JP7290066B2 - タイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、タイヤに関し、ショルダー陸部に複合溝が設けられたタイヤに関する。
下記特許文献１に記載されたタイヤは、ショルダーブロックにサイピング状細溝を有している。前記サイピング状細溝は、サイプ部と、サイプ部のタイヤ半径方向内側に連なる拡幅部とを含む。特許文献１のタイヤは、前記拡幅部によって水膜の吸い上げ効果を期待している。
特開２００６－２９８０５７号公報
前記特許文献１のタイヤの様に、タイヤ半径方向の内側で溝幅が拡大した複合溝が設けられたショルダー陸部は、前記複合溝のバッドレス面側の端部でショルダー陸部が損傷し易い傾向があり、改善が求められていた。
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、ショルダー陸部に複合溝が設けられたタイヤにおいて、ショルダー陸部の耐久性を向上させ得ることを主たる課題としている。
本発明は、トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部は、第１トレッド端を含む第１ショルダー陸部を含み、前記第１ショルダー陸部は、前記第１トレッド端よりもタイヤ軸方向外側のバットレス面を含み、前記第１ショルダー陸部には、前記第１トレッド端を横切って前記バットレス面で開口するショルダー複合溝と、前記バットレス面に形成された凹部とが設けられており、前記凹部は、前記バットレス面上の開口縁と、前記バットレス面に沿った底面と、前記開口縁と前記底面とを繋ぐ内壁面とを含み、前記ショルダー複合溝は、その横断面において、１．５mm以下の幅でタイヤ半径方向に延びるサイプ要素と、前記サイプ要素のタイヤ半径方向の内側に連なり幅が１．５mmよりも大きい溝要素とを含み、前記溝要素は、前記凹部の前記底面で開口している。
本発明のタイヤにおいて、前記凹部の前記開口縁の全体が、前記第１トレッド端よりもタイヤ軸方向外側に位置しているのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記溝要素は、前記底面からはみ出すことなく前記底面で開口しているのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記凹部のタイヤ周方向の長さは、タイヤ半径方向内側に向かって漸増しているのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記凹部の前記開口縁は、台形状であるのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記凹部のタイヤ周方向の最小の長さは、前記凹部のタイヤ周方向の最大の長さの０．５０～０．７０倍であるのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記ショルダー複合溝は、タイヤ周方向に複数設けられ、前記凹部のタイヤ周方向の最大の長さは、前記ショルダー複合溝のタイヤ周方向の配置ピッチの０．１０～０．４０倍であるのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記凹部の前記開口縁の前記第１トレッド端側の内端と、前記溝要素の前記底面での端縁との最小の距離は、１．０～３．０mmであるのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記底面のタイヤ半径方向の長さは、前記溝要素のタイヤ半径方向の長さの２．０～３．０倍であるのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記凹部を通り、かつ、前記溝要素の最大幅位置を通って前記ショルダー複合溝の長さ方向に延びる縦断面において、前記凹部の前記開口縁と前記溝要素の前記底面での端縁とを結ぶ直線のタイヤ周方向に対する角度は、３５°未満であるのが望ましい。
本発明のタイヤは、正規リムに装着されて正規内圧が充填され、かつ、前記トレッド部が平面に接地して縦荷重が負荷されることにより、前記凹部の前記開口縁の少なくとも一部が前記平面に接地する状態において、前記溝要素の前記底面での端縁は前記平面に接地しないのが望ましい。
本発明のタイヤの第１ショルダー陸部には、第１トレッド端を横切ってバットレス面で開口するショルダー複合溝が設けられている。前記ショルダー複合溝は、その横断面において、１．５mm以下の幅でタイヤ半径方向に延びるサイプ要素と、前記サイプ要素のタイヤ半径方向の内側に連なり幅が１．５mmよりも大きい溝要素とを含む。
本発明のタイヤにおいて、前記第１ショルダー陸部には、前記バットレス面に形成された凹部が設けられている。前記凹部は、前記バットレス面上の開口縁と、前記バットレス面に沿った底面と、前記開口縁と前記底面とを繋ぐ内壁面とを含む。また、前記溝要素は、前記凹部の底面で開口している。これにより、本発明のタイヤは、前記バットレス面が接地するような急旋回時においても、前記溝要素の端縁が接地し難く、前記溝要素の端縁に応力が集中し難い。したがって、本発明のタイヤは、前記第１ショルダー陸部の損傷を効果的に抑制することができる。
本発明の一実施形態のタイヤのトレッド部の展開図である。 図１の第１ショルダー陸部の拡大斜視図である。 図２の凹部の拡大斜視図である。 ショルダー複合溝の横断面図である。 図３のＡ－Ａ線断面である。 比較例のタイヤの凹部及びショルダー複合溝の縦断面図である。
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、本発明の一実施形態を示すタイヤ１のトレッド部２の展開図である。本実施形態のタイヤ１は、例えば、乗用車用の空気入りタイヤとして好適に使用される。但し、本発明は、このような態様に限定されるものではなく、重荷重用の空気入りタイヤや、タイヤの内部に加圧された空気が充填されない非空気式タイヤに用いられても良い。
図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、例えば、車両への装着の向きが指定されたトレッド部２を有する。トレッド部２は、タイヤ１の車両装着時に車両外側に位置する第１トレッド端Ｔｅ１と、車両装着時に車両内側に位置する第２トレッド端Ｔｅ２とを有する。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）に、文字又は記号で表示される。
第１トレッド端Ｔｅ１及び第２トレッド端Ｔｅ２は、空気入りタイヤの場合、正規状態のタイヤ１に正規荷重が負荷されキャンバー角０°で平面に接地したときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。正規状態とは、タイヤが正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも、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、タイヤ各部の寸法等は、前記正規状態で測定された値である。
「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、第１トレッド端Ｔｅ１と第２トレッド端Ｔｅ２との間でタイヤ周方向に連続して延びる３本の主溝３と、これら３本の主溝３に区分された４つの陸部４とで構成されている。
主溝３は、第１トレッド端Ｔｅ１とタイヤ赤道Ｃとの間に配された第１ショルダー主溝５と、第２トレッド端Ｔｅ２とタイヤ赤道Ｃとの間に配された第２ショルダー主溝６と、第１ショルダー主溝５と第２ショルダー主溝６との間に配されたクラウン主溝７とを含む。
タイヤ赤道Ｃから第１ショルダー主溝５又は第２ショルダー主溝６の溝中心線までのタイヤ軸方向の距離Ｌａは、例えば、トレッド幅ＴＷの０．２０～０．３５倍であるのが望ましい。タイヤ赤道Ｃからクラウン主溝７の溝中心線までのタイヤ軸方向の距離Ｌｂは、例えば、トレッド幅ＴＷの０．１５倍以下であるのが望ましい。トレッド幅ＴＷは、前記正規状態での第１トレッド端Ｔｅ１から第２トレッド端Ｔｅ２までのタイヤ軸方向の距離である。
本実施形態のクラウン主溝７は、例えば、タイヤ赤道Ｃと第２トレッド端Ｔｅ２との間に設けられている。但し、クラウン主溝７の位置は、このような態様に限定されるものではない。
本実施形態の各主溝３は、例えば、タイヤ周方向に平行に直線状に延びている。各主溝３は、例えば、波状に延びるものでも良い。
各主溝３の溝幅Ｗａは、少なくとも３．０mm以上であり、例えば、トレッド幅ＴＷの４．０％～７．０％であるのが望ましい。なお、本明細書において、溝幅が３．０mm未満の縦細溝は、主溝３とは区別される。また、溝幅とは、溝中心線と直交する方向の溝縁間の距離である。各主溝３の深さは、乗用車用の空気入りタイヤの場合、例えば、５～１０mmであるのが望ましい。
陸部４は、第１ミドル陸部１１と、第２ミドル陸部１２と、第１ショルダー陸部１３と、第２ショルダー陸部１４とで構成されている。第１ミドル陸部１１は、第１ショルダー主溝５とクラウン主溝７との間に区分されている。第２ミドル陸部１２は、第２ショルダー主溝６とクラウン主溝７との間に区分されている。第１ショルダー陸部１３は、第１ショルダー主溝５と第１トレッド端Ｔｅ１との間に区分されている。第２ショルダー陸部１４は、第２ショルダー主溝６と第２トレッド端Ｔｅ２との間に区分されている。本実施形態では、各陸部の踏面のタイヤ軸方向の幅を比較した場合、第１ミドル陸部１１が、４つの陸部の中で最も大きい。但し、本発明は、このような態様に限定されるものではない。
図２には、第１ショルダー陸部１３の拡大斜視図が示されている。図２に示されるように、第１ショルダー陸部１３は、第１トレッド端Ｔｅ１よりもタイヤ軸方向外側のバットレス面１６を含む。
第１ショルダー陸部１３には、第１トレッド端Ｔｅ１を横切ってバットレス面１６で開口する複数のショルダー複合溝２０と、バットレス面１６に形成された複数の凹部１８とが設けられている。本実施形態の第１ショルダー陸部１３には、第１ショルダー主溝５から第１トレッド端Ｔｅ１に延びる複数のショルダー横溝１５が設けられている。ショルダー複合溝２０とショルダー横溝１５とは、タイヤ周方向に交互に設けられている。
図３には、凹部１８の拡大斜視図が示されている。図３に示されるように、凹部１８は、バットレス面１６上の開口縁２３と、バットレス面１６に沿った底面２４と、開口縁２３と底面２４とを繋ぐ内壁面２５とを含む。なお、底面２４は、バットレス面１６に対して平行に延びるものだけでなく、バットレス面１６に対して傾斜したものも含む。バットレス面１６に対する底面２４の傾斜角度は、例えば、２０°以下である。
図４には、ショルダー複合溝２０の横断面図が示されている、図４に示されるように、ショルダー複合溝２０は、その横断面において、１．５mm以下の幅でタイヤ半径方向に延びるサイプ要素２１と、サイプ要素２１のタイヤ半径方向の内側に連なり幅が１．５mmよりも大きい溝要素２２とを含む。このようなショルダー複合溝２０は、第１ショルダー陸部１３の剛性を維持しつつ、ウェット性能を高める。
図３に示されるように、溝要素２２は、凹部１８の底面２４で開口している。これにより、本発明のタイヤは、バットレス面１６が接地するような急旋回時においても、溝要素２２の端縁２２ｅが接地し難く、溝要素２２の端縁２２ｅに応力が集中し難い。したがって、本発明のタイヤは、第１ショルダー陸部１３の損傷を効果的に抑制することができる。
図４に示されるように、ショルダー複合溝２０は、例えば、サイプ要素２１が踏面から一定の幅でタイヤ半径方向に延び、溝底に溝要素２２が構成されている。ショルダー複合溝２０の深さｄ１は、例えば、ショルダー横溝１５の深さよりも小さいのが望ましい。具体的には、前記深さｄ１は、ショルダー横溝１５の深さの０．８５～０．９５倍であるのが望ましい。このようなショルダー複合溝２０は、ドライ性能とウェット性能とをバランス良く高めるのに役立つ。
サイプ要素２１は、例えば、第１ショルダー陸部１３の踏面から溝要素２２まで一定の幅でタイヤ半径方向に延びている。サイプ要素２１の深さｄ２は、例えば、ショルダー横溝１５の深さよりも小さいのが望ましい。具体的には、サイプ要素２１の深さｄ２は、ショルダー横溝１５の深さの０．４０～０．６０倍であるのが望ましい。
溝要素２２は、例えば、そのタイヤ半径方向の外端部から最大幅位置まで幅が滑らかに漸増し、前記最大幅位置から溝要素２２の底まで幅が滑らかに漸減している。これにより、溝要素２２は、滑らかに湾曲した内壁２２ｗを含んでいる。このような内壁２２ｗは、溝要素２２を起点とした第１ショルダー陸部１３の割れ等の損傷を抑制する。
溝要素２２の幅Ｗ２は、例えば、ショルダー横溝１５の溝幅Ｗ１（図１に示す）よりも小さいのが望ましい。溝要素２２の幅Ｗ２は、例えば、ショルダー横溝１５の溝幅Ｗ１の０．５０～０．８０倍であるのが望ましい。具体的には、溝要素２２の幅Ｗ２は、２．０～３．０mmである。このような溝要素２２は、ドライ性能を維持しつつ、優れた排水性を期待できる。
溝要素２２のタイヤ半径方向の長さＬ１は、例えば、溝要素２２の幅Ｗ２よりも大きいのが望ましい。これにより、本実施形態の溝要素２２は、タイヤ半径方向に縦長の楕円形に構成されている。溝要素２２の前記長さＬ１は、例えば、溝要素２２の幅Ｗ２の１．１０～１．５０倍であるのが望ましい。
図３に示されるように、溝要素２２は、底面２４からはみ出すことなく底面２４で開口している。これにより、第１ショルダー陸部１３の損傷が確実に抑制される。
図１に示されるように、本実施形態では、凹部１８の開口縁２３の全体が、第１トレッド端Ｔｅ１よりもタイヤ軸方向外側に位置している。第１トレッド端Ｔｅ１から開口縁２３までのタイヤ軸方向の距離Ｌ２（以下、凹部１８の離間距離Ｌ２という場合がある。）が小さい場合、凹部１８に偏摩耗が生じ易くなる傾向があり、凹部１８の離間距離Ｌ２が大きい場合、ウェット性能を損ねる傾向がある。このため、凹部１８の離間距離Ｌ２は、例えば、タイヤ赤道Ｃから第１トレッド端Ｔｅ１までのトレッド半幅ＴＷｈの０．０５～０．１５倍である。これにより、直進時において開口縁２３が接地せず、開口縁２３付近の偏摩耗が抑制される。
図３に示されるように、凹部１８のタイヤ周方向の長さは、タイヤ半径方向内側に向かって漸増しているのが望ましい。本実施形態の凹部１８の開口縁２３は、例えば、台形状である。このような凹部１８は、石噛みが生じ難く、耐久性を高めるのに役立つ。
凹部１８のタイヤ周方向の最小の長さＬ４は、凹部１８のタイヤ周方向の最大の長さＬ３の０．５０～０．７０倍であるのが望ましい。このような凹部１８は、石噛みが生じた場合でも、第１ショルダー陸部１３の変形に伴って噛み込んだ異物を容易に排出することができる。
凹部１８のタイヤ周方向の最大の長さＬ３は、ショルダー複合溝２０のタイヤ周方向の配置ピッチＰ１（図１に示す）の０．１０～０．４０倍であるのが望ましい。このような凹部１８は、耐久性を維持しつつ、ウェット性能の向上に寄与できる。
凹部１８の開口縁２３の第１トレッド端Ｔｅ１側の内端と、溝要素２２の底面２４での端縁２２ｅとの最小の距離Ｌ５は、例えば、０．５～３．０mmであるのが望ましい。これにより、溝要素２２に応力が集中するのがさらに抑制され、耐久性が向上する。
底面２４のタイヤ半径方向の長さは、前記溝要素のタイヤ半径方向の長さの２．０～３．０倍であるのが望ましい。これにより、溝要素２２に応力が集中するのを確実に抑制することができる。
凹部１８の深さは、タイヤ半径方向外側に向かって漸減している。凹部１８の最大の深さは、例えば、１．５～３．０mmであるのが望ましい。なお、前記最大の深さは、バットレス面１６に沿って凹部１８を閉じる仮想面に対して垂直に底面２４まで延ばした仮想法線の長さに相当する。
図５には、凹部１８を通り、かつ、溝要素２２の最大幅位置を通ってショルダー複合溝２０の長さ方向に延びる縦断面が示されている。図５は、図３のＡ－Ａ線断面に相当する。図５に示されるように、前記縦断面において、凹部１８の開口縁２３と溝要素２２の底面２４での端縁２２ｅとを結ぶ直線２６のタイヤ周方向に対する角度θ１（以下、出口角度θ１という場合がある。）は、３５°未満である。出口角度θ１は、より望ましくは２５～３０°である。これにより、凹部１８が開く向きの応力が作用したときでも、溝要素２２の端縁２２ｅに大きな応力が作用するのを抑制できる。
本実施形態のタイヤ１は、例えば、正規リムに装着されて正規内圧が充填され、かつ、トレッド部２が平面に接地して縦荷重が負荷されることにより、凹部１８の開口縁２３の少なくとも一部が平面に接地する状態において、溝要素２２の底面２４での端縁２２ｅは平面に接地しない。これにより、溝要素２２に応力が集中せず、第１ショルダー陸部１３の耐久性が向上する。なお、凹部１８の開口縁２３が接地する状態は、例えば、前記正規状態のタイヤ１をキャンバー角４°で平面に接地させて前記正規荷重を負荷することにより、擬似的に得られる。
図１に示されるように、ショルダー横溝１５とショルダー複合溝２０は、タイヤ周方向に同じ向きに湾曲しているのが望ましい。ショルダー複合溝２０の曲率半径は、ショルダー横溝１５の曲率半径よりも大きいのが望ましい。ショルダー複合溝２０の曲率半径は、例えば、ショルダー横溝１５の曲率半径の１．０３～１．１０倍である。このようなショルダー複合溝２０及びショルダー横溝１５は、第１ショルダー陸部１３の踏面の歪を抑制できる。
本実施形態のタイヤ１の第２ショルダー陸部１４は、上述の第１ショルダー陸部１３と同様の構成を具えている。これにより、両側のショルダー陸部の耐久性が向上する。
以上、本発明の一実施形態の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の基本パターンを有するサイズ２１５／６０Ｒ１６のタイヤが試作された。比較例として、第１ショルダー陸部に図６に示される断面形状を有する凹部ａが設けられたタイヤが試作された。比較例の凹部ａは、底面を具えておらず、ショルダー複合溝の溝要素ｂに内壁面ｃが連なっている。なお、比較例のタイヤは、上記の事項を除き、図１に示されるものと実質的に同じである。各テストタイヤの耐久性及びウェット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。
装着リム：１６×６．５
タイヤ内圧：２４０kPa
テスト車両：排気量２５００cc、前輪駆動車
タイヤ装着位置：全輪
＜耐久性＞
上記テスト車両でドライ路面を一定距離走行後、第１ショルダー陸部のバットレス面の損傷度合いが、運転者の目視により評価された。結果は、比較例を１００とする評点であり、数値が大きい程、前記バットレス面の損傷度合いが小さく、耐久性が優れていることを示す。
＜ウェット性能＞
上記テスト車両でウェット路面を走行したときの性能が、運転者の官能により評価された。結果は、比較例を１００とする評点であり、数値が大きい程、ウェット性能が優れていることを示す。
テスト結果が表１に示される。
Figure 0007290066000001
テストの結果、実施例のタイヤは、第１ショルダー陸部の耐久性が向上していることが確認できた。また、実施例のタイヤは、ウェット性能も向上していることが確認できた。
２ トレッド部
１３ 第１ショルダー陸部
１６ バットレス面
１８ 凹部
２０ ショルダー複合溝
２１ サイプ要素
２２ 溝要素
２３ 開口縁
２４ 底面
２５ 内壁面
Ｔｅ１ 第１トレッド端

Claims (11)

  1. トレッド部を有するタイヤであって、
    前記トレッド部は、第１トレッド端を含む第１ショルダー陸部を含み、
    前記第１ショルダー陸部は、前記第１トレッド端よりもタイヤ軸方向外側のバットレス面を含み、
    前記第１ショルダー陸部には、前記第１トレッド端を横切って前記バットレス面で開口するショルダー複合溝と、前記バットレス面に形成された凹部とが設けられており、
    前記凹部は、前記バットレス面上の開口縁と、前記バットレス面に対して２０°以下の傾斜角度で延びる底面と、前記開口縁と前記底面とを繋ぐ内壁面とを含み、
    前記ショルダー複合溝は、その横断面において、１．５mm以下の幅でタイヤ半径方向に延びるサイプ要素と、前記サイプ要素のタイヤ半径方向の内側に連なり幅が１．５mmよりも大きい溝要素とを含み、
    前記溝要素は、前記凹部の前記底面で開口している、
    タイヤ。
  2. 前記凹部の前記開口縁の全体が、前記第１トレッド端よりもタイヤ軸方向外側に位置している、請求項１に記載のタイヤ。
  3. 前記溝要素は、前記底面からはみ出すことなく前記底面で開口している、請求項１又は２に記載のタイヤ。
  4. 前記凹部のタイヤ周方向の長さは、タイヤ半径方向内側に向かって漸増している、請求項１ないし３のいずれかに記載のタイヤ。
  5. 前記凹部の前記開口縁は、台形状である、請求項４に記載のタイヤ。
  6. 前記凹部のタイヤ周方向の最小の長さは、前記凹部のタイヤ周方向の最大の長さの０．５０～０．７０倍である、請求項４又は５に記載のタイヤ。
  7. 前記ショルダー複合溝は、タイヤ周方向に複数設けられ、
    前記凹部のタイヤ周方向の最大の長さは、前記ショルダー複合溝のタイヤ周方向の配置ピッチの０．１０～０．４０倍である、請求項１ないし６のいずれかに記載のタイヤ。
  8. 前記凹部の前記開口縁の前記第１トレッド端側の内端と、前記溝要素の前記底面での端縁との最小の距離は、１．０～３．０mmである、請求項１ないし７のいずれかに記載のタイヤ。
  9. 前記底面のタイヤ半径方向の長さは、前記溝要素のタイヤ半径方向の長さの２．０～３．０倍である、請求項１ないし８のいずれかに記載のタイヤ。
  10. 前記凹部を通り、かつ、前記溝要素の最大幅位置を通って前記ショルダー複合溝の長さ方向に延びる縦断面において、
    前記凹部の前記開口縁と前記溝要素の前記底面での端縁とを結ぶ直線のタイヤ周方向に対する角度は、３５°未満である、請求項１ないし９のいずれかに記載のタイヤ。
  11. タイヤが正規リムに装着されて正規内圧が充填され、かつ、前記トレッド部が平面に接地して縦荷重が負荷されることにより、前記凹部の前記開口縁の少なくとも一部が前記平面に接地する状態において、前記溝要素の前記底面での端縁は前記平面に接地しない、請求項１ないし１０のいずれかに記載のタイヤ。
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