特開 2022-101269 空気入りタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022101269

(43)【公開日】2022-07-06

(54)【発明の名称】空気入りタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 11/01 20060101AFI20220629BHJP

   B60C 11/03 20060101ALI20220629BHJP

【ＦＩ】

B60C11/01 A

B60C11/03 100B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020215741

(22)【出願日】2020-12-24

(71)【出願人】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】坂田 浩一

【テーマコード（参考）】

3D131

【Ｆターム（参考）】

3D131BB01

3D131BC02

3D131BC12

3D131BC13

3D131BC15

3D131CB06

3D131EA08U

3D131EB05U

3D131EB11X

3D131EB23Y

3D131EB24Y

3D131EB27V

3D131EB31X

3D131EB32V

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3D131EB44Y

3D131EB46V

3D131EB46X

3D131EB46Y

3D131EB47Y

3D131EB82V

3D131EB82X

3D131EB82Y

3D131EB83V

3D131EB86Y

3D131EB87V

3D131EB87Y

3D131EB91Y

3D131EB94Y

(57)【要約】

【課題】舵角が大きい車両旋回時にＣｆｍａｘを下げることが可能な空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】トレッドには、接地端５０１、５０２の外側の所定範囲Ｔ内において所定方向に延びる溝５０５が配置され、接地端５０１、５０２は、タイヤ１の内圧を２３０ｋＰａとし、ロードインデックスの最大荷重の７０％でタイヤ１に荷重を与えたときのタイヤ１の幅方向における接地面の端部であり、所定範囲Ｔは、タイヤ１の幅方向における接地端５０１、５０２の外側の部分の範囲であって、接地端５０１、５０２からの距離が、タイヤ１の幅方向における一方の接地端５０１から他方の接地端５０２までの幅の８％以上１５％以下の範囲であり、所定方向は、タイヤ１の周方向に対してなす角が０度以上３５度以下の方向である空気入りタイヤ１である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

路面との接地面である踏面を構成するトレッドを備える空気入りタイヤであって、
前記トレッドには、接地端の外側の所定範囲内において所定方向に延びる溝が配置され、
前記所定範囲は、タイヤの接地幅の８％以上１５％以下の範囲であり、
前記所定方向は、タイヤの周方向に対してなす角が０度以上３５度以下の方向である空気入りタイヤ。

【請求項2】

前記所定方向は、タイヤの周方向に対してなす角が０度以上１５度以下の方向である請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【請求項3】

前記溝は、タイヤの周方向に一周する請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。

【請求項4】

前記溝は、タイヤの周方向に連続している請求項３に記載の空気入りタイヤ。

【請求項5】

前記溝の深さは、０．５ｍｍ以上である請求項３又は請求項４に記載の空気入りタイヤ。

【請求項6】

前記溝の幅は、１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である請求項３～請求項５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、空気入りタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、トレッド部に溝が形成されているタイヤが知られている。例えば特許文献１においては、トレッド部に、タイヤの周方向に一周する溝が形成されるとともに、タイヤの周方向に対して所定の角度で延びる溝が形成されたタイヤが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－０６９４３５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、タイヤの市場においては、制動性能（μ）向上の要望が高まっており、μを向上させることにより、Ｃｆｍａｘ（最大横力・摩擦係数）が向上する。しかし、舵角が大きい車両旋回時には、Ｃｆｍａｘが高すぎるとタイヤがグリップしすぎて車両が大きくロールし、特にミニバン等の車両重心の位置が高い車両の場合には、車両の重心が車両外輪位置よりも外側に位置し、大きくバランスを崩すことが考えられる。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、舵角が大きい車両旋回時にＣｆｍａｘを下げることが可能な空気入りタイヤを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の空気入りタイヤは、路面との接地面である踏面を構成するトレッドを備える空気入りタイヤであって、前記トレッドには、接地端の外側の所定範囲内において所定方向に延びる溝が配置され、前記接地端は、タイヤの内圧を２３０ｋＰａとし、ロードインデックスの最大荷重の７０％でタイヤに荷重を与えたときのタイヤの幅方向における接地面の端部であり、前記所定範囲は、タイヤの幅方向における前記接地端の外側の部分の範囲であって、前記接地端からの距離が、タイヤの幅方向における一方の前記接地端から他方の前記接地端までの幅の８％以上１５％以下の範囲であり、前記所定方向は、タイヤの周方向に対してなす角が０度以上３５度以下の方向である空気入りタイヤを備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、舵角が大きい車両旋回時にＣｆｍａｘを下げることが可能な空気入りタイヤを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態のタイヤのタイヤ幅方向断面図である。

【図2】車両直進時の図１のタイヤを矢印ＩＩの方向で見た矢視図である。

【図3】車両の左方向への旋回時の図１のタイヤを矢印ＩＩの方向で見た矢視図である。

【図4】車両直進時の第２実施形態のタイヤを図１の矢印ＩＩと同様の方向で見た矢視図である。

【図5】車両の左方向への旋回時の第２実施形態のタイヤを図１の矢印ＩＩと同様の方向で見た矢視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、タイヤ１のタイヤ幅方向断面図である。図２は、車両直進時の図１のタイヤ１を矢印ＩＩの方向で見た矢視図である。図３は、車両旋回時の図１のタイヤ１を矢印ＩＩの方向で見た矢視図である。図中、符号Ｓ１は、タイヤ赤道面である。タイヤ赤道面Ｓ１は、タイヤ回転軸（タイヤ子午線）に直交する面で、かつタイヤ幅方向中心に位置する面である。

【0010】

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１の断面図における紙面左右方向である。図１においては、タイヤ幅方向Ｗとして図示されている。そして、タイヤ幅方向内側とは、タイヤ赤道面Ｓ１に近づく方向である。タイヤ幅方向外側とは、タイヤ赤道面Ｓ１から離れる方向である。また、説明の便宜上、タイヤ車両装着時の車両の幅方向の内側を図１の左側と定義し、タイヤ車両装着時の車両の幅方向の外側を図１の右側と定義する。

【0011】

また、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向であり、図１における紙面上下方向である。図１においては、タイヤ径方向Ｒとして図示されている。そして、タイヤ径方向外側とは、タイヤ回転軸から離れる方向であり、図１においては、紙面上側である。タイヤ径方向内側とは、タイヤ回転軸に近づく方向であり、図１においては、紙面下側である。

【0012】

なお、図１の断面図は、タイヤ１を規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態のタイヤ幅方向断面図（タイヤ子午線を含む断面図）である。なお、規定リムとは、タイヤサイズに対応してＪＡＴＭＡに定められた標準となるリムを指す。また、規定内圧とは、例えばタイヤ１が乗用車用である場合には１８０ｋＰａである。

【0013】

本実施形態のタイヤ１は、タイヤ幅方向両側に設けられた一対のビード２と、ビード２の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール３と、サイドウォール３の各々のタイヤ径方向外側に連なって路面との接地面である踏面を構成するタイヤ１の周方向に延びる環状のトレッド４と、を備える。トレッド４のタイヤ幅方向外側には、ショルダー部５０が形成されている。

【0014】

ビード２は、ゴム被覆した金属製のビードワイヤを複数回巻いて束状で環状に形成されたビードコア２１と、ビードコア２１を内部に埋設されたゴム製のビードフィラー２２とを備えて構成されている。ビードコア２１は、空気が充填されたタイヤ１を図示しないホイールのリム（リムフランジ）に固定するための部材である。ビードフィラー２２は、ビード周辺部の剛性を高め、高い操縦性及び安定性を確保するための部材である。

【0015】

タイヤ１の内部には、タイヤ１の骨格となるカーカスプライ（２３、２７）が埋設されている。カーカスプライ（２３、２７）は、第１カーカスプライ２３と第２カーカスプライ２７とが重ねられた２重のカーカスプライによって構成されているが、カーカスプライ（２３、２７）は、１層であってもよいし、３層以上であってもよい。

【0016】

図１及び図２に示すように、トレッド４は、カーカスプライ（２３、２７）の径方向外側に埋設されたベルト２６と、ベルト２６を埋設しつつベルト２６よりタイヤの径方向外側に配設され、外表面が接地面となるトレッドゴム２８とを備えており、トレッドゴム２８は、タイヤ周方向に連続して延びてタイヤ１を周回する複数の主溝４１、４２、４３を備えている。主溝４１、４２、４３は、タイヤ周方向に連続して延びている。

【0017】

複数の主溝４１、４２、４３のうちの、タイヤ幅方向の最も外側に配置される一対の主溝４１、４２は、ショルダー主溝４１、４２を構成する。より詳細には、車両内側のショルダー主溝４１は、内側主溝としての内側ショルダー主溝４１を構成し、車両外側のショルダー主溝４２は、外側主溝としての外側ショルダー主溝４２を構成する。一対のショルダー主溝４１、４２間に配置される主溝４３は、センター主溝４３を構成する。

【0018】

トレッド４は、内側ショルダー陸部５１と、外側ショルダー陸部５２と、内側センター陸部５３と、外側センター陸部５４と、を備えている。

【0019】

内側ショルダー陸部５１は、ショルダー主溝４１と接地端５０１とによって区画される陸部により構成される。外側ショルダー陸部５２は、ショルダー主溝４２と接地端５０２とによって区画される陸部により構成される。内側ショルダー陸部５１、外側ショルダー陸部５２には、図２に示すように、それぞれ溝４６、４７及びサイプ４８、４９が形成されている。

【0020】

ここで、接地端５０１、５０２とは、タイヤの内圧を２３０ｋＰａとし、タイヤの直進時においてロードインデックスの最大荷重の７０％でタイヤに荷重を与えたときの、タイヤの幅方向における接地面の端部を意味する。従って、例えば、後述のように、図３に示すように、タイヤ１が装着された車両が左方向にタイヤ１が曲げられて旋回する際には、接地端５０２よりもタイヤ幅方向外側（図３においては、接地端５０２よりも右側）のＴで示す範囲の部分も接地する。

【0021】

内側センター陸部５３は、隣接する主溝４１、４３同士によって区画された陸部により構成される。外側センター陸部５４は、隣接する主溝４２、４３同士によって区画された陸部により構成される。内側センター陸部５３、外側センター陸部５４には、図２に示すように、それぞれスリット５５１、５５２、５５３が形成されている。

【0022】

また、トレッド４には、図２等において一点鎖線で囲った部分で示すように、接地端５０１、５０２の外側の所定範囲Ｔ内において所定方向に延びる溝５０５が配置されている。具体的には、図２等に示すように、所定範囲Ｔとは、図２に示すように、タイヤ１が装着された車両が直進している際には接地していない部分における範囲であり、且つ、図３に示すように、タイヤ１が装着された車両が左方向に１０°程度の角度でタイヤ１が曲げられて旋回する際に、接地する部分における範囲である。

【0023】

より具体的には、所定範囲Ｔは、タイヤ１の幅方向における接地端５０１、５０２の外側の部分（図２における接地端５０１の左側の部分、及び、接地端５０２の右側の部分）の範囲であって、タイヤ１の幅方向における接地端５０１、５０２からの距離が、タイヤ１の幅方向における一方の接地端５０１から他方の接地端５０２までの幅の８％以上１５％以下の範囲Ｔを意味する。接地端５０１、５０２からの距離が８％未満では、必要以上にＣｆｍａｘ（最大横力・摩擦係数）が低下してしまうからである。また、接地端５０１、５０２からの距離が１５％を超えると、車両の旋回時にＣｆｍａｘを低くする効果を得られないためである。

【0024】

また、所定方向とは、タイヤ１の周方向に対してなす角が０度以上３５度以下の方向である。即ち、タイヤ１の周方向には、一方の周方向（時計回り方向）と当該一方の周方向とは反対の他方の周方向（反時計回り方向）とが含まれるが、いずれか一方の周方向に対してなす角が０度以上３５度以下の方向であればよい。周方向に対してなす角が３５度を超えると、溝５０５の開口のエッジに対する路面からの圧力が高くならず、制動性能（μ）を下げることが困難になるためである。より好ましい方向は、いずれか一方の周方向に対してなす角が０度以上１５度以下の方向である。１５度以下であれば、十分に制動性能（μ）を下げることができるためである。

【0025】

溝５０５は、図２等に示すように、タイヤ１の周方向に連続して延びて一周する。この場合、前述の所定方向は、タイヤ１の周方向に対してなす角が０度である。溝５０５の深さは、０．５ｍｍ以上であればよく、本実施形態においては１．５ｍｍである。溝５０５の幅は、０．５ｍｍ以上であればよく、本実施形態においては４．０ｍｍである。溝５０５の幅が０．５ｍｍ未満では、旋回時の接地面積を減少させることが十分にできないためである。

【0026】

次に、本開示の第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。図４は、タイヤ１Ａを図１の矢印ＩＩと同様の方向で見た矢視図である。図５は、車両旋回時のタイヤ１Ａを図１の矢印ＩＩと同様の方向で見た矢視図である。

【0027】

第２実施形態では、主として溝５０５Ａの構成が第１実施形態の溝５０５とは異なる。また、その他の溝４６Ａやサイプ４８Ａ、４９Ａ、５５Ａ等の構成が、第１実施形態の溝４６、４７やサイプ４８、４９等の構成とは異なる。これ以外の構成については、第１実施形態と同一であるため、同一の符号を付して図示し、説明を省略する。具体的には、図４に示すように、内側センター陸部５３Ａ、外側センター陸部５４Ａには、複数のサイプ５５Ａが形成されている。内側ショルダー陸部５１Ａ、外側ショルダー陸部５２Ａには、タイヤ１Ａの幅方向に延びるサイプ４８Ａ、４９Ａと、タイヤ１Ａの幅方向の外側のサイプ４８Ａの端部同士、サイプ４９Ａの端部同士に跨るように延びる溝５０５Ａと、が形成されている。また、タイヤ１Ａの周方向において隣接する溝５０５Ａと溝５０５Ａとの間には、タイヤ１Ａの幅方向に延びるサイプ４８Ａとサイプ４８Ａの端部から更に延びる溝４６Ａとが形成されている。溝５０５Ａは、タイヤ１Ａの周方向に対してなす角が３５度の角度の方向に延びている。溝５０５Ａの深さは、０．５ｍｍであり、溝５０５Ａの幅は、２．０ｍｍである。

【0028】

次に、実施例１として、第１実施形態によるタイヤ１を評価し、実施例２として、第２実施形態によるタイヤ１Ａを評価するとともに、比較例１として、接地端５０１、５０２の外側の、前述の所定範囲Ｔ内において前述の所定方向に延びる溝５０５が配置されておらず、それ以外の構成は実施例１と同一の、従来のタイヤを用意して評価した。また、比較例２として、接地端５０１Ａ、５０２Ａの外側の、前述の所定範囲Ｔ内において前述の所定方向に延びる溝５０５Ａが配置されておらず、それ以外の構成は実施例２と同一の、従来のタイヤを用意して評価した。

【0029】

＜転がり抵抗の評価（ＲＲＣ）＞
タイヤサイズが２０５／６０Ｒ１６ ９２Ｈの試験タイヤを空気圧２３０ｋＰａで標準リムに装着して、転がり抵抗について評価試験を行った。
転がり抵抗試験では、転がり抵抗測定用の１軸ドラム試験機を使用し、負荷荷重４００ｋｇ、時速６０ｋｍでの転がり抵抗を測定し、比較例１の試験タイヤでの転がり抵抗を指数１００として実施例１のタイヤを指数評価した。

【0030】

＜制動距離の評価＞
タイヤサイズが２０５／６０Ｒ１６ ９２Ｈの試験タイヤを空気圧２３０ｋＰａで標準リムに装着して、制動距離について評価試験を行った。この評価試験では、タイヤをテスト車両（排気量２０００ｃｃの前輪駆動ミニバン）に装着してＤＲＹ路面を走行し、速度１００ｋｍ／ｈでＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）により制動力を作用させて、速度０ｋｍ／ｈで停止したときの制動距離で評価した。比較例１の試験タイヤでの制動距離を指数１００として実施例１のタイヤを指数評価した。

【0031】

＜コーナリングパワー（ＣＰ）の評価＞
直径が２５００ｍｍのドラム試験機を使用し、内圧２３０ｋＰａ、ロードインデックスの最大荷重の７０％で荷重を与えた２０５／６０Ｒ１６ ９２Ｈのタイヤ１に発生するコーナリングフォースを測定し、スリップ角１度におけるコーナリングパワーを求めることにより、コーナリングパワーについて評価試験を行った。比較例１の結果を１００として指数評価した。

【0032】

＜コーナリングフォースの最大値（Ｃｆｍａｘ）の評価＞
タイヤサイズが２０５／６０Ｒ１６ ９２Ｈの試験タイヤを空気圧２３０ｋＰａで標準リムに装着して走行速度８０ｋｍ／ｈで、ロードインデックスの最大荷重の７０％でタイヤに荷重を与えた状態で、フラットベルト・コーナリング試験機を使用し、蛇角を徐々に大きくしていったときのコーナリングフォースの最大値（Ｃｆｍａｘ）を測定して、コーナリングフォースの最大値について評価試験を行った。比較例１の結果を１００として指数評価した。

【0033】

【表1】

【表2】

【0034】

表１に示すように、実施例１では、Ｃｆｍａｘについては、従来の構成である比較例１よりも低い値とすることができているが、ＲＣＣ、制動距離、ＣＰのいずれにおいても、比較例１と同様の性能を得ていることが分かる。

【0035】

また、表２に示すように、実施例２では、実施例１には及ばないものの、Ｃｆｍａｘについては、従来の構成である比較例１よりも低い値とすることができる。そして、実施例１と同様に、ＲＣＣ、制動距離、ＣＰのいずれにおいても、比較例２に劣らず比較例２と同様の性能を得ていることが分かる。

【0036】

即ち、実施例１においては、前述のように、溝５０５は、タイヤ１の周方向に対してなす角が０度の角度の方向に延びており、溝５０５の深さは、１．５ｍｍであり、溝５０５の幅は、４．０ｍｍである。また、実施例２においては、前述のように、溝５０５Ａは、タイヤ１Ａの周方向に対してなす角が３５度の角度の方向に延びており、溝５０５Ａの深さは、０．５ｍｍであり、溝５０５Ａの幅は、２．０ｍｍである。

【0037】

従って、溝の深さが０．５ｍｍ以上の本実施例１、本実施例２では、いずれも良好な結果を得られることが分かり、また、溝の幅が１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下に含まれる本実施例１、本実施例２では、いずれも良好な結果を得られることが分かる。

【0038】

本実施形態のタイヤ１によれば、以下の効果を奏する。
本実施形態に係るタイヤ１（１Ａ）のトレッドには、接地端５０１、５０２（５０１Ａ、５０２Ａ）の外側の所定範囲Ｔ（ＴＡ）内において所定方向に延びる溝５０５（５０５Ａ）が配置され、接地端５０１、５０２（５０１Ａ、５０２Ａ）は、タイヤ１（１Ａ）の内圧を２３０ｋＰａとし、ロードインデックスの最大荷重の７０％でタイヤ１（１Ａ）に荷重を与えたときのタイヤ１（１Ａ）の幅方向における接地面の端部であり、所定範囲Ｔ（ＴＡ）は、タイヤ１（１Ａ）の幅方向における接地端５０１、５０２（５０１Ａ、５０２Ａ）の外側の部分の範囲であって、接地端５０１、５０２（５０１Ａ、５０２Ａ）からの距離が、タイヤ１（１Ａ）の幅方向における一方の接地端５０１、５０２（５０１Ａ、５０２Ａ）から他方の接地端５０１、５０２（５０１Ａ、５０２Ａ）までの幅、即ち、タイヤの接地幅の８％以上１５％以下の範囲であり、所定方向は、タイヤ１（１Ａ）の周方向に対してなす角が０度以上３５度以下の方向である。

【0039】

これにより、車両の旋回時の接地面積を減少させることが可能となり、接地面での平均接地圧を上げることが可能となる。この結果、摩擦係数を低下ざせることが可能となる。Ｃｆｍａｘは、「横方向の摩擦係数 × 垂直荷重」で算出されるが、上述のように摩擦係数を低下させることが可能となるため、舵角が大きい車両旋回時に、Ｃｆｍａｘを下げることが可能となる。更に、定常時非接地部に溝５０５（５０５Ａ）が配置されているため、定常時の運動性・制動性を損なうことを回避することが可能となる。

【0040】

また、本実施形態に係るタイヤ１（１Ａ）においては、所定方向は、タイヤ１（１Ａ）の周方向に対してなす角が０度以上１５度以下の方向である。これにより、十分に制動性能（μ）を下げることができる。これにより、Ｃｆｍａｘを十分に下げることが可能となる。

【0041】

また、本実施形態に係るタイヤ１（１Ａ）においては、溝５０５（５０５Ａ）は、タイヤ１（１Ａ）の周方向に一周する。これにより、タイヤ１（１Ａ）の周方向におけるいずれに位置においても、溝５０５（５０５Ａ）が存在していることになり、Ｃｆｍａｘを下げることが可能となる。

【0042】

また、本実施形態に係るタイヤ１（１Ａ）においては、溝５０５（５０５Ａ）の深さは、０．５ｍｍ以上である。これにより、車両の旋回時の非接地面積を十分に広げることが可能となる。この結果、Ｃｆｍａｘを十分に下げることが可能となる。

【0043】

また、本実施形態に係るタイヤ１（１Ａ）においては、溝５０５（５０５Ａ）の幅は、１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である。これにより、車両の旋回時の非接地面積を十分に広げることが可能となる。この結果、Ｃｆｍａｘを十分に下げることが可能となる。

【0044】

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲で変形、改良などを行っても、本発明の範囲に含まれる。例えば、第１実施形態では、溝５０５は、タイヤ１の周方向に連続して延びて一周していたが、この構成に限定されない。溝は、タイヤの周方向に一周して形成されていればよく、従って、例えば溝は、不連続にタイヤの周方向に一周して存在していてもよく、また、例えば、ジグザグ形状でタイヤの周方向に一周して存在していてもよい。

【符号の説明】

【0045】

１、１Ａ タイヤ
４、４Ａ トレッド
５０１、５０１Ａ、５０２、５０２Ａ 接地端
５０５、５０５Ａ 溝
Ｔ、ＴＡ 所定範囲

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】