(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
トレッド部にタイヤ周方向に沿って延びる少なくとも4本の主溝が設けられ、タイヤ接地幅をTWとし、タイヤ幅方向最外側の前記主溝におけるタイヤ幅方向外側の側壁からタイヤ赤道線までのタイヤ幅方向長さをL0とするとき、0.3(TW/2)≦L0≦0.6(TW/2)の条件を満たす乗用車用の空気入りタイヤであって、
前記タイヤ赤道線からタイヤ幅方向外側に至るタイヤ幅方向中央領域Lcの端部が、前記タイヤ幅方向長さL0よりもタイヤ幅方向で広い0.33(TW/2)≦Lc≦0.63(TW/2)の範囲に設定され、正規リムに組んで規定内圧の5%充填時にて、前記タイヤ幅方向中央領域Lcのトレッド面が、タイヤ幅方向中央領域Lcの端部に一致するタイヤ径方向最大位置のトレッド面よりもタイヤ径方向内側に凹む凹部を有し、当該凹部は、タイヤ赤道線上でのタイヤ径方向内側への凹み量δpが最も大きく、当該凹み量δpは、前記トレッド面のタイヤ径方向最大位置から2.0[mm]以下の範囲に設定されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記タイヤ幅方向中央領域Lcのトレッド面は、滑らかに湾曲形成されていると共に、前記タイヤ幅方向外側領域Lsのトレッド面に対して段を有さず連続して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下に、本発明にかかる空気入りタイヤの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的同一のものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【0019】
図1は、本発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図、
図2は、
図1に示す空気入りタイヤの子午断面図である。
【0020】
以下の説明において、タイヤ幅方向とは、空気入りタイヤ1の回転軸(図示せず)と平行な方向をいい、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(タイヤ赤道線)Cに向かう側、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Cから離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周方向である。また、タイヤ径方向とは、前記回転軸と直交する方向をいい、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、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いう。
【0021】
また、以下に説明する空気入りタイヤ1は、タイヤ赤道面Cを中心としてほぼ対称になるように構成されている。タイヤ赤道面Cとは、空気入りタイヤ1の回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤ1のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面Cから最も離れている部分間の距離である。なお、タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面C上にあって空気入りタイヤの周方向に沿う線をいう。本実施の形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「C」を付す。そして、以下に説明する空気入りタイヤ1は、タイヤ赤道面Cを中心としてほぼ対称になるように構成されていることから、空気入りタイヤ1の回転軸を通る平面で該空気入りタイヤ1を切った場合の子午断面図(
図2)においては、タイヤ赤道面Cを中心とした一側(
図2において右側)のみを図示して当該一側のみを説明し、他側(
図2において左側)の説明は省略する。
【0022】
まず、空気入りタイヤ1のパターンについて説明する。本実施の形態の空気入りタイヤ1は、一般的な乗用車に装着されるタイヤとして好適である。この空気入りタイヤ1は、
図1〜
図3に示すように、トレッド部2を有している。トレッド部2は、ゴム材からなり、空気入りタイヤ1のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面が空気入りタイヤ1の輪郭となる。このトレッド部2の表面は、空気入りタイヤ1を装着する車両(図示省略)が走行した際に路面と接触する面であるトレッド面21として形成されている。そして、このトレッド面21には、タイヤ幅方向両外側の所定位置に一対のタイヤ接地幅端Tが設定されており、タイヤ接地幅端Tのタイヤ幅方向の間隔がタイヤ接地幅TWとして設定されている。
【0023】
ここで、タイヤ接地幅TWとは、空気入りタイヤ1を正規リムにリム組みし、かつ正規内圧(例えば230KPa)を充填するとともに正規荷重の70%をかけたとき、この空気入りタイヤ1のトレッド面21が路面と接地する領域であるタイヤ接地域のタイヤ幅方向の最大幅である。また、タイヤ接地幅端Tは、タイヤ接地域のタイヤ幅方向の両最外端をいい、
図1では、タイヤ接地幅端Tをタイヤ周方向に連続して示している。
【0024】
なお、正規リムとは、JATMAで規定する「標準リム」、TRAで規定する「Design Rim」、あるいは、ETRTOで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、JATMAで規定する「最高空気圧」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはETRTOで規定する「INFLATION PRESSURES」である。また、正規荷重とは、JATMAで規定する「最大負荷能力」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはETRTOで規定する「LOAD CAPACITY」である。
【0025】
さらに、本実施の形態の空気入りタイヤ1は、トレッド面21に、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線Cと平行なストレート主溝である複数の主溝22が設けられている。本実施の形態における主溝22は、トレッド面21に4本設けられ、タイヤ赤道線Cの最も近くに配置された第一主溝22aと、タイヤ幅方向最外側に配置された第二主溝22bとを有している。そして、トレッド面21には、これら複数の主溝22により、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線Cと平行なリブ状の陸部23が複数形成されている。本実施の形態における陸部23は、トレッド面21に5本設けられ、各第一主溝22aの間でタイヤ赤道線C上に配置された第一陸部23aと、第一主溝22aと第二主溝22bとの間で第一陸部23aよりもタイヤ幅方向外側に配置された第二陸部23bと、第二主溝22bのタイヤ幅方向外側であってトレッド面21のタイヤ幅方向最外側に配置された第三陸部23cとを有している。
【0026】
また、トレッド面21において、各第一主溝22aにおけるタイヤ幅方向内側である第一陸部23aには、第一主溝22aに連通する突起溝24が、タイヤ周方向に所定間隔で複数設けられている。突起溝24は、タイヤ赤道線Cを間において対向し、対向する突起溝24同士が連通せず離隔して設けられている。さらに、突起溝24は、タイヤ幅方向に対して傾斜し、その傾斜方向が突起溝24同士で逆方向に設けられている。また、トレッド面21において、各第二主溝22bにおけるタイヤ幅方向内側である第二陸部23bには、第二主溝22bに連通する傾斜溝25が、タイヤ周方向に所定間隔で複数設けられている。傾斜溝25は、第一主溝22aには連通せず離隔して設けられている。さらに、傾斜溝25は、タイヤ幅方向に対して傾斜し、その傾斜方向がタイヤ赤道線Cを間において対向する傾斜溝25同士で逆方向に設けられている。
【0027】
このようなパターンを有する本実施の形態の空気入りタイヤ1において、タイヤ幅方向最外側に位置する主溝である第二主溝22bのタイヤ幅方向外側の側壁22baからタイヤ赤道線Cまでのタイヤ幅方向長さをL0とするとき、このL0とタイヤ接地幅TWとの関係は、0.3(TW/2)≦L0≦0.6(TW/2)の条件を満たす。なお、第二主溝22bのタイヤ幅方向外側の側壁22baとは、第二主溝22bの開口部分でのタイヤ幅方向位置をいう。なお、第一主溝22aおよび第二主溝22bの溝幅(タイヤ幅方向幅)は、5mm以上で20mm以下の範囲に設定されている。そして、第二主溝22bの溝幅は、第一主溝22aの溝幅の1.05倍以上で1.4倍以下の範囲で第一主溝22aの溝幅よりも大きく形成されている。
【0028】
かかる空気入りタイヤ1によれば、第二主溝22bのタイヤ幅方向外側の側壁22baからタイヤ赤道線Cまでのタイヤ幅方向長さL0と、タイヤ接地幅TWとの関係を設定したことにより、一般的な乗用車用の空気入りタイヤと比較して第二主溝22bがタイヤ赤道線C側に近づいた位置に設けられる。このため、排水性を向上するとともに、中周波ロードノイズ(200Hz〜300Hz)を低減することが可能になる。なお、L0とタイヤ接地幅TWとの関係は、0.33(TW/2)≦L0≦0.55(TW/2)の範囲であることが、排水性を向上し、中周波ロードノイズを低減する上で好ましい。
【0029】
また、本実施の形態の空気入りタイヤ1では、第二主溝22bとタイヤ接地幅端Tとの間であって、トレッド面21のタイヤ幅方向最外側に配置された第三陸部23cには、タイヤ幅方向に沿って延びる第一ラグ溝26と第二ラグ溝27とがタイヤ周方向に交互に複数設けられている。第一ラグ溝26は、一端部26aがタイヤ幅方向最外側に位置する第二主溝22bに連通し、他端部26bがタイヤ接地幅端Tに連通(交差)せず切れて設けられている。また、第一ラグ溝26は、タイヤ周方向に湾曲した形状となっている。第二ラグ溝27は、一端部27aがタイヤ幅方向最外側に位置する第二主溝22bに連通せず切れており、他端部27bがタイヤ接地幅端Tに連通(交差)して設けられている。また、第二ラグ溝27は、第一ラグ溝26と同じタイヤ周方向に湾曲した形状となっている。なお、第一ラグ溝26および第二ラグ溝27は、タイヤ幅方向の一側(
図1において右側)と、タイヤ幅方向の他側(
図1において左側)とで、湾曲方向が逆方向となっている。また、第一ラグ溝26と第二ラグ溝27とは互いに離隔するように端部(第一ラグ溝26の他端部26bと第二ラグ溝27の一端部27a)間が切れて設けられている。
【0030】
この空気入りタイヤ1は、第一ラグ溝26の他端部26bからタイヤ接地幅端Tまでのタイヤ幅方向長さをL1とし、第二主溝22bのタイヤ幅方向外側の側壁22baから第二ラグ溝27の一端部27aまでのタイヤ幅方向長さをL2とし、第二主溝22bのタイヤ幅方向外側の側壁22baからタイヤ接地幅端Tまでのタイヤ幅方向長さLWとすると、これら長さL1,L2と長さLWとの関係は、0.1≦L1/LW≦0.45であり、0.1≦L2/LW≦0.45の条件を満たす。そして、第一ラグ溝26の他端部26bと、第二ラグ溝27の一端部27aとは、タイヤ幅方向で重なり、重なり代L3が設けられている。
【0031】
かかる空気入りタイヤ1によれば、第二主溝22bがタイヤ赤道線C側に近づいた位置に設けられた空気入りタイヤ1において、各ラグ溝26,27の重なり代L3により排水性を維持して走行安定性を向上することができる。しかも、各ラグ溝26,27が互いに連通せず切れて形成されていることにより、第二主溝22bで発生した気柱共鳴騒音が高周波ロードノイズ(800Hz〜1kHz)としてラグ溝から外側に伝達されることが抑制されるので、騒音を抑えて静粛性を向上することが可能になる。なお、長さL1,L2と長さLWとの関係は、0.3≦L1/LW≦0.4であり、0.2≦L2/LW≦0.4の範囲であることが、排水性を向上し、高周波ロードノイズを低減する上で好ましい。
【0032】
さらに、本実施の形態の空気入りタイヤ1では、第一ラグ溝26と第二ラグ溝27との重なり代L3は、第二主溝22bのタイヤ幅方向外側の側壁22baからタイヤ接地幅端Tまでのタイヤ幅方向長さLWの10%以上に設定されている。このため、排水性を向上する重なり代L3を十分に確保することが可能になる。なお、重なり代L3は、LWの80%以下であることが、騒音を抑制する上で好ましい。
【0033】
なお、第一ラグ溝26および第二ラグ溝27の溝幅は、1.5mm以上で8.0mm以下に設定され、好ましくは、1.8mm以上で4.0mm以下にするとよい。そして、第二ラグ溝27の溝幅は、第一ラグ溝26の溝幅より大きく形成されている。すなわち、第一ラグ溝26の溝幅を細くすることでパターンノイズの悪化を抑制し、第二ラグ溝27の溝幅を太くすることで排水性を向上することが可能になる。具体的に、第二ラグ溝27の溝幅は、第一ラグ溝26の溝幅の1.2倍以上で2.5倍以下に設定すれば、十分な排水性を確保しつつ、パターンノイズの悪化を抑制することが可能になる。
【0034】
また、第一ラグ溝26および第二ラグ溝27は、タイヤ周方向の1周で45本から90本の範囲で設けられている。この場合、第一ラグ溝26自体のピッチ長や、第二ラグ溝27自体のピッチ長や、第一ラグ溝26と第二ラグ溝27とのピッチ長を変化させつつ配列してもよい。すなわち、第一ラグ溝26と第二ラグ溝27の周方向に配置に関し、ピッチバリエーション構造を採用することが好ましい。これにより、パターンノイズが低減されてタイヤの騒音性能が向上する利点がある。
【0035】
次に、空気入りタイヤ1の内部を含む構成について説明する。本実施の形態の空気入りタイヤ1は、
図2に示すように、トレッド部2の両側のショルダー部3と、各ショルダー部3から順次連続するサイドウォール部4およびビード部5とを有している。この空気入りタイヤ1は、カーカス6と、ベルト層7と、ベルト補強層8とを含み構成されている。
【0036】
ショルダー部3は、トレッド部2のタイヤ幅方向両外側の部位である。また、サイドウォール部4は、空気入りタイヤ1におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。また、ビード部5は、ビードコア51とビードフィラー52とを有する。ビードコア51は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー52は、カーカス6の端部がビードコア51の位置でタイヤ幅方向外側に折り返されることにより形成された空間に配置されている。
【0037】
カーカス6は、一対のビード部5に対して各タイヤ幅方向端部が折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス6は、有機繊維(ナイロンやポリエステルやレーヨンなど)やスチールなどのカーカスコードが、ゴム材で被覆されたものである。カーカスコードは、空気入りタイヤ1のタイヤ赤道線Cに直交してタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向に複数並設されている。なお、カーカスコードは、タイヤ赤道線C(タイヤ周方向)に対する角度が実質的に90[度]であって、タイヤ赤道線Cに対する90度を基準に−5[度]から+5[度]の範囲の角度を含む。また、カーカス6は、
図2で示すように1層で構成されているが、タイヤ剛性を向上するために多層構造としてもよい。
【0038】
ベルト層7は、少なくとも2つのベルト71,72を積層した多層構造をなし、カーカス6の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、トレッド部2においてカーカス6をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト71,72は、有機繊維(ナイロンやポリエステルやレーヨンなど)やスチールなどのコードがゴム材で被覆されたもので、該コードがタイヤ周方向、つまりタイヤ赤道線Cに対して、所定の角度をつけて配置されている。また、ベルト71,72は、タイヤ赤道線Cに対して、相互にコードを反対方向に傾けて配置されている。
【0039】
ベルト補強層8は、ベルト層7の外周であるタイヤ径方向外側に配置されてベルト層7をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト補強層8は、有機繊維(ナイロンやポリエステルやレーヨンなど)やスチールなどのコードがゴム材で被覆されたもので、該コードがタイヤ周方向、つまりタイヤ赤道線Cに対して実質的に0度(タイヤ周方向に対する角度が±5[度]以下)の角度となるように配置されている。ベルト補強層8は、1層で構成されていてもよいが、ベルト層7の端部をさらに補強するために、タイヤ幅方向両端側において多層構造としてもよい。本実施の形態では、ベルト補強層8は、
図2で示すようにタイヤ幅方向両端側が2層のベルト補強層81,82で構成されている。
【0040】
このような構成の本実施の形態の空気入りタイヤ1において、トレッド面21には、タイヤ赤道線からタイヤ幅方向外側に至りタイヤ幅方向中央領域Lcが設定されている。タイヤ幅方向中央領域Lcは、タイヤ接地幅TWとの関係が、0.33(TW/2)≦Lc≦0.63(TW/2)の範囲に設定されている。このタイヤ幅方向中央領域Lcは、少なくとも第一主溝22aの間で区画されているタイヤ赤道線C上の第一陸部23aを含み、最大幅では、第一主溝22aと第二主溝22bとの間で区画されている第二陸部23bを含む。また、タイヤ幅方向中央領域Lcよりタイヤ幅方向外側には、タイヤ幅方向外側領域Lsをなす。そして、正規リムに組んで規定内圧の5%充填時にて、タイヤ幅方向中央領域Lcのトレッド面21は、タイヤ幅方向外側領域Lsのトレッド面21に対してタイヤ径方向内側に凹む凹部28を有している。
【0041】
かかる空気入りタイヤ1によれば、凹部28により、タイヤ幅方向中央領域Lcのトレッド部2のゴム材が、一般的な空気入りタイヤと比較してタイヤ径方向に薄く形成される。すなわち、ゴム材は、厚さが薄いほど撓み量が少ないことから、タイヤ幅方向中央領域Lcの範囲に含まれる陸部23(タイヤ赤道線C上の第一陸部23aを少なくとも含む)のゴム材の剛性が、タイヤ幅方向外側領域Lsに含まれる陸部23よりも高くなる。このため、主溝22をタイヤ赤道線C側に近づいた位置に設けて高い排水性を有するようにトレッド部2のパターンを構成していても、空気入りタイヤ1を正規リムにリム組みし、かつ正規内圧(例えば230KPa)を充填するとともに正規荷重の70%をかけた場合に、タイヤ赤道線C上に配置された第一陸部23aの接地長さが長くなる事態を防ぎ、各陸部23a,23b,23cのタイヤ周方向の接地長さを揃えることができる。この結果、センター摩耗を抑制することができるので、高い排水性を維持しつつ、耐摩耗性を向上することが可能になる。なお、タイヤ幅方向中央領域Lcは、タイヤ接地幅TWとの関係が、0.4(TW/2)≦Lc≦0.6(TW/2)の範囲であることが、高い排水性を維持しつつ、耐摩耗性を向上する上で好ましい。
【0042】
また、本実施の形態の空気入りタイヤ1では、凹部28の凹み量δpが、トレッド面21のタイヤ径方向最大位置Gmから0[mm]以上で2.0[mm]以下の範囲に設定されている。なお、凹み量δpがタイヤ径方向最大位置Gmから0[mm]である場合、タイヤ幅方向中央領域Lcがタイヤ幅方向に沿って平坦な形状となる。ここで、タイヤ径方向最大位置Gmは、一般的の空気入りタイヤのトレッド面がショルダー部3からトレッド部2の中央(タイヤ赤道線C)に向かってタイヤ径方向寸法が大きくなることから、凹部28が形成されるタイヤ幅方向中央領域Lcのタイヤ幅方向最外位置に一致する。
【0043】
凹み量δpが、0[mm]未満であると、タイヤ幅方向中央領域Lcのトレッド面21がタイヤ径方向最大位置Gmよりもタイヤ径方向に突出して凸状に形成されるので耐摩耗性の改善効果が低下する。一方、凹み量δpが、2.0[mm]を超えると、必要以上に凹部28が深く形成されるので、操縦安定性が低下することになる。
【0044】
すなわち、かかる空気入りタイヤ1によれば、凹部28の凹み量δpを、トレッド面21のタイヤ径方向最大位置Gmから0[mm]以上で2.0[mm]以下の範囲に設定されていることで、操縦安定性を低下させることなく、センター摩耗を抑制することができるので、高い排水性を維持しつつ、耐摩耗性を向上することが可能になる。
【0045】
また、本実施の形態の空気入りタイヤ1では、凹部28は、タイヤ赤道線C上で最も凹み量δpが大きく形成されている。
【0046】
かかる空気入りタイヤ1によれば、主溝22をタイヤ赤道線C側に近づいた位置に設けて高い排水性を有するようにトレッド部2のパターンを構成とした場合に生じるセンター摩耗を適宜抑制することができるので、高い排水性を維持しつつ、耐摩耗性を向上することが可能になる。
【0047】
また、本実施の形態の空気入りタイヤ1では、凹部28が形成されているタイヤ幅方向中央領域Lcのトレッド面21は、滑らかに湾曲形成されていると共に、タイヤ幅方向外側領域Lsのトレッド面21に対して段を有さず連続して設けられている。
【0048】
かかる空気入りタイヤ1によれば、凹部28が滑らかに湾曲形成されていることで、各陸部23a,23b,23cのタイヤ周方向の接地長さを適宜揃えることが可能になる。しかも、凹部28が形成されているタイヤ幅方向中央領域Lcのトレッド面21が、タイヤ幅方向外側領域Lsのトレッド面21に対して段を有さず連続して設けられていることで、タイヤ接地幅TWにおいてトレッド面21をタイヤ幅方向に均一に接地させることが可能になる。この結果、センター摩耗を効率的に抑制することができるので、高い排水性を維持しつつ、耐摩耗性を向上することが可能になる。
【0049】
また、本実施の形態の空気入りタイヤ1では、主溝22によりトレッド部2に区画形成される陸部23が、タイヤ周方向に延びるリブ状の陸部である。
【0050】
主溝22をタイヤ赤道線C側に近づいた位置に設けて高い排水性を有するようにトレッド部2のパターンを構成した場合、タイヤ赤道線Cに近いリブ状の陸部の剛性が低下し易い傾向にある。したがって、かかる空気入りタイヤ1によれば、リブ状の陸部を有する空気入りタイヤ1を適用対象とすることにより、高い排水性を維持しつつ、耐摩耗性の向上効果がより顕著に得られる利点がある。