JP2011148472A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ブロックパターンを有するタイヤにおいて、氷上性能を向上すると共にドライ性能を維持するようにした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】複数本の縦溝１及び横溝２によって複数のブロック３を区画形成した空気入りタイヤにおいて、これらブロック３のそれぞれに、タイヤ幅方向へ延びる複数本のサイプ４をタイヤ周方向に間隔をおいて形成し、これら複数本のサイプ４をブロック３のタイヤ幅方向中央で分断してブロック３のタイヤ幅方向中央部にタイヤ周方向に連続する第１陸部５を形成し、この第１陸部５に複数個の第１小穴６ａを設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、氷上性能を向上すると共にドライ性能を維持するようにした空気入りタイヤに関する。

一般に氷雪路用の空気入りタイヤは、氷雪性能を向上するために、トレッドにブロックパターンを使用すると共に、ブロック表面にタイヤ幅方向のサイプを多数設けている。しかし、このようなブロックパターンにおいて、サイプの数をあまり多くし過ぎるとブロック剛性が低下する場合がある。そして、ブロック剛性が低下するとブロックが倒れ込み易くなるため接地性が不充分になり、むしろ氷上性能が低下することがある。

また、近年、氷雪路での使用を主目的としたタイヤにおいても、温暖化等の影響により、ドライ路面での走行性能が求められるようになっている。しかし、上述のようにサイプを設けることによってブロック剛性が低下した場合、ドライ性能も低下することになる。

そのため、上記問題点を解決し、氷上性能とドライ性能との両立を可能にするために、ブロック剛性を維持しながらエッジ効果を得るようにする様々な提案がなされている。例えば、特許文献１は、サイプをブロックの幅方向全長に延長させずに分断することで、ブロック剛性が低下することを防止している。また、特許文献２は、サイプを増やす代わりにサイプで細分化した小ブロックに複数個の小穴を設けることで、ブロック剛性を低下することなく更なるエッジ効果や除水効果を得るようにしている。

しかし、サイプを分断した場合、ブロック剛性が維持できてもエッジの減少により氷上性能が不充分になり、小穴を追加した場合、氷上性能を向上することは出来るもののドライ性能を向上することが出来ないという問題があった。

特開２００７−３１４１３７号公報 特開２００６−７７９６号公報

本発明の目的は、上述する問題点を解決するもので、ブロックパターンを有するタイヤにおいて、氷上性能を向上すると共にドライ性能を維持す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、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の縦溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とを設け、これら縦溝及び横溝によって複数のブロックを区画形成した空気入りタイヤにおいて、前記ブロックのそれぞれに、タイヤ幅方向へ延びる複数本のサイプをタイヤ周方向に間隔をおいて形成し、前記複数本のサイプを前記ブロックのタイヤ幅方向中央で分断して前記ブロックのタイヤ幅方向中央部にタイヤ周方向に連続する第１陸部を形成し、該第１陸部に複数個の第１小穴を設けたことを特徴とする。

また、上述する構成において、更に、以下（１）〜（９）に記載するように構成することが好ましい。

（１）前記第１小穴の深さを前記サイプの深さの８０〜１００％にする。
（２）前記第１小穴をそれぞれ前記サイプの延長線上に配置する。
（３）前記第１小穴をそれぞれタイヤ周方向に隣接するサイプの延長線間に配置する。
（４）前記第１小穴をタイヤ周方向に一直線上に配置する。
（５）前記第１小穴をタイヤ周方向に隣接する前記第１小穴同士が互いにタイヤ幅方向にオフセットするように配置する。
（６）前記サイプを前記縦溝に連通させずに前記ブロック内で終端させて、前記サイプの幅方向終端部と前記ブロックの幅方向端部との間にタイヤ周方向に連続する第２陸部を形成し、該第２陸部に第２小穴を設ける。
（７）前記第２小穴の深さを前記サイプの深さの８０〜１００％にする。
（８）前記ブロックの周方向端部と周方向最外側に配置された前記サイプとの最小間隔を、ブロックの周方向中央部における前記サイプのタイヤ周方向の最小間隔の１．２〜２．５倍にすると共に、前記ブロックの周方向端部と前記周方向最外側のサイプとの間の第３陸部に第３小穴を配置する。
（９）前記第３小穴の深さを前記サイプの深さの８０〜１００％にする。

本発明によれば、各ブロックにタイヤ幅方向へ延びる複数本のサイプをタイヤ周方向に間隔をおいて形成し、これら複数本のサイプをブロックのタイヤ幅方向中央で分断してブロックのタイヤ幅方向中央部にタイヤ周方向に連続する第１陸部を形成し、この第１陸部に複数個の第１小穴を設けたので、サイプによってブロックが細分化されずドライ制動性を向上することが出来、かつ、サイプが減少したことによって低下する氷上制動性を、ブロックの細分化を伴わない小穴によるエッジ効果と除水効果によって向上することで、氷上性能とドライ性能とを高度に両立することが出来る。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッド面を示す正面図である。 本発明の実施形態からなるブロックを拡大して示す正面図である。 本発明の実施形態からなる他のブロックを拡大して示す正面図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ図２及び３の実施形態に対する変形例を示す正面図である。 本発明の実施形態からなる更に他のブロックを拡大して示す正面図である。 本発明の実施形態からなる更に他のブロックを拡大して示す正面図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ図５及び６の実施形態に対する変形例を示す正面図である。 本発明の実施形態からなる更に他のブロックを拡大して示す正面図である。 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図３、６、８の実施形態に対する変形例を示す正面図である。 従来のブロックの例を示す正面図である。 従来のブロックの他の例を示す正面図である。

図１に示す本発明の空気入りタイヤにおいて、トレッドＴにはタイヤ周方向に延びる３本の縦溝１と、縦溝１間を斜めに連通するように複数本の横溝２がタイヤ周方向に間隔をおいて設けられている。このようにして、トレッドＴには、複数のブロック３が区画形成されている。これらブロック３の表面には、それぞれ平面視でジグザグ形状をなし、タイヤ幅方向へ延びる複数本のサイプ４がタイヤ周方向に間隔をおいて設けられている。このサイプ４は、ブロック３のタイヤ幅方向中央で分断され、サイプを有さない第１陸部５を形成している。この第１陸部５は、ブロック３のタイヤ周方向の全長に亘って一直線上で連続している。そして、この第１陸部５には複数個の第１小穴６ａが設けられている。

また、図１に示す空気入りタイヤにおいては、サイプ４の縦溝１に連通する側のタイヤ幅方向端部に底上げ部４ａを設けて、ブロック剛性を維持するようにしている。尚、この底上げ部４ａは必ずしも設けなくても良い。

トレッドＴに設ける周方向に延びる縦溝１の本数は、図１のように３本に限定されるものではない。また、サイプ４の形状は、特に限定されるものではなく、上述のようにタイヤ幅方向に延びると共に幅方向中央付近で分断されていれば、どのような形状であってもよく、例えば、ジグザグ状でなく直線状であっても、分断される部分がブロック３の中心からずれていたり、中心からずれると共に幅方向にオフセットしていても構わない。

図１に示すように、サイプ４は、ブロック３の中央部で分断されてブロック３を細分化していないので、ブロック剛性の低下を抑制し、ドライ性能を向上することが出来るが、ブロック３の中央部にもサイプを有するブロックに比べてサイプによるエッジ効果は低下する。そこで、ブロック３を細分化しない第１小穴６ａをサイプ間に配置することで、ブロック剛性を低下することなくエッジ効果及び除水効果を向上し、氷上性能とドライ性能とを両立することが出来る。

サイプ４の幅は０．１〜０．８ｍｍにすることが好ましく、更に好ましくは、０．３〜０．６ｍｍにするとよい。この幅が０．１ｍｍより小さいと水の逃げ場が小さく充分な除水効果を得ることが出来ない。逆に、この幅が０．８ｍｍより大きいとブロック剛性が低下する。また、サイプ４の周方向の間隔は２．５〜８ｍｍにすることが好ましく、更に好ましくは、３．５〜６ｍｍにするとよい。この間隔が２．５ｍｍより小さいとブロック剛性が低下し、８ｍｍより大きいとブロック当たりのサイプ本数が少な過ぎるため、充分なエッジ効果が得られなくなる。また、サイプ４の深さは４〜１０ｍｍにすることが好ましく、更に好ましくは、６〜８ｍｍにするとよい。この深さが４ｍｍより小さいと充分な氷上性能が得られない上、摩耗末期まで氷上性能を発揮することが出来ず、１０ｍｍより大きいとブロック剛性が低下する。

また、第１小穴６ａの径は０．３〜３．０ｍｍにすることが好ましく、更に好ましくは、０．５〜１．５ｍｍにするとよい。この径が０．３ｍｍより小さいと充分なエッジ効果及び除水効果が得られず、３．０ｍｍより大きいと実接地面積が減少し、氷上性能の向上が不充分となる。また、第１小穴６ａの配置間隔は２〜７ｍｍにすることが好ましく、更に好ましくは、３〜６ｍｍにするとよい。この配置間隔が２ｍｍより小さいと第１小穴６ａ間の陸部の耐久性が低下し、７ｍｍより大きいとブロック当たりに設けられる第１小穴６ａが減少するので充分なエッジ効果及び除水効果が得られなくなる。

また、第１小穴６ａの深さはサイプ深さの８０〜１００％にするとよく、更に好ましくは、８５〜１００％にするとよい。従来のサイプと小穴とを併用したブロックにおいては、サイプが分断されていないため、小穴を深くし過ぎるとブロック剛性が低下するので、小穴深さをサイプ深さのおよそ５０％程度に設定していたが、本発明においては、第１陸部５によりブロック剛性が維持されるので小穴深さをサイプ深さと同等程度まで深くすることが出来る。深さがサイプ深さの８０％未満であると摩耗末期までエッジ効果及び除水効果が得られなくなり、１００％より大きいと金型からの離型性が低下する。

図２は、本発明のブロックの一例を示し、第１小穴６ａがそれぞれサイプ４の延長線上に配置されている。このとき、サイプ４の終端と第１小穴６ａとの距離が０．５ｍｍ以上であることが好ましく、更に好ましくは１．０ｍｍ以上であるとよい。図３は、ブロックの他の例を示し、第１小穴６ａがそれぞれタイヤ周方向に隣接するサイプ４の延長線間に配置されている。この場合、サイプ４の終端と第１小穴６ａとの距離が０．５ｍｍ以上であることが好ましく、更に好ましくは１ｍｍ以上であるとよい。これら図２及び３のどちらの場合も、サイプ４の終端と第１小穴６ａとの距離が上述の範囲よりも小さいと、サイプ４と第１小穴６ａとの間が薄くなるため耐久性が悪化する。

図２、３において、第１小穴６ａはタイヤ周方向に一直線上に配置されていたが、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、タイヤ周方向に隣接する第１小穴６ａ同士が互いにタイヤ幅方向にオフセットするように配置するようにしてもよい。このようにして、タイヤ周方向の同一直線上に重なる第１小穴６ａを減少させることで除水効果をさらに向上することが出来る。

図５、６に示すように、サイプ４を縦溝１に連通させずにブロック３内で終端するようにしてもよい。この場合、サイプ４の幅方向終端部とブロック３の幅方向端部との間にタイヤ周方向に連続する第２陸部７が形成され、この第２陸部７に第２小穴６ｂを設けるようにするとよい。このとき、第２小穴６ｂは、図５に示すように、それぞれサイプ４の延長線上に配置しても、図６に示すように、それぞれタイヤ周方向に隣接するサイプ４の延長線間に配置してもよい。

一般に、ブロック剛性を確保するためには、サイプ４の溝に連通する部分にサイプ深さを浅くした底上げ部を形成しているが、その場合、摩耗末期には底上げ部のサイプがなくなりサイプが短くなるため、エッジ効果が低下してしまう。そのため、本発明のように底上げ部を設ける代わりにサイプをなくして第２陸部７を形成し、第２小穴６ｂを設けることで、ブロック剛性を確保しつつ摩耗末期までエッジ効果を得ることが出来る。

このとき、第２陸部７の幅、即ち、サイプ４の幅方向終端部とブロック３の幅方向端部との距離は１．５〜８ｍｍであることが好ましく、更に好ましくは、３〜５ｍｍであるとよい。この距離が１．５ｍｍより小さいと、ブロック剛性が低下し、ドライ性能が低下する。逆に、この距離が８ｍｍより大きいと、エッジ効果及び除水効果が低下し、氷上性能が低下する。

第２小穴６ｂは、ブロック３の幅方向端部から０．５ｍｍ以上離間すると共に、サイプ４の幅方向終端部から０．５ｍｍ以上離間していることが好ましい。第２小穴６ｂとブロック３の幅方向端部との離間距離及び第２小穴６ｂとサイプ４の幅方向終端部との離間距離が上述の範囲より小さいと、第２小穴６ｂとブロック３又はサイプ４の端部との間が薄くなるため耐久性が悪化する。

更に、第２小穴６ｂをサイプ４の延長線上に設けるときは、サイプ４の終端と第２小穴６ｂとの距離が０．５ｍｍ以上であることが好ましく、更に好ましくは１．０ｍｍ以上であるとよい。また、第２小穴６ｂをサイプ４の延長線間に設けるときは、サイプ４の終端と第２小穴６ｂとの距離が０．５ｍｍ以上であることが好ましく、更に好ましくは１．０ｍｍ以上であるとよい。このどちらの場合であっても、サイプ４の終端と第２小穴６ｂとの距離が上述の範囲よりも小さいと、サイプ４と第２小穴６ｂとの間が薄くなるため耐久性が悪化する。

図５、６において、第２小穴６ｂはタイヤ周方向に一直線上に配置されていたが、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、タイヤ周方向に隣接する第２小穴６ｂ同士が互いにタイヤ幅方向にオフセットするように配置するようにしてもよい。このようにして、タイヤ周方向の同一直線上に重なる第２小穴６ｂを減少させることで除水効果をさらに向上することが出来る。

図８に示すように、ブロック３の周方向端部と周方向最外側に配置されたサイプ４との最小間隔Ｌ_１を、ブロック３の中央部におけるタイヤ周方向のサイプの最小間隔Ｌ_２の１．２〜２．５倍にすると共に、ブロック３の周方向端部と周方向最外側のサイプ４との間の第３陸部８に第３小穴６ｃを配置するとよい。ブロック３の周方向端部にサイプの代わりに第３小穴６ｃを設けることで、ブロック３の接地前端及び後端の剛性を向上し、ドライ性能を向上することが可能である。

ブロック端部と最外側サイプとの最小間隔Ｌ_１が、ブロック中央部におけるタイヤ周方向のサイプの最小間隔Ｌ_２の１．２倍より小さいと、ブロック剛性が不足し、特にドライ性能が低下する。一方、２．５倍以上ではサイプや小穴がない領域が拡大するので、エッジ効果が不足して氷上性能が低下する。

更に、図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、タイヤ周方向に隣接するサイプ４間に更に第４小穴６ｄを設けてもよい。図９（ａ）及び（ｂ）は、図３の例を基礎として、隣接するサイプ４間に、第４小穴６ｄを一直線上、或いは隣接する第４小穴６ｄ同士が互いにタイヤ幅方向にオフセットするように配置した例である。図９（ｃ）は、図６を基礎として、隣接するサイプ４間に、隣接する第４小穴６ｄ同士が互いにタイヤ幅方向にオフセットするように第４小穴６ｄを配置した例である。図９（ｄ）は、図８を基礎として、隣接するサイプ４間に、隣接する第４小穴６ｄ同士が互いにタイヤ幅方向にオフセットするように第４小穴６ｄを配置した例である。

このように第４小穴６ｄを追加して設けることで、ブロック剛性を維持したまま、更に氷上性能を向上することが出来る。特に、図９（ｂ）〜（ｄ）のように、第４小穴６ｄをタイヤ幅方向にオフセットするように設けると、周方向の同一直線上に重なる小穴が減少するので除水性能を更に向上することが出来る。

図５〜９の実施形態において設けられる第２小穴６ｂ、第３小穴６ｃ、第４小穴６ｄの形状は、いずれも前述の第１小穴６ａと同様の形状にすればよい。即ち、径を０．３〜３．０ｍｍにすることが好ましく、更に好ましくは、０．５〜１．５ｍｍにするとよい。この径が０．３ｍｍより小さいと充分なエッジ効果及び除水効果が得られず、３．０ｍｍより大きいと実接地面積が減少し、氷上性能の向上が不充分となる。また、配置間隔を２〜７ｍｍにすることが好ましく、更に好ましくは、３〜６ｍｍにするとよい。この配置間隔が２ｍｍより小さいと第２小穴６ｂ間の陸部の耐久性が低下し、７ｍｍより大きいとブロック当たりに設けられる第２小穴６ｂが減少するので充分なエッジ効果及び除水効果が得られなくなる。また、第２小穴６ｂの深さはサイプ深さの８０〜１００％にするとよく、更に好ましくは、８５〜１００％にするとよい。深さがサイプ深さの８０％未満であると摩耗末期までエッジ効果及び除水効果が得られなくなり、１００％より大きいと金型からの離型性が低下する。

尚、本発明は、前述の実施形態の説明に限定されるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。

タイヤサイズを２１５／６０Ｒ１６で共通にし、表１に記載のようにトレッドパターン、底上げ部の有無、サイプ深さに対する底上げ部の深さ、及び、サイプ深さに対する小穴深さを異ならせた従来例１、２及び実施例１〜８の１０種類の空気入りタイヤを製作した。

従来例１は、図１０に対応し、小穴は設けずに単にサイプをブロック中心部で分断した例である。従来例２は、図１１に対応し、サイプを分断せずにサイプで分割された小ブロックにそれぞれ小穴を設けた例である。また、従来例１、２はいずれもサイプのタイヤ幅方向外側に底上げ部を有している。

実施例１、２、３は、それぞれ図２、３、４（ｂ）に対応し、各ブロックにおいて、サイプを分断して第１陸部を形成し、そこに第１小穴を設けると共に、タイヤ幅方向端部に底上げ部を設けた例である。実施例１は小穴がサイプの延長線上にある例、実施例２は小穴がサイプの延長線間にある例、実施例３は小穴がサイプの延長線間にあると共に隣接する小穴同士が互いに幅方向にオフセットしている例である。

実施例４は、図５に対応し、実施例１に対して、更にサイプをブロック内で終端させ第２陸部を形成すると共に、サイプの延長線上に位置する第２小穴を設けた例である。実施例５は、図６に対応し、実施例２に対して、更にサイプをブロック内で終端させ第２陸部を形成すると共に、第２陸部にサイプの延長線間に位置する小穴を設けた例である。実施例６は、図７（ｂ）に対応し、実施例３に対して、更にサイプをブロック内で終端させ第２陸部を形成すると共に、第２陸部にサイプの延長線間に位置する第２小穴を設け、その第２小穴をタイヤ幅方向にオフセットさせた例である。

実施例７は、図８に対応し、実施例４に対して、タイヤ周方向最外側のサイプを第３小穴に置換した例である。また、実施例８は、図９（ｄ）に対応し、実施例７に対して、更にサイプ間に小穴を設けた例である。

これら１０種類のタイヤについて、１６×７Ｊのリムに組み付け、空気圧２３０ｋＰａを充填して、それぞれ２５００ｃｃの国産後輪駆動車に取り付けて下記の方法で氷上制動性、ドライ制動性、及び、摩耗時氷上制動性を評価した。

氷上制動性
テストコースにおいて、上記車両が４０ｋｍ／ｈの走行状態から停止するまでの距離を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数で示した。指数値が大きいほど氷上制動性が優れている。

ドライ制動性
テストコースにおいて、上記車両が１００ｋｍ／ｈの走行状態から停止するまでの距離を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数で示した。指数値が大きいほどドライ制動性が優れている。

摩耗時氷上制動性
テストコースの周回路において、上記車両を用いて一定の走行パターンで１２０００ｋｍを走行した後、テストコースにおいて、上記車両が４０ｋｍ／ｈの走行状態から停止するまでの距離を測定した。評価結果は測定値の逆数を用い、各試験タイヤの新品時を１００とする指数で示した。指数値が大きいほど氷上制動性が優れている。

従来例１が基準である。従来例２は、小穴の効果により氷上制動性及び摩耗時氷上制動性が従来例１よりも向上するものの、ブロック剛性が低下するためドライ制動性が大幅に悪化した。実施例１〜３は、氷上制動性及び摩耗時氷上制動性を従来例１よりも向上すると共にドライ制動性を小穴を有さない従来例１のレベルに維持した。実施例４〜８は、実施例１〜３と同様に氷上制動性を向上すると共にドライ制動性を維持し、更に、摩耗時にも新品時レベルの氷上制動性が維持できるので摩耗時氷上制動性が大幅に向上した。

１ 縦溝
２ 横溝
３ ブロック
４ サイプ
５ 第１陸部
６ 小穴
６ａ 第１小穴
６ｂ 第２小穴
６ｃ 第３小穴
６ｄ 第４小穴
７ 第２陸部
８ 第３陸部

Claims (10)

1. トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の縦溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とを設け、これら縦溝及び横溝によって複数のブロックを区画形成した空気入りタイヤにおいて、
   前記ブロックのそれぞれに、タイヤ幅方向へ延びる複数本のサイプをタイヤ周方向に間隔をおいて形成し、前記複数本のサイプを前記ブロックのタイヤ幅方向中央で分断して前記ブロックのタイヤ幅方向中央部にタイヤ周方向に連続する第１陸部を形成し、該第１陸部に複数個の第１小穴を設けた空気入りタイヤ。
2. 前記第１小穴の深さを前記サイプの深さの８０〜１００％にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第１小穴をそれぞれ前記サイプの延長線上に配置した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第１小穴をそれぞれタイヤ周方向に隣接するサイプの延長線間に配置した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第１小穴をタイヤ周方向に一直線上に配置した請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記第１小穴をタイヤ周方向に隣接する前記第１小穴同士が互いにタイヤ幅方向にオフセットするように配置した請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記サイプを前記縦溝に連通させずに前記ブロック内で終端させて、前記サイプの幅方向終端部と前記ブロックの幅方向端部との間にタイヤ周方向に連続する第２陸部を形成し、該第２陸部に第２小穴を設けた請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記第２小穴の深さを前記サイプの深さの８０〜１００％にした請求項７に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記ブロックの周方向端部と周方向最外側に配置された前記サイプとの最小間隔を、ブロックの周方向中央部における前記サイプのタイヤ周方向の最小間隔の１．２〜２．５倍にすると共に、前記ブロックの周方向端部と前記周方向最外側のサイプとの間の第３陸部に第３小穴を配置した請求項１〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
10. 前記第３小穴の深さを前記サイプの深さの８０〜１００％にした請求項９に記載の空気入りタイヤ。

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