JP4392226B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、冬用タイヤとして好適であり、優れた氷雪上性能を発揮しながら、耐偏摩耗性を向上した空気入りタイヤに関する。

氷雪路を走行しうる冬用タイヤでは、一般に、トラクション性に優れるブロックパターンに多数のサイピングを形成し、主として、ブロック間に噛込まれた雪の剪断力、および前記ブロックやサイピングのエッジによる路面掘りおこし摩擦力（エッジ効果）によって、氷雪上性能を確保している。

そしてこの氷雪上性能をさらに高めるべく、ブロックを小型化してランド比（トレッド面に占めるブロック面の割合）を減じるとともに、サイピングの形成数を増加することが行われている。

しかし、このような手法は、ブロック剛性の低下を招き、ブロックに早期摩耗やヒール＆トゥ摩耗等の偏摩耗を発生させるという問題がある。特に、接地圧が高くなるタイヤ赤道上に、中央のブロック列を設けた５列のブロックパターンでは、この中央のブロック列により大な荷重が作用しブロックの動きを大きくさせるため、前記偏摩耗等の発生がより顕著に現れる。

特開平５−５０８１２号公報

そこで本発明は、中央のブロックを、所定角度の傾斜サイピングによって周方向に区分し、かつこの傾斜サイピングで向き合うブロック片の側縁を、タイヤ軸方向に所定のずれ量ｓで段差状に位置ずれさせるとともに、この中央のブロックの周方向のブロック剛性を規制することを基本として、優れた氷雪上性能を発揮しながら、ヒール＆トゥ摩耗等の発生を抑え、耐偏摩耗性を向上しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部に、タイヤ赤道の両側で周方向にのびる４本の縦主溝と、この縦主溝に交わる向きの横主溝とを設けることにより、タイヤ赤道上で中央のブロックが周方向に並ぶ中央のブロック列を含む５列のブロック列を形成した空気入りタイヤであって、
前記中央のブロックのタイヤ軸方向のブロック巾ＢＷ１は、トレッド巾ＴＷの０．１２〜０．１８倍、
かつ中央のブロックは、タイヤ軸方向対して１５〜２８°の角度αで傾斜する傾斜サイピングにより周方向に複数の中央のブロック片に区分され、
かつ前記傾斜サイピングで向き合う中央のブロック片は、そのタイヤ軸方向の少なくとも一方側の側縁を、前記傾斜サイピングとの交差位置において、タイヤ軸方向に、前記ブロック巾ＢＷ１の０．０５〜０．１７倍のずれ量ｓで段差状に位置ずれさせるとともに、 前記中央のブロックの周方向のブロック剛性を５０〜６０Ｎ／ｍｍとし、
前記中央のブロック列のタイヤ軸方向両側に配される内のブロック列は、内のブロックが、前記傾斜サイピングとは逆向きに傾斜する内の傾斜サイピングにより区分されるとともに、この内の傾斜サイピングで向き合う内のブロック片は、そのタイヤ軸方向内側の側縁のみを、タイヤ軸方向に、前記内のブロックのブロック巾ＢＷ２の０．０５〜０．１７倍のずれ量ｔで段差状に位置ずれさせたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記傾斜サイピングは実質的に直線状をなし、かつ中央のブロック片は、その両側の側縁を位置ずれさせたことを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記トレッド部をなすトレッドゴムは、トレッド面に沿うキャップゴム部とその半径方向内側に配されるベースゴム部とからなるとともに、前記キャップゴム部のゴム硬さ（デュロメータＡ硬さ）を６２〜６８°、かつベースゴム部のゴム硬さ（デュロメータＡ硬さ）を６７〜７３°しかもキャップゴム部の前記ゴム硬さよりも２〜８°大としたことを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記内の傾斜サイピングは、階段状に折れ曲がることを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、氷路面において横滑りを抑えながら前後のトラクション性を高め、かつ雪路面において雪噛み性を向上しうるなど優れた氷雪上性能を発揮することができる。しかも、ブロック剛性の低下を抑制でき、耐偏摩耗性を向上しうる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は本発明の空気入りタイヤが重荷重用タイヤである場合のトレッドパターンを示す展開図、図２は中央のブロックを示す拡大図である。

図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２に、タイヤ赤道Ｃの両側で周方向にのびる４本の縦主溝３と、この縦主溝３に交わる向きの横主溝４とを具える。

これにより、前記トレッド部２に、タイヤ赤道Ｃ上で中央のブロックＢ１が周方向に並ぶ中央のブロック列Ｒ１と、その両外側で内のブロックＢ２が周方向に並ぶ内のブロック列Ｒ２と、さらにその両外側で外のブロックＢ３がトレッド縁Ｔｅに沿って周方向に並ぶ外のブロック列Ｒ３とからなる５列のブロック列Ｒを形成している。

ここで、前記縦主溝３及び横主溝４の溝巾及び溝深さは、特に規制されないが、従来の冬用タイヤのものと同程度のサイズが好適に採用でき、例えば、本例の如く重荷重用タイヤの場合には、溝巾においては６．５〜１６．０ｍｍの範囲、溝深さにおいては１４．０〜２４．０ｍｍの範囲のものが採用できる。なお乗用車用タイヤの場合には、溝巾においては４．０〜１２．０ｍｍの範囲、溝深さにおいては８．５〜１２．０ｍｍの範囲のものが採用できる。

又前記横主溝４は、雪上でのトラクション性を確保するため、タイヤ軸方向に対して２０°以下、好ましくは１５°以下の角度θで延在している。なお本例では、前記角度θを５°以上としている。

そして本発明では、図２に拡大して示すように、前記中央のブロックＢ１は、タイヤ軸方向対して１５〜２８°の角度αで傾斜する傾斜サイピング５により、周方向に複数の中央のブロック片６に区分される。本例では、中央のブロックＢ１は、その略中央に１本の傾斜サイピング５が設けられることにより、２つの中央のブロック片６ａ、６ｂに区分される場合を例示している。

又前記傾斜サイピング５で向き合う中央のブロック片６ａ、６ｂは、そのタイヤ軸方向の少なくとも一方側の側縁ａ１、ｂ１を、前記傾斜サイピング５との交差位置Ｐａ、Ｐｂにおいて、タイヤ軸方向に、中央のブロックＢ１のブロック巾ＢＷ１の０．０５〜０．１７倍のずれ量ｓ１で段差状に位置ずれしている。

特に本例では、中央のブロック片６ａ、６ｂが、その両側の側縁ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を、夫々位置ずれさせた好ましい場合を例示している。このとき、前記傾斜サイピング５は、実質的に直線状をなし、又側縁ａ１の側縁ｂ１に対するずれ方向（図では左側にずれる）は、側縁ａ２の側縁ｂ２に対するずれ方向（図では左側にずれる）と同じである。なお一方側でのずれ量ｓ１と、他方側でのずれ量ｓ２とは、ブロック巾ＢＷ１の０．０５〜０．１７倍の範囲であれば、互いに相違しても良いが、前記ずれ量ｓ１、ｓ２が略等しい、即ち比ｓ１／ｓ２が０．８〜１．２とするのが好ましい。

なお前記「ブロック巾ＢＷ１」とは、前記側縁ａ１、ｂ１が最も一方側に張り出す位置と、前記側縁ａ２、ｂ２が最も他方側に張り出す位置との間のタイヤ軸方向距離を意味する、言い換えると中央のブロックＢ１の最大巾を意味している。

このように本発明では、中央のブロックＢ１に設ける前記傾斜サイピング５の角度αを１５〜２８°と大きく設定している。従って、タイヤ周方向及びタイヤ軸方向の双方にエッジ効果を発揮でき、氷上において、横滑りを抑えながら前後のトラクション性を向上させることができる。しかも、前記角度αにより、周方向及び軸方向のブロック剛性をある程度高く確保できるため、前記エッジ効果をより有効に発揮させることが可能になる。前記角度αが１５°未満では、横滑りが生じてトラクション力が進行方向に有効に機能しなくなり、又２８°を越えるとトラクション力自体の不足を招く。

なお本例では、各ブロック片６ａ、６ｂにも、両端がブロック内で途切れるクローズドタイプのサイピング７を１５〜２８°の角度で形成し、ブロック剛性を維持しながら前記傾斜サイピング５と同様のエッジ効果を発揮させている。また本例では、前記横主溝４も５°以上の前記角度θで傾斜し、前記横滑りの抑制とトラクション性の向上とに貢献させている。しかし雪上でのトラクション性を十分確保するために、この角度θは２０°以下、好ましくは前記角度αより小（θ＜α）に規制するのが良い。

又本発明では、前記傾斜サイピング５で周方向に区分される中央のブロック片６ａ、６ｂの側縁ａ、ｂを、段差状に位置ずれさせている。従って、雪上において、その段差状部Ｑで雪を噛込んで剪断力をうる（雪噛み性という場合がある）ことができるなど、ランド比の減少を抑えながら、雪上性能を向上させることができる。このとき、駆動輪において、制動／駆動の双方でバランス良く雪噛み性を発揮させるために、前述の如く、両側の側縁ａ、ｂを、略等しいずれ量ｓ１、ｓ２で位置ずれさせるのが好ましい。

なお前記ずれ量ｓ１、ｓ２が、ブロック巾ＢＷ１の０．０５倍未満では、雪噛み性の向上効果が発揮されず、逆に０．１７倍を越えると、ずれ量ｓ１、ｓ２が過大となって、段差状部Ｑに新たな偏摩耗が発生する傾向となる。又雪噛み性を高めるために、段差状部Ｑにおける前記傾斜サイピング５と、側縁ｂ１及び側縁ａ２との入隅み角度δを、９０°〜１１０°とするのも好ましい。

このように、前述の氷上性能及び雪上性能の向上効果は、従来の如きサイピングの大幅な増加やランド比の大幅な減少を伴わないため、充分なブロック剛性を維持することが可能であり、接地圧が大となる中央のブロック列Ｒ１においても、ヒール＆トゥ摩耗などの偏摩耗の発生を抑制することができる。

しかし中央のブロックＢ１自体のサイズが小さ過ぎる場合には、偏摩耗の抑制を達成することは困難であり、そのために本発明では、前記中央のブロックＢ１の周方向のブロック剛性を５０〜６０Ｎ／ｍｍの範囲に規制している。

なお前記周方向のブロック剛性は、ブロック表面に周方向の荷重Ｆを作用させたときに、該ブロック表面が周方向に位置ズレする位置ズレ量δと前記荷重Ｆとの比Ｆ／δであって、具体的には以下の測定方法により測定される。タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填する。そして、図６に概念的に示すように、１つのブロックＢ１毎に、該ブロックＢ１の表面全面に当接する当て板を用いて、縦荷重０の状態において周方向荷重Ｆを次第に与え、そのときのブロック表面における周方向の位置ズレ量δと周方向荷重Ｆとの曲線Ｙを求める。そして前記曲線Ｙの、その原点における接線の傾き角度（Ｆ／δ）を測定している。なお、ブロック表面と当て板とは、スリップしないように接着しておく。なお前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。

前記周方向のブロック剛性が５０Ｎ／ｍｍ未満のとき、走行時のブロックＢ１の動きが大きくなって偏摩耗が発生し、逆に６０Ｎを越えると、ブロック剛性が過大となって、エッジ効果が有効に機能しなくなり、氷上性能を損ねる傾向となる。

なお周方向のブロック剛性を前記範囲に確保するためには、図４に略示する如く、前記トレッド部２をなすトレッドゴム２Ｇを、トレッド面２Ｓに沿うキャップゴム部Ｇ１とその半径方向内側に配されるベースゴム部Ｇ２とで形成するとともに、前記キャップゴム部Ｇ１のゴム硬さＨｓ１（デュロメータＡ硬さ）を６２〜６８°、かつベースゴム部Ｇ２のゴム硬さＨｓ２（デュロメータＡ硬さ）を６７〜７３°しかも前記ゴム硬さＨｓ１よりも２〜８°大とするのが好ましい。このように構成することにより、前記ブロック剛性を確保しながら、路面との粘着摩擦力を高めることができ、氷上性能のさらなる向上に貢献できる。なおゴム硬さＨｓ１、Ｈｓ２、及びその差Ｈｓ２−Ｈｓ１が前記範囲から外れると、粘着摩擦力を高めながらブロック剛性を前記範囲に確保するのが難しくなり、特にゴム硬さＨｓ１が６８°より大及び差Ｈｓ２−Ｈｓ１が２°より小では、粘着摩擦力の向上が見込めず、逆にゴム硬さＨｓ１が６２°より小及び差Ｈｓ２−Ｈｓ１が８°より大では、摩耗寿命を低下させる傾向となる。

また中央のブロック列Ｒ１では、接地圧が相対的に高くなる傾向にあるため、摩耗の進行が早まる傾向にある。そのため本発明では、前記ブロック巾ＢＷ１をトレッド巾ＴＷの０．１２〜０．１８倍の範囲に規制し、接地圧の適正化を図っている。なお０．１２倍未満では、摩耗の進行を充分に抑制することが難しく、逆に０．１８倍を越えると、接地圧が過小となって優れた氷雪性能を充分に発揮することができなくなる。

次に本例では、前記内のブロックＢ２も前記中央のブロックＢ１と同様、内の傾斜サイピング８によって複数の内のブロック片９（本例では２つのブロック片９ａ、９ｂ）に区分される。この内の傾斜サイピング８は、前記傾斜サイピング５とは逆向きに傾斜するとともに、その傾斜角度βを、前記角度αと同様の１５〜２８°の角度範囲に設定している。なお本例では、内の傾斜サイピング８が、前記横主溝４の角度θと略同角度で傾斜する複数の傾斜片８Ａを有する階段状の折れ曲がり線で形成された場合を例示しており、この内の傾斜サイピング８の一端と他端とを結ぶ直線の角度が前記傾斜角度βを構成している。なお階段状の折れ曲がり線とすることにより、ブロック剛性をより高く維持できる。

又区分された前記ブロック片９ａ、９ｂでは、本例では、そのタイヤ軸方向内側の側縁ａｉ、ｂｉのみを、前記内の傾斜サイピング８との交差位置において、タイヤ軸方向に、内のブロックＢ２のブロック巾ＢＷ２の０．０５〜０．１７倍のずれ量ｔで段差状に位置ずれされている。なおブロック巾ＢＷ２は、前記トレッド巾ＴＷの０．１２〜０．１８倍の範囲が、接地圧の適正化のために好ましく、又段差状部Ｑにおける前記内の傾斜サイピング８と側縁ｂｉとの入隅み角度δは、雪噛み性のために９０°〜１１０°とするのが良い。

このように構成することにより、内のブロックＢ２も同様、横滑りを抑えながら前後のトラクション性を高めるとともに、雪噛み性を高めるなど、タイヤ全体としての氷雪性能をさらに向上でき、しかも周方向のブロック剛性低下を抑え、偏摩耗を抑制しうる。なお氷上性能のために、ブロック片９ａ、９ｂ内にも、クローズドタイプのサイピング１０を形成することができ、このときサイピング１０の傾斜角度は、前記傾斜片８Ａの傾斜角度と略同一とするのが好ましい。

なお本例では、内のブロックＢ２のタイヤ軸方向外側の側縁ａｏ、ｂｏには、位置ずれを形成しないことにより、該側縁ａｏ、ｂｏが略一直線状に連なり、これによって縦主溝４内の雪の排出性を高めている。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示すトレッドパターンを基本パターンとしたタイヤサイズが１１Ｒ２２．５の重荷重用タイヤを表１の仕様に基づき試作した。そして各試供タイヤにおける氷上耐横滑り性能、氷上・雪上制動性能、及び耐偏摩耗性能をテストし、これらを比較した。

（１）氷上耐横滑り性能；
試供タイヤを、リム（８．２５×２２．５）、内圧（７００Ｋｐａ）の条件で、２−Ｄタイプのトラック（積載荷重８トン）の全輪に装着し、定積状態において氷上発進し、そのときの駆動側タイヤの横滑り量を測定し、比較例１を１００とした指数で表示した。指数は大きい方が横滑りが大きく性能に劣る。

（２）氷上・雪上制動性能；
前記車両を用い、氷路面および雪路面において、夫々速度３０ｋｍ／ｈから全輪ロックで急制動をかけ、停止するまでの制動距離を測定し、比較例１を１００とした指数で表示した。指数は小さい方が制動距離が短く性能に優れている。

（１）耐偏摩耗性能；
前記車両を用い、アスファルトの一般路を距離２万ｋｍ走行させるとともに、走行後、中央のブロック列に生じる偏摩耗（ヒール＆トゥ摩耗）の摩耗量を測定し互いに比較した。

表の如く、実施例のタイヤは、優れた氷雪上性能を発揮しうるとともに、ブロックの耐偏摩耗性を向上しうるのが確認できる。

本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す展開図である。 中央のブロックを示す拡大図である。 内のブロックを示す拡大図である。 トレッドゴムの構造を示す断面図である。 表の比較例１のタイヤのトレッドパターンを略示する展開図である。 周方向のブロック剛性の測定方法を説明する線図である。

符号の説明

２ トレッド部
２Ｇ トレッドゴム
３ 縦主溝
４ 横主溝
５ 傾斜サイピング
６、６ａ、６ｂ 中央のブロック片
８ 内の傾斜サイピング
９、９ａ、９ｂ 内のブロック片
ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２ 側縁
Ｂ１ 中央のブロック
Ｂ２ 内のブロック
Ｇ１ キャップゴム部
Ｇ２ ベースゴム部
Ｐａ、Ｐｂ 交差位置
Ｒ１ 中央のブロック列
Ｒ２ 内のブロック列

Claims (4)

1. トレッド部に、タイヤ赤道の両側で周方向にのびる４本の縦主溝と、この縦主溝に交わる向きの横主溝とを設けることにより、タイヤ赤道上で中央のブロックが周方向に並ぶ中央のブロック列を含む５列のブロック列を形成した空気入りタイヤであって、
   前記中央のブロックのタイヤ軸方向のブロック巾ＢＷ１は、トレッド巾ＴＷの０．１２〜０．１８倍、
   かつ中央のブロックは、タイヤ軸方向対して１５〜２８°の角度αで傾斜する傾斜サイピングにより周方向に複数の中央のブロック片に区分され、
   かつ前記傾斜サイピングで向き合う中央のブロック片は、そのタイヤ軸方向の少なくとも一方側の側縁を、前記傾斜サイピングとの交差位置において、タイヤ軸方向に、前記ブロック巾ＢＷ１の０．０５〜０．１７倍のずれ量ｓで段差状に位置ずれさせるとともに、 前記中央のブロックの周方向のブロック剛性を５０〜６０Ｎ／ｍｍとし、
   前記中央のブロック列のタイヤ軸方向両側に配される内のブロック列は、内のブロックが、前記傾斜サイピングとは逆向きに傾斜する内の傾斜サイピングにより区分されるとともに、この内の傾斜サイピングで向き合う内のブロック片は、そのタイヤ軸方向内側の側縁のみを、タイヤ軸方向に、前記内のブロックのブロック巾ＢＷ２の０．０５〜０．１７倍のずれ量ｔで段差状に位置ずれさせたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記傾斜サイピングは実質的に直線状をなし、かつ中央のブロック片は、その両側の側縁を位置ずれさせたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記トレッド部をなすトレッドゴムは、トレッド面に沿うキャップゴム部とその半径方向内側に配されるベースゴム部とからなるとともに、前記キャップゴム部のゴム硬さ（デュロメータＡ硬さ）を６２〜６８°、かつベースゴム部のゴム硬さ（デュロメータＡ硬さ）を６７〜７３°しかもキャップゴム部の前記ゴム硬さよりも２〜８°大としたことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記内の傾斜サイピングは、階段状に折れ曲がることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。

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