JP2005161967A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 サイプを用いることによって使用初期における操縦安定性ならびに耐摩耗性を向上させつつ、摩耗進行後におけるウェット性能ならびに乗り心地を確保することができる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 本発明に係る空気入りタイヤは、トレッドに設けられたブロックに、トレッドの幅方向に延びるサイプ１１ａが配置されたおり、サイプ１１ａが、ブロックの踏面と略平行な踏面方向断面及びトレッドの周方向断面それぞれにおいてジグザグ状の形状を有する上方サイプ部１１ｂと、上方サイプ部１１ｂよりもタイヤ径方向内側に位置し、踏面方向断面においてジグザグ状の形状を有するとともに、周方向断面において直線状の形状を有する下方サイプ部１１ｃを備え、下方サイプ部１１ｃの周方向断面における断面積が、上方サイプ部１１ｂの当該断面積よりも大きい。
【選択図】 図２

Description

本発明は、トレッドに設けられたブロックに、前記トレッドの幅方向に延びるサイプが配置された空気入りタイヤに関し、特に、使用初期から使用末期に渡って安定的な性能の確保に寄与するサイプの形状に関する。

従来、自動車用の空気入りタイヤでは、ウェット性能や乗り心地を向上させるため、トレッドに設けられたブロックに、トレッドの幅方向に延びる直線状あるいはジグザグ状のサイプ（細溝）を配置する手法が広く用いられている。

また、近年では、サイプの形状を、ブロックの踏面と略平行な踏面方向の断面、及びトレッドの周方向の断面それぞれにおいて変化させた、いわゆる３次元サイプが、種々提案されている（例えば、特許文献１、２）。

このような３次元サイプでは、サイプによって分断されたブロックの変形、つまり、倒れこみが抑制され、適切なブロックの剛性を確保することができるため、ウェット性能や乗り心地の向上を図りつつ、操縦安定性や耐摩耗性を確保することが容易となる。
特開昭５９−第１９９３０６号公報（第２−４頁、第１図） 特開２００２−第３２１５０９号公報（第２−３頁、第２−３図）

しかしながら、上述したような従来の空気入りタイヤには、次のような問題があった。すなわち、サイプの溝深さが十分にある使用初期においては、所期性能を発揮することができるが、ブロックの摩耗が進行すると、溝のボリューム（溝断面積）が減少するため、排水性が損なわれ、ウェット性能が悪化する。また、ブロックの摩耗が進行すると、溝深さが減少するため、ブロックの剛性が高くなってしまい、乗り心地も悪化する。

つまり、上述したような従来の空気入りタイヤでは、使用初期と、ブロックの摩耗進行後の性能差が大きく、使用初期から、ブロックの摩耗による使用末期までのタイヤライフの全般に渡って、安定的に諸性能を発揮させることができないといった問題があった。

より具体的には、サイプを用いることによって使用初期における操縦安定性ならびに耐摩耗性を向上させつつ、摩耗進行後におけるウェット性能ならびに乗り心地を確保することが困難であるといった問題があった。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、サイプを用いることによって使用初期における操縦安定性ならびに耐摩耗性を向上させつつ、摩耗進行後におけるウェット性能ならびに乗り心地を確保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。

上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。すなわち、本発明は、トレッド（トレッド１０）に設けられたブロック（ブロック１１）に、前記トレッドの幅方向に延びるサイプ（サイプ１１ａ）が配置された空気入りタイヤであって、前記サイプが、前記ブロックの踏面と略平行な踏面方向断面及び前記トレッドの周方向断面それぞれにおいてジグザグ状の形状を有する第１サイプ部（上方サイプ部１１ｂ）と、前記第１サイプ部よりもタイヤ径方向内側に位置し、前記踏面方向断面においてジグザグ状の形状を有するとともに、前記周方向断面において直線状の形状を有する第２サイプ部（下方サイプ部１１ｃ）とを備え、前記第２サイプ部の前記周方向断面における断面積が、前記第１サイプ部の前記周方向断面における断面積よりも大きいことを要旨とする。

かかる特徴によれば、ブロックの踏面方向断面及びトレッドの周方向断面それぞれにおいてジグザグ状の形状を有する第１サイプ部が、第２サイプ部よりもブロックの踏面側に位置する。また、第１サイプ部では、トレッドの周方向断面においてもジグザグ状の形状を有するため、第１サイプ部によって分断されたブロックは、外力が加わった際に、互いに引っ掛かるようになり、ブロックの変形が抑制され、高いブロックの剛性を確保することができる。このため、空気入りタイヤの使用初期においては、操縦安定性や耐摩耗性を向上させることができる。

また、かかる特徴によれば、第２サイプ部が、第１サイプ部よりもタイヤ径方向内側に位置するため、ブロックの摩耗が進行することによって、第２サイプ部が露出し、第２サイプ部によって分断されたブロックが、路面と接地するようになる。

第２サイプ部は、トレッドの周方向断面においては直線状の形状を有するため、第２サイプ部によって分断されたブロックの剛性は、第１サイプ部よりも低くなる。このため、ブロックの摩耗が進行した場合において、乗り心地が悪化することが抑制される。

さらに、かかる特徴によれば、第２サイプ部の周方向断面における断面積が、第１サイプ部の周方向断面における断面積よりも大きいため、ブロックの摩耗が進行した場合においても、一定のウェット性能を確保することができる。また、第２サイプ部の当該断面積が、第１サイプ部よりも大きいため、第２サイプ部によって分断されたブロックの剛性は、さらに低くなり、ブロックの摩耗が進行した場合において、乗り心地が悪化することが抑制される。

つまり、かかる特徴によれば、使用初期から、ブロックの摩耗による使用末期までのタイヤライフの全般に渡って、安定的に諸性能を発揮させることができる空気入りタイヤを提供することができる。

また、本発明において、前記第１サイプ部は、前記サイプの溝深さ（溝深さＤ１）の５％の深さの位置から前記溝深さの５０％の深さまでの領域において形成されることが好ましい。

本発明によれば、サイプを用いることによって使用初期における操縦安定性ならびに耐摩耗性を向上させつつ、摩耗進行後におけるウェット性能ならびに乗り心地を確保することができる空気入りタイヤを提供することができる。

（本実施形態に係る空気入りタイヤの構成）
次に、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド１０の一部展開平面図を示している。

同図に示すように、トレッド１０では、ブロック１１が複数設けられている。また、ブロック１１は、トレッド１０の周方向に沿って、略等間隔に配置され、タイヤ赤道線ＣＬを中心として分割されたそれぞれの領域に２本のブロック列が形成されている。

それぞれのブロック１１の間には、一定の深さ（例えば、後述するサイプ１１ａの溝深さ（Ｄ）よりも深い溝深さ）を有し、トレッド１０の幅方向に延びる横溝１２が配置される。さらに、各ブロック列の間には、トレッド１０の周方向に沿って延びる周方向溝１３が配置される。

また、ブロック１１には、トレッド１０の幅方向に延びるジグザグ状の細溝であるサイプ１１ａが２本配置されている。

なお、トレッド１０上に形成されるブロック列の本数は、４本以外であってもよい。また、ブロック１１に配置されるサイプ１１ａの本数は、２本以外であってもよい。

（サイプの形状）
次に、図２を参照して、上述したブロック１１に配置されるサイプ１１ａの形状について説明する。図２（ａ）は、トレッド１０の周方向斜め上方から捉えたサイプ１１ａの形状を示している。なお、同図（ａ）は、実際には、サイプ１１ａによって分断されたブロック１１の側壁の形状を示している。

同図（ａ）に示すように、サイプ１１ａは、ブロック１１の踏面と略平行な踏面方向断面（図中のＢ−Ｂ’方向）、及びトレッド１０の周方向断面（図中のＡ−Ａ’方向）それぞれにおいてジグザグ状の形状を有する上方サイプ部１１ｂ（第１サイプ部）と、上方サイプ部１１ｂよりもタイヤ径方向内側に位置し、トレッド１０の踏面方向断面においてジグザグ状の形状を有するとともに、トレッド１０の周方向断面において直線状の形状を有する下方サイプ部１１ｃ（第２サイプ部）とを備えている。

また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示したＡ−Ａ’方向におけるサイプ１１ａの断面の形状を示している。同図（ｂ）に示すように、下方サイプ部１１ｃの周方向断面における断面積は、上方サイプ部１１ｂの周方向断面における断面積よりも大きくなるように構成される。

図２（ａ）及び（ｂ）に示した形状を有するサイプ１１ａにおいて、上方サイプ部１１ｂの溝深さＤ２は、３．５ｍｍに設定される。また、上方サイプ部１１ｂと下方サイプ部１１ｃとによって形成されるサイプ１１ａ全体の溝深さＤ１は、７．０ｍｍに設定される。

さらに、上方サイプ部１１ｂの溝幅Ｔ１は、０．７ｍｍに設定されるとともに、下方サイプ部１１ｃの溝幅Ｔ２は、２．０ｍｍに設定される。また、図２（ａ）に示すように、上方サイプ部１１ｂにおいて、ジグザグ状の振幅φは、３．５ｍｍに設定される。また、図示しないが、サイプ１１ａ（ブロック１１）の全長、すなわち、トレッド幅方向の長さは、２５ｍｍに設定される。

なお、本実施形態では、上方サイプ部１１ｂと下方サイプ部１１ｃとによって形成されるサイプ１１ａは、上述したような寸法を有するが、上方サイプ部１１ｂは、サイプ１１ａの溝深さＤ１の５％の深さ位置から溝深さＤ１の５０％の深さ位置までの領域において形成されることが好ましい。すなわち、上方サイプ部１１ｂは、ブロック１１の踏面を基準として、溝深さＤ１の０．３５ｍｍ〜３．５ｍｍの深さに位置し、下方サイプ部１１ｃは、溝深さＤ１の３．５ｍｍ〜７．０ｍｍの深さに位置するように形成されることが好ましい。

（比較例に係る空気入りタイヤの構成）
次に、本実施形態に係る空気入りタイヤとの比較評価を行うために製作した、比較例に係る空気入りタイヤの構成について説明する。以下、上述した本実施形態に係る空気入りタイヤとの差異を主に説明するものとし、上述した本実施形態に係る空気入りタイヤと同一の部位には、同一の符号を付し、その説明を省略する。

（１）比較例１
まず、図３及び図４を参照して、比較例１に係る空気入りタイヤの構成について説明する。図３は、比較例１に係る空気入りタイヤのトレッド２０の一部展開平面図を示している。同図に示すように、ブロック１１には、図１に示したサイプ１１ａに代えて、トレッド２０の幅方向に延びる直線状の細溝であるサイプ２１ａが２本配置されている。

また、図４（ａ）は、トレッド２０の周方向斜め上方から捉えたサイプ２１ａの形状を示している。なお、同図（ａ）は、実際には、サイプ２１ａによって分断されたブロック１１の側壁の形状を示している。

図４（ｂ）は、図４（ａ）に示したＣ−Ｃ’方向におけるサイプ２１ａの断面の形状を示している。同図（ａ）及び（ｂ）に示すように、サイプ２１ａは、板状の形状を有している。

図４（ａ）及び（ｂ）に示した形状を有するサイプ２１ａにおいて、溝深さＤ１は、７．０ｍｍに設定されるとともに、溝幅Ｔ１は、０．７ｍｍに設定される。

（２）比較例２
次に、図５を参照して、比較例２に係る空気入りタイヤの構成について説明する。なお、比較例２に係る空気入りタイヤは、図１に示したトレッド１０と同様のトレッドパターンを有しており、図１に示したサイプ１１ａに代えて、トレッド１０の幅方向に延びるジグザグ状の細溝であるサイプ１１ａ’が２本配置されている。

図５（ａ）は、トレッドの周方向斜め上方から捉えたサイプ１１ａ’の形状を示している。なお、同図（ａ）は、実際には、サイプ１１ａ’によって分断されたブロック１１の側壁の形状を示している。

図５（ｂ）は、図５（ａ）に示したＤ−Ｄ’方向におけるサイプ１１ａ’の断面の形状を示している。同図（ａ）及び（ｂ）に示すように、サイプ１１ａ’は、ブロック１１の踏面方向断面においてはジグザグ状の形状を有し、周方向断面においては直線状の形状を有している。

図５（ａ）及び（ｂ）に示した形状を有するサイプ１１ａ’において、溝深さＤ１は、７．０ｍｍに設定されるとともに、溝幅Ｔ１は、０．７ｍｍに設定される。

（比較評価）
次に、上述した本実施形態に係る空気入りタイヤ（実施例）と、比較例１及び比較例２に係る空気入りタイヤとの比較評価の試験方法ならびにその結果について説明する。

（１）試験方法
比較評価に係る試験は、上述した各空気入りタイヤを車両に実際に装着して実施した。比較評価に係る試験の内容は、以下の通りである。

（ａ）比較評価に係る試験では、まず、各空気入りタイヤの使用初期（新品時）における乾燥（ドライ）路面での操縦安定性について、運転者によるフィーリングの評価を実施した。

（ｂ）次に、溝深さ（溝深さＤ１）が新品時の５０％に至るまで、各空気入りタイヤを摩耗させ、溝深さ（溝深さＤ１）が新品時の５０％に至るまでに走行した走行距離を測定した。すなわち、実施例に係る空気入りタイヤにおいては、図２（ａ）及び（ｂ）に示した上方サイプ部１１ｂによって分断されたブロック１１が摩耗し、上方サイプ部１１ｂが消滅した状態に至るまでとなる。

（ｃ）また、溝深さ（溝深さＤ１）が新品時の５０％まで摩耗した各空気入りタイヤの湿潤（ウェット）路面での操縦安定性について、運転者によるフィーリングの評価を実施した。

（ｄ）さらに、溝深さ（溝深さＤ１）が新品時の５０％まで摩耗した各空気入りタイヤのドライ路面での乗り心地について、乗員によるフィーリングの評価を実施した。

なお、試験条件は、以下の通りである。

・使用タイヤサイズ： １８５／６５Ｒ１４ ８６Ｑ
・使用リムサイズ： ５．５Ｊ
・車両種別： 前輪駆動（ＦＦ）乗用車・排気量１，８００ｃｃ
・装着位置： ４輪全輪
・テスト路面： 乾燥状態及び湿潤状態（水深１ｍｍ）におけるアスファルト舗装のテストコース
また、表１は、比較評価に係る試験を実施した各空気入りタイヤの諸元を示している。

（２）試験結果
表２は、比較例１、比較例２及び実施例に係る空気入りタイヤの比較評価に係る試験の結果を示している。なお、表２において、“操縦安定性”及び“乗り心地”の列に示されている数値は、１０点を満点として運転者（乗員）によるフィーリングを評価したものであり、その数値が大きい程、性能が良好なことを示している。

表２に示すように、実施例に係る空気入りタイヤは、比較例１及び比較例２に係る空気入りタイヤと比較して、使用初期（新品時）におけるドライ路面での操縦安定性が著しく向上している。

また、実施例に係る空気入りタイヤは、耐摩耗性も著しく向上している。なお、耐摩耗性の列に示す数値は、溝深さ（溝深さＤ１）が新品時の５０％に至るまでに走行した走行距離に基づいて、１ｍｍ摩耗するまでに走行した走行距離（ｋｍ／ｍｍ）を示している。

さらに、実施例に係る空気入りタイヤは、比較例１及び比較例２に係る空気入りタイヤと比較して、トレッド（ブロック）の摩耗後、具体的には、溝深さ（溝深さＤ１）が新品時の５０％まで摩耗した状態におけるウェット路面での操縦安定性、及び乗り心地も向上している。

（作用・効果）
以上説明した本実施形態に係る空気入りタイヤによれば、ブロック１１の踏面方向断面及びトレッド１０の周方向断面それぞれにおいてジグザグ状の形状を有する上方サイプ部１１ｂが、下方サイプ部１１ｃよりもブロック１１の踏面側に位置する。また、上方サイプ部１１ｂでは、トレッド１０の周方向断面においてもジグザグ状の形状を有するため、上方サイプ部１１ｂによって分断されたブロック１１は、外力が加わった際に、互いに引っ掛かるようになり、ブロック１１の変形が抑制され、高いブロック１１の剛性を確保することができる。このため、空気入りタイヤの使用初期においては、操縦安定性や耐摩耗性を向上させることができる。

また、本実施形態に係る空気入りタイヤによれば、下方サイプ部１１ｃが、上方サイプ部１１ｂよりも空気入りタイヤの径方向内側に位置するため、ブロック１１の摩耗が進行することによって、下方サイプ部１１ｃが露出し、下方サイプ部１１ｃによって分断されたブロック１１が、路面と接地するようになる。

下方サイプ部１１ｃは、トレッド１０の周方向断面においては直線状の形状を有するため、下方サイプ部１１ｃによって分断されたブロック１１の剛性は、上方サイプ部１１ｂよりも低くなる。このため、ブロック１１の摩耗が進行した場合において、乗り心地が悪化することが抑制される。

さらに、本実施形態に係る空気入りタイヤによれば、下方サイプ部１１ｃの周方向断面における断面積が、上方サイプ部１１ｂの周方向断面における断面積よりも大きいため、ブロック１１の摩耗が進行した場合においても、一定のウェット性能を確保することができる。また、下方サイプ部１１ｃの当該断面積が、上方サイプ部１１ｂよりも大きいため、下方サイプ部１１ｃによって分断されたブロック１１の剛性は、さらに低くなり、ブロック１１の摩耗が進行した場合において、乗り心地が悪化することが抑制される。

つまり、本実施形態に係る空気入りタイヤによれば、使用初期から、ブロックの摩耗による使用末期までのタイヤライフの全般に渡って、安定的に諸性能を発揮させることができる。

（変更例）
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、本実施形態に係る空気入りタイヤは、以下のように変更することができる。図６（ａ）及び（ｂ）は、図２に示したサイプ１１ａを変更したサイプ３１ａの形状を示している。図６（ａ）に示すように、サイプ３１ａは、上方サイプ部３１ｂと、下方サイプ部３１ｃとを備えている。なお、上方サイプ部３１ｂは、上述した上方サイプ部１１ｂと同様の形状を有している。

また、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示したＥ−Ｅ’方向におけるサイプ３１ａの断面の形状を示しており、下方サイプ部３１ｃには、下方サイプ部３１ｃを分断するサイプ内ブロック３１ｄが設けられている。

サイプ内ブロック３１ｄが、下方サイプ部３１ｃに設けられるため、トレッド（ブロック）の摩耗進行後におけるブロックの剛性の調整について自由度をより確保することができ、トレッド（ブロック）の摩耗進行後における操縦安定性や乗り心地の維持が容易となる。

また、本実施形態に係る空気入りタイヤは、以下のように変更してもよい。図７（ａ）及び（ｂ）は、図２に示したサイプ１１ａを変更したサイプ４１ａの形状を示している。図７（ａ）に示すように、サイプ４１ａは、上方サイプ部４１ｂと、下方サイプ部４１ｃとを備えている。

また、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示したＦ−Ｆ’方向におけるサイプ４１ａの断面の形状を示している。同図（ｂ）に示すように、サイプ４１ａの幅は、ブロック１１の踏面から、サイプ４１ａの底面、つまり、空気入りタイヤの径方向内側に向かって、徐々に広くなるように構成されている。

サイプ４１ａの幅が、空気入りタイヤのタイヤ径方向内側に向かって徐々に広くなるため、トレッド（ブロック）の摩耗の進行に応じて、徐々にサイプ４１ａの断面積が増加する。したがって、使用初期から使用末期までのタイヤライフ全般において、乗り心地やウェット性能の急激な変化を抑制し得る空気入りタイヤを提供することができる。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの一部平面展開図である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのブロックに配置されるサイプの形状を示す図である。 比較例に係る空気入りタイヤのトレッドの一部平面展開図である。 比較例に係る空気入りタイヤのブロックに配置されるサイプの形状を示す図である。 比較例に係る空気入りタイヤのブロックに配置されるサイプの形状を示す図である。 本発明の変更例に係る空気入りタイヤのブロックに配置されるサイプの形状を示す図である。 本発明の変更例に係る空気入りタイヤのブロックに配置されるサイプの形状を示す図である。

符号の説明

１０…トレッド、１１…ブロック、１１ａ，１１ａ’…サイプ、１１ｂ…上方サイプ部、１１ｃ…下方サイプ部、１２…横溝、１３…周方向溝、２０…トレッド、２１ａ…サイプ、３１ａ…サイプ３１ｂ…上方サイプ部、３１ｃ…下方サイプ部、３１ｄ…サイプ内ブロック、４１ａ…サイプ、４１ｂ…上方サイプ部、４１ｃ…下方サイプ部、ＣＬ…タイヤ赤道線

Claims (2)

1. トレッドに設けられたブロックに、前記トレッドの幅方向に延びるサイプが配置された空気入りタイヤであって、
   前記サイプは、
   前記ブロックの踏面と略平行な踏面方向断面及び前記トレッドの周方向断面それぞれにおいてジグザグ状の形状を有する第１サイプ部と、
   前記第１サイプ部よりもタイヤ径方向内側に位置し、前記踏面方向断面においてジグザグ状の形状を有するとともに、前記周方向断面において直線状の形状を有する第２サイプ部と
   を備え、
   前記第２サイプ部の前記周方向断面における断面積が、前記第１サイプ部の前記周方向断面における断面積よりも大きいことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第１サイプ部は、前記サイプの溝深さの５％の深さの位置から前記溝深さの５０％の深さの位置までの領域において形成されることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。

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