JP4232923B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【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)
- 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。 - 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。
- 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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