JP3656731B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、乾燥路面での操縦安定性を低下させることなく、かつ偏摩耗の発生を抑制して、氷上性能の向上を可能にした氷雪路に適した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、氷雪路に用いられる空気入りタイヤは、トレッド踏面にタイヤ周方向に延びる主溝とタイヤ幅方向に延びる横溝により多数のブロックを区画形成し、そのブロックの踏面にサイプを設けた構成になっている。サイプは、一般に深さ方向に真っ直ぐ延びている。主溝と横溝により溝面積を確保して高い雪上性能（雪上での制駆動性能）を発揮させる一方、ブロックとサイプのエッジ効果により氷上性能（氷上での制駆動性能）を確保するようにしている。
【０００３】
ところで、近年、北海道などの寒冷地では、冬季に路面が凍結し、鏡の表面のようにつるつるとして滑り易くなるというミラーバーン現象を起こすことがしばしばあり、それが大きな事故の発生を招く一因になっている。そのため、氷雪路用の空気入りタイヤにおいて、氷上性能の更なる改善が求められていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、乾燥路面での操縦安定性を低下させることなく、かつ偏摩耗の発生を抑制して、氷上性能の向上を可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、トレッド踏面にジグザグ状に延びるサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、前記サイプの対面する両壁面をタイヤ径方向に対して傾斜した、サイプ底側程二辺が拡開する三角形状と、サイプ底側程二辺が窄まる逆三角形状とからなる壁面から構成し、かつ隣接する２つの壁面毎に前記三角形状の壁面と前記逆三角形状の壁面を交互に配置したことを特徴とする。
【０００６】
このようにサイプの対面するジグザグ状の両壁面をタイヤ径方向に対して傾斜させたので、従来の深さ方向に真っ直ぐ延びるサイプよりもサイプの壁面全体の面積を広くすることができるため、制駆動時のブロック剪断変形時に接触するサイプの壁面同士の接触圧を高くすることができる。
【０００７】
また、傾斜した両壁面をサイプ底側程二辺が拡開する三角形状と、サイプ底側程二辺が窄まる逆三角形状とからなる壁面から構成し、隣接する２つの壁面毎に三角形状の壁面と逆三角形状の壁面を交互に配置したことにより、ブロックが圧縮変形を受けるだけで、サイプのジグザグ状の屈曲部分に交互に逆向きの力を作用させながら、ジグザグ状のサイプの壁面同士を接触させることができるため、制駆動時に接触するサイプの壁面同士の接触圧をさらに大きくすることが可能になる。このため、ブロックを倒れ込み難くすることができるから、サイプを設けたことによるブロック剛性の低下が実質的にもたらされないので、乾燥路面での操縦安定性を低下させることがない。また、ブロック剛性が部分的に変化しないので偏摩耗の発生を抑制することが可能となる。
【０００８】
従って、制駆動時において、ブロック剛性を維持しながら、サイプ数を増やすことが可能になるため、その増加したサイプのエッジ効果によって氷上性能を向上させることができる。
【０００９】
本発明において、トレッド踏面にサイプが設けられている。このサイプは、トレッド踏面にタイヤ周方向に延びる主溝を設けてリブを形成した場合にはそのリブの踏面に設けられ、トレッド踏面にタイヤ周方向に延びる主溝を設けると共にタイヤ幅方向に延びる横溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、これら主溝と横溝によりブロックを区画形成した場合にはそのブロックの踏面に設けられ、トレッド踏面にリブおよびブロックの両方を形成した場合にはそのいずれか一方又は両方に設けられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について図に示す実施形態を参照して具体的に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の空気入りタイヤの一例を示し、トレッド踏面１には、タイヤ周方向Ｔ１に延びる複数の主溝２が設けられている。タイヤ幅方向Ｔ２に延びる横溝３がタイヤ周方向Ｔ１に対して所定のピッチで配置され、それら主溝２と横溝３により多数のブロック４が区画形成されている。ＣＬはタイヤセンターラインである。
【００１２】
ブロック４の踏面４ａには、図２に示すように、タイヤ幅方向Ｔ２にジグザグ状に延びる複数のサイプ５が設けられている。各サイプ５はブロック４を横断し、左右の主溝２に連通している。
【００１３】
サイプ５は、図２に示すように、その底面５ａが踏面４ａのジグザグ形状より半ピッチだけタイヤ幅方向（サイプが延びる方向）にずれた、同じ振幅のジグザグ形状になっている。サイプ５における対面する両壁面は、踏面４ａのジグザグ形状の一方の屈曲点５ｂと底面５ａのジグザグ形状の３つの屈曲点５ｃとを結ぶ稜線ｘと、他方の屈曲点５ｂ’と１つの屈曲点５ｃとを結ぶ稜線ｘで区分され、タイヤ径方向Ｔ３に対して傾斜した、サイプ底側程二辺が拡開する三角形状の壁面５Ａと、サイプ底側程二辺が窄まる逆三角形状の壁面５Ｂから構成されている。２つの三角形状の壁面５Ａと２つの逆三角形状の壁面５Ｂが隣接して交互に配置されている。隣接する２つの壁面５Ａ，５Ａ（５Ｂ，５Ｂ）が接する稜線ｘ１は、同じタイヤ周方向断面上に位置している。
【００１４】
このようにサイプ５における対面する両壁面をタイヤ径方向Ｔ３に対して傾斜した、サイプ底側程二辺が拡開する三角形状と、サイプ底側程二辺が窄まる逆三角形状とからなる壁面５Ａ，５Ｂから構成し、その隣接する２つの壁面毎に三角形状の壁面５Ａと逆三角形状の壁面５Ｂを交互に配置したので、従来の深さ方向に真っ直ぐ延びるサイプに比べて、サイプ５の壁面全体の面積を増加させることができるため、制駆動時にブロック４が剪断変形を受けた際に、接触する壁面同士の接触圧が従来よりも大きくなり、ブロック４が倒れ込み難くなる。しかも、ブロック４が圧縮変形を受けるだけで、図３に示すように、矢印方向の力が各サイプ５のジグザグ状の屈曲部分に逆向きで交互に作用して、サイプ５の壁面同士を接触させるようにするので、制駆動時に接触するサイプ５の壁面同士の接触圧をより強くすることができ、ブロック４の倒れ込みを一層抑制することが可能になる。
【００１５】
従って、制駆動時において、ブロック剛性を維持しながら、多くのサイプ５をブロック４に形成することができるので、その増加したサイプのエッジ効果により氷上性能を高めることが可能になる。
【００１６】
本発明において、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、隣接する２つの壁面が接する稜線ｘ１をサイプ５が延びる方向と直交する平面Ｐに投影した際に、その稜線ｘ１のタイヤ径方向に対する傾斜角度θを１０〜３５°にするのがよい。図４（ａ）は三角形状の壁面５Ａ間の稜線ｘ１場合であり、図４（ｂ）は逆三角形状の壁面５Ｂ間の稜線ｘ１の場合である。傾斜角度θが１０°より小さいと、上述したブロック４の倒れ込みを効果的に抑制することが難しくなる。逆に３５°を越えると、グリーンタイヤ（生タイヤ）を金型に入れて加硫する場合に、加硫後に金型がタイヤから抜き難く、無理やり引き抜くとサイプ形状の変形（サイプ曲がり）が発生する。
【００１７】
サイプ５の厚さ（幅）ｗとしては、０．５mm以下にするのが好ましい。厚さｗが０．５mmを越えると、両壁面の間隔が広くなり過ぎるので、壁面同士が接触した際の圧力が低下する結果、ブロック４の倒れ込みを効果的に抑制することが難しくなる。下限値としては、０．２mmにするのがよい。
【００１８】
トレッド踏面１は、真比重０．１以下、粒子径５〜３００μｍの気体封入熱可塑性樹脂粒子を有するゴム組成物で構成するのが好ましい。この気体封入熱可塑性樹脂粒子は、弾力性のあるもので、例えば、特願平１１−３５７３６号公報に開示されているような「熱により気化、分解または化学反応して気体を発生する液体あるいは固体を封入した熱膨張性熱可塑性樹脂粒子をゴム加硫時に熱膨張させて中空状にすることにより形成される」ものである。このような粒子を有するゴム組成物でトレッド踏面１を構成すると、タイヤ加硫に際してこの粒子が熱膨張するため、加硫後のタイヤでは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ブロック４の各サイプ５における一方のエッジＥ側が接地面Ｇ側にせり出すようになる。その結果、荷重負荷時の接地圧が増加し、より氷上性能を向上させることができる。なお、図５（ａ）は図３のｍ−ｍ断面図、図５（ｂ）は図３のｎ−ｎ断面図である。
【００１９】
上述した実施形態では、サイプ５をタイヤ幅方向に設けた例を示したが、本発明はそれに限定されず、タイヤ周方向やその周方向に対して斜めに延設したサイプであってもよい。
【００２０】
【実施例】
実施例１
タイヤサイズを１８５／６５Ｒ１４、トレッドパターンを図１で共通にし、図２に示すサイプを設けた本発明タイヤと、深さ方向に真っ直ぐ延びるジグザグ状のサイプを設けた従来タイヤとをそれぞれ作製した。本発明タイヤのサイプ壁面の稜線ｘ１の傾斜角度θは２０°である。サイプの厚さｗは、いずれも０．４mmである。
【００２１】
これら各試験タイヤをリムサイズ１４×６ＪＪのリムに装着し、空気圧を２００kPa にして１８００ccの国産FF車両に装着し、以下に示す測定条件により、氷上性能の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
【００２２】
氷上性能
氷温−５℃〜−８℃、気温−３℃〜−５℃の氷路テストコースにおいて、４０kmの速度から制動した時の直線制動距離を測定し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。この値が大きい程、制動距離が短く、氷上性能が優れている。
【００２３】
【表１】
Figure 0003656731
【００２４】
表１から明らかなように、本発明タイヤは、氷上性能を改善できることがわかる。
【００２５】
実施例２
実施例１における本発明タイヤについて、表２に示すように、傾斜角度θとサイプの厚さｗを変えた試験タイヤ１〜８を作製した。なお、試験タイヤ８は、トレッド踏面を構成するゴム組成物に前述した気体封入熱可塑性樹脂粒子を使用している。
【００２６】
これら各試験タイヤを実施例１と同様にして氷上性能の評価試験を行ったところ、表２に示す結果を得た。試験タイヤ５は、傾斜角度θが大きすぎるためサイプ曲がりが発生した。
【００２７】
【表２】
Figure 0003656731
【００２８】
表２から、サイプ壁面の稜線ｘ１の傾斜角度θを１０〜３５°、サイプの厚さｗを０．５mm以下にするのがよいことがわかる。
【００２９】
【発明の効果】
上述したように本発明は、サイプの対面する両壁面をタイヤ径方向に対して傾斜した、サイプ底側程二辺が拡開する三角形状と、サイプ底側程二辺が窄まる逆三角形状とからなる壁面から構成し、かつ隣接する２つの壁面毎に前記三角形状の壁面と前記逆三角形状の壁面を交互に配置したので、制駆動時において、ブロック剛性を維持しながら、多くのサイプをブロックに設けることができるため、サイプのエッジ効果を増大させ、氷上性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例のトレッド踏面の要部展開図である。
【図２】サイプに沿って一部切り欠いたブロックの斜視図である。
【図３】図２のブロックにおけるサイプの作用説明図である。
【図４】サイプ壁面の稜線の傾きを示したもので、（ａ）は三角形状の壁面間の稜線を投影した説明図、（ｂ）は逆三角形状の壁面間の稜線を投影した説明図である。
【図５】トレッド踏面を構成するゴム組成物に気体封入熱可塑性樹脂粒子を用いた例を示し、（ａ）は図３のｍ−ｍ断面図、（ｂ）は図３のｎ−ｎ断面図である。
【符号の説明】
１ トレッド踏面
２ 主溝
３ 横溝
４ ブロック
４ａ 踏面
５ サイプ
５Ａ，５Ｂ 壁面
５ａ 底面
Ｔ１ タイヤ周方向
Ｔ２ タイヤ幅方向
Ｔ３ タイヤ径方向
ＣＬ タイヤセンターライン
ｗ サイプの厚さ
ｘ，ｘ１ 稜線
θ 傾斜角度

Claims (4)

  1. トレッド踏面にジグザグ状に延びるサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、
    前記サイプの対面する両壁面をタイヤ径方向に対して傾斜した、サイプ底側程二辺が拡開する三角形状と、サイプ底側程二辺が窄まる逆三角形状とからなる壁面から構成し、かつ隣接する２つの壁面毎に前記三角形状の壁面と前記逆三角形状の壁面を交互に配置した空気入りタイヤ。
  2. 前記隣接する２つの壁面が接する稜線を前記サイプが延びる方向と直交する平面に投影した際に、該稜線のタイヤ径方向に対する傾斜角度θを１０〜３５°にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記サイプの厚さｗが０．５mm以下である請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記トレッド踏面を、真比重０．１以下、粒子径５〜３００μｍの気体封入熱可塑性樹脂粒子を有するゴム組成物で構成した請求項１，２または３に記載の空気入りタイヤ。
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