JP2013035526A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】氷雪路での旋回性能を改善すると共に、ショルダー領域での偏摩耗を防止することを可能にした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部１の表面と各サイドウォール部２の表面とが湾曲面により連接されたラウンドショルダープロファイルを有する空気入りタイヤにおいて、トレッド部１の標準接地状態での接地領域内にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝１１を設け、トレッド部１の標準接地状態での接地領域外に各ショルダー領域に沿ってタイヤ周方向に延びる複数本のショルダー溝１５ａ，１５ｂ，１５ｃを設け、タイヤ幅方向最外側に位置する主溝と標準接地状態での接地端との間に規定される内側特定領域の溝面積比率を２０％以下にすると共に、各ショルダー領域にて隣り合う一対のショルダー溝１５ａ，１５ｂの相互間に規定される外側特定領域の溝面積比率を２０％以上かつ内側特定領域の溝面積比率よりも大きくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、オールシーズン用タイヤとして好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、氷雪路での旋回性能を改善すると共に、ショルダー領域での偏摩耗を防止することを可能にした空気入りタイヤに関する。

従来、スタッドレスタイヤに代表される冬用の空気入りタイヤにおいて、直進走行時におけるトレッド部の接地領域外に凹凸部を設け、これら凹凸部が旋回時に路面に接触するように構成することにより、氷雪路での旋回性能を改善することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、ラウンドショルダープロファイルを有するオールシーズン用空気入りタイヤは、乾燥路での使用が主体であるが、氷雪路で使用されることもあるので、冬用タイヤと同様に氷雪路での旋回性能を改善することが求められている。

そこで、ラウンドショルダープロファイルを有する空気入りタイヤにおいて、冬用タイヤと同様にトレッド部の接地領域外に凹凸部を設けることが考えられる。しかしながら、ラウンドショルダープロファイルを有する空気入りタイヤのトレッド部の接地領域外に凹凸部を設けた場合、乾燥路で旋回する際に凹凸部が路面と接触すると、直進走行時に接地領域内にある陸部と凹凸部とでは剛性差に起因して路面に対する滑り量が異なるため、ショルダー領域に偏摩耗が生じ易くなるという問題がある。そのため、ラウンドショルダープロファイルを有する空気入りタイヤにおいては、氷雪路での旋回性能を改善することを目的としてトレッド部の接地領域外に凹凸部を設けることが行われていないのが現状である。

特許第４３１２８２３号公報

本発明の目的は、氷雪路での旋回性能を改善すると共に、ショルダー領域での偏摩耗を防止することを可能にした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ための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記トレッド部の表面と各サイドウォール部の表面とが湾曲面により連接されたラウンドショルダープロファイルを有する空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部の標準接地状態での接地領域内にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設け、前記トレッド部の標準接地状態での接地領域外に各ショルダー領域に沿ってタイヤ周方向に延びる複数本のショルダー溝を設け、前記主溝のうちタイヤ幅方向最外側に位置する主溝と標準接地状態での接地端との間に規定される内側特定領域の溝面積比率を２０％以下にすると共に、各ショルダー領域にて隣り合う一対のショルダー溝の相互間に規定される外側特定領域の溝面積比率を２０％以上かつ前記内側特定領域の溝面積比率よりも大きくしたことを特徴とするものである。

本発明では、ラウンドショルダープロファイルを有する空気入りタイヤにおいて、タイヤ幅方向最外側に位置する主溝と標準接地状態での接地端との間に規定される内側特定領域の溝面積比率を２０％以下にする一方で、各ショルダー領域にて隣り合う一対のショルダー溝の相互間に規定される外側特定領域の溝面積比率を２０％以上かつ内側特定領域の溝面積比率よりも大きくしたので、氷雪路での旋回時に溝面積比率が相対的に高い外側特定領域が路面と接触することにより、氷雪路での旋回性能を改善することができる。しかも、内側特定領域と外側特定領域との間にはタイヤ周方向に連続して延びるショルダー溝が配置され、これら２つの領域が分断されているので、例えば、乾燥路での旋回時に外側特定領域が路面と接触した際に、内側特定領域と外側特定領域の路面に対する滑り量が両者間の剛性差に起因して異なっていても、外側特定領域の動きに引きずられて内側特定領域が路面に対して滑るのを防止することができる。従って、本発明によれば、氷雪路での旋回性能を改善すると共に、ショルダー領域での偏摩耗を防止することできる。

本発明において、各ショルダー領域にはショルダー溝に基づいて複数の外側特定領域を規定することが好ましく、更には、これら複数の外側特定領域の溝面積比率をタイヤ幅方向外側に向かって徐々に増加させることが好ましい。この場合、外側特定領域の溝面積比率の最大値は７０％以下にすると良い。これにより、耐偏摩耗性を良好に維持しながら、スノー性能を向上することができる。

ショルダー溝のうち標準接地状態での接地端に最も近いショルダー溝は該接地端からタイヤ幅方向外側に向かって２ｍｍ〜８ｍｍの領域内に配置することが好ましい。ショルダー溝のピッチは５ｍｍ〜１５ｍｍとすることが好ましい。また、外側特定領域にはその両側の一対のショルダー溝に連通する複数本の細溝を設けることが好ましい。更に、ショルダー溝は溝幅が１．５ｍｍ〜５．０ｍｍであり、溝深さが２．０ｍｍ〜７．５ｍｍであることが好ましい。これらの構成を採用することにより、ショルダー領域での偏摩耗を防止しながら氷雪路での旋回性能の改善効果を最大限に享受することができる。

本発明において、標準接地状態での接地領域とは、タイヤを規格が定める標準リムに装着し、タイヤに規格が定める最高空気圧（最大負荷能力に対応する空気圧）を充填し、タイヤを静止した状態で平板に対して垂直に置き、その最大負荷能力の８５％の負荷を加えたときのタイヤ軸方向の接地幅にて規定される接地領域である。この標準接地状態での接地領域は主として直進走行時に接地する領域であるが、旋回時には標準接地状態での接地領域から外れた領域も接地するようになる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの要部を示す斜視図である。 図１の空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 図１の空気入りタイヤの要部を拡大して示す斜視図である。 図１の空気入りタイヤのトレッドパターンの要部を拡大して示す平面図である。

以下、本発明の構成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〜図４は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図２及び図３において、黒塗り部分は溝部である。図４において、ＣＬはタイヤ赤道線であり、Ｅは標準接地状態での接地端である。

図１及び図２に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。トレッド部１の両側のショルダー領域において、トレッド部１の表面と各サイドウォール部２の表面とは湾曲面により連接されてラウンドショルダープロファイルを形成している。

一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルトカバー層８が配置されている。

なお、上述したタイヤ内部構造は空気入りタイヤにおける代表的な例を示すものであるが、これに限定されるものではない。

図１に示すように、トレッド部１にはタイヤ周方向に延びる複数本（本実施形態では４本）の主溝１１が形成され、これら主溝１１により複数の陸部１０が区画されている。主溝１１はタイヤ赤道ＣＬ側に位置する一対の主溝１１ａ及び該主溝１１ａよりもタイヤ幅方向外側に位置する一対の主溝１１ｂとを含んでいる。これら主溝１はいずれもトレッド部１の標準接地状態での接地領域内、即ち、接地端Ｅよりもタイヤ赤道線ＣＬ側に配置されている。主溝１はその溝幅及び溝深さが特に限定されるものではないが、例えば、溝幅が６．０ｍｍ〜１３．０ｍｍの範囲に設定され、溝深さが７．０ｍｍ〜１０．０ｍｍの範囲に設定されている。主溝１により区画された陸部１０には、ショルダー領域においてタイヤ幅方向に延びるラグ溝１２や、センター領域においてタイヤ周方向に延びてジグザグ形状を有する周方向溝１３や、各種のサイプ１４が形成されている。

一方、トレッド部１の標準接地状態での接地領域外、即ち、接地端Ｅよりもタイヤ幅方向外側には、各ショルダー領域に沿って、タイヤ周方向に延びる複数本（本実施形態では３本）のショルダー溝１５ａ，１５ｂ，１５ｃが形成されている。

ここで、主溝１１のうちタイヤ幅方向最外側に位置する主溝１１ｂと標準接地状態での接地端Ｅとの間に規定される内側特定領域Ｘは、その溝面積比率が２０％以下、より好ましくは、１０％〜２０％の範囲に設定されている。内側特定領域Ｘの溝面積比率とは、内側特定領域Ｘの総面積に対する内側特定領域Ｘに含まれる溝部の総面積の百分率（％）である。

また、各ショルダー領域にて隣り合う一対のショルダー溝１５ａ，１５ｂの相互間に規定される外側特定領域Ｙ１、及び、各ショルダー領域にて隣り合う一対のショルダー溝１５ｂ，１５ｃの相互間に規定される外側特定領域Ｙ２は、その溝面積比率がそれぞれ２０％以上、好ましくは、２０％〜７０％の範囲に設定され、かつ内側特定領域Ｘの溝面積比率よりも大きくなっている。外側特定領域Ｙ１，Ｙ２の溝面積比率は、それぞれ外側特定領域Ｙ１，Ｙ２の総面積に対する外側特定領域Ｙ１，Ｙ２に含まれる溝部の総面積の百分率（％）である。本実施形態において、上記溝面積比率を得るために、外側特定領域Ｙ１にはその両側の一対のショルダー溝１５ａ，１５ｂに連通する複数本の細溝１６ａがタイヤ周方向に間隔をおいて形成され、外側特定領域Ｙ２にはその両側の一対のショルダー溝１５ｂ，１５ｃに連通する複数本の細溝１６ｂがタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。これら細溝１６ａ，１６ｂは溝幅が１．５ｍｍ以下のものであって所謂サイプを包含するものである。

このようにラウンドショルダープロファイルを有する空気入りタイヤにおいて、タイヤ幅方向最外側に位置する主溝１１ｂと標準接地状態での接地端Ｅとの間に規定される内側特定領域Ｘの溝面積比率を２０％以下にする一方で、各ショルダー領域にてショルダー溝１５ａ〜１５ｃの相互間に規定される外側特定領域Ｙ１，Ｙ２の溝面積比率を２０％以上かつ内側特定領域Ｘの溝面積比率よりも大きくしたので、氷雪路での旋回時に溝面積比率が相対的に高い外側特定領域Ｙ１，Ｙ２が路面と接触することにより、氷雪路での旋回性能を改善することができる。積雪路においては、直進走行時の操縦安定性も改善することができる。

しかも、内側特定領域Ｘと外側特定領域Ｙ１との間にはタイヤ周方向に連続して延びるショルダー溝１５ａが配置され、これら２つの領域Ｘ，Ｙ１が分断されているので、例えば、乾燥路での旋回時に外側特定領域Ｙ１が路面と接触した際に、内側特定領域Ｘと外側特定領域Ｙ１の路面に対する滑り量が両者間の剛性差に起因して異なっていても、外側特定領域Ｙ１の動きに引きずられて内側特定領域Ｘが路面に対して滑るのを防止することができる。そのため、氷雪路での旋回性能を改善すると共に、ショルダー領域での偏摩耗を防止することできる。

ここで、内側特定領域Ｘの溝面積比率が２０％よりも大きいと乾燥路での操縦安定性が低下するためオールシーズン用タイヤとしての要求特性が不十分になる。また、外側特定領域Ｙ１，Ｙ２の溝面積比率が２０％よりも小さいと氷雪路での旋回性能の改善効果が不十分になる。特に、内側特定領域Ｘの溝面積比率と外側特定領域Ｙ１，Ｙ２の溝面積比率との差は５％以上にすると良い。

上記空気入りタイヤにおいて、各ショルダー領域にはショルダー溝１５ａ〜１５ｃに基づいて複数の外側特定領域Ｙ１，Ｙ２を規定し、これら外側特定領域Ｙ１，Ｙ２の溝面積比率をタイヤ幅方向外側に向かって徐々に増加させると良い。これにより、耐偏摩耗性を良好に維持しながら、スノー性能を向上することができる。つまり、小蛇角の旋回時にはタイヤ幅方向内側の外側特定領域Ｙ１が容易に接地するため、耐摩耗性の確保の見地から、タイヤ幅方向内側の外側特定領域Ｙ１の溝面積比率を相対的に小さくするのが良い。一方、タイヤ幅方向外側の外側特定領域Ｙ２は大蛇角の旋回時のみに接地するため、耐摩耗性への影響は小さく、特に積雪路のようにトレッド部１が雪中に埋没するような状況ではトラクションの増大に大きく寄与する。但し、外側特定領域Ｙ１，Ｙ２の溝面積比率を過度に大きくすると当該部位の剛性低下が顕著になって旋回性能の改善効果が低下する。そのため、外側特定領域Ｙ１，Ｙ２の溝面積比率の最大値は７０％以下にすると良い。

また、複数の外側特定領域Ｙ１，Ｙ２はタイヤ周方向に連続的に延びるショルダー溝１５ａによって分断されているので、外側特定領域Ｙ２の動きに引きずられて外側特定領域Ｙ１が路面に対して滑るのを防止することができる。そのため、外側特定領域Ｙ１の偏摩耗を抑えることも可能である。

標準接地状態での接地端Ｅに最も近いショルダー溝１５ａは接地端Ｅからタイヤ幅方向外側に向かって２ｍｍ〜８ｍｍの領域内に配置すると良い。つまり、接地端Ｅからタイヤ幅方向外側に向かって５ｍｍ離れた位置Ｐを中心として±３ｍｍの領域内にショルダー溝１５ａを配置すると良い。ショルダー溝１５ａが接地端Ｅに近過ぎると小蛇角の旋回時に外側特定領域Ｙ１が接地するようになるため耐摩耗性が低下する。逆に、ショルダー溝１５ａが接地端Ｅから遠過ぎると大蛇角の旋回時のみに外側特定領域Ｙ１が接地するようになるため氷雪路での旋回性能の改善効果が不十分になる。

ショルダー溝１５ａ〜１５ｃのトレッド表面でのピッチは５ｍｍ〜１５ｍｍであると良い。このようなピッチでショルダー溝１５ａ〜１５ｃを配置することにより、外側特定領域Ｙ１，Ｙ２の面積を適切に確保することができる。ショルダー溝１５ａ〜１５ｃのピッチが５ｍｍより小さいと氷雪路での旋回性能の改善効果が不十分になり、逆に１５ｍｍより大きいと外側特定領域Ｙ１，Ｙ２に偏摩耗を生じ易くなる。

ショルダー溝１５ａ〜１５ｃは溝幅が１．５ｍｍ〜５．０ｍｍであり、溝深さが２．０ｍｍ〜７．５ｍｍであると良い。ショルダー溝１５ａ〜１５ｃの溝幅が１．５ｍｍ未満であると偏摩耗の防止効果が不十分になり、逆に５．０ｍｍ超であると氷雪路での旋回性能の改善効果が不十分になる。ショルダー溝１５ａ〜１５ｃの溝深さが２．０ｍｍ未満であると摩耗初期でショルダー溝１５ａ〜１５ｃが消滅するため偏摩耗の防止効果が不十分になり、逆に７．５ｍｍ超であるとショルダー領域のブロック剛性が全体的に低下するためショルダー摩耗を促進する恐れがある。

また、外側特定領域Ｙ１，Ｙ２にはその両側のショルダー溝１５ａ〜１５ｃに連通する複数本の細溝１６ａ，１６ｂを設けると良い。このような細溝１６ａ，１６ｂはそのエッジにより氷雪路でのトラクションの増加に大きく寄与する。なお、細溝１６ａ，１６ｂのタイヤ径方向に対する傾斜角度及び傾斜方向は特に限定されるものではないが、例えば、タイヤ径方向に対して３０°以下とすることが望ましい。

タイヤサイズが２１５／６０Ｒ１６であり、ラウンドショルダープロファイルを有する空気入りタイヤにおいて、トレッド部の標準接地状態での接地領域内にタイヤ周方向に延びる４本の主溝を設け、トレッド部の標準接地状態での接地領域外に各ショルダー領域に沿ってタイヤ周方向に延びる複数本のショルダー溝を設け、主溝のうちタイヤ幅方向最外側に位置する主溝と標準接地状態での接地端との間に規定される内側特定領域の溝面積比率を２０％に設定し、各ショルダー領域にて隣り合う一対のショルダー溝の相互間に規定される外側特定領域の溝面積比率を３０％に設定し、接地端からのショルダー溝のオフセット量、ショルダー溝の溝深さ、各ショルダー領域に配置されるショルダー溝の本数を表１のように設定した実施例１〜６のタイヤを作製した。なお、ショルダー溝の溝幅は１．５ｍｍとし、ショルダー溝のピッチは６．０ｍｍとした。

比較のため、ショルダー溝を無くし、外側特定領域に対応する部位を平滑面としたこと以外は実施例２と同じ構造を有する従来例１のタイヤと、ショルダー溝を無くしたこと以外は実施例２と同じ構造を有する従来例２のタイヤを用意した。

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、雪上での操縦安定性、耐摩耗性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

雪上での操縦安定性：
各試験タイヤをリムサイズ１６×７Ｊのホイールに組み付けて空気圧を２３０ｋＰａとして排気量２．０Ｌの試験車両に装着し、雪上においてテストドライバーによる官能評価を行った。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど雪上での操縦安定性が優れていることを意味する。

耐摩耗性：
各試験タイヤをリムサイズ１６×７Ｊのホイールに組み付けて空気圧を２３０ｋＰａとして排気量２．０Ｌの試験車両に装着し、乾燥路において２００００ｋｍの走行試験を行い、走行後の摩耗量を測定し、その摩耗量に基づいて推定摩耗寿命を求めた。偏摩耗量が多い場合、推定摩耗寿命は短いものとなる。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐摩耗性が優れていることを意味する。

表１から明らかなように、実施例１〜６のタイヤは、従来例１との対比において、雪上での操縦安定性が改善されており、しかもショルダー領域での偏摩耗が少ないため耐摩耗性が良好であった。一方、従来例２のタイヤは、雪上での操縦安定性が改善されているものの、接地領域外にショルダー溝を備えていないためショルダー領域での偏摩耗が多くなり耐摩耗性に劣っていた。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
１１ 主溝
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ ショルダー溝
Ｅ 接地端
Ｘ 内側特定領域
Ｙ１，Ｙ２ 外側特定領域

Claims (8)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記トレッド部の表面と各サイドウォール部の表面とが湾曲面により連接されたラウンドショルダープロファイルを有する空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部の標準接地状態での接地領域内にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設け、前記トレッド部の標準接地状態での接地領域外に各ショルダー領域に沿ってタイヤ周方向に延びる複数本のショルダー溝を設け、前記主溝のうちタイヤ幅方向最外側に位置する主溝と標準接地状態での接地端との間に規定される内側特定領域の溝面積比率を２０％以下にすると共に、各ショルダー領域にて隣り合う一対のショルダー溝の相互間に規定される外側特定領域の溝面積比率を２０％以上かつ前記内側特定領域の溝面積比率よりも大きくしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 各ショルダー領域に前記ショルダー溝に基づいて複数の外側特定領域を規定したことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 各ショルダー領域に前記ショルダー溝に基づいて複数の外側特定領域を規定し、これら外側特定領域の溝面積比率をタイヤ幅方向外側に向かって徐々に増加させたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記外側特定領域の溝面積比率の最大値を７０％以下にしたことを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ショルダー溝のうち標準接地状態での接地端に最も近いショルダー溝を該接地端からタイヤ幅方向外側に向かって２ｍｍ〜８ｍｍの領域内に配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記ショルダー溝のピッチを５ｍｍ〜１５ｍｍとしたことを特徴とする請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記外側特定領域にその両側の一対のショルダー溝に連通する複数本の細溝を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記ショルダー溝は溝幅が１．５ｍｍ〜５．０ｍｍであり、溝深さが２．０ｍｍ〜７．５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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