特開 2024-58975 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】P2024058975

(43)【公開日】2024-04-30

(54)【発明の名称】タイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 11/13 20060101AFI20240422BHJP

【ＦＩ】

B60C11/13 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022166432

(22)【出願日】2022-10-17

(71)【出願人】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104134

【弁理士】

【氏名又は名称】住友 慎太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100156225

【弁理士】

【氏名又は名称】浦 重剛

(74)【代理人】

【識別番号】100168549

【弁理士】

【氏名又は名称】苗村 潤

(74)【代理人】

【識別番号】100200403

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 幸信

(74)【代理人】

【識別番号】100206586

【弁理士】

【氏名又は名称】市田 哲

(72)【発明者】

【氏名】中島 幸一

【テーマコード（参考）】

3D131

【Ｆターム（参考）】

3D131BB01

3D131BC12

3D131BC20

3D131BC44

3D131EB18V

3D131EB18X

3D131EB23V

3D131EB24V

3D131EC01W

3D131EC01X

3D131EC02V

(57)【要約】

【課題】 耐ハイドロプレーニング性能を向上する。
【解決手段】 トレッド部２を有するタイヤ１である。トレッド部２は、接地面２ａから凹んでタイヤ周方向に延びる少なくとも１本の周方向溝３を含んでいる。周方向溝３は、一対の溝壁部８、８と溝底部９とを含む。周方向溝３は、第１周方向溝４を含む。タイヤ回転軸を含むタイヤ断面において、第１周方向溝４の一対の溝壁部８Ａ、８Ａは、接地面２ａから、接地面２ａの仮想プロファイルＰと実質的に直交してタイヤ半径方向内側に延びている。第１周方向溝４の溝底部９Ａは、一対の溝壁部８Ａ、８Ａに接し、かつ、タイヤ半径方向の内側に向かって凸の半円１０である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トレッド部を有するタイヤであって、
前記トレッド部は、接地面と、前記接地面から凹んでタイヤ周方向に延びる少なくとも１本の周方向溝とを含み、
前記少なくとも１本の周方向溝は、一対の溝壁部と溝底部とを含み、
前記少なくとも１本の周方向溝は、第１周方向溝を含み、
タイヤ回転軸を含むタイヤ断面において、
前記第１周方向溝の前記一対の溝壁部は、前記接地面から、前記接地面の仮想プロファイルと実質的に直交してタイヤ半径方向内側に延びており、かつ、
前記溝底部は、前記一対の溝壁部に接し、かつ、タイヤ半径方向の内側に向かって凸の半円である、
タイヤ。

【請求項2】

前記第１周方向溝の溝幅は８mm以上であり、前記半円の半径が４mm以上である、請求項１に記載のタイヤ。

【請求項3】

前記第１周方向溝の前記一対の溝壁部のそれぞれのタイヤ半径方向の長さは、前記第１周方向溝の最大深さの５０％以下である、請求項１又は２に記載のタイヤ。

【請求項4】

前記少なくとも１本の周方向溝は、複数の周方向溝を含み、
前記複数の周方向溝は、タイヤ赤道に最も隣接して配された前記第１周方向溝と、前記第１周方向溝よりもタイヤ軸方向の外側に配された少なくとも１本の第２周方向溝とを含み、
タイヤ回転軸を含むタイヤ断面において、
前記第２周方向溝の前記溝底部は、一対の円弧部を含み、
前記一対の円弧部の曲率半径は、前記第１周方向溝の前記溝底部の前記半円の半径よりも小さい、請求項１又は２に記載のタイヤ。

【請求項5】

前記第２周方向溝の横断面積は、前記第１周方向溝の横断面積の６０％～８０％である、請求項４に記載のタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、トレッド部に、タイヤ周方向に延びる周方向溝を有するタイヤが記載されている。前記周方向主溝の溝底は、円弧状に形成された円弧部分を有し、前記円弧部分の円弧の中心は、前記溝底よりもタイヤ径方向の外側に位置している。そして、下記特許文献１のタイヤでは、前記周方向溝の溝深さと前記円弧部分の曲率半径との比を特定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５７９５６２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、車両の高性能化に伴い、高速でウェット路面を走行する機会が増えている。このため、タイヤには、耐ハイドロプレーニング性能を向上することが望まれている。

【0005】

本発明は、以上のような実状に鑑み案出なされたもので、耐ハイドロプレーニング性能を向上することができ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、トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部は、接地面と、前記接地面から凹んでタイヤ周方向に延びる少なくとも１本の周方向溝とを含み、前記少なくとも１本の周方向溝は、一対の溝壁部と溝底部とを含み、前記少なくとも１本の周方向溝は、第１周方向溝を含み、タイヤ回転軸を含むタイヤ断面において、
前記第１周方向溝の前記一対の溝壁部は、前記接地面から、前記接地面の仮想プロファイルと実質的に直交してタイヤ半径方向内側に延びており、かつ、
前記溝底部は、前記一対の溝壁部に接し、かつ、タイヤ半径方向の内側に向かって凸の半円である、タイヤである。

【発明の効果】

【0007】

本発明のタイヤは、上記の構成を採用することで、耐ハイドロプレーニング性能を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明のタイヤの一実施形態を示すトレッド部の平面図である。

【図2】第１周方向溝の断面図である。

【図3】本実施形態の第２周方向溝の断面図である。

【図4】従来の周方向溝の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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の平面図である。本発明のタイヤ１は、例えば、乗用車用の空気入りタイヤに用いられる。なお、本発明は、例えば、重荷重用や自動二輪車用の空気入りタイヤや、内部に圧縮空気が充填されない非空気式タイヤにも用いられてもよい。

【0010】

トレッド部２は、接地面２ａと、接地面２ａから凹んでタイヤ周方向に延びる少なくとも１本の周方向溝３とを含んでいる。

【0011】

少なくとも１本の周方向溝３は、本実施形態では、一対の溝壁部８、８と溝底部９とを含んでいる。また、少なくとも１本の周方向溝３は、第１周方向溝４を含んでいる。

【0012】

図２は、タイヤ回転軸（図示省略）を含むタイヤ断面であって、第１周方向溝４の拡大図である。図２は、タイヤ１の正規状態での断面図である。前記「正規状態」は、タイヤ１を正規リムにリム組みし、かつ、正規内圧を充填した無負荷の状態である。以下、特に言及しない場合、タイヤ１の各部の寸法等は、この正規状態で測定された値である。

【0013】

「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" 、又はＥＴＲＴＯであれば"Measuring Rim"を意味する。

【0014】

「正規内圧」とは、前記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"を意味する。

【0015】

図４は、従来の周方向溝３の断面図である。図４に示されるような周方向溝３は、傾斜して延びる一対の溝壁部８と、一対の溝壁部８を繋ぐ溝底部９とで形成される。溝底部９は、半径ｒが相対的に小さい円弧部１１で形成される。また、周方向溝３は、相対的に横断面積が小さくなる。さらに、潤辺に対する円弧部１１の長さが小さくなる。このため、図４の周方向溝３では、排水量が小さくなる傾向にあった。これに比して、図２に示される第１周方向溝４では、第１周方向溝４の一対の溝壁部８Ａが、接地面２ａから、接地面２ａの仮想プロファイルＰと実質的に直交してタイヤ半径方向内側に延びている。また、溝底部９Ａは、一対の溝壁部８Ａに接し、かつ、タイヤ半径方向の内側に向かって凸の半円１０である。半円１０は、本実施形態では、単一の半径ｒ１となる円弧で形成されている。これにより、潤辺に対する円弧部１１（半円１０）の長さが大きくなり、排水量が高められるので、耐ハイドロプレーニング性能が向上する。また、このような第１周方向溝４は、相対的に横断面積が大きく、かつ、溝底部９Ａでの排水抵抗が小さくなるので、排水量を一層増加させることができる。したがって、本発明のタイヤ１は、第１周方向溝４の排水量を高めて耐ハイドロプレーニング性能を向上することができる。前記「横断面積」は、周方向溝３の横断面の溝面積である。前記「潤辺」は、周方向溝３内の水と接触する溝壁部８又は溝底部９の長さの合計である。

【0016】

接地面２ａは、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度で平面に接地するトレッド部２の面である。また、接地面２ａのタイヤ軸方向の両端がトレッド端Ｔｅ（図１に示す）である。そして、トレッド端Ｔｅ、Ｔｅ間のタイヤ軸方向の幅がトレッド幅ＴＷである。

【0017】

「正規荷重」は、空気入りタイヤの場合、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。

【0018】

前記「仮想プロファイルＰ」とは、タイヤ回転軸（図示省略）を含むタイヤ断面において、正規状態での接地面２ａの輪郭形状をいう。仮想プロファイルＰは、例えば、接地面２ａと溝壁部８Ａとの交差位置Ｋ（図１に示す）に面取り（図示省略）が形成されている場合は、この面取りを埋めて得られる仮想の輪郭形状をいう。

【0019】

前記「実質的に直交」とは、溝壁部８Ａと仮想プロファイルＰとの間の角度αが９０度を含むのは勿論、角度αが９０±２度である態様を含む。また、前記「半円」とは、円を直径で二分したものは勿論、半円１０の一端１０ｅ上の接線１０ｔが溝壁部８Ａと重なる単一の半径となる円弧を含む。

【0020】

図１に示されるように、トレッド部２は、タイヤ赤道Ｃを中心として、トレッド幅ＴＷの４４％のタイヤ軸方向の幅Ｗｃを有するクラウン領域Ｃｒと、クラウン領域Ｃｒとはタイヤ軸方向の外側に隣接する一対のショルダー領域Ｓｈとを有する。このクラウン領域Ｃｒは、相対的に接地圧の高い領域である。このため、このクラウン領域Ｃｒに配された周方向溝３は、ショルダー領域Ｓｈに配された周方向溝３に比して、耐ハイドロプレーニング性能に大きく寄与すると考えられる。

【0021】

少なくとも１本の周方向溝３は、複数の周方向溝３を含んでいる。複数の周方向溝３は、タイヤ赤道Ｃに最も隣接して配された第１周方向溝４と、第１周方向溝４よりもタイヤ軸方向の外側に配された少なくとも１本の第２周方向溝５とを含んでいる。本実施形態の周方向溝３は、タイヤ赤道Ｃの両側に配された一対の第１周方向溝４と、各第１周方向溝４よりもタイヤ軸方向の外側に配された一対の第２周方向溝５とを含んでいる。このように、タイヤ赤道Ｃに隣接した位置に設けられた第１周方向溝４は、耐ハイドロプレーニング性能をより向上するのに役立つ。なお、周方向溝３は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、各第１周方向溝４のタイヤ軸方向の外側に２本の第２周方向溝５を含んでも良い。

【0022】

また、第１周方向溝４は、クラウン領域Ｃｒに配されるのが望ましい。これにより、より耐ハイドロプレーニング性能を向上することができる。本実施形態では、第１周方向溝４の溝幅中心線４ｃが、クラウン領域Ｃｒに配されている。また、例えば、第１周方向溝４のタイヤ軸方向の外端４ｅが、クラウン領域Ｃｒに配されている。なお、クラウン領域Ｃｒには、３本以上の第１周方向溝４が設けられても良い。

【0023】

図２に示されるように、第１周方向溝４の溝幅Ｗ１は８mm以上であるのが望ましく、半円１０の半径ｒ１が４mm以上であるのが望ましい。溝幅Ｗ１が８mm以上であるので、第１周方向溝４の横断面積Ａ１を大きく維持することができる。半径ｒ１が４mm以上であるので、溝底部９での排水抵抗を小さくすることができる。溝幅Ｗ１や半径ｒ１が過度に大きい場合、横断面積Ａ１（図２（Ｂ）に示す）が大きくなりすぎ、第１周方向溝４から生じるノイズが過度に大きくなるおそれがある。このため、乗用車用のタイヤ１の場合、溝幅Ｗ１は、９mm以上がさらに望ましく、１３mm以下が望ましく、１２mm以下がさらに望ましい。また、半径ｒ１は、４．５mm以上がさらに望ましく、６．５mm以下が望ましく、６mm以下がさらに望ましい。さらに、溝底部９の長さＬａと潤辺の最大値Ｌｂとの比（Ｌａ／Ｌｂ）は、６０％以上が望ましい。長さＬａは、図２に示される第１周方向溝４では、２×π×ｒ１×（１８０度／３６０度）＝π×ｒ１である。また、最大値Ｌｂは、接地面２ａからタイヤ半径方向の内側の溝壁部８及び溝底部９の長さの合計であり、図２に示される第１周方向溝４では、Ｈ１×２＋π×ｒ１である。

【0024】

第１周方向溝４の一対の溝壁部８Ａ、８Ａのそれぞれのタイヤ半径方向の長さＨ１は、第１周方向溝４の最大深さＤ１の５０％以下であるのが望ましく、４０％以下であるのがより望ましい。これにより、溝底部９が半円である第１周方向溝４の横断面積Ａ１を同じ大きさとした場合、潤辺を小さくすることができる。潤辺を小さくすることで、排水抵抗が小さくなり、流速を大きくすることができると考えられており、耐ハイドロプレーニング性能を向上することができる。このような観点より、第１周方向溝４の溝幅Ｗ１は、第１周方向溝４の最大深さＤ１以上であるのが望ましい。

【0025】

図１に示されるように、本実施形態の第２周方向溝５は、ショルダー領域Ｓｈに配されている。本実施形態では、第２周方向溝５の溝幅中心線５ｃが、ショルダー領域Ｓｈに配されている。また、例えば、第２周方向溝５のタイヤ軸方向の内端５ｉが、ショルダー領域Ｓｈに配されている。

【0026】

図３は、タイヤ回転軸（図示省略）を含むタイヤ断面であって、第２周方向溝５の拡大図である。図３に示されるように、本実施形態の第２周方向溝５の溝底部９Ｂは、一対の円弧部１１を含んでいる。そして、一対の円弧部１１の曲率半径ｒ２は、第１周方向溝４の溝底部９Ａの半円１０の半径ｒ１よりも小さい。このような第２周方向溝５は、第２周方向溝５の近傍のトレッド部２に適度な柔軟性を与えて、接地した際の衝撃を緩和するので、ノイズ性能を向上する。

【0027】

本実施形態の溝底部９Ｂの一対の円弧部１１は、例えば、各溝壁部８Ｂと滑らかに繋がっている。本実施形態の溝壁部８Ｂは、接地面２ａの仮想プロファイルＰに対して傾斜している。前記「傾斜」は、溝壁部８Ａと仮想プロファイルＰとの間の角度αが９２度よりも大きい態様をいう。特に限定されるものではないが、第２周方向溝５の角度αは、１０５度以下が望ましく、１００度以下が望ましい。

【0028】

また、第２周方向溝５の溝底部９Ｂは、一対の円弧部１１を継ぐ継ぎ部１２を含んでいる。継ぎ部１２は、例えば、タイヤ回転軸を含むタイヤ断面において、接地面２ａと平行に延び、溝幅中心線５ｃと交差している。なお、継ぎ部１２は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、円弧部１１よりも曲率半径が大きい円弧で形成されても良い。

【0029】

ノイズ性能を高めるために、第２周方向溝５の円弧部１１の曲率半径ｒ２は、第１周方向溝４の半円１０の半径ｒ１の５０％以下が望ましく、３０％以下がさらに望ましい。特に限定されるものではないが、円弧部１１の曲率半径ｒ２は、１mm以上が望ましく、１．５mm以上がさらに望ましい。

【0030】

第２周方向溝５の横断面積Ａ２は、第１周方向溝４の横断面積Ａ１の６０％以上が望ましく、６５％以上がさらに望ましく、８０％以下が望ましく、７５％以下がさらに望ましい。横断面積Ａ２が横断面積Ａ１の６０％以上であるので、耐ハイドロプレーニング性能が高く維持される。横断面積Ａ２が横断面積Ａ１の８０％以下であるので、第２周方向溝５によるノイズ性能の向上効果が発揮される。

【0031】

以上、本発明の一実施形態が詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

【実施例0032】

図１の基本パターンを有するタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。そして、各テストタイヤの耐ハイドロプレーニング性能及びノイズ性能についてテストがされた。各テストタイヤの共通仕様、及び、テスト方法は、以下の通りである。
タイヤサイズ：２１５／５５Ｒ１７
リム：１７×７．５J
内圧：２３０kPa
実施例の円弧部の曲率半径ｒ２：１mm
比較例のショルダー領域の周方向溝と、実施例のショルダー領域の周方向溝とは相似形である。

【0033】

＜耐ハイドロプレーニング性能＞
周知構造のインサイドドラム試験機を用いて、散水されたドラム面上にテストタイヤを走行させたときの制動力と走行速度とが計測された。具体的には、ドラムを一定の加速度で速度を上昇させたときの最大制動力と、最大制動力からさらにドラムを加速させて、最大制動力の５０％の制動力となったときの走行速度（「ハイドロプレーニング発生速度」という）とが測定された。結果は、比較例１のハイドロプレーニング発生速度を１００とする指数で表示されている。数値が大きい程、耐ハイドロプレーニング性能に優れていることを示す。
縦荷重：４．２kN
最大水深：５mm

【0034】

＜ノイズ性能＞
周知構造のアウトサイドドラム試験機を用いて、ドラム面上にテストタイヤを走行させたときの走行ノイズ（１００～２０００Hz）の全音圧（デシベル）が、集音マイクによって測定された。結果は、比較例との差で示される。
縦荷重：４．２kN
スリップ角：０度
テストタイヤの走行速度：５０km/h
テストの結果が表１に示される。

【0035】

【表1】

【0036】

テストの結果、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比して、周方向溝の横断面積の合計が７％小さくなっているにもかかわらず、耐ハイドロプレーニング性能が同等である。また、実施例のタイヤは、クラウン領域に図２に示される周方向溝を配しているので、ショルダー領域に図３に示されかつ横断面積の小さい周方向溝を配しても、ノイズ性能を比較例のタイヤより向上することができる。このように、実施例のタイヤは、耐ハイドロプレーニング性能とノイズ性能とを両立して向上することができる。

【0037】

［付記］
本発明は以下の態様を含む。

【0038】

［本発明１］
トレッド部を有するタイヤであって、
前記トレッド部は、接地面と、前記接地面から凹んでタイヤ周方向に延びる少なくとも１本の周方向溝とを含み、
前記少なくとも１本の周方向溝は、一対の溝壁部と溝底部とを含み、
前記少なくとも１本の周方向溝は、第１周方向溝を含み、
タイヤ回転軸を含むタイヤ断面において、
前記第１周方向溝の前記一対の溝壁部は、前記接地面から、前記接地面の仮想プロファイルと実質的に直交してタイヤ半径方向内側に延びており、かつ、
前記溝底部は、前記一対の溝壁部に接し、かつ、タイヤ半径方向の内側に向かって凸の半円である、
タイヤ。
［本発明２］
前記第１周方向溝の溝幅は８mm以上であり、前記半円の半径が４mm以上である、本発明１に記載のタイヤ。
［本発明３］
前記第１周方向溝の前記一対の溝壁部のそれぞれのタイヤ半径方向の長さは、前記第１周方向溝の最大深さの５０％以下である、本発明１又は２に記載のタイヤ。
［本発明４］
前記少なくとも１本の周方向溝は、複数の周方向溝を含み、
前記複数の周方向溝は、タイヤ赤道に最も隣接して配された前記第１周方向溝と、前記第１周方向溝よりもタイヤ軸方向の外側に配された少なくとも１本の第２周方向溝とを含み、
タイヤ回転軸を含むタイヤ断面において、
前記第２周方向溝の前記溝底部は、一対の円弧部を含み、
前記一対の円弧部の曲率半径は、前記第１周方向溝の前記溝底部の前記半円の半径よりも小さい、本発明１又は２に記載のタイヤ。
［本発明５］
前記第２周方向溝の横断面積は、前記第１周方向溝の横断面積の６０％～８０％である、本発明４に記載のタイヤ。

【符号の説明】

【0039】

１ タイヤ
２ トレッド部
２ａ 接地面
３ 周方向溝
４ 第１周方向溝
８、８Ａ 溝壁部
９、９Ａ 溝底部
１０ 半円
Ｐ 仮想プロファイル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】