(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、発明の範囲はこれに限定されない。
【0011】
以下の説明において、溝及びその溝に設けられているテーパー面の幅とは、タイヤ接地面に平行な面内においてその溝の溝底の中心線の延長方向に直交する方向の長さのことである。また、負荷状態とは、空気入りタイヤが正規リムにリム組みされ正規内圧とされ正規荷重が負荷された状態のことである。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。
【0012】
1.空気入りタイヤ1の断面構造
図1に例示するように、空気入りタイヤ1のタイヤ幅方向両側にビード部2が設けられている。ビード部2は、円形に巻かれた鋼線からなるビードコア2aと、ビードコア2aの径方向外側に設けられたゴム製のビードフィラー2bとからなる。タイヤ幅方向両側のビード部2にはカーカスプライ5が架け渡されている。カーカスプライ5はタイヤ周方向に直交する方向に並べられた多数のプライコードがゴムで被覆されたシート状の部材である。カーカスプライ5は、タイヤ幅方向両側のビード部2の間で空気入りタイヤ1の骨格形状を形成するとともに、ビード部2の周りでタイヤ幅方向内側から外側に折り返されることによりビード部2を包んでいる。カーカスプライ5の内側には空気の透過性の低いゴムからなるシート状のインナーライナー6が貼り付けられている。
【0013】
カーカスプライ5のタイヤ径方向外側には1枚又は複数枚のベルト7が設けられている。ベルト7はスチール製の多数のコードがゴムで被覆されて出来た部材である。ベルト7のタイヤ径方向外側には路面との接地面(以下「接地面」とする)を有するトレッドゴム3が設けられている。また、カーカスプライ5のタイヤ幅方向両側にはサイドウォールゴム4が設けられている。これらの部材の他にも、空気入りタイヤ1の機能上の必要に応じて、ベルト下パッドやチェーハー等の部材が設けられている。
【0014】
2.トレッドパターンの概略
トレッドゴム3の表面には
図2に例示するトレッドパターンが形成されている。このトレッドパターンには、タイヤ周方向に延びる幅広の溝である主溝として、タイヤ幅方向中央のセンター主溝10と、タイヤ幅方向両側のショルダー主溝20とが設けられている。そして、センター主溝10とショルダー主溝20とに挟まれたセンターリブ24と、ショルダー主溝20と接地端22とに挟まれたショルダーリブ26とが設けられている。なおリブとはタイヤ周方向に連続する陸部のことである。ここで陸部とは、溝によって区画されて形成された部分であって、接地面を有する部分のことである。また接地端22とは負荷状態における接地面のタイヤ幅方向端部のことである。
【0015】
また、ショルダー主溝20のタイヤ赤道E側には第1細溝30が設けられ、ショルダー主溝20の接地端22側には第2細溝40が設けられている。また、センター主溝10の幅方向両側にはそれぞれ第3細溝28が設けられている。また、ショルダーリブ26には第4細溝50が設けられている。これらの細溝20、30、40、50はそれぞれタイヤ周方向に等間隔又は略等間隔で並んでいる。これらの細溝20、30、40、50の構造については後述する。
【0016】
3.主溝の構造
図2〜
図4に示すようにセンター主溝10はタイヤ周方向へジグザグ状に延びている。すなわちセンター主溝10はタイヤ径方向外側から見てジグザグ状である。より具体的には、センター主溝10は、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる長い溝部11と、タイヤ周方向に対して傾斜し、かつ、長い溝部11とは別の方向へ延びる短い溝部12とからなる。センター主溝10は、長い溝部11と短い溝部12とが交互に配置されることによって形成されている。
【0017】
このようにセンター主溝10がジグザグ状であるため、センター主溝10における長い溝部11と短い溝部12との境界となる場所に、センター主溝10内に突出した凸部14と、センター主溝10を挟んで凸部14と対向する凹部15とが形成されている。
【0018】
本実施形態では、
図4に示すように、センター主溝10の中心線に対して右側の凸部14aと左側の凸部14bとはタイヤ周方向に重なりを有さず、右側の凸部14aと左側の凸部14bとの間にタイヤ幅方向の隙間Lが空いている。なお隙間Lの有無は溝底13において判断するものとする。
【0019】
ただし、右側の凸部14aの溝内への突出の頂部と左側の凸部14bの溝内への突出の頂部とがタイヤ幅方向に同じ位置にあり、これらの頂部がタイヤ周方向の1つの円上に並んでいても良い。また、右側の凸部14aと左側の凸部14bとがタイヤ周方向に重なりを有していても良い(換言すれば、タイヤ周方向から見て右側の凸部14aと左側の凸部14bとがオーバーラップしていても良い)。
【0020】
図3〜5に示すように、センター主溝10の幅方向両側にはテーパー面16が設けられている。テーパー面16は、接地面からセンター主溝10の奥側にかけて連続する面であり、
図4に示すようにセンターリブ24のセンター主溝10側の角部を面取りする形状の面である。このテーパー面16はセンター主溝10の接地面への開口端の幅を広げている。なお、テーパー面16が接地面に到達していても良いが、
図5に示すようにテーパー面16と接地面との間に僅かな高さ(例えば0.5mm程度)の壁部17が形成されていても良い。テーパー面16が設けられている部分では、センター主溝10の幅が接地面に近づくにつれ徐々に広がっている。テーパー面16の接地面に対する角度は例えば40°以上50°以下である。
【0021】
また
図3に示すように、センター主溝10の幅方向両側において、テーパー面16の幅が、センター主溝10の凹部15の位置から凸部14の位置へ向かうにつれて徐々に広くなっている。その結果、センター主溝10の接地面への開口端のタイヤ周方向に対する角度θ1が、センター主溝10の溝底13のタイヤ周方向に対する角度θ2よりも小さくなっている。
【0022】
また、テーパー面16は、幅が広い所ほど溝底13に向かって深くなっている。そのため、テーパー面16の深さが、センター主溝10の凹部15の位置から凸部14の位置へ向かうにつれて徐々に深くなっている。テーパー面16の一番深い位置での深さは、例えば、センター主溝10の溝底13までの深さの半分である。
【0023】
本実施形態では、以上のようなテーパー面16が、長い溝部11と短い溝部12との両方に設けられている。
【0024】
一方、ショルダー主溝20は、ジグザグ状ではなく、タイヤ周方向にストレート状に延びている。
【0025】
4.細溝の構造
図2に示すように、第1細溝30はストレート状のショルダー主溝20からタイヤ赤道Eの方向へ延びている。第1細溝30の一端はショルダー主溝20に開口し、他端はセンターリブ24内で閉塞している。
【0026】
第1細溝30はタイヤ径方向外側から見て屈曲している。屈曲部31は鈍角を形成している。
図6に示すように、第1細溝30の屈曲部31よりもショルダー主溝20側の部分は、比較的幅の広いスリット部32である。一方、第1細溝30の屈曲部31よりも先端側の部分は、幅の狭いサイプ部33である。負荷状態においてスリット部32は閉じないがサイプ部33は閉じる。スリット部32の幅は例えば1.9mm以上2.1mm以下であり、サイプ部33の幅は例えば0.7mm以上0.9mm以下である。
【0027】
図6及び
図7に示すように、サイプ部33は、第1細溝30の屈曲の内側(鈍角を形成する側)となる場所に、テーパー面34を有する。テーパー面34はサイプ部33の接地面への開口端の幅を広げている。テーパー面34は、接地面近傍において、接地面からサイプ部33の奥側にかけて連続する面である。なお、テーパー面34が接地面に到達していても良いが、
図7(b)に示すようにテーパー面34と接地面との間に僅かな高さ(例えば0.5mm程度)の壁部35が形成されていても良い。またテーパー面34はサイプ部33の底には到達していない。テーパー面34が設けられることにより、サイプ部33の幅が接地面に近づくにつれ徐々に広がっている。テーパー面34の接地面に対する角度は例えば40°以上50°以下である。テーパー面34の幅は、第1細溝30の先端から屈曲部31へ向かうにつれて徐々に広くなっており、屈曲部31で最も広くなっている。
図7(a)に示すように、このようなテーパー面はスリット部32には設けられていない。従ってテーパー面34は第1細溝30のうちサイプ部33にのみ設けられている。
【0028】
また、
図2に示すように、第2細溝40はストレート状のショルダー主溝20から接地端22の方向へ延びている。第2細溝40の一端はショルダー主溝20に開口し、他端はショルダーリブ26内で閉塞している。
【0029】
第2細溝40はタイヤ径方向外側から見て屈曲している。屈曲部41は鈍角を形成している。
図6に示すように、第2細溝40の屈曲部41よりもショルダー主溝20側の部分は、比較的幅の広いスリット部42である。一方、第2細溝40の屈曲部41よりも先端側の部分は、幅の狭いサイプ部43である。負荷状態においてスリット部42は閉じないがサイプ部43は閉じる。スリット部42の幅は例えば1.9mm以上2.1mm以下であり、サイプ部43の幅は例えば0.7mm以上0.9mm以下である。
【0030】
図6及び
図8に示すように、サイプ部43は、第2細溝40の屈曲の内側(鈍角を形成する側)となる場所に、テーパー面44を有する。テーパー面44はサイプ部43の接地面への開口端の幅を広げている。テーパー面44は、接地面近傍において、接地面からサイプ部43の奥側にかけて連続する面である。なお、テーパー面44が接地面に到達していても良いが、
図8(b)に示すようにテーパー面44と接地面との間に僅かな高さ(例えば0.5mm程度)の壁部45が形成されていても良い。またテーパー面44はサイプ部43の底には到達していない。テーパー面44が設けられることにより、サイプ部43の幅が接地面に近づくにつれ徐々に広がっている。テーパー面44の接地面に対する角度は例えば40°以上50°以下である。テーパー面44の幅は、第2細溝40の先端から屈曲部41へ向かうにつれて徐々に広くなっており、屈曲部41で最も広くなっている。このようなテーパー面はスリット部42には設けられていない。従ってテーパー面44は第1細溝30のうちサイプ部33にのみ設けられている。
【0031】
図6に示すように、第1細溝30のスリット部32と第2細溝40のスリット部42とはタイヤ周方向に対して同一方向へ傾斜して延びている。さらに、第1細溝30のスリット部32と第2細溝40のスリット部42とは同一直線上にある。
【0032】
また、第1細溝30と第2細溝40とはタイヤ周方向の同じ方向へ屈曲している。すなわち、それぞれのサイプ部33、43は、それぞれの細溝30、40の屈曲部31、41から、タイヤ周方向の同じ方向へ向かって延びている。また、第2細溝40のサイプ部43は、第1細溝30のサイプ部33よりも、タイヤ周方向を向いている。すなわち、第2細溝40のサイプ部43は、第1細溝30のサイプ部33よりも、タイヤ周方向に対する傾斜角度が小さい。なおこのサイプ部43は副溝の一種である。副溝とは、主溝よりも幅が狭い溝であって、タイヤ周方向に連続して1周しているか、又はサイプ部43のようにタイヤ周方向に断続的に延びる溝のことである。
【0033】
図2に示すように、第1細溝30及び第2細溝40は、それぞれタイヤ幅方向両側に設けられている。ただし、第1細溝30及び第2細溝40は、タイヤ幅方向の一方側と他方側とでタイヤ周方向に反対向きに配置されている。また、第1細溝30及び第2細溝40は、タイヤ幅方向の一方側と他方側とで、タイヤ周方向にずれている。すなわち、タイヤ幅方向の一方側の第1細溝30の位置と、タイヤ幅方向の他方側の第1細溝30の位置とが、タイヤ幅方向に一致せず、また、タイヤ幅方向の一方側の第2細溝40の位置と、タイヤ幅方向の他方側の第2細溝40の位置とが、タイヤ幅方向に完全には一致しない。
【0034】
また、第3細溝28はジグザグ状のセンター主溝10から接地端22の方向へ延びている。第3細溝28の一端はセンター主溝10に開口し、他端はセンターリブ24内で閉塞している。第3細溝28は屈曲せずストレート状に延びている。
【0035】
第3細溝28は上記のスリット部32、42と同程度の幅を有する。また、
図2に示すように、第3細溝28は、その接地面への開口端の幅を広げるテーパー面29を有する。テーパー面29は、接地面近傍において、接地面から第3細溝28の奥側にかけて連続する面である。なお、テーパー面29が接地面に到達していても良いが、第1細溝30の場合と同様にテーパー面29と接地面との間に僅かな高さ(例えば0.5mm程度)の壁部が形成されていても良い。またテーパー面29は第3細溝28の底には到達していない。テーパー面29が設けられることにより、第3細溝28の幅が接地面に近づくにつれ徐々に広がっている。テーパー面29の接地面に対する角度は例えば40°以上50°以下である。テーパー面29の幅は、センター主溝10から接地端22の方向へ向かうにつれて徐々に狭くなっている。
【0036】
また、
図2及び
図9に示すように、第4細溝50はショルダーリブ26においてタイヤ幅方向へ延びている。第4細溝50の一端はショルダーリブ26内で閉塞し、他端は接地端22からタイヤ幅方向外側へ開口している。
【0037】
第4細溝50は、タイヤ径方向外側から見て、タイヤ赤道E側となる前記一端側の場所において屈曲している。その屈曲部51の具体的な位置は、例えば、第4細溝50のタイヤ幅方向の長さ(前記一端から接地端22までのタイヤ幅方向の長さ)の1/4以内の長さだけ、第4細溝50の前記一端から接地端22側へタイヤ幅方向へ向かった位置である。屈曲部51は例えば140°以上160°以下の鈍角を形成している。
【0038】
図10に示すように、第4細溝50は負荷状態において閉じるサイプとして形成されている。第4細溝50の幅は例えば0.7mm以上0.9mm以下である。第4細溝50の深さは、屈曲部51から前記一端側にかけて徐々に浅くなっている。
【0039】
図9及び
図10に示すように、第4細溝50の屈曲の内側の場所にはテーパー面54が設けられている。テーパー面54は第4細溝50の接地面への開口端の幅を広げている。テーパー面54は、接地面近傍において、接地面から第4細溝50の奥側にかけて連続する面である。なお、テーパー面54が接地面に到達していても良いが、
図10に示すようにテーパー面54と接地面との間に僅かな高さ(例えば0.5mm程度)の壁部56が形成されていても良い。またテーパー面54は第4細溝50の底には到達していない。テーパー面54が設けられることにより、第4細溝50の幅が接地面に近づくにつれ徐々に広がっている。テーパー面54の接地面に対する角度は例えば35°以上45°以下である。テーパー面54の幅は、接地端22から屈曲部51に向かうにつれて徐々に広くなっており、屈曲部51において最も広くなっている。第4細溝50の屈曲部51よりもタイヤ赤道E側の場所にも屈曲部51から連続してテーパー面54が設けられている。
【0040】
第4細溝50における屈曲部51よりも接地端22側の部分は
図11に例示するような3次元サイプ55になっている。3次元サイプ55とはその深さ方向に形状が変化するサイプである。
図11(c)に示すように、実施形態の3次元サイプ55は、接地面よりも深い場所において、接地面に平行な面での断面上で山部57と谷部58とからなる波状になっている。そして
図11(b)に示すように、山部57と谷部58とが、3次元サイプ55の深さ方向にジグザグ状に延びている。
【0041】
図2に示すように第4細溝50はタイヤ幅方向両側に設けられている。第4細溝50は、タイヤ幅方向の両側でタイヤ周方向に反対向きに配置されている。ただし、第4細溝50は、タイヤ幅方向のいずれか一方側にのみ設けられていても良く、その場合は車両装着時のOUT側(車両外側)に設けられていることが望ましい。
【0042】
図9に示すように、ショルダーリブ26内には第4細溝50の他に上記の第2細溝40が存在する。第4細溝50は第2細溝40のサイプ部43とタイヤ幅方向に重なりを有する。第4細溝50の前記一端は、第2細溝40のサイプ部43に近接しているが、サイプ部43の手前で閉塞しサイプ部43に連通していない。
【0043】
5.実施形態の効果
本実施形態では、上記の通り第1細溝30及び第2細溝40が屈曲しているため、センターリブ24及びショルダーリブ26に大きな応力がかかった場合に第1細溝30及び第2細溝40を挟んで両側の部分同士が噛み合うことができ、センターリブ24及びショルダーリブ26の剛性(特にタイヤ幅方向の剛性である横剛性)が確保される。
【0044】
また、第1細溝30及び第2細溝40において、屈曲部31、41よりもショルダー主溝20側の部分が比較的幅の広いスリット部32、42であり、スリット部32、42の両側の部分が動きやすいため、センターリブ24及びショルダーリブ26の接地性が良い。
【0045】
一方、第1細溝30及び第2細溝40において、屈曲部31、41よりも先端(閉塞端)側の部分が幅の狭いサイプ部33、43であるため、センターリブ24及びショルダーリブ26の剛性が確保されている。詳細には、屈曲部31、41よりも先端側の部分が幅の狭いサイプ部33、43であることによって、この部分の幅がスリット部32、42と同じ幅である場合よりも剛性が高くなっている。
【0046】
さらに、屈曲部31、41の屈曲内側となる場所にテーパー面34、44が設けられているため、角部を形成するため剛性が低下しがちな屈曲部31、41の屈曲内側においても剛性が確保されている。ここで、テーパー面34、44が幅の狭いサイプ部33、43に設けられ幅の広いスリット部32、42には設けられていないため、剛性が低下しすぎるおそれがない。
【0047】
以上のように、実施形態の空気入りタイヤ1では、センターリブ24及びショルダーリブ26の接地性と剛性とが両立されている。
【0048】
また、タイヤ周方向へストレート状に延びるショルダー主溝20近傍では横剛性が低下しがちだが、ショルダー主溝20へ開口する第1細溝30及び第2細溝40が屈曲することによってショルダー主溝20近傍における横剛性が補完されている。
【0049】
一方、タイヤ周方向へジグザグ状に延びるセンター主溝10近傍ではジグザグ状の形状に基づき横剛性が確保されているため、このセンター主溝10へ開口する細溝は第3細溝28のようにストレート状に延びるもので良い。
【0050】
また、テーパー面34、44が屈曲部31、41に向かって徐々に幅広になっているため、サイプ部33、43において大きな剛性変化点が生じることなく屈曲部31、41近傍の剛性が確保されている。
【0051】
また、屈曲部31、41の屈曲角が鈍角であることも、屈曲部31、41近傍の剛性確保に貢献している。
【0052】
さらに、上記のセンター主溝10は、ジグザグ状であることによってセンターリブ24の剛性を確保し、またテーパー面16を備えることによって排水性を確保している。そのため、センター主溝10と第1、第2細溝30、40との組み合わせによって、タイヤ全体としての剛性が確保されている。また、上記の構造の第4細溝50は、接地性を向上させるのはもちろんのこと、屈曲することによってショルダーリブ26の剛性を確保している。そのため第4細溝50と第1細溝30及び第2細溝40との組み合わせによって、タイヤ全体としての接地性及び剛性が確保されている。
【0053】
6.変更例
上記の実施形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な省略、置換、変更を行うことができる。
【0054】
例えば、上記の実施形態の第1細溝30及び第2細溝40は、ジグザグ状の主溝の両側に設けられそのジグザグ状の主溝に開口していても良く、その場合も第1細溝30及び第2細溝40の形状に基づく効果が生じる。
【0055】
また、主溝の幅方向一方のみに第1細溝30又は第2細溝40のいずれか一方のみが設けられていても良く、その場合も第1細溝30又は第2細溝40の形状に基づく効果が生じる。