JP4377649B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、氷雪路での走行性能を悪化させることなく偏摩耗の発生を抑制しうる空気入りタイヤに関する。

スタッドレスタイヤなどの空気入りタイヤでは、例えば図９に示すように、トレッド部に設けられたブロックａに、略タイヤ幅方向にのびるサイピングｂが設けられる。一つのブロックａの中には複数本のサイピングｂが含まれ、これらはタイヤ周方向に隔設される。これにより、ブロックａは、サイピングｂによって複数個のブロック小片ｃに区分される。このようなブロックａは、サイピングｂのエッジ効果により氷雪路でのグリップ力を確保している。

しかしながら、このようなサイピングｂは、図１０に示すように、タイヤの走行時における駆動、制動時に路面から大きなせん断力ｆを受けると、サイピングｃが大きく開き、ブロック小片ｃの倒れ込み量が大きくなる。とりわけタイヤ周方向の両端部に位置するブロック小片ｃは、接地面から蹴り出される際に大きく変形するための大きな摩耗エネルギーを受ける。これにより、ブロックａは、タイヤ周方向の前縁又は後縁が早期に摩耗するヒールアンドトウ摩耗が発生しやすい。

また上述のような大きなサイピングの開きを防止するために、両端をブロック内で終端させたいわゆるクローズドタイプのサイピングも提案されている。

しかしながら、制動時など非常に大きなせん断力ｆがブロックに作用する場合には、上述のクローズドサイピングにおいても、図１１に接地形状を示すように、サイピングｂが三日月状に大きく開口し、ハッチングにて示したサイピング周辺部に偏摩耗が生じる傾向がある。

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、トレッド部に設けられた少なくとも一つのブロックに、ほぼタイヤ幅方向にのびかつ溝深さが変化する溝底変化サイピングを含むサイピングをタイヤ周方向に隔設し、かつ溝底変化サイピングは、該サイピングに沿った溝深さ形状において略Ｔ字状に形成されるとともに、タイヤ周方向の端部側に深さを小とした第１の溝底変化サイピングを、この第１の溝底変化サイピングの間に深さが大きい第２の溝底変化サイピングをそれぞれ設けることを基本として、氷雪路での走行性能を悪化させることなく偏摩耗の発生を抑制しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。

なおサイピングの深さをタイヤ周方向の端部と中間部とで違えた技術として、下記特許文献１が提案されてはいるが、本発明の溝底変化サイピングとは溝深さ形状が基本的に異なるものである。

特開平９−７６７１１号公報

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有する空気入りタイヤであって、少なくとも一つの前記ブロックは、ほぼタイヤ幅方向にのびかつ溝深さが変化する溝底変化サイピングを含むサイピングがタイヤ周方向に隔設されてなり、かつ前記溝底変化サイピングは、該サイピングに沿った溝深さ形状において、溝底変化サイピングの略中間部分で一定の深さを有する中間部と、該中間部の両側に設けられかつ前記中間部よりも小さい深さをなす両側の側縁部とを有する略Ｔ字状をなすとともに、前記ブロックは、タイヤ周方向の両端部に、前記中間部の深さを小とした第１の溝底変化サイピングが設けられるとともに、前記第１の溝底変化サイピングの間に、前記中間部の深さが前記第１の溝底変化サイピングよりも大きい第２の溝底変化サイピングが少なくとも１本設けられ、しかも前記第１の溝底変化サイピングと前記第２の溝底変化サイピングとは、前記側縁部の深さが同一であることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記両側の側縁部は、各々タイヤ幅方向の長さがサイピング全長さＡの１５〜３０％かつ深さがブロックの最大高さＢの１５〜３０％であり、しかも前記第１の溝底変化サイピングは、中間部の深さｃ１が前記第２の溝底変化サイピングの中間部の深さｃ２の５０〜７５％であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記溝底変化サイピングは、一つのブロック内において、３〜６本設けられる請求項１又は２に記載の空気入りタイヤである。

また請求項４記載の発明は、前記第２の溝底変化サイピングは、中間部のタイヤ幅方向の長さが、前記第１の溝底変化サイピングの中間部の長さよりも大きい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。

請求項１記載の発明では、溝底変化サイピングが、該サイピングに沿った溝深さ形状において、溝底変化サイピングの略中間部分で一定の深さを有する中間部と、該中間部の両側に設けられかつ前記中間部よりも小さい深さを有する両側の側縁部とを有する略Ｔ字状をなす。このような溝底変化サイピングは、深さの小さい両側の側縁部でサイピングの過度の開きを抑制しうるとともに、深さの大きい中間部ではサイピングの開き量を確保して高いエッジ性能を発揮しうる。

またブロックには、タイヤ周方向の両端部に、中間部の深さを小とした第１の溝底変化サイピングが設けられ、これら第１の溝底変化サイピングの間に、中間部の深さが第１の溝底変化サイピングよりも大きい第２の溝底変化サイピングが少なくとも１本設けられる。これにより、ブロックのタイヤ周方向両端部での剛性を高め偏摩耗の発生を抑制しうるとともに、ブロックのタイヤ周方向の中央部分では剛性を相対的に低下させ、氷雪路でのエッジを効果的に路面に追従させ得る。このように本発明の空気入りタイヤでは、走行性能を悪化させずに偏摩耗の発生を抑制しうる。

また請求項２記載の発明のように、両側の側縁部各々のタイヤ幅方向の長さ及び深さを規制するとともに、第１の溝底変化サイピングの中間部の深さを第２の溝底変化サイピングの中間部の深さに関連づけて規制したときには、よりバランス良く氷雪路での走行性能と耐偏摩耗性能とを向上しうる。

また、第１の溝底変化サイピングと第２の溝底変化サイピングとにおいて、側縁部の深さを同一としたときには、特に剛性が小となるブロックのタイヤ軸方向両側の側縁部においてサイピングの開きを確実に抑制し偏摩耗のみならずブロックの欠け等を防止するのに役立つ。

また請求項４記載の発明のように、第２の溝底変化サイピングは、中間部のタイヤ幅方向の長さが、前記第１の溝底変化サイピングの中間部の長さよりも大きいときには、ブロックの中間部において深さが大の中間部をより広く確保でき、エッジ効果をさらに有効に発揮させて氷雪路での走行性能の向上をさらに高めることができる。

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、例えばラジアルタイヤであって、そのトレッド部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）とで囲まれる縦長矩形状のブロック５が複数個区分される。

縦主溝３及び横溝４は、排水ないし排雪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も適用できる。

少なくとも一つのブロック５には、ほぼタイヤ幅方向にのびるサイピング６が設けられる。「ほぼタイヤ幅方向」とは、少なくともタイヤ幅方向に対して±２０°の範囲を包含する。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。サイピング７の溝幅は特に限定はされない。ただし、サイピング７の溝幅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、サイピング７の溝幅は、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０．３〜１．０mmとするのが望ましい。

またサイピング６は、溝深さが変化する溝底変化サイピング７を含む。本実施形態では各ブロック５に設けられたサイピング６は、いずれもこの溝底変化サイピング７として形成されたものが例示される。なお「溝深さが変化するサイピング」とは、１本のサイピングに、溝深さが異なる部分が含まれることを意味している。

図２にはブロック５の部分斜視図を示し、また図３（Ａ）、（Ｂ）にはサイピングに沿った溝深さ形状（サイピングに沿った断面形状）の正面図をそれぞれ示している。溝底変化サイピング７は、前記溝深さ形状において、そのタイヤ幅方向の略中間部分で一定の深さを有する中間部８と、該中間部８の両側に設けられかつ前記中間部８よりも小さい一定の深さを有する両側の側縁部９、９とを有する正面視で略Ｔ字状で形成されている。また本例では、各側縁部９は、いずれもブロック側面５ａ、５ａに開口している。

前記サイピング７で区分されたブロック小片１０は、ブロック側面５ａ、５ａに近い端部分ほど剛性が小さく、駆動、制動時の開きや変形量が大きくなりやすい。サイピング７の溝深さ形状を略Ｔ字状とした場合、深さの小さい側縁部９、９によってブロック小片１０のタイヤ幅方向の端部分の剛性低下が防止できる、これにより、ブロック小片１０の過度の開きや倒れ込み等を防止し、ひいては偏摩耗の抑制に役立つ。他方、剛性の大きいブロック小片１０のタイヤ幅方向の中間部分ではサイピング７の中間部８の深さを相対的に大としているため、サイピング７を過度とならない範囲で開かせてエッジ効果を高めることができる。なお溝底変化サイピング７の中間部８の開きは、前記側縁部９，９によって適切に規制される。

さらに溝底変化サイピング７は、図３（Ａ）に示したように、中間部８の深さｃ１を相対的に小とした第１の溝底変化サイピング７Ａと、図３（Ｂ）に示したように、中間部８の深さｃ２を相対的に大とした第２の溝底変化サイピング７Ｂとが含まれる。そしてブロック５には、そのタイヤ周方向の両端部に第１の溝底変化サイピング７Ａ、７Ａが設けられるとともに、この第１の溝底変化サイピング７Ａ、７Ａの間に、前記第２の溝底変化サイピングが少なくとも１本設けられる。好ましくは、第１の溝底変化サイピング７Ａ、７Ａの間を全て第２の溝底変化サイピング７Ｂとするのが望ましい。

ブロック５のタイヤ周方向の両端部に設けられた第１の溝底変化サイピング７Ａは、前記略Ｔ字状の溝深さ形状に加え、中間部８の深さｃ１を相対的に小としている。タイヤ周方向の両端部のブロック小片１０ａ及び１０ｂは、前述した如くタイヤ周方向の中央部のブロック小片１０ｃに比べると、走行時により大きく倒れ込むため摩耗エネルギーも大となり、ひいては偏摩耗が顕著となる傾向があるが、本実施形態ではブロックの周方向の両端部に前記第１の溝底変化サイピング７Ａを設け、その走行時の開きを小としてブロック小片１０ａ、１０ｂの倒れ込み量を規制できる。従って、タイヤ周方向両端部のブロック小片１０ａ、１０ｂの摩耗を抑制するのに役立つ。

他方、ブロック５のタイヤ周方向の中央部に設けられることとなる第２の溝底変化サイピング７Ｂは、図３（Ｂ）に示したように、中間部８の深さｃ２を相対的に大としているため、該ブロック５のタイヤ周方向の中央部の剛性を相対的に低下させ、サイピングの開きを相対的に大としてそのエッジを氷雪路面に効果的に追従させ得る。このように本発明の空気入りタイヤでは、氷雪路での走行性能を悪化させずに偏摩耗の発生を抑制しうる。

前記第１、第２の溝底変化サイピング７Ａ、７Ｂにおいて、両側の側縁部９、９は、各々タイヤ幅方向の長さａ１又はａ２がサイピング全長さＡの１５〜３０％かつ深さｂ１又はｂ２がブロック５の最大高さＢの１５〜３０％であることが望ましい。なお本例ではサイピング全長さＡがブロック幅と等しく設定されている。

側縁部９の長さａ１又はａ２が、サイピング全長さＡの１５％未満であると、該側縁部９においてサイピング７の大きな開きを抑制する効果が不足しやすくなり、逆に３０％を超えると、中間部８の占める長さが小となり、サイピングのエッジを効果的に路面へ追随させることが困難となる。特に好ましくは、側縁部９の長さａ１又はａ２はブロック幅Ａの１８〜２５％、より好ましくは１８〜２２％とすることが望ましい。本実施形態では、第１及び第２の溝底変化サイピング７Ａ、７Ｂにおいて、側縁部９の長さａ１、ａ２はいずれも等しく設定されたものが例示される。また中間部８のタイヤ幅方向の長さは、前記サイピング長さＡから２×ａ１又は２×ａ２を差し引いた長さになる。

また側縁部９の深さｂ１又はｂ２がブロック５の最大高さＢの１５％未満であると、サイピング７の開き量が著しく小となり氷雪路での性能が低下する傾向があり、逆に３０％を超えるとサイピング７の大きな開きを抑制する効果が不足しやすくかつ偏摩耗も生じやすくなる。特に好ましくは、側縁部９の深さｂ１又はｂ２はブロック高さＢの１５〜３０％、より好ましくは１５〜２５％とすることが望ましい。本実施形態では、第１及び第２の溝底変化サイピング７Ａ、７Ｂにおいて、側縁部９の深さｂ１、ｂ２はいずれも等しく設定されたものが例示される。

また第１の溝底変化サイピング７Ａは、その中間部８の深さｃ１が第２の溝底変化サイピング７Ｂの中間部８の深さｃ２の５０〜７５％、より好ましくは６０〜７０％であるのが望ましい。前記深さｃ１が深さｃ２の５０％未満であると、例えば第１の溝底変化サイピング７Ａの深さｃ１が小さくなり氷雪路での性能悪化が生じやすくなる他、一つのブロック５の中で第１ないし第２の溝底変化サイピング７Ａ、７Ｂの中間部８の深さの差が過度に大きくなってしまい耐偏摩耗性能についても不利となる。逆に前記深さｃ１が深さｃ２の７５％を超えると、ブロック５のタイヤ周方向の両端部において偏摩耗を抑制する効果が低下しやすくなる。なお第２の溝底変化サイピングの深さｃ２は、好ましくは前記ブロック５の最大高さＢの６０〜９０％、より好ましくは７０〜８０％とするのが望ましいものである。

なおサイピング７の隔設ピッチなどは適宜設定することができるが、好ましくは一つのブロック内において３ないし６本程度溝底変化サイピング７を設けるのが好ましい。

図４には本発明の他の実施形態を示す。
この形態では、第２の溝底変化サイピング７Ｂは、その中間部８のタイヤ幅方向の長さｄ２が、第１の溝底変化サイピング７Ａの中間部８の長さｄ１よりも大で形成される（これにより、第２の溝底変化サイピング７Ｂの側縁部９のタイヤ幅方向の長さａ２は第１の溝底変化サイピング７Ａの側縁部９の長さａ１よりも小で形成される。）。他の構成は上記実施形態と同一である。この態様では、ブロック５のタイヤ周方向の中央部分において第２の溝底変化サイピングにおいて深さが大きい中間部９をより広く確保でき、エッジ効果をさらに有効に発揮させて氷雪路での走行性能をさらに高めるの役立つ。なおこの場合、前記第２の溝底変化サイピング７Ｂの中間部の長さｄ２は、側縁部９の長さａ２が前記好ましい範囲内に収まるように定められるが、特に望ましくは第１の溝底変化サイピング７Ａの中間部の長さｄ１の８０〜１２０％とすることが望ましい。

図５には、参考例の実施形態を示している。
この形態では、第２の溝底変化サイピング７Ｂは、その側縁部９の深さｂ２が、第１の溝底変化サイピング７Ａの側縁部９の深さｂ１よりも大で形成される。他の構成は図２の実施形態と同一である。なおこの実施形態では、第１及び第２の溝底変化サイピング７Ａ、７Ｂにおいて側縁部９のタイヤ幅方向の長さａ１、ａ２は同一に設定されたものが例示される。この態様では、ブロック５のタイヤ周方向の中央部分において、第２の溝底変化サイピング７Ｂの側縁部９をより深く形成でき、該ブロックのタイヤ周方向の中央部分でエッジ効果をさらに有効に発揮させ、氷雪路での走行性能をさらに向上させることができる。なおこの場合、前記第２の溝底変化サイピング７Ｂの側縁部９の深さｂ２は、前記好ましい範囲内に収まるように定められるのが望ましい。

図６には、参考例の実施形態を示している。
この形態では、第２の溝底変化サイピング７Ｂは、中間部８のタイヤ幅方向の長さｄ２及び側縁部９の深さｂ２が、それぞれ第１の溝底変化サイピング７Ａの中間部の長さｄ１及び側縁部９の深さｂ１よりも大で形成される。つまり、図４及び図５の構成をともに兼ね備えた態様としている。この実施形態においても、ブロック５のタイヤ周方向の中央部分において、サイピング７の過度の開きを抑制しつつも第２の溝底変化サイピング７Ｂの側縁部９をより深く確保でき、該ブロックのタイヤ周方向の中央部分でエッジ効果をさらに有効に発揮させ、氷雪路での走行性能を向上しうる。

図７には、本発明のさらに他の実施形態を示している。この実施形態では、サイピング７の中間部８がジグザグ状に屈曲するジグザグ状部分１１を含むものが例示される。側縁部９はタイヤ幅方向にのびる直線状としている。この実施形態では、深さが大きく氷雪路において特に高いエッジ効果が発揮される中間部８をジグザグ状としたことにより、エッジ長さをより効果的に増し、より一層、氷雪路での走行性を高めることができる。なおジグザグ状には、エッジを有するジグザグの他、正弦波状のように滑らかな波形状も含む概念である。また側縁部９についても勿論ジグザグ状に変形させることもできる。

以上本発明の実施形態について説明したが本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されるものではない。例えば、第２の溝底変化サイピング７Ｂにおいては、図８に示すように中間部８の深さを違えた２種以上を設けることができる。

図１に示すブロックパターンを有するとともにサイピングの仕様を表１に基づき形成した空気入りタイヤ（乗用車用スタッドレスタイヤ：サイズ１９５／６５Ｒ１５）について、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。サイピングの溝幅は１．０mmに統一し、いずれのブロックについてもサイピング本数を５本とした。なお比較例１及び２では、溝底変化サイピングは溝深さ形状が略Ｔ字状をなすものであるが、いずれも一つのブロック内で同じ溝深さ形状とされている。
テスト方法は次の通りである。

＜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、テストコースを２０００km走行し、ブロックのヒール＆トウ摩耗量を測定した。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。数値が小さいほどヒールアンドトウ摩耗が少なく良好であることを示す。

＜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、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。

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を悪化させることなく摩耗性能を高めていることが確認できる。

本発明の実施形態を示すトレッドパターンの平面図である。 本発明の実施形態を示すブロックの部分斜視図である。 （Ａ）は第１の溝底変化サイピングの溝深さ形状図、（Ｂ）は第２の溝底変化サイピングの溝深さ形状図である。 本発明の他の実施形態ブロックの部分斜視図である。 参考例の実施形態ブロックの部分斜視図である。 参考例の実施形態ブロックの部分斜視図である。 本発明の他の実施形態を示すブロックの部分斜視図である。 本発明の他の実施形態を示すブロックの部分斜視図である。 従来のブロックの斜視図である。 その走行時の変形状態を示す側面図である。 ブロックのサイピングの開口状態を示す接地面図である。

符号の説明

２ トレッド部
３ 縦主溝
４ 横溝
５ ブロック
６ サイピング
７ 溝底変化サイピング
７Ａ 第１の溝底変化サイピング
７Ｂ 第２の溝底変化サイピング
８ 中間部
９ 側縁部
１０ ブロック小片
Ａ ブロック幅
Ｂ ブロックの最大高さ
ａ１ 第１の溝底変化サイピングの側縁部の長さ
ａ２ 第２の溝底変化サイピングの側縁部の長さ
ｂ１ 第１の溝底変化サイピングの側縁部の深さ
ｂ２ 第２の溝底変化サイピングの側縁部の深さ
ｃ１ 第１の溝底変化サイピングの中間部の深さ
ｃ２ 第２の溝底変化サイピングの中間部の深さ
ｄ１ 第１の溝底変化サイピングの中間部の長さ
ｄ２ 第２の溝底変化サイピングの中間部の長さ

Claims (4)

1. トレッド部にブロックを有する空気入りタイヤであって、少なくとも一つの前記ブロックは、ほぼタイヤ幅方向にのびかつ溝深さが変化する溝底変化サイピングを含むサイピングがタイヤ周方向に隔設されてなり、
   かつ前記溝底変化サイピングは、該サイピングに沿った溝深さ形状において、溝底変化サイピングの略中間部分で一定の深さを有する中間部と、
   該中間部の両側に設けられかつ前記中間部よりも小さい深さをなす両側の側縁部とを有する略Ｔ字状をなすとともに、
   前記ブロックは、タイヤ周方向の両端部に、前記中間部の深さを小とした第１の溝底変化サイピングが設けられるとともに、
   前記第１の溝底変化サイピングの間に、前記中間部の深さが前記第１の溝底変化サイピングよりも大きい第２の溝底変化サイピングが少なくとも１本設けられ、しかも
   前記第１の溝底変化サイピングと前記第２の溝底変化サイピングとは、前記側縁部の深さが同一であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記両側の側縁部は、各々タイヤ幅方向の長さがサイピング全長さＡの１５〜３０％かつ深さがブロックの最大高さＢの１５〜３０％であり、
   しかも前記第１の溝底変化サイピングは、中間部の深さが前記第２の溝底変化サイピングの中間部の深さの５０〜７５％であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記溝底変化サイピングは、一つのブロック内において、３〜６本設けられる請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第２の溝底変化サイピングは、中間部のタイヤ幅方向の長さが、前記第１の溝底変化サイピングの中間部の長さよりも大きい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。

Images