特許 6228034 空気入りタイヤ

(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】6228034

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】空気入りタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 11/00 20060101AFI20171030BHJP

   B60C 11/03 20060101ALI20171030BHJP

【ＦＩ】

   B60C11/00 D

   B60C11/03 Z

   B60C11/03 100A

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-35881(P2014-35881)

(22)【出願日】2014年2月26日

(65)【公開番号】特開2015-160487(P2015-160487A)

(43)【公開日】2015年9月7日

【審査請求日】2016年12月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005278

【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100097238

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 治

(74)【代理人】

【識別番号】100174023

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 怜愛

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 太郎

(72)【発明者】

【氏名】前川 和大

【審査官】 増田 亮子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１４３４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６２１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５１２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−９３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１８９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｃ １１／００

Ｂ６０Ｃ １１／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トレッド踏面にタイヤ周方向に連続して延びる１本以上の周方向溝を有する空気入りタイヤにおいて、
前記周方向溝の溝幅の合計が、トレッド幅の０．１９〜０．２３倍であり、
前記トレッド踏面のネガティブ率が、２８〜３２％であり、
前記トレッド踏面を形成するトレッドゴムの、温度０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２％、動歪１％の条件における損失正接ｔａｎδが、０．８９以上であり、
前記トレッドゴムの、温度３０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２％、動歪１％の条件における動的貯蔵弾性率Ｅ’が、４．６〜８．２ＭＰａであることを特徴とする空気入りタイヤ。

【請求項2】

前記周方向溝の溝幅の合計が、前記トレッド幅の０．２０〜０．２２倍であり、
前記トレッド踏面のネガティブ率が、２９〜３０％であり、
前記トレッドゴム２５の、温度３０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２％、動歪１％の条件における動的貯蔵弾性率Ｅ’が、５．０〜７．０ＭＰａである、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、空気入りタイヤに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、湿潤路面での制動性能（以下、「ウェットブレーキ性能」という。）を向上させることを目的として、様々な空気入りタイヤが提案されている。例えば、特許文献１には、トレッドの接地面幅内に設けられた複数本の周方向主溝を有し、トレッドを構成するトレッドゴムの０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２．０％、動歪率１．０％の条件におけるｔａｎδが０．９０以上であり、６０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２．０％。動歪率１．０％の条件におけるｔａｎδが０．１２以下であり、かつ、トレッドの接地幅内におけるネガティブ率が２０〜４０％であるものが、開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開2014-8910号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、年々、ウェットブレーキ性能への要求は高まるばかりであり、特許文献１の技術においても、さらなるウェットブレーキ性能向上の余地があった。

【0005】

この発明は、上述した課題を解決するためのものであり、ウェットブレーキ性能を向上できる、空気入りタイヤを提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明の空気入りタイヤは、トレッド踏面にタイヤ周方向に連続して延びる１本以上の周方向溝を有する空気入りタイヤにおいて、前記周方向溝の溝幅の合計が、トレッド幅の０．１９〜０．２３倍であり、前記トレッド踏面のネガティブ率が、２８〜３２％であり、前記トレッド踏面を形成するトレッドゴムの、温度０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２％、動歪１％の条件における損失正接ｔａｎδが、０．８９以上であり、前記トレッドゴムの、温度３０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２％、動歪１％の条件における動的貯蔵弾性率Ｅ’が、４．６〜８．２ＭＰａであることを特徴とする。
この発明の空気入りタイヤによれば、ウェットブレーキ性能を向上できる。

【0007】

この発明の空気入りタイヤにおいて、前記周方向溝の溝幅の合計が、前記トレッド幅の０．２０〜０．２２倍であり、前記トレッド踏面のネガティブ率が、２９〜３０％であり、前記トレッドゴムの、温度３０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２％、動歪１％の条件における動的貯蔵弾性率Ｅ’が、５．０〜７．０ＭＰａであることが好ましい。
これにより、ウェットブレーキ性能をさらに向上できる。

【発明の効果】

【0008】

この発明によれば、ウェットブレーキ性能を向上できる、空気入りタイヤを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の空気入りタイヤの一実施形態のタイヤ幅方向断面図である。

【図2】本発明の空気入りタイヤの一実施形態のトレッドパターンの展開図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１及び図２は、本発明の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という場合がある。）の一実施形態を示すものである。なお、本実施形態で説明するタイヤは、乗用車用空気入りラジアルタイヤとして構成されているが、本発明は他の種類の空気入りタイヤにも適用可能である。

【0011】

一般的に、ウェットブレーキ性能を向上させるためには、十分な排水性能を確保すること、タイヤの負荷転動時に十分な接地面積を確保すること、かつ、タイヤの負荷転動時にタイヤと路面との間に十分な摩擦力を作用させることが、必要である。これらのうちいずれか１つでも達成されないと、ウェットブレーキ性能を十分に向上できない。本実施形態のタイヤは、排水性能、接地面積、及び摩擦力の全てを十分に確保することにより、ウェットブレーキ性能を向上させるものである。

【0012】

図１は、図２におけるＡ−Ａ線の位置での、タイヤ幅方向に沿うタイヤの断面を示している。図１に示すように、本実施形態のタイヤは、トレッド部２０と、トレッド部２０からタイヤ幅方向外側に連続して半径方向内側に延びる一対のサイドウォール部２１と、各サイドウォール部２１のタイヤ半径方向内側にそれぞれ連続する一対のビード部２２とを備えている。さらに、タイヤは、一対のビード部２２間でトロイダル状に延びて、ラジアル配列コードを含む１枚以上のカーカスプライからなるカーカス２３と、カーカス２３のクラウン部よりタイヤ半径方向外側に設けられた１枚以上のベルトプライからなるベルト２４と、ベルト２４よりもタイヤ半径方向外側に設けられたトレッドゴム２５と、ビード部２２に埋設されたビードコア２６とを、備えている。トレッドゴム２５の外表面は、トレッド踏面１を形成している。
ただし、本発明のタイヤにおいて、タイヤの内部構造は、図１に示すものに限られず、任意のものを用いることができる。

【0013】

図２に示すように、トレッド踏面１には、タイヤ周方向に沿って連続して延びる１本以上（図の例では、３本）の周方向溝２ａ〜２ｃ（以下、まとめて「周方向溝２」という場合がある。）が形成されている。
ここで、「トレッド踏面１」とは、適用リムに組み付けるとともに規定内圧を充填したタイヤを、最大負荷能力に対応する負荷を加えた状態で転動させた際に、路面に接触することになる、タイヤの全周にわたる外周面を意味する。
なお、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会） のＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）のＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（Ｔｈｅ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ， Ｉｎｃ．）のＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等に記載されている、適用サイズにおける標準リム（ＥＴＲＴＯのＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬではＭｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ、ＴＲＡのＹＥＡＲ ＢＯＯＫではＤｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ）を指す。また、「規定内圧」とは、上記のＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力に対応する空気圧をいい、「最大負荷能力」とは、上記規格でタイヤに負荷されることが許容される最大の質量をいう。
なお、図の例では、周方向溝２ａ〜２ｃが、タイヤ周方向と平行に延びているが、周方向溝２ａ〜２ｃは略ジグザグ状に延びていてもよい。

【0014】

図２に示す例では、３本の周方向溝２のうち、１本（周方向溝２ｂ）がタイヤ赤道面ＣＬ上を延びており、２本（周方向溝２ａ、２ｃ）がタイヤ赤道面ＣＬのタイヤ幅方向両側で延びている。３本の周方向溝２によって、タイヤ周方向に延びる４列の陸部１１ａ〜１１ｄ（以下、まとめて「陸部１１」という場合がある。）が区画されている。その４列の陸部１１ａ〜１１ｄのうち、周方向溝２どうしの間にある２列の陸部を、センター陸部１１ｂ、１１ｃとし、これらよりもタイヤ幅方向外側にある２列の陸部をショルダー陸部１１ａ、１１ｄとする。
図の例において、センター陸部１１ｂ、１１ｃには、一端がセンター陸部１１ｂ、１１ｃとタイヤ幅方向外側に隣接する周方向溝２ａ、２ｃに開口し、タイヤ幅方向内側に向かうに従い徐々に溝幅が狭くなって、他端がセンター陸部１１ｂ、１１ｃ内で終端する、外側切り欠き溝３と、一端がタイヤ赤道面ＣＬ上の周方向溝２ｂに開口し、タイヤ幅方向外側に向かうに従い徐々に溝幅が狭くなって、他端がセンター陸部１１ｂ、１１ｃ内で終端する、内側切り欠き溝４とが、設けられている。外側切り欠き溝３と内側切り欠き溝４とは、サイプ５によって連結されている。さらに、センター陸部１１ｂ、１１ｃには、タイヤ周方向に互いに隣接する一対のサイプ５どうしの間において、一端がセンター陸部１１ｂ、１１ｃとタイヤ幅方向外側に隣接する周方向溝２ａ、２ｃに開口し、他端がセンター陸部１１ｂ、１１ｃ内で終端する、サイプ６が設けられている。
図の例において、ショルダー陸部１１ａ、１１ｄには、一端がショルダー陸部１１ａ、１１ｄとタイヤ幅方向内側に隣接する周方向溝２ａ、２ｃに開口し、トレッド踏面１のタイヤ幅方向端（以下、「トレッド端」という。）ＴＥを跨ってタイヤ幅方向外側へ延びる幅方向溝７と、幅方向溝７よりタイヤ幅方向外側に配置され、タイヤ周方向のいずれか一方側に凸に折れ曲がったＶ字溝８とが、設けられている。さらに、ショルダー陸部１１ａ、１１ｄには、Ｖ字溝８のタイヤ幅方向最内端からタイヤ幅方向内側へ延びて、ショルダー陸部１１ａ、１１ｄ内で終端する、サイプ９と、タイヤ周方向に互いに隣接する一対の幅方向溝７どうしの間において、タイヤ周方向に沿って延びて、両端がショルダー陸部１１ａ、１１ｄ内で終端する、サイプ１０とが、設けられている。
ただし、本発明のタイヤにおいて、トレッドパターンは、図２に示すものに限られず、任意のものを用いることができる。

【0015】

本発明では、周方向溝２の溝幅の合計、すなわち、周方向溝２ａの溝幅Ｗ１と周方向溝２ｂの溝幅Ｗ２と周方向溝２ｃの溝幅Ｗ３との合計（Ｗ１+Ｗ２+Ｗ３）が、トレッド幅ＴＷの０．１９〜０．２３倍であり、かつ、トレッド踏面１のネガティブ率が、２８〜３２％である。
ここで、トレッド幅ＴＷとは、トレッド端ＴＥどうしの間を、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷の状態で、トレッド踏面１に沿ってタイヤ幅方向に計測した幅である。

【0016】

また、周方向溝２の「溝幅」とは、トレッド踏面１内において、周方向溝２の、溝幅中心線と垂直な方向（図の例では、タイヤ幅方向）に測った幅を指す。「トレッド踏面１のネガティブ率」とは、トレッド踏面１全体の面積に対する、トレッド踏面１内で地面と接触しない部分の面積の割合を指す。「トレッド踏面１内で地面と接触しない部分」は、トレッド踏面１内の各種の溝等で構成される。溝幅及びネガティブ率は、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷の状態で、トレッド踏面１に沿って計測した値とする。

【0017】

上述のようにトレッド踏面１のネガティブ率を設定することにより、排水性の向上に繋がるとともに、陸部剛性の確保、ひいてはタイヤの負荷転動時での陸部の倒れ込みに起因する接地面積低下の抑制に繋がる。一方、ネガティブ率が２８％より低い場合は、十分な排水性を得ることができず、ネガティブ率が３２％より高い場合は、十分な陸部剛性を得ることができず、タイヤ負荷転動時に陸部倒れ込みが生じるおそれがある。
さらに、上述のように周方向溝２の溝幅の合計を設定することにより、トレッド踏面１で地面と接触しない部分の大部分を、排水能力の最も高い周方向溝２が占めることとなるので、排水性を十分大きくすることができるとともに陸部剛性を十分に確保することができる。一方、トレッド幅ＴＷに対する周方向溝２の溝幅の合計の割合が０．１９より低いと、十分な排水性を得ることができず、また、トレッド幅ＴＷに対する周方向溝２の溝幅の合計の割合が０．２３より高いと、十分な陸部剛性を得ることができない。

【0018】

同様の観点から、周方向溝２の溝幅の合計（Ｗ１+Ｗ２+Ｗ３）は、トレッド幅ＴＷの０．２０〜０．２２倍であることが好ましい。また、トレッド踏面１のネガティブ率は、２９〜３０％であることが好ましい。

【0019】

さらに、本発明では、トレッドゴム２５の、温度０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２％、動歪１％の条件における損失正接ｔａｎδが、０．８９以上であり、トレッドゴム２５の、温度３０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２％、動歪１％の条件における動的貯蔵弾性率Ｅ’が、４．６〜８．２ＭＰａである。
本発明において、損失正接ｔａｎδ（動的損失弾性率Ｅ”と動的貯蔵弾性率Ｅ’との比（Ｅ”／Ｅ’））と動的貯蔵弾性率Ｅ’とは、動的引張粘弾性測定試験機を用いて、トレッドゴム２５を構成する加硫ゴムの試験片を、それぞれ上記の条件下に置いて得た値を指す。

【0020】

上述のようにトレッドゴム２５の損失正接ｔａｎδを設定することにより、タイヤの負荷転動時にトレッド踏面１と路面との間に働く摩擦力を十分に高めることができ、ひいてはブレーキ力の増大に繋がる。一方、損失正接ｔａｎδが０．８９より低い場合は、タイヤの負荷転動時に路面との間に十分な摩擦力が得られず、十分なブレーキ力を得ることができない。
さらに、上述のようにトレッドゴム２５の動的貯蔵弾性率Ｅ’を設定することにより、トレッドゴム２５の剛性の最適化に繋がるので、タイヤの負荷転動時にトレッドゴム２５が路面に追従しやすくなる。一方、動的貯蔵弾性率Ｅ’が４．６ＭＰａより低いと、陸部剛性が低くなり過ぎて、タイヤの負荷転動時に陸部の倒れ込みが起きるおそれがあり、動的貯蔵弾性率Ｅ’が８．２ＭＰａより高いと、陸部剛性が高くなり過ぎて、タイヤの負荷転動時にトレッドゴム２５が路面を十分捉えることができなくなるおそれがある。

【0021】

同様の観点から、トレッドゴム２５の、温度３０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２％、動歪１％の条件における動的貯蔵弾性率Ｅ’は、５．０〜７．０ＭＰａであることが好ましい。また、トレッドゴム２５の、温度０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２％、動歪１％の条件における損失正接ｔａｎδは、０．８９０以上であることが好ましい。

【0022】

また、転がり抵抗を低減させる観点から、トレッドゴム２５の、温度６０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２％、動歪１％の条件における損失正接ｔａｎδが、０．１２２〜０．１６６であることが好ましい。

【0023】

以上のように、本実施形態によれば、トレッドパターンに関わる周方向溝２の溝幅とトレッド踏面１のネガティブ率とを最適化し、さらに、トレッドゴム２５の物性に関わる損失正接ｔａｎδ及び動的貯蔵弾性率Ｅ’を最適化することにより、排水性能の向上、接地面積の増大、及び、摩擦力の増大が可能であり、これらの相乗効果により、ウェットブレーキ性能を向上できる。

【実施例】

【0024】

本発明の効果を確かめるため、実施例１〜５及び比較例１〜８のタイヤを試作した。各タイヤの諸元は、以下の表１に示している。実施例１〜５及び比較例１〜８のタイヤは、いずれも、タイヤサイズが195/65R15であり、図２と同様のトレッドパターンを有する。
表１において、「(W1+W2+W3)/TW」とは、トレッド幅ＴＷに対する周方向溝２ａ〜２ｃの溝幅の合計の割合を指し、「ネガティブ率」とは、トレッド踏面１のネガティブ率を指し、「tan δ」とは、トレッドゴム２５の、温度０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２％、動歪１％の条件における損失正接を指し、「E'」とは、トレッドゴム２５の、温度３０℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪２％、動歪１％の条件における動的貯蔵弾性率を指す。これらの測定条件は、上述したとおりである。

【0025】

そして、各タイヤを、6Jのリムに組み付けて、ウェットブレーキ性能を評価したので、その結果を表１に示す。
ウェットブレーキ性能試験は、EU規則 Wet Grip グレーディング試験法（案）（TEST METHOD FOR TYRE WET GRIP GRADING (C1 TYRES)）に準拠して行い、各タイヤのウェットブレーキ性能を相対的な指数で表した。指数値が大きいほど、ウェットブレーキ性能に優れていることを意味する。

【0026】

【表1】

【0027】

表１から判るように、実施例１〜５のタイヤは、比較例１〜８のタイヤに比べて、優れたウェットブレーキ性能が得られた。

【符号の説明】

【0028】

１：トレッド踏面、 ２、２ａ〜２ｃ：周方向溝、 ３：外側切り欠き溝、 ４：内側切り欠き溝、 ５、６、９、１０：サイプ、 ７：幅方向溝、 ８：Ｖ字溝、 １１：陸部、 １１ａ、１１ｄ：ショルダー陸部、 １１ｂ、１１ｃ：センター陸部、 ２０：トレッド部、 ２１：サイドウォール部、 ２２：ビード部、 ２３：カーカス、 ２４：ベルト、 ２５：トレッドゴム、 ２６：ビードコア、 ＣＬ：タイヤ赤道面、 ＴＥ：トレッド端、 ＴＷ：トレッド幅、 Ｗ１〜Ｗ３：周方向溝の溝幅

【図1】

【図2】