JP2007204007A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】アイス制動性とアイス旋回性能とを両立させることができ、しかもアイス轍の乗り越え性が良好な空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド１の両側の接地端７ａ，７ｂを跨いで各々形成された両側のブロック５ａ、５ｆに複数のサイプ６が形成されているトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、前記ブロック５ａ、５ｆが、前記複数のサイプ６によって区分されたジグザグ状のブロック片６１，６２を有し、かつこのブロック片６１，６２はタイヤ幅方向ＷＤに沿ってジグザグ状に延びていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、トレッドの両側の接地端を跨いで各々形成された両側のブロックに複数のサイプが形成されてい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（冬用タイヤ）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は、横断面形状が直線又は波型が一般的であり、タイヤ幅方向に形成される場合が多い。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。そして、このようなサイプは、トレッド面の両側の接地端の内側又は接地端のやや外側まで延びるものが多かった。

一方、サイプをトレッド面の両側の接地端より外側に延設した空気入りタイヤも知られている。例えば、下記の特許文献１には、ショルダー部のブロックを平坦傾斜面によってタイヤ幅方向外側に延設すると共に、その平坦傾斜面に、タイヤ幅方向に延びる直線サイプを設けた空気入りタイヤが開示されている。

しかし、この空気入りタイヤでは、トレッド面接地端より外側に延設したサイプが、タイヤ幅方向（タイヤ子午線方向）に延びているため、雪上の轍を乗り越える際に、滑り落ちを防止するためのエッジ成分が少ないので、轍の乗り越え性が不十分であった。また、タイヤ幅方向に延びる直線サイプには、横力に対するエッジ成分がないため、アイス旋回性能の改善効果が小さかった。

また、下記の特許文献２には、図７に示すように、接地端７ａ，７ｂを越えてショルダー部のブロック５ａ，５ｆのタイヤ幅方向外側端部付近まで、タイヤ周方向Ｒに対して傾斜したサイプ６を延設すると共に、ブロック５ａ，５ｆのショルダー部をラウンドショルダーとしたことを特徴とする空気入りタイヤが開示されている。この空気入りタイヤによると、サイプ６が横力および前後力に対するエッジ成分を有するため、アイス路面における前後性能を維持して、アイス旋回性能を向上することができる。

しかしながら、この空気入りタイヤでは、接地端７ａ，７ｂを越えて設けられるショルダー部ブロック５ａ，５ｆのサイプ６が、タイヤ周方向Ｒに対して片側のみに傾斜しているため、雪上の轍を乗り越える際に、片方向に車両が流れ易くなる傾向があった。

特開平５−３１９０２２号公報 特開２００２−１７８７１８号公報

そこで、本発明の目的は、アイス制動性とアイス旋回性能とを両立させることができ、しかもアイス轍の乗り越え性が良好な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、トレッドの両側の接地端を跨いで各々形成された両側のブロックに複数のサイプが形成されているトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、前記ブロックは、前記複数のサイプによって区分されたジグザグ状のブロック片を有し、かつこのブロック片はタイヤ幅方向に沿ってジグザグ状に延びていることを特徴とする。ここで、トレッドの両側の接地端とは、タイヤを適用リムに装着した後、内圧を１８０ｋＰａとし、表示されたタイヤの最大負荷能力の８８％に相当する質量を荷重負荷した際に、平面路面に接地する両側の最外部の位置を指す。

本発明の空気入りタイヤによると、前記ブロックが前記複数のサイプによって区分されたジグザグ状のブロック片を有するため、サイプが横力および前後力に対するエッジ成分を有するので、アイス制動性とアイス旋回性能とを両立させることができる。また、ジグザグ状のブロック片であるため、タイヤ周方向に対して両側に傾斜するサイプを有するので、雪上の轍を乗り越える際に、片方向に車両が流れ易くなるのを効果的に防止できる。更に、ジグザグ状のブロック片であるため、前後力に対して、その連結構造によって倒れ込みを抑制する効果が得られ、その分、サイプ密度を高めることができるので、アイス性能全般を向上させることができる。その結果、アイス制動性とアイス旋回性能とを両立させることができ、しかもアイス轍の乗り越え性が良好な空気入りタイヤを提供できる。

上記において、前記ジグザグ状のブロック片の中央線は、タイヤ幅方向に対して＋３０〜＋６０°に傾斜した部分と、−３０〜−６０°に傾斜した部分とを備えることが好ましい。ここで、ブロック片の中央線とは、直線によりブロック片表面の面積を２等分可能な部分についてはその直線を指し、他の部分についてはブロック片の厚みを２等分する曲線を指す。ブロック片が上記の傾斜角度で傾斜することによって、横力および前後力に対するサイプのエッジ成分がバランスされるため、より確実にアイス制動性とアイス旋回性能とを両立させることができる。

その際、ブロックに形成されたサイプが波状のサイプであることが好ましい。サイプが波状であると、タイヤ幅方向に延びる場合には、頂点のみでエッジ成分が生成する傾向があるのに対して、特に、ブロック片が上記の傾斜角度で傾斜する場合には、タイヤ周方向およびタイヤ幅方向のエッジ成分が大きくなる（線分のエッジ成分となる）ため、アイス制動性とアイス旋回性能とを更に向上させることができる。

また、各々の前記ブロックには、前記ジグザグ状のブロック片が複数設けられると共に、前記ブロックのショルダー部をラウンドショルダーとしてあることが好ましい。このような構成によると、アイス轍を乗り越える際に、ラウンドしたショルダーが轍に追従して、ジグザグ状のブロック片によるエッジ効果により、よりスムーズにアイス轍を乗り越えることができる。

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一例を示す展開図であり、図２は、本発明の空気入りタイヤにおけるトレッド形状の一例を示す要部拡大図である。図３は、本発明の空気入りタイヤにおける各部の寸法を示す説明図である。

本発明の空気入りタイヤは、図１に示すように、トレッド１の両側の接地端７ａ，７ｂを跨いで各々形成された両側のブロック５ａ、５ｆに複数のサイプ６が形成されているトレッドパターンを備えたものである。

図示した例では、ブロック５は、トレッド１のタイヤ幅方向ＷＤの両端側の領域を構成するタイヤショルダー部ＴＳのブロック５ａ、５ｆのブロック列と、タイヤセンターラインＣＬ上に形成された周方向主溝３の両側に隣接するタイヤセンター部ＴＣのブロック５ｃ、５ｄのブロック列、及び、前記タイヤセンター部ＴＣのブロック５ｃ、５ｄのブロック列とタイヤショルダー部ＴＳのブロック５ａ、５ｆのブロック列との間に挟まれた中間部ＭＺのブロック５ｂ、５ｅのブロック列で構成されている。

各ブロック５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆには、図１に示す様に、波状に延びる複数のサイプ６が配置されている。

このサイプ６は、図１に示す様に、タイヤセンター部ＴＣブロック５ｃ、５ｄのブロック列及び、タイヤセンター部ＴＣブロック５ｃ、５ｄのブロック列とタイヤショルダー部ＴＳのブロック５ａ、５ｆのブロック列との間に挟まれた中間部ＭＺのブロック５ｂ、５ｅのブロック列では、タイヤ幅方向ＷＤに配されている。

本発明の空気入りタイヤは、図１〜図３に示すように、前記ブロック５ａ、５ｆが、前記複数のサイプ６によって区分されたジグザグ状のブロック片６１，６２を有し、かつこのブロック片６１，６２はタイヤ幅方向ＷＤに沿ってジグザグ状に延びていることを特徴とする。本実施形態では、ジグザグ状のブロック片６１，６２が複数設けられ、ブロック片６１，６２の中央線ＢＬが±４５°に傾斜する複数の直線からなるジグザグである場合の例を示すが、中央線ＢＬが曲線であったり、複数の直線が曲線を介して連結されているものであってもよい。つまり、本発明におけるジグザグ状のブロック片６１，６２は、山側と谷側の頂部を一対以上有するものであれば、何れでもよい。

本発明では、図３に示すように、ジグザグ状のブロック片６１，６２の中央線ＢＬが、タイヤ幅方向ＷＤに対して＋３０〜＋６０°の角度θ１で傾斜した部分と、−３０〜−６０°の角度θ２で傾斜した部分とを備えることが好ましく、中央線ＢＬが、タイヤ幅方向ＷＤに対して＋３５〜＋５５°の角度θ１で傾斜した部分と、−３５〜−５５°の角度θ２で傾斜した部分とを備えることがより好ましい。角度θ１，θ２の絶対値が３０°未満又は６０°を超えると、横力又は前後力に対するエッジ成分が不十分になる傾向がある。

また、ジグザグ状のブロック片６１，６２における中央線ＢＬの振幅Ｗ１は、ブロック５ａ、５ｆのタイヤ周方向Ｒの幅Ｗ２の３０〜９０％が好ましく、４０〜８０％がより好ましい。中央線ＢＬの振幅Ｗ１が幅Ｗ２の３０％未満であると、従来のように波状サイプをタイヤ幅方向ＷＤに設ける場合からの改善効果が小さくなる傾向があり、中央線ＢＬの振幅Ｗ１が幅Ｗ２の９０％を超えると、周方向、幅方向のブロック剛性が低下し、接地面積が小さくなりアイス性能が低下する傾向がある。

サイプ６は、直線状サイプでもよいが、波状サイプが好ましい。本発明における波状サイプとは、ジグザグサイプを含むものであり、また、その横断面形状は、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。本発明では特に、ブロック５ａ、５ｆに形成されたサイプ６が、波状のサイプであり、タイヤ幅方向ＷＤに平行な部分とタイヤ周方向Ｒに平行な部分とが、全長に対して５０％以上を占めることが好ましく、７０％以上を占めることがより好ましい。

ブロック５ａ、５ｆに形成されたサイプ６が波状サイプの場合、いわゆる波型サイプの特性を好適に発現する上で、その振幅（両側頂部の高さの和）が、１〜２ｍｍが好ましく、また、中央サイプ１１の周期（例えば凸−凸頂部間の距離）は、２〜５ｍｍが好ましい。他のブロック５に形成されたサイプ６についても、同様である。

また、ブロック５ａ、５ｆに配したサイプ６のうち、トレッド１の両側の接地端７ａ，７ｂより外側の部分については、サイプ６の深さを少なくとも１ｍｍ以上とすることが好ましく、深さ１〜３ｍｍがより好ましい。

また、図示した例では、ブロック５ａ、５ｆに配した前記各サイプ６が、ブロック５ａ、５ｆ内に平行に配しているが、平行でなく、略平行に配しても良い。このようなサイプ６によって形成されるブロック片６１，６２の厚み（サイプ間隔）は、３〜６ｍｍが好ましく、４〜５ｍｍがより好ましい。

また、本実施形態の空気入りタイヤは、図２に示すように、ショルダー部２がラウンドショルダーとなっている例を示すが、ラウンドショルダーである場合、その曲率半径が、５〜２０ｍｍで構成されているのが好ましい。また、ブロック５ａ、５ｆのタイヤ幅方向ＷＤの端部８ａ，８ｂは、トレッド１の側面まで延設されている。トレッド１の両側の接地端７ａ，７ｂから、端部８ａ，８ｂまでの距離は、２０〜３０ｍｍが好ましい。

本発明では、サイプ６の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。

なお、本発明におけるサイプ６の溝幅は０．１〜０．５ｍｍが好ましい。また、サイプ６の溝深さは、トレッド１の両側の接地端７ａ，７ｂより内側の部分については、主溝深さの３０〜８０％が好ましい。サイプ６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６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、アイス制動性とアイス旋回性能とを両立させることができ、しかもアイス轍の乗り越え性が良好な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、図１に示す形状のブロックにサイプが形成されている例を示したが、ブロックは、この形状に限らず、略正方形、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。また、ブロックと共に、タイヤ周方向に直線状に延びるリブや、タイヤ周方向にジグザグに延びるリブが形成されていてもよい。

（２）前述の実施形態では、ジグザグ状のブロック片の中央線が略±４５°に傾斜する複数の直線からなるジグザグである場合の例を示したが、本発明では、ジグザグ状のブロック片が、山側と谷側の頂部を一対以上有するものであればよく、図４（ａ）〜（ｂ）に示すような、種々の形態が可能である。

図４（ａ）に示す例は、ブロック片６２の中央線ＢＬが、±４５°に傾斜する複数の直線と、それらの直線に介在するタイヤ幅方向ＷＤに平行な直線からなるジグザグである例である。このように、中央線ＢＬを構成する傾斜する複数の直線の間には、直線や曲線が介在していてもよい。

図４（ｂ）に示す例は、ブロック片６２の中央線ＢＬが、サイン波に近い波状の曲線である例である。

（３）前述の実施形態では、図２に示すように、両側のショルダー部のブロック５ａ、５ｆの断面形状がラウンドショルダーの構成となっている例を示すが、本発明の空気入りタイヤは、ブロック５ａ、５ｆの何れか片側のみの断面形状をラウンドショルダーにして、他の片側をスクゥエアーショールダーの構成とすることもでき、また、スクゥエアーショールダーの構成とすることも可能である。

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）アイス轍の乗り越え性
タイヤを上記と同じ実車に装着し、１名乗車の荷重条件にて、速度４０ｋｍ／ｈで走行しながら、氷雪路に設けた深さ２０ｍｍ程度の轍の乗り超えを数回実施し、その時のフィーリング（車両の片流れを含む）を官能試験で評価した。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６に示すブロック（縦２６ｍｍ、横３２ｍｍのブロックを中央に３列、縦２６ｍｍ、横３２ｍｍのブロックを両側に２列）を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、サイプの溝幅０．３ｍｍ、周期４ｍｍ、振幅１．８ｍｍ、サイプ間隔４ｍｍとした。

実施例１
図５に示すブロックを備えたトレッドパターン（ショルダー部のサイプ以外は比較例１と同じ）において、ショルダー部の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。即ち、サイプ深さを７ｍｍ、サイプ溝幅０．３ｍｍ、ブロック片の傾斜角度＋４５°および−４５°、サイプ間の間隔４ｍｍ、サイプの振幅を１．５ｍｍ、周期４ｍｍ、サイプ間隔４ｍｍとした。

比較例２
比較例１において、ショルダー部のサイプを、図７に示すように片側に傾斜（傾斜角度４５°）したサイプ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。

表１の結果が示すように、実施例ではアイス制動性能、アイス制動性能、アイス轍の乗り越え性が従来品より大幅に向上した。これに対して、ショルダー部のサイプを４５°に傾斜させた比較例２では、アイス制動性能、アイス制動性能、アイス轍の乗り越え性の改善効果が小さかった。また、アイス轍の乗り越え性に関しては、片方向に車両が流れ易くなる傾向があった。

本発明の空気入りタイヤにおけるトレッドパターンの一例を示す展開図 本発明の空気入りタイヤにおけるトレッド形状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各部の寸法を示す説明図 本発明の空気入りタイヤにおけるブロックの他の例を示す要部拡大図 実施例１で採用したトレッドパターンの展開図 比較例１で採用したトレッドパターンの展開図 比較例２で採用したトレッドパターンの展開図

符号の説明

１ トレッド
２ ショルダー
５ ブロック
５ａ，５ｆ ショルダー部のブロック
６ サイプ
６１，６２ ブロック片
７ａ、７ｂ 接地端
ＷＤ タイヤ幅方向
Ｒ タイヤ周方向
ＢＬ ブロック片の中央線
θ１、θ２ 中央線の傾斜角度

Claims (4)

1. トレッドの両側の接地端を跨いで各々形成された両側のブロックに複数のサイプが形成されているトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記ブロックは、前記複数のサイプによって区分されたジグザグ状のブロック片を有し、かつこのブロック片はタイヤ幅方向に沿ってジグザグ状に延びていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ジグザグ状のブロック片の中央線は、タイヤ幅方向に対して＋３０〜＋６０°に傾斜した部分と、−３０〜−６０°に傾斜した部分とを備える請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ブロックに形成されたサイプは、波状のサイプである請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 各々の前記ブロックには、前記ジグザグ状のブロック片が複数設けられると共に、前記ブロックのショルダー部をラウンドショルダーとしてある請求項１〜３いずれかに記載の空気入りタイヤ。

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