JP2008260438A

JP2008260438A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2008260438A
Application number: JP2007105202A
Authority: JP
Inventors: Koyo Kiwaki; 幸洋木脇
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2027-04-12
Also published as: JP5064869B2

Abstract

【課題】新品時の制動性能と摩耗時の排水性能を両立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１２には、互いに反対方向に傾斜する一対の側域傾斜溝１４、隣接する側域傾斜溝１４とは反対方向に傾斜して摩耗により消滅方向となる中央域第１傾斜溝１８、隣接する側域傾斜溝１４とは同方向に傾斜して摩耗時に中央域第２傾斜溝２４となる傾斜トンネル状サイプ２０を備える。これにより、トレッド１２は、新品時は図１（Ａ）に示すように制動性能に優れた略Ｗ字形状の方向性パターンであるが、摩耗時は図１（Ｂ）に示すように排水性能に優れた略Ｖ字形状の方向性パターンに変化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤにかかり、特に、摩耗の進展によってパターンの変化する空気入りタイヤに関する。

従来の空気入りタイヤの代表的な方向性パターンにおいては、回転方向に対して傾斜溝が略Ｖ字形状（例えば、特許文献１。）もしくはＷ字形状（例えば、特許文献２。）となっており、その形態は新品時から摩耗時まで変化しないのが通常である。
特開２００５−１４５３０７号公報特開平８−３２４２１０号公報

かかる溝の配置態様を最小した空気入りタイヤにおいては、回転方向に対して略Ｖ字形状のパターンの場合は、優れた排水性能は実現できるものの、略Ｗ字形状のパターン対比で新品時の制動性能を確保することが困難であるという問題があり、一方の略Ｗ字形状のパターンの場合は、制動性能は確保できても、特に摩耗後の排水性能を確保することが困難であるという問題があった。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、新品時の制動性能と摩耗時の排水性能を両立可能な空気入りタイヤの提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、トレッド部に、複数本の傾斜溝を有する空気入りタイヤであって、前記トレッド部のショルダー側をトレッド側域、前記側域とタイヤ赤道面との間をトレッド中央域としたときに、一方の前記トレッド側域の前記傾斜溝と他方の前記トレッド側域の前記傾斜溝とは傾斜方向は互いに逆方向であり、前記トレッド中央域に設けられる前記傾斜溝は、新品時には隣接する前記トレッド側域の前記傾斜溝とは傾斜方向が逆方向であり、前記トレッドの摩耗の進行に伴って傾斜方向が新品時とは逆方向に変化する、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
請求項１に記載の空気入りタイヤでは、新品時には、一方のトレッド側域の傾斜溝と他方のトレッド側域の傾斜溝とは傾斜方向は互いに逆方向であり、トレッド中央域に設けられる傾斜溝は、隣接するトレッド側域の傾斜溝とは傾斜方向が逆方向であるため、トレッドパターンを略Ｗ字形状とすることができ、高い制動性能を得ることができる。
高い制動性能を得られる理由は以下の通りである。
図８に示すように、通常、空気入りタイヤの接地形状１００は、タイヤ赤道面ＣＬ部分の周方向の接地長が最も長く、トレッド端に向かうにしたがって周方向の接地長が短くなっている。
ここで、図８（Ａ）に示すように、トレッドパターンがＶ字形状の場合を考えると、タイヤが回転して複数のブロックからなるＶ字陸部分１０２が接地形状１００の周方向端部から離れる（＝路面から離れる）際には、Ｖ字陸部分１０２を構成する全てのブロックが略同時に路面から離れることになる。
一方、図８（Ｂ）に示すように、トレッドパターンがＷ字形状の場合を考えると、タイヤが回転してＷ字陸部分１０４が接地形状１００の周方向端部から離れる際には、一部分（タイヤ赤道面ＣＬ付近）のブロックが最後まで路面に接して、Ｗ字陸部分１０４を構成する全てのブロックが同時に路面から離れないため、新品時においてＶ字形状トレッドパターン対比で接地状態が良好となり、新品時に高い制動性能を確保することができる。

摩耗時では、一方のトレッド側域の傾斜溝と他方のトレッド側域の傾斜溝とは傾斜方向は互いに逆方向であり、トレッド中央域に設けられる傾斜溝は、隣接するトレッド側域の傾斜溝とは傾斜方向が同方向となるため、トレッドパターンを略Ｖ字形状とすることができ、略Ｗ字形状の場合よりも排水性能を向上することができる。
よって、請求項１に記載の空気入りタイヤは、新品時の制動性能と、摩耗時の排水性能とを両立することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記トレッド中央域には、前記中央域傾斜溝よりも深い位置に設けられ摩耗時に踏面に露出して前記側域傾斜溝と連結すると共に、前記側域傾斜溝と同方向に傾斜する新たな傾斜溝を形成する第１のキャビティーと、新品時の踏面と前記第１のキャビティーとを繋ぐ第１のサイプと、が形成されている、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
請求項２に記載の空気入りタイヤでは、トレッド中央域では、新品時に中央域傾斜溝が踏面に露出しており、該中央域傾斜溝がウエット路面走行時の排水を行う。
トレッド部の摩耗に伴って中央域傾斜溝が消滅すると、第１のキャビティー（空洞）が踏面に露出して側域傾斜溝と同方向に傾斜する新たな傾斜溝となり、この新たな傾斜溝が側域傾斜溝と連結するので、タイヤ赤道面側からトレッド端外側へ連続的かつ効率的に排水を行うことができる。

第１のキャビティーをブロック内で独立で形成するとなると、金型からタイヤを抜く際にゴムを引きちぎってしまうため、ゴムを引きちぎらないようにするには、金型の一部分を移動する等の機械的な機構が金型に別途必要となり、金型の構成が複雑化する。
一方、第１のキャビティーとトレッド踏面とを第１のサイプで繋がる構成とすると、第１のサイプを形成するためのブレード（薄い金属板）の端部に、第１のキャビティーを形成するための幅広部分を一体的に形成するだけで良く、加硫後にゴムを引きちぎることなく第１のサイプを介して幅広部分を容易に抜くことができ、また、金型の構造も複雑化しない。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記トレッドには、前記トレッドの内部に設けられ摩耗時に踏面に露出して周方向に延びる周方向溝を形成する第２のキャビティーと、新品時の踏面と前記第２のキャビティーとを繋ぐ第２のサイプと、が形成されている、ことを特徴としている。

次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
新品時では、トレッドの踏面には第２のサイプが露出しており、路面との摩擦力が高められている。

トレッド部が摩耗することで、第２のキャビティーが踏面に露出して周方向に延びる周方向溝を形成するので、摩耗時の排水性を向上することができる。

以上説明したように本発明の空気入りタイヤによれば、新品時の制動性能と摩耗時の排水性能を両立することができる、という優れた効果を有する。

図１乃至図５にしたがって、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１０を説明する。図１（Ａ）には、本実施形態の空気入りタイヤ１０の新品時のトレッド１２が平面図にて示されている。なお、図１において、矢印Ａ方向が回転方向である。

このトレッド１２のトレッド端１２Ｅとタイヤ赤道面ＣＬとの中間部分（所謂１／４点）を境にして、トレッド１２のトレッド端１２Ｅ側をトレッド側域１２Ｓ、トレッド側域１２Ｓとタイヤ赤道面ＣＬとの間をトレッド中央域Ｃとしたときに、トレッド側域１２Ｓには、タイヤ周方向に対して傾斜する側域傾斜溝１４が形成されている。この側域傾斜溝１４は、タイヤ赤道面側が先に接地するように傾斜している。したがって、タイヤ赤道面ＣＬを挟んで一方側の側域傾斜溝１４と他方側の側域傾斜溝１４とは傾斜方向が反対方向となっている。なお、本実施形態の側域傾斜溝１４は、新品時から摩耗末期まで溝幅の変化が少なくなるように、図２に示すように断面略Ｕ字形状に形成されている。

本実施形態でのトレッド端１２Ｅとは、タイヤを適用リムに装着し、規定の空気圧とし、静止した状態で平板に対し垂直に置き、規定の質量を加えたときのタイヤ接触面の幅方向端部をいい、ＪＡＴＭＡ規格において、２００７年度ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫに従い、該タイヤを標準リムに装着し、適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力およびこれに対応する空気圧（最大空気圧）を基準とする。なお、使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

図１に示すように、トレッド中央１２Ｃには、タイヤ赤道面ＣＬの両側に、周方向に沿って延びる周方向トンネル状サイプ１６が形成されると共に、隣接するトレッド側域１２Ｓの側域傾斜溝１４とは反対方向に傾斜する中央域第１傾斜溝１８と、隣接すトレッド側域１２Ｓの側域傾斜溝１４とは同一方向に傾斜する傾斜トンネル状サイプ２０が形成されている。なお、傾斜トンネル状サイプ２０は、側域傾斜溝１４のタイヤ赤道面ＣＬ側の延長線上に配置されている。

ここで、互いに隣接する側域傾斜溝１４と中央域第１傾斜溝１８とは端部同士が接触しており、タイヤ赤道面ＣＬを挟んで一方側の中央域第１傾斜溝１８と他方側の中央域第１傾斜溝１８とは、端部同士が接近している。新品時には、これら側域傾斜溝１４と中央域第１傾斜溝１８とが、図１（Ａ）に示すように略Ｗ字形状に配置されている。

図３に示すように、周方向トンネル状サイプ１６は、踏面側の溝幅が狭く（以後、幅狭部分１６Ａという）、底部側の溝幅が広く形成されており（以後、幅広部分１６Ｂという）、幅狭部分１６Ａが所謂サイプ（接地時に閉じるような溝幅。）であり、幅広部分１６Ｂは、トレッド１２が摩耗してトレッド踏面に開口した後、周方向への排水を確保可能な溝幅を有する周方向溝２２となるように形成されている。なお、幅広部分１６Ｂが本発明の第２のキャビティーに相当する。なお、この周方向トンネル状サイプ１６には、傾斜トンネル状サイプ２０のタイヤ赤道面ＣＬ側の端部が連結されている。

図４に示すように、本実施形態の中央域第１傾斜溝１８は、摩耗末期にて溝幅が狭くなるように、断面略Ｖ字形状に形成されている。
図５に示すように、傾斜トンネル状サイプ２０も周方向トンネル状サイプ１６と同様に幅狭部分２０Ａ及び幅広部分２０Ｂを備え、幅広部分２０Ｂは、トレッド１２が摩耗してトレッド踏面に開口した後、側域傾斜溝１４と略同等の溝幅を有する中央域第２傾斜溝２４となるように形成されている。なお、幅広部分２０Ｂが本発明の第１のキャビティーに相当する。

（作用）
次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の作用を説明する。
本実施形態の空気入りタイヤ１０は、新品時には図１に示すようにトレッドパターンが方向性を有する略Ｗ字形状であり、Ｖ字形状トレッドパターン対比で接地状態が良好となるため新品時に高い制動性能を確保することができる。
また、新品時、トレッド１２の踏面には、周方向トンネル状サイプ１６の幅狭部分１６Ａ（サイプ部分）が露出しており、路面との摩擦力が高められている。

この空気入りタイヤ１０が走行に供され、ある程度トレッド１２の摩耗が進展すると、図１（Ｂ）に示すように、中央域第１傾斜溝１８は殆ど無くなり、中央域第２傾斜溝２４が表れて側域傾斜溝１４と連結することで略Ｖ字形状のパターンが形成され、かつ周方向溝２２も表れて中央域第２傾斜溝２４と連結するので、接地面の水は、周方向溝２２を介して周方向へ排出されると共に、中央域第２傾斜溝２４、及び側域傾斜溝１４を介してトレッド端外側へ排水されるので、摩耗時においても高い排水性能が得られる。

なお、傾斜トンネル状サイプ２０においては、幅広部分２０Ｂとトレッド踏面とを幅狭部分２０Ａで繋がる構成としている。このため、加硫成形金型において、幅狭部分２０Ａ（第１のサイプ）を形成するためのブレードの端部に、幅広部分２０Ｂ（第１のキャビティー）を形成するための幅広部分を一体的に形成するだけで良く、加硫後にゴムを引きちぎることなく幅狭部分２０Ａを介して幅広部分を容易に抜くことができ、また、金型の構造も複雑化することが無い。なお、周方向トンネル状サイプ１６においても同様である。

［その他の実施形態］
上記実施形態では、中央域第１傾斜溝１８の断面形状が略Ｖ字形状であったが、Ｕ字形状等の他の断面形状であっても良い。なお、その他の傾斜溝の断面形状に付いても同様である。

（試験例）
本発明の効果を確かめるために、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤ１種類と、従来例に係る空気入りタイヤ２種類とを作製し、各供試タイヤについて、新品時及び１００００ｋｍ走行後の乾燥路制動性能評価及びハイドロプレーニング性能評価を行った。
試験は、供試タイヤを、タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６のサマータイヤとして、リム幅を６．５Ｊ−１６として、国産車セダンに装着し、ドライバーの体重に６００Ｎを加えた荷重条件の下で、車両指定内圧を充填して行った。

実施例の空気入りタイヤ：前述した実施形態のタイヤであり、トレッドパターンが略Ｗ字形状から略Ｖ字形状に変化する。

従来例１の空気入りタイヤ（略Ｖ字形状パターン）：図６に基づき従来例の空気入りタイヤ１００を説明する。図６（Ａ）に示すように、新品時のトレッド１０２には、タイヤ赤道面ＣＬの両側に周方向溝１０４が形成され、周方向溝１０４のタイヤ幅方向外側には、傾斜溝１０６が形成されると共に、傾斜溝１０６と反対方向に傾斜するサイプ１０８が形成されている。なお、タイヤ赤道面ＣＬの一方側の傾斜溝１０６は、他方側の傾斜溝１０６と反対方向に傾斜している。図６（Ｂ）に示すように、この空気入りタイヤ１００の摩耗後のトレッド１０２は、新品時とパターン（図６（Ａ）参照）が同じである。

従来例２の空気入りタイヤ（略Ｗ字形状パターン）：図７に基づき従来例の空気入りタイヤ２００を説明する。
図７（Ａ）に示すように、トレッド２０２には、タイヤ赤道面ＣＬの両側に第１の傾斜溝２０４が形成され、第１の傾斜溝２０４のタイヤ幅方向外側には、隣接する第１の傾斜溝２０４とは反対方向に傾斜する第２の傾斜溝２０６が形成されている。なお、タイヤ赤道面ＣＬの一方側の第１の傾斜溝２０４は、他方側の第１の傾斜溝２０４と反対方向に傾斜している。また、トレッド２０２には、第２の傾斜溝２０６の延長線上にサイプ２０８が形成され、タイヤ赤道面ＣＬの両側には、周方向に延びるサイプ２１０が形成されている。図７（Ｂ）に示すように、この空気入りタイヤ２００の摩耗後のトレッド２０２は、新品時とパターン（図７（Ａ）参照）が同じである。

制動性能：乾燥路において、ＡＢＳ機能を発揮した状態で時速１００ｋｍ／ｈからの減速度を測定した。評価は従来例の減速度を１００とする指数表示とした。なお、数値の大きい方が制動性能に優れていることを表している。

ハイドロプレーニング性能：水深１０ｍｍの路面において、加速時のハイドロプレーニング発生速度を計測した。評価は、従来例のハイドロプレーニング発生速度を１００とする指数表示とし、数値の大きい方がハイドロプレーニング発生速度が高く、性能に優れていることを表している。

試験結果から、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤは、制動性能、及びハイドロプレーニング性能を両立できていることが分かる。

（Ａ）は本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの新品時のパターンを示すトレッドの平面図であり、（Ｂ）は摩耗時のパターンを示すトレッドの平面図である。側域傾斜溝の断面図である。周方向トンネル状サイプの断面図である。中央域第１傾斜溝の断面図である。傾斜トンネル状サイプ溝の断面図である。（Ａ）は従来例１に係る空気入りタイヤの新品時のパターンを示すトレッドの平面図であり、（Ｂ）は摩耗時のパターンを示すトレッドの平面図である。（Ａ）は従来例２に係る空気入りタイヤの新品時のパターンを示すトレッドの平面図であり、（Ｂ）は摩耗時のパターンを示すトレッドの平面図である。（Ａ）はＶ字状トレッドパターンと接地形状との関係を示す説明図であり、（Ｂ）は、Ｗ字状トレッドパターンと接地形状との関係を示す説明図である。

符号の説明

１０空気入りタイヤ
１２トレッド
１２Ｓトレッド側域
１２Ｅレッド端
１２Ｃトレッド中央域
１４側域傾斜溝
１６周方向トンネル状サイプ
１６Ａ幅狭部分（第２のサイプ）
１６Ｂ幅広部分（第２のキャビティー）
１８傾斜溝（中央域傾斜溝）
２０傾斜トンネル状サイプ
２０Ａ幅狭部分（第１のサイプ）
２０Ｂ幅広部分（第１のキャビティー）
２２周方向溝
２４傾斜溝

Claims

トレッド部に、複数本の傾斜溝を有する空気入りタイヤであって、
前記トレッド部のショルダー側をトレッド側域、前記側域とタイヤ赤道面との間をトレッド中央域としたときに、
一方の前記トレッド側域に設けられる側域傾斜溝と他方の前記トレッド側域に設けられる側域傾斜溝とは傾斜方向は互いに逆方向であり、
前記トレッド中央域に設けられる中央域傾斜溝は、新品時には隣接する前記トレッド側域の前記傾斜溝とは傾斜方向が逆方向であり、前記トレッドの摩耗の進行に伴って傾斜方向が新品時とは逆方向に変化する、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記トレッド中央域には、前記中央域傾斜溝よりも深い位置に設けられ摩耗時に踏面に露出して前記側域傾斜溝と連結すると共に、前記側域傾斜溝と同方向に傾斜する新たな傾斜溝を形成する第１のキャビティーと、新品時の踏面と前記第１のキャビティーとを繋ぐ第１のサイプと、が形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記トレッドには、前記トレッドの内部に設けられ摩耗時に踏面に露出して周方向に延びる周方向溝を形成する第２のキャビティーと、新品時の踏面と前記第２のキャビティーとを繋ぐ第２のサイプと、が形成されている、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。