特許第5724279号(P5724279)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5724279
(24)【登録日】2015年4月10日
(45)【発行日】2015年5月27日
(54)【発明の名称】空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 11/03 20060101AFI20150507BHJP
   B60C 11/00 20060101ALI20150507BHJP
   B60C 5/00 20060101ALI20150507BHJP
【FI】
   B60C11/03 B
   B60C11/00 D
   B60C5/00 H
   B60C11/03 A
   B60C11/00 C
   B60C11/03 100B
【請求項の数】6
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2010-223628(P2010-223628)
(22)【出願日】2010年10月1日
(65)【公開番号】特開2012-76593(P2012-76593A)
(43)【公開日】2012年4月19日
【審査請求日】2013年10月1日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006714
【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000165
【氏名又は名称】グローバル・アイピー東京特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】飯田 峻弘
【審査官】 梶本 直樹
(56)【参考文献】
【文献】 特開2003−170705(JP,A)
【文献】 特開2008−132810(JP,A)
【文献】 特開昭64−067404(JP,A)
【文献】 特開平09−058219(JP,A)
【文献】 特開2005−053311(JP,A)
【文献】 特開2005−170147(JP,A)
【文献】 特開2007−196964(JP,A)
【文献】 特開2010−058781(JP,A)
【文献】 国際公開第2007/145177(WO,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2007/0017617(US,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2009/0090444(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60C 1/00−19/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
空気入りタイヤであって、
トレッド部は、センターラインを中心として前記トレッド部のタイヤ幅方向の両側に位置する周方向主溝を有し、
前記トレッド部の両側のうち、第1の側のトレッド部のピッチ数は、前記第1の側と反対側の第2の側のトレッド部のピッチ数の1.2〜1.6倍の数であり、
前記トレッド部の前記第1の側のゴム硬度(JIS K 6253)は、20℃において、前記第2の側のゴム硬度に比べて高く、
前記周方向主溝のうち、前記第1の側に位置する第1の周方向主溝の溝幅は、前記第2の側に位置する第2の周方向主溝の溝幅の70〜95%である、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項2】
前記第1の側のゴム硬度と前記第2の側のゴム硬度との差は、3〜6度である、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【請求項3】
前記トレッド部の前記第1の側の部分は、ピッチ数が50〜90であり、前記トレッド部の前記第2の側の部分は、40〜70である、請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
【請求項4】
車両への装置時、前記第2の側が車両外側に位置するように、タイヤ表裏の装着向きを指定する情報が記されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項5】
前記周方向主溝のうち、前記第1の側および前記第2の側に位置する溝は、センターラインを中心として、左右対称位置に設けられる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項6】
前記第1の側および前記第2の側にそれぞれ周方向主溝が複数あるとき、
前記第1の周方向主溝は、前記第1の側にある周方向主溝のうち、センターラインから最も遠くに位置する溝であり、
前記第2の周方向主溝は、前記第2の側にある周方向主溝のうち、センターラインから最も遠くに位置する溝である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、乗用車等の自動車の著しい性能の進展に伴って空気入りタイヤの背反性能を高い次元で両立することが求められている。例えば、背反性能として、乾燥路面における操縦安定性能と湿潤路面におけるハイドロプレーニング性能(排水性能)との二律背反性能がある。近年は、乗用車の静粛性に伴ってパターンノイズの性能の向上も求められ、上記操縦安定性能とハイドロプレーニング性能の他に、パターンノイズを含めた静粛性の両立も求められている。
【0003】
このような背景の下、湿潤(ウェット)路面での耐ハイドロプレーニング性能の低下なしに、制動性能を有効に向上させることができる空気入りラジアルタイヤが知られている。
上記空気入りラジアルタイヤでは、トレッド部の踏面に、周方向に連続して延びる複数本の周溝と、トレッド幅方向に延びる複数本の横溝とを設けたタイヤであって、タイヤの、車両への装着姿勢で赤道線より車両の内側に位置することとなる内側部分に、周方向に連続して延びるリブを設けるとともに、その内側部分に形成したショルダブロック列の、周上のブロック個数(NIN)を50〜90個、タイヤの同姿勢で車両の外側に位置することとなる外側部分に形成したショルダブロック列の周上のブロック個数(NOUT)を40〜70個とし、かつ、それらのブロック個数の比(NIN/NOUT)を1.1〜1.5の範囲とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−68636号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上記空気入りラジアルタイヤでは、操縦安定性能とハイドロプレーニング性能とパターンノイズ性能を両立できない場合がある。具体的には、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも現状を維持するものの、パターンノイズ性能が悪化する場合がある。
【0006】
そこで、本発明は、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつパターンノイズ性能を向上することができる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】
本発明の一態様は、空気入りタイヤである。
当該空気入りタイヤのトレッド部は、センターラインを中心として前記トレッド部のタイヤ幅方向の両側に位置する周方向主溝を有し、
前記トレッド部の両側のうち、第1の側のトレッド部のピッチ数は、前記第1の側と反対側の第2の側のトレッド部のピッチ数の1.2〜1.6倍の数であり、
前記トレッド部の前記第1の側のゴム硬度(JIS K 6253)は、20℃において、前記第2の側のゴム硬度に比べて高く、
前記周方向主溝のうち、前記第1の側に位置する第1の周方向主溝の溝幅は、前記第2の側に位置する第2の周方向主溝の溝幅の70〜95%である。
【0008】
その際、前記第1の側のゴム硬度と前記第2の側のゴム硬度との差は、3〜6度である、ことが好ましい。
また、前記トレッド部の前記第1の側の部分は、ピッチ数が50〜90であり、前記トレッド部の前記第2の側の部分は、40〜70である、ことが好ましい。
【0009】
さらに、前記空気入りタイヤは、車両への装置時、前記第2の側が車両外側に位置するように、タイヤ表裏の装着向きを指定する情報が記されている、ことが好ましい。
前記周方向主溝のうち、前記第1の側および前記第2の側に位置する溝は、センターラインを中心として、左右対称位置に設けられる、ことが好ましい。
【0010】
前記第1の側および前記第2の側にそれぞれ周方向主溝が複数あるとき、
前記第1の周方向主溝は、例えば、前記第1の側にある周方向主溝のうち、センターラインから最も遠くに位置する溝であり、前記第2の周方向主溝は、例えば、前記第2の側にある周方向主溝のうち、センターラインから最も遠くに位置する溝である。
【発明の効果】
【0011】
上述の態様の空気入りタイヤでは、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつ、パターンノイズ性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本実施形態の空気入りタイヤの断面図である。
図2図1に示す空気入りタイヤに用いられるトレッドパターンの展開図である。
図3】本実施形態の空気入りタイヤの接地形状の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の空気入りタイヤについて説明する。
【0014】
図1は、本実施形態の空気入りタイヤ10の断面を示す図である。
空気入りタイヤ10は、例えば、乗用車用タイヤである。乗用車用タイヤは、JATMA YEAR BOOK 2009(日本自動車タイヤ協会規格)のA章に定められるタイヤをいう。この他、B章に定められる小型トラック用タイヤおよびC章に定められるトラック及びバス用タイヤに適用することもできる。
なお、以降で説明するタイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心に空気入りタイヤ10を回転させたとき、トレッド面の回転する方向をいい、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸方向に平行な方向をいい、タイヤ幅方向外側とは、空気入りタイヤ10のセンターラインCLから離れる側をいう。
【0015】
空気入りタイヤ10は、トレッド部11と、トレッド部11のそれぞれの側に連続する一対のサイドウォール部12と、各サイドウォール部12の内周側に連続するビード部13と、各ビード部13に配設したビードコア14と、両ビードコア14間にトロイダルに延びて、トレッド部11、サイドウォール部12、ビード部13を補強する、少なくとも一枚のカーカスプライ15と、を有する。
【0016】
カーカスプライ15のトレッド部11側(外周側)に、二層のスチールコードベルト層からなるベルト部16と、円周方向に延びる有機繊維コードからなるベルト保護層17が配設されている。ベルト保護層17は、ベルト部16をその全幅にわたって覆う。
【0017】
このような空気入りタイヤ10のトレッド部11には、タイヤ周方向に延びる4つの周方向主溝18a〜18dと、タイヤ周方向に延びる補助溝19と、を有する。
周方向主溝18a〜18dは、溝幅3〜15mm、深さ6〜12mmであり、補助溝19は、溝幅0mmより広く3mm未満であり、深さ0mmより深く6mm以下である。溝幅および溝深さによって周方向主溝18a〜18dと補助溝19とは区別され得る。
周方向主溝18a〜18dは、センターラインCLを中心とした接地幅の90%の範囲内に設けられ、この範囲外に補助溝19が設けられている。接地幅とは、JATMAで規定されるリムサイズ、空気圧、負荷荷重の条件で計測された路面と接するトレッド部11のタイヤ幅方向に沿った幅をいう。
【0018】
図2は、トレッド部11に設けられたトレッドパターンの展開図である。
図2に示すように、センターラインCLを中心として左右対称な位置に周方向主溝18a〜18dが設けられている。センターラインCLに最も近い主溝は、周方向主溝18b,18cである。センターラインCLから最も遠い主溝は、周方向主溝18a,18dである。周方向主溝18b,18cは対をなし、周方向主溝18a,18dは対をなす。
周方向主溝18a〜18dの溝深さは同じである。周方向主溝18bの溝幅と周方向主溝18cの溝幅は同じであるが、周方向主溝18aの溝幅と周方向主溝18dの溝幅は異なっており、周方向主溝18dでの溝幅は、周方向主溝18aの溝幅に比べて細い。
【0019】
周方向主溝18aと周方向主溝18bとの間の陸部20には、複数の湾曲溝21が周方向に沿って設けられている。湾曲溝21のそれぞれは、周方向主溝18bから陸部20内に延びており、周方向主溝18aに合流せず、タイヤ周方向に隣接する湾曲溝21に合流している。
周方向主溝18bと周方向主溝18cとの間の陸部22には、周方向主溝18cから延び途中で閉塞する複数のラグ溝23がタイヤ周方向に沿って設けられている。
周方向主溝18cと周方向主溝18dとの間の陸部24には、複数の湾曲溝25が周方向に沿って設けられている。湾曲溝25のそれぞれは、周方向主溝18dから陸部24内に延びており、周方向主溝18cに合流せず、タイヤ周方向に隣接する湾曲溝25に合流している。
周方向主溝18dと補助溝19との間には、タイヤ周方向に延びる陸部が設けられている。
【0020】
周方向主溝18aのタイヤ幅方向外側の陸部には、周方向主溝18aからショルダー端26に向けて湾曲部および屈曲部を有する複数のラグ溝27がタイヤ周方向に沿って設けられている。
一方、周方向主溝18dのタイヤ幅方向外側の陸部には、タイヤ周方向に延びる補助溝19が設けられ、補助溝19からショルダー端28に向けて湾曲部および屈曲部を有する複数のラグ溝29がタイヤ周方向に沿って設けられている。
【0021】
さらに、図2に示すように、センターラインCLを中心にして、図中右側の領域Rは、図中左側のL領域に比べてピッチ間隔は短い。言い換えると、領域Rのピッチ数は、領域Lのピッチ数より多く、領域Lのピッチ数の1.2〜1.6倍である。例えば、領域Rのピッチ数は50〜90個であり、領域Lのピッチ数は40〜70個であることが好ましい。この範囲内で、領域Rのピッチ数は、領域Lのピッチ数の1.2〜1.6倍である。
領域Rの周方向主溝18c,18dのうち、ショルダー端28の側にある周方向主溝18dの溝幅は、領域Lの周方向主溝18a,18bのうち、ショルダー端26の側にある周方向主溝18aの溝幅の70〜95%である。
さらに、トレッド部11の領域Rのゴム硬度は、20℃において、領域Lのゴム硬度に比べて高い。ここで、ゴム硬度は、例えば、JIS K 6253に準拠するタイプDデュロメータで測定されるものをいう。
領域Rにおけるゴム硬度と領域Lにおけるゴム硬度との差は、3〜6度であることが好ましい。硬度差が3度未満である場合、空気入りタイヤ10において、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつ、パターンノイズ性能を向上させること難しくなる。一方、硬度差が6度を越える場合、トレッド部11の左右の剛性のバランスが崩れ、操縦安定性能の向上代が少なくなる他、パターンノイズ性能の向上代も少なくなる。このため、硬度差が6度以下であることが好ましい。
空気入りタイヤ10を車両に装着する場合、領域Rが装着内側に、領域Lが装着外側になるように装着することが好ましい。大抵の車両は、ネガティブキャンバに設定されているので、ネガティブキャンバにあわせて、領域Rが装着内側になるようにすることが好ましい。空気入りタイヤ10は、ネガティブキャンバを利用して、上述するように、センターラインCLを中心として非対称パターンおよび2種類のトレッドゴムを用いる。このため、空気入りタイヤ10は、車両への装置時、領域Rが装着内側に位置し、領域Lの側が車両外側に位置するように、タイヤ表裏の装着向きを指定する情報が記されていることが好ましい。
【0022】
このように、空気入りタイヤ10において、領域Rのピッチ数を、領域Lのピッチ数の1.2〜1.6倍とし、周方向主溝18dの溝幅を周方向主溝18aの溝幅の70〜95%とし、トレッド部11の領域Rのゴム硬度を、領域Lのゴム硬度に比べて高くするのは、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつ、パターンノイズ性能を向上させるためである。
【0023】
具体的には、パターンノイズは空気を伝って車室内のドライバに直接伝播する騒音であるため、車両の装着外側に装着される領域Lで発生するパターンノイズの影響が大きい。したがって、領域Lのパターンノイズを低減するために、ピッチ数を少なくする。しかし、このピッチ数の減少により、タイヤ幅方向に延びるラグ溝27が少なくなることに起因するハイドロプレーニング性能の低下を抑制するために、領域Rのピッチ数は増加される。
一方、領域Rのピッチ数を増加することにより、各ピッチ長が短くなり領域Rのトレッド剛性が低下する。空気入りタイヤ10は車両に装着されるときネガティブキャンバが付いているので、図3に示すように、車両装着内側(IN側)の接地面積が大きい接地形状を示す。このため、ピッチ長が短くなりトレッド剛性が低下する、車両装着内側(IN側)に対応する領域Rにおいて、トレッドゴムの硬度を高めることが効果的である。したがって、ピッチ長が短くなる領域Rのトレッド剛性の低下を補填するために、領域Rに硬度の高いトレッドゴムが用いられる。このとき、空気入りタイヤ10の操縦安定性を維持するために領域Lには、領域Rに比べて硬度の低いトレッドゴムが用いられる。しかし、領域Lと領域Rとの硬度差が6度を超えると、車両を左右に操舵した際の車両の応答に差が現れ、操縦安定性のバランスが崩れる。このため、硬度差は6度以下であることが好ましい。
また、領域Lのピッチ数の低下により、領域Lの溝体積が減少し、領域Lにおける排水性能は低下する。このため、領域Lの排水性能の低下を補填するために周方向主溝18aの溝幅を周方向主溝18dの溝幅に比べて大きくする。
【0024】
このように、ピッチ数の増減により、操縦安定性、排水性、およびパターンノイズの性能が変化するが、これらの性能が悪化する場合、その性能の悪化を補填するように、領域R,Lにおけるトレッドゴムの硬度の高低と、周方向主溝の広狭を調整することにより、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつ、パターンノイズ性能を向上させることができる。この点は、後述する実施例から明確に理解することができる。
【0025】
(実施例、比較例、従来例)
本実施形態の空気入りタイヤ10の効果を確認するため、各仕様のタイヤを作製し、車両に装着して性能評価を行った。
タイヤサイズは、215/50R17であり、前輪駆動の2.0リットルクラスの乗用車をテスト車として用いた。
使用条件については以下の通りとした。
装着リムサイズ:17×7J
空気圧:230MPa
前輪荷重:5.45kN
後輪荷重:4.75kN。
【0026】
性能評価は、操縦安定性能とハイドロプレーニング性能と、パターンノイズについて行った。
操縦安定性能は、乾燥路面上をドライバがハンドル操舵をして、車両の応答性と安定性を官能評価により5点法で評価する。このとき、従来例の評価を3点とする。
ハイドロプレーニング性能は、水深10(mm)の路面上で車両を直進走行させながら、ハイドロプレーニングが発生したか否かをドライバが判断し、ハイドロプレーニングが発生したときの車両の走行速度を評価する。評価した走行速度は、従来例のハイドロプレーニングの発生する走行速度を100として指数化した。数値が大きいほど、ハイドロプレーニングの発生する走行速度が高いことを意味する。
パターンノイズは、車両を乾燥路面上で直進走行させながら、一定の走行速度の条件で、ドライバが官能評価をする。このとき、従来例の評価を3点とする。
【0027】
評価に用いた空気入りタイヤは、いずれも図2に示すトレッドパターンを基調として、ピッチ数および周方向主溝の溝幅を種々変更させたタイヤである。さらに、トレッドゴムの硬度を領域Rと領域Lとで種々変更させた。実施例、比較例および従来例については、いずれも周方向主溝18b,18cの溝幅を8.0mm、深さを7.2mmとした。湾曲溝21,25は溝幅を2.0mmから8.0mmに徐々に変化するようにし、溝深さは5.0mmとした。ラグ溝27は、溝幅を1.8mmとし、ラグ溝29は溝幅を2.0mmとした。補助溝19は、溝幅を2.0mmとし、溝深さを3.0mmとした。
【0028】
下記表1には、従来例、実施例1〜4および比較例1〜6の空気入りタイヤの仕様および評価結果が示されている。
実施例1〜4の領域Rのピッチ数は、領域Lのピッチ数の1.2〜1.6倍であり、周方向主溝18dの溝幅は周方向主溝18aの溝幅の70〜95%であり、トレッド部11の領域Rのゴム硬度は領域Lのゴム硬度に比べて高い、3つの条件を満たす。
下記表1に示されるように、実施例1〜4は、従来例対比、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつ、パターンノイズが向上している。
実施例1,2,4および比較例1,2との比較から、領域Rのピッチ数の、領域Lのピッチ数に対する比率が1.2〜1.6であるとき、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能が少なくとも維持される一方、パターンノイズが向上することがわかる。
【0029】
比較例3は、上記3つの条件のうち、周方向主溝18dの溝幅が周方向主溝18aの溝幅の70〜95%である条件を満足しない。
比較例4は、上記3つの条件のうち、トレッド部11の領域Rのゴム硬度が領域Lのゴム硬度に比べて高い条件を満足しない、
比較例5,6は、上記3つの条件のうち、領域Rのピッチ数が、領域Lのピッチ数の1.2〜1.6倍である条件を満足しない。比較例5では、領域Rのピッチ数が領域Lのピッチ数と同じである。比較例6では、領域Rのピッチ数が領域Lのピッチ数の1.8倍である。
比較例3〜6からわかるように、上記3つの条件を1つでも満たさない場合、従来例対比、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつ、パターンノイズを向上させることはできないことがわかる。
【0030】
下記表2には、周方向主溝18a,18d(外側周方向主溝)の溝幅を種々変更した実施例5、6及び比較例7,8の仕様とその評価結果が示されている。
実施例5,6、比較例7,8では、外側の周方向主溝18a,18dの溝幅比率(周方向主溝18dの溝幅/周方向主溝18aの溝幅)を65%〜100%の範囲で変化させた。このとき、溝幅比率が70〜95%にある実施例5,6は従来例対比、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持しつつ、パターンノイズを向上させることができることがわかる。一方、溝幅比率が70%未満である比較例7では、従来対比ハイドロプレーニング性能が低下する。溝幅比率が95%を超える比較例8では、従来例対比、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能を少なくとも維持できるが、パターンノイズは低下することがわかる。
【0031】
下記表3には、領域R,Lにおけるトレッドゴムの硬度を種々変更した実施例7、8および比較例9の仕様とその評価結果が示されている。
実施例7の領域Rと領域Lのトレッドゴムの硬度差は8であり、実施例8のトレッドゴムの硬度差は3であり、比較例9のトレッドゴムの硬度差は0である。トレッドゴムの硬度差が3〜6度の範囲内にある実施例8は、従来例対比、操縦安定性能およびハイドロプレーニング性能が向上するとともに、パターンノイズも向上することがわかる。
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】
【0034】
【表3】
【0035】
以上の実施例、比較例および従来例より、空気入りタイヤ10の効果は明らかである。
【0036】
以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【0037】
10 タイヤ
11 トレッド部
12 サイドウォール部
13 ビード部
14 ビードコア
15 カーカスプライ
16 ベルト部
17 ベルト保護層
18a〜18e 周方向主溝
19 補助溝
20,22,24 陸部
21,25 湾曲溝
23 ラグ溝
26,28 ショルダー端
27,29 ラグ溝
図1
図2
図3