JP4145337B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ウェット路面旋回時の操縦安定性の低下を抑え、かつ加硫故障の発生を抑制しながら、金型作製コストを低減すると共にトリム作業を容易にすることができる空気入りタイヤに関する。

従来、冬季に使用される空気入りタイヤは、ブロックやリブにタイヤ幅方向にジグザグ状に延在する複数のサイプをタイヤ周方向に所定の間隔で形成し、そのエッジ効果により高い氷上性能を発揮させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

上記した空気入りタイヤにおいて、ウェット路面旋回時の操縦安定性を改善するため、タイヤ周方向に隣接するジグザグ状のサイプ間に連通する浅溝を設ける手法が取られている（例えば、特許文献２参照）。溝深さを浅くすることで陸部の剛性低下を抑制し、ドライ路面での操縦安定性の低下を抑えながら、周方向に延びる浅溝のエッジ効果により、ウェット路面旋回時の操縦安定性を向上することができる。

しかしながら、このような構成のタイヤは、空気溜まりによる加硫故障の発生を防ぐため、サイプ及び浅溝で区分された陸部部分に対応する金型成型面の各部分に空気抜き用のベントホールを設ける必要がある。そのため、金型に多数のベントホールを形成する必要があり、その結果、金型の作製時間がかかり、金型作製コストの上昇を招くという問題があった。また、タイヤの製造工程において、ベントホールに流れ込んだゴムによりタイヤ表面に形成されたスピューをトリムする工程があるが、ベントホールの増加によりスピュー数が増加し、トリム作業に手間がかかり、かつトリム屑が多くでるという問題もある。
特開平１０−２４７０７号公報 特開平１１−３２１２４０号公報

本発明の目的は、タイヤ周方向に隣接するジグザグ状のサイプ間に浅溝を設けた空気入りタイヤにおいて、ウェット路面旋回時の操縦安定性の低下を抑え、かつ加硫故障の発生を抑制しながら、金型作製コストを低減すると共にトリム作業を容易し、かつトリム屑を低減することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、トレッド面に溝により区分された陸部を設け、該陸部を区分する溝はタイヤ周方向に延在する主溝を有し、前記陸部のトレッド表面にタイヤ幅方向にジグザグ状に延びる複数のサイプをタイヤ周方向に所定の間隔で配列し、タイヤ周方向に隣接するサイプ間に幅が０．３〜２ｍｍで深さが前記主溝の深さの２０％以下である浅溝を延設し、該浅溝を浅溝両側に区分される陸部部分を分断せずに部分的に連通するように配置し、前記浅溝をタイヤ周方向に隣接するサイプの内の一方のサイプのジグザグ凹部と他方のサイプのジグザグ凸部との間に配置し、かつ前記浅溝の一端を前記一方のサイプのジグザグ凹部に連通させ、前記浅溝の他端を前記他方のサイプのジグザグ凸部から離間させ、浅溝両側に区分される陸部部分が前記浅溝の他端と前記他方のサイプのジグザグ凸部の間で連通し、浅溝両側に区分される陸部部分を連通する部分の間隔が、前記浅溝の長さの５〜２０％であり、前記浅溝がタイヤ周方向に対して０〜５°の範囲で直線状に延在することを特徴とする。

上述した本発明によれば、タイヤ周方向に隣接するサイプ間に延設した浅溝を、その両側に区分される陸部部分を分断せずに部分的に連通するように配置したことで、タイヤ加硫時にタイヤ成形用金型内でその連通する部分、即ち、タイヤ成形用金型において、浅溝成型刃両側に区分される成型面部の部分に残留する空気を連通する部分を介して１つのベントホールから外部に逃がすことができる。そのため、タイヤ成形用金型に形成するベントホールの数を大幅に減らして金型作製コストを低減しながら、空気溜まりに起因する加硫故障の発生を抑えることができる。

また、ベントホール数の減少より、スピュー数が低下するので、トリム作業を容易にすることができ、かつトリム屑の低減が可能になる。

しかも、陸部部分を部分的に連通させるだけでよく、浅溝の長さを十分に確保することができるので、ウェット路面旋回時の操縦安定性の低下を抑えることもできる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示し、トレッド面１にはタイヤ周方向Ｔに延在する３本の主溝２，３，４が設けられている。両外側に位置する主溝２，４からタイヤ幅方向外側にタイヤ接地端を超えて延在する第１ラグ溝５がタイヤ周方向Ｔに所定の間隔で配置され、トレッド面１の両ショルダー領域１Ｓには主溝２，４とラグ溝５により区分されたブロックからなる陸部６が形成されている。

主溝２，４間のセンター領域１Ｃに位置する主溝３から一方の主溝２に向けて、タイヤ幅方向に延在する第２ラグ溝７がタイヤ周方向Ｔに所定の間隔で配置されている。第２ラグ溝７は主溝３には連通しておらず、主溝２，３間には該主溝２，３により区分されたリブからなる陸部８が形成されている。

他方の主溝４からタイヤ幅方向内側に向けて、直線状に延在する第３ラグ溝９と、く字状に屈曲して延在する第４ラグ溝１０がタイヤ周方向Ｔに所定の間隔で交互に配置されている。各第４ラグ溝１０と主溝３との間に１本の細溝１１が延設され、主溝３，４間には、主溝３，４、第３ラグ溝９、第４ラグ溝１０及び細溝１１により形状の異なるブロックからなる陸部１２，１３，１４が区分形成されている。

各陸部６，８，１２，１３，１４のトレッド表面６ａ，８ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａには、タイヤ幅方向にジグザグ状に延びる複数のサイプ１５がタイヤ周方向Ｔに所定の間隔で配列してある。トレッド面１のセンター領域１Ｃに位置する陸部８，１２，１３，１４に設けたサイプ１５は、タイヤ幅方向に対して一方側に傾斜しながらタイヤ幅方向に延在し、ショルダー領域１Ｓに位置する陸部６に設けたサイプ１５は、タイヤ幅方向に対して他方側に傾斜しながらタイヤ幅方向に延在している。

タイヤ周方向Ｔに隣接する所定の２本のサイプ１５，１５間には、直線状に延在する１本の浅溝１６が設けられている。図１では、タイヤ周方向に隣接する所定の２本のサイプ１５，１５間にある浅溝１６は１本のみである。浅溝１６はタイヤ周方向Ｔに隣接する各２本のサイプ１５，１５間に１本設けてもよいが、図１に示すように、所望の箇所に適宜配置することができる。浅溝１６の一端が一方のサイプ１５に連通し、浅溝１６の他端が他方のサイプ１５から離間して延在している。

更に詳しくは、上記した浅溝１６の内、複数の各浅溝１６が、図２に示すように、タイヤ周方向Ｔに隣接する２本のサイプ１５，１５の内の一方のサイプ１５のジグザグ凹部１５ａと他方のサイプ１５のジグザグ凸部１５ｂとの間に配置され、浅溝１６の一端１６ａを一方のサイプ１５のジグザグ凹部１５ａに連通し、浅溝１６の他端１６ｂを他方のサイプ１５のジグザグ凸部１５ｂから離間させ、浅溝１６の両側に区分される陸部部分ｘ，ｘを分断せずに浅溝１６の他端１６ｂと他方のサイプ１５のジグザグ凸部１５ｂの間で部分的に連通している。

また、残りの各浅溝１６は、図１に示すように、一方のサイプ１５のジグザグ凸部１５ｂと他方のサイプ１５のジグザグ凸部１５ｂとの間に配置され、浅溝１６の一端１６ａが一方のサイプ１５のジグザグ凸部１５ｂに連通し、浅溝１６の他端１６ｂが他方のサイプ１５のジグザグ凸部１５ｂから離間しており、浅溝１６の両側に区分される陸部部分ｘ，ｘが分断されずに浅溝１６の他端１６ｂと他方のサイプ１５のジグザグ凸部１５ｂの間で部分的に連通している。

なお、ここで言うジグザグ凹部１５ａとジグザグ凸部１５ｂは、タイヤ周方向Ｔに隣接する２本のジグザグ状のサイプ１５，１５間の領域から該２本のサイプ１５，１５を見たときに、その領域に向けて突出している部分がジグザグ凸部であり、窪んでいる部分がジグザグ凹部である。図１の実施形態では、上記のように配置が異なる浅溝１６を混在させる構成になっている。

少なくとも３本のサイプ１５がタイヤ周方向Ｔに所定の間隔で配列され、タイヤ周方向Ｔに隣接する各サイプ１５，１５間に上記浅溝１６を設ける箇所では、タイヤ周方向Ｔに隣接する浅溝１６，１６をタイヤ幅方向にずらして配置してあり、これにより陸部剛性が局部的に低下するのを回避し、偏摩耗の発生を抑制するようにしている。

図３は、上記した空気入りタイヤを製造するのに使用するタイヤ成形用金型の要部を示す。このタイヤ成形用金型は、セクショナル型の金型であり、タイヤの一方のサイドウォール部を成型する環状の上型と他方のサイドウォール部を成型する環状の下型との間に、トレッド部を成型する複数のセクターを環状に配列した構成になっている。図２はその複数のセクターの１つの成型面を部分的に示している。

成型面２１には、金型周方向Ｍに延在する３本の主溝成型骨２２，２３，２４が突設されている。上下の主溝成型骨２２，２４から金型幅方向（図の上下方向）外側にデザインエンドまで延在する第１ラグ溝成型骨２５が金型周方向Ｍに所定の間隔で突設され、主溝成型骨２２，２４と第１ラグ溝成型骨２５により、トレッド面１の両ショルダー領域１Ｓに主溝２，４とラグ溝５により区分されたブロックからなる陸部６を形成できるようにしている。

主溝成型骨２２，２４間に位置する主溝成型骨２３から一方の主溝成型骨２２に向けて、金型幅方向に延在する第２ラグ溝成型骨２７が金型周方向Ｍに所定の間隔で突設されている。第２ラグ溝成型骨２７は主溝成型骨２２には接しておらず、これら主溝成型骨２３，２４及び第２ラグ溝成型骨２７により、第２ラグ溝７を所定の間隔で配置したリブからなる陸部８を形成するようになっている。

他方の主溝成型骨２４から金型幅方向内側（主溝成型骨２３側）に向けて、直線状に延在する第３ラグ溝成型骨２９と、く字状に屈曲して延在する第４ラグ溝成型骨３０が金型周方向Ｍに所定の間隔で交互に突設されている。各第４ラグ溝成型骨３０と主溝成型骨２３との間に１本の細溝成型骨３１が延設されており、主溝成型骨２３，２４、第３ラグ溝成型骨２９、第４ラグ溝成型骨３０、細溝成型骨３１により、主溝３，４間に形状の異なるブロックからなる陸部１２，１３，１４を区分形成するようにしてある。

成型骨２２，２３，２４，２５，２７，２９，３０，３１で区分された各成型面部２１Ａには、金型幅方向にジグザグ状に延びる複数のサイプ成型刃３５を金型周方向Ｍに所定の間隔で配列してある。成型骨２２，２４間に位置する各成型面部２１Ａに設けたサイプ成型刃３５は、金型幅方向に対して一方側に傾斜しながら金型幅方向に延在し、成型骨２２，２４より金型幅方向外側に位置する各成型面部２１Ａに設けたサイプ成型刃３５は、金型幅方向に対して他方側に傾斜しながら金型幅方向に延在している。

金型周方向Ｍに隣接する所定の２本のサイプ成型刃３５，３５間には、直線状に延在する１本の浅溝成型刃３６が設けられている。各浅溝成型刃３６の一端が一方のサイプ成型刃３５に連通し、他端が他方のサイプ成型刃３５から離間している。

更に詳しくは、上記した浅溝成型刃３６の内、複数の各浅溝成型刃３６が、図４に示すように、金型周方向Ｍに隣接するサイプ成型刃３５，３５の内の一方のサイプ成型刃３５のジグザグ凹部３５ａと他方のサイプ成型刃３５のジグザグ凸部３５ｂとの間に配置され、浅溝成型刃３６の一端３６ａを一方のサイプ成型刃３５のジグザグ凹部３５ａに連通し、浅溝成型刃３６の他端３６ｂを他方のサイプ成型刃３５のジグザグ凸部３５ｂから離間させ、浅溝成型刃３６の両側に区分される成型面部２１Ａの部分ｙ，ｙを、分断せずに浅溝成型刃３６の他端３６ｂと他方のサイプ成型刃３５のジグザグ凸部３５ａとの間で部分的に連通している。

また、残りの各浅溝成型刃３６は、図３に示すように、一方のサイプ成型刃３５のジグザグ凸部３５ｂと他方のサイプ成型刃３５のジグザグ凸部３５ｂとの間に配置され、浅溝成型刃３６の一端３６ａが一方のサイプ成型刃３５のジグザグ凸部３５ｂに連通し、浅溝成型刃３６の他端３６ｂが他方のサイプ成型刃３５のジグザグ凸部３５ｂから離間しており、浅溝成型刃３６の両側に区分される成型面部２１Ａの部分ｙ，ｙが、分断されずに浅溝成型刃３６の他端３６ｂと他方のサイプ成型刃３５のジグザグ凸部３５ｂとの間で部分的に連通している。

なお、ここで言うジグザグ凹部３５ａとジグザグ凸部３５ｂは、金型周方向Ｍに隣接する２本のジグザグ状のサイプ成型刃３５，３５間の領域から該サイプ成型刃３５，３５を見たときに、その領域に向けて突出している部分がジグザグ凸部であり、窪んでいる部分がジグザグ凹部である。

少なくとも３本のサイプ成型刃３５が金型周方向Ｍに所定の間隔で配列され、金型周方向Ｍに隣接する各サイプ成型刃３５間に上記浅溝成型刃３６を設ける箇所では、金型周方向Ｍに隣接する浅溝成型刃３６，３６を金型幅方向にずらして配置している。

各成型面部１Ａには、残留する空気を外部に逃がすための複数のベントホール３７（図３では図示せず、図４を参照のこと）が穿設されている。各浅溝成型刃３６の両側に区分される成型面部の部分ｙ，ｙを連通する部分ｚの近くには、浅溝成型刃３６の長さＱの１５０％以下の距離範囲に、ベントホール３７を１つ形成している。浅溝成型刃３６の長さＱの１５０％を超えると、成型面部の部分ｙ，ｙに残留する空気を１つのベントホール３７から外部に逃がし難くなるため、更にベントホールを形成する必要がある。なお、ここで言う浅溝成型刃３６の長さＱとは中心線上で測定した長さである。

上記図１の空気入りタイヤは、上述した図３のタイヤ成形用金型内にグリーンタイヤを加硫することにより得ることができる。

上述した本発明によれば、タイヤ周方向Ｔに隣接するサイプ１５，１５間に延設した浅溝１６を、浅溝１６の両側に区分される陸部部分ｘ，ｘを分断せずに部分的に連通するように配置したので、タイヤ加硫時にタイヤ成形用金型内でその連通する部分、即ち、タイヤ成形用金型において、浅溝成型刃３６の両側に区分される成型面部の部分ｙ，ｙに残留する空気を連通する部分ｚを介して１つのベントホール３７から外部に逃がすことができる。そのため、空気溜まりに起因する加硫故障の発生を抑制しながら、タイヤ成形用金型に形成するベントホール３７の数を大幅に減らして金型作製コストを低減することができる。

また、ベントホール３７の数が減少するため、スピュー数を減少することができ、それによりトリム作業を容易にし、かつトリム屑を低減することも可能になる。

しかも、陸部部分ｘ，ｘを部分的に連通させるだけでよいため、浅溝１６の長さを十分に確保することができ、従ってウェット路面旋回時の操縦安定性の低下を抑えることができる。

本発明において、図２に示すように、浅溝１６の両側に区分される陸部部分ｘ，ｘを連通する部分ｋの間隔ｄとしては、浅溝１６の長さＬの５〜２０％である。間隔ｄが浅溝１６の長さＬの５％より狭いと、加硫時に残留する空気を効果的に逃がすことが難しくなる。逆に間隔ｄが浅溝１６の長さＬの２０％より大きいと、浅溝１６の長さが不十分になり、ウェット路面旋回時の操縦安定性の低下を招く。なお、ここで言う浅溝１６の長さＬとは、浅溝中心線上で測定した長さである。

上記浅溝１６の幅としては０．３〜２ｍｍの範囲である。浅溝１６の幅が０．３ｍｍより狭いと、浅溝１６が開口し難くなり、浅溝１６の開口エッジによるエッジ効果を発揮し難くなる。浅溝１６の幅が２ｍｍを超えると、陸部剛性の低下により、ドライ路面走行時の操縦安定性が低下する。

浅溝１６の深さとしては、陸部剛性の低下を抑制する点から主溝２，３，４の深さの２０％以下になっている。浅溝１６の深さの下限値としては、エッジ効果を効果的に発生させる上で、主溝２，３，４の深さの５％以上にするのがよい。因みに、主溝２，３，４の深さとしては、７〜１２ｍｍ程度にすることができる。

直線状に延在する浅溝１６のタイヤ周方向Ｔに対する角度としては、ウェット路面旋回時の操縦安定性の点から、０〜５°の範囲になっている。

ジグザグ状に延在するサイプ１５は、溝に連通する構成であっても、連通しない構成であってもよく、深さとしては主溝２，３，４の深さの５０％〜１００％、振幅としては１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ、ジグザグの山−山間のピッチとしては振幅の１〜４倍、タイヤ周方向に隣接するサイプ１５間の距離としては振幅の２〜１０倍、サイプ幅としては０．３〜１．０ｍｍにすることができる。

上述した実施形態では、一端１６ａを一方のサイプ１５のジグザグ凹部１５ａに連通させ、他端１６ｂを他方のサイプ１５のジグザグ凸部１５ｂから離間させた浅溝１６と、一端１６ａを一方のサイプ１５のジグザグ凸部１５ｂに連通させ、他端１６ｂを他方のサイプ１５のジグザグ凸部１５ｂから離間させた浅溝１６を設けるようにしたが、一端１６ａを一方のサイプ１５のジグザグ凹部１５ａに連通させ、他端１６ｂを他方のサイプ１５のジグザグ凸部１５ｂから離間させた浅溝１６のみを設けるのが、残留する空気を効果的に逃がしながら、離間する距離を短くして浅溝１６の長さを極力長く確保する上で好ましい。

本発明は、特に乗用車に用いられる空気入りタイヤに好ましく用いることができるが、当然のことながらそれに限定さず、他の用途の空気入りタイヤであってもよい。

タイヤサイズを２０５／５５Ｒ１６で共通にし、連通する部分の間隔ｄを表１のようにした図１に示すトレッドパターンを有する本発明タイヤ１，２と、本発明タイヤ１において浅溝の両端をサイプに連通させた従来タイヤを各５００本作製した。

各試験タイヤにおいて、浅溝の幅は０．８ｍｍ、深さは主溝の深さの１０％、浅溝のタイヤ周方向に対する角度は０°である。

また、本発明タイヤ１，２を成型するタイヤ成形用金型において、浅溝成型刃の両側に区分される成型面部の部分を連通する部分の近くに設けた各１本のベントホールの位置は、浅溝成型刃の長さＱの１５０％以下の距離範囲内であり、本発明タイヤ１，２を成型するタイヤ成形用金型のベントホール数と従来タイヤを成型するタイヤ成形用金型のベントホール数の比率は、表１に示す通りである。

作製した上記試験タイヤを以下に示す方法により、加硫故障の評価とウェット路面旋回時の操縦安定性（ウェット旋回性能）の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。

加硫故障
作製された各１００本のタイヤのトレッド面の空気溜まりによる加硫故障を目視に調べ、発生率が３％以下を良、３％超を不良と判定した。

ウェット旋回性能
加硫故障の発生がない各試験タイヤを１６×６．５Ｊのリムに組み付け、空気圧を２３０ｋＰａにして排気量２０００ｃｃ乗用車（ＦＦ車両）に装着し、水深１ｍｍのウェット路面において、半径３０ｍの円弧を描きながら５周旋回走行した時のラップタイムを測定し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で示した。この値が大きい程、ウェット旋回性能が優れている。

表１から、本発明タイヤは、ベントホール数を少なくしたタイヤ成形用金型を使用しながら、加硫故障及びウェット路面旋回時の操縦安定性の低下を抑制できることがわかる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッド面の要部展開図である。 陸部のトレッド表面の部分拡大図である。 図１の空気入りタイヤを製造するのに使用するタイヤ成形用金型の部分説明図である。 タイヤ成形用金型の成型面部の部分拡大図である。

符号の説明

１ トレッド面
２，３，４ 主溝
５ 第１ラグ溝
６，８，１２，１３，１４ 陸部
６ａ，８ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ トレッド表面
７ 第２ラグ溝
９ 第３ラグ溝
１０ 第４ラグ溝
１１ 細溝
１５ サイプ
１５ａ ジグザグ凹部
１５ｂ ジグザグ凸部
１６ 浅溝
１６ａ 一端
１６ｂ 他端
２１ 成型面
２１Ａ 成型面部
２２，２３，２４ 主溝成型骨
２５ 第１ラグ溝成型骨
２７ 第２ラグ溝成型骨
２９ 第３ラグ溝成型骨
３０ 第４ラグ溝成型骨
３５ サイプ成型刃
３５ａ ジグザグ凹部
３５ｂ ジグザグ凸部
３６ 浅溝成型刃
３６ａ 一端
３６ｂ 他端
３７ ベントホール
Ｌ 浅溝の長さ
Ｍ 金型周方向
Ｑ 浅溝成型刃の長さ
Ｔ タイヤ周方向
ｄ 間隔
ｋ 連通する部分
ｘ 陸部部分
ｙ 成型面部の部分

Claims (3)

1. トレッド面に溝により区分された陸部を設け、該陸部を区分する溝はタイヤ周方向に延在する主溝を有し、前記陸部のトレッド表面にタイヤ幅方向にジグザグ状に延びる複数のサイプをタイヤ周方向に所定の間隔で配列し、タイヤ周方向に隣接するサイプ間に幅が０．３〜２ｍｍで深さが前記主溝の深さの２０％以下である浅溝を延設し、該浅溝を浅溝両側に区分される陸部部分を分断せずに部分的に連通するように配置し、
   前記浅溝をタイヤ周方向に隣接するサイプの内の一方のサイプのジグザグ凹部と他方のサイプのジグザグ凸部との間に配置し、かつ前記浅溝の一端を前記一方のサイプのジグザグ凹部に連通させ、前記浅溝の他端を前記他方のサイプのジグザグ凸部から離間させ、浅溝両側に区分される陸部部分が前記浅溝の他端と前記他方のサイプのジグザグ凸部の間で連通し、
   浅溝両側に区分される陸部部分を連通する部分の間隔が、前記浅溝の長さの５〜２０％であり、
   前記浅溝がタイヤ周方向に対して０〜５°の範囲で直線状に延在する空気入りタイヤ。
2. 前記陸部のトレッド表面にタイヤ幅方向にジグザグ状に延びる少なくとも３本のサイプをタイヤ周方向に所定の間隔で配列し、タイヤ周方向に隣接する各サイプ間に前記浅溝を設け、かつタイヤ周方向に隣接する浅溝をタイヤ幅方向にずらして配置した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. タイヤ周方向に隣接する２本のサイプ間にある浅溝は１本のみである請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。

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