JP5356291B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、グルーブワンダーを抑制しながら、優れたハイドロプレーニング性能と耐偏摩耗性能を発揮可能な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要因の一つに、グルーブワンダーと呼ばれる車両のふらつき現象がある。グルーブワンダーは、トレッドの陸部の側壁がレイングルーブに落ち込んだときの横力や、その落ち込んだ部分がレイングルーブの溝壁に衝突したときの反力により発生することが知られている。レイングルーブとは、降雨時の走行安定性の確保を目的として、進行方向に延設された一定幅の溝であり、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などに形成されている。

従来、グルーブワンダーを防止するために、主溝に面した陸部の側壁がタイヤ周方向に対して傾斜するパターン設計を採用し、レイングルーブに陸部の側壁が落ち込みにくくする対策が講じられている。しかしながら、そのようなパターン設計による主溝では、タイヤ周方向に直線的に延びる主溝と比べて、シースルー領域が減少して排水効率が低下しがちであるため、ハイドロプレーニング性能を改善する余地があった。シースルー領域とは、主溝をタイヤ周方向に見たときに、左右の側壁に視界を遮られずに見通すことができる主溝内の領域をいう。

特許文献１に記載のタイヤでは、タイヤ周方向に延びるジグザグ形状の主溝に対し、ショルダー寄りの屈曲部ではショルダー寄りの溝壁をセンター寄りの溝壁よりも大きく傾斜させ、センター寄りの屈曲部ではセンター寄りの溝壁をショルダー寄りの溝壁よりも大きく傾斜させている。この構成では、上記のような溝壁の傾斜によりシースルー領域が減少するため、ハイドロプレーニング性能が低下する傾向にある。また仮に、溝壁を逆向きに傾斜させたとしても、屈曲部の剛性が低下するために偏摩耗の発生が懸念される。

特開２００２−２２２５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抑制しながら、優れたハイドロプレーニング性能と耐偏摩耗性能を発揮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することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッドにタイヤ周方向に沿って延びる主溝が設けられた空気入りタイヤにおいて、前記主溝に面した陸部の側壁が、一対の角部の間でタイヤ周方向に対して傾斜して延び、その一対の角部のうち、前記主溝の幅方向内側に位置する方を内側角部とし、前記主溝の幅方向外側に位置する方を外側角部とするとき、前記内側角部では、前記側壁が溝底に向かって前記主溝の幅方向外側に拡がる階段状面により形成され、前記内側角部から前記外側角部に向かって、その階段状面における幅方向外側への拡がりを小さくしているものである。

この空気入りタイヤでは、主溝に面した陸部の側壁がタイヤ周方向に対して傾斜して延びるため、グルーブワンダーを抑制できる。それでいて、主溝の幅方向内側に位置する内側角部では、その陸部の側壁が溝底に向かって主溝の幅方向外側に拡がることから、シースルー領域を増やしてハイドロプレーニング性能を向上できる。しかも、内側角部では側壁が階段状面により形成されるとともに、内側角部から外側角部に向かって、その階段状面における幅方向外側への拡がりが小さくなることにより、内側角部での剛性低下を抑えて耐偏摩耗性能を向上できる。

本発明の空気入りタイヤにおける一つの態様では、前記階段状面が、溝底に向かって前記主溝の幅方向内側に傾斜した複数の傾斜面と、その傾斜面同士を連結する連結面とで構成されている。この場合、側壁のタイヤ径方向に延びる部分が、溝底に向かって主溝の幅方向内側に傾斜した傾斜面で構成されるため、内側角部での剛性低下を効果的に抑えて耐偏摩耗性能を良好に向上できる。

本発明の実施形態として、前記陸部が、横溝によりタイヤ周方向に区画されたブロックで構成されるとともに、前記内側角部がブロックの鈍角部であり、前記外側角部がブロックの鋭角部であるものが挙げられる。ブロックの鈍角部と鋭角部の間では剛性差が生じやすく、それに起因したヒールアンドトウ摩耗が懸念されるところ、本発明によれば、かかる剛性差を低減できることからヒールアンドトウ摩耗を好適に抑えられる。

上記において、前記外側角部では、前記階段状面における幅方向外側への拡がりが集束し、前記側壁が溝底に向かって前記主溝の幅方向内側に傾斜して形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、ブロックの鋭角部としての外側角部での剛性を高めて、ヒールアンドトウ摩耗を効果的に抑制できる。

本発明の実施形態として、前記陸部が、タイヤ周方向に連続して延びるジグザグ形状の側壁を有したリブで構成されるとともに、前記内側角部がリブの凸状屈曲部であり、前記外側角部がリブの凹状屈曲部であるものが挙げられる。ジグザグ形状の側壁を有したリブでは、グルーブワンダーを有効に抑制できる反面、シースルー領域の確保が難しく排水効率が低下しがちであるが、本発明によれば、グルーブワンダーを抑制しながら、リブの凸状屈曲部にてシースルー領域を拡げてハイドロプレーニング性能を向上できる。

本発明に係る空気入りタイヤのトレッドの一例を示す平面図 そのトレッドの要部を示す平面図 ブロックの側壁を示す斜視図 図２のＡ−Ａ矢視断面図 図２のＢ−Ｂ矢視断面図 本発明の別実施形態におけるトレッドの要部を示す平面図 比較例１におけるブロックの側壁を示す斜視図 比較例２におけるブロックの側壁を示す斜視図

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に示すトレッドＴｒには、タイヤ周方向ＣＤに沿って延びる複数の主溝１と、その主溝１と交差する方向に延びる横溝２とが形成されている。本実施形態では、トレッドＴｒの陸部が、横溝２によりタイヤ周方向に区画されたブロック３で構成された例を示す。横溝２は、ブロック３を完全に分断しないようにノッチ状に形成されているが、これに限られず、横溝２が主溝１同士を連通させるものでも構わない。

図２に拡大して示すように、主溝１に面したブロック３の側壁４は、タイヤ周方向ＣＤに離れて位置する一対の角部４１，４２の間でタイヤ周方向ＣＤに対して傾斜して延び、この傾斜した側壁４がタイヤ周方向ＣＤに沿って断続的に配列されている。また、それに対向する側壁６も、一対の角部６１，６２の間でタイヤ周方向ＣＤに対して傾斜して延びている。このような側壁４，６の傾斜により、レイングルーブへの落ち込みを低減してグルーブワンダーを抑制できる。かかる抑制効果を確保するうえで、タイヤ周方向ＣＤに対する側壁４，６の踏面での傾斜角度は０．５°以上が好ましい。この傾斜角度は、上限値が特に限定されないが、シースルー領域を確保できる程度、例えば同領域の幅寸法が１〜２ｍｍ以上となる程度であればよく、０．５〜１０°の範囲内であることが好ましい。

角部４１，４２は、それぞれ主溝１に面した側壁４と横溝２に面した側壁５とがなす角部である。図２では側壁４がタイヤ周方向ＣＤに対して右下がりに傾斜し、角部４１が、主溝１の幅方向ＷＤ内側に位置する方となり、角部４２が、主溝１の幅方向ＷＤ外側に位置する方となる。また、角部６１，６２は、主溝１に面した側壁６と横溝２に面した側壁５とがなす角部であり、角部６１が、主溝１の幅方向ＷＤ外側に位置する方となり、角部６２が、主溝１の幅方向ＷＤ内側に位置する方となる。以下、これらの角部を、内側角部４１、外側角部４２、内側角部６２、外側角部６１と呼ぶ。

図２〜５に示すように、内側角部４１では、側壁４が溝底１０に向かって主溝１の幅方向ＷＤ外側に拡がる階段状面により形成され、内側角部４１から外側角部４２に向かって、その階段状面における幅方向ＷＤ外側への拡がりを小さくしている。拡幅量ＷＬは、この幅方向ＷＤ外側へと拡がる部分の幅であり、ブロック３の踏面のエッジから階段状面の幅方向ＷＤ外側への最大位置に至る長さとして計測される。図２に示すように、内側角部４１から外側角部４２に近付くにつれて、拡幅量ＷＬは小さくなる。

このように、主溝１の内方に入り込んでいる内側角部４１において、側壁４を幅方向ＷＤ外側に拡げることにより、シースルー領域を増やしてハイドロプレーニング性能を向上できる。しかも、側壁４を階段状面で形成するとともに、外側角部４２に向かって幅方向外側への拡がりを小さくしているため、内側角部４１での剛性低下を抑えて耐偏摩耗性能をも向上できる。このことから、グルーブワンダーを抑制しながら、優れたハイドロプレーニング性能と耐偏摩耗性能を発揮することが可能となる。

また、側壁４を階段状面で形成して段階的に拡幅させているため、内側角部４１での溝深さ方向への急激な剛性変化を避けて、内側角部４１の剛性を良好に確保できる。本実施形態では、図４に示すように、階段状面を、溝底１０に向かって幅方向ＷＤ内側に傾斜した複数の傾斜面１１と、その傾斜面１１同士を連結する連結面１２とで構成している。側壁４のタイヤ径方向に延びる部分がこのように傾斜することで、内側角部４１での剛性低下を効果的に抑えられる。尚、内側角部４１での剛性変化を緩和するうえで、階段状面が３つ以上の傾斜面１１を有することが好ましい。

タイヤ径方向に対する傾斜面１１の傾斜角度θ１１は、内側角部４１での剛性低下を抑える観点から０°を超え、好ましくは２〜１５°である。但し、本発明では角度θ１１が０°であっても構わない。図４の例では、連結面１２が主溝１の幅方向ＷＤに延びており、シースルー領域を効率良く拡げるうえで有効である。この他、連結面１２の幅方向ＷＤ外側端が湾曲面を介して傾斜面１１に連なる形状や、連結面１２が幅方向ＷＤ外側に向かって溝底側に傾斜する形状も適用でき、これらは内側角部４１での剛性低下を抑えるうえで有効となる。

側壁６は、側壁４と同様に形成されている。図２〜５に示すように、内側角部６２では、側壁６が溝底１０に向かって主溝１の幅方向ＷＤ外側に拡がる階段状面により形成され、内側角部６２から外側角部６１に向かって、その階段状面における幅方向ＷＤ外側への拡がりを小さくしている。かかる構成では、主溝１の左右の溝壁を構成する側壁４，６が、それぞれ主溝１に入り込んでいる角部を幅方向ＷＤ外側に拡げており、その主溝１におけるシースルー領域を効率良く増大させることができる。

本実施形態では、トレッドＴｒの陸部がブロック３で構成されるとともに、内側角部４１がブロック３の鈍角部に、外側角部４２がブロック３の鋭角部になっている。この場合、鈍角部と鋭角部との剛性差に起因したヒールアンドトウ摩耗が懸念されるが、側壁４を形成する階段状面における幅方向ＷＤ外側への拡がりを上記のように変化させていることから、その剛性差を低減してヒールアンドトウ摩耗を好適に抑制できる。

図２，５に示すように、外側角部４２では、階段状面における幅方向外側への拡がりが集束し、側壁４が溝底１０に向かって幅方向ＷＤ内側に傾斜して形成されている。即ち、外側角部４２にて側壁４と側壁５とがなす稜線では、拡幅量ＷＬが実質的にゼロである。これにより、ブロック３の鋭角部としての外側角部４２での剛性を高めて、ヒールアンドトウ摩耗をより効果的に抑制できる。

横溝２については、従来のようなＶ字状の溝断面（図７参照）を有するものでも構わないが、上記した側壁４のように階段状面で形成することも可能である。そのように横溝２を階段状面で形成した場合には、溝底の幅が確保されることで排水性が向上し、またブロック３の鈍角部に階段状面を設定することで偏摩耗が抑制される。

本発明では、トレッドの陸部が、図６に示すようなタイヤ周方向ＣＤに連続して延びるジグザグ形状の側壁を有したリブ７であってもよい。以下、このリブ７の側壁について説明するが、上記したブロック３の側壁と共通する点に関しては、重複した説明を省略する。リブ７の側壁は、一対の角部７１，７２の間でタイヤ周方向ＣＤに対して傾斜して延びる側壁８ａ，８ｂからなる。この傾斜した側壁８ａ，８ｂは互いに逆向きに傾斜し、タイヤ周方向ＣＤに沿って交互に並んで連続的に配列されている。これに対向する側壁も同様に構成されている。

一対の角部７１，７２のうち、角部７１が、主溝１の幅方向ＷＤ内側に位置する方の内側角部となり、角部７２が、主溝１の幅方向ＷＤ外側に位置する方の外側角部となる。内側角部７１では、側壁８ａ，８ｂが溝底１０に向かって主溝１の幅方向ＷＤ外側に拡がる階段状面により形成され、内側角部７１から外側角部７２に向かって、その階段状面における幅方向ＷＤ外側への拡がりを小さくしている。側壁８ａを斜視したときの形状は、図３を参照できる。

本実施形態では、内側角部７１がリブ７の凸状屈曲部に、外側角部７２がリブ７の凹状屈曲部になっている。ジグザグ形状の側壁を有したリブ７では、グルーブワンダーを有効に抑制できる反面、シースルー領域の確保が難しく排水効率が低下しがちであるが、本発明によれば、グルーブワンダーを抑制しながら、リブ７の凸状屈曲部としての内側角部７１にてシースルー領域を拡げて、ハイドロプレーニング性能を向上できる。

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。尚、タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。

（１）グルーブワンダー性能
車両（６６００ｃｃ、４ＷＤディーゼルトラック）にタイヤを装着して空気圧を４２０ｋＰａとし、レイングルーブ模擬路を走行してフィーリング評価を実施した。比較例１の結果を１００として指数で評価し、数値が大きいほどグルーブワンダーを抑制できていることを示す。

（２）ハイドロプレーニング性能
上記の車両にタイヤを装着して空気圧を４２０ｋＰａとし、水深８ｍｍでハイドロプレーニング現象を起こす速度を計測した。比較例１の結果を１００として指数で評価し、数値が大きいほど速度が大きく、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（ヒールアンドトウ摩耗性能）
上記の車両にタイヤを装着して空気圧を４２０ｋＰａとし、一般路を１２０００ｋｍ走行した後に、ブロックの角部での（横溝間での）摩耗段差量を測定した。数値が小さいほど、ヒールアンドトウ摩耗を抑制できていることを示す。

図１に示したトレッドパターンを有する空気入りタイヤ（サイズ：ＬＴ２６５／７５Ｒ１６）において、各ブロックの側壁を、比較例１では図７の如く形成し、比較例２では図８の如く形成し、実施例では図３の如く形成した。図７に示すブロック１３の側壁１４，１６は、溝底１０に向かって幅方向内側に傾斜した平坦面により形成され、主溝１は従来のＶ字状の溝断面を有する。図８に示すブロック２３の側壁２４，２６は、その外側角部に大きく面取り２７が形成されている。

表１に示す評価結果より、実施例では、比較例１，２と比べて、グルーブワンダー性能が同等でありながら、ハイドロプレーニング性能とヒールアンドトウ摩耗性能を改善できていることが分かる。

１ 主溝
２ 横溝
３ ブロック（陸部の一例）
４ 側壁
７ リブ（陸部の一例）
８ａ 側壁
１０ 溝底
１１ 傾斜面
１２ 連結面
４１ 内側角部
４２ 外側角部
Ｔｒ トレッド

Claims (5)

1. トレッドにタイヤ周方向に沿って延びる主溝が設けられた空気入りタイヤにおいて、前記主溝に面した陸部の側壁が、一対の角部の間でタイヤ周方向に対して傾斜して延び、その一対の角部のうち、前記主溝の幅方向内側に位置する方を内側角部とし、前記主溝の幅方向外側に位置する方を外側角部とするとき、前記内側角部では、前記側壁が溝底に向かって前記主溝の幅方向外側に拡がる階段状面により形成され、前記内側角部から前記外側角部に向かって、その階段状面における幅方向外側への拡がりを小さくし、前記階段状面が、溝底に向かって前記主溝の幅方向内側に傾斜した複数の傾斜面と、その傾斜面同士を連結する連結面とで構成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. トレッドにタイヤ周方向に沿って延びる主溝が設けられた空気入りタイヤにおいて、前記主溝に面した陸部の側壁が、一対の角部の間でタイヤ周方向に対して傾斜して延び、その一対の角部のうち、前記主溝の幅方向内側に位置する方を内側角部とし、前記主溝の幅方向外側に位置する方を外側角部とするとき、前記内側角部では、前記側壁が溝底に向かって前記主溝の幅方向外側に拡がる階段状面により形成され、前記内側角部から前記外側角部に向かって、その階段状面における幅方向外側への拡がりを小さくし、前記階段状面が、タイヤ径方向に対して０°の角度で延びる３つ以上の面と、その面同士を連結する連結面とで構成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 前記陸部が、横溝によりタイヤ周方向に区画されたブロックで構成されるとともに、前記内側角部がブロックの鈍角部であり、前記外側角部がブロックの鋭角部である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記外側角部では、前記階段状面における幅方向外側への拡がりが集束し、前記側壁が溝底に向かって前記主溝の幅方向内側に傾斜して形成されている請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記陸部が、タイヤ周方向に連続して延びるジグザグ形状の側壁を有したリブで構成されるとともに、前記内側角部がリブの凸状屈曲部であり、前記外側角部がリブの凹状屈曲部である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
   

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