JP2007030686A

JP2007030686A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2007030686A
Application number: JP2005216780A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Ohashi; 稔之大橋
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2025-07-27
Also published as: JP4530415B2

Abstract

【課題】アイス性能を向上させるための適度なたわみが得られ易く、しかもエッジ効果や除水効果を十分維持して、アイス性能を向上させることができる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】サイプ１０が形成された陸部２を有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、前記陸部２にはタイヤ幅方向ＷＤと振幅方向が略一致する波状サイプ１０を形成してあり、その波状サイプ１０の振幅Ｙ２が前記陸部２のタイヤ幅方向ＷＤにおける幅Ｙ１に対して０．５Ｙ１〜０．９Ｙ１の範囲内であると共に、前記波状サイプ１０は他の部分より溝幅の大きい幅広部１１を振幅Ｙ２の９０％以内の領域に有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、大振幅の波状サイプが形成された陸部を有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤに関し、特にスタッドレスタイヤとして有用である。

従来より、スタッドレスタイヤのアイス性能を向上させる目的で、タイヤパターンの各部（センター部、メディエイト部、ショルダー部）に複数のサイプを配置したものが知られている。かかるサイプの形状としては、横断面形状が直線又は波型のサイプが一般的である。このようなサイプをブロックに形成することにより、エッジ効果、除水効果、及び凝着効果が向上するため、サイプの本数は近年増加する傾向にある。

しかし、サイプの本数を増やしてサイプ密度を高めていくと、エッジ数は増えるものの、ブロック全体の剛性が低下してサイプが過度に倒れ込むことにより、逆にエッジ効果が小さくなり、また接地面積が小さくなって、アイス性能が低下するという問題が生じる。また、サイプの溝幅を広くすると除水効果が確保し易くなるが、この場合にもサイプが過度に倒れ込むことによって、同様の弊害が生じ易い。

特に、タイヤ幅方向に延びる両側オープンサイプがブロックに多数設けられる場合、周方向溝にサイプが繋がっているため、ブロック片が倒れ込み易く、接地面積が小さくなってアイス性能も低下し、ブロック剛性の低下による偏摩耗も生じ易くなる。

これに対して、両側クローズドサイプをブロックに設ける方法があるが、その場合、ブロックは倒れ込みにくくなるため、偏摩耗を防止できるものの、アイス性能を向上させるための適度なたわみが得られにくくなり、アイス性能は低下する。

また、タイヤ幅方向に延びる２本のサイプの一端同士を折り返し部で連続させ、他端をオープンサイプにしたＵ字形のサイプ（例えば、特許文献１参照）や、ブロック内部において大きな振幅でジグザグ形状を描くサイプ（例えば、特許文献２参照）も知られている。しかし、これらのサイプでは、タイヤ幅方向の振幅が大きくなるほど、タイヤに制動力が生じた場合などに、サイプの閉塞（溝幅の減少）が起こり易くなり、エッジ効果や除水効果が大きく低下する傾向がある。

一方、従来の同一溝幅のサイプに代えて、溝幅の異なるサイプを形成した空気入りタイヤも提案されている。例えば、下記の特許文献３には、複数のサイプが溝幅の異なる幅広部と幅狭部とで構成されると共に、幅広部と幅狭部とが並設方向に交互に配列された交互配列領域を有する空気入りタイヤも提案されている。

しかしながらこのタイヤでは、サイプが片側クローズドの場合、片側オープンとなるため、溝幅の異なるサイプを採用したことによる効果が相対的に低くなり、またサイプが両側クローズドの場合、前記のように、アイス性能を向上させるための適度なたわみが得られにくくなり、アイス性能は低下する。

特開２０００−２５５２２０号公報特開平１−２５４４０６号公報特開２００３−３２０８１５号公報

そこで、本発明の目的は、アイス性能を向上させるための適度なたわみが得られ易く、しかもエッジ効果や除水効果を十分維持して、アイス性能を向上させることができる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の空気入りタイヤは、サイプが形成された陸部を有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、前記陸部にはタイヤ幅方向と振幅方向が略一致する波状サイプを形成してあり、その波状サイプの振幅Ｙ２が前記陸部のタイヤ幅方向における幅Ｙ１に対して０．５Ｙ１〜０．９Ｙ１の範囲内であると共に、前記波状サイプは他の部分より溝幅の大きい幅広部を振幅Ｙ２の９０％以内の領域に有することを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤによると、タイヤ幅方向と振幅方向が略一致する波状サイプを形成してあり、その振幅Ｙ２が陸部の幅Ｙ１に対して十分大きいため、オープンサイプやクローズドサイプと比較して適度なたわみが得られ易くなる。そして、このような大振幅のサイプでは横方向成分が多くなるため、一定溝幅のサイプでは、タイヤに制動力が生じたときにサイプの閉塞（溝幅の減少）が起こり易くなるが、本発明では、振幅Ｙ２の９０％以内の領域に幅広部を設けているため、溝狭部が閉塞しても幅広部が閉塞しないので、エッジ効果や除水効果を十分維持することができる。その結果、アイス性能を向上させるための適度なたわみが得られ易く、しかもエッジ効果や除水効果を十分維持して、アイス性能を向上させることができる。

上記において、前記波状サイプは、波形の１周期内に前記幅広部を２箇所有すると共に、その幅広部が左右交互に配列されていることが好ましい。この構成によると、タイヤに制動力が生じたときでも閉塞しない幅広部が、左右交互に配列されることになるので、制動性能がより優れた空気入りタイヤとなる。

また、前記波状サイプを含むトータルのサイプ密度が０．０５〜０．２０ｍｍ／ｍｍ^２であることが好ましい。このサイプ密度の範囲内であると、アイス性能を向上させるための適度なたわみが、より確実に得られるようになる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤにおけるトレッドパターンの陸部の一例を示す要部拡大図である。

本発明の空気入りタイヤは、サイプが形成された陸部を有するトレッドパターンを備えるものである。本実施形態では、図１に示すように、タイヤ赤道線ＣＬ上でタイヤ周方向ＰＤに延びるリブ２にサイプ１０が形成されている例を示す。トレッドパターンのリブ２以外の部分は、何れのパターンでもよいが、例えばリブ２の左右にブロックを設けたものが挙げられる。

図示したリブ２は、左右の側壁２ａが鋭角部を有するジグザグ状に形成されている。これによって、エッジ成分を増大させてアイス性能を向上させている。また、リブ２には、大振幅のサイプ１０のみが形成されているが、別のサイプを追加することも可能である。その場合、例えばサイプ１０に交叉しないように、サイプ１０の谷部に向けて他方の側壁２ａまたは側壁近傍から連続したサイプを設けることができる。

本発明では、図１に示すように、陸部であるリブ２にタイヤ幅方向ＷＤと振幅方向が略一致する波状サイプ１０を形成している。波状サイプ１０の横断面形状は、正弦波に近いものに限られず、直線と曲線とを交互に組み合わせた波線や矩形波に近いもの等、何れの形状でもよい。また、サイプ１０は部分的に横断面形状が直線となる直線部を有していてもよい。タイヤ赤道線ＣＬを横切る部分が直線である場合、この直線部分とタイヤ幅方向ＷＤとなす角度が０〜±４５°が好ましく、０〜±３０°がより好ましい。

本発明おける波状サイプ１０の振幅Ｙ２は、陸部のタイヤ幅方向ＷＤにおける幅Ｙ１に対して０．５Ｙ１〜０．９Ｙ１の範囲内であり、好ましくは、０．５５Ｙ１〜０．８５Ｙ１の範囲内である。本発明において、陸部の幅Ｙ１が変化する場合、波状サイプ１０の１周期分の平均値を陸部の幅Ｙ１とする。波状サイプ１０の振幅Ｙ２が０．５Ｙ１未満であると、アイス性能を向上させるための十分なたわみが得られにくくなる。波状サイプ１０の振幅Ｙ２が０．９Ｙ１を超えると、サイプ密度がおおきくなり、ブロック剛性が低下し、ブロックが動き易くなるため、接地面積が低下しアイス性能が低下する。

波状サイプ１０の具体的な振幅Ｙ２（両側頂部の高さの和）は、８〜１６ｍｍが好ましく、１０〜１４ｍｍがより好ましい。また、波状サイプ１０の周期（例えば凸−凸頂部間の距離）は、６〜１５ｍｍが好ましく、８〜１２ｍｍがより好ましい。

本発明における波状サイプ１０は、他の部分である幅狭部１２より溝幅の大きい幅広部１１を振幅Ｙ２の９０％以内の領域に有し、好ましくは振幅Ｙ２の７０％以内の領域に有する。振幅Ｙ２の９０％の領域以外のみに幅広部１１を設ける場合、前後力を受けて溝狭部１２が閉塞した際に、幅広部１１によるエッジ効果や除水効果を十分発揮できない。

幅広部１１の溝幅は、前後力を受けて幅狭部１２が閉塞しても幅広部１１によりエッジ効果や除水効果を十分維持する観点より、０．３〜１ｍｍが好ましく、０．５〜０．８ｍｍがより好ましい。なお、幅狭部１２の溝幅は０．１〜０．５ｍｍが好ましい。

本実施形態では、図１に示すように、波状サイプ１０が、波形の１周期内に幅広部１１を２箇所有すると共に、その幅広部１１が左右交互に配列されている例を示す。他の部分は幅狭部１２で構成されている。

本発明では、波状サイプ１０を含むトータルのサイプ密度が０．０５〜０．２０ｍｍ／ｍｍ^２であることが好ましく、０．１〜０．１８ｍｍ／ｍｍ^２であることがより好ましい。

また、波状サイプ１０の溝深さは、主溝深さの３０〜８０％が好ましい。波状サイプ１０は、ブロック表面に対して垂直になるように形成されるのが一般的であるが、ブロック表面の法線に対してサイプが若干（例えば１５°以下）傾斜していてもよい。

本発明の空気入りタイヤは、上記の如きトレッドパターンを備える以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用できる。

本発明の空気入りタイヤは、アイス性能を向上させるための適度なたわみが得られ易く、しかもエッジ効果や除水効果を十分維持して、アイス性能を向上させることができるトレッドパターンを備えるため、特にスタッドレスタイヤとして有用である。

［他の実施形態］
以下、本発明の他の実施の形態について説明する。

（１）前述の実施形態では、タイヤ赤道線上でタイヤ周方向に延びるリブに波状サイプが形成されている例を示したが、タイヤ赤道線と間隔を隔てて設けられたリブや、タイヤ周方向にジグザグに延びるリブに、波状サイプを形成してもよい。また、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、波状サイプ１０をブロック１に形成してもよい。ブロック１は、この形状に限らず、平行四辺形、Ｖ字型、５角形、又は曲線基調のブロックでもよい。

（２）前述の実施形態では、タイヤ赤道線を横切る部分が直線で、この直線部分がタイヤ幅方向に対して傾斜した波状サイプの例を示したが、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、タイヤ赤道線を横切る直線部分がタイヤ幅方向と略一致する波状サイプ１０であってもよい。また、図３（ｂ）に示すように、頂部に直線部分１０ａを有するものであってもよい。

（３）前述の実施形態では、波状サイプがリブに沿って周方向に途切れずに連続する例を示したが、波状サイプは１周期以上連続していればよく、単数又は複数の分断部分を有してもよい。その場合、波状サイプが単純に途切れた分断部分でもよいが、波状サイプの端部同士が相互に谷部に入り込む形状でもよい。

（４）前述の実施形態では、波形の１周期内に前記幅広部を２箇所有すると共に、その幅広部が左右交互に配列されている波状サイプの例を示したが、本発明では、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、波状サイプ１０が他の部分より溝幅の大きい幅広部１１を振幅Ｙ２の９０％以内の領域に有していればよく、幅広部１１の位置は特に限定されない。

図２（ａ）に示す例は、波形の１周期内に幅広部１１を２箇所有すると共に、その幅広部１１と幅狭部１２とがタイヤ周方向に交互に配列されている波状サイプ１０の例である。このとき、幅広部１１は波状サイプ１０の中央付近に設けられる。

図２（ｂ）に示す例は、波形の１周期内に幅広部１１を６箇所有すると共に、その幅広部１１と幅狭部１２とが一定間隔でサイプ長さ方向に交互に配列されている波状サイプ１０の例である。

図２（ｃ）に示す例は、ブロック１の幅Ｙ１がタイヤ周方向に変化すると共に、波状サイプ１０の振幅Ｙ２も変化する例である。このとき、幅広部１１を設ける領域は一定の幅の範囲内であるため、振幅Ｙ２に対する比率が変化している。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。

（１）アイス制動性能
タイヤを実車（国産３０００ｃｃクラスのＦＲセダン）に装着し、１名乗車の荷重条件にて、凍結した路面を走行させ、速度４０ｋｍ／ｈで制動力をかけてＡＢＳを作動させた際の制動距離を指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。

（２）アイス旋回性能
タイヤを上記と同じ実車に装着し、１名乗車の荷重条件で同じ路面をレムニスケート曲線（８の字曲線：Ｒ＝２５ｍ円）にて走行し、そのラップタイムを指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。

（３）耐摩耗性能
乾燥舗装道路を８０００ｋｍ走行したときの段差摩耗量（摩耗によるサイプとサイプとの段差）を測定し、指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。

比較例１（従来品）
図３（ａ）に示すブロック（縦２６ｍｍ、横２６ｍｍ）を全面（５列）に備えたトレッドパターンにおいて、サイプを下記のサイズで形成してサイズ２０５／６５Ｒ１５のラジアルタイヤを製造した。このタイヤを用いて、上記の各性能評価を行った結果を表１に示す。サイプ深さを７ｍｍ、溝幅を８ｍｍ、サイプ間隔５．２ｍｍとした。

実施例１
図３（ｂ）に示すブロックを全面に備えたトレッドパターン（サイプ以外は比較例１と同じ）とにおいて、サイプを下記のサイズで形成してサイズ２０５／６５Ｒ１５のラジアルタイヤを製造した。このタイヤを用いて、上記の各性能評価を行った結果を表１に示す。サイプ深さを７ｍｍ、幅広部の溝幅０．６ｍｍ、幅狭部の溝幅０．３ｍｍ、振幅Ｙ２を１６ｍｍ、サイプ中央間隔Ｘ１を５．２ｍｍ、角部曲率半径０．５ｍｍとした。

比較例２
比較例１において両側オープンサイプを図３（ｃ）に示す両側クローズドサイプ（長さ２０ｍｍ）に変えること以外は、比較例１と同様にしてラジアルタイヤを製造した。このタイヤを用いて、上記の各性能評価を行った結果を表１に示す。

比較例３
実施例１において、図３（ｄ）に示すようにサイプの溝幅を一定（０．３ｍｍ）としたこと以外は、実施例１と同様にしてラジアルタイヤを製造した。このタイヤを用いて、上記の各性能評価を行った結果を表１に示す。

表１の結果が示すように、実施例ではアイス制動性能、アイス旋回性能、耐摩耗性能が従来品より大幅に向上した。これに対して、両側クローズドサイプとした比較例２では、偏摩耗を効果的に防止できるものの、アイス制動性能とアイス旋回性能が低下した。また、大振幅サイプの溝幅を一定にした比較例３では、実施例に比較してアイス制動性能の向上幅が小さかった。

本発明の空気入りタイヤにおける陸部の一例を示す要部拡大図本発明の空気入りタイヤにおける陸部の他の例を示す要部拡大図実施例及び比較例で採用したサイプの形状を示す要部拡大図

符号の説明

１ブロック（陸部）
２リブ（陸部）
１０波状サイプ
１１幅広部
１２幅狭部
Ｙ１陸部のタイヤ幅方向における幅
Ｙ２波状サイプの振幅
ＷＤタイヤ幅方向
ＰＤタイヤ周方向

Claims

サイプが形成された陸部を有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記陸部にはタイヤ幅方向と振幅方向が略一致する波状サイプを形成してあり、その波状サイプの振幅Ｙ２が前記陸部のタイヤ幅方向における幅Ｙ１に対して０．５Ｙ１〜０．９Ｙ１の範囲内であると共に、前記波状サイプは他の部分より溝幅の大きい幅広部を振幅Ｙ２の９０％以内の領域に有することを特徴とする空気入りタイヤ。
前記波状サイプは、波形の１周期内に前記幅広部を２箇所有すると共に、その幅広部が左右交互に配列されている請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記波状サイプを含むトータルのサイプ密度が０．０５〜０．２０ｍｍ／ｍｍ^２である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。