JP2017036010A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ブロックパターンを持つタイヤにおいて、サイプを設けたことによるブロック剛性の低下とブロックの倒れ込みを抑制して、制動性能と耐偏摩耗性を改善する。【解決手段】トレッド部１０に設けられたブロック列は、サイプ２４が設けられたブロック２２Ｂを備える。ブロック２２Ｂは、そのタイヤ周方向中心を通る線２６を境界として、タイヤ周方向一方側の第１領域２８におけるサイプ密度が、タイヤ周方向他方側の第２領域３０におけるサイプ密度よりも大きく形成されており、第１領域２８の接地面が、第２領域３０の接地面よりも周方向基準輪郭線Ｌ１に対してタイヤ径方向外方Ｋｏへ高く突出している。【選択図】図４

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤのトレッド部には、タイヤ周方向に延びる複数の主溝が設けられており、主溝により区画された陸部に横溝を設けて、複数のブロックからなるブロック列を設けた、ブロックパターンのタイヤも知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

このようなトレッドパターンを持つタイヤにおいて、氷雪路面での性能（スノー性能）や湿潤路面での性能（ウェット性能）を向上するために、ブロックにサイプを設けることがある。しかし、サイプ密度が大きくなると、ブロック剛性が低下し、ブロックの倒れ込みが大きくなることにより、制動性能が低下しやすく、また偏摩耗が発生しやすくなる。

なお、特許文献１には、ブロックの接地面をタイヤ径方向外方に突出させることが開示されているが、湿潤路面での排水性能（全方位方向への排水性）を考慮して平坦なテーブル状に突出させており、ブロック剛性を考慮して突出量を設定することは開示されていない。そのため、サイプを設けたことによる制動性能や耐偏摩耗性の低下を抑制することはできない。

特開２００４−０５８８１０号公報 特開２００４−０５８８３８号公報

本発明は、ブロックパターンを持つタイヤにおいて、サイプを設けたことによるブロック剛性の低下とブロックの倒れ込みを抑制して、制動性能と耐偏摩耗性を改善することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本実施形態に係る空気入りタイヤは、複数のブロックをタイヤ周方向に配設してなる１又は複数のブロック列をトレッド部に備える空気入りタイヤにおいて、少なくとも１つの前記ブロック列は、サイプが設けられたブロックであって、当該ブロックのタイヤ周方向中心を通る線を境界として、タイヤ周方向一方側の第１領域におけるサイプ密度が、タイヤ周方向他方側の第２領域におけるサイプ密度よりも大きく形成された、ブロックを含み、前記第１領域の接地面が、前記第２領域の接地面よりも周方向基準輪郭線に対してタイヤ径方向外方へ高く突出しているものである。

本実施形態によれば、サイプを設けたことによるブロック剛性の低下とブロックの倒れ込みを抑制して、制動性能と耐偏摩耗性を改善することができる。

一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図。 同空気入りタイヤの一部を示す幅方向断面図。 同空気入りタイヤのブロックの平面図。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図。 図３のＶ−Ｖ線断面図。 他の実施形態に係るブロックの平面図。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。

以下、本実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部１０の平面図であり、図２は、そのトレッド部１０周りを示すタイヤ幅方向Ｗ（子午線方向）に沿った断面図である。空気入りタイヤは、トレッド部１０とともに左右一対のビード部（不図示）及びサイドウォール部１，１を備えてなり、トレッド部１０は左右のサイドウォール部１，１のタイヤ径方向Ｋにおける外端部同士を連結するように設けられている。図中、ＣＬはタイヤ赤道面を示し、タイヤの幅方向Ｗの中心に相当する。

空気入りタイヤには、一対のビード部間にまたがって延びる少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカス２が埋設されている。トレッド部１０におけるカーカス２の外周側には、ベルト３、ベルト補強層４、及びトレッドゴム５がこの順に積層されており、トレッドゴム５によりタイヤ接地面を構成するトレッド部１０の表面が形成されている。

トレッド部１０の表面には、タイヤ周方向ＣＤに延びる複数（この例では４本）のストレート状の主溝１２が設けられている。この例では、主溝１２は、タイヤ赤道面ＣＬを挟んで両側に配された一対のセンター主溝１２Ａ，１２Ａと、一対のセンター主溝１２Ａ，１２Ａのタイヤ幅方向外側Ｗｏにそれぞれ配された一対のショルダー主溝１２Ｂ，１２Ｂとから構成されている。タイヤ幅方向外側Ｗｏとは、タイヤ幅方向Ｗにおいてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。

トレッド部１０には主溝１２によって複数の陸部が区画形成されている。詳細には、トレッド部１０には、左右一対のセンター主溝１２Ａ，１２Ａの間に形成された中央陸部１４と、センター主溝１２Ａとショルダー主溝１２Ｂの間に形成された左右一対の中間陸部１６，１６と、左右一対のショルダー主溝１２Ｂ，１２Ｂのタイヤ幅方向外側Ｗｏに形成された左右一対のショルダー陸部１８，１８と、が設けられている。

図１に示すように、各陸部１４，１６，１８には、タイヤ周方向ＣＤに対して交差する方向に延びる複数の横溝２０がタイヤ周方向ＣＤに間隔をおいて設けられている。中央陸部１４と中間陸部１６に設けられた横溝２０は、タイヤ幅方向Ｗに対して傾斜して設けられ、各陸部１４，１６を分断する溝である。そのため、中央陸部１４及び中間陸部１６は、それぞれ複数のブロック２２Ａ及び２２Ｂをタイヤ周方向ＣＤに配設してなるブロック列として構成されている。これら中央陸部１４と中間陸部１６のブロック列を構成するブロック２２Ａ及び２２Ｂは、上記横溝２０の傾斜により、接地面３２が平行四辺形状に形成されている。

各陸部１４，１６，１８には、スノー性能やウェット性能を向上するために、サイプ２４が設けられている。ここで、サイプ２４とは、ブロックなどの陸部に形成された切り込みをいい、微小な溝幅を持つ。サイプ２４の溝幅は、特に限定されず、例えば、０．１〜１．５ｍｍでもよく、０．２〜１．０ｍｍでもよく、０．３〜０．８ｍｍでもよい。

ブロック列である中間陸部１６では、当該ブロック列を構成するブロック２２Ｂに複数のサイプ２４Ａ，２４Ｂが設けられている。ブロック２２Ｂは、図３に拡大して示すように、当該ブロック２２Ｂのタイヤ周方向中心を通る線２６を境界として、タイヤ周方向ＣＤの一方側の第１領域２８におけるサイプ密度が、タイヤ周方向ＣＤの他方側の第２領域３０におけるサイプ密度よりも大きく形成されている。すなわち、ブロック２２Ｂは、上記線２６を境界としてブロック２２Ｂを前後に分断したとき、タイヤ周方向一方側の第１領域２８と他方側の第２領域３０とからなり、かつ、第１領域２８におけるサイプ密度が第２領域３０におけるサイプ密度よりも大きい。そのため、第１領域２８は第２領域３０よりも剛性が低い。この例では、第１領域２８に設けられたサイプ２４Ａの長さが、第２領域３０に設けられたサイプ２４Ｂの長さよりも大きく設定されている。

ここで、サイプ密度（ｍｍ／ｍｍ²）とは、ブロック接地面３２における各領域２８，３０の面積（ｍｍ²）当たりの、当該領域に存在するサイプ２４のトータル長さ（ｍｍ）である。トータル長さとは、その領域に存在するサイプが１本の場合は当該サイプの長さであり、複数本存在する場合は当該複数本のサイプの長さの合計である。

また、タイヤ周方向中心を通る線２６とは、ブロック２２Ｂのタイヤ幅方向Ｗ全体にわたって、各幅方向位置での、ブロック２２Ｂのタイヤ周方向ＣＤにおける中心位置を繋いだ線である。そのため、この線２６を境界としてブロック２２Ｂをタイヤ周方向ＣＤに分断すると、ブロック２２Ｂの接地面３２は、その面積が二等分される。図３に示す例では、横溝２０の傾斜によりブロック２２Ｂのタイヤ周方向両側のエッジが傾斜した直線状であるため、上記線２６も該エッジと平行となるようにタイヤ幅方向Ｗに対して傾斜した直線である。

中間陸部１６を構成するブロック２２Ｂでは、ブロック剛性を向上するために、図４に示すように、その接地面３２が周方向基準輪郭線Ｌ１に対してタイヤ径方向外方Ｋｏに突出しており、タイヤ周方向ＣＤに沿う断面形状において、外向きに凸の湾曲線状をなしている。

ここで、周方向基準輪郭線Ｌ１は、タイヤ周方向ＣＤに沿った断面においてトレッド面を規定する基準となる曲線である。具体的には、各ブロック２２Ｂについて、タイヤ周方向ＣＤに沿った断面において、ブロック２２Ｂのタイヤ周方向両側のエッジ２８Ａ，３０Ａ（両側の横溝２０の開口端）の２点を通りかつタイヤ軸を中心とする円弧を、当該断面位置での周方向基準輪郭線Ｌ１とする。

本実施形態においては、第２領域３０よりも第１領域２８でサイプ密度が大きく、剛性が低いので、ブロック剛性を効果的に高めるために、第１領域２８の接地面が、第２領域３０の接地面よりも、周方向基準輪郭線Ｌ１に対してタイヤ径方向外方Ｋｏへ高く突出している。

この例では、図４に示すように、ブロック２２Ｂの接地面３２の突出頂点３４は、上記第１領域２８内に存在しており、この突出頂点３４から第２領域３０のブロック端３０Ａに向かって突出量が漸減している。詳細には、接地面３２の突出頂点３４は、第１領域２８のタイヤ周方向中心位置に存在している。すなわち、ブロック２２Ｂのタイヤ周方向寸法を１としたとき、第１領域２８のブロック端２８Ａから略１／４の位置に突出頂点３４が設定されている。

なお、ブロック２２Ｂの上記線２６に沿った断面での突出形状としては、特に限定されない。この例では、該突出形状は、図５に示すように、幅方向基準輪郭線Ｌ２に対して、中央部ほどタイヤ径方向外方Ｋｏに膨らんだ円弧状の凸形状である。そのため、ブロック２２Ｂの接地面３２はドーム状に形成されている。但し、図示しないが、上記線２６に沿う方向において一定の厚みで突出させてもよく、その場合、ブロック２２Ｂの接地面３２は蒲鉾形をなす。ここで、幅方向基準輪郭線Ｌ２は、上記線２６に沿った断面において、各主溝の開口端を通過して滑らかに連続する曲線である。

ブロック２２Ｂの接地面３２の周方向基準輪郭線Ｌ１に対する突出高さ（突出頂点３４での突出量）Ｈ１は、特に限定しないが、主溝１２の深さの１０％以下であることが好ましく、より好ましくは５％以下である。１０％以下であることにより、接地性への影響を抑えて、ブロック剛性の向上効果を高めるとともに、耐偏摩耗性の改善効果を高めることができる。

中央陸部１４については、この例では、図１に示すように、ブロック列を構成するブロック２２Ａに複数のサイプ２４が設けられているが、ブロック２２Ａをそのタイヤ周方向中心を通る線を境界として前後に分断したとき、前後のサイプ密度は同一に設定されている。そのため、図示しないが、中央陸部１４では、ブロック２２Ａのタイヤ周方向中心を通る線上に突出頂点が位置するようにして、接地面が周方向基準輪郭線に対してタイヤ径方向外方に突出している。なお、中央陸部１４のブロック２２Ａについては、接地面を周方向基準輪郭線に対して突出させなくてもよい。

本実施形態によれば、タイヤ周方向ＣＤでサイプ密度が異なるブロック２２Ｂにおいて、サイプ密度が大きく剛性の低い第１領域２８の接地面を、サイプ密度が小さく剛性の高い第２領域３０の接地面よりも、タイヤ径方向外方Ｋｏに大きく突出させたので、剛性の低い第１領域２８の剛性を効果的に高めることができる。すなわち、ブロック２２Ｂのタイヤ周方向中心位置に突出頂点を設けた場合に比べて、同じ体積でありながら、ブロック剛性をより効果的に高めることができる。そのため、スノー性能やウェット性能を確保しつつ、ブロック剛性を高め、またブロックの倒れ込みを抑制することができるので、制動性能と耐偏摩耗性を改善することができる。

また、ブロック２２Ｂの接地面の突出頂点３４を第１領域２８内に設定し、特に該第１領域２８のタイヤ周方向中心位置に設定した上で、該突出頂点３４から第２領域３０のブロック端３０Ａに向かって突出量を漸減するようにしたので、ブロック剛性をより効果的に高めることができ、またブロックの倒れ込みをより効果的に抑制することができる。

上記実施形態では、横溝２０をタイヤ幅方向Ｗに傾斜させて設けたが、横溝２０はタイヤ幅方向Ｗに平行に設けてもよい。その場合、例として、図６に示すように、ブロック２２Ｃの接地面は矩形状をなす。なお、ブロックの形状は、図３に示すような平行四辺形状や、図６に示すような矩形状には限らず、台形状や、あるいはまたブロック端が湾曲している形状等、種々の形状をとることができる。

また、上記実施形態では、接地面３２の突出頂点３４を第１領域２８のタイヤ周方向中心位置に設けたが、突出頂点３４の位置は、当該第１領域２８の中心位置に対して、ブロック２２Ｂの中央寄り又はブロック端２８Ａ寄りにずらしてもよい。図６及び図７は、その一例を示したものである。

図６及び図７に示すブロック２２Ｃは、上記実施形態と同様、当該ブロック２２Ｃのタイヤ周方向中心を通る線２６を境界として、タイヤ周方向ＣＤの一方側の第１領域２８におけるサイプ密度が、タイヤ周方向ＣＤの他方側の第２領域３０におけるサイプ密度よりも大きく形成されている。また、第１領域２８は、当該第１領域２８のタイヤ周方向中心を通る線４０を境界としてタイヤ周方向ＣＤに区画される第３領域４２と第４領域４４のうち、第３領域４２のサイプ密度が第４領域４４のサイプ密度よりも大きく形成されている。すなわち、第１領域２８は、上記線４０を境界として前後に分断したとき、その一方側の第３領域４２におけるサイプ密度が、他方側の第４領域４４におけるサイプ密度よりも大きく形成されている。この例では、第１領域２８のうち、上記線４０よりもブロック中央寄りがサイプ密度の大きい第３領域４２であり、上記線４０よりもブロック端２８Ａ寄りがサイプ密度の小さい第４領域４４である。但し、第３領域４２と第４領域４４の配置は逆でもよく、すなわち、サイプ密度の大きい第３領域が上記線４０よりもブロック端２８Ａ寄りで、サイプ密度の小さい第４領域が上記線４０よりもブロック中央寄りでもよい。

より詳細には、この例では、第１領域２８には２本のサイプ２４Ｃ及び２４Ｄが設けられ、第２領域３０には１本のサイプ２４Ｅが設けられている。第１領域２８のうち、中央寄りの第３領域４２に設けられたサイプ２４Ｄの長さが、ブロック端２８Ａ寄りの第４領域４４に設けられたサイプ２４Ｃの長さよりも大きく設定されている。

ここで、第１領域２８のタイヤ周方向中心を通る線４０とは、第１領域２８のタイヤ幅方向Ｗ全体にわたって、各幅方向位置での、第１領域２８のタイヤ周方向ＣＤにおける中心位置を繋いだ線である。

そして、ブロック２２Ｃの突出頂点３４は、図７に示すように、第１領域２８のうち、サイプ密度が大きい第３領域４２内に存在しており、この突出頂点３４から第２領域３０のブロック端３０Ａに向かって突出量が漸減し、また突出頂点３４から第１領域２８のブロック端２８Ａに向かって突出量が漸減している。詳細には、この例では、突出頂点３４は、第３領域４２のタイヤ周方向中心位置に存在している。

このようにサイプ密度の大きい第１領域２８を更に分断して、そのうちのサイプ密度が大きい第３領域４２内に突出頂点３４を配置することにより、ブロック剛性の向上効果をより高めることができる。このような構成は、上記線２６による分断後の第１領域２８内において、サイプ２４の設置に偏りがあり、剛性差が著しい場合に有効であり、突出頂点３４をサイプ密度の大きい第３領域４２内にずらすことにより、ブロック剛性及び耐偏摩耗性の向上効果を高めることができる。

上記実施形態では、ブロック２２Ｂ，２２Ｃの接地面３２の全体を周方向基準輪郭線Ｌ１に対してタイヤ径方向外方Ｋｏに突出させたが、サイプ密度が大きい第１領域２８の接地面が、サイプ密度の小さい第２領域３０の接地面よりも高く突出している限り、接地面３２の一部のみを突出させてもよく、例えば、第１領域２８の接地面のみを突出させ、第２領域３０の接地面は突出させずに周方向基準輪郭線Ｌ１上に沿うように形成してもよい。

また、上記実施形態では、中間陸部１６のブロック列を構成する全てのブロック２２Ｂにおいて、上記の接地面３２の突出構成を採用したが、全てのブロック２２Ｂである必要はなく、一部のブロックにおいて採用してもよい。また、中央陸部１４などの他の陸部において同様の突出構成を採用してもよい。

なお、本実施形態に係る空気入りタイヤとしては、乗用車用タイヤ、トラックやバスなどの重荷重用タイヤなど、各種車両用のタイヤが挙げられ、また、サマータイヤ、ウインタータイヤ、オールシーズンタイヤなどの用途も特に限定されない。好ましい一実施形態としては、ブロック基調のパターンを持ち、スノー性能やウェット性能を確保しつつ、乾燥路面での制動性能にも優れることから、オールシーズンタイヤに用いることである。

本明細書において、周方向基準輪郭線Ｌ１及びブロックの突出量等は、空気入りタイヤを正規リムに装着して正規内圧を充填した無負荷の正規状態でのものであり、この状態でのタイヤ形状をレーザー形状測定装置で計測することにより得られる。正規リムとは、ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、又はＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」である。正規内圧とは、ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の「最大値」、又はＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」である。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

上記実施形態の効果を示すために、実施例１及び比較例１，２の乗用車用空気入りラジアルタイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を試作した。実施例１のタイヤは、図１〜５に示す上記実施形態のタイヤであり、中間陸部１６のブロック２２Ｂにおいて、サイプ密度の大きい第１領域２８のタイヤ周方向中央位置に突出頂点３４が存在するように、接地面３２を突出させた。突出高さＨ１は主溝深さの５％とした。比較例１は、実施例１に対して、ブロック２２Ａ，２２Ｂの接地面を突出させていない例であり、サイプ構成を含むその他の構成は実施例１と同じである。比較例２は、実施例１において、ブロック２２Ｂのタイヤ周方向中心位置（線２６の位置）に突出頂点が存在するように、ブロック２２Ｂの接地面を突出させた例であり、サイプ構成を含むその他の構成は実施例１と同じである（突出高さも実施例１と同じ）。

これらのタイヤを正規リムに装着し正規内圧として、車両に組み付け、耐偏摩耗性、ドライ制動性能、及びスノー性能を評価した。各評価方法は以下のとおりである。

・耐偏摩耗性：乾燥路１５０００ｋｍ走行後のタイヤ摩耗量を測定し、同ブロック内の偏摩耗比＝（最小摩耗量／最大摩耗量）を算出し、比較例１の値を１００とした指数で評価した。指数が大きいほど、耐偏摩耗性に優れることを意味する。

・ドライ制動性能：乾燥状態のアスファルト路面へ１００ｋｍ／ｈの速度にて進入し、制動開始位置からフルブレーキを行った際の停止距離を、比較例１の値を１００とした指数で評価した。指数が大きいほど、ドライ制動性能に優れることを意味する。

・スノー性能：雪上にて実車走行してテストドライバーによる官能評価を行った。評価は、コントロールである比較例１の結果を１００とした指数が表示し、指数が大きいほど、スノー性能に優れることを意味する。

結果は、表１に示す通りであり、コントロールである比較例１に対して、ブロックの接地面を突出させた比較例２では、パターン剛性が向上することでドライ制動性能は向上したものの、その効果は小さく、また耐偏摩耗性が低下した。これに対し、剛性の低い第１領域側を高く突出させた実施例１では、比較例１に対してスノー性能を維持ないし向上しつつ、ブロックの倒れ込みを抑えてドライ制動性能を顕著に向上させることができ、また、耐偏摩耗性も向上した。

１０…トレッド部、１６…中間陸部、２２Ｂ，２２Ｃ…ブロック、２４，２４Ａ〜Ｅ…サイプ、２６…ブロックのタイヤ周方向中心を通る線、２８…第１領域、３０…第２領域、３２…接地面、３４…突出頂点、４０…第１領域のタイヤ周方向中心を通る線、４２…第３領域、４４…第４領域、ＣＤ…タイヤ周方向、Ｋｏ…タイヤ径方向外方、Ｌ１…周方向基準輪郭線

Claims (4)

1. 複数のブロックをタイヤ周方向に配設してなる１又は複数のブロック列をトレッド部に備える空気入りタイヤにおいて、
   少なくとも１つの前記ブロック列は、サイプが設けられたブロックであって、当該ブロックのタイヤ周方向中心を通る線を境界として、タイヤ周方向一方側の第１領域におけるサイプ密度が、タイヤ周方向他方側の第２領域におけるサイプ密度よりも大きく形成された、ブロックを含み、
   前記第１領域の接地面が、前記第２領域の接地面よりも周方向基準輪郭線に対してタイヤ径方向外方へ高く突出している、空気入りタイヤ。
2. 前記接地面の突出頂点が前記第１領域内に存在し、前記突出頂点から前記第２領域のブロック端に向かって突出量が漸減している、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記接地面の突出頂点が、前記第１領域のタイヤ周方向中心位置に存在する、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第１領域は、当該第１領域のタイヤ周方向中心を通る線を境界としてタイヤ周方向に区画される第３領域と第４領域のうち、前記第３領域のサイプ密度が前記第４領域のサイプ密度よりも大きく形成され、
   前記接地面の突出頂点が、前記第３領域内に存在する、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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