JP3079026B2

JP3079026B2 - スタッドレスタイヤ

Info

Publication number: JP3079026B2
Application number: JP07296869A
Authority: JP
Inventors: 義和岸本; 賢一峯田; 一夫浅野
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1995-11-15
Filing date: 1995-11-15
Publication date: 2000-08-21
Anticipated expiration: 2015-11-15
Also published as: US6000450A; JPH09136516A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、氷雪上走行性能を
維持しつつ耐偏摩耗性を向上しうるスタッドレスタイヤ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】冬期、氷雪路面を走行するタイヤとして
スパイクタイヤが知られているが、このスパイクタイヤ
は、乾いた路面を走行した場合には、スパイクによって
路面を損傷させ、さらには騒音、粉塵が発生するなど環
境の低下を招くことがある。このため、スパイクタイヤ
に代わるタイヤとして、近年スパイクを用いないいわゆ
るスタッドレスタイヤが普及しつつある。

【０００３】スタッドレスタイヤは、雪噛み性の高いブ
ロックパターンを採用して雪路性能を充分確保したうえ
で、凍結路における走行性能をできる限り高める必要が
ある。そのため大気低温時においても柔軟性を保持する
ゴムが開発され、そのゴムをトレッド部に採用し、タイ
ヤの実接地面積を広くするなど、雪路面、氷路面双方で
のグリップ性能の向上を目的としてタイヤの開発が進め
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スタッドレスタイヤでは、雪氷路における走行性能は向
上しうるものの、トレッドゴムが柔軟であるため、比較
的摩擦係数の高いドライ、ウエット路面などを頻繁に走
行すると、タイヤに作用する制動力、駆動力などによっ
て、ブロックが大きく変形し、図７（ｂ）に示すよう
な、いわゆるヒールアンドトウ摩耗（以後Ｈ／Ｔ摩耗と
いう）を招くなど耐偏摩耗性に劣るという問題がある。
このようなＨ／Ｔ摩耗は、タイヤ外観の見映えを損なう
他、氷路、雪路での走行性能を著しく低下させてしま
う。

【０００５】ここで、Ｈ／Ｔ摩耗は、図７（ａ）に示す
ように、例えばタイヤに制動力Ｆが働く場合、ブロック
ｂの先着部ｃが先ず接地することにより圧縮変形する
が、後着部ｄが接地した後は、タイヤ内部の進行速度が
路面速度より遅いため、ブロック内の剪断力は瞬時にブ
ロックの先着部ｃへと働く。

【０００６】この剪断力が回転に従い増加し続け、特に
ブロックの先着部ｃが浮き上がりがちとなる。これによ
って、ブロックの後着部ｄの接地圧が増し、しかもその
状態で路面と離脱する際に滑りが生じる。つまり、ブロ
ックの後着部ｃは、大きな摩耗エネルギーが作用し、摩
耗量も大きくなる。なお、駆動輪に装着されるタイヤの
場合、駆動力は、前記制動力とＦは逆向きに作用し、ブ
ロックの先着側ｃの摩耗が促進する。

【０００７】そこで、本発明者等は、図８、９、１０に
示すような３種類のブロックを有する試供タイヤＡ〜Ｃ
（タイヤサイズ：５．６０Ｒ１３６ＰＲ）を試作し、
Ｈ／Ｔ摩耗量を測定するテストを行った。なお図中の各
部寸法は、次の通りである。

【０００８】タイヤＡ：ａ１＝ａ２＝１９．７mm、ａ４＝２４．０m
m、タイヤＢ：ａ１＝ａ２＝２３．２mm、ａ３＝１６．２m
m、ａ４＝２４．０mm タイヤＣ：ａ１＝ａ２＝１６．２mm、ａ３＝２３．２m
m、ａ４＝２４．０mm なお、ＴＷ＝１２３mm、ｇ１＝６mm、ｇ２＝８mm、サイ
ピングの本数（溝巾０．５mm）は全て共通である。

【０００９】テストは、試供タイヤを前輪駆動車の前輪
に装着し、テストコースにおいて、速度１００km／ｈか
ら０．４５Ｇにてブレーキ（４回／３km）し、走行距離
が５００kmの時点で、ブロックの周方向両端縁における
最大摩耗量とブロック中央側における最小摩耗量との差
をＨ／Ｔ摩耗量として測定した。なお、左右のタイヤを
途中で交換し、測定は各タイヤの周上８箇所で行い、そ
の最大値、最小値、平均値を求めた。

【００１０】テストの結果、図１１に示すように、ブロ
ックの中間に巾寸法が、最小となるくびれ部を設けると
ともに、このくびれ部からタイヤ周方向両側にブロック
巾が漸増する増幅部を設けることにより、周方向両端に
向かうにつれてブロックの剛性を高めたタイヤＢが、Ｈ
／Ｔ摩耗量を最も小さくしうることが判明した。このよ
うなブロックは、前述のブロック先着部、後着部の浮き
上がりが抑制されると考えられる。

【００１１】以上のように、本発明は、上述のようなく
びれ部の両側に増巾部を設けたブロックを採用すること
を基本として、前記ブロックの先着部、後着部の浮き上
がりを抑制することができ、雪氷上走行性能を維持しつ
つ耐Ｈ／Ｔ摩耗性を向上しうるスタッドレスタイヤの提
供を目的としている。

【００１２】

【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、トレッド部に、タイヤ周方向に隔置され
るブロックからなるブロック列を形成したブロックパタ
ーンのタイヤであって、前記ブロックは、タイヤ軸方向
のブロック巾が最少となるくびれ部と、前記くびれ部か
らタイヤ周方向先着側に隔たる先着縁に向けてブロック
巾が漸増する先着側の増巾部と、前記くびれ部からタイ
ヤ周方向後着側に隔たる後着縁に向けてブロック巾が漸
増する後着側の増巾部とを具え、かつ前記ブロックの前
記先着縁及び後着縁を、夫々タイヤ軸方向と略平行に形
成するとともに、前記くびれ部のブロック巾Ｗｓが、前
記先着縁のブロック巾Ｗｆと後着縁のブロック巾Ｗｒと
を平均したエッジ平均巾の０．５倍以上かつ０．９倍以
下であることを特徴とするスタッドレスタイヤである。

【００１３】又請求項２記載の発明では、前記トレツド
部を、０゜Ｃの雰囲気中においてＪＩＳＡ硬度が５０゜
以上かつ６０゜以下のトレッドゴムにて形成することを
特徴としている。

【００１４】又請求項３記載の発明では、前記ブロック
のタイヤ周方向の長さであるブロック長さＬを、前記エ
ッジ平均巾よりも大として形成することを特徴としてい
る。

【００１５】又請求項４記載の発明では、前記ブロック
列は、タイヤ赤道からトレッド巾の２５％の距離を隔て
た位置よりもタイヤ軸方向外側に設けられることを特徴
としている。

【００１６】又請求項５記載の発明では、前記くびれ部
のブロック巾Ｗｓが、前記エッジ平均巾の０．６５倍以
上かつ０．８倍以下であることを特徴としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図面
に基づき説明する。図１において、スタッドレスタイヤ
は、トレッド部２からサイドウォール部１０をへてビー
ド部１１のビードコア１２の廻りで折返されて係止され
るカーカス１３と、このカーカス１３の半径方向外側か
つトレッド部内方に配されるベルト層１４とを有し、本
例では乗用車用タイヤとして形成される。

【００１８】前記カーカス１３は、カーカスコードをタ
イヤ赤道Ｃに対して７０〜９０度の角度で配列した１枚
以上のカーカスプライから形成され、カーカスコードに
は、例えば、スチールコードの他、ナイロン、レーヨ
ン、ポリエステル等の有機繊維コードを採用しうる。

【００１９】前記ベルト層１４は、ベルトコードを例え
ばタイヤ赤道Ｃに対して１０〜３５度の角度で配列し
た、本例では２枚のベルトプライからなり、しかも各コ
ードがプライ間相互で交差するように向きを違えて配置
されている。なおベルトコードとしては、スチール等の
金属繊維コードを好ましく採用しうるが、レーヨンなど
の有機繊維コードをも採用しうる。

【００２０】前記トレッド部２は、好ましくは０゜Ｃの
雰囲気中においてＪＩＳＡ硬度が、５０゜以上かつ６０
゜以下のトレッドゴム１５を採用している。このよう
な、低温環境下において、トレッド部２の柔軟性を確保
することにより、氷雪路での実接地面積を増大でき、走
行性能をより向上させうる。なお、トレッドゴム１５
は、ベルト層の半径方向外側に配されかつトレッド面を
形成するゴムとして定義する。

【００２１】又前記トレッド部２は、図１、図２に示す
如く、タイヤ周方向にブロック３を隔置したブロック列
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を有するブロックパターンが形成され
ている。なおトレッド面の一部にリブ、ラグなどを含ん
でも良く、トレッド面全てにブロック列を形成しなくと
も良い。

【００２２】前記ブロックパターンは、本例ではタイヤ
赤道Ｃを中心とする略左右対称構造を、トレッド面の左
半分、右半分でタイヤ周方向に位相をずらすことにより
構成され、タイヤ赤道Ｃに最も近い内のブロック列Ｒ１
と、そのタイヤ軸方向外側で隣接する中のブロック列Ｒ
２と、さらにその外側に位置する外のブロック列Ｒ３と
を具えたもの（合計６列）を例示している。

【００２３】このようなブロック列Ｒ１…を設けること
により、トレッド面には、ブロック列間でタイヤ周方向
にのびる縦溝１６並びにブロック３のタイヤ周方向間に
配される横溝１７を形成している。

【００２４】なお縦溝１６、横溝１７は、いずれも直線
状でのびる他、波状或いはジグザグ状に屈曲するものな
ど種々の形状を含み、タイヤに正規内圧を充填した時
に、トレッド表面にて測定したタイヤ軸方向（縦溝）又
はタイヤ周方向（横溝）の溝巾が、少なくとも６mm以上
のものとして特定される。なお、縦溝１６、横溝１７の
溝深さは例えば９mm以上、本例ではともに約１２．５mm
の均一深さとして形成されている。

【００２５】そして、図２に示す如く、タイヤ赤道Ｃか
らトレッド巾ＴＷの２５％の距離ＣＷを隔てた位置より
もタイヤ軸方向外側、つまりショルダー部Ｓｈの領域に
ブロック３の重心が位置する中、外のブロック列Ｒ２、
Ｒ３に、本発明の特徴的なブロック３Ｂ、３Ｃを採用し
ている。

【００２６】一般に、ショルダー部Ｓｈは、クラウン部
よりも摩耗に関するシビアリティが高く、Ｈ／Ｔ摩耗が
発生し易い。従って、本例のように少なくともショルダ
ー部ＳｈにＨ／Ｔ摩耗を抑制しうるブロックを採用する
のが効果的である。なお、内のブロック列Ｒ１に配され
るブロック３Ａについては、種々の形状を採用でき、
中、外のブロック列と同様にしても良いが、本例では略
台形状の短辺を向き合わせた構成を採用している。

【００２７】前記中のブロック列Ｒ２に配されるブロッ
ク３Ｂは、図３に拡大して示すように、タイヤ軸方向の
ブロック巾が最少となるくびれ部４と、前記くびれ部４
からタイヤ周方向先着側に隔たる先着縁５に向けてブロ
ック巾が漸増する先着側の増巾部６と、前記くびれ部４
からタイヤ周方向後着側に隔たる後着縁７に向けてブロ
ック巾が漸増する後着側の増巾部９とを具えている。

【００２８】又、前記ブロック３Ｂは、前記先着縁５及
び後着縁７を、夫々タイヤ軸方向と略平行に形成するこ
とが必要である。これにより、ブロック３は、路面への
エッジ効果を発揮でき、雪噛み効果等を高めうる。ここ
で、「略平行」とは、タイヤ軸方向に対して１５度以下
の角度をなす場合を包含する。

【００２９】ブロック３Ｂを路面側から見た状態を図４
に概念的に示す。このようなブロック３Ｂは、くびれ部
４から、先着縁５及び後着縁７に向かってブロック剛性
が増すことにより、制動力Ｆが作用すると、後着側の増
巾部７においては、制動力Ｆは、ブロック側面から側方
に逃げ出すように分散し、逆に先着側の増巾部６におい
ては、制動力Ｆは、ブロック側面から内例に集中するよ
うに作用する。

【００３０】従って、先着側の増巾部６の見かけの剛性
をさらに高めて浮き上がり現象を抑制でき、Ｈ／Ｔ摩耗
量を低減することができる。なお、この作用は駆動力が
作用した場合、後着側の増巾部９の剛性を同様に高めて
浮き上がり現象を抑制しうる。

【００３１】ここで、上述のくびれ部４は、そのブロッ
ク巾Ｗｓが、前記先着縁５のブロック巾Ｗｆと後着縁７
のブロック巾Ｗｒとを平均したエッジ平均巾｛（Ｗｆ＋
Ｗｒ）／２｝の０．５倍以上かつ０．９倍以下であるこ
とが必要である。

【００３２】前記くびれ部４のブロック巾Ｗｓ、先着縁
５のブロック巾Ｗｆおよび後着縁７のブロック巾Ｗｒ
を、それぞれ変化させて、Ｈ／Ｔ摩耗量を測定したとこ
ろ、図１２に示すような結果を得た。なおテストは、前
記と同じ要領で行っている。

【００３３】図１２には、縦軸にＨ／Ｔ摩耗量（mm）
を、横軸に、前記エッジ平均巾｛（Ｗｆ＋Ｗｒ）／２｝
に対するくびれ部の巾Ｗｓの比｛２Ｗｓ／（Ｗｆ＋Ｗ
ｒ）｝を示している。この結果から明らかなように、前
記くびれ部４のブロック巾Ｗｓは、エッジ平均巾の０．
５〜０．９倍とすることが必要であり、より好ましくは
０．６５〜０．８倍とするのが望ましい。

【００３４】前記比が０．５を下回ると、くびれ部４の
剛性が著しく低下し、かかる部分に応力が集中し易く亀
裂や、ゴム欠けなどを生じる一方、逆に０．９を越える
と、Ｈ／Ｔ摩耗を抑制する効果を十分に発揮することが
できない。

【００３５】なお本例では、前記先着縁５、後着縁７の
ブロック巾Ｗｆ、Ｗｒは互いに等しくかつ連続してくび
れ部４から漸増したものを示しているが、Ｗｆ、Ｗｒを
互いに異ならせても良く、又くびれ部４から先着縁５又
は後着縁７まで連続して漸増しなくとも良い。好ましく
は、前記エッジ平均巾は、トレッド巾ＴＷの７〜２５％
である。

【００３６】又、本発明は、例えば、図３に鎖線で示す
ように、先着縁５又は後着縁７の両端をカットないしア
ールをつけることができる。この場合、先着縁５又は後
着縁７のブロック巾は、減少するものの、ブロックエッ
ジの欠けなどを防止しうる点で好ましい。

【００３７】又前記ブロック３Ｂは、タイヤ周方向の長
さであるブロック長さＬを、前記エッジ平均巾よりも大
とすることが好ましい。ブロック長さＬが、前記エッジ
平均巾より小さい場合には、ブロック３Ｂの巾方向に対
する長さ方向の相対的剛性バランスを悪化させ、操縦安
定性能を低下させる傾向にある。従って、ブロック長さ
Ｌは、エッジ平均巾の１．５〜３倍程度に設定するのが
好ましい。

【００３８】又、外のブロック列Ｒ３に隔設されたブロ
ック３Ｃのように、タイヤ軸方向内側の側縁を略く字状
の輪郭とする一方、外側の側縁を周方向に沿った直線輪
郭で形成した左右非対称形状としても良い。

【００３９】なお、各ブロック３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、前
記ブロック長さＬと、ブロック高さｈとの比Ｌ／ｈは、
例えば１．６〜４．５程度とすることができ、これらは
タイヤ要求性能に応じて種々設定しうる。

【００４０】次に、各ブロック３には、溝巾が１．０mm
未満のサイピング２０ないし溝巾が１〜５mmの細溝２１
などを設け路面追従性を高めることが望ましい。サイピ
ング２０は、タイヤ軸方向に対して略平行、より詳しく
は、タイヤ軸方向に対して５度以下の角度で直線状に伸
び、溝途中にジグザグ部や波模様といったサイピング長
さを実質的に増大する屈曲部を形成するのが良い。

【００４１】又前記細溝２１は、図３に示されるよう
に、ブロック３Ｂ（又は３Ｃ）の側部に、その輪郭に沿
って設けられ、本例では、ブロックの側部に細陸部２２
を形成している、なお細溝２１の両端は、ブロックの周
方向端縁にて開口する。又前記サイピング２０は、一端
がブロック側端に、かつ他端が前記細溝２１で終端する
ことにより、細陸部２１の剛性を維持しうる。

【００４２】前記サイピング２０、細溝２１の溝深さ
は、例えば前記ブロック高さＨの０．５〜１．０倍と
し、ブロック３の先着部、後着部の浮き上がり防止効果
をさらに高めるとともに、ブロック３の踏込み開始に際
して、ブロックの先着縁５を柔軟化し、この部分の路面
との滑りを減じてトウ摩耗を抑制しうる。

【００４３】図５には、本発明の他の実施形態のブロッ
クパターンを示し、この形態では、トレッド部２に、前
記同様、６列のブロック列Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が形成され
ているが、そのうち、中のブロック列Ｒ２にのみ本発明
で規制されるブロック３Ｂを採用している。そして、こ
のブロック列Ｒ２は、各ブロック３Ｂの重心が、タイヤ
赤道Ｃからトレッド巾の２５％の距離ＣＷを隔てた位置
よりもタイヤ軸方向外側に位置する。

【００４４】

【実施例】タイヤサイズが１６５／８０Ｒ１３８２Ｑ
であり、かつ図１に示す構成と図２に示すブロックパタ
ーンを有するタイヤについて表１に示す仕様で試作する
とともに（実施例１）、雪氷性能及び耐Ｈ／Ｔ摩耗性能
についてテストを行った。なお図７に示すパターンを有
する本発明のタイヤ（実施例２）及び、図６に示すパタ
ーンを有するタイヤ（従来例）についても併せてテスト
を行った。

【００４５】テストは下記要領で行った。イ）雪上フィーリングテスト各試供タイヤを排気量１５００ｃｃの前輪駆動車の全輪
に装着して雪路を走破させ、テストドライバーのフィー
リングにより、従来例を６とする１０点法で評価した。

【００４６】ロ）氷上ブレーキμ指数北海道の特設氷上コースでのテストによって実施し、上
記イ）の車両の全輪に各試供タイヤを装着し、速度４０
km／ｈ、タイヤ内圧１９０ｋｐａにてロックブレーキ試
験を行い、停止までの制動距離から換算した摩耗係数を
もって判定した。表１に示す数値は、従来例１を１００
とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。

【００４７】ハ）Ｈ／Ｔ摩耗量前に述べた通りであり、平均のＨ／Ｔ摩耗量を採用し従
来例を１００とする指数で表示している。数値が小さい
ほどＨ／Ｔ摩耗量が少なく良好であることを示す。テストの結果を表１に示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】テストの結果、実施例のタイヤは、いずれ
も従来例に比べ、雪上フィーリング、氷上ブレーキμ指
数を向上しつつ、さらにＨ／Ｔ摩耗を低減しうることが
確認できた。

【００５０】なお、氷上ブレーキ性能に関しては、実施
例１の方が優れている。逆に雪上フィーリングに関して
は、実施例２の方が優れている。従って、本発明で規制
されるブロック数を多くすると、氷上ブレーキ性能をよ
り向上させることができ、逆に少なくすると雪上フィー
リングをより向上させることができる。

【００５１】

【発明の効果】本発明のスタッドレスタイヤは、氷雪上
走行性能を維持ないし向上しつつ耐Ｈ／Ｔ摩耗性を向上
しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すタイヤの子午断面図
（右断面）である。

【図２】本発明の一実施形態を示すトレッドパターンの
展開図である。

【図３】中のブロックを拡大して例示する斜視図であ
る。

【図４】ブロックの作用を説明する線図である。

【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】従来例のトレッドパターンの展開図である。

【図７】（ａ）、（ｂ）は、従来技術を例示する断面図
である。

【図８】表１の実験に用いたタイヤＡのトレッドパター
ンの展開図である。

【図９】表１の実験に用いたタイヤＢのトレッドパター
ンの展開図である。

【図１０】表１の実験に用いたタイヤＣのトレッドパタ
ーンの展開図である。

【図１１】タイヤＡ〜ＣのＨ／Ｔ摩耗量を示すグラフで
ある。

【図１２】Ｈ／Ｔ摩耗量と、エッジ平均巾に対するくび
れ部との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

２トレッド部３ブロック４くびれ部５先着縁６先着側の増幅部７後着縁９後着側の増幅部Ｗｆ先着縁のブロック巾Ｗｒ後着縁のブロック巾Ｗｓくびれ部のブロック巾Ｌブロック長さＣタイヤ赤道

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−58116（ＪＰ，Ａ) 特開平８−80713（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 11/12 B60C 11/11

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部に、タイヤ周方向に隔置される
ブロックからなるブロック列を形成したブロックパター
ンのタイヤであって、前記ブロックは、タイヤ軸方向のブロック巾が最少とな
るくびれ部と、前記くびれ部からタイヤ周方向先着側に
隔たる先着縁に向けてブロック巾が漸増する先着側の増
巾部と、前記くびれ部からタイヤ周方向後着側に隔たる
後着縁に向けてブロック巾が漸増する後着側の増巾部と
を具え、かつ前記ブロックの前記先着縁及び後着縁を、夫々タイ
ヤ軸方向と略平行に形成するとともに、前記くびれ部のブロック巾Ｗｓが、前記先着縁のブロッ
ク巾Ｗｆと後着縁のブロック巾Ｗｒとを平均したエッジ
平均巾の０．５倍以上かつ０．９倍以下であることを特
徴とするスタッドレスタイヤ。
【請求項２】前記トレツド部は、０゜Ｃの雰囲気中にお
いてＪＩＳＡ硬度が５０゜以上かつ６０゜以下のトレッ
ドゴムからなる請求項１記載のスタッドレスタイヤ。
【請求項３】前記ブロックは、タイヤ周方向の長さであ
るブロック長さＬが、前記エッジ平均巾よりも大である
請求項１記載のスタッドレスタイヤ。
【請求項４】前記ブロック列は、タイヤ赤道からトレッ
ド巾の２５％の距離を隔てた位置よりもタイヤ軸方向外
側に設けられてなる請求項１記載のスタッドレスタイ
ヤ。
【請求項５】前記くびれ部のブロック巾Ｗｓは、前記エ
ッジ平均巾の０．６５倍以上かつ０．８倍以下である請
求項１記載のスタッドレスタイヤ。