JP3686041B2

JP3686041B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3686041B2
Application number: JP2002026978A
Authority: JP
Inventors: 稔之大橋
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2022-02-04
Also published as: JP2003226116A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周方向サイプと両側サイプとを形成したリブをタイヤセンター部に設けた空気入りタイヤに関し、特にスタッドレスタイヤとして有用である。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スタッドレスタイヤのアイス性能を向上させる目的で、タイヤパターンの各部（センター部、メディエイト部、ショルダー部）に数多くのサイプを配置した例が知られている。そして、アイス制動性能を向上させる目的で、タイヤ幅方向に延びるサイプを数多く配置して、前後方向のエッジ効果を向上させてきた。また、アイス旋回性能を向上させる目的で、タイヤ周方向に近づくような角度のサイプ成分を増加させて、横方向のエッジ効果を向上させてきた。
【０００３】
このようなアイス制動性能とアイス旋回性能との両者を向上させる方法として、タイヤ幅方向の直線サイプに代えて、波状（ジグザグ状を含む）のサイプをタイヤ幅方向に形成することが一般に行われてきた。そして、一般的にこのような波型サイプ等は、各々の陸部がブロック状に独立したブロックパターンに対して設けられていた。しかし、このようなブロックパターンは、直線サイプに比べてアイス旋回性能を改善できるものの、タイヤ周方向の成分の増加によるアイス旋回性能との向上効果が十分とは言えなかった。
【０００４】
一方、特開平２−２６７００６号公報には、図４に示すように、ジグザグ状の周方向溝５１と横溝５２とによって区分されたブロック５３に、タイヤ周方向に延びる少なくとも一本のジグザグ状のサイプ４１と、その両側に夫々幅方向に延びる少なくとも一本のジグザグ状のサイプ４０，４２とを形成した空気入りタイヤが提案されている。そして、このようなサイプにより、ヒールアンドトウ摩耗（偏摩耗）やアイス旋回性が向上できる旨が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の空気入りタイヤでは、通常のブロックパターンと同様に、タイヤのセンター部付近にブロック（リブでない）が配列されているため、センター部での陸部剛性が低くなり、アイス制動性能が不十分となることが判明した。更に、アイス制動性能を向上させる上で、特にセンター部付近でサイプ密度を高めることが重要であるが、上記のブロックでは剛性が低くなり易いため、サイプ密度の観点からもアイス制動性能を向上させる上で不利となっていた。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、特にタイヤセンター部の剛性を高めることで、アイス制動性能とアイス旋回性能とが良好で、しかも偏摩耗も生じにくい空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の空気入りタイヤは、トレッドパターンのセンター部に接地幅Ｗ１に対して０．１０×Ｗ１〜０．２５×Ｗ１の幅Ｗ２をもつ直線状のリブを設けると共に、このリブにタイヤ周方向に延びる波状の周方向サイプを形成し、その周方向サイプの両側には周方向サイプと交叉せずにタイヤ幅方向又は斜め方向に複数延びる両側サイプを形成してあることを特徴とする。ここで、接地幅Ｗ１とは、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填すると共に、正規荷重を負荷した時に接地するトレッド接地面のタイヤ幅方向の最大幅を指す。また、直線状のリブとは、中央線が直線状のリブを指し、図２に示すものも包含される。
【０００８】
上記において、前記周方向サイプの振幅Ｗ３は、前記幅Ｗ２に対して０．０８×Ｗ２〜０．３０×Ｗ２であることが好ましい。
【０００９】
また、前記リブにおけるサイプ密度が、０．１０〜０．２５ｍｍ／ｍｍ ² であることが好ましい。
【００１０】
［作用効果］
本発明の空気入りタイヤによると、トレッドパターンのセンター部に特定幅の直線状のリブを設けたため、センター部での陸部剛性が高くなり、サイプ密度を高めることができるので、アイス制動性能の改善効果がより大きくなる。また、このリブに周方向サイプを形成してあるため、横方向に対するエッジ成分を増加させてアイス旋回性能を向上させることができ、この周方向サイプが波状であるため、前後力に対して陸部のズレが小さく倒れ込みも抑制できるので接地面積の低下を少なくして、アイス制動性能や耐偏摩耗性能を向上させることができる。更に、周方向サイプの両側にこれと交叉せずに両側サイプを形成してあるため、前後方向に対するエッジ成分を増加させてアイス制動性能を向上させることができる。その結果、特にタイヤセンター部の剛性を高めることで、アイス制動性能とアイス旋回性能とが良好で、しかも偏摩耗も生じにくい空気入りタイヤを提供することができる。
【００１１】
前記周方向サイプの振幅Ｗ３は、前記幅Ｗ２に対して０．０８×Ｗ２〜０．３０×Ｗ２である場合、前後力に対して陸部のズレや倒れ込みを十分抑制することができる。逆に、振幅Ｗ３が０．０８×Ｗ２より小さいとストレート形状に近くなるため、前後力に対する陸部の倒れ込み防止効果が小さくなる傾向がある。また、振幅Ｗ３が０．３×Ｗ２より大きいと、リブ内でブロックの大小ができて偏摩耗が起こりやすくなる傾向がある。
【００１２】
前記リブの両側には、波状のサイプを形成したブロックが複数設けられている場合、リブによるパターンと比較して、ブロックを区分する横溝（ブロックの前後壁面）や波状のサイプによって、排雪性と排水性を高めることができ、アイス性能（氷上性能）や雪上性能をより向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤの第１実施形態のトレッド面を示す平面図であり、図２は第２実施形態のトレッド面を示す平面図である。
【００１４】
［第１実施形態］
本発明の空気入りタイヤは、図１に示すように、トレッドパターンＴのセンター部に接地幅Ｗ１に対して０．１０×Ｗ１〜０．２５×Ｗ１の幅Ｗ２をもつリブ１０を設けてある。リブ１０の幅Ｗ２は、十分な剛性とサイプ密度を確保する上で、０．１３×Ｗ１〜０．２０×Ｗ１であることが好ましい。
【００１５】
本発明において、トレッドパターンＴのセンター部とは、タイヤ赤道線を中心として接地幅Ｗ１に対して０．５×Ｗ１の領域を指し、本発明ではこの領域内にリブ１０の中央線が位置すればよい。本実施形態では、一定幅で直線状に形成されたリブ１０の中央線がタイヤ赤道線と一致する例を示す。
【００１６】
本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンＴは、このようなリブ１０を備えていればよく、他の部分はリブ、ラグ、ブロック、又はこれらの組合せなど何れでもよい。本実施形態では、図１に示すように、リブ１０の両側に、波状のサイプ２１を形成したブロック２０が複数設けられている例を示す。つまり、本実施形態では、２本の周方向溝１により区分されたリブ１０を設けると共に、周方向溝１，２と横溝３とにより区分された正方形のブロック２０が、リブ１０の両側に２列づつ形成されている例を示す。
【００１７】
本発明におけるリブ１０には、タイヤ周方向に延びる波状の周方向サイプ１１を形成してある。周方向サイプ１１は必ずしも全周に連続している必要はなく、部分的（好ましくは周期的）に分断されていてもよい。また、周方向サイプ１１の列数は複数でもよいが、本発明では単数列の周方向サイプ１１を設けるのが好ましく、特にリブ１０の中央に単数列の周方向サイプ１１を設けるのが好ましい。本発明において、波状とは、サイン波の他、ジグザク形状や矩形波形状なども含むものである。
【００１８】
この周方向サイプ１１の振幅Ｗ３は、前記幅Ｗ２に対して０．０８×Ｗ２〜０．３０×Ｗ２であることが好ましく、０．１５×Ｗ２〜０．２３×Ｗ２であることがより好ましい。従って振幅Ｗ３は、リブ１０の幅Ｗ２によるが、具体的には、振幅Ｗ３は、３．５〜６ｍｍが好ましい。
【００１９】
また、周方向サイプ１１の周期は、前述の機能を発現するためのサイプ形状を好適に得る上で、振幅Ｗ３に対して、１×Ｗ３〜２×Ｗ３であることが好ましく、具体的には、周方向サイプ１１の周期は４〜８ｍｍが好ましい。
【００２０】
本発明では、上記の周方向サイプ１１の両側にはタイヤ幅方向（又は斜め方向）に複数延びる両側サイプ１２を形成してある。本実施形態では、この両側サイプ１２がタイヤ幅方向に複数延びる波状の両側サイプ１２である例を示す。この両側サイプ１２は、周方向サイプ１１と交叉していてもよく、交叉していなくてもよい。また、両側サイプ１２は、周方向溝１に対して、解放していてもよく、解放していなくてもよい。両側サイプ１２が周方向溝１に対して解放する場合、両側サイプ１２が周方向溝１付近に直線状部を有することが好ましい。
【００２１】
また、両側サイプ１２の振幅は、１〜２ｍｍが好ましく、周期は２〜４ｍｍが好ましい。更に、両側サイプ１２の振幅は、周方向サイプ１１の振幅Ｗ３との関係で、０．２×Ｗ３〜０．４×Ｗ３であることが好ましい。また、両側サイプ１２のサイプ間隔は、３〜６ｍｍが好ましい。
【００２２】
本発明ではリブ１０の剛性の向上を図っているため、リブ１０におけるサイプ密度を高めることができるが、このサイプ密度としては、０．１０〜０．２５ｍｍ／ｍｍ² が好ましい。
【００２３】
なお、サイプ１１，１２，２１の深さは１〜８ｍｍ程度が好ましく、溝幅は０．１〜０．５ｍｍ程度が好ましい。また、サイプ１１の溝幅をサイプ１２の溝幅より大きくしてもよく、その場合、スノー性能をより向上させることができる。
【００２４】
本発明の空気入りタイヤは、上記の如きトレッドパターンＴを備える以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用できる。
【００２５】
本発明の空気入りタイヤは、いわゆる夏用タイヤにも適用できるが、前述の如き作用効果を奏するため、特にスタッドレスタイヤとして有用である。
【００２６】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、本発明を更に複雑なトレッドパターンＴに適用する場合の例である。以下、図２に基づいて、第１実施形態との相違部分について説明する。
【００２７】
この実施形態では、リブ１０の両側の側壁は、ノコギリ状にしてあり、これにより側壁のエッジ効果を高めることができる。また、タイヤ幅方向に延びるサイプ１２に加えて、斜め方向に延びるサイプ１３を形成しているため、横方向に対するエッジ効果を更に高めることができる。このサイプ１３は、周方向溝１に解放しない構造としてある。
【００２８】
上記のリブ１０の両側には、略平行四辺形のブロック３０とブロック３５を設けてあり、これらは周方向溝１，２と横溝３，４とにより区分されている。更に、ブロック３５の外側（バットレス部）には、直進安定性を向上させるためのＶ型溝３８が設けられている。またブロック３０，３５の周囲の側壁は、リブ１０と同様にノコギリ状にしてある。
【００２９】
ブロック３０には、周方向から若干傾斜した波状サイプ３１と、ブロック３０の中心から放射状に延びた後にタイヤ幅方向から若干傾斜した方向に延びる複数のサイプ３２とが形成されている。同様にブロック３５にも波状サイプ３６と複数のサイプ３７とが形成されている。
【００３０】
［他の実施形態］
以下、本発明の他の実施の形態について説明する。
【００３１】
（１）前述の実施形態では、一定幅で直線状に形成されたリブに対し、その中央に周方向サイプを設けた例を示したが、本発明におけるリブは、例えば図３（ａ）〜（ｄ）に示すようなものでもよい。なお、図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明の空気入りタイヤのトレッド面の要部（リブ）を示す平面図である。また、波状の両側サイプの代わりに、直線状の両側サイプを設けてもよい。
【００３２】
図３（ａ）に示すものは、一定幅で直線状に形成されたリブに対し、短い横溝１５を左右交互に等間隔で形成しつつ、その中央に周方向サイプ１１を形成したものである。両側サイプ１２は、短い横溝１５に重ならない位置に形成してある。このような横溝１５を形成することで、リブ壁面でのエッジ効果を高めることができる。
【００３３】
図３（ｂ）に示すものは、リブ１０をジグザグ状に形成し、そのタイヤ赤道線に沿う位置に周方向サイプ１１を形成してある。両側サイプ１２は、周方向サイプ１１の両側にタイヤ幅方向に形成してある。このようにリブ１０がジグザグ状である場合、幅Ｗ２はタイヤ幅方向の壁部間の距離とする。
【００３４】
図３（ｃ）に示すものは、一定幅で直線状に形成されたリブに対し、その幅を略３等分する位置に２本の周方向サイプ１１を形成したものである。両側サイプ１２は、略３等分された領域に夫々形成される。
【００３５】
図３（ｄ）に示すものは、リブ１０をジグザグ状に形成し、そのジグザク方向に沿うようにして周方向サイプ１１を形成してある。両側サイプ１２は、周方向サイプ１１の両側にタイヤ幅方向に形成してある。
【００３６】
（２）前述の実施形態では、リブ以外の部分が図１又は図２に示すようなトレッドパターンの例を示したが、長方形のブロックに限らず、平行四辺形、Ｖ字型、５角形、又は曲線基調の他、更に複雑なブロックでもよい。
【００３７】
（３）前述の実施形態では、サイプ形状が深さ方向に変化しないものの例を示したが、両者が係合する凹部及び凸部を対向するサイプ内面に形成してもよい。その場合、凹部及び凸部の形状としては、半球状、円錐状、又は角錐状の凹凸などが挙げられる。
【００３８】
（４）前述の実施形態では、サイプの基準線から深さ方向に延びる基準面が、ブロック表面に対して垂直になるように形成された例を示したが、ブロック表面の法線に対してサイプの基準面が若干（例えば１５°以下）傾斜していてもよい。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。
【００４０】
（１）アイス制動性能
タイヤを実車（国産２０００ｃｃクラスのＦＦセダン）に装着し、１名乗車の荷重条件にて、凍結した路面を走行させ、速度４０ｋｍ／ｈで制動力をかけてフルロックした際の制動距離を指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【００４１】
（２）アイス旋回性能
タイヤを上記と同じ実車に装着し、１名乗車の荷重条件で同じ路面をレムニスケート曲線（８の字曲線：Ｒ＝２５ｍ円）にて走行し、そのラップタイムを指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【００４２】
（３）耐摩耗性能
舗装道路を８０００ｋｍ走行したときの、ブロック表面の各部の摩耗量を測定し、摩耗の均一性を指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【００４３】
実施例１
図１に示すようなトレッドパターンにおいて、リブの幅Ｗ２を接地幅Ｗ１に対して０．１６×Ｗ１とし、周方向サイプの振幅を３．２ｍｍ（０．１３×Ｗ２）、周期を６．４ｍｍとし、両側サイプの振幅を１．２ｍｍ、周期を４ｍｍ、サイプ間隔を３．２ｍｍとし、いずれのサイプも深さ７ｍｍ、幅０．３ｍｍにして、サイズ１８５／７０Ｒ１４のラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。なお、リブの両側に設けたブロックについては通常の波型サイプ（振幅１．２ｍｍ、周期４ｍｍとした）。その結果を表１に示す。
【００４４】
実施例２
実施例１において、センター部のリブの周方向サイプの振幅を２．５ｍｍ（０．１０×Ｗ２）とする以外は全て実施例１と同様にしてサイズ１８５／７０Ｒ１４のラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４５】
比較例１（従来品）
実施例１において、リブを設ける代わりに、リブの両側に設けたブロックと同じブロックを設けること以外は全て実施例１と同様にしてサイズ１８５／７０Ｒ１４のラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４６】
比較例２
比較例１において、センター部のブロックに対して、振幅３．２ｍｍ（０．１３×Ｗ２）、周期６．４ｍｍの周方向サイプを追加すること以外は、比較例１と同様にしてサイズ１８５／７０Ｒ１４のラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４７】
比較例３
実施例１において、センター部のリブの周方向サイプを直線にすること以外は、実施例１と同様にしてサイズ１８５／７０Ｒ１４のラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】

表１の結果が示すように、実施例では特にアイス制動性能が優れると共に、アイス旋回性能及び耐摩耗性能が従来品と比較して改善されていた。これに対して、センター部がブロックである比較例２では、周方向サイプを設けていてもアイス制動性能の改善効果がなかった。また、センター部に直線の周方向サイプを形成したリブを設けた比較例３では、アイス制動性能及びアイス旋回性能が改善されるものの、その改善効果が小さく、逆に耐摩耗性能は悪化した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの第１実施形態のトレッド面を示す平面図
【図２】本発明の空気入りタイヤの第２実施形態のトレッド面を示す平面図
【図３】本発明の空気入りタイヤの他の例のトレッド面の要部を示す平面図
【図４】従来の空気入りタイヤの一例のトレッド面を示す平面図
【符号の説明】
１０リブ
１１周方向サイプ
１２両側サイプ
１３サイプ（斜め方向）
２０ブロック
２１サイプ
Ｔトレッドパターン
Ｗ１接地幅
Ｗ２リブの幅
Ｗ３周方向サイプの振幅

Claims

トレッドパターンのセンター部に接地幅Ｗ１に対して０．１０×Ｗ１〜０．２５×Ｗ１の幅Ｗ２をもつ直線状のリブを設けると共に、このリブにタイヤ周方向に延びる波状の周方向サイプを形成し、その周方向サイプの両側には周方向サイプと交叉せずにタイヤ幅方向又は斜め方向に複数延びる両側サイプを形成してある空気入りタイヤ。
前記周方向サイプの振幅Ｗ３は、前記幅Ｗ２に対して０．０８×Ｗ２〜０．３０×Ｗ２である請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記リブにおけるサイプ密度が、０．１０〜０．２５ｍｍ／ｍｍ ² である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。