JP2015205614A

JP2015205614A - タイヤ

Info

Publication number: JP2015205614A
Application number: JP2014088018A
Authority: JP
Inventors: 正之有馬; Masayuki Arima
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2015-11-19

Abstract

【課題】雪柱剪断力とブロックエッジ効果とサイプエッジ効果とを有効に発揮させることのできるトレッドパターンを有するタイヤを提供する。【解決手段】トレッド１１の表面に形成された周方向溝１２ａ〜１２ｃとラグ溝１３とにより区画される複数のブロック１４ａ，１４ｂとを備えたタイヤ１０において、ブロック１４ａ，１４ｂのタイヤ周方向中心線よりもタイヤ周方向端部側のそれぞれに、タイヤ周方向端部側に凸な形状を有する第１及び第２のサイプ１５，１６を形成するとともに、第１及び第２のサイプ１５，１６に囲まれた領域のタイヤ幅方向中央側に、タイヤ幅方向に平行な方向に延長する第３のサイプ１７を形成して、ブロック１４ａ，１４ｂの中央部に形成されるサイプの密度が、ブロック１４ａ，１４ｂの周縁部に形成されるサイプの密度よりも高くなるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、ブロックにサイプが形成されたタイヤに関するもので、特に、氷雪路における走行性能に優れたタイヤに関する。

従来、スタッドレスタイヤにおいては、氷雪路面でのエッジ効果や雪噛み効果により圧雪路面や氷結路面における制駆動性能を確保するため、トレッドの陸部に複数のブロックを形成するとともに、各ブロックに、タイヤ周方向に交差する方向に延長するサイプを一様に配置した構成のトレッドパターンが多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−０４１３３９号公報

しかしながら、サイプエッジ効果を高めようとしてサイプを入れすぎると、剪断入力時における接地面積が減少するためブロック剛性が低下し、雪柱剪断力及びブロックエッジ効果が低下する。逆に、サイプを少なくすると、ブロック剛性は高くなるが、ブロックの柔軟性やサイプエッジ効果が低下するため、サイプの本数を増減させただけでは、十分な雪上トラクション性能を得られないといった問題点があった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、ブロック剛性を確保することで、雪柱剪断力とブロックエッジ効果とを有効に発揮させ、サイプを効率的に配置することで、サイプエッジ効果を有効に発揮させることのできるトレッドパターンを有するタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、タイヤのトレッド表面にタイヤ周方向に沿って延長するように形成された周方向溝と、前記周方向溝と交差する方向に延長するラグ溝と、前記周方向溝と前記ラグ溝とにより区画される複数のブロックとを備えたタイヤであって、前記ブロックのタイヤ周方向中心線よりもタイヤ周方向端部側にそれぞれ形成される、タイヤ周方向端部側に凸な形状を有する第１及び第２のサイプと、前記第１及び第２のサイプに囲まれた領域のタイヤ幅方向中央側に形成される、タイヤ幅方向に延長する第３のサイプとを備え、前記ブロックの中央部に形成されるサイプの密度が、前記ブロックの周縁部に形成されるサイプの密度よりも高いことを特徴とする。
ここで、「中央部」とは、第１のサイプと第２のサイプとで囲まれた領域であって、ブロックの幅方向中心線をタイヤ幅方向端部からタイヤ幅方向長さＷの１/５〜１/３だけずらした２直線で囲まれた領域を指す。また、「周縁部」は「中央部」の外側の領域を指す。
また、サイプ密度は、単位面積当たりの総サイプ長（サイプ長さ×サイプ本数）を指す。
これにより、サイプ密度の高いブロックの中央部にてサイプエッジ効果を確保することができるので、サイプエッジ効果を有効に発揮させることができる。また、ブロック剛性を確保することができるとともに、ブロック端部側の接地面積を確保できるので、十分な雪柱剪断力とブロックエッジ効果とを得ることができる。したがって、十分な制・駆動特性を確保することができる。
また、前記第１〜第３のサイプが、直線状、または、折れ線状、または、波状のいずれであっても、サイプエッジ効果とブロックエッジ効果とをともに発揮できる。
また、第１のサイプ及び第２のサイプは、複数あってもよい。第１〜第３のサイプが複数である場合には、複数の第１のサイプと第２のサイプとは、それぞれ、ラグ溝に平行でかつブロック中心を通る直線に線対称であることが、ブロック剛性の確保、ブロック剛性の均等化、及び、サイプエッジ効果の向上の観点から望ましい。

また、本発明では、前記第１及び第２のサイプを、当該ブロック内で終端させてブロック剛性を更に高めるようにしたので、制・駆動特性を更に向上させることができる。
また、本発明は、前記第１及び第２のサイプを、タイヤ幅方向端部側に位置して、タイヤ幅方向に延長する周縁サイプ片と、タイヤ幅方向中央に位置してタイヤ周方向端部側に凸な形状を有する中央サイプ片とを備えたサイプとすることで、タイヤ周方向の接地面積を確保しつつ第３のサイプの本数を増やすことができるようにしたので、サイプエッジ効果を更に向上させることができる。また、第３のサイプの本数を増やさない場合には、第３のサイプの間隔を広げることができるので、ブロック剛性を高めることができる。
また、本発明は、前記中央サイプ片を、前記周縁サイプ片の終端側からタイヤ幅方向とタイヤ周方向との両方に交差して延長する、延長方向が互いに交差する２つの斜面部を有する形態とすることでサイプを開きにくくしたので、掘り起こし効果を大きくできるとともに、ブロックの周方向の剛性を高めることができる。したがって、雪上走行性能を更に向上させることができる。また、横方向のエッジ成分も増大するので、雪上ハンドリング性能も向上する。

また、本発明は、前記周方向溝に平行で、かつ、前記ブロックのタイヤ周方向端部から当該ブロックのタイヤ周方向長さの１/４だけ中央にずれた２直線と、前記ラグ溝の延長方向に平行で、かつ、当該ブロックのタイヤ幅方向端部から当該ブロックのタイヤ幅方向長さの１/４だけタイヤ幅方向中央側にずれた２直線とで囲まれた領域を前記ブロックの中央領域とし、前記中央領域の外側の領域を前記ブロックの周縁領域としたとき、前記第３のサイプが前記ブロックの中央領域に形成され、前記第１及び第２のサイプの周縁サイプ片が前記ブロックの周縁領域に形成されていることを特徴とする。
これにより、ブロックの中央部に形成されるサイプの密度を、ブロックの周縁部に形成されるサイプの密度よりも確実に高くできるので、氷雪路における走行性能を確実に向上させることができる。

なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

本実施の形態に係るタイヤのトレッドパターンを示す図である。本実施の形態に係るサイプの一例を示す図である。ブロックの中央領域と第３のサイプの位置を説明するための図である。本発明によるサイプの他の例を示す図である。本発明によるサイプの他の例を示す図である。本発明によるタイヤのトレッドパターンの他の例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は本実施の形態に係るタイヤ１０のトレッドパターンを示す図で、上下方向がタイヤ周方向、左右方向がタイヤ幅方向である。
同図において、１１はトレッド、１２（１２ａ〜１２ｃ）はトレッド１１の踏面側にタイヤ周方向に沿って延長するように設けられた周方向溝、１３はタイヤ幅方向に沿って延長するように設けられたラグ溝である。
以下、タイヤ中央部に設けられた周方向溝１２ｂを主溝、タイヤ幅方向外側に設けられた周方向溝１２ａ，１２ｃをショルダー溝という。
また、１４（１４ａ，１４ｂ）は周方向溝１２とラグ溝１３とにより区画されたブロックで、１５〜１７は、各ブロック１４の踏面側に形成されたサイプである。
以下、主溝１２ｂとショルダー溝１２ａ（もしくは、ショルダー溝１２ｃ）とラグ溝１３とにより区画されたブロック１４ａをセンターブロック、ショルダー溝１２ａ（もしくは、ショルダー溝１２ｃ）とラグ溝１３とにより区画されたブロック１４ｂをショルダーブロックという。

本例では、ブロック１４の中央サイプ片ではサイプ密度を高く、周縁サイプ片ではサイプ密度が低くなるように、サイプ１５〜１７を形成する。
ここで、図２に示すように、ブロック１４の中心を通るタイヤ幅方向に平行な直線（周方向中心線）ｍにより、ブロック１４をタイヤ周方向に２つに分割し、ブロック１４の一方の周方向端部側に位置する部分を第１の領域Ｒ₁、他方の周方向端部側に位置する部分を第２の領域Ｒ₂とする。そして、第１の領域Ｒ₁に形成されるサイプ１５を第１のサイプ、第２の領域Ｒ₂に形成されるサイプ１６を第２のサイプ、第１及び第２のサイプ１５，１６との間に形成されるサイプ１７を第３のサイプという。
第１及び第２のサイプ１５，１６は、それぞれ、ブロック１４のタイヤ幅方向端部側に開口してタイヤ幅方向にほぼ平行に延長し、ブロック１４内で終端する周縁サイプ片１５１，１６１と、タイヤ幅方向中央サイプ片に位置してタイヤ周方向端部側に凸な形状を有する中央サイプ片１５２，１６２とを備える。第１のサイプ１５と第２のサイプ１６は、前記の周方向中心線ｍに対して線対称に形成される。
本例では、第１のサイプ１５の中央サイプ片１５２を、周縁サイプ片１５１の終端側からタイヤ幅方向とタイヤ周方向との両方に交差する方向に延長する、延長方向が交差する２つの斜面部１５２ａ，１５２ａと、タイヤ幅方向にほぼ平行に延長して、２つの斜面部１５２ａ，１５２ａを結ぶ平行部１５２ｂとを備えた、平面視、短辺がタイヤ周方向端部側に位置する台形型の折れ線状とした。
第２のサイプ１６の中央サイプ片１６２も、中央サイプ片１５２と同様に、２つの斜面部１６２ａ，１６２ａと、２つの斜面部１６２ａ，１６２ａを結ぶ平行部１６２ｂとを備えた台形型の折れ線状とした。
ここで、中央サイプ片１５２，１６２に斜面部１５２ａ，１６２ａを設けることが肝要で、これによりサイプ１５，１６が開きにくくなるので、サイプ１５，１６による掘り起こし効果が大きくなる。また、ブロック１４の周方向剛性も高めることができる。
すなわち、斜面部１５２ａ，１６２ａを設けた場合も、周縁サイプ片１５１，１６１と中央サイプ片１５２，１６２とをタイヤ周方向に平行な方向に延長する線分で連結した場合も、サイプ１５，１６のタイヤ周方向成分の長さとタイヤ幅方向成分の長さとは変わらないが、斜面部を設けた方がサイプが開きにくいので、掘り起こし効果を大きくできるとともに、ブロック１４の周方向剛性も高めることができる。したがって、本例のように、斜面部１５２ａ，１６２ａを設けた方が、サイプエッジ効果が向上する。
また、斜面部１５２ａ，１６２ａを設けることで、横方向のエッジ成分を増やすことができるので、雪上ハンドリング性能も向上する。

第１のサイプ１５と第２のサイプ１６とにより、ブロック１４は、３つの小ブロック１４１〜１４３に区分される。
第３のサイプ１７は、タイヤ幅方向にほぼ平行に延長し両端部がブロック１４内で終端するサイプで、前記第１及び第２のサイプ１５，１６の中央サイプ片１５２，１６２で囲まれた領域に形成される。本例では、第３のサイプ１７を３本設けたが、１本または２本であってもよいし、４本以上であってもよい。
第３のサイプ１７は、図３（ａ）に示すような、周方向中心線ｍをタイヤ周方向端部側にブロック１４のタイヤ周方向長さＬの１/４だけずらした２直線ｍ₁，ｍ₂と、幅方向中心線ｎをタイヤ幅方向端部側にブロック１４のタイヤ幅方向長さＷの１/４だけずらした２直線ｎ₁，ｎ₂とで囲まれた領域（以下、中央領域１４Ｃという）に設けることが好ましい。
なお、中央領域１４Ｃのタイヤ周方向外側の領域を周端部領域１４Ｌ、タイヤ幅方向外側の領域を幅端部領域１４Ｗという。周端部領域１４Ｌと幅端部領域１４Ｗとは、ブロック１４の４隅（図３の網掛部分）で重なっており、図３（ｂ）に示すように、周端部領域１４Ｌと幅端部領域１４Ｗとで、ブロック１４の周縁領域１４Ｋを構成する。
このとき、第１及び第２のサイプ１５，１６の周縁サイプ片１５１，１６１のブロック中央側の端部を周縁領域１４Ｋ内で終端させ、第３のサイプ１７の両端部を中央領域１４Ｃで終端させるようにすることが好ましい。これにより、中央領域１４Ｃのサイプ密度を周縁領域１４Ｋのサイプ密度よりも確実に高くすることができる。

このように、第１及び第２のサイプ１５，１６により、ブロック１４を３つの小ブロック１４１〜１４３に区分するとともに、第３のサイプ１７を、小ブロック１４２内で、かつ、ブロック１４の中央領域１４Ｃに形成すれば、中央領域１４Ｃではサイプ密度を高くし、周縁領域１４Ｋではサイプ密度を低くする構成とすることができる。
したがって、サイプ密度の高いブロック１４の中央部にてエッジ効果を確保することができるとともに、サイプ密度の低いブロック１４の端部では接地面積を確保できるので、氷雪路においても、十分な制・駆動特性を得ることができる。
また、第３のサイプ１７を、両端部がブロック１４内で終端するサイプとしたので、中央部のみサイプ密度を大きくできる。また、両端部が周方向溝に開口したり、周縁部まで延在していないので、ブロック剛性を高めることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

例えば、前記実施の形態では、第１及び第２のサイプ１５，１６の周縁サイプ片１５１，１６１の両端を周方向溝１２に開口させたが、図４（ａ）に示すように、周縁サイプ片１５１，１６１の両端１５１ｄ，１６１ｄをブロック１４内で終端するようにすれば、ブロック剛性を更に高めることができるので、制・駆動特性を更に向上させることができる。
また、前記実施の形態では、第１及び第２のサイプ１５，１６を、タイヤ幅方向端部側に位置して、タイヤ幅方向に延長する周縁サイプ片１５１，１６１と、タイヤ幅方向中央に位置してタイヤ周方向端部側に凸な形状を有する中央サイプ片１５２，１６２とから構成したが、第１及び第２のサイプ１５，１６の形態はこれに限るものではなく、それぞれが、タイヤ周方向の一方の端部側と他方の端部側とに凸な形状を有するものであればよい。具体的には、図４（ｂ）に示すように、第１及び第２のサイプ１５，１６の中央サイプ片１５２，１６２に設けられた平行部１５２ｂ，１６２ｂをなくして、中央サイプ片１５２，１６２を山形状としたり、図４（ｃ）に示すように、第１のサイプ１５を、タイヤ幅方向の両端部からタイヤ幅方向中心にいくに従ってブロック１４の一方のタイヤ周方向端部側に傾斜して延長する２つの傾斜サイプ片１５３ａ，１５３ｂから成る山形状とするとともに、第２のサイプ１６を、傾斜サイプ片１５３ａ，１５３ｂと同様の傾斜サイプ片１６３ａ，１６３ｂから成る山形状としてもよい。
また、サイプ１５，１６の形態としては、図１もしくは図４（ｂ）に記載されたような、折れ線状に限るものではなく、図４（ｄ）に示すように、波状のサイプとしてもよい。
また、前記実施の形態では、第１及び第２のサイプ１５，１６をそれぞれ１本としたが、図５に示すように、複数本としてもよい。この場合には、ブロック１４のタイヤ周方向内側に形成されたサイプ１５Ａ，１６Ａとで囲まれた領域が、本発明の第１及び第２のサイプで囲まれた領域となる。なお、サイプ１５Ａとサイプ１５Ｂ、及び、サイプ１６Ａとサイプ１６Ｂとは同じ形状にする必要はないことはいうまでもない。

また、前記実施の形態では、ブロック１４のタイヤ周方向端部から測ってタイヤ周方向長さＬの１/４までの領域と、タイヤ幅方向端部から測ってタイヤ幅方向長さＷの１/４までの領域とを周縁領域１４Ｋとし、周縁領域１４Ｋの内部を中央領域１４Ｃとしたが、周縁領域１４Ｋの大きさは上記に限定されるものではなく、ブロック１４のタイヤ周方向端部から測ってタイヤ周方向長さＬの１/５〜１/３までの領域と、タイヤ幅方向端部から測ってタイヤ幅方向長さＷの１/５〜１/３の領域であればよい。
また、前記実施の形態では、サイプ１５〜１７の深さを一定としたが、第１及び第２のサイプ１５，１６のタイヤ幅方向端部（周縁サイプ片１５１，１６１のタイヤ幅方向端部）を底上げしてもよい。これにより、ブロック１４のタイヤ幅方向周縁部の剛性が高まるので、制・駆動性能が更に向上するとともに、雪上ハンドリング特性も向上する。

また、前記実施の形態では、センターブロック１４ａとショルダーブロック１４ｂとに同じサイプ１５〜１７を形成したが、図６に示すように、中央のブロック１４ｐのみにサイプ１５〜１７を形成し、中間ブロック１４ｑ及びショルダーブロック１４ｒには、タイヤ幅方向に平行なサイプを形成してもよい。この場合、中間ブロック１４ｑ及びショルダーブロック１４ｒのサイプ密度を中央のブロック１４ｐのサイプ密度よりも低くすれば、雪上性能と氷上性能とをともに向上させることができる。
また、前記実施の形態では、ラグ溝１３をタイヤ幅方向に沿って延長するように形成したが、ラグ溝１３の延長方向が主溝１２ｂに交差する方向である場合には、第１及び第２のサイプ１５，１６の水平部（周縁サイプ片１５１，１６１と周縁サイプ片の平行部１５２ｂ，１６２ｂ）、及び、第３のサイプ１７の延長方向をラグ溝１３の延長方向と同じにしてもよいし、前記実施の形態と同様に、タイヤ幅方向に平行な方向であってもよい。
また、サイプ１５〜１７としては、深さ方向に凹凸のない２次元サイプであってもよいし、深さ方向に凹凸のある３次元サイプであってもよい。あるいは、２次元サイプを基調とし、その一部を３次元サイプとしてもよい。

１０タイヤ、１１トレッド、１２ａ〜１２ｃ周方向溝、１３ラグ溝、
１４，１４ａ，１４ｂブロック、１４Ｃ中央領域、１４Ｋ周縁領域、
１４１〜１４３小ブロック、１５第１のサイプ、１６第２のサイプ、
１５１，１６１周縁サイプ片、１５２，１６２中央サイプ片、
１５２ａ，１６２ａ斜面部、１５２ｂ，１６２ｂ平行部、１７第３のサイプ。

Claims

タイヤのトレッド表面にタイヤ周方向に沿って延長するように形成された周方向溝と、前記周方向溝と交差する方向に延長するラグ溝と、前記周方向溝と前記ラグ溝とにより区画される複数のブロックとを備えたタイヤであって、
前記ブロックのタイヤ周方向中心線よりもタイヤ周方向端部側にそれぞれ形成される、タイヤ周方向端部側に凸な形状を有する第１及び第２のサイプと、
前記第１及び第２のサイプに囲まれた領域のタイヤ幅方向中央側に形成される、タイヤ幅方向に延長する第３のサイプとを備え、
前記ブロックの中央部に形成されるサイプの密度が、前記ブロックの周縁部に形成されるサイプの密度よりも高いことを特徴とするタイヤ。
前記第１〜第３のサイプが、直線状、または、折れ線状、または、波状であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
前記第１及び第２のサイプが、当該ブロック内で終端していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ。
前記第１及び第２のサイプは、
タイヤ幅方向端部側に位置して、タイヤ幅方向に延長する周縁サイプ片と、
タイヤ幅方向中央に位置してタイヤ周方向端部側に凸な形状を有する中央サイプ片とを備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のタイヤ。
前記中央サイプ片は、
前記周縁サイプ片の終端側からタイヤ幅方向とタイヤ周方向との両方に交差して延長する、延長方向が互いに交差する２つの斜面部を有することを特徴とする請求項４に記載のタイヤ。
前記周方向溝に平行で、かつ、前記ブロックのタイヤ周方向端部から当該ブロックのタイヤ周方向長さの１/４だけ中央にずれた２直線と、前記ラグ溝の延長方向に平行で、かつ、当該ブロックのタイヤ幅方向端部から当該ブロックのタイヤ幅方向長さの１/４だけタイヤ幅方向中央側にずれた２直線とで囲まれた領域を前記ブロックの中央領域とし、前記中央領域の外側の領域を前記ブロックの周縁領域としたとき、
前記第３のサイプが前記ブロックの中央領域に形成され、
前記第１及び第２のサイプの周縁サイプ片が前記ブロックの周縁領域に形成されていることを特徴とする請求項４または請求項５のいずれかに記載のタイヤ。