(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、以上のような実情に鑑み案出されたもので、操縦安定性能の低下を抑えつつ排水性能を向上し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、回転方向が指定されたトレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部には、タイヤ赤道から離れた位置をタイヤ周方向にジグザグ状で連続して延びる少なくとも1本の主溝が設けられており、前記主溝は、傾斜要素と軸方向要素とをタイヤ周方向に交互に含んでおり、前記傾斜要素は、前記回転方向の後着側に向かってタイヤ軸方向外側に傾斜して延びており、前記軸方向要素は、タイヤ軸方向の外側部分かつ前記回転方向の後着側に位置する溝壁がタイヤ走行時のトレッド前方の水を掻き取るように、前記傾斜要素の前記回転方向の後着側からタイヤ軸方向に延びており、前記軸方向要素の最大幅が、前記傾斜要素の最大幅よりも大きく形成されている。
【0007】
本発明に係るタイヤは、前記軸方向要素が、タイヤ軸方向に対して10°以下の角度で延びているのが望ましい。
【0008】
本発明に係るタイヤは、前記軸方向要素が、タイヤ軸方向に対して0°で延びるか、又は、タイヤ赤道側に向かって前記回転方向の先着側に傾斜しているのが望ましい。
【0009】
本発明に係るタイヤは、前記軸方向要素のタイヤ軸方向の内側部分が、タイヤ軸方向内側に向かって幅が漸増するのが望ましい。
【0010】
本発明に係るタイヤは、前記トレッド部には、一端が前記軸方向要素に連なってタイヤ軸方向内側にのびる内側横溝が設けられているのが望ましい。
【0011】
本発明に係るタイヤは、前記内側横溝の他端が、他の溝に連通することなく終端するのが望ましい。
【0012】
本発明に係るタイヤは、前記トレッド部が、前記主溝のタイヤ軸方向内側に陸部を有し、前記陸部は、前記傾斜要素と、前記軸方向要素のタイヤ軸方向の内側部分とで挟まれたコーナ部を有し、前記コーナ部は、前記主溝に向かって下降する斜面からなる面取り部が設けられているのが望ましい。
【0013】
本発明に係るタイヤは、前記トレッド部には、一端が前記軸方向要素に連なってタイヤ軸方向外側にのびる外側横溝が設けられているのが望ましい。
【0014】
本発明に係るタイヤは、前記外側横溝の深さが、前記主溝の深さよりも小さいのが望ましい。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、主溝の傾斜要素は、タイヤの回転を利用して、タイヤ軸方向外側ヘ排水することができる。また、主溝の軸方向要素は、その回転方向後着側の溝壁がタイヤ走行時のトレッド前方の水を掻き取って保持し、該軸方向要素が路面から離間するときにタイヤ後方へと排出する。この際、軸方向要素は、傾斜要素よりも大きい最大幅を有するので、より多くの水を貯め込んで後方へと排出することができる。これらの一連の作用は、主溝の溝容積の増大なしに実現されるため、操縦安定性能の著しい低下が抑制される。
【発明を実施するための形態】
【0017】
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の展開図である。本実施形態では、好ましい態様として、サーキット走行等に用いられるレース用の空気入りタイヤが示される。但し、本発明は、例えば、乗用車用タイヤやトラック・バスなどの重荷重用タイヤ、及び、エアレスタイヤ等、他のカテゴリーのタイヤにも適用しうるのは、言うまでもない。
【0018】
図1に示されるように、本実施形態のタイヤ1のトレッド部2は、回転方向Rが指定された方向性パターンを具えている。回転方向Rは、例えばサイドウォール部(図示せず)に、文字等で表示される。
【0019】
本実施形態のトレッド部2には、タイヤ赤道Cから離れた位置をタイヤ周方向にジグザグ状で連続して延びる少なくとも1本の主溝3と、主溝3によって区分される陸部4とが設けられている。
【0020】
主溝3は、本実施形態では、タイヤ赤道Cの両側にそれぞれ1本設けられている。なお、主溝3は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、タイヤ赤道Cの両側に複数本設けられる態様でも良い。本実施形態では、各主溝3、3は、ジグザグのタイヤ周方向ピッチが同じとされているが、このピッチがタイヤ周方向に位置ずれする態様でも良い。
【0021】
本実施形態の陸部4は、主溝3とトレッド端Teとの間に配されるショルダー陸部4Aと、主溝同士3、3の間に配されるクラウン陸部4Bとを含んでいる。
【0022】
「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幅TWとして定められる。特に断りがない場合、タイヤ1の各部の寸法等は、正規状態で測定された値である。
【0023】
「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。
【0024】
「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。
【0025】
「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。
【0026】
図2は、主溝3の拡大図である。
図2に示されるように、主溝3は、本実施形態では、傾斜要素5と軸方向要素6とをタイヤ周方向に交互に含んでいる。傾斜要素5は、本実施形態では、軸方向要素6よりもタイヤ軸方向に対して大きな角度α1で傾斜する溝状部である。
【0027】
傾斜要素5は、本実施形態では、タイヤ周方向にのびかつトレッド端Te側に配された外側溝壁7aと、タイヤ周方向にのびかつタイヤ赤道C側に配された内側溝壁7bとを有している。外側溝壁7a及び内側溝壁7bは、本実施形態では、タイヤ周方向に対して一方側に傾斜している。
【0028】
軸方向要素6は、回転方向Rの後着側に位置する後着側溝壁8aと、回転方向Rの先着側に位置する先着側溝壁8bとを含んでいる。後着側溝壁8aは、本実施形態では、外側溝壁7aと連なっている。先着側溝壁8bは、本実施形態では、内側溝壁7bと連なっている。
【0029】
軸方向要素6は、本実施形態では、後着側溝壁8aを含み後着側溝壁8aをタイヤ軸方向内側に滑らかに延長させた仮想後着端9aと、先着側溝壁8bを含み先着側溝壁8bの溝縁をタイヤ軸方向外側に滑らかに延長させた仮想先着端9bとの間で区分される。
【0030】
軸方向要素6は、本実施形態では、タイヤ軸方向の外側部分10aと、内側部分10bとを含んでいる。本実施形態の外側部分10aは、先着側溝壁8bを含んでいる。本実施形態の内側部分10bは、後着側溝壁8aを含んでいる。
【0031】
傾斜要素5は、回転方向Rの後着側に向かってタイヤ軸方向外側に傾斜して延びている。このような傾斜要素5は、タイヤ1の回転を利用して、タイヤ軸方向外側へ路面と陸部4の踏面4aとの間の水膜を排水することができる。
【0032】
軸方向要素6は、タイヤ軸方向の外側部分10aかつ後着側溝壁8aが傾斜要素5の回転方向Rの後着側からタイヤ軸方向に延びている。これにより、後着側溝壁8aがタイヤ走行時のトレッド前方の水を掻き取って保持し、該軸方向要素6が路面から離間するときにタイヤ後方へと排出する。
【0033】
軸方向要素6の最大幅Wbは、傾斜要素5の最大幅Waよりも大きく形成されている。これにより、より多くの水を貯め込んで後方へと排出することができる。従って、本実施形態のタイヤ1は、排水性能が向上する。また、このような作用は、主溝3の溝容積の増大なしに実現されるため、操縦安定性能の著しい低下が抑制される。
【0034】
軸方向要素6の最大幅Wbが傾斜要素5の最大幅Waよりも過度に大きく形成されている場合、溝容積が大きくなり、ショルダー陸部4A又はクラウン陸部4Bの剛性が低下するおそれがある。このため、軸方向要素6の最大幅Wbは、傾斜要素5の最大幅Waの1.3〜2.5倍程度が望ましい。
【0035】
このような傾斜要素5の最大幅Waは、例えば、トレッド幅TWの1.5%〜5.0%が望ましい。
【0036】
傾斜要素5及び軸方向要素6は、本実施形態では、直線状かつ長手方向に沿って等しい幅でのびている。このような傾斜要素5及び軸方向要素6は、排水抵抗が小さいので、排水性を向上する。また、陸部4の剛性低下を抑制するので、操縦安定性能を高く維持する。
【0037】
傾斜要素5の角度α1は、65°以上であるのが望ましい。傾斜要素5の角度α1が65°未満の場合、傾斜要素5内の水がスムーズに除去されないおそれがある。本明細書では、傾斜要素5等の溝の角度は、溝幅の中間位置を継いで形成される溝中心線で定義される。
【0038】
本実施形態では、傾斜要素5と軸方向要素6の外側部分10aとで挟まれたショルダー陸部4Aのコーナ部11Aと、傾斜要素5と軸方向要素6の内側部分10bとで挟まれたクラウン陸部4Bのコーナ部11Bとが設けられている。
【0039】
軸方向要素6は、タイヤ軸方向に対して10°以下の角度α2で延びているのが望ましい。軸方向要素6の角度α2がタイヤ赤道C側に向かって回転方向Rの先着側に10°を超える場合、各コーナ部11A、11Bが鋭角に形成されるので、陸部4の剛性が小さくなり操縦安定性能が低下するおそれがある。軸方向要素6の角度α2がタイヤ赤道C側に向かって回転方向Rの後着側に10°を超える場合、後着側溝壁8aで掻き取られた水が該後着側溝壁8aに沿って回転方向Rの後着側の傾斜要素5に流れてしまい、軸方向要素6で水が保持できなくなるおそれがある。
【0040】
上述の作用を効果的に発揮させるため、軸方向要素6は、タイヤ軸方向に対して0°の角度α2で延びるか、又は、タイヤ赤道C側に向かって回転方向Rの先着側に傾斜しているのが望ましい。
【0041】
とりわけ望ましくは、後着側溝壁8aの溝縁のタイヤ軸方向に対する角度θ1が、0°を含み、タイヤ赤道C側に向かって回転方向Rの先着側に10°以下であるのが望ましい。
【0042】
本実施形態の後着側溝壁8aは、内側溝壁7bを回転方向Rの後着側ヘ滑らかに延長させた仮想エッジ7eと交差するのが望ましい。このような後着側溝壁8aは、掻き取った水の抵抗となり、該水を、内側部分10bにスムーズに導いて保持するので、軸方向要素6のタイヤ後方への水の排出効果を向上する。
【0043】
先着側溝壁8bの溝縁は、本実施形態では、後着側溝壁8aと平行にのびている。これにより先着側溝壁8bは、クラウン陸部4Bのコーナ部11Bの剛性と、軸方向要素6の水の保持力とをバランス良く維持する。なお、先着側溝壁8bの溝縁は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、円弧状に延びる態様やタイヤ赤道C側に向かって回転方向Rの後着側に傾斜していても良いし、後着側溝壁8aよりもタイヤ軸方向に対して大きな角度で傾斜していても良い。
【0044】
図1に示されるように、主溝3のジグザグの振幅中心線3cとタイヤ赤道Cとのタイヤ軸方向距離Laは、トレッド幅TWの10%以上が望ましく、15%以上がさらに望ましく、また、30%以下が望ましく、25%以下がさらに望ましい。主溝3をこのような位置に配することにより、ショルダー陸部4Aのタイヤ軸方向剛性を高めて、大きなコーナリングフォースを発生させることができるので、優れた操縦安定性能が維持される。また、相対的に排水され難いタイヤ赤道C側において、路面と陸部4の踏面4aとの間の水膜を効果的に除去できる。
【0045】
主溝3の溝深さ(図示省略)は、例えば、4〜10mmが望ましい。また、特に限定されるものではないが、傾斜要素5の溝深さは、軸方向要素6の溝深さの80%〜125%であるのが望ましく、本実施形態では、傾斜要素5の溝深さと軸方向要素6の溝深さとは同じで形成されている。
【0046】
図3は、本発明の他の実施形態のトレッド部2の左半分の展開図である。
図1及び
図2に示された構成と同じ構成については、同じ符号が付されその説明が省略される。
図3に示されるように、この実施形態のトレッド部2には、一端が軸方向要素6に連なってタイヤ軸方向内側にのびる内側横溝12が設けられている。このような内側横溝12は、排水性能を高める。
【0047】
内側横溝12の他端は、他の溝に連通することなく終端している。これにより、大きな接地圧の作用するクラウン陸部4Bの剛性の低下が抑制されるので、操縦安定性能の低下が抑制される。内側横溝12は、この実施形態では、タイヤ赤道Cに達することなく終端しているので、上述の作用が効果的に発揮される。
【0048】
特に限定されるものではないが、内側横溝12の溝幅W1は、軸方向要素6の最大幅Wbの80%〜125%程度が望ましい。また、内側横溝12の溝深さは、主溝3の溝深さの80%〜125%程度が望ましい。さらに、内側横溝12のタイヤ軸方向の長さLcは、傾斜要素5の最大幅Waの80%〜125%程度が望ましい。
【0049】
また、この実施形態では、軸方向要素6が、タイヤ軸方向内側に向かって幅W2が漸増している内側部分10bを含んでいる。このような軸方向要素6には、さらに、多くの水を貯め込むことができる。本明細書では、以下、このような幅W2が漸増する内側部分10bを漸増部13という。
【0050】
さらに、この実施形態では、クラウン陸部4Bのコーナ部11Bには、主溝3に向かって下降する斜面14aからなる面取り部14が設けられている。このような面取り部14は、軸方向要素6の水の保持能力を高めるとともに、コーナ部11Bの陸部剛性の低下を抑制するので、排水性能と操縦安定性能とをバランス良く向上し得る。面取り部14は、本実施形態では、平面視、三角形状に形成されている。
【0051】
また、この実施形態では、一端が軸方向要素6に連なってタイヤ軸方向外側にのびる外側横溝16が設けられている。これにより、排水性能が向上する。外側横溝16は、本実施形態では、トレッド端Teに連なっている。
【0052】
外側横溝16の深さ(図示省略)は、主溝3の深さよりも小さいのが望ましい。これにより、ショルダー陸部4Aの剛性低下が抑制されるので、操縦安定性能が高く維持される。また、外側横溝16と軸方向要素6との間に段差状の溝底(図示省略)が形成されるので、この段差状の溝底が、軸方向要素6の水の保持効果の低減を抑制する。
【0053】
上述の作用を効果的に発揮させるため、外側横溝16の溝深さは、主溝3の溝深さの20%以上が望ましく、また、60%以下が望ましい。
【0054】
図3には、内側横溝12、漸増部13、面取り部14、及び、外側横溝16の全てを含んだパターンが示されている。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されるものではない。本発明は、
図1の基本パターンに、内側横溝12、漸増部13、面取り部14、及び、外側横溝16のいずれか1つ、又は、これらから選択された複数が付加されたパターンでも良い。
【0055】
図4は、本発明の他の実施形態の主溝3が示される。
図1及び
図2に示された構成と同じ構成については、同じ符号が付され、その説明が省略される。
図4に示されるように、この実施形態では、傾斜要素5Aがタイヤ軸方向の一方側、例えば、タイヤ赤道C側に向かって凸の円弧状で形成されている。このような傾斜要素5Aは、直線状にのびる傾斜要素5に比して、溝容積が大きくなるので、多くの水を貯めることができるため、排水性能を高める。
【0056】
本実施形態の傾斜要素5Aは、回転方向Rの先着側から後着側に向かって、タイヤ軸方向に対する角度α1が漸減している。このような傾斜要素5Aは、回転方向Rの後着側へ向かって、その内部を流れる水の速さを遅くするので、軸方向要素6内への水の保持をさらに容易にする。従って、この実施形態のタイヤ1は、優れた排水性能を有する。
【0057】
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得るのは言うまでもない。
【実施例】
【0058】
図1の基本パターンを有するサイズ245/40R18の空気入りタイヤが、表1の仕様に基づき試作され、各試供タイヤの操縦安定性能及び排水性能がテストされた。各試供タイヤの主な共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
主溝(傾斜要素及び軸方向要素)の溝深さ:6mm
傾斜要素の最大幅Wa:10mm(トレッド幅の3.2%)
傾斜要素の角度θ1:80°
表1中の「後着側溝壁と平行」は、先着側溝壁の溝縁が後着側溝壁の溝縁と平行にのびる意味
表1中の「後着側溝壁と逆向き」は、先着側溝壁の溝縁がタイヤ赤道C側に向かって回転方向Rの後着側に傾斜する意味
表1中の「α1」の数値は、タイヤ赤道側に向かって回転方向の先着側を「正」、同回転方向の後着側「負」として表記している。
実施例1、10、11の軸方向要素の溝容積は等しい。
【0059】
<操縦安定性能>
各試供タイヤが、下記の条件で、排気量2000ccのレース用の四輪駆動車の全輪に装着された。そして、テストドライバーが、乾燥アスファルト路面のテストコースを走行させ、このときのハンドル応答性、剛性感、グリップ等を含む操縦安定性能を官能により評価した。結果は、比較例1を100とする評点で表示されている。数値が大きいほど良好である。
リム:18×8.5J
内圧:200kPa
【0060】
<排水性能>
上記車両を用い、水深2mmの水たまりが設けられた、半径100mのアスファルト路面のテストコースを走行させたときの前輪に作用する横加速度(横G)が計測された。結果は、車両の速度が50〜80km/hのときの平均横G(ラテラル・ハイドロプレーニングテスト)を用いて、比較例1の値を100とする指数で表示されている。数値が大きいほど良好である。
テストの結果などが表1に示される。
【0061】
【表1】
【0062】
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、操縦安定性能の低下が抑えられつつ、排水性能が向上していることが確認できた。