JP2006062468A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、周方向溝と横溝とによって区画された複数のトレッドブロックを備えた空気入りタイヤに関し、更に詳細には、特に氷上性能に優れた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire including a plurality of tread blocks partitioned by a circumferential groove and a lateral groove, and more particularly to a pneumatic tire excellent in performance on ice.
従来、冬用の空気入りタイヤでは氷上における発進時の加速性、制動性を改良するため、タイヤトレッドパターンのブロック部に横方向サイプを付加することがなされてきている。 Conventionally, in a pneumatic tire for winter, a lateral sipe has been added to a block portion of a tire tread pattern in order to improve acceleration and braking performance when starting on ice.
しかし、横方向サイプの本数を増やしていくと、サイプエッジ部が路面を引っ掻く力(以下、エッジ効果という)及びサイプ部分が氷表面の水膜を吸い上げる効果(すなわち排水効果)は増加するものの、ブロック剛性が低下して氷上での接地面積が減少していくため、タイヤと氷路面間の摩擦力(以下、表面摩擦力という)は減少するという問題があった。また、表面摩擦力の減少分がエッジ効果及び排水効果の増加分を上回ると氷上性能が向上しなくなるため、サイプ付加による氷上性能向上には限界があり、要求される氷上性能を実現させることができないという問題もあった。 However, as the number of lateral sipes increases, the sipe edge part scratches the road surface (hereinafter referred to as the edge effect) and the sipe part sucks up the water film on the ice surface (that is, the drainage effect) increases. As the rigidity decreases and the contact area on ice decreases, there is a problem that the frictional force between the tire and the icy road surface (hereinafter referred to as surface frictional force) decreases. In addition, if the decrease in the surface friction force exceeds the increase in the edge effect and drainage effect, the performance on ice will not improve, so there is a limit to improving the performance on ice by adding sipes, and the required performance on ice can be realized. There was also a problem that it was not possible.
この対策として、従来、排水性改良のためにトレッドゴムの改良などが行われてきており、発泡ゴム層をトレッドに有する空気入りタイヤ等が開発されてきている(例えば特許文献1〜3参照)。更には、ブロック部に小穴を設けることが提案されている(例えば特許文献4〜6参照)。また、サイプ本数を増やしても接地面積の減少を抑え、表面摩擦力を確保することが出来るようにサイプ形状の改良が検討され、3次元サイプ形状等が開発されてきている(例えば特許文献7参照)。 As countermeasures, tread rubber has been improved for improving drainage, and pneumatic tires having a foam rubber layer on the tread have been developed (see, for example, Patent Documents 1 to 3). . Furthermore, it has been proposed to provide a small hole in the block portion (see, for example, Patent Documents 4 to 6). Further, improvement of the sipe shape has been studied so that the reduction of the contact area can be suppressed and the surface friction force can be secured even if the number of sipe is increased, and a three-dimensional sipe shape has been developed (for example, Patent Document 7). reference).
しかし、氷上性能の更なる向上が要求されている。
本発明は上記事実を考慮し、氷上性能を効率的に向上させた空気入りタイヤを提供することを課題とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a pneumatic tire in which the performance on ice is efficiently improved.
本発明者は、横方向サイプによって生じるエッジ効果について検討した。そして、従来の空気入りタイヤが氷路面を転動した場合は、エッジ部がエッジ圧に応じて氷表面を引っ掻くことでエッジ効果が発生することに着目した。そして、図10(C)に示すように、横方向サイプ84によって区画されている小ブロック88が倒れこむことによりエッジ部89での接地圧(以下、エッジ圧という)が増加することにも着目した。
The present inventor has examined the edge effect caused by lateral sipes. And when the conventional pneumatic tire rolled on the ice road surface, it paid attention to that an edge effect generate | occur | produces because an edge part scratches an ice surface according to edge pressure. Further, as shown in FIG. 10C, attention is also paid to the fact that the ground pressure at the edge portion 89 (hereinafter referred to as edge pressure) increases when the
そして、エッジ効果を維持したまま排水効果を向上させることは氷上性能向上の一案であることを見い出した。 And it has been found that improving the drainage effect while maintaining the edge effect is a proposal for improving the performance on ice.
そこで、本発明者は、エッジ効果を維持したまま排水効果を向上させるトレッド構造を鋭意検討し、本発明を完成するに至った。 Then, this inventor earnestly examined the tread structure which improves a drainage effect, maintaining the edge effect, and came to complete this invention.
請求項1に記載の発明は、周方向溝と横溝とによって区画された複数のトレッドブロックを備えた空気入りタイヤにおいて、前記トレッドブロックは少なくとも1本のサイプを有し、前記サイプのうちの少なくとも1本が、サイプ底から前記トレッドブロックの深さ方向に延びる複数の小穴を有することを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a pneumatic tire including a plurality of tread blocks partitioned by a circumferential groove and a lateral groove, wherein the tread block has at least one sipe, and at least one of the sipe One has a plurality of small holes extending from the sipe bottom in the depth direction of the tread block.
周方向溝とは実質的にタイヤ周方向に沿って延びる溝であり、横溝とはこの周方向溝に対して交差する溝である。 The circumferential groove is a groove that extends substantially along the tire circumferential direction, and the lateral groove is a groove that intersects the circumferential groove.
タイヤの荷重・内圧条件が同一の場合、接地面内の平均接地圧は略同等であることが知られている。そのためエッジ圧を増加させるためには、ブロック中央部の接地圧を下げ、ブロック面内に不均一な接地圧分布を生じさせてエッジ圧を相対的に増加させることが有効である。ブロックの接地圧は圧縮剛性に依存し、高圧縮剛性を持つ部分は接地圧が高く、低圧縮剛性を持つ部分は接地圧が低くなることを利用すると、ブロック中央部の圧縮剛性を下げることでブロック周縁部のエッジ圧を増加させることが可能になる。 It is known that when the tire load and internal pressure conditions are the same, the average contact pressure in the contact surface is substantially equal. Therefore, in order to increase the edge pressure, it is effective to lower the ground pressure at the center of the block and relatively increase the edge pressure by generating a non-uniform ground pressure distribution in the block surface. The contact pressure of the block depends on the compression rigidity. The part with high compression rigidity has high contact pressure, and the part with low compression rigidity has low contact pressure. It becomes possible to increase the edge pressure at the block peripheral edge.
ここで、請求項1に記載の発明では、接地面の水膜の吸い上げ可能量を増大させて排水性を向上させるために、サイプ底からブロック深さ方向に針状に延びる複数の小穴を形成している。従って、ブロックの圧縮剛性の低下を極力抑えながら、すなわちサイプのエッジ圧を維持させながら、排水性を向上させている。従って、サイプによるエッジ効果を維持しつつ排水性を向上させることにより氷上性能を効果的に向上させた空気入りタイヤを実現させることができる。 According to the first aspect of the present invention, a plurality of small holes extending in a needle shape from the sipe bottom in the block depth direction are formed in order to increase the amount of water film that can be sucked up on the ground surface and improve drainage. is doing. Therefore, the drainage is improved while suppressing a decrease in the compression rigidity of the block as much as possible, that is, while maintaining the edge pressure of the sipe. Accordingly, it is possible to realize a pneumatic tire that effectively improves the performance on ice by improving drainage while maintaining the edge effect by sipe.
なお、タイヤ構造によっては、小穴の本数を多くし過ぎたりすると、ブロック全体の圧縮剛性が低くなり、排水効果による氷上性能の向上分よりも、接地効果の低減による氷上性能の減少分が上回ってしまい、氷上性能を向上させることができない場合がある。このような場合には、小穴の深さや形成位置にばらつきを持たせる等の工夫をすることが有効である。 Depending on the tire structure, if the number of small holes is increased too much, the compression rigidity of the entire block will be lowered, and the decrease in ice performance due to the reduction in grounding effect will exceed the improvement in ice performance due to the drainage effect. As a result, the performance on ice may not be improved. In such a case, it is effective to devise variations such as variation in the depth and formation position of the small holes.
請求項2に記載の発明は、前記サイプが横方向サイプであることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that the sipe is a lateral sipe.
これにより、横方向サイプによるエッジ効果を従来と同様に奏することができる。 Thereby, the edge effect by a horizontal sipe can be show | played similarly to the past.
この横方向サイプは、タイヤ幅方向に対して平行であっても良く、タイヤ幅方向に対してある程度傾斜していても良い。傾斜している場合、タイヤ幅方向に対する傾斜角度は40度以内であれば好ましく、20度以内であれば更に好ましい。 The lateral sipe may be parallel to the tire width direction or may be inclined to some extent with respect to the tire width direction. When the vehicle is inclined, the inclination angle with respect to the tire width direction is preferably within 40 degrees, and more preferably within 20 degrees.
請求項3に記載の発明は、前記サイプは、両端がブロック側壁に開口していることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is characterized in that both ends of the sipe are open to a block side wall.
これにより、接地面からサイプ内に吸い上げられた水は、ブロック側壁の開口から流出するので、排水効果が大きく向上する。 Thereby, the water sucked into the sipe from the ground surface flows out from the opening of the block side wall, so that the drainage effect is greatly improved.
本発明は上記構成としたので、特に排水効果を増加させて排水性能を向上させることができ、氷上性能を効率的に向上させた空気入りタイヤを実現できる。 Since this invention was set as the said structure, the drainage effect can be improved especially and the drainage performance can be improved, and the pneumatic tire which improved the on-ice performance efficiently can be implement | achieved.
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第2実施形態以下では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付してその説明を省略する。 Hereinafter, embodiments will be described and embodiments of the present invention will be described. In the second and subsequent embodiments, the same components as those already described are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[第1実施形態]
まず、第1実施形態について説明する。図1に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤ10はスタッドレスタイヤであり、実質上ラジアル方向に延びるコードを含み、両端部がそれぞれビードコア11で折り返されたカーカス12を備えている。カーカス12は、1層又は複数層で構成される。
[First Embodiment]
First, the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1, a
カーカス12のクラウン部12Cのタイヤ径方向外側には、複数枚(例えば2枚)のベルトプライが重ねられたベルト層14が埋設されている。各ベルトプライは、ベルトプライを構成するコードが、タイヤ周方向に交差すると共に互いに交差する方向に向くように埋設されている。
On the outer side in the tire radial direction of the
ベルト層14のタイヤ径方向外側には、溝を配設したトレッド部18が形成されている。トレッド部18には、タイヤ赤道面CLの両側に、周方向に沿った複数本の周方向溝(主溝)22と、周方向と交差する複数本の横溝24(図2参照)とが形成されている。各横溝24の両端部は、周方向溝22に連通するか、又は、トレッド端を越えてタイヤ幅方向外側へ排水可能なように延びている。
A
ここで、トレッド端とは、空気入りタイヤをJATMA YEAR BOOK(2004年度版、日本自動車タイヤ協会規格)に規定されている標準リムに装着し、JATMA YEAR BOOKでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力(内圧−負荷能力対応表の太字荷重)に対応する空気圧(最大空気圧)の100%を内圧として充填し、最大負荷能力を負荷したときのタイヤ幅方向最外の接地部分を指す。なお、使用地又は製造地においてTRA規格、ETRTO規格が適用される場合は各々の規格に従う。 Here, the tread end means that a pneumatic tire is mounted on a standard rim prescribed in JATMA YEAR BOOK (2004 edition, Japan Automobile Tire Association Standard), and the maximum load in the applicable size and ply rating in JATMA YEAR BOOK. Fills 100% of the air pressure (maximum air pressure) corresponding to the capacity (internal pressure-load capacity correspondence table) as the internal pressure, and indicates the outermost contact portion in the tire width direction when the maximum load capacity is applied. In addition, when TRA standard and ETRTO standard are applied in a use place or a manufacturing place, it follows each standard.
トレッド部18には、図2に示すように、周方向溝22及び横溝24によって多数のブロック26が形成されている。
As shown in FIG. 2, a large number of
図3に示すように、各ブロック26には、横溝24に沿った複数本の横方向サイプ34が形成されている。各横方向サイプ34の両端はブロック側壁26Xに開口している。本実施形態では、横方向サイプ34は複数本(例えば4本)である。
As shown in FIG. 3, each
また、横方向サイプ34は、ブロック26をブロック周方向に等間隔aで分断するように配置されている。これにより、接地圧が均一になる。従って、接地圧が不均一に分布するために起こる局所的な磨耗を防止できている(図5参照)。
The
このような構成により、ブロック26は、横方向サイプ34で分断された複数の小ブロック28をブロック26の踏面部に配列状態で有している。
With such a configuration, the
ここで、各横方向サイプ34には、サイプ底からブロック深さ方向に延びる小穴35が複数設けられている(図3、図4参照)。本実施形態では、小穴35は等間隔で形成されている。小穴35の径及び長さは、横方向サイプ34の寸法等に応じ、ブロック26の圧縮剛性に悪影響が出ないように設定する。小穴35は円柱状穴であっても角柱状穴であってもよく、形状は特に限定しない。
Here, each
これにより、踏面部と路面との間の水膜は横方向サイプ34内に吸い上げられ、更に小穴35へ収容される。小穴35へ収容された水は、横方向サイプ34の両端の開口34Mから周方向溝22へ流出して排水される。従って、各小ブロック28のエッジ圧を維持させながら、つまり横方向サイプ34のエッジ効果を維持させながら排水性を向上させることにより氷上性能を向上させた空気入りタイヤ10とすることができる。
As a result, the water film between the tread portion and the road surface is sucked into the
なお、小穴35をこのように設けると、ブロック26の圧縮剛性が低くなって接地効果の低減による氷上性能の減少分が大きい場合、小穴35の深さや形成位置にばらつきを持たせる等の工夫をすることが有効である。
If the
例えば図6に示すように、横方向サイプ34の中央部で小穴35の本数を増やすことや、図7に示すように、横方向サイプ34の中央部では深さがより深い小穴37とすることなどが有効である。
For example, as shown in FIG. 6, the number of
以上の説明では、周方向溝22がタイヤ周方向に沿って延び、横溝24がタイヤ軸方向に沿って延びている例を挙げて説明したが、周方向溝22がタイヤ周方向に対して傾斜していても良く、横溝24がタイヤ軸方向に対して傾斜していても良い。また、矩形のブロック26を挙げて説明したが、トレッド部18を平面視したときのブロックの形状は、周方向溝22及び横溝24の向き、面取り、切り欠き等の追加により菱形、六角形、八角形等の多角形や、略コ字形状を呈していても良く、円形、楕円等であっても良い。
In the above description, the
更には、周方向溝22がタイヤ周方向に千鳥状に延びるようにブロック26が配置されていてもよいし、周方向溝22がタイヤ周方向にジグザグ状に延びるように配置されていてもよい。なお、タイヤ周方向に千鳥状に延びるとは、タイヤ周方向と同方向に延びる溝部分と、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる溝部分とが互い違いになってタイヤ周方向に延び、タイヤ周方向と同方向に延びる溝部分が千鳥状に配置されていることをいう。タイヤ周方向にジグザグ状に延びるとは、タイヤ周方向に対して傾斜している溝部分が、傾斜方向が互い違いになるように折り返しながらタイヤ周方向に延びることをいう。
Furthermore, the
また、横方向サイプ34は、タイヤ幅方向に対して平行であっても良く、タイヤ幅方向に対してある程度傾斜していても良い。傾斜している場合、タイヤ幅方向に対する傾斜角度は40度以内であれば好ましく、20度以内であれば更に好ましい。
Further, the
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。図8に示すように、本実施形態では、第1実施形態に比べ、横方向サイプ44の構成が異なる。この横方向サイプ44は、中央部でサイプ深さが深く、両端部でサイプ深さが浅い。そして、第1実施形態と同様、横方向サイプ44のサイプ底からブロック深さ方向に延びる複数の小穴45が等間隔で形成されている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the configuration of the
これにより、ブロックの形状が矩形でなく、つまり、ブロック中心部の剛性が特に大きくなるように形成されたブロックに対して、図8に示したようなサイプ形状にすることでブロック全体の接地圧が均一になる。従って、接地圧が不均一に分布するために起こる局所的な磨耗を防止できる。 As a result, the shape of the block is not rectangular, that is, the contact pressure of the entire block is changed to a sipe shape as shown in FIG. Becomes uniform. Therefore, it is possible to prevent local wear caused by uneven distribution of the contact pressure.
[第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。図9に示すように、第2実施形態とは逆に、本実施形態では、第1実施形態に比べ、横方向サイプ54は、中央部でサイプ深さ浅く、両端部でサイプ深さが深い。そして、第1実施形態と同様、横方向サイプ54のサイプ底からブロック深さ方向に延びる複数の小穴55が等間隔で形成されている。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. As shown in FIG. 9, contrary to the second embodiment, in the present embodiment, the
これにより、ブロックの形状が矩形でなく、つまり、ブロック中心部の剛性が特に小さくなるように形成されたブロックに対して、図9に示したようなサイプ形状にすることでブロック全体の接地圧が均一になる。従って、接地圧が不均一に分布するために起こる局所的な磨耗を防止できる。 As a result, when the block shape is not rectangular, that is, the block formed so that the rigidity at the center of the block is particularly small, the sipe shape as shown in FIG. Becomes uniform. Therefore, it is possible to prevent local wear caused by uneven distribution of the contact pressure.
<試験例>
本発明の効果を確かめるために、本発明者は、第1実施形態の空気入りタイヤ10の一例(以下、実施例の空気入りタイヤという)、従来例の空気入りタイヤ、及び、横方向サイプの深さが従来例よりも深い空気入りタイヤ(以下、比較例の空気入りタイヤという)を用意し、実車走行により氷上性能の評価を行なった。
<Test example>
In order to confirm the effect of the present invention, the present inventor made an example of the
なお、タイヤサイズは195/65R15であり、内圧200kPaを充填して実車走行を行った。 The tire size was 195 / 65R15 and the vehicle was driven with an internal pressure of 200 kPa.
図10に示すように、従来例の空気入りタイヤでは、トレッド部に形成されたブロック87の寸法は、ブロック周方向(タイヤ周方向)長さLが40mm、ブロック幅方向長さBが30mm、高さHが9mm、横方向サイプ84の深さZが5.5mm、横方向サイプ84の間隔aが8mmである。この従来例の空気入りタイヤでは、横方向サイプ84が等間隔に配置されており、接地圧が均一になっている。従って、接地圧が不均一に分布するために局所的な磨耗が生じることが防止されている(図10参照)。なお、横方向サイプ84の両端はブロック壁面で開口している。また、横方向サイプ84で区画されてなる小ブロック28は、サイプ面側から見て長方形である。
As shown in FIG. 10, in the pneumatic tire of the conventional example, the dimensions of the
実施例の空気入りタイヤでは、従来例の空気入りタイヤに比べ、図3〜図5に示したように、横方向サイプ34のサイプ底からブロック深さ方向に延びる複数本の小穴35を形成した。横方向サイプ34の寸法は横方向サイプ84と同じである。従って、従来例の空気入りタイヤに比べて横方向サイプ34の本数を減らさない構成にされており、横方向サイプ34によるエッジ圧が従来例の空気入りタイヤと同等に維持される。
In the pneumatic tire of the example, a plurality of
本実施例では、小穴35の長さ(深さ)Uを2mmとし、サイプ表面から小穴35の底までの深さが7.5mmとなるようにした。また、小穴35は、一辺が0.4mmの断面正方形状となる角柱状の小穴とした。また、小穴35を配置する際、等間隔になるように配置し、隣り合う小穴35の間隔を5mmとした。
In the present embodiment, the length (depth) U of the
比較例の空気入りタイヤでは、従来例の空気入りタイヤに比べ、サイプ深さが7.5mmの横方向サイプを形成した。横方向サイプの本数、配置位置は従来例の空気入りタイヤと同じである。 In the pneumatic tire of the comparative example, a lateral sipe having a sipe depth of 7.5 mm was formed as compared with the pneumatic tire of the conventional example. The number and arrangement position of the horizontal sipes are the same as those of the conventional pneumatic tire.
各空気入りタイヤの寸法等の条件を表1に示す。 Table 1 shows conditions such as dimensions of each pneumatic tire.
性能評価を行うにあたり、これらの空気入りタイヤを乗用車に装着して氷路で発進テスト及び制動テストを行った。 For performance evaluation, these pneumatic tires were mounted on a passenger car, and a start test and a braking test were performed on an icy road.
発進テストでは、初速度10km/hでの走行状態からアクセルを全開し、終速度45km/hに達するまでの時間(加速タイム)を計測し、初速度と終速度と加速タイムとから算出した平均加速度を算出した。そして、従来例の空気入りタイヤにおける評価を100とし、他の空気入りタイヤについては相対評価となる指数を算出した。 In the start test, the accelerator is fully opened from the running state at the initial speed of 10 km / h, the time (acceleration time) until the final speed reaches 45 km / h is measured, and the average calculated from the initial speed, the final speed and the acceleration time The acceleration was calculated. And the evaluation in the pneumatic tire of a prior art example was set to 100, and the index used as relative evaluation was computed about the other pneumatic tire.
制動テストでは、初速度40km/hからフルブレーキを掛けて静止状態になるまでの制動距離を計測し、初速度と制動距離から算出した平均減速度を算出した。そして、従来例の空気入りタイヤにおける評価を100とし、他の空気入りタイヤについては相対評価となる指数を算出した。 In the braking test, the braking distance from the initial speed of 40 km / h until full braking was applied to the stationary state was measured, and the average deceleration calculated from the initial speed and the braking distance was calculated. And the evaluation in the pneumatic tire of a prior art example was set to 100, and the index used as relative evaluation was computed about the other pneumatic tire.
評価結果を表1に併せて示す。表1では指数が大きいほど性能が高いことを示す。 The evaluation results are also shown in Table 1. Table 1 shows that the larger the index, the higher the performance.
表1から判るように、実施例の空気入りタイヤでは、従来例の空気入りタイヤに比べ、氷上加速度及び氷上減速度ともに評価は顕著に良好になっていた。また、比較例の空気入りタイヤでは、従来例の空気入りタイヤに比べ、氷上減速度及び氷上加速度とも評価は低くなっていた。 As can be seen from Table 1, in the pneumatic tire of the example, both the acceleration on ice and the deceleration on ice were markedly better than those of the conventional pneumatic tire. Further, in the pneumatic tire of the comparative example, evaluation on both the deceleration on ice and the acceleration on ice was lower than that of the conventional pneumatic tire.
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the embodiments. However, these embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, the scope of rights of the present invention is not limited to the above embodiment.
10 空気入りタイヤ
22 周方向溝
24 横溝
26 ブロック(トレッドブロック)
26Y ブロック側壁
34 横方向サイプ
84 横方向サイプ
87 ブロック(トレッドブロック)
10
26Y
Claims (3)
前記トレッドブロックは少なくとも1本のサイプを有し、
前記サイプのうちの少なくとも1本が、サイプ底から前記トレッドブロックの深さ方向に延びる複数の小穴を有することを特徴とする空気入りタイヤ。 In a pneumatic tire having a plurality of tread blocks partitioned by a circumferential groove and a lateral groove,
The tread block has at least one sipe;
The pneumatic tire according to claim 1, wherein at least one of the sipes has a plurality of small holes extending from a sipe bottom in a depth direction of the tread block.
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