域ａが互いに重なることなく配置されているのが望ましい。このような各凹部１０の配置は、外側トレッド部６の剛性を維持しつつ、高い放熱性を発揮することができる。

図１に示されるように、外側トレッド部６には、タイヤ周方向に連続してのびる主溝が設けられていないのが望ましい。これにより、外側トレッド部６の剛性が高められ、優れたコーナリング性能が得られる。

図６には、図１の内側トレッド部５の拡大図が示されている。図６に示されるように、内側トレッド部５には、タイヤ周方向に連続してのびる少なくとも１本の主溝２５が設けられている。本実施形態の主溝２５は、例えば、タイヤ周方向に沿って直線状にのびている。しかも、本実施形態の主溝２５は、例えば、一定の溝幅でのびている。但し、主溝２５は、このような態様に限定されるものではなく、ジグザグ状又は波状にのびる態様、若しくは、溝幅が増減しながらのびる態様でも良い。

主溝２５は、例えば、タイヤ赤道Ｃ側に設けられた第１主溝２６を含んでいる。好ましい態様として、タイヤ赤道Ｃから第１主溝２６の溝中心線２６ｃまでのタイヤ軸方向の距離Ｌ５は、内側トレッド部５の幅Ｗ１の０．１０〜０．２５倍である。このような第１主溝２６は、ウェット走行時、タイヤ赤道Ｃ付近の水膜を効果的にタイヤ外方に排出する。なお、内側トレッド部５の幅Ｗ１は、タイヤ赤道Ｃから内側トレッド端Ｔｅ１までのタイヤ軸方向の長さを意味する。

主溝２５は、さらに、第１主溝２６と内側トレッド端Ｔｅ１との間に配された第２主溝２７を含んでいるのが望ましい。好ましい態様として、タイヤ赤道Ｃから第２主溝２７の溝中心線２７ｃまでのタイヤ軸方向の距離Ｌ６は、内側トレッド部５の幅Ｗ１の０．３５〜０．７５倍である。これにより、第２主溝２７の位置が最適化され、タイヤ赤道Ｃ付近のパターン剛性と、内側トレッド端Ｔｅ１付近のパターン剛性とがバランス良く確保される。

内側トレッド部５は、例えば、第１主溝２６と第２主溝２７との間に、溝及びサイプのいずれもが設けられていないプレーンリブ２８を具えているのが望ましい。プレーンリブ２８のタイヤ軸方向の幅Ｗ２は、例えば、内側トレッド部５の幅Ｗ１の０．１５〜０．２５倍であるのが望ましい。このようなプレーンリブ２８は、高い剛性を有し、例えば、サーキット走行時の操縦安定性を高めるのに役立つ。

望ましい態様として、内側トレッド部５には、上述した主溝２５に加え、タイヤ軸方向にのびる横溝３０が設けられている。横溝３０は、例えば、内側トレッド端Ｔｅ１側に設けられた第１横溝３１を含んでいる。

第１横溝３１は、例えば、内側トレッド端Ｔｅ１からタイヤ軸方向内側にのびかつ第２主溝２７に至ることなく終端している。このような第１横溝３１は、内側トレッド端Ｔｅ１と第２主溝２７との間の陸部の剛性を維持しつつ、ウェット性能を高めることができる。

横溝３０は、第１横溝３１の他に、タイヤ赤道Ｃ側に設けられた第２横溝３２を含んでも良い。第２横溝３２は、例えば、一端が第１主溝２６に連通し、外側トレッド端Ｔｅ２側にのびている。本実施形態の第２横溝３２は、例えば、タイヤ赤道Ｃを跨り、外側トレッド部６内で終端している。このような第２横溝３２は、ウェット性能を高めるとともに、タイヤ赤道Ｃ付近の陸部の放熱性を高め、ひいてはトレッドゴムの過度な発熱によるグリップ性能の低下（以下、単に「熱ダレ」という場合がある。）を抑制することができる。

第２横溝３２のタイヤ軸方向の長さＬ８は、例えば、第１横溝３１のタイヤ軸方向の長さＬ７よりも小さいのが望ましい。好ましい態様として、第２横溝３２の前記長さＬ８は、例えば、第１横溝３１の前記長さＬ７の０．７０〜０．８５倍である。このような第２横溝３２は、ウェット性能と操縦安定性とをバランス良く高めるのに役立つ。

第２横溝３２のタイヤ周方向のピッチＰ２は、第１横溝３１のタイヤ周方向のピッチＰ１よりも大きいのが望ましい。好ましい態様として、第２横溝３２の前記ピッチＰ２は、例えば、第１横溝３１の前記ピッチＰ１の１．８５〜２．１５倍である。このような第２横溝３２は、タイヤ赤道Ｃ付近の陸部の剛性を維持してサーキット走行時の操縦安定性を維持しつつ、ウェット性能を高めるのに役立つ。

図１に示されるように、内側トレッド部５には、上述の各主溝２６、２７及び各横溝３１、３２が設けられることにより、ウェット性能及び放熱性が確保されている。このため、凹部１０は、内側トレッド部５には設けられず、外側トレッド部６にのみ設けられている。このような凹部１０の配置により、ウェット性能とコーナリング性能とがバランス良く高められる。

以上、本発明の一実施形態の空気入りタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

図１の基本トレッドパターンを有するサイズ２０５／５５Ｒ１６の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。比較例１として、図７に示されるように、凹部の輪郭が円形状であり、しかも、図８に示されるように、タイヤ軸方向に沿った断面において、凹部の深さが一定である空気入りタイヤが試作された。各テストタイヤのコーナリング性能、及び、耐偏摩耗性能がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
リム：１６×７．０ＪＪ
タイヤ内圧：２００kPa

＜コーナリング性能＞
上記テストタイヤを装着した下記テスト車両でアスファルトの周回コースを走行したときのコーナリング性能が、運転者の官能により評価された。結果は、比較例１を１００とする評点であり、数値が大きい程、操縦安定性が優れていることを示す。
テスト車両：排気量２０００cc、後輪駆動車
テストタイヤ装着位置：全輪

＜耐偏摩耗性能＞
上記テスト車両で一定距離走行後、凹部の内側トレッド端側のエッジの摩耗量が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数であり、数値が小さい程、前記エッジの摩耗量が小さく、耐偏摩耗性能が優れていることを示す。
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例の空気入りタイヤは、コーナリング性能及び耐偏摩耗性能がバランス良く向上しているのが確認できた。

２ トレッド部
５ 内側トレッド部
６ 外側トレッド部
１０ 凹部
１１ 輪郭形状
１２ 傾斜面
Ｔｅ１ 内側トレッド端
Ｔｅ２ 外側トレッド端

Claims (7)

1. 車両への装着の向きが指定されることにより、外側トレッド端と、内側トレッド端とが定められたトレッド部を有する空気入りタイヤであって、
   前記トレッド部の踏面には、複数の凹部が設けられており、
   前記各凹部は、前記トレッド部の表面に、滑らかな曲線からなる閉じた輪郭形状を有し、
   タイヤ軸方向に沿った断面において、前記外側トレッド端側から前記内側トレッド端側に向かって深さが漸減する傾斜面を有し、
   前記傾斜面のタイヤ軸方向の長さは、前記凹部のタイヤ軸方向の長さの６０％以上を構成していることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記傾斜面は、前記凹部の長さの７０％以上を構成している請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記凹部は、トレッド部の平面視において、タイヤ周方向の長さよりもタイヤ軸方向の長さが大きい卵型形状である請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記凹部は、トレッド部の平面視において、前記輪郭形状の図心が、凹部のタイヤ軸方向の長さの中心位置よりも前記外側トレッド端側に位置している請求項３記載の空気入りタイヤ。
5. トレッド部の平面視において、前記凹部のタイヤ周方向の長さは、タイヤ赤道上でのタイヤ外周長さの０．２〜０．８％であり、前記凹部のタイヤ軸方向の長さは、トレッド接地幅の４．０〜７．５％である請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記各凹部は、前記凹部をタイヤ軸方向に投影した凹部投影領域が互いに重なることなく配置されている請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記トレッド部は、タイヤ赤道と前記内側トレッド端との間である内側トレッド部と、タイヤ赤道と前記外側トレッド端との間である外側トレッド部とを含み、
   前記内側トレッド部には、タイヤ周方向に連続してのびる少なくとも１本の主溝が設けられており、
   前記凹部は、前記外側トレッド部にのみ設けられており、
   しかも、前記外側トレッド部には、タイヤ周方向に連続してのびる主溝が設けられていない請求項１乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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