空気入りタイヤ
【課題】ランフラット走行時のトレッド部のバックリングを抑制するとともに、空気圧が適正状態にある通常走行時の直進ハイドロプレーニング性能を向上することができる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がタイヤトレッドに設けられた空気入りタイヤは、前記主溝のタイヤ周上の一部に、前記主溝の対向する両側の溝壁から楕円球形状の一部を成して前記主溝内に突出する一対の溝壁突出部と、前記主溝の溝底から楕円球形状の一部を成して前記主溝内に突出する溝底突出部と、前記主溝の溝幅が広がるように前記主溝の縁が部分的に湾曲形状に陸部に拡がった、前記一対の溝壁突出部にタイヤ周方向に隣接して設けられた溝幅拡大部と、を有する。前記一対の溝壁突出部同士は、タイヤ周方向において少なくとも部分的に重なる程度に位置ずれしており、前記溝底突出部の最大突出部は、位置ずれした前記一対の溝壁突出部の最大突出部のタイヤ周方向の位置の間に位置する。
【解決手段】タイヤ周方向に延びる主溝がタイヤトレッドに設けられた空気入りタイヤは、前記主溝のタイヤ周上の一部に、前記主溝の対向する両側の溝壁から楕円球形状の一部を成して前記主溝内に突出する一対の溝壁突出部と、前記主溝の溝底から楕円球形状の一部を成して前記主溝内に突出する溝底突出部と、前記主溝の溝幅が広がるように前記主溝の縁が部分的に湾曲形状に陸部に拡がった、前記一対の溝壁突出部にタイヤ周方向に隣接して設けられた溝幅拡大部と、を有する。前記一対の溝壁突出部同士は、タイヤ周方向において少なくとも部分的に重なる程度に位置ずれしており、前記溝底突出部の最大突出部は、位置ずれした前記一対の溝壁突出部の最大突出部のタイヤ周方向の位置の間に位置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ周方向に延びる主溝がタイヤトレッドに設けられた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
サイドウォール部のタイヤ空洞領域に面するタイヤ内表面の側に断面が三日月状の補強ゴム層を設けた、いわゆるサイド補強型のランフラットタイヤでは、ランフラット走行時におけるサイド剛性を確保すると同時にタイヤ変形に伴う発熱を抑えるために、上記補強ゴム層として高モジュラスかつ低発熱性のゴムが使用されている。このようなランフラットタイヤは、従来スペアタイヤとして収納していた車両のトランクススペースの拡大のために、トランクスペースのデザイン向上のために、あるいは、車両の軽量化による燃費向上のために、車両に純正タイヤとして装着されることが多くなっている。
【０００３】
ランフラットタイヤでは、空気圧が適正状態にある場合、および空気圧が低下した異常状態、すなわちランフラット状態にある場合のいずれにおいても、車両走行時の安全性が求められている。例えば、オールシーズンタイヤやウィンタータイヤ等の雪道の走行を想定したランフラットタイヤでは、ランフラット状態での走行（ランフラット走行）において、路面と接触するトレッド部がタイヤラジアル方向内側（タイヤ軸方向の側）に凹むバックリングを抑制し、路面と接するトレッド部の接地面積が低下しないことが望まれている。
【０００４】
このような状況下、ランフラット走行時における接地面積の減少を効果的に抑制し、これにより、雪上路面及び氷上路面での発進性能及び登坂性能を向上させる空気入り安全タイヤが知られている（特許文献１）。
上記空気入り安全タイヤは、トレッド部に設けられた周方向溝内に周方向に離れた複数のプラットフォームを設けるとともに、各プラットフォームを周方向溝の一側、他側両側壁にそれぞれ連続し、周方向溝の壁間に溝底まで延びる一定幅の間隙が形成された一側、他側突出部を有する。
この空気入り安全タイヤにおいて、内圧が低下すると、トレッド部全体が凹状に湾曲しようとするが、間隙が間に形成された断面が矩形形状の一側、他側突出部からなるプラットフォームが周方向溝に設けられているので、該プラットフォームはランフラット走行時に軸方向圧縮力を受けて上記間隙が潰れ、一側、他側突出部同士が密着する。これにより、プラットフォームが突っ張り状態となり、トレッド部の凹状湾曲が制限され、トレッド部の接地面積の低下が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−４６４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記空気入り安全タイヤでは、周方向溝の溝壁面上にある矩形形状の一対の突出部は、タイヤ周方向における同じ位置にあり、突出部間の隙間は狭いので、空気圧が適正状態にある通常走行時排水性は悪く、直進ハイドロプレーニング性能は低い。
【０００７】
そこで、本発明は、従来の問題点を解決するために、ランフラット走行時のトレッド部のバックリングの抑制を維持するとともに、空気圧が適正状態にある通常走行時の直進ハイドロプレーニング性能を向上することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの態様は、タイヤ周方向に延びる主溝がタイヤトレッドに設けられた空気入りタイヤである。
当該空気入りタイヤは、前記主溝のタイヤ周上の一部に、
前記主溝の対向する両側の溝壁から楕円球形状の一部を成して前記主溝内に突出する一対の溝壁突出部と、
前記主溝の溝底から楕円球形状の一部を成して前記主溝内に突出する溝底突出部と、
前記主溝の溝幅が広がるように前記主溝の縁が部分的に湾曲形状に陸部に拡がった、前記一対の溝壁突出部にタイヤ周方向に隣接して設けられた溝幅拡大部と、を有する。
前記一対の溝壁突出部同士は、タイヤ周方向において少なくとも部分的に重なる程度に位置ずれしている。前記溝底突出部の最大突出部は、位置ずれした前記一対の溝壁突出部の最大突出部のタイヤ周方向の位置の間に位置する。
【０００９】
なお、前記一対の溝壁突出部を、溝壁突出部Ａおよび溝壁突出部Ｂとしたとき、前記溝壁突出部Ａの最大突出部は、タイヤ周方向において、前記溝壁突出部Ｂの最大突出部と前記溝壁突出部Ｂのタイヤ周方向の一方の端部との間に位置する、ことが好ましい。
【００１０】
前記一対の溝壁突出部のそれぞれの最大突出部の前記主溝の縁から測った突出長さをＧとし、前記主溝の溝幅をＷとし、前記溝底突出部のタイヤ幅方向の幅をＪとしたとき、Ｇ／Ｗが０．３以上０．５以下であり、Ｊ／Ｗが０．２以上０．７以下である、ことが好ましい。
【００１１】
前記溝底突出部がない前記主溝の部分における溝深さをＤとし、前記溝底突出部の最大突出高さをＨとしたとき、Ｈ／Ｄが０．１以上０．４以下である、ことが好ましい。
【００１２】
前記タイヤトレッドに、例えば、タイヤ周方向に延びる複数のリブ溝が、それぞれ前記主溝として設けられている。この場合、前記複数のリブ溝のそれぞれに設けられる前記一対の溝壁突出部と前記溝底突出部を組として、タイヤ接地面に常に６組以上存在するように、前記一対の溝壁突出部と前記溝底突出部がタイヤ周上に分散配置されていることが好ましい。
【００１３】
前記空気入りタイヤは、例えば、ランフラットタイヤである。
【発明の効果】
【００１４】
上述の空気入りタイヤは、ランフラット走行時のトレッド部のバックリングの抑制を維持するとともに、空気圧が適正状態にある通常走行時の直進ハイドロプレーニング性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の空気入りタイヤの断面を示す図である。
【図２】本実施形態のタイヤのトレッド部のトレッドパターンの一部分を平面上に展開したパターン展開図である。
【図３】（ａ）は、図２に示す溝壁突出部の配置を説明する図であり、（ｂ），（ｃ）は、図２に示す溝壁突出部と溝底突出部の溝断面内における配置を説明する図である。
【図４】本実施形態のタイヤのランフラット走行時の溝壁突出部と溝底突出部との位置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明する。図１は、本実施形態の空気入りタイヤ（以降、タイヤという）１０の半断面図である。
【００１７】
以降で説明するタイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心にタイヤ１０を回転させたとき、トレッド面の回転する方向をいい、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に対して直交して延びる放射方向をいい、タイヤ径方向外側とは、タイヤ回転軸から離れる側をいう。タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸方向に平行な方向をいい、タイヤ幅方向外側とは、タイヤ１０のタイヤセンターラインＣＬから離れる両側をいう。タイヤ周方向は、図１の紙面に対して垂直方向の向きである。
【００１８】
タイヤ１０は、骨格材として、カーカスプライ材１２と、ベルト材１４と、ベルト補強材１５（１５ａ，１５ｂ）と、ビードコア１６とを有し、これらの骨格材の周りに、トレッドゴム部材１８と、サイドゴム部材２０と、ビードフィラーゴム部材２２と、リムクッションゴム部材２４と、補強ゴム部材２５と、インナーライナゴム部材２６と、を主に有する。
補強ゴム部材２５は、三日月状の部材であり、トレッド部のショルダー側からサイド部を経てビード部まで、カーカスプライ材１２に対してタイヤ空洞領域の側に、カーカスプライ材１２とインナーライナゴム部材２６との間に挟まれるように設けられる。補強ゴム部材２５には、ランフラット走行時、サイド部が必要以上に撓まず、同時にタイヤの変形に伴う発熱を抑えるために、高モジュラスかつ低発熱性のゴム材料が用いられる。すなわち、タイヤ１０は、サイド部が補強ゴム部材２５で補強されたランフラットタイヤである。
【００１９】
カーカスプライ材１２は、一対の円環状のビードコア１６の間を巻きまわしてトロイダル形状を成した、有機繊維をゴムで被覆した部材である。カーカスプライ材のタイヤ径方向外側に２枚のベルト材１４が設けられている。ベルト材１４は、タイヤ周方向に対して、所定の角度、例えば２０〜３０度傾斜したスチールコードにゴムを被覆した部材であり、下層のベルト材１４が上層のベルト材１４に比べてタイヤ幅方向の幅が広い。２層のベルト１４のスチールコードの傾斜方向は互いに逆方向である。このため、ベルト材１４は、交錯層となっており、充填された空気圧によるカーカスプライ材１２の膨張を抑制する。さらに、ベルト材１４の上記機能を補強するように、ベルト材１４のタイヤ径方向外側に、有機繊維にゴムを被覆したベルトカバー材１５ａ，１５ｂが設けられている。
【００２０】
ベルト材１４及びベルトカバー材１５ａ，１５ｂのタイヤ径方向外側には、トレッドゴム部材１８が設けられてトレッド部を形成している。さらに、トレッドゴム部材１８の端部には、サイドゴム部材２０が接続されてサイド部を形成している。サイドゴム部材２０のタイヤ径方向内側の端には、リムクッションゴム部材２４が設けられ、タイヤ１０を装着するホイールと接触する。ビードコア１６のタイヤ径方向外側には、ビードコア１６の周りに巻きまわす前のカーカスプライ材１２の部分と、ビードコア１６の周りに巻きまわした後のカーカスプライ材１２の部分との間に挟まれるようにビードフィラーゴム部材２２が設けられている。タイヤ１０とリムとで囲まれる空気を充填するタイヤ空洞領域に面するタイヤ１０の内表面には、インナーライナゴム部材２６が設けられている。
カーカスプライ材１２は、ビード１６の周りに巻き回され、巻き回されたカーカスプライ材１２の先端はベルト材１４と接触する位置、すなわちトレッド部の下部まで延びている。
この他に、空気入りタイヤ１０は、ビード部に沿って設けられた、有機繊維をゴムで被覆したシート材２９を備える。
【００２１】
図２は、図１に示すタイヤ１０のトレッド部のトレッドパターン３０の一部分を平面上に展開したパターン展開図である。
トレッドパターン３０は、点対称形状であり、周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂと、周方向細溝３６ａ，３６ｂと、ラグ溝３５ａ，３５ｂ，３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂと、ショルダーラグ溝４４ａ，４４ｂと、ショルダー細溝４６ａ，４６ｂ，５１ａ，５１ｂと、サイプ４２ａ，４２ｂ，４８ａ，４８ｂ，５０ａ，５０ｂと、複数の溝壁突出部６０,６２及び溝底突出部６４、を有する。周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂによって、トレッドパターン３０には、センター陸部５２、陸部５４ａ，５４ｂ、及びショルダー陸部５６ａ，５６ｂが設けられている。
周方向主溝３２ａ，３２ｂは、タイヤセンターラインＣＬからタイヤ幅方向に同じ距離離れた位置に溝中心を有する、タイヤ周方向に延びた溝である。
周方向主溝３４ａ，３４ｂは、周方向主溝３２ａ，３２ｂのそれぞれのタイヤ幅方向外側に、タイヤセンターラインＣＬからタイヤ幅方向に同じ距離離れた位置に溝中心を有する、タイヤ周方向に延びた溝である。
周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂの溝幅Ｗ（図３（ｂ）参照）は、例えば６〜１０ｍｍであり、溝深さＤ（図３（ｃ）参照）は、例えば６〜１１ｍｍである。
周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂのタイヤ周上の一部に、一対の溝壁突出部６０，６２と、溝底突出部６４が設けられている。溝壁突出部６０，６２は、周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂの対向する両側の溝壁から楕円球形状の一部を成して溝内に同じ大きさを持って突出している。溝底突出部６４は、周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂの溝底から楕円球形状の一部を成して溝内に突出している。本実施形態では、溝壁突出部６０，６２は同じ大きさで溝内に突出しているが、溝壁突出部６０，６２の大きさは異なっていてもよい。
周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂのタイヤ周上に設けられた溝壁突出部６０，６２及び溝底突出部６４の組にタイヤ周方向の両側に隣接して、溝幅が広がるように溝の縁が部分的に湾曲形状（円形状あるいは楕円形状）に陸部に拡がった溝幅拡大部６６，６８が設けられている。溝拡大部６６，６８が設けられるのは、後述するようにタイヤ１０が通常走行時においても溝体積を確保し、水膜を有する路面上を転動した場合であっても排水性を確保するためである。また、溝幅拡大部６６，６８は湾曲形状になっているので、溝幅拡大部６６，６８は、溝壁突出部６０，６２及び溝底突出部６４の楕円球形状と共に水の流れを穏やかに変化させて、溝内の水を効率よく流すことができる。
【００２２】
周方向主溝３２ａと周方向主溝３２ｂとの間に形成されるセンター陸部５２には、タイヤ周方向に一定の間隔でラグ溝３５ａ，３５ｂが設けられている。ラグ溝３５ａ，３５ｂは、周方向主溝３２ａと周方向主溝３２ｂからタイヤセンターラインＣＬに向かってタイヤ周方向に対して傾斜角度を持って延びており、タイヤセンターラインＣＬに到達する前に閉塞している。ラグ溝３５ａ，３５ｂの溝幅は、例えば２〜４ｍｍであり、溝深さは例えば２〜５ｍｍである。なお、ラグ溝３５ａ，３５ｂが周方向主溝３２ａと周方向主溝３２ｂからセンター陸部５２内部に延びるラグ溝基部に溝壁突出部６０，６２がある場合、溝壁突出部６０，６２の一部分が削られて、ラグ溝３６ａ，３６ｂの開口部が形成されている。
【００２３】
周方向主溝３２ａと周方向主溝３４ａとの間に形成される陸部５４ａには、陸部５４ａのタイヤ幅方向の中心位置よりも周方向主溝３２ａの側に、周方向細溝３６ａが設けられ、タイヤ周方向に沿って延びている。周方向細溝３６ａと周方向主溝３２ａとの間にはラグ溝は設けられていない。周方向細溝３６ａは、溝幅が例えば２〜５ｍｍで、溝深さが例えば２〜６ｍｍである。周方向細溝３６ａは、周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂと、溝深さによって区別することができ、溝深さが６ｍｍより浅い溝が周方向細溝、溝深さが６ｍｍ以上の溝が周方向主溝と定義される。
【００２４】
陸部５４ａのうち、周方向主溝３４ａと周方向細溝３６ａとの間の領域には、ラグ溝３８ａ，４０ａ及びサイプ４２ａがタイヤ周方向に所定の間隔で設けられている。ラグ溝３８ａは、周方向主溝３４ａからタイヤ周方向に対して傾斜して延びており、途中でラグ溝４０ａに接続されている。ラグ溝４０ａは、ラグ溝３８ａとの接続位置から、ラグ溝３８ａと同じ方向に傾斜して周方向細溝３６ａに延びて、周方向細溝３６ａに開口している。ラグ溝３８ａは、ラグ溝４０ａに比べて溝幅が広く、溝深さも深い。ラグ溝３８ａの溝幅は、例えば３〜５ｍｍであり、溝深さは２〜６ｍｍである。一方、ラグ溝４０ａの溝幅は、例えば２〜４ｍｍであり、溝深さは２〜６ｍｍである。なお、ラグ溝３８ａが周方向主溝３４ａから周方向細溝３６ａに向かって延びるラグ溝基部に溝壁突出部６０がある場合、溝壁突出部６０の一部分が削られて、ラグ溝３８ａの開口部が形成されている。
サイプ４２ａは、隣接するラグ溝３８ａ間において、タイヤ周方向に対してラグ溝３８ａと同じ方向に傾斜して周方向主溝３４ａから延びており、途中で閉塞している。
【００２５】
周方向主溝３２ｂと周方向主溝３４ｂとの間に形成される陸部５４ｂは、陸部５４ａに対して点対称形状に設けられているが、周方向細溝３６ｂと、ラグ溝３８ｂ，４０ｂ及びサイプ４２ｂが同様の構成で設けられているので、これらの溝の説明は省略する。
【００２６】
周方向主溝３４ａとトレッドパターンエンドＥ1との間に設けられるショルダー陸部５６ａには、ラグ溝４４ａが所定の間隔でタイヤ周方向に設けられている。ラグ溝４４ａの溝幅は、例えば３〜７ｍｍであり、溝深さは３〜７ｍｍ（周方向主溝３４ａとの合流位置）である。ラグ溝４４ａは、周方向主溝３４ａからタイヤ幅方向に延び、溝深さが徐々に浅くなり、トレッドパターンエンドＥ1にて溝深さが０となって終了している。ラグ溝４４ａは、周方向主溝３４ａからタイヤ幅方向に延びた湾曲形状である。ラグ溝４４ａは、周方向主溝３４ａからタイヤ周方向の一方の向き（図２では下側の向き）に向かって延在し、途中、上記湾曲形状によってタイヤ周方向の他方の向きに延在するように向きを変えている。ラグ溝４４ａには、タイヤ周方向に隣接するラグ溝４４ａとの間を接続するショルダー細溝５１ａが、タイヤ周方向に対して傾斜した向きに直線状に設けられている。ショルダー細溝５１ａの溝幅は、例えば１〜３ｍｍであり、溝深さは２〜４ｍｍである。また、隣接するラグ溝４４ａ同士の間において、トレッドパターンエンドＥ1からショルダー細溝５１ａに向かって延びるショルダー細溝４６ａがラグ溝４４ａに沿うように設けられ、ショルダー細溝５１ａに到達することなく終了している。ショルダー細溝４６ａの溝幅は、例えば２〜３ｍｍであり、溝深さは０〜５ｍｍである。
ショルダー細溝４６ａの終了点からサイプ４８ａが延びており、ショルダー細溝５１ａに到達することなく、閉塞している。隣接するラグ溝４４ａ同士の間において、周方向主溝３４ａからショルダー細溝５１ａに向かって延びるサイプ５０ａが設けられている。本実施形態におけるサイプは、幅が１ｍｍ以下であり、深さが２〜６ｍｍの溝状のものをいう。なお、ラグ溝４４ａが周方向主溝３４ａからパターンエンドＥ1に向かって延びるラグ溝基部に溝壁突出部６２がある場合、溝壁突出部６２の一部分が削られて、ラグ溝４４ａの開口部が形成されている。
【００２７】
周方向主溝３４ｂとトレッドパターンエンドＥ2との間に設けられるショルダー陸部５６ｂには、ラグ溝４４b、ショルダー細溝４６ｂ、サイプ４８ｂ,５０ｂ、ショルダー細溝５１ｂが設けられている。ラグ溝４４b、ショルダー細溝４６ｂ、サイプ４８ｂ,５０ｂ及びショルダー細溝５１ｂは、ラグ溝４４ａ、ショルダー細溝４６ａ、サイプ４８ａ,５０ａ及びショルダー細溝５１ａに対して点対称形状に設けられているが、同様の構成であるため、これらの説明は省略する。
【００２８】
図３（ａ）は、溝壁突出部６０，６２の配置を説明する図である。図３（ｂ），（ｃ）は、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４の溝断面における配置を説明する図である。
溝壁突出部６０，６２は、図３（ａ）に示すように、タイヤ周方向においてお互いに対向するようにタイヤ周方向の同じ位置に設けられておらず、タイヤ周方向に位置ずれしている。溝壁突出部６０，６２の位置とは、溝壁突出部６０，６２の楕円球形状における最大突出部の位置を意味する。溝壁突出部６０，６２の突出するタイヤ周方向の範囲がタイヤ周方向において少なくとも一部分が重なる程度に位置ずれしている。特に、図３（ａ）に示すように、一方の溝壁突出部６０または溝壁突出部６２の最大突出部と突出開始端との範囲Ｒ内に、他方の溝壁突出部６２または溝壁突出部６０の最大突出部の位置が来るように設けられることが、ランフラット走行時、トレッド部のバックリングを抑制する点で好ましい。また、溝底突出部６４の位置（最大突出部の位置）は、タイヤ周方向に位置ずれしている溝壁突出部６０，６２の位置の間にあることが、ランフラット走行時のトレッド部のバックリングを抑制する点で好ましい。
【００２９】
なお、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４は、図３（ｂ），（ｃ）に示されるように、溝内でお互いに接触することなく、隙間が設けられている。すなわち、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲＢＯＯＫ（２０１０年度版）に規定される空気圧−負荷能力対応表において、最大負荷能力に対応する空気圧をタイヤに充填し、その最大負荷能力の８０％の荷重をかけたときの条件で転動する場合、すなわち、タイヤ１０が通常走行する場合、周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂは閉塞しない。なお、溝壁突出部６０，６２は、各溝内において、トレッド表面から溝底に向かって溝深さＤの１０〜７０％離れた位置において突出する。したがって、ランフラット走行時、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４がお互いに接触しても、周方向溝のトレッド表面側の一部分は閉塞しない。
図３（ｂ），（ｃ）に示すように、溝幅Ｗ、突出幅Ｇ、突出幅Ｊ、溝深さＤ及び溝底突出高さＨを定めたとき、溝壁突出部６０，６２の溝幅Ｗに対する突出幅Ｇの比Ｇ／Ｗは、０．３〜０．５であることが好ましい。比Ｇ／Ｗが０．３未満である場合、ランフラット走行時、溝壁突出部６０，６２が十分に接触せず、トレッド部のバックリングを十分に抑制することができない。Ｇ／Ｗが０．５より大きい場合、溝壁突出部６０，６２の隙間が狭くなり、通常走行時の周方向主溝の排水性、ひいては直進ハイドロプレーニング性能が低下する。
【００３０】
一方、溝底突出部６４のタイヤ幅方向の突出幅Ｊの溝幅Ｗに対する突出幅Ｊの比Ｊ／Ｗは、０．２以上０．７以下である、ことが好ましい。比Ｊ／Ｗが０．２未満である場合、ランフラット走行時、溝底突出部６４は溝壁突出部６０，６２と十分に接触せず、トレッド部のバックリングを十分に抑制することができない。比Ｊ／Ｗが０．７より大きい場合、溝底突出部６４と壁突出部６０，６２との間の隙間が狭くなり、通常走行時の周方向主溝の排水性、ひいては直進ハイドロプレーニング性能が低下する。
溝底突出部６４の最大突出高さＨの溝深さＤに対する比Ｈ／Ｄが０．１以上０．４以下である、ことが好ましい。比Ｈ／Ｄが０．１未満の場合、ランフラット走行時、溝底突出部６４は溝壁突出部６０，６２と接触しない場合があり、比Ｈ／Ｄが０．４を超える場合、溝底突出部６４と溝壁突出部６０，６２との間の隙間が狭くなり、通常走行時の周方向主溝の排水性、ひいては直進ハイドロプレーニング性能が低下する。
【００３１】
タイヤ１０では、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲＢＯＯＫ（２０１０年度版）に規定される空気圧−負荷能力対応表において、最大負荷能力に対応する空気圧をタイヤに充填し、その最大負荷能力の８０％の荷重をかけたときのタイヤ接地面において、複数の周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂのそれぞれに設けられる一対の溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４を組として、常に６組以上存在するように、一対の溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４の組がタイヤ周上に分散配置されている、ことが好ましい。例えば、周方向主溝が図２に示すように４本ある場合、２組がタイヤ接地面内に常に位置することが好ましい。この場合、一対の溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４の組が各周方向主溝における接地長の５０％未満の間隔でタイヤ周上に設けられていることが好ましい。
【００３２】
図４は、ランフラット走行時の溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４との位置を説明する図である。ランフラット走行時、タイヤ１０のトレッド部は、地面から受ける荷重の反力によってタイヤ径方向内側に凹むように変形（バックリング）する。この変形によって、図４に示すように、周方向主溝の溝幅を狭くするように両側の陸部はタイヤ幅方向の力を受け、周方向主溝は狭くなる。このとき、図４に示すように、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４とは、お互いに最大突出位置を含む領域が接触し、周方向主溝がつぶれないように支えるので、タイヤ１０のトレッド部は、地面から受ける荷重の反力によって生じるバックリング変形を抑制する。これによって、ランフラット走行時のトレッド部のバックリングを抑制することができる。
【００３３】
このような接触は、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲＢＯＯＫ（２０１０年度版）に規定される空気圧−負荷能力対応表において、最大負荷能力に対応する空気圧の８０％をタイヤに充填し、その最大負荷能力の８０％の荷重をかけた条件において少なくとも実現されることが好ましい。
また、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４のタイヤ周方向における位置は、図３（ａ）に示すように位置ずれしているので、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４とがお互いに接触しても、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４とによって隙間が完全になくならない。
また、タイヤ１０のトレッドパターン３０には、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４のタイヤ周方向の両側の近接した位置に、溝幅が広がるように湾曲形状に拡がった溝幅拡大部６６，６８が設けられているので、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４の体積による溝体積の減少分を確保することができる。溝幅拡大部６６，６８を流れて通過する水は、溝幅拡大部６６，６８の湾曲形状によって滑らかに流れるので、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４とによってできる隙間に、さらには、周方向主溝のトレッド側表面にある溝非閉塞領域Ａ（図４参照）に水が滑らかに流れ込み、滑らかに水が流出される。これにより、通常走行時、直進ハイドロプレーニング性能を向上させることができる。
〔実施例〕
【００３４】
本実施形態のタイヤ１０の効果を調べるために、仕様の異なるタイヤを作製して車両に装着してタイヤ性能を評価した。使用したタイヤ１０のサイズは、２２５／５０ＲＦ１７であり、図２に示すトレッドパターン３０を基準にして、溝壁突出部６０，６２、溝底突出部６４、溝幅拡大部６６，６８を種々変更したタイヤを作製した（実施例、比較例、従来例）。周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂにおける溝幅を１２ｍｍに、溝深さを８ｍｍに固定した。また、溝壁突出部６０，６２の突出範囲のタイヤ周方向の長さＬ（図３（ａ）参照）は１２ｍｍとした。従って、図３（ａ）に示す範囲Ｒのタイヤ周方向の長さは６ｍｍ（＝Ｌ／２）となる。
【００３５】
タイヤ性能として、直進ハイドロプレーニング性能とランフラット走行状態における接地面積を評価した。
直進ハイドロプレーニング性能では、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲＢＯＯＫ（２０１０年度版）に規定される空気圧−負荷能力対応表において、最大負荷能力に対応する空気圧（２３０ｋＰａ）をタイヤに充填し、その最大負荷能力の８０％の荷重をかけた条件を用いて、規定されているサイズのリムに組んで車両に装着した。走行路面は、水深１０ｍｍの水膜が形成されている路面であり、直進走行状態において車両が操舵不能状態になるときの最低車両速度を測定し、この値を直進ハイドロプレーニング性能の評価値とした。下記表では、従来例の評価値を基準（指数１００）として各タイヤの評価値を指数化した。指数が高いほど、直進ハイドロプレーニング性能が発生し難いことを示す。
一方、接地面積は、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲＢＯＯＫ（２０１０年度版）に規定されているサイズのリムに組んだタイヤに上記最大負荷能力の８０％の荷重をかけ、ランフラット走行（空気圧０）時を再現して、タイヤを水平面上に転動させて接地面積を測定した。測定した各タイヤの接地面積の値を、従来例の値を基準（指数１００）として指数化した。指数が高いほど、接地面積が大きいことを示す。
【００３６】
下記表は、実施例１〜７、比較例１〜４、及び従来例の仕様と、タイヤ性能の評価結果を示している。従来例は、周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂに溝壁突出部６０，６２、及び溝底突出部６４が全く存在しない例である。
下記表からわかるように、実施例１〜７では、直進ハイドロプレーニング性能が従来例と同様である一方、ランフラット走行時の接地面積が従来例対比向上し、バックリングが抑制されていることがわかる。また、実施例１〜７における直進ハイドロプレーニング性能は、比較例１〜４対比いずれも向上している。
また、ランフラット走行時の接地面積は、実施例２〜７に示すように、溝壁突出部６０，６２及び溝底突出部６４の形状が矩形であり、位置ずれがない比較例１に比べて大きくなっている。これより、実施例２〜７は、バックリングが抑制されていることがわかる。なお、実施例１の接地面積１０２と比較例１における接地面積１０３とは、実質的差は無く同等である。
実施例２〜７の中で、溝壁突出部６０，６２の位置ずれ量が図３（ａ）に示す形態（最大突出位置が範囲Ｒに含まれている形態）である実施例２，３，７では、実施例１に比べて接地面積が増大する。
さらに、比Ｇ／Ｗが０．３〜０．５の範囲にあり、比Ｊ／Ｗが０．２〜０．７の範囲にある実施例４〜６は、実施例２対比、接地面積が増大する。さらに、比Ｈ／Ｄが０．１〜０．４にある実施例５は実施例４対比、接地面積が増大する。さらに、実施例５，６の比較より、タイヤ接地面内に溝壁突出部６０，６２、及び溝底突出部６４の組が６組以上ある実施例６は、実施例５対比、接地面積が増大する。
下記表より、本実施形態の効果は明白である。
【００３７】
【表１】
【００３８】
以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００３９】
１０ 空気入りタイヤ
１２ カーカスプライ材
１４ ベルト材
１５，１５ａ，１５ｂ ベルト補強材
１６ ビードコア
１８ トレッドゴム部材
２０ サイドゴム部材
２２ ビードフィラーゴム部材
２４ リムクッションゴム部材
２５ 補強ゴム部材
２６ インナーライナゴム部材
２９ シート材
３０ トレッドパターン
３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂ 周方向主溝
３６ａ，３６ｂ 周方向細溝
３５ａ，３５ｂ，３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂ ラグ溝
４４ａ，４４ｂ ショルダーラグ溝
４６ａ，４６ｂ，５１ａ，５１ｂ ショルダー細溝
４２ａ，４２ｂ，４８ａ，４８ｂ，５０ａ，５０ｂ サイプ
６０，６２ 溝壁突出部
６４ 溝底突出部
５２ センター陸部
５４ａ，５４ｂ 陸部
５６ａ，５６ｂ ショルダー陸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ周方向に延びる主溝がタイヤトレッドに設けられた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
サイドウォール部のタイヤ空洞領域に面するタイヤ内表面の側に断面が三日月状の補強ゴム層を設けた、いわゆるサイド補強型のランフラットタイヤでは、ランフラット走行時におけるサイド剛性を確保すると同時にタイヤ変形に伴う発熱を抑えるために、上記補強ゴム層として高モジュラスかつ低発熱性のゴムが使用されている。このようなランフラットタイヤは、従来スペアタイヤとして収納していた車両のトランクススペースの拡大のために、トランクスペースのデザイン向上のために、あるいは、車両の軽量化による燃費向上のために、車両に純正タイヤとして装着されることが多くなっている。
【０００３】
ランフラットタイヤでは、空気圧が適正状態にある場合、および空気圧が低下した異常状態、すなわちランフラット状態にある場合のいずれにおいても、車両走行時の安全性が求められている。例えば、オールシーズンタイヤやウィンタータイヤ等の雪道の走行を想定したランフラットタイヤでは、ランフラット状態での走行（ランフラット走行）において、路面と接触するトレッド部がタイヤラジアル方向内側（タイヤ軸方向の側）に凹むバックリングを抑制し、路面と接するトレッド部の接地面積が低下しないことが望まれている。
【０００４】
このような状況下、ランフラット走行時における接地面積の減少を効果的に抑制し、これにより、雪上路面及び氷上路面での発進性能及び登坂性能を向上させる空気入り安全タイヤが知られている（特許文献１）。
上記空気入り安全タイヤは、トレッド部に設けられた周方向溝内に周方向に離れた複数のプラットフォームを設けるとともに、各プラットフォームを周方向溝の一側、他側両側壁にそれぞれ連続し、周方向溝の壁間に溝底まで延びる一定幅の間隙が形成された一側、他側突出部を有する。
この空気入り安全タイヤにおいて、内圧が低下すると、トレッド部全体が凹状に湾曲しようとするが、間隙が間に形成された断面が矩形形状の一側、他側突出部からなるプラットフォームが周方向溝に設けられているので、該プラットフォームはランフラット走行時に軸方向圧縮力を受けて上記間隙が潰れ、一側、他側突出部同士が密着する。これにより、プラットフォームが突っ張り状態となり、トレッド部の凹状湾曲が制限され、トレッド部の接地面積の低下が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−４６４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記空気入り安全タイヤでは、周方向溝の溝壁面上にある矩形形状の一対の突出部は、タイヤ周方向における同じ位置にあり、突出部間の隙間は狭いので、空気圧が適正状態にある通常走行時排水性は悪く、直進ハイドロプレーニング性能は低い。
【０００７】
そこで、本発明は、従来の問題点を解決するために、ランフラット走行時のトレッド部のバックリングの抑制を維持するとともに、空気圧が適正状態にある通常走行時の直進ハイドロプレーニング性能を向上することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの態様は、タイヤ周方向に延びる主溝がタイヤトレッドに設けられた空気入りタイヤである。
当該空気入りタイヤは、前記主溝のタイヤ周上の一部に、
前記主溝の対向する両側の溝壁から楕円球形状の一部を成して前記主溝内に突出する一対の溝壁突出部と、
前記主溝の溝底から楕円球形状の一部を成して前記主溝内に突出する溝底突出部と、
前記主溝の溝幅が広がるように前記主溝の縁が部分的に湾曲形状に陸部に拡がった、前記一対の溝壁突出部にタイヤ周方向に隣接して設けられた溝幅拡大部と、を有する。
前記一対の溝壁突出部同士は、タイヤ周方向において少なくとも部分的に重なる程度に位置ずれしている。前記溝底突出部の最大突出部は、位置ずれした前記一対の溝壁突出部の最大突出部のタイヤ周方向の位置の間に位置する。
【０００９】
なお、前記一対の溝壁突出部を、溝壁突出部Ａおよび溝壁突出部Ｂとしたとき、前記溝壁突出部Ａの最大突出部は、タイヤ周方向において、前記溝壁突出部Ｂの最大突出部と前記溝壁突出部Ｂのタイヤ周方向の一方の端部との間に位置する、ことが好ましい。
【００１０】
前記一対の溝壁突出部のそれぞれの最大突出部の前記主溝の縁から測った突出長さをＧとし、前記主溝の溝幅をＷとし、前記溝底突出部のタイヤ幅方向の幅をＪとしたとき、Ｇ／Ｗが０．３以上０．５以下であり、Ｊ／Ｗが０．２以上０．７以下である、ことが好ましい。
【００１１】
前記溝底突出部がない前記主溝の部分における溝深さをＤとし、前記溝底突出部の最大突出高さをＨとしたとき、Ｈ／Ｄが０．１以上０．４以下である、ことが好ましい。
【００１２】
前記タイヤトレッドに、例えば、タイヤ周方向に延びる複数のリブ溝が、それぞれ前記主溝として設けられている。この場合、前記複数のリブ溝のそれぞれに設けられる前記一対の溝壁突出部と前記溝底突出部を組として、タイヤ接地面に常に６組以上存在するように、前記一対の溝壁突出部と前記溝底突出部がタイヤ周上に分散配置されていることが好ましい。
【００１３】
前記空気入りタイヤは、例えば、ランフラットタイヤである。
【発明の効果】
【００１４】
上述の空気入りタイヤは、ランフラット走行時のトレッド部のバックリングの抑制を維持するとともに、空気圧が適正状態にある通常走行時の直進ハイドロプレーニング性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の空気入りタイヤの断面を示す図である。
【図２】本実施形態のタイヤのトレッド部のトレッドパターンの一部分を平面上に展開したパターン展開図である。
【図３】（ａ）は、図２に示す溝壁突出部の配置を説明する図であり、（ｂ），（ｃ）は、図２に示す溝壁突出部と溝底突出部の溝断面内における配置を説明する図である。
【図４】本実施形態のタイヤのランフラット走行時の溝壁突出部と溝底突出部との位置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明する。図１は、本実施形態の空気入りタイヤ（以降、タイヤという）１０の半断面図である。
【００１７】
以降で説明するタイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心にタイヤ１０を回転させたとき、トレッド面の回転する方向をいい、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に対して直交して延びる放射方向をいい、タイヤ径方向外側とは、タイヤ回転軸から離れる側をいう。タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸方向に平行な方向をいい、タイヤ幅方向外側とは、タイヤ１０のタイヤセンターラインＣＬから離れる両側をいう。タイヤ周方向は、図１の紙面に対して垂直方向の向きである。
【００１８】
タイヤ１０は、骨格材として、カーカスプライ材１２と、ベルト材１４と、ベルト補強材１５（１５ａ，１５ｂ）と、ビードコア１６とを有し、これらの骨格材の周りに、トレッドゴム部材１８と、サイドゴム部材２０と、ビードフィラーゴム部材２２と、リムクッションゴム部材２４と、補強ゴム部材２５と、インナーライナゴム部材２６と、を主に有する。
補強ゴム部材２５は、三日月状の部材であり、トレッド部のショルダー側からサイド部を経てビード部まで、カーカスプライ材１２に対してタイヤ空洞領域の側に、カーカスプライ材１２とインナーライナゴム部材２６との間に挟まれるように設けられる。補強ゴム部材２５には、ランフラット走行時、サイド部が必要以上に撓まず、同時にタイヤの変形に伴う発熱を抑えるために、高モジュラスかつ低発熱性のゴム材料が用いられる。すなわち、タイヤ１０は、サイド部が補強ゴム部材２５で補強されたランフラットタイヤである。
【００１９】
カーカスプライ材１２は、一対の円環状のビードコア１６の間を巻きまわしてトロイダル形状を成した、有機繊維をゴムで被覆した部材である。カーカスプライ材のタイヤ径方向外側に２枚のベルト材１４が設けられている。ベルト材１４は、タイヤ周方向に対して、所定の角度、例えば２０〜３０度傾斜したスチールコードにゴムを被覆した部材であり、下層のベルト材１４が上層のベルト材１４に比べてタイヤ幅方向の幅が広い。２層のベルト１４のスチールコードの傾斜方向は互いに逆方向である。このため、ベルト材１４は、交錯層となっており、充填された空気圧によるカーカスプライ材１２の膨張を抑制する。さらに、ベルト材１４の上記機能を補強するように、ベルト材１４のタイヤ径方向外側に、有機繊維にゴムを被覆したベルトカバー材１５ａ，１５ｂが設けられている。
【００２０】
ベルト材１４及びベルトカバー材１５ａ，１５ｂのタイヤ径方向外側には、トレッドゴム部材１８が設けられてトレッド部を形成している。さらに、トレッドゴム部材１８の端部には、サイドゴム部材２０が接続されてサイド部を形成している。サイドゴム部材２０のタイヤ径方向内側の端には、リムクッションゴム部材２４が設けられ、タイヤ１０を装着するホイールと接触する。ビードコア１６のタイヤ径方向外側には、ビードコア１６の周りに巻きまわす前のカーカスプライ材１２の部分と、ビードコア１６の周りに巻きまわした後のカーカスプライ材１２の部分との間に挟まれるようにビードフィラーゴム部材２２が設けられている。タイヤ１０とリムとで囲まれる空気を充填するタイヤ空洞領域に面するタイヤ１０の内表面には、インナーライナゴム部材２６が設けられている。
カーカスプライ材１２は、ビード１６の周りに巻き回され、巻き回されたカーカスプライ材１２の先端はベルト材１４と接触する位置、すなわちトレッド部の下部まで延びている。
この他に、空気入りタイヤ１０は、ビード部に沿って設けられた、有機繊維をゴムで被覆したシート材２９を備える。
【００２１】
図２は、図１に示すタイヤ１０のトレッド部のトレッドパターン３０の一部分を平面上に展開したパターン展開図である。
トレッドパターン３０は、点対称形状であり、周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂと、周方向細溝３６ａ，３６ｂと、ラグ溝３５ａ，３５ｂ，３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂと、ショルダーラグ溝４４ａ，４４ｂと、ショルダー細溝４６ａ，４６ｂ，５１ａ，５１ｂと、サイプ４２ａ，４２ｂ，４８ａ，４８ｂ，５０ａ，５０ｂと、複数の溝壁突出部６０,６２及び溝底突出部６４、を有する。周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂによって、トレッドパターン３０には、センター陸部５２、陸部５４ａ，５４ｂ、及びショルダー陸部５６ａ，５６ｂが設けられている。
周方向主溝３２ａ，３２ｂは、タイヤセンターラインＣＬからタイヤ幅方向に同じ距離離れた位置に溝中心を有する、タイヤ周方向に延びた溝である。
周方向主溝３４ａ，３４ｂは、周方向主溝３２ａ，３２ｂのそれぞれのタイヤ幅方向外側に、タイヤセンターラインＣＬからタイヤ幅方向に同じ距離離れた位置に溝中心を有する、タイヤ周方向に延びた溝である。
周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂの溝幅Ｗ（図３（ｂ）参照）は、例えば６〜１０ｍｍであり、溝深さＤ（図３（ｃ）参照）は、例えば６〜１１ｍｍである。
周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂのタイヤ周上の一部に、一対の溝壁突出部６０，６２と、溝底突出部６４が設けられている。溝壁突出部６０，６２は、周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂの対向する両側の溝壁から楕円球形状の一部を成して溝内に同じ大きさを持って突出している。溝底突出部６４は、周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂの溝底から楕円球形状の一部を成して溝内に突出している。本実施形態では、溝壁突出部６０，６２は同じ大きさで溝内に突出しているが、溝壁突出部６０，６２の大きさは異なっていてもよい。
周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂのタイヤ周上に設けられた溝壁突出部６０，６２及び溝底突出部６４の組にタイヤ周方向の両側に隣接して、溝幅が広がるように溝の縁が部分的に湾曲形状（円形状あるいは楕円形状）に陸部に拡がった溝幅拡大部６６，６８が設けられている。溝拡大部６６，６８が設けられるのは、後述するようにタイヤ１０が通常走行時においても溝体積を確保し、水膜を有する路面上を転動した場合であっても排水性を確保するためである。また、溝幅拡大部６６，６８は湾曲形状になっているので、溝幅拡大部６６，６８は、溝壁突出部６０，６２及び溝底突出部６４の楕円球形状と共に水の流れを穏やかに変化させて、溝内の水を効率よく流すことができる。
【００２２】
周方向主溝３２ａと周方向主溝３２ｂとの間に形成されるセンター陸部５２には、タイヤ周方向に一定の間隔でラグ溝３５ａ，３５ｂが設けられている。ラグ溝３５ａ，３５ｂは、周方向主溝３２ａと周方向主溝３２ｂからタイヤセンターラインＣＬに向かってタイヤ周方向に対して傾斜角度を持って延びており、タイヤセンターラインＣＬに到達する前に閉塞している。ラグ溝３５ａ，３５ｂの溝幅は、例えば２〜４ｍｍであり、溝深さは例えば２〜５ｍｍである。なお、ラグ溝３５ａ，３５ｂが周方向主溝３２ａと周方向主溝３２ｂからセンター陸部５２内部に延びるラグ溝基部に溝壁突出部６０，６２がある場合、溝壁突出部６０，６２の一部分が削られて、ラグ溝３６ａ，３６ｂの開口部が形成されている。
【００２３】
周方向主溝３２ａと周方向主溝３４ａとの間に形成される陸部５４ａには、陸部５４ａのタイヤ幅方向の中心位置よりも周方向主溝３２ａの側に、周方向細溝３６ａが設けられ、タイヤ周方向に沿って延びている。周方向細溝３６ａと周方向主溝３２ａとの間にはラグ溝は設けられていない。周方向細溝３６ａは、溝幅が例えば２〜５ｍｍで、溝深さが例えば２〜６ｍｍである。周方向細溝３６ａは、周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂと、溝深さによって区別することができ、溝深さが６ｍｍより浅い溝が周方向細溝、溝深さが６ｍｍ以上の溝が周方向主溝と定義される。
【００２４】
陸部５４ａのうち、周方向主溝３４ａと周方向細溝３６ａとの間の領域には、ラグ溝３８ａ，４０ａ及びサイプ４２ａがタイヤ周方向に所定の間隔で設けられている。ラグ溝３８ａは、周方向主溝３４ａからタイヤ周方向に対して傾斜して延びており、途中でラグ溝４０ａに接続されている。ラグ溝４０ａは、ラグ溝３８ａとの接続位置から、ラグ溝３８ａと同じ方向に傾斜して周方向細溝３６ａに延びて、周方向細溝３６ａに開口している。ラグ溝３８ａは、ラグ溝４０ａに比べて溝幅が広く、溝深さも深い。ラグ溝３８ａの溝幅は、例えば３〜５ｍｍであり、溝深さは２〜６ｍｍである。一方、ラグ溝４０ａの溝幅は、例えば２〜４ｍｍであり、溝深さは２〜６ｍｍである。なお、ラグ溝３８ａが周方向主溝３４ａから周方向細溝３６ａに向かって延びるラグ溝基部に溝壁突出部６０がある場合、溝壁突出部６０の一部分が削られて、ラグ溝３８ａの開口部が形成されている。
サイプ４２ａは、隣接するラグ溝３８ａ間において、タイヤ周方向に対してラグ溝３８ａと同じ方向に傾斜して周方向主溝３４ａから延びており、途中で閉塞している。
【００２５】
周方向主溝３２ｂと周方向主溝３４ｂとの間に形成される陸部５４ｂは、陸部５４ａに対して点対称形状に設けられているが、周方向細溝３６ｂと、ラグ溝３８ｂ，４０ｂ及びサイプ４２ｂが同様の構成で設けられているので、これらの溝の説明は省略する。
【００２６】
周方向主溝３４ａとトレッドパターンエンドＥ1との間に設けられるショルダー陸部５６ａには、ラグ溝４４ａが所定の間隔でタイヤ周方向に設けられている。ラグ溝４４ａの溝幅は、例えば３〜７ｍｍであり、溝深さは３〜７ｍｍ（周方向主溝３４ａとの合流位置）である。ラグ溝４４ａは、周方向主溝３４ａからタイヤ幅方向に延び、溝深さが徐々に浅くなり、トレッドパターンエンドＥ1にて溝深さが０となって終了している。ラグ溝４４ａは、周方向主溝３４ａからタイヤ幅方向に延びた湾曲形状である。ラグ溝４４ａは、周方向主溝３４ａからタイヤ周方向の一方の向き（図２では下側の向き）に向かって延在し、途中、上記湾曲形状によってタイヤ周方向の他方の向きに延在するように向きを変えている。ラグ溝４４ａには、タイヤ周方向に隣接するラグ溝４４ａとの間を接続するショルダー細溝５１ａが、タイヤ周方向に対して傾斜した向きに直線状に設けられている。ショルダー細溝５１ａの溝幅は、例えば１〜３ｍｍであり、溝深さは２〜４ｍｍである。また、隣接するラグ溝４４ａ同士の間において、トレッドパターンエンドＥ1からショルダー細溝５１ａに向かって延びるショルダー細溝４６ａがラグ溝４４ａに沿うように設けられ、ショルダー細溝５１ａに到達することなく終了している。ショルダー細溝４６ａの溝幅は、例えば２〜３ｍｍであり、溝深さは０〜５ｍｍである。
ショルダー細溝４６ａの終了点からサイプ４８ａが延びており、ショルダー細溝５１ａに到達することなく、閉塞している。隣接するラグ溝４４ａ同士の間において、周方向主溝３４ａからショルダー細溝５１ａに向かって延びるサイプ５０ａが設けられている。本実施形態におけるサイプは、幅が１ｍｍ以下であり、深さが２〜６ｍｍの溝状のものをいう。なお、ラグ溝４４ａが周方向主溝３４ａからパターンエンドＥ1に向かって延びるラグ溝基部に溝壁突出部６２がある場合、溝壁突出部６２の一部分が削られて、ラグ溝４４ａの開口部が形成されている。
【００２７】
周方向主溝３４ｂとトレッドパターンエンドＥ2との間に設けられるショルダー陸部５６ｂには、ラグ溝４４b、ショルダー細溝４６ｂ、サイプ４８ｂ,５０ｂ、ショルダー細溝５１ｂが設けられている。ラグ溝４４b、ショルダー細溝４６ｂ、サイプ４８ｂ,５０ｂ及びショルダー細溝５１ｂは、ラグ溝４４ａ、ショルダー細溝４６ａ、サイプ４８ａ,５０ａ及びショルダー細溝５１ａに対して点対称形状に設けられているが、同様の構成であるため、これらの説明は省略する。
【００２８】
図３（ａ）は、溝壁突出部６０，６２の配置を説明する図である。図３（ｂ），（ｃ）は、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４の溝断面における配置を説明する図である。
溝壁突出部６０，６２は、図３（ａ）に示すように、タイヤ周方向においてお互いに対向するようにタイヤ周方向の同じ位置に設けられておらず、タイヤ周方向に位置ずれしている。溝壁突出部６０，６２の位置とは、溝壁突出部６０，６２の楕円球形状における最大突出部の位置を意味する。溝壁突出部６０，６２の突出するタイヤ周方向の範囲がタイヤ周方向において少なくとも一部分が重なる程度に位置ずれしている。特に、図３（ａ）に示すように、一方の溝壁突出部６０または溝壁突出部６２の最大突出部と突出開始端との範囲Ｒ内に、他方の溝壁突出部６２または溝壁突出部６０の最大突出部の位置が来るように設けられることが、ランフラット走行時、トレッド部のバックリングを抑制する点で好ましい。また、溝底突出部６４の位置（最大突出部の位置）は、タイヤ周方向に位置ずれしている溝壁突出部６０，６２の位置の間にあることが、ランフラット走行時のトレッド部のバックリングを抑制する点で好ましい。
【００２９】
なお、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４は、図３（ｂ），（ｃ）に示されるように、溝内でお互いに接触することなく、隙間が設けられている。すなわち、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲＢＯＯＫ（２０１０年度版）に規定される空気圧−負荷能力対応表において、最大負荷能力に対応する空気圧をタイヤに充填し、その最大負荷能力の８０％の荷重をかけたときの条件で転動する場合、すなわち、タイヤ１０が通常走行する場合、周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂは閉塞しない。なお、溝壁突出部６０，６２は、各溝内において、トレッド表面から溝底に向かって溝深さＤの１０〜７０％離れた位置において突出する。したがって、ランフラット走行時、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４がお互いに接触しても、周方向溝のトレッド表面側の一部分は閉塞しない。
図３（ｂ），（ｃ）に示すように、溝幅Ｗ、突出幅Ｇ、突出幅Ｊ、溝深さＤ及び溝底突出高さＨを定めたとき、溝壁突出部６０，６２の溝幅Ｗに対する突出幅Ｇの比Ｇ／Ｗは、０．３〜０．５であることが好ましい。比Ｇ／Ｗが０．３未満である場合、ランフラット走行時、溝壁突出部６０，６２が十分に接触せず、トレッド部のバックリングを十分に抑制することができない。Ｇ／Ｗが０．５より大きい場合、溝壁突出部６０，６２の隙間が狭くなり、通常走行時の周方向主溝の排水性、ひいては直進ハイドロプレーニング性能が低下する。
【００３０】
一方、溝底突出部６４のタイヤ幅方向の突出幅Ｊの溝幅Ｗに対する突出幅Ｊの比Ｊ／Ｗは、０．２以上０．７以下である、ことが好ましい。比Ｊ／Ｗが０．２未満である場合、ランフラット走行時、溝底突出部６４は溝壁突出部６０，６２と十分に接触せず、トレッド部のバックリングを十分に抑制することができない。比Ｊ／Ｗが０．７より大きい場合、溝底突出部６４と壁突出部６０，６２との間の隙間が狭くなり、通常走行時の周方向主溝の排水性、ひいては直進ハイドロプレーニング性能が低下する。
溝底突出部６４の最大突出高さＨの溝深さＤに対する比Ｈ／Ｄが０．１以上０．４以下である、ことが好ましい。比Ｈ／Ｄが０．１未満の場合、ランフラット走行時、溝底突出部６４は溝壁突出部６０，６２と接触しない場合があり、比Ｈ／Ｄが０．４を超える場合、溝底突出部６４と溝壁突出部６０，６２との間の隙間が狭くなり、通常走行時の周方向主溝の排水性、ひいては直進ハイドロプレーニング性能が低下する。
【００３１】
タイヤ１０では、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲＢＯＯＫ（２０１０年度版）に規定される空気圧−負荷能力対応表において、最大負荷能力に対応する空気圧をタイヤに充填し、その最大負荷能力の８０％の荷重をかけたときのタイヤ接地面において、複数の周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂのそれぞれに設けられる一対の溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４を組として、常に６組以上存在するように、一対の溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４の組がタイヤ周上に分散配置されている、ことが好ましい。例えば、周方向主溝が図２に示すように４本ある場合、２組がタイヤ接地面内に常に位置することが好ましい。この場合、一対の溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４の組が各周方向主溝における接地長の５０％未満の間隔でタイヤ周上に設けられていることが好ましい。
【００３２】
図４は、ランフラット走行時の溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４との位置を説明する図である。ランフラット走行時、タイヤ１０のトレッド部は、地面から受ける荷重の反力によってタイヤ径方向内側に凹むように変形（バックリング）する。この変形によって、図４に示すように、周方向主溝の溝幅を狭くするように両側の陸部はタイヤ幅方向の力を受け、周方向主溝は狭くなる。このとき、図４に示すように、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４とは、お互いに最大突出位置を含む領域が接触し、周方向主溝がつぶれないように支えるので、タイヤ１０のトレッド部は、地面から受ける荷重の反力によって生じるバックリング変形を抑制する。これによって、ランフラット走行時のトレッド部のバックリングを抑制することができる。
【００３３】
このような接触は、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲＢＯＯＫ（２０１０年度版）に規定される空気圧−負荷能力対応表において、最大負荷能力に対応する空気圧の８０％をタイヤに充填し、その最大負荷能力の８０％の荷重をかけた条件において少なくとも実現されることが好ましい。
また、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４のタイヤ周方向における位置は、図３（ａ）に示すように位置ずれしているので、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４とがお互いに接触しても、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４とによって隙間が完全になくならない。
また、タイヤ１０のトレッドパターン３０には、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４のタイヤ周方向の両側の近接した位置に、溝幅が広がるように湾曲形状に拡がった溝幅拡大部６６，６８が設けられているので、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４の体積による溝体積の減少分を確保することができる。溝幅拡大部６６，６８を流れて通過する水は、溝幅拡大部６６，６８の湾曲形状によって滑らかに流れるので、溝壁突出部６０，６２と溝底突出部６４とによってできる隙間に、さらには、周方向主溝のトレッド側表面にある溝非閉塞領域Ａ（図４参照）に水が滑らかに流れ込み、滑らかに水が流出される。これにより、通常走行時、直進ハイドロプレーニング性能を向上させることができる。
〔実施例〕
【００３４】
本実施形態のタイヤ１０の効果を調べるために、仕様の異なるタイヤを作製して車両に装着してタイヤ性能を評価した。使用したタイヤ１０のサイズは、２２５／５０ＲＦ１７であり、図２に示すトレッドパターン３０を基準にして、溝壁突出部６０，６２、溝底突出部６４、溝幅拡大部６６，６８を種々変更したタイヤを作製した（実施例、比較例、従来例）。周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂにおける溝幅を１２ｍｍに、溝深さを８ｍｍに固定した。また、溝壁突出部６０，６２の突出範囲のタイヤ周方向の長さＬ（図３（ａ）参照）は１２ｍｍとした。従って、図３（ａ）に示す範囲Ｒのタイヤ周方向の長さは６ｍｍ（＝Ｌ／２）となる。
【００３５】
タイヤ性能として、直進ハイドロプレーニング性能とランフラット走行状態における接地面積を評価した。
直進ハイドロプレーニング性能では、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲＢＯＯＫ（２０１０年度版）に規定される空気圧−負荷能力対応表において、最大負荷能力に対応する空気圧（２３０ｋＰａ）をタイヤに充填し、その最大負荷能力の８０％の荷重をかけた条件を用いて、規定されているサイズのリムに組んで車両に装着した。走行路面は、水深１０ｍｍの水膜が形成されている路面であり、直進走行状態において車両が操舵不能状態になるときの最低車両速度を測定し、この値を直進ハイドロプレーニング性能の評価値とした。下記表では、従来例の評価値を基準（指数１００）として各タイヤの評価値を指数化した。指数が高いほど、直進ハイドロプレーニング性能が発生し難いことを示す。
一方、接地面積は、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲＢＯＯＫ（２０１０年度版）に規定されているサイズのリムに組んだタイヤに上記最大負荷能力の８０％の荷重をかけ、ランフラット走行（空気圧０）時を再現して、タイヤを水平面上に転動させて接地面積を測定した。測定した各タイヤの接地面積の値を、従来例の値を基準（指数１００）として指数化した。指数が高いほど、接地面積が大きいことを示す。
【００３６】
下記表は、実施例１〜７、比較例１〜４、及び従来例の仕様と、タイヤ性能の評価結果を示している。従来例は、周方向主溝３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂに溝壁突出部６０，６２、及び溝底突出部６４が全く存在しない例である。
下記表からわかるように、実施例１〜７では、直進ハイドロプレーニング性能が従来例と同様である一方、ランフラット走行時の接地面積が従来例対比向上し、バックリングが抑制されていることがわかる。また、実施例１〜７における直進ハイドロプレーニング性能は、比較例１〜４対比いずれも向上している。
また、ランフラット走行時の接地面積は、実施例２〜７に示すように、溝壁突出部６０，６２及び溝底突出部６４の形状が矩形であり、位置ずれがない比較例１に比べて大きくなっている。これより、実施例２〜７は、バックリングが抑制されていることがわかる。なお、実施例１の接地面積１０２と比較例１における接地面積１０３とは、実質的差は無く同等である。
実施例２〜７の中で、溝壁突出部６０，６２の位置ずれ量が図３（ａ）に示す形態（最大突出位置が範囲Ｒに含まれている形態）である実施例２，３，７では、実施例１に比べて接地面積が増大する。
さらに、比Ｇ／Ｗが０．３〜０．５の範囲にあり、比Ｊ／Ｗが０．２〜０．７の範囲にある実施例４〜６は、実施例２対比、接地面積が増大する。さらに、比Ｈ／Ｄが０．１〜０．４にある実施例５は実施例４対比、接地面積が増大する。さらに、実施例５，６の比較より、タイヤ接地面内に溝壁突出部６０，６２、及び溝底突出部６４の組が６組以上ある実施例６は、実施例５対比、接地面積が増大する。
下記表より、本実施形態の効果は明白である。
【００３７】
【表１】
【００３８】
以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００３９】
１０ 空気入りタイヤ
１２ カーカスプライ材
１４ ベルト材
１５，１５ａ，１５ｂ ベルト補強材
１６ ビードコア
１８ トレッドゴム部材
２０ サイドゴム部材
２２ ビードフィラーゴム部材
２４ リムクッションゴム部材
２５ 補強ゴム部材
２６ インナーライナゴム部材
２９ シート材
３０ トレッドパターン
３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂ 周方向主溝
３６ａ，３６ｂ 周方向細溝
３５ａ，３５ｂ，３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂ ラグ溝
４４ａ，４４ｂ ショルダーラグ溝
４６ａ，４６ｂ，５１ａ，５１ｂ ショルダー細溝
４２ａ，４２ｂ，４８ａ，４８ｂ，５０ａ，５０ｂ サイプ
６０，６２ 溝壁突出部
６４ 溝底突出部
５２ センター陸部
５４ａ，５４ｂ 陸部
５６ａ，５６ｂ ショルダー陸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ周方向に延びる主溝がタイヤトレッドに設けられた空気入りタイヤであって、
前記主溝のタイヤ周上の一部に、
前記主溝の対向する両側の溝壁から楕円球形状の一部を成して前記主溝内に突出する一対の溝壁突出部と、
前記主溝の溝底から楕円球形状の一部を成して前記主溝内に突出する溝底突出部と、
前記主溝の溝幅が広がるように前記主溝の縁が部分的に湾曲形状に陸部に拡がった、前記一対の溝壁突出部にタイヤ周方向に隣接して設けられた溝幅拡大部と、を有し、
前記一対の溝壁突出部同士は、タイヤ周方向において少なくとも部分的に重なる程度に位置ずれしており、
前記溝底突出部の最大突出部は、位置ずれした前記一対の溝壁突出部の最大突出部のタイヤ周方向の位置の間に位置する、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記一対の溝壁突出部を、溝壁突出部Ａおよび溝壁突出部Ｂとしたとき、
前記溝壁突出部Ａの最大突出部は、タイヤ周方向において、前記溝壁突出部Ｂの最大突出部と前記溝壁突出部Ｂのタイヤ周方向の一方の端部との間に位置する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記一対の溝壁突出部のそれぞれの最大突出部の前記主溝の縁から測った突出長さをＧとし、前記主溝の溝幅をＷとし、前記溝底突出部のタイヤ幅方向の幅をＪとしたとき、Ｇ／Ｗが０．３以上０．５以下であり、Ｊ／Ｗが０．２以上０．７以下である、請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記溝底突出部がない前記主溝の部分における溝深さをＤとし、前記溝底突出部の最大突出高さをＨとしたとき、Ｈ／Ｄが０．１以上０．４以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記タイヤトレッドに、タイヤ周方向に延びる複数のリブ溝が、それぞれ前記主溝として設けられ、
前記複数のリブ溝のそれぞれに設けられる前記一対の溝壁突出部と前記溝底突出部を組として、タイヤ接地面に常に６組以上存在するように、前記一対の溝壁突出部と前記溝底突出部がタイヤ周上に分散配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記空気入りタイヤは、ランフラットタイヤである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１】
タイヤ周方向に延びる主溝がタイヤトレッドに設けられた空気入りタイヤであって、
前記主溝のタイヤ周上の一部に、
前記主溝の対向する両側の溝壁から楕円球形状の一部を成して前記主溝内に突出する一対の溝壁突出部と、
前記主溝の溝底から楕円球形状の一部を成して前記主溝内に突出する溝底突出部と、
前記主溝の溝幅が広がるように前記主溝の縁が部分的に湾曲形状に陸部に拡がった、前記一対の溝壁突出部にタイヤ周方向に隣接して設けられた溝幅拡大部と、を有し、
前記一対の溝壁突出部同士は、タイヤ周方向において少なくとも部分的に重なる程度に位置ずれしており、
前記溝底突出部の最大突出部は、位置ずれした前記一対の溝壁突出部の最大突出部のタイヤ周方向の位置の間に位置する、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記一対の溝壁突出部を、溝壁突出部Ａおよび溝壁突出部Ｂとしたとき、
前記溝壁突出部Ａの最大突出部は、タイヤ周方向において、前記溝壁突出部Ｂの最大突出部と前記溝壁突出部Ｂのタイヤ周方向の一方の端部との間に位置する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記一対の溝壁突出部のそれぞれの最大突出部の前記主溝の縁から測った突出長さをＧとし、前記主溝の溝幅をＷとし、前記溝底突出部のタイヤ幅方向の幅をＪとしたとき、Ｇ／Ｗが０．３以上０．５以下であり、Ｊ／Ｗが０．２以上０．７以下である、請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記溝底突出部がない前記主溝の部分における溝深さをＤとし、前記溝底突出部の最大突出高さをＨとしたとき、Ｈ／Ｄが０．１以上０．４以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記タイヤトレッドに、タイヤ周方向に延びる複数のリブ溝が、それぞれ前記主溝として設けられ、
前記複数のリブ溝のそれぞれに設けられる前記一対の溝壁突出部と前記溝底突出部を組として、タイヤ接地面に常に６組以上存在するように、前記一対の溝壁突出部と前記溝底突出部がタイヤ周上に分散配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記空気入りタイヤは、ランフラットタイヤである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−２３００９（Ｐ２０１３−２３００９Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５７９３８（Ｐ２０１１−１５７９３８）
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
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