(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記切り欠き部の、前記隆起部内側の端部と前記隆起部端部側の端部とを結んだ線と、前記タイヤ周方向に平行な線と、のなす角が5度以上85度以下であることを特徴とする請求項3に記載の空気入りタイヤ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1及び特許文献2に記載されているように、ブロックの表面に凹凸を形成することで、操縦安定性を向上させつつ、耐久性を高くしたり、氷上性能を向上させたりすることができる。しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載されているような凹凸形状では、排水性を向上させることが困難であり、WET性能を向上させることが困難となる。
【0006】
そこで、本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、高速耐久性の低下を抑制しつつ、耐偏摩耗性とWET性能との両方を向上させることが可能な空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成する為、本発明は、空気入りタイヤであって、タイヤ周方向の主溝とタイヤ幅方向の横溝とで区分されたブロックのパターンを有する空気入りタイヤにおいて、前記ブロックは、前記タイヤ径方向の外側の突出した形状である隆起部が路面と接触する表面に形成され、前記隆起部は、内部から外縁まで延在する切り欠き部を備え、タイヤ径方向の高さが最も高い部分と最も低い部分との差が0.5mm以上2.5mm以下であることを特徴とする。
【0008】
ここで、前記隆起部は、タイヤ径方向の高さが最も高い部分の形状がC字形状、U字形状、V字形状のいずれかであることが好ましい。
【0009】
また、前記隆起部は、前記切り欠き部が前記タイヤ幅方向の接地端側の外縁まで延在することが好ましい。
【0010】
また、前記切り欠き部の、前記隆起部内側の端部と前記隆起部端部側の端部とを結んだ線と、前記タイヤ周方向に平行な線と、のなす角が5度以上85度以下であることが好ましい。
【0011】
また、前記タイヤ幅方向の両端が前記主溝で区分され、前記タイヤ周方向に延在するリブ部を有し、前記ブロックは、前記リブ部よりも前記タイヤ幅方向の外側に配置されたショルダーブロックであることが好ましい。
【0012】
また、複数の前記ブロックは、タイヤ周方向に列状に配置されたブロック列であることが好ましい。
【0013】
また、前記ブロック列は、前記隆起部が形成されたブロックが周期的に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る空気入りタイヤは、高速耐久性の低下を抑制しつつ、耐偏摩耗性とWET性能との両方を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に、本発明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、あるいは実質的に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。
【0017】
以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ1の回転軸(図示省略)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。また、タイヤ周方向とは、回転軸を中心軸とする周方向である。また、タイヤ幅方向とは、回転軸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CL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CLから離れる側をいう。また、タイヤ赤道面CL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。
【0018】
本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延設した主溝とタイヤ幅方向に延設した横溝とで区分されたブロックのパターンをトレッド部に有し、そのブロックの表面(路面との接触面)にタイヤ周方向の外側の突出した形状の隆起部を設ける。その隆起部は、内部から外縁まで延在する切り欠き部を備え、タイヤ径方向の高さが最も高い部分と最も低い部分との差が0.5mm以上2.5mm以下である。ここで云うタイヤ幅方向の横溝とは、タイヤ回転軸の軸線方向と平行なものだけでなく、その軸線方向に対して45度よりも小さな傾斜角で傾斜させたものも含む。
【0019】
[実施の形態]
以下、図面を用いて本発明に係る空気入りタイヤの実施の形態について説明する。
図1に本実施の形態の空気入りタイヤ1におけるトレッド部2の踏面(路面と接する面であって所謂トレッド面)2aの一部を表した展開図を示す。
【0020】
トレッド部2は、タイヤ周方向に延設した複数本の主溝3A,3Bと、タイヤ幅方向に延設した複数本の横溝4A,4Bと、を有する。主溝3Aは、主溝3Bに対してタイヤ赤道面CL寄りに形成されたものである。これら主溝3A,3Bは、この例示において各々2本ずつ用意している。トレッド部2には、2つの主溝3Aで区分したセンターリブ5と、主溝3Aと、主溝3Bと、横溝4Aとで区分した複数のショルダーブロック6と、主溝3Bと、横溝4Bと、踏面2aの端部とで区分した複数のショルダーブロック7と、が形成されている。センターリブ5は、タイヤ幅方向の両端が2本の主溝3Aで区分されたタイヤ周方向に延在する1つの陸部である。複数のショルダーブロック6は、タイヤ幅方向の両端が主溝3Aと主溝3Bとで区分され、タイヤ周方向の両端が横溝4Aにより区分されている。このため、複数のショルダーブロック6は、主溝3Aと主溝3Bとで区分された領域にタイヤ周方向に列状に配置されている。つまり、複数のショルダーブロック6は、ブロック列として配置される。複数のショルダーブロック7は、タイヤ幅方向の両端が主溝3Bと踏面2aの端部とで区分され、タイヤ周方向の両端が横溝4Bにより区分されている。このため、複数のショルダーブロック7は、主溝3Bと踏面2aの端部とで区分された領域にタイヤ周方向に列状に配置されている。なお、ショルダーブロック7は、横溝4Bが踏面2aの端部まで伸びているため、踏面2aではブロック形状となるがタイヤの幅方向の端部で繋がっていてもよい。
【0021】
次に、
図1から
図6を用いて、ショルダーブロック6について説明する。ここで、
図2は、本発明に係る空気入りタイヤにおけるトレッド部の陸部を構成するブロックの概略構成を示す正面図である。
図3は、
図2のCL1線で切った断面図であり、
図4は、
図2のCL2線で切った断面図であり、
図5は、
図2のCS1線で切った断面図であり、
図6は、
図2のCS2線で切った断面図である。なお、
図2から
図6は、複数のショルダーブロック6のうち1つのショルダーブロック6のみを示す。ショルダーブロック6は、ブロックの土台となる基部10と、基部10のタイヤ径方向外側の表面12に形成され踏面2aに露出した隆起部14とを含む。また、隆起部14には、切り欠き部16が形成されている。なお、ショルダーブロック6は、説明のため1つのブロックを基部10と隆起部14とに別けたが、基部10と隆起部14とは一体で形成されている。
【0022】
基部10は、
図2に示すようにタイヤ径方向の外側の面である表面12の形状(タイヤ径方向の外側から内側に向かう向きで見た形状)が長方形である。また、基部10は、
図3から
図6に示すように、タイヤ径方向に平行で、長方形の辺に平行な断面の形状が台形となる。
【0023】
隆起部14は、基部10の表面12に形成された凸部(タイヤ径方向の外側に凸の凸部)である。隆起部14は、中央から短手方向の一方の端面に向かって伸びた切り欠き部16が形成されている。つまり、隆起部14は、
図2に示すようにタイヤ径方向の外側から内側に向かう向きで見た形状が、U字形状となり、U字の平行な2つの直線が基部10の長手方向と平行な方向に延びた形状である。
【0024】
隆起部14は、
図3及び
図4に示すようにタイヤ径方向の外側の表面が平坦な面となっている。また、隆起部14は、切り欠き部16が形成されている部分や、外縁側の部分は、タイヤ径方向の高さが滑らかに変化する形状である。つまり、隆起部14は、角が面取りされた形状である。また、隆起部14は、
図1に示すようにU字の上側部分、つまり1本の線の両端部が、タイヤ幅方向の外側に向いている。したがって、切り欠き部16は、端部がショルダーブロック6のタイヤ幅方向の外側の端部に形成されている。
【0025】
隆起部14は、タイヤ径方向の高さが最も高い部分と最も低い部分との差(隆起量D)が0.5mm以上2.5mm以下(つまり0.5≦D≦2.5)である。なお、隆起部14のタイヤ径方向の高さが最も高い部分は、路面と最初に接触する位置となる。また、隆起部14のタイヤ径方向の高さが最も低い部分は、切り欠き部16の中で基部10に最も近い部分となる。なお、切り欠き部16は、基部10の表面12と同じ高さとしてもよい。つまり、隆起部14の一部に基部10の表面12を用いてもよい。
【0026】
空気入りタイヤ1は、ショルダーブロック6に隆起部14を設けることで、偏摩耗を抑制しつつ、高速耐久性とWet性能を向上させることができる。具体的には、隆起部14を設け、ショルダーブロック6の路面と接触する面を面取りした形状とすることで、耐偏摩耗性を向上することができ、偏摩耗を発生しにくくすることができる。また、隆起部14に切り欠き部16を設けることで、高速耐久性の低下を抑制することができる。さらに、切り欠き部16を隆起部14の中心から外縁まで延在する形状とすることで、Wet性能を向上させることができ、Wet路面走行時にハイドロプレーン現象を発生しにくくすることができる。つまり、隆起部14は、高さが低くなっている切り欠き部16を外周の1つの辺のみと接続することで、切り欠き部16で水を一時的に保持し、保持した水を排出することを効率よく実行することができ、Wet性能を向上することができる。
【0027】
さらに、隆起量Dを0.5≦D≦2.5とすることで、隆起部14の耐偏摩耗性を向上させつつ、上述した隆起部14を設けた効果を得ることができる。つまり、隆起量Dを0.5mm以上とすることで、隆起部14の効果を得ることができ、隆起量Dを2.5mm以下とすることで基部10と隆起部14の表面とが離れすぎて偏摩耗が発生しやすくなることを抑制することができる。
【0028】
ショルダーブロックは、本実施形態のように隆起部の切り欠き部をタイヤ幅方向の接地端側の外縁まで延在する形状とすることが好ましい。つまり、隆起部は、開放部(U字の繋がっていない部分)が、ショルダーブロックのタイヤ赤道面CLから遠い側に向いた形状とすることが好ましい。このように、切り欠き部をタイヤ幅方向の接地端側の外縁まで延在させることで、走行時に切り欠き部16内に貯留された水が切り欠き部16内から排出されやすくすることができ、排水性を向上させることができ、Wet性能をより向上させることができる。また、隆起部の高さが高い部分の面積を大きくできるため、耐偏摩耗性を向上できる。
【0029】
また、ショルダーブロックは、本実施形態のように隆起部の切り欠き部を(表面12に平行な面において)隆起部の中心から外縁まで延在する形状することが好ましい。切り欠き部の隆起部内の端部を隆起部の中心とすることで、ショルダーブロックの形状をより均等にすることができる。切り欠き部の隆起部内の端部を、隆起部の中心とすることが好ましいが、これに限定されない。なお、切り欠き部は、隆起部の中心を含む領域に形成することが好ましい。なお、切り欠き部は、このように、中心付近から端部まで延在した形状とすることが好ましいが、隆起部の内部から外縁(端部)まで延在する形状であればよい。なお、隆起部の内部とは、隆起部の外縁より内側の部分である。
【0030】
また、ショルダーブロックは、本実施形態のように隆起部の切り欠き部の延在方向をタイヤ幅方向に平行な線に対して所定角度傾斜させることが好ましい。具体的には、隆起部内側の端部と隆起部端部側の端部とを結んだ線と、タイヤ周方向(タイヤ回転方向、タイヤ子午線)に平行な線と、のなす角を5度以上85度以下とすることが好ましい。このように、隆起部の開口部をタイヤの回転方向に対して傾斜させることで、排水性をより向上させることができる。また、隆起部は、隆起部内側の端部と隆起部端部側の端部とを結んだ線が、空気入りタイヤの回転時(空気入りタイヤを装着している車両が前進しているとき)に路面と最後まで接触している側(回転方向の上流側)に傾斜していることが好ましい。隆起部を上記向きとすることで、隆起部の開口部が形成されていない側の領域が先に路面と接地し、隆起部の開口部が形成されている領域が後に接地する。また、隆起部の開口部が形成されていない領域が先に路面から離れ、隆起部の開口部が形成されている領域が後に路面から離れる。これにより、切り欠き部16内に侵入した水をより好適に排出することができる。
【0031】
また、空気入りタイヤは、本実施形態のように、タイヤ幅方向の両端が主溝で区分され、タイヤ周方向に延在するリブ部(センターリブ5)と、リブ部よりもタイヤ幅方向の外側(接地端部側)に配置されたショルダーブロックとを有することが好ましい。このように、ショルダーリブよりもタイヤ幅方向の中央側にリブ部を設けることで、操縦安定性と高速耐久性をより向上させることができる。また、本実施形態のように、ショルダーブロックに、隆起部を設けることで走行時に負荷が大きいショルダー部を補強することができるため、高速耐久性を好適に向上することができる。
【0032】
なお、上記効果を得ることができるため、空気入りタイヤは、ショルダーブロックに隆起部を設けることが好ましいが、これに限定されない。タイヤ赤道面の陸部(本実施形態のセンターリブがある領域)をブロック形状とし、当該ブロックに隆起部を設けるようにしてもよい。
【0033】
また、空気入りタイヤは、本実施形態のように複数のブロックをタイヤ周方向に列状に配置されたブロック列とすることが好ましい。これにより、タイヤ周方向の位置によって性能が変化することを抑制することができる。また、空気入りタイヤは、ブロック列を構成するブロックに、隆起部が形成されたブロックを周期的に配置することが好ましい。これにより、タイヤ周方向の位置によって性能が変化することを抑制することができる。なお、空気入りタイヤは、本実施形態のように周方向に列状に配置した複数のブロックの全てに隆起部を設けることが好ましい。
【0034】
なお、上記実施形態では、隆起部14がU字形状となるように切り欠き部16を設けたが、隆起部14及び切り欠き部16の形状はこれに限定されない。隆起部14は、基部10の表面12に面取りして形成されていればよい。また、切り欠き部16は、タイヤ幅方向、タイヤ周方向のいずれにも隆起部14を貫通していない形状であればよい。つまり、切り欠き部16は、隆起部14を複数の領域に分割しない形状(隆起部14の表面が1つの面となる形状)であればよい。ショルダーブロック6は、隆起部をC字状又はV字状としてもよい。
【0035】
また、ショルダーブロック6は、基部10の表面12の形状を長方形形状としたが、長方形には、限定されない。基部10の表面12の形状、つまりショルダーブロック6の踏面の基本的な形状としては、台形、菱形等の種々の四角形や、三角形、五角形等の種々の多角形とすることができる。また、多角形に限定されず、曲線を含む形状としてもよい。
【0036】
図7及び
図8は、それぞれ他の実施形態のブロックの概略構成を示す正面図である。
図7に示すショルダーブロック30は、基部31の表面32が台形となる形状である。基部31の表面32は、タイヤ周方向に平行または平行に近い2つの辺が平行で、2つの平行な辺のうちタイヤ幅方向の中心に近い側の辺が、タイヤ幅方向の中心から遠い側の辺より長さが短い辺となる。また、基部31の表面32には、隆起部34が形成されている。隆起部34は、隆起部34の内部からタイヤ幅方向の接地端側の端部まで延在する切り欠き部36が形成されており、隆起部14と同様にU字形状となっている。なお、隆起部34は、表面32の外縁に沿って、タイヤ幅方向の中心から離れるに従って、タイヤ周方向の幅が大きくなる形状である。また、切り欠き部36も同様にタイヤ幅方向の中心から離れるに従って、タイヤ周方向の幅が大きくなる形状である。
図7に示すショルダーブロック30のように、ショルダーブロック30の形状を台形としてもショルダーブロック6と同様に上述した各種効果を得ることができる。
【0037】
図8に示すショルダーブロック40は、切り欠き部46の形状が、円部46aと直線部46bとで構成される。基部41は、基部10と同様に表面42が長方形となる形状である。また、基部41の表面42には、隆起部44が形成されている。隆起部44は、隆起部44の内部からタイヤ幅方向の接地端側の端部まで延在する切り欠き部46が形成されており、隆起部14と同様にU字形状となっている。切り欠き部46は、円部46aと直線部46bとで構成される。円部46aは、隆起部44の中央に形成されている。直線部46bは、一方の端部が円部46aと繋がっており、他方の端部が基部41の表面42の外縁と繋がっている。また、直線部46bは、円部46aの直径よりも幅が短い。
図8に示すショルダーブロック40のように、切り欠き部46の形状を円部46aと直線部46bとで構成しても、ショルダーブロック6と同様に上述した各種効果を得ることができる。
【0038】
次に、
図9及び
図10を用いて、本実施形態の隆起部には含まれない形状の隆起部について説明する。
図9及び
図10は、それぞれ比較例のブロックの概略構成を示す正面図である。
図9に示すショルダーブロック50は、基部51の表面52に隆起部54、56が形成されている。基部51は、基部10と同様に表面52が角を面取りした長方形となる形状である。隆起部54と隆起部56は、路面と接触する面が細長い長方形形状であり、互いに平行に配置されている。また、ショルダーブロック50は、隆起部54と隆起部56を分断する領域を含む領域が凹部58となる。このように、
図9に示すショルダーブロック50は、切り欠き部に相当する凹部58が、基部51の表面52の一方の端面から一方の端面とは反対側の端面(他方の端面)まで繋がった凹部となる。このため、隆起部が2つの領域に分断され、耐偏摩耗性や操縦安定性が低下する。また、Wet性能も一定程度しか向上させることができない。
【0039】
図10に示すショルダーブロック60は、基部61の表面62に隆起部64が形成されている。基部61は、基部10と同様に表面62が長方形となる形状である。隆起部64は、路面と接触する面が角を面取りした正方形形状であり、2行2列の行列状に配置されている。また、ショルダーブロック60は、4つの隆起部64を分断する領域を含む領域が凹部66となる。このように、
図10に示すショルダーブロック60は、切り欠き部に相当する凹部66が、基部61の表面62を十字に分割する凹部となる。このため、隆起部が4つの領域に分断され、耐偏摩耗性や操縦安定性が低下する。また、Wet性能も一定程度しか向上させることができない。
【0040】
[実施例]
以下に、本発明に係る空気入りタイヤの性能試験結果を示す。
【0041】
この性能試験は、タイヤサイズ255/50R19109Yの空気入りタイヤを3000ccFRの車両に装着して行った。
【0042】
ここでは、本発明に係る実施例1から3の空気入りタイヤと共に、性能試験結果の比較対象となる比較例の空気入りタイヤについても示している。実施例1から3の空気入りタイヤは、前述した実施の形態の隆起部14を有する空気入りタイヤ1と略同様の構成の空気入りタイヤである。なお、実施例1の空気入りタイヤは、隆起部内側の端部と隆起部端部側の端部とを結んだ線と、タイヤ周方向に平行な線と、のなす角(以下「開口方向」という。)が90°となる点が
図1から
図6に示す空気入りタイヤ1とは異なる。また、実施例2の空気入りタイヤは、開口方向が0°となる点が空気入りタイヤ1とは異なり、実施例3の空気入りタイヤは、開口方向が45°となる点が空気入りタイヤ1とは異なる。また、実施例1から3では、隆起部の隆起量Dを1mmとした。
【0043】
また、比較例1の空気入りタイヤは、実施例1から3の空気入りタイヤから隆起部を取り除いたものである。比較例2の空気入りタイヤは、実施例1から3の空気入りタイヤの隆起部の形状をドーム形状としたものである。ここでドーム形状とは、隆起部に切り欠き部を設けない形状である。比較例3の空気入りタイヤは、実施例1から3の空気入りタイヤの隆起部の形状を円環形状としたものである。なお、円環形状とは、隆起部の内部に外周が隆起部に囲まれた切り欠き部を設けた形状である。比較例4の空気入りタイヤは、実施の形態の隆起部の設定条件を少し変更した隆起部具体的には、隆起量Dを3.0mmとした隆起部を有するものである。比較例5の空気入りタイヤは、実施例1から3の空気入りタイヤの隆起部の形状を平行バー形状としたものである。なお、平行バー形状とは、
図9に示す形状である。なお、平行バー形状では、各隆起部の長手方向に平行な線と、タイヤ周方向に平行な線と、のなす角(開口方向)が90°となる。また、実施例1から3と、比較例1から5の空気入りタイヤはいずれもセンターリブ部を設けない構成である。
【0044】
ここでは、偏摩耗量(耐偏摩耗性)の評価試験と高速耐久性の評価試験とハイドロ性能(排水性能)の評価試験と操縦安定性の評価試験とを行った。
【0045】
偏摩耗量(耐偏摩耗性)の評価は、空気入りタイヤが装着された試験車両で一般道を一定条件にて約10000km走行後のブロック内の高低差を計測して評価した。本試験では比較例1でのブロック内の高低差を100として計測結果として他の例を指数化した。本実施例では、指数の値が大きくなるほど耐偏摩耗性が高い、つまり偏摩耗が少ない評価となり、指数の値が小さくなるほど、耐偏摩耗性が低い、つまり偏摩耗が大きい評価となる。
【0046】
高速耐久性の評価は、高速耐久性試験(JATMA)を行い、走行終了までの走行ステップを計測して評価した。本試験では比較例1での計測結果を100として他の例の計測結果を指数化した。本実施例では、指数の値が大きくなるほど高速耐久性が高い評価となり、指数の値が小さくなるほど、高速耐久性が低い評価となる。
【0047】
ハイドロ性能(Wet性能)の評価は、直線ハイドロ試験を行い、ハイドロが発生した速度を計測して評価した。この直線ハイドロ試験は、水深10mmのハイドロプールを、速度を上げながら進入し、その時の空気入りタイヤのスリップ率を測定する。このスリップ率が10%となった時をハイドロ発生速度とする。本試験では比較例1での計測結果を100として他の例の計測結果を指数化した。本実施例では、指数の値が大きくなるほどWet性能が高い評価となり、指数の値が小さくなるほど、Wet性能が低い評価となる。
【0048】
また、操縦安定性の評価は、上記試験車両にて、直線のテストコースを60[km/h]で走行しつつ走行レーンを変更した際の初期応答性を、ドライバーが官能評価により評価した。本試験では比較例1での計測結果を3として他の例の計測結果を指数化した。本実施例では、指数の値が大きくなるほど操縦安定性が高い評価となり、指数の値が小さくなるほど、操縦安定性が低い評価となる。
【0052】
表1及び表2の試験結果に示すように、本実施形態の隆起部(一方の端部のみ開放された切り欠き部を有する隆起部)を形成したブロックを有する実施例1から3の空気入りタイヤは、比較例1から5の空気入りタイヤに比して高速耐久性の低下を抑制しつつ、耐偏摩耗性、Wet性能を向上させることができることがわかる。また、操縦安定性の低下も抑制することができることがわかる。
【0053】
次に、タイヤ赤道面の近傍にリブ部を設ける空気入りタイヤについての評価を行うために、本発明に係る実施例4及び5の空気入りタイヤについての試験を行った。なお、実施例4の空気入りタイヤは、上述した実施例1の空気入りタイヤと略同様の空気入りタイヤである。実施例5の空気入りタイヤは、実施例4の空気入りタイヤのタイヤ赤道面の陸部をリブ形状(リブ列)、つまり周方向に繋がった陸部としたものである。
【0054】
実施例4及び5について、偏摩耗量(耐偏摩耗性)の評価試験と高速耐久性の評価試験とハイドロ性能(排水性能)の評価試験と操縦安定性の評価試験とを行った。試験結果を表3に示す。なお、表3には、比較のために比較例1と比較例2の試験結果も併せて示す。
【0056】
表3の試験結果に示すように、リブ列を設けることで、リブ列を設けない場合と同様の高速耐久性、耐偏摩耗性、Wet性能を維持しつつ、操縦安定性を向上できることがわかる。