JP2002046425A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新品時から摩耗進行後の永い期間に亙って、
良好な湿潤制動性能と氷雪制動性能を維持できる空気入
りタイヤを提供すること。 【解決手段】 タイヤのトレッドの踏面１０に、周方向
に延びる複数のリブ溝１２と、幅方向に延びる多数のラ
グ溝１４により区画された複数のブロック状陸部列１６
を備えた空気入りタイヤであって、前記ブロック状陸部
列は、少なくとも前記リブ溝に沿う端部１８にテーパー
部を有し、前記テーパー部には、該テーパー部を横切る
複数本のサイプが設けられていることを特徴とする空気
入りタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気入りタイヤに関
し、詳細には、新品時には勿論、摩耗が進行した後にか
けても、湿潤制動性能と氷雪制動性能の良好な空気入り
タイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】冬季の永い寒冷地にあっては、冬季の氷
雪路を走行するために、夏季用タイヤに代えて冬季用タ
イヤを使用する場合が多い。

【０００３】一般路面を走行するタイヤは湿潤路面にお
ける制動性能（ウエットスキッド性）や操縦安定性を重
視するために、タイヤトレッド用ゴムとして比較的高い
ガラス転移温度を示すＳＢＲ共重合体を主とするゴム組
成物が使用されている。一方、冬期用タイヤでは、氷上
及び雪上における制動性能（アイススキッド性）を重視
するために、主としてガラス転移温度の低いＢＲゴムな
いし天然ゴムが使用されている。

【０００４】アイススキッド性能については、トレッド
部のゴム組成物の低温下（−２０℃付近）における柔軟
性を維持することによって、路面との摩擦係数を高める
ことが重要である。低温下ではゴムの弾性率が上昇して
路面の凹凸に追従できなくなり、また、凍結路面では通
常の路面に比べて表面の凹凸が少ないため、トレッド踏
面と路面との間で生じるエネルギー散逸（ｔａｎδ）の
アイススキッド性能への寄与は小さくなる。従って、低
温下でトレッド踏面と路面の真実接触面積を増大させる
必要があり、−２０℃付近の貯蔵弾性率（Ｅ´）を低下
させること（低弾性率化）がより重要となる。

【０００５】冬季用タイヤは、氷雪路面での接地性に加
え、トレッドのブロックエッジ端での路面の引っ掻きを
向上するトレッドパターンを踏面に形成することにより
氷雪性能を向上してきた。その為に、周方向主溝を横溝
乃至は斜溝で区画して、多数の独立したブロック状陸部
からなるブロックパターンが多く採用されてきた。

【０００６】しかしながら、冬季用の空気入りタイヤで
あっても、雪道での発進時にタイヤの回転を加速する場
合、加速の程度が大きすぎるとタイヤが雪道をグリップ
しきれずにタイヤが雪上をスリップする難点があった。

【０００７】このような雪道における発進時の加速性
（雪上トラクション性能）を改良するために、従来から
タイヤトレッドのパターン溝部の面積を増加させること
がなされてきたが、同じ冬季用タイヤの要求性能である
氷上性能が、溝部の面積を増加させると氷に接触する面
積が減少するために低下するという難点があり、雪上性
能と氷上性能の両立から、溝部の占める面積（ネガティ
ブ率）の増加による雪上トラクション性能の改良には限
度があった。

【０００８】冬季用タイヤは、氷雪路面での制動性能を
向上させるために、貯蔵弾性率（Ｅ´）を低くしエネル
ギー散逸（ｔａｎδ）を大きくしているために、トレッ
ドゴムの摩耗速度が比較的速くなる。摩耗が進行するに
従って、溝深さが減少しブロックエッジの鋭角が丸くな
るため、溝部が雪を押し固めて剪断させトラクションを
得る効果（雪柱剪断力）とブロックエッジが氷雪路面を
引っ掻く効果が、トレッドの摩耗と共に減少していき、
摩耗の進行に伴って駆動及び制動性能が低下するという
問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたようなトレ
ッド材質上及びパターン構造上の諸種の提案により、タ
イヤが新品状態乃至は摩耗の進行が初期段階では、氷雪
路面及び湿潤路面の制動性能がかなり改善されてきてい
るが、摩耗が約２０％或はそれ以上進行した後のタイヤ
に付いては、材質と構造上の作用効果が次第に働かなく
なるために、氷雪路面及び湿潤路面での制動性能の低下
が見られ、この改善が緊急の重要な問題になっている。

【００１０】本発明は上記事実を考慮し、トレッドパタ
ーンの溝部面積を変えずに、即ち、氷上性能を犠牲にす
ることなく、摩耗後の氷雪路面及び湿潤路面の制動性能
の低下を抑えることのできる空気入りタイヤを提供する
ことが目的である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、冬季使用
に適するタイヤとして、トレッドの踏面のパターン特に
サイプの配設と構造を鋭意検討した結果、上記問題点を
解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

【００１２】請求項１に記載の発明は、タイヤのトレッ
ドの踏面に、周方向に延びる複数のリブ溝と、幅方向に
延びる多数のラグ溝と、により区画された複数のブロッ
ク状陸部列を備えた空気入りタイヤであって、前記ブロ
ック状陸部列は、少なくとも前記リブ溝に沿う端部にテ
ーパー部を有し、前記テーパー部には、該テーパー部を
横切る多数のサイプが設けられている、ことを特徴とす
る空気入りタイヤである。

【００１３】次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００１４】従来、一般の冬季用の空気入りタイヤで
は、トレッド踏面のブロック状陸部が摩耗するに伴っ
て、鋭利なエッジ角や端が丸くなり、“引っ掻き”効果
が作用しなくなるので、湿潤制動性や氷雪制動性が低下
していた。また、トレッドのゴム高さ（溝深さ）が摩耗
で減少することにより、柔軟性を失って路面の凹凸に追
随できなくなり、路面との真実接触面積が減少すること
により、凍結路面などでの制動性能が低下していた。

【００１５】本項に記載の空気入りタイヤでは、トレッ
ドの摩耗に伴ない、テーパー部の新しいサイプが踏面に
次々と出現して接地するようになるので、この新しいサ
イプのエッジ角や端が“引っ掻き”効果を発揮し、また
トレッドゴムに柔軟性をもたらすことにより、タイヤの
摩耗進行による制動性能の低下を抑止することが出来
る。摩耗の度合が進行するに連れ、新しいサイプのエッ
ジ角や端の出現部分が多くなるので、制動性能の低下を
抑止する効果が大きくなる。なお、本項発明の空気入り
タイヤでは、溝面積を拡大することによって雪上トラク
ション性能を向上させているのではないので、氷上駆動
制動性能を犠牲にすることがない。

【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１の空気
入りタイヤにおいて、テーパー部のタイヤ軸方向の幅
が、該陸部列のタイヤ軸方向の幅の１０〜３０％である
ことを特徴としている。

【００１７】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。本項記載の発明では、テーパー部のタ
イヤ軸方向の幅が好適な範囲、即ち該陸部列のタイヤ軸
方向の幅の１０〜３０％に設定されているので、前述の
新しいサイプの出現による、タイヤの摩耗後の制動性低
下を抑止する効果が更に顕著に発揮され、実施に当たり
有利である。テーパー部の幅が１０％未満では、新しい
サイプの出現の割合が少なすぎ、また３０％を越えると
ブロック陸部の占める面積が減少して、操縦性と雪上ト
ラクションを低下させる恐れがある。

【００１８】請求項３に記載の発明は、請求項１と２の
空気入りタイヤにおいて、テーパー部のタイヤ赤道面と
なすテーパー角度が、２０〜３０°であることを特徴と
する。

【００１９】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。本項発明のテーパー部のタイヤ赤道面
となすテーパー角度の範囲が、好適な２０〜３０°に設
定されているので、タイヤの諸性能を損なわないで、ブ
ロック状陸部の摩耗後の制動性能の低下を抑止する効果
が顕著に発揮され好ましい。テーパー角度が２０°未満
では、勾配が急俊でブロック剛性を弱くし、一方３０°
を越えると、テーパーの深さが足りず摩耗後期での制動
性能の低下を抑止する効果が少な過ぎる恐れがある。

【００２０】請求項４に記載の発明は、請求項１から３
の空気入りタイヤにおいて、テーパー部を横切る多数の
サイプが、タイヤ踏面部の軸方向に対してなす角度が２
５〜５０°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。本項発明では、テーパー部を横切る多
数のサイプが、タイヤ踏面部の軸方向に対してなす角度
を好適な２５〜５０°の範囲に設定されるているので、
多数のサイプの配設によるブロック状陸部の周方向及び
幅方向剛性の低下を最小限に抑えることができ、操縦安
定性の面で有利である。、テーパー部を斜めに横切るサ
イプがタイヤ軸方向に対してなす角度が、２５°未満で
は、ブロック状陸部の周方向剛性の低下が、また５０°
を越えると軸方向剛性の低下の懸念がある。

【００２２】請求項５に記載の発明は、請求項１から４
の空気入りタイヤにおいて、テーパー部を横切る多数の
サイプの深さが、周方向に延びるリブ溝の深さの７０〜
９５％であることを特徴としている。

【００２３】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。本項発明では、テーパー部を斜めに横
切る多数のサイプの深さが、周方向に延びるリブ溝の深
さの７０〜９５％と好適な範囲内に設定されているの
で、摩耗後の制動性能の低下を効果的に抑止し、かつブ
ロック状陸部の剛性低下の影響は未然に防いでいる。サ
イプの深さが、周方向に延びるリブ溝の深さの７０％未
満では、摩耗後期の制動性低下を充分には抑止できず、
一方９５％を越えると陸部の剛性低下の影響が懸念され
る。

【００２４】請求項６に記載の発明は、請求項１から５
の空気入りタイヤにおいて、テーパー部を横切る多数の
サイプの幅は、深さ方向に深くなるに従って広くなるこ
とを特徴としている。

【００２５】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。一般に、タイヤのトレッドが摩耗して
陸部高さが低くなると、陸部ゴムの変形が少なくなり路
面を把握する力が弱くなる。本項の発明タイヤでは、テ
ーパー部を横切る多数のサイプの幅は、深さ方向に深く
なるに従って広くなるように設定されているので、トレ
ッドが摩耗して陸部高さが低くなるに連れて、陸部ゴム
を柔軟にし変形し易くして、路面を把握する力を増強し
ている。この作用により、摩耗の進行による制動性能の
低下を効果的に抑止している。

【００２６】請求項７に記載の発明は、請求項１から６
の空気入りタイヤにおいて、テーパー部を横切る多数の
サイプの幅は、深さ方向に深くなるに従って広くなり、
広くなる量は１〜１０ｍｍであることを特徴としてい
る。

【００２７】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。本項発明のタイヤは、テーパー部を横
切る多数のサイプの幅が、深さ方向に深くなるに従って
広くなり、この広くなる量を好適な１〜１０ｍｍの範囲
に設定しているので、上述の摩耗の進行による制動性能
の低下を抑止する効果が、タイヤ諸性能を損なわない範
囲で、最も顕著に発揮される。サイプの幅の広くなる量
が、１ｍｍ未満では、摩耗進行に追随できる程の制動性
能の低下抑止効果が期待できず、一方１０ｍｍを越えて
広げると、ブロック陸部の剛性が弱くなる操縦安定性を
悪化させる恐れがある。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の空気入りタイヤの
１つの実施形態を図１〜５に従って説明する。

【００２９】図１に示すように、本発明の空気入りタイ
ヤのトレッド踏面には、タイヤ周方向（ＣＬ軸方向）に
沿って延びる複数の周方向リブ１２と、タイヤ軸方向に
沿って延びる多数のラグ溝１４と、によって区画された
複数のブロック状陸部列１６を備えており、図１と図５
に示すように、本発明のブロック状陸部列は、少なくと
も前記リブ溝に沿う端部１８にテーパー部を有し、この
テーパー部には、該テーパー部を横切る多数のサイプ１
９が設けられていることを特徴としている。

【００３０】請求項２の発明は、図３に示すように、テ
ーパー部１８のタイヤ軸方向の幅Ｂが、陸部列１６のタ
イヤ軸方向の幅Ａの１０〜３０％であることを特徴とす
る。

【００３１】請求項３の発明は、図３に示すように、テ
ーパー部のタイヤ赤道面ＣＬとなすテーパー角度αが、
２０〜３０°であることを特徴とする。

【００３２】請求項４の発明は、図５に示すように、テ
ーパー部を横切る多数のサイプ１９が、タイヤ踏面部の
軸方向（ＣＬに垂直）に対してなす角度βが２５〜５０
°であることを特徴とする。

【００３３】請求項５の発明は、テーパー部を横切る多
数のサイプ１９の深さが、周方向に延びるリブ溝１２の
深さの７０〜９５％であることを特徴とする。

【００３４】請求項６の発明は、図４に示すように、テ
ーパー部を横切る多数のサイプの幅は、深さ方向に深く
なるに従って広くなることを特徴とする。

【００３５】請求項７の発明は、図４に示すように、テ
ーパー部を横切る多数のサイプの幅Ｃは、深さ方向に深
くなるに従って広くなり、広くなる量（Ｃ−Ｄ）は１〜
１０ｍｍであることを特徴とする。

【００３６】なお、本発明の空気入りタイヤの内部構造
（ケース）は、一般のラジアルタイヤと同様の構造であ
るので、内部の構成に関しての説明は省略する。 （作用）次に、本実施形態の空気入りタイヤの作用を説
明する。

【００３７】一般にブロック状陸部１６が摩耗すると、
新品時には存在していた陸部１６の鋭利な角が丸くな
り、路面を“引っ掻く”効果が弱くなるので、制動性能
が低下する。本発明のトレッド踏面のブロック状陸部列
１６には、少なくとも前記リブ溝に沿う端部１８に、図
３及び図４に示すようにテーパー部を有し、このテーパ
ー部には、これを横切る多数のサイプ１９が設けられて
いるので、ブロック状陸部１６が摩耗するにつれて、テ
ーパー部１８を横切るように設けられた多数のサイプ１
９が踏面に出現して、鋭利なサイプエッジが増加するた
めに、サイプエッジの路面を“引っ掻く”効果により制
動性能の低下を抑えることができる。

【００３８】一般にトレッドの摩耗により、ブロック状
陸部列１６の高さ（溝深さ）が減少し、トレッドゴムの
変位量が少なくなることにより、路面の凹凸に追随し路
面を把握する力が弱くなるが、本実施形態では、前記テ
ーパー部を横切る多数のサイプの幅が、図４に示すよう
に、深さ方向に深くなるに従って幅Ｄから幅Ｃと広くな
るように設けられているので、陸部列１６の高さが減少
しても、陸部ブロックの柔軟性を上げることより、トレ
ッドゴムが変位し易くなり、充分に接地面積を確保し
て、路面を把握する力の低下を抑止することが出来る。

【００３９】

【実施例】本発明の効果を確かめるために、サイズ２０
５／６０Ｒ１５のラジアルタイヤにつき、比較例のタイ
ヤと本発明の適用された実施形態のタイヤを用意し、湿
潤路面での制動試験（新品時及び７５％摩耗時）と氷雪
路面での制動試験（新品時及び７５％摩耗時）を実施し
た。

【００４０】実施例のタイヤ及び比較例のタイヤは共
に、ブロック状陸部列の前記リブ溝に沿う端部にテーパ
ー部を有しており、実施例タイヤのテーパー部には、テ
ーパー部を横切る多数のサイプが設けられているが、比
較例のタイヤのテーパー部には、サイプは設けられてい
ない。実施例タイヤのテーパー部のタイヤ軸方向の幅、
タイヤ赤道面となすテーパー角度、サイプが軸方向に対
してなす角度、サイプの深さ及びサイプの底幅は、表１
のテーパー部の仕様欄に記した通りである。これらのテ
スト用タイヤにつき、新品と摩耗後の制動性能を測定し
て、その結果を相対指数で表１に示した。

【００４１】

【表１】

【００４２】以上の試験結果が示す通り、本発明の適用
された実施例のタイヤは、比較例タイヤに比べて、新品
時から摩耗後にかけて湿潤路面制動性と氷雪路面制動性
に優れ、摩耗の進行による制動性能の低下が抑止されて
いることが分かる。

【００４３】なお、比較例１のタイヤの摩耗後の制動性
能が良くないのは、テーパー部にサイプが形成されてい
ないためである。

【００４４】ここで、本実施例中のタイヤの評価試験
は、次に記載する方法で実施された。

【００４５】＜氷雪路面制動試験＞氷雪路面上での制動
性能は、その指標として氷雪上加速及び制動性能で表
す。試験タイヤ４本を排気量２５００ｃｃの乗用車に
（ＡＢＳ車両、標準内圧）装着し、氷温−１℃、−８℃
の氷雪上での制動距離を測定し、雪上制動性能は次式に
より指数表示した。

【００４６】氷雪制動性能＝(比較タイヤの制動距離／
試験タイヤの制動距離)×１００ 指数の値が大きいほど、氷雪制動性能に優れると評価す
る。

【００４７】＜湿潤路面制動試験＞湿潤路面上での制動
性能は、その指標としてウエットスキッド性能で表す。
試験タイヤ４本を車両（ＡＢＳ車両、標準内圧）に装着
し、湿潤テストコースで２名乗車相当で１００ｋｍ／ｈ
からの制動距離を測定して、比較例を１００として指数
化して表示した。ウエットスキッド性能は、数値が大き
いほど優れていると評価する。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気入り
タイヤは上記の構成としたので、氷上性能を犠牲にする
ことなく、摩耗後の氷雪路面トラクション性能の低下を
抑えることができる、という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタイヤトレッドの踏面の展開図であ
る。

【図２】比較例のタイヤトレッドの踏面の展開図であ
る。

【図３】本発明のテーパー部を有するブロック状陸部の
断面図である。

【図４】本発明のテーパー部を横切るサイプを有するブ
ロック状陸部の断面図である。

【図５】本発明のテーパー部を横切る多数のサイプを有
するブロック状陸部の平面図である。

【符号の説明】

１０ トレッドの踏面 １２ 周方向リブ溝 １４ 幅方向ラグ溝 １６ ブロック状陸部 １８ テーパー部 １９ サイプ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤのトレッドの踏面に、周方向に延
   びる複数のリブ溝と、幅方向に延びる多数のラグ溝と、
   により区画された複数のブロック状陸部列を備えた空気
   入りタイヤであって、 前記ブロック状陸部列は、少なくとも前記リブ溝に沿う
   端部にテーパー部を有し、 前記テーパー部には、該テーパー部を横切る多数のサイ
   プが設けられている、ことを特徴とする空気入りタイ
   ヤ。
2. 【請求項２】 前記テーパー部のタイヤ軸方向の幅が、
   陸部列のタイヤ軸方向の幅の１０〜３０％であることを
   特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 前記テーパー部のタイヤ赤道面となすテ
   ーパー角度が、２０〜３０°であることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】 前記テーパー部を横切る多数のサイプ
   が、タイヤ踏面部の軸方向に対してなす角度が２５〜５
   ０°であることを特徴とする請求項１から３のいずれか
   １項に記載の空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】 前記テーパー部を横切る多数のサイプの
   深さが、周方向に延びるリブ溝の深さの７０〜９５％で
   あることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に
   記載の空気入りタイヤ。
6. 【請求項６】 前記テーパー部を横切る多数のサイプの
   幅は、深さ方向に深くなるに従って広くなることを特徴
   とする請求項１から５のいずれか１項に記載の空気入り
   タイヤ。
7. 【請求項７】 前記テーパー部を横切る多数のサイプの
   幅は、深さ方向に深くなるに従って広くなり、広くなる
   量は１〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１から
   ６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。