JP2009067181A

JP2009067181A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2009067181A
Application number: JP2007236588A
Authority: JP
Inventors: Shungo Fujita; 俊吾藤田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2027-09-12
Also published as: JP5133635B2

Abstract

【課題】肩落ち摩耗のみならず、他の偏摩耗も抑えることのできる、従来よりも耐偏摩耗性能の高い空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】車両内側に配置される第４の陸部２６において、トレッド端側に第１の窪み４８をタイヤ周方向に沿って複数配置して接地端側の陸部剛性が低下し、接地端側の肩落ち摩耗が抑制されている。第４の陸部２６において、タイヤ赤道面ＣＬ側に、第１の窪４８みよりもタイヤ周方向に長い複数の第２の窪み５２をタイヤ周方向に沿って配置したので、第４の陸部２６のタイヤ赤道面ＣＬ側の剛性が適度に低下して第４の陸部２６の接地性が最適化され、また、第４の陸部２６にはトレッド幅方向に延びるラグ溝成分もないので、第４の陸部２６においてヒール・アンド・トゥ摩耗等の新たな偏摩耗の発生も抑えられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤにかかり、特に、車両装着時の車両幅方向最内側の陸部の耐偏摩耗性能を向上した空気入りタイヤに関する。

トレッドパターンがタイヤ赤道面に対して非対称となる、いわゆる非対称パターンのタイヤは、車両装着時の車両外側となる部分は操縦安定性の向上のために、一方、車両装着時の車両内側となる部分は排水性向上のためにそれぞれ機能を分離させて構成することが一般的である。

タイヤの実際の使用時の負荷転動に当たっては、多くはタイヤにキャンバ角が付与されることとなり、このキャンバ角がタイヤの摩耗、操縦安定性、排水性等に大きな影響を及ぼしている。

車両の制動時の荷重移動（前のめり）は、車両に装着したタイヤのネガティブキャンバ角を大とするように働くため（車両前方から左右のタイヤを見ると、ハ字状となる方向）、タイヤの車両装着時内側に、回転方向の負荷が大きくなり、車両装着時内側の陸部に偏摩耗を生じやすい問題がある。

この偏摩耗は、接地端でのタイヤ径とトレッド中央側でのタイヤ径との径差に起因して走行時に接地端側が路面に対して引きずられ、接地端側がタイヤ赤道面側よりも大きく摩耗することによって生ずる（肩落ち摩耗）。特に、車両装着時内側の陸部の剛性が高すぎる場合、このような偏摩耗が生じやすい。

このような陸部の耐偏摩耗性能を狙うために、ショルダー側の陸部に独立した複数の窪み（凹部）を周方向に配置する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−７６３３８号公報

陸部に窪みを配置することで、陸部の剛性を部分的に低下させ、肩落ち摩耗の進展を抑制できるが、特許文献１に示されるように、窪みを配置した陸部にタイヤ幅方向の溝要素があると、それが互いに影響してヒール・アンド・トゥ摩耗等の別の新たな偏摩耗を発生する問題があった。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、肩落ち摩耗のみならず、他の偏摩耗も抑えることのできる、従来よりも耐偏摩耗性能の高い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、トレッドに複数本の周方向主溝で区画された複数の陸部を備えた空気入りタイヤであって、車両装着時の車両内側に配置される最内側陸部には、接地端側に複数の独立した第１の窪みがタイヤ周方向に沿って配置され、タイヤ赤道面側に前記第１の窪みよりもタイヤ周方向に長い複数の独立した第２の窪みがタイヤ周方向に沿って配置されている、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、車両装着時の車両内側に配置される最内側陸部の接地端側に、複数の独立した第１の窪みをタイヤ周方向に沿って配置したので、接地端側の陸部剛性が低下して接地圧が低くなって接地端側の摩耗が抑えられ、最内側陸部の接地端側に発生する肩落ち摩耗が抑制される。

さらに、この最内側陸部においては、タイヤ赤道面側に、第１の窪みよりもタイヤ周方向に長い複数の独立した第２の窪みがタイヤ周方向に沿って配置されているので該最内側陸部の接地性を最適化でき、また、周方向主溝に連結するようなラグ溝成分もないので、ヒール・アンド・トゥ摩耗等の新たな偏摩耗の発生も抑えられる。第２の窪みは周方向に長い形状であり、周方向に沿って複数配置されることで、排水性も確保される。
なお、ここでいう「独立」とは、接地時に接地面内の排水を行う周方向主溝、及びラグ溝には連結していないことを意味する。

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、前記第１の窪みは、タイヤ周方向の寸法が、タイヤ幅方向の寸法の２倍以内である、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。
第１の窪みにおいて、タイヤ周方向の寸法をタイヤ幅方向の寸法の２倍以内とし、タイヤ周方向の寸法とタイヤ幅方向の寸法とを出来る限り等しくすることで、第１の窪み周辺の剛性の均一化を図り、窪み周辺の剛性の不均一に起因する新たな偏摩耗の発生を抑制することができる。

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、前記最内側陸部には、前記第１の窪みがタイヤ幅方向に少なくとも２列以上設けられている、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。
第１の窪みをタイヤ幅方向に少なくとも２列以上設けることで、最内側陸部の剛性を調整し易くなる。特に、最内側陸部の幅が広い場合、第１の窪みが１列では、偏摩耗抑制効果が不足する場合があるので、最内側陸部の幅に応じて第１の窪みの列数を２列以上とし、十分な偏摩耗抑制効果を得るようにすることが好ましい。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の空気入りタイヤにおいて、前記第１の窪みは、タイヤ赤道面から遠いほど、その体積が大きい、ことを特徴としている。

次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
肩落ち摩耗は、最内側陸部をトレッド幅方向に断面で見た時に、接地端側の摩耗量が最も大きく、タイヤ赤道面側へ向かうに従って摩耗量が減少する形態となっている。
したがって、肩落ち摩耗を抑制するには、タイヤ赤道面から遠い第１の窪みほどその体積を大きくして特に接地端付近の圧縮剛性を低下することが効果的である。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記第２の窪みは、タイヤ周方向の寸法が、タイヤ幅方向の寸法の３倍以上である、ことを特徴としている。

次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
タイヤ赤道面側に配置される第２の窪みのタイヤ周方向の寸法を、タイヤ幅方向の寸法の３倍以上とすることで、最内側陸部において高い排水性が得られる。
なお、第２の窪みの形成位置における接地長によりも第２の窪みを長くすると、接地時に、第２の窪みにて気柱共鳴音を発生する場合があるため、第２の窪みの長さは、第２の窪みの形成位置における接地長よりも短くすることが好ましい。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記第２の窪みは、タイヤ周方向にサイプで連結されている、ことを特徴としている。

次に、請求項６に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
主溝に連結せず、陸部内で独立している窪みは、走行時にポンピング音（パターンノイズ）の原因となる場合がある。
請求項６に記載の空気入りタイヤでは、第２の窪み同士をタイヤ周方向にサイプで連結することで、第２の窪みが路面に接触する際、内部の空気をサイプを介して接地していない他の第２の窪み側に逃がすことができる。したがって、接地時に第２の窪みの空気が圧縮されることが抑えられ、ポンピング音の発生が抑えられる。

第２の窪み同士を連結するサイプは、接地する際に完全に閉じないようにその溝幅が設定されており、溝幅としては、０．３〜２．０ｍｍの範囲内が好ましい。なお、接地時する際にサイプが完全に閉じてしまうとポンピング音の発生を抑えることが出来なくなる。一方、サイプの溝幅が広すぎると、第２の窪みとサイプとで周方向に連続して周方向溝を形成してしまい、最内側陸部の陸部剛性が低下し過ぎる等、他性能に影響が出る。

以上説明したように本発明の空気入りタイヤによれば、従来よりも高い耐偏摩耗性能が得られる、という効果がある。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１０を詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０のトレッド１２には、タイヤ赤道面ＣＬの車両装着時外側（図面矢印ＯＵＴ方向側が車両装着時外側）に第１の周方向主溝１４が形成され、タイヤ赤道面ＣＬの車両装着時の内側（矢印ＩＮ方向が車両装着時内側）に第２の周方向主溝１６が形成され、第２の周方向主溝１６の車両装着時内側に、第３の周方向主溝１８が形成されており、第１の周方向主溝１４の車両装着時外側には第１の陸部２０、第１の周方向主溝１４と第２の周方向主溝１６との間には第２の陸部２２、第２の周方向主溝１６と第３の周方向主溝１８との間には第３の陸部２４、第３の周方向主溝１８の車両装着時内側には第４の陸部２６が夫々区画されている。

第１の陸部２０には、第１の陸部を横断する第１のラグ溝２８と、接地端１２Ｅ側からタイヤ赤道面ＣＬ側へ延びて陸部内で終端する第２のラグ溝３０とが周方向に交互に形成されている。また、第１の陸部２０には、周方向に延びる第１のサイプ３２、及び第２のラグ溝３０と第１の周方向主溝１４とを連結する第２のサイプ３４が形成されている。

なお、ここでいう接地端１２Ｅとは、空気入りタイヤ１０をＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ（２００７、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％の内圧を充填し、最大負荷能力を負荷したときのものである。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。

第２の陸部２２には、周方向主溝１４から車両装着時内側へタイヤ周方向に対して左上がりに傾斜して延びて陸部内で終端する第１の傾斜溝部３６Ａと、第１の傾斜溝部３６Ａの陸部内終端部分から、車両装着時外側へタイヤ周方向に対して右下がりに傾斜して陸部内で終端すると共に、タイヤ周方向に対する角度が第１の傾斜溝部３６Ａよりも小さく設定された第２の傾斜溝部３６ＢとからなるＶ字型溝３６が、タイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。

また、第２の陸部２２には、第１の陸部２０に形成されている第１のラグ溝２８の延長線上に、短い第３のラグ溝４０が形成されている。
さらに、第２の陸部２２には、第１の傾斜溝部３６Ａの中間部分と第１の周方向主溝１４とを連結する第３のサイプ４２と、第２の傾斜溝部３６Ｂの一端の中間部分と第２の周方向主溝１６と連結する第４のサイプ４４が形成されている。

第３の陸部２４には、一端が第３の周方向主溝１８に連結され、他端が陸部内で終端する第５のサイプ４６が形成されており、第５のサイプ４６の陸部内終端部分には丸穴４７が形成されている。

第４の陸部２６には、接地端１２Ｅ側に、独立した第１の窪み４８をタイヤ周方向に沿って複数配置した第１の窪み列５０が２列配置されている。なお、第１の窪み列５０は、第４の陸部２６の幅方向中心よりも接地端１２Ｅ側に配置されている。
本実施形態の第１の窪み４８は、接地端１２Ｅ側の辺がタイヤ赤道面ＣＬ側の辺よりも短い台形を呈しているが、他の形状であっても良い。なお、第１の窪み４８は、タイヤ周方向の寸法Ｌをタイヤ幅方向の寸法Ｗの２倍以内とし、タイヤ周方向の寸法とタイヤ幅方向の寸法とを出来る限り等しくすることが好ましい。また、第１の窪み４８は、その深さを第４の陸部２６の高さ寸法（＝第３の周方向主溝１８の溝深さ寸法）の４０〜１００％の範囲内に設定することが好ましい。

さらに、第４の陸部２６には、第１の窪み列５０よりもタイヤ赤道面ＣＬ側に、独立した第２の窪み５２をタイヤ周方向に沿って複数配置した第２の窪み列５４が配置されている。
第２の窪み５２は、第１の窪み４８よりもタイヤ周方向の寸法が長く設定されている。第２の窪み５２は、タイヤ周方向の寸法を、タイヤ幅方向の寸法の３倍以上、かつ第２の窪み５２の形成されている位置における接地長よりも短く設定することが好ましい。

また、第２の窪み５２は、その深さを第４の陸部２６の高さ寸法（＝第３の周方向主溝１８の溝深さ寸法）の４０〜１００％の範囲内に設定することが好ましい。
本実施形態では、第２の窪み５２同士がタイヤ周方向にサイプ５６で連結されている。
サイプ５６は、接地する際に完全に閉じないようにその溝幅が設定されており、溝幅としては、０．３〜２．０ｍｍの範囲内が好ましい。

なお、第２の陸部２２、第３の陸部２４、及び第４の陸部２６は、陸部を横断するようなラグ溝で完全に分断されてはおらず、所謂リブ形状となっている。
ちなみに、本実施形態の空気入りタイヤ１０においては、回転方向の指定は無い。

（作用）
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、車両装着時車両内側に配置される第４の陸部２６において、そのタイヤ幅方向外側部分に第１の窪み４８をタイヤ周方向に沿って複数配置したことで、第４の陸部２６の接地端側の陸部剛性が低下し、接地端側の肩落ち摩耗を抑制することができる。なお、第１の窪み４８において、タイヤ周方向の寸法をタイヤ幅方向の寸法の２倍以内とし、タイヤ周方向の寸法とタイヤ幅方向の寸法とを出来る限り等しくしているので、第１の窪み４８周辺の剛性の均一化が図られ、第１の窪み４８周辺の剛性の不均一に起因する新たな偏摩耗の発生が抑制されている。

ここで、第１の窪み４８のタイヤ周方向の寸法Ｌがタイヤ幅方向の寸法Ｗの２倍を越えると、第１の窪み４８がタイヤ周方向に長い溝形状となり、第１の窪み４８の周辺の剛性が不均一となって新たな偏摩耗を発生したり、第４の陸部２６の横方向の剛性が低下して操縦安定性等に影響が出る虞がある。
また、第１の窪み４８の深さが第４の陸部２６の高さ寸法４０％未満になると、第１の窪み４８が浅くなるので早期に窪みが消滅することとなり、偏摩耗（肩落ち摩耗）の抑制効果が長期に渡って維持できなくなる。

この車両装着時の車両内側に配置される第４の陸部２６においては、タイヤ赤道面ＣＬ側に、第１の窪４８みよりもタイヤ周方向に長く、かつ第３の周方向主溝１８に連結していない独立した複数の第２の窪み５２をタイヤ周方向に沿って配置したので、第４の陸部２６のタイヤ赤道面ＣＬ側の剛性が適度に低下して第４の陸部２６の接地性が最適化され、また、トレッド幅方向に延びるラグ溝成分もないので、第４の陸部２６においてヒール・アンド・トゥ摩耗等の新たな偏摩耗の発生も抑えられている。

第２の窪み５２は、周方向に長く、タイヤ周方向の寸法をタイヤ幅方向の寸法の３倍以上としており、第４の陸部２６においてこのような第２の窪み５２を周方向に沿って複数配置したので、第４の陸部２６において高い排水性が確保されている。

さらに、本実施形態では、第２の窪み５２同士をサイプ５６で周方向に連結しているので、第２の窪み５２が路面に接触する際、内部の空気をサイプ５６を介して接地していない他の第２の窪み５２側に逃がすことができ、ポンピング音の発生が抑えられている。

ここで、第２の窪み５２の深さが第４の陸部２６の高さ寸法４０％未満になると、第２の窪み５２が浅くなるので早期に窪みが消滅することとなり、第２の窪み５２による偏摩耗の抑制効果が長期に渡って維持できなくなる。
また、サイプ５６の溝幅が０．３ｍｍ未満になると、接地する際にサイプ５６が完全に閉じる虞があり、サイプ５６が完全に閉じてしまうとポンピング音の発生を抑えることが出来なくなる。一方、サイプ５６の溝幅が２．０ｍｍを越えると、サイプ５６の溝幅が広すぎ、第２の窪み５２とサイプ５６とで周方向に連続して周方向溝を形成してしまい、第４の陸部２６の陸部剛性が低下し過ぎる等、他性能に影響が出る。

［その他の実施形態］
なお、本実施形態では、第４の陸部２６に第１の窪み列５０を２列設けているが、第１の窪み列５０は、必要とされる肩落ち摩耗の抑制効果に応じて数を増減すれば良い。例えば、第４の陸部２６の幅が広くなればそれに応じて第１の窪み列５０を３列以上設けても良く、１列で十分であれば１列であっても良い。

本実施形態では、第１の窪み４８の大きさは全て同じであったが、第１の窪み４８の大きさは全て同じでなくても良い。例えば、第４の陸部２６において、タイヤ赤道面ＣＬ側の第１の窪み４８の体積よりも接地端側の第１の窪み４８の体積を大きく設定することが好ましい。これにより、第４の陸部２６において、接地端付近の圧縮剛性をタイヤ赤道面ＣＬよりも低下させることができ、肩落ち摩耗をより効果的に抑制することができる。体積を大きくする方法としては、深さを変える、トレッドを平面視した最の大きさを変える等がある。

また、第４の陸部２６において、接地端付近の圧縮剛性をタイヤ赤道面ＣＬよりも低下させる方法として、上述したように第１の窪み４８の体積を変えても良いが、接地端側の第１の窪み列５０における第１の窪み４８の周方向間隔（ピッチ）を、タイヤ赤道面側の第１の窪み列５０における第１の窪み４８の周方向間隔（ピッチ）よりも小さくする方法がある。

（試験例）
本発明の効果を確かめるために、従来例の空気入りタイヤ、及び本発明の適用された実施例の空気入りタイヤを用意し、耐偏摩耗テストを行った。

実施例：前述した実施形態のトレッドパターンを有する空気入りタイヤである。なお、第２の窪みの幅は３ｍｍ、長さは２１ｍｍ、深さは７．５ｍｍ、第２の窪み同士を連結するサイプの幅は０．７ｍｍ、深さは７．５ｍｍである。

従来例：図２に示すトレッドパターンを有する空気入りタイヤ。なお、図２に示すトレッド１００において、符号１０２、１０４、１０６、１０８は周方向主溝、符号１１０、１１２、１１４、１１６、１１８は陸部、符号１２０、１２２、１２３はラグ溝、符号１２４、１２６、１２７はサイプ、符号１２８はラグ溝部１２８Ａと周方向溝部１２８Ｂとからなる略Ｌ字形状とされた屈曲溝、符号１３０，１３２はトレッド平面視形状が三角形状とされた窪み、符号１３４は窪み１３０からトレッド端側へ延びるサイプ、符号１００Ｅは接地端である。なお、ラグ溝部１２８Ａ、及び周方向溝部１２８Ｂの溝深さは各々７．５ｍｍ、ラグ溝部１２８Ａは幅が３ｍｍで長さが１２ｍｍ、周方向溝部１２８Ｂは幅が４ｍｍで長さが１２ｍｍである。

偏摩耗テスト方法：空気入りタイヤを実車（荷重：実車２名乗車相当）に装着し、高速道路、市街地路、山坂道を想定したモード走行を実施し。評価は、５０００ｋｍ走行後に、最内側の陸部のタイヤ赤道面側の領域において、陸部の凹んだ部分（最も高さの低い部分）の高さを最内側の周方向主溝の底部から計測した。評価は、以下の表１に記載した通りであり、従来例の高さを１００とする指数表示とし、数値が大きいほど耐偏摩耗性能に優れていることとした。

試験の結果、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤは、車両装着時最内側の陸部において、従来例の空気入りタイヤよりもタイヤ赤道面側の偏摩耗が大幅に抑制されており、耐偏摩耗性能に優れていることが分かった。

本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。従来例に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。

符号の説明

１０空気入りタイヤ
１２トレッド
１４第１の周方向主溝
１６第２の周方向主溝
１８第３の周方向主溝
２０第１の陸部
２２第２の陸部
２４第３の陸部
２６第４の陸部
４８第１の窪み
５２第２の窪み
５６サイプ

Claims

トレッドに複数本の周方向主溝で区画された複数の陸部を備えた空気入りタイヤであって、
車両装着時の車両内側に配置される最内側陸部には、接地端側に複数の独立した第１の窪みがタイヤ周方向に沿って配置され、タイヤ赤道面側に前記第１の窪みよりもタイヤ周方向に長い複数の独立した第２の窪みがタイヤ周方向に沿って配置されている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記第１の窪みは、タイヤ周方向の寸法が、タイヤ幅方向の寸法の２倍以内である、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記最内側陸部には、前記第１の窪みがタイヤ幅方向に少なくとも２列以上設けられている、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。
前記第１の窪みは、タイヤ赤道面から遠いほど、その体積が大きい、ことを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
前記第２の窪みは、タイヤ周方向の寸法が、タイヤ幅方向の寸法の３倍以上である、ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記第２の窪みは、タイヤ周方向にサイプで連結されている、ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。