(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
他の2つの陸部にタイヤ幅方向両側から挟まれた陸部において、前記突出の頂点のタイヤ幅方向の位置が、その陸部のタイヤ幅方向中央位置よりも、前記の他の2つの陸部のうちボイド比が小さい方の陸部に近い位置にある、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【背景技術】
【0002】
トレッドをタイヤ基準輪郭線よりも外側へ突出させたタイヤが従来から提案されている。
【0003】
例えば特許文献1のタイヤは、速度を維持したままでのコーナリング時の操縦安定性を改善することを目的としたものであり、トレッドのリブが突出し、その突出の頂点の位置がリブの幅方向中心線よりも車両装着時の内側にずれたものである。このタイヤによれば、リブの車両装着時の外側に緩い傾斜面が付けられることになるため、速度を維持したままでのコーナリング時に適正な接地が確保されることになり操縦安定性が確保される。
【0004】
また特許文献2のタイヤは、トレッドのタイヤ幅方向全体での接地性を改善し操縦安定性を向上させることを目的としたものであり、トレッドの陸部が突出し、その突出の頂点の陸部幅方向の位置が、突出が無い場合にタイヤ周方向の接地長が短くなる位置にあるものである。またこのタイヤでは、センター陸部の最大突出量が中間陸部の最大突出量よりも大きい。このタイヤによればタイヤ幅方向全体での接地性が改善され操縦安定性が向上する。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図1に示されているように、本実施形態の空気入りタイヤ10は、束ねられた鋼線にゴムが被覆されたビードコア11と、ビードコア11のタイヤ径方向外側に設けられたゴム製のビードフィラー12とからなるビード部を、タイヤ幅方向両側に有する。カーカス13が、タイヤ幅方向両側でビード部を包むと共に、これらのビード部間で空気入りタイヤ10の骨格を形成している。
【0012】
カーカス13のタイヤ径方向外側には1又は2以上のベルトが設けられている。ベルトはスチール製等の複数本のコードがゴムで被覆されたものである。本実施形態では、タイヤ径方向内側の第1ベルト14とタイヤ径方向外側の第2ベルト15とが積層されている。第2ベルト15のタイヤ径方向外側にはベルト補強層16が設けられている。ベルト補強層16は、有機繊維製等の複数本のコードがゴムで被覆されたものである。ベルト補強層16は、第1ベルト14及び第2ベルト15よりもタイヤ幅方向に長く、これらをタイヤ径方向外側から覆っている。ベルト補強層16のタイヤ径方向外側にはトレッド20が設けられている。また、カーカス13のタイヤ幅方向両側にはサイドウォール17が、カーカス13の内側にはインナーライナー18が、それぞれ設けられている。以上の部材の他にもタイヤの機能上の必要に応じて複数の部材が設けられている。
【0013】
トレッド20にはタイヤ周方向にタイヤ1周に亘って伸びる複数の主溝21が設けられている。これらの主溝21に隔てられてタイヤ幅方向に並ぶ複数の陸部が形成されている。主溝21の本数及び陸部の数は限定されないが、本実施形態の場合は、4本の主溝21が設けられ、5つの陸部が形成されている。5つの陸部は、タイヤ幅方向の一方側から他方側にかけて、第1ショルダー陸部23、第1メディエイト陸部24、センター陸部25、第2メディエイト陸部26、第2ショルダー陸部27の順で並んでいる。
【0014】
第1ショルダー陸部23及び第2ショルダー陸部27のタイヤ幅方向外側の位置は、それぞれ接地端22となる。ここで接地端22とは、空気入りタイヤ10が正規リムにリム組みされ正規内圧にされ正規荷重が負荷された状態での接地面のタイヤ幅方向端部のことである。ここで正規リムとはJATMA、TRA、ETRTO等の規格に定められている標準リムのことである。また正規荷重とは前記規格に定められている最大荷重のことである。また正規内圧とは前記最大荷重に対応した内圧のことである。
【0015】
各陸部には横溝が設けられている。横溝は、主溝21の延長方向に対し一定の角度の方向へ伸び、主溝21と交差する溝である。本実施形態の横溝の深さは、例えば、主溝21の深さの50%未満の深さである。横溝には接地時にその開口端が閉じる程度の幅のもの(いわゆるサイプ)も含まれる。陸部内に設けられる横溝の数や、その横溝の幅、深さ、形状等は、陸部により異なる。そのため陸部によりボイド比が異なる。ボイド比とは、その陸部に設けられた全ての溝の接地面への開口端の面積の和xを、その陸部の全ての接地する部分の面積の和yと前記面積xとの和で除した値x/(x+y)である。
図3の例に基づき説明すると、陸部100に設けられた溝101の接地面への開口端102の面積をx(
図3のx1の部分の面積)、陸部100の全ての接地する部分103の面積の和をy(
図3のy1の部分の面積とy2の部分の面積との和)とすると、ボイド比はxをxとyとの和で除した値x/(x+y)である。
【0016】
以下では
図2に基づき陸部毎の横溝の形状等の違い及び陸部毎のボイド比の違いの一例を示す。まず、センター陸部25では、その両側の主溝21へ開口する複数のセンター横溝35aが、タイヤ周方向に並んでいる。そのため、センター陸部25は、2本のセンター横溝35aに挟まれた複数のブロックがタイヤ周方向へ並んだブロック列となっている。1つのブロック内には、その両側の主溝21へ開口する1本のセンター細溝35bが設けられている。センター細溝35bは、横溝の一種だが、センター横溝35aよりも幅が狭い。
【0017】
次に、第1メディエイト陸部24では、第1ショルダー陸部23側の主溝21へ開口する複数の第1メディエイト横溝34aが、タイヤ周方向に並んでいる。第1メディエイト横溝34aのタイヤ幅方向内側の端部が第1メディエイト陸部24内で終端しているため、第1メディエイト陸部24はタイヤ周方向へ連続するリブとなっている。第1メディエイト横溝34aのピッチ(溝と溝とのタイヤ周方向の間隔)はセンター横溝35aのピッチと同じである。2本の第1メディエイト横溝34aの間には、それぞれ一方の主溝21へ開口する2本の第1メディエイト細溝34bが設けられている。第1メディエイト細溝34bは、横溝の一種だが、第1メディエイト横溝34aよりも幅が狭い。
【0018】
また、第2メディエイト陸部26では、第2ショルダー陸部27側の主溝21へ開口する複数の第2メディエイト横溝36aが、タイヤ周方向に並んでいる。第2メディエイト横溝36aのタイヤ幅方向内側の端部が第2メディエイト陸部26内で終端しているため、第2メディエイト陸部26はタイヤ周方向へ連続するリブとなっている。第2メディエイト横溝36aのピッチはセンター横溝35a及び第1メディエイト横溝34aのピッチと同じである。2本の第2メディエイト横溝36aの間には細溝は設けられていない。
【0019】
次に、第1ショルダー陸部23では、タイヤ幅方向外側へ開口する複数の第1ショルダー横溝33aが、タイヤ周方向に並んでいる。第1ショルダー横溝33aのタイヤ幅方向内側の端部が第1ショルダー陸部23内で終端しているため、第1ショルダー陸部23はタイヤ周方向へ連続するリブとなっている。第1ショルダー横溝33aのピッチはセンター横溝35a等のピッチと同じである。2本の第1ショルダー横溝33aの間には細溝は設けられていない。
【0020】
また、第2ショルダー陸部27では、タイヤ幅方向外側へ開口する複数の第2ショルダー横溝37aが、タイヤ周方向に並んでいる。第2ショルダー横溝37aのタイヤ幅方向内側の端部が第2ショルダー陸部27内で終端しているため、第2ショルダー陸部27はタイヤ周方向へ連続するリブとなっている。第2ショルダー横溝37aのピッチはセンター横溝35a等のピッチと同じである。2本の第2ショルダー横溝37aの間には細溝は設けられていない。
【0021】
以上のように横溝が設けられた結果、第1メディエイト陸部24のボイド比が一番大きく、センター陸部25のボイド比が2番目に大きくなっている。第2メディエイト陸部26、第1ショルダー陸部23、第2ショルダー陸部27のボイド比は等しく、5つの陸部のボイド比の中で一番小さくなっている。
【0022】
このようにボイド比が異なる複数の陸部がある場合において、ボイド比の小さい陸部がボイド比の大きい陸部よりもタイヤ基準輪郭線Lより外側へ大きく突出している。
【0023】
タイヤ基準輪郭線Lは、各陸部の幅方向のエッジを通過して滑らかに連続する1又は複数の円弧からなる曲線である。全ての主溝20の開口端が1つの円弧上にある場合はその円弧がタイヤ基準輪郭線Lである。全ての主溝20の開口端が1つの円弧上に無い場合は、タイヤ基準輪郭線Lは次のように定められる(
図1参照)。まず、センター陸部25においては、センター陸部25の両エッジd、eと、これらと対向するメディエイト陸部24、26のエッジc、fを求め、エッジc、d、eを通る円弧とエッジd、e、fを通る円弧のうち、曲率半径の大きい方の円弧をタイヤ基準輪郭線Lとする。また第1メディエイト陸部24においては、第1メディエイト陸部24の幅方向の両エッジb、cと、センター陸部25の第1メディエイト陸部24側のエッジdを求め、エッジb、c、dを通る円弧をタイヤ基準輪郭線Lとする。また第2メディエイト陸部26においては、第2メディエイト陸部26の幅方向の両エッジf、gと、センター陸部25の第2メディエイト陸部26側のエッジeを求め、エッジe、f、gを通る円弧をタイヤ基準輪郭線Lとする。また第1ショルダー陸部23においては、第1ショルダー陸部23の第1メディエイト陸部24側のエッジaと、第1メディエイト陸部24の第1ショルダー陸部23側のエッジbと、接地端22を求め、接地端22、エッジa、bを通る円弧をタイヤ基準輪郭線Lとする。また第2ショルダー陸部27においては、第2ショルダー陸部27の第2メディエイト陸部26側のエッジhと、第2メディエイト陸部26の第2ショルダー陸部27側のエッジgと、接地端22を求め、エッジg、h、接地端22を通る円弧をタイヤ基準輪郭線Lとする。
【0024】
本実施形態では全ての陸部がタイヤ基準輪郭線Lより外側へ突出している。突出量(突出量とは基準輪郭線Lから突出の頂点までのタイヤ基準輪郭線Lの法線方向の高さ(長さ)のことで、突出の頂点とは前記高さが一番高くなっている点のことである)が一番大きい陸部は、ボイド比が一番小さい第2メディエイト陸部26と、第1ショルダー陸部23と、第2ショルダー陸部27である。突出量が2番目に大きい陸部はセンター陸部25である。突出量が一番小さい陸部はボイド比が一番大きい第1メディエイト陸部24である。いずれの陸部の突出量も、その陸部の幅の0.01倍以上0.10倍以下の長さであることが望ましい。なお、第1ショルダー陸部23及び第2ショルダー陸部27の幅とは、これらの陸部の主溝21側の端部から接地端22までの長さのことである。また、
図1のように、第1ショルダー陸部23及び第2ショルダー陸部27において、タイヤ基準輪郭線Lより外側へ突出する部分は接地端22からタイヤ幅方向内側の部分であることが望ましい。
【0025】
ここで、他の2つの陸部にタイヤ幅方向両側から挟まれた陸部において、突出の頂点のタイヤ幅方向の位置が、その陸部のタイヤ幅方向中央位置よりも、前記の他の2つの陸部のうちボイド比が小さい方の陸部に近い位置にあることが望ましい。その場合において、陸部の突出の頂点のタイヤ幅方向の位置は、例えば、その陸部をタイヤ幅方向に(その陸部のタイヤ幅方向一方側にある陸部のボイド比):(その陸部のタイヤ幅方向他方側にある陸部のボイド比)の比で分割する位置である。
【0026】
本実施形態では、他の2つの陸部にタイヤ幅方向両側から挟まれた陸部は、センター陸部25、第1メディエイト陸部24、第2メディエイト陸部26である。まずセンター陸部25について見ると、その両側の陸部は第1メディエイト陸部24と第2メディエイト陸部26である。そして第2メディエイト陸部26のボイド比は第1メディエイト陸部24のボイド比より小さい。そのため、センター陸部25の突出の頂点rのタイヤ幅方向の位置は、センター陸部25のタイヤ幅方向中央位置よりも、第2メディエイト陸部26側に寄っている。なお、(第1メディエイト陸部24のボイド比):(第2メディエイト陸部26のボイド比)が2:1であるとした場合、センター陸部25の突出の頂点rのタイヤ幅方向の位置は、例えば、センター陸部25をタイヤ幅方向に2:1で分割する位置であっても良い。
【0027】
次に第1メディエイト陸部24について見ると、その両側の陸部は第1ショルダー陸部23とセンター陸部25である。そして第1ショルダー陸部23のボイド比はセンター陸部25のボイド比より小さい。そのため、第1メディエイト陸部24の突出の頂点qのタイヤ幅方向の位置は、第1メディエイト陸部24のタイヤ幅方向中央位置よりも、第1ショルダー陸部23側に寄っている。なお、(第1ショルダー陸部23のボイド比):(センター陸部25のボイド比)が2:3であるとした場合、第1メディエイト陸部24の突出の頂点qのタイヤ幅方向の位置は、例えば、第1メディエイト陸部24をタイヤ幅方向に2:3で分割する位置であっても良い。
【0028】
次に第2メディエイト陸部26について見ると、その両側の陸部はセンター陸部25と第2ショルダー陸部27である。そして第2ショルダー陸部27のボイド比はセンター陸部25のボイド比より小さい。そのため、第2メディエイト陸部26の突出の頂点sのタイヤ幅方向の位置は、第2メディエイト陸部26のタイヤ幅方向中央位置よりも、第2ショルダー陸部27側に寄っている。なお、(センター陸部25のボイド比):(第2ショルダー陸部27のボイド比)が3:2であるとした場合、第2メディエイト陸部26の突出の頂点sのタイヤ幅方向の位置は、例えば、第2メディエイト陸部26をタイヤ幅方向に3:2で分割する位置であっても良い。
【0029】
また、タイヤ幅方向一方側にのみ別の陸部を有する陸部(本実施形態では第1ショルダー陸部23と第2ショルダー陸部27)では、突出の頂点p、tのタイヤ幅方向の位置は、その陸部のタイヤ幅方向中央位置であることが望ましい。
【0030】
本実施形態では、ボイド比の小さい陸部がボイド比の大きい陸部よりもタイヤ基準輪郭線Lより外側へ大きく突出しているため、ボイド比の小さい陸部の接地圧が、突出量に応じて高くなり、ボイド比の大きい陸部の接地圧に近くなる。その結果陸部毎の接地圧のばらつきが小さくなり、トレッド全体で偏摩耗が生じにくくなる。
【0031】
ここで、主溝に対して横溝の深さが浅い場合で、特に横溝の深さが主溝の深さの50%未満である場合は、陸部毎の接地圧の差が大きいことが偏摩耗の原因となり易い。しかし本実施形態では、各横溝の深さが主溝21の深さの50%未満であっても、陸部毎の接地圧の差が小さいため偏摩耗が生じにくい。
【0032】
また、他の2つの陸部にタイヤ幅方向両側から挟まれた陸部において、突出の頂点のタイヤ幅方向の位置が、前記の他の2つの陸部のうちボイド比が小さい方の陸部側へ寄っていれば、さらにトレッド全体の接地圧がタイヤ幅方向に均一化し、偏摩耗が生じにくくなる。
【0033】
また、陸部の突出量がその陸部の幅の0.01倍以上0.10倍以下の長さであれば、突出の効果が得られ、また突出量が大きすぎて接地状態が却って悪化することを防ぐことができる。
【0034】
以上の実施形態に対して、発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々な変更、置換、省略等を行うことができる。
【0035】
例えば、上記実施形態では全ての陸部がタイヤ基準輪郭線Lよりも外側へ突出しているが、一部の陸部は突出しなくても良い。具体的には、ボイド比が一番大きい陸部(上記実施形態では第1メディエイト陸部24)に関しては、突出していなくても良い。また、タイヤ幅方向一方側にのみ別の陸部を有する陸部(上記実施形態では第1ショルダー陸部23及び第2ショルダー陸部27)に関しては、ボイド比が隣のメディエイト陸部のボイド比よりも大きい場合は、突出していなくても良い。
【0036】
表1〜表4の比較例及び実施例のタイヤの接地圧分散及び耐偏摩耗性を評価した。比較例及び実施例のタイヤは上記実施形態のものと同じく4本の主溝と5つの陸部を有するものである。5つの陸部は上記実施形態と同じく第1ショルダー陸部、第1メディエイト陸部、センター陸部、第2メディエイト陸部、第2ショルダー陸部である。これらの陸部はこの順でタイヤ幅方向の一方側から他方側にかけて並んでいる。各陸部には横溝が設けられている。いずれのタイヤも、サイズが205/60R16、陸部の幅が25mm、主溝の深さが7.5mm、横溝の深さが3.5mmである。
【0037】
表1〜表4に記載のように、ボイド比は陸部毎に異なっている。なお表1〜表4のボイド比は、第1メディエイト陸部のボイド比を100とする指数で表されている。この指数の陸部間の比は、実際のボイド比の陸部間の比と同じである。つまり、第1ショルダー陸部のボイド比の指数が50で第1メディエイト陸部のボイド比の指数が100の場合、これらの指数の比(第1ショルダー陸部のボイド比の指数):(第1メディエイト陸部のボイド比の指数)は1:2だが、実際のボイド比の比(第1ショルダー陸部のボイド比):(第1メディエイト陸部のボイド比)も1:2である。
【0038】
比較例及び実施例における各陸部の突出量及び突出の頂点の位置は表1〜表4の通りである。比較例1のタイヤではいずれの陸部も突出していない。また比較例2のタイヤでは、ボイド比の大きい陸部がボイド比の小さい陸部よりも大きく突出し、また突出の頂点の位置がボイド比の大きい陸部側へ寄っている。一方、実施例1のタイヤでは、ボイド比の小さい陸部がボイド比の大きい陸部よりも大きく突出し、また突出の頂点の位置が陸部のタイヤ幅方向中央位置にある。また実施例2のタイヤでは、ボイド比の小さい陸部がボイド比の大きい陸部よりも大きく突出し、また突出の頂点の位置がボイド比の小さい陸部側へ寄っている。表1〜表4の「陸部幅方向中央位置からの突出の頂点のずれ(mm)」の欄において、値が正であることは頂点が第2ショルダー陸部方向へずれていることを、値が負であることは頂点が第1ショルダー陸部方向へずれていることを、それぞれ意味している。
【0043】
評価方法は次の通りである。
接地圧分散:タイヤを正規リムに組み付けこれに正規内圧を充填し、JATMA記載の最大荷重の70%の荷重を負荷して感圧紙に押し付けて測定した接地圧と、キャンバー角を1°として感圧紙に押し付けて測定した接地圧から、接地面内の接地圧の分散値を算出し、その変化量を指数化した。指数が大きいほど接地圧分散が変化しにくく、荷重や横力を受けた際の接地安定性に優れることを示す。
耐偏摩耗性:ドラム試験機上でタイヤを10000km走行させた後、ヒールアンドトゥ摩耗量を測定し、測定結果を指数化した。指数が大きいほどヒールアンドトゥ摩耗が少ないことを示す。
【0044】
結果は表5の通りで、実施例のタイヤは比較例のタイヤよりも接地圧分散が変化しにくく接地安定性に優れ、またヒールアンドトゥ摩耗が少ないことが確認できた。