(57)【要約】【課題】耐偏摩耗性を損なうことなく、新品時における雪上性能を向上することを可能にした乗用車用空気入りタイヤを提供する。【解決手段】タイヤ周方向に延びる主溝１の左右両側の壁面を、トレッド面６から溝深さ０．５〜２．０ｍｍの位置までの上縁部１ａと、該上縁部１ａより溝底側の主要部１ｂとに区分し、トレッド面６の法線に対する主溝１の壁面角度を、主要部１ｂで７°以上に設定する一方で、上縁部１ａで−３°〜３°に設定する。特に、主溝１のタイヤ赤道線Ｅ側の主要部１ｂにおける壁面角度αを７°〜１０°とし、主溝１のタイヤショルダーＳ側の主要部１ｂにおける壁面角度βを１０°〜３０°に設定し、主溝１の上縁部１ａにおける壁面角度γを−３°〜０°に設定すると良い。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部にタイヤ周方向に延びる主溝を設けた空気入りタイヤにおいて、前記主溝の左右両側の壁面を、トレッド面から溝深さ０．５〜２．０ｍｍの位置までの上縁部と、該上縁部より溝底側の主要部とに区分し、前記トレッド面の法線に対する前記主溝の壁面角度を、前記主要部で７°以上に設定する一方で、前記上縁部で−３°〜３°に設定した乗用車用空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記主溝のタイヤ赤道線側の主要部における壁面角度を７°〜１０°とし、前記主溝のタイヤショルダー側の主要部における壁面角度を１０°〜３０°に設定した請求項１に記載の乗用車用空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記主溝の上縁部における壁面角度を−３°〜０°に設定した請求項１又は２に記載の乗用車用空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記トレッド部を構成するゴム組成物は、０℃でのＪＩＳ−Ａ硬度が４０〜７０である請求項１〜３のいずれかに記載の乗用車用空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車用空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、耐偏摩耗性を損なうことなく、新品時における雪上性能を向上させた乗用車空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スタッドレスタイヤやオールシーズンタイヤでは、トレッドゴムとして比較的軟らかいゴムを使用するため、ブロックやリブが倒れ込み易く、その倒れ込みに起因して偏摩耗を生じ易いという欠点がある。このような偏摩耗を抑制するために、一般的には溝壁面角度を大きく取るという対策が採られている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、溝壁面角度を大きくすると、トレッド表面と溝壁面とのなす角度が鈍角になるためエッジ効果が低下して雪上性能が悪化することになる。
【０００３】
特に、新品時のタイヤでは、トレッド表面に油分が付着していたり、製造工程での熱入れの影響のためにトレッドゴムが持つ本来の特性を発揮できない場合があり、上述したエッジ効果の低下による悪影響が顕著に現れる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−９９８１０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、耐偏摩耗性を損なうことなく、新品時における雪上性能を向上することを可能にした乗用車用空気入りタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の乗用車用空気入りタイヤは、トレッド部にタイヤ周方向に延びる主溝を設けた空気入りタイヤにおいて、前記主溝の左右両側の壁面を、トレッド面から溝深さ０．５〜２．０ｍｍの位置までの上縁部と、該上縁部より溝底側の主要部とに区分し、前記トレッド面の法線に対する前記主溝の壁面角度を、前記主要部で７°以上に設定する一方で、前記上縁部で−３°〜３°に設定したことを特徴とするものである。
【０００７】
このように主溝の壁面を上縁部と主要部とに区分し、その壁面角度を上記の如く規定することより、主要部での壁面角度に基づいて耐偏摩耗性を良好にすると共に、上縁部での壁面角度に基づいてエッジ効果を確保して新品時の雪上性能を向上することが可能になる。なお、走行によりトレッド表層が摩耗したとき、主溝の壁面の上縁部は存在しなくなるが、その際にはトレッドゴム本来の特性に基づいて良好な雪上性能を発揮することができる。
【０００８】
本発明において、耐偏摩耗性とウエット性能とを両立するために、主溝のタイヤ赤道線側の主要部における壁面角度を７°〜１０°とし、主溝のタイヤショルダー側の主要部における壁面角度を１０°〜３０°に設定することが好ましい。また、より優れた雪上性能を得るために、主溝の上縁部における壁面角度を−３°〜０°に設定することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成につき添付の図面を引用しながら詳細に説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１０】
図１は本発明の実施形態からなる乗用車用空気入りタイヤのスタッドレス系トレッドパターンを示すものである。図１において、トレッド部１０には、タイヤ周方向にジグザグ状に延びる複数本の主溝と、タイヤ幅方向に延びる複数本の横溝２とが設けられており、これら主溝１と横溝２とによって多数のブロック３が区分されている。また、各ブロック３にはタイヤ幅方向に延びる波形状のサイプ５が設けられている。
【００１１】
図２は図１における主溝１の溝方向に直角な方向のＡ−Ａ矢視断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。主溝１の左右両側の壁面は、トレッド面６から溝深さ０．５〜２．０ｍｍの位置までの寸法ａで規定される上縁部１ａと、該上縁部１ａより溝底側の主要部１ｂとに区分され、トレッド面６の法線に対する壁面角度が上縁部１ａと主要部１ｂとで互いに異なっている。
【００１２】
主溝１の主要部１ｂにおける壁面角度α，βは、それぞれ７°以上に設定されている。一方、主溝１の上縁部１ａにおける壁面角度γは−３°〜３°に設定されている。但し、図２及び図３において壁面角度γは０°であるため不図示である。ここで、主溝１の壁面角度は、壁面が溝底に向かって収束する方向にある場合を＋（プラス）とし、その逆の場合を−（マイナス）としたものである。従って、上縁部１ａにおける壁面角度γを−（マイナス）に設定した場合、主溝１の断面形状は図４のようなオーバーハング形状となる。また、主溝１の主要部１ｂにおける壁面角度α，βは上記のように設定されるが、主溝１の溝底の形状は特に限定されることはなく、図５に例示するように、石噛み等を防止するために溝底に段差を設けても良い。
【００１３】
上述のように主溝１の壁面を上縁部１ａと主要部１ｂとに区分し、主要部１ｂでの壁面角度α，βを大きくする一方で、上縁部１ａでの壁面角度γを小さくすることにより、耐偏摩耗性を良好にしながら、エッジ効果を確保して新品時の雪上性能を向上することが可能になる。
【００１４】
本発明では、主溝１の上縁部１ａにおける壁面角度γは−３°〜３°に設定するが、この壁面角度γが３°を超えると新品時における雪上性能が不足し、逆に−３°未満であるとタイヤ製造時の故障の原因となる。特に、上記壁面角度γを−３°〜０°に設定すれば、より優れた雪上性能を発揮することができる。上縁部１ａの溝深さ方向の寸法ａは、０．５〜２．０ｍｍ、より好ましくは０．５〜１．０ｍｍとする。この寸法ａが０．５ｍｍ未満であると雪上性能の改善効果が不十分になり、逆に２．０ｍｍを超えると耐偏摩耗性が低下する。
【００１５】
また、主溝１の主要部１ｂにおける壁面角度α，βは７°以上に設定するが、この壁面角度α，βが７°未満であると耐偏摩耗性が不十分になる。特に、主溝１のタイヤ赤道線Ｅ側の主要部１ｂにおける壁面角度αは７°〜１０°とし、主溝１のタイヤショルダーＳ側の主要部１ｂにおける壁面角度βは１０°〜３０°に設定すると良い。つまり、タイヤが大きな横力を受けながら走行する場合、主溝１のタイヤショルダーＳ側に位置するブロック又はリブのエッジ部は大きく変形する傾向がある。そこで、横力による変形を抑えるために壁面角度βを１０°以上にするのが有効である。しかしながら、壁面角度αが１０°を超え、或いは、壁面角度βが３０°を超えた場合、実質的な溝体積が減少するためウエット性能が低下することになる。また、壁面角度α，βを上述の上限値より大きくしつつウエット性能を確保するためには、トレッド部１０の陸部表面積を減少させる必要があり、結果として十分な摩擦力を確保するができなくなる。これらの不都合を考慮して、壁面角度α，βを上記範囲に設定することにより、耐偏摩耗性とウエット性能とを両立することができる。
【００１６】
図６は本発明の他の実施形態からなる乗用車用空気入りタイヤのスタッドレス系トレッドパターンを示すものである。図６において、トレッド部１０には、タイヤ周方向に直線状に延びる複数本の主溝１と、タイヤ周方向に直線状に延びると共に主溝１より狭い複数本の準主溝４と、タイヤ幅方向に延びる複数本の横溝２とが設けられており、これら主溝１と準主溝４と横溝２とによって多数のブロック３が区分されている。また、各ブロック３にはタイヤ幅方向に延びる波形状のサイプ５が設けられている。
【００１７】
本実施形態においても、主溝１の壁面角度を図１の実施形態と同様に設定することにより、耐偏摩耗性を損なうことなく、新品時における雪上性能を向上することができる。また、準主溝４の壁面角度も主溝１と同様に設定することによって新品時における雪上性能を一層向上することができる。
【００１８】
図７は本発明の更に他の実施形態からなる乗用車用空気入りタイヤのオールシーズン系トレッドパターンを示すものである。図７において、トレッド部１０には、タイヤ周方向に直線状に延びる複数本の主溝１と、タイヤ幅方向に延びる複数本の横溝２と、タイヤ周方向に対して傾斜しつつ３本の横溝２を互いに連結する傾斜溝７とが設けられており、これら主溝１と横溝２と傾斜溝７とによって多数のブロック３が区分されている。また、各ブロック３にはタイヤ幅方向に延びるサイプ５が設けられている。
【００１９】
本実施形態においても、主溝１の壁面角度を図１の実施形態と同様に設定することにより、耐偏摩耗性を損なうことなく、タイヤへの横力に対するエッジ効果を高め、とりわけ新品時における雪上性能を向上することができる。
【００２０】
本発明は、特にトレッドゴムが軟らかいスタッドレスタイヤやオールシーズンタイヤに適用した場合に顕著な作用効果を奏する。これらスタッドレスタイヤやオールシーズンタイヤのトレッド部には、０℃でのＪＩＳ−Ａ硬度が４０〜７０、好ましくは４５〜６０であるゴム組成物が使用される。このようなゴム組成物は、氷雪路において良好な特性を発揮するものの、ブロックやリブの倒れ込みに起因して偏摩耗を生じ易いのである。
【００２１】
【実施例】
先ず、図１のトレッドパターンを有するタイヤ（サイズ：  ２１５／６０Ｒ１６９５Ｈ）において、主溝の壁面角度α，β，γをそれぞれγ＝０°，α＝９°，β＝１０°とし、上縁部の寸法ａだけを変化させた６種類のタイヤ１〜６を製作し、以下に示す要領により耐偏摩耗性の評価試験を実施した。
【００２２】
その結果は、ａ＝０ｍｍとしたタイヤ１の評価結果を１００とする指数で表１に示した。この指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを意味する。
【００２３】
〔耐偏摩耗性の評価試験方法〕
一般の舗装路を８０００ｋｍ走行後に主溝のセンター側のブロック列とショルダー側のブロック列の摩耗量をそれぞれ測定し、その差を求めた。この摩耗量の差の逆数を耐偏摩耗性の指標とした。
【００２４】
【表１】
2004161201.tif 000003
【００２５】
この表１より、主溝の上縁部の寸法ａを２．０ｍｍ以下に設定すれば耐偏摩耗性が極端に低下することがないことを確認した。
【００２６】
次に、図１のトレッドパターンを有するタイヤ（サイズ：  ２１５／６０Ｒ１６９５Ｈ）において、主溝の壁面角度α，βをそれぞれα＝９°，β＝１０°とし、上縁部の寸法ａをａ＝１．０ｍｍとし、壁面角度γだけを変化させた６種類のタイヤ７〜１２を製作し、以下に示す要領により雪上性能の評価試験を実施した。
【００２７】
その結果は、γ＝７°としたタイヤ７の評価結果を１００とする指数で表２に示した。この指数値が大きいほど雪上性能が優れていることを意味する。
【００２８】
〔雪上性能の評価試験方法〕
圧雪路面のテストコースにおいて、テストドライバーによる旋回時のフィーリング評価を行った。このフィーリング評価を雪上性能の指標とした。
【００２９】
【表２】
2004161201.tif 000004
【００３０】
この表２より、主溝の上縁部の傾斜角度γを３°以下にすることにより雪上性能が向上することを確認した。なお、傾斜角度γが−３°未満ではタイヤ製造上の問題が生じる。
【００３１】
次に、図１のトレッドパターンを有するタイヤ（サイズ：  ２１５／６０Ｒ１６９５Ｈ）において、主溝の上縁部の寸法ａ及び壁面角度αをそれぞれａ＝１．０ｍｍ，α＝７°とし、壁面角度β，γだけを変化させた５種類のタイヤ１３〜１７を製作し、上記と同様の耐偏摩耗性の評価試験、及び以下に示す要領によるウエット性能の評価試験をそれぞれ実施した。
【００３２】
これらの結果はγ＝β＝７°としたタイヤ１３の評価結果を１００とする指数で表３に示した。これらの指数値が大きいほど耐偏摩耗性及びウエット性能が優れていることを意味する。
【００３３】
〔ウエット性能の評価試験方法〕
ウエット路面のテストコースにおいて、水深約１ｍｍの平地を定常円旋回走行しながら速度を上げていった際の最大横加速度を測定した。この最大横加速度をウエット性能の指標とした。
【００３４】
【表３】
2004161201.tif 000005
【００３５】
この表３より、主溝の上縁部の傾斜角度γを低角度（マイナスの角度）とし、主溝の主要部の傾斜角度βを３０°以下の範囲でなるべく高角度にすることにより、ウエット性能の低下を最小限に止めながら優れた耐偏摩耗性が得られることを確認した。
【００３６】
【発明の効果】
上述したように、本発明の乗用車用空気入りタイヤによれば、主溝の壁面を上縁部と主要部とに区分し、これら上縁部及び主要部における壁面角度を規定することより、耐偏摩耗性を損なうことなく、新品時における雪上性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる乗用車用空気入りタイヤのスタッドレス系トレッドパターンを示す平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】主溝の壁面角度の説明をするための説明図である。
【図５】主溝の壁面形状の説明をするための説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態からなる乗用車用空気入りタイヤのスタッドレス系トレッドパターンを示す平面図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態からなる乗用車用空気入りタイヤのオールシーズン系トレッドパターンを示す平面図である。
【符号の説明】
１  主溝
１ａ  上縁部
１ｂ  主要部
２  横溝
３  ブロック
４  準主溝
５  サイプ
６  トレッド面
７  傾斜溝
１０  トレッド部
Ｅ  タイヤ赤道線
Ｓ  タイヤショルダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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