JP5062881B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド面に、タイヤ周方向にストレート状に延びる主溝と、その主溝に面した複数のブロックをタイヤ周方向に配列してなるブロック列とが設けられた空気入りタイヤに関する。

車両の直進安定性に影響を及ぼす一つの要因として、レイングルーブに起因した車両のふらつき（グルーブワンダー）が知られている。レイングルーブとは、降雨時の走行安定性を確保するために設けられた溝であり、九州縦貫自動車道や米国カリフォルニア州のフリーウェイ等に形成されている。通常、レイングルーブは、一定の溝幅及び溝深さで進行方向に延在しつつ、一定のピッチで道幅方向に隔設されている。

グルーブワンダーは、図６に示すように、トレッド面に設けられた陸部壁面のエッジ部２０がレイングルーブＲＧ内に落ち込んで、横力Ｆを生じることにより発生することが知られている。また、その落ち込んだ部分とレイングルーブＲＧの溝壁との衝突による反力も車両のふらつきの原因となりうる。特に、タイヤ周方向にストレート状に延びる主溝を有する車両においては、その主溝に面した陸部壁面のエッジ部がレイングルーブ内に落ち込んだ際に大きな横力が定常的に作用するため、車両のふらつきが著しく、直進安定性に支障を来たすという問題がある。

かかるグルーブワンダーを防止するため、従来は、主溝をジグザグ状に延在させたり、主溝の適切な配置箇所を定めたりしてパターン設計を行っている。しかし、排水性能など他のタイヤ特性や意匠上の制約もあり、その設計自由度は極めて小さく、パターン設計とは無関係にグルーブワンダーを抑制する手法の提案が強く望まれている。

この問題に対して、下記特許文献１、２では、陸部壁面を面取り形成することでグルーブワンダーを抑制することが提案されている。つまり、図７に示すように陸部壁面を面取り形成して鈍角なエッジ部３０を設けることで、レイングルーブＲＧ内への落ち込みを抑制するのである。しかし、かかる構成では、車両のふらつきが幾分か抑えられるものの、図８に示すように面取り形成により設けられたエッジ部３０がレイングルーブＲＧ内に落ち込んだ際には、やはり横力Ｆが作用して車両がふらつくため、グルーブワンダーの抑制効果が十分とは言えず、これを更に改善する必要があった。
特開平９−３９５１５号公報 特開平９−７１１０６号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、グルーブワンダーを十分に抑制して、車両の直進安定性を高めることができる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明の空気入りタイヤは、トレッド面に、タイヤ周方向にストレート状に延びる主溝と、前記主溝に面した複数のブロックをタイヤ周方向に配列してなるブロック列とが設けられた空気入りタイヤにおいて、前記主溝を挟む一対の前記ブロック列の各々が、その一対の前記ブロック列で挟まれた前記主溝に面する壁面を面取り形成した複数の第１のブロックと、前記第１のブロックの間に配置され、その一対の前記ブロック列で挟まれた前記主溝に面する壁面のエッジ部のタイヤ幅方向位置を前記第１のブロックとは異ならせた複数の第２のブロックとを有するものである。

本発明に係る空気入りタイヤでは、ブロック列が上記の如き第１のブロックと第２のブロックとを有することにより、主溝に面した壁面のエッジ部のタイヤ幅方向位置が一定せず、ブロックに応じて変動することになる。そのため、第１及び第２のブロックのうち、いずれか一方のブロック壁面のエッジ部がレイングルーブ内に落ち込んだとしても、それに続く他方のブロック壁面のエッジ部については、レイングルーブ内に落ち込むことなく路面に接地できる場合があり、たとえ、その他方のブロック壁面のエッジ部までもがレイングルーブ内に落ち込んだとしても、先に落ち込んだエッジ部とはタイヤ幅方向位置を違えているため、落ち込み量を異ならせることができる。その結果、横力の発生を単発に留めて定常的に作用することを防止でき、グルーブワンダーを十分に抑制して車両の直進安定性を高めることができる。

上記において、前記第２のブロックが、前記主溝に面する壁面を面取り形成していないものであることが好ましい。かかる構成によれば、第２のブロックの壁面のエッジ部のタイヤ幅方向位置を、第１のブロックと大きく且つ確実に異ならせることができるため、上述した本発明の作用効果を適切に発現することができる。

上記において、前記第１のブロックの壁面の面取り幅が０．６ｍｍ以上であり、且つ３．０ｍｍ未満であるものが好ましい。かかる構成によれば、グルーブワンダーの抑制効果を適切に確保しつつ、ブロックごとの剛性差が過大になることを防いで偏摩耗の発生を抑制することができる。

上記において、前記ブロック列の前記主溝に面する壁面のエッジ部の周長に対する、前記第１のブロックの前記主溝に面する壁面のエッジ部の周長を合計したものの割合が３３〜６７％であるものが好ましい。かかる構成によれば、上記の如き第１のブロックが適度に配置され、タイヤ周方向における第２のブロックとの分配バランスが良好となり、上述した本発明の作用効果を適切に発現することができる。

上記において、前記ブロック列が、前記第１のブロックと前記第２のブロックとを交互に配列してなるものが好ましい。かかる構成によれば、上記の如き第１のブロックと第２のブロックとが次々と代り合ってレイングルーブに相対するため、横力の発生を単発に留めて定常的に作用することを効果的に防止でき、上述した本発明の作用効果をタイヤ周方向に満遍なく適切に発現することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面の一例を示す半平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。

このトレッド面には、タイヤ周方向にストレート状に延びる主溝１、２と、それに交差して延びる横溝３とを含む溝部が設けられており、その溝部によって陸部が複数のブロック列４〜６に区分されている。ブロック列４〜６は、主溝１又は主溝２に面した複数のブロックをタイヤ周方向に配列することで構成されている。本実施形態では、図示を省略しているが、当該パターンがタイヤ赤道ＣＬに関して線対称に形成されているとともに、タイヤ周方向に連続して形成されている。

このようなタイヤ周方向にストレート状に延びる主溝を有するトレッドパターンでは、その主溝に面した陸部壁面（本実施形態ではブロック壁面）のエッジ部がレイングルーブ内に落ち込んだ際に大きな横力が定常的に作用し易く、グルーブワンダーの抑制が大変重要となる。以下、本実施形態におけるグルーブワンダーの抑制手法について、ブロック列６の主溝２に面する壁面を例にとって説明する。

ブロック列６は、図１〜３に示すように、主溝２に面する壁面を面取り形成した複数のブロック６ａ（前記第１のブロックに相当する。）と、ブロック６ａの間に配置され、主溝２に面する壁面を面取り形成していない複数のブロック６ｂ（前記第２のブロックに相当する。）とを有する。本実施形態では、ブロック６ａとブロック６ｂとが一つ置きとなるよう交互に配列されている例を示す。

ブロック６ａには、主溝２に面する壁面に平面状（テーパ面状）の面取り形成がなされており、その壁面のエッジ部１０ａが鈍角に設けられている。これに対して、ブロック６ｂは、主溝２に面する壁面を面取り形成しておらず、その壁面のエッジ部１０ｂのタイヤ幅方向位置をブロック６ａとは異ならせている。そのため、ブロック列６においては、主溝２に面した壁面のエッジ部のタイヤ幅方向位置が一定しておらず、ブロックごとに変動し、具体的にはブロック６ａであるかブロック６ｂであるかによって変動している。

かかる構成により、レイングルーブが形成された路面の走行時において、例えばブロック６ｂのエッジ部１０ｂがレイングルーブ内に落ち込んだとしても、それに続くブロック６ａのエッジ部１０ａについては、レイングルーブ内に落ち込むことなく路面に接地できる場合があり、たとえブロック６ａのエッジ部１０ａまでもがレイングルーブ内に落ち込んだとしても、先に落ち込んだブロック６ｂのエッジ部１０ｂとはタイヤ幅方向位置を違えているため、落ち込み量を異ならせることができる。その結果、横力の発生を単発に留めて定常的に作用することを防止でき、グルーブワンダーを十分に抑制して車両の直進安定性を高めることができる。

本実施形態では、ブロック６ａとブロック６ｂとを一つ置きに配列していることにより、ブロック列６の主溝２に面する壁面のエッジ部のタイヤ幅方向位置がブロックごとに異なり、ブロック６ａとブロック６ｂとが次々と代り合ってレイングルーブに相対することになる。そのため、横力の発生を単発に留めて定常的に作用することを効果的に防止でき、上述した本発明の作用効果をタイヤ周方向に満遍なく適切に発現することができる。このように、本発明では、ブロック列の主溝に面する壁面のエッジ部のタイヤ幅方向位置がブロックごとに異なることが好ましい。

ブロック６ａの壁面の面取り幅Ｗは、０．６ｍｍ以上であり且つ３．０ｍｍ未満であることが好ましく、１．０ｍｍ以上であり且つ２．４ｍｍ未満であることがより好ましい。この面取り幅Ｗが０．６ｍｍ未満であると、エッジ部１０ａとエッジ部１０ｂとのタイヤ幅方向位置の差が小さくなるため、上述したグルーブワンダーの抑制効果が小さくなる傾向にある。また、面取り幅Ｗが３．０ｍｍ以上であると、ブロック６ａとブロック６ｂとの剛性差が大きくなり、偏摩耗を生じ易い傾向にある。なお、本発明は、ブロック壁面を平面状に面取り形成したものに限られず、円弧状に面取り形成したものでもよい。

ブロック壁面を平面状に面取り形成する場合、トレッド面の法線方向に対する面取り角度θが、３０°以上であり且つ６０°以下であることが好ましい。この面取り角度θが３０°未満であると、面取り幅Ｗを確保するのが難しくなり、上述したグルーブワンダーの抑制効果が小さくなるおそれがある。また、６０°を超えると、面取り形成した部分の溝深さを確保するのが難しくなり、該部分が摩耗により比較的早期に消滅してしまうおそれがある。

ブロック列６の主溝２に面する壁面のエッジ部１０ａ、１０ｂの周長（タイヤ周方向長さ）に対する、ブロック６ａのエッジ部１０ａの周長を合計したものの割合は、３３〜６７％であることが好ましく、４５〜５５％であることがより好ましい。これにより、ブロック列６内にブロック６ａが適度に割り当てられて配置され、タイヤ周方向におけるブロック６ｂとの分配バランスが良好となり、上述した本発明の作用効果を適切に発現することができる。

ブロック列６は、ブロック６ａとブロック６ｂとが接地長内に少なくとも１つずつ、好ましくは２以上ずつ現れるものが好ましい。これにより、ブロック６ａ及びブロック６ｂの出現頻度が確保され、上述した本発明の作用効果を適切に発現することができる。ここで、接地長とは、正規内圧を充填したタイヤに正規荷重を加えたときの平面路面に接地する前後方向長さを指す。なお、正規内圧及び正規荷重は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格によりタイヤ毎に定められている。即ち、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧及び最大負荷能力、ＴＲＡであれば表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“INFLATION PRESSURE”及び“LOAD CAPACITY”であるが、タイヤが乗用車用である場合には２００ｋＰａ及び２００ｋＰａの対応荷重の８０％とする。

以上、ブロック列６の主溝２に面する壁面を例にとって説明したが、ブロック列４及びブロック列５の主溝１又は主溝２に面する壁面に関しても同様であり、その壁面のエッジ部の面取り形成の有無や面取り形状などについては、上記と同様に構成することができる。本発明では、ブロック列の主溝に面する壁面ごとに、面取り形成の幅や角度、形状などが、互いに同じでも異なっていても構わない。

本実施形態では、図１に示すように、ブロック列４が、主溝１に面する壁面を面取り形成したブロック４ａと、壁面を面取り形成していないブロック４ｂとを交互に配列してなり、ブロック列５が、主溝１に面する壁面を面取り形成したブロック５ａと、主溝１に面する壁面を面取り形成していないブロック５ｂとを交互に配列してなる。但し、図１〜３に示すように、ブロック５ａは、主溝２に面する壁面を面取り形成しておらず、ブロック５ｂの主溝２に面する壁面が面取り形成されている。このように、主溝１、２に挟まれたブロック列５においては、それを構成するブロック５ａ、５ｂの両壁面のうち片側にだけ面取り形成することが好ましい。それにより、ブロックごとの剛性差が過大になることを防いで、偏摩耗の発生を適切に防止することができる。

本発明では、面取り形成したブロック壁面同士が主溝を挟んで対向するという状態を極力回避しうるよう、面取り形成したブロック壁面をタイヤ周方向に沿って千鳥状に配置することが好ましく、それによってタイヤ周方向における剛性バランスを良好に確保することができる。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド面を上記の如き構成にすること以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用することができる。

［他の実施形態］
（１）本発明の空気入りタイヤが備えるトレッドパターンは、タイヤ周方向にストレート状に延びる主溝と、その主溝に面した複数のブロックをタイヤ周方向に配列してなるブロック列とを含むものであれば、前述の実施形態で示したものに限られない。したがって、主溝やブロック列の本数、ブロックの形状やサイズ等は、使用する用途や条件に応じて適宜に変更することができる。また、トレッドパターンは、タイヤ赤道に関して線対称に形成されているものに限られず、非対称性を有するものでもよい。

（２）前述の実施形態では、第１のブロックと第２のブロックとが一つ置きとなるよう交互に配列されている例を示したが、本発明はこれに制限されない。例えば、第１のブロックの間に２つ以上の第２のブロックを配置したり、その逆にしたりしてもよい。かかるブロックの配列は、上述したようなエッジ部の周長の好ましい割合などに鑑みて適宜に設定でき、ブロック列を構成するブロックのサイズが画一的でない場合に有用である。

（３）前述の実施形態では、ブロック列を、壁面を面取り形成した第１のブロックと、壁面を面取り形成していない第２のブロックとで構成した例を示したが、本発明では、第２のブロックの壁面のエッジ部のタイヤ幅方向位置が第１のブロックと異なるものであれば、主溝に面する壁面を面取り形成していても構わない。但し、第２のブロックの壁面のエッジ部のタイヤ幅方向位置を、第１のブロックと大きく且つ確実に異ならせる観点から、本発明では、第２のブロックの壁面を面取り形成していないことが好ましい。

図４に示すブロック列６の変形例では、第２のブロックであるブロック６ｂの主溝２に面する壁面を面取り形成している。このブロック６ｂの壁面は、第１のブロックであるブロック６ａの壁面とは面取り幅や面取り角度を違えており、それによってエッジ部１０ａ、１０ｂのタイヤ幅方向位置を互いに異ならせている。かかる構成においても、横力の発生を単発に留めて定常的に作用することを防止でき、グルーブワンダーによる車両のふらつきを抑制することができる。

（４）前述の実施形態では、ブロック列を、第１のブロックと、壁面のエッジ部のタイヤ幅方向位置を第１のブロックとは異ならせた第２のブロックとの、２種のブロックで構成した例を示したが、本発明では、壁面のエッジ部のタイヤ幅方向位置を第１、２のブロックとは異ならせた第３のブロックを介在させても構わない。但し、ブロック壁面のエッジ部のタイヤ幅方向位置を確実に異ならせる観点から、ブロック列を、壁面のエッジ部のタイヤ幅方向位置を大きく異ならせた２種のブロックで構成することが好ましい。

図５（ａ）、（ｂ）に示すブロック列６の変形例では、ブロック列６が、第１のブロックであるブロック６ａと、第２のブロックであるブロック６ｂとを有し、更に第３のブロックとしてのブロック６ｃを有している。ブロック６ｃの壁面は、ブロック６ｂの壁面よりも小さい面取り幅にて面取り形成されており、その壁面のエッジ部１０ｃのタイヤ幅方向位置をブロック６ａ、６ｂのエッジ部１０ａ、１０ｂとは異ならせている。かかる構成においても、横力の発生を単発に留めて定常的に作用することを防止でき、グルーブワンダーによる車両のふらつきを抑制することができる。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。

（１）耐グルーブワンダー性能
タイヤを実車（ＳＵＶ）に装着して空気圧２６０ｋＰａとし、レイングルーブが形成された路面を直進走行して、フィーリング試験による官能評価を行った。比較例１を１００として指数評価し、数値が大きいほど耐グルーブワンダー性能に優れていることを示す。

（２）耐ハイドロプレーニング性能
タイヤを実車（ＳＵＶ）に装着して空気圧２６０ｋＰａとし、水深８ｍｍのウェット路面を有する直線コースを走行して、ハイドロプレーニング現象が発生するときの速度を測定した。評価は、比較例１を１００としたときの指数で示し、数値が大きいほど耐ハイドロプレーニング性能に優れていることを示す。

（３）耐偏摩耗性能
タイヤを実車（ＳＵＶ）に装着して空気圧２６０ｋＰａとし、一般路を１２０００ｋｍ走行させ、第１のブロックと第２のブロックとの摩耗量の差を測定した。評価は、比較例１を１００としたときの指数で示し、数値が大きいほど耐偏摩耗性能に優れていることを示す。

（４）ハンドリング性能
タイヤを実車（ＳＵＶ）に装着して空気圧２６０ｋＰａとし、レイングルーブが形成されていない路面にて直進走行や旋回走行、制動などを実施して、フィーリング試験による官能評価を行った。比較例１を１００として指数評価し、数値が大きいほどハンドリング性能に優れていることを示す。

実施例１〜３、比較例１〜３
図１〜３に示すようなトレッドパターンを有する空気入りタイヤを実施例１〜３とした。また、図１に示すトレッドパターンにおいて、全てのブロック壁面を面取り形成していないものを比較例１とし、全てのブロック壁面を面取り形成せず、且つ全ての主溝をジグザグ状に延在させたものを比較例２とし、全てのブロック壁面を面取り形成したものを比較例３とした。なお、タイヤサイズは、いずれも３０５／４０Ｒ２２とした。評価結果を表１に示す。

比較例１では、特にグルーブワンダー対策を行っていないため、耐グルーブワンダー性能が比較的低く、また比較例２では、主溝をジグザグ状に延在させることによりグルーブワンダーを良好に抑制できているものの、排水性が低下している。そして、比較例３では、全てのブロック壁面を面取り形成したことによりグルーブワンダーを抑制できているが、面取り形成により設けられたエッジ部がレイングルーブ内に落ち込んで横力を生じることがあるため、その改善効果は大きくない。

これに対して、実施例１〜３では、いずれも排水性を確保しつつ、グルーブワンダーを良好に抑制できている。その改善効果は特に実施例１、３で大きく、ブロック壁面の面取り幅は０．６ｍｍ以上が好ましいと言える。また、実施例３では、ブロック間での剛性差や接地面積の減少に起因して耐偏摩耗性能とハンドリング性能が比較的低く、ブロック壁面の面取り幅は３．０ｍｍ未満が好ましいと言える。加えて、実施例１、２では、接地面積の減少を抑えて、比較例３に比べて優れたハンドリング性能を発揮している。

本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面の一例を示す半平面図 図１のＡ−Ａ矢視断面図 図１のＢ−Ｂ矢視断面図 ブロック列の変形例を示す要部平面図 ブロック列の変形例を示す要部平面図 従来タイヤにおいて、陸部壁面のエッジ部がレイングルーブ内に落ち込んだときの様子を示す断面図 従来タイヤの面取り形成した陸部壁面を示す断面図 従来タイヤにおいて、陸部壁面の面取り形成したエッジ部がレイングルーブ内に落ち込んだときの様子を示す断面図

符号の説明

１ 主溝
２ 主溝
４ ブロック列
５ ブロック列
６ ブロック列
６ａ ブロック（第１のブロック）
６ｂ ブロック（第２のブロック）
１０ａ ブロック６ａの壁面のエッジ部
１０ｂ ブロック６ｂの壁面のエッジ部
Ｗ 面取り幅

Claims (7)

1. トレッド面に、タイヤ周方向にストレート状に延びる主溝と、前記主溝に面した複数のブロックをタイヤ周方向に配列してなるブロック列とが設けられた空気入りタイヤにおいて、
   前記主溝を挟む一対の前記ブロック列の各々が、その一対の前記ブロック列で挟まれた前記主溝に面する壁面を面取り形成した複数の第１のブロックと、前記第１のブロックの間に配置され、その一対の前記ブロック列で挟まれた前記主溝に面する壁面のエッジ部のタイヤ幅方向位置を前記第１のブロックとは異ならせた複数の第２のブロックとを有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第２のブロックが、前記主溝に面する壁面を面取り形成していないものである請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第１のブロックの壁面の面取り幅が０．６ｍｍ以上であり、且つ３．０ｍｍ未満である請求項２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ブロック列の前記主溝に面する壁面のエッジ部の周長に対する、前記第１のブロックの前記主溝に面する壁面のエッジ部の周長を合計したものの割合が３３〜６７％である請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ブロック列が、前記第１のブロックと前記第２のブロックとを交互に配列してなる請求項４記載の空気入りタイヤ。
6. 一対の前記主溝に挟まれた前記ブロック列に対し、そのブロック列を構成するブロックの両壁面のうち片側にだけ面取り形成し、その一対の前記主溝に面する壁面のエッジ部のタイヤ幅方向位置を前記第１のブロックと前記第２のブロックとで異ならせている請求項１〜５いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. 一対の前記ブロック列で挟まれた前記主溝の両側にて、前記第１のブロックの面取り形成した壁面がタイヤ周方向に沿って千鳥状に配置されている請求項１〜６いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
   

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