JP2013119350A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ブロックにおける接地圧の均一化を促し、浅溝に基づくエッジ効果を十分に発揮して、アイス路面での走行性能を向上できる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド面に設けられたブロック１０の表面に、ブロック１０の周縁部から中心部に亘り、ブロック１０の中心部に先端部１１を向けて延びる剣先状浅溝１が形成されている。剣先状浅溝１は、平坦に形成された先端部１１と、先端部１１の両端で鈍角をなして屈曲する一対の屈曲部１２と、その一対の屈曲部１２よりもブロック１０の端辺の近くに配され、鈍角をなして屈曲する一対の屈曲部１３と、屈曲部１２と屈曲部１３とを連結する連結部１４と、屈曲部１３からブロック１０の端辺に向かって延びる末端部１５とを有する。１つのブロック１０に対して、三以上の方向から剣先状浅溝１が先端部１１を互いに向き合わせて形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブロックを含むトレッドパターンを備えた空気入りタイヤに関し、特にスタッドレスタイヤとして有用である。

従来、スタッドレスタイヤでは、トレッド面のブロックにサイプと呼ばれる切り込みを形成しており、このサイプに基づくエッジ効果によって、摩擦係数が低いアイス路面での走行性能を高めている。更に、通常のサイプよりも深さの小さい浅溝を形成する場合があり、この浅溝に基づくエッジ効果によって、摩耗初期段階におけるアイス路面での走行性能を向上することができる。

浅溝に基づくエッジ効果を十分に発揮するうえでは、ブロックに対して浅溝を適度な密度で設定する必要がある。特に、摩擦係数が低いアイス路面においては、ブロックの中心部の接地圧が周縁部の接地圧よりも高くなるため、ブロックの中心部における浅溝の形成密度を確保することが有効である。また、そのような接地圧の不均一性に基づき歪みが中心部に集中する状態では、ブロックの接地性が悪化してエッジ効果を十分に発揮できないことから、ブロックにおける接地圧の均一化を促すことが肝要である。

特許文献１に記載の空気入りタイヤでは、摩耗初期段階におけるアイス路面での走行性能を高めるために、多角形状の細溝を同心状に形成している。しかし、かかる構造では、ブロックの中心部における浅溝の形成密度が低く、改善の余地が残されている。しかも、細溝で区画された小ブロックが同心状に配されているため、中心部から周縁部に向かう小ブロックの動きが周りの小ブロックにより規制され、中心部に作用する歪みが適切に分散されず、ブロックにおける接地圧が不均一になりやすい。

特許文献２に記載の空気入りタイヤでは、Ｖ字状をなす複数の浅溝を配置するとともに、ブロックの中心部で浅溝を十字に交差させている。しかし、かかる構造では、浅溝が鋭角に交わると、その交差箇所で剛性が局所的に低下するため、中心部に作用する歪みが適切に分散されず、ブロックにおける接地圧が不均一になりやすい。他方、ブロックの中心部で浅溝が途切れていると、その終端箇所に歪みが集中するため、やはり接地圧の不均一化を招来してしまう。

特開２００７−２１６８１６号公報 特開２０１０−１３７６６２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、ブロックにおける接地圧の均一化を促し、浅溝に基づくエッジ効果を十分に発揮して、アイス路面での走行性能を向上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。即ち、本発明の空気入りタイヤは、ブロックを含むトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの表面に、前記ブロックの周縁部から中心部に亘り、前記ブロックの中心部に先端部を向けて延びる剣先状浅溝が形成され、前記剣先状浅溝は、平坦に形成された先端部と、前記先端部の両端で鈍角をなして屈曲する一対の第１屈曲部と、前記一対の第１屈曲部よりも前記ブロックの端辺の近くに配され、鈍角をなして屈曲する一対の第２屈曲部と、前記第１屈曲部と前記第２屈曲部とを連結する連結部と、前記第２屈曲部から前記ブロックの端辺に向かって延びる末端部とを有し、１つの前記ブロックに対し、三以上の方向から前記剣先状浅溝が前記先端部を互いに向き合わせて形成されているものである。

この空気入りタイヤでは、ブロックの周縁部から中心部に亘り、そのブロックの中心部に先端部を向けて延びる剣先状浅溝が形成されるため、ブロックの周縁部だけでなく中心部における浅溝の形成密度が確保される。しかも、剣先状浅溝の先端部が平坦に形成され、第１屈曲部と第２屈曲部が鈍角をなして屈曲することにより、これらの箇所で剛性が局所的に低下することがない。その結果、ブロックにおける接地圧の均一化を促し、浅溝に基づくエッジ効果を十分に発揮して、アイス路面での走行性能を向上できる。

本発明では、前記ブロックのタイヤ周方向両側とタイヤ幅方向両側の各々に前記剣先状浅溝が配され、１つの前記ブロックに対し、四方向から前記剣先状浅溝が前記先端部を互いに向き合わせて形成されているものが好ましい。これにより、剣先状浅溝における前後方向と横方向のエッジ成分が大きくなり、アイス路面での制動性能（以下、アイス制動性能）と旋回性能（以下、アイス旋回性能）の両方をバランス良く且つ効果的に高めることができる。

本発明では、前記第１屈曲部又は前記第２屈曲部が、前記連結部や前記末端部よりも深さ又は溝幅を大きくして形成されているものが好ましい。第１屈曲部や第２屈曲部では他の部位よりも剛性が高くなる傾向にあるため、これらの深さや溝幅を大きく設定することで、他の部位との剛性バランスが良好となり、ブロック表面の剛性を低下させることなく、浅溝に基づくエッジ効果を高めることができる。

本発明では、複数の前記剣先状浅溝が互いに間隔を設けて同心状に配されているものが好ましい。これにより、剣先状浅溝の本数を増やして、浅溝に基づくエッジ効果を高め、それによってアイス路面での走行性能を効果的に向上できる。

本発明では、前記ブロックの周縁部に、前記剣先状浅溝と交差しない複数のひげ状浅溝が溝幅方向に間隔を設けて配列されているものが好ましい。これにより、浅溝の形成密度を増やして、浅溝に基づくエッジ効果を高め、それによってアイス路面での走行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が備えるトレッドパターンの一例を示す展開図 ブロックの（Ａ）全体を示す平面図と（Ｂ）要部を示す平面図 領域Ａ１と領域Ａ２を説明するための図 領域Ｂ１と領域Ｂ２を説明するための図 本発明の別実施形態における剣先状浅溝の要部を示す平面図 剣先状浅溝の要部を示す（Ａ）平面図と（Ｂ）そのＡ−Ａ矢視断面図 本発明の別実施形態における剣先状浅溝の要部を示す平面図 本発明の別実施形態に係る浅溝の形状を示す平面図 比較例１のタイヤに設けられたブロックの平面図

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。本実施形態では、図１に示すようなブロック１０を含むトレッドパターンを備えた空気入りタイヤを例示する。トレッド面Ｔｒには、タイヤ周方向ＰＤに延びる主溝２と、タイヤ幅方向ＷＤに延びる横溝３が設けられ、それらにより区分されたブロック１０が、タイヤ赤道線ＣＬに関して対称的に５列で配列されている。

各ブロック１０には、切り込み状のサイプ４が形成されている。但し、図１では、右上のブロック１０にのみサイプ４を描いており、その他のブロック１０ではサイプ４の記載を省略している。サイプ４は、波状に延びるとともに、その両端をブロック１０の端辺で開口させている。ブロック１０に形成されるサイプの形状はこれに限られず、長手方向に沿って直線状に延びたり、サイプの片端又は両端をブロック１０の内部で終端させたりしても構わない。

図２に拡大して示すように、ブロック１０の表面には、ブロック１０の周縁部から中心部に亘り、ブロック１０の中心部に先端部１１を向けて延びる剣先状浅溝１が形成されている。剣先状浅溝１は、四つの屈曲箇所を有して折れ線状に延びており、平面視において野球で用いるホームベース（ホームプレート）のような形状であるが、その先端部１１は尖らずに平坦である。剣先状浅溝１は、特に摩耗初期段階におけるアイス路面での走行性能に寄与し、その深さはサイプ４の深さよりも小さく設定されている。

サイプ４の深さは、例えば６．０〜９．０ｍｍに設定されるのに対し、剣先状浅溝１の深さＤ１（図６参照）は、例えば０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ未満に設定される。また、剣先状浅溝１の溝幅Ｗ１は、例えば０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ未満に設定される。尚、深さＤ１や溝幅Ｗ１は、剣先状浅溝１の連結部１４や末端部１５で測定される寸法であり、後述するように、屈曲部１２，１３における深さや溝幅は、その深さＤ１や溝幅Ｗ１よりも大きく設定することが好ましい。

剣先状浅溝１は、平坦に形成された先端部１１と、先端部１１の両端で鈍角をなして屈曲する一対の屈曲部１２（第１屈曲部に相当）と、その一対の屈曲部１２よりもブロック１０の端辺の近くに配され、鈍角をなして屈曲する一対の屈曲部１３（第２屈曲部に相当）と、屈曲部１２と屈曲部１３とを連結する連結部１４と、屈曲部１３からブロック１０の端辺に向かって延びる末端部１５とを有する。

先端部１１は、一対の屈曲部１２の間で直線状に形成され、その剣先状浅溝１の末端部１５に近いブロック１０の端辺と略平行に延びている。先端部１１の長さＷ１１は、１．５ｍｍ以上であることが好ましく、例えば１．５〜４．０ｍｍに設定される。屈曲部１２では、先端部１１と連結部１４とのなす角度θ１２が鈍角となり、好ましい角度θ１２は１００〜１６０°である。屈曲部１３では、連結部１４と末端部１５とのなす角度θ１３が鈍角となり、好ましい角度θ１３は１００〜１６０°である。

連結部１４は、屈曲部１２と屈曲部１３との間で直線状に形成され、タイヤ周方向ＰＤに対する角度θ１４は、例えば４５±１５°である。ブロック１０に形成された複数の剣先状浅溝１において、連結部１４はブロック１０の中心部から周縁部に向けて放射状に延びている。末端部１５は、屈曲部１３からブロック１０の端辺に向けて直線状に形成され、その端辺に対する角度θ１５は、例えば９０±１５°である。

剣先状浅溝１は、１つのブロック１０に対して、三以上の方向から先端部１１を互いに向き合わせて形成される。本実施形態では、ブロック１０のタイヤ周方向ＰＤの両側とタイヤ幅方向ＷＤの両側の各々に剣先状浅溝１が配され、１つのブロック１０に対し、四方向から剣先状浅溝１が先端部１１を互いに向き合わせて形成されている。ブロック１０に形成された複数の剣先状浅溝１は互いに交差しておらず、屈曲部１２を介した先端部１１と連結部１４とによって、放射状に延びる小ブロックが区画されている。

このような剣先状浅溝１が形成されていることにより、ブロック１０の周縁部だけでなく中心部における浅溝の形成密度が確保される。しかも、先端部１１は平坦であり、屈曲部１２，１３は鈍角をなして屈曲するため、何れも局所的な剛性低下を生じない。加えて、剣先状浅溝１は途中で分断されずに連続して延び、ブロック１０の中心部に剣先状浅溝１の終端箇所は形成されていない。これにより、ブロック１０における接地圧の均一化を促し、浅溝に基づくエッジ効果を十分に発揮して、アイス路面での走行性能を向上できる。

アイス路面での走行性能のうち、アイス制動性能に対しては前後方向のエッジ成分の寄与が大きく、アイス旋回性能に対しては横方向のエッジ成分の寄与が大きい。この空気入りタイヤでは、三以上の方向から剣先状浅溝１を形成していることで、浅溝によるエッジ成分が各方向に設定され、アイス制動性能及びアイス旋回性能の双方を向上できる。本発明では、本実施形態のように四方向から、或いは図８（Ｄ）に示すように三方向から剣先状浅溝を形成することが好ましい。

ここで、図３，４のように、ブロック１０のタイヤ幅方向長さをＷ、その中央を通る基準線をＷＣ、ブロック１０のタイヤ周方向長さをＬ、その中央を通る基準線をＬＣとする。また、図３において、基準線ＷＣを中央として長さＷの３０％の幅を有する帯状領域をＡ１とし、基準線ＬＣを中央として長さＬの３０％の幅を有する帯状領域をＡ２とする。一対の屈曲部１２は、この領域Ａ１と領域Ａ２とが重複する範囲に配されることが好ましく、それによりブロック１０の中心部における浅溝の形成密度を良好に確保できる。

また、図４において、基準線ＷＣを中央として長さＷの５５％の幅を有する帯状領域をＢ１とし、基準線ＬＣを中央として長さＬの５５％の幅を有する帯状領域をＢ２とする。一対の屈曲部１３は、この領域Ｂ１と領域Ｂ２とが重複する範囲に配されていないことが好ましい。これにより、連結部１４が放射状に延びる範囲を適度に確保し、その連結部１４の長手方向に沿って、ブロック１０の中心部から周縁部に向かう歪みの分散を促すことができる。

本実施形態では、剣先状浅溝１の末端部１５がブロック１０の端辺で開口した例を示すが、これに限られるものではなく、図５に示すように末端部１５がブロック１０の端辺よりも内方で終端しても構わない。かかる場合において、ブロック１０の端辺から末端部１５までの距離Ｄ１５は、３ｍｍ以内であることが好ましい。これにより、浅溝によるエッジ成分を確保できるとともに、歪みが集中しがちな終端箇所をブロック１０の中心部から遠ざけることができる。

剣先状浅溝１では、その深さが一律であってもよいが、図６のように、屈曲部１２又は屈曲部１３において、連結部１４や末端部１５よりも深さを大きくしてもよい。この例では、屈曲部１２と屈曲部１３の両方で深さを大きくしているが、何れか一方でも構わない。屈曲部１２，１３の深さＤ２は、深さＤ１よりも大きく、例えば０．５ｍｍ以上１．６ｍｍ以下に設定される。ブロック１０における接地圧の均一化を促すうえでは、本実施形態のように屈曲部１２の深さＤ２を先端部１１にも適用することが有効である。

また、図２では剣先状浅溝１の溝幅が一律に設定されているが、図７のように、屈曲部１２又は屈曲部１３において、連結部１４や末端部１５よりも溝幅を大きくしてもよい。かかる溝幅の構成は、図６で示した深さの構成に代えて、或いは併用して採用できる。屈曲部１２，１３の溝幅Ｗ２は、溝幅Ｗ１よりも大きく、例えば０．７ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に設定される。屈曲部１２，１３では、小ブロックの倒れ込みが複数の方向から支持されるために剛性が高くなる傾向にあり、このように深さや溝幅を大きくすることで、他の部位との剛性バランスを良好にしてエッジ効果を向上できる。

図２に示すように、本実施形態では、複数の剣先状浅溝１が互いに間隔を設けて同心状に配されている。これにより、剣先状浅溝１の本数を増やして、浅溝に基づくエッジ効果を高め、アイス路面での走行性能を効果的に向上できる。入れ子状に配置された剣先状浅溝１の間で、先端部１１、連結部１４及び末端部１５の各々は互いに平行に延びており、その間隔Ｈ１は、例えば０．７〜２．０ｍｍに設定される。

本実施形態では、浅溝によるエッジ成分を増やすべく、ブロック１０の周縁部に、剣先状浅溝１と交差しない複数のひげ状浅溝５が溝幅方向に間隔を設けて配列されている。ひげ状浅溝５は、剣先状浅溝１の末端部１５と平行に且つ直線状に形成され、図５では末端部１５と同様にブロック１０の端辺よりも内方で終端している。ひげ状浅溝５同士の間隔、及び、末端部１５とひげ状浅溝５との間隔Ｈ２は、例えば０．７〜２．０ｍｍに設定される。

図８は、本発明の別実施形態に係る浅溝の形状を示している。（Ａ）は、前述した実施形態よりも剣先状浅溝の本数を増やして、浅溝の形成密度を高めた例である。（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ剣先状浅溝に関する他の形状を例示している。（Ｄ）は、三方向から剣先状浅溝を形成した例であり、ブロックが副溝２０によって三角形に形成されている。副溝２０は、主溝に対して５０％程度の深さを有し、その溝幅Ｗ２０は例えば１．０〜３．０ｍｍに設定される。

本発明の空気入りタイヤが有するトレッドパターンは、ブロックを有するものであれば特に限定されず、リブが混在するものでも構わない。剣先状浅溝が形成されるブロックの形状は、前述の実施形態で示したような矩形に制限されず、平行四辺形や六角形など他の形状も採用可能である。

本発明の空気入りタイヤは、ブロックに上記の如き剣先状浅溝を形成したこと以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造などが何れも本発明に採用できる。

本発明は、いわゆる夏用タイヤにも適用できるが、アイス路面での走行性能に優れていることから、特にスタッドレスタイヤ（冬用タイヤ）として有用である。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。

（１）アイス制動性能
車両（１５００ｃｃクラスの４ＷＤミドルセダン）にタイヤを装着してアイス路面を走行させ、速度４０ｋｍ／ｈで制動力をかけた際の制動距離の逆数を評価した。比較例１の結果を１００として指数で示し、数値が大きいほどアイス制動性能に優れていることを示す。

（２）アイス旋回性能
車両（１５００ｃｃクラスの４ＷＤミドルセダン）にタイヤを装着してアイス路面を走行させ、速度２０ｋｍ／ｈで定常円旋回走行を行い、フロントタイヤに発生する横力値を評価した。比較例１の結果を１００として指数で示し、数値が大きいほどアイス旋回性能に優れていることを示す。

図１のトレッドパターンを有する空気入りタイヤ（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５）において、ブロックの表面に各種の浅溝を形成したものを比較例１及び実施例１〜３とした。実施例２は、図６のように屈曲部で深さを大きくした点を除き、実施例１と同じ構成であり、その連結部や末端部の深さＤ１は０．３ｍｍ、屈曲部の深さＤ２は１．０ｍｍである。また、表１の溝密度は、ブロック面積に対する浅溝の長さの割合であり、比較例１を１００として指数で示している。評価結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例１〜３では、比較例１に比べてアイス制動性能とアイス旋回性能が改善されている。中でも実施例１，２は、比較例１よりも溝密度が低いにも関わらず、アイス路面での走行性能が向上している。また、実施例２では、実施例１と同じ溝密度でありながら、屈曲部で深さを大きくしたことにより更なる改善効果が得られている。

１ 剣先状浅溝
２ 主溝
３ 横溝
４ サイプ
５ ひげ状浅溝
１０ ブロック
１１ 先端部
１２ 第１屈曲部
１３ 第２屈曲部
１４ 連結部
１５ 末端部

Claims (5)

1. ブロックを含むトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記ブロックの表面に、前記ブロックの周縁部から中心部に亘り、前記ブロックの中心部に先端部を向けて延びる剣先状浅溝が形成され、
   前記剣先状浅溝は、平坦に形成された先端部と、前記先端部の両端で鈍角をなして屈曲する一対の第１屈曲部と、前記一対の第１屈曲部よりも前記ブロックの端辺の近くに配され、鈍角をなして屈曲する一対の第２屈曲部と、前記第１屈曲部と前記第２屈曲部とを連結する連結部と、前記第２屈曲部から前記ブロックの端辺に向かって延びる末端部とを有し、
   １つの前記ブロックに対し、三以上の方向から前記剣先状浅溝が前記先端部を互いに向き合わせて形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ブロックのタイヤ周方向両側とタイヤ幅方向両側の各々に前記剣先状浅溝が配され、１つの前記ブロックに対し、四方向から前記剣先状浅溝が前記先端部を互いに向き合わせて形成されている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第１屈曲部又は前記第２屈曲部が、前記連結部や前記末端部よりも深さ又は溝幅を大きくして形成されている請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 複数の前記剣先状浅溝が互いに間隔を設けて同心状に配されている請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ブロックの周縁部に、前記剣先状浅溝と交差しない複数のひげ状浅溝が溝幅方向に間隔を設けて配列されている請求項１〜４いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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