JP2022161331A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】雪路性能を向上させたタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部２にブロック３が設けられたタイヤ１である。ブロック３のブロックコーナ部５は、踏面３ａから頂部３ｂに向かってブロック高さが階段状に小さくなる階段状面取り部７が形成されている。階段状面取り部７は、踏面３ａと平行な複数の上面１０ｂと、上面と縦面１１ａ、１１ｂ、及び、縦面と踏面３ａとが交差してブロック外方に凸となる複数の階段コーナ部１２とを含んでいる。頂部３ｂを通るブロックコーナ部５の縦断面視において、階段コーナ部１２のそれぞれを結んだ仮想直線と、踏面３ａとの間の角度は、１０～４０度である。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤに関する。

下記特許文献１には、トレッド部にブロックが設けられた空気入りタイヤが記載されている。このブロックは、タイヤ軸方向の側面に窪みが設けられたくびれブロックを含んでいる。前記窪みは、ブロック中心側に凸のＶ字状のエッジにより区画されている。このような前記Ｖ字状の窪みは、雪上走行時、内部に雪を捕まえ、かつ、前記捕まえた雪を圧縮変形により押し固めて固い雪柱を形成する。このため、特許文献１の空気入りタイヤは、優れた雪上性能を有するとされている。

特開２０１６－１２４５０４号公報

近年、タイヤの雪路性能をより一層向上することが望まれている。発明者らは、種々の実験を行ったところ、トレッド部のブロックコーナ部を改良することで雪路性能を向上させることができることを突き止めた。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、雪路性能を向上させた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、トレッド部を含むタイヤであって、前記トレッド部には、踏面を有するブロックが設けられ、トレッド平面視において、前記ブロックは、前記ブロックの外側へ凸となる頂部を含むブロックコーナ部を有し、前記ブロックコーナ部は、前記踏面から前記頂部に向かってブロック高さが階段状に小さくなる階段状面取り部が形成され、前記階段状面取り部は、前記踏面と実質的に平行な複数の上面と、ブロック高さ方向に延びる複数の縦面と、前記上面と前記縦面、及び、前記縦面と前記踏面とが交差してブロック外方に凸となる複数の階段コーナ部とを含み、前記頂部を通る前記ブロックコーナ部の縦断面視において、前記複数の階段コーナ部のそれぞれを結んだ仮想直線と、前記踏面との間の角度は、１０～４０度である。

本発明に係るタイヤは、前記ブロックコーナ部が、前記踏面と、タイヤ周方向に延びる縦溝の壁面と、タイヤ軸方向に延びる横溝の壁面との交差部に形成されており、前記階段状面取り部は、前記縦溝の壁面と、前記横溝の壁面に跨っている、のが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記階段状面取り部には、ブロック高さ方向に延びる少なくとも１本のリブが設けられる、のが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記リブが、ジグザグ状に延びる、のが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記リブが、複数のジグザグコーナ部を有し、各ジグザグコーナ部は、前記階段コーナ部に位置している、のが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記リブのジグザグの折れ曲がり幅と、前記階段状面取り部の傾斜片との比が、０．０４～０．２である、のが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記リブの高さが、０．３～２．０mmであり、前記リブの幅は、０．３～２．０mmである、のが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記リブが、前記上面から立ち上がる一対の立ち上がり面を有し、前記リブの横断面視において、前記一対の立ち上がり面の根元側端間を結ぶ仮想直線と、前記各立ち上がり面との間の角度は、３０～９０度である、のが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記階段状面取り部には、ブロック高さ方向に延びる複数本のリブが設けられており、各リブの間隔は、ブロック高さ方向の外側に向かって漸増する、のが望ましい。

本発明のタイヤは、上記の構成を採用することで、雪路性能を向上させることができる。

本発明の一実施形態のタイヤのブロックの部分斜視図である。 図１のＡ－Ａ線断面図である。 図１のブロックの平面図である。 トレッド部の一実施形態の平面図である。 （ａ）は、リブの一実施形態の横断面図、（ｂ）は、リブの他の実施形態の横断面図である。

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に設けられたブロック３の部分斜視図である。図１には、好ましい態様として、乗用車用の空気入りタイヤ１のブロック３が示される。但し、本発明は、例えば、重荷重用の空気入りタイヤ１や、他のカテゴリーのタイヤ１にも採用し得る。

図１に示されるように、ブロック３は、本実施形態では、路面と接地する踏面３ａと、トレッド平面視において、ブロック３の外側へ凸となる頂部３ｂとを含んでいる。また、ブロック３は、頂部３ｂから一方に延びる壁面（第１壁面）３ｃと、頂部３ｂから他方に延びる壁面（第２壁面）３ｄとを含んでいる。

本実施形態のブロック３は、頂部３ｂを含むブロックコーナ部５を有している。ブロックコーナ部５は、踏面３ａから頂部３ｂに向かってブロック高さが階段状に小さくなる階段状面取り部７が形成されている。このような階段状面取り部７は、雪を踏み固めて雪柱せん断力を高める。階段状面取り部７は、トレッド平面視において、例えば、三角形状に形成されている。

図２は、頂部３ｂを通るブロックコーナ部５の縦断面図（図１のＡ－Ａ線断面図）である。図２に示されるように、階段状面取り部７は、複数の上面１０と、複数の縦面１１と、ブロック外方に凸となる複数の階段コーナ部１２とを含んでいる。上面１０は、踏面３ａと実質的に平行に形成されている。このような上面１０は、雪上走行時、雪を強く押し固めて固い雪柱を形成することができる。縦面１１は、ブロック高さ方向に延びている。階段コーナ部１２は、上面１０と縦面１１、及び、縦面１１と踏面３ａとが交差して形成されている。

前記「実質的に平行」とは、頂部３ｂを通るブロックコーナ部５の縦断面視において、踏面３ａを延長させた仮想線ｎ１と、上面１０を延長させた仮想線ｎ２との間の角度（図示省略）が１０度以内である態様を含むものとする。また、「ブロック高さ方向に延び」とは、縦面１１がブロック高さ方向（踏面３ａと直交）と平行に延びる他、ブロック高さ方向に対して６０度以下の角度（図示省略）で延びる態様を含む。

本明細書では、タイヤ１の各部の寸法等は、タイヤ１が正規リム（図示省略）にリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷である正規状態において測定された値である。前記「正規リム」とは、タイヤ１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。

前記「正規内圧」とは、タイヤ１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。タイヤが乗用車用である場合、正規内圧は、１８０kPaである。

複数の階段コーナ部１２のそれぞれを結んだ仮想直線ｎ３と、踏面３ａとの間の角度θ１は、１０～４０度とされる。角度θ１を１０～４０度の範囲とすることにより、階段状面取り部７で形成される雪柱の体積と雪の踏み固め効果とが両立されて大きな雪柱せん断力を発揮することができる。とりわけ、雪が圧縮された圧雪路面においては、前記作用が効果的に発揮される。このような観点より、角度θ１は、１５度以上がさらに望ましく、２０度以上が一層望ましく、３０度以下がより望ましく、２５度以下が一層望ましい。なお、複数の階段コーナ部１２のそれぞれを一本の直線で結べない場合、仮想直線ｎ３は、各階段コーナ部１２を用いた最小二乗法で得られる仮想直線（１次関数）が採用される。

階段状面取り部７は、本実施形態では、上面１０と縦面１１とが交差してブロック内方に凹となる複数の階段凹部１３をさらに含んでいる。階段凹部１３は、本実施形態では、階段コーナ部１２と交互に形成されている。

階段状面取り部７は、本実施形態では、上面１０と縦面１１とが交互に形成される。階段状面取り部７は、例えば、それぞれ、２つ以上５つ以下の上面１０と縦面１１とで形成される。本実施形態の階段状面取り部７は、２つの上面１０と３つの縦面１１とで形成される。階段状面取り部７は、例えば、ブロック高さ方向の最も内側の縦面１１ｂが頂部３ｂを形成している。

図３は、図１のブロックコーナ部５の平面図である。図３に示されるように、階段状面取り部７の角度θ１は、トレッド平面視において、頂部３ｂを中心として第１壁面３ｃと第２壁面３ｄとがなす角度θａの２等分線ｃ１上での角度である。本実施形態のブロックコーナ部５では、２等分線ｃ１と平行な縦断面、例えば、縦断面Ｔにおいて、角度θ１が１０～４０度となる。

特に限定されるものではないが、階段状面取り部７が形成されるブロックコーナ部５において、角度θａは３０度以上が望ましく、４０度以上がより望ましく、１００度以下が望ましく、９０度以下がより望ましい。

図２に示されるように、前記縦断面視において、例えば、上面１０及び縦面１１は、それぞれ、直線状に形成されている。なお、上面１０及び縦面１１は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、ブロック３の外方に凸の円弧状でもよいし、ブロック３の内方に凹の円弧状でもよい

図４は、トレッド部２の一実施形態を示す平面図である。図４に示されるように、トレッド部２には、タイヤ周方向に延びる縦溝Ｇ１とタイヤ軸方向に延びる横溝Ｇ２とが配されている。縦溝Ｇ１と横溝Ｇ２とは、ブロック３を区画している。

縦溝Ｇ１は、例えば、タイヤ軸方向に対して４５度以上の角度で延びている溝である。横溝Ｇ２は、例えば、タイヤ軸方向に対して４５度未満の角度で延びている溝である。縦溝Ｇ１及び横溝Ｇ２は、本明細書では、溝幅ｗが、好ましくは１．５mm以上、より好ましくは２．５mm以上、さらに好ましくは、３．５mm以上の溝状体である。

ブロック３は、例えば、タイヤ赤道Ｃ上に配されたクラウンブロック３Ａと、クラウンブロック３Ａのタイヤ軸方向の両側に配された一対のミドルブロック３Ｂと、ミドルブロック３Ｂのタイヤ軸方向の外側に配された一対のショルダーブロック３Ｃとを含んでいる。なお、トレッド部２はこのような態様に限定されるものではなく、種々の形状が採用される。

各ブロック３Ａないし３Ｃは、本実施形態では、縦溝Ｇ１と横溝Ｇ２とに挟まれるブロックコーナ部５を有している。換言すると、ブロックコーナ部５は、本実施形態では、踏面３ａと、縦溝Ｇ１の壁面Ｇａと、横溝Ｇ２の壁面Ｇｂとの交差部に形成されている。

また、階段状面取り部７は、本実施形態では、ブロック３Ａないし３Ｃに設けられている。換言すると、本実施形態の階段状面取り部７は、縦溝Ｇ１の壁面Ｇａと横溝Ｇ２の壁面Ｇｂとに跨っている。これにより、本実施形態の階段状面取り部７で形成された雪柱は、雪上走行時、縦溝Ｇ１又は横溝Ｇ２を介してスムーズに排出される。本実施形態では、縦溝Ｇ１の壁面Ｇａが第１壁面３ｃを構成し、横溝Ｇ２の壁面Ｇｂが第２壁面３ｄを構成している。特に限定されるものではないが、階段状面取り部７の高さＨ（図２に示す）は、第１壁面３ｃ又は第２壁面３ｄを形成する縦溝Ｇ１の溝深さ（図示省略）の２５％以上が望ましく、３３％以上がさらに望ましく、４０％以下が望ましく、３６％以下がさらに望ましい。

ブロック３の剛性を維持しつつ、大きな雪柱せん断力を発揮させるために、第１壁面３ｃのタイヤ周方向の長さＬ１は、ブロック３のタイヤ周方向の長さＬａの１０％以上が望ましく、２０％以上がより望ましく、５０％以下が望ましく、４０％以下がより望ましい。

図１に示されるように、本実施形態の階段状面取り部７には、ブロック高さ方向に延びる少なくとも１本のリブ１５が設けられている。このようなリブ１５は、雪上走行時、階段状面取り部７上の雪を逃がすことなく塞き止めるので、強固な雪柱を形成するのに役立つ。このため、リブ１５は、雪路性能をより向上する。

リブ１５は、例えば、複数本、本実施形態では３本配されている。これにより、隣接するリブ１５間の雪は、より階段状面取り部７に塞き止めされるので、一層雪路性能が向上する。

リブ１５は、例えば、ジグザグ状に延びている。このようなリブ１５は、例えば、直線状に延びるリブ（図示省略）よりも大きな長さを有しているので、雪をより効果的に塞き止めることができる。なお、リブ１５は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、波状や直線状に延びるものでもよい。

リブ１５は、複数のジグザグコーナ部１６を有している。各ジグザグコーナ部１６は、階段コーナ部１２に位置している。また、ジグザグコーナ部１６は、階段凹部１３に位置している。リブ１５は、頂部３ｂに向かって第１壁面３ｃ又は第２壁面３ｄのいずれか一方に傾斜する第１傾斜部１５ａと、第１傾斜部１５ａに連なり、かつ、頂部３ｂに向かって第１傾斜部１５ａと反対側に傾斜する第２傾斜部１５ｂとを含んでいる。ジグザグコーナ部１６は、第１傾斜部１５ａと第２傾斜部１５ｂとの接続位置に形成されている。このような態様は、上面１０や縦面１１上の雪をスムーズに排除するのに役立つ。

図３に示されるように、トレッド平面視において、リブ１５のジグザグの折れ曲がり幅αと、階段状面取り部７の傾斜片βとの比（α／β）は、０．０４以上が望ましく、０．２以下であるのが望ましい。比（α／β）が０．０４以上であるので、リブ１５の長さを相対的に長くでき、雪を塞き止める効果が発揮される。比（α／β）が０．２を超えると、雪を塞き止める効果が大きくならず、また、雪の排出効果が小さくなるおそれがある。このような観点より、比（α／β）は、０．０６以上がさらに望ましく、０．１６以下がさらに望ましい。折れ曲がり幅αは、リブ１５の振幅の中心線１５ｃと直交する向きのジグザグの隣接する頂点間の長さである。傾斜片βは、階段状面取り部７の第１壁面３ｃ上の長さ又は第２壁面３ｄ上の長さである。

図５（ａ）は、リブ１５の横断面である。図５（ａ）に示されるように、リブ１５の高さｈ１は、０．３mm以上が望ましく、２．０mm以下が望ましい。リブ１５の高さｈ１が０．３mm以上であるので、雪を塞き止める効果が発揮される。リブ１５の高さｈ１が２．０mm以下であるので、雪上走行において、階段状面取り部７から雪が容易に離れることになり、雪詰まりが抑制される。このような観点より、リブ１５の高さｈ１は、０．６mm以上がより望ましく、１．７mm以下がより望ましい。

リブ１５の幅ｗ１は、０．３mm以上が望ましく、２．０mm以下が望ましい。リブ１５の幅ｗ１が０．３mm以上であるので、リブ１５の剛性が維持され、雪を効果的に塞き止めることができる。リブ１５の幅ｗ１が２．０mm以下であるので、階段状面取り部７において、上面１０等の面積が確保され、大きな雪柱を形成することができる。このような観点より、リブ１５の幅ｗ１は、０．６mm以上がより望ましく、１．７mm以下がより望ましい。

リブ１５は、上面１０から立ち上がる一対の立ち上がり面１８を有している。リブ１５の横断面視において、一対の立ち上がり面１８の根元端１８ａ間を結ぶ仮想直線ｎ４と、各立ち上がり面１８との間の角度θ２は、３０～９０度であるのが望ましい。角度θ２が３０度以上であるので、雪の塞き止め効果が有効に発揮される。角度θ２が９０度以下であるので、階段状面取り部７で形成される雪柱の容積を大きく確保することができる。

リブ１５は、横断面において、一対の立ち上がり面１８の先端１８ｂ同士が連なって三角形状に形成されている。このようなリブ１５は、強固な雪柱を形成するとともに、雪柱の容積を大きく確保することができる。なお、リブ１５は、例えば、一対の立ち上がり面１８の角度θ２が９０度となる矩形状（図示省略）や、一対の立ち上がり面１８の先端１８ｂ間をリブ１５の幅方向に延びる外向き面１９（図５（ｂ）に示す）で継いだ台形状であってもよい。

図１に示されるように、リブ１５は、ブロック高さ方向の最も外側の縦面１１ａからブロック高さ方向の最も内側の上面１０ｂまで延びている。より具体的には、リブ１５は、縦面１１ａの階段コーナ部１２から上面１０ｂの階段コーナ部１２まで延びている。このようなリブ１５は、相対的に大きな長さを有するので、雪の塞き止め効果を大きく発揮する。リブ１５は、本実施形態では、ブロック高さ方向の最も内側の縦面１１ｂには形成されていない。

各リブ１５の間隔Ｌ２は、本実施形態では、ブロック高さ方向の外側に向かって漸増している。特に限定されるものではないが、リブ１５間の最小隙間Ｌｂは、０．２mm以上が望ましく、１mm以上がより望ましく、５mm以下が望ましく、３mm以下がより望ましい。リブ１５間の最小隙間Ｌｂは、リブ１５のブロック高さ方向の内端に形成される。

以上、本発明の一実施形態のタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

図４の基本パターンを有するサイズ２１５／６０Ｒ１６のタイヤが、表１の仕様に基づき試作され、各試供タイヤの雪路性能がテストされた。各試供タイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。なお、階段状面取り部の高さＨは、いずれもの例も同じである。
階段状面取り部の高さＨ：４mm

＜雪路性能＞
各試供タイヤが、下記の条件で、排気量が１５００ccの前輪駆動の乗用車の全輪に装着され、テストドライバーが、上記車両を雪路面のテストコースを走行させた。テストドライバーは、このときのハンドル応答性、トラクション及びグリップ等に関する走行特性を官能により評価した。結果は、比較例１を１００とする評点で表示している。数値が大きいほど良好である。
リム（全輪）：１６×６．５J
内圧（全輪）：２４０kPa

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のが確認できた。

１ タイヤ
２ トレッド部
３ ブロック
３ａ ブロックの踏面
３ｂ ブロックの頂部
５ ブロックコーナ部
７ 階段状面取り部
１０ 上面
１１ 縦面
１２ 階段コーナ部
ｎ３ 仮想直線
θ１ 角度

Claims (9)

1. トレッド部を含むタイヤであって、
   前記トレッド部には、踏面を有するブロックが設けられ、
   トレッド平面視において、前記ブロックは、前記ブロックの外側へ凸となる頂部を含むブロックコーナ部を有し、
   前記ブロックコーナ部は、前記踏面から前記頂部に向かってブロック高さが階段状に小さくなる階段状面取り部が形成され、
   前記階段状面取り部は、前記踏面と実質的に平行な複数の上面と、
   ブロック高さ方向に延びる複数の縦面と、
   前記上面と前記縦面、及び、前記縦面と前記踏面とが交差してブロック外方に凸となる複数の階段コーナ部とを含み、
   前記頂部を通る前記ブロックコーナ部の縦断面視において、前記複数の階段コーナ部のそれぞれを結んだ仮想直線と、前記踏面との間の角度は、１０～４０度である、
   タイヤ。
2. 前記ブロックコーナ部は、前記踏面と、タイヤ周方向に延びる縦溝の壁面と、タイヤ軸方向に延びる横溝の壁面との交差部に形成されており、
   前記階段状面取り部は、前記縦溝の壁面と、前記横溝の壁面に跨っている、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記階段状面取り部には、ブロック高さ方向に延びる少なくとも１本のリブが設けられる、請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 前記リブは、ジグザグ状に延びる、請求項３に記載のタイヤ。
5. 前記リブは、複数のジグザグコーナ部を有し、
   各ジグザグコーナ部は、前記階段コーナ部に位置している、請求項３又は４に記載のタイヤ。
6. 前記リブのジグザグの折れ曲がり幅と、前記階段状面取り部の傾斜片との比は、０．０４～０．２である、請求項３ないし５のいずれか１項に記載のタイヤ。
7. 前記リブの高さは、０．３～２．０mmであり、
   前記リブの幅は、０．３～２．０mmである、請求項３ないし６のいずれかに記載のタイヤ。
8. 前記リブは、前記上面から立ち上がる一対の立ち上がり面を有し、
   前記リブの横断面視において、前記一対の立ち上がり面の根元側端間を結ぶ仮想直線と、前記各立ち上がり面との間の角度は、３０～９０度である、請求項３ないし７のいずれかに記載のタイヤ。
9. 前記階段状面取り部には、ブロック高さ方向に延びる複数本のリブが設けられており、
   各リブの間隔は、ブロック高さ方向の外側に向かって漸増する、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のタイヤ。

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