JP5140558B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ周方向に沿って延びる主溝により区分されたリブがトレッド面に設けられた空気入りタイヤに関する。

近年の乗用車用タイヤでは、高速直進時の操縦安定性を重視して、タイヤ周方向に沿って延びる主溝により区分されたリブをトレッド面の中央部に有するパターンが主流である。かかるタイヤでは、特にリヤ側に装着された場合に、トレッド面の中央部に設けられたリブが早期に摩耗する、いわゆるセンター摩耗と呼ばれる偏摩耗が発生し易い傾向にある。この傾向は、タイヤの偏平率が低いほど顕著であった。

下記特許文献１には、陸部の幅方向端付近に円形の小穴を設けて、偏摩耗を抑制できるようにしたタイヤが記載されている。しかし、この技術は、重荷重用タイヤにおいて、タイヤ幅方向の入力が支配的な条件下での偏摩耗（特にリブ内テーパーウェア）を抑制するべく、横力入力側の幅方向端付近の接地圧上昇を抑えるものである。他方、上記のセンター摩耗は、タイヤ径方向の入力によるリブの圧縮が支配的な条件下での偏摩耗であり、リブの幅方向端に小穴を設けても十分に抑制できるものではない。特許文献１は、小穴を陸部の中央側に設けた場合には、企図する効果が得られないと位置付けている。

下記特許文献２には、円形又は楕円形をなす多数のディンプルをリブに配置し、荷重負荷時のフットプリントにおける周長を、ショルダーリブと内側リブとで実質的に同一にした空気入りタイヤが記載されている。しかし、この技術は、ディンプルをタイヤ周方向から潰して各リブの周長を調整するものに過ぎず、上記のようなセンター摩耗を抑制するには十分ではない。
特開２０００−１６０２６号公報 特開平８−８５３０８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、操縦安定性を損なうことなく、センター摩耗の発生を抑制す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、タイヤ周方向に沿って延びる主溝により区分されたリブがトレッド面の中央部に設けられた空気入りタイヤにおいて、タイヤ周方向に延び且つ長手方向の両端部から中央部に向かって幅広となる窪みを、前記リブの幅方向中央部にてタイヤ周方向に間隔を設けて直列状に配しており、前記窪みは互いに対向する一対の弓形壁面を有しており、前記弓形壁面が、前記リブの幅方向端に向けて凸状に湾曲した頂部と、前記窪みに向けて凸状に湾曲して前記頂部になだらかに連なる裾部とからなるものである。

本発明に係る空気入りタイヤでは、上記の如き形状の窪みがリブの幅方向中央部に設けられていることから、荷重負荷時の圧縮によるリブのバックリング変形を効果的に吸収することができる。それ故、接地面に局所的に強く押圧される部分がリブに発生することを防ぎ、該リブの早期摩耗を抑えてセンター摩耗の発生を抑制できる。しかも、窪みをタイヤ周方向に間隔を設けて直列状に配していることから、リブの剛性を確保して操縦安定性を維持しながらセンター摩耗を抑制できる。

本発明では、前記リブの幅をＷ、前記リブの幅方向端から前記窪みの中心までの距離をＳとしたときに、Ｓ≧Ｗ／４を満たすことが好ましい。これにより、リブの幅方向端と窪みとの距離が確保され、該窪みがリブの幅方向中央部に的確に配置される。その結果、荷重負荷時の圧縮によるリブのバックリング変形を窪みにより良好に吸収して、センター摩耗の発生を適切に抑制することができる。

本発明では、前記窪みよりなる窪み列が、タイヤ赤道を通るリブに設けられていることが好ましい。タイヤ赤道を通るリブではセンター摩耗の発生が顕著であるため、本発明の上記構成が特に有用となる。

本発明では、前記窪みは互いに対向する一対の弓形壁面を有しており、前記弓形壁面が、前記リブの幅方向端に向けて凸状に湾曲した頂部と、前記窪みに向けて凸状に湾曲して前記頂部になだらかに連なる裾部とからなる。かかる形状の窪みを設けることにより、荷重負荷時の圧縮によるリブのバックリング変形をより効果的に吸収し易くできる。しかも、上記の如く湾曲してなる弓形壁面を有していることから、窪みの繰り返し変形に起因したクラックの発生を防止することができる。

本発明では、タイヤ周方向に沿って延在し且つ前記窪みよりも浅い細溝によって、相互に隣接した前記窪み同士を連通させていることが好ましい。これにより、窪み内の空気が細溝を通じて移動し得るため、窪み列による高周波ノイズの発生を抑制できる。

本発明では、前記窪みのタイヤ周方向長さをＬ、前記窪みのピッチをＰとしたときに、２Ｌ≦Ｐ≦５Ｌを満たすことが好ましい。これにより、窪みが適切な間隔で設けられ、リブの剛性を確保して操縦安定性を維持すると共に、窪みによるセンター摩耗の抑制効果を確保することができる。

以下、本発明の実施形態について、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平面図である。図２は、そのトレッド面の要部拡大図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。

このトレッド面には、タイヤ周方向に沿って延びる４本の主溝２ａ〜２ｄと、タイヤ幅方向に沿って斜めに延びる横溝３とが設けられている。トレッド面の中央部には、タイヤ赤道Ｃを挟む主溝２ｂ、２ｃにより区分されたリブ１が設けられており、その両側では横溝３により区分されたブロック４がタイヤ周方向に配列されている。リブ１の幅方向中央部には、窪み５がタイヤ周方向に間隔を設けて直列状に配されている。窪み５は、タイヤ周方向に延びており、その長手方向の両端部から中央部に向かって幅広となるように形成されている。

かかる形状の窪み５をリブ１の幅方向中央部に設けていることにより、図４に示すように、荷重負荷時の圧縮によるリブ１のバックリング変形を効果的に吸収し、リブ１の早期摩耗を抑えてセンター摩耗の発生を抑制することができる。これに対して、このような形状の窪み５を有さない通常のリブであれば、図５に示す如く荷重負荷時の圧縮によりバックリング変形を起こして、接地面Ｇに局所的に強く押圧される部分が発生し、リブ１０の早期摩耗を促してセンター摩耗を生じてしまう。

リブ１の幅Ｗと、リブ１の幅方向端から窪み５の中心までの距離Ｓとは、Ｓ≧Ｗ／４の関係を満たすことが好ましく、Ｓ≧Ｗ／３を満たすことがより好ましい。これにより、窪み５をリブ１の幅方向中央部に的確に配置し、リブ１のバックリング変形を良好に吸収して、センター摩耗の発生を適切に抑制することができる。

本実施形態では、窪み５が、互いに対向する一対の弓形壁面６を有している。弓形壁面６は、リブ１の幅方向端に向けて凸状に湾曲した頂部６ａと、窪み５に向けて凸状に湾曲して頂部６ａになだらかに連なる裾部６ｂとからなり、頂部６ａの長手方向両側に裾部６ｂが連結されている。この場合、窪み５がタイヤ幅方向から円滑に閉じ易くなるため、荷重負荷時の圧縮によるリブ１のバックリング変形をより効果的に吸収できる。

窪み５のタイヤ周方向長さＬと、窪み５のピッチＰとは、２Ｌ≦Ｐ≦５Ｌの関係を満たすことが好ましい。２Ｌ＞Ｐであると、リブ１の剛性が低減して操縦安定性が低下する傾向にあり、またＰ＞５Ｌであると、窪み５によりセンター摩耗を抑制する効果が小さくなる傾向にある。

窪み５の最大幅ＷＬは、リブ１のバックリング変形を吸収する効果を確保する観点から、２ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましい。また、この最大幅ＷＬは、リブ１の幅Ｗの５〜３０％であることが好ましい。窪み５の最小幅ＷＳは例えば０．５〜２ｍｍである。窪み５のタイヤ周方向長さＬは、窪み５の最大幅ＷＬの２倍以上であることが好ましく、それによって窪み５のボリュームを適切に確保し、リブ１のバックリング変形を良好に吸収して耐偏摩耗性を向上できる。

窪み５の深さｄと主溝の深さＤとは、Ｄ／３≦ｄを満たすことが好ましく、Ｄ／２≦ｄを満たすことがより好ましい。Ｄ／３≦ｄであることにより、窪み５のボリュームを適切に確保して、リブ１のバックリング変形を良好に吸収し、耐偏摩耗性を向上することができる。

図６に示すトレッド面では、タイヤ周方向に沿って延在する細溝７によって、相互に隣接した窪み５同士を連通させている。この細溝７は、図７に示すように窪み５よりも浅く形成されており、本実施形態では細溝７の溝幅ＷＮを窪み５の最小幅ＷＳに合致させている。かかる構成では、窪み５内の空気が細溝７を通じて移動し得るため、窪み５よりなる窪み列に起因した高周波ノイズの発生を抑制できる。

細溝７は、上述した高周波ノイズの抑制効果を確保する観点から、溝幅ＷＮ及び深さｄＮが０．５ｍｍ以上であることが好ましい。また、リブ１の剛性を確保して操縦安定性を維持する観点から、溝幅ＷＮ及び深さｄＮが２ｍｍ以下であることが好ましい。

本実施形態では、窪み５よりなる窪み列が、タイヤ赤道Ｃを通るリブ１に設けられている。かかるリブ１では、センター摩耗の発生が顕著であるものの、本発明によれば、上述した如き作用効果を奏して偏摩耗を抑制し得る。

本発明では、窪み列が設けられるリブが、タイヤ赤道Ｃからオフセットされていても構わない。その場合のリブは、図９に示すような、タイヤ赤道Ｃからタイヤ幅方向にＸだけ離れた領域を中心線が通るようにして設けられ得る。このＸは、タイヤＴの半径ｒ×ｔａｎθの式により算出され、θは３°程度である。キャンバー角を設定したり、複雑な非対称パターンを採用したりする場合には、タイヤ赤道Ｃからオフセットされたリブにセンター摩耗が発生することがあり、該リブに対しても本発明を適用することで偏摩耗を抑制できる。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド面のリブに上記の如き窪みを設けたこと以外は、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できる。但し、偏平率が低いタイヤ、とりわけ偏平率が５５％以下の乗用車用タイヤでは、センター摩耗の発生が顕著であるため、本発明が特に有用である。

［他の実施形態］
（１）本発明に係る空気入りタイヤのトレッドパターンは、前述の実施形態で示したものに限られず、トレッド面の中央部にリブを有するものであれば、種々のパターンを採用可能である。リブを区分する主溝は、タイヤ周方向に沿ってストレート状に延びるものに限られず、ジグザグ状に延びるものでもよい。

（２）前述の実施形態では、上記の如き頂部６ａと裾部６ｂとからなる弓形壁面６を有する窪み５を例示した。窪みが、テーパ状に傾斜して延びる裾部を有し、屈曲した形状の壁面を有するものも考えられるが、荷重負荷時の圧縮によるリブのバックリング変形の吸収し易さ、並びに窪みの繰り返し変形に対する耐クラック性を考慮すると、前述の実施形態で示した形状が好ましい。

（３）前述の実施形態では、４本の主溝により区分された陸部のうち中央のリブに窪み列を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、接地幅を基準にしてトレッド面をタイヤ幅方向に三分割したときの中央の領域を「トレッド面の中央部」とし、その領域に一部でも重なるリブに窪み列を形成するものでもよい。例えば、図１のトレッド面において、主溝２ａ，２ｂにより区分される陸部をリブとして形成し、該リブに窪み列を設けたものも本発明に含まれる。

上記において、接地幅とは接地端間のタイヤ軸方向距離であり、接地端は、正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した状態でタイヤを平坦な路面に垂直に置き、正規荷重を加えたときの路面に接地するタイヤ軸方向の最外位置を指す。また、正規リムは、原則としてＪＩＳＤ４２０２等に定められている標準リムとし、正規荷重及び正規内圧は、ＪＩＳＤ４２０２（自動車タイヤの諸元）等に規定されている最大荷重（乗用車用タイヤの場合は設計常用荷重）及びこれに見合った空気圧とする。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。評価項目と試験方法は下記の通りであるが、何れの評価においてもタイヤサイズ：２２５／４５Ｒ１７、使用リム：１７×７．５ＪＪ、空気圧：２２０ｋＰａ、主溝の深さ：８ｍｍ、としたテストタイヤを２５００ｃｃの乗用車に装着して試験を行った。

（１）操縦安定性
乾燥路及び湿潤路にて、２名のドライバーによるフィーリングテストを実施して評価した。比較例１の結果を１００として指数で示し、数値が大きいほど操縦安定性に優れていることを示す。

（２）耐偏摩耗性
一般路を１２０００ｋｍ走行後のタイヤのセンター部における摩耗量をショルダー部における摩耗量で除し、偏摩耗比（センター部の摩耗量／ショルダー部の摩耗量）を算出して評価した。数値が１．０に近いほど均一摩耗の傾向を示し、数値が大きいほどセンター摩耗の傾向が強いことを示す。

（３）騒音性
乾燥路にて、２名のドライバーにより高周波ノイズに対するフィーリングテストを実施して評価した。比較例１の結果を１００として指数で示し、数値が大きいほど騒音性に優れていることを示す。

比較例１，２
図１に示すようなトレッドパターンを有し、リブに窪みを設けていないタイヤを比較例１とした。また、リブの幅方向中央部に溝幅１ｍｍで且つ深さ６．５ｍｍの細溝をタイヤ周方向に沿って設けたこと以外は、比較例１と同一であるものを比較例２とした。

実施例１〜７
図１に示すようなトレッドパターンを有し、リブの幅方向中央部にてタイヤ周方向に間隔を設けて図１，２の如き窪みを直列状に配したタイヤを実施例１〜７とした。実施例３は、リブの幅方向中央部に溝幅１ｍｍで且つ深さ２ｍｍの細溝を設けて窪み同士を連通させたこと以外は、実施例２と同一としている。表１に窪みの寸法を、表２に評価結果を示す。

比較例１では、他に比べてセンター摩耗の発生が顕著である。また、比較例２では、リブに設けた細溝によって操縦安定性が大きく低下している。これに対して、実施例１〜７では、操縦安定性をそれなりに維持しながら、センター摩耗の発生を抑制できている。特に実施例１〜３では、窪みの寸法を好適化することによって、操縦安定性と耐偏摩耗性の両者を高い水準で維持できている。そのうえ、実施例３では、高周波ノイズを抑えて優れた騒音性を発現できている。

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平面図 図１に示したトレッド面の要部拡大図 図２のＡ−Ａ断面図 本発明の空気入りタイヤにおけるリブの変形を概念的に示す断面図 従来の空気入りタイヤにおけるリブの変形を概念的に示す断面図 本発明の別実施形態に係るトレッド面を示す平面図 図６に示したトレッド面の要部拡大図 図７のＢ−Ｂ断面図 リブのオフセット領域を説明するためのタイヤ正面図

符号の説明

１ リブ
２ａ〜２ｄ 主溝
６ 弓形壁面
６ａ 頂部
６ｂ 裾部
７ 細溝

Claims (5)

1. タイヤ周方向に沿って延びる主溝により区分されたリブがトレッド面の中央部に設けられた空気入りタイヤにおいて、
   タイヤ周方向に延び且つ長手方向の両端部から中央部に向かって幅広となる窪みを、前記リブの幅方向中央部にてタイヤ周方向に間隔を設けて直列状に配しており、
   前記窪みは互いに対向する一対の弓形壁面を有しており、前記弓形壁面が、前記リブの幅方向端に向けて凸状に湾曲した頂部と、前記窪みに向けて凸状に湾曲して前記頂部になだらかに連なる裾部とからなることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記リブの幅をＷ、前記リブの幅方向端から前記窪みの中心までの距離をＳとしたときに、Ｓ≧Ｗ／４を満たす請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記窪みよりなる窪み列が、タイヤ赤道を通るリブに設けられている請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. タイヤ周方向に沿って延在し且つ前記窪みよりも浅い細溝によって、相互に隣接した前記窪み同士を連通させている請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記窪みのタイヤ周方向長さをＬ、前記窪みのピッチをＰとしたときに、２Ｌ≦Ｐ≦５Ｌを満たす請求項１〜４いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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