JP2009067343A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】雪上および氷上での性能に加えて、耐ハイドロプレーニング性およびスラッシュスノー性能にも優れた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤのトレッド踏面を、該トレッドの周方向に延びる複数本の周方向溝と、該トレッドの幅方向に延びる複数本の幅方向溝とによって、複数の陸部に区画した空気入りタイヤにおいて、前記周方向溝は、１本の広幅の周方向主溝と複数本の狭幅の周方向副溝とからなり、該周方向副溝の幅は周方向主溝の幅の60％以下であり、かつ周方向副溝の幅の合計が周方向主溝の幅未満とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤ、中でも冬用タイヤとして供する、ブロックにサイプを多用したトレッドパターンを有し、氷、雪上性能並びにウェット性能（排水性能）に優れる空気入りタイヤに関するものである。

雪上性能および氷上性能を両立した冬用タイヤとしては、トレッドの周方向に配置された複数本の周方向溝と、トレッドの幅方向に延びる複数本の幅方向溝とによって区画した、複数の陸部に、トレッドの幅方向に延びる複数本のサイプを形成するのが通例である（例えば、特許文献１）。
特開２００１−１９１７４０号公報

この種のタイヤのトレッドパターンは、トレッドの中央周線に関して対称であるのが一般的であり、例えば、上記した従来のトレッドパターンでは点対称のパターン配置とすることによって、氷雪上性能と排水性能とを両立させていた。

かような対称パターンでは、タイヤの車両装着時の車両外側と内側とで同じ性能を付与しているが、実際に車輌に装着して走行させた時の接地状態を考慮していない点、改善の余地があった。
すなわち、昨今は、単に氷雪上性能だけでなく、排水性能の１つである耐ハイドロプレーニング性や、シャーベット状の雪道での走行性であるスラッシュスノー性能を高めることが求められる中、従来のパターンではその要請に十分に答えることができなかった。

そこで、本発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、雪上および氷上での性能に加えて、耐ハイドロプレーニング性およびスラッシュスノー性能にも優れた空気入りタイヤを提供することを目的とする。

発明者らは、単に氷、雪上性能だけでなく、耐ハイドロプレーニング性およびスラッシュスノー性能にも優れるトレッドパターンについて鋭意究明したところ、周方向溝の幅を最適化することが有効であるとの知見を得て、本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
（１）タイヤのトレッド踏面を、該トレッドの周方向に延びる複数本の周方向溝と、該トレッドの幅方向に延びる複数本の幅方向溝とによって、複数の陸部に区画した空気入りタイヤにおいて、
前記周方向溝は、１本の広幅の周方向主溝と複数本の狭幅の周方向副溝とからなり、該周方向副溝の幅は周方向主溝の幅の60％以下であり、かつ周方向副溝の幅の合計が周方向主溝の幅未満であることを特徴とする空気入りタイヤ。

ここで、トレッド踏面とは、タイヤを適用リムに装着するとともに、それに最高空気圧を充填して平板上に垂直に置き、そこへ最大負荷能力に相当する質量を負荷したときに平板と接触することになるトレッドゴムの表面領域をいうものとする。

（２）タイヤのトレッド踏面を、該トレッドの周方向に延びる複数本の周方向溝と、該トレッドの幅方向に延びる複数本の幅方向溝とによって、複数の陸部に区画した空気入りタイヤにおいて、
前記周方向溝は、１本の広幅の周方向主溝と４本以上の狭幅の周方向副溝とからなり、該周方向副溝の幅は周方向主溝の幅の60％以下であり、かつ周方向副溝の幅の広い順に選択した３本の周方向副溝の幅の合計が周方向主溝の幅未満であることを特徴とする空気入りタイヤ。

（３）前記周方向主溝は、溝幅中心がトレッドの幅方向中心からトレッド端側にトレッド踏面幅の１／４の領域内において離隔している前記（１）または（２）に記載の空気入りタイヤ。

（４）前記トレッドのパターンが前記周方向主溝に関して非対称である前記（１）、（２）または（３）に記載の空気入りタイヤ。

（５）前記周方向主溝の少なくとも一方の側壁が平面である前記（１）、（２）、（３）または（４）に記載の空気入りタイヤ。

本発明によれば、雪上および氷上での性能に加えて、耐ハイドロプレーニング性およびスラッシュスノー性能にも優れた空気入りタイヤを提供することができる。

以下、本発明のタイヤについて、図面を参照して詳しく説明する。
すなわち、図１に、トレッド踏面の展開図を示す。なお、タイヤの骨格などは一般的な構造であるから、図示を省略する。
図１に示すトレッドパターンは、タイヤのトレッド踏面を、該トレッドの周方向に延びる複数本の周方向溝、すなわち図示例において、１本の広幅の周方向主溝１と３本の狭幅の周方向副溝２、３および４とトレッド端Ｅとによって、５列の陸部５〜９に区画してなる。

陸部５、６および９は、トレッドの幅方向に延びる幅方向溝１０、１１および１２によって、それぞれ複数のブロックに分断されたブロック列であり、周方向主溝１の両側の陸部７および８はリブである。また、陸部６の各ブロックおよび陸部７および８は、周方向副溝３または４から各陸部内に向かって延びる幅方向副溝１３、１４および１５を有する。これら幅方向副溝１３、１４および１５は、トレッド周方向に同じピッチで配置されている。

上記に従ってブロック列およびリブ列によって陸部を区画することによって、タイヤとして必要な基本性能、つまり雨天時の排水性、乾燥路（アスファルト路）での操縦性、乗り心地性、そしてタイヤノイズ等を確保できる。また、これら陸部内に多数のサイプＳを配置することによって、氷雪上の走行に必要なエッジ機能を付与することが可能となる。

また、最も広幅の周方向主溝１は、主に排水性を向上するのに寄与する。さらに、スラッシュやシャーベットといった水分率の高い雪が積もった路面においても高い走行性能を発揮させるのにも寄与する。このためには、望ましくはトレッド幅ＴＤの７％以上に設定することが望ましい。なお、上限幅は、接地面積低下による操縦性能や氷上性能の悪化を回避するため、トレッド幅ＴＤの2.5％以下とすればよい。同様に、本数も１本で十分である。

さらに、本発明では、主に排水性に寄与する周方向主溝１に加えて、トレッド踏面内にタイヤとしての上記した基本性能を確保するために複数本、図示例で３本の周方向副溝２、３および４を配置する。なお、周方向副溝の本数はトレッド幅に応じて増減するが、トレッド面内の剛性を最適にするためには２本以上は必要である。なぜなら、副溝が１本のみではトレッドパターンの横方向の剛性が高くなりすぎ、特に氷上でのコーナリング性や、乾燥路での操縦性能が悪化し、同様に、雪路でも横方向のエッジ効果がなくなるため、コーナリング性が悪化する。一方、上限は、本数が増加しすぎた場合は逆に横方向剛性の低下による操縦性能の悪化が懸念されるため、８本以下とすることが好ましい。

ここで、周方向副溝２、３および４の幅ｄ_２、ｄ_３およびｄ_４は、それぞれ周方向主溝１の幅Ｄの60％以下であり、かつ周方向副溝の幅ｄ_２、ｄ_３およびｄ_４の合計が周方向主溝１の幅Ｄ未満であることが肝要である。ちなみに、周方向副溝３は溝幅が周方向に均等ではないが、この場合の幅ｄ_３は最小幅部と最大幅部の中間幅をｄ_３とする。

周方向副溝は、排水性への寄与よりも、氷雪上走行時のコーナリング性や横滑り性の向上に寄与する。すなわち、排水性は周方向主溝で確保するため、周方向副溝は、車両の進行時において前後方向のエッジを減少させない、つまり氷雪上でのブレーキトラクション性能の悪化を防ぐために、周方向主溝の幅の60％以下の幅に設定することが肝要である。
すなわち、冬用タイヤの場合、要求性能に応じてトレッドパターン全体の溝の面積を決めるが、周方向の溝以外の溝、例えば幅方向溝の溝幅を減らす必要があり、それにより、雪上性能（トラクション性能やブレーキ性能）を確保できなくなる、おそれがある。

さらに、同様の理由から、周方向副溝の幅と周方向主溝の幅が特定の関係にあることも重要である。すなわち、冬用タイヤ、いわゆるスタッドレスタイヤの場合、特に氷上性能を確保するには、トレッドの有効接地面積を増して可能な限り溝面積を減らす必要がある。そのため、その限られた溝面積において、周方向主溝の面積を増加させるには、幅方向溝の面積の減少を余儀なくされるが、その際、雪上でのトラクションおよびブレーキ性能の悪化を回避するために、これら性能を周方向副溝にて担保させる必要がある。そのためには、周方向副溝が２または３本である場合は、上述のとおり、周方向副溝の幅の合計を周方向主溝の幅未満に規制するが、周方向副溝が４本以上の場合は、周方向副溝の幅の広い順に選択した３本の周方向副溝の幅の合計が周方向主溝の幅未満とする。

次に、周方向主溝１は、トレッド幅ＴＤの中心を通る中央周線Ｏから、いずれかのトレッド端Ｅ側に離隔していることが好ましい。
すなわち、周方向主溝１は、上記した排水性能および雪面での走行性能のほかに所期する性能に応じて、中央周線Ｏからタイヤを車両に装着した際の車両の外側または内側のいずれかに寄った配置とする。
例えば、図１にトレッドパターンを示したタイヤの車両装着方向を指定して車両に装着した場合、このトレッドパターンでは、周方向主溝１を中央周線Ｏから車両外側に離隔する配置としている。この場合は、排水性能（耐ハイドロプレーニング性）はそのままに主に周方向主溝の溝壁自体のエッジ効果による横滑り抑制効果に負う雪上でのコーナリング性と、周方向主溝に隣接するリブである陸部６および７が氷上でのコーナリング時にトラクション性能並びに制動性能に対して有効に働く結果、氷上での運転性をさらに向上することができる。

一方、図２に示すように、周方向主溝１を中央周線Ｏから車両内側に離隔する配置とする場合は、排水性を最も強化できる。すなわち、周方向主溝１はトレッド中央域より車両内側に配置すると、最も排水性の向上に寄与するからである。これは、含水率の高いスラッシュまたはシャーベット状の雪も同様の傾向のため、この位置に周方向主溝１を配置することによって、排水性能（耐ハイドロプレーニング性）および多湿雪面での走行性能を格段に向上することができる。それに加えて、車両外側に位置する幅方向溝が、雪路面でのトラクション性能および制動性能に有効に働き雪上での車両進行時の前後方向の運動性能を高められる。

ここで、周方向主溝１を中央周線Ｏからいずれかのトレッド端Ｅ側に離隔するに際して、周方向主溝１の溝幅中心が中央周線Ｏからトレッド端側にトレッド幅ＴＤの１／４の領域内において離隔していることが好ましい。すなわち、周方向主溝の排水効果が最も高くなるのは中央周線Ｏからトレッド幅の１／４の領域内であり、該領域を超え外側（トレッド端側）に出るほど周方向溝の排水効果は小さくなる。

また、前記トレッドパターンは、周方向主溝１に関して非対称であることが好ましい。なぜなら、対称パターンにおいて極太の周方向主溝１本をトレッドに配置するには、トレッド中央部の中央周線Ｏ上に配置することになるが、中央周線Ｏ上に極太の溝を配置すると、排水性やスラッシュスノー上での横すべり性には有効であるが、トレッド中央部の剛性が不足し乾燥路での操縦性が悪化する懸念がある。

さらに、周方向主溝１の少なくとも一方の側壁が平面であることが望ましい。すなわち、広幅の周方向主溝１の近傍は、比較的陸部剛性が低いため、かような陸部にさらに溝（主に幅方向溝）を設けると、陸部剛性が低くなりすぎるため、周方向主溝１の少なくとも一方の側壁を、主に溝による凹凸のない平面にすること、つまり周方向主溝１を挟む陸部の少なくとも一方はリブ状にする。その際、リブに多数のサイブを配置することによって、氷上でのブレーキ性能を確保できる。また、陸部剛性、さらには氷上性能を確保するために、周方向主溝１の両側壁には、図１に幅方向副溝１４および１５として示した、切り欠きを設けないことが好ましい。

図１および２に示したトレッドパターンを、表１に示す仕様の下に有する乗用車用空気入りラジアルタイヤを、サイズ205×65Ｒ15にて試作した。
また、比較として、図３に示すトレッドパターンを、表１に示す仕様の下に有する乗用車用空気入りラジアルタイヤについても、同サイズにて試作した。図３に示すトレッドパターンは、４本の周方向溝100とトレッド端からトレッド中央域の周方向溝100に向かって延びる横溝101にて区画された、ブロックに多数のジグザグ状サイプＳを設けた、従前のものである。

これらのタイヤを適用リムに装着し規定の空気圧に調整してから、実車に装着して各種の試験に供した。その試験結果を、表１に併記する。

すなわち、雪上フィーリング試験は、圧雪路面のテストコースにおける制動性、発進性、直進性およびコーナリング性を、ドライバーが総合評価し、従来タイヤの評価結果を100としたときの指数にて表１に示した。

雪上ブレーキ試験は、圧雪路面上を40km／hからフル制動したときの制動距離を計測し、従来タイヤの測定結果を100としたときの指数にて表１に示した。

雪上トラクション試験は、圧雪路面上での発進から50ｍの距離に到達するまでの加速時間を計測し、従来タイヤの測定結果を100としたときの指数にて表１に示した。

氷上フィーリング試験は、氷板路面のテストコースにおける制動性、発進性、直進性、コーナリング性を、ドライバーが総合評価し、従来タイヤの評価結果を100としたときの指数にて表１に示した。

氷上ブレーキ試験は、氷板上を20km／hからフル制動したときの制動距離を計測し、従来タイヤの測定結果を100としたときの指数にて表１に示した。

スラッシュスノー走行試験は、気温０℃から１℃において含水率80〜90％および深さ５cm以下の多湿雪路を加速走行し、タイヤが接地しなくなる速度を計測し、従来タイヤの測定結果を100としたときの指数にて表１に示した。

ウエット耐ハイドロプレーニング試験は、水深５mmのウエット路を通過時のハイドロプレーニングの発生限界速度をドライバーのフィーリング評価にて求めた。評価結果は、従来タイヤの測定結果を100としたときの指数にて表１に示した。

本発明のトレッドパターンを示す展開図である。 本発明の別のトレッドパターンを示す展開図である。 従来のトレッドパターンを示す展開図である。

符号の説明

１ 周方向主溝
２ 周方向副溝
３ 周方向副溝
４ 周方向副溝
５，６，７，８，９ 陸部
１０，１１，１２ 幅方向溝
１３、１４、１５ 幅方向副溝
Ｅ トレッド端

Claims (5)

1. タイヤのトレッド踏面を、該トレッドの周方向に延びる複数本の周方向溝と、該トレッドの幅方向に延びる複数本の幅方向溝とによって、複数の陸部に区画した空気入りタイヤにおいて、
   前記周方向溝は、１本の広幅の周方向主溝と２本または３本の狭幅の周方向副溝とからなり、該周方向副溝の幅は周方向主溝の幅の60％以下であり、かつ周方向副溝の幅の合計が周方向主溝の幅未満であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. タイヤのトレッド踏面を、該トレッドの周方向に延びる複数本の周方向溝と、該トレッドの幅方向に延びる複数本の幅方向溝とによって、複数の陸部に区画した空気入りタイヤにおいて、
   前記周方向溝は、１本の広幅の周方向主溝と４本以上の狭幅の周方向副溝とからなり、該周方向副溝の幅は周方向主溝の幅の60％以下であり、かつ周方向副溝の幅の広い順に選択した３本の周方向副溝の幅の合計が周方向主溝の幅未満であることを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 前記周方向主溝は、溝幅中心がトレッドの幅方向中心からトレッド端側にトレッド踏面幅の１／４の領域内において離隔している請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記トレッドのパターンが前記周方向主溝に関して非対称である請求項１、２または３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記周方向主溝の少なくとも一方の側壁が平面である請求項１、２、３または４に記載の空気入りタイヤ。

Images