JP4394161B1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥路面での操縦安定性能と湿潤路面での操縦安定性能とを両立させながら、騒音性能を向上させるようにした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド面１にタイヤ周方向Ｔに延びるストレート状の主溝２により区画された複数の陸部３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅを形成した車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、陸部３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅのうち、両ショルダー側に位置する陸部３Ａ、３Ｅの接地領域Ｒ内にはラグ溝を設けず、この内側に隣接する陸部３Ｂ、３Ｄにはそれぞれタイヤ周方向Ｔに所定の間隔を隔てて陸部内に終端部を有し車両内側の主溝２に開口するラグ溝４を形成した。
【選択図】 図２

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、乾燥路面での操縦安定性能と湿潤路面での操縦安定性能とを両立させながら、騒音性能を向上させるようにした空気入りタイヤに関する。

近年、道路整備の進展や車両の高性能化を受けて、空気入りタイヤに対して、高速走行時におけるドライ性能とウェット性能とを両立させながら、騒音性能を向上させることが強く求められるようになってきた。

一般に、ウェット性能を向上させる方法としては、タイヤのトレッド面に周方向に延びる主溝のほかに幅方向に延びるラグ溝やサイプを形成して排水性を確保することが行われている。ところが、このような方法では、トレッド面に形成された陸部の剛性が低下してしまうために、ドライ路面での操縦安定性を確保することが難しくなると同時に、騒音性能が悪化するという問題があった。

従来、ドライ性能とウェット性能とを両立させながら、騒音性能を向上させるための対策として、車両への装着方向を指定したうえで、ラグ溝の形態やその配置を特定した多くの提案がなされてきた（例えば、特許文献１、２、３参照）。しかし、これらの提案のうち、特許文献１のタイヤでは接地領域に位置する陸部に形成したラグ溝を車両外側の主溝に開口しているために、乾燥路面での旋回時における走行性能が不足すると同時に、車両外側にパターンノイズを放射してしまうために、騒音性能を抑制することが難しいという問題があり、特許文献２や特許文献３のタイヤでは接地領域における両ショルダー陸部にラグ溝を配置しているために、パターンノイズの発生や外部への分散を抑制することが難しくなり、騒音性能が悪化するという問題があった。

特開２００６−７６３３８号公報 特開２０００−２３８５１０号公報 特開２００８−１９５１００号公報

本発明の目的は、上述する従来の問題点を解消するもので、乾燥路面での操縦安定性能と湿潤路面での操縦安定性能とを両立させながら、騒音性能を向上させるようにした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための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複数本の主溝を設け、これら主溝により複数の陸部を区画形成した車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、前記複数の陸部のうち、両ショルダー側に位置する陸部の接地領域内にはラグ溝を設けず、該両ショルダー側の陸部の内側に隣接する陸部にはそれぞれタイヤ周方向に所定の間隔を隔てて該陸部の陸部内に終端部を有し該陸部を区画する車両内側の主溝に開口するタイヤ周方向に傾斜するラグ溝を形成すると共に、該ラグ溝のタイヤ幅方向に延在する長さを、該ラグ溝を形成した陸部の幅の４０〜６０％にし、かつ該ラグ溝のタイヤ周方向に対する鋭角側の傾斜角度を、車両外側の陸部において車両内側の陸部におけるよりも同等若しくは小さくしたことを特徴にするものである。

また、上述する構成において、以下（１）及び／又は（２）に記載するように構成することが好ましい。

（１）前記ラグ溝を形成した陸部の幅を、車両外側の陸部において車両内側の陸部よりも大きくする。
（２）前記両ショルダー側の陸部に、それぞれタイヤ周方向に所定の間隔を隔ててタイヤ幅方向に延びるサイプを形成する。この場合において、前記サイプを溝幅の異なる複数種類で構成し、溝幅の異なるサイプをタイヤ周方向に対して交互に配置するとよい。さらに、前記両ショルダー側の陸部の接地領域内に、前記サイプに連通させてタイヤ周方向にストレート状に延びる細溝を形成することが好ましい。

本発明によれば、トレッド面に形成した複数の陸部のうち、両ショルダー側の陸部の接地領域内にはラグ溝を形成していないので、これら陸部の剛性が確保されて、乾燥路面での操縦安定性能を向上させると同時に、走行時におけるポンピング音やパターンノイズを抑制して、騒音性能を向上させることができる。

しかも、両ショルダー側の陸部の内側に隣接する陸部には、それぞれタイヤ周方向に所定の間隔を隔てて陸部内に終端部を有し車両内側の主溝に開口するラグ溝を形成すると共に、ラグ溝のタイヤ幅方向に延在する長さを、ラグ溝を形成した陸部の幅の４０〜６０％にし、かつラグ溝のタイヤ周方向に対する鋭角側の傾斜角度を、車両外側の陸部において車両内側の陸部におけるよりも同等若しくは小さくしたしたので、湿潤路面における走行時には、陸部と路面との間に介在する雨水が車両内側の主溝に向けて効率よく流れ易くなるため、湿潤路面での操縦安定性能を向上させることができると共に、走行時におけるポンピング音やパターンノイズを車両内側に向けて放射させることになるため、騒音性能をさらに向上させることができる。。

本発明の実施形態による空気入りタイヤのトレッド面の一部を示す平面図である。 本発明の他の実施形態による図１に相当する平面図である。 実施例において採用した比較例１のタイヤのトレッド面を示す平面図である。 実施例において採用した比較例２のタイヤのトレッド面を示す平面図である。 実施例において採用した比較例３のタイヤのトレッド面を示す平面図である。 実施例において採用した比較例４のタイヤのトレッド面を示す平面図である。 実施例において採用した比較例５のタイヤのトレッド面を示す平面図である。 実施例において採用した比較例６のタイヤのトレッド面を示す平面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態による空気入りタイヤのトレッド面の一部を示す平面図、図２は本発明の他の実施形態による図１に相当する平面図である。

図１において、本発明の空気入りタイヤは、トレッド面１にタイヤ周方向Ｔにストレート状に延びる複数本（図では４本）の主溝２を設け、これら主溝２により複数の陸部３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅが区画形成され、車両に対する装着方向が指定されている。

そして、本発明では、これら陸部３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅのうち、両ショルダー側に位置する陸部３Ａ、３Ｅの接地領域Ｒ内にはラグ溝を設けず、両ショルダー側の陸部３Ａ、３Ｅの内側に隣接する陸部３Ｂ、３Ｄには、それぞれタイヤ周方向Ｔに所定の間隔を隔てて陸部３Ｂ、３Ｄの陸部内に終端部を有し、陸部３Ｂ、３Ｄを区画する車両内側の主溝２、２に開口するタイヤ周方向に傾斜するラグ溝４を形成している。なお、図中７は両ショルダー側の端部に形成したショルダ−ラグ溝を示している。

このように両ショルダー側の陸部３Ａ、３Ｅの接地領域Ｒ内にはラグ溝４を形成していないので、これら陸部３Ａ、３Ｅの剛性が確保されて、乾燥路面での操縦安定性能を向上させると同時に、走行時におけるポンピング音やパターンノイズを抑制して、騒音性能を向上させることができる。

しかも、両ショルダー側の陸部３Ａ、３Ｅの内側に隣接する陸部３Ｂ、３Ｄにはそれぞれタイヤ周方向に所定の間隔を隔てて陸部内に終端部を有し車両内側の主溝２に開口するラグ溝４を形成したので、湿潤路面における走行時には、陸部３Ｂ、３Ｄと路面との間に介在する雨水が車両内側の主溝２に向けて効率よく流れ易くなるので、湿潤路面での操縦安定性能を向上させることができると共に、走行時におけるポンピング音やパターンノイズを車両内側に向けて放射させることになるので、騒音性能をさらに向上させることができる。

本発明において、上述する接地領域Ｒとは、空気入りタイヤにＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力に対応する空気圧を充填して静止した状態で平板上に垂直に置き、最大負荷能力の８０％に相当する荷重を負荷させたときの平板上に形成される接地面におけるタイヤ幅方向の最大直線距離（タイヤ接地幅ＴＷ）に相当するタイヤ幅方向の領域をいう。

また、本発明における主溝２とは溝幅が５ｍｍ以上の溝をいい、通例、乗用車空気入りタイヤではこの溝幅を６〜１５ｍｍ程度の範囲内で一定に設定する。また、ラグ溝４の溝幅は一定でないものが含まれるが、溝幅を１．５ｍｍ超にする溝をいい、通例は１．６〜５ｍｍ程度の範囲内で任意に設定される。

なお、図１の実施形態では、トレッド面１に５本の陸部３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅを形成した場合を示したが、陸部の数はこれに限られることなく、タイヤの種類や大きさに応じて、４本又は６本以上の陸部を形成する場合がある。

また、図１の実施形態では、高速走行時における直進走行性を確保する観点から、タイヤ中央部に位置する陸部３Ｃにはラグ溝４を形成しない場合を示したが、タイヤの要求性能によっては、陸部３Ｃにも陸部３Ｃの内側からタイヤ幅方向に傾斜して延びかつ車両内側の主溝２に開口するラグ溝４を形成する場合がある。なお、トレッド面１に６本以上の陸部を形成した場合には、両ショルダー側の陸部を除く全ての陸部に車両内側の主溝２に開口するラグ溝４を形成することが許容される。

本発明の空気入りタイヤでは、ラグ溝４のタイヤ幅方向に延在する長さｘを、ラグ溝４を形成した陸部３Ｂ、３Ｄの幅Ｗの４０〜６０％、好ましくは４５〜５５％に設定している。これにより、乾燥路面における操縦安定性と湿潤路面における操縦安定性とを高次元で両立させることができる。長さｘが幅Ｗの４０％未満では湿潤路面における操縦安定性が不足することになり、６０％超では乾燥路面における操縦安定性が不足することになる。

さらに本発明では、ラグ溝２のタイヤ周方向Ｔに対する鋭角側の傾斜角度α、βを、車両外側の陸部３Ｄにおいて車両内側の陸部３Ｂにおけるよりも同等若しくは小さく（α≧β）している。これにより、乾燥路面における操縦安定性を確実に向上させることができる。ここで、傾斜角度αを４５〜８０°に設定し、傾斜角度βを２５〜７０°に設定するとよい。

本発明において、好ましくは、陸部３Ｂ、３Ｄの幅Ｗを、車両外側の陸部３Ｄにおいて車両内側の陸部３Ｂよりも大きくするとよい。これにより、乾燥路面における操縦安定性を一層確実に向上させることができる。

図２は本発明の他の実施形態による図１に相当する平面図で、本実施形態では、陸部３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅのうち両ショルダー側の陸部３Ａ、３Ｅに、それぞれタイヤ周方向に所定の間隔を隔ててショルダ−ラグ溝７からタイヤ幅方向に延びるサイプ５を形成している。ここで、サイプ５の溝幅は０．１〜１．５ｍｍに設定するとよい。これにより、走行時におけるポンピング音やパターンノイズを効率よく抑制しながら、排水性をさらに向上させることができる。

本実施形態では、サイプ５を接地領域Ｒを跨いで左右に延長させ、陸部３Ａでは全てのサイプ５の端部をショルダー陸部３Ａ内に終端させ、陸部３Ｅではサイプ５の端部をタイヤ周方向Ｔに対して交互に主溝２に連通させた場合を示しているが、サイプ５のタイヤ幅方向に対する配置はこれに限られるものではなく、ショルダー側の陸部３Ａ、３Ｅの全幅にわたって延長するように配置させてもよい。

さらに、図２の実施形態では、接地領域Ｒ内における車両外側の陸部３Ｄに、ラグ溝４、４に離間して湾曲サイプ６を形成している。これにより、騒音性能を向上させながら、湿潤路面における制動性能及び旋回性能を向上させることができる。この場合において、ラグ溝４の終端部４ａと湾曲サイプ６の終端部６ａ、６ａとの離間距離を０．３〜２．０ｍｍ程度に設定するとよい。

なお、本実施形態では、湾曲サイプ６を車両外側に突出する滑らかな線からなる円弧状の形態に形成した場合を示したが、湾曲サイプ６の平面形態はこれに限られることなく、波状又はジグザグ状の線からなる円弧状の形態に形成することができる。

図２の実施形態において、好ましくは、ショルダー陸部３Ａ、３Ｅに形成したサイプ５を溝幅の異なる複数種類で構成し、これら溝幅の異なるサイプ５をタイヤ周方向Ｔに対して交互に配置させるようにするとよい。これにより、サイプ５、５間に挟まれた陸部３Ａ、３Ｅの剛性がタイヤ周方向に対して交互に異なることになるので、パターンノイズの発生が一層効率よく抑制されて騒音性能を改善させることができる。

上述する場合において、ショルダー陸部３Ａ、３Ｅに形成するサイプ５を溝幅の異なる２種類により構成し、広幅のサイプ５をショルダーラグ溝７に連結させるようにするとよい。これにより、排水性をさらに向上させることができる。

さらに好ましくは、ショルダー側の陸部３Ａ、３Ｅにおける接地領域Ｒ内に、上述するサイプ５に連通させてタイヤ周方向Ｔにストレート状に延びる細溝８を形成するとよい。ここで、細溝８の溝幅は１．０〜３．０ｍｍ程度に設定するとよい。これにより、細溝８と主溝２とにより区画されたショルダー陸部３Ａ、３Ｅの剛性が確実に確保されて、高速走行時における直進走行性を向上させることができる。

上述するように、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延びる複数の陸部を形成した車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、両ショルダー側の陸部にはラグ溝を形成せずに、その内側に隣接する陸部にそれぞれタイヤ周方向に所定の間隔を隔てて陸部内に端部を有し車両内側の主溝に開口するラグ溝を形成すると共に、ラグ溝のタイヤ幅方向に延在する長さを、ラグ溝を形成した陸部の幅の４０〜６０％にし、かつラグ溝のタイヤ周方向に対する鋭角側の傾斜角度を、車両外側の陸部において車両内側の陸部におけるよりも同等若しくは小さくすることにより、乾燥路面での操縦安定性能と湿潤路面での操縦安定性能とを両立させながら、騒音性能を向上させるようにしたもので、近年の整備された路面を走行する高性能車両に装着する空気入りタイヤとして幅広く適用することができる。

＜実施例１〜３、比較例１〜３＞
タイヤサイズを２１５／５５Ｒ１７ ９４Ｗとして、トレッドパターンの基本形態を図１として、図１に示すパターン構成からなる本発明タイヤ（実施例１〜３）と、図３に示すように図１のタイヤにおける陸部３Ｂ、３Ｄに形成したラグ溝４を両側の主溝２、２に開口した比較タイヤ（比較例１）と、図４に示すように図１のタイヤにおける陸部３Ｂ、３Ｄに形成したラグ溝４を車両外側の主溝２に開口した比較タイヤ（比較例２）と、図５に示すように図１のタイヤにおける両ショルダー側の陸部３Ａ、３Ｅにラグ溝４を形成した比較タイヤ（比較例３）と、をそれぞれ作製した。

なお、各タイヤにおいて陸部３Ｂ、３Ｄに形成したラグ溝４の占める溝面積比率をそれぞれ同一に設定すると共に、本発明タイヤ及び比較例２、３におけるラグ溝のタイヤ幅方向に延在する長さｘをそれぞれ陸部３Ｂ、３Ｄの幅Ｗの５０％に設定した。また、比較例３の両ショルダー側の陸部３Ａ、３Ｅに形成したラグ溝の溝幅をそれぞれ３ｍｍに設定した。

これら６種類のタイヤについて、以下の試験方法により乾燥路面での操縦安定性（以下、ドライ性能という）、湿潤路面での操縦安定性（以下、ウェット性能）、及び騒音性能を評価し、その結果を比較例１を基準にして表１に併記した。数値が大きいほど優れていることを示す。

〔ドライ性能〕
各タイヤをリム（１７×７Ｊ）に装着し、充填空気圧を２３０ｋＰａにしたうえで車両（排気量３２００ｃｃ）の前後輪に装着して、乾燥したアスファルト路面からなるテストコースを速度０〜２００ｋｍ／ｈの範囲内で変化させながら走行させ、３名の熟練したテストドライバーによる官能評価を行い、その結果を比較例１を３とする５点法により表示した。なお、数値に続けて付した「＋」及び「−」の表示は、「＋」がその数値よりやや優れていることを示し、「−」はその数値よりやや劣っていることを示している。

〔ウェット性能〕
各タイヤをリム（１７×７Ｊ）に装着し、充填空気圧を２３０ｋＰａにしたうえで車両（排気量３２００ｃｃ）の前後輪に装着して、水深２〜３ｍｍのアスファルト路面からなるテストコースを速度０〜２００ｋｍ／ｈの範囲内で変化させながら走行させ、３名の熟練したテストドライバーによる官能評価を行い、その結果を比較例１を３とする５点法により表示した。なお、数値に続けて付した「＋」及び「−」の表示は、上述するドライ性能の評価結果と同様に、「＋」がその数値よりやや優れていることを示し、「−」はその数値よりやや劣っていることを示している。

〔騒音性能〕
各タイヤをリム（１７×７Ｊ）に装着し、充填空気圧を２３０ｋＰａにしたうえで車両（排気量３２００ｃｃ）の前後輪に装着して、アスファルト路面からなるテストコースを平均速度６０ｋｍ／ｈにて走行させ、運転席側の窓に設置したマイクロフォンにより０〜２００Ｈｚ域の音圧レベルを計測し、その結果を以って騒音性能の評価とし、従来例１を１００とする指数により表示した。

表１より、本発明タイヤは、比較タイヤに比して乾燥路面での操縦安定性と湿潤路面での操縦安定性とがバランスよく両立していると同時に、パターンノイズに伴う騒音特性が向上していることがわかる。

＜実施例４〜７、比較例４〜６＞
タイヤサイズを２１５／５５Ｒ１７ ９４Ｗとして、トレッドパターンの基本形態を図２として、図２に示すパターン構成からなる本発明タイヤ（実施例４〜７）と、図６に示すように図２のタイヤにおける陸部３Ｂに形成したラグ溝４を両側の主溝２、２に開口した比較タイヤ（比較例４）と、図７に示すように図２のタイヤにおける陸部３Ｂに形成したラグ溝４を車両外側の主溝２に開口した比較タイヤ（比較例５）と、図８に示すように図２のタイヤにおける両ショルダー側の陸部３Ａ、３Ｅにサイプ５に代えてラグ溝４（溝幅：３ｍｍ）を形成した比較タイヤ（比較例６）と、をそれぞれ作製した。

なお、各タイヤにおいて陸部３Ｂに形成したラグ溝４の占める溝面積比率をそれぞれ同一にすると共に、本発明タイヤ及び比較例５、６におけるラグ溝４のタイヤ幅方向に延在する長さｘをそれぞれ陸部３Ｂの幅Ｗの５０％に設定した。また、実施例４〜６及び比較例４、５の両ショルダー側の陸部３Ａ、３Ｅに形成したサイプ５の溝幅をそれぞれ０．７ｍｍに設定し、実施例７の両ショルダー側の陸部３Ａ、３Ｅに形成したサイプ５を溝幅が異なる２種類（１．０ｍｍ、０．５ｍｍ）としてこれら２種類のサイプ５をタイヤ周方向に対して交互に配列させた。

これら７種類のタイヤについて、上記と同様な試験方法によりドライ性能、ウェット性能及び騒音性能を評価し、その結果を比較例４を基準にして表２に併記した。数値が大きいほど優れていることを示す。

表２より、本発明タイヤは、比較タイヤに比して乾燥路面での操縦安定性と湿潤路面での操縦安定性とがバランスよく両立していると同時に、パターンノイズに伴う騒音特性が向上していることがわかる。

１ トレッド面
２ 主溝
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ 陸部
４ ラグ溝
５ サイプ
６ 湾曲サイプ
８ 細溝
Ｒ 接地領域
Ｔ タイヤ周方向
α、β ラグ溝のタイヤ周方向に対する鋭角側の角度

Claims (5)

1. トレッド面にタイヤ周方向にストレート状に延びる複数本の主溝を設け、これら主溝により複数の陸部を区画形成した車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、
   前記複数の陸部のうち、両ショルダー側に位置する陸部の接地領域内にはラグ溝を設けず、該両ショルダー側の陸部の内側に隣接する陸部にはそれぞれタイヤ周方向に所定の間隔を隔てて該陸部の陸部内に終端部を有し該陸部を区画する車両内側の主溝に開口するタイヤ周方向に傾斜するラグ溝を形成すると共に、該ラグ溝のタイヤ幅方向に延在する長さを、該ラグ溝を形成した陸部の幅の４０〜６０％にし、かつ該ラグ溝のタイヤ周方向に対する鋭角側の傾斜角度を、車両外側の陸部において車両内側の陸部におけるよりも同等若しくは小さくした空気入りタイヤ。
2. 前記ラグ溝を形成した陸部の幅を、車両外側の陸部において車両内側の陸部よりも大きくした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記両ショルダー側の陸部に、それぞれタイヤ周方向に所定の間隔を隔ててタイヤ幅方向に延びるサイプを形成した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記サイプを溝幅の異なる複数種類で構成し、溝幅の異なるサイプをタイヤ周方向に対して交互に配置するようにした請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記両ショルダー側の陸部における接地領域内に、前記サイプに連通させてタイヤ周方向にストレート状に延びる細溝を形成した請求項３又は４に記載の空気入りタイヤ。

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