JP2009143450A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】コーナリング時のグリップ力を高め、サーキット走行時の操縦安定性を向上することが可能な空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】車両装着方向が指定された空気入りタイヤである。トレッド面１のタイヤ赤道面ＴＥより車両外側に位置する外側領域１Ｏにタイヤ周方向ＴＣに所定のピッチＰｏで配置した外側横溝１０のピッチ数が、トレッド面１のタイヤ赤道面ＴＥより車両内側に位置する内側領域１Ｉにタイヤ周方向ＴＣに所定のピッチＰｉで配置した内側横溝５，８のピッチ数の１／８〜１／４倍になっている。外側主溝９よりタイヤ幅方向外側の外側領域１Ｏの陸部１１に、ブロック１２を左右に分断するようにタイヤ周方向ＴＣに連続して延在する１本の細溝１３が配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、サーキット走行時の操縦安定性を向上するようにした空気入りタイヤに関する。

従来、車両装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、車両装着時にトレッド面の車両外側に位置する外側領域に配置する横溝のピッチを内側領域に配置される横溝のピッチより大きくし、それによりトレッド面の外側領域の剛性を増加させることにより操縦安定性を高めるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

上述した技術は公道を走行する上では極めて有効であるが、サーキットコースでラップタイムを競うようなサーキット走行時ではコーナリング時のグリップ力の不足が指摘され、その改善が求められていた。
特開２００３−１７０７０５号公報

本発明の目的は、コーナリング時のグリップ力を高め、サーキット走行時の操縦安定性を向上することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、車両装着方向が指定され、トレッド面のタイヤ赤道面より車両内側に位置する内側領域に、タイヤ周方向に延在する複数の内側主溝を設けると共に、タイヤ幅方向に延在する内側横溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、トレッド面のタイヤ赤道より車両外側に位置する外側領域に、タイヤ周方向に延在する外側主溝をタイヤ赤道面側に１本設け、該外側主溝からタイヤ接地端を超えてタイヤ幅方向外側に延在する外側横溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、該外側横溝と外側主溝によりブロックを形成し、前記外側横溝のピッチ数を前記内側横溝のピッチ数より小さくした空気入りタイヤにおいて、前記外側横溝のピッチ数を前記内側横溝のピッチ数の１／８〜１／４倍にする一方、前記外側主溝よりタイヤ幅方向外側の外側領域に、前記ブロックを左右に分断するようにタイヤ周方向に連続して延在し、かつ前記内側及び外側主溝より溝幅が狭い細溝を１本配置したことを特徴とする。

上述した本発明によれば、外側横溝のピッチ数を内側横溝のピッチ数の１／４倍以下にすることで、コーナリングに大きく影響するトレッド面の外側領域のブロック周剛性を大幅に高めることができる。他方、外側横溝のピッチ数を内側横溝のピッチ数の１／８倍以上にすると共に、ブロックを左右に分断する１本の細溝をタイヤ周方向に延設することで、周方向の溝に起因するブロック横剛性の低下を抑えながら周剛性を高めた各ブロックの接地圧分布を均一的にすることができる。従って、コーナリング時のグリップ力が向上し、サーキット走行時の操縦安定性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態の要部を示し、この空気入りタイヤは、図１の左側を車両内側にして車両に装着され、車両装着方向が指定されている。トレッド面１は、タイヤ赤道面ＴＥより車両内側に位置する内側領域１Ｉと、タイヤ赤道面ＴＥより車両外側に位置する外側領域１Ｏとを有している。

内側領域１Ｉには、タイヤ周方向ＴＣに連続して直線状に延在する複数の内側主溝が設けられている。図では２本の内側主溝が例示され、この２本の内側主溝は、タイヤ赤道面ＴＥ側に配置された１本の第１内側主溝２と、第１内側主溝２よりタイヤ幅方向外側に配置された１本の第２内側主溝３から構成され、第２内側主溝３よりタイヤ幅方向外側がトレッド面１のショルダー領域になっている。なお、ここで言う主溝２，３及び後述する外側主溝９は、溝幅が１０ｍｍ〜２０ｍｍ、溝深さが６ｍｍ〜１０ｍｍの溝のことである。

第１内側主溝２と第２内側主溝３との間の陸部４には、タイヤ幅方向に延在する第１内側横溝５がタイヤ周方向ＴＣに所定のピッチＰｉで配置されている。第１内側横溝５は、第２内側主溝３からタイヤ幅方向内側に向けてタイヤ周方向ＴＣの一方側（図１の下側）に傾斜しながら第１内側主溝２まで延在する主横溝５ａと、第２内側主溝３からタイヤ幅方向内側に向けてタイヤ周方向ＴＣの一方側に傾斜しながら延在し、第１内側主溝２には連通しない（主横溝５ａより短い）副横溝５ｂから構成され、主横溝５ａと副横溝５ｂが所定のピッチＰｉでタイヤ周方向ＴＣに交互に配置されている。陸部４は、内側主溝２，３と主横溝５ａによりブロック６が形成されている。

ショルダー領域の陸部７には、第２内側主溝３の近傍からタイヤ幅方向外側に向けてタイヤ接地端ＴＸを超えて延在する第２内側横溝８がタイヤ周方向ＴＣに所定のピッチＰｉで配置されている。第２内側横溝８は第２内側主溝３に連通せず、陸部７はリブに形成されている。

外側領域１Ｏには、タイヤ周方向ＴＣに連続して直線状に延在する環状の外側主溝９が１本のみ設けられている。外側主溝９からタイヤ幅方向外側に向けてタイヤ接地端ＴＸを超えて延在する外側横溝１０がタイヤ周方向ＴＣに所定のピッチＰｏで配置され、外側主溝９よりタイヤ幅方向外側の外側領域１Ｏの陸部１１は、外側横溝１０と外側主溝９により複数のブロック１２に形成されている。外側横溝１０のピッチＰｏの数が内側横溝５，８のピッチＰｉの数より小さく（ピッチＰｏがピッチＰｉより長く）、外側横溝１０のピッチＰｏの数が内側横溝５，８のピッチＰｉの数の１／８〜１／４倍の範囲にしてある。

外側主溝９よりタイヤ幅方向外側の外側領域１Ｏの陸部１１には、更にブロック１２を左右の２つのブロック１２Ａ，１２Ｂに分断するようにして、タイヤ周方向ＴＣに連続して直線状に延在し、かつ主溝２，３，９より溝幅が狭い環状の細溝１３が１本のみ配置してある。細溝１３よりタイヤ幅方向外側の領域がトレッド面１の外側領域１Ｏのショルダー領域になっている。

外側横溝１０は、外側主溝９からタイヤ幅方向外側に向けて溝幅を漸増しながら細溝１３まで延在する第１溝部１０Ａと、細溝１３からタイヤ幅方向外側に向けて溝幅を漸減しながらタイヤ接地端ＴＸを超えて延在する第２溝部１０Ｂとから構成されている。第１溝部１０Ａが外側主溝９からタイヤ周方向ＴＣの一方側（図１の下側）に傾斜しながら延在し、第２溝部１０Ｂが細溝１３からタイヤ周方向ＴＣの他方側（図１の上側）に傾斜しながら延在している。

これにより外側横溝１０により形成されるブロック１２のタイヤ周方向長さにタイヤ幅方向で変化をもたせ、路面との接地時に外側横溝１０内の水を第１溝部１０Ａと第２溝部１０Ｂの境界位置に導くような面圧差をブロック１２に発生させることができるため、溝面積が外側横溝１０と同じで溝幅を一定にした横溝よりも第１溝部１０Ａと第２溝部１０Ｂの境界位置に外側横溝１０内の水を効果的に導き、それを境界位置に配置した細溝１３により排出できるようにしている。

第１内側主溝２と外側主溝９との間は、タイヤ周方向ＴＣに連続して延在するリブ１４が形成されている。タイヤ赤道面ＴＥ上のリブ１４の中央部には、タイヤ周方向ＴＣに連続して直線状に延在する１本の細溝１５が設けられている。この細溝１５の部分で断面円弧状に形成されるトレッド面１を曲がり易くし、それにより空気圧を充填した時に所望の円弧状のプロファイルが得られるようにしている。なお、ここで言う細溝１５は、溝幅が２〜４ｍｍ、溝深さが２〜３ｍｍの溝のことである。この細溝１５は、リブ１４の剛性を極力高めたい場合には設けなくてもよい。なお、１６はリブ１４の両側に設けたラグ溝である。

上述した本発明によれば、外側横溝９のピッチ数を内側横溝５，８のピッチ数の１／４倍以下にすることにより、コーナリングに大きく影響する外側領域１Ｏのブロック周剛性を大幅に高めることができる一方、外側横溝９のピッチ数を内側横溝５，８のピッチ数の１／８倍以上で、かつブロック１２を左右に分断する１本の細溝１３をタイヤ周方向ＴＣに延設することで、周方向の溝に起因するブロック横剛性の低下を抑えながら周剛性を高めた各ブロック１２の接地圧分布を均一的にすることができるので、コーナリング時のグリップ力が高まり、サーキット走行時の操縦安定性を向上することができる。

外側横溝９のピッチ数が内側横溝５，８のピッチ数の１／４倍より大きくなると、ブロック周剛性を効果的に高めることが難しくなる。逆に１／８倍より小さいと、ブロック１２の接地面がタイヤ周方向ＴＣに長くなり過ぎるので、接地時にブロック接地面のタイヤ周方向の中央部にバックリングが発生し易くなり、ブロック１２の接地圧分布を均一的にすることができなくなる。細溝１３を配置しない場合も、ブロック１２の接地面がタイヤ幅方向に長くなり過ぎるので、接地時にブロック接地面のタイヤ幅方向の中央部にバックリングが発生し易くなり、ブロック１２の接地圧分布を均一的にすることができなくなる。

本発明において、内側領域１Ｉの溝面積比率Ａと外側領域１Ｏの溝面積比率Ｂの関係では、比Ａ／Ｂが１．３〜１．９の範囲となるようにするのがよい。比Ａ／Ｂが１．３より小さいと、トレッド面１の溝面積比を所定量確保した際に、内側領域１Ｉに対して外側領域１Ｏのトレッド剛性を効果的に高めることができなくなる。逆に１．９を超えると、トレッド剛性差が大きくなり過ぎるため、トレッド面１の接地圧分布が不均一になり易くなる。なお、ここで言う溝面積比率Ａ，Ｂとは、タイヤ赤道面ＴＥとタイヤ接地端ＴＸとの間の接地領域１Ａ，１Ｂにおける溝面積比率である。

タイヤ赤道面ＴＥ上に位置するリブ１４の幅１４ｗとしては、左右のタイヤ接地端ＴＸ間の幅であるタイヤ接地幅Ｗの１５〜２５％の範囲にするのがよい。リブ１４の幅１４ｗがタイヤ接地幅Ｗの１５％より狭いと、リブ剛性の低下により操舵感が低下する。逆に２５％を超えると、ブロック１２の幅が狭くなるため、ブロック１２の横剛性が低下し、コーナリング時のグリップ力を高めることが難しくなる。リブ１４のタイヤ幅方向中心は、タイヤ赤道面ＴＥから左右（タイヤ幅方向両側）にタイヤ接地幅Ｗの５％の範囲内に位置させるのが、操安フィーリング（操舵感）の点からよい。

リブ１４を上記のように構成すると、リブ１４の横剛性が高くなるため、サーキットコースでのコーナリング時にリブ１４に車両外側から大きな力が作用した際に、リブ１４がタイヤ幅方向に変形し難くなり、リブ１４の外側主溝９に面するエッジ部１４ａが局部的に摩耗するという偏摩耗を発生し易くなる。そこで、図２に示すように、外側主溝９に面するリブ１４の外側溝壁面１４ｍのトレッド面法線方向に対する傾斜角度αを、外側主溝９に面するブロック１２の内側溝壁面１２ｎのトレッド面法線方向に対する傾斜角度βより大きくなるように異ならせるのがよい。即ち、従来より傾斜角度αを大きくし、それによりエッジ部１４ａの剛性を増大させることで、エッジ部１４ａの偏摩耗を抑制することができる。傾斜角度αとしては３０〜５０°、傾斜角度βとしては２０〜４０°にすることができる。

なお、ここで言う外側溝壁面１４ｍのトレッド面法線方向に対する傾斜角度αとは、タイヤ軸を通る平面で切断したタイヤ断面において、リブ１４の接地面（トレッド面の部分）１４ｃと外側溝壁面１４ｍとが接する位置Ｐａを通る、リブ１４の接地面１４ｃに対する法線Ｑａと外側溝壁面１４ｍとの間の角度である。内側溝壁面１２ｎのトレッド面法線方向に対する傾斜角度βとは、タイヤ軸を通る平面で切断したタイヤ断面において、ブロック１２の接地面（トレッド面の部分）１２ｃと内側溝壁面１２ｎとが接する位置Ｐｂを通る、ブロック１２の接地面１２ｃに対する法線Ｑｂと内側溝壁面１２ｎとの間の角度である。なお、リブ１４のエッジ部１４ａが面取りされている場合には、位置Ｐａは面取り前の状態で得られる位置である。ブロック１２の接地面１２ｃと内側溝壁面１２ｎとで挟まれたブロック１２のエッジ部１２ａが面取りされている場合も、位置Ｐｂは面取り前の状態で得られる位置である。

ブロック１２を横断する細溝１３の溝幅としては、ブロック横剛性を高く維持する点から２ｍｍ以下にするのよい。下限値としては、トレッド剛性低減の面から１ｍｍ以上にするのがよい。細溝１３の深さとしては、４〜６ｍｍ程度にすることができる。

本発明は、特に偏平率が４０％以下の乗用車用の空気入りタイヤに好ましく用いるこができるが、それに限定されず、他の空気入りタイヤにも適用することができる。

なお、本発明において、タイヤ接地幅Ｗは、ＪＡＴＭＡ（ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ ２００６）に規定される適用リムにタイヤを装着し、乗用車用タイヤの場合には、空気圧を２２０ｋＰａ、ＪＡＴＭＡに規定される最大負荷能力の８８％に相当する荷重を負荷した状態で測定するものであり、また他の用途のタイヤは、ＪＡＴＭＡに規定される最大負荷能力に対応する空気圧、最大負荷能力に相当する荷重を負荷した状態で測定する。また、タイヤ接地端ＴＸは、そのタイヤ接地幅Ｗでタイヤが路面に接地した時のトレッド面１の接地端である。

タイヤサイズを２２５／４０Ｒ１８、トレッドパターンを図１で共通にし、外側横溝のピッチ数と内側横溝のピッチ数の比及び外側領域のブロックを分断する細溝の有無を表１のようにした本発明タイヤ１〜３（実施例１〜３）と比較タイヤ１〜７（比較例１〜７）をそれぞれ試験タイヤとして作製した。

各試験タイヤにおいて、内側領域の溝面積比率Ａと外側領域の溝面積比率Ｂの比Ａ／Ｂ、第１内側主溝と外側主溝との間のリブの幅（タイヤ接地幅に対する割合）、リブの外側溝壁面の傾斜角度αとブロックの内側溝壁面の傾斜角度β、外側領域のブロックを分断する細溝の溝幅は、表１に示す通りである。また、各試験タイヤの第１内側主溝と外側主溝との間のリブのタイヤ幅方向中心はタイヤ赤道面上に位置している。

これら各試験タイヤをリムサイズ１８×７．５Ｊのリムに組み付け、空気圧を２２０ｋＰａにして排気量２０００ｃｃの四輪駆動車に装着し、以下に示す試験方法によりグリップ力と操縦安定性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。

グリップ力
ドライ路サーキットコースにおいて、コーナリング時の最大横加速度を測定し、その測定結果を比較タイヤ１を１００とする指数値で示した。この値が大きい程、コーナリング時のグリップ力が高いことを意味する。

操縦安定性
ドライ路サーキットコースにおいて、テストドライバーにより操縦安定性の官能試験を実施し、その評価結果を比較タイヤ１を１００とする指数値で示した。この値が大きい程、操縦安定性が優れている。

表１から、本発明タイヤは、コーナリング時のグリップ力を高め、サーキット走行時の操縦安定性を改善できることがわかる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッド面の要部展開図である。 外側主溝部分の拡大断面図である。

符号の説明

１ トレッド面
１Ｉ 内側領域
１Ｏ 外側領域
２ 第１内側主溝
３ 第２内側主溝
５ 第１内側横溝
８ 第２内側横溝
９ 外側主溝
１０ 外側横溝
１０Ａ 第１溝部
１０Ｂ 第２溝部
１２ ブロック
１２Ａ，１２Ｂ ブロック
１２ｎ 内側溝壁面
１３ 細溝
１４ リブ
１４ｍ 外側溝壁面
１４ｗ 幅
ＴＣ タイヤ周方向
ＴＥ タイヤ赤道面
ＴＸ タイヤ接地端
Ｗ タイヤ接地幅

Claims (7)

1. 車両装着方向が指定され、トレッド面のタイヤ赤道面より車両内側に位置する内側領域に、タイヤ周方向に延在する複数の内側主溝を設けると共に、タイヤ幅方向に延在する内側横溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、トレッド面のタイヤ赤道より車両外側に位置する外側領域に、タイヤ周方向に延在する外側主溝をタイヤ赤道面側に１本設け、該外側主溝からタイヤ接地端を超えてタイヤ幅方向外側に延在する外側横溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、該外側横溝と外側主溝によりブロックを形成し、前記外側横溝のピッチ数を前記内側横溝のピッチ数より小さくした空気入りタイヤにおいて、
   前記外側横溝のピッチ数を前記内側横溝のピッチ数の１／８〜１／４倍にする一方、前記外側主溝よりタイヤ幅方向外側の外側領域に、前記ブロックを左右に分断するようにタイヤ周方向に連続して延在し、かつ前記内側及び外側主溝より溝幅が狭い細溝を１本配置した空気入りタイヤ。
2. 前記複数の内側主溝がタイヤ赤道面側に配置された１本の第１内側主溝とそのタイヤ幅方向外側に配置された１本の第２内側主溝とから構成され、前記内側領域の溝面積比率Ａと前記外側領域の溝面積比率Ｂの比Ａ／Ｂが１．３〜１．９である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記複数の内側主溝がタイヤ赤道面側に配置された１本の第１内側主溝とそのタイヤ幅方向外側に配置された１本の第２内側主溝とから構成され、前記第１内側主溝と前記外側主溝との間にリブを形成し、該リブの幅をタイヤ接地幅の１５〜２５％にし、かつ前記リブのタイヤ幅方向中心をタイヤ赤道面からタイヤ幅方向両側にタイヤ接地幅の５％の範囲内に位置させた請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記外側主溝に面するリブの外側溝壁面のトレッド面法線方向に対する傾斜角度αを前記外側主溝に面するブロックの内側溝壁面のトレッド面法線方向に対する傾斜角度βより大きくする請求項１，２または３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記細溝の溝幅が１〜２ｍｍである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記外側横溝を、前記外側主溝からタイヤ幅方向外側に向けて溝幅を漸増しながら前記細溝まで延在する第１溝部と、該細溝からタイヤ幅方向外側に向けて溝幅を漸減しながらタイヤ接地端を超えて延在する第２溝部とから構成した請求項１乃至５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記第１溝部がタイヤ周方向の一方側に傾斜しながら延在し、前記第２溝部がタイヤ周方向の他方側に傾斜しながら延在する請求項６に記載の空気入りタイヤ。

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