JP5827018B2

JP5827018B2 - タイヤ

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Publication number: JP5827018B2
Application number: JP2011054599A
Authority: JP
Inventors: 洋祐中村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2031-03-11
Also published as: JP2012188047A

Description

本発明は、タイヤ周方向に延びる主溝が形成されたタイヤに関し、特に、排水性の低下を抑制したタイヤに関する。

従来、タイヤ周方向に延びる周方向主溝のトレッド幅方向における溝幅が、所定の周期で変化するタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、周方向主溝の溝壁の間隔が広い部分と狭い部分とが連続的に繰り返す。このようなタイヤによれば、周方向溝の溝壁に沿って周方向主溝内に存在する水が、タイヤ転動時に脈動しながら流れるため、排水性能、ひいてはハイドロプレーニング性能の向上が図られる。

特開２０１０−１７９８９２

しかしながら、上述した従来の空気入りタイヤでは、周方向主溝を流れる水が、タイヤ周方向主溝の溝壁の間隔が広い部分から狭い部分へと移動する際に、一方の溝壁に沿って流れる水と他方の溝壁に沿って流れる水とが溝壁の間隔が狭い部分でぶつかり、乱流が発生することもあった。これによって、水の流れが滞る場合もあり、さらなる改善が求められていた。

また、周方向主溝の間隔が部分的に広くなっているため、溝底に小石が当たって溝底にクラックが発生することも考えられる。周方向主溝の溝幅が部分的に広くなっている部分に溝底から隆起する隆起部を設けることできるが、周方向主溝の部分的に狭い部分の溝底にも小石が当たる可能性が残されていた。

そこで、本発明は、周方向主溝のトレッド幅方向の溝幅が、所定の繰り返し周期で変化するタイヤにおいて、溝底にクラックが発生することを抑制しつつ、排水性能を向上させたタイヤの提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。本発明の特徴は、タイヤ周方向に延び、路面と接地する第１陸部（陸部１０）と、前記タイヤ周方向に延び、前記路面と接地する第２陸部（陸部２０）とを備え、前記第１陸部と前記第２陸部との間に前記タイヤ周方向に延びる主溝（主溝５０）が形成され、前記第１陸部は、前記主溝を形成する第１溝壁（溝壁１０ａ）を有し、前記第２陸部は、前記主溝を形成する第２溝壁（溝壁２０ａ）を有し、前記第１溝壁及び前記第２溝壁は、トレッド面視において、蛇行しながら前記タイヤ周方向に延び、トレッド幅方向に沿った前記主溝の溝幅は、前記トレッド幅方向に沿って所定の周期で変化するタイヤであって、前記トレッド面視において、前記主溝の溝幅のトレッド幅方向中心を通り、前記タイヤ周方向に沿った直線を対称軸として、前記第１溝壁と第２溝壁とは対称であり、前記主溝の溝底（底部５０ｂｔｍ）には、タイヤ径方向外側に突出し、前記タイヤ周方向に延びる突起部（突起部７０）が形成されていることを要旨とする。

また、前記直線を対称軸として、前記突起部は、前記トレッド幅方向に対称に配置されても良い。

また、前記突起部は、前記直線上に配置される突起部を有しても良い。

また、前記突起部の前記トレッド幅方向における幅は、前記タイヤ径方向外側に向かうにつれ、小さくなっても良い。

本発明の特徴によれば、周方向主溝のトレッド幅方向の溝幅が、所定の繰り返し周期で変化するタイヤにおいて、溝底にクラックが発生することを抑制しつつ、排水性能を向上させることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤを構成するトレッドの展開図である。図２は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。図３は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤを構成するトレッドの展開図の一部拡大図である。図４（ａ）は、本発明のその他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。図４（ｂ）は、本発明のその他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。

次に、実施形態、その他の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

[実施形態]
本実施形態においては、（１.１）空気入りタイヤの構成、（１.２）主溝の詳細構成、（１.３）作用・効果について説明する。

（１.１）空気入りタイヤの構成
図１は、本実施形態において空気入りタイヤ１を構成するトレッドの展開図である。空気入りタイヤ１におけるトレッド表面に形成される各部位について説明する。具体的には、（１．１．１）陸部、（１．１．２）主溝について説明する。

（１．１．１）陸部
空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に延び、路面と接地する陸部１０、陸部２０及び陸部３０とを備える。

陸部１０は、トレッド幅方向内側端部に主溝５０を形成する溝壁１０ａを有する。陸部１０は、トレッド幅方向外側端部に主溝６０を形成する溝壁１０ｂを有する。陸部２０は、トレッド幅方向内側端部に主溝５０を形成する溝壁２０ａを有する。陸部２０は、トレッド幅方向外側端部に主溝６０を形成する溝壁２０ｂを有する。陸部３０は、トレッド幅方向内側端部に主溝６０を形成する溝壁３０ａを有する。陸部３０は、トレッド幅方向外側に開口する横溝１１０を有する。

陸部１０及び陸部２０には、主溝５０と交差する横溝は、形成されていない。陸部１０、陸部２０及び陸部３０には、主溝６０と交差する横溝は、形成されていない。

（１．１．２）主溝
空気入りタイヤ１は、陸部１０と陸部２０との間にタイヤ周方向に延びる主溝５０を備える。空気入りタイヤ１は、陸部１０と陸部３０との間にタイヤ周方向に延びる主溝６０を備える。空気入りタイヤ１は、陸部２０と陸部３０との間にタイヤ周方向に延びる主溝６０を備える。

主溝５０は、タイヤ赤道線ＣＬ上に設けられる。主溝６０は、タイヤ赤道線ＣＬからトレッド幅方向外側に設けられる。

主溝６０は、タイヤ周方向に沿って直線状に延びる。すなわち、陸部１０の溝壁１０ｂ、陸部２０の溝壁２０ｂ、陸部３０の溝壁３０ａは、タイヤ周方向に沿って直線状に延びる。

（１.２）主溝５０の詳細構成
主溝５０の詳細構成について、説明する。具体的には、（１．２．１）溝壁、（１．２．２）溝幅、（１．２．３）主溝の振幅と周期の詳細構成について、図１から図３を用いて説明する。図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。具体的には、図２は、空気入りタイヤ１におけるトレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。図３は、空気入りタイヤ１を構成するトレッドにおいて、主溝５０を拡大した展開図を示す。

（１．２．１）溝壁
主溝５０は、陸部１０の溝壁１０ａ及び陸部２０の溝壁２０ａにより形成される。溝壁１０ａ及び溝壁２０ａは、トレッド面視において、蛇行しながらタイヤ周方向に延びる。トレッド面視において、主溝５０の溝幅のトレッド幅方向中心を通り、タイヤ周方向に沿った直線を対称軸として、溝壁１０ａと溝壁２０ａとは対称である。本実施形態において、主溝５０の溝幅のトレッド幅方向中心を通り、タイヤ周方向に沿った直線は、タイヤ赤道線ＣＬと一致する。

（１．２．２）溝幅
主溝５０の溝幅は、トレッド幅方向に沿って所定の周期で変化する。従って、主溝５０の溝幅は、タイヤ周方向に進むにつれ溝幅が周期的に変化する。このため、溝壁１０ａ及び溝壁２０ａは、トレッド面視において、波状である。主溝５０の溝幅は、トレッド幅方向に沿った溝幅であり、溝壁１０ａ上の任意の点から、溝壁２０ａまでのトレッド幅方向の距離を示す。

主溝５０の溝幅の最小幅部分Ｗ_MINと、主溝５０の溝幅の最大幅部分Ｗ_MAXとの比Ｗ_MIN/Ｗ_MAXは、３５％〜８５％の範囲である。

（１．２．３）突起部７０
図１及び図２に示すように、主溝５０の溝底である底部５０ｂｔｍには、タイヤ径方向外側に突出し、タイヤ周方向に延びる突起部７０が形成されている。トレッド面視において、突起部７０は、タイヤ赤道線ＣＬを対称軸として、トレッド幅方向に対称に配置される。

突起部７０は、タイヤ赤道線ＣＬ上に配置される突起部７０ａを有する。また、突起部７０は、突起部７０ａに隣接する突起部７０ｂ及び、突起部７０ｂに隣接する突起部７０ｃを有する。

突起部７０ａは、タイヤ赤道線ＣＬに沿って延びる。従って、突起部７０ａは、直線状に形成されている。突起部７０ｂ及び突起部７０ｃは、トレッド面視において蛇行しながらタイヤ周方向に延びている。すなわち、突起部７０ｂ及び突起部７０ｃは、トレッド面視において、波状である。突起部７０ｂ及び突起部７０ｃは、距離の近い溝壁１０ａ又は溝壁２０ａに合わせてタイヤ周方向に延びている。言い換えると、突起部７０ｂ及び突起部７０ｃは、溝壁１０ａ又は溝壁２０ａに沿ってタイヤ周方向に延びている。このため、溝壁１０ａと溝壁２０ａと突起部７０とのトレッド幅方向の間隔が等しくなるように形成される。従って、図２において、例えば、溝壁１０ａ及び突起部７０ｃのトレッド幅方向間隔と突起部７０ｃ及び突起部７０ｂのトレッド幅方向間隔とは等しい。他についても同様である。なお、突起部７０は、主溝５０のタイヤ周方向全てに渡って形成されている。

トレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において、突起部７０は、タイヤ径方向外側に頂点を有する三角形状である。従って、突起部７０のトレッド幅方向における幅は、タイヤ径方向外側に向かうにつれ小さくなる。底部５０ｂｔｍから突起部７０のタイヤ径方向外側端部までの高さである突起部の高さｈは、底部５０ｂｔｍから路面に接するトレッド踏面までの高さ、すなわち陸部（陸部１０、陸部２０、陸部３０）の高さＨよりも小さい。本実施形態において、突起部７０の高さｈは、いずれの突起部でも同じである。突起部７０の高さｈは、陸部の高さＨの１５％以下であることが好ましい。具体的には、一般的な乗用車において、突起部の高さｈは、１ｍｍ以下であることが好ましい。また、本発明の効果を得るためには、０．７ｍｍ以上であることが好ましい。突起部７０のトレッド幅方向における幅ｄは、排水性能を妨げないように、１ｍｍ以下であることが好ましい。なお、突起部７０のトレッド幅方向における幅ｄとは、底部５０ｂｔｍにおける幅である。

（１．２．４）主溝５０の振幅と周期
図３に示すように、主溝５０の溝幅は、タイヤ周方向に沿って周期λで変化する。溝壁１０ａ及び溝壁２０ａは、トレッド幅方向に沿って振幅ａを有する。

溝壁１０ａ及び溝壁２０ａは、トレッド面視において、タイヤ周方向に沿って周期λで変化する。溝壁１０ａ及び溝壁２０ａは、最小幅部分Ｗ_MINを周期λの開始点とした場合、最大幅部分Ｗ_MAXを境に、前側と、後側とで対称の形状に設けられる。

主溝５０の溝幅におけるタイヤ周方向の周期であり、溝壁１０ａ及び溝壁２０ａのタイヤ周方向の周期である周期λと、振幅ａとの関係は、周期λが、振幅ａの１５倍〜１００倍である。

タイヤ転動時に、路面と接地するトレッドのタイヤ周方向の長さであるトレッド長と、主溝５０の周期λとの関係は、トレッド長が、周期λの０．５〜２０倍である。

（１.３）作用・効果
以上説明したように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１によれば、主溝５０内には、溝壁１０ａ及び溝壁２０ａに沿った水の流れである流線Ｓ_10a及び流線Ｓ_20aが発生する。溝壁１０ａ及び溝壁２０ａに沿って流れる水は、最大幅部分Ｗ_MAXを通過後、主溝５０の溝幅の減少に伴い、最小幅部分Ｗ_MINにおいて流線Ｓ_10a及び流線Ｓ_20aの延長線方向へ排水される。

また、このような空気入りタイヤ１によれば、トレッド幅方向の主溝５０の溝幅は、周期λで変わるため、主溝５０内を流れる水は、周期λでトレッド幅方向の幅を変えながらながら流れる。

つまり、主溝５０内の水は、周期λで脈動し、最小幅部分Ｗ_MINにおいて、流線Ｓ_10a及び流線Ｓ_20aの延長線方向へ排水される。

ここで、空気入りタイヤ１は、突起部７０を有するため、図３に示すように、流線Ｓ_10a及び流線Ｓ_20aは、突起部７０に沿って流れやすくなる。このため、流線Ｓ_10a及び流線Ｓ_20aがぶつかり難くなり、乱流の発生が抑制される。これによって、排水性能を向上できる。

底部５０ｂｔｍには、タイヤ径方向外側に突出し、タイヤ周方向に延びる突起部７０が形成されているため、小石が底部５０ｂｔｍに直接当たることが抑制される。このため、溝底にクラックが発生することを抑制できる。

本実施形態では、タイヤ赤道線ＣＬを対称軸として突起部７０は、トレッド幅方向に対称に配置される。さらに、突起部７０は、タイヤ赤道線ＣＬ上に配置される突起部７０ａを有する。このため、主溝５０を流れる水の流れは、タイヤ赤道線ＣＬを中心として均等になるため、排水性能がさらに向上する。

本実施形態では、突起部７０のトレッド幅方向における幅は、タイヤ径方向外側に向かうにつれ小さくなる。このため、突起部７０を設けても主溝の容積の減少が少なくなるため、排水量の低下を抑制できる。このため、全体として、排水性能がさらに向上する。

[その他の実施形態]
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。

上述した実施形態では、溝壁１０ａ及び溝壁２０ａは、トレッド面視において、タイヤ周方向に沿って繰り返し蛇行しているが、溝壁１０ａ及び溝壁２０ａは、繰り返し蛇行している必要はなく、例えば、一部がタイヤ周方向に沿って直線状に設けられていてもよい。

上述した実施形態では、溝壁１０ａ及び溝壁２０ａは、トレッド面視において、タイヤ周方向に沿って所定の繰り返し周期で変化し、一周期内において、最大幅部分Ｗ_MAXを境にした場合、前側と、後側とで対称の形状に設けられている。しかしながら、溝壁１０ａ及び溝壁２０ａは、一周期内において、最大幅部分Ｗ_MAXを境にした場合、前側と、後側とで対称の形状に設けられている必要はなく、例えば、後側で溝幅が急激に狭くなるような形状に設けられていてもよい。

上述した実施形態では、タイヤ赤道線ＣＬが対称軸であったが、必ずしもそうである必要はない。主溝５０の溝幅のトレッド幅方向中心がタイヤ赤道線ＣＬと一致していなかった場合には、タイヤ赤道線ＣＬは、対称軸とならず、タイヤ周方向に沿った別の直線が対称軸となる。

上述した実施形態では、溝壁１０ａと溝壁２０ａと突起部７０とのトレッド幅方向の間隔が等しくなるように形成されているが、これに限られない。溝壁１０ａと溝壁２０ａと突起部７０とのトレッド幅方向間隔は異なっていても良い。例えば、溝壁１０ａ及び突起部７０ｃのトレッド幅方向間隔よりも、突起部７０ｃ及び突起部７０ｂのトレッド幅方向間隔の方が大きくても良い。

上述した実施形態では、突起部７０の高さｈは、いずれの突起部でも同じであるが、これに限られない。各突起部７０の高さｈは、必要に応じて変えても良い。例えば、溝壁に向かうにつれ、突起部７０の高さｈを大きくしても良い。これにより、溝壁１０ａ又は溝壁２０ａに沿って流れる水は、より突起部７０に沿って流れるため、乱流を発生し難くなる。

上述した実施形態では、トレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において、突起部７０は、タイヤ径方向外側に頂点を有する三角形状であったが、これに限られない。例えば、図４（ａ）に示すように、上記断面において、突起部７０は台形状であっても良い。また、図４（ｂ）に示すように、突起部７０は、タイヤ径方向外側の端部が丸みを帯びていてもよい。これにより、突起部７０に小石が当たってもタイヤ径方向外側端部が破損しづらくなる。このため、より長期的に排水性能を向上できる。

上述した実施形態では、空気入りタイヤ１は、５つの突起部７０を有していたが、これに限られない。例えば、図４（ａ）に示すように、空気入りタイヤは、４つの突起部７０を有していても良い。また、図４（ｂ）に示すように、空気入りタイヤは、３つの突起部７０を有していても良い。他にも、空気入りタイヤは、２つの突起部７０を有していても良いし、６つ以上の突起部７０を有していてもよい。突起部７０が形成される主溝の寸法や、空気入りタイヤに求める性能等に応じて、突起部７０の数は、適宜調整される。

上述した実施形態では、突起部７０は、主溝５０のタイヤ周方向全てに渡って形成されているが、これに限られない。突起部７０は、タイヤ周方向において、部分的に形成されていても良い。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１…タイヤ、１０，２０，３０…陸部、１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ…溝壁、５０ｂｔｍ…底部、５０，６０…主溝、７０，７０ａ，７０ｂ，７０ｃ…突起部、１１０…横溝

Claims

タイヤ周方向に延び、路面と接地する第１陸部と、
前記タイヤ周方向に延び、前記路面と接地する第２陸部とを備え、
前記第１陸部と前記第２陸部との間に前記タイヤ周方向に延びる主溝が形成され、
前記第１陸部は、前記主溝を形成する第１溝壁を有し、
前記第２陸部は、前記主溝を形成する第２溝壁を有し、
前記第１溝壁及び前記第２溝壁は、トレッド面視において、蛇行しながら前記タイヤ周方向に延び、
トレッド幅方向に沿った前記主溝の溝幅は、トレッド幅方向に沿って所定の周期で変化するタイヤであって、
前記トレッド面視において、前記主溝の溝幅のトレッド幅方向中心を通り、前記タイヤ周方向に沿った直線を対称軸として、前記第１溝壁と第２溝壁とは対称であり、
前記主溝の溝底には、タイヤ径方向外側に突出し、前記タイヤ周方向の全てにわたって連続して延びる突起部が前記トレッド幅方向に間隔を設けて複数形成されており、
前記突起部として、
前記トレッド幅方向の最も前記第１溝壁側に位置し、前記第１溝壁に沿って蛇行しながら前記タイヤ周方向に延びる第１突起部と、
前記トレッド幅方向の最も前記第２溝壁側に位置し、前記第２溝壁に沿って蛇行しながら前記タイヤ周方向に延びる第２突起部とを有しており、
複数の前記突起部のトレッド幅方向におけるそれぞれの間隔と、前記第１突起部と前記第１溝壁のトレッド幅方向における間隔と、前記第２突起部と前記第２溝壁とのトレッド幅方向における間隔とは、前記突起部のトレッド幅方向における幅よりも大きいタイヤ。
前記直線を対称軸として、前記突起部は、前記トレッド幅方向に対称に配置される請求項１に記載のタイヤ。
前記突起部として、前記直線上に配置される突起部を有する請求項１又は２に記載のタイヤ。
前記突起部の前記トレッド幅方向における幅は、前記タイヤ径方向外側に向かうにつれ、小さくなる請求項１から３の何れか１項に記載のタイヤ。
前記直線上に配置される前記突起部は、前記直線に沿って直線状に延びる請求項３に記載のタイヤ。
前記突起部のタイヤ径方向における高さは、１ｍｍ以下である請求項１から５の何れか１項に記載のタイヤ。
前記突起部の高さは、前記第１溝壁又は前記第２溝壁に近づくにつれ、大きくなる請求項１から６の何れか１項に記載のタイヤ。