特許第6634708号(P6634708)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(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】6634708
(24)【登録日】2019年12月27日
(45)【発行日】2020年1月22日
(54)【発明の名称】空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 11/03 20060101AFI20200109BHJP
   B60C 5/00 20060101ALI20200109BHJP
【FI】
   B60C11/03 Z
   B60C5/00 H
   B60C11/03 100C
【請求項の数】7
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2015-115929(P2015-115929)
(22)【出願日】2015年6月8日
(65)【公開番号】特開2017-1471(P2017-1471A)
(43)【公開日】2017年1月5日
【審査請求日】2018年6月5日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006714
【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001368
【氏名又は名称】清流国際特許業務法人
(74)【代理人】
【識別番号】100129252
【弁理士】
【氏名又は名称】昼間 孝良
(74)【代理人】
【識別番号】100155033
【弁理士】
【氏名又は名称】境澤 正夫
(72)【発明者】
【氏名】小石川 佳史
【審査官】 増永 淳司
(56)【参考文献】
【文献】 特開2010−132236(JP,A)
【文献】 特開2010−247759(JP,A)
【文献】 特開2015−006889(JP,A)
【文献】 特開2010−215221(JP,A)
【文献】 特開2013−189129(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60C 11/03
B60C 5/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
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ると共に、車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、
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、これら主溝により複数列の陸部を区画し、各陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝要素を形成し、これら複数本の横溝要素が溝幅1.2mm以下の横溝要素と溝幅1.2mmを超える横溝要素とを含み、前記トレッド部の車両内側の接地端からタイヤ赤道までを車両内側領域とし、前記トレッド部の車両外側の接地端からタイヤ赤道までを車両外側領域とし、各陸部の接地領域内での幅と各陸部において溝幅1.2mmを超える横溝要素により分断されずにタイヤ周方向に連続的に延在する部分の接地領域内での幅との比率を連続陸部比率としたとき、前記トレッド部の全体としての連続陸部比率が70%以上であり、前記車両内側領域での連続陸部比率が前記車両外側領域での連続陸部比率よりも大きく、かつ前記車両内側領域に含まれる陸部に形成される溝幅1.2mm以下の横溝要素が前記車両外側領域に含まれる陸部に形成される溝幅1.2mm以下の横溝要素よりも相対的に多くなっており、前記車両内側領域に含まれる陸部の溝面積比率が前記車両外側領域に含まれる陸部の溝面積比率よりも大きいことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項2】
前記トレッド部の全体としての接地領域内での溝面積比率が30%以下であることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【請求項3】
前記トレッド部の前記主溝を除いた部位の接地領域内での溝面積比率が10%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
【請求項4】
前記車両内側領域に含まれる陸部の溝面積比率と前記車両外側領域に含まれる陸部の溝面積比率との差が2%〜5%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項5】
前記車両内側領域での連続陸部比率と前記車両外側領域での連続陸部比率との差が5%〜15%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項6】
前記トレッド部の全体としての連続陸部比率が70%〜95%であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項7】
乗用車に装着されることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、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関し、更に詳しくは、耐摩耗性とウエット性能とをより高い次元で両立させ、更には耐偏摩耗性を改善することを可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
空気入りタイヤでは、一般的に、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝が形成され、これら主溝によりタイヤ周方向に延在する複数列の陸部が区画され、各陸部にタイヤ幅方向に延びるラグ溝やサイプ等の横溝要素が形成されている。
【0003】
上述のような構成を有する空気入りタイヤにおいて、トレッド部の溝面積を減らした場合(例えば、特許文献1〜2参照)、トレッド部の剛性が高くなるため耐摩耗性を改善することが可能であるものの、それに伴ってウエット性能が低下するという問題がある。また、車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、ラグ溝のピッチ数や配列を車両内側領域と車両外側領域とで互いに異ならせることにより、二律背反関係にあるタイヤ性能を両立させること(例えば、特許文献3〜5参照)が行われているが、このような手法では耐摩耗性とウエット性能とを両立させることが難しいのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2014−166824号公報
【特許文献2】特開2014−184828号公報
【特許文献3】特開2013−244132号公報
【特許文献4】特開2012−236455号公報
【特許文献5】特開2011−255685号公報
【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、耐摩耗性とウエット性能とをより高い次元で両立させ、更には耐偏摩耗性を改善すること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ると共に、車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、
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、これら主溝により複数列の陸部を区画し、各陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝要素を形成し、これら複数本の横溝要素が溝幅1.2mm以下の横溝要素と溝幅1.2mmを超える横溝要素とを含み、前記トレッド部の車両内側の接地端からタイヤ赤道までを車両内側領域とし、前記トレッド部の車両外側の接地端からタイヤ赤道までを車両外側領域とし、各陸部の接地領域内での幅と各陸部において溝幅1.2mmを超える横溝要素により分断されずにタイヤ周方向に連続的に延在する部分の接地領域内での幅との比率を連続陸部比率としたとき、前記トレッド部の全体としての連続陸部比率が70%以上であり、前記車両内側領域での連続陸部比率が前記車両外側領域での連続陸部比率よりも大きく、かつ前記車両内側領域に含まれる陸部に形成される溝幅1.2mm以下の横溝要素が前記車両外側領域に含まれる陸部に形成される溝幅1.2mm以下の横溝要素よりも相対的に多くなっており、前記車両内側領域に含まれる陸部の溝面積比率が前記車両外側領域に含まれる陸部の溝面積比率よりも大きいことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0007】
本発明では、車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、トレッド部の全体としての連続陸部比率を70%以上とすることにより、トレッド部のタイヤ周方向の剛性を高めて耐摩耗性を改善することができる。また、車両内側領域での連続陸部比率を車両外側領域での連続陸部比率よりも大きくすることにより、偏摩耗を生じ易い車両内側領域における剛性の増大効果を相対的に大きくするので、耐偏摩耗性を改善することができる。更に、車両内側領域に含まれる陸部の溝面積比率を車両外側領域に含まれる陸部の溝面積比率よりも大きくすることにより、制動時に相対的に大きな負荷が掛かる車両内側領域での排水性が良好になるので、ウエット性能(特に、ウエット路面での制動性能)を改善することができる。
【0008】
本発明において、トレッド部の全体としての接地領域内での溝面積比率は30%以下であることが好ましい。トレッド部の全体としての溝面積比率を上記の如く規定することにより、耐摩耗性の改善効果を十分に得ることができる。
【0009】
同様に、トレッド部の主溝を除いた部位の接地領域内での溝面積比率は10%以下であることが好ましい。トレッド部の主溝を除いた部位の溝面積比率を上記の如く規定することにより、耐摩耗性の改善効果を十分に得ることができる。
【0010】
車両内側領域に含まれる陸部の溝面積比率と車両外側領域に含まれる陸部の溝面積比率との差は2%〜5%であることが好ましい。両者の差を適正化することにより、耐偏摩耗性を良好に維持しつつ、ウエット性能の改善効果を十分に得ることができる。
【0011】
車両内側領域での連続陸部比率と車両外側領域での連続陸部比率との差は5%〜15%であることが好ましい。両者の差を適正化することにより、耐偏摩耗性の改善効果を十分に得ることができる。
【0012】
また、トレッド部の全体としての連続陸部比率は70%〜95%であることが好ましい。トレッド部の全体としての連続陸部比率の上限値を規定することにより、ウエット性能を良好に維持することができる。
【0013】
本発明は、各種車両に装着される空気入りタイヤに適用可能であるが、特に乗用車に装着される空気入りタイヤに適用することが好ましい。乗用車用の空気入りタイヤでは、耐摩耗性、ウエット性能、耐偏摩耗性を同時に改善することが求められているので、このような用途では顕著な効果を期待することができる。
【0014】
本発明において、トレッド部の接地領域は、タイヤを標準リムにリム組みして空気圧230kPaを充填した状態で平面上に垂直に置いて所定の荷重を加えたときに測定されるタイヤ軸方向の接地幅に基づいて特定される。接地端は、接地領域のタイヤ軸方向の最外側位置である。「所定の荷重」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最大負荷能力の70%に相当する荷重とする。
【0015】
トレッド部又は陸部の溝面積比率は、トレッド部又は陸部の踏面におけるネガティブ要素の面積とポジティブ要素の面積との総和に対するネガティブ要素の面積の比率(%)である。ネガティブ要素とは溝部分(サイプを含む)を意味し、ポジティブ要素とは陸部分を意味する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
図2図1の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
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2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。この空気入りタイヤは、車両装着時におけるタイヤ表裏の装着方向が指定されたタイヤである。図1図2において、INは車両装着時の車両内側であり、OUTは車両装着時の車両外側である。
【0018】
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2,2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3,3とを備えている。
【0019】
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へ折り返されている。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。
【0020】
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例えば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が配置されている。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。
【0021】
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。
【0022】
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3本の主溝11が形成されている。ここで、主溝とは溝幅が3.0mm以上、好ましくは3.0mm〜8.0mmであり、かつ溝深さが4.0mm以上、好ましくは、4.0mm〜8.0mmである周方向溝を意味する。つまり、溝幅が3.0mm未満であるか、或いは、溝深さが4.0mm未満である周方向溝は主溝には該当しない。主溝11は、タイヤ赤道CLよりも車両内側に位置する主溝11Aと、タイヤ赤道CL上に位置する主溝11Bと、タイヤ赤道CLよりも車両外側に位置する主溝11Cとを含んでいる。これら主溝11A〜11Cはいずれもタイヤ周方向に沿って直線状に延在している。そして、トレッド部1には、主溝11Aよりも車両内側に位置する内側ショルダー陸部21と、主溝11Aと主溝11Bとの間に位置する内側センター陸部22と、主溝11Bと主溝11Cとの間に位置する外側センター陸部23と、主溝11Cよりも車両外側に位置する外側ショルダー陸部24とが区画されている。
【0023】
陸部21〜24の各々には、タイヤ幅方向に延びる複数本の横溝要素30が形成されている。横溝要素30は、溝幅が1.2mm以下であるサイプ(又は細溝)31と、溝幅が1.2mmを超えるラグ溝32とを含んでいる。溝幅が1.2mmを超えるラグ溝32は陸部21〜24のタイヤ周方向の連続性を実質的に分断するものであるが、溝幅が1.2mm以下であるサイプ(又は細溝)31は陸部21〜24のタイヤ周方向の連続性を実質的に分断するものではない。サイプ31及びラグ溝32からなる横溝要素30のタイヤ周方向のピッチ及びタイヤ幅方向の長さは陸部21〜24において個別に設定されている。
【0024】
トレッド部1の車両内側の接地端Einからタイヤ赤道CLまでを車両内側領域Ainとし、トレッド部1の車両外側の接地端Eoutからタイヤ赤道CLまでを車両外側領域Aoutとしたとき、車両内側領域Ainでの溝パターンと車両外側領域Aoutでの溝パターンとは互いに非対称になっている。
【0025】
図2に示すように、陸部21〜24の接地領域内での幅はそれぞれA1,A2,A3,A4である。また、陸部21〜24において溝幅1.2mmを超える横溝要素30(即ち、ラグ溝32)により分断されずにタイヤ周方向に連続的に延在する部分の接地領域内での幅はそれぞれB1,B2,B3,B4である。これら陸部21〜24の接地領域内での幅A1〜A4と陸部21〜24において溝幅1.2mmを超える横溝要素30により分断されずにタイヤ周方向に連続的に延在する部分の接地領域内での幅B1〜B4に基づいて連続陸部比率が算出される。
【0026】
上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部1の全体としての連続陸部比率Xt〔Xt=(B1+B2+B3+B4)/(A1+A2+A3+A4)×100%〕は、70%以上、より好ましくは70%〜95%の範囲に設定されている。また、車両内側領域Ainでの連続陸部比率Xin〔Xin=(B1+B2)/(A1+A2)×100%〕は車両外側領域Aoutでの連続陸部比率Xout〔Xout=(B3+B4)/(A3+A4)×100%〕よりも大きくなるように設定されている。
【0027】
更に、車両内側領域Ainに含まれる陸部21,22の溝面積比率Rinは車両外側領域Aoutに含まれる陸部23,24の溝面積比率Routよりも大きくなるように設定されている。ここで、溝面積比率Rinは陸部21,22の総面積に対する陸部21,22に含まれる溝成分の総面積の比率(%)であり、溝面積比率Routは陸部23,24の総面積に対する陸部23,24に含まれる溝成分の総面積の比率(%)である。上述のように車両内側領域Ainでの連続陸部比率Xinを車両外側領域Aoutでの連続陸部比率Xoutよりも大きくした場合、一様なトレッドパターンであれば、溝面積比率Rinは溝面積比率Routよりも小さくなるが、上記空気入りタイヤでは、車両内側領域Ainに含まれる陸部21,22に形成されるサイプ31を相対的に多くし、車両外側領域Aoutに含まれる陸部23,24に形成されるサイプ31を相対的に少なくすることにより、溝面積比率Rinを溝面積比率Routよりも大きくしている。
【0028】
上述した空気入りタイヤでは、トレッド部1の全体としての連続陸部比率Xtを70%以上とすることにより、トレッド部1のタイヤ周方向の剛性を高めて耐摩耗性を改善することができる。ここで、トレッド部1の全体としての連続陸部比率Xtが70%よりも小さいと、耐摩耗性の改善効果が不十分になる。特に、トレッド部1の全体としての連続陸部比率Xtは70%〜95%の範囲に設定すると良い。トレッド部1の全体としての連続陸部比率Xtが95%よりも大きいと、溝面積が小さくなるためウエット性能の改善効果が低下する。
【0029】
また、上述した空気入りタイヤでは、車両内側領域Ainでの連続陸部比率Xinを車両外側領域Aoutでの連続陸部比率Xoutよりも大きくすることにより、偏摩耗を生じ易い車両内側領域Ainにおける剛性の増大効果を相対的に大きくするので、耐偏摩耗性を改善することができる。
【0030】
車両内側領域Ainでの連続陸部比率Xinと車両外側領域Aoutでの連続陸部比率Xoutとの差(Xin−Xout)は5%〜15%の範囲に設定すると良い。これにより、耐偏摩耗性の改善効果を十分に得ることができる。連続陸部比率Xinと連続陸部比率Xoutとの差(Xin−Xout)が5%よりも小さいと車両内側領域Ainでの剛性が不足するため耐偏摩耗性の改善効果が不十分になり、逆に15%よりも大きいと車両内側領域Ainと車両外側領域Aoutとの剛性差が過大になるため耐偏摩耗性の改善効果が低下する。
【0031】
更に、上述した空気入りタイヤでは、車両内側領域Ainに含まれる陸部21,22の溝面積比率Rinを車両外側領域Aoutに含まれる陸部23,24の溝面積比率Routよりも大きくすることにより、制動時に相対的に大きな負荷が掛かる車両内側領域Ainでの排水性が良好になるので、ウエット性能(特に、ウエット路面での制動性能)を改善することができる。
【0032】
車両内側領域Ainに含まれる陸部21,22の溝面積比率Rinと車両外側領域Aoutに含まれる陸部23,24の溝面積比率Routとの差(Rin−Rout)は2%〜5%の範囲に設定すると良い。これにより、耐偏摩耗性を良好に維持しつつ、ウエット性能の改善効果を十分に得ることができる。溝面積比率Rinと溝面積比率Routとの差(Rin−Rout)が2%よりも小さいとウエット性能の改善効果が低下し、逆に5%よりも大きいと車両内側領域Ainと車両外側領域Aoutとの剛性差が過大になるため耐偏摩耗性の改善効果が低下する。
【0033】
また、トレッド部1の全体としての接地領域内での溝面積比率Rtは30%以下、好ましくは、20%〜30%であると良い。これにより、耐摩耗性の改善効果を十分に得ることができる。トレッド部1の全体としての接地領域内での溝面積比率Rtが30%よりも大きいと耐偏摩耗性の改善効果が低下する。
【0034】
同様に、トレッド部1の主溝11を除いた部位(即ち、陸部21〜24)の接地領域内での溝面積比率Rrは10%以下、好ましくは、5%〜10%であると良い。これにより、耐摩耗性の改善効果を十分に得ることができる。トレッド部1の主溝11を除いた部位の溝面積比率Rrが10%よりも大きいと耐偏摩耗性の改善効果が低下する。
【0035】
図1及び図2に描写された実施形態は乗用車用の空気入りタイヤに関するものであるが、本発明は他の用途の空気入りタイヤに適用することも可能である。
【実施例】
【0036】
タイヤサイズ155/65R14で、トレッド部と一対のサイドウォール部と一対のビード部とを備えると共に、車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、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、これら主溝により複数列の陸部を区画し、各陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝要素を形成し、トレッド部の全体としての連続陸部比率Xt、車両内側領域での連続陸部比率Xin、車両外側領域での連続陸部比率Xout、トレッド部の全体としての接地領域内での溝面積比率Rt、トレッド部の主溝を除いた部位の接地領域内での溝面積比率Rr、車両内側領域に含まれる陸部の溝面積比率Rin、車両外側領域に含まれる陸部の溝面積比率Routを表1のように設定した従来例、比較例1〜2及び実施例1〜8のタイヤを製作した。
【0037】
これら試験タイヤについて、下記試験方法により、耐摩耗性、耐偏摩耗性、ウエット性能を評価し、その結果を表1に併せて示した。
【0038】
耐摩耗性:
各試験タイヤをリムサイズ14×4.5Jのホイールに組み付けて排気量660ccの軽自動車に装着し、ウォームアップ後の空気圧(F/R)を230kPa/220kPaとし、テストコースを8000km走行した後、溝残量から推定摩耗寿命(km)を算出した。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐摩耗性が優れていることを意味する。
【0039】
耐偏摩耗性:
各試験タイヤをリムサイズ14×4.5Jのホイールに組み付けて排気量660ccの軽自動車に装着し、ウォームアップ後の空気圧(F/R)を230kPa/220kPaとし、テストコースを8000km走行した後、トレッド部のショルダー陸部におけるヒールアンドトウ摩耗の段差量を計測した。評価結果は、計測値の逆数を用い、従来例を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。
【0040】
ウエット性能:
各試験タイヤをリムサイズ14×4.5Jのホイールに組み付けて排気量660ccの軽自動車に装着し、ウォームアップ後の空気圧(F/R)を230kPa/220kPaとし、水深1mmの路面上で時速100km/hの走行状態からブレーキを掛けて制動距離を計測した。評価結果は、計測値の逆数を用い、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどウエット性能が優れていることを意味する。
【0041】
【表1】
【0042】
この表1から判るように、実施例1〜8のタイヤは、いずれも、従来例との対比において、耐摩耗性とウエット性能が同時に改善されており、しかも耐偏摩耗性についても改善効果が得られていた。一方、比較例1においては、車両内側領域での連続陸部比率Xinが車両外側領域での連続陸部比率Xoutよりも大きくなっているものの、それに伴って車両内側領域に含まれる陸部の溝面積比率Rinが車両外側領域に含まれる陸部の溝面積比率Routよりも小さくなっているため、ウエット性能が不十分であった。また、比較例2においては、車両内側領域に含まれる陸部の溝面積比率Rinが車両外側領域に含まれる陸部の溝面積比率Routよりも大きくなっているものの、それに伴って車両内側領域での連続陸部比率Xinが車両外側領域での連続陸部比率Xoutよりも小さくなっているため、耐偏摩耗性が不十分であった。
【符号の説明】
【0043】
1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
11 主溝
21,22,23,24 陸部
30 横溝要素
31 サイプ
32 ラグ溝
Ain 車両内側領域
Aout 車両外側領域
CL タイヤ赤道
図1
図2