JP4306847B2

JP4306847B2 - Pneumatic tire

Info

Publication number: JP4306847B2
Application number: JP33305498A
Authority: JP
Inventors: 充浩和田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2018-11-24
Also published as: JP2000158915A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にスタッドレスタイヤとして好適であり、ブロックの曲げ変形に起因する路面からの浮き上がりを抑制でき氷上性能を向上しうる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
氷雪路走行用のタイヤ、例えばスタッドレスタイヤ等においては、一般に、雪噛み性の高いブロックパターンを採用して雪路性能を充分確保する一方、所謂つるつる路面といわれる−１〜−３゜Ｃ程度の氷上路面において粘着摩擦力を向上しかつ実接地面積を増加させるために、例えばゴム硬度（ＪＩＳＡ硬度）が４０〜５０゜程度と非常に軟らかいゴムがトレッド部に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなタイヤでは、軟らかいトレッドゴムの使用によりブロック剛性が低くなってしまい、タイヤに制駆動力が作用するときには剪断変形に加えて、曲げ変形が発生する。
【０００４】
特に、制駆動力が大きくなると、図６に示すように、その曲げ変形のためにブロックｂの一端側ｂ１が路面ｓから浮き上がり、逆に実接地面積を減少させる現象が発生し、その結果、タイヤと路面との最大摩擦力があまり上がらないという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、ブロックの壁面に、トレッド面と略平行な複数の補強リブを突設することを基本として、軟らかなトレッドゴムが有する優れた粘着摩擦力を保持したまま、ブロックの曲げ変形に起因する路面からの浮き上がりを効果的に抑制でき、最大摩擦力を高めて氷上性能を大巾に向上しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願の請求項１の発明は、トレッド面に、周方向にのびる縦溝及びこの縦溝と交わる向きの横溝からなるトレッド溝を設けることにより、トレッド部を複数のブロックに区分した空気入りタイヤであって、
トレッドゴムに、温度２０゜ＣにおけるＪＩＳＡ硬度が４０〜５０゜とした軟質ゴムを用いるとともに、
前記ブロックの前記トレッド溝に向く壁面のうち縦溝に向く壁面のみに、半径方向の内外に隣り合ってトレッド面と略平行にのびかつトレッド溝内に突出する複数の補強リブを設けるとともに、この補強リブの突出高さを０．５〜２．０ｍｍとしたことを特徴としている。
【０００７】
又請求項２の発明では、前記ブロックは、トレッド面に前記壁面から０．５〜３．０ｍｍの距離を隔たる位置で両端が途切れるサイプを有することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
本発明の空気入りタイヤ１は、本例では、トレッド部２をベルト層（図示しない）で補強したラジアル構造の乗用車用スタッドレスタイヤであり、高い粘着摩擦力を得るために、トレッドゴムに、温度２０゜ＣにおけるＪＩＳＡ硬度が４０〜５０゜程度とした軟質ゴムを採用した場合を例示している。
【０００９】
この空気入りタイヤ１は、図１に示すように、トレッド部２に、周方向にのびる１以上の縦溝Ｇ及びこの縦溝Ｇと交わる向きの複数の横溝Ｙからなるトレッド溝３を有し、これにより前記トレッド部２を複数のブロック５に区分している。又前記ブロック５の表面（トレッド面）には、路面引っ掻き効果を得るために、略タイヤ軸方向にのびる複数のサイピング６を設けている。
【００１０】
なお本例では、縦溝Ｇとして、タイヤ赤道Ｃと平行な直線溝状の４本の縦溝Ｇ１、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ２が示されているが、例えばジグザグ溝状であってもよく、またその本数も、要求するタイヤ性能、タイヤサイズ等に応じて、１本以上の本数を適宜選択できる。
【００１１】
同様に、前記横溝Ｙとして、本例では、前記縦溝Ｇ１、Ｇ１間を横切る横溝Ｙ１と、縦溝Ｇ１、Ｇ２間を横切る横溝Ｙ２と、縦溝Ｇ２とトレッド縁Ｔｅとの間を横切る横溝Ｙ３とを具え、本例では、タイヤ軸方向に隣り合う横溝Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３が略一列に並ぶことにより、トレッド縁Ｔｅ、Ｔｅ間をタイヤ軸と略平行にのびる一本の直線状の横溝体を構成している。これら横溝Ｙは、必ずしもタイヤ軸と平行ではなく、例えば、横溝Ｙごとにタイヤ軸に対する傾斜角度および傾斜の向きを違えることもでき、又開口端が向き合わないようにタイヤ周方向に位置ズレさせたり、横溝数をブロック列毎に変化させたりすることができる。
【００１２】
そして本発明では、図２に示すように、前記ブロック５の前記トレッド溝３に向く壁面Ｓに、半径方向の内外で隣り合う複数の補強リブ７を形成することに特徴がある。なお図２、３には、前記壁面Ｓが、便宜上トレッド面２Ｓと略直角に描かれているが、実際には９０〜７０度程度の傾斜角度を有しおり、又壁面Ｓと溝底面とは円弧によって滑らかに連続する。
【００１３】
前記補強リブ７は、制駆動時など周方向の力Ｆが作用する際にブロック５が曲げ変形しないように、壁面Ｓのうち縦溝Ｇに向く壁面Ｓｇのみに形成する。図３は旋回時などにおける曲げ変形を抑制するために、横溝Ｙに向く壁面Ｓｙにも補強リブ７（図３に示す）を形成した場合を単に示す。又ブロック５の全てに補強リブ７を設けることが好ましいが、一部のブロック５にのみ設けることもできる。
【００１４】
この補強リブ７は、トレッド面２Ｓと略平行にのびて小高さでトレッド溝３内に突出する。このとき、補強リブ７の突出高さＨは、０．５〜２．０ｍｍの範囲に設定される。なお「トレッド面２Ｓと略平行」とは、トレッド面２Ｓに対して１０度以下の角度で傾斜するものを含む。
【００１５】
このようなブロック５は、前記補強リブ７により壁面Ｓｇが蛇腹状となるため、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、接地面と平行な剪断方向や圧縮方向に対しては、剛性はほとんど変化せず、従来と同様の高い粘着摩擦力を発揮できる。その反面、図４（Ｄ）の如く曲げ方向に対しては剛性が大巾に増加し、これによりブロック５の路面からの浮き上がりが効果的に抑制され、実接地面積の減少が防止される。その結果、氷上性能を大巾に向上しうるのである。
【００１６】
ここで、前記突出高さＨが０．５ｍｍ未満であると、ブロック５の曲げ剛性の向上効果がほとんどなく、又２．０ｍｍを超えた場合には、トレッド溝３の溝容積が減少するなどの影響が大きくなりすぎ、排水性などを悪化する。なお、曲げ剛性をより効果的に高めるために、補強リブ７の断面形状は、断面二次モーメントが大きい略半円形状のものが好ましく、又一つの壁面Ｓに形成する補強リブ７の本数は、溝深さなどによっても異なるが、通常３〜６本程度が良い。
【００１７】
次に、前記ブロック５には、略タイヤ軸方向にのびるサイピング６を形成している。このサイプ６は、溝巾２．０ｍｍ以下の細溝状或いは切り込み状をなし、本例では、その両端が前記壁面Ｓｇから距離Ｌを隔たる位置で途切れる、所謂クローズドタイプのものを用いている。
【００１８】
このクローズドタイプのサイプ６では、特に、前記補強リブ７をその長手方向に途切れさせることなく、連続させることができるため、補強リブ７が奏する曲げ剛性の向上効果を高く維持することができる。従って、サイプ６自身が奏する路面引っ掻き効果との相乗作用によって氷上性能を一段と向上することが可能となる。
【００１９】
なお前記距離Ｌは、トレッド面２Ｓ上での測定値で、０．５〜３．０ｍｍの範囲が好ましい。距離Ｌが０．５ｍｍ未満では、補強リブ７による曲げ剛性の向上効果が減少し、又３．０ｍｍを超えると、サイプ６による路面引っ掻き効果が減少するなど、双方の効果が充分に発揮できなくなる。
【００２０】
しかしながら、両端が壁面Ｓで開口する所謂オープンタイプのサイプ６を用いた場合にも、補強リブ７による曲げ剛性の向上効果は減じるとはいえ、補強リブ７がないブロックに比して、氷上性能の向上はある程度達成できる。
【００２１】
【実施例】
タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５であり、かつ図１に示すブロックパターンを有するタイヤを、表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの氷上性能をテストしその結果を表１に記載する。
【００２２】
（１）氷上性能テスト
試供タイヤを乗用車（２０００ｃｃ／ＦＦ車）の全輪に装着し、路面温度が−１゜Ｃの氷盤路面のテストコースにおいて速度３０km／ｈからのロック制動距離を測定するとともに、その１０回の平均値を比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
【００２３】
【表１】

【００２４】
テストの結果、ブロック壁面に補強リブを設けた実施例１、２のタイヤでは、補強リブのない比較例１、２のタイヤに比して大巾に氷上性能が向上しているのが確認できる。特に実施例２では、クローズドタイプのサイプを用いることにより補強リブとの相乗作用が働き、オープンタイプのサイプを用いる実施例１に比して、一段と氷上性能を向上できる。これに対して、比較例２では、クローズドタイプのサイプを用いることにより路面引っ掻き効果が減じ、オープンタイプのサイプを用いる比較例１に比して逆に氷上性能を低下している。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の空気入りタイヤは、叙上の如く構成しているため、軟らかなトレッドゴムを用いた場合にも、曲げ変形に起因するブロックの路面からの浮き上がりを効果的に抑制でき、最大摩擦力を高めて氷上性能を大巾に向上しうる。特に、クローズドタイプのサイプを用いることにより、路面引っ掻き効果との相乗作用によって氷上性能をさらに向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。
【図２】そのブロックの一例を示す斜視図である。
【図３】ブロックの他の例を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）補強リブの作用効果を説明する線図である。
【図５】（Ａ）、Ｂ）表１の比較例のタイヤに用いるブロックを示す斜視図である。
【図６】従来技術におけるブロックの曲げ変形を説明する線図である。
【符号の説明】
２トレッド部
２Ｓトレッド面
３トレッド溝
５ブロック
Ｓ、Ｓｇ、Ｓｙ壁面
６サイプ
７補強リブ
Ｇ、Ｇ１、Ｇ２縦溝
Ｈ補強リブの突出高さ
Ｙ、Ｙ１、Ｙ２横溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire that is particularly suitable as a studless tire and that can suppress lifting from the road surface due to bending deformation of a block and can improve performance on ice.
[0002]
[Prior art]
In tires for traveling on icy and snowy roads, for example, studless tires, etc., a snowboard performance is generally secured by using a block pattern with high snow-engagement characteristics, while a so-called slippery road surface of about -1 to -3 ° C. In order to improve the adhesion frictional force on the road surface on ice and increase the actual contact area, for example, rubber having a softness of about 40 to 50 ° (JISA hardness) is used for the tread portion.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a tire, the use of soft tread rubber reduces the block rigidity, and when a braking / driving force acts on the tire, bending deformation occurs in addition to shear deformation.
[0004]
In particular, when the braking / driving force is increased, as shown in FIG. 6, due to the bending deformation, one end side b1 of the block b is lifted from the road surface s, and on the contrary, a phenomenon of reducing the actual contact area occurs. There is a problem that the maximum frictional force between the tire and the road surface does not increase so much.
[0005]
Therefore, the present invention is based on the provision of a plurality of reinforcing ribs substantially parallel to the tread surface on the wall surface of the block, and is capable of bending deformation of the block while maintaining the excellent adhesive frictional force of the soft tread rubber. The purpose of the present invention is to provide a pneumatic tire that can effectively suppress the resulting lift from the road surface and can greatly improve the performance on ice by increasing the maximum frictional force.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 of the present application provides a tread portion having a plurality of tread portions including a longitudinal groove extending in the circumferential direction and a transverse groove in a direction intersecting with the longitudinal groove. A pneumatic tire divided into blocks,
For the tread rubber, a soft rubber having a JISA hardness of 40-50 ° at a temperature of 20 ° C. is used .
Among the walls facing the tread groove of the block, only the wall facing the longitudinal groove is provided with a plurality of reinforcing ribs adjacent to the inside and outside in the radial direction and extending substantially parallel to the tread surface and projecting into the tread groove. The protruding height of the reinforcing rib is 0.5 to 2.0 mm.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, the block has a sipe in which both ends are cut off at a position at a distance of 0.5 to 3.0 mm from the wall surface on the tread surface.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The pneumatic tire 1 of the present invention is a studless tire for a passenger car having a radial structure in which the tread portion 2 is reinforced with a belt layer (not shown) in this example. In order to obtain a high adhesive frictional force, A case where a soft rubber having a JISA hardness of about 40 to 50 ° at 20 ° C. is illustrated.
[0009]
As shown in FIG. 1, the pneumatic tire 1 has a tread groove 3 formed of one or more vertical grooves G extending in the circumferential direction and a plurality of horizontal grooves Y in a direction intersecting with the vertical grooves G in the tread portion 2. Thus, the tread portion 2 is divided into a plurality of blocks 5. Further, a plurality of sipings 6 extending substantially in the tire axial direction are provided on the surface (tread surface) of the block 5 in order to obtain a road surface scratching effect.
[0010]
In this example, four vertical grooves G1, G1, G2, G2 that are parallel to the tire equator C are shown as the vertical grooves G. However, for example, zigzag grooves may be used. As for the number, one or more can be appropriately selected according to the required tire performance, tire size and the like.
[0011]
Similarly, as the horizontal groove Y, in this example, a horizontal groove Y1 that crosses between the vertical grooves G1 and G1, a horizontal groove Y2 that crosses between the vertical grooves G1 and G2, and a horizontal groove that crosses between the vertical groove G2 and the tread edge Te. Y3, and in this example, a single linear transverse groove extending between the tread edges Te and Te substantially parallel to the tire axis by arranging the transverse grooves Y1, Y2 and Y3 adjacent to each other in the tire axial direction. Make up body. These transverse grooves Y are not necessarily parallel to the tire axis. For example, the inclination angle and the inclination direction with respect to the tire axis may be different for each transverse groove Y, and the opening ends may be displaced in the tire circumferential direction so as not to face each other. The number of lateral grooves can be changed for each block row.
[0012]
In the present invention, as shown in FIG. 2, a plurality of reinforcing ribs 7 adjacent to each other in the radial direction are formed on the wall surface S of the block 5 facing the tread groove 3. 2 and 3, the wall surface S is drawn at a substantially right angle with the tread surface 2S for convenience, but actually has an inclination angle of about 90 to 70 degrees. Smooth and continuous with arcs.
[0013]
The reinforcing rib 7 is formed only on the wall surface Sg of the wall surface S facing the vertical groove G so that the block 5 does not bend and deform when a circumferential force F acts during braking or driving. FIG. 3 simply shows a case where the reinforcing rib 7 (shown in FIG. 3) is formed also on the wall surface Sy facing the lateral groove Y in order to suppress bending deformation during turning . Further, it is preferable to provide the reinforcing ribs 7 in all of the blocks 5, but it is also possible to provide them only in some of the blocks 5.
[0014]
The reinforcing rib 7 extends substantially parallel to the tread surface 2S and protrudes into the tread groove 3 with a small height. At this time, the protrusion height H of the reinforcing rib 7 is set in a range of 0.5 to 2.0 mm. Note that “substantially parallel to the tread surface 2S” includes those inclined at an angle of 10 degrees or less with respect to the tread surface 2S.
[0015]
In such a block 5, the wall surface Sg has a bellows shape due to the reinforcing rib 7, and as shown in FIGS. 4A to 4C, the shear direction parallel to the ground contact surface and the compression direction are as follows: Rigidity hardly changes and can exhibit the same high adhesive friction force as the conventional one. On the other hand, as shown in FIG. 4 (D), the rigidity is greatly increased in the bending direction, whereby the floating of the block 5 from the road surface is effectively suppressed, and the reduction of the actual contact area is prevented. As a result, the performance on ice can be greatly improved.
[0016]
Here, if the protrusion height H is less than 0.5 mm, there is almost no effect of improving the bending rigidity of the block 5, and if it exceeds 2.0 mm, the groove volume of the tread groove 3 decreases. The effect of water becomes too great and the drainage performance deteriorates. In order to increase the bending rigidity more effectively, the cross-sectional shape of the reinforcing rib 7 is preferably a substantially semicircular shape having a large secondary moment, and the number of reinforcing ribs 7 formed on one wall surface S is as follows. Depending on the groove depth, etc., usually 3 to 6 are preferable.
[0017]
Next, a siping 6 extending substantially in the tire axial direction is formed in the block 5. This sipe 6 has a narrow groove shape or a notch shape with a groove width of 2.0 mm or less, and in this example, a so-called closed type is used in which both ends thereof are interrupted at a position separating the distance L from the wall surface Sg. .
[0018]
In this closed type sipe 6, in particular, the reinforcing rib 7 can be continued without being interrupted in the longitudinal direction thereof, so that the bending rigidity improving effect exerted by the reinforcing rib 7 can be kept high. Therefore, it is possible to further improve the performance on ice by a synergistic action with the road surface scratching effect produced by the sipe 6 itself.
[0019]
The distance L is a measured value on the tread surface 2S, and is preferably in the range of 0.5 to 3.0 mm. If the distance L is less than 0.5 mm, the effect of improving the bending rigidity by the reinforcing rib 7 is reduced, and if it exceeds 3.0 mm, the effect of scratching the road surface by the sipe 6 is reduced. .
[0020]
However, even when a so-called open-type sipe 6 having both ends opened by the wall surface S is used, although the effect of improving the bending rigidity by the reinforcing rib 7 is reduced, the performance on ice is lower than that of the block without the reinforcing rib 7. Can be improved to some extent.
[0021]
【Example】
A tire having a tire size of 195 / 65R15 and having the block pattern shown in FIG. 1 is manufactured on the basis of the specifications shown in Table 1, and the performance on ice of each sample tire is tested. The results are shown in Table 1.
[0022]
(1) Install on-ice performance test tires on all wheels of a passenger car (2000cc / FF car) and measure the lock braking distance from a speed of 30km / h on an ice board road test course with a road surface temperature of -1 ° C. At the same time, the average value of 10 times was displayed as an index with Comparative Example 1 as 100. The larger the value, the better.
[0023]
[Table 1]

[0024]
As a result of the test, in the tires of Examples 1 and 2 in which the reinforcing ribs are provided on the block wall surface, it can be confirmed that the performance on ice is greatly improved as compared with the tires of Comparative Examples 1 and 2 without the reinforcing ribs. . In particular, in Example 2, the use of a closed-type sipe causes a synergistic action with the reinforcing rib, and the performance on ice can be further improved as compared with Example 1 using an open-type sipe. On the other hand, in Comparative Example 2, the effect of scratching the road surface is reduced by using a closed type sipe, and the performance on ice is lowered as compared with Comparative Example 1 using an open type sipe.
[0025]
【The invention's effect】
Since the pneumatic tire of the present invention is configured as described above, even when a soft tread rubber is used, it is possible to effectively suppress the lifting of the block from the road surface due to bending deformation, and the maximum frictional force. Can significantly improve the performance on ice. In particular, by using a closed type sipe, the performance on ice can be further improved by a synergistic effect with the road surface scratching effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a development view showing a tread pattern of a tire according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the block.
FIG. 3 is a perspective view showing another example of a block.
FIGS. 4A to 4D are diagrams illustrating the operational effects of reinforcing ribs.
FIGS. 5A and 5B are perspective views showing blocks used for tires of comparative examples in Table 1. FIGS.
FIG. 6 is a diagram for explaining bending deformation of a block in the prior art.
[Explanation of symbols]
2 Tread portion 2S Tread surface 3 Tread groove 5 Block S, Sg, Sy Wall surface 6 Sipe 7 Reinforcement ribs G, G1, G2 Vertical groove H Reinforcement rib protrusion height Y, Y1, Y2 Horizontal groove

Claims

A pneumatic tire in which a tread portion is divided into a plurality of blocks by providing a tread groove including a longitudinal groove extending in the circumferential direction and a transverse groove in a direction intersecting with the longitudinal groove on the tread surface,
For the tread rubber, a soft rubber having a JISA hardness of about 40-50 ° at a temperature of 20 ° C. is used .
Among the walls facing the tread groove of the block, only the wall facing the longitudinal groove is provided with a plurality of reinforcing ribs adjacent to the inside and outside in the radial direction and extending substantially parallel to the tread surface and projecting into the tread groove. A pneumatic tire characterized in that the protruding height of the reinforcing rib is 0.5 to 2.0 mm.

2. The pneumatic tire according to claim 1, wherein the block has a sipe in which both ends are interrupted at a position at a distance of 0.5 to 3.0 mm from the wall surface on the tread surface.