(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本実施形態について図面を参照して説明する。
【0011】
実施形態に係る空気入りタイヤは、図示を省略したが、左右一対のビード部及びサイドウォール部と、左右のサイドウォール部の径方向外方端部同士を連結するように両サイドウォール部間に設けられたトレッド部10とを備えて構成されており、トレッドパターン以外については一般的なタイヤ構造を採用することができる。
【0012】
トレッド部10の表面には、
図1に示すように、タイヤ周方向CDに延びる複数のストレート状の主溝12が設けられている。この例では、主溝12は、4本設けられており、詳細には、タイヤ赤道CLを挟んで両側に配された一対のセンター主溝12A,12Aと、一対のセンター主溝12A,12Aのタイヤ幅方向外側Woにそれぞれ配された一対のショルダー主溝12B,12Bとから構成されている。ここで、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向であり、図において符号Wで示す。また、タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心とする円周上の方向であり、図において符号CDで示す。タイヤ幅方向外側Woとは、タイヤ幅方向Wにおいてタイヤ赤道CLから離れる側をいう。図中、CLはタイヤ赤道面を示し、タイヤの幅方向Wの中心に相当する。
【0013】
トレッド部10には主溝12によって複数の陸部が区画形成されている。詳細には、トレッド部10には、左右一対のセンター主溝12A,12Aの間に形成された中央陸部14と、センター主溝12Aとショルダー主溝12Bの間に形成された左右一対の中間陸部16A,16Bと、左右一対のショルダー主溝12B,12Bのタイヤ幅方向外側Woに形成された左右一対のショルダー陸部18A,18Bと、が設けられている。
【0014】
ここで、この実施形態に係るタイヤは車両に装着される際の表裏の指定があるタイヤであり、すなわち、車両に装着する際の車両内側に装着される面と車両外側に装着される面とが予め定められている。
図1に示すように、トレッドパターンはタイヤ赤道CLに関して非対称であり、右側が車両装着姿勢において車両外側に配置され、左側が車両装着姿勢において車両内側に配置されるよう設定されている。
【0015】
本実施形態では、車両外側の中間陸部16Aの構成に特徴がある。中間陸部16Aには、当該中間陸部16Aを横断する横溝20がタイヤ周方向CDに間隔をおいて複数設けられている。この例では、中間陸部16Aには、該横溝20と、中間陸部16Aを横断せずに陸部16Aの途中で終端する非貫通の横溝22とが、タイヤ周方向CDに間隔をおいて交互に設けられている。
【0016】
図2に拡大して示すように、横溝20は、屈曲部24を有して折れ曲がった形状をなしており、この例では、平面視においてV字状に折れ曲がった切り返し状に形成されている。横溝20は、中間陸部16Aを完全に分断する細溝である。横溝20の溝幅は特に限定されない。この例では、横溝20の溝幅は、タイヤを正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した状態でタイヤを平坦な路面に垂直に置き、正規荷重を加えて接地させたときに、横溝20の対向する溝壁が当接する程度の幅に設定されており、すなわち、横溝20は一般的にサイプと称される細溝である。具体的には、横溝20の溝幅a0(
図3,4参照)は、0.1〜1.5mmでもよく、0.2〜1.0mmでもよく、0.3〜0.8mmでもよい。
【0017】
ここで、正規リムは、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"、ETRTOであれば"Measuring Rim"となる。正規内圧は、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 LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"に記載の最大値、ETRTOであれば"INFLATION PRESSURE"である。また、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であれば上記の表に記載の最大値、ETRTOであれば"LOAD CAPACITY"であるが、タイヤが乗用車用である場合には前記荷重の88%に相当する荷重とする。なお、以下、特に言及しない場合、タイヤの各部の寸法は、タイヤを正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した無負荷状態での値とする。
【0018】
横溝20は、屈曲部24から中間陸部16Aを区画する一方の主溝12Aに連通するように延びる第1横溝部26と、屈曲部24から中間陸部16Aを区画する他方の主溝12Bに連通するように延びる第2横溝部28とで構成されている。
【0019】
屈曲部24は、中間陸部16Aのタイヤ幅方向Wにおける中央部に位置しており、鈍角状をなしている。
【0020】
第1横溝部26は、屈曲部24からタイヤ赤道CL側のセンター主溝12Aに向かってストレート状に延びる横溝部分であり、センター主溝12Aに連通している。第1横溝部26は、タイヤ幅方向Wに対して傾斜して設けられており、そのため、センター主溝12Aへの開口部におけるタイヤ周方向CDの両側の陸部には、第1横溝部26とセンター主溝12Aとのなす角度が鋭角である鋭角状の角部30と、第1横溝部26とセンター主溝12Aとのなす角度が鈍角である鈍角状の角部32とが形成されている。
【0021】
第2横溝部28は、屈曲部24からタイヤ幅方向外側Woのショルダー主溝12Bに向かってストレート状に延びる横溝部分であり、ショルダー主溝12Bに連通している。第2横溝部28は、第1横溝部26の延在方向に対して交差する方向に延びる横溝部分であり、屈曲部24からタイヤ周方向CDにおいて第1横溝部26と同じ側に延在している。第2横溝部28は、タイヤ幅方向Wに対して傾斜して設けられており、そのため、ショルダー主溝12Bへの開口部におけるタイヤ周方向CDの両側の陸部には、第2横溝部28とショルダー主溝12Bとのなす角度が鋭角である鋭角状の角部34と、第2横溝部28とショルダー主溝12Bとのなす角度が鈍角である鈍角状の角部36とが形成されている。
【0022】
以上より、第1横溝部26がタイヤ赤道CL側(トレッド中央側、
図2中「Ce側」と表示する。)に設けられ、第2横溝部28がタイヤ幅方向外側Wo(トレッドショルダー側、
図2中「Sh側」と表示する。)に設けられている。
【0023】
第1横溝部26と第2横溝部28は、その対向する溝壁のうち、タイヤ周方向CDにおいて、互いに反対側の溝壁に、傾斜面(テーパー)が設けられている。すなわち、第1横溝部26においては、その一方の溝壁26Aが、接地面38側に向かって当該第1横溝部26の溝幅を広げるように傾斜する第1傾斜面部40を備える。また、第2横溝部28においては、その一方の溝壁28Aであって、第1横溝部26の一方の溝壁26Aとは反対側の溝壁28Aが、接地面38側に向かって当該第2横溝部28の溝幅を広げるように傾斜する第2傾斜面部42を備える。
【0024】
詳細には、第1傾斜面部40は、第1横溝部26の一対の溝壁のうち、第1横溝部26と上記一方の主溝(センター主溝)12Aとのなす角度が鋭角である鋭角状の角部30を構成する溝壁26Aに設けられている。第1横溝部26のもう一方の溝壁26Bには傾斜面部は設けられていない(
図3も参照)。
【0025】
また、第2傾斜面部42は、第2横溝部28の一対の溝壁のうち、第2横溝部28と上記他方の主溝(ショルダー主溝)12Bとのなす角度が鈍角である鈍角側の角部36を構成する溝壁28Aに設けられている。第2横溝部26のもう一方の溝壁28Bには傾斜面部は設けられていない(
図4も参照)。
【0026】
図3に示すように、第1傾斜面部40は、中間陸部14の接地面38から溝側に向かって面取り状に形成されている。そのため、第1横溝部26の上記一方の溝壁26Aは、接地面38への開口部においてタイヤ径方向外方Koほど上記他方の溝壁26Bから遠ざかる方向に傾斜した第1傾斜面部40と、第1傾斜面部40の下端から溝底までタイヤ径方向Kに沿って延びる縦面部44とで構成されている。
【0027】
一方、第2傾斜面部42は、
図4に示すように、中間陸部14の接地面38からタイヤ径方向内方Kiに落ち込む縦面部46を介して形成されている。すなわち、第2傾斜面部42は、接地面38より一段落としてから溝側に向かって傾斜するように形成されている。詳細には、第2横溝部28の上記一方の溝壁28Aは、接地面38からタイヤ径方向Kに沿って延びる第1縦面部46と、縦面部46の下端からタイヤ径方向内方Kiほど上記他方の溝壁28Bに近づく方向に傾斜した第2傾斜面部42と、第2傾斜面部42の下端から溝底までタイヤ径方向Kに沿って延びる第2縦面部48とで構成されている。
【0028】
ここで、タイヤ径方向Kとは、タイヤ回転軸に垂直な方向である。タイヤ径方向内方Kiとは、タイヤ径方向Kにおいてタイヤ回転軸に近づく方向をいい、タイヤ径方向外方Koとは、タイヤ径方向Kにおいてタイヤ回転軸から遠ざかる方向をいう。
【0029】
第2横溝部28は、この例では、上記他方の主溝(ショルダー主溝)14Bへの開口端部28Eにおける溝深さが浅く形成されている(
図5参照)。すなわち、第2横溝部28には、溝深さが深い領域と浅い領域があり、ショルダー主溝14Bへの開口端部28Eが浅い領域に設定され、開口端部28Eよりも中央側の部分28Fが深い領域に設定されている。この例では、
図4,5に示すように、溝深さの浅い開口端部28Eでは、上記一方の溝壁28Aに第2縦面部48が設けられておらず、第2傾斜面部42の下端が溝底に一致している。
【0030】
横溝20の断面形状における各寸法は特に限定されない。例えば、横溝20の溝深さh0(
図3,4参照)は3.0〜10.0mmでもよく、5.0〜8.5mmでもよい。第1横溝部26における第1傾斜面部40の高さh1は、1.0〜3.0mmでもよく、1.3〜2.0mmでもよい。第2横溝部28における第1縦面部46の高さh2は、1.0〜3.0mmでもよく、1.3〜2.0mmでもよい。第2横溝部28における第1縦面部46と第2傾斜面部42の高さの合計h3は、1.5〜5.0mmでもよく、2.0〜4.0mmでもよい。第1横溝部26の接地面38での開口幅a1は、1.5〜6.0mmでもよく、2.5〜5.0mmでもよい。第2横溝部28の接地面38での開口幅a2は1.5〜6.0mmでもよく、2.5〜5.0mmでもよい。第2横溝部26の上記開口端部28Eでの溝深さは、
図5に示す例では上記h3と同様であるが、
図4に示す溝深さh0よりも浅ければよく、例えばh0の0.3〜0.8倍でもよい。
【0031】
なお、この実施形態では、
図1,2に示すように、中間陸部16Aのセンター主溝12Aに面するエッジ部に、タイヤ周方向CDに延びる面取り状の傾斜面50が設けられている。この傾斜面50のタイヤ周方向CDにおける端部が、上記鋭角状の角部30において、横溝20の第1傾斜面部40に接続されている。そのため、第1傾斜面部40と該傾斜面50との接続部で、鋭角状の角度30が面取りした形状に形成されており、当該角部30の剛性向上効果を高めている。
【0032】
図1に示すように、中間陸部16Aに設けられた非貫通の横溝22は、中間陸部16Aのタイヤ幅方向Wの中央部から、タイヤ幅方向外側Woに向かって上記第2横溝部28と略平行に延び、ショルダー主溝14Bに開口して設けられている。
【0033】
中央陸部14には、非貫通の横溝52がタイヤ周方向CDに間隔をおいて設けられており、当該陸部14を横断する横溝は設けられていない。また、車両内側の中間陸部16Bには、当該中間陸部16Bを横断するストレート状の横溝54と、非貫通の横溝56とが、タイヤ周方向CDに間隔をおいて交互に設けられている。左右一対のショルダー陸部18A,18Bにも、当該陸部18A,18Bを横断する複数の横溝58がタイヤ周方向CDに間隔をおいて設けられている。
【0034】
以上よりなる本実施形態であると、中間陸部16Aを横断する横溝20において、当該横溝20をV字状に折れ曲がった切り返し状に形成した上で、その第1横溝部26と第2横溝部28の対向する溝壁のうち、タイヤ周方向CDにおける互いに反対側の溝壁に傾斜面部40,42が設けたことにより、タイヤ前後剛性と排水性能を両立することができ、湿潤路面での制動性能を向上することができる。
【0035】
詳細には、上記横溝20を切り返し状に形成することにより、横溝が単に斜めに形成されている場合に比べて、横溝20により区画されるブロック形状を矩形状に近づけることができる。そのため、ブロック剛性が高くなるので、制動時における前後入力に対してブロックが倒れ込みにくくなり、タイヤ前後剛性が高めることができる。これにより、制駆動時における接地性が向上して、制動性能が向上する。なお、ブロック形状が矩形状に近づくことは、前後剛性だけでなく、タイヤ幅方向における剛性も向上するので、ハンドリング性能の向上に有利である。
【0036】
また、かかる切り返し状の横溝20に傾斜面部40,42を設けたことにより、溝体積が増加して、排水性能が向上する。そのため、タイヤ前後剛性が向上することと相俟って、湿潤路面での制動性能を向上することができる。
【0037】
また、傾斜面部40,42を、横溝20の第1横溝部26と第2横溝部28の対向する溝壁のうち互いに反対側の溝壁に設けたので、タイヤの回転方向に関係なく、ブロックの偏摩耗であるヒールアンドトゥ摩耗を抑制することができる。
【0038】
本実施形態によれば、また、第1傾斜面部40を、陸部16Aの接地面38から面取り状に形成し、第2傾斜面部42を陸部16の接地面38からタイヤ径方向内方Kiに落ち込む縦面部46を介して形成したので、次の作用効果が奏される。面取り状の第1傾斜面部40では、ブロック端部の剛性を高めてタイヤ前後剛性を向上しつつ、溝体積が増加することによる排水性能の向上効果が得られる。一方、第2傾斜面部42では、一段落としたことによりその分、溝体積を大きくすることができ、排水性能の向上効果が高い。
【0039】
また、第1横溝部26をタイヤ赤道CL側に設け、第2横溝部28をタイヤ幅方向外側Woに設けたことにより、次の作用効果が奏される。すなわち、一段落とした傾斜面である第2傾斜面部42がタイヤ幅方向外側Woに配されるので、排水性能をより向上させることができる。また、第2傾斜面部42は一段落としたことにより第1傾斜面部40よりも剛性が低いので、タイヤの接地時、中間陸部16Aはタイヤ赤道CL側よりもタイヤ幅方向外側Woにおいて、タイヤ周方向CDに延びやすくなり、接地面積が大きくなる。そのため、ハンドリング性能の向上に有利である。
【0040】
本実施形態によれば、また、第1傾斜面部40を、第1横溝部26の一対の溝壁のうち、鋭角側の角部30を構成する溝壁26Aに設け、第2傾斜面部42を、第2横溝部28の一対の溝壁のうち、鈍角側の角部36を構成する溝壁26Aに設けたので、次の作用効果が奏される。すなわち、剛性の低い鋭角側の角部30において、剛性を高める面取り状の第1傾斜面部40を設け、剛性の高い鈍角側の角部36において、面取り状よりも剛性の低い一段落としの第2傾斜面部42を設けたことにより、両者の剛性差を低減することができる。
【0041】
本実施形態によれば、また、第2横溝部28において、ショルダー主溝12Bへの開口端部28Eにおける溝深さを浅く形成したので、次の作用効果が奏される。すなわち、第2横溝部28に設けられた溝深さが深い領域である中央側の部分28Fにより、溝体積を増やして排水性能を向上しながら、ショルダー主溝14Bへの開口端部28Eで溝深さを浅くしたことにより、タイヤ幅方向の剛性を向上させることができる。そのため、排水性能とハンドリング性能を両立することができる。
【0042】
以上より、本実施形態に係る空気入りタイヤであると、タイヤ前後剛性と排水性能を両立して湿潤路面での制動性能を向上することができ、またハンドリング性能に優れるとともに、ヒールアンドトゥ摩耗を抑制することができる。
【0043】
上記実施形態では、車両外側の中間陸部16A(即ち、トレッド接地幅の1/4位置に存在する陸部)に、上記特有の傾斜面付き切り返し構成を持つ横溝20を設けている。これは、車両外側の中間陸部16Aに採用することにより排水性能やハンドリング性能に有利だからである。但し、このような横溝20は、その他の陸部に設けてもよく、少なくとも1つの陸部に設けていればよい。
【0044】
また、上記実施形態では、中間陸部16Aに設けられた当該陸部16Aを横断する横溝の全てに、上記特有の傾斜面付き切り返し構成を採用したが、必ずしも陸部を横断する横溝の全てに採用しなくてもよい。
【0045】
上記実施形態では、中間陸部16Aのセンター主溝12Aに面するエッジ部にタイヤ周方向CDに延びる傾斜面50を設けたが、
図6に示すように、かかる傾斜面50は設けなくてもよい。
図6に示す例では、第1横溝部26に設けられた第1傾斜面部40は、当該第1横溝部26の延在方向において一定の幅に形成されている。その他の構成は、上記実施形態と同様であり、対応部位に同じ符号を付して説明は省略する。
【0046】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
【実施例】
【0047】
上記実施形態の効果を示すために、実施例1及び比較例1,2の乗用車用空気入りラジアルタイヤ(サイズ:225/50ZR17 98Y)を試作した。実施例1のタイヤは、
図1〜5に示す上記実施形態のタイヤであり、車両外側の中間陸部16Aに上記特有の傾斜面付き切り返し構成を持つ横溝20を設けた例である(h0=8.0mm,h1=1.5mm,h2=1.5mm,h3=3.0mm,a0=0.8mm、a1=3.0mm,a2=3.0mm)。比較例1のタイヤは、実施例1の構成において、第1傾斜面部40と第2傾斜面部42を設けずに、横溝を単なる切り返し状のサイプとして形成した例である(なお、横溝の深さは一定とした)。比較例2のタイヤは、実施例1の構成において、第1横溝部26の第1傾斜面部40を、第2傾斜面部42と同じ側の溝壁(即ち、鈍角状の角部32を構成する溝壁26B)に設けた例である(但し、第2傾斜面部42は一段落としではなく、第1傾斜面部40と同様の単なる面取り状とした。また、横溝の深さは一定とした)。いずれの例も、中間陸部16Aの横溝20以外の構成は同じ構成とした。
【0048】
これらの各タイヤを正規リムに装着し、内圧220kPaとして、車両に組み付け、湿潤路面での制動性能と、ハンドリング性能と、ヒールアンドトゥ摩耗量(T/H摩耗率)を評価した。各評価方法は以下のとおりである。
【0049】
・制動性能:各評価タイヤを装着した車両を、湿潤路面として1mmの水膜の路面上で走行させ、時速100km/hから0km/hまでフルブレーキを実施し、その時の停止距離の逆数を、比較例1の値を100とした指数で表示した。指数が大きいほど、停止距離が短く、湿潤路面での制動性能に優れることを意味する。
【0050】
・ハンドリング性能:各評価タイヤを装着した車両を、湿潤路面として1mmの水膜の路面上で走行させ、時速60〜140km/hで直進走行、レーンチェンジ、スラロームを実施し、官能評価するとともに、ラップタイムも計測して、ハンドリング性能を総合的に評価した。比較例1の評価結果を100とした指数で表示し、指数が大きいほど、湿潤路面でのハンドリング性能に優れることを意味する。
【0051】
・ヒールアンドトゥ摩耗量:タイヤを実車に装着し、一般路を12000km走行した後のヒールアンドトゥ摩耗量(溝に関してタイヤの回転方向の前方側と後方側との摩耗量の差)を調べた。数値が小さいほどヒールアンドトゥ摩耗量が小さく、耐ヒールアンドトゥ摩耗性能に優れていることを示す。
【0052】
【表1】
【0053】
結果は、表1に示す通りであり、切り返し状溝に傾斜面部を設けていない比較例1に対して、切り返し状溝における互いに反対側の溝壁に傾斜面部を設けた実施例1では、ヒールアンドトゥ摩耗を抑制しながら、湿潤路面での制動性能が向上していた。また、実施例1であるとハンドリング性能の向上効果にも優れていた。これに対し、比較例2では、切り返し状溝に傾斜面部を設けたことで排水性能の向上による制動性能の向上はみられたものの、その効果は低く、またハンドリング性能とヒールアンドトゥ摩耗の改善効果も得られなかった。