JP2006168501A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気入りタイヤにかかり、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, and 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た。しかし、サイプ本数を増やしていくと、エッジ部が路面を引っ掻く力(以下エッジ効果)及び、サイプ部分が氷表面の水膜を吸い上げる効果(以下排水効果)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)は減少するという問題があった。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った。 Conventionally, in winter pneumatic tires, in order to improve acceleration and braking performance when starting on ice, lateral sipes have been added to the block portion of the tire tread pattern. However, as the number of sipe increases, the force that the edge part scratches the road surface (hereinafter referred to as the edge effect) and the effect that the sipe part sucks up the water film on the ice surface (hereinafter referred to as the drainage effect) increase, but the block rigidity decreases. As the contact area on ice decreases, the frictional force between the tire and the icy road surface (hereinafter referred to as surface frictional force) decreases. If the decrease in surface friction force exceeds the increase in edge effect and drainage effect, the performance on ice is not improved, so there is a limit to improving the performance on ice by adding sipes.
これに対して、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た(特許文献1〜3参照)。 In contrast, tread rubber has been improved to improve drainage, and pneumatic tires and the like having a foam rubber layer in the tread have been developed (see Patent Documents 1 to 3).
また、近年では、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できるように、3次元サイプ形状等が開発されてきた(特許文献4参照)。 In recent years, a three-dimensional sipe shape and the like have been developed so as to suppress a decrease in the contact area and ensure a surface frictional force even if the number of sipes is increased (see Patent Document 4).
しかしながら、発泡ゴムは、主に排水性を改良する手法であるため、水膜が発生し易い0°C付近の温度では氷上性能が著しく向上するが、水膜が発生し難い低温では、氷上性能を向上させることが比較的難しかった。 However, foam rubber is a technique that mainly improves drainage, so that the performance on ice is remarkably improved at a temperature around 0 ° C where a water film is likely to be generated. It was relatively difficult to improve.
また、3次元サイプを用いて接地面積を確保しつつサイプ本数を増やしたとしても、サイプ本数増加に伴いブロック剛性が低下してタイヤ走行時に小ブロックが倒れこみ易くなることは避けられない。これにより、ドライ路面でのハンドリング性能や摩耗性能が悪化してしまうため、他の諸性能とのバランスをとるためにはサイプ本数を増やす手法に限界があるのが現状である。
本発明は、上記問題を考慮し、排水効果及びエッジ効果と表面摩擦効果の両立可能な氷上性能に優れた空気入りタイヤを提供することが目的である。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a pneumatic tire excellent in performance on ice that can achieve both a drainage effect, an edge effect, and a surface friction effect.
請求項1に記載の発明は、互いに交差する複数の溝によって区画された複数のブロックをトレッドに備え、該ブロックにはタイヤ軸方向に沿って延びるサイプが形成された空気入りタイヤであって、少なくとも前記サイプの一方の溝壁面には、接地時に他方の溝壁面に接触する複数の突起が、踏面から2mmまでの間に形成されていることを特徴としている。 The invention according to claim 1 is a pneumatic tire provided with a plurality of blocks defined by a plurality of grooves intersecting each other in a tread, wherein the blocks are formed with sipes extending along the tire axial direction. At least one groove wall surface of the sipe is characterized in that a plurality of protrusions that are in contact with the other groove wall surface at the time of ground contact are formed between 2 mm from the tread surface.
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。 Next, the operation of the pneumatic tire according to claim 1 will be described.
請求項1に記載の空気入りタイヤでは、サイプの一方の溝壁面の踏面側から2mmまでの間に形成された複数の突起が、ブロックの接地時に他方の溝壁面に接触する構成となっている。 In the pneumatic tire according to claim 1, a plurality of protrusions formed between the tread surface side of one groove wall surface of the sipe and 2 mm are in contact with the other groove wall surface when the block is grounded. .
すなわち、タイヤが氷路面を転動すると、サイプによって分断された小ブロックが倒れこんで変形する際、複数の突起が他方の溝壁面のエッジ付近(サイプの踏面側から2mmまでの位置)に接触する。これにより、突起が接触した側のサイプのエッジ部分が突起の押圧力により微小に盛り上がり、サイプのエッジ部の接地圧(エッジ圧)が増加する。従って、エッジ効果が向上し、氷上ブレーキ性能、氷上トラクション性能、雪上ブレーキ性能及び雪上トラクション性能を向上させることができる。 That is, when the tire rolls on the icy road surface, when the small block divided by the sipe collapses and deforms, the multiple protrusions contact the edge of the other groove wall (position up to 2mm from the sipe tread side). To do. As a result, the edge portion of the sipe on the side in contact with the protrusion is slightly raised by the pressing force of the protrusion, and the contact pressure (edge pressure) at the edge portion of the sipe increases. Therefore, the edge effect is improved, and the braking performance on ice, the traction performance on ice, the braking performance on snow, and the traction performance on snow can be improved.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の空気入りタイヤにおいて、前記突起の高さは、前記サイプの溝壁間の距離の40%以上であることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the pneumatic tire according to the first aspect, the height of the protrusion is 40% or more of the distance between the groove walls of the sipe.
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。 Next, the operation of the pneumatic tire according to claim 2 will be described.
請求項2に記載の空気入りタイヤでは、突起の高さが、サイプの溝壁間の距離の40%未満の場合には、小ブロックが倒れこんで変形する際に、突起が他方の溝壁面のエッジ付近を押圧することができない。従って、突起の高さをサイプの溝壁間の距離の40%以上とすることで、小ブロックが倒れこんで変形する際に、確実に突起が他方の溝壁面のエッジ付近を押圧し、エッジ圧を増加させてエッジ効果を向上させることができる。 In the pneumatic tire according to claim 2, when the height of the protrusion is less than 40% of the distance between the groove walls of the sipe, the protrusion is formed on the other groove wall surface when the small block collapses and deforms. The vicinity of the edge cannot be pressed. Therefore, by setting the height of the protrusion to 40% or more of the distance between the groove walls of the sipe, when the small block collapses and deforms, the protrusion surely presses near the edge of the other groove wall surface, and the edge The edge effect can be improved by increasing the pressure.
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、一つのサイプにおける前記複数の突起のタイヤ軸方向の幅寸法の総計が、前記サイプの長さの25%以上であることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the pneumatic tire according to the first or second aspect, a total sum of width dimensions in the tire axial direction of the plurality of protrusions in one sipe is 25 of the length of the sipe. % Or more.
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。 Next, the operation of the pneumatic tire according to claim 3 will be described.
請求項3に記載の空気入りタイヤでは、複数の突起のタイヤ軸方向の幅寸法の総計がサイプの長さの25%未満の場合には、小ブロックが倒れこんで突起が他方の溝壁面のエッジ付近を押圧したときに、エッジ付近の踏面に形成されるサイプの長さ方向の盛り上がりの長さ(範囲)が小さくなる。そこで、複数の突起のタイヤ軸方向の幅寸法の総計が、サイプのタイヤ軸方向の幅寸法の25%以上になるようにすることで、小ブロックが倒れこんで変形する際に、突起が他方の溝壁面のエッジ付近を押圧し、確実にエッジ圧を増加させてエッジ効果を向上させることができる。 In the pneumatic tire according to claim 3, when the total width dimension of the plurality of protrusions in the tire axial direction is less than 25% of the length of the sipe, the small block collapses and the protrusions of the other groove wall surface When the vicinity of the edge is pressed, the length (range) of the rise in the length direction of the sipe formed on the tread near the edge is reduced. Therefore, when the total width dimension of the plurality of protrusions in the tire axial direction is 25% or more of the width dimension of the sipe in the tire axial direction, when the small block collapses and deforms, By pressing the vicinity of the edge of the groove wall surface, the edge pressure can be reliably increased to improve the edge effect.
請求項4に記載の発明は、前記突起のタイヤ径方向の寸法は、0.5mm以上であることを特徴としている。 The invention according to claim 4 is characterized in that a dimension of the protrusion in the tire radial direction is 0.5 mm or more.
請求項4に記載の空気入りタイヤでは、突起のタイヤ径方向の寸法が0.5mm未満の場合には突起の剛性が小さくなり、小ブロックが倒れこんで変形する際に、突起が他方の溝壁面のエッジ付近を強く押圧することができない。従って、突起のタイヤ径方向の寸法を0.5mm以上とすることで、小ブロックが倒れこんで変形する際に、突起が他方の溝壁面のエッジ付近を押圧し、確実にエッジ圧を増加させてエッジ効果を向上させることができる。 In the pneumatic tire according to claim 4, when the dimension of the protrusion in the tire radial direction is less than 0.5 mm, the rigidity of the protrusion becomes small, and when the small block collapses and deforms, the protrusion becomes the other groove. The vicinity of the edge of the wall cannot be pressed strongly. Therefore, when the size of the protrusion in the tire radial direction is 0.5 mm or more, when the small block collapses and deforms, the protrusion presses near the edge of the other groove wall surface, and the edge pressure is surely increased. The edge effect can be improved.
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、排水効果及びエッジ効果と表面摩擦効果の両立可能な氷上性能に優れた効果を有する。 As described above, since the pneumatic tire of the present invention has the above-described configuration, the pneumatic tire has an excellent effect on ice that can achieve both the drainage effect, the edge effect, and the surface friction effect.
本発明の第1実施形態に係る空気入りタイヤ10を図面にしたがって説明する。
A
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10のトレッド12には、タイヤ周方向(矢印S方向)に沿って延びる複数本の周方向溝14と、タイヤ軸方向(矢印W方向)に沿って延びる複数本の横溝16とによって区画されるトレッド平面視で矩形のブロック18を複数個備えている。
As shown in FIG. 1, the
なお、この空気入りタイヤ10の内部構造は、一般の空気入りタイヤと同様の構造であるので内部構造の説明は省略する。
In addition, since the internal structure of this
図2に示すように、ブロック18には、タイヤ軸方向に延びて横断している直線状のサイプ20が周方向(S)に等間隔で形成され、複数の小ブロック18Aを区画している。
As shown in FIG. 2,
小ブロック18Aのサイプ20の一方の壁面20Aには、円柱状の突起22が、タイヤの幅方向(W)に沿って一直線上に複数個設けられている。本実施形態では、これらの突起22は全て同一径であり、踏面側からサイプ20の底面に向かって2mmの位置の間に形成されている。
On one
また、図3に示すように、これらの突起22の高さは、小ブロック18Aのサイプ20の一方の壁面20Aと、この壁面20Aに対向するサイプ20の壁面20Bの間の距離、すなわち、サイプ20の溝壁間の距離の40%以上を占めるように設定されている。なお、突起22の高さは、サイプ20の溝壁間の距離の40%以上であれば良く、例えば、壁面20Bに当接するように形成してもよい。
As shown in FIG. 3, the height of these
さらに、一つのサイプ20内で、これら複数の突起22のタイヤ幅方向の寸法の総計がサイプ20の長さの25%以上となるように、突起22のタイヤ幅方向の寸法が設定されている。なお、複数の突起22のタイヤ幅方向の寸法の総計は、サイプ20のタイヤ幅方向の寸法の25%以上であればよく、例えば、図4に示すように、1個の突起24をサイプ20の壁面20Aにタイヤ幅方向一杯に、つまり、サイプ20のタイヤ幅方向の寸法の100%近くなるように形成してもよい。また、突起22のタイヤ径方向の寸法は0.5mm以上とされている。
Further, the dimensions of the
次に、本発明の実施形態の空気入りタイヤ10の作用を説明する。
Next, the operation of the
サイプ20の一方の壁面20Aの踏面側から2mmまでの間に形成された複数の突起22が、変形時にサイプ20の他方の壁面20Bに接触する構成となっている。すなわち、空気入りタイヤ10が氷路面を転動して、いずれかのブロック18が接地すると、サイプ20によって分断された小ブロック18Aが倒れこんで変形する。このとき、サイプ20の一方の壁面20Aに形成された複数の突起22が、サイプ20の他方の壁面20Bのエッジ付近(サイプ20の踏面側から2mmまでの位置)に接触する。これにより、突起22が接触した側のサイプ20のエッジ部分が突起22の押圧力により微小に盛り上がり、サイプ20のエッジ部の接地圧(エッジ圧)が増加する。
A plurality of
図5に示すように、サイプ20の壁面20Aに突起22が形成されていないブロックと、図6に示すように、サイプ20の壁面20Aに突起22が形成されたブロック18に、制動力又は駆動力が作用した際の接地圧を比較すると、サイプ20の壁面20Aに突起22が形成されたブロックの方が、小ブロック18Aのエッジ部分の接地圧が高くなることがわかる。
As shown in FIG. 5, braking force or driving is applied to a block in which the
従って、エッジ効果が向上し、氷上ブレーキ性能、氷上トラクション性能、雪上ブレーキ性能及び雪上トラクション性能を向上させることができる。 Therefore, the edge effect is improved, and the braking performance on ice, the traction performance on ice, the braking performance on snow, and the traction performance on snow can be improved.
また、突起22の高さが、サイプ20の溝壁間の距離の40%未満の場合には、小ブロック18Aが倒れこんで変形する際に、突起22が他方の壁面20Bのエッジ付近を押圧することができない。従って、突起22の高さをサイプ20の溝壁間の距離の40%以上とすることで、小ブロック18Aが倒れこんで変形する際に、突起22が他方の壁面20Bのエッジ付近を押圧し、確実にエッジ圧を増加させてエッジ効果を向上させることができる。
When the height of the
さらに、一つのサイプ20内で、複数の突起22のタイヤ軸方向の幅寸法の総計がサイプ20の長さの25%未満の場合には、小ブロック18Aが倒れこんで突起22が他方の壁面20Bのエッジ付近を押圧したときに、エッジ付近の踏面に形成されるサイプ20の長さ方向の盛り上がりの長さ(範囲)が小さくなる。そこで、一つのサイプ20内で、複数の突起22のタイヤ軸方向の幅寸法の総計がサイプ20のタイヤ軸方向の幅寸法の25%以上になるようにすることで、小ブロック18Aが倒れこんで変形する際に、突起22が他方の壁面20Bのエッジ付近を押圧し、確実にエッジ圧を増加させてエッジ効果を向上させることができる。
Further, in a
また、突起22のタイヤ軸に直交する方向の厚みが0.5mm未満の場合には突起の剛性が小さくなり、小ブロック18Aが倒れこんで変形する際に、突起22が他方の壁面20Bのエッジ付近を強く押圧することができない。従って、突起22のタイヤ軸方向に直交する幅寸法を0.5mm以上とすることで、小ブロック18Aが倒れこんで変形する際に、確実に突起22が他方の壁面20Bのエッジ付近を押圧し、エッジ圧を増加させてエッジ効果を向上させることができる。
(試験例)
本発明の効果を確かめるために、本発明の適用された実施例のタイヤ3種と、比較例のタイヤ3種と、従来例のタイヤ1種とを用意し、実車走行により氷上性能の評価を行った。
Further, when the thickness of the
(Test example)
In order to confirm the effect of the present invention, three types of tires of the examples to which the present invention was applied, three types of tires of comparative examples, and one type of conventional tires were prepared, and the performance on ice was evaluated by running the actual vehicle. went.
また、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7に示すように、従来例のブロックの寸法は、タイヤ周方向が40mm、タイヤ幅方向が30mm、高さが9mmであり、深さが7mm、溝壁間の寸法が0.4mmとなるように、サイプが形成されている。 As shown in FIG. 7, the dimensions of the block of the conventional example are 40 mm in the tire circumferential direction, 30 mm in the tire width direction, 9 mm in height, 7 mm in depth, and 0.4 mm in dimension between the groove walls. Thus, sipes are formed.
比較例1〜3では、図8に示すように、従来例のブロックに、円柱状の突起22をブロック幅中心から等間隔になるように配置した。そして、突起22の高さ、突起22を形成する位置(踏面側からの距離)及び突起22の数を変更して、評価を行った。
In Comparative Examples 1 to 3, as shown in FIG. 8, the
また、実施例1〜3では、突起22の高さ及び突起22の位置を一定として、突起幅、すなわち、サイプ20のタイヤ幅方向の寸法に対する突起のタイヤ幅方向に寸法の総計の割合を変更して評価を行った。
In Examples 1 to 3, the height of the
なお、突起形状は、図9に示すように、円柱状(A)、四角柱状(B)、長円状(C)の3種類を用いた。また、図10に示すように、踏面から突起22のサイプ底側の端部までの距離をcとした。
In addition, as shown in FIG. 9, three types of protrusion shape, cylindrical shape (A), square columnar shape (B), and oval shape (C), were used. Further, as shown in FIG. 10, the distance from the tread surface to the end of the
評価結果は表1に示す通りである。評価では、乗用車に装着して氷路面で発進テスト及び制動テストを行った。制動テストは速度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、速度40km/hからブレーキを掛けて静止状態になるまでの時間と制動距離から算出した平均減速度で評価を行った。結果は従来例を100とする平均減速度指数で表現し、平均減速度指数が大きいほど制動性能に優れていることを表している。 The evaluation results are as shown in Table 1. In the evaluation, the vehicle was mounted on a passenger car, and a start test and a braking test were performed on an icy road surface. The braking test measures the braking distance from the speed of 40 km / h until full braking is applied, and the average deceleration calculated from the time from the speed of 40 km / h until braking is applied and the stationary distance. Was evaluated. The results are expressed as an average deceleration index with the conventional example being 100, and the larger the average deceleration index, the better the braking performance.
なお、本実施形態では、突起22の形状を円柱状としたが、突起22の形状は、図9に示すように、楕円、長円、長方形、多角形等の他の形状であっても良い。また、複数の突起は必ずしも、円柱であれば同一径、多角形状であれば一辺の長さが同一となるように形成する必要はない。
In the present embodiment, the shape of the
さらに、本実施形態では、周方向溝14がタイヤ周方向に沿って延びていたが、周方向溝はタイヤ周方向に対して傾斜していても良い。この場合の傾斜角度は、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。
Furthermore, in this embodiment, although the
また、トレッド12を平面視したときのブロック18の形状は矩形としたが、ブロックの形状は矩形に限らず、周方向溝14及び横溝16の向き、面取り、切り欠き等の追加により、菱形、6角形、8角形等の多角形、略コ字形状、円形及び楕円等であっても良い。
In addition, the shape of the
さらに、本実施形態では、サイプ20は直線状に延びるストレートサイプであったが、ジグザグ状に延びるジグザグサイプや3次元サイプであっても良い。
Furthermore, in the present embodiment, the
10 空気入りタイヤ
12 トレッド
18 ブロック
20 サイプ
22 突起
10
Claims (4)
少なくとも前記サイプの一方の溝壁面には、接地時に他方の溝壁面に接触する複数の突起が、踏面から2mmまでの間に形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。 A pneumatic tire in which a tread is provided with a plurality of blocks defined by a plurality of grooves intersecting each other, and a sipe extending along the tire axial direction is formed on the block,
A pneumatic tire characterized in that at least one groove wall surface of the sipe is formed with a plurality of protrusions that are in contact with the other groove wall surface at the time of contact between the tread surface and 2 mm.
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