JP2807649B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トレッド面に配さ
れた縦主溝の溝容積を確保しつつ溝底でのクラックの発
生を防しうる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、スパイクを用いることなく雪道等
で使用される空気入りタイヤ（スタッドレスタイヤ）
は、ゴム成分およびトレッドパターンなどの開発によっ
て、スパイクタイヤとほぼ同程度の走行性能を発揮しつ
つあるが、ミラーバーンと呼ばれるツルツルな氷路で
は、やはりスパイクタイヤに劣る。

【０００３】このような空気入りタイヤの氷路走行性能
を高めるためには、一般に路面との摩擦力を増大させる
のが良く、例えばトレッドの全表面積に占める接地面積
の割合であるランド比を高めることが望ましい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、予め定めら
れたトレッド全面積のなかで、接地面積の割合を高くす
るために、図６（Ａ）に示されるように、比較的巾の広
い縦溝ｇの溝巾Ｗ１をＷ２に減少することを余儀なくさ
れ、ひいては溝容積の低下を招き雪道での排雪性能や深
雪路での走破性が低下する等の問題を生じる。

【０００５】本発明者は、このような問題について研究
を重ねたところ、ランド比を高めるために縦溝の溝巾が
減少することはやむを得ないとしても、減少した溝巾に
おいて可能な限り溝容積を確保することが重要であると
の知見を得た。そして、図６（Ｂ）に示すように、縦溝
ｇの溝底ｈを円弧から平坦に変え、かつこの溝底ｈの両
端にきわめて小さい曲率半径（例えばＲ＝１mm）の小円
弧ｊを介して前記溝底ｈとほぼ直角にのびる溝壁ｉを設
けることにより、溝容積の著しい低下を防止しうること
を見い出した。

【０００６】しかしながら、特にこのような縦溝ｇを有
する空気入りタイヤで、雪道、氷路などを走行したとこ
ろ、図６（Ｃ）に示すように、形状変化が著しい前記溝
底両端の小円弧ｊ，ｊを起点として、溝壁ｉ、ｉがタイ
ヤ軸方向に傾動することにより、この小円弧近傍を起点
としたクラックｋが発生する傾向が強いという問題があ
る。

【０００７】本発明は、溝底でのクラックの発生を防し
うる空気入りタイヤの提供を目的とし、さらに、トレッ
ド面に配された縦主溝の溝容積を確保しつつ氷路での走
行性能を高めるとともに雪道での走破性を損なうことが
ない空気入りタイヤの提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のうち、請求項１
記載の発明は、トレッド面に、タイヤ周方向にのびる複
数本の縦主溝を含むトレッド溝を配した空気入りタイヤ
であって、前記縦主溝のタイヤ軸方向の両側位置に、こ
の縦主溝と平行にのび、かつ溝巾ｅが２．０〜６．０mm
かつ深さｂが前記縦主溝の溝深さａの４０％以上かつ８
０％以下の細溝を配することにより、この細溝と前記縦
主溝との間に、接地可能な細陸部を形成するとともに、
この細陸部の巾ｆは、前記縦主溝の溝巾ｄの２０％以上
かつ４５％以下としたことを特徴とする空気入りタイヤ
である。

【０００９】又、請求項２記載の発明は、前記トレッド
溝が、前記縦主溝に交わる向きにのびる複数本の横溝を
含むことにより、トレッド面に多数のブロックが区画さ
れていることを特徴としている。

【００１０】

【００１１】さらに請求項３の発明は、前記縦主溝の溝
側壁は、溝の断面において、略平坦な溝底の両端に曲率
半径が１mm以下の小円弧を介して連なりかつ前記溝底と
略直角でタイヤ半径方向外側に略平行でのびる如く形成
することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、
冬用のタイヤ（スタッドレスタイヤ）に採用した場合を
例にとり図面に基づき説明する。本発明の空気入りタイ
ヤは、図１、図２に示すように、ラジアル構造のカーカ
ス１４と、このカーカス１４の半径方向外側かつトレッ
ド部の内方に配されるベルト層１５とを有する。

【００１３】前記カーカス１４は、例えば有機繊維コー
ドをタイヤ赤道Ｃに対して６０゜〜９０゜の角度で配列
した１枚以上本例では１枚のカーカスプライからなる。
又前記ベルト層は、例えば、スチールコードをタイヤ赤
道Ｃに対して１０゜〜３０゜の角度で配列した１枚以
上、本例では内外２枚のベルトプライから形成される。

【００１４】又空気入りタイヤは、トレッド面２に、タ
イヤ周方向にのびる複数本の縦主溝３と、本例ではこの
縦主溝３に交わる向きにのびる複数本の横溝４を含むト
レッド溝５を配することによって、トレッド面２に多数
のブロックＢを区画形成しているものを示している。

【００１５】前記縦主溝３は、例えばタイヤ周方向に連
続しかつ直線状でのびる複数本、本例では３本設けられ
る。又、縦主溝３は、タイヤをリム組しかつ正規荷重を
充填した状態において、図１、図３（Ａ）に示すよう
に、トレッド表面２Ａにて測定した溝巾ｄが、トレッド
巾ＴＷに対して本例では約５％としている。なお、縦主
溝３の溝深さａ（図３に示す）は、トレッド巾ＴＷに対
して５〜１５％程度が好ましく、本例では約６．５％の
均一深さで形成している。

【００１６】そして、本例では、前記縦主溝３の溝側壁
６、６は、図１、図２のＡ−Ａ断面である図３（Ａ）に
示すように、溝ののびる向きと直交する溝断面におい
て、略平坦な溝底７の両端に曲率半径Ｒｓが１mm以下の
小円弧９を介して連なりかつ前記溝底７と略直角な角度
θ１で半径方向外側に略平行でのびるように形成され
る。

【００１７】従って、縦主溝３は、溝深さａを一定とし
た場合、溝巾ｄに対して可能な限り溝容積を大きく確保
しうる結果、著しい溝容積の低下を防ぎつつランド比を
高めることが可能となり、前記したように雪路での走行
性能を維持しつつ氷路での走行性能を向上するのに役立
つ。

【００１８】なお前記曲率半径Ｒｓは、溝容積を効率良
く確保するべく、０mmよりも大かつ１mm以下で、好まし
くは０．５〜１．０mmとするのが、溝容積の低下を防ぐ
観点から好ましく、本例ではＲ＝０．５mmとしている。
又、「略直角な角度θ１」とは、図３（Ａ）で示す溝側
壁６と溝底７の交差角度であるθ１が、９０〜９５゜の
範囲であることをいい、好ましくは９０〜９２゜としう
る。

【００１９】前記角度θ１が、９０゜を下回ると、前記
小円弧部９に一段と応力が集中しやすくクラックの発生
を助長するため好ましくない一方、角度θ１が、９５゜
を上回ると、溝容積を効率よく確保するのが困難とな
る。

【００２０】次に、前記横溝４は、本例では、トレッド
縁Ｅ、Ｅ間をタイヤ軸方向に直線でのびることにより、
略矩形のブロックＢをトレッド面に多数区画する。又、
この横溝４は、前記同様トレッド面２にて測定した溝巾
ｓ（図３（Ｂ）に示す）が、トレッド巾ＴＷに対して１
〜２０％程度、好ましくは２〜１０％とし、本例では約
５％としたものを例示する。又溝深さは、前記縦主溝３
の場合に準じている。

【００２１】さらに、横溝４は、図２のＮ−Ｎ断面であ
る図３に示すように、略平坦な溝底４Ａの両端に曲率半
径Ｒｍの円弧部４Ｂを介して連なる溝壁４Ｃ、４Ｃを有
しており、前記円弧部４Ｂは、曲率半径Ｒｍを種々設定
しうるが、横溝４での溝容積をも防ぐ観点から、本例で
はＲ＝１mmとしている。

【００２２】又、横溝４の溝壁４Ｃと、前記溝底４Ａと
の交わり角度θ２は、種々設定しうるが、本例では９５
゜としている。一般に、横溝４の溝壁４Ｃは、走行中の
駆動、制動力により、タイヤ周方向の動きが大きく、前
記縦主溝３と同様に略直角とすると、早期に溝底でのク
ラックが生じやすい。従って、ランド比と、溝底でのク
ラックを考量すると、８８゜〜９７゜程度が好ましい。

【００２３】次に、前記縦主溝３の軸方向の両側位置に
は、この縦主溝３と平行にのびる細溝１０を配すること
により、この細溝１０と前記縦主溝３との間に、接地可
能な細陸部１１を形成している。

【００２４】従って、縦主溝３の溝側壁６、６は、特に
旋回時などタイヤ軸方向に揺動するが、このとき、特定
寸法の接地可能な細陸部１１は、図３（Ａ）に一点鎖線
で示すように、細溝１０の溝底近傍を起点として変形す
ること、つまり、自らに積極的に歪みを集中させること
により、前記縦主溝３の溝底両端の小円弧９の歪みを緩
和でき、かかる部分でのクラック発生を防止しうる。

【００２５】前記細溝１０は、前記細陸部１１によっ
て、縦主溝３の溝底歪を緩和する効果を発揮させるため
に、その形状を規制する必要があり、細過ぎるとサイピ
ングと同じになって全く効果がなく、逆に広すぎると接
地面積を減少させることにより、例えばランド比を低下
させる傾向にあり、溝巾ｅを２．０〜６．０mmとする。

【００２６】本発明者は、先ず前記細溝１０の溝巾ｅを
種々変化させた図１、図２、表１に示す空気入りタイヤ
（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５）を７種類試作し
た（タイヤＡ乃至Ｇ）。そして、これらの空気入りタイ
ヤを、正規リム（１５×６Ｊ、充填内圧１．９ｋｇｆ／
cm² ）にリム組して、荷重７１０ｋｇｆ、速度６０ｋｍ
／Ｈでテストドラム上を３００００ｋｍ走行させ、縦主
溝３の溝底を観察した（以下、本テストを「ＧＰテス
ト」という）。テストの結果並びにタイヤの使用を表１
に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】テストの結果、細溝１０の溝巾ｅが１．２
mm以下では、いずれもクラックが発生しており、実用に
適さないことが判明した。又細溝１０の溝巾ｅが１．５
mmの場合、クラックは生じていなかったが、溝底の小円
弧部近傍に微細なしわが生じていた。さらに、細溝１０
の溝巾ｅが２．０mm以上の場合には、いずれもクラック
および微細なしわが全く生じておらず、きわめて良好な
結果が得られた。

【００２９】又細溝１０の溝巾ｅの上限は、クラックが
生じないので有れば、ランド比を高める観点より小さい
程良く、６mm以下とするのが望ましい。従って、前記細
溝１０の溝巾ｅは、２．０mm以上かつ６．０mm以下、好
ましくはランド比を考慮して２．０mm以上かつ３．０mm
以下とすることが望ましい。

【００３０】次に、細溝１０の溝巾ｅについて、上記の
規制を前提とし、細溝１０の溝深さｂと、前記縦主溝３
の溝深さａとの相対関係（比ｂ／ａ）並びに前記細陸部
１１のタイヤ軸方向の巾ｆと、前記縦主溝３の溝巾ｄと
の相対関係（比ｆ／ｄ）を種々変化させて前記ＧＰテス
トを行ったところ、図４に示すような結果を得た。なお
図中、○、△、×は表１と同様である。

【００３１】図４から明らかなように、縦主溝３の溝底
でのクラックないし微細なしわを防止するためには、細
溝１０の溝深さｂは、前記縦主溝３の溝深さａの４０％
以上かつ８０％以下とするとともに、前記細陸部１１の
タイヤ軸方向の巾ｆは、前記縦主溝３の溝巾ｄの２０％
以上かつ４５％以下とし、図の斜線領域とすることが必
要である。

【００３２】前記細溝１０の溝深さｂが、前記縦主溝３
の溝深さａの４０％未満である場合には、細陸部１１の
剛性が高すぎ、十分に縦主溝３の溝底歪を緩和すること
ができず、逆に縦主溝３の溝深さａの８０％を越える場
合には、細陸部の剛性が低下しがちとなり、今度は、細
溝１０の溝底においてクラックを生じさせる。

【００３３】又前記細陸部１１のタイヤ軸方向の巾ｆ
が、縦主溝３の溝巾ｄの２０％未満である場合には、細
陸部１１に縦主溝３の溝巾に対する寸法が小さくなりす
ぎる傾向にあり、図３（Ａ）に示すように、細溝１０の
ｎの部分でクラックが生じやすく、逆に縦主溝３の溝巾
ｄの４５％を越えると、細陸部１１に縦主溝の溝巾に対
する寸法が大きくなりすぎる傾向にあり、歪みを自らに
集中させることができず、縦主溝３の溝底歪を緩和しえ
ない。

【００３４】さらに、細溝１０は、上述のように細陸部
１１の変形により自らの溝底に歪みを集中させるため、
図３に示されるように、溝底を単一又は複数の円弧部１
０Ａで形成することが望ましく、これによって細溝１０
での溝底クラックを防ぐのに役立つ。

【００３５】なお本実施形態では、トレッドパターンの
ランド比を約０．６３としている。そして、本実施形態
の同一のトレッドパターンで、前記細溝１０を設けない
ものでは、ランド比は約０．６９となる。従って、本例
では、細溝１０を設けたことによるランド比の低下率
は、１０％以下に抑えることができ、例えばツルツル路
面での走行性能の低下を防ぎうる。そして、ランド比は
種々設定しうるが、例えば０．５５〜０．７０、より好
ましくは０．５８〜０．６７程度が望ましい。

【００３６】次に、ブロックＢは、前記細溝１０が配さ
れることにより、細溝１０、１０の間、又は細溝１０と
トレッド縁Ｅとの間に、主陸部１２を形成するととも
に、この主陸部１２にサイピング１３を複数本配してい
る。

【００３７】このサイピング１３は、実質的に溝巾を有
さず、例えば溝巾が１．０mm以下に設定される。なおサ
イピング１３は、本例では、両端開口のオープンタイプ
を例示するが、一端開口のセミオープン、両端が閉じた
クローズなど、種々採用でき、しかも溝深さは均一の
他、浅溝部と深溝部とを有する不均一な溝深さなどにも
形成しうる。

【００３８】図５には、本発明の他の実施形態を示すト
レッドパターンの展開図を示している。このように、縦
主溝３の１本又は複数本は、ジグザグ状に屈曲してのび
るジグザグ溝３Ａに形成でき、又横溝４は、トレッド縁
Ｅと縦主溝３、３Ａ間、および２本の縦主溝３、３Ａ間
をのび、かつタイヤ周方向に半ピッチでシフトするよう
に設けることができる。この場合、細陸部１１は、
「く」字状に屈曲しうる。

【００３９】以上詳述したが、本実施形態では、細溝１
０は、全ての縦主溝３の両側に設けられたものを例示し
たが、これに限定されるものではなく、複数本のうちの
１本の縦主溝に施しても十分に効果がある。

【００４０】

【実施例】タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５であり、
かつ図１、図２、図３に示す構成、かつ表２に示す仕様
の空気入りタイヤ（実施例）、並びに本発明の構成外の
タイヤ（比較例１〜３）についても併せて試作した。縦
主溝、細溝等の形状、寸法を、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示
す。そして、各試供タイヤについて、前記ＧＰテストに
より縦主溝３の溝底でのクラックを確認するとともに、
併せて次のようなテストを行ない雪路、氷路での性能を
調べた。

【００４１】深雪路、ツルツル路（氷路）での実車テス
ト 試供タイヤを正規リム（１５×６Ｊ、充填内圧１．９ｋ
ｇｆ／cm² ）にリム組して、排気量２０００ｃｃのＦＲ
車に装着し、各路面を走行させる。そして、特に車両発
進時や、加速時のトラクション性能、およびソフトブレ
ーキや、ハードブレーキ時の効き具合などからブレーキ
性能を総合的かつドライバーのフィーリングにより５点
法で評価した。試供タイヤの仕様並びにテストの結果を
表２に示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】テストの結果、実施例のタイヤは、ＧＰテ
ストの結果、縦主溝３の溝底および細溝１０の溝底のい
ずれにもクラック、微細なしわが全く生じておらず、本
発明の効果が確認できた。又、縦主溝３の溝壁６、溝底
７の形状を前記のように規制しているため、溝容積を十
分に確保でき、しかもランド比の低下がきわめて少ない
ため、深雪路、氷路のいずれにおいても高い走行性能を
有していることが判明した。

【００４４】逆に、縦主溝の溝壁が傾斜している比較例
１では、溝底にクラックは生じないものの溝容積を十分
に確保できず、深雪路での走行性能に劣る。又比較例２
では、溝容積は実施例と同程度でしかもランド比につい
ては大きく確保しうるが、やはり縦主溝の溝底にクラッ
クが発生していた。さらに、比較例３では、溝容積が大
きく深雪路での走行性能は著しく高いが、クラックが発
生しかつランド比が低下し、氷路での走行性能に劣る。

【００４５】

【発明の効果】叙上の如く、請求項１記載の発明では、
縦主溝の溝底でのクラックの発生を防しうる。又請求項
２記載の発明では、冬用のスタッドレスタイヤとして好
ましく実施でき、しかも縦主溝の溝容積を確保しつつ前
記溝底でのクラックの発生を防しうるとともに、深雪路
および氷路での走行性能を同時に満足させることも可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すタイヤの右断面図であ
る。

【図２】本発明の実施形態を示すトレッドパターンの展
開図である。

【図３】（Ａ）は、図２のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は、図
２のＮ−Ｎ断面図である。

【図４】細溝の溝深さｂと縦主溝３の溝深さａとの比ｂ
／ａ並びに細陸部のタイヤ軸方向の巾ｆと、縦主溝３の
溝巾ｄとの比ｆ／ｄとクラックとの関係を示すグラフで
ある。

【図５】本発明の他の実施形態を示すトレッドパターン
の展開図である。

【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、背景技術を説明する縦溝の
断面図である。

【図７】実施例の縦主溝、細溝の形状等を説明する断面
図である。

【符号の説明】

２ トレッド面 ２Ａ トレッド表面 ３ 縦主溝 ４ 横溝 ５ トレッド溝 ６ 溝壁 ７ 溝底 ９ 小円弧部 １０ 細溝 １１ 細陸部 ａ 縦主溝の溝深さ ｂ 細溝の溝深さ ｄ 縦主溝の溝巾 ｅ 細溝の溝巾 ｆ 細陸部のタイヤ軸方向の巾 Ｒｓ 小円弧部の曲率半径 θ１ 溝壁と溝底との角度 Ｂ ブロック Ｃ タイヤ赤道

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド面に、タイヤ周方向にのびる複数
   本の縦主溝を含むトレッド溝を配した空気入りタイヤで
   あって、 前記縦主溝のタイヤ軸方向の両側位置に、この縦主溝と
   平行にのび、かつ溝巾ｅが２．０〜６．０mmかつ深さｂ
   が前記縦主溝の溝深さａの４０％以上かつ８０％以下の
   細溝を配することにより、この細溝と前記縦主溝との間
   に、接地可能な細陸部を形成するとともに、 この細陸部の巾ｆを、前記縦主溝の溝巾ｄの２０％以上
   かつ４５％以下としたことを特徴とする空気入りタイ
   ヤ。
2. 【請求項２】前記トレッド溝が、前記縦主溝に交わる向
   きにのびる複数本の横溝を含むことにより、トレッド面
   に多数のブロックが区画されていることを特徴とする請
   求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 前記縦主溝の溝側壁は、溝の断面におい
   て、略平坦な溝底の両端に曲率半径が１mm以下の小円弧
   を介して連なりかつ前記溝底と略直角でタイヤ半径方向
   外側に略平行でのびることを特徴とする請求項１記載の
   空気入りタイヤ。