JP2009214692A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ブロックが摩耗しても、サイプによる車両の制動性と駆動性の向上効果を維持しながら、操縦性の低下を防止する。
【解決手段】周方向の主溝とラグ溝とによってトレッド部に区画したブロック９にサイプ１１を設けた空気入りタイヤであって、サイプ１１の互いに向き合った溝面１３を粗度の粗い面にし、幅方向の中央部１５から開口部１７に向かって前記面粗度を粗くしたことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は空気入りタイヤに関する。

特許文献１に「空気入りタイヤ」が記載されている。

この文献の他にも、路面と接触するトレッド部に形成されたブロックにサイプ（幅方向溝）を設けた空気入りタイヤが種々提案されている。

サイプは、ウェット路や氷雪路などを車両が走行するとき、トレッド面の水を吸収し排除してタイヤの滑りを抑え制動性と駆動性及び操縦性を向上させると共に、外力を受けてブロックが撓んだときにサイプのエッジが路面を噛むエッジ効果によってタイヤのグリップ性能を高く保ち、制動性と駆動性をさらに向上させる。
特開平８−１７５１１５号公報

しかし、サイプを設けるとブロックの剛性が低下するので、乾燥した路面（ドライ路）では車両の操縦性を低下させる恐れがある。

上記提案の中に、図９〜図１３に示すように、サイプ３０１をブロック３０３に設けたものがある。図１０のように、このサイプ３０１は幅方向の両端部に中央部３０５に較べて浅い部分３０７を形成し、ブロック３０３の剛性を高めたことによって車両の制動性と駆動性を向上させながら操縦性の低下を防止している。

図１２はタイヤが新しい状態のサイプ３０１を示しており、図１３はタイヤが摩耗しサイプ３０１が短くなった状態を示している。このようにブロック３０３の摩耗が進行すると浅い部分３０７がトレッド部の表面に露出して、サイプ３０１は中央部３０５だけが残り、両端側が閉じた状態になる。

両端側が閉じた状態ではサイプ３０１による排水機能が大きく低下すると共に、ブロック３０３は剛性が高くなって撓みにくくなり、エッジ効果も低下するので、特に、ウエット路面で車両の制動性と駆動性及び操縦性が共に低下し、乗り心地も低下する。

そこで、本発明の目的は、ブロックが摩耗しても、サイプによる車両の制動性と駆動性の向上効果を維持しながら、操縦性の低下を防止する空気入りタイヤを提供することにある。

請求項１の発明は、周方向の主溝とほぼ幅方向のラグ溝とによってトレッド部に区画したブロックに、ほぼ幅方向のサイプを設けた空気入りタイヤであって、前記サイプの互いに向き合った溝面を粗度の粗い面にし、幅方向の中央部から開口部に向かって前記の面粗度を粗くしたことを特徴とする。

なお、本発明において、粗い面とは、サイプの溝面が互いに接触したときの摩擦抵抗を高くするための凸部（あるいは、凹凸部）を備えた面のことであり、粗度が粗いとは、この凸部が高いこと、あるいは、凸部の密度が高いことなどを意味する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載された空気入りタイヤであって、前記サイプの深さ方向の底部側から開口側に向かって、前記面粗度を粗くしたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載された空気入りタイヤであって、前記サイプが、前記ブロックの両側の端面に開口していることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載された空気入りタイヤであって、前記サイプが、前記ブロックの片側の端面に開口していることを特徴とする。

請求項１の空気入りタイヤは、幅方向の中央部から開口部に向かって、サイプ溝面の面粗度を粗くした。

上記のように、サイプの溝面に粗度の粗い面を設けると、ブロックに外力が掛かった場合、粗い面を形成する凸部が接地による変形により互いに接触し、その摩擦抵抗により変形（撓み）が抑制されてブロックの剛性低下が防止されるので、ドライ路で車両の操縦性が高く保たれると共に、サイプの排水機能とエッジ効果によりウェット路や氷雪路などで制動性と駆動性が向上する。又、接地後の変形により始めにサイプの相反する面が接触する構成とされていることにより、サイプの排水性等を充分に確保される。

また、上記のように、溝面に粗い面を設けたことによってブロックの剛性低下が防止されるから、ブロックの剛性を低下させない範囲で、サイプの深さや数を増やすことが可能になり、車両の制動性と駆動性だけでなく、乗り心地を向上させることができる。

これに加えて、本発明の空気入りタイヤでは、ブロックが摩耗するに従ってサイプ３０１が閉じた状態になる図９〜図１３の従来例と異なり、ブロックが摩耗した場合でもサイプが閉じた状態になることはなく、サイプの排水機能とエッジ効果が維持されるので、ウェット路や氷雪路などでの車両の制動性と駆動性が高く保たれる。

請求項２の空気入りタイヤは、請求項１の発明の効果が得られる。

また、サイプの深さ方向の底部側から開口側に向かって面粗度を粗くしたので、タイヤが新しい間（ブロックの摩耗が少ない間）は、面粗度の粗い開口側部分での摩擦抵抗によってブロックの剛性と車両の操縦性が高く保たれる。さらに、ブロックの摩耗に伴ってサイプの開口側（面粗度の粗い部分）が摩耗しても、ブロックは摩耗しただけ剛性が高くなるから、サイプを設けたことによる剛性低下が補われる。

このように構成された空気入りタイヤは、新品の状態からブロックが摩耗した状態までの長い間、ブロックの剛性と車両の操縦性が高く保たれると共に、サイプによる制動性と駆動性の向上効果も高く保たれる。

請求項３の空気入りタイヤは、請求項１または請求項２の発明の効果が得られる。

また、サイプがブロックの両側端面に開口しているこの構成では、従来例と異なって、ブロックが摩耗しても、サイプが両側で開放された状態が保たれて排水機能とエッジ効果が維持されるから、ウエット路面での制動性と駆動性が高く保たれる。

請求項４の空気入りタイヤは、請求項１または請求項２の発明の効果が得られる。

また、サイプがブロックの片側端面に開口しているこの構成でも、上記請求項と同様に、ブロックが摩耗してもサイプが閉じた状態にならず排水機能とエッジ効果が維持され、ウエット路面での制動性と駆動性が高く保たれる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図６は、本発明の第１実施形態を示し、図１は空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図、図２はブロックの斜視図、図３は図２のＡ−Ａ断面図で、サイプの溝面を示す図、図４は図２のＡ−Ａ断面図で、サイプの溝面における面粗度の分布状態を示す図、図５は図４のＢ−Ｂ断面図で、溝面の幅方向開口部側断面における面粗度の分布状態を示す図、図６は図４のＣ−Ｃ断面図で、溝面の幅方向中央部側断面における面粗度の分布状態を示す図である。

（空気入りタイヤ１の構成）
図１のように、空気入りタイヤ１は、主溝３とこれと交差するラグ溝５とによってトレッド部７に規則正しく整列された多数のブロック９を有する。図１と図２のように、各ブロック９には２本のサイプ１１を設け、図３のように、サイプ１１は、十分に深く形成され、且つ、その底部１９はフラットに形成されている。つまり、サイプ１１の深さは、その位置（中央と端部)に係わらず一定に形成されている。

図５と図６のように、サイプ１１の各溝面１３は凸部２３を設けることによって面粗度を粗くしてあり、さらに、開口部１７，１７での凸部２３の高さをＨ１にし、中央部１５での凸部２３の高さをそれより低いＨ２にすることにより、中央部１５から両側の開口部１７，１７に向かって面粗度を粗くし、溝面１３同士が接触したときの摩擦抵抗が中央部１５から両開口部１７に向かって大きくなるように設定されている。

また、図５のように、凸部２３の間隔を開口部２１側でＬ１にし底部１９側でそれより広いＬ２にすることにより、底部１９側から開口部２１側に向かって面粗度を粗くし、溝面１３同士が接触したときの摩擦抵抗が底部１９側から開口部２１側に向かって大きくなるように設定されている。尚、凸部２３の密度ではなく、凸部２３の高さ等によって摩擦抵抗が中央部１５から両開口部１７に向かって大きくなるようにしても良い。

（空気入りタイヤ１の効果）
上記のように構成された空気入りタイヤ１は、外力が掛かってもサイプ１１の各溝面１３に形成した凸部２３が互いに接触することによりブロック９の変形が抑制され剛性低下が防止されるから、車両の操縦性が高く保たれると共に、サイプ１１の排水機能とエッジ効果によってウェット路や氷雪路などで制動性と駆動性が向上する。

さらに、空気入りタイヤ１は、従来例と異なってサイプ１１の深さ（表面から底部１９までの寸法）を深く、且つ、底部１９をフラットに形成すると共に、サイプ１１がブロック９の両端（開口部１７）で開口しているから、ブロック９が摩耗してもサイプ１１が閉じた状態になることはなく、排水機能とエッジ効果が維持され、ウェット路や氷雪路などでの車両の制動性と駆動性が高く保たれる。

また、サイプ１１（溝面１３）の底部１９側から開口部２１側に向かって面粗度を粗くしたので、ブロック９の摩耗が少ない間は、面粗度の粗い開口部２１側の部分での摩擦抵抗によってブロック９の剛性と車両の操縦性が高く保たれ、さらに、ブロック９の摩耗に伴って開口部２１側の面粗度の粗い部分が摩耗しても、ブロック９は摩耗しただけ剛性が高くなりサイプ１１を設けたことによる剛性低下が補われるから、空気入りタイヤ１は新品からブロック９が摩耗した状態までの長い間、ブロック９の剛性と車両の操縦性が高く保たれると共に、サイプ１１による制動性と駆動性の向上効果も高く保たれる。

また、サイプ１１（溝面１３）の摩擦抵抗を高くしたことによって、上記のようにブロック９の剛性低下が防止されるから、サイプ１１の深さや数をそれだけ増やすことが可能になり、車両の制動性と駆動性だけでなく、乗り心地を向上させることができる。

（実施例）
次に、表１によって実施例の説明をする。

この実施例は、空気入りタイヤ１（図１〜図６：第１実施形態）と、比較例用の空気入りタイヤ（図９〜図１３）とを全輪に装着した車両を用い、下記の条件で制動性能試験と操縦性能試験を行い、その結果を表１に示した。

（１）タイヤの空気圧は、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫの最大負荷能力に対応する空気圧に設定した。

（２）制動性能は、新品の実施例タイヤと比較例タイヤをそれぞれ装備した車両と、トレッド部の溝深さが５０％まで摩耗した実施例タイヤと比較例タイヤをそれぞれ装備した車両が、８０Ｋｍ／Ｈでウエット路面を走行中にブレーキを掛けたときの制動距離を測定し、比較例の指数を１００として結果を示した。そして、指数が大きい程、結果は良好であることを示す。

（３）操縦性能は、新品の実施例タイヤと比較例タイヤをそれぞれ装備した車両を、ドライでスムーズなアスファルト路を走行させて実車フィーリング実験を行い、１０段階で評価した。そして、数が大きい程、結果は良好であることを示す。

制動性能は、新品タイヤの場合、実施例と比較例共に良好な制動性能を示したが、摩耗タイヤでは、実施例が比較例に対して優れた結果を得ており、この摩耗タイヤでの結果は、ブロック９が摩耗してもサイプ１１の排水機能とエッジ効果が維持され、ウェット路で車両の制動性を高く保つ空気入りタイヤ１の効果を示している。

操縦性能は、実施例が比較例に対して優れた結果を得ており、この結果は、サイプ１１の溝面１３同士の摩擦抵抗を高め、ブロック９の剛性低下を防止した空気入りタイヤ１の効果を示している。

（第２実施形態）
図７によって空気入りタイヤ１０１（本発明の第２実施形態）の説明をする。空気入りタイヤ１０１は第１実施例の空気入りタイヤ１の変形例であり、図７は空気入りタイヤ１０１のブロック９を示す斜視図である。以下、空気入りタイヤ１と同符号を用いて説明する。

［空気入りタイヤ１０１の特徴及び構成］
空気入りタイヤ１０１は、ブロック９に２本のサイプ１０３が設けられており、サイプ１０３は、深さ（底部）が幅方向に一定になっていると共に、ブロック９の片側の端面で開口されて開口部１０５になり、他側で閉止されて閉止部１０７になっている。

サイプ１０３の各溝面１３は凸部２３を設けて面粗度を粗くしてあり、開口部１０５側で凸部２３の高さを高くし、開口部１０５と閉止部１０７の間の中央部１０９側で凸部２３の高さをそれより低くすることにより、中央部１０９から両側の開口部１０５と閉止部１０７に向かって面粗度を粗くし、溝面１３同士が接触したときの摩擦抵抗が中央部１０９から開口部１０５と閉止部１０７に向かって大きくなるように設定されている。

また、凸部２３の間隔を、深さ方向の開口側で狭くし、底部側でそれより広くすることにより、底部側から開口側に向かって面粗度を粗くし、溝面１３同士が接触したときの摩擦抵抗が底部側から開口側に向かって大きくなるように設定されている。

（空気入りタイヤ１０１の効果）
上記のように構成された空気入りタイヤ１０１は、外力が掛かってもサイプ１０３の各溝面１３に形成した凸部２３が互いに接触することによりブロック９の変形が抑制され剛性低下が防止されるから、車両の操縦性が高く保たれると共に、サイプ１０３の排水機能とエッジ効果によってウェット路や氷雪路などで制動性と駆動性が向上する。

さらに、空気入りタイヤ１０１は、サイプ１０３の底部１９を幅方向にフラットにすると共に、サイプ１０３がブロック９の片側（開口部１０５）で開口しているから、ブロック９が摩耗してもサイプ１０３が閉じた状態になることはなく、排水機能とエッジ効果が維持され、ウェット路や氷雪路などでの車両の制動性と駆動性が高く保たれる。

また、サイプ１０３（溝面１３）の底部側から開口側に向かって面粗度を粗くしたので、ブロック９の摩耗が少ない間は、面粗度の粗い開口側部分での摩擦抵抗によってブロック９の剛性と車両の操縦性が高く保たれ、さらに、ブロック９の摩耗に伴って開口側の面粗度の粗い部分が摩耗しても、ブロック９は摩耗しただけ剛性が高くなりサイプ１０３を設けたことによる剛性低下が補われるから、空気入りタイヤ１０１は新品から摩耗した状態までの長い間、ブロック９の剛性と車両の操縦性が高く保たれると共に、サイプ１０３による制動性と駆動性の向上効果も高く保たれる。

また、サイプ１０３（溝面１３）の摩擦抵抗を高くしたことによって、上記のようにブロック９の剛性低下が防止されるから、サイプ１０３の深さや数をそれだけ増やすことが可能になり、車両の制動性と駆動性だけでなく、乗り心地を向上させることができる。

（第３実施形態）
図８によって空気入りタイヤ２０１（本発明の第３実施形態）の説明をする。空気入りタイヤ２０１は第１実施例の空気入りタイヤ１の変形例であり、図８は空気入りタイヤ２０１のブロック９を示す斜視図である。以下、空気入りタイヤ１と同符号を用いて説明する。

［空気入りタイヤ２０１の特徴及び構成］
空気入りタイヤ２０１は、ブロック９に２本のサイプ２０３が設けられており、サイプ２０３は、深さ（底部）が幅方向に一定になっていると共に、ブロック９の両端側で閉止されて閉止部２０５になっている。

サイプ２０３の各溝面１３は凸部２３を設けて面粗度を粗くしてあり、凸部２３の高さを両端の閉止部２０５側で高く、中央部２０７側でそれより低くすることにより、中央部２０７から両側の閉止部２０５に向かって面粗度を粗くし、溝面１３同士が接触したときの摩擦抵抗が中央部２０７から閉止部２０５に向かって大きくなるように設定されている。

また、凸部２３の間隔を深さ方向の開口側で狭くし、底部側でそれより広くすることにより、底部側から開口側に向かって面粗度を粗くし、溝面１３同士が接触したときの摩擦抵抗が底部側から開口側に向かって大きくなるように設定されている。

（空気入りタイヤ２０１の効果）
上記のように構成された空気入りタイヤ２０１は、外力が掛かってもサイプ２０３の各溝面１３に形成した凸部２３が互いに接触することによりブロック９の変形が抑制され剛性低下が防止されるから、車両の操縦性が高く保たれると共に、サイプ２０３の吸水機能とエッジ効果によってウェット路や氷雪路などで制動性と駆動性が向上する。

また、サイプ２０３（溝面１３）の底部側から開口側に向かって面粗度を粗くしたので、ブロック９の摩耗が少ない間は、面粗度の粗い開口側部分での摩擦抵抗によってブロック９の剛性と車両の操縦性が高く保たれ、さらに、ブロック９の摩耗に伴って開口側の面粗度の粗い部分が摩耗しても、ブロック９は摩耗しただけ剛性が高くなりサイプ２０３を設けたことによる剛性低下が補われるから、空気入りタイヤ２０１は新品から摩耗した状態までの長い間、ブロック９の剛性と車両の操縦性が高く保たれると共に、サイプ２０３による制動性と駆動性の向上効果も高く保たれる。

また、サイプ２０３（溝面１３）の摩擦抵抗を高くしたことによって、上記のようにブロック９の剛性低下が防止されるから、サイプ２０３の深さや数をそれだけ増やすことが可能になり、車両の制動性と駆動性だけでなく、乗り心地を向上させることができる。

（その他の実施の形態）
本発明の範囲は、上記の各実施形態に限定されない。

例えば、サイプ溝面の面粗度は、凸部や凹凸部を設けることによって粗くすることができるが、これらの凸部と凹凸部の高さ、密度、分布状態などは所望のタイヤ性能に応じて任意に選択可能であり、例えば凹凸部の振幅を大きくし、且つ、互いに対向する凹凸が噛み合うように配置しても良い。また、これらの条件は溝面の幅方向や深さ方向にわたって段階的に変化させても、徐々に変化させてもよい。

また、凸部の頂部形状は、所望の摩擦抵抗に応じてエッジ状にしても、丸みを与えてもよい。

実施形態の空気入りタイヤ１のトレッド部を示す平面図である。 ブロックの斜視図である。 図２のＡ−Ａ断面図であり、サイプの溝面を示す。 図２のＡ−Ａ断面図であり、サイプの溝面における面粗度の分布状態を示す。 図４のＢ−Ｂ断面図であり、溝面の幅方向開口部側断面における面粗度の分布状態を示す。 図４のＣ−Ｃ断面図であり、溝面の幅方向中央部側断面における面粗度の分布状態を示す。 実施形態２の空気入りタイヤのブロックを示す斜視図である。 実施形態３の空気入りタイヤのブロックを示す斜視図である。 従来例の空気入りタイヤのサイプとブロックを示す斜視図である。 図９のＤ−Ｄ断面図である。 図９のＥ−Ｅ断面図である。 図１０のＦ矢視図である。 図１０のＦ矢視図である。

符号の説明

１…空気入りタイヤ
３…主溝
５…ラグ溝
７…トレッド部
９…ブロック
１１…サイプ
１３…溝面
１５…中央部
１７…開口部
１９…底部
２１…開口部
２３…凸部（凹凸部）
１０１…空気入りタイヤ
１０３…サイプ
１０５…開口部
１０７…閉止部
１０９…中央部
２０１…空気入りタイヤ
２０３…サイプ
２０５…閉止部
２０７…中央部

Claims (4)

1. 周方向の主溝とほぼ幅方向のラグ溝とによってトレッド部に区画したブロックに、ほぼ幅方向のサイプを設けた空気入りタイヤであって、
   前記サイプの互いに向き合った溝面を粗度の粗い面にし、幅方向の中央部から開口部に向かって前記の面粗度を粗くしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 請求項１に記載された空気入りタイヤであって、
   前記サイプの深さ方向の底部側から開口側に向かって、前記面粗度を粗くしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 請求項１または請求項２に記載された空気入りタイヤであって、
   前記サイプが、前記ブロックの両側の端面に開口していることを特徴とする空気入りタイヤ。
4. 請求項１または請求項２に記載された空気入りタイヤであって、
   前記サイプが、前記ブロックの片側の端面に開口していることを特徴とする空気入りタイヤ。

Images