JP4232923B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤにおいて、特に、アイス路面における旋回性能の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、いわゆるスタッドレスタイヤと称される空気入りタイヤは、アイス性能を向上させる手段として、タイヤトレッド部表面に設けられたリブ又はブロックなどの陸部に多数のサイプを配置し、当該陸部の剛性を低くし、加速時及び制動時における上記陸部の変形によってサイプのエッジ効果を発揮させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかる従来の空気入りタイヤは、タイヤトレッド部の陸部に設けられているサイプの数、形状及び配置間隔がタイヤセンター部及びタイヤショルダー部共にすべてほぼ同一構成であり、アイス路面上でタイヤに負荷が作用した場合、陸部はいずれの陸部もほぼ同じ変形量をもって変形を起こす設計となっている。
【０００４】
しかし、通常、車輌の制動時及び加速時では、タイヤの前後方向（進行方向）にのみ力がかかるため、タイヤセンター部とタイヤショルダー部では各陸部ともほぼ同様の変形が起こるが、旋回時にはスリップ角の影響により、タイヤセンター部よりタイヤショルダー部の方が大きな変形を必要とする。
【０００５】
従って、制動時及び加速時では、タイヤセンター部及びタイヤショルダー部共にサイプのエッジ効果が十分に得られるが、旋回時ではタイヤショルダー部の陸部におけるサイプのエッジ効果は必ずしも十分であるとはいえなかった。
【０００６】
また、制動時及び加速時では、接地長さの長いタイヤセンター部の寄与が大きいが、旋回時では、スリップ角の影響により、タイヤショルダー部の接地長さが長くなり、タイヤショルダー部の寄与が高くなるため、より有効なサイプのエッジ効果が必要となる。
【０００７】
本発明の目的は、アイス路面において、制動性能及び加速性能を確保しながら、更に旋回性能の向上を図ることができる空気入りタイヤを提供するところにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、タイヤトレッド部表面に、溝と溝で区画されてリブ又はブロックからなる陸部が設けられ、当該陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプが形成された空気入りタイヤにおいて、
タイヤ赤道面からタイヤ幅方向に最も離れたタイヤショルダー部の陸部に設けられたサイプの厚みが、タイヤセンター部の陸部に設けられたサイプの厚みよりも大きい空気入りタイヤを採用した。
【０００９】
本発明はこのような構成を採用することによって、タイヤショルダー部の陸部に設けられているサイプをアイス路面において開きやすくし、これによって車輌旋回時における陸部表面のサイプのエッジ効果を向上させることができる。
【００１０】
従って、加速時及び制動時は、タイヤセンター部及びタイヤショルダー部においてサイプのエッジ効果が確保される一方で、旋回時では、タイヤショルダー部においてエッジ効果が強化されているため、アイス路面において、加速性能及び制動性能を確保しながら、更に旋回性能を向上することができる。
【００１１】
しかし、タイヤセンター部と比較してタイヤショルダー部のサイプの厚みを必要以上に厚く設定した場合、タイヤショルダー部の剛性は低下することから、タイヤショルダー部のサイプの厚みを厚く設定しないタイヤと比較すれば、アイス路面における加速時及び制動時のエッジ効果は低下する。また、一般路ではアイス路面と比較して路面のμ値が大きいため、負荷が大となり、タイヤショルダー部における陸部の剛性不足によって、いわゆる腰砕けの状態になり、一般路における走行性能が低下する。また、タイヤショルダー部においても、上記サイプの開きによるエッジ効果の向上よりもむしろ剛性の低下の方が悪影響を及ぼし、エッジ効果が低下し、かえってアイス路面における旋回性能が悪化する。
【００１２】
上記の点から、タイヤショルダー部の陸部の厚みをタイヤセンター部の陸部の厚みより厚く設定するとしても、当該各サイプの厚みを具体的にどの程度に設定するかについては、アイス路面における制動性能及び加速性能を低下させずに旋回性能の向上を図る上で重要であり、また一般路走行性能を良好に確保する上で重要となってくる。かかる点を更に鋭意検討した結果、タイヤセンター部の陸部に設けられるサイプの厚みを０．３ｍｍ〜０．５ｍｍに設定した場合、タイヤショルダー部の陸部に設けられるサイプは０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることが好ましいとの知見を得た。タイヤショルダー部の陸部に設けられるサイプの厚みが０．５ｍｍ未満の場合、車輌旋回時においてサイプが十分に開かないためアイス路面におけるエッジ効果が減少する。タイヤショルダー部における陸部のサイプの厚みが１．０ｍｍを越えると、タイヤショルダー部の剛性が低下しすぎるため、エッジ効果が減少し、却ってアイス路面における制動性能、加速性能及び旋回性能が低下すると共に、一般路における走行性能や耐偏摩耗性等のタイヤ性能も悪化する。
【００１３】
また本発明は、タイヤショルダー部における陸部のサイプの厚みを厚くするにあたって、アイス路面における制動性能及び加速性能の低下を防ぎつつ旋回性能の向上を図り、また一般路走行性能も良好に確保する上で、次の構成を採用した。すなわち、タイヤショルダー部における陸部のサイプの厚みを厚くする前記構成と共に、更にタイヤショルダー部における陸部のサイプの間隔をタイヤセンター部の間隔と比較して大きくする構成である。すなわち、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向に最も離れた両タイヤショルダー部の陸部に設けられたサイプの配置間隔がこれらの間に存在する他の陸部に設けられたサイプの配置間隔よりも大きい空気入りタイヤである。
【００１４】
これにより、タイヤショルダー部においてサイプの厚みを厚くしたとしても、サイプの配置間隔が両タイヤショルダー部の間に存在する他の陸部に設けられたサイプの配置間隔よりも大きい構成であるので、タイヤショルダー部において剛性の低下を抑止することができ、アイス路面において、加速時及び制動時のエッジ効果を確保しながら、旋回時のエッジ効果を更に有効に発揮させることができる。また、一般路における走行性能も確保される。
【００１５】
タイヤショルダー部における陸部のサイプの配置間隔をどの程度に設定するかについても、タイヤショルダー部におけるサイプの厚みとの関係において重要であるが、通常、タイヤセンター部の陸部に設けられるサイプの間隔を３ｍｍ〜６ｍｍにした場合、タイヤショルダー部の陸部に設けられるサイプの間隔は４ｍｍ〜７ｍｍの範囲で配置する事が好ましい。タイヤショルダー部の陸部に設けられるサイプの間隔が４ｍｍ未満の場合、陸部の剛性が低下し過ぎるためエッジ効果も充分でない。一方、タイヤショルダー部の陸部に設けられるサイプの間隔が７ｍｍを越える場合は、サイプ密度が少なくなるためエッジ効果が低下する。
【００１６】
なお、タイヤトレッド部において、当該タイヤセンター部の陸部とタイヤショルダー部の陸部との間にミディエイト部の陸部が設けられている空気入りタイヤの場合、タイヤセンター部の陸部に設けられたサイプの厚みを最も小さくし、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向に離れた陸部ほどそのサイプの厚みを徐々に大きくする空気入りタイヤを採用することもできる。かかる空気入りタイヤの場合、ミディエイト部の陸部に設けられたサイプの厚みが、タイヤセンター部の陸部に設けられたサイプとタイヤショルダー部の陸部に設けられたサイプの中間の厚みを有しているため、タイヤショルダー部の剛性の低下をミディエイト部の陸部の剛性で補いながら、旋回時ではタイヤショルダー部のサイプの開きに対してミディエイト部のサイプの開きも加わって良好なエッジ効果を発揮するものである。
【００１７】
なお、タイヤセンター部の陸部とタイヤショルダー部の陸部との間にミディエイト部の陸部が設けられているタイヤの場合、ミディエイト部の陸部に設けられているサイプの厚みがタイヤセンター部に設けられているサイプの厚みと等しい構成を採用することもできる。
【００１８】
また更に、タイヤセンター部の陸部とタイヤショルダー部の陸部との間にミディエイト部の陸部が設けられたタイヤの場合、タイヤセンター部の陸部に設けられたサイプの配置間隔を最も小さくし、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向に離れた陸部ほどそのサイプの配置間隔を徐々に大きくする空気入りタイヤを採用することができる。かかるタイヤの場合、ミディエイト部の陸部に設けられたサイプの間隔が、タイヤセンター部の陸部に設けられたサイプとタイヤショルダー部の陸部に設けられたサイプの中間の間隔を有しているため、タイヤショルダー部の剛性の低下をミディエイト部の陸部の剛性で更に補いながら、旋回時ではタイヤショルダー部のサイプの開きに対してミディエイト部のサイプの開きも加わって良好なエッジ効果を発揮するものである。
【００１９】
なお、タイヤセンター部の陸部と前記タイヤショルダー部の陸部との間にミディエイト部の陸部が設けられているタイヤの場合、ミディエイト部の陸部に設けられているサイプの配置間隔がタイヤセンター部に設けられているサイプの配置間隔と等しい構成を採用することもできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッドパターンの概略展開図である。図１において、１はタイヤトレッド部、２は主溝、３は横溝である。
【００２１】
４、９はタイヤショルダー部Ｓ１、Ｓ２においてタイヤ周方向に配列されたショルダーブロック、６、７はタイヤセンター部Ｃにおいてタイヤ周方向に配列されたセンターブロックである。５、８はミディエイト部Ｍ１、Ｍ２においてタイヤ周方向に配列されたミディエイトブロックである。
【００２２】
ショルダーブロック４、９、センターブロック６、７、ミディエイトブロック５、８には、複数の波形のサイプ４１、９１、６１、７１、５１、８１がタイヤ幅方向に延びて設けられている。
【００２３】
また、これら複数のサイプのサイプ厚みは、センターブロック６、７に設けられているサイプ６１、７１が最も小さく、次いで、ミディエイトブロック５、８に設けられているサイプ５１、８１、ショルダーブロック４、９に設けられているサイプ４１、９１の順に大きくなるように構成されている。
【００２４】
また、これらのサイプ４１、５１、６１、７１、８１、９１は、図１に記載の波形サイプとして構成されている。但し、本発明はこれに限定されず、直線形状のサイプであっても差し支えない。さらには、ブロック内で主溝２につながるオープンサイプでもよく、またクローズドサイプも採用できる。また、タイヤ幅方向に対して、角度をもって延びるサイプであっても差し支えない。
【００２５】
本発明におけるサイプ厚みとは、図２において示した通り定義される。図２は図１におけるショルダーブロック４の概略拡大図である。すなわち、本発明におけるサイプ厚みとは、タイヤトレッド部１の表面に開口するサイプの溝の開口幅をいい、図２におけるＷ３で示される幅をいう。なお、図２においてはショルダーブロック４において例示したが、ショルダーブロック９、ミディエイトブロック５、８及びセンターブロック６、７においても同様に定義される。
【００２６】
本実施形態のタイヤは、上述の通りであるから、タイヤショルダー部Ｓ１、Ｓ２のショルダーブロック４、９に設けられているサイプ４１、９１はアイス路面上で開きやすく、これによって車輌旋回時におけるショルダーブロック４、９表面のサイプ４１、９１のエッジ効果が向上する。
【００２７】
従って、加速時及び制動時は、タイヤセンター部Ｃ及びタイヤショルダー部Ｓ１、Ｓ２においてサイプのエッジ効果が確保される一方で、旋回時では、タイヤショルダー部Ｓ１、Ｓ２においてエッジ効果が強化されるため、アイス路面において、加速性能及び制動性能を確保しながら、更に旋回性能も向上することができる。
【００２８】
また、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向に最も離れた両タイヤショルダー部のショルダーブロック４、９に設けられたサイプ４１、９１の配置間隔をこれらの間に存在するセンターブロック６、７に設けられたサイプ６１、７１の配置間隔よりも大きくしている。
【００２９】
従って、タイヤショルダー部Ｓ１、Ｓ２においてサイプ４１、９１の厚みＷ３を厚くしたとしても、サイプ４１、９１の配置間隔が両タイヤショルダー部Ｓ１、Ｓ２の間に存在するセンターブロック６、７の配置間隔よりも大きい構成であるので、タイヤショルダー部Ｓ１、Ｓ２において剛性の低下を抑止することができ、アイス路面における加速時及び制動時及び旋回時のエッジ効果を更に有効に発揮することができる。また一般路における走行性能も確保される。
【００３０】
なお、上記タイヤショルダー部Ｓ１、Ｓ２におけるサイプの配置間隔は図２におけるＨ３で示され、サイプの中心から隣り合うサイプの中心までの距離をいう。なお、上述の通り、図２においてはショルダーブロック４において例示したが、センターブロック６、７及びミディエイトブロック５、８においても同様に定義される。
【００３１】
【実施例】
図１に示すトレッドパターンを有し、タイヤサイズ１８５／７０Ｒ１４である各実施例及び比較例のタイヤを試作し、アイス路面での制動性能、加速性能及び旋回性能を実車走行により評価した。試験には国産ＦＦ車（日産ブルーバード１８００ＣＣ）を用いた。
【００３２】
表１はその結果を示している。表中、センターブロックに設けられているサイプのサイプ厚みはＷ１、サイプの配置間隔はＨ１、ミディエイトブロックに設けられているサイプのサイプ厚みはＷ２、サイプの配置間隔はＨ２、ショルダーブロックに設けられているサイプのサイプ厚みはＷ３、サイプの配置間隔はＨ３である。
【００３３】
アイス路面における制動性能は、速度４０ｋｍ／ｈからのフルロック制動距離を測定し、比較例１タイヤの測定値を１００として指数表示し、その逆数値をもって評価した。数値が大きいほど、アイス路面における制動性能が良好であることを示している。
【００３４】
アイス路面における加速性能は、停止状態から３０ｍまでの走破タイムを測定し、比較例１タイヤの測定値を１００として指数表示し、その逆数値をもって評価した。数値が大きいほど、アイス路面における加速性能が良好であることを示している。
【００３５】
アイス路面における旋回性能は、レムニスケート曲線（８の字曲線）を一周するときのラップタイムを測定し、比較例１タイヤの測定値を１００として指数表示し、その逆数値をもって評価した。数値が大きいほど、アイス路面における旋回性能が良好であることを示している。
【００３６】
【表１】

【００３７】
表１より、ショルダーブロックのサイプの厚みＷ３がセンターブロックのサイプの厚みＷ１よりも大きい実施例タイヤは、ショルダーブロックのサイプ厚みＷ３がセンターブロックのサイプ厚みＷ１と同等である比較例１のタイヤと比較して、アイス路面上において、制動性能及び加速性能を確保しながら、旋回性能の向上が認められる。
【００３８】
更に、ショルダーブロックのサイプの配置間隔Ｈ３がセンターブロックのサイプの配置間隔Ｈ１よりも大きい実施例１のタイヤは、ショルダーブロックのサイプの配置間隔Ｈ３がセンターブロックのサイプの配置間隔Ｈ１と同等である実施例２のタイヤと比較して、タイヤショルダー部の剛性が確保されているため、制動性能及び加速性能と共に、旋回性能が一層良好である。
【００３９】
一方、タイヤセンター部のブロックに設けられたサイプの厚みＷ１を０．３ｍｍ〜０．５ｍｍに設定した場合、タイヤショルダー部のブロックに設けられるサイプの厚みＷ３が０．５ｍｍ未満である比較例４のタイヤの場合、同サイプの厚みＷ３が０．５ｍｍである実施例４のタイヤと比較して、車輌旋回時においてサイプが十分に開かないためアイス路面におけるエッジ効果が低下している。一方、タイヤショルダー部におけるブロックのサイプの厚みＷ３が１．０ｍｍを越える比較例３のタイヤの場合では、タイヤショルダー部の剛性が低下しすぎるため、エッジ効果が減少し、アイス路面における制動性能、加速性能及び旋回性能が低下している。また一般路における走行性能や耐偏摩耗性等のタイヤ性能も悪化した。
【００４０】
これらのことから、タイヤセンター部のブロックにおけるサイプの厚みを０．３ｍｍ〜０．５ｍｍとし、更に、タイヤショルダー部のブロックにおけるサイプの厚みを０．５ｍｍ〜１．０ｍｍに設定したタイヤが、アイス路面において、エッジ効果を充分確保することができ、アイス路面において、制動性能及び加速性能を確保しながら、更に旋回性能を充分発揮することができる。
【００４１】
また、タイヤセンター部のブロックに設けられるサイプの間隔Ｈ１を３ｍｍ〜６ｍｍに設定した場合、タイヤショルダー部のブロックに設けられるサイプの配置間隔Ｈ３が４ｍｍ未満の比較例２のタイヤの場合では、ブロックの剛性が低下し過ぎるためエッジ効果が低下し、特に、アイス路面における旋回性能が悪化している。一方、タイヤショルダー部のブロックに設けられるサイプの配置間隔Ｈ３が７ｍｍを越える比較例５のタイヤの場合では、サイプ密度が少なくなるためエッジ効果が低下し、アイス路面における旋回性能が悪化している。
【００４２】
これらのことから、タイヤセンター部のブロックにおけるサイプの配置間隔Ｈ１を３ｍｍ〜６ｍｍとし、更に、タイヤショルダー部のブロックにおけるサイプの配置間隔Ｈ３を０．５ｍｍ〜１．０ｍｍに設定したタイヤが、アイス路面においてエッジ効果を充分確保することができ、アイス路面における制動性能、加速性能と共に、旋回性能を充分発揮することができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向に最も離れた両タイヤショルダー部の陸部に設けられたサイプの厚みがこれらの間に存在するタイヤセンター部の陸部に設けられたサイプの厚みよりも大きい空気入りタイヤであるので、タイヤショルダー部に設けられている陸部のエッジ効果が向上し、アイス路面における制動性能及び加速性能を確保すると共に、旋回性能を同時に向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッドパターンの概略展開図である。
【図２】 図１におけるショルダーブロックの概略拡大図である。
【符号の説明】
１ タイヤトレッド部
２ 主溝
３ 横溝
４ ショルダーブロック
４１ サイプ
５ ミディエイトブロック
５１ サイプ
６ センターブロック
６１ サイプ
７ センターブロック
７１ サイプ
８ ミディエイトブロック
８１ サイプ
９ ショルダーブロック
９１ サイプ
Ｃ タイヤセンター部
Ｓ１ タイヤショルダー部
Ｓ２ タイヤショルダー部
Ｍ１ ミディエイト部
Ｍ２ ミディエイト部

Claims (3)

1. タイヤトレッド部表面に、溝と溝で区画されてリブ又はブロックからなる陸部が設けられ、当該陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプが形成された空気入りタイヤにおいて、
   タイヤ赤道面からタイヤ幅方向に最も離れたタイヤショルダー部の陸部に設けられたサイプの厚みが、タイヤセンター部の陸部に設けられたサイプの厚みよりも大きく、サイプの厚みが、タイヤセンター部の陸部では０．３ｍｍ〜０．５ｍｍであり、タイヤショルダー部の陸部では０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであって、
   タイヤ赤道面からタイヤ幅方向に最も離れた両タイヤショルダー部の陸部に設けられたサイプの配置間隔がこれらの間に存在するタイヤセンター部の陸部に設けられたサイプの配置間隔よりも大きく、サイプの配置間隔が、タイヤセンター部の陸部では３ｍｍ〜６ｍｍ、タイヤショルダー部の陸部では４ｍｍ〜７ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. タイヤセンター部の陸部とタイヤショルダー部の陸部との間にミディエイト部の陸部が設けられており、タイヤセンター部の陸部に設けられたサイプの厚みを最も小さくし、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向に離れた陸部ほどそのサイプの厚みを徐々に大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. タイヤセンター部の陸部とタイヤショルダー部の陸部との間にミディエイト部の陸部が設けられており、タイヤセンター部の陸部に設けられたサイプの配置間隔を最も小さくし、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向に離れた陸部ほどそのサイプの配置間隔を徐々に大きくしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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