JP2009029255A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】氷上ブレーキ性能を向上する空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】向に延びる複数の幅方向副溝とにより複数のブロックを区画し、該ブロックにトレッド幅方向に延びる複数のサイプを設けた空気入りタイヤであって、前記幅方向副溝の向かい合った溝壁面の少なくともどちらか一方に、前記ブロック毎に少なくとも１つの張り出し部を設け、該張り出し部は、タイヤ接地域内にあるときに、他方の溝壁面あるいは、他方の溝壁面に設けた張り出し部に接触する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤのトレッド踏面に多数のサイプを有し、特に氷上ブレーキ性能を向上した空気入りタイヤに関するものである。

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やリブ（以下、ブロックと総称する）にトレッド幅方向に延びるサイプを付加することがなされてきた。しかし、サイプの本数を増やしていくと、ブロックのエッジ部が路面を引っ掻く力（以下、エッジ効果という）および、サイプが氷表面の水膜から水を吸い上げる効果（以下、排水効果という）は増加するものの、サイプにて細分化されたブロックは剛性が低下して、ブロックの倒れこみが発生し、氷上での接地面積が減少する結果、タイヤと氷路面間の摩擦力（以下、表面摩擦力という）は減少するという問題があった。この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、氷上ブレーキ性能が向上しなくなるため、サイプ付加による氷上ブレーキ性能の向上には限界があった。

ブロックの倒れこみを防止する従来技術として、特許文献１には、ブロックに形成されたサイプの溝壁面に、タイヤ接地域内にあるときに、他方の溝壁面に接触する複数の突起が、トレッド踏面から２ｍｍまでの間に形成された空気入りタイヤが記載されている。
この空気入りタイヤにおいて、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ブロック片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に接触する。これにより、突起が接触した側のサイプの溝壁面エッジ部分が突起の押圧力により微小に盛り上がり、サイプの溝壁面エッジ部の接地圧（エッジ圧）が増加する。従って、エッジ効果が向上し、氷上ブレーキ性能を向上させることができる。

特開２００６−１６８５０１号公報

しかし、上述したサイプに突起を設けた空気入りタイヤでは、タイヤ接地域内にあるときに、ブロックのサイプによる分断部分であるブロック片の大部分は倒れこみを防止できるが、幅方向溝に隣接するブロック片、すなわち一番端のブロック片の倒れこみ、あるいは、より大きい入力が加えられた際のブロック全体の倒れこみを抑制することは難しかった。

そこで、本発明の目的は、上述した問題点を解消して、ブロック端部分の倒れこみ、ひいてはブロック全体の倒れこみを抑制し、氷上ブレーキ性能をさらに向上した空気入りタイヤを提供することにある。

本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）タイヤのトレッド踏面に、トレッド周方向に延びる複数の周方向主溝と、トレッド幅方向に延びる複数の幅方向副溝とにより複数のブロックを区画し、該ブロックにトレッド幅方向に延びる複数のサイプを設けた空気入りタイヤであって、
前記幅方向副溝の向かい合った溝壁面の少なくともどちらか一方に、前記ブロック毎に少なくとも１つの張り出し部を設け、
該張り出し部は、タイヤ接地域内にあるときに、他方の溝壁面あるいは、他方の溝壁面に設けた張り出し部に接触することを特徴とする空気入りタイヤ。

（２）前記張り出し部を、前記複数のサイプの中で前記幅方向副溝の溝壁面に最も近いサイプの深さ範囲内に設けた上記（１）に記載の空気入りタイヤ。

（３）前記幅方向副溝の深さ方向に対する、前記ブロック表面から前記張り出し部の中心部までの距離が、前記複数のサイプの中で前記幅方向副溝の溝壁面に最も近いサイプの深さの２５％以上７５％以下である上記（１）または（２）に記載の空気入りタイヤ。

（４）前記張り出し部を設けた幅方向副溝の溝壁面の面積に対して、前記張り出し部を設けた部分の面積が、１０％以上５０％以下である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

（５）前記幅方向副溝の向かい合った溝壁面の少なくともどちらか一方に設けた張り出し部の張り出し長さあるいは、前記幅方向副溝の向かい合った溝壁面の両方に設けた張り出し部の張り出し長さの合計が、前記幅方向副溝の開口幅の５０％以上１００％以下である上記（１）〜（４）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

本発明によれば、張り出し部を幅方向副溝の向かい合った溝壁面の少なくとも一方に設け、この張り出し部が、タイヤ接地域内にあるときに、他方の溝壁面あるいは、他方の溝壁面に設けた張り出し部に接触して、ブロックの倒れこみを抑制するため、特に氷上でのブレーキ性能を向上することができる。

以下に、本発明の空気入りタイヤの実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
なお、タイヤの内部補強構造等は一般的なラジアルタイヤのそれと同様であるので図示を省略する。

図１に、本発明の空気入りタイヤの実施形態を示すトレッドパターンの展開図を示す。
図示のトレッドパターンは、タイヤのトレッド踏面１に、トレッド周方向に延びる複数の周方向主溝５と、トレッド幅方向に延びる複数の幅方向副溝３とにより複数のブロック２を区画してなる。このブロック２にはトレッド幅方向に延び、ブロック２を貫通し周方向主溝５につながる複数のサイプ４を設ける。これらのサイプ４によって、ブロック２を複数のブロック片２ａ〜２ｅに分断する。ここで、幅方向副溝３の向かい合った溝壁面に、ブロック２毎に、対向する溝壁面に向かって延びる張り出し部１０を設ける。

具体的には、図２に斜視図で示すように、幅方向副溝に隣接するブロック片２ａおよび２ｅに、それぞれ張り出し部１０を設ける。次にこの張り出し部１０の作用について、図３を参照して説明する。

図３は本発明の空気入りタイヤの作用効果を説明するための図であり、図３（ａ）は従来の空気入りタイヤ、図３（ｂ）は本発明の空気入りタイヤを示す。
さて、図３（ａ）において、タイヤが矢印方向に転動すると、転動方向とは逆向きにブロック２が倒れこむ。図３（ａ）に示す従来の空気入りタイヤでは、ブロック２が大きく倒れこみ、接地面積が減少するため、氷上ブレーキ性能を阻害することは上述のとおりである。一方、本発明の空気入りタイヤでは、図３（ｂ）に示すように、タイヤ接地域内において、ブロック２の倒れこみが始まると、向かい合う張り出し部１０が互いに接触した状態となる。この張り出し部１０の接触によりブロック２間に接触力が働く結果、ブロック２の倒れこみが抑制される。つまり、張り出し部１０は、特にブロック２の端部のブロック片２ａおよび２ｅの倒れこみ変形のストッパーとして働くのである。このようにブロック倒れこみが抑制されると、ブロック接地面積の減少も抑制され、その結果、氷上ブレーキ性能を向上させることとなる。

なお、図３では幅方向副溝３の向かい合った溝壁面の両方に張り出し部１０を設けた例を示したが、一方の溝壁面に張り出し部を設け、タイヤ接地域内にあるときに、他方の溝壁面に接触する構成でもよい。ただし、図３に示した例のように、両方の溝壁面に設けた張り出し部１０が互いに接触する構成のほうが、張り出し部１０の張り出し長さを短くすることができるので、張り出し部の剛性を高く保つことができ好ましい。

次に、張り出し部１０の詳細について図４を用いて説明する。
図４に示すように、ブロック２の深さ、すなわち幅方向副溝３の深さをＡ、ブロック２のトレッド周方向長さをＢ、ブロック２の幅方向長さをＣ、サイプ４の深さをＨ、張り出し部１０の張り出し長さをＬ、ブロック表面から張り出し部１０の中心部までの距離をＭ、張り出し部１０の、幅方向副溝３の深さ方向の長さをＮとする。

まず、張り出し部１０は、サイプ４の深さＨの範囲内に設けたことが好適である。なぜなら、サイプ４の深さＨの範囲外、すなわち、ブロック表面からサイプ４の深さＨより深い位置に張り出し部１０を設けてもブロック２の倒れこみを抑制する効果は小さいからである。
なお、この例では複数のサイプの深さは同一であるが、複数のサイプの深さが異なる場合は、複数のサイプの中で幅方向副溝３の溝壁面に最も近いサイプの深さを基準にする。

具体的には、幅方向副溝３の深さ方向に対する、ブロック表面から張り出し部１０の中心部までの距離Ｍが、複数のサイプの中で幅方向副溝３の溝壁面に最も近いサイプ４の深さＨの２５％以上７５％以下であることが好適である。
なぜなら、２５％より小さいと張り出し部１０の深さ方向の長さＮが小さいことにつながり、張り出し部１０の剛性が低くブロック２の倒れこみを抑制する効果が小さいからである。また、７５％より大きいとブロック２の倒れこみを抑制する効果は小さいからである。

また、張り出し部１０を設けた幅方向副溝３の溝壁面の面積Ａ×Ｃに対して、前記張り出し部１０を設けた部分の面積Ｎ×Ｃが、１０％以上５０％以下であることが好適である。
なぜなら、１０％より小さいと張り出し部１０の剛性が低くブロック２の倒れこみを抑制する効果が小さいからである。また、５０％より大きいと排水性に悪影響を及ぼすからである。

幅方向副溝３の向かい合った溝壁面の両方に設けた張り出し部１０の張り出し長さの合計２Ｌが、幅方向副溝３の開口幅の５０％以上１００％以下であることが好適である。
なぜなら、５０％より小さいと、張り出し部１０が短すぎ、タイヤ接地域内にあるときにも、互いに接触しないため、ブロック２の倒れこみを防止できない。また、１００％とは、タイヤ接地域内にないとき（走行していないとき）に張り出し部１０が互いに接触している状態であるが、これは、製造上の困難性は伴うが、本発明の効果には問題はない。
なお、幅方向副溝３の向かい合った溝壁面の少なくともどちらか一方に張り出し部１０を設けた場合には、その張り出し長さが、幅方向副溝３の開口幅の５０％以上１００％以下であることが好適である。

図５は、本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示すブロックの斜視図である。
この例では、１つのブロック２に対する溝壁面に２つの張り出し部１０を設けている。１つのブロック２に対する溝壁面に張り出し部１０を１つ設けるより、複数設けるほうが、排水性および製造上の観点からは好適であるが、本発明の効果としては同一である。
また、向かい合う張り出し部１０同士が互いに同じ形状および同じ深さに設けた例を説明してきたが、張り出し部１０はタイヤ接地域内にあるときに互いに接触する形状および位置に設ければよい。それゆえ、張り出し部１０の接触する面は、溝壁面に対して傾斜していてもよく、また、平面でなくてもよく、凹部と凸部のように互いに嵌合する形状や、凸部同士でもよい。

本発明に係る空気入りタイヤ、および従来例タイヤとして図６および図７に示す仕様のブロックを適用して試作し、実車走行により氷上ブレーキ性能の評価を行ったので以下に説明する。
図５は発明例タイヤに適用したブロックの斜視図であり、ブロック２、サイプ４および張り出し部１０の寸法および形状を示す。
図６は従来例タイヤに適用したブロックの斜視図であり、ブロック２およびサイプ４の寸法および形状を示す。図６に示す従来例タイヤは、張り出し部を設けない点以外は、図５に示す発明例タイヤと同じ構造である。

発明例タイヤおよび従来例タイヤは、タイヤサイズがともに１９５／６５Ｒ１５である。これらのタイヤを１５×６Ｊのリムに組み付けてタイヤ車輪とし、タイヤ内圧を２００ｋＰａに調整した。上記タイヤを乗用車に装着し、氷路において制動試験を行った。試験は初速度４０ｋｍ／ｈからフルブレーキをかけて静止状態になるまでの制動距離を計測し、初速度と制動距離から平均減速度を算出した。結果は平均減速度の指数で表現し、発明例タイヤでは１１２、従来例タイヤでは１００であった。
この指数は、各平均減速度を従来例タイヤの平均減速度で割って１００をかけることにより求め、値が大きいと良好な結果を表す。

以上により、張り出し部を幅方向副溝の向かい合った溝壁面に設けることによって、氷上ブレーキ性能が向上していることが分かる。

本発明の空気入りタイヤの実施形態を示すトレッドパターンの展開図を示す 本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ、本発明の空気入りタイヤの作用効果を説明するための図である。 本発明の空気入りタイヤの実施形態を示すブロックの斜視図である。 本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示すブロックの斜視図である。 発明例タイヤのブロックの斜視図である。 従来例タイヤのブロックの斜視図である。

符号の説明

ＣＬ 赤道
１ トレッド踏面
２ ブロック
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ ブロック片
３ 幅方向副溝
４ サイプ
５ 周方向主溝
１０ 張り出し部

Claims (5)

1. タイヤのトレッド踏面に、トレッド周方向に延びる複数の周方向主溝と、トレッド幅方向に延びる複数の幅方向副溝とにより複数のブロックを区画し、該ブロックにトレッド幅方向に延びる複数のサイプを設けた空気入りタイヤであって、
   前記幅方向副溝の向かい合った溝壁面の少なくともどちらか一方に、前記ブロック毎に少なくとも１つの張り出し部を設け、
   該張り出し部は、タイヤ接地域内にあるときに、他方の溝壁面あるいは、他方の溝壁面に設けた張り出し部に接触することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記張り出し部を、前記複数のサイプの中で前記幅方向副溝の溝壁面に最も近いサイプの深さ範囲内に設けた請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記幅方向副溝の深さ方向に対する、前記ブロック表面から前記張り出し部の中心部までの距離が、前記複数のサイプの中で前記幅方向副溝の溝壁面に最も近いサイプの深さの
   ２５％以上７５％以下である請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記張り出し部を設けた幅方向副溝の溝壁面の面積に対して、前記張り出し部を設けた部分の面積が、１０％以上５０％以下である請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記幅方向副溝の向かい合った溝壁面の少なくともどちらか一方に設けた張り出し部の張り出し長さあるいは、前記幅方向副溝の向かい合った溝壁面の両方に設けた張り出し部の張り出し長さの合計が、前記幅方向副溝の開口幅の５０％以上１００％以下である請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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