JP2002046424A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 氷路での制駆動性能を向上させた空気入りタ
イヤを提供することを目的とする。 【解決手段】 トレッドに形成されたブロック１８の中
央部分に凹部２２を形成する。これによって、氷路に接
地した際のブロック１８の中央部分での接地圧を低下さ
せ、踏面２０全体に渡って接地圧を均一化でき、氷路で
の制駆動性能が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、氷上における制駆
動性能を向上させた空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気入りタイヤにおいてブロック
高さは一定になっているのが通常であった。

【０００３】このように形成されたブロック１００で
は、比較的摩擦係数の大きい乾燥したアスファルト路面
では走行時に図５（Ｂ）に示すように変形し、踏面１０
２における接地圧が不均一になる（端部において高くな
る。図５（Ａ）参照。）ため、踏面１０２全体で路面１
０４に制動力／駆動力を伝えることが困難になる。

【０００４】逆に、摩擦係数の低い氷路においては、図
６（Ｂ）に示すように変形し、図６（Ａ）に示すような
接地圧の不均一が生じ、同様に踏面全体が路面に制駆動
力を伝えることが困難である。氷路におけるブロック１
００の変形状態が、アスファルト路面における変形状態
と異なるのは、ブロック１００の踏面１０２が摩擦係数
の極端に低い氷面を矢印Ａ方向に滑って拡大するためで
ある。また、これにより接地圧分布もアスファルト路面
の場合とは異なるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】アスファルト路及び氷
路の何れの場合も、踏面全体が路面に対して最適に接地
する必要がある。

【０００６】従来から、氷上性能を向上するためにトレ
ッドパターンの改良、ブロック形状の改良などが行われ
てきたが、満足できるものはなかった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、トレッドパター
ンに存在する各ブロック内のブロック高さを、路面の摩
擦係数の違いに対応して適正化する形状を定義すること
により、特に氷上での接地圧の不均一を解消し、氷上で
の制駆動性能を向上させる空気入りタイヤを提供するこ
とにある。より具体的には、ブロック踏面全体を均一に
接地させることで、ブロックにより大きな剪断力を発生
できるようにすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の本発明は、互いに交差する複数の溝
によって区画された多数のブロックをトレッドに備えた
空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの断面形状は、
少なくとも一方向の断面につきブロック中央部がタイヤ
輪郭形状に対して凹形状であることを特徴としている。

【０００９】次に、請求項１記載の空気入りタイヤの作
用について説明する。

【００１０】トレッドに形成された高さ一定ブロック
が、氷路面等の摩擦係数の小さい路面に接地した際の接
地圧分布は図６（Ａ）で示されるように端部から中央部
に向かって徐々に大きくなっている。

【００１１】この事実から、ブロック中央部を凹形状と
すれば、ブロック中央部での接地圧を低下させることが
でき、氷上でのブロック踏面における接地圧を均一化す
ることができる。この結果、氷上での制駆動性能が向上
し、操縦安定性も向上可能となる。

【００１２】なお、トレッドに形成された高さ一定ブロ
ックが、例えば乾燥したアスファルト路面等の比較的摩
擦係数の大きな路面に接地した際の接地圧分布は図５
（Ａ）で示されるように端部で非常に大きく中央部分も
やや大きくなっている。したがって、ブロック中央部を
凹形状とすれば、比較的摩擦係数の大きな路面に接地し
た場合でも、少なくともブロック中央部付近における接
地圧を均一化することができる。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
空気入りタイヤにおいて、前記タイヤ輪郭形状から計測
する凹形状部分の最深部の深さが、１．５ｍｍ以下であ
ることを特徴としている。

【００１４】次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００１５】凹形状部分の最深部の深さを１．５ｍｍ以
下に設定することで、高い氷上性能を維持することがで
きる。

【００１６】なお、最深部の深さが１．５ｍｍを越える
と、ブロック中央の接地圧が低下し過ぎ、深過ぎると逆
に氷上性能が悪化する場合がある。

【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記凹形状
部分の深さは、ブロック中央部からブロック周辺部端に
向かって滑らかに漸減していることを特徴としている。

【００１８】次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００１９】トレッドに形成された高さ一定ブロック
が、氷路面等の摩擦係数の小さい路面に接地した際の接
地圧分布は図６（Ａ）で示されるように端部から中央部
に向かって徐々に大きくなっている。したがって、凹形
状部分の深さを、ブロック中央部からブロック周辺部端
に向かって滑らかに漸減させることにより、接地圧の均
一化に対して効果的となる。

【００２０】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請
求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、
前記ブロックは、周辺部付近が前記タイヤ輪郭形状に対
して略平行であることを特徴としている。

【００２１】次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００２２】接地したブロックが制動力または駆動力を
受けて剪断変形した場合、ブロック踏面全体を単純な凹
部形状とすると、ブロック端縁の剛性が不足し、局所的
な変形が生じて逆に接地圧が上昇する場合がある。

【００２３】したがって、このような場合には、ブロッ
クの周辺部付近をタイヤ輪郭形状に対して略平行とし、
ブロック端縁の剛性を低下させないようにすることが好
ましい。なお、ここでいう略平行とは、３度以内の傾斜
も含むものとする。

【００２４】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請
求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、
前記周辺部とは、ブロック端からブロック断面内の踏面
長さの３０％以内の領域であることを特徴としている。

【００２５】次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００２６】周辺部が、ブロック端からブロック断面内
の踏面長さの３０％よりも長くなると、ブロック踏面に
占める凹形状部分の割合が少なくなり、接地圧を均一化
できなくなる。

【００２７】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請
求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、
前記ブロックは、周辺部端に面取り部を有することを特
徴としている。

【００２８】次に、請求項６に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００２９】ブロックの周辺部端に面取り部を設けるこ
とで、氷上性能を更に向上させることができる。

【００３０】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請
求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、
前記面取り部の面取り深さは、前記凹形状部分の最深部
の深さ以下であることを特徴としている。

【００３１】次に、請求項７に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００３２】面取り部を設けた場合には、面取り深さを
凹形状部分の最深部の深さ以下に設定することにより、
高い氷上性能を維持することができる。

【００３３】面取り部の面取り深さが、凹形状部分の最
深部の深さより深くなると、高い氷上性能が得難くな
り、深過ぎると逆に氷上性能が悪化する場合がある。

【００３４】請求項８に記載の発明は、請求項６または
請求項７に記載の空気入りタイヤにおいて、前記面取り
部の面取り深さが、０．７５ｍｍ以下であることを特徴
としている。

【００３５】次に、請求項８に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００３６】面取り部の面取り深を０．７５ｍｍ以下に
設定することにより、高い氷上性能を維持することがで
きる。

【００３７】なお、面取り部の面取り深さが０．７５ｍ
ｍを超えると、高い氷上性能が得難くなり、深過ぎると
逆に氷上性能が悪化する場合がある。

【００３８】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］本発明の第１
の実施形態に係る空気入りタイヤについて詳細に説明す
る。

【００３９】以下、図１及び図２を参照して、本実施形
態について説明する。

【００４０】図２に示すように、空気入りタイヤ１０
は、左右一対のサイドウォール（図示せず）に跨がる円
筒状のトレッド１２を備えている。

【００４１】トレッド１２には、タイヤ周方向（矢印Ｐ
方向）に沿って形成された複数の主溝１４と、タイヤ幅
方向（矢印Ｗ方向）に沿って形成された複数のラグ溝１
６とが形成されている。

【００４２】この主溝１４とラグ溝１６によって複数の
ブロック１８が区画されている。

【００４３】これらのブロック１８は、踏面２０のタイ
ヤ幅方向長さとタイヤ周方向長さが等しい正方形の直方
体形状に形成されている。

【００４４】なお、本実施形態において、ブロック１８
のタイヤ幅方向寸法は３０mm、タイヤ周方向寸法は３０
mm、高さは１０mmである。

【００４５】これらのブロック１８の踏面２０には、図
１に示すように凹部２２が形成されている。

【００４６】本実施形態の凹部２２は、ブロック中央部
分が最も低く、深さがブロック周縁部端に向けて滑らか
に漸減している。

【００４７】ここで、想像線で示すタイヤ外輪郭２４か
ら計測する凹部２２の最深部の深さｄ１は、１．５ｍｍ
以下が好ましく、本実施形態ではの凹部２２の最深部の
深さｄ１が０．５ｍｍに設定されている。 （作用）このように空気入りタイヤ１０を形成すること
によって、以下のような作用がある。

【００４８】すなわち、氷路面等の比較的摩擦係数の低
い路面に接地した際に、接地圧が上昇する踏面部２０の
中央部分に凹部２２が形成されているため、氷路面にブ
ロック１８が接地した際の踏面２０における接地圧を均
一化することができる。

【００４９】したがって、氷路面での制駆動性能を向上
することができ、操縦安定性も向上可能である。 （試験例１）ここで、本実施形態の効果を確かめるため
に、試験を行った。

【００５０】供試タイヤは、サイズ２０５／５５Ｒ１６
の実施例１のタイヤ（第１の実施形態で説明した空気入
りタイヤ）と、ブロックに凹部を設けていない従来例１
のタイヤである。

【００５１】試験は、タイヤを実車に装着し、氷路テス
トコースにて制動距離を測定した。

【００５２】評価は、従来例１のタイヤの制動距離を１
００とする指数表示とした。

【００５３】なお、数値が小さいほど氷路での制動距離
が短く、氷路でのブレーキ性能に優れていることを表し
ている。

【００５４】また、指数の差が１０以上違いがある場合
には、明確な違いであるので、凹形状による明らかな優
位差が確認できる。

【００５５】

【表１】 （試験例２）凹部２２の最深部の深さｄ１の異なるタイ
ヤを複数用意し、前述の試験例と同様に制動距離の測定
を行い、最適な最深部の深さｄ１を確認した。

【００５６】

【表２】 試験の結果から、明確に優位と判断できるのは、ｄ１を
１．５ｍｍ以下に設定したときであることが分かる。こ
の理由は、凹形状により接地圧の均一効果と、ブロック
が荷重を受けて撓む際に接地面積が広がる効果が考えら
れるが、凹部が深過ぎる場合、ブロック中央付近では路
面に接地せずに浮き上がり、そのためブロック１８に大
きな剪断力（路面に対してスリップしない場合に最大と
なる）を発生できないものと考えられる。 ［第２の実施形態］本発明の第２の実施形態を図３にし
たがって説明する。なお、第１の実施形態と同一構成に
は同一符号を付し、その説明は省略する。

【００５７】第２の実施形態では、図３に示すように、
ブロック１８の踏面２０において、凹部２２がブロック
中央付近にのみ形成され、ブロック周辺部をタイヤ外輪
郭と一致（平行）する平坦部２０Ａ（即ち、凹部２２を
設けていない部分）としたものである。

【００５８】なお、ここでいうブロック周辺部とは、ブ
ロック端からブロック断面内の踏面長さＬの３０％以内
の領域である。 （試験例３）ブロック周辺部に平坦部を設けた実施例９
のタイヤ（第２の実施形態のタイヤ）を用意し、第１の
実施形態と同様の試験を行った。試験結果は、以下の表
３に示すとおりであった。

【００５９】

【表３】 試験結果からブロック周辺部に平坦部を設けた実施例９
のタイヤは、性能が向上した。この理由は、剪断入力を
受けた単純な凹形状（実施例１）では、ブロック端縁の
剛性が不足し、局所的な変形が生じ、接地圧が上昇する
ことがあるからである。 ［第３の実施形態］本発明の第３の実施形態を説明す
る。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付
し、その説明は省略する。

【００６０】図４に示すように、第３の実施形態では、
ブロック１８に凹部２２を設けると共に、周端縁全体
（ブロック周辺部内）に面取り部２４を設けたものであ
る。 （試験例４）面取り部２４の効果を確かめるために、面
取り深さｄ２の異なる複数のタイヤを用意し、第１の実
施形態と同様の試験を行った。試験結果は、以下の表４
に示すとおりであった。

【００６１】

【表４】 試験結果から、面取り部２４の面取り深さｄ２を、凹部
２２の最深部の深さｄ１よりも小さく設定することが良
く、特には０．７５ｍｍ以下が好ましいことが分かる。 （試験例５）また、ブロック断面において平坦部２０Ａ
の長さｒ１が異なるタイヤを複数用意し、第１の実施形
態と同様の試験を行った。試験結果は、以下の表５に示
すとおりであった（但し、ｄ１＝１ｍｍ、ｄ２＝０．１
ｍｍ）。

【００６２】

【表５】 試験結果から、ブロック断面における平坦部２０Ａの長
さｒ１を、ブロック断面における踏面長さＬの３０％以
内に設定することで大きな効果が得られることが分か
る。

【００６３】なお、上記実施形態の空気入りタイヤ１０
では、ブロック１８が矩形であったが、他の形状であっ
ても良い。

【００６４】また、ブロック１８にサイプを形成して更
に氷上性能を向上することもでき、この空気入りタイヤ
１０を高い氷上性能を有したスタッドレスタイヤとして
用いることができる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る空気入りタ
イヤでは、氷路等の比較的摩擦係数の低い路面でブロッ
ク踏面における接地圧が均一化され、氷路での制駆動性
能を大幅に向上させることができる、という優れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る空気入りタイヤ
のブロックの断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る空気入りタイヤ
のトレッド平面図である。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る空気入りタイヤ
のブロックの断面図である。

【図４】本発明の第３の実施形態に係る空気入りタイヤ
のブロックの断面図である。

【図５】従来例の空気入りタイヤにおいて（Ａ）は乾燥
路面における接地圧分布を示す図であり、（Ｂ）は乾燥
路面におけるブロック変形図である。

【図６】従来例の空気入りタイヤにおいて（Ａ）は氷路
面における接地圧分布を示す図であり、（Ｂ）は氷路面
におけるブロック変形図である。

【符号の説明】

１０ 空気入りタイヤ １２ トレッド １４ 主溝 １６ ラグ溝 １８ ブロック ２０Ａ 平坦部 ２２ 凹部 ２４ 面取り部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに交差する複数の溝によって区画さ
   れた多数のブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤ
   において、 前記ブロックの断面形状は、少なくとも一方向の断面に
   つきブロック中央部がタイヤ輪郭形状に対して凹形状で
   あることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 前記タイヤ輪郭形状から計測する凹形状
   部分の最深部の深さが、１．５ｍｍ以下であることを特
   徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 前記凹形状部分の深さは、ブロック中央
   部からブロック周辺部端に向かって滑らかに漸減してい
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空
   気入りタイヤ。
4. 【請求項４】 前記ブロックは、周辺部付近が前記タイ
   ヤ輪郭形状に対して略平行であることを特徴とする請求
   項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイ
   ヤ。
5. 【請求項５】 前記周辺部とは、ブロック端からブロッ
   ク断面内の踏面長さの３０％以内の領域であることを特
   徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 【請求項６】 前記ブロックは、周辺部端に面取り部を
   有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか
   １項に記載の空気入りタイヤ。
7. 【請求項７】 前記面取り部の面取り深さは、前記凹形
   状部分の最深部の深さ以下であることを特徴とする請求
   項６に記載の空気入りタイヤ。
8. 【請求項８】 前記面取り部の面取り深さが、０．７５
   ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６または請求項
   ７に記載の空気入りタイヤ。