JP2007153056A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】氷雪路面上での制動性能と旋回性能とを向上させる。
【解決手段】タイヤ赤道線に関して非対称なトレッドパターンを備え、複数のサイプ５、６がトレッドに刻まれた空気入りタイヤにおいて、トレッドの車両内側領域におけるサイプ５の幅方向成分の密度が０．１ｍｍ／ｍｍ^２〜０．２ｍｍ／ｍｍ^２であり、トレッドの車両外側領域におけるサイプ６の周方向成分の密度が０．０６ｍｍ／ｍｍ^２〜０．１５ｍｍ／ｍｍ^２であることを特徴とする空気入りタイヤとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、より詳細には制動性能と旋回性能とを向上させた空気入りタイヤに関する。

氷雪路の走行を目的とする、スタッドタイヤと呼ばれる空気入りタイヤにおいては、数多くのサイプが刻まれている。サイプのエッジ効果により、制動性能及び旋回性能などを確保している。具体的には、制動性能を向上させるためには、幅方向に延びるサイプを数多く配置させていた。また、旋回性能を向上させるためには、周方向に延びるサイプを数多く配置させていた。例えば、特許文献１に開示された空気入りタイヤでは、幅方向に延びるジグザグ状のサイプを刻んで制動性能を向上させている。

特開２００５−４１３９３号公報（第１頁、図１）

しかしながら、サイプを数多く配置しサイプ密度を高めると、ブロックの倒れ込みが大きくなり過ぎて接地面積が低下することがある。その結果、却ってサイプによるエッジ効果が小さくなる。したがって、ある程度のサイプ密度を超えてサイプを配置することはできず、サイプにより制動性能と旋回性能とを同時に向上させることは困難であった。

したがって、本発明の目的は、氷雪路面上での制動性能と旋回性能とを向上させた空気入りタイヤを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、タイヤ赤道線に関して非対称なトレッドパターンを備え、複数のサイプがトレッドに刻まれた空気入りタイヤにおいて、
トレッドの車両内側領域におけるサイプの幅方向成分の密度が０．１ｍｍ／ｍｍ^２〜０．２ｍｍ／ｍｍ^２であり、トレッドの車両外側領域におけるサイプの周方向成分の密度が０．０６ｍｍ／ｍｍ^２〜０．１５ｍｍ／ｍｍ^２であることを特徴とする空気入りタイヤである。

近時の車両においては、車輪の頂部が車両内側に傾斜した状態、いわゆるネガティブキャンバーと呼ばれる状態で装着されている。そのため、制動時においては、タイヤの車両内側に掛かる負荷が高くなる。したがって、トレッドの車両内側領域におけるサイプの幅方向成分の密度を高めることにより氷雪路面上での制動性能が向上する。サイプの幅方向成分の密度は、０．１ｍｍ／ｍｍ^２〜０．２ｍｍ／ｍｍ^２が好ましい。０．１ｍｍ／ｍｍ^２未満であると、サイプ密度が低く十分なエッジ効果が得られない。また、０．２ｍｍ／ｍｍ^２を超えても、ブロックの倒れ込みが大きくなり過ぎて接地面積が低下し、十分なエッジ効果が得られない。

次に、旋回時においては、タイヤの車両外側に掛かる負荷が高くなる。したがって、トレッドの車両外側領域におけるサイプの周方向成分の密度を高めることにより氷雪路面上での旋回性能が向上する。サイプの周方向成分の密度は、０．０６ｍｍ／ｍｍ^２〜０．１５ｍｍ／ｍｍ^２が好ましい。０．０６ｍｍ／ｍｍ^２未満であると、サイプ密度が低く十分なエッジ効果が得られない。また、０．１５ｍｍ／ｍｍ^２を超えても、ブロックの倒れ込みが大きくなり過ぎて接地面積が低下し、十分なエッジ効果が得られない。

なお、車両外側領域とは、タイヤ赤道線から車両外側の接地端までの領域を言い、車両内側領域とは、タイヤ赤道線から車両内側の接地端までの領域を言う。サイプの幅方向成分の密度、周方向成分の密度については、後述する。

本発明は、車両内側領域と車両外側領域とを併せた領域におけるサイプの密度が０．０８ｍｍ／ｍｍ^２〜０．２ｍｍ／ｍｍ^２であることを特徴とする。

車両内側領域と車両外側領域とを併せた領域における前記サイプの密度が０．０８ｍｍ／ｍｍ^２〜０．２ｍｍ／ｍｍ^２とすることで、サイプによるエッジ効果が十分発揮でき、氷雪路面上での制動性能と旋回性能とを更に向上できる。

本発明は、前記サイプの少なくとも一部は、三次元形状を備えたサイプであることを特徴とする。

少なくとも一部のサイプを、三次元形状を備えたサイプ（三次元サイプ）とすることにより、過度なブロックの倒れこみを抑制でき、サイプが発揮すべきエッジ効果を得ることができる。特に、負荷が高い車両内側領域に刻まれたサイプを三次元サイプとすることが好ましい。

以下、図面を用いて、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態を説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。図において、Ｃはタイヤ赤道線、Ｅ１、Ｅ２は接地端であり、トレッドパターンは、タイヤ赤道線Ｃに関して非対称である。周方向溝１と横溝２とにより、ブロック３及びリブ４が形成されている。

タイヤ赤道線Ｃから車両内側の接地端Ｅ１までの車両内側領域には、タイヤ幅方向に延びる波形サイプ５が刻まれている。一方、タイヤ赤道線Ｃから車両外側の接地端Ｅ２までの車両内側領域には、タイヤ幅方向に延びる波形サイプ５の他、タイヤ幅方向に対して斜めに延びる波形サイプ６が刻まれている。

車両内側領域のサイプ５の幅方向成分の密度は、０．１ｍｍ／ｍｍ^２〜０．２ｍｍ／ｍｍ^２となっている。制動時においてはタイヤの車両内側に掛かる負荷が高くなるので、車両内側領域におけるサイプ５の幅方向成分の密度を高められている。その結果、サイプ５による前後方向のエッジ効果が高められ、氷雪路面上での制動性能が向上する。

車両外側領域のサイプ５、６の周方向成分の密度は、０．０６ｍｍ／ｍｍ^２〜０．１５ｍｍ／ｍｍ^２となっている。旋回時においてはタイヤの車両外側に掛かる負荷が高くなるので、車両外側領域におけるサイプ５、６の周方向成分の密度を高められている。その結果、サイプ５、６による横方向のエッジ効果が高められ、氷雪路面上での旋回性能が向上する。

サイプの幅方向成分及び周方向成分の密度が上記範囲を外れると、既述のよう十分なエッジ効果を得られないことがある。また、トレッドの車両内側領域と車両外側領域とを併せた領域（接地端Ｅ１から接地端Ｅ２までの領域）におけるサイプ５、６の密度が０．０８ｍｍ／ｍｍ^２〜０．２ｍｍ／ｍｍ^２であることが好ましい。サイプ密度が０．０８ｍｍ／ｍｍ^２未満であると、サイプのエッジ効果が小さいため所望のタイヤ性能を得られないことがある。サイプ密度が０．２ｍｍ／ｍｍ^２を超えると、倒れ込みが大きくなりすぎてサイプのエッジ効果が小さくなって所望のタイヤ性能を得られないことがある。

次に、サイプの密度について説明する。図２（ａ）において、サイプ７はジグザグ状サイプであり、Ｓ１〜Ｓ６までの６つの直線部分から構成される。Ｓ１〜Ｓ６のタイヤ幅方向に投影した長さをＬＬ１〜ＬＬ６とし、ＬＬ１〜ＬＬ６の総和を幅方向成分の長さＬＬとする。トレッドの車両内側領域のすべてのサイプについて、幅方向成分の長さを求め、その総和を車両内側領域の面積（接地端幅／２×タイヤ周長）で割り、サイプの幅方向成分の密度が求められる。トレッドパターンが等ピッチの場合、１つのピッチ内でサイプの幅方向成分の総和を求めて、ピッチの面積（接地端幅／２×ピッチ長）で割り、サイプの幅方向成分の密度としてもよい。

同様に、図２（ｂ）において、サイプ７の各直線部分Ｓ１〜Ｓ６のタイヤ周方向に投影した長さをＣＬ１〜ＣＬ６とし、ＣＬ１〜ＣＬ６の総和を周方向成分の長さＣＬとする。トレッドの車両外側領域のすべて、又は１ピッチ内のサイプについて、周方向成分の長さを求め、その総和を車両外側領域の面積、又はピッチの面積で割り、サイプの周方向成分の密度が求められる。

なお、図２（ｃ）において、サイプ７の各直線部分Ｓ１〜Ｓ６の長さＬ１〜Ｌ６の総和をサイプ７の長さＬとして、同様に、所定の領域内の全サイプの長さの総和を所定の領域の面積で割ることにより、サイプの密度を求めることができる。また、図１に示した波形サイプのようにサイプが曲線部分を有している場合、曲線部分を微小な直線で近似すれば、サイプの幅方向成分の密度などを求められる。

斜め方向に延びるサイプ６を配置する場合、タイヤ幅方向に関して互いに逆向きになるサイプを配置することが好ましい。例えば、図１において、左上から右下に延びるサイプ６ａを車両外側のショルダー部のブロック列に、左下から右上に延びるサイプ６ｂを車両外側のミディエイト部のブロック列に、それぞれ配置するとよい。また、図３に示すように、１つのブロック３内に、左上から右下に延びるサイプ６ａと、左下から右上に延びるサイプ６ｂとがＶ字状になるように配置してもよい。このような配置にすることにより、特定の方向のブロックの倒れ込みが抑えられ、エッジ効果が高められ、旋回性能が向上する。

更に、サイプの少なくとも一部を三次元サイプとすることにより、ブロックの倒れ込みがより抑えられ、エッジ効果が高められタイヤ性能が向上する。特に、負荷が高い車両内側領域に刻まれたサイプの少なくとも一部を三次元サイプとすることで、制動性能が高められる。

三次元サイプとは、サイプの深さ方向に渡ってサイプの開口部の形状や位置が変化して、倒れこみが抑制さえたサイプを言う。例えば、図４（ａ）に示す波形サイプの一方の側壁１１において、凸部２１、凹部２２が配置されている。対向するサイプの側壁（図示しない）には、凸部２１、凹部２２対応する凹部、凸部が配置されている。したがって、ブロックが力を受けたときに、対向する凸部と凹部が抵抗となって倒れこみが抑制される。図４（ｂ）に示す波形サイプの一方の側壁１２においては、サイプの波形が深さ方向にも波打って屈曲部２３を有する。同様に屈曲部２３により、ブロックの倒れ込みがより抑えられ、より一層エッジ効果が高められる。

なお、サイプは、波形サイプの他、ジグザグ状のサイプ、直線形状のサイプでもよい。トレッドパターンは、ブロックのみ又はリブのみのパターンであってもよい。

実施例として本発明に係る空気入りタイヤ及び比較例に係る空気入りタイヤをそれぞれ試作して性能評価を行った。実施例、比較例３、４は図１に示す非対称パターンを、その他は対称パターンをそれぞれ有し、サイプ密度は表１に示すとおりである。いずれのタイヤサイズも２０５／６Ｒ１５であり、３０００ｃｃＦＲセダン型乗用車に装着して性能評価を行った。

表1において、アイス制動は、アイス路面上を時速４０ｋｍからのＡＢＳ制動距離の逆数である。アイス旋回は、レムニスケート曲線（８の字）のアイス路面コースを走行したときのラップタイムの逆数を示す。いずれも比較例１を１００とした指数で表し、数字が大きいほど性能が良いことを示す。

表１によれば、実施例のタイヤでは、車両内側領域ではサイプの幅方向成分の密度を高くしているのでアイス制動性能が向上している。また、車両外側領域ではサイプの周方向成分の密度を高くしているのでアイス旋回性能が向上している。アイス制動性能及びアイス旋回性能が向上されている。比較例２、４では車両内側領域のサイプの幅方向成分の密度が低いため、比較例４では車両外側領域のサイプの周方向成分の密度が低いため、アイス制動性能、アイス旋回性能がそれぞれ低下している。比較例３においては、サイプの密度が高すぎるためブロックの倒れこみが大きくなり、その結果エッジ効果が不十分となりアイス制動性能及びアイス旋回性能が低下している。

本発明に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、サイプの密度を説明する図である。 ブロックの例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、三次元サイプの例を示す図である。

符号の説明

１ 周方向溝
２ 横溝
３ ブロック
４ リブ
５〜７ サイプ

Claims (3)

1. タイヤ赤道線に関して非対称なトレッドパターンを備え、複数のサイプがトレッドに刻まれた空気入りタイヤにおいて、
   トレッドの車両内側領域におけるサイプの幅方向成分の密度が０．１ｍｍ／ｍｍ^２〜０．２ｍｍ／ｍｍ^２であり、トレッドの車両外側領域におけるサイプの周方向成分の密度が０．０６ｍｍ／ｍｍ^２〜０．１５ｍｍ／ｍｍ^２であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. トレッドの車両内側領域と車両外側領域とを併せた領域における前記サイプの密度が０．０８ｍｍ／ｍｍ^２〜０．２ｍｍ／ｍｍ^２である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記サイプの少なくとも一部は、三次元形状を備えたサイプである請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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