JP2011156961A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】新品時に優れたアイス性能を発揮しながら、摩耗後は優れたドライ性能を発揮することができる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】トレッド面に、タイヤ周方向に延びる主溝２と、主溝２に交差して延びる横溝３と、主溝２と横溝３とによって区画された複数のブロック１０と、を設けた空気入りタイヤにおいて、ブロック１０が、主溝２及び横溝３の溝底から立ち上がった壁面１１ａと、ブロック１０の周囲にて踏面よりも低く形成された頂面１１ｂとを有する台ブロック部１１と、台ブロック部１１の頂面１１ｂから立ち上がった壁面１２ａを有し、ブロック１０の踏面から台ブロック部１１の頂面１１ｂまでの深さと同等又はそれ以下の溝深さを有する細溝１３により複数個に区画された小ブロック部１２と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、トレッド面に複数のブロックを設けた空気入りタイヤに関する。

通常、スタッドレスタイヤに代表される冬タイヤでは、図７に示すように、トレッド面のブロック３０に複数のサイプ３１を形成しており、それによってエッジ効果や除水効果を高めて、摩擦係数が低い氷雪路での操縦安定性能（以下、アイス性能と呼ぶ。）を向上している（例えば下記特許文献１，２）。しかし、かかるブロック３０では、サイプ３１で複数に分断されていることにより、特に主溝３２に隣接した部分で局所的に剛性が低く、過度の倒れ込みを起こしてエッジ効果が弱まるため、アイス性能が十分に発揮されないことがある。

ところで、スタッドレスタイヤでは、摩耗が進行するにつれてアイス性能の保持が困難になることから、主溝が所定の溝深さになった状態では、冬タイヤとして使用することができない。そこで、本発明者は、摩耗後の冬タイヤを夏タイヤとして使用することができれば、タイヤ寿命が延びて有益であると考えた。但し、従来のスタッドレスタイヤは、夏タイヤで重視される乾燥路での操縦安定性能（以下、ドライ性能と呼ぶ。）を十分に発揮し得る程度に、摩耗後にブロックの剛性を確保できるものではなかった。

下記特許文献３に記載の氷雪路用空気入りタイヤでは、サイプを形成したブロックの周囲に踏面より一段低い箍ブロックを設け、そのブロックと箍ブロックとの境界にタイヤ径方向に深さを有する枠サイプを形成している。しかし、このブロック構造では、上述したブロックの局所的な剛性低下が枠サイプにより助長され、依然としてアイス性能を改善する余地を残すうえ、摩耗後にブロックの剛性を確保できるものではない。そもそも、このタイヤは、冬タイヤとしての使用しか想定しておらず、夏タイヤとしての使用に適した構造について何らの示唆もない。

特開平１１−１５７３０８号公報 特開２００２−２９２２３号公報 特開２００５−５９６３４号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、新品時に優れたアイス性能を発揮しながら、摩耗後は優れたドライ性能を発揮す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することができる。請求項１に記載の発明は、トレッド面に、タイヤ周方向に延びる主溝と、前記主溝に交差して延びる横溝と、前記主溝と前記横溝とによって区画された複数のブロックと、を設けた空気入りタイヤにおいて、前記ブロックが、前記主溝及び前記横溝の溝底から立ち上がった壁面と、前記ブロックの周囲にて踏面よりも低く形成された頂面とを有する台ブロック部と、前記台ブロック部の頂面から立ち上がった壁面を有し、前記ブロックの踏面から前記台ブロック部の頂面までの深さと同等又はそれ以下の溝深さを有する細溝により複数個に区画された小ブロック部と、を備えるものである。

この空気入りタイヤでは、摩耗が進行していない新品時には、細溝により複数個に区画された小ブロック部が接地する。小ブロック部は、台ブロック部の頂面から立ち上がった壁面を有し、主溝や横溝に面した台ブロック部の壁面よりも内側に位置する。細溝の溝深さは、ブロックの踏面から台ブロック部の頂面までの深さと同等かそれ以下である。かかる構成により、台ブロック部を土台として小ブロック部が堅固に形成されるため、過度の倒れ込みを抑制してエッジ効果を確保し、優れたアイス性能を発揮することができる。

一方、摩耗が進行して小ブロック部が摩滅した後は、小ブロック部よりも大きな台ブロック部が接地し、この段階では細溝も消失している。そのため、摩耗後にブロックの剛性を適切に確保し、夏タイヤに供し得る程度に優れたドライ性能を発揮することができる。以上の結果、本発明の空気入りタイヤによれば、新品時に優れたアイス性能を発揮しながら、摩耗後は優れたドライ性能を発揮することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記小ブロック部が、タイヤ周方向に延びた前記細溝によってタイヤ幅方向に分断されているものである。かかる構成によれば、細溝により横方向のエッジ効果を発現して、アイス性能をより向上することができる。また、細溝によって排水性が向上するため、湿潤路での操縦安定性能（以下、ウエット性能と呼ぶ。）の向上にも寄与し得る。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記台ブロック部の頂面が前記ブロックの高さの３０〜７０％に位置するものである。かかる構成によれば、小ブロック部が接地することで優れたアイス性能を発揮する状態と、台ブロック部が接地することで優れたドライ性能を発揮する状態とを、それぞれ適度に保持することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項に記載の発明において、前記小ブロック部が２個以上６個未満に区画されているものである。かかる構成によれば、小ブロック部の大きさを確保しやすくなり、新品時にブロックの過度の倒れ込みを抑えて、優れたアイス性能を発揮することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４いずれか１項に記載の発明において、前記小ブロック部同士を連結するブリッジが設けられているものである。かかる構成によれば、小ブロック部の動きがブリッジを介して抑制されるため、小ブロック部を更に堅固にしてエッジ効果を強め、アイス性能を効果的に向上できる。

本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面の一例を示す平面図 新品時におけるブロックの（ａ）平面図と（ｂ）正面図 図２のブロックの斜視図 摩耗後の状態におけるブロックの斜視図 別実施形態に係るブロックの正面図 別実施形態に係るブロックの（ａ）平面図と（ｂ）正面図 従来のブロック構造を示す斜視図

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、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面の一例を示す平面図である。このトレッド面には、タイヤ周方向ＰＤに延びる三本の主溝２と、その主溝２に交差して延びる横溝３，４と、その主溝２と横溝３又は横溝４とによって区画された複数のブロック１０，２０とが設けられている。ブロック１０は、タイヤ幅方向の中央部に配置されたブロック列を構成し、ブロック２０は、それらの両側に配置されたブロック列を構成している。

図２，３に拡大して示すように、ブロック１０は、台ブロック部１１と小ブロック部１２とを備える。台ブロック部１１は、主溝２及び横溝４の溝底から立ち上がった壁面１１ａと、ブロック１０の周囲にて踏面よりも低く形成された頂面１１ｂとを有する。小ブロック部１２は、頂面１１ｂから立ち上がった壁面１２ａを有し、細溝１３により複数個（本実施形態では二個）に区画されている。細溝１３は、ブロック１０の踏面から台ブロック部１１の頂面１１ｂまでの深さＤ１と同等又はそれ以下の溝深さＤ２を有する。

小ブロック部１２は、台ブロック部１１の壁面１１ａよりも内側に位置し、台ブロック部１１を土台として堅固に形成されているため、主溝２の近傍であっても局所的な剛性低下が抑えられる。そのため、氷雪路の走行時には、ブロック１０の過度の倒れ込みを抑制してエッジ効果を確保し、優れたアイス性能を発揮できる。また、そのようにして局所的な剛性低下を抑えられることから、走行時にブロック１０の踏面の稜線部周辺の動きが大きくなる不具合を防いで、ヒールアンドトウ摩耗の発生を防止できる。

また、摩耗が進行して、図４に示すように小ブロック部１２が摩滅した後は、小ブロック部１２よりも大きな台ブロック部１１が接地することになり、この段階では細溝１３も消失している。そのため、摩耗後にブロック１０の剛性を適切に確保し、夏タイヤに供し得る程度に優れたドライ性能を発揮することができる。したがって、この空気入りタイヤは、新品時には優れたアイス性能を発揮して冬タイヤとして有用であり、摩耗後は優れたドライ性能を発揮する夏タイヤとして利用できるため、完摩耗時まで惜しみない使用が可能となる。

小ブロック部１２は、タイヤ周方向に延びた細溝１３によってタイヤ幅方向に分断されている。これにより細溝１３にて横方向のエッジ効果を発現し、アイス性能を向上できるとともに、細溝１３により排水性を向上してウエット性能を高めることができる。但し、後述するように、細溝１３は、タイヤ周方向と交差する方向の成分を含んでいても構わない。尚、この小ブロック部１２にはサイプが形成されていない。

台ブロック部１１の頂面１１ｂは、新品時におけるブロック１０の高さＨＢの３０〜７０％に位置することが好ましい。即ち、主溝２の溝底を基準にした頂面１１ｂの高さＨ１１が、ブロック１０の高さＨＢの３０〜７０％であることが好ましい。この高さＨ１１は、高さＨＢに対して、より好ましくは４０〜６０％であり、更に好ましくは４５〜５５％であり、最も好ましくは略５０％である。一般的なスタッドレスタイヤは、摩耗により主溝２の溝深さが半減すると冬タイヤとして使用できないことから、かかる頃合いで小ブロック部１２が摩滅するのが好都合となる。

一つのブロック１０が備える小ブロック部１２の個数は、２個以上６個未満であることが好ましい。これが６個以上であると、エッジ成分が増えるものの、小ブロック部１２の個々の大きさを確保し難くなるため、剛性が低下してアイス性能の向上効果が小さくなる傾向にある。図５は、十字状に延びた細溝１３により小ブロック部１２を四個に区画した例である。この他、Ｔ字状の細溝によって小ブロック部を三個に区画することも考えられる。

一つのブロック１０に関して、台ブロック部１１の上面（頂面１１ｂが位置する面）の面積は、その台ブロック部１１上の小ブロック部１２の上面（ブロック１０の踏面）の総面積の１．０６倍以上１．４倍以下が好ましい。これを１．４倍以下とすることで、小ブロック部１２の個々の大きさを確保しやすくなり、その剛性を高めてアイス性能の向上効果を適切に確保できる。また、同様の理由から、台ブロック部１１の上面の面積は、小ブロック部１２の個々の大きさの２．１〜８．４５倍が好ましい。

傾斜角度θは、ブロック１０をタイヤ周方向から見て、台ブロック部１１の頂面１１ｂの稜線と小ブロック部１２の上面の稜線とを結んだ直線Ｌと、小ブロック部１２の壁面１２ａとがなす角度であり、５°以上２５°以下であることが好ましい。また、台ブロック部１１の壁面１１ａと小ブロック部１２の壁面１２ａとの間隔Ｓは、１．２ｍｍ以上２．０ｍｍ未満が好ましい。

傾斜角度θが５°以上、若しくは間隔Ｓが１．２ｍｍ以上であることにより、小ブロック部１２を主溝２から離間させ、ブロック１０の踏面の稜線部周辺の動きが大きくなることを防いで、ヒールアンドトウ摩耗の発生を抑制できる。一方、傾斜角度θが２５°以下、若しくは間隔Ｓが２．０ｍｍ未満であることにより、台ブロック部１１同士の間隔（主溝２や横溝３の溝幅）を保持してウエット性能を確保できると共に、小ブロック部１２の大きさを保持してアイス性能の向上効果を確保することができる。

細溝１３の溝幅ｗは、１．２ｍｍ以上が好ましい。これにより、接地時の負荷によって小ブロック部１２の壁面１２ａが膨らんで変形した場合でも、細溝１３の溝幅を確保して排水性を高めることができる。一方、溝幅ｗは２．０ｍｍ未満が好ましく、これにより個々の小ブロック部１２を大きく形成しやすくなるため、上述したアイス性能の向上効果を適切に確保できる。

細溝１３の溝深さＤ２は、深さＤ１に対して３０〜１００％であることが好ましく、７０〜１００％がより好ましい。これによって、細溝１３によるエッジ効果や除水効果を高めて、アイス性能を向上できる。それでいて、小ブロック部１２が摩滅するのと略同じ時期に細溝１３が消失するようにして、摩耗後のブロック１０の剛性を確保し、優れたドライ性能を発揮することができる。

図６は、小ブロック部１２同士を連結するブリッジ１５を設けた例である。この場合には、小ブロック部１２の動きがブリッジ１５を介して抑制されるため、小ブロック部１２を更に堅固にしてエッジ効果を強め、アイス性能を効果的に向上できる。ブリッジ１５は、台ブロック部１１の上面から離れていても構わないが、小ブロック部１２の剛性を確保する観点から、更には製造上の都合から、細溝１３の溝底にて、台ブロック部１１の上面から隆起して設けられることが好ましい。また、ブリッジ１５は、タイヤ幅方向に延びるものに限られず、例えば小ブロック部１２同士を斜めに連結するものでもよい。

小ブロック部１２の動きを抑制してエッジ効果を高めるために、台ブロック部１１の壁面１１ａの上端から小ブロック部１２の壁面１２ａに向かって、頂面１１ｂが高くなるように傾斜させても構わない。但し、上述した実施形態のように、台ブロック部１１の頂面１１ｂを、ブロック１０の踏面と略平行に形成することにより、摩耗に伴う台ブロック部１１の出現を早めて、優れたドライ性能を早期に発現できるようにすることができる。

本発明では、トレッド面に形成されるトレッドパターンは特に限られず、例えばリブを含んでいても構わない。台ブロック部と小ブロック部とを備えるブロックとしては、横溝で完全に分断されたものに限られず、タイヤ周方向に隣接するブロック同士が一部で連結されているなど、実質的にブロックとして形成されているものであれば、本発明を適用可能である。

［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、台ブロック部と小ブロック部が矩形に形成された例を示したが、これに限定されるものではなく、台ブロック部や小ブロック部に矩形以外の形状を適用することも可能である。また、細溝の延在方向がタイヤ周方向に対して傾斜するものでも構わない。

（２）本発明では、台ブロック部と小ブロック部とで互いにゴム硬度を異ならせてもよく、かかる場合には、台ブロック部を小ブロック部よりも硬質のゴムで形成することが好ましい。これにより、小ブロック部の土台となる台ブロック部の剛性を向上させて、ブロックの過度の倒れ込みを抑制し、アイス性能の向上に寄与することができる。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示すため、アイス性能、ドライ性能及びウエット性能を評価したので説明する。これらのタイヤ性能は、リム（サイズ：１５×６．０Ｊ）に組み付けたテストタイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を乗用車（１５００ｃｃ、ガソリン車）に装着し、氷雪路、乾燥路、湿潤路を走行してドライバーの官能試験により評価した。比較例１の結果を１００として指数で示し、数値が大きいほど優れていることを示す。

実施例１〜３
図１のトレッドパターンにおいて、図２，３に示したブロック構造を採用したものを実施例１、図５に示したブロック構造を採用したものを実施例２、図６に示したブロック構造を採用したものを実施例３とした。いずれも細溝の溝深さは、ブロックの踏面から台ブロック部の頂面までの深さと同じであり、台ブロック部の頂面の高さはブロックの高さの５０％である。したがって、５０％摩耗時では、小ブロック部が摩滅して細溝は消失した状態となる。

比較例１，２
図１のトレッドパターンにおいて、図７に示したブロック構造を採用したものを比較例１とした。サイプの溝深さは、ブロックの高さの−１．７ｍｍである。また、細溝の溝深さを、ブロックの踏面から台ブロック部の頂面までの深さよりも大きくしたこと以外は、実施例１と同じものを比較例２とした。比較例２における細溝の溝深さは、ブロックの高さの７０％であり、台ブロック部にまで切り込まれているため５０％摩耗時でも残存する。評価結果を表１に示す。

表１より、実施例１〜３では、比較例１に比べて新品時のアイス性能と摩耗後のドライ性能とに優れており、併せてウエット性能も改善されていることが分かる。また、比較例２と比べると、実施例１〜３では、新品時のドライ性能を確保しながら、摩耗後のドライ性能を大きく向上できている。

２ 主溝
３ 横溝
１０ ブロック
１１ 台ブロック部
１１ａ 台ブロック部の壁面
１１ｂ 台ブロック部の頂面
１２ 小ブロック部
１２ａ 小ブロック部の壁面
１３ 細溝
１５ ブリッジ

Claims (5)

1. トレッド面に、タイヤ周方向に延びる主溝と、前記主溝に交差して延びる横溝と、前記主溝と前記横溝とによって区画された複数のブロックと、を設けた空気入りタイヤにおいて、
   前記ブロックが、
   前記主溝及び前記横溝の溝底から立ち上がった壁面と、前記ブロックの周囲にて踏面よりも低く形成された頂面とを有する台ブロック部と、
   前記台ブロック部の頂面から立ち上がった壁面を有し、前記ブロックの踏面から前記台ブロック部の頂面までの深さと同等又はそれ以下の溝深さを有する細溝により複数個に区画された小ブロック部と、を備えることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記小ブロック部が、タイヤ周方向に延びた前記細溝によってタイヤ幅方向に分断されている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記台ブロック部の頂面が前記ブロックの高さの３０〜７０％に位置する請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記小ブロック部が２個以上６個未満に区画されている請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記小ブロック部同士を連結するブリッジが設けられている請求項１〜４いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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