JP2016043924A - スノータイヤのトレッドカーフ - Google Patents

Abstract

【課題】雪道や氷上でタイヤの性能（操向、制動、牽引性能など）を確保するとともに、乾燥路や濡れた路面でタイヤの性能を低下させないスノータイヤのトレッドカーフの提供。【解決手段】スノータイヤのトレッドのブロック外面で面に沿って多角形ウェーブを成すとともに、前記ブロックの深さ方向に形成されるトレッドカーフ１００であって、前記多角形ウェーブの入口距離は底距離より小さく形成され、入口と底１１２との間の側面が入口側に向けて狭くなる傾斜面１１３を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、スノータイヤのトレッドカーフに関するものであって、より詳しくは雪道や氷上でタイヤの性能を維持するとともに、乾燥路や濡れた路面でタイヤの性能を低下させずに均一なブロック剛性を維持し、摩耗性能を向上させるスノータイヤのトレッドカーフに関するものである。

通常、タイヤは車両を構成する部品の一つであり、路面に直接接触する。タイヤ内部の空気には、バネのような緩衝作用があり、路面の凹凸による衝撃を吸収することにより、乗り心地を一層高める。

このようなタイヤは、路面に接触するゴム層であるトレッド、トレッドと連結されていてタイヤの側面をなすサイドウォール、サイドウォールと連結されていて車のリムに固定されるビッド部、タイヤの内部に設置されてサイドウォールの屈伸運動に対する耐疲労性が強く骨格を形成するカーカス、そしてトレッドとカーカスとの間に配置されてカーカスを保護してトレッド表面の剛性を向上させるベルトを含む。トレッドはブロックとグルーブからなり、ブロック内にはカーフが形成され、ブロックの剛性が適切に調整されてタイヤに求められる性能を満足させる。

スノータイヤとは、冬季に雪道や氷上を走行する時に一般タイヤより制動性能、操向性能及び牽引性能などを向上させるために製作されたタイヤをいい、雪道や氷上で走行する時にカーフによるエッジ効果によって駆動、制動及びコーナリング（旋回）時にグリップ力を維持する。

一般のスノータイヤにおいて、トレッドカーフはブロック内に形成された各カーフを境にブロックが分割されているため、ブロック間の拘束力が失われてしまい、ブロック剛性が低下する。すなわち、カーフ中心線に対して垂直（Ｎｏｒｍａｌ）方向にブロック間の拘束力がなくなってブロック剛性が低下するので、タイヤの挙動時にカーフに区画されたトレッドのサブブロックが過度に倒れ、タイヤが進むリーディング部は巻き込まれていく現象が起き、路面との摩擦による摩擦力が減少する。よって、乾燥路や濡れた路面では、タイヤの駆動、制動及びコーナリング時の性能だけでなく、摩耗の性能が低下する問題があった。

そのため、タイヤ表面において垂直方向にカーフによる拘束を通じてトレッドブロックの剛性を維持する立体カーフが韓国登録特許第１０−０９１３５９７号、日本公開特許第２０１１−９９１号などに開示されている。しかしながら、従来の立体カーフは適正水準の剛性を維持することができないため、新しい形態の立体カーフの開発が求められている。

図７は、従来の立体型カーフが形成されたブロックを示す概略斜視図である。図に示すように、ブロック１０の上面１１中間にはジグザグウェーブ状の立体カーフ１２がブロック１０の深さ方向（ｚ方向）に形成され、ブロック１０をサブブロック１０ａ、１０ｂに分離している。図７において、タイヤの走行によって矢印Ａ方向に立体カーフ１２に力が加えられると、図８に示すように、タイヤの挙動方向によって立体カーフ１２によるブロック剛性が相異することになり、相互ロッキング（Ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ）の効果が小さく、１、２ヵ所にロッキング力が集中される（矢印Ｂで相互ロッキング力を示す）問題がある。

韓国登録特許第１０−０９１３５９７号公報 特開第２０１１−９９１号公報

本発明は前記の問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は雪道や氷上でタイヤの性能（操向、制動、牽引性能など）を確保するとともに、乾燥路や濡れた路面でタイヤの性能を低下させないスノータイヤのトレッドカーフを提供することにある。

本発明の他の目的は、カーフの方向性を問わず、均一なブロック剛性を維持することができ、相互ロッキング効果を高め、タイヤの摩耗末期にも均一な牽引性能を維持することのできるスノータイヤのトレッドカーフを提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明によるスノータイヤのトレッドカーフは、スノータイヤのトレッドのブロック外面で面に沿って多角形ウェーブを成すとともに、前記ブロックの深さ方向に形成されるトレッドカーフであって、多角形ウェーブの入口距離Ｌ１は底距離Ｌ２より小さく形成され、入口と底との間の側面が入口側に向けて狭くなる傾斜面を成し、カーフによって分離されたサブブロックに力が加えられたとき、ブロック外面の直交する軸方向にいずれもサブブロックがロッキングされる。

多角形ウェーブは、ブロックの深さ方向に沿ってねじれている。多角形ウェーブは、ブロックの深さ方向に沿ってねじれるとともに、ウェーブの進行方向に沿って移動されているのがより好ましい。多角形ウェーブのねじれによるウェーブねじり角は６０゜以下であるのが好ましい。多角形ウェーブのねじれによる傾斜面ねじり角は４５゜以下であるのが好ましい。

ねじれた多角形ウェーブのブロックの外面の振幅は、ブロックの深さ方向の端面の振幅より同じか小さく形成される。外面の振幅（ｄａ／２）は０.５〜４mmで、端面の振幅（ｄｂ／２）は０.５〜８mmであるのが好ましい。

本発明におけるスノータイヤのトレッドカーフには、カーフ形状に合う金属やプラスチック材のカーフ部材が挿入されて用いられることができる。

本発明によるスノータイヤのトレッドカーフによれば、タイヤの挙動時にトレッドのサブブロックの倒れを最適化し、雪道や氷上でタイヤの性能（操向、制動、牽引性能など）を確保するとともに、乾燥路や濡れた路面でタイヤの性能を低下させない効果がある。

さらに、カーフの方向性を問わず、均一なブロック剛性を維持することができ、広い面で相互ロッキング効果を最大化することができ、タイヤの摩耗末期にも均一な牽引性能を維持することができるという効果がある。

さらに、カーフ形状に比べて全体カーフの長さを伸ばすことができるため、カーフのエッジ効果を向上させ、雪道や氷上で性能を同時に向上させる効果がある。

図１は、本発明の実施例によるトレッドカーフの形状を示した概略構成図（ブロック外面のカーフ平面図）である。 図２は、本発明の実施例によるトレッドカーフの上面を示した斜視図である。 図３は、図２の立面図である。 図４は、図２の側面図である。 図５は、図２のトレッドカーフの底面を示した背面図である。 図６は、本発明の実施例によるトレッドカーフの台形ウェーブがねじれた状態を示した説明図である。 図７は、従来の立体型カーフが形成されたブロックを示した概略斜視図である。 図８は、図７においてタイヤの走行によって加えられる力に応じてブロックが変形し、相互ロッキングされる状態を示した説明図である。

以下では、添付図を参考としながら、本発明の好ましい実施例を詳述する。このとき、添付図における同じ構成要素は、できるだけ同じ符号で示していることに留意する。さらに、本発明の要旨を曖昧にする公知の機能及び構成に関する詳しい説明は割愛する。同じ理由で、添付図において一部の構成要素は誇張又は省略されたか、概略して図に示されている。

図１は、本発明の実施例によるトレッドカーフの形状を示した概略構成図（ブロック外面のカーフ平面図）であり、図２は本発明の実施例によるトレッドカーフの上面を示した斜視図である。図に示したとおり、本発明の実施例によるトレッドカーフ１００は、トレッドのブロック（図７参照）の外面で面（ｘ−ｙ軸平面）に沿って台形ウェーブ１１０を成すとともに、ブロックの深さ方向（ｚ軸方向）に形成される。

本実施例には台形ウェーブ１１０となっているが、多様な形態の多角形ウェーブに形成されることができる。以下では、実施例の台形ウェーブ１１０を例えて説明する。さらに、図にトレッドカーフ１００は部材と示されているが、実際にはタイヤのトレッドブロックに形成された溝を示す。

台形ウェーブ１１０の進行方向は、トレッドブロックのタイヤ円周方向（ｘ軸）に沿って形成されていると示されているが、タイヤの幅方向（ｙ軸）に沿って形成され、またはｘ軸或いはｙ軸に対する傾斜方向に形成されることができる。台形ウェーブ１１０の入口距離Ｌ１は底距離Ｌ２より小さく形成され、入口１１１と底１１２との間の側面が入口側に向けて狭くなる傾斜面１１３を成し、カーフによって分離されたサブブロックに力が加えられるとき、ブロック外面の直交する軸方向（ｘ軸及びｙ軸）にいずれも噛み合ってサブブロックがロッキングされる。傾斜面１１３と底は、曲面に連結されてラウンディングされた角を成すのが好ましいが、各角から成すこともできる。

前述のように、入口距離Ｌ１が底距離Ｌ２より小さく形成され、傾斜面１１３を成す形状によってｙ軸方向にロッキングが円滑になされるため、ブロックの剛性を高めることができ、乾燥路や濡れた路面でタイヤの性能（操向、制動、牽引性能など）を向上させることができ、特に走行方向と制動・駆動時にブロックの剛性を高めてブレーキング性能を高めることができる。さらに、台形または多角形で傾斜面を有するウェーブは、カーフの形状に比べて総カーフの長さを伸ばせることができるため、カーフのエッジ効果を高めて雪道や氷上でタイヤの性能を同時に向上させることができる。

台形ウェーブ１１０は、ブロックの深さ方向（ｚ軸方向）に沿ってねじれているが、ブロックの深さ方向（ｚ軸方向）に沿ってねじれるとともに、ウェーブの進行方向（ｘ軸方向）に沿って移動されている。図５は、台形ウェーブ１１０がねじれている状態でトレッドカーフの底面を示した背面図であり、図６はトレッドカーフの台形ウェーブ１１０がねじれた状態を示した説明図である。

台形ウェーブ１１０が図２のカーフ上面１１４から図５のカーフ底面１１５までねじれることによるウェーブねじり角（θ３）は、６０゜以下であるのが好ましい（図６に示す）。ウェーブねじり角（θ３）はツイスト状にねじれを作ってブロック間の深さ方向の拘束力を発揮するための角度であって、タイヤの製造過程で金型のモールドからタイヤが引き出しされるための形状を考慮した角度であり、６０゜以下はどの角度でも構わない。

さらに、台形ウェーブ１１０のねじれによる傾斜面ねじり角（θ１、θ２）は、４５゜以下であるのが好ましい（図３に示す）。傾斜面ねじり角（θ１、θ２）は、ツイスト状にねじれを作ってブロック間の深さ方向の拘束力を発揮するための角度であって、タイヤの製造過程で金型のモールドからタイヤが引き出されるための形状を考慮した角度であり、４５゜以下であればどの角度でも構わない。

前述のようにウェーブ１１０がブロックの深さ方向（ｚ軸方向）に沿ってねじれた形状では、タイヤの挙動時に深さ方向のサブブロック間のロッキングを生じさせ、サブブロック間の流動を最小限に抑える一方、適正水準の剛性が容易に確保され、摩耗性能を向上し、異常摩耗現象を抑える効果がある。

ねじれた台形ウェーブのブロック外面（上面、１１４）の振幅（ｄａ／２）は、ブロックの深さ方向の端面（底面、１１５）の振幅（ｄｂ／２）より同じか小さく形成される（図４に示す）。外面の振幅（ｄａ／２）は０.５〜４.０mmで、端面の振幅（ｄｂ／２）は０.５〜８.０mmであるのが好ましい。図４においてカーフの上面幅（ｄａ）及び底面幅（ｄｂ）は、図５のカーフ底面１１５に示したとおり、ねじれた台形ウェーブの接するウェーブにかけた最大の幅を示す。

前述のようにねじれた台形ウェーブのブロックの外面（上面、１１４）の振幅（ｄａ／２）がブロックの深さ方向の端面（底面、１１５）の振幅（ｄｂ／２）より小さく形成された場合には、サブブロック間の噛み合いによる相互ロッキング効果が一層向上される。

このように構成された本発明によるスノータイヤのトレッドカーフによれば、カーフの面方向を問わず、均一なブロック剛性を確保することができ、ウェーブの傾斜面及び底面が深さ方向に沿ってねじれることによって、隣接するウェーブと相互ロッキング効果を著しく向上させるため、より均一なブロック剛性が確保され、広い面で相互ロッキング効果を最大化することができる。そのため、タイヤトレッド部のサブブロックの倒れを最適化することができるので、乾燥路でのタイヤの性能を確保するだけでなく、タイヤの摩耗末期にも均一な牽引性能を確保することができ、カーフの形状に比べて総カーフの長さを伸ばせることができるため、カーフのエッジ効果を向上させ、雪道や氷上でタイヤの性能を同時に向上させることができる。

一方、本発明におけるスノータイヤのトレッドカーフ１００には、カーフ形状に合う金属材やプラスチック材のカーフ部材が挿入されて用いられることができる。カーフ部材の素材は、金属で成形及び／または加工されることもできるが、耐熱性と柔軟性の豊かなプラスチック材が好ましい。

一方、本明細書と図に開示された本発明の実施例は、本発明の記述内容を分かりやすく説明し、本発明の理解を助けるために特定の例を示したものに過ぎず、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここで開示された実施例の他にも本発明の技術的思想に基づく他の変形例が実施可能であることは、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者にとって明らかである。

１００：トレッドカーフ
１１０：台形ウェーブ
１１１：入口
１１２：底
１１３：傾斜面
１１４：上面（外面）
１１５：底面（端面）
Ｌ１：入口距離
Ｌ２：底距離
θ１、θ２：傾斜面ねじり角
θ３：ウェーブねじり角
ｄａ：カーフの上面幅
ｄｂ：カーフの底面幅

Claims (8)

1. スノータイヤのトレッドのブロック外面で面に沿って多角形ウェーブを成すとともに、前記ブロックの深さ方向に形成されるトレッドカーフであって、
   前記多角形ウェーブの入口距離Ｌ１は底距離Ｌ２より小さく形成され、入口と底との間の側面が入口側に向けて狭くなる傾斜面を成すことを特徴とするスノータイヤのトレッドカーフ。
2. 前記多角形ウェーブは、前記ブロックの深さ方向に沿ってねじれていることを特徴とする請求項１に記載のスノータイヤのトレッドカーフ。
3. 前記多角形ウェーブは、前記ブロックの深さ方向に沿ってねじれるとともに、前記多角形ウェーブの進行方向に沿って移動されていることを特徴とする請求項１に記載のスノータイヤのトレッドカーフ。
4. 前記多角形ウェーブのねじれによるウェーブねじり角は６０゜以下であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のスノータイヤのトレッドカーフ。
5. 前記多角形ウェーブのねじれによる傾斜面ねじり角は４５゜以下であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のスノータイヤのトレッドカーフ。
6. 前記ねじれた多角形ウェーブのブロックの外面の振幅は、前記ブロックの深さ方向の端面の振幅より同じか小さく形成されたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のスノータイヤのトレッドカーフ。
7. 前記外面の振幅（ｄａ／２）は０.５〜４mmで、前記端面の振幅（ｄｂ／２）は０.５〜８mmであることを特徴とする請求項６に記載のスノータイヤのトレッドカーフ。
8. スノータイヤのトレッドのブロック外面で面に沿って多角形ウェーブを成すとともに、前記ブロックの深さ方向に挿入されるトレッドカーフ部材であって、
   前記多角形ウェーブの入口距離Ｌ１は底距離Ｌ２より小さく形成され、入口と底との間の側面が入口側に向けて狭くなる傾斜面を成すことを特徴とするスノータイヤのトレッドカーフ部材。