JP2008037113A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】アイス性能を向上させるためのブロック片の適度なたわみが得られ易く、耐摩耗性能が良好で、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が形成されたブロック１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、前記ブロック１には、ブロック中央ＢＣからタイヤ幅方向ＷＤに沿って両側に延びて両端がブロック内に配される中央サイプ１１と、その中央サイプ１１の両側に間隔を開けて設けられブロック端辺１ａ，１ｂに各々開口する両側サイプ１２と、その両側サイプ１２の閉口端１２ａを囲うように間隔を開けて設けられた囲いサイプ１３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のサイプが形成されたブロック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。

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。

そこで、サイプ密度の向上とブロックの倒れ込み抑制とを両立させる技術も存在する。例えば、下記の特許文献１には、ブロックの中央部にミクロブロックを形成する環状サイプ（クローズドサイプ）を設けて、このサイプに連結し、ブロック端辺まで延びるサイプを設けた空気入りタイヤが提案されている。

しかしながら、このタイヤでは、小さい環状サイプであり、しかもこれが両側のサイプと連結しているため、ブロックの倒れ込みの抑制効果がほとんどなく、ブロックの倒れ込みにより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。

また、下記の特許文献２には、ブロックの中央付近におけるサイプ密度を向上させる目的で、一端から延びるサイプを途中で分岐させて、他端から延びるサイプと交互に配置した空気入りタイヤが提案されている。

しかしながら、このタイヤでは、ブロックの一方の端辺から延びるサイプが、分岐して他方の端辺付近まで延びているため、片側クローズドサイプをブロックに交互に設けたものと大差がなく、ブロックの不均一な倒れ込みが生じ易くなる。また、ブロックの両側でのサイプ密度が小さくなるため、エッジ効果や除水効果が不十分となって、アイス性能の向上効果が十分とは言えなかった。

特許第３５８４０７９号公報 特開平８−３３２８１１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ブロック片の適度なたわみが得られ易く、耐摩耗性能が良好で、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、複数のサイプが形成されたブロック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、前記ブロックには、ブロック中央からタイヤ幅方向に沿って両側に延びて両端がブロック内に配される中央サイプと、その中央サイプの両側に間隔を開けて設けられブロック端辺に各々開口する両側サイプと、その両側サイプの閉口端を囲うように間隔を開けて設けられた囲いサイプとを備えることを特徴とする。ここでブロック中央とは、タイヤ幅方向を基準とするブロック幅の中央を指し、タイヤ周方向の位置は何れでもよい。

本発明の空気入りタイヤによると、中央サイプと両側サイプとが連通しないため、通常のオープンサイプと比較して、ブロック片の倒れ込みが抑制される。また、囲いサイプが両側サイプの閉口端を囲うように間隔を開けて設けられることによって、ブロック剛性を向上させつつ、サイプ密度を向上させることができる。また、ブロックの両側に囲いサイプが設けられるため、ブロック片の倒れ込みを均一化することができる。その結果、アイス性能を向上させるためのブロック片の適度なたわみが得られ易く、耐摩耗性能が良好で、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、前記囲いサイプは前記中央サイプから分岐した分岐サイプであり、その分岐サイプの分岐位置が、いずれも前記ブロックの両側端辺からタイヤ幅方向を基準とするブロック幅の１／３以内の領域に設けられていることが好ましい。この構成によると、囲いサイプが中央サイプと連通するため、排水性が良好になり、長さを延長できる分だけサイプ密度を高めることができる。また、分岐サイプが上記の領域に設けられることになるため、制動時などの前後力が生じる場合に、特に負荷が大きくなるブロック端部において、ブロックの前後剛性が高くなるので、より効果的に段差摩耗（偏摩耗）を防止することができる。

また、前記囲いサイプは、Ｃ字状、Ｕ字状、又はＶ字状に形成されていることが好ましい。囲いサイプがこのような形状の場合、ブロックの剛性維持とサイプ密度の向上効果とのバランスが良好になるとともに、加工性や耐久性の面からも好ましい。

また、前記中央サイプが波状サイプであり、前記両側サイプが直線サイプであることが好ましい。中央サイプが波状サイプであると、ブロックの中央付近においても、サイプ密度を高めることができ、エッジ効果や除水効果をより向上させることができる。また、両側サイプが直線サイプであると、囲いサイプとの距離をとることができ、ブロック片の欠けなども生じにくくなる。

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ブロックの一例を示す要部拡大図である。図２は、図１に示すブロックの要部拡大図である。

本発明の空気入りタイヤは、複数のサイプが形成されたブロック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、タイヤ周方向ＰＤとタイヤ幅方向ＷＤとに延びる主溝によって区分されたブロック１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ブロック１以外の部分は、何れのパターンでもよいが、例えばブロック１の左右に同様のブロックを設けたものが挙げられる。

ブロック１には、図１に示すように、ブロック中央ＢＣからタイヤ幅方向ＷＤに沿って両側に延びて両端がブロック内に配される中央サイプ１１を備えている。本実施形態では、波状の中央サイプ１１がタイヤ幅方向ＷＤに平行な方向に複数形成されている例を示す。

中央サイプ１１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。また、波状の中央サイプ１１は、両端部が直線状であってもよい。

中央サイプ１１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。

中央サイプ１１の長さ（両側の閉口端間の直線距離）は、囲いサイプを設ける位置との関係から、ブロック１のタイヤ幅方向ＷＤを基準とするブロック幅ＢＷの３０〜５０％であることが好ましく、３５〜４５％であることがより好ましい。なお、中央サイプ１１の閉口端は、囲いサイプである分岐サイプ１３の分岐位置ＢＰと一致している必要はなく、囲いサイプの内側又は外側に配されていてもよい。

また、ブロック１には、図１に示すように、中央サイプ１１の両側に間隔を開けて設けられブロック端辺１ａ，１ｂに各々開口する両側サイプ１２を備えている。本実施形態では、直線状の両側サイプ１２がタイヤ幅方向ＷＤに平行に複数形成されている例を示すが、波状の両側サイプ１２としてもよい。

両側サイプ１２は、閉口端１２ａを有するが、この閉口端１２ａと中央サイプ１１の閉口端との距離は、０．５〜４ｍｍが好ましく、１〜２ｍｍがより好ましい。この距離が０．５ｍｍ未満であると、狭すぎてブロック切れが発生し、剛性が低下する傾向があり、４ｍｍを超えると、サイプ密度が小さくなり、アイス性能が低下する傾向がある。

更に、ブロック１には、図１に示すように、両側サイプ１２の閉口端１２ａを囲うように両側サイプ１２と間隔を開けて設けられた囲いサイプを備えている。本実施形態では、囲いサイプが、中央サイプ１１から分岐したＣ字状の分岐サイプ１３である例を示す。

ここで、「閉口端１２ａを囲うように」とは、図２に示すように、囲いサイプ（分岐サイプ１３）の閉口端１３ａと両側サイプ１２の閉口端１２ａとの位置関係が、閉口端１２ａを中心として角度θが２００°以上になる場合を意味する。その際、囲いサイプの両方の閉口端１３ａの位置は、両側サイプ１２に対して対称である必要はないが、両者が対称な場合、矢印Ａ１の領域に囲いサイプの閉口端１３ａが配されることになる。

囲いサイプのタイヤ幅方向ＷＤの長さＬ１は、サイプ密度の向上とブロック剛性の維持とのバランスを図る上で、１．５〜３．５ｍｍが好ましく、２〜３ｍｍがより好ましい。囲いサイプのタイヤ周方向ＰＤの長さＬ２は、サイプ密度の向上とブロック剛性の維持とのバランスを図る上で、２〜４ｍｍが好ましく２．５〜３．５ｍｍがより好ましい。

本発明では、囲いサイプの両側の最内側端、又は分岐サイプ１３の両側の分岐位置ＢＰが、いずれもブロック１の両側の端辺１ａ，１ｂからタイヤ幅方向ＷＤを基準とするブロック幅ＢＷの１／３以内の領域に設けられていることが好ましい。分岐位置ＢＰ等がこの領域より内側に位置すると、制動時などの前後力が生じる場合に、特に負荷が大きくなるブロック端部において、ブロックの前後剛性が低下し、段差摩耗が生じやすくなる傾向がある。また、分岐位置ＢＰ等が、いずれもブロック１の両側の端辺１ａ，１ｂからタイヤ幅方向ＷＤを基準とするブロック幅ＢＷの１／６以上の領域に設けられていることが好ましい。分岐位置ＢＰがこの領域より外側に位置すると、囲いサイプを形成してもサイプ密度の向上効果が小さくなる傾向がある。

中央サイプ１１、両側サイプ１２、囲いサイプの溝幅は、エッジ効果、除水効果、及び凝着効果を向上させる観点から、０．１〜０．５ｍｍが好ましい。

本実施形態では、中央サイプ１１、両側サイプ１２、囲いサイプの組合せが、ブロック１の全体にほぼ平行に設けられている例を示す。本発明では、サイプ１０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。

また、サイプ１０の溝深さは、主溝深さの３０〜８０％が好ましい。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１０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ブロック片の適度なたわみが得られ易く、耐摩耗性能が良好で、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、略正方形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。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、中央サイプ等がブロック全体に設けられると共に、Ｃ字状の分岐サイプが設けられている例を示したが、本願発明では、図３（ａ）〜（ｃ）に示すような、種々の形態が可能である。

図３（ａ）に示す例では、ブロック１のタイヤ周方向ＰＤの両側端部に、中央サイプ１１、両側サイプ１２、囲いサイプの組合せを１組みずつ設け、タイヤ周方向ＰＤの中央付近には、従来の波状サイプ１４が３本設けられている。本発明では、この例のように、少なくとも1組の中央サイプ１１、両側サイプ１２、囲いサイプの組合せを有していればよい。但し、最も効果的に耐摩耗性能とアイス性能とを向上させる上で、上記組合せがブロック１の全体に設けられていることが好ましい。

図３（ｂ）に示す例では、Ｖ字の分岐サイプ１３が設けられている。本発明では、図２に示すように、囲いサイプの閉口端１３ａと両側サイプ１２の閉口端１２ａとの位置関係が、閉口端１２ａを中心として角度θが２００°以上になる囲いサイプであれば、いずれの形状でもよく、Ｃ字状、Ｕ字状、又はＶ字状の他、円形、楕円形、又は三角形、四角形、五角形等の多角形の一部が開口した形状などが挙げられる。中でも、Ｃ字状、Ｕ字状、又はＶ字状の囲いサイプが好ましい。

図３（ｃ）に示す例では、タイヤ幅方向ＷＤに対して若干傾斜し、中央サイプ１１に連通しないＵ字の囲いサイプが設けられている。本発明では、このように、囲いサイプが中央サイプ１１に連通しないものでもよい。このような構造によって、ブロック剛性をより向上させて、偏摩耗の防止効果をより高めることができる。

また、両側サイプ１２の間を結ぶ直線上に、中央サイプ１１が設けられているが、本発明では、両側サイプ１２と中央サイプ１１とが、同じ直線状にある必要はなく、タイヤ周方向ＰＤにズレていてもよい。また、中央サイプ１１や両側サイプ１２は、タイヤ幅方向ＷＤに対して傾斜していてもよく、各々の傾斜角度が異なっていてもよい。中央サイプ１１や両側サイプ１２が傾斜する場合、その角度は、タイヤ幅方向ＷＤに対して±１５°以内が好ましい。

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）耐摩耗性能
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、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４（ａ）に示すブロック（縦２８ｍｍ、横２８ｍｍ）を全面（５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１．２ｍｍ、直線部の長さ６ｍｍ×２、サイプ間隔４ｍｍとした。

実施例１
図３（ａ）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）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。３本の波状サイプ１４を比較例１と同じにし、他の２組みのサイプの深さを７ｍｍ、サイプの溝幅０．３ｍｍで共通にし、中央サイプの両側の分岐位置間の距離１６ｍｍ、周期４ｍｍ、振幅１．２ｍｍ、両側サイプ１２の長さを４．５ｍｍ、円形の囲いサイプの大きさを直径３．０ｍｍ、閉口端間の距離１．５ｍｍとした。

実施例２
図１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）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。５組みのサイプの深さを７ｍｍ、サイプの溝幅０．３ｍｍで共通にし、中央サイプの両側の分岐位置間の距離１６ｍｍ、周期４ｍｍ、振幅１．２ｍｍ、両側サイプ１２の長さを４．５ｍｍ、円形の囲いサイプの大きさを直径３．０ｍｍ、閉口端間の距離１．５ｍｍとした。

実施例３
実施例２において、中央サイプの分岐位置間の距離を両側各々０．８ｍｍだけ短くすることによって、中央サイプと囲いサイプとが連通しないサイプを形成したこと以外は、実施例２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２
実施例１において囲いサイプを環状サイプにして両側サイプに連通させて、図４（ｂ）に示すサイプを形成したこと以外は、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。

比較例３
図４（ｃ）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）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１６，１７の深さを７ｍｍ、サイプの溝幅０．３ｍｍ、波状部の周期４ｍｍ、振幅１．２ｍｍで共通とし、直線部の長さ４．５ｍｍ、サイプ先端（閉口端）とブロック端辺との距離１．５ｍｍとした。

表１の結果が示すように、実施例ではアイス制動性能、耐摩耗性能が従来品より大幅に向上した。これに対して、環状の囲いサイプを形成した比較例２では、ブロック片の倒れ込みが大きく接地面積が低下することで、アイス性能と耐摩耗性能の改善効果が不十分となった。また、ブロックの一方の端辺から延びるサイプが、分岐して他方の端辺付近まで延びている比較例３では、ブロック片の倒れ込みが大きく接地面積が低下することで、アイス性能と耐摩耗性能の改善効果が不十分となった。

本発明の空気入りタイヤにおけるブロックの一例を示す要部拡大図 図１に示すブロックの要部を示す要部拡大図 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 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
１ａ，１ｂ ブロック端辺
１０ サイプ
１１ 中央サイプ
１２ 両側サイプ
１２ａ 両側サイプの閉口端
１３ 分岐サイプ（囲いサイプ）
ＢＣ ブロック中央
ＢＰ 分岐位置
ＷＤ タイヤ幅方向
ＰＤ タイヤ周方向

Claims (4)

1. 複数のサイプが形成されたブロック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、
   前記ブロックには、ブロック中央からタイヤ幅方向に沿って両側に延びて両端がブロック内に配される中央サイプと、その中央サイプの両側に間隔を開けて設けられブロック端辺に各々開口する両側サイプと、その両側サイプの閉口端を囲うように間隔を開けて設けられた囲いサイプとを備えることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記囲いサイプは前記中央サイプから分岐した分岐サイプであり、その分岐サイプの分岐位置が、いずれも前記ブロックの両側端辺からタイヤ幅方向を基準とするブロック幅の１／３以内の領域に設けられている請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記囲いサイプは、Ｃ字状、Ｕ字状、又はＶ字状に形成されている請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記中央サイプが波状サイプであり、前記両側サイプが直線サイプである請求項１〜３いずれかに記載の空気入りタイヤ。
   

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