JP2022050202A - タイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤに関する。
下記特許文献1には、溝部の溝壁を有する氷雪路用空気入りタイヤが記載されている。前記溝部の溝壁には、トレッド面における形状がジグザグ状となる切欠き部が形成されている。このような空気入りタイヤは、雪詰まりの発生が防止されて、高い氷上性能と雪上性能と有するとされている。
近年、降雪地域の市街地の路面は、冬季、雪が押し固められた圧雪路となることが多い。このような圧雪路では、タイヤの溝内に雪が進入しづらく、雪柱を形成することが難しくなり、雪路性能が悪化しやすいという問題がった。
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、圧雪路での雪路性能を向上し得るタイヤを提供することを主たる目的としている。
本発明は、トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部には、少なくとも1つのブロックを含み、前記ブロックは、踏面と、前記踏面からタイヤ半径方向内側にのびる側壁面とを含み、前記ブロックには、凹部が設けられており、前記凹部は、前記踏面側の第1開口と、前記側壁面側の第2開口とを含み、前記第1開口は、前記踏面上にV字状エッジを形成するように、第1頂点から前記側壁面側に延びる一対の第1エッジを含み、前記第2開口は、前記側壁面上の第2頂点から延び、かつ、前記一対の第1エッジに交点で連なる一対の第2エッジを含み、前記一対の第2エッジの少なくとも一方は、前記第2頂点から前記交点に至る直線上を延びる第2エッジ本体と、前記第2開口を広げる向きに屈曲した第2エッジ副部とを含む。
本発明に係るタイヤは、前記第1頂点と前記第2頂点とを結ぶ線分の前記踏面に対する角度が、30~50度である、のが望ましい。
本発明に係るタイヤは、前記第2エッジ副部が、前記踏面に対して10度以下の角度で延びる第1部分を含む、のが望ましい。
本発明に係るタイヤは、前記第1部分の幅が、前記凹部の最大幅の0.20~0.30倍である、のが望ましい。
本発明に係るタイヤは、前記凹部の最大深さが、ブロック高さの0.2~0.5倍である、のが望ましい。
本発明に係るタイヤは、前記側壁面が、タイヤ軸方向に延びている、のが望ましい。
本発明に係るタイヤは、前記側壁面が、前記踏面を介して前記ブロックの両側に離隔されており、前記凹部は、離隔された前記側壁面のそれぞれに設けられる、のが望ましい。
本発明に係るタイヤは、前記一対の第1エッジ及び前記一対の第2エッジの少なくとも1つの長さが、2~4mmである、のが望ましい。
本発明に係るタイヤは、前記凹部が、前記第1頂点、前記第2頂点、一つの前記交点を通る一対の傾斜面と、前記一対の傾斜面の少なくとも一方に設けられ、かつ、ブロック内方に凹む溝状部とを含む、のが望ましい。
本発明に係るタイヤは、前記溝状部が、前記第1頂点から前記第2エッジに向かって幅が漸増する、のが望ましい。
本発明に係るタイヤは、前記溝状部が、前記第2エッジ副部にのびる、のが望ましい。
本発明は、上記の構成を採用することで、圧雪路での雪路性能を向上することができる。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本実施形態のタイヤ1のトレッド部2の拡大平面図である。図2は、図1のトレッド部2の斜視図である。本実施形態のタイヤ1は、例えば、雪路、とりわけ圧雪路での走行に適した乗用車用の空気入りタイヤとして好適に用いられる。なお、本発明は、重荷重用の空気入りタイヤの他、タイヤの内部に加圧された空気が充填されない非空気式タイヤに採用されても良い。
図1は、本実施形態のタイヤ1のトレッド部2の拡大平面図である。図2は、図1のトレッド部2の斜視図である。本実施形態のタイヤ1は、例えば、雪路、とりわけ圧雪路での走行に適した乗用車用の空気入りタイヤとして好適に用いられる。なお、本発明は、重荷重用の空気入りタイヤの他、タイヤの内部に加圧された空気が充填されない非空気式タイヤに採用されても良い。
図1及び図2に示されるように、本実施形態のトレッド部2は、少なくとも1つのブロック3を含んでいる。
本実施形態のブロック3は、踏面3aと、踏面3aからタイヤ半径方向内側にのびる側壁面3bとを含んでいる。踏面3aは、走行時に路面と接地する領域である。踏面3aには、例えば、氷路での走行性能を高めるためのサイプsが設けられている。本実施形態の側壁面3bは、ブロック3を画定するための溝Gによって形成される。
本実施形態のブロック3は、凹部5が設けられている。凹部5は、踏面3a側の第1開口6と、側壁面3b側の第2開口7とを含んでいる。このように、本実施形態の凹部5は、踏面3aと側壁面3bとに跨ってブロック3を窪ませるので、雪路において雪柱を形成しうる。
図3は、図1の拡大図である。図3に示されるように、第1開口6は、踏面3a上にV字状エッジを形成するように、第1頂点8から側壁面3b側に延びる一対の第1エッジ9を含んでいる。このような第1開口6は、圧雪路に対して大きなせん断力を発揮する。また、第1開口6は、氷路面を引っ掻くので、氷路性能を向上する。
図4は、凹部5を側壁面3b側から見た図である。図4に示されるように、第2開口7は、側壁面3b上の第2頂点10から延び、かつ、一対の第1エッジ9に交点11で連なる一対の第2エッジ12を含んでいる。第2エッジ12は、第2頂点10から交点11に至る直線上を延びる第2エッジ本体13と、第2開口7を広げる向きに屈曲した第2エッジ副部14とを含んでいる。このような第2エッジ副部14は、圧雪路においても、大きな雪柱を形成することができる。したがって、本実施形態のタイヤ1は、圧雪路での優れた雪路性能を有する。
図3及び図4に示されるように、一対の第2エッジ12は、本実施形態では、いずれも、第2エッジ本体13と第2エッジ副部14とを含んでいる。このため、上述の作用がより効果的に発揮される。
図1及び図2に示されるように、ブロック3は、例えば、タイヤ周方向に複数(図1では2つ)並べられている。ブロック3は、本実施形態では、トレッド部2の平面視、矩形状に形成されている。なお、ブロック3の形状は、このような態様に限定されるものではなく、種々の形状を採用し得る。
溝Gは、例えば、タイヤ周方向に延びる縦溝Gaと、タイヤ軸方向に延びる横溝Gbとを含んでいる。本実施形態のブロック3は、一対の縦溝Gaと、一対の横溝Gbとで画定される。本明細書では、「タイヤ周方向に延びる」とは、タイヤ周方向に対して45度以下の角度で延びることをいう。また、「タイヤ軸方向に延びる」とは、タイヤ周方向に対して45度を超えて延びることをいう。
側壁面3bは、一対の縦溝Gaに面する一対の第1側壁面15と、一対の横溝Gbに面する一対の第2側壁面16とに区分される。本実施形態の一対の第1側壁面15は、それぞれ、踏面3aを介してブロック3のタイヤ軸方向の両側に離隔されている。本実施形態の一対の第2側壁面16は、それぞれ、踏面3aを介してブロック3のタイヤ周方向の両側に離隔されている。
本実施形態のブロック3では、凹部5の第2開口7は、第2側壁面16に設けられている。これにより、制動時又は駆動時に、凹部5(第1開口6)が大きな雪柱せん断力を与える。凹部5の第2開口7は、例えば、ブロック3に形成される一対の第2側壁面16のそれぞれに設けられている。これにより、制動時及び駆動時に、大きな雪柱せん断力が与えられるので、圧雪路での雪路性能が一層、向上する。
凹部5は、本実施形態では、1つの側壁面3bに複数設けられている。凹部5は、例えば、側壁面3bの長手に沿って設けられている。凹部5は、例えば、隣接する凹部5の交点11、11間に隙間h(図4に示す。)を設けて配されている。なお、凹部5は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、隣接する凹部5が、共通の交点11を有して配されていても良い(図5に示す)。
図3及び図4に示されるように、第2エッジ本体13は、交点11からタイヤ半径方向の内側に延びる外側部13Aと、第2頂点10からタイヤ半径方向の外側に延びる内側部13Bとを含んでいる。そして、第2エッジ副部14は、例えば、外側部13Aと内側部13Bとの間に位置している。このような第2エッジ副部14は、凹部5内に雪が進入しづらい圧雪路において、雪柱を容易に形成し得るので、雪路性能を高める。外側部13A及び内側部13Bは、例えば、一本の直線n1を形成するように配されている。
第2エッジ副部14は、踏面3aに対して10度以下の角度θ1で延びる第1部分14Aを含んでいる。このような第1部分14Aは、圧雪路での強固な雪柱の成形に役立つ。第1部分14Aは、本実施形態では、内側部13Bに連なっている。
第2エッジ副部14は、第1部分14Aに連なって、踏面3aの法線方向に対して10度以下の角度θ2で延びる第2部分14Bを含んでいる。このような第2部分14Bは、雪柱の容積を大きくしつつ、ブロック3の剛性の低下を抑制して、雪路性能と乾燥路での操縦安定性能や耐摩耗性能とを高める。第2部分14Bは、本実施形態では、外側部13Aと第1部分14Aとに連なっている。
第1部分14Aの幅w1は、凹部5の最大幅Waの0.20~0.30倍であるのが望ましい。第1部分14Aの幅w1が凹部5の最大幅Waの0.20倍以上であるので、大きな雪柱を形成することができる。第1部分14Aの幅w1が凹部5の最大幅Waの0.30倍以下であるので、ブロック3の剛性の低下が抑制されて、乾燥路での操縦安定性能が高く維持される。このような観点より、第1部分14Aの幅w1は、凹部5の最大幅Waの0.23倍以上がより望ましく、0.27倍以下がより望ましい。
凹部5の最大深さd1は、ブロック高さHaの0.2~0.5倍であるのが望ましい。凹部5の最大深さd1がブロック高さHaの0.2倍以上であるので、雪柱せん断力を高めることができる。凹部5の最大深さd1がブロック高さHaの0.5倍以下であるので、乾燥路での操縦安定性能が高く維持される。このような観点より、凹部5の最大深さd1は、ブロック高さHaの0.3倍以上がさらに望ましく、0.4倍以下がさらに望ましい。
第2エッジ副部14のタイヤ半径方向の内端14iと交点11との間のタイヤ半径方向の距離Hbは、凹部5の最大深さd1の0.50倍以上が望ましく、0.55倍以上がさらに望ましく、0.75倍以下が望ましく、0.70倍以下がさらに望ましい。これにより、乾燥路での操縦安定性能の低下を抑制しつつ、圧雪路での雪路性能を高めることができる。
上述の作用をより効果的に発揮させるために、第2エッジ副部14のタイヤ半径方向の高さh2は、凹部5の最大深さd1の0.30倍以上が望ましく、0.35倍以上がさらに望ましく、0.55倍以下が望ましく、0.50倍以下がさらに望ましいい。
一対の第1エッジ9及び前記一対の第2エッジ12の少なくとも1つの長さLaは、2~4mmであるのが望ましい。長さLaが2mm以上であるので、大きな雪柱を形成することができる。長さLaが4mm以下であるので、ブロック3の剛性の低下が抑制される。本実施形態では、一対の第1エッジ9及び前記一対の第2エッジ12の全てが2~4mmで形成されている。
本明細書では、特に断りがない場合、タイヤ1の各部の寸法等は、正規状態で測定された値である。前記「正規状態」とは、空気入りタイヤの場合、タイヤ1が正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の状態である。
「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば "標準リム" 、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim" である。
「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば "最高空気圧" 、TRAであれば表"TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" である。
トレッド部2の平面視において、第1頂点8を中心として一対の第1エッジ9間の角度θ4は、70度以上が望ましく、75度以上がさらに望ましく、90度以下が望ましく、85度以下がさらに望ましい。
同様に、第2頂点10を中心として一対の第2エッジ12(第2エッジ本体13)の間の角度θ5は、70度以上が望ましく、75度以上がさらに望ましく、90度以下が望ましく、85度以下がさらに望ましい。
図6は、図3のA-A線断面図である。図6に示されるように、第1頂点8と第2頂点10とを結ぶ線分n3の踏面3aに対する角度α1は、30~50度であるのが望ましい。角度θ3が30度以上であるので、踏み固める雪柱のボリュームを確保できる。角度α1が50度以下であるので、雪を強固に踏み固めることができる。このような作用を効果的に発揮させるため、角度α1は、35度以上がさらに望ましく、40度以上が一層望ましい。
図7は、図2の拡大図である。図7に示されるように、凹部5は、第1頂点8、第2頂点10、一つの交点11を通る一対の傾斜面21と、一対の傾斜面21の少なくとも一方に設けられ、かつ、ブロック内方に凹む溝状部22とを含んでいる。一対の傾斜面21のそれぞれは、本実施形態では、溝状部22を含んでいる。
本実施形態の傾斜面21は、第1頂点8から外側部13A側にのびる第1傾斜面21aと、第1頂点8から内側部13B側にのびる第2傾斜面21bとを含んでいる。第1傾斜面21aと第2傾斜面21bとは、本実施形態では、同じ平面上に形成されている。このような傾斜面21は、ブロック3の剛性の低下を抑制する。第1傾斜面21aは、例えば、外側部13Aに連なっている。第2傾斜面21bは、例えば、内側部13Bに連なっている。
溝状部22は、例えば、第2エッジ副部14にのびている。溝状部22は、本実施形態では、第1頂点8から第2エッジ副部14の第1部分14A側にのび外向面22aと、第1頂点8から第2エッジ副部14の第2部分14B側にのびる内向面22bとを含んでいる。外向面22aは、例えば、第1部分14Aに連なっている。外向面22aは、本実施形態では、踏面3a側を向いている。内向面22bは、例えば、第2部分14Bに連なっている。内向面22bは、本実施形態では、凹部5の内側を向いている。このような外向面22aは、強固な雪柱を形成するのに役立つ。内向面22bは、雪柱に対して大きなせん断力を発揮する。
図3に示されるように、本実施形態の溝状部22は、第1頂点8から第2エッジ12に向かって幅wbが漸増している。このような溝状部22は、第2開口7から凹部5内に入った雪は、傾斜面21で固められると同時に、第1頂点8側に向かって凹部5の容積が漸減することで更に圧雪する。また、溝状部22は、凹部5内に溜まった雪を溝Gへスムーズに排出するのに役立つ。
本実施形態の凹部5は、第1側壁面15と第2側壁面16とが交差する交差部Kとは離隔して設けられる。換言すると、凹部5の交点11と交差部Kとが離隔している。これにより、ブロック3の剛性が高く維持される。
図8は、トレッド部2のトレッド端Te間を展開した平面図である。図8に示されるように、本実施形態のトレッド部2には、タイヤ赤道C上のクラウンブロック30、トレッド端Teを通るショルダーブロック31、及び、クラウンブロック30とショルダーブロック31とに挟まれるミドルブロック32が形成されている。
この実施形態では、凹部5が各ブロック30~32それぞれの第2側壁面16に設けられている。これにより、制動時及び駆動時に、大きな雪柱せん断力が発揮されるので、雪路性能が向上する。
前記「トレッド端Te」は、空気入りタイヤの場合、正規状態のタイヤ1に、正規荷重を負荷してキャンバー角0度で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。
「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば "最大負荷能力" 、TRAであれば表"TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY" である。
図9は、他の実施形態のトレッド部2のトレッド端Te間を展開した平面図である。図8の構成と同じ構成には同じ符号が付されてその説明が省略される。図9に示されるように、この実施形態では、凹部5が各ブロック30~32それぞれの第1側壁面15に設けられている。即ち、このような態様では、駆動時や制動時に相対的に小さな荷重の作用する第1側壁面15に凹部5が設けられるので、各ブロック30~32の欠けや摩耗等が抑制される。
図10は、他の実施形態のトレッド部2のトレッド端Te間を展開した平面図である。図8の構成と同じ構成には同じ符号が付されてその説明が省略される。図10に示されるように、この実施形態では、凹部5がクラウンブロック30の第1側壁面15及び第2側壁面16に設けられている。クラウンブロック30は、直進走行時、相対的に大きな接地圧の作用するブロックである。このようなクラウンブロック30に凹部5を設けることで、とりわけ、安定した直進走行が可能になる。
図11は、他の実施形態のトレッド部2のトレッド端Te間を展開した平面図である。図8の構成と同じ構成には同じ符号が付されてその説明が省略される。図10に示されるように、この実施形態では、凹部5がショルダーブロック31の第1側壁面15及び第2側壁面16に設けられている。ショルダーブロック31は、旋回走行時に、相対的に大きな接地圧の作用するブロックである。このようなショルダーブロック31に凹部5を設けることで、とりわけ、安定した旋回走行が可能になる。
図12は、他の実施形態のトレッド部2のトレッド端Te間を展開した平面図である。図8の構成と同じ構成には同じ符号が付されてその説明が省略される。図10に示されるように、この実施形態では、凹部5がミドルブロック32の第1側壁面15及び第2側壁面16に設けられている。ミドルブロック32は、直進走行から旋回走行にかけて、相対的に大きな接地圧の作用するブロックである。このようなミドルブロック32に凹部5を設けることで、とりわけ、直進走行と旋回走行とがバランス良く安定する。
なお、本実施形態の凹部5は、これらのような配置に限定されるものではなく、例えば、クラウンブロック30及びショルダーブロック31の第1側壁面15及び第2側壁面16に設けられても良い。また、凹部5は、全てのブロック30~32の第1側壁面15及び第2側壁面16に設けられても良い。また、タイヤ1を車両に装着したときに、車両の外側に配されるミドルブロック32やショルダーブロック31に凹部5が設けられても良い。さらに、タイヤ1を車両に装着したときに、車両の内側に配されるミドルブロック32やショルダーブロック31に凹部5が設けられても良い。
以上、本発明の特に好ましい形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
図8の基本トレッドパターンを有するサイズ205/55R16の空気入りタイヤが、表1の仕様に基づき試作された。各テストタイヤの圧雪路での雪路性能及び乾燥路での操縦安定性がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
リム:16×6.5
タイヤ内圧:200kPa
テスト車両:排気量2000cc、四輪駆動車
テストタイヤ装着位置:全輪
リム:16×6.5
タイヤ内圧:200kPa
テスト車両:排気量2000cc、四輪駆動車
テストタイヤ装着位置:全輪
<圧雪路での雪路性能・乾燥路での操縦安定性能>
上記テスト車両で圧雪路及び乾燥アスファルト路を走行したときの駆動時や制動時のハンドル操作性を含めた操縦安定性能が、運転者の官能により評価された。結果は、比較例を100とする評点で示される。各性能は、数値が大きい程、優れている。
テストの結果が表1及び表2に示される。
表1及び表2の「La」は、一対の第2エッジの長さである。
θ1:0度
θ2:0度
上記テスト車両で圧雪路及び乾燥アスファルト路を走行したときの駆動時や制動時のハンドル操作性を含めた操縦安定性能が、運転者の官能により評価された。結果は、比較例を100とする評点で示される。各性能は、数値が大きい程、優れている。
テストの結果が表1及び表2に示される。
表1及び表2の「La」は、一対の第2エッジの長さである。
θ1:0度
θ2:0度
テストの結果、実施例のタイヤは、優れた雪路性能を有していることが確認できた。また、実施例のタイヤは、乾燥路での操縦安定性能の悪化が抑制されていることが確認できた。
1 タイヤ
3 ブロック
5 凹部
6 第1開口
7 第2開口
8 第1頂点
9 第1エッジ
10 第2頂点
11 交点
12 第2エッジ
13 第2エッジ本体
14 第2エッジ副部
3 ブロック
5 凹部
6 第1開口
7 第2開口
8 第1頂点
9 第1エッジ
10 第2頂点
11 交点
12 第2エッジ
13 第2エッジ本体
14 第2エッジ副部
Claims (11)
- トレッド部を有するタイヤであって、
前記トレッド部には、少なくとも1つのブロックを含み、
前記ブロックは、踏面と、前記踏面からタイヤ半径方向内側にのびる側壁面とを含み、
前記ブロックには、凹部が設けられており、
前記凹部は、前記踏面側の第1開口と、前記側壁面側の第2開口とを含み、
前記第1開口は、前記踏面上にV字状エッジを形成するように、第1頂点から前記側壁面側に延びる一対の第1エッジを含み、
前記第2開口は、前記側壁面上の第2頂点から延び、かつ、前記一対の第1エッジに交点で連なる一対の第2エッジを含み、
前記一対の第2エッジの少なくとも一方は、前記第2頂点から前記交点に至る直線上を延びる第2エッジ本体と、前記第2開口を広げる向きに屈曲した第2エッジ副部とを含む、
タイヤ。 - 前記第1頂点と前記第2頂点とを結ぶ線分の前記踏面に対する角度は、30~50度である、請求項1記載のタイヤ。
- 前記第2エッジ副部は、前記踏面に対して10度以下の角度で延びる第1部分を含む、請求項1又は2に記載のタイヤ。
- 前記第1部分の幅は、前記凹部の最大幅の0.20~0.30倍である、請求項3に記載のタイヤ。
- 前記凹部の最大深さは、ブロック高さの0.2~0.5倍である、請求項1ないし4のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 前記側壁面は、タイヤ軸方向に延びている、請求項1ないし5のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 前記側壁面は、前記踏面を介して前記ブロックの両側に離隔されており、
前記凹部は、離隔された前記側壁面のそれぞれに設けられる、請求項1ないし6のいずれか1項に記載のタイヤ。 - 前記一対の第1エッジ及び前記一対の第2エッジの少なくとも1つの長さは、2~4mmである、請求項1ないし7のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 前記凹部は、前記第1頂点、前記第2頂点、一つの前記交点を通る一対の傾斜面と、前記一対の傾斜面の少なくとも一方に設けられ、かつ、ブロック内方に凹む溝状部とを含む、請求項1ないし8のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 前記溝状部は、前記第1頂点から前記第2エッジに向かって幅が漸増する、請求項9に記載のタイヤ。
- 前記溝状部は、前記第2エッジ副部にのびる、請求項9又は10に記載のタイヤ。
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