JP4615655B2

JP4615655B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4615655B2
Application number: JP2000007872A
Authority: JP
Inventors: 泰雄氷室
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-01-17
Filing date: 2000-01-17
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2020-01-17
Also published as: JP2001199207A; DE60113311D1; ES2248236T3; US20010010244A1; DE60113311T2; US6799616B2; EP1116604A2; EP1116604A3; EP1116604B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、他の性能を犠牲にすることなく、排水性能及び操縦安定性能を向上させるとともに、騒音の低減を図った空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤ、例えば乗用車用タイヤの場合、そのトレッドパターンとしては、例えば図５に示すように、タイヤ赤道面に対して平行に延びる周方向溝101 〜103 と、前記周方向溝101，102に開口し、これからトレッド端に向かって前記赤道面に対して傾斜して延びる複数本の傾斜溝104〜106とを配設したものが一般的である。
【０００３】
このトレッドパターンは、主として、周方向溝を通じてタイヤの前後方向への排水を行い、傾斜溝を通じてタイヤの側方への排水を行うことによって、優れた排水性能をタイヤに付与することができる。
【０００４】
かかるトレッドパターンを有するタイヤにおいて、排水性能をさらに向上させるための手段としては、溝幅を広げる等により溝面積、いわゆるネガティブ率を大きくするか、又は傾斜溝を、そのトレッド中央域に位置する溝部分の前記赤道面に対する傾斜角度を比較的小さくし、そのトレッド側方域に位置する溝部分の前記傾斜角度を比較的大きくした、いわゆるハイアングルの配設形状にすることが有用である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、溝幅を単に広げる等の手段によってネガティブ率を大きくする場合には、排水性能は向上するものの、パターンノイズが大きくなりやすいという問題点がある。
【０００６】
また、傾斜溝をハイアングルに配設した場合には、これら傾斜溝で区画された傾斜陸部の剛性が不足しがちであり、十分な操縦安定性能が得られないという問題点がある。
【０００７】
さらに、傾斜溝を周方向溝に開口させた場合には、その開口部位置で傾斜溝を流れる水と周方向溝を流れる水とが衝突して水の流れに乱れが生じたり、気泡が発生するなどの結果として、予期したほどの排水性能が得られないという問題点がある。
【０００８】
一方、ノイズの低減を図る観点からすれば、傾斜溝を周方向溝に開口しないで陸部内で終端させることが有効であるが、この場合には、一般に十分な排水性能が得られにくいという問題点がある。
【０００９】
そのため、発明者は、排水性及び操縦安定性能の向上とノイズの低減の全てを実現できるトレッドパターンを有するタイヤを開発するため鋭意検討を行ったところ、ノイズの低減に有利なトレッドパターン、即ち、リブ状主陸部と傾斜主溝との間に適正形状にした第1補助陸部を配設して、傾斜主溝を、少なくとも中央域に位置する第１周方向細溝に開口させないトレッドパターンを採用するとともに、第１傾斜陸部の平面（踏面）形状の適正化を図ることにより、操縦安定性能と排水性能の双方を有効に向上させることができることを見出した。
【００１０】
この発明の目的は、トレッド部の中央域にリブ状主陸部を配設したトレッドパターンを採用し、第１傾斜陸部の平面（踏面）形状の適正化を図るとともに、リブ状主陸部と傾斜主溝との間に適正形状にした第1補助陸部を配設することにより、排水性能、操縦安定性能、及びノイズの全てを満足レベルにまで改善した空気入りタイヤを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、トレッド部を中央域と両側方域とに区分した中央域に、タイヤ赤道面に対し平行に延びる少なくとも１本のリブ状主陸部を設け、中央域からトレッド端に向かって前記赤道面に対し傾斜して延びる複数本の傾斜主溝を配設することにより、これら傾斜主溝の間に第１傾斜陸部を形成してなる空気入りタイヤにおいて、第１傾斜陸部は、タイヤ赤道面側からトレッド端側に向かって陸部幅が漸増する略三角形の平面形状を有し、リブ状主陸部と傾斜主溝の間に、傾斜主溝の溝底に向かって陸部高さが漸減する斜面を有する第１補助陸部を配設し、前記リブ状主陸部と前記第１傾斜陸部は一体をなすことを特徴とする空気入りタイヤである。
【００１２】
ここでいう「中央域」とは、タイヤ赤道面位置を中心とする、トレッド幅TWの５〜50％の領域をいい、「両側方域」は、中央域の両側に位置する領域をいう。
【００１３】
また、第１補助陸部は、リブ状主陸部の踏面から傾斜主溝の溝底に向かって陸部高さが漸減することが好ましい。
【００１４】
さらに、中央域における接地性と排水性能をより一層向上させる必要がある場合には、リブ状主陸部に、前記赤道面に対し平行に延びる少なくとも１本の第１周方向細溝を配設することがより好適である。
【００１５】
第１周方向細溝は、溝底位置での溝幅が広く、トレッド部踏面位置での溝幅が狭くなるような断面形状を有するが好ましく、略三角フラスコ断面形状を有することがより好適である。
【００１６】
また、排水性能を重視する場合には、トレッド部の側方域からトレッド端に向かって前記赤道面に対し傾斜して延びる複数本の傾斜副溝を配設することにより、これら傾斜副溝の間に、トレッド端に向かって陸部幅が漸増する第２傾斜陸部を形成することが好ましい。
【００１７】
尚、陸部剛性を重視する場合には、第１傾斜陸部と第２傾斜陸部は一体をなすことが好ましい。
【００１８】
さらに、タイヤ側方への排水性能を高める必要がある場合には、第１傾斜陸部と傾斜副溝との間に、傾斜副溝の溝底に向かって陸部高さが漸減する斜面を有する第２補助陸部を配設することが好ましい。
【００１９】
さらにまた、接地性と排水性能をより一層高める必要がある場合には、第１傾斜陸部と第２傾斜陸部の境界位置に、前記赤道面に対して平行に延びかつ第１周方向細溝と同様な断面形状を有する第２周方向細溝を配設することが好ましい。
【００２０】
加えて、操縦安定性能とノイズの低減とをより一層バランスよく向上させる必要がある場合には、第２周方向細溝のタイヤ赤道面側の溝壁に沿って第１傾斜陸部間を連結する極狭幅の第１連結陸部を配設し、第１連結陸部と傾斜主溝との間に、傾斜主溝の溝底に向かって陸部高さが漸減する斜面を有する第３補助陸部を配設することが好ましい。
【００２１】
尚、リブ状主陸部の踏面と第１補助陸部の斜面とのなす角度、第1傾斜陸部の踏面と第2補助陸部の斜面とのなす角度、及び第１連結陸部の踏面と第３補助陸部の斜面とのなす角度は、いずれも135〜170°の範囲であることがより好適である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に従う空気入りタイヤの代表的なトレッドパターンを示したものであり、図中１はトレッド部、２は中央域、3a,3bは側方域、４はタイヤ赤道面、５はリブ状主陸部、6a,6bはトレッド端、7a,7bは傾斜主溝、8a,8bは第1傾斜陸部、14は第1補助陸部である。
【００２３】
図１に示すトレッドパターンを有するタイヤは、トレッド部１を中央域２と両側方域3a,3bとに区分した中央域２に、タイヤ赤道面４に対し実質的に平行に延びる少なくとも1本（図１では1本）のリブ状主陸部５を設け、中央域２からトレッド端6a,6bに向かって前記赤道面４に対し傾斜して延びる複数本の傾斜主溝7a,7bを配設することにより、前記傾斜主溝7a,7a間及び／又は7b,7b間に第1傾斜陸部8a,8bを形成したものである。
【００２４】
そして、この発明の構成上の主な特徴は、ノイズの低減に有利なトレッドパターン、即ち、リブ状主陸部５と傾斜溝（具体的には傾斜主溝7a,7b）との間に適正形状にした第1補助陸部14を配設して、傾斜溝を、少なくとも中央域２に位置する周方向溝（具体的には図3のような第１周方向細溝９）に開口させないトレッドパターンを採用するとともに、第１傾斜陸部8a,8bの平面（踏面）形状の適正化を図ること、より具体的には、第1傾斜陸部8a,8bは、タイヤ赤道面４側からトレッド端6a,6b側に向かって陸部幅Ｗ₄が漸増する略三角形の平面形状を有し、リブ状主陸部５と傾斜主溝7a又は7bの間に、傾斜主溝7a,7bの溝底に向かって陸部高さＨが漸減する斜面13を有する第１補助陸部14を配設すること（図2(a)）にあり、この構成を採用することにより、操縦安定性能及び排水性能の向上とノイズの低減のいずれをも満足させることができる。
【００２５】
即ち、トレッド部１の中央域２に、リブ状主陸部５を設けることにより、タイヤがスムーズに回転接地してパターンノイズを抑制することができるとともに、中央域２のトレッド部分の剛性も十分に高められるため、操縦安定性、特に微少蛇角時のハンドル応答性が向上する。
【００２６】
また、傾斜主溝7a,7bを、少なくとも中央域２に位置する周方向溝（具体的には図3のような第１周方向細溝９）に開口させないトレッドパターンを採用するため、ノイズの低減には有利である。
【００２７】
加えて、第1傾斜陸部8a,8bは、タイヤ赤道面４側部分の面積を狭く、トレッド端6a,6b側部分の面積を広くすることにより、側方域3a,3bでの陸部剛性が高くなって操縦安定性が向上するとともに、中央域２におけるネガティブ率が側方域3a,3bにおけるそれに比べて相対的に大きくなるため、排水性能が向上し、よって、操縦安定性能と排水性能をバランスよく向上させることができる。
【００２８】
また、図2(a)に示すように、リブ状主陸部５と傾斜主溝7a,7bの間に、傾斜主溝7a,7bの溝底12に向かって陸部高さＨが漸減する斜面13を有する第１補助陸部14を配設することによって、リブ状主陸部５が補強されて剛性がより一層高くなり、操縦安定性が一層向上するとともに、濡れた路面では、タイヤ接地時の中央域２に位置する水を第１補助陸部14の斜面13に沿って傾斜主溝7a,7b内へ乱流を発生させることなくスムーズに流入させることができ、これによって排水性が一層向上する。
【００２９】
よって、この発明では、上記構成を採用することによって、操縦安定性能及び排水性能の向上とノイズの低減のいずれをも満足させることができる。
【００３０】
尚、リブ状主陸部５の踏面5aと第１補助陸部14の斜面13とのなす角度θは、135〜170°の範囲であることが好ましい。前記角度θが135°未満だと、十分な剛性補強効果が得られなくなる恐れがあるからであり、また、前記角度θが170°超えだと、傾斜主溝7a,7bの溝容積が極端に少なくなり、排水性能を悪化させる恐れがあるからである。
【００３１】
その他の実施の形態としては、図１に示すように、リブ状主陸部５と第１傾斜陸部8a,8bは一体をなすように構成することができ、このようにすれば、リブ状陸部５を含む中央域２に位置する陸部全体の剛性が高まり、これは操縦安定性能の点で有利である。
【００３２】
また、リブ状主陸部５に第１周方向細溝９を配設することができ、この構成を採用すれば、トレッド部１の中央域２での接地性を高めることができ、加えて、第１周方向細溝９は傾斜主溝7a,7bが開口していないため、タイヤ接地時にトレッド部１の中央域２に存在する水は、第１周方向溝９に取り込まれ、取り込まれた水は、溝内で乱流状態が生じることがなく、第１周方向細溝９に沿ってタイヤの前後方向に速やかに排出される結果、排水性能は有効に高まる。
【００３３】
さらに、第１周方向細溝９を、溝底位置10での溝幅Ｗ₁が広く、トレッド部踏面位置11での溝幅Ｗ₂が狭くなるような断面形状にすることにより、リブ状主陸部５の剛性をさほど低下させることなく、第１周方向細溝９の溝容積を大きくすることができる結果、排水性能をより一層効果的に向上させることができる。
【００３４】
さらにまた、トレッド部１の摩耗がある程度進行した場合、溝容積が減少して排水性能が低下する傾向にあるが、第１周方向細溝９を上記断面形状にすれば、低下しがちな排水性能を補うことができる。
【００３５】
加えて、この発明では、トレッド部１に幅広の周方向溝を配設する構成ではないため、気柱共鳴による高周波のノイズの発生が少なく、このことは、ノイズの低減には有利に作用する。
【００３６】
さらにまた、第１周方向細溝９の形状としては、例えば図2(a)に示すように、略三角フラスコ断面形状を有することが好ましい。
【００３７】
加えて、第１傾斜陸部8a,8bと第２傾斜陸部22a,22bは一体をなす構成にすれば、パターンノイズをさらに低減する効果があり、また、第2傾斜陸部22a,22bの偏摩耗（より具体的にはヒールアンドトゥ摩耗）を抑制できれば、摩耗進行後のノイズの悪化も抑制できる。
【００３８】
第２傾斜陸部22a,22bの上記偏摩耗を抑制するための手段としては、例えば、トレッド部１の側方域3a,3bからトレッド端6a,6bに向かって前記赤道面４に対し傾斜して延びる複数本の傾斜副溝21a,21bを配設することにより、これら傾斜副溝21a,21bの間に、トレッド端6a,6bに向かって陸部幅が漸増する第２傾斜陸部22a,22bを区画形成し、さらに、好ましくは、第１傾斜陸部8a,8bと傾斜副溝21a,21bとの間に、傾斜副溝21a,21bの溝底24に向かって陸部高さＨが漸減する斜面25を有する第２補助陸部26を配設する構成する場合が挙げられる。
【００３９】
また、接地性と排水性能とをより一層バランスよく向上させる必要がある場合には、図３に示すように、第１傾斜陸部8a,8bと第２傾斜陸部22a,22bの境界位置に、前記赤道面４に対して実質的に平行に延びかつ第１周方向細溝９と同様な断面形状を有する第２周方向細溝15a,15bを配設することが好ましい。
【００４０】
さらに、第２周方向細溝15a,15bのトレッド端6a,6b側の溝壁17に沿って第２傾斜陸部22a,22b間を連結する極狭幅の第２連結陸部23を配設し、第２連結陸部23と傾斜副溝21a,21bとの間に、前記第２補助陸部26を配設すれば、第１連結陸部23が補強されて剛性がより一層高くなり、操縦安定性が一層向上するとともに、傾斜副溝21a,21b内に乱流は発生させることなくスムーズに流入させることができ、これによって排水性が一層向上する。
【００４１】
尚、第２連結陸部23の踏面23aと第２補助陸部26の斜面25とのなす角度βは、前記角度θの場合と同様な理由から、135〜170°の範囲にすることがより好適である。
【００４２】
加えて、第２周方向細溝15a,15bのタイヤ赤道面４側の溝壁16に沿って第１傾斜陸部８a,８b間を連結する極狭幅の第１連結陸部18を配設し、第１連結陸部18と傾斜主溝7a,7bとの間に、図４（c）に示すように、傾斜主溝7a,7bの溝底12に向かって陸部高さＨが漸減する斜面19を有する第３補助陸部20を配設すれば、表面ネガティブを維持しつつ、剛性が上がることにより、排水性能の低下を抑制しつつ操縦安定性能とノイズの低減が図れる。
【００４３】
尚、第１連結陸部18の踏面18aと第３補助陸部20の斜面19とのなす角度γは、135〜170°の範囲であることがより好適である。前記角度γが135°未満だと、十分な剛性が得られなくなるおそれがあるからであり、また、前記角度γが170°超えだと、十分な溝容積が得られなくなるおそれがあるからである。
【００４４】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、図１に示すように傾斜主溝7a,7bをタイヤ赤道面４側からそれぞれのトレッド端6a,6bに向かって順次接地域に入る方向に配設して、いわゆる方向性パターンをトレッド部１に形成することが、十分な排水性を得る点で好ましい。
【００４５】
【実施例】
次に、この発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下で説明する。
実施例１
実施例１のタイヤは、図1に示すトレッドパターンを有し、タイヤサイズがPSR205/55Ｒ16であり、リブ状主陸部、第１周方向細溝、傾斜主溝、第１傾斜陸部、第１補助陸部等の寸法等については表１にまとめて示す。
尚、トレッド部以外のタイヤ構造については、通常の乗用車用空気入りタイヤのものとほぼ同様な構成とした。
【００４６】
【表１】

【００４７】
実施例２
実施例２のタイヤは、図３に示すトレッドパターンを有し、タイヤサイズがPSR205/55Ｒ16であり、リブ状主陸部、第１周方向細溝、傾斜主溝、第１傾斜陸部、第１補助陸部等の寸法等については表２にまとめて示す。
【００４８】
【表２】

【００４９】
実施例３
実施例３のタイヤは、第１周方向細溝９を配設しないこと以外は実施例１のタイヤとほぼ同様な構成を有する。
【００５０】
従来例
従来例のタイヤは、図５に示すトレッドパターンを有し、タイヤサイズがPSR205/55Ｒ16であり、周方向溝101〜103及び傾斜溝104〜106の寸法等については表３にまとめて示す。
【００５１】
【表３】

【００５２】
（性能評価）
上記各供試タイヤについて、排水性能、操縦安定性能及びパターンノイズを評価したので以下で説明する。
上記各供試タイヤを標準リム（６1/2ＪＪ）に組み付け、タイヤ内圧：230kPa、タイヤ負荷荷重：実車２名乗車相当の条件下で以下の各試験を行った。
【００５３】
排水性能は、直進走行時とコーナリング走行時の場合でそれぞれ評価した。直進走行時における排水性能は、水深５ｍｍの濡れた路面上を直進走行して通過したときのハイドロプレーニング現象が発生するときの限界速度を測定し、これによって評価した。コーナリング走行時における排水性能は、水深５ｍｍで半径80ｍの濡れた路面上をコーナリング走行して通過したときのハイドロプレーニング現象が発生するときの横Ｇを測定し、これによって評価した。
操縦安定性能は、ドライ状態のサーキットコースを各種走行モードにてスポーツ走行し、そのときのテストドライバーによるフィーリングによって評価した。
パターンノイズは、直線平滑路面上を100km/ｈから惰行したときの車室内騒音をテストドライバーによるフィーリングによって評価した。
【００５４】
表４にこれらの評価結果を示す。尚、表４中の数値は、排水性能Ａ及びＢ、操縦安定性能並びにパターンノイズのいずれにおいても大きいほど性能が良いことを示している。
【００５５】
【表４】

【００５６】
表４の評価結果から、実施例１及び２は、いずれも従来例に比べて排水性能及び操縦安定性に優れ、パターンノイズが低減されている。
【００５７】
【発明の効果】
この発明によって、他の性能を犠牲にすることなく、優れた排水性能及び操縦安定性能を有する低ノイズの空気入りタイヤの提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う空気入りタイヤのトレッド部の一部の展開図である。
【図２】 (a)は、図１のＡ−Ａ断面図であり、
(b)は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】他の実施形態を示す図である。
【図４】 (a)は、図３のＣ−Ｃ断面図であり、
(b)は、図３のＤ−Ｄ断面図であり、
(c)は、図３のＥ−Ｅ断面図である。
【図５】従来例のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。
【符号の説明】
１トレッド部
２中央域
3a,3b 側方域
４タイヤ赤道面
５リブ状主陸部
6a,6b トレッド端
7a,7b 傾斜主溝
8a,8b 第１傾斜陸部
９第１周方向細溝
10第１周方向細溝９の溝底位置
11第１周方向細溝９のトレッド部踏面位置
12傾斜主溝7a,7bの溝底
13斜面
14第１補助陸部
15a,15b 第２周方向細溝
16第２周方向細溝15a,15bのタイヤ赤道面４側の溝壁
17第２周方向細溝15a,15bのトレッド端6a,6b側の溝壁
18第１連結陸部
19斜面
20第３補助陸部
21a,21b傾斜副溝
22a,22b第2傾斜陸部
23第２連結陸部
24傾斜副溝21a,21bの溝底
25斜面
26第２補助陸部

Claims

トレッド部を中央域と両側方域とに区分した中央域に、タイヤ赤道面に対し平行に延びる少なくとも１本のリブ状主陸部を設け、中央域からトレッド端に向かって前記赤道面に対し傾斜して延びる複数本の傾斜主溝を配設することにより、これら傾斜主溝の間に第１傾斜陸部を形成してなる空気入りタイヤにおいて、
第１傾斜陸部は、タイヤ赤道面側からトレッド端側に向かって陸部幅が漸増する略三角形の平面形状を有し、
リブ状主陸部と傾斜主溝の間に、傾斜主溝の溝底に向かって陸部高さが漸減する斜面を有する第１補助陸部を配設し、
前記リブ状主陸部と前記第１傾斜陸部は一体をなすことを特徴とする空気入りタイヤ。
リブ状主陸部に、前記赤道面に対し平行に延びる少なくとも１本の第１周方向細溝を配設する請求項１に記載した空気入りタイヤ。
第１周方向細溝は、溝底位置での溝幅が広く、トレッド部踏面位置での溝幅が狭くなるような断面形状を有する請求項２に記載した空気入りタイヤ。
第１周方向細溝は、略三角フラスコ断面形状を有する請求項２又は３に記載した空気入りタイヤ。
トレッド部の側方域からトレッド端に向かって前記赤道面に対し傾斜して延びる複数本の傾斜副溝を配設することにより、これら傾斜副溝の間に、トレッド端に向かって陸部幅が漸増する第２傾斜陸部を形成する請求項１〜４のいずれか１項に記載した空気入りタイヤ。
第１傾斜陸部と第２傾斜陸部は一体をなす請求項５に記載した空気入りタイヤ。
第１傾斜陸部と傾斜副溝との間に、傾斜副溝の溝底に向かって陸部高さが漸減する斜面を有する第２補助陸部を配設する請求項５又は６に記載した空気入りタイヤ。
第１傾斜陸部と第２傾斜陸部の境界位置に、前記赤道面に対して平行に延びかつ第１周方向細溝と同様な断面形状を有する第２周方向細溝を配設する請求項５に記載した空気入りタイヤ。
第２周方向細溝のタイヤ赤道面側の溝壁に沿って第１傾斜陸部間を連結する極狭幅の第１連結陸部を配設し、第１連結陸部と傾斜主溝との間に、傾斜主溝の溝底に向かって陸部高さが漸減する斜面を有する第３補助陸部を配設する請求項８に記載した空気入りタイヤ。
リブ状主陸部の踏面と第１補助陸部の斜面とのなす角度、第１傾斜陸部の踏面と第２補助陸部の斜面とのなす角度、及び第１連結陸部の踏面と第３補助陸部の斜面とのなす角度は、いずれも１３５〜１７０°の範囲である請求項１、７又は９に記載した空気入りタイヤ。
第１補助陸部は、リブ状主陸部の踏面から傾斜主溝の溝底に向かって陸部高さが漸減する請求項１〜１０のいずれか１項に記載した空気入りタイヤ。