JP4510903B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、スタッドレスタイヤとして好適であり、雪上性能の低下を最小限に抑制しつつ、ドライ路面での操縦安定性、耐摩耗性、耐偏摩耗性を向上させた空気入りタイヤに関する。
に関する。
氷雪路の走行に適した例えばスタッドレスタイヤ等の空気入りタイヤでは、通常、タイヤ周方向にのびる縦主溝及びこれに交わる向きの横溝により、トレッド部を複数のブロックに区分するとともに、各ブロックに複数のサイピングを形成している。そして、溝内に形成される雪柱による剪断力、及び前記ブロックやサイピングのエッジによるエッジ効果などにより、雪上性能及び氷上性能の確保が図られている。
そして雪上性能に対しては、溝容積を増し雪柱剪断力を高めることが好ましく、又氷上性能に対してはサイピングの形成数を増しエッジ成分を高めることが好ましいことが知られている。しかし、このような溝容積の増加やサイピングの形成数の増加は、ブロック剛性の低下を招き、ドライ路面における操縦安定性、耐摩耗性、耐偏摩耗性を低下させるという問題がある。そこで従来、横溝内に、横溝底面から隆起しかつ周方向に隣り合うブロック間を連結するタイバーを設けることが提案されている。
特開平11−227419号公報 特開平11−278016号公報
このタイバーは、ブロック列のパターン剛性を高めるため、ドライ路面における操縦安定性、耐摩耗性、耐偏摩耗性を向上するのに効果的である。しかしながらタイバーは、前記横溝の溝容積の減少を伴うため、雪上性能を低下させるという問題がある。
そこで本発明は、タイバーの上面に、タイバー長さ方向にのびる凹溝を形成することを基本として、雪上性能の低下を最小限に抑制しつつ、ドライ路面での操縦安定性、耐摩耗性、耐偏摩耗性を向上させた空気入りタイヤを提供することを目的としている。
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周方向にのびる複数本の縦主溝を設けることにより、該トレッド部を、縦主溝間及び縦主溝とトレッド縁との間のリブ状陸部に区分するとともに、少なくとも1つのリブ状陸部に、このリブ状陸部を横切ってのびることにより該リブ状陸部を周方向に並ぶ複数のブロックに分割する横溝を設けた空気入りタイヤであって、
前記ブロックの外表面に、サイピングが配され、
かつ前記横溝に、該横溝の横溝底面から立ち上がりかつ横溝の横溝巾中心線とは交差する向きにのびる両側の側壁面と、この側壁面の上端縁間を継ぐ上面とを有しかつ周方向に隣り合うブロック間を連結するタイバーを形成し、
記タイバーは、前記上面に、前記側壁面ののびる向きであるタイバー長さ方向にのびる1本以上の凹溝を設けることにより、該タイバーの少なくとも上部に、前記凹溝により区分される複数本のリブ状凸部を具えるとともに、
前記タイバーは、前記側壁面の下端縁間の横溝巾中心線に沿った距離であるタイバー巾Lwを、前記横溝の横溝巾Wyの0.5〜1.5倍、かつ前記リブ状凸部の前記上面における横溝巾中心線に沿った凸部巾Twを、前記タイバー巾Lwの0.15〜0.3倍とし、しかも前記タイバーは、一方の側壁面の下端縁から、この下端縁側に配される縦主溝までのタイヤ軸方向距離Lt1が、他方の側壁面の下端縁から、この下端縁側に配される縦主溝までのタイヤ軸方向距離Lt2よりも小であり、
かつ前記一方の側壁面の前記上面の法線に対する角度α1は、前記他方の側壁面の前記上面の法線に対する角度α2より小であることを特徴としている。
又請求項2の発明では、前記タイバーは、前記側壁面の下端縁から、この下端縁側に配される縦主溝までのタイヤ軸方向距離Ltが、該縦主溝の主溝巾Wg以上であることを特徴としている。
又請求項の発明では、前記タイバーは、3本以上のリブ状凸部を具え、かつ両外側に配される外のリブ状凸部の巾Twは、その内側に配される内のリブ状凸部の巾Twよりも大であることを特徴としている。
又請求項の発明では、前記タイバーは、3本以上の凹溝を具え、かつ両外側に配される外の凹溝の底部の前記横溝底面からの高さhaは、その内側に配される内の凹溝の底部の高さhaよりも大であることを特徴としている。
又請求項の発明では、前記タイバー長さ方向は、周方向であることを特徴としている。
又請求項の発明では、前記タイバー長さ方向は、前記横溝巾中心線と直角であることを特徴としている。
又請求項の発明では、一つの横溝に複数のタイバーが配されるとともに、各タイバーは、そのタイバー長さ方向が互いに相違することを特徴としている。
本発明は叙上の如く、横溝内に、周方向に隣り合うブロック間を連結するタイバーを設けるとともに、このタイバーの上面に、タイバー長さ方向にのびる1本以上の凹溝を形成している。これにより、タイバーの少なくとも上部に、前記凹溝により区分される複数本のリブ状凸部が形成される。このリブ状凸部は、タイバー長さ方向にのびるため、例えば横溝の長さ方向(横溝巾中心線の方向)やタイヤ軸方向にのびる場合に比して、連結されるブロック列の周方向剛性、及び横剛性を効果的に高めることができる。又タイバーによる横溝の溝容積の低下を、前記凹溝の形成によって抑えることができ。その結果、雪上性能の低下を最小限に抑制しながら、ドライ路面での操縦安定性、耐摩耗性、耐偏摩耗性を向上させることができる。
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には本発明の空気入りタイヤが乗用車用のスタッドレスタイヤである場合のトレッドパターンが例示されている。
図1に示すように、前記空気入りタイヤ1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を設けることにより、該トレッド部2を、縦主溝3、3間及び縦主溝3とトレッド縁Teとの間のリブ状陸部4に区分している。又少なくとも1つのリブ状陸部4には、このリブ状陸部4を横切ってのびる横溝6が形成され、これにより前記リブ状陸部4を周方向に並ぶ複数のブロック5に分割している。
本例では、トレッド部2に、タイヤ赤道Cの両側をのびる内の縦主溝3iと、その外側に配される外の縦主溝3oとからなる4本の縦主溝3を設けている。これにより前記トレッド部2を、前記内の縦主溝3i、3i間の中央のリブ状陸部4c、前記内の縦主溝3iと外の縦主溝3oとの間の中間のリブ状陸部4m、及び前記外の縦主溝3oとトレッド接地縁Teとの間の外のリブ状陸部4sに区分している。
又前記中間のリブ状陸部4m及び外のリブ状陸部4sには、中間の横溝6m及び外の横溝6sが設けられる。これによって、前記中間のリブ状陸部4mは、中間のブロック5mが周方向に並ぶ中間のブロック列として形成されるとともに、前記外のリブ状陸部4sは、外のブロック5sが周方向に並ぶ外のブロック列として形成される。又中央のリブ状陸部4cは、周方向に連続してのびる周方向リブ体7として形成され、そして、各前記ブロック5m、5s、及び前記周方向リブ体7には、複数のサイピング8が、従来的な手法によって形成されている。
ここで、前記縦主溝3は、その溝巾Wgである主溝巾Wgを3mm以上とした幅広溝である。この縦主溝3では、耐偏摩耗性の観点から、溝壁面とトレッド面とが交わるエッジ部が周方向に直線状にのびることが好ましく、さらには排水性や雪柱せん断力の観点から、溝断面形状を一定として周方向に直線状にのびる直線溝であるのが好ましい。又縦主溝3の溝深さDg(図2(B)に示す)は、特に規制されないが、乗用車用のスタッドレスタイヤの場合、8.0〜10.0mmの範囲が一般に採用される。
又前記横溝6の溝巾である横溝巾Wy、及び溝深さDyも、従来的のスタッドレスタイヤと同様の範囲が採用でき、例えば前記横溝巾Wy(図2()に示す)は、前記主溝巾Wgの20〜30%の範囲、又溝深さDyは、縦主溝3の溝深さDgの30〜150%の範囲が一般的である。本例では、Dy=Dgの場合が示されている。
又横溝6は、リブ状陸部4を横切る向きに直線状或いは曲線状に延在し、その横溝巾中心線iのタイヤ軸方向に対する角度θは、トラクション性の観点から30°以下、さらには20°以下が好ましい。なお横溝巾中心線iが円弧状等の曲線の場合、その接線の角度をθとする。本例では、外の横溝6sが一直線上にのび、又中間の横溝6mが、屈曲点Pの両側で傾斜方向を違えた第1、第2の傾斜部6m1、6m2からなるヘ字状をなす場合が例示されている。又中間のブロック5mは、本例では、前記屈曲点Pを通って周方向にのびる縦細溝9により、第1、第2のブロック片5m1、5m2に区分されている。なお縦細溝9は、溝巾が5mm未満であって、かつ溝深さは、前記横溝6の溝深さより小に設定される。
次に、図2に示すように、前記中間の横溝6mには、その横溝巾中心線iとは交差する向きにのび、かつ周方向に隣り合うブロック5m、5m間を連結する1以上のタイバー10mが形成されるとともに、外の横溝6sには、図4に示すように、その横溝巾中心線iとは交差する向きにのび、かつ周方向に隣り合うブロック5s、5s間を連結する1以上のタイバー10sが形成される。
本例では、中間の横溝6mには、第1のブロック片5m1、5m1間を連結する第1のタイバー10m1と、第2のブロック片5m2、5m2間を連結する第2のタイバー10m2との2つのタイバー10が形成された場合が例示されている。又外の横溝6sには、1つのタイバー10sが形成された場合が例示されている。
各タイバ−10m、10sは、図2(B)、図4(B)に横溝巾中心線iに沿った横断面を示すように、それぞれ、横溝底面6Dから立ち上がる両側の側壁面13と、この側壁面13の上端縁13a、13a間を継ぐ上面14とを有する略台形の輪郭形状を具える。なお側壁面13が横溝底面6Dと交わる位置を、前記側壁面13の下端縁13bと呼び、図3、5の如く、前記側壁面13と横溝底面6Dとの交わり部が円弧をなす場合には、側壁面13の延長線と横溝底面6Dの延長線とが交わる位置を下端縁13bと定義する。
そして各タイバ−10には、その上面14に、タイバー長さ方向にのびる1本以上の凹溝15が設けられ、これにより該タイバー10の少なくとも上部には、前記凹溝15により区分される複数本のリブ状凸部16が形成される。ここで、前記タイバー長さ方向は、上面視において前記側壁面13がのびる方向を意味し、前記側壁面13の前記上端縁13aおよび下端縁13bがのびる方向と一致する。本例では、各タイバ−10が、周方向にのびる、即ちタイバ−長さ方向が周方向である場合が例示されている。
このようなタイバ−10は、タイバー長さ方向に連続してのびる複数本のリブ状凸部16を具えるため、周方向に隣り合うブロック5、5間を強固に連結でき、連結されたブロック列の周方向剛性、及び横剛性を効果的に高めることができる。以下に、この効果を、タイバ−10による剛性アップ効果と呼ぶ場合がある。又タイバー10による横溝6の溝容積の低下を、前記凹溝15の形成によって抑えることができ。その結果、雪上性能の低下を最小限に抑制しながら、ドライ路面での操縦安定性、耐摩耗性、耐偏摩耗性を向上させることができる。
なお、もし前記リブ状凸部16が、横溝巾中心線iの方向やタイヤ軸方向にのびている場合には、タイバ−は、周方向の外力に対して凹溝15の溝巾が増減する向きに容易に変形し、又タイヤ軸方向の外力に対して凹溝15の溝底で剪断方向に容易に変形する。その結果、タイバ−10による剛性アップ効果が不充分となり、本発明の効果が達成されなくなる。
本例では、前記タイバ−10mは、図3に第1のタイバー10m1の横断面を拡大して示すように、前記上面14に1本の凹溝15を具え、これによりタイバ−10mの上部を、2本のリブ状凸部16に区分している。又タイバ−10sでは、前記上面14に2本の凹溝15を具え、これによりタイバ−10sの上部を、3本のリブ状凸部16に区分している。
このとき、前記側壁面13の下端縁13b、13b間の横溝巾中心線iに沿った距離であるタイバー巾Lwは、前記横溝6mの横溝巾Wyの0.5〜1.5倍であり、かつ前記リブ状凸部16の前記上面14における横溝巾中心線iに沿った凸部巾Twは、前記タイバー巾Lwの0.15〜0.3倍であることが必要である。
前記タイバー巾Lwが横溝巾Wyの0.5倍未満では、タイバ−10による剛性アップ効果が充分に見込めず、逆に1.5倍を超えると、凹溝15を形成するとはいえ溝容積が過度に減少し、雪上性能の不必要な低下を招く。このような観点から、タイバー巾Lwの下限は横溝巾Wyの0.8倍以上、上限は1.2倍以下が好ましい。又前記凸部巾Twが、タイバー巾Lwの0.15倍未満では、タイバ−10による剛性アップ効果が充分に見込めず、逆に0.3倍を超えると溝容積が過度に減少し、雪上性能の低下を招く。
又前記タイバ−10の横溝底面6Dからの高さhは、前記横溝6の溝深さDyの0.1〜0.5倍であって、0.1倍未満では、タイバ−10による剛性アップ効果が得られない。逆に0.5倍を越えると、溝容積の過度の減少を招くとともに、50%摩耗時までにタイバ−10がトレッド面に露出してしまうなど氷雪状性能を低下させる。このような観点から、前記高さhの下限は、溝深さDyの0.25倍以上、上限は0.35倍未満が好ましい。
又前記凹溝15の底部の前記横溝底面6Dからの高さhaは、前記横溝6の溝深さDyの0〜0.2倍の範囲が好ましく0.2倍を超えると、溝容積の過度の減少を招く。なお剛性アップ効果の観点から前記高さhaは0より大が好ましく、さらには前記タイバ−10の高さhの0.2倍以上がより好ましい。
又雪上性能を高めるために、図2(A)、図4(A)に示すように、タイバー10は、前記側壁面13の下端縁13bから、この下端縁13b側に配される縦主溝3までのタイヤ軸方向距離Ltが、該縦主溝3の主溝巾Wg以上であることが好ましい。これは、雪路走行時、前記縦主溝3内に形成される雪柱に、横溝6内かつ縦主溝3とタイバ−10との間で形成される雪柱部分が枝状に連結して雪柱強度が高まるが、Lt≧Wgとすることで、枝状分部分の長さが大となって雪柱強度をより高めることができ、雪上性能を向上しうる。なお前記下端縁13bが周方向に対して傾斜している場合には、前記距離Ltは、前記下端縁13bが前記横溝巾中心線iと交わる交点から縦主溝3までのタイヤ軸方向距離Ltで定義する。
又前記タイバー10では、図2(B)、図4(B)に示すように、前記上面14の法線に対する側壁面13の角度αが0〜30°の範囲であるのが好ましく、0°未満、即ち上端縁13a、13a間の巾が下端縁13b、13b間の巾より大となる向きに側壁面13が傾斜した場合には、タイバー10の根元部分が弱くなり、前記剛性アップ効果が不足する。逆に、角度αが30°を越えると、前記リブ状凸部16の凸部巾Twが小さくなり、同様に剛性アップ効果が充分に得られなくなる。
本例のタイバー10は、一方の側壁面13Aの下端縁13bAから、この下端縁13bA側に配される縦主溝3までのタイヤ軸方向距離Lt1を、他方の側壁面13Bの下端縁13bBから、この下端縁13bB側に配される縦主溝3までのタイヤ軸方向距離Lt2よりも小としている。このとき、前記一方の側壁面13Aの前記角度α1は、前記他方の側壁面13Bの前記角度α2より小であることが好ましい。これは前記角度α1を小とすることで、大な場合に比して前記雪柱の枝状部分の容積が高まるためであり、これにより前記枝状部分と、縦主溝3内の雪柱との連結体の雪柱強度が高まり、雪上性能を向上することができる。なお、他方の側壁面13Bの角度α2を大とすることで、角度α1を小とすることによる、タイバー10の剛性アップ効果の低下を抑制している。なお図6に誇張して示すように、横溝6内に1つのタイバー10のみしか形成されない場合においても、縦主溝3に近い側の側壁面13Aの角度α1は、縦主溝3に遠い側の側壁面13Bの角度α2よりも小とする。
又タイバ−10では、図5に示すように、前記上面14に2本以上の凹溝15を設け、これによりタイバ−10の上部を3本以上のリブ状凸部16に区分することができる。この場合、両外側に配される外のリブ状凸部16oの凸部巾Twoを、その内側に配される内のリブ状凸部16iの凸部巾Twiよりも大とすることが好ましい。このように、Two>Twiとすることで、タイバ−10による剛性アップ効果を、Two≦Twiの場合に比して高めることができる。又図7に示すように、凹溝15の形成数を3本以上とすることもできる。係る場合には、両外側に配される外の凹溝15oの底部の前記横溝底面16Dからの高さhaoを、その内側に配される内の凹溝15iの底部の高さhaiよりも大とすることが好ましい。この場合にも、hao>haiとすることで、タイバ−10による剛性アップ効果を、hao≦haiの場合に比して高めることができる。
次に本例では、前述した如く、前記タイバー長さ方向を周方向としている。しかしながら剛性アップ効果の観点からは、図8(A)に示すように、前記タイバー長さ方向Fを、前記横溝巾中心線iと直角とすることが好ましい。
又一つの横溝6に複数のタイバー10を配する場合には、剛性バランスのために、各タイバー10のタイバー長さ方向Fを互いに相違させるのが好ましい。特に図8(B)に示すように、2つのタイバー10を形成する場合には、一方のタイバー10のタイバー長さ方向F1と、他方のタイバー10のタイバー長さ方向F2とは、前記横溝巾中心線iと直角な線に対する傾斜の向きが相違し、かつ前記直角な線に対する角度γが等しいことが好ましい。
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の基本パターンを有し、かつ表1の仕様に基づきタイヤサイズが195/65R15の乗用車用のスタッドレスタイヤを試作し、雪上性能、ドライ路面での操縦安定性、耐偏摩耗性についてテストするとともに、その結果を表1に記載した。タイバーの仕様以外は実質的に同仕様である。なお
縦主溝の溝巾Wgは7.0mm、溝深さDgは8.0mm、横溝の溝巾Wyは8.0mm、溝深さDyは8.0mmである。
(1)雪上性能:
下記の条件にて全輪に供試タイヤを装着した車両を使用し、雪路タイヤテストコースを走行した時の操縦安定性(ハンドル操作時の手応え感、接地感、剛性感など)を、ドライバーによる官能により、比較例1を6点する10点法で評価した。指数の大なほど良好である。
リムサイズ:15×6JJ
内圧:200kPa
車両:乗用車(2000ccのFR車)
(2)ドライ路面での操縦安定性:
上記テスト車両を用い、ドライアスファルト路面のタイヤテストコースを走行した時の操縦安定性(ハンドル操作時の手応え感、接地感、剛性感など)を、ドライバーによる官能により、比較例1を6点する10点法で評価した。指数の大なほど良好である。
(3)耐摩耗性能:
上記テスト車両を用い、ドライアスファルト路面のタイヤテストコースを30〜80km走行し、偏摩耗の発生状態を、比較例1を100とする指数で評価した。指数の大なほど良好である。
Figure 0004510903
本発明の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。 (A)は中間の横溝をタイバーとともに示す平面図、(B)は図2(A)の横溝巾中心線に沿った断面図である。 中間の横溝に配されるタイバーを拡大して示す断面図である。 (A)は外の横溝をタイバーとともに示す平面図、(B)は図4(A)の横溝巾中心線に沿った断面図である。 外の横溝に配されるタイバーを拡大して示す断面図である。 タイバーの側壁面の傾斜を説明する断面図である。 タイバーの他の実施形態を示す断面図である。 (A)、(B)はタイバーの形成方向(長さ方向)の他の例を示す部分平面図である。
符号の説明
2 トレッド部
3 縦主溝
4 リブ状陸部
5 ブロック
6 横溝
6S 横溝底面
8 サイピング
10 タイバー
13 側壁面
13b 下端縁
14 上面
15 凹溝
16 リブ状凸部
i 横溝巾中心線
Te トレッド縁

Claims (7)

  1. トレッド部にタイヤ周方向にのびる複数本の縦主溝を設けることにより、該トレッド部を、縦主溝間及び縦主溝とトレッド縁との間のリブ状陸部に区分するとともに、少なくとも1つのリブ状陸部に、このリブ状陸部を横切ってのびることにより該リブ状陸部を周方向に並ぶ複数のブロックに分割する横溝を設けた空気入りタイヤであって、
    前記ブロックの外表面に、サイピングが配され、
    かつ前記横溝に、該横溝の横溝底面から立ち上がりかつ横溝の横溝巾中心線とは交差する向きにのびる両側の側壁面と、この側壁面の上端縁間を継ぐ上面とを有しかつ周方向に隣り合うブロック間を連結するタイバーを形成し、
    前記タイバーは、前記上面に、前記側壁面ののびる向きであるタイバー長さ方向にのびる1本以上の凹溝を設けることにより、該タイバーの少なくとも上部に、前記凹溝により区分される複数本のリブ状凸部を具えるとともに、
    前記タイバーは、前記側壁面の下端縁間の横溝巾中心線に沿った距離であるタイバー巾Lwを、前記横溝の横溝巾Wyの0.5〜1.5倍、かつ前記リブ状凸部の前記上面における横溝巾中心線に沿った凸部巾Twを、前記タイバー巾Lwの0.15〜0.3倍とし、しかも前記タイバーは、一方の側壁面の下端縁から、この下端縁側に配される縦主溝までのタイヤ軸方向距離Lt1が、他方の側壁面の下端縁から、この下端縁側に配される縦主溝までのタイヤ軸方向距離Lt2よりも小であり、
    かつ前記一方の側壁面の前記上面の法線に対する角度α1は、前記他方の側壁面の前記上面の法線に対する角度α2より小であることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記タイバーは、前記側壁面の下端縁から、この下端縁側に配される縦主溝までのタイヤ軸方向距離Ltが、該縦主溝の主溝巾Wg以上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. 前記タイバーは、3本以上のリブ状凸部を具え、かつ両外側に配される外のリブ状凸部の凸部巾Twは、その内側に配される内のリブ状凸部の凸部巾Twよりも大である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. 前記タイバーは、3本以上の凹溝を具え、かつ両外側に配される外の凹溝の底部の前記横溝底面からの高さhaは、その内側に配される内の凹溝の底部の高さhaよりも大であ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。
  5. 前記タイバー長さ方向は、周方向であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記タイバー長さ方向は、前記横溝巾中心線と直角であることを特徴とする請求項1〜の何れかに記載の空気入りタイヤ。
  7. 一つの横溝に複数のタイバーが配されるとともに、各タイバーは、そのタイバー長さ方向が互いに相違することを特徴とする請求項1〜の何れかに記載の空気入りタイヤ。
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