JP3878751B2

JP3878751B2 - 氷雪路用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3878751B2
Application number: JP26798998A
Authority: JP
Inventors: 佳昌橋本; 理一郎真間
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1998-09-22
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2018-09-22
Also published as: JP2000094909A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタッドレスタイヤとして好適な氷雪路用空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、氷上制動性と耐偏摩耗性を向上すると共に、氷雪路上での走行安定性を向上するようにした氷雪路用空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スタッドレスタイヤ等の氷雪路用空気入りタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝と、タイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とを設け、これら主溝及び横溝によって複数個のブロックからなる複数列のブロック列を分割形成し、そのブロックにタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプを設けた構成になっている。
【０００３】
このような氷雪路用空気入りタイヤでは、氷上性能を向上するために、キャップトレッドゴムを低硬度化して粘着摩擦力を増大させるようにしたり、ブロック当たりのサイプ本数を増やしてエッジ効果や除水効果を高めるようにするなどの手法が採られている。
【０００４】
ところが、キャップトレッドゴムを低硬度化すると粘着摩擦力を増大させることは可能であるものの、それに伴って耐摩耗性が低下してしまう。一方、ブロック当たりのサイプ本数を極端に増加させるとブロック剛性の低下により制動時にブロックが倒れ込み易くなり、逆に接地性が悪くなるので、サイプ本数の増加による氷上性能の向上には限界があった。
【０００５】
そこで、サイプ本数を増やす替わりにサイプをジグザグ状に形成することにより、ブロック剛性を確保しながらエッジ量を増やすことが行われている。しかしながら、ブロックにジグザグ状のサイプを設けた場合は、サイプの頂点部分での接地圧が局部的に高くなってしまうため、接地性の悪化に伴う氷上制動性の低下や耐偏摩耗性の低下を招いてしまうという問題があった。
【０００６】
また、上述のような氷雪路用空気入りタイヤでは、横溝をタイヤ幅方向に対して傾斜させたトレッドパターンを形成した場合、この横溝の傾斜角度に基づくブロックの異方性により横滑りを生じ易くなり、走行安定性が低下してしまうという問題もあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、氷上制動性と耐偏摩耗性を向上すると共に、氷雪路上での走行安定性を向上することを可能にした氷雪路用空気入りタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の氷雪路用空気入りタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝と、タイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とを設け、これら主溝及び横溝によって複数個のブロックからなる複数列のブロック列を分割形成し、該ブロックにタイヤ幅方向に延びるサイプを設けた氷雪路用空気入りタイヤにおいて、前記サイプを複数の長辺と複数の短辺とを交互に配置したジグザグ形状にし、前記長辺の長さに対する前記短辺の長さの比を０．２５〜０．７５にすると共に、前記長辺のタイヤ周方向に対する傾斜角度（α）を６５〜９０°にし、前記長辺と前記短辺との交差角度（β）を９０〜１３０°にし、かつ前記ブロック列において前記横溝及び前記サイプの長辺のタイヤ幅方向に対する傾斜方向を互いに反対方向にし、更に、センター部のブロック列に両端部が前記主溝に連通する複数本の傾斜溝を設け、該傾斜溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度（γ）を１０〜３５°にし、該傾斜溝の深さを前記主溝の深さの５０〜８０％にしたことを特徴とするものである。
【０００９】
このようにブロックに複数の長辺と複数の短辺から構成されるジグザグ形状のサイプを設け、前記長辺と前記短辺との交差角度（β）を大きくすると共に、前記長辺を概ねタイヤ幅方向に配向させることにより、サイプエッジ部への応力を主として前記長辺で受け止めるようにしたので、ジグザグ形状のサイプであっても接地圧による局部的な応力集中の発生を回避することが可能になる。従って、ジグザグ形状のサイプの特性を生かしてブロック剛性を確保しながら、接地性を向上して氷上制動性の向上を図ると共に、耐偏摩耗性の向上を図ることができる。
【００１０】
また、本発明ではブロック列において横溝及びサイプ長辺のタイヤ幅方向に対する傾斜方向を互いに反対方向にしたことにより、横溝をタイヤ幅方向に対して傾斜させたトレッドパターンを形成した場合であっても、横溝の傾斜角度に基づくブロックの異方性をサイプ長辺の傾斜角度を利用して打ち消すことができるので、横滑りを生じ難くして氷雪路上での走行安定性を向上することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施形態からなる氷雪路用空気入りタイヤのトレッドパターンを例示するものである。図１において、トレッド面Ｔには、タイヤ周方向に延びる４本の主溝１と、センター部においてタイヤ周方向Ｃに対して傾斜する複数本の傾斜溝２と、センター部以外の領域においてタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝３とが設けられている。傾斜溝２は両端部がそれぞれタイヤ幅方向に屈曲し、該両端部が主溝１，１に連通している。これら複数本の傾斜溝２と複数本の横溝３はタイヤ周方向に所定のピッチで配置されている。このピッチはタイヤ全周にわたって一定であってもよく、或いはタイヤ周方向に種々変化するピッチバリエーションを採用したものであってもよい。
【００１３】
上記主溝１、傾斜溝２及び横溝３により、トレッドＴのセンター部には複数個のブロック４ａからなるブロック列４と、その外側には複数個のブロック５ａからなるブロック列５と、その外側のショルダー部には複数個のブロック６ａからなるブロック列６が分割形成されている。また、各ブロック４ａ〜６ａにはタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプ７が略等間隔で設けられている。
【００１４】
図２に示すように、サイプ７は複数の長辺Ａと複数の短辺Ｂとを大きな交差角度βを挟んで交互に配置したジグザグ形状に構成され、その長辺Ａがタイヤ幅方向に配向するようになっている。このサイプ７は少なくとも片側が主溝１に連通していることが好ましい。サイプ７の幅は０．２〜０．９ｍｍであり、その深さは主溝１の深さの６０〜８０％である。但し、ブロックのタイヤ周方向端部に位置するサイプ７については、主溝１に連通する溝側端部の深さ、又は溝側端部とサイプ中央部の深さを主溝１の深さの１５〜２５％にするとよい。また、両端が主溝１に連通しているサイプ７も同様に少なくとも一方の端部の深さを主溝１の深さの１５〜２５％にするとよい。更に、１本のサイプ長さが１５ｍｍを超えるサイプ７についてもサイプ中央部の深さを主溝１の深さの１５〜２５％にするとよい。このようにサイプ７の溝側端部や中央部等を局部的に底上げすることにより、サイプ７を起点とするブロック欠けの発生を防止することができる。
【００１５】
上述のようにブロック４ａ〜６ａに複数の長辺Ａと複数の短辺Ｂからなるジグザグ形状のサイプ７を設け、その長辺Ａと短辺Ｂとの交差角度βを大きくすると共に、長辺Ａを概ねタイヤ幅方向に配向させることにより、サイプエッジ部への応力を主として長辺Ａで受け止めることができる。そのため、サイプ７がジグザグ形状であっても接地圧による局部的な応力集中の発生を防止可能であるので、接地性を向上して氷上制動性を向上することができ、更には耐偏摩耗性を向上することができる。また、ジグザグ形状のサイプ７によればブロック剛性を十分に確保することも可能である。
【００１６】
本発明において、サイプ７の長辺Ａの長さに対する短辺Ｂの長さの比Ｂ／Ａは０．２５〜０．７５の範囲に設定する。この比Ｂ／Ａが０．２５未満であるとサイプが直線形状に近似するためタイヤ周方向のエッジ成分が不十分になると共に、ブロック剛性が不十分になり、逆に０．７５を超えるとブロック内のサイプ本数が制限されるためサイプエッジ量が不十分になってしまう。
【００１７】
サイプ７の長辺Ａのタイヤ周方向Ｃに対する傾斜角度αは６５〜９０°、より好ましくは７０〜８５°の範囲に設定する。この傾斜角度αが６５°未満であると応力分散効果が得られない。一方、サイプ７の長辺Ａと短辺Ｂとの交差角度βは９０〜１３０°の範囲に設定する。この交差角度βが９０°未満であるとジグザグ形状の頂点部分の剛性が低下して接地性が悪化し、逆に１３０°を超えるとサイプが直線形状に近似するためタイヤ周方向のエッジ成分が不十分になると共に、ブロック剛性が不十分になってしまう。
【００１８】
サイプ７の密度として、ブロック１ｃｍ²当たりのサイプ長さは１５〜３０ｍｍにすることが好ましい。サイプ７の密度を上記範囲にすることにより、氷雪用タイヤとして最適なブロック剛性を確保することができる。
【００１９】
また本発明では、タイヤ周方向に隣り合うブロック間が横溝３によって区分されるブロック列５，６において、横溝３のタイヤ幅方向Ｗに対する傾斜方向とサイプ７の長辺Ａのタイヤ幅方向Ｗに対する傾斜方向とを互いに反対方向に設定する。より具体的には、横溝３のタイヤ幅方向Ｗに対する一方側への傾斜角度δと、サイプ７の長辺Ａのタイヤ幅方向Ｗに対する他方側への傾斜角度δ’とを略等しくし、これら傾斜角度δと傾斜角度δ’とがタイヤ幅方向Ｗを挟んで線対称となるようにする。横溝３の傾斜角度δは０〜２５°、より好ましくは５〜２０°の範囲に設定することが好ましい。一方、サイプ長辺Ａの傾斜角度δ’（９０°−α）は０〜２５°、より好ましくは５〜２０°の範囲に設定することが好ましい。
【００２０】
このように横溝３及びサイプ長辺Ａの傾斜方向を互いに反対方向にすることにより、横溝３をタイヤ幅方向Ｗに対して傾斜角度δを持たせたトレッドパターンを形成した場合であっても、横溝３の傾斜角度δに基づくブロックの異方性をサイプ長辺Ａの傾斜角度δ’で打ち消すことができるので、横滑りを生じ難くして氷雪路上での走行安定性を向上することができる。
【００２１】
更に本発明では、主溝１の本数を４本にすると共に、センター部のブロック列４に両端部が主溝１，１に連通する複数本の傾斜溝２を設けることが好ましい。即ち、主溝１の本数が３本であるとタイヤ周方向のエッジ成分が少ないため雪上で横滑りし易くなり、５本であるとブロックが小さくなりブロック剛性が低下するためキャップトレッドに粘着力が高く柔らかいゴムを使用した場合にブロックが倒れ込み易くなり氷上性能が低下してしまう。ここで、ブロック剛性を考慮すると主溝１の本数を４本にするのがよいが、更に氷雪路上での耐横滑り性を向上するために、上記傾斜溝２を配置することでタイヤ周方向のエッジ成分を増加させるようにする。
【００２２】
傾斜溝２のタイヤ周方向Ｃに対する傾斜角度γは１０〜３５°の範囲にする。この傾斜角度γが１０°未満であるとセンター部におけるブロック剛性が不十分になり、逆に３５°を超えると耐横滑り性が不十分になる。また傾斜溝２の深さは主溝１の深さの５０〜８０％にする。この傾斜溝２の深さが主溝１の深さの５０％未満であると耐横滑り性が不十分になり、逆に８０％を超えるとブロック剛性が不十分になる。
【００２３】
本発明において、キャップトレッドの硬度はＪＩＳ−Ａ硬度で４０〜６０、より好ましくは４５〜５５にする。この硬度によれば氷雪路用タイヤとして最適の粘着摩擦力を得ることが可能になる。また、溝面積はトレッド面積の２５〜４５％にする。この溝面積比率によれば氷雪路用タイヤとして好ましいタイヤ性能を発揮することが可能になる。
【００２４】
【実施例】
タイヤサイズを１８５／６５Ｒ１４８６Ｑとし、図１に示すトレッドパターンを有する本発明タイヤと、図３に示すトレッドパターンを有する比較タイヤとをそれぞれ製作した。なお、本発明タイヤにおいて、サイプの長さ比Ｂ／Ａを０．３８とし、長辺Ａの傾斜角度αを８０°とし、長辺Ａと短辺Ｂとの交差角度βを１２０°とし、横溝の傾斜角度δを８°とし、長辺Ａの傾斜角度δ’を１０°とし、ブロック１ｃｍ²当たりのサイプ長さを２２ｍｍとし、傾斜溝の傾斜角度γを２５°とし、傾斜溝の深さを主溝の深さの７５％とした。また、比較タイヤはサイプ形状を図示の波形にしたこと以外は本発明タイヤと同じ構成にした。
【００２５】
これら試験タイヤをそれぞれリムサイズ１４×５１／２Ｊのホイールに組付けて排気量１８００ｃｃのＦＦ車に装着し、空気圧を２００ｋＰａとし、下記試験方法により氷上制動性、氷上走行安定性、耐偏摩耗性を評価し、その結果を表１に示した。
【００２６】
氷上制動性：
氷路テストコースにおいて、速度４０ｋｍ／ｈの走行状態から全制動をかけて停止するまでの制動距離を測定した。評価結果は、比較タイヤの測定値の逆数を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど氷上制動性が優れている。
【００２７】
氷上走行安定性：
氷路テストコースにおいて、速度４０ｋｍ／ｈの走行状態から全制動をかけて停止するまでに進行方向と直交する方向への滑り量を測定した。評価結果は、比較タイヤの測定値の逆数を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど氷上走行安定性が優れている。
【００２８】
耐偏摩耗性：
乾燥した舗装路面からなるテストコースを平均速度３５ｋｍ／ｈで８０００ｋｍ走行した後、ブロック表面のサブブロック（サイプ間の陸部）に発生した最大摩耗量と最小摩耗量とを測定し、両者の差から偏摩耗量を求めた。評価結果は、比較タイヤの測定値の逆数を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れている。
【００２９】
【表１】

この表１から判るように、本発明タイヤは氷上制動性、氷上走行安定性及び耐偏摩耗性が比較タイヤに比べて優れていた。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、氷雪路用空気入りタイヤにおいて、サイプを複数の長辺と複数の短辺とを交互に配置したジグザグ形状にし、長辺の長さに対する短辺の長さの比を０．２５〜０．７５にすると共に、長辺のタイヤ周方向に対する傾斜角度（α）を６５〜９０°にし、長辺と短辺との交差角度（β）を９０〜１３０°にしたことにより、ジグザグ形状のサイプであっても接地圧による局部的な応力集中の発生を回避することが可能になるので、氷上制動性と耐偏摩耗性を向上することができる。
【００３１】
また、ブロック列において横溝及びサイプ長辺のタイヤ幅方向に対する傾斜方向を互いに反対方向にしたことにより、横溝をタイヤ幅方向に対して傾斜させたトレッドパターンを形成した場合であっても氷雪路上での走行安定性を向上することができる。
更に、センター部のブロック列に両端部が主溝に連通する複数本の傾斜溝を設け、該傾斜溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度（γ）を１０〜３５°にし、該傾斜溝の深さを主溝の深さの５０〜８０％にしたことにより、センター部におけるブロック剛性と耐横滑り性を十分に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる氷雪路用空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。
【図２】本発明におけるブロックを示す拡大平面図である。
【図３】従来の氷雪路用空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。
【符号の説明】
１主溝
２傾斜溝
３横溝
４，５，６ブロック列
４ａ，５ａ，６ａブロック
７サイプ
Ａサイプの長辺
Ｂサイプの短辺
Ｔトレッド面

Claims

トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝と、タイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とを設け、これら主溝及び横溝によって複数個のブロックからなる複数列のブロック列を分割形成し、該ブロックにタイヤ幅方向に延びるサイプを設けた氷雪路用空気入りタイヤにおいて、前記サイプを複数の長辺と複数の短辺とを交互に配置したジグザグ形状にし、前記長辺の長さに対する前記短辺の長さの比を０．２５〜０．７５にすると共に、前記長辺のタイヤ周方向に対する傾斜角度（α）を６５〜９０°にし、前記長辺と前記短辺との交差角度（β）を９０〜１３０°にし、かつ前記ブロック列において前記横溝及び前記サイプの長辺のタイヤ幅方向に対する傾斜方向を互いに反対方向にし、更に、センター部のブロック列に両端部が前記主溝に連通する複数本の傾斜溝を設け、該傾斜溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度（γ）を１０〜３５°にし、該傾斜溝の深さを前記主溝の深さの５０〜８０％にした氷雪路用空気入りタイヤ。
前記サイプの密度として、ブロック１ｃｍ²当たりのサイプ長さを１５〜３０ｍｍにした請求項１に記載の氷雪路用空気入りタイヤ。