JP4330389B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば氷雪路での走行性能を向上するのに役立つ空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スタッドレスタイヤと称される空気入りタイヤにおいては、トレッド部に設けられたブロックに、略タイヤ軸方向にのびる多数のサイピングを配置することが行われている。このようなブロックは、サイピングのエッジ効果により氷雪路面でのグリップ力を確保している。しかしながら、サイピングの配設密度を増加させると、ブロックの剛性が十分に確保できず、路面との接触に伴うせん断力によりブロックに大きな倒れ込みが生じるという欠点がある。
【０００３】
このため、サイピングの深さを部分的に浅くすることや、サイピングを波状ないしジグザグ状とすることにより、該サイピングで区分されたブロック小片同士を互いに支え合わせることでブロックの倒れこみを防止する技術が提案されている。また下記特許文献１では、ブロックの変形をさらに抑制し、氷雪路面での走行性能を向上させることを目的として、プロックを内部領域と外部領域に区分するサイピングを設けるとともに、このサイピングを深さ方向で傾斜させる技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１６５５０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、サイピングの深さを部分的に浅くする方法では、摩耗によってサイピング効果が早期に消失してしまうという欠点がある。またジグザグ状のサイビングとする方法では、ブロック剛性、特にサイピングによって区分されたタイヤ周方向の両端部に位置するブロック小片の剛性が低下しやすく、この部分に偏磨耗が発生する傾向がある。さらに上記特許文献１が開示する技術については、ブロック剛性の低下を抑制しうるものの、サイピングの配設密度を高め難く、ひいてはブロックの柔軟性を確保し得ない。これは、多様な摩擦係数（以下、単にμという。）ないしは表面形状を持った路面、とわけ氷雪路等において路面に追従し得ず、グリップ域からスリップ域への変化が急激なものとなる。従って、限界走行時の挙動変化が唐突となる傾向がある。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、ブロックに、該ブロックを中心部と、該中心部の回りを連続して取り囲む周辺部とに区分する環状サイピングを設けるとともに、前記中心部を、前記環状サイピング内をのびかつ両端部が該環状サイピングに連通した副サイピングで区分された２以上のブロック小片から形成することを基本として、氷雪路面での走行性能に優れた空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部にブロックを設けた空気入りタイヤであって、少なくとも一つのブロックは、該ブロックを、中心部と、該中心部の回りを連続して取り囲む周辺部とに区分する環状サイピングが設けられるとともに、前記中心部は、前記環状サイピング内をのびかつ両端部が該環状サイピングに連通した副サイピングで区分された２以上のブロック小片からなり、前記副サイピングは、タイヤ軸方向にのびる複数本の横の副サイピングと、タイヤ周方向にのび前記横の副サイピングと交差する複数本の縦の副サイピングとを含み、前記横の副サイピングの配設ピッチを、タイヤ周方向の両側で小さくかつタイヤ周方向の中間部で大とすることにより、タイヤ周方向の両端側に向かうに従い１個当たりのブロック小片の接地面が小さくなることを特徴としている。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、トレッド部にブロックを設けた空気入りタイヤであって、少なくとも一つのブロックは、該ブロックを、中心部と、該中心部の回りを連続して取り囲む周辺部とに区分する環状サイピングが設けられるとともに、前記中心部は、前記環状サイピング内をのびかつ両端部が該環状サイピングに連通した副サイピングで区分された２以上のブロック小片からなり、前記副サイピングは、タイヤ軸方向にのびる複数本の横の副サイピングと、タイヤ周方向にのび前記横の副サイピングと交差する複数本の縦の副サイピングとを含み、前記横の副サイピングの配設ピッチを、タイヤ周方向の両側で大きくかつタイヤ周方向の中間部で小さくすることにより、タイヤ周方向の両端側に向かうに従いブロック小片の接地面が大きくなることを特徴としている。
【０００９】
また請求項３記載の発明は、前記ブロックが矩形であり、前記環状サイピングが前記ブロックの輪郭縁とほぼ平行にのびた矩形状で連続する請求項１又は２記載の空気入りタイヤである。
【００１０】
また請求項４記載の発明は、前記一つのブロック小片は、その接地面の面積が１〜９mm2 であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１１】
また請求項５記載の発明は、前記ブロック小片は、その接地面の面積が異なる３種以上が含まれることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１２】
また請求項６記載の発明は、前記ブロック小片は、その接地面の高さが異なる２種以上が含まれることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は、本実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンの展開図を示す。この実施形態では乗用車用のスタッドレスタイヤのものが例示される。空気入りタイヤ（全体不図示）は、トレッド部２に、タイヤ周方向にのびる複数本の縦主溝３と、この縦主溝３と交わる向きにのびる横溝４とが設けられる。これによりトレッド部２には、縦主溝３と横溝４（又は縦主溝３と横溝４とトレッド縁Ｅ）とで囲まれる矩形状のブロック５が複数個区分される。
【００１４】
縦主溝３及び横溝４は、排水性能を向上するために、いずれも溝幅が３．５mm以上で形成されることが望ましい。本実施形態の縦主溝３及び横溝４はいずれも直線状でタイヤ周方向及びタイヤ軸方向にのびるものを示すが、曲線状、波状及び／又はジグザグ状など種々の形状で実施できる。同様に、本実施形態のトレッドパターンは、全てがブロック５から構成されたブロックパターンを例示するが、これに限定されるものではなくリブ列などを含む各種のパターンに適用できる。
【００１５】
少なくとも一つのブロック５には、サイピング６が設けられる。本実施形態では、全てのブロック５にサイピング６を設けた好ましい態様を示す。サイピング６は、溝幅が小さい切り込み状で形成される。走行時の外力（せん断力等）の作用により、この切り込みは容易に閉じることができる。このため、サイピング６は、排水性に関与する縦主溝３及び横溝４とは区別できる。本発明の空気入りタイヤでは、前記サイピング６に、環状サイピング７と副サイピング８とが含まれている。
【００１６】
環状サイピング７は、図２、図３に拡大して示すように、ブロック５を、中心部５ａと、該中心部５ａの回りを連続して取り囲む周辺部５ｂとに区分する環状で形成される。本明細書で言う環状とは、円形の輪という意味ではなく、無端で連続するといったより広い概念である。本実施形態の環状サイピング７は、ブロック５の接地面において、ブロック５の輪郭縁５ｅとほぼ平行にのびた矩形状で連続するものが示される。深さ方向には、実質的にタイヤ半径方向に沿ってのびている。またブロック５の周辺部５ｂは、他のサイピングや細溝等が設けられていない。従って、周辺部５ｂは、ほぼ一定の幅で矩形状に折れ曲がりながら環状に繋がって連続している。
【００１７】
環状サイピング７の溝幅ｄｗ１（図２に示す）は特に限定はされない。ただし、溝幅ｄｗ１が大きすぎるとブロック５の剛性が過度に低下する傾向があり、逆に小さすぎても加工が困難となり生産性を悪化させる。このような観点より、前記溝幅ｄｗ１は、好ましくは２mm以下、より好ましくは１．５mm以下、さらに好ましくは０．５〜１．０mmとするのが望ましい。
【００１８】
また環状サイピング７のタイヤ半径方向の深さｄｐ１（図３に示す）は３mm以上とする。前記深さｄｐ１が３mm未満では、ブロック５を柔軟化しそのエッジ効果によるグリップ力の向上といったサイピングの基本性能が得られないためである。他方、深さｄｐ１が大きすぎてもブロック剛性を過度に低下させる傾向がある。特に好ましくは、前記深さｄｐ１をブロック５の最大高さＨＢの４０〜９０％、より好ましくは５０〜８０％、さらに好ましくは５５〜７０％とするのが望ましい。
【００１９】
前記副サイピング８は、環状サイピング７内をのびており、かつその両端部８ｅ、８ｅは該環状サイピング７に連通して終端している。これにより、ブロック５の中央部５ａは、副サイピング８で区分された２以上のブロック小片１０から形成される。副サイピング８の両端部８ｅ、８ｅが環状サイピング７に連通していないと、該中央部５ａを柔軟化し得ないため、種々のμないし表面形状の路面に対するブロックの追従性が低下してしまう。
【００２０】
本実施形態の副サイピング８は、タイヤ軸方向にのびる複数本の横の副サイピング８Ａ…と、タイヤ周方向にのび前記横の副サイピング８Ａと交差する複数本の縦の副サイピング８Ｂとを含む態様が示される。各副サイピング８Ａ、８Ｂには、それぞれ平行な複数本が含まれている。また本実施形態では、各副サイピング８は同一の隔設ピッチで設けられている。これにより、ブロック５の中央部５ａは、碁盤状に区分され、具体的にはタイヤ軸方向に３個×タイヤ周方向に４個の合計１２個の実質的に同じ大きさかつ同じ形状のブロック小片１０に区分されたものが例示される。
【００２１】
このようなブロック５は、ブロック５の中央部５ａが複数のブロック小片１０に区分されかつそれらのエッジ成分が表れる。これにより、該エッジ成分が路面を掻き削り、これまで通り氷雪路でのグリップ力を発揮することができる。またブロック小片１０は、副サイピング８にて区分されるため、適度に緩和された圧縮剛性に容易に調節でき、例えばエンベロープ性能を改善して路面のμないし形状変化に対しても追従できる。この結果、限界走行時の唐突な挙動変化等を減じ操縦安定性を向上しうる。
【００２２】
さらに、ブロック５の周辺部５ｂは、区分された各ブロック小片１０を連続して取り囲む。このため、例えばタイヤ周方向に大きなせん断力が作用した場合でも、該周辺部５ｂのタイヤ周方向前後に位置する前縁部１２及び後縁部１３は、タイヤ周方向にのびる側縁部１４、１４で互いに一体連結されているため、ブロック小片１０の大きな倒れ込みや位置ずれを小さな範囲に制限できる。以上のように、ブロック５は、剛性の低下を抑制しつつその柔軟性を確保し得、氷雪路面での走行性能に特に適したものとなる。
【００２３】
副サイピング８の溝幅ｄｗ２及び深さｄｐ２については、環状サイピング７と同様に設定することができる。また本実施形態のように、副サイピング８の溝深さｄｐ２を環状サイピング７の溝深さｄｐ１よりも小としても良い。またこれとは逆に副サイピング８の深さｄｐ２を環状サイピング７の深さｄｐ１よりも大とすることもできる。
【００２４】
またブロック５の中央部において、区分された一つのブロック小片１０の接地面ＣＰの面積が小さすぎると、中央部５ａの剛性が著しく低下し周辺部５ｂとの剛性差が大きくなってブロック耐久性が悪化する。逆に前記接地面ＣＰの面積が大きすぎると、ブロック５の柔軟性を損ねる。このような観点より、前記接地面ＣＰの面積は、例えば１〜９mm2 、好ましくは２〜８mm2 、より好ましくは３〜７mm2 であることが望ましい。
【００２５】
また図２に示すように、ブロック５の周辺部５ｂにおいて、そのタイヤ軸方向の幅Ｗ１又はタイヤ周方向の幅Ｗ２が小さすぎると、該周辺部５ｂの剛性が低下し、ブロック小片１０の大きな動きを拘束する作用が十分に得られない傾向があり、逆に大きすぎてもブロック小片１０の動きが過度に抑制されてしまいブロック５の柔軟性を阻害する傾向がある。好ましくは前記幅Ｗ１をブロックのタイヤ軸方向の幅ＢＷの１０〜２５％、より好ましくは１５〜２０％とし、また前記幅Ｗ２をブロック５のタイヤ周方向の長さＢＬの１０〜２５％、より好ましくは１５〜２０％とするのが望ましい。
【００２６】
図４（Ａ）、（Ｂ）には、本発明の実施形態を示している。
これらの実施形態において、ブロック小片１０には、その接地面ＣＰの面積が異なる２種以上が含まれるものが例示される。図４（Ａ）の態様では、横の副サイピング８Ａの配設ピッチを、タイヤ周方向の両側で小さくかつタイヤ周方向の中間部で大とすることにより、タイヤ周方向の両端側に向かうに従い１個当たりのブロック小片１０の接地面ＣＰが小さくなっている。各ブロック小片１０Ｓ、１０Ｍ及び１０Ｌの接地面ＣＰの関係は次の通りである。
ブロック小片１０Ｓ＜ブロック小片１０Ｍ＜ブロック小片１０Ｌ
【００２７】
このようなブロック５は、駆動制動時に大きなせん断力が作用するブロック５のタイヤ周方向両端部でのサイピング６のエッジ密度を高め、低μ路でのグリップ力を重視して高めるのに役立つ。また接地面ＣＰの面積が異なることにより剛性やエンベロープ特定の異なったブロック小片１０を一つのブロック５内に含むことにより、より効果的に様々な路面形状やμ変化に追従することが可能となる。なお接地面の面積の差が過度に大きくなると偏摩耗などのおそれがあるため、一つのブロック５内において、ブロック小片１０の接地面の面積の平均値に対して、各ブロック小片１０の接地面の面積がその平均値の±３０％以内に収まっていることが望ましい。
【００２８】
また図４（Ｂ）の態様では、横の副サイピング８Ａの配設ピッチを、タイヤ周方向の両側で大きくかつタイヤ周方向の中間部で小さくすること、即ち前記態様とは逆とすることにより、タイヤ周方向の両端側に向かうに従いブロック小片の接地面ＣＰが大きくなっている。このようなブロック５は、駆動制動時に大きなせん断力が作用するブロック５のタイヤ周方向両端部での剛性を相対的に高めることにより、相対的に周方向両端部のブロック小片１０の動きを小さく抑制する。これによりヒール＆ト摩耗といった偏摩耗の発生を抑制するのに特に有利となる。なお図４では、縦の副サイピング８Ｂについては、同一の配設ピッチとしているが、これを変化させることも勿論可能である。
【００２９】
図５（Ａ）〜（Ｃ）には、参考例の実施形態を示す。（Ａ）のものは、副サイピング８がほぼ平行に隔設された複数本の横の副サイピング８Ａのみからなる態様を示している。この横の副サイピング８Ａは、慣例に従い波状又はジグザグ状部分を一部ないし全部に含んでも良い。なお図示していないが、縦の副サイピング８Ｂだけで副サイピングを形成しても良い。また、（Ｂ）のものは、環状サイピング７の一部及び縦の副サイピング８Ｂがジグザグ状で形成されたものが例示される。この実施形態では、ブロック小片１０が平行四辺形状で形成される。また（Ｃ）のものは、縦横の副サイピング８Ｂ、８Ａがジグザグ状をなし、またブロック５の輪郭縁５ｅもジグザグ状部分を含む態様が示されている。
【００３０】
図６には、さらに他の実施形態を示している。
この実施形態では、ブロック小片１０は、その接地面ＣＰの高さが異なる２種以上が含まれている。具体的には、接地面ＣＰが周辺部５ｂの接地面と実質的に同高さの第１のブロック小片１０Ａと、該第１のブロック小片１０Ａよりも接地面ＣＰの高さがタイヤ半径方向内方に位置している第２のブロック小片１０Ｂとを含んでいる。そして、第１、第２のブロック小片１０Ａ、１０Ｂは、タイヤ周方向及びタイヤ軸方向に交互に配されている。このようなブロック５は、その中央部５ａにおいて、ブロックの接地圧が変化することとなり、ブロック小片１０の剛性ないしエンベロープ特性が多様化し、さらに有利な効果が発揮できる。
【００３１】
第１のブロック小片１０Ａと第２のブロック小片１０Ｂとの接地面ＣＰの高さの差ｈ（タイヤ半径方向の差）は、大きすぎると偏摩耗やグリップ力の悪化を招きやすくなり、逆に小さすぎてもブロック剛性やエンベロープ特性の変化が小さくなる。このような観点より、前記接地面の高さの差は１．０〜１．５mm程度とするのが好ましい。
【００３２】
以上本発明の実施形態について説明したが、例えば副サイピング８の形状を非直線とすることにより、ブロック小片１０の形状を矩形以外にも、円形や三角形状など種々の形態とすることができる。また本実施形態では、全てのブロックがサイピング付きのブロックであるものを示したが、その一部だけに適用されても良いのは言うまでもない。
【００３３】
【実施例】
図１に示すトレッドパターンを有する乗用車用スタッドレスタイヤ（サイズ１９５／６５Ｒ１５）を図７（Ａ）のサイピングを基調として表１の仕様に基づき製造し、耐偏摩耗性能、制動能力及び操縦安定性についてテストを行った。なお比較のために、図７（Ｂ）に示すサイピングを有する同じ大きさのブロックを有するタイヤ（比較例１）及び図７（Ｃ）に示すサイピングを有する同じ大きさのブロックを有するタイヤ（比較例２）についても合わせてテストを行い性能を比較した。サイピングの深さは、いずれもブロック高さの７５％とし、サイピングの溝幅は１．０mmとした。テスト方法は次の通りである。
【００３４】
＜耐偏摩耗性能＞
各試供タイヤを排気量２０００ｃｃの後輪駆動車の全輪に装着し（タイヤ１本当たりの縦荷重３５０ｋｇｆ）、テストコースを２０００km走行し、ブロックのトウ及びヒールの摩耗量の平均値と、ブロック中央部の摩耗量との差を測定した。なお測定はタイヤ周上均等に４カ所で行いその平均値で示している。数値が小さいほど良好である。
【００３５】
＜制動能力＞
各供試タイヤを排気量２０００ｃｃの後輪駆動車の全輪に装着し（タイヤ１本当たりの縦荷重３５０ｋｇｆ）、乾燥舗装路で約１００ｋｍのならし走行を行った後、雪路、氷路それぞれにおいて制動テストを行った。制動テストは、試験路面上を３０km／ｈの速度で走行させ、４輪をロックさせた急ブレーキをかけ、車が停止するまでの制動距離を各タイヤ毎３回づつ測定しその平均値を計算した。評価は、比較例１の制動距離の平均値を１００とする指数で表示している。数値が大きいほど、制動距離が短く性能が優れていることを示す。
【００３６】
＜操縦安定性＞
上記車両を用いて氷路及び雪路を５：５に含むテストコースで旋回走行等を行い、限界走行時の車両の挙動をドライバーの官能により１０点法で評価した。数値が大きいほど良好である。
テストの結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】
テストの結果より、本発明の空気入りタイヤは、氷路及び雪路での制動性能、操縦安定性に優れていることが確認できる。また摩耗性能においても問題のないレベルである。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気入りタイヤでは、ブロックの中央部に複数のブロック小片のエッジ成分が表れることにより、該エッジ成分が路面を掻き削ることによって氷雪路でのグリップ力を発揮しうる。またブロック小片は、副サイピングにて区分されることにより、その圧縮剛性が緩和されるため、例えばエンベロープ性能を改善しうる他、μないし表面形状が異なる種々路面に対して変形し追従しうる。この結果、滑りやすい低μの氷雪路においても粘り強く路面にグリップし、グリップ域からスリップ域への変化を滑らかとする。従って、限界走行時の挙動変化を安定化し操縦安定性の向上に役立つ。
【００３９】
さらに、ブロックの周辺部は、区分された各ブロック小片を連続して取り囲む。このため、例えばタイヤ周方向に大きなせん断力が作用した場合でも、ブロック小片の大きな倒れ込みや位置ずれを小さな範囲に制限できる。従って、ブロックは、剛性の低下を抑制しつつその柔軟性を確保でき、氷雪路面での制動性能を向上しうる。また、請求項１の発明では、駆動制動時に大きなせん断力が作用するブロックのタイヤ周方向両端部でのサイピングのエッジ密度を高め、低μ路でのグリップ力を重視して高めるのに役立つ。また接地面の面積が異なることにより、剛性やエンベロープ特定の異なったブロック小片を一つのブロック内に含ませることこより、より効果的に様々な路面形状やμ変化に追従することが可能となる。
【００４０】
また請求項２記載の発明では、横の副サイピングの配設ピッチを、タイヤ周方向の両側で大きくかつタイヤ周方向の中間部で小さくすることにより、タイヤ周方向の両端側に向かうに従いブロック小片の接地面が大きくなる。このようなブロックは、駆動制動時に大きなせん断力が作用するブロックのタイヤ周方向両端部での剛性を相対的に高めることにより、相対的に周方向両端部のブロック小片の動きを小さく抑制する。これによりヒール＆ト摩耗といった偏摩耗の発生を抑制するのに特に有利となる。
【００４２】
また請求項４記載の発明のように、一つのブロック小片は、その接地面の面積を限定したときには、ブロック小片の柔軟性と剛性とを好適にバランスさせ、氷雪路での走行性能と耐偏摩耗性能とを両立しうる。
【００４３】
また請求項５記載の発明のように、ブロック小片は、その接地面の面積が異なる３種以上が含まれる場合、さらには請求項６記載の発明のように、接地面の高さが異なる２種以上が含まれる場合には、ブロック中央部の接地圧を積極的に不均一化し、多様な路面状況、とりわけ氷雪路のようにμの変化が大きい路面に好適に追従させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 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】 ブロックの平面図である。
【図３】 ブロックの斜視図である。
【図４】 （Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施形態を示すブロックの平面図である。
【図５】 （Ａ）〜（Ｃ）は他の実施形態を示すブロックの平面図である。
【図６】 他の実施形態を示すブロックの斜視図である。
【図７】 （Ａ）は参考例、（Ｂ）は比較例１、（Ｃ）は比較例２のブロックをそれぞれ示す平面図である。
【符号の説明】
１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ 縦主溝
４ 横溝
５ ブロック
５ａ ブロックの中心部
５ｂ ブロックの周辺部
６ サイピング
７ 環状サイピング
８ 副サイピング
８ｅ 副サイピングの端部
８Ａ 横の副サイピング
８Ｂ 縦の副サイピング
１０ ブロック小片
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば氷雪路での走行性能を向上するのに役立つ空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スタッドレスタイヤと称される空気入りタイヤにおいては、トレッド部に設けられたブロックに、略タイヤ軸方向にのびる多数のサイピングを配置することが行われている。このようなブロックは、サイピングのエッジ効果により氷雪路面でのグリップ力を確保している。しかしながら、サイピングの配設密度を増加させると、ブロックの剛性が十分に確保できず、路面との接触に伴うせん断力によりブロックに大きな倒れ込みが生じるという欠点がある。
【０００３】
このため、サイピングの深さを部分的に浅くすることや、サイピングを波状ないしジグザグ状とすることにより、該サイピングで区分されたブロック小片同士を互いに支え合わせることでブロックの倒れこみを防止する技術が提案されている。また下記特許文献１では、ブロックの変形をさらに抑制し、氷雪路面での走行性能を向上させることを目的として、プロックを内部領域と外部領域に区分するサイピングを設けるとともに、このサイピングを深さ方向で傾斜させる技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１６５５０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、サイピングの深さを部分的に浅くする方法では、摩耗によってサイピング効果が早期に消失してしまうという欠点がある。またジグザグ状のサイビングとする方法では、ブロック剛性、特にサイピングによって区分されたタイヤ周方向の両端部に位置するブロック小片の剛性が低下しやすく、この部分に偏磨耗が発生する傾向がある。さらに上記特許文献１が開示する技術については、ブロック剛性の低下を抑制しうるものの、サイピングの配設密度を高め難く、ひいてはブロックの柔軟性を確保し得ない。これは、多様な摩擦係数（以下、単にμという。）ないしは表面形状を持った路面、とわけ氷雪路等において路面に追従し得ず、グリップ域からスリップ域への変化が急激なものとなる。従って、限界走行時の挙動変化が唐突となる傾向がある。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、ブロックに、該ブロックを中心部と、該中心部の回りを連続して取り囲む周辺部とに区分する環状サイピングを設けるとともに、前記中心部を、前記環状サイピング内をのびかつ両端部が該環状サイピングに連通した副サイピングで区分された２以上のブロック小片から形成することを基本として、氷雪路面での走行性能に優れた空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部にブロックを設けた空気入りタイヤであって、少なくとも一つのブロックは、該ブロックを、中心部と、該中心部の回りを連続して取り囲む周辺部とに区分する環状サイピングが設けられるとともに、前記中心部は、前記環状サイピング内をのびかつ両端部が該環状サイピングに連通した副サイピングで区分された２以上のブロック小片からなり、前記副サイピングは、タイヤ軸方向にのびる複数本の横の副サイピングと、タイヤ周方向にのび前記横の副サイピングと交差する複数本の縦の副サイピングとを含み、前記横の副サイピングの配設ピッチを、タイヤ周方向の両側で小さくかつタイヤ周方向の中間部で大とすることにより、タイヤ周方向の両端側に向かうに従い１個当たりのブロック小片の接地面が小さくなることを特徴としている。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、トレッド部にブロックを設けた空気入りタイヤであって、少なくとも一つのブロックは、該ブロックを、中心部と、該中心部の回りを連続して取り囲む周辺部とに区分する環状サイピングが設けられるとともに、前記中心部は、前記環状サイピング内をのびかつ両端部が該環状サイピングに連通した副サイピングで区分された２以上のブロック小片からなり、前記副サイピングは、タイヤ軸方向にのびる複数本の横の副サイピングと、タイヤ周方向にのび前記横の副サイピングと交差する複数本の縦の副サイピングとを含み、前記横の副サイピングの配設ピッチを、タイヤ周方向の両側で大きくかつタイヤ周方向の中間部で小さくすることにより、タイヤ周方向の両端側に向かうに従いブロック小片の接地面が大きくなることを特徴としている。
【０００９】
また請求項３記載の発明は、前記ブロックが矩形であり、前記環状サイピングが前記ブロックの輪郭縁とほぼ平行にのびた矩形状で連続する請求項１又は２記載の空気入りタイヤである。
【００１０】
また請求項４記載の発明は、前記一つのブロック小片は、その接地面の面積が１〜９mm2 であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１１】
また請求項５記載の発明は、前記ブロック小片は、その接地面の面積が異なる３種以上が含まれることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１２】
また請求項６記載の発明は、前記ブロック小片は、その接地面の高さが異なる２種以上が含まれることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は、本実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンの展開図を示す。この実施形態では乗用車用のスタッドレスタイヤのものが例示される。空気入りタイヤ（全体不図示）は、トレッド部２に、タイヤ周方向にのびる複数本の縦主溝３と、この縦主溝３と交わる向きにのびる横溝４とが設けられる。これによりトレッド部２には、縦主溝３と横溝４（又は縦主溝３と横溝４とトレッド縁Ｅ）とで囲まれる矩形状のブロック５が複数個区分される。
【００１４】
縦主溝３及び横溝４は、排水性能を向上するために、いずれも溝幅が３．５mm以上で形成されることが望ましい。本実施形態の縦主溝３及び横溝４はいずれも直線状でタイヤ周方向及びタイヤ軸方向にのびるものを示すが、曲線状、波状及び／又はジグザグ状など種々の形状で実施できる。同様に、本実施形態のトレッドパターンは、全てがブロック５から構成されたブロックパターンを例示するが、これに限定されるものではなくリブ列などを含む各種のパターンに適用できる。
【００１５】
少なくとも一つのブロック５には、サイピング６が設けられる。本実施形態では、全てのブロック５にサイピング６を設けた好ましい態様を示す。サイピング６は、溝幅が小さい切り込み状で形成される。走行時の外力（せん断力等）の作用により、この切り込みは容易に閉じることができる。このため、サイピング６は、排水性に関与する縦主溝３及び横溝４とは区別できる。本発明の空気入りタイヤでは、前記サイピング６に、環状サイピング７と副サイピング８とが含まれている。
【００１６】
環状サイピング７は、図２、図３に拡大して示すように、ブロック５を、中心部５ａと、該中心部５ａの回りを連続して取り囲む周辺部５ｂとに区分する環状で形成される。本明細書で言う環状とは、円形の輪という意味ではなく、無端で連続するといったより広い概念である。本実施形態の環状サイピング７は、ブロック５の接地面において、ブロック５の輪郭縁５ｅとほぼ平行にのびた矩形状で連続するものが示される。深さ方向には、実質的にタイヤ半径方向に沿ってのびている。またブロック５の周辺部５ｂは、他のサイピングや細溝等が設けられていない。従って、周辺部５ｂは、ほぼ一定の幅で矩形状に折れ曲がりながら環状に繋がって連続している。
【００１７】
環状サイピング７の溝幅ｄｗ１（図２に示す）は特に限定はされない。ただし、溝幅ｄｗ１が大きすぎるとブロック５の剛性が過度に低下する傾向があり、逆に小さすぎても加工が困難となり生産性を悪化させる。このような観点より、前記溝幅ｄｗ１は、好ましくは２mm以下、より好ましくは１．５mm以下、さらに好ましくは０．５〜１．０mmとするのが望ましい。
【００１８】
また環状サイピング７のタイヤ半径方向の深さｄｐ１（図３に示す）は３mm以上とする。前記深さｄｐ１が３mm未満では、ブロック５を柔軟化しそのエッジ効果によるグリップ力の向上といったサイピングの基本性能が得られないためである。他方、深さｄｐ１が大きすぎてもブロック剛性を過度に低下させる傾向がある。特に好ましくは、前記深さｄｐ１をブロック５の最大高さＨＢの４０〜９０％、より好ましくは５０〜８０％、さらに好ましくは５５〜７０％とするのが望ましい。
【００１９】
前記副サイピング８は、環状サイピング７内をのびており、かつその両端部８ｅ、８ｅは該環状サイピング７に連通して終端している。これにより、ブロック５の中央部５ａは、副サイピング８で区分された２以上のブロック小片１０から形成される。副サイピング８の両端部８ｅ、８ｅが環状サイピング７に連通していないと、該中央部５ａを柔軟化し得ないため、種々のμないし表面形状の路面に対するブロックの追従性が低下してしまう。
【００２０】
本実施形態の副サイピング８は、タイヤ軸方向にのびる複数本の横の副サイピング８Ａ…と、タイヤ周方向にのび前記横の副サイピング８Ａと交差する複数本の縦の副サイピング８Ｂとを含む態様が示される。各副サイピング８Ａ、８Ｂには、それぞれ平行な複数本が含まれている。また本実施形態では、各副サイピング８は同一の隔設ピッチで設けられている。これにより、ブロック５の中央部５ａは、碁盤状に区分され、具体的にはタイヤ軸方向に３個×タイヤ周方向に４個の合計１２個の実質的に同じ大きさかつ同じ形状のブロック小片１０に区分されたものが例示される。
【００２１】
このようなブロック５は、ブロック５の中央部５ａが複数のブロック小片１０に区分されかつそれらのエッジ成分が表れる。これにより、該エッジ成分が路面を掻き削り、これまで通り氷雪路でのグリップ力を発揮することができる。またブロック小片１０は、副サイピング８にて区分されるため、適度に緩和された圧縮剛性に容易に調節でき、例えばエンベロープ性能を改善して路面のμないし形状変化に対しても追従できる。この結果、限界走行時の唐突な挙動変化等を減じ操縦安定性を向上しうる。
【００２２】
さらに、ブロック５の周辺部５ｂは、区分された各ブロック小片１０を連続して取り囲む。このため、例えばタイヤ周方向に大きなせん断力が作用した場合でも、該周辺部５ｂのタイヤ周方向前後に位置する前縁部１２及び後縁部１３は、タイヤ周方向にのびる側縁部１４、１４で互いに一体連結されているため、ブロック小片１０の大きな倒れ込みや位置ずれを小さな範囲に制限できる。以上のように、ブロック５は、剛性の低下を抑制しつつその柔軟性を確保し得、氷雪路面での走行性能に特に適したものとなる。
【００２３】
副サイピング８の溝幅ｄｗ２及び深さｄｐ２については、環状サイピング７と同様に設定することができる。また本実施形態のように、副サイピング８の溝深さｄｐ２を環状サイピング７の溝深さｄｐ１よりも小としても良い。またこれとは逆に副サイピング８の深さｄｐ２を環状サイピング７の深さｄｐ１よりも大とすることもできる。
【００２４】
またブロック５の中央部において、区分された一つのブロック小片１０の接地面ＣＰの面積が小さすぎると、中央部５ａの剛性が著しく低下し周辺部５ｂとの剛性差が大きくなってブロック耐久性が悪化する。逆に前記接地面ＣＰの面積が大きすぎると、ブロック５の柔軟性を損ねる。このような観点より、前記接地面ＣＰの面積は、例えば１〜９mm2 、好ましくは２〜８mm2 、より好ましくは３〜７mm2 であることが望ましい。
【００２５】
また図２に示すように、ブロック５の周辺部５ｂにおいて、そのタイヤ軸方向の幅Ｗ１又はタイヤ周方向の幅Ｗ２が小さすぎると、該周辺部５ｂの剛性が低下し、ブロック小片１０の大きな動きを拘束する作用が十分に得られない傾向があり、逆に大きすぎてもブロック小片１０の動きが過度に抑制されてしまいブロック５の柔軟性を阻害する傾向がある。好ましくは前記幅Ｗ１をブロックのタイヤ軸方向の幅ＢＷの１０〜２５％、より好ましくは１５〜２０％とし、また前記幅Ｗ２をブロック５のタイヤ周方向の長さＢＬの１０〜２５％、より好ましくは１５〜２０％とするのが望ましい。
【００２６】
図４（Ａ）、（Ｂ）には、本発明の実施形態を示している。
これらの実施形態において、ブロック小片１０には、その接地面ＣＰの面積が異なる２種以上が含まれるものが例示される。図４（Ａ）の態様では、横の副サイピング８Ａの配設ピッチを、タイヤ周方向の両側で小さくかつタイヤ周方向の中間部で大とすることにより、タイヤ周方向の両端側に向かうに従い１個当たりのブロック小片１０の接地面ＣＰが小さくなっている。各ブロック小片１０Ｓ、１０Ｍ及び１０Ｌの接地面ＣＰの関係は次の通りである。
ブロック小片１０Ｓ＜ブロック小片１０Ｍ＜ブロック小片１０Ｌ
【００２７】
このようなブロック５は、駆動制動時に大きなせん断力が作用するブロック５のタイヤ周方向両端部でのサイピング６のエッジ密度を高め、低μ路でのグリップ力を重視して高めるのに役立つ。また接地面ＣＰの面積が異なることにより剛性やエンベロープ特定の異なったブロック小片１０を一つのブロック５内に含むことにより、より効果的に様々な路面形状やμ変化に追従することが可能となる。なお接地面の面積の差が過度に大きくなると偏摩耗などのおそれがあるため、一つのブロック５内において、ブロック小片１０の接地面の面積の平均値に対して、各ブロック小片１０の接地面の面積がその平均値の±３０％以内に収まっていることが望ましい。
【００２８】
また図４（Ｂ）の態様では、横の副サイピング８Ａの配設ピッチを、タイヤ周方向の両側で大きくかつタイヤ周方向の中間部で小さくすること、即ち前記態様とは逆とすることにより、タイヤ周方向の両端側に向かうに従いブロック小片の接地面ＣＰが大きくなっている。このようなブロック５は、駆動制動時に大きなせん断力が作用するブロック５のタイヤ周方向両端部での剛性を相対的に高めることにより、相対的に周方向両端部のブロック小片１０の動きを小さく抑制する。これによりヒール＆ト摩耗といった偏摩耗の発生を抑制するのに特に有利となる。なお図４では、縦の副サイピング８Ｂについては、同一の配設ピッチとしているが、これを変化させることも勿論可能である。
【００２９】
図５（Ａ）〜（Ｃ）には、参考例の実施形態を示す。（Ａ）のものは、副サイピング８がほぼ平行に隔設された複数本の横の副サイピング８Ａのみからなる態様を示している。この横の副サイピング８Ａは、慣例に従い波状又はジグザグ状部分を一部ないし全部に含んでも良い。なお図示していないが、縦の副サイピング８Ｂだけで副サイピングを形成しても良い。また、（Ｂ）のものは、環状サイピング７の一部及び縦の副サイピング８Ｂがジグザグ状で形成されたものが例示される。この実施形態では、ブロック小片１０が平行四辺形状で形成される。また（Ｃ）のものは、縦横の副サイピング８Ｂ、８Ａがジグザグ状をなし、またブロック５の輪郭縁５ｅもジグザグ状部分を含む態様が示されている。
【００３０】
図６には、さらに他の実施形態を示している。
この実施形態では、ブロック小片１０は、その接地面ＣＰの高さが異なる２種以上が含まれている。具体的には、接地面ＣＰが周辺部５ｂの接地面と実質的に同高さの第１のブロック小片１０Ａと、該第１のブロック小片１０Ａよりも接地面ＣＰの高さがタイヤ半径方向内方に位置している第２のブロック小片１０Ｂとを含んでいる。そして、第１、第２のブロック小片１０Ａ、１０Ｂは、タイヤ周方向及びタイヤ軸方向に交互に配されている。このようなブロック５は、その中央部５ａにおいて、ブロックの接地圧が変化することとなり、ブロック小片１０の剛性ないしエンベロープ特性が多様化し、さらに有利な効果が発揮できる。
【００３１】
第１のブロック小片１０Ａと第２のブロック小片１０Ｂとの接地面ＣＰの高さの差ｈ（タイヤ半径方向の差）は、大きすぎると偏摩耗やグリップ力の悪化を招きやすくなり、逆に小さすぎてもブロック剛性やエンベロープ特性の変化が小さくなる。このような観点より、前記接地面の高さの差は１．０〜１．５mm程度とするのが好ましい。
【００３２】
以上本発明の実施形態について説明したが、例えば副サイピング８の形状を非直線とすることにより、ブロック小片１０の形状を矩形以外にも、円形や三角形状など種々の形態とすることができる。また本実施形態では、全てのブロックがサイピング付きのブロックであるものを示したが、その一部だけに適用されても良いのは言うまでもない。
【００３３】
【実施例】
図１に示すトレッドパターンを有する乗用車用スタッドレスタイヤ（サイズ１９５／６５Ｒ１５）を図７（Ａ）のサイピングを基調として表１の仕様に基づき製造し、耐偏摩耗性能、制動能力及び操縦安定性についてテストを行った。なお比較のために、図７（Ｂ）に示すサイピングを有する同じ大きさのブロックを有するタイヤ（比較例１）及び図７（Ｃ）に示すサイピングを有する同じ大きさのブロックを有するタイヤ（比較例２）についても合わせてテストを行い性能を比較した。サイピングの深さは、いずれもブロック高さの７５％とし、サイピングの溝幅は１．０mmとした。テスト方法は次の通りである。
【００３４】
＜耐偏摩耗性能＞
各試供タイヤを排気量２０００ｃｃの後輪駆動車の全輪に装着し（タイヤ１本当たりの縦荷重３５０ｋｇｆ）、テストコースを２０００km走行し、ブロックのトウ及びヒールの摩耗量の平均値と、ブロック中央部の摩耗量との差を測定した。なお測定はタイヤ周上均等に４カ所で行いその平均値で示している。数値が小さいほど良好である。
【００３５】
＜制動能力＞
各供試タイヤを排気量２０００ｃｃの後輪駆動車の全輪に装着し（タイヤ１本当たりの縦荷重３５０ｋｇｆ）、乾燥舗装路で約１００ｋｍのならし走行を行った後、雪路、氷路それぞれにおいて制動テストを行った。制動テストは、試験路面上を３０km／ｈの速度で走行させ、４輪をロックさせた急ブレーキをかけ、車が停止するまでの制動距離を各タイヤ毎３回づつ測定しその平均値を計算した。評価は、比較例１の制動距離の平均値を１００とする指数で表示している。数値が大きいほど、制動距離が短く性能が優れていることを示す。
【００３６】
＜操縦安定性＞
上記車両を用いて氷路及び雪路を５：５に含むテストコースで旋回走行等を行い、限界走行時の車両の挙動をドライバーの官能により１０点法で評価した。数値が大きいほど良好である。
テストの結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
テストの結果より、本発明の空気入りタイヤは、氷路及び雪路での制動性能、操縦安定性に優れていることが確認できる。また摩耗性能においても問題のないレベルである。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気入りタイヤでは、ブロックの中央部に複数のブロック小片のエッジ成分が表れることにより、該エッジ成分が路面を掻き削ることによって氷雪路でのグリップ力を発揮しうる。またブロック小片は、副サイピングにて区分されることにより、その圧縮剛性が緩和されるため、例えばエンベロープ性能を改善しうる他、μないし表面形状が異なる種々路面に対して変形し追従しうる。この結果、滑りやすい低μの氷雪路においても粘り強く路面にグリップし、グリップ域からスリップ域への変化を滑らかとする。従って、限界走行時の挙動変化を安定化し操縦安定性の向上に役立つ。
【００３９】
さらに、ブロックの周辺部は、区分された各ブロック小片を連続して取り囲む。このため、例えばタイヤ周方向に大きなせん断力が作用した場合でも、ブロック小片の大きな倒れ込みや位置ずれを小さな範囲に制限できる。従って、ブロックは、剛性の低下を抑制しつつその柔軟性を確保でき、氷雪路面での制動性能を向上しうる。また、請求項１の発明では、駆動制動時に大きなせん断力が作用するブロックのタイヤ周方向両端部でのサイピングのエッジ密度を高め、低μ路でのグリップ力を重視して高めるのに役立つ。また接地面の面積が異なることにより、剛性やエンベロープ特定の異なったブロック小片を一つのブロック内に含ませることこより、より効果的に様々な路面形状やμ変化に追従することが可能となる。
【００４０】
また請求項２記載の発明では、横の副サイピングの配設ピッチを、タイヤ周方向の両側で大きくかつタイヤ周方向の中間部で小さくすることにより、タイヤ周方向の両端側に向かうに従いブロック小片の接地面が大きくなる。このようなブロックは、駆動制動時に大きなせん断力が作用するブロックのタイヤ周方向両端部での剛性を相対的に高めることにより、相対的に周方向両端部のブロック小片の動きを小さく抑制する。これによりヒール＆ト摩耗といった偏摩耗の発生を抑制するのに特に有利となる。
【００４２】
また請求項４記載の発明のように、一つのブロック小片は、その接地面の面積を限定したときには、ブロック小片の柔軟性と剛性とを好適にバランスさせ、氷雪路での走行性能と耐偏摩耗性能とを両立しうる。
【００４３】
また請求項５記載の発明のように、ブロック小片は、その接地面の面積が異なる３種以上が含まれる場合、さらには請求項６記載の発明のように、接地面の高さが異なる２種以上が含まれる場合には、ブロック中央部の接地圧を積極的に不均一化し、多様な路面状況、とりわけ氷雪路のようにμの変化が大きい路面に好適に追従させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 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】 ブロックの平面図である。
【図３】 ブロックの斜視図である。
【図４】 （Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施形態を示すブロックの平面図である。
【図５】 （Ａ）〜（Ｃ）は他の実施形態を示すブロックの平面図である。
【図６】 他の実施形態を示すブロックの斜視図である。
【図７】 （Ａ）は参考例、（Ｂ）は比較例１、（Ｃ）は比較例２のブロックをそれぞれ示す平面図である。
【符号の説明】
１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ 縦主溝
４ 横溝
５ ブロック
５ａ ブロックの中心部
５ｂ ブロックの周辺部
６ サイピング
７ 環状サイピング
８ 副サイピング
８ｅ 副サイピングの端部
８Ａ 横の副サイピング
８Ｂ 縦の副サイピング
１０ ブロック小片
Claims (6)
- トレッド部にブロックを設けた空気入りタイヤであって、
少なくとも一つのブロックは、該ブロックを、中心部と、該中心部の回りを連続して取り囲む周辺部とに区分する環状サイピングが設けられるとともに、
前記中心部は、前記環状サイピング内をのびかつ両端部が該環状サイピングに連通した副サイピングで区分された２以上のブロック小片からなり、
前記副サイピングは、タイヤ軸方向にのびる複数本の横の副サイピングと、タイヤ周方向にのび前記横の副サイピングと交差する複数本の縦の副サイピングとを含み、
前記横の副サイピングの配設ピッチを、タイヤ周方向の両側で小さくかつタイヤ周方向の中間部で大とすることにより、タイヤ周方向の両端側に向かうに従い１個当たりのブロック小片の接地面が小さくなることを特徴とする空気入りタイヤ。 - トレッド部にブロックを設けた空気入りタイヤであって、
少なくとも一つのブロックは、該ブロックを、中心部と、該中心部の回りを連続して取り囲む周辺部とに区分する環状サイピングが設けられるとともに、
前記中心部は、前記環状サイピング内をのびかつ両端部が該環状サイピングに連通した副サイピングで区分された２以上のブロック小片からなり、
前記副サイピングは、タイヤ軸方向にのびる複数本の横の副サイピングと、タイヤ周方向にのび前記横の副サイピングと交差する複数本の縦の副サイピングとを含み、
前記横の副サイピングの配設ピッチを、タイヤ周方向の両側で大きくかつタイヤ周方向の中間部で小さくすることにより、タイヤ周方向の両端側に向かうに従いブロック小片の接地面が大きくなることを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記ブロックが矩形であり、前記環状サイピングが前記ブロックの輪郭縁とほぼ平行にのびた矩形状で連続する請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
- 前記一つのブロック小片は、その接地面の面積が１〜９mm2 であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- 前記ブロック小片は、その接地面の面積が異なる３種以上が含まれることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- 前記ブロック小片は、その接地面の高さが異なる２種以上が含まれることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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