(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設けた空気入りタイヤにおいて、前記主溝のうちタイヤ幅方向最外側に位置する最外主溝をタイヤ周方向に沿って蛇行させて前記最外主溝の側壁から溝内に突き出した複数の凸部を形成すると共に、前記最外主溝よりもタイヤ幅方向外側に位置するショルダー陸部に前記最外主溝に対して非連通であって接地端からタイヤ幅方向内側に向かって15mm以上離れた位置から接地端よりもタイヤ幅方向外側へ延長する複数本のラグ溝を設け、前記ラグ溝の接地端からタイヤ幅方向内側に向かって15mmの位置での溝幅L1と前記ラグ溝の接地端からタイヤ幅方向外側に向かって5mmの位置での溝幅L2と前記ラグ溝のタイヤ幅方向外側の端末位置での溝幅L3をL1<L2<L3の関係にし、かつ前記ラグ溝の溝幅L3を溝幅L1の140%〜200%の範囲に設定し、前記凸部のタイヤ周方向の形成領域内に前記ラグ溝の先端部分が内包された状態となるように前記ラグ溝を前記凸部と一致する位置に配置し、前記凸部の突き出し幅Wを前記最外主溝の溝幅G0の20%〜40%の範囲に設定したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、通過騒音性能とオフロード走行性能との両立を可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設けた空気入りタイヤにおいて、前記主溝のうちタイヤ幅方向最外側に位置する最外主溝をタイヤ周方向に沿って蛇行させて前記最外主溝の側壁から溝内に突き出した複数の凸部を形成すると共に、前記最外主溝よりもタイヤ幅方向外側に位置するショルダー陸部に前記最外主溝に対して非連通であって接地端からタイヤ幅方向内側に向かって15mm以上離れた位置から接地端よりもタイヤ幅方向外側へ延長する複数本のラグ溝を設け、前記ラグ溝の接地端からタイヤ幅方向内側に向かって15mmの位置での溝幅L1と前記ラグ溝の接地端からタイヤ幅方向外側に向かって5mmの位置での溝幅L2と前記ラグ溝のタイヤ幅方向外側の端末位置での溝幅L3をL1<L2<L3の関係にし、かつ前記ラグ溝の溝幅L3を溝幅L1の140%〜200%の範囲に設定し
、前記凸部のタイヤ周方向の形成領域内に前記ラグ溝の先端部分が内包された状態となるように前記ラグ溝を前記凸部と一致する位置に配置し、前記凸部の突き出し幅Wを前記最外主溝の溝幅G0の20%〜40%の範囲に設定したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0007】
本発明では、最外主溝よりもタイヤ幅方向外側に位置するショルダー陸部に最外主溝に対して非連通である複数本のラグ溝を設け、ショルダー陸部をタイヤ周方向に連続したリブ構造としているので、トレッド面が路面と接触した際に発生する騒音がラグ溝を通してタイヤ側方に放出されることを抑制し、舗装路面を走行する際の通過騒音を低減することが可能になる。その一方で、最外主溝をタイヤ周方向に沿って蛇行させて最外主溝の側壁から溝内に突き出した複数の凸部を形成しているので、ラグ溝を最外主溝に対して非連通としたことで損なわれるトラクションを最外主溝の形状に基づいて補うことができる。
【0008】
また、ショルダー陸部のラグ溝は、接地端からタイヤ幅方向内側に向かって15mm以上離れた位置から接地端よりもタイヤ幅方向外側へ延長し、L1<L2<L3の関係を満足しつつ溝幅L3が溝幅L1の140%〜200%の範囲となるようにタイヤ幅方向外側に向かって広がるような形状を有しているので、良好なオフロード走行性能を確保することができる。つまり、泥濘路走行時は舗装路走行時よりも空気入りタイヤの接地部分が広くなることから、ショルダー陸部に上記構造を有するラグ溝を設けることにより、より多くのトラクションを得ることが可能になる。従って、通過騒音性能とオフロード走行性能とを高い次元で両立することができる。
【0009】
本発明において、ラグ溝は凸部と一致する位置に配置することが好ましい。このようにラグ溝を凸部と一致する位置に配置することにより、悪路走行でのショルダー陸部の破断を防止し、良好なオフロード走行性能を発揮することができる。また、ラグ溝の位置でショルダー陸部が極端に狭くなることを回避し、ショルダー陸部における剛性の不均一さに起因する偏摩耗の発生を抑制することができる。
【0010】
凸部の突き出し幅Wは最外主溝の溝幅G0の20%〜40%の範囲に設定することが好ましい。これにより、ラグ溝の位置におけるショルダー陸部の剛性を十分に確保し、悪路走行でのショルダー陸部の破断や偏摩耗の発生を効果的に抑制することができる。
【0011】
ラグ溝の溝幅L1は最外主溝の溝幅G0の65%〜100%の範囲に設定することが好ましい。また、ラグ溝の溝深さD1は最外主溝の溝深さD0の70%〜100%の範囲に設定することが好ましい。これにより、泥濘路走行時に十分なトラクションを得ることができる。
【0012】
本発明は、オフロード走行用として好適な空気入りタイヤを提供するものであるので、下記式(1)で示されるスノートラクションインデックスSTIを135以上とすることが好ましい。
STI=−6.8+2202ρg+672ρs+7.6Dg・・・(1)
但し、ρg:溝密度(mm/mm
2 )=溝のタイヤ幅方向の延長成分の総長さ(mm) /接地領域の総面積(mm
2 )
ρs:サイプ密度(mm/mm
2 )=サイプのタイヤ幅方向の延長成分の総長さ (mm)/接地領域の総面積(mm
2 )
Dg:平均溝深さ(mm)
【0013】
本発明において、接地領域とは、接地幅にて規定されるタイヤ周上の領域である。接地幅は、タイヤを正規リムにリム組して正規内圧を充填した状態で該タイヤを平面に対して垂直に置き正規荷重を加えたときの平面との接触面におけるタイヤ軸方向の最大直線距離である。「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”とする。「正規内圧」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、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 ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”に記載の最大値、ETRTOであれば“INFLATION PRESSURE”であるが、タイヤが乗用車である場合には200kPaとする。「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 ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”に記載の最大値、ETRTOであれば“LOAD CAPACITY”であるが、タイヤが乗用車の場合にはロードインデックスに対応する最大荷重の70%に相当する荷重とする。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図1〜
図4は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。
【0016】
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部1と、該トレッド部1の両側に配置された一対のサイドウォール部2と、これらサイドウォール部2のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部3とを備えている。
【0017】
一対のビード部3,3間にはカーカス層4が装架されている。このカーカス層4は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部3に配置されたビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側に巻き上げられている。カーカス層4の補強コードとしては、一般には有機繊維コードが使用されるが、スチールコードを使用しても良い。ビードコア5の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー6が配置されている。
【0018】
一方、トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には複数層のベルト層7が埋設されている。これらベルト層7はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層7において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば10°〜40°の範囲に設定されている。ベルト層7の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層7の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して5°以下の角度で配列してなる少なくとも1層のベルトカバー層8を配置されている。ベルトカバー層8は少なくとも1本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。また、ベルトカバー層8はベルト層7の幅方向の全域を覆うように配置しても良く、或いは、ベルト層7の幅方向外側のエッジ部のみを覆うように配置しても良い。ベルトカバー層8の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。
【0019】
なお、上述したタイヤ内部構造は空気入りタイヤにおける代表的な例を示すものであるが、これに限定されるものではない。
【0020】
図2に示すように、トレッド部1にはタイヤ周方向に延びる複数本の主溝11が形成されている。主溝11は、トレッド部1においてタイヤ幅方向最外側に位置する2本の最外主溝11Aと、最外主溝11A,11A間に位置する2本の内側主溝11Bを含んでいる。これら最外主溝11A及び内側主溝11Bはいずれもタイヤ周方向に沿って僅かに蛇行した形状を有し、その側壁から溝内に突き出した複数の凸部(ポイントハイト)12を備えている(
図3参照)。そして、一対の内側主溝11B,11B間にはセンター陸部10が区画され、最外主溝11Aと内側主溝11Bとの間には中間陸部20が区画され、最外主溝11Aよりもタイヤ幅方向外側にはショルダー陸部30が区画されている。
【0021】
センター陸部10は、タイヤ赤道線CL上に位置し、タイヤ周方向に連続したリブ構造を有している。センター陸部10の両縁部には一端閉塞型の複数本の切り欠き溝15がタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。
【0022】
中間陸部20には、タイヤ幅方向に対して傾斜しながらタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝21とタイヤ周方向に対して傾斜しながらタイヤ周方向に延びる複数本の傾斜細溝22とが形成されており、これら横溝21及び傾斜細溝22により中間陸部20が複数のブロック23に細分化されている。各ブロック23には複数本のサイプ24及び一端閉塞型の切り欠き溝25が形成されている。
【0023】
ショルダー陸部30には、タイヤ幅方向に対して傾斜しながらタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝31がタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。これらラグ溝31は最外主溝11Aに対して非連通である。そのため、ショルダー陸部30はタイヤ周方向に連続したリブ構造を有している。また、ラグ溝31は接地端Eからタイヤ幅方向内側に向かって15mm以上離れた位置を起点として接地端Eよりもタイヤ幅方向外側へ延長している。ラグ溝31のタイヤ周方向に対する傾斜角度は、適切なオフロード走行性能を確保するために、35°以上90°未満の範囲、より好ましくは、60°以上80°未満の範囲に設定されている。また、ショルダー陸部30には複数本のサイプ34が形成されている。
【0024】
ラグ溝31について、
図3に示すように、接地端Eからタイヤ幅方向内側に向かって15mmの位置P1での溝幅をL1とし、接地端Eからタイヤ幅方向外側に向かって5mmの位置P2での溝幅をL2とし、タイヤ幅方向外側の端末位置(デザインエンド)P3での溝幅をL3としたとき、これら溝幅L1〜L3はL1<L2<L3の関係を満足している。溝幅L1〜L3はいずれもタイヤ周方向に沿って測定される溝幅である。ここで、ラグ溝31の溝幅L1は2mm以上であることが必要であるが、4mm以上であることが好ましい。そして、ラグ溝31の溝幅L3は溝幅L1の140%〜200%の範囲に設定されている。
【0025】
上記空気入りタイヤでは、最外主溝11Aよりもタイヤ幅方向外側に位置するショルダー陸部30に最外主溝11Aに対して非連通である複数本のラグ溝31を設け、ショルダー陸部30をタイヤ周方向に連続したリブ構造としているので、トレッド面が路面と接触した際に発生する騒音がラグ溝31を通してタイヤ側方に放出されることを抑制し、舗装路面を走行する際の通過騒音を低減することができる。その一方で、最外主溝11Aをタイヤ周方向に沿って蛇行させて最外主溝11Aの側壁から溝内に突き出した複数の凸部(ポイントハイト)12を形成しているので、ラグ溝31を最外主溝11Aに対して非連通としたことで損なわれるトラクションを最外主溝11Aの形状に基づいて補うことができる。
【0026】
また、ショルダー陸部30のラグ溝31はタイヤ幅方向外側に向かって広がるような形状を有しているので、良好なオフロード走行性能を確保することができる。つまり、泥濘路走行時にはラグ溝31の通常時の接地端Eよりも外側部分がトラクションに大きく寄与するようになるので、ラグ溝31の構造を上記の如く特定することでトラクションを増大させることができる。その結果、通過騒音性能とオフロード走行性能とを高い次元で両立することができる。
【0027】
ここで、ラグ溝31の溝幅L1〜L3はL1<L2<L3の関係を満足することが必要であるが、この関係が満たされていないとショルダー陸部30における溝容積が不足するためオフロード走行性能の改善効果が不十分になる。また、ラグ溝31の溝幅L3は溝幅L1の140%〜200%の範囲に設定することが必要であるが、溝幅L3が溝幅L1の140%未満であるとショルダー陸部30における溝容積が不足するためオフロード走行性能の改善効果が不十分になる。逆に、溝幅L3が溝幅L1の200%を超えると通過騒音が増大し、またショルダー陸部30の剛性低下によりオフロード走行性能の改善効果も不十分になる。
【0028】
上記空気入りタイヤにおいて、ショルダー陸部30のラグ溝31は最外主溝11Aの蛇行により形成される凸部12と一致する位置に配置されている。ここで、ラグ溝31が凸部12と一致する位置に配置された状態とは、凸部12のタイヤ周方向の形成領域X内にラグ溝31の先端部分が内包された状態を意味する。
【0029】
このようにラグ溝31を凸部12と一致する位置に配置することにより、悪路走行でのショルダー陸部30の破断を防止し、良好なオフロード走行性能を発揮することができる。つまり、悪路走行ではショルダー陸部30に大きな力が作用するが、ラグ溝31を凸部12と一致する位置に配置し、ラグ溝31の位置でショルダー陸部30が極端に狭くなることを回避することにより、ショルダー陸部30の破断を防止することができる。また、ラグ溝31の位置でショルダー陸部30が極端に狭くなることを回避した場合、ショルダー陸部30における剛性の不均一さに起因する偏摩耗の発生を抑制することができる。
【0030】
凸部12の突き出し幅Wは最外主溝11Aの溝幅G0の20%〜40%の範囲に設定すると良い。これにより、ラグ溝31の位置におけるショルダー陸部30の剛性を十分に確保し、悪路走行でのショルダー陸部の破断や偏摩耗の発生を効果的に抑制することができる。凸部12の突き出し幅Wが下限値を下回ると悪路走行でのショルダー陸部の破断や偏摩耗の発生を抑制する効果が不十分になり、逆に上限値を上回ると最外主溝11Aに基づく排水性能が低下する。
【0031】
ラグ溝31の溝幅L1は最外主溝11Aの溝幅G0の65%〜100%の範囲、より好ましくは75%〜95%の範囲に設定すると良い。これにより、泥濘路走行時に十分なトラクションを得ることができる。ラグ溝31の溝幅L1が下限値を下回ると泥濘路走行時に十分なトラクションを得ることができず、逆に上限値を上回ると通過騒音が増加することになる。
【0032】
図4に示すように、ラグ溝31の溝深さD1は最外主溝11Aの溝深さD0の70%〜100%の範囲に設定すると良い。最外主溝11Aの溝深さD0及びラグ溝31の溝深さD1はいずれもトレッド面の法線方向に測定される溝深さであり、ラグ溝31の溝深さD1とは最深部の深さを意味する。ラグ溝31の溝深さD1を上記範囲に設定することにより、泥濘路走行時に十分なトラクションを得ることができる。ラグ溝31の溝深さD1が下限値を下回ると泥濘路走行時に十分なトラクションを得ることができず、逆に上限値を上回ると通過騒音が増加することになる。
【0033】
上記空気入りタイヤにおいては、オフロード走行性能を十分に発揮するために、下記式(1)で示されるスノートラクションインデックスSTIを135以上とすることが望ましい。スノートラクションインデックスSTIが135未満であるとオフロード走行性能を十分に発揮することが難しい。
STI=−6.8+2202ρg+672ρs+7.6Dg・・・(1)
但し、ρg:溝密度(mm/mm
2 )=溝のタイヤ幅方向の延長成分の総長さ(mm) /接地領域の総面積(mm
2 )
ρs:サイプ密度(mm/mm
2 )=サイプのタイヤ幅方向の延長成分の総長さ (mm)/接地領域の総面積(mm
2 )
Dg:平均溝深さ(mm)
【0034】
なお、溝密度ρgの計算に使用される溝は、幅1.6mm以上、深さが4mm以上のものである。一方、サイプ密度ρsの計算に使用されるサイプは、幅1.6mm未満、深さが4mm以上のものである。また、接地領域の総面積は、接地幅TCWとタイヤ周長との積である。
【0035】
また、スノートラクションインデックスSTIはタイヤ周方向のトラクションを示す指標であるが、オフロード走行性能を十分に確保するために、タイヤ幅方向のトラクションを示す指標として、下記式(2)で示されるスノートラクションインデックスSTI’も135以上とすることが好ましい。
STI’=−6.8+2202ρg'+672ρs'+7.6Dg・・・(2)
但し、ρg':溝密度(mm/mm
2 )=溝のタイヤ周方向の延長成分の総長さ(mm) /接地領域の総面積(mm
2 )
ρs':サイプ密度(mm/mm
2 )=サイプのタイヤ周方向の延長成分の総長さ (mm)/接地領域の総面積(mm
2 )
Dg:平均溝深さ(mm)
【0036】
上述した実施形態においては、
図3に示すように、ショルダー陸部30のラグ溝31が一方の溝壁を屈曲させながらタイヤ幅方向外側に向かって拡大するような形状を有しているが、本発明ではラグ溝31の形状として種々の形状を採用することができる。例えば、
図5の実施形態では、ラグ溝31がタイヤ幅方向内側の端部からタイヤ幅方向外側に向かって徐々に拡大するような形状を有している。また、
図6の実施形態では、ラグ溝31がタイヤ幅方向内側の端部からタイヤ幅方向外側に向かって段階的に拡大するような形状を有している。
【実施例】
【0037】
タイヤサイズ265/65R17 112Sで、
図2に示すトレッドパターンを基本構成とする空気入りタイヤにおいて、ラグ溝の最外主溝との連通状態、ラグ溝の接地端より内側部分の長さ、ラグ溝の溝幅L1に対する溝幅L3の比率(L3/L1×100%)、最外主溝における凸部(ポイントハイト)の有無、最外主溝の溝幅G0に対するラグ溝の溝幅L1の比率(L1/G0×100%)、最外主溝の溝深さD0に対するラグ溝の溝深さD1の比率(D1/D0×100%)を表1のように設定した基準例、比較例1〜3及び実施例1〜9のタイヤを製作した。
【0038】
なお、基準例は
図2の一部を修正して得られる
図7のトレッドパターンを有するタイヤである。また、比較例1においてはラグ溝の接地端からタイヤ幅方向内側に向かって15mmの位置での溝幅L1が存在しないので、ラグ溝の内側端部での溝幅を溝幅L1として用いた。
【0039】
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、通過騒音性能、オフロード走行性能、耐偏摩耗性、耐欠損性を評価し、その結果を表1に併せて示した。
【0040】
通過騒音性能:
各試験タイヤをリムサイズ17×8 1/2JJのホイールに組み付けて四輪駆動車(RV)に装着し、空気圧200kPa、2名乗車の荷重条件にて、ISOにて規定された車外騒音測定用の試験路面を時速80km/hで走行したときの通過騒音を計測した。評価結果は、測定値の逆数を用い、基準例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど通過騒音が小さいことを意味する。
【0041】
オフロード走行性能:
各試験タイヤをリムサイズ17×8 1/2JJのホイールに組み付けて四輪駆動車(RV)に装着し、空気圧200kPa、2名乗車の荷重条件にて、テストドライバーにより泥濘路でのオフロード走行性能を官能評価した。評価結果は、基準例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどオフロード走行性能が優れていることを意味する。
【0042】
耐偏摩耗性:
各試験タイヤをリムサイズ17×8 1/2JJのホイールに組み付けて四輪駆動車(RV)に装着し、空気圧200kPa、2名乗車の荷重条件にて、50kmのオフロード走行を実施し、ショルダー陸部に発生する偏摩耗量を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、基準例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを意味する。
【0043】
耐欠損性:
各試験タイヤをリムサイズ17×8 1/2JJのホイールに組み付けて四輪駆動車(RV)に装着し、空気圧200kPa、2名乗車の荷重条件にて、50kmのオフロード走行を実施し、ショルダー陸部における欠損を評価した。評価結果は、欠損及びクラックが全くない場合を「A」で示し、クラックがある場合を「B」で示し、欠損がある場合を「C」で示した。
【0044】
【表1】
【0045】
表1から判るように、実施例1〜9のタイヤは、基準例との対比において、オフロード走行性能を同等以上に確保しながら通過騒音性能を改善することができた。また、実施例1〜9のタイヤは、耐偏摩耗性や耐欠損性の観点からも良好であった。
【0046】
これに対して、比較例1のタイヤは、ラグ溝の接地端から内側への長さが不十分であるためオフロード走行性能が低下していた。比較例2のタイヤは、ラグ溝の溝幅L1に対する溝幅L3の比率が過大であるため通過騒音性能が低下していた。比較例3のタイヤは、最外主溝に凸部(ポイントハイト)を設けていないためオフロード走行性能が低下し、更には耐偏摩耗性や耐欠損性も悪化していた。