(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
ドライ性能とウエット性能とを維持しながら耐摩耗性を改善する空気入りタイヤとして、下記の特許文献1のものが提案されている。このタイヤは、
図5に示すように、パターン中心線aの両側に、主傾斜溝bを具える。この主傾斜溝bは、パターン中心線aの両側で、周方向に位置をずらせて交互に配される。又前記主傾斜溝bは、パターン中心線a側の始点b1から接地端Eを越えた位置まで、周方向線に対する角度θを増加させながらタイヤの反回転方向側に傾斜してのびる。又周方向で隣り合う前記主傾斜溝b間には、主傾斜溝bと同方向に傾斜する副傾斜溝cが配されている。
【0003】
このタイヤは、水深が比較的浅いウエット路面では、優れた排水性を発揮しうる。しかしながら、前記副傾斜溝cの外端が接地端Eの手前で終端している。そのため、水深の深い水溜りなどでは、前記副傾斜溝cの外端が水面下に隠れてしまい、十分な排水性が発揮されないなど、水深の深いウエット路面での排水性に改善の余地が残されている。又前記副傾斜溝cは、前記始点b1にて主傾斜溝bと交差している。そのため、その交差部分において剛性が低下し、ドライ路面における操縦安定性や耐摩耗性に不利を招くという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで発明は、周方向で隣り合う主傾斜溝間に、この主傾斜溝に交差することなく同方向に傾斜して接地端の外側までのびる複数本の副傾斜溝を設けるとともに、前記主傾斜溝の傾斜の角度を特定することを基本として、ドライ路面における操縦安定性と耐磨耗性能、及びウエット路面における排水性をより高レベルで向上させうる空気入りタイヤを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のうち請求項1記載の発明は、トレッド部に、タイヤ赤道面Coからの距離Lcがトレッド幅TWの15%以下の位置に配されるパターン中心線と、前記パターン中心線の両側に位置する第1の始点から
接地端を越えた外側まで、タイヤの反回転方向側の周方向線に対する角度θを増加させながら反回転方向にのび、しかも前記パターン中心線の両側で周方向に位置をずらせて交互に配される主傾斜溝と、周方向で隣り合う前記主傾斜溝間に配され、かつ前記第1の始点よりも外側の第2の始点から
前記接地端を越えた外側まで、前記主傾斜溝に交差することな
く、反回転方向側の周方向線に対する角度βを増加させながら
反回転方向にのびる複数本の副傾斜溝とを具え
、前記パターン中心線とトレッド端との間を、パターン中心線側から順に等巾の第1〜第5の領域Y1〜Y5に仮想区分した時の、各前記第1〜第5の領域Y1〜Y5における主傾斜溝の前記角度θの平均値θ1〜θ5は、次式(1)
及び(2)を充足
し、前記角度θの平均値θ1は−10°以上、かつ、平均値θ5は110°以下であり、前記主傾斜溝は、前記第1の領域又は第2の領域内に、前記角度θが30°以上変化する大屈曲点を具
え、前記主傾斜溝は、前記大屈曲点よりもパターン中心線側の溝部分の周方向長さLiが、周方向で隣り合う主傾斜溝の周方向ピッチ長さLpの0.7〜1.5倍であることを特徴とする。
θ1<θ2≦θ3≦θ4≦θ5 −−−(1)
50°≦(θ5−θ1)≦110° −−−(2)
【0007】
また請求項2では、前記
角度θの平均値θ1は10°以上、かつ、80°以下であることることを特徴としている。
【0008】
また請求項3では、
前記トレッド部には、タイヤ周方向に連続する環状溝が設けられていないことを特徴としている。
【0009】
また請求項4では、前記副傾斜溝は、周方向で隣り合う主傾斜溝間に、2〜4本設けられるとともに、前記主傾斜溝の前記大屈曲点よりもパターン中心線側の溝部分から、前記副傾斜溝の第2の始点までの距離L1が4〜14mmであることを特徴としている。
【0010】
また請求項5では、前記主傾斜溝は、前記大屈曲点よりもパターン中心線側の内の溝部分と、前記大屈曲点よりもトレッド端側の外の溝部分とを含み、前記内の溝部分は、前記大屈曲点から直線状にのびる第1直線状部と、前記第1直線状部から屈曲して略周方向にのびる第2直線状部とを含み、前記外の溝部分は、前記最大屈曲点から前記第4の領域まで直線状にのびる外の直線状部を含むことを特徴としている。また請求項6では、
前記複数の副傾斜溝の各々は、前記外の溝部分と平行にのびることを特徴としている。
【発明の効果】
【0011】
本発明の空気入りタイヤは、周方向で隣り合う主傾斜溝間に、複数の副傾斜溝を具える。この副傾斜溝は、接地端の外側までのびるため、水深の深い水溜りに対しても、水を接地端の外側までスムーズに排出することができる。
【0012】
又副傾斜溝は、主傾斜溝とは交差しないで主傾斜溝と同方向に傾斜してのびる。そのため、副傾斜溝間、及び副傾斜溝と主傾斜溝との間に形成される各陸部分は互いに繋がり、1つの陸部となって途切れることなく周方向に連続する。そのため、パターン剛性を高く維持することができ、ドライ路面における操縦安定性や耐摩耗性を向上させることができる。
【0013】
又前記副傾斜溝と主傾斜溝とは、周方向線に対する角度を増加させながら反回転方向側に傾斜してのびるが、この時、パターン中心線とトレッド端との間を等巾に仮想区分した第1〜第5の領域Y1〜Y5における主傾斜溝の傾斜の角度θの平均値θ1〜θ5が、次式(1)、(2)を充足する。
θ1<θ2≦θ3≦θ4≦θ5 −−−(1)
50°≦(θ5−θ1)≦110° −−−(2)
【0014】
ここで、ドライ路面でのコーナリング時のタイヤは、ショルダー部側(第5の領域Y5側)の接地圧が高く、この部分に強い横力を受ける。そこで角度θ5を角度θ1よりも50〜110°大とすることで、横力に対する陸部の剛性を高めうる。しかも、第5の領域Y5側の陸部が、第1の領域から連続しているため、この第5の領域Y5側の陸部の動きがより規制される。その結果、ドライ路面のコーナリング時における操縦安定性、耐摩耗性を向上させることができる。
【0015】
一方、ドライ路面での加減速時は、トレッド全面に比較的均一に荷重が掛かる。この時、パターン中心線側となる第1の領域Y1の角度θ1が小に設定されるため、第1の領域Y1側の陸部の変形を抑制することができる。しかも、第1の領域Y1側の陸部が、第5の領域から連続しているため、この第1の領域Y1側の陸部の動きがより規制される。その結果、ドライ路面の直進時における操縦安定性、耐摩耗性を向上させることができる。
【0016】
又ウエット路面においては、副傾斜溝と主傾斜溝とが接地端の外側までのびること、及び前記角度θ5が角度θ1よりも50〜110°大であることにより、接地端の外側までスムーズに排出することができる。又、第1の領域Y1の角度θ1が小に設定されるため、接地端の外側への排水が困難で、主にタイヤ前方側への跳ね返しによって排水を行っているパターン中央側でのスムースな排水が可能になる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ1のトレッド部2は、パターン中心線3の両側に、主傾斜溝4と副傾斜溝5とを具える。
【0019】
前記パターン中心線3は、タイヤ赤道面Coからのタイヤ軸方向の距離Lcがトレッド幅TWの15%以下の位置に配されるタイヤ周方向の仮想線であって、トレッドパターンのパターン模様の中心をなす。レース用等の高性能タイヤにおいては、コーナリング性能を高めるために、車体前方から見てタイヤがハ字状に傾く所謂ネガティブキャンバーを付けてタイヤを装着する場合がある。このときタイヤの接地中心は、タイヤ赤道面Coから車輌内側にズレており、このような車輌に対して、パターン中心線3を接地中心に合わすために、前記距離Lcが設定される。
【0020】
次に、前記主傾斜溝4は、前記パターン中心線3の両側で、周方向に位置をずらせて交互に配される。前記周方向への位置ズレ量ΔLは、一般に、周方向で隣り合う主傾斜溝4、4間の周方向ピッチ長さLpの略1/2に設定される。
【0021】
各前記主傾斜溝4は、前記パターン中心線3側に位置する第1の始点P1から、接地端Eを越えた外側の位置まで、タイヤの反回転方向に向く周方向線Xに対する角度θを増加させながら反回転方向にのびる。前記角度θは、連続的又は断続的に増加することができる。本例では、前記主傾斜溝4が、トレッド端Teに向かってタイヤの反回転方向側に傾斜してのびる。なお前記主傾斜溝4のパターン中心線3からの最小の離間距離は、0.5〜7.0mmの範囲である。
【0022】
ここで、前記接地端Eとは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填しかつ前記パターン中心線3が接地中心となるキャンバ角を付与した状態のタイヤに正規荷重を負荷した時に平面と接地しうるトレッド接地面のタイヤ軸方向最外側の位置を意味する。
【0023】
なお前記「正規リム」とは、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" 、或いはETRTOであれば "Measuring Rim"を意味する。前記「正規内圧」とは、前記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"を意味するが、乗用車用タイヤの場合には180kPaとする。前記「正規荷重」とは、前記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。また、レース用のタイヤなどのように、適用される規格がない場合、前記正規リム及び正規内圧として、メーカにより推奨されるリム及び空気圧が適用される。
【0024】
又前記トレッド端Teは、
図4(A)に示すように、トレッド面STとバットレス面SBとがエッジ状に交わる場合、前記エッジ状の交わり部として定義される。又
図4(B)に示すように、トレッド面STとバットレス面SBとが円弧状の継ぎ面Saを介して滑らかに連結する場合、トレッド面STの延長線とバットレス面SBの延長線との交点jを通る垂直線nが前記継ぎ面Saと交わる点として定義される。又前記トレッド端Te、Te間のタイヤ軸方向距離を前記トレッド幅TWという。
【0025】
又周方向で隣り合う前記主傾斜溝4、4間には、複数本の副傾斜溝5が、前記主傾斜溝4とは交差することなく隔設される。この主傾斜溝4、4間に配される副傾斜溝5の本数は、2〜4本であって、本例では3本の副傾斜溝5が設けられる場合が示される。各前記副傾斜溝5は、前記第1の始点P1よりも外側の第2の始点P2から、前記接地端Eを越えた外側の位置まで、反回転方向側の周方向線Xに対する角度βを増加させながら反回転方向にのびる。前記角度βは、連続的又は断続的に増加することができる。本例では、前記副傾斜溝5が、トレッド端Teに向かってタイヤの反回転方向側に傾斜してのびる。本例では、前記主傾斜溝4の大屈曲点Q0(後述する。)よりもトレッド端Te側の領域において、前記副傾斜溝5は主傾斜溝4と実質的に平行に配される。
【0026】
又
図2に示すように、前記パターン中心線3とトレッド端Teとの間を、パターン中心線3側から順に等巾の第1〜第5の領域Y1〜Y5に仮想区分した時、主傾斜溝4は下記のような特徴を有する。即ち、前記第1〜第5の領域Y1〜Y5における主傾斜溝4の前記角度θの平均値をθ1〜θ5としたとき、前記平均の角度θ1〜θ5は、次式(1)、(2)を充足する。なお平均値とは、各領域内における前記角度θの最大値と最小値との平均値を意味する。又同
図2には、パターン中心線3より左側のパターンが代表して示されるが、右側のパターンにおいても同様に、式(1)、(2)を充足している。
θ1<θ2≦θ3≦θ4≦θ5 −−−(1)
50°≦(θ5−θ1)≦110° −−−(2)
【0027】
なお前記平均値θ1は−10°以上が好ましく、又前記平均値θ5は110°以下が好ましい。又本例の主傾斜溝4は、前記第1の領域Y1又は第2の領域Y2内に、前記角度θが30°以上変化する大屈曲点Q0を具える。
【0028】
このような空気入りタイヤ1は、主傾斜溝4と副傾斜溝5とが、接地端Eの外側までのびる。そのため、水深の深い水溜りに対しても、水を接地端Eの外側までスムーズに排出することができる。又副傾斜溝5が、主傾斜溝4とは交差しないで主傾斜溝4と同方向に傾斜してのびる。そのため、副傾斜溝5、5間、及び副傾斜溝5と主傾斜溝4との間に形成される各陸部7は互いに繋がり、1つの陸部となって周方向に途切れることなく連続する。従ってパターン剛性をより高く維持できる。
【0029】
又前記主傾斜溝4の傾斜の角度θの平均値θ1〜θ5が、前記式(1)を充足することで、水を接地端Eの外側までスムーズに排出しうる。又式(2)に示すように、角度θ5を角度θ1よりも50〜110°大とすることで、コーナリング時に最も強い横力を受ける第5の領域Y5側の陸部7における横力に対する剛性を、高めることができる。しかも第5の領域Y5側の陸部7が、第1の領域Y1から連続しているため、この第5の領域Y5側の陸部7の動きがより規制される。その結果、ドライ路面のコーナリング時における操縦安定性、耐摩耗性を向上させることができる。
【0030】
又パターン中心線3側となる第1の領域Y1の角度θ1が小に設定されるため、直進走行時における第1の領域Y1側の陸部7の変形が抑制される。しかも、第1の領域Y1側の陸部7が、第5の領域Y5から連続しているため、この第1の領域Y1側の陸部7の動きがより規制される。その結果、ドライ路面の直進走行時における操縦安定性、耐摩耗性を向上させることができる。
【0031】
特に前記主傾斜溝4が、前記第1の領域Y1又は第2の領域Y2内に大屈曲点Q0を具える。従って、前記大屈曲点Q0よりもパターン中心線3側の溝部分4i(内の溝部分4iという場合がある。)では、傾斜の角度θが0°に十分近づく。そのため、直進走行時の操縦安定性、耐摩耗性をより高めるとともに、パターン中心線3側での排水性を高めうる。又前記大屈曲点Q0よりもトレッド端Te側の溝部分4o(外の溝部分4oという場合がある。)では、傾斜の角度θが90°に十分近づく。そのため、コーナリング時の操縦安定性、耐摩耗性をより高めるとともに、大屈曲点Q0より外側の領域における排水性を高めうる。このように大屈曲点Q0を設けて前記主傾斜溝4を内外の溝部分4i、4oに区分し、それぞれに機能分担させるため、上記した如き優れた効果が発揮される。
【0032】
この時、前記内の溝部分4iが屈曲点Q1を具え、かつこの屈曲点Q1から第1の始点P1までの範囲が略周方向にのびることが好ましい。これにより、パターン中心線3側での排水性と、ドライ路面の直進走行時における操縦安定性、耐摩耗性とをさらに向上させることができる。なお前記「略周方向にのびる」とは、周方向線に対する角度が3°以下を意味する。
【0033】
又、前記溝部分4iの周方向長さLiが、前記周方向ピッチ長さLpの0.7〜1.5倍であることが好ましい。前記長さLiがピッチ長さLpの0.7倍を下回ると、パターン中心線3付近に周方向に長い陸部が形成されて排水性が減じるため、ハイドロプレーニング性能が低下する。逆に1.5倍を越えると、パターン中心線3側のパターン剛性が減じるため、ドライ路面の直進時における操縦安定性、耐摩耗性に不利が生じる。
【0034】
又前記内の溝部分4iから、前記副傾斜溝5の第2の始点P2までの距離L1が4〜14mmであるのが好ましい。前記距離L1が4mmを下回ると、この間の陸部7の剛性が過小となって、ドライ路面の直進時における操縦安定性、耐摩耗性に不利が生じる。逆に距離L1が14mmを越えると、排水性が減じるため、ハイドロプレーニング性能が低下する。なお副傾斜溝5は、第2の始点P2において前記内の溝部分4iと平行な面部5aを有する。
【0035】
又前記主傾斜溝4及び副傾斜溝5の溝幅Gwは、タイヤ周長の0.3%〜0.7%の範囲が好ましい。前記溝幅Gwがタイヤ周長の0.3%未満の場合、ウエット路面で十分なエッジ効果が得られず、グリップ性が低下する。逆に、溝幅Gwがタイヤ周長の0.7%を越える場合、ドライ路面においてエッジの引っ掛かりが強くなり過ぎて、エッジ部分に早期摩耗が発生する。
【0036】
又前記主傾斜溝4及び副傾斜溝5の溝深さGhは、それぞれパターン中心線3側からトレッド端Te側に向かって減少させるのが好ましい。なお溝先端付近は除く。前記溝先端付近とは、溝先端から、溝長さの5%の距離を溝長さ方向に隔てた位置までの領域範囲である。ウエット路面におけるパターン中心線3側での排水は、タイヤ前面への跳ね返しが中心になるため、車の速度が速くなるほど排水が困難となり、ハイドロプレーニングが起こり易くなる。従って、パターン中心線3側の溝深さGhをトレッド端Te側に比べて大きくすることで、溝内に取り込む水量を増やすことができ、ハイドロプレーニングをより高めうる。又、トレッド端Te側では、陸部7の剛性が高まるため、ドライ路面のコーナリング時における操縦安定性、耐摩耗性にとって有利となる。そのために前記第1〜第5の領域Y1〜Y5における溝深さGhの平均値をGh1〜Gh5としたとき、下記式(3)を充足するのが好ましい。
Gh1≧Gh2≧Gh3≧Gh4≧Gh5 −−−(3)
【0037】
又同じ理由により、前記第1〜第5の領域Y1〜Y5における陸面積比(陸部7の接地面積/溝部を含めた全接地面積)Lsの平均値をLs1〜Ls5としたとき、下記式(4)を充足するのが好ましい。
Ls1<Ls2≦Ls3≦Ls4≦Ls5 −−−(4)
【0038】
又同じ理由により、前記第1〜第5の領域Y1〜Y5における溝壁面の角度α(
図3に示す。)の平均値をα1〜α5としたとき、下記式(5)を充足するのが好ましい。
α1<α2≦α3≦α4≦α5 −−−(5)
【0039】
又同
図3に示すように、副傾斜溝5、5間、及び副傾斜溝5と主傾斜溝4との間に形成される陸部7の陸部幅Lwと、この陸部7の両側で隣接する傾斜溝(副傾斜溝5又は主傾斜溝4)の溝幅Gwa、Gwbとは、下記式(6)を充足するのが好ましい。この範囲から外れると、排水性と陸部剛性とのバランスが悪化し、ドライ性能とウエット性能との両立が難しくなる。
Lw×1.2≧(Gwa+Gwb)/2≧Lw×0.4 −−−(6)
【0040】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【0041】
図1のトレッドパターンを基本パターンとして、タイヤサイズ(前輪:235/40R18、後輪:295/35R18)のタイヤを表1の仕様に基づき試作した。そして各試供タイヤの操縦安定性(ドライ路面)、耐摩耗性(ドライ路面)、排水性(ウエット路面)についてテストし、互いに比較した。表1に記載以外は、実質的に同仕様である。表において比較例を「比」、実施例を「実」と表記している。
【0042】
共通仕様
・各タイヤとも、パターン中心線のタイヤ赤道面Coからの距離Lcは、トレッド幅TWの10%(一定)であり、パターン中心線が接地中心となるようなキャンバー角にて車両に装着された。
・各タイヤとも、主傾斜溝の傾斜方向(反回転方向)、配列(パターン中心線の両側で周方向に1/2ピッチ長さLpで位置をずらせて交互に配列)、溝幅Gw(12mm)、は同一であり、前輪タイヤ同士、又後輪タイヤ同士は、主傾斜溝のピッチ長さLpが等しい。
・又、比較例1以外は、副傾斜溝は、主傾斜溝と実質的に平行であり、かつ接地端を越えてトレッド端側にのびている。
【0043】
(1)操縦安定性:
試供タイヤを、内圧(前輪:200kPa、後輪:200kPa)にて、車両:ポルシェ911(タイプ997GT3R)の前輪、後輪にそれぞれ装着し、ドライアスファルトのサーキットコースにて5回タイムアタックし、その平均タイムを、実施例2を100とする指数で示した。数値が大なほど操縦安定性に優れている。
【0044】
(2)耐摩耗性:
前記タイムアタック走行後のタイヤの摩耗状態を、目視検査により、実施例2を100とする指数で示した。数値が大なほど耐摩耗性に優れている。
【0045】
(3)排水性:
前記車両を用いてウエット路のサーキットコースを走行し、その時の路面グリップ性を、プロドライバの官能評価により、実施例2を100とする指数で示した。数値が大なほど排水性に優れている。
【0046】
【表1】
【0047】
表に示すように、実施例のタイヤは、ドライ路面における操縦安定性と耐磨耗性能、及びウエット路面における排水性を高レベルで向上しうるのが確認できる。