JP2010058540A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 摩耗初期から摩耗末期にかけてウェット性能と耐摩耗性能とを両立させるようにした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 トレッド面１に形成されたタイヤ周方向に延びる複数本の陸部のうち、少なくとも２本の陸部１２、１２の両側壁にタイヤ周方向に対して間欠的に複数のくびれ部５を形成し、このくびれ部５の深さｈ１をそれぞれ主溝２、３の深さＨより浅く形成すると共に、左右のくびれ部５、５の間にタイヤ幅方向に横断する複数本のサイプ６を形成し、このサイプ４の深さをくびれ部５に開口する両端部域において深く、中央部域において浅く形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、ウェット性能と耐摩耗性能とを両立させるようにした空気入りタイヤに関する。

従来、湿潤路面における操縦安定性能や氷雪路面における制動性能（以下、総称して「ウェット性能」という）を向上させるために、トレッド陸部にタイヤ幅方向に延びるサイプを形成し、そのサイプのエッジ効果により排水性や排雪性を向上させることが広く行われている。しかし、トレッド陸部に形成するサイプの数を多くしたり、サイプの深さを深くした場合には、陸部の剛性が低下するため、乾燥路面における耐摩耗性が低下するという問題がある。また、トレッド陸部に形成するサイプの深さを浅くした場合には、耐摩耗性という面では有利であるものの、摩耗が進行した段階においてサイプが消滅するために、ウェット性能が急激に低下するという問題がある。

このようにウェット性能と耐摩耗性能とは互いに二律背反の関係にあり、これら問題の解決に向けてこれまで種々の提案がなされてきた。この一環として、トレッド部にブロック列を配置すると共に、各ブロック列を構成するブロックの表面にブロックを横断して主溝に開口するサイプを形成するに際して、ブロックの剛性を確保するためにサイプの深さを開口部側で浅く中央部において深くしたうえで、排水性を確保するためにサイプの幅を開口部側で広幅に形成したり（例えば、特許文献１参照）、ブロックの平面形状をタイヤ周方向の前後において狭幅に形成すると共に、ブロックの周方向中央位置にくぼみを形成したり（例えば、特許文献２参照）する提案がある。

しかし、これらの提案では、サイプの深さを開口部側で浅く形成しているために、摩耗が進行した段階において、開口部側のサイプが消滅してしまい、サイプの中央部に閉じ込められた雨水などが逃げ場を失い、ウェット性能が急激に低下してしまうという問題があり、ウェット性能と耐摩耗性能とを両立させる対策としては未だ充分なものとはなり得なかった。
特開２００１−２３３０２１号公報 特開２００７−１５３２７５号公報

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解消するもので、摩耗初期から摩耗末期にかけてウェット性能と耐摩耗性能とを両立させるようにした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、 トレッド面にタイヤ周方向に延びる主溝により区画された複数本の陸部を形成すると共に、これら陸部のうち少なくとも２本の陸部の両側壁にタイヤ周方向に対して間欠的に複数のくびれ部を形成した空気入りタイヤにおいて、前記くびれ部の深さをそれぞれ前記主溝の深さより浅く形成すると共に、前記左右のくびれ部の間にタイヤ幅方向に横断する複数本のサイプを形成し、該サイプの深さを前記くびれ部に開口する両端部域において深く、これら両端部域の中間の中央部域において浅く形成したことを特徴とする。

また、上述する構成において、以下（１）〜（５）に記載するように構成することが好ましい。

（１）前記左右のくびれ部を前記陸部のタイヤ周方向に対して互いにオフセットするように配置する。

（２）前記くびれ部を両側壁に形成した陸部の幅Ｗ１を前記くびれ部を除く本体部分において１０〜５０ｍｍにする。この場合において、前記くびれ部のタイヤ幅方向の幅Ｗ２を前記本体部分の幅Ｗ１の５〜２０％に設定するとよい。

（３）前記左右のくびれ部の間を横断するサイプを複数の屈折部を有するように形成すると共に、前記中央部域においてタイヤ幅方向に傾斜するように形成する。この場合において、前記中央部域におけるサイプとその両側に屈折部を介して連結するサイプとの交角を７０〜１５０°に設定するとよい。

（４）前記くびれ部の平面視形状を該くびれ部が前記主溝と交差する交点間の稜線を底辺として前記陸部側に食い込む台形状に形成すると共に、該台形状における底辺Ｌ₁ と上辺Ｌ₂ とを以下のように設定する。
３ｍｍ≦Ｌ₂ ≦１５ｍｍ、１０ｍｍ≦Ｌ₁ ≦２０ｍｍ、Ｌ₂ ＜Ｌ₁
この場合において、前記くびれ部を形成した陸部を前記主溝を挟んで２本以上並列に配置すると共に、互いに対向する側壁間のくびれ部の上辺Ｌ₂ 同士がタイヤ周方向に対して重複する長さＬ₃ を３〜３０ｍｍにするとよい。

（５）前記くびれ部を両側壁に形成した陸部を、タイヤ周方向に隣接する前記くびれ部間にラグ溝を形成したブロック列に構成する。

本発明によれば、トレッド面に形成されたタイヤ周方向に延びる複数本の陸部のうち、少なくとも２本の陸部の両側壁にタイヤ周方向に対して間欠的に複数のくびれ部を形成し、このくびれ部の深さをそれぞれ主溝の深さより浅く形成したので、くびれ部の形成によるエッジ効果によりウェット性能が向上すると同時に、陸部の断面形態がくびれ部の部分において２段の階段状に形成されるため、くびれ部近傍における陸部の剛性が確保されて耐摩耗性を向上させることができる。

しかも、２段の階段状に形成された陸部のトレッド面側（上段側）に形成されたくびれ部にタイヤ幅方向に横断する複数本のサイプを形成し、このサイプの深さをくびれ部に開口する両端部域において深く、中央部域において浅く形成したので、摩耗初期から摩耗末期に至るまで、くびれ部近傍における陸部の剛性を確保しながら、サイプの開口部側におけるエッジ効果が確保されるため、良好なウェット性能を維持することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態による空気入りタイヤのトレッド面の要部を示す一部展開図、図２は図１のＲ部を示す拡大図、図３は図２のＸ−Ｘ矢視断面図、図４は図２のサイプに
沿ったＹ−Ｙ矢視方向の断面図である。

本発明の空気入りタイヤのトレッド面１には、タイヤ赤道線ＣＬを挟んで配置されたタイヤ周方向に延びる主溝２、２、３、３により区画された複数本（図では５本）の陸部１１、１２、１２、１３、１３が形成され、これら陸部１１、１２、１２、１３、１３のうち少なくとも２本（図では２本）の陸部１２、１２の両側壁にタイヤ周方向に対して間欠的に複数のくびれ部５が形成されている。

さらに、本発明の空気入りタイヤでは、図３に示すように、くびれ部５の深さｈ１を主溝２、３の深さＨより浅く形成すると共に、図２に示すように、左右のくびれ部５、５間にタイヤ幅方向に横断する複数本（図では２本）のサイプ６を形成している。そして、これらサイプ６の深さを、図４に示すように、くびれ部５に開口する両端部域とこれらを結ぶ中央部域において異ならせ、両端部域においてサイプ６の深さをｈ２とし、中央部域においてサイプ６の深さをｈ３として、両端部域において深く中央部域において浅く（ｈ２＞ｈ３）形成している。

このように構成された本発明の空気入りタイヤは、くびれ部５の形成によるエッジ効果によりウェット性能が向上すると同時に、陸部１２の断面形態が、図３に示すように、くびれ部５の部分において２段の階段状に形成されるため、くびれ部５近傍における陸部１２の剛性が確保されて耐摩耗性を向上させることができる。

しかも、２段の階段状に形成された陸部１２におけるトレッド面側に形成されたくびれ部５にタイヤ幅方向に横断する複数のサイプ６を形成し、このサイプ６の深さをくびれ部５に開口する両端部域において深く、中央部域において浅く形成したので、摩耗初期から摩耗末期に至るまで、くびれ部５近傍における陸部１２の剛性を確保しながら、サイプ６の開口部側におけるエッジ効果が確保されるため、良好なウェット性能を維持することができる。

なお、本発明の空気入りタイヤでは、トレッドパターンの構成やタイヤのサイズに応じて、通例、主溝２、３の深さＨを８〜１５ｍｍ、くびれ部５の深さｈ１を６〜１３ｍｍ、サイプ６の幅を０．４〜１．５ｍｍ、サイプ６の深さを両端部域においてｈ２＝５〜１３ｍｍ、中央部域においてｈ３＝２〜６ｍｍに設定している。

上述する図１の実施形態では、トレッド面１に形成された陸部がタイヤ周方向に延びる５本のリブである場合を例示したが、陸部の数及びその形態はこれに限定されるものではない。また、図１では、陸部１１、１３、１３の表面に形成される各種の溝を省略して示しているが、本発明の空気入りタイヤでは、陸部１１、１３、１３の表面に、タイヤの要求性能に応じて各種の溝が形成される。

また、陸部１２における左右のくびれ部５、５間を横断するサイプ６の数を３本以上にする場合がある。さらに、陸部１２の周方向には、周方向に隣り合うくびれ部５、５の間に陸部１２を横断する上述するサイプ６とは別のサイプ（図示省略）を形成する場合がある。なお、この場合におけるサイプの数や深さは特に限定されるものではない。さらに、後述するように、特にウェット性能を重視するタイヤにあっては、周方向に隣り合うくびれ部５、５の間に陸部１２を横断するラグ溝を形成し、陸部１２全体をブロック列に形成する場合がある。

本発明において、陸部１２の両側壁に形成する左右のくびれ部５、５を、図１に示すように、陸部１２のタイヤ周方向に対して互いにオフセットするように配置するとよい。これにより、排水性が高められてウェット性能を高いレベルで確保することができる。ここで、左右のくびれ部５、５のタイヤ周方向に対するオフセット量は、陸部１２の幅との関係によりその都度設定されるが、通例２〜１０ｍｍ程度に設定するとよい。

さらに好ましくは、陸部１２の幅Ｗ１（図２参照）を左右のくびれ部５、５を除く本体部分において１０〜５０ｍｍ、好ましくは１５〜３０ｍｍに設定するとよい。陸部１２の幅Ｗ１が１０ｍｍ未満では陸部１２の剛性が不足して耐摩耗性が悪化することになり、５０ｍｍ超では排水性や排雪性が悪化してウェット性能を確保することが難しくなる。

さらに、本発明の空気入りタイヤでは、くびれ部５のタイヤ幅方向の幅Ｗ２を陸部１２の幅Ｗ１の５〜２０％、好ましくは７〜１５％に設定するとよい。これにより、良好な耐摩耗性を維持しながら、ウェット性能を高いレベルで確保することができる。

本発明において、左右のくびれ部５、５を横断するサイプ６の延在方向は、特に限定されるものではないが、優れたウェット性能を確保する観点から、図１及び図２に例示するように、サイプ６を複数の屈折部を有するように形成し、サイプ６の両端部域において略タイヤ幅方向に延在させると共に、中央部域においてタイヤ幅方向に傾斜するように形成するとよい。

上述する場合において、中央域におけるサイプ６とその両側に屈折部を介して連結するサイプ６との交角α（図２参照）を７０〜１５０°、好ましくは９０〜１３０°に設定するとよい。これにより、陸部１２の剛性が確保されて、耐摩耗性の低下を効率的に抑制することができる。ここで、さらに好ましくは、上述する屈折部においてサイプ６の深さを浅く形成するとよい。これにより、陸部１２の剛性の最適化が可能になる。

本発明において、くびれ部５の平面視形状を、図２に示すように、くびれ部５が主溝２、３と交差する交点Ｐ、Ｐ間の稜線Ｑを底辺Ｌ₁ として陸部１２側に食い込む台形状に形成し、この台形状における底辺Ｌ₁ と上辺Ｌ₂ との関係を、３ｍｍ≦Ｌ₂ ≦１５ｍｍ、１０ｍｍ≦Ｌ₁ ≦２０ｍｍ、Ｌ₂ ＜Ｌ₁ となるように設定するとよい。これにより、くびれ部５の近傍における陸部１２の剛性の低下を抑制して、耐摩耗性能を確保しながら、ウェット性能を効率よく向上させることができる。

なお、図１の実施形態では、タイヤ赤道線ＣＬ上に配置された陸部１１を挟んで、陸部１１の両側にくびれ部５を形成した陸部１２、１２をそれぞれ配置した場合を示したが、本発明の空気入りタイヤでは、図５にトレッド面１の一部を拡大して示すように、くびれ部５を形成した陸部１２を、主溝２を挟む両側に２本以上（図では２本）並列に配置する場合がある。この場合には、互いに対向する側壁間のくびれ部５，５の上辺Ｌ₂ 同士がタイヤ周方向に対して重複する長さＬ₃ を有し、この長さＬ₃ を３〜３０ｍｍ、好ましくは５〜１５ｍｍとなるように設定するとよい。これにより、耐摩耗性能とウェット性能とをバランスよく向上させることができる。

図６は本発明の他の実施形態によるトレッド面を示す図１に相当する一部展開図で、本実施形態では、陸部１２の周方向に隣り合うくびれ部５、５の間にタイヤ幅方向に横断するラグ溝４を形成し、このラグ溝４の形成により、陸部１２をタイヤ周方向に対して多数のブロックに区画して、陸部１２全体をブロック列に形成している。このように陸部１２全体をブロック列に形成することより、ウェット性能を一層確実に向上させることができる。この場合においても、それぞれのブロックにはサイプ６とは別に陸部１２をタイヤ幅方向に横断するサイプ（図示省略）を形成する場合がある。

図７は本発明の他の実施形態によるトレッド面を示す一部展開図で、本実施形態では、陸部１２の周方向に隣り合うくびれ部５、５の間にタイヤ幅方向に傾斜するラグ溝４を形成し、このラグ溝４を陸部１１まで延長させると共に、このラグ溝４の先端部を陸部１１内でくの字状に屈曲して終端させ、くの字状に屈曲させたラグ溝４と主溝２との間に横断するサイプ７を形成している。さらに本実施形態では、陸部１３における主溝３側にタイヤ周方向に対して間欠的にくびれ部５を形成し、このくびれ部５からタイヤショルダー側に向けてタイヤ幅方向に延びるサイプ７を形成している。このような溝配置を採用することにより、ウェット性能が大幅に改善される。

上述するように、本発明の空気入りタイヤは、トレッド面に形成されたタイヤ周方向に延びる複数本の陸部のうち、少なくとも２本の陸部の両側壁にタイヤ周方向に対して間欠的に複数のくびれ部を形成し、このくびれ部の深さをそれぞれ主溝の深さより浅く形成すると共に、左右のくびれ部の間にタイヤ幅方向に横断する複数のサイプを形成し、このサイプの深さをくびれ部に開口する両端部域において深く、中央部域において浅く形成することにより、摩耗初期から摩耗末期にかけてウェット性能と耐摩耗性能とをバランスよく両立させるようにしたもので、簡単な構成でありながら優れた効果を奏することから、オールシーズンタイヤにおけるパターン構成として幅広く採用することができる。

タイヤサイズをＰ２６５／７０Ｒ１７ １１３Ｈ、トレッドパターンを図７として、陸部１２を除く全ての仕様を共通にして、陸部１２の幅Ｗ１、くびれ部５の深さｈ１、サイプ６の深さｈ２及びｈ３をそれぞれ表１のように異ならせて、本発明タイヤ（実施例１〜３）及び比較タイヤ（比較例１〜３）をそれぞれ作製した。なお、各タイヤにおける主溝２、３の深さＨをそれぞれ１１ｍｍにした。

これら６種類のタイヤについて、以下の試験方法によりウェット性能及び耐摩耗性能の評価を行い、この結果を比較例１を１００とする指数により表１に併記した。数値が大きいほど優れていることを示す。

〔ウェット性能〕
各タイヤを１７×８．０Ｊのリムに装着し、空気圧２１０ｋＰａを充填した後、６ＬクラスのＳＵＶ車両の前後車輪に装着して雪路を走行させると共に、速度４０ｋｍ／ｈからブレーキをロックさせて車両が停止するまでの制動距離を測定した。この試験を新品時のタイヤ（表１において「摩耗初期」という）及び３ｍｍ摩耗時のタイヤ（表１において「摩耗中期」という）についてそれぞれ５回繰り返して行い、制動距離の最大値と最小値を除いた３回分の平均値を算出し、その逆数を以ってウェット性能の評価とした。

〔耐摩耗性能〕
上記試験に続けて、アスファルト路面を速度４０〜１００ｋｍ／ｈにて１５０００ｋｍ走行させ、走行後の各タイヤについて周上の１６箇所におけるラグ溝及びサイプの近傍でのＨ＆Ｔの段差量を測定し、この平均値を算出し、その逆数を以って耐摩耗性能の評価とした。

表１から、本発明タイヤは、比較タイヤに比して、ウェット性能及び耐摩耗性能がバランスよく向上していることがわかる。

本発明の実施形態による空気入りタイヤのトレッド面の要部を示す一部展開図である。 図１のＲ部を示す拡大図である。 図２のＸ−Ｘ矢視断面図である。 図２のサイプに沿ったＹ−Ｙ矢視方向の断面図である。 本発明の他の実施形態によるトレッド面の一部を示す平面図である。 本発明の他の実施形態による空気入りタイヤのトレッド面を示す図１に相当する一部展開図である。 本発明のさらに他の実施形態による空気入りタイヤのトレッド面を示す一部展開図である。

符号の説明

１ トレッド面
２、３ 主溝
Ｈ 主溝の深さ
４ ラグ溝
５ くびれ部
ｈ１ くびれ部の深さ
６ サイプ
ｈ２ サイプの両端部域の深さ
ｈ３ サイプの中央部域の深さ
１１、１２、１３ 陸部

Claims (9)

1. トレッド面にタイヤ周方向に延びる主溝により区画された複数本の陸部を形成すると共に、これら陸部のうち少なくとも２本の陸部の両側壁にタイヤ周方向に対して間欠的に複数のくびれ部を形成した空気入りタイヤにおいて、
   前記くびれ部の深さをそれぞれ前記主溝の深さより浅く形成すると共に、前記左右のくびれ部の間にタイヤ幅方向に横断する複数本のサイプを形成し、該サイプの深さを前記くびれ部に開口する両端部域において深く、これら両端部域の中間の中央部域において浅く形成した空気入りタイヤ。
2. 前記左右のくびれ部を前記陸部のタイヤ周方向に対して互いにオフセットするように配置した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記くびれ部を両側壁に形成した陸部の幅Ｗ１を前記くびれ部を除く本体部分において１０〜５０ｍｍにした請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記くびれ部のタイヤ幅方向の幅Ｗ２を前記本体部分の幅Ｗ１の５〜２０％にした請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記左右のくびれ部の間を横断するサイプを複数の屈折部を有するように形成すると共に、前記中央部域においてタイヤ幅方向に傾斜するように形成した請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記中央部域におけるサイプとその両側に屈折部を介して連結するサイプとの交角を７０〜１５０°にした請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記くびれ部の平面視形状を該くびれ部が前記主溝と交差する交点間の稜線を底辺として前記陸部側に食い込む台形状に形成すると共に、該台形状における底辺Ｌ₁ と上辺Ｌ₂ とを以下のように設定した請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
   ３ｍｍ≦Ｌ₂ ≦１５ｍｍ
   １０ｍｍ≦Ｌ₁ ≦２０ｍｍ
   Ｌ₂ ＜Ｌ₁
8. 前記くびれ部を形成した陸部を前記主溝を挟んで２本以上並列に配置すると共に、互いに対向する側壁間のくびれ部の上辺Ｌ₂ 同士がタイヤ周方向に対して重複する長さＬ₃ を３〜３０ｍｍにした請求項７に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記くびれ部を両側壁に形成した陸部が、タイヤ周方向に隣接する前記くびれ部間にラグ溝を形成したブロック列である請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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