(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、耐摩耗性能を維持しつつ、雪上性能及びウェット性能を向上させ得るタイヤを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、トレッド部を具えたタイヤであって、前記トレッド部には、トレッド端側をタイヤ周方向に連続してのびる少なくとも1本のショルダー主溝と、前記ショルダー主溝のタイヤ軸方向内側をタイヤ周方向に連続してのびる少なくとも1本のセンター主溝とが設けられており、前記センター主溝は、タイヤ周方向に直線状にのび、前記ショルダー主溝は、タイヤ周方向に対して傾斜する幅狭部と、前記幅狭部よりもタイヤ軸方向の溝幅が大きい幅広部とが交互に設けられたジグザグ状であり、前記幅狭部の溝幅は、トレッド接地幅の5%〜7%であることを特徴とする。
【0007】
本発明に係るタイヤは、前記少なくとも1本のショルダー主溝は、それらの間に、前記少なくとも1本のセンター主溝を介して隣接する第1クラウン部及び第2クラウン部を形成する一対のショルダー主溝を含み、前記第1クラウン部には、前記第1クラウン部を横切る複数の横溝が設けられ、前記第2クラウン部には、前記少なくとも1本のセンター主溝からのび前記第2クラウン部内に端部を有する複数のラグ溝が設けられ、それぞれのラグ溝は、それぞれの横溝から、タイヤ周方向に、位置ずれしているのが望ましい。
【0008】
本発明に係るタイヤは、前記横溝の溝中心線の延長線は、前記ラグ溝の内端での周方向中心点から、タイヤ周方向に、隙間を隔てているのが望ましい。
【0009】
本発明に係るタイヤは、前記隙間は、前記横溝の溝幅の30%〜55%であるのが望ましい。
【0010】
本発明に係るタイヤは、前記横溝は、前記ショルダー主溝の前記幅広部からのびるのが望ましい。
【0011】
本発明に係るタイヤは、前記少なくとも1本のセンター主溝は、タイヤ赤道上に設けられた1本のセンター主溝として構成され、前記第2クラウン部には、前記第2クラウン部を横切る複数の横溝が設けられ、前記第1クラウン部には、前記センター主溝からのび前記第1クラウン部内に端部を有する複数のラグ溝が設けられているのが望ましい。
【発明の効果】
【0012】
本発明のタイヤは、トレッド部に、トレッド端側をタイヤ周方向に連続してのびる少なくとも1本のショルダー主溝と、ショルダー主溝のタイヤ軸方向内側をタイヤ周方向に連続してのびる少なくとも1本のセンター主溝とが設けられている。
【0013】
ショルダー主溝は、タイヤ周方向に対して傾斜する幅狭部と、幅狭部よりもタイヤ軸方向の溝幅が大きい幅広部とが交互に設けられたジグザグ状である。幅狭部は、その両側の陸部の剛性を高く維持するので、優れた耐摩耗性能を発揮する。また、一方側に傾斜する幅狭部は、溝内の水をスムーズに流すので、ウェット性能を向上する。幅広部は、大きなタイヤ軸方向成分を有しているので、雪柱せん断力を発揮する。そして、このようなショルダー主溝が、大きな横力が作用するトレッド端側に設けられていので、旋回走行時のトラクションが高められるため、雪上性能が向上する。
【0014】
幅狭部の溝幅は、トレッド接地幅の5%〜7%である。これにより、溝内の雪や水がスムーズに排出されるとともに、幅狭部の両側の陸部剛性が高く維持される。
【0015】
センター主溝は、タイヤ周方向に直線状にのびている。このようなセンター主溝は、排水され難いタイヤ赤道近傍の水膜をスムーズに除去するので、ウェット性能を向上する。また、直進走行時、大きな接地圧の作用するタイヤ赤道近傍の陸部において、その剛性低下を抑制するので、耐摩耗性能が高く維持される。
【0016】
従って、本発明のタイヤは、耐摩耗性能を維持しつつ、優れた雪上性能及びウェット性能を有する。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1には、本発明の一実施形態を示すタイヤ1のトレッド部2の展開図が示される。本実施形態のタイヤ1は、例えば、乗用車用や重荷重用の空気入りタイヤ、及び、タイヤの内部に加圧された空気が充填されない非空気式タイヤ等の様々なタイヤに用いることができる。本実施形態のタイヤ1は、乗用車用の空気入りタイヤとして好適に利用される。
【0019】
本実施形態のトレッド部2は、トレッド端Te側をタイヤ周方向に連続してのびる少なくとも1本のショルダー主溝3と、ショルダー主溝3のタイヤ軸方向内側をタイヤ周方向に連続してのびる少なくとも1本のセンター主溝4とが設けられている。ショルダー主溝3は、本実施形態では、タイヤ赤道Cの両側に設けられている。センター主溝4は、本実施形態では、タイヤ赤道C上に設けられている。なお、センター主溝4は、タイヤ赤道Cの両側に設けられても良い。
【0020】
前記「トレッド端」Teは、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷である正規状態のタイヤ1に、正規荷重を負荷してキャンバー角0度で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置として定められる。正規状態において、両トレッド端Te、Te間のタイヤ軸方向の距離がトレッド接地幅TWとして定められる。特に断りがない場合、タイヤの各部の寸法等は、正規状態で測定された値である。
【0021】
「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" 、ETRTOであれば "Measuring Rim" である。
【0022】
「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 LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" である。タイヤが乗用車用である場合、正規内圧は、180kPaである。
【0023】
「正規荷重」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荷重であり、JATMAであれば "最大負荷能力" 、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 "LOAD CAPACITY" である。タイヤが乗用車用の場合、正規荷重は、前記荷重の88%に相当する荷重である。
【0024】
センター主溝4は、タイヤ周方向に直線状にのびている。このようなセンター主溝4は、排水され難いタイヤ赤道C近傍のウェット路面の水膜をスムーズに除去するので、ウェット性能を向上する。また、直進走行時、大きな接地圧の作用するタイヤ赤道Cの近傍の陸部において、その剛性低下を抑制するので、耐摩耗性能が高く維持される。
【0025】
センター主溝4の溝深さ(図示省略)は、例えば、9.0〜10.0mm程度が望ましい。
【0026】
図2に示されるように、ショルダー主溝3は、タイヤ周方向に対して傾斜する幅狭部15と、幅狭部15よりもタイヤ軸方向の溝幅が大きい幅広部16とが交互に設けられたジグザグ状に形成されている。幅狭部15は、その両側の陸部の剛性を高く維持するので、優れた耐摩耗性能を発揮する。また、幅狭部15は、その溝内の水をスムーズに流すので、ウェット性能を向上する。幅広部16は、大きなタイヤ軸方向成分を有しているので、雪柱せん断力を発揮する。そして、このようなショルダー主溝3が、大きな横力が作用するトレッド端Te側に設けられている。従って、旋回走行時のトラクションが高められるため、雪上性能が向上する。本明細書では、タイヤ周方向にのびる溝の傾斜の向きは、長手にのびる両溝縁間のタイヤ軸方向の中間位置を継いで形成される溝中心線の傾斜の向きである。
【0027】
幅狭部15は、本実施形態では、直線状にのびている。このような幅狭部15は、幅狭部15の近傍の陸部の剛性を高く維持するので、耐摩耗性能を向上する。
【0028】
幅狭部15のタイヤ軸方向の溝幅W1aは、トレッド接地幅TWの5%〜7%である。これにより、溝内の雪や水がスムーズに排出される他、幅狭部15の両側の陸部剛性の低下を抑制する。即ち、幅狭部15の溝幅W1aがトレッド接地幅TWの5%未満の場合、溝内の雪や水がスムーズに排出されず、ウェット性能や雪上性能が悪化する。幅狭部15の溝幅W1aがトレッド接地幅TWの7%を超える場合、幅狭部15の両側の陸部のタイヤ軸方向剛性が低下して、耐摩耗性能が悪化する。このように、本実施形態では、トレッド部2に、幅狭部15と幅広部16とが交互に並ぶジグザグ状のショルダー主溝3及び直線状にのびるセンター主溝4を設け、幅狭部15の溝幅W1aを規定している。これにより、トレッド部2の剛性を低下させることなく、大きな横力の作用する旋回走行時においても、最適なトラクションによって、安定した雪路走行を可能にする。また、トレッド部2において、排水され難いタイヤ赤道C近傍の水膜をスムーズに排出することができるので、優れたウェット性能が発揮される。
【0029】
幅狭部15の溝幅W1aは、センター主溝4の溝幅W2よりも大きいのが望ましい。これにより、タイヤ赤道C近傍に比して小さい接地圧が作用するショルダー主溝3近傍において、陸部剛性を維持しつつ排水性能を高めることができる。また、センター主溝4の溝幅W2が小さいので、大きい接地圧の作用するタイヤ赤道C近傍の剛性を高く維持することができる。従って、耐摩耗性能とウェット性能とがバランス良く向上する。このような観点より、好ましくは、ショルダー主溝3の幅狭部15の溝幅W1aは、センター主溝4の溝幅W2の1.2〜1.4倍であるのが望ましい。
【0030】
幅広部16は、本実施形態では、直線状にのびている。また、幅広部16は、本実施形態では、幅狭部15と同じ向きに傾斜している。これにより、溝内の雪や水がタイヤ回転方向の後着側に、よりスムーズに流れることができるので、ウェット性能や排雪性能が高められる。
【0031】
幅広部16は、本実施形態では、タイヤ周方向にのびる一方側の溝縁16iが、幅広部16とタイヤ周方向の一方側(
図2では上側)で隣り合う幅狭部15のタイヤ周方向にのびる一方側の溝縁15iと滑らかに連なっている。また、幅広部16のタイヤ周方向にのびる他方側の溝縁16eが、幅広部16とタイヤ周方向の他方側(
図2では下側)で隣り合う幅狭部15のタイヤ周方向にのびる他方側の溝縁15eと滑らかに連なっている。これにより、幅狭部15から幅広部16を介して幅狭部15へ、よりスムーズに溝内の雪や水が流れるので、さらに、ウェット性能や排雪性能が高められる。
【0032】
幅広部16のタイヤ軸方向の溝幅W1bは、特に限定されるものではないが、陸部剛性を確保しつつ雪柱せん断力を高めるため、幅狭部15の溝幅W1aの1.2〜1.6倍程度が望ましい。
【0033】
ショルダー主溝3のジグザグの振幅の中心線3jとタイヤ赤道Cとのタイヤ軸方向の距離Lsは、トレッド接地幅TWの15%〜25%であるのが望ましい。これにより、ショルダー主溝3の両側の陸部のタイヤ軸方向剛性がバランス良く確保され、耐摩耗性能を維持できる。本明細書では、溝の振幅は、溝中心線の振れ幅である。
【0034】
ショルダー主溝3は、そのタイヤ周方向にのびる両溝縁3e、3eの最も振幅の中心線3j側の端部3t、3t間のタイヤ軸方向長さW1cが、幅広部16のタイヤ軸方向の溝幅W1bの45%〜65%であるのが望ましい。ショルダー主溝3の前記タイヤ軸方向長さW1cで示される領域は、ショルダー主溝3内の水が、とりわけ、スムーズに流れる部分である。このため、ショルダー主溝3の前記タイヤ軸方向長さW1cが幅広部16の前記溝幅W1bの45%未満の場合、ウェット性能や排雪性能が悪化するおそれがある。ショルダー主溝3の前記タイヤ軸方向長さW1cが幅広部16の前記溝幅W1bの65%を超える場合、ショルダー主溝3のタイヤ軸方向のエッジ成分が小さくなり、雪柱せん断力が低下するおそれがある。
【0035】
このようなショルダー主溝3の溝深さ(図示省略)は、例えば、9.0〜10.0mm程度が望ましい。
【0036】
図1に示されるように、本実施形態のトレッド部2は、ショルダー主溝3及びセンター主溝4によって、センター陸部5、及び、一対のショルダー陸部6が形成されている。センター陸部5は、本実施形態では、ショルダー主溝3とセンター主溝4との間で区分されている。センター陸部5は、本実施形態では、タイヤ赤道Cのタイヤ軸方向一方側(図では右側)に配された第1クラウン部5Aと、タイヤ赤道Cのタイヤ軸方向他方側(図では左側)に配された第2クラウン部5Bとで構成されている。ショルダー陸部6は、本実施形態では、ショルダー主溝3とトレッド端Teとの間で区分されている。
【0037】
図2に示されるように、センター陸部5には、センター主溝4とショルダー主溝3とを継ぐことでセンター陸部5を横切る複数の横溝7と、センター主溝4からのびセンター陸部5内に端部を有する複数のラグ溝8とが設けられている。このような横溝7及びラグ溝8は、タイヤ軸方向成分を有するので、雪上性能を向上する。また、横溝7は、いずれか一方側の主溝3、4内の水を、他方側の主溝3、4に行き来させることができるので、ウェット路面の水膜を効果的に排出し得る。
【0038】
横溝7は、本実施形態では、タイヤ周方向にラグ溝8と位置ずれしている。本実施形態では、横溝7の溝中心線7cをラグ溝8側へ滑らかに延長させた延長線7kが、ラグ溝8の内端8iでの周方向中心点8nからタイヤ周方向に隙間を隔てて形成されている。これにより、横溝7からセンター主溝4に向かって流れた水が、センター主溝4の溝縁4eに当って、スムーズにセンター主溝4内に流れ込むことができるので、ウェット性能の低下が抑制される。即ち、延長線7kが、ラグ溝8と位置ずれしていない場合では、横溝7からセンター主溝4に流れ込む水がラグ溝8内に流れ込み、センター主溝4内で乱流を生じさせることになる。これにより、センター主溝4内の水の流れ込が滞ることになるので、ウェット性能が悪化するおそれがある。特に、大きい接地圧の作用するタイヤ赤道C近傍においては、ハイドロプレーニングを抑制するため、センター主溝4内のスムーズな水の流れを確保する必要性が高い。
【0039】
横溝7の延長線7kとラグ溝8との位置ずれが大きい場合、横溝7による雪柱の形成とラグ溝8による雪柱の形成とのタイミングがずれるので、高い雪上性能が発揮されないおそれがある。即ち、横溝7の延長線7kとラグ溝8との位置ずれが過度に大きくない場合、横溝7とラグ溝8とで1本の仮想溝部を形成できるので、雪上性能を向上できる。このような観点より、センター主溝4に連通している横溝7の内端7iは、センター主溝4に連通しているラグ溝8の内端8iとタイヤ周方向にオーバーラップする重複部Rが設けられるのが望ましい。
【0040】
上述の作用を効果的に発揮させるために、前記隙間のタイヤ周方向長さLaは、横溝7の溝幅W3の30%〜55%が望ましい。このように、本実施形態では、センター陸部5に設けられる横溝7とラグ溝8との配置を上述のように規定することにより、各主溝3、4の形状の特定と合わせて、さらに、耐摩耗性能を維持しつつ、ウェット性能と雪上性能とを高めている。
【0041】
横溝7は、本実施形態では、第1クラウン部5Aを横切る第1横溝7Aと、第2クラウン部5Bを横切る第2横溝7Bとで構成されている。ラグ溝8は、本実施形態では、センター主溝4からのび第2クラウン部5B内に端部を有する第1ラグ溝8Aと、センター主溝4からのび第1クラウン部5A内に端部を有する第2ラグ溝8Bとで構成されている。
【0042】
横溝7は、幅広部16からのびている。これにより、幅広部16と横溝7とで1本の仮想溝部が形成されるので、大きな雪柱が形成される。従って、雪上性能がさらに向上する。
【0043】
横溝7は、本実施形態では、幅狭部15と同じ向きに傾斜している。これにより、
図2の矢印で示されるように、横溝7内の水がスムーズにショルダー主溝3へ行き来することができる。
【0044】
ラグ溝8は、センター陸部5のタイヤ軸方向外側に向かってそのタイヤ周方向の溝幅W4が漸減している。このようなラグ溝8は、センター主溝4側に溝内の雪や水をスムーズに排出するので、雪上性能やウェット性能を向上する。
【0045】
ラグ溝8は、横溝7と同じ向きに傾斜している。即ち、第1ラグ溝8Aは、第1横溝7Aと同じ向きに傾斜しており、第2ラグ溝8Bは、第2横溝7Bと同じ向きに傾斜している。これにより、横溝7からラグ溝8側へスムーズに移動された雪がラグ溝8内で押し固められるので、強固な雪柱が形成される。
【0046】
このようなラグ溝8及び横溝7の溝深さ(図示省略)は、例えば、4.5〜6.0mm程度が望ましい。
【0047】
図1に示されるように、本実施形態のショルダー陸部6には、ショルダー外側ラグ溝9と、ショルダー縦溝10と、ショルダー内側ラグ溝11とが、それぞれ複数設けられている。ショルダー外側ラグ溝9は、本実施形態では、トレッド端Teからタイヤ軸方向内側にのびショルダー陸部6内で終端している。ショルダー縦溝10は、本実施形態では、タイヤ周方向に隣り合うショルダー外側ラグ溝9の内端9i、9i間を継いでいる。ショルダー内側ラグ溝11は、本実施形態では、ショルダー主溝3からタイヤ軸方向外側に向かってのびショルダー縦溝10に連通して終端している。
【0048】
これにより、ショルダー陸部6には、それぞれ複数のショルダー外側ブロック6Aとショルダー内側ブロック6Bとが設けられる。ショルダー外側ブロック6Aは、タイヤ周方向に隣り合うショルダー外側ラグ溝9、9、トレッド端Te、及び、ショルダー縦溝10で区分される。ショルダー内側ブロック6Bは、タイヤ周方向に隣り合うショルダー内側ラグ溝11、11、ショルダー主溝3、及び、ショルダー縦溝10で区分される。
【0049】
ショルダー外側ラグ溝9及びショルダー内側ラグ溝11は、それぞれ、溝幅が一定で直線状に形成されている。これにより、ショルダー陸部6の剛性を高く維持することができる。
【0050】
ショルダー外側ラグ溝9の内端9iは、ショルダー内側ラグ溝11の外端11eとタイヤ周方向に位置ずれしている。本実施形態では、ショルダー外側ラグ溝9の溝縁9aと、この溝縁9aと向き合うショルダー内側ラグ溝11の溝縁11aとのタイヤ周方向の離間距離Lbが、ショルダー外側ラグ溝9の内端9i位置において、ショルダー外側ラグ溝9の溝幅W5よりも大きく形成されている。これにより、ショルダー外側ラグ溝9及びショルダー内側ラグ溝11が同時に接地することがないので、ショルダー陸部6の剛性低下が抑制され、接地入り時の溝容積の減少が抑制される。これにより、大きな雪柱を形成されるため、優れた雪上性能が発揮される。ショルダー外側ラグ溝9の溝幅W5は、タイヤ周方向に沿った長さである。
【0051】
ショルダー外側ラグ溝9のタイヤ軸方向に対する角度θ4及びショルダー内側ラグ溝11のタイヤ軸方向に対する角度θ5は、横溝7のタイヤ軸方向に対する角度θ3よりも小さいのが望ましい。これにより、大きな横力が作用するショルダー陸部6のタイヤ軸方向の剛性が大きく維持されるので、雪上性能がさらに向上する。なお、本実施形態では、タイヤ赤道Cの両側で、ショルダー外側ラグ溝9、ショルダー内側ラグ溝11及び横溝7のタイヤ軸方向に対する傾斜の向きが同じである。
【0052】
ショルダー外側ラグ溝9のタイヤ軸方向長さL5は、ショルダー内側ラグ溝11のタイヤ軸方向長さL6よりも大きいのが望ましい。これにより、ショルダー内側ブロック6Bのタイヤ軸方向剛性よりも、大きい横力の作用するショルダー外側ブロック6Aのタイヤ軸方向剛性を大きく確保できるので、さらに耐摩耗性能が向上する。
【0053】
ショルダー縦溝10は、タイヤ周方向に沿ってのび、溝幅が一定で直線状に形成されている。このようなショルダー縦溝10は、タイヤ周方向に大きなエッジ成分を有しているので、雪路(圧雪路)に対して大きな横グリップを発生させる。
【0054】
このように、本実施形態のトレッド部2は、タイヤ赤道Cのタイヤ軸方向一方側のトレッド部2A(
図1では右側)をタイヤ周方向に移動させることにより、前記一方側のトレッド部2Aと他方側のトレッド部2B(
図1では左側)とが、線対称となっている。なお、トレッド部2は、このような態様に限定されるものではない。
【0055】
以上、本発明の実施形態について、詳述したが、本発明は例示の実施形態に限定されるものではなく、種々の態様に変形して実施しうるのは言うまでもない。
【実施例】
【0056】
図1に示すトレッドパターンを基本パターンとしたスタッドレスタイヤ(205/65R16)を、表1の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの雪上性能、ウェット性能及び耐摩耗性能がテストされた。各タイヤとも、サイプ、及びショルダー陸部に形成された溝は、実質的に同仕様である。
ショルダー主溝の溝深さ:9.6mm
センター主溝の溝深さ:9.6mm
横溝の溝深さ:6.0mm
ラグ溝の溝深さ:5.0mm
【0057】
<雪上性能>
試供タイヤが、4輪駆動用の乗用車の全輪に装着された。そして、ドライバーが他に2名乗車させた状態で、雪路面のテストコースを走行させたときのタイムが計測された。結果は、比較例1の逆数を100とする指数で表示されている。数値が大きいほど雪上性能に優れている。
リム:16×6.5J
内圧:前輪390kPa/後輪350kPa
車両の排気量:2000cc
計測:1周1000mのテストコースを3周したときのベストラップタイムを指数化
【0058】
<ウェット性能>
上記車両を用い、ウェット路面のテストコースを走行したときの操縦安定性能が、ドライバーの官能により評価された。結果は、比較例1を100とする評点で表示されている。数値が大きいほどウェット性能に優れている。
【0059】
<耐摩耗性能>
上記車両を用い、乾燥路面のテストコースを20000km走行させた。そして、後輪の各主溝及び横溝の摩耗量が測定された。測定は、各主溝及び横溝において、それぞれタイヤ周上8箇所で行なわれ、全ての平均値が求められた。数値が小さいほど良好である。
テストの結果が表1に示される。
【0060】
【表1】
【0061】
テストの結果、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて、耐摩耗性が維持されつつウェット性能及び雪上性能が効果的に向上していることが確認できる。また、タイヤサイズを変化させて同じテストを行ったが、このテスト結果と同じ傾向が示された。