(57)【要約】      （修正有）【課題】排水性能と操縦安定性能とを向上させたタイヤの提供。【解決手段】車両への装着の向きが指定されたタイヤ１である。タイヤ赤道Ｃと外側トレッド端Ｔｏとの間の外側トレッド部２Ａは、タイヤ周方向に連続してジグザグ状にのびる外側主溝３と、外側主溝３よりも外側トレッド端Ｔｏ側の外側領域５と、外側主溝３よりもタイヤ赤道Ｃ側の内側領域６とを有している。外側主溝３は、外側トレッド端Ｔｏ側の外端３ａと内側トレッド端Ｔｉ側の内端３ｂとの間のタイヤ軸方向距離である振幅範囲Ｗａが、トレッド幅ＴＷの２５％〜４５％である。外側主溝３は、溝底と外側領域５の踏面５ａとを継ぐ外側溝壁、及び、溝底と内側領域５の踏面５ａとを継ぐ内側溝壁を有している。外側溝壁及び内側溝壁は、タイヤ半径方向外側に向かってタイヤ赤道Ｃ側に１０〜５０度の角度で傾斜する、タイヤ。【選択図】図１
2018030444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両への装着の向きが指定されることにより、車両装着時に車両外側に位置する外側トレッド端と車両装着時に車両内側に位置する内側トレッド端とを有するトレッド部を具えたタイヤであって、
前記トレッド部は、タイヤ赤道と前記外側トレッド端との間の外側トレッド部を含み、
前記外側トレッド部は、タイヤ周方向に連続してジグザグ状にのびる外側主溝と、前記外側主溝よりも前記外側トレッド端側の外側領域と、前記外側主溝よりもタイヤ赤道側の内側領域とを有し、
前記外側主溝は、前記外側トレッド端側の外端と前記内側トレッド端側の内端との間のタイヤ軸方向距離である振幅範囲が、トレッド幅の２５％〜４０％であり、
前記外側主溝は、溝底と前記外側領域の踏面とを継ぐ外側溝壁、及び、前記溝底と内側領域の踏面とを継ぐ内側溝壁を有し、
前記外側主溝の横断面において、
前記外側溝壁及び前記内側溝壁は、タイヤ半径方向外側に向かってタイヤ赤道側に１０〜５０度の角度で傾斜することを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
前記外側主溝は、タイヤ周方向に対して２０〜５０度で傾くジグザグ状である請求項１記載のタイヤ。
【請求項３】
前記外側主溝の前記外端は、タイヤ赤道から前記外側トレッド端側にトレッド幅の４０％以下の距離に位置する請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記トレッド部は、タイヤ赤道と前記内側トレッド端との間の内側トレッド部を有し、
前記内側トレッド部には、タイヤ周方向に沿って直線状にのびる内側主溝が設けられ、
前記内側主溝の前記内側トレッド端側の外端は、タイヤ赤道から前記内側トレッド端側にトレッド幅の３５％以下の距離に位置する請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水性能と操縦安定性能とをバランス良く向上させたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
トレッド部に、タイヤ周方向に沿って直線状にのびる主溝を設けたタイヤが知られている。このようなタイヤは、主溝内の水がスムーズに流れるため、高い排水性能を有している。
【０００３】
排水性能を一層、高めるために、主溝の溝幅や溝本数を大きくすることが知られている。しかしながら、この手法では、陸部の横剛性が低下するので、操縦安定性能が悪化し易いという問題があった。とりわけ、サーキット走行等で使用されるタイヤは、操縦安定性能と排水性能とが高い次元で両立させることが求められている。関連する技術として次のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２３１２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、外側トレッド部に設けられた外側主溝を改善することを基本として、排水性能と操縦安定性能とをバランス良く向上し得るタイヤを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車両への装着の向きが指定されることにより、車両装着時に車両外側に位置する外側トレッド端と車両装着時に車両内側に位置する内側トレッド端とを有するトレッド部を具えたタイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ赤道と前記外側トレッド端との間の外側トレッド部を含み、前記外側トレッド部は、タイヤ周方向に連続してジグザグ状にのびる外側主溝と、前記外側主溝よりも前記外側トレッド端側の外側領域と、前記外側主溝よりもタイヤ赤道側の内側領域とを有し、前記外側主溝は、前記外側トレッド端側の外端と前記内側トレッド端側の内端との間のタイヤ軸方向距離である振幅範囲が、トレッド幅の２５％〜４０％であり、前記外側主溝は、溝底と前記外側領域の踏面とを継ぐ外側溝壁、及び、前記溝底と内側領域の踏面とを継ぐ内側溝壁を有し、前記外側主溝の横断面において、前記外側溝壁及び前記内側溝壁は、タイヤ半径方向外側に向かってタイヤ赤道側に１０〜５０度の角度で傾斜することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るタイヤは、前記外側主溝が、タイヤ周方向に対して２０〜５０度で傾くジグザグ状であるのが望ましい。
【０００８】
本発明に係るタイヤは、前記外側主溝の前記外端が、タイヤ赤道から前記外側トレッド端側にトレッド幅の４０％以下の距離に位置するのが望ましい。
【０００９】
本発明に係るタイヤは、前記トレッド部が、タイヤ赤道と前記内側トレッド端との間の内側トレッド部を有し、前記内側トレッド部には、タイヤ周方向に沿って直線状にのびる内側主溝が設けられ、前記内側主溝の前記内側トレッド端側の外端は、タイヤ赤道から前記内側トレッド端側にトレッド幅の３５％以下の距離に位置するのが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のタイヤは、トレッド部が、タイヤ赤道と外側トレッド端との間の外側トレッド部を含んでいる。外側トレッド部は、タイヤ周方向に連続してジグザグ状にのびる外側主溝を有している。外側主溝は、外側トレッド端側の外端と内側トレッド端側の内端との間のタイヤ軸方向距離である振幅範囲が、トレッド幅の２５％以上である。このような外側主溝は、トレッド部の大きい範囲で踏面の水膜を集めることができるので、優れた排水性能を発揮し得る。また、外側主溝は、振幅範囲がトレッド幅の４０％以下である。このため、外側トレッド部の剛性低下が抑えられるので、操縦安定性能が高く維持される。
【００１１】
また、外側主溝は、その横断面において、外側溝壁及び内側溝壁が、タイヤ半径方向外側に向かってタイヤ赤道側に１０〜５０度の角度で傾斜する。このような外側主溝は、外側トレッド部に大きな横力の作用する旋回走行時、外側溝壁が溝を閉じる方向にさらに傾くので、外側トレッド部の見かけの陸部剛性が高められて大きなグリップ力が発揮されるため、操縦安定性能をさらに高く維持する。また、外側溝壁及び内側溝壁はタイヤ半径方向に対して同じ向きに傾斜しているので、大きな断面積を有している。このため直進走行時では、溝容積が大きく確保されるので、優れた排水性能を発揮する。従って、本発明のタイヤは、優れた排水性能及び操縦安定性能を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態を示すトレッド部の展開図である。
【図２】図１のＡ−Ａ部の断面図であって、（ａ）は、正規状態、（ｂ）は、旋回走行状態を示す図である。
【図３】（ａ）は、図１のＢ−Ｂ部の断面図、（ｂ）は、他の実施形態のＢ−Ｂ部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本発明の一実施形態を示すタイヤ１のトレッド部２の展開図が示される。本発明は、例えば、乗用車用や重荷重用の空気入りタイヤ、及び、タイヤの内部に加圧された空気が充填されない非空気式タイヤ等の様々なタイヤに用いることができる。本実施形態のタイヤ１は、サーキット走行可能な乗用車用の空気入りタイヤである。
【００１４】
図１に示されるように、トレッド部２は、車両への装着の向きが指定された非対称のトレッドパターンを具えている。トレッド部２は、タイヤ１の車両装着時に車両外側に位置する外側トレッド端Ｔｏと、車両装着時に車両内側に位置する内側トレッド端Ｔｉとを有する。トレッド部２は、タイヤ赤道Ｃよりも外側トレッド端Ｔｏ側の外側トレッド部５と、タイヤ赤道Ｃよりも内側トレッド端Ｔｉ側の内側トレッド部６とに区分される。車両への装着の向きは、例えばサイドウォール部（図示せず）に、文字等で表示される。
【００１５】
前記各「トレッド端」Ｔｏ、Ｔｉは、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷である正規状態のタイヤ１に、正規荷重を負荷してキャンバー角０度で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置として定められる。正規状態において、各トレッド端Ｔｏ、Ｔｉ間のタイヤ軸方向の距離がトレッド幅ＴＷとして定められる。特に断りがない場合、タイヤの各部の寸法等は、正規状態で測定された値である。
【００１６】
「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば "標準リム" 、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim" である。
【００１７】
「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば "最高空気圧" 、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" である。タイヤが乗用車用である場合、正規内圧は、１８０kPaである。
【００１８】
「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば "最大負荷能力" 、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY" である。タイヤが乗用車用の場合、正規荷重は、前記荷重の８８％に相当する荷重である。
【００１９】
本実施形態のトレッド部２は、外側トレッド部５に外側主溝３が設けられ、内側トレッド部６に内側主溝４が設けられている。これにより、外側トレッド部５は、外側主溝３よりも外側トレッド端Ｔｏ側の外側領域７と、外側主溝３よりもタイヤ赤道Ｃ側の内側領域８とを有している。また、内側トレッド部６は、内側主溝４よりも内側トレッド端Ｔｉ側の第１領域９と、内側主溝４よりもタイヤ赤道Ｃ側の第２領域１０とを有している。
【００２０】
外側主溝３は、タイヤ周方向に連続してジグザグ状にのびている。このような外側主溝３は、タイヤ軸方向成分を有するので、外側トレッド部５の踏面５ａの水膜を効果的に集めることができるため、優れた排水性能を有する。
【００２１】
外側主溝３は、外側トレッド端Ｔｏ側の外端３ａと内側トレッド端Ｔｉ側の内端３ｂとを有し、外端３ａと内端３ｂとの間のタイヤ軸方向距離である振幅範囲Ｗａが、トレッド幅ＴＷの２５％〜４０％である。振幅範囲Ｗａがトレッド幅ＴＷの２５％未満の場合、外側トレッド部５の踏面５ａの水膜を効果的に集めることができず、排水性能を高めることができない。振幅範囲Ｗａがトレッド幅ＴＷの４０％を超える場合、外側トレッド部５の陸部剛性が小さくなり、操縦安定性能が悪化する。このため、振幅範囲Ｗａは、トレッド幅ＴＷの３０％〜３５％が望ましい。
【００２２】
外側主溝３の外端３ａは、タイヤ赤道Ｃから外側トレッド端Ｔｏ側に、トレッド幅ＴＷの４０％以下の距離Ｌ１に位置するのが望ましい。距離Ｌ１がトレッド幅ＴＷの４０％を超える場合、旋回走行時、より大きな横力が作用する外側トレッド端Ｔｏ近傍の外側トレッド部５の陸部剛性が低下し、操縦安定性能が悪化するおそれがある。距離Ｌ１が小さい場合、外側トレッド部５の踏面５ａの水膜を効果的に排出できないおそれがある。このため、距離Ｌ１は、トレッド幅ＴＷの３０％以上が望ましく、３５％以上がより望ましい。
【００２３】
上述の作用をより効果的に発揮させるために、外側主溝３の内端３ｂは、タイヤ赤道Ｃから外側トレッド端Ｔｏ側にトレッド幅ＴＷの２％〜１０％であるのが望ましい。内端３ｂは、本実施形態では、外側トレッド部５に配されており、大きな接地圧の作用するタイヤ赤道Ｃ上の陸部剛性を高く維持して、高いグリップ力を発揮する。
【００２４】
外側主溝３は、本実施形態では、タイヤ周方向に対して一方側に傾斜する第１溝片３Ａと、第１溝片３Ａと逆向きに傾斜する第２溝片３Ｂとがタイヤ周方向に交互に設けて形成されている。第１溝片３Ａ及び第２溝片３Ｂは、タイヤ周方向の長さが同じであるのが望ましい。
【００２５】
外側主溝３のタイヤ周方向に対する角度αは、２０〜５０度であるのが望ましい。角度αが２０度未満の場合、溝長さ、ひいては溝容積が小さくなり、外側トレッド部５の踏面５ａの水膜を効果的に排出できないおそれがある。角度αが５０度を超える場合、外側主溝３内を水がスムーズに流れることができず、排水性能が悪化するおそれがある。
【００２６】
図２には、外側主溝３の横断面が示される。図２（ａ）に示されるように、外側主溝３は、溝底１５と、外側溝壁１６と、内側溝壁１７とを有している。
【００２７】
溝底１５は、本実施形態では、溝の最大深さとなる最大深さ部１５ａを含み、タイヤ半径方向内側に凸に形成されている。なお、溝底１５は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、外側トレッド部５の踏面５ａに沿ってのびる態様のものでも良い。
【００２８】
外側溝壁１６は、溝底１５と外側領域７の踏面７ａとを継いでいる。外側溝壁１６は、本実施形態では、直線状にのびている。
【００２９】
内側溝壁１７は、溝底１５と内側領域８の踏面８ａとを継いでいる。内側溝壁１７は、本実施形態では、直線状にのびている。内側溝壁１７、及び、外側溝壁１６は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、円弧状にのびるものでも良い。
【００３０】
外側溝壁１６は、タイヤ半径方向外側に向かってタイヤ赤道Ｃ側に１０〜５０度の角度θ１で傾斜している。内側溝壁１７は、タイヤ半径方向外側に向かってタイヤ赤道Ｃ側に１０〜５０度の角度θ２で傾斜している。このような外側主溝３は、図２（ｂ）に示されるように、外側トレッド部５に大きな横力の作用する旋回走行時、外側溝壁１６が溝を閉じる方向に傾く。これにより、外側トレッド部５の見かけの剛性が高められ、大きなグリップ力が発揮されるため、操縦安定性能を向上する。また、外側溝壁１６及び内側溝壁１７はタイヤ半径方向に対して同じ向きに傾斜しているので、大きな断面積を有している。このため直進走行時では、溝容積が大きく確保されるので、優れた排水性能を発揮する。
【００３１】
図２（ａ）に示されるように、外側溝壁１６の角度θ１が１０度未満の場合、横力が作用した場合でも、外側溝壁１６が溝を閉じるように傾くことができない。また、この場合、溝容積の増加が抑制されるので、排水性能が悪化する。角度θ１が５０度を超える場合、外側領域７の陸部剛性が小さくなり、操縦安定性能が悪化する。このため、角度θ１は、２０〜４０度が望ましい。
【００３２】
内側溝壁１７の角度θ２が１０度未満の場合、内側領域８の陸部剛性が小さくなり、旋回走行時の横力によって、外側溝壁１６とともに内側溝壁１７も傾くので、外側溝壁１６が溝を閉じることができず、見かけの陸部剛性を高めることができない。角度θ２が５０度を超える場合、溝容積が小さくなり、排水性能が悪化する。このため、角度θ２は、２０〜４０度が望ましい。角度θ１、θ２は、各溝壁１６、１７の長手に沿った平均の角度である。
【００３３】
このように本実施形態では、大きな横力が作用する外側トレッド部５に形成されるジグザグ状の外側主溝３の振幅範囲Ｗａと、横断面の外側溝壁１６の角度θ１及び内側溝壁１７の角度θ２とを関連付けして規定している。これにより、外側トレッド部５の踏面５ａの水膜を効果的に排出しつつ、見かけの陸部剛性を高めることができるので、排水性能と操縦安定性能とがバランス良く向上する。
【００３４】
角度θ１は、外側トレッド端Ｔｏ側に向かって漸減しているのが望ましい。角度θ２は、タイヤ赤道Ｃ側に向かって漸減しているのが望ましい。これにより、より大きな横力が作用する外側トレッド端Ｔｏ側の外側領域７の陸部剛性を高めることができるので、一層、操縦安定性能が向上する。また、外側主溝３の断面積がタイヤ赤道Ｃ側に向かって大きくなるので、排出され難いタイヤ赤道Ｃ側の内側領域８の踏面８ａの水膜を効果的に溝内に集めることができるため、排水性能が向上する。
【００３５】
このような外側主溝３の溝幅Ｗ１は、例えば、トレッド幅ＴＷの１％〜５％が望ましい。また、外側主溝３の溝深さＤ１は、例えば、４．０〜７．０mmが望ましい。
【００３６】
図１に示されるように、内側主溝４は、タイヤ周方向に沿って直線状にのびている。このような内側主溝４は、第１領域９及び第２領域１０の縦剛性を高め、制動時の車両のふらつきや片流れなどの不安定な挙動を抑制し、直進安定性能を向上する。なお、内側主溝４は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、ジグザグ状や円弧状でも良い。
【００３７】
内側主溝４は、内側トレッド端Ｔｉ側の外端４ａが、タイヤ赤道Ｃから内側トレッド端Ｔｉ側に、トレッド幅ＴＷの３５％以下の距離Ｌ３に位置しているのが望ましい。距離Ｌ３がトレッド幅ＴＷの３５％を超える場合、旋回走行時、大きな横力が作用する内側トレッド端Ｔｉ近傍の内側トレッド部６の陸部剛性が低下し、操縦安定性能が悪化するおそれがある。距離Ｌ３が小さい場合、第１領域９の踏面９ａの水膜を効果的に排出できないおそれがある。このため、距離Ｌ３は、トレッド幅ＴＷの１０％以上が望ましく、トレッド幅ＴＷの１５％以上がさらに望ましい。
【００３８】
図３は、内側主溝４の横断面である。図３（ａ）に示されるように、内側主溝４も、溝底２１、溝底２１と第１領域９の踏面９ａとを継ぐ第１溝壁２２、及び、溝底２１と第２領域１０の踏面１０ａとを継ぐ第２溝壁２３を含んでいる。第１溝壁２２は、タイヤ半径方向外側に向かって内側トレッド端Ｔｉ側に傾斜している。第２溝壁２３は、タイヤ半径方向外側に向かってタイヤ赤道Ｃ側に傾斜している。
【００３９】
内側トレッド部６は、外側トレッド部５よりも作用する横力が小さい。即ち、内側トレッド部６は、外側トレッド部５ほどは、陸部剛性を高く維持しなくても良い。従って、本実施形態の内側主溝４は、横力が作用した場合に、内側トレッド端Ｔｉ側に配された第１溝壁２２が溝を閉じることがなく、優れた排水性能を発揮するとともに、外側トレッド部５及び内側トレッド部６の剛性バランスを確保する。このため、スムーズな左旋回、及び、右旋回は実現されるので、操縦安定性能が高く維持される。
【００４０】
内側主溝４の溝幅Ｗ２は、外側主溝３の溝幅Ｗ１よりも大きいのが望ましい。これにより、直線状にのびる内側主溝４が設けられた内側トレッド部６においても、高い排水性能が維持される。
【００４１】
操縦安定性能と排水性能とをバランス良く高めるために、内側主溝４の溝幅Ｗ２は、トレッド幅ＴＷの５％〜１５％であるのが望ましい。内側主溝４の溝深さＤ２は、４．０〜７．０mmが望ましい。
【００４２】
なお、内側主溝４は、図３（ｂ）に示されるように、横断面において、例えば、第１溝壁２２、及び、第２溝壁２３が、タイヤ半径方向外側に向かってタイヤ赤道Ｃ側に傾斜する態様でも良い。この態様では、第１溝壁２２の角度θ３、及び、第２溝壁２３の角度θ４は、それぞれ１０〜５０度であるのが望ましい。
【００４３】
以上、本発明のタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施しうるのは言うまでもない。
【実施例】
【００４４】
図１の基本パターンを有するサイズ２０５／５５Ｒ１６のタイヤが、表１の仕様に基づき試作され、各試供タイヤの排水性能及び操縦安定性能がテストされた。各試供タイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。従来例のθ１の負表示は、外側溝壁がタイヤ半径方向外側に向かって外側トレッド端側に傾斜していることを示している。
トレッド幅ＴＷ：１８０mm
各主溝の溝深さ：６．５mm
外側主溝の溝幅Ｗ１／ＴＷ：２．６％
内側主溝の溝幅Ｗ２／ＴＷ：８％
【００４５】
＜操縦安定性能＞
各試供タイヤが、下記の条件で、後輪駆動の乗用車の全輪に装着された。そして、テストドライバーが、乾燥アスファルト路面のテストコースを走行させ、このときの、トラクション性能、ブレーキ性能、及び、旋回性能に関する走行特性がテストドライバーの官能により評価された。結果は、比較例１を１００とする評点で表示されている。数値が大きい程、良好である。数値が１００未満は、不合格である。
排気量：２０００cc
リム：１６×７．０
内圧：２００kPa
【００４６】
＜排水性能＞
各試供タイヤが、下記の条件で、インサイドドラム試験機の擬似アスファルト路のウエット路面上を走行され、このときのハイドロプレーニングの発生速度が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数により表示されている。数値が高いほど排水性能に優れている。数値が１００未満は、不合格である。
リム：１６×７．０
内圧：２００kPa
荷重：４．２kN
スリップ角：１．０度
水深：５mm
テストの結果が表１に示される。
【００４７】
【表１】
2018030444.tif 000003
2018030444.tif 000004
【００４８】
テストの結果、実施例のタイヤは、従来例及び比較例に比べて各種性能がバランス良く向上していることが確認できる。また、タイヤサイズを変化させてテストを行ったが、このテスト結果と同じであった。
【符号の説明】
【００４９】
１    タイヤ
２Ａ  外側トレッド部
３    外側主溝
３ａ  外側主溝の外端
３ｂ  外側主溝の内端
５    外側領域
６    内側領域
１１    溝底
１２    外側溝壁
１３    内側溝壁
Ｃ    タイヤ赤道
Ｔｏ  外側トレッド端
Ｔｉ  内側トレッド端
Ｗａ  振幅範囲
ＴＷ  トレッド幅
【図１】
2018030444.tif 000005
【図２】
2018030444.tif 000006
【図３】
2018030444.tif 000007