JP4548119B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、車両の右側および左側のいずれにも装着可能であり、且つ、氷雪路におけるタイヤ性能が維持される空気入りタイヤに関する。

従来の空気入りタイヤには、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の空気入りタイヤは、トレッドにタイヤ周方向に沿って配列する複数のブロックから成るブロック列を形成し、これらブロックに複数のスタッドを打ち込むようにしている。そして、従来の空気入りタイヤは、前記ブロックのタイヤ幅方向の長さをタイヤ周方向に変化させ、前記ブロック列における前記ブロック長さの最大最小比を１．５〜１．８にしている。従来の空気入りタイヤは、かかる構成により、氷上性能および雪上性能の改善を図っている。

しかしながら、従来の空気入りタイヤでは、トレッドパターンが非対称方向性を有するため、一組のタイヤを成形するにあたり、右側装着用および左側装着用のタイヤ成形金型がそれぞれ必要となるという課題がある。

特開２００３−２６７００４号公報

そこで、この発明は、上記に鑑みてされたものであって、車両の右側および左側のいずれにも装着可能であり、且つ、氷雪路におけるタイヤ性能が維持される空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、スパイクピンが施された複数のブロックから成るブロックパターンを有する空気入りタイヤにおいて、車両の右側に装着された場合の接地パターンと左側に装着された場合の接地パターンとが左右対称であり、且つ、ブロックの剛性が最大となる方向をブロックの剛性方向と定義するときに、タイヤが車両に装着された状態にて車両の内側にあるトレッド領域では、前記ブロックがその剛性方向を略タイヤ周方向に向けて配置され、車両の外側にあるトレッド領域では、前記ブロックがその剛性方向をタイヤ幅方向に対して傾斜させて配置されていることを特徴とする。

この空気入りタイヤは、車両の右側に装着された場合の接地パターンと左側に装着された場合の接地パターンとが左右対称なので、右側および左側のいずれにも装着できる利点がある。また、この空気入りタイヤでは、タイヤが車両に装着された状態にて車両の内側（ＩＮ側）にあるトレッド領域では、ブロックがその剛性方向を略タイヤ周方向に向けて配置され、車両の外側（ＯＵＴ側）にあるトレッド領域では、ブロックがその剛性方向をタイヤ幅方向に対して傾斜させて配置されているので、氷雪路でのタイヤの諸性能が維持される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤが車両に装着された状態にて車両の外側にあるトレッド領域では、タイヤ幅方向の軸に対して線対称に配置された一対の前記ブロックから成る単位パターンが構成されており、この単位パターンがタイヤ周方向に連続的に配列されている。

この空気入りタイヤでは、ＯＵＴ側にあるトレッド領域にて、タイヤ幅方向の軸に対して線対称に配置された一対のブロックから成る単位パターンが構成されており、この単位パターンがタイヤ周方向に連続的に配列されているので、コーナーへの進入時におけるグリップ力と、コーナーからの立ち上がり時におけるグリップ力とが均一化される。これにより、コーナーリング時におけるコントロール性（操安性）が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記ブロックがジグザグ形状の側壁を有する。

この空気入りタイヤでは、ブロックがジクザグ形状の側壁を有するので、ブロックの雪柱せん断力が増加して雪路でのタイヤ諸性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤが車両に装着された状態にて車両の内側にあるトレッド領域では、ブロックの剛性方向とタイヤ周方向との傾斜角φが−１０［ｄｅｇ］以上１０［ｄｅｇ］以下の範囲内にある。

この空気入りタイヤでは、ＩＮ側のトレッド領域にあるブロックの剛性方向とタイヤ周方向との傾斜角φが０［ｄｅｇ］であり、ブロックの剛性方向がタイヤ周方向に対して平行となるように構成されているので、ブレーキング時やストレート路での加速時におけるタイヤのグリップ力が好適に維持される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤが車両に装着された状態にて車両の外側にあるトレッド領域では、ブロックの剛性方向とタイヤ幅方向との傾斜角θが２［ｄｅｇ］以上３０［ｄｅｇ］以下の範囲内にある。

この空気入りタイヤでは、ＯＵＴ側のトレッド領域にあるブロックの剛性方向とタイヤ幅方向との傾斜角θが２［ｄｅｇ］以上３０［ｄｅｇ］以下の範囲内にあるので、コーナーリング時におけるブロック剛性が確保されてタイヤの諸性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤが車両に装着された状態にて車両の外側にあるトレッド領域では、スパイクピンを有する中間ブロックがタイヤ周方向にて隣り合う前記ブロック間に配置される。

この空気入りタイヤでは、ＯＵＴ側のトレッド領域にて、スパイクピンを有する中間ブロックがタイヤ周方向に隣り合うブロック間に配置されるので、トレッド面におけるスパイクピンの総本数あるいは配置密度が確保される。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記単位パターンが三つ以上の前記ブロックから成る。

この空気入りタイヤでは、ＯＵＴ側のトレッド領域にてタイヤ周方向に連続的に配列される単位パターンが三つ以上のブロックにより構成される。かかる構成としても、トレッド面の周方向対称性が実現されると共にタイヤの諸性能が維持される利点がある。

この発明にかかる空気入りタイヤは、車両の右側に装着された場合の接地パターンと左側に装着された場合の接地パターンとが左右対称なので、右側および左側のいずれにも装着できる利点がある。また、この空気入りタイヤでは、タイヤが車両に装着された状態にて車両の内側（ＩＮ側）にあるトレッド領域では、ブロックがその剛性方向を略タイヤ周方向に向けて配置され、車両の外側（ＯＵＴ側）にあるトレッド領域では、ブロックがその剛性方向をタイヤ幅方向に対して傾斜させて配置されているので、氷雪路でのタイヤの諸性能が維持される利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、この発明の実施例にかかる空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。図２は、図１に記載した空気入りタイヤの機能を示す説明図である。図３〜図５は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。図６は、性能試験の結果を示す図表である。

この空気入りタイヤ１は、例えば、氷雪路での競技に使用される空気入りスパイクタイヤであり、スパイクピン７が施された複数のブロック２、３から成るブロックパターン（トレッドパターン）を有する（図１参照）。

ここで、タイヤが車両に装着された状態にてトレッド部を平面視したときに、車両の内側に位置する側をＩＮ側と呼び、車両の外側に位置する側をＯＵＴ側と呼ぶ。この空気入りタイヤ１では、ＩＮ側のトレッド領域とＯＵＴ側のトレッド領域とが略タイヤ赤道線を境界として区切られる。そして、ＩＮ側のトレッド領域およびＯＵＴ側のトレッド領域にそれぞれブロック２、３が配列されている。

また、トレッド面の展開図をタイヤ周方向に反転させたときに、元の展開図と反転後の展開図とが略一致することを周方向対称と呼ぶ。周方向対称のトレッドパターンを有する空気入りタイヤ１では、車両の右側に装着された場合の接地パターンと左側に装着された場合の接地パターンとが左右対称となる。したがって、かかる空気入りタイヤ１は、単一の成形金型により成形可能であり、且つ、車両の右側および左側のいずれにも装着可能である。

また、ブロック２，３の平面視にて、ブロック剛性が最大となる方向をブロック２，３の剛性方向と呼ぶ（図１中では、各ブロック２，３の剛性方向が一点鎖線により示されている）。この空気入りタイヤ１では、各ブロック２，３がその形状により固有の剛性方向を有する。具体的には、各ブロック２，３が縦長の略長方形状を有しており、その長手方向にかかるブロック剛性が大きい。また、その剛性方向が所定の方向を向くように各ブロック２，３が配置されており、これにより、タイヤの諸性能（コーナーリンググリップ性能、トラクション性能、ブレーキング性能など）が維持されている。

ＩＮ側のトレッド領域では、複数のブロック２がタイヤ周方向に配列されており、２列のブロック列が形成されている。これらのブロック２は、その剛性方向が略タイヤ周方向に向くように配置される。ここでは、ＩＮ側のブロック２の剛性方向とタイヤ周方向とが並行（φ＝０［ｄｅｇ］）となるように構成されている。

一方、ＯＵＴ側のトレッド領域では、複数のブロック３がタイヤ周方向に配列されており、１列のブロック列が形成されている。ＯＵＴ側のブロック３は、その剛性方向が略タイヤ幅方向（ラジアル方向）に向くように配置され、且つ、その剛性方向がタイヤ幅方向に対して傾斜角θにて傾斜するように、構成されている。したがって、ＯＵＴ側のブロック３の剛性方向とタイヤ幅方向とは平行ではない。

また、ＯＵＴ側のトレッド領域では、タイヤ幅方向の軸に対して線対称に配置された一対のブロック３ａ，３ｂから成る単位パターンが構成されており、この単位パターンがタイヤ周方向に連続的に配列されている（図１参照）。具体的には、隣り合う一対のブロック３ａ，３ｂが略長方形状を有すると共にタイヤ幅方向の軸を中心としてハの字状あるいはＶ字状に配置されている。そして、かかる一対のブロック３ａ，３ｂから成る単位パターンがタイヤ周方向に連続的に配列されることにより、ＯＵＴ側のブロック列が構成されている。

［作用］
ブレーキング時やストレート路での加速時には、接地面からの外力（摩擦力）がタイヤ周方向からトレッド面に入力される（図２（ａ）参照）。これに対して、この空気入りタイヤ１では、ＩＮ側のブロック２が剛性方向（長手方向）を略タイヤ周方向に向けて配置されているので、かかる入力に対して変形し難い。これにより、ブレーキング時やストレート路での加速時におけるタイヤのグリップ力が高められている。

また、コーナー路への進入時には、接地面からの外力が、タイヤ幅方向に対して車両進行方向前方側に傾斜する方向からトレッド面に入力される（図２（ｂ）参照）。これに対して、この空気入りタイヤ１では、ＯＵＴ側にある一部のブロック３ａが剛性方向（長手方向）をタイヤ幅方向に対して車両進行方向前方側に傾斜する方向に向けて配置されているので、かかる入力に対して変形し難い。これにより、コーナー路への進入時におけるタイヤのグリップ力が高められている。

また、コーナー路からの立ち上がり時には、接地面からの外力が、タイヤ幅方向に対して車両進行方向後方側に傾斜する方向からトレッド面に入力される（図２（ｃ）参照）。これに対して、この空気入りタイヤ１では、ＯＵＴ側にある一部のブロック３ｂが剛性方向（長手方向）をタイヤ幅方向に対して車両進行方向後方側に傾斜する方向に向けて配置されているので、かかる入力に対して変形し難い。これにより、コーナー路からの立ち上がり時におけるタイヤのグリップ力が高められている。

［効果］
この空気入りタイヤ１は、車両の右側に装着された場合の接地パターンと左側に装着された場合の接地パターンとが左右対称なので（図１参照）、右側および左側のいずれにも装着できる利点がある。また、かかる空気入りタイヤ１は、単一種類のタイヤ成形金型により成形可能という利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤが車両に装着された状態にて車両の内側（ＩＮ側）にあるトレッド領域では、ブロック２がその剛性方向を略タイヤ周方向に向けて配置され、車両の外側（ＯＵＴ側）にあるトレッド領域では、ブロック３がその剛性方向をタイヤ幅方向に対して傾斜させて配置されている（図１参照）。かかる構成では、ＩＮ側のブロック２により、ブレーキング時やストレート路での加速時におけるタイヤのグリップ力が確保され、ＯＵＴ側のブロック３により、コーナーリング時（進入時および立ち上がり時）におけるタイヤのグリップ力が確保される（図２参照）。これにより、氷雪路でのタイヤの諸性能が維持される利点がある。また、かかる構成では、ＯＵＴ側のブロック３の剛性方向がタイヤ幅方向に平行な構成と比較して、ブロック２，３の変形が低減されるので、スパイクピン７の抜けが抑制される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、ＯＵＴ側にあるトレッド領域にて、タイヤ幅方向の軸に対して線対称に配置された一対のブロック３ａ，３ｂから成る単位パターンが構成されており、この単位パターンがタイヤ周方向に連続的に配列されている（図１参照）。かかる構成では、ＯＵＴ側のトレッド領域にてブロック剛性が周方向対称となるので、コーナーへの進入時におけるグリップ力と、コーナーからの立ち上がり時におけるグリップ力とが均一化される。これにより、コーナーリング時におけるコントロール性（操安性）が向上する利点がある。

［変形例１］
なお、この空気入りタイヤ１では、各ブロック２，３（ＩＮ側のブロック２およびＯＵＴ側のブロック３）が略長方形状を有するが、これは、トレッド面の設計や成形が容易である点で好ましい。しかし、これに限らず、各ブロック２，３は、例えば、楕円形状、Ｔ字型形状、Ｌ字型形状、Ｓ字型形状を有しても良い（図示省略）。

また、各ブロック２，３は、長手方向の寸法が４０［ｍｍ］〜５０［ｍｍ］であり、長手方向と幅方向との寸法比（縦横比）が２：１となるように構成されている。また、各スパイクピン７が１０［ｍｍ］程度の間隔にて配列されている。しかし、各ブロック２，３の寸法および各スパイクピン７の配列間隔は、これに限定されない。

［変形例２］
また、この空気入りタイヤ１では、ブロック２，３がジクザグ形状の側壁を有することが好ましい（図１参照）。かかる構成では、ブロック２，３が平坦な側壁を有する構成と比較して、ブロック剛性が増加する。これにより、ブロック２，３の雪柱せん断力が増加するので、雪路でのタイヤ諸性能が向上する利点がある。また、かかる構成では、トレッド面における溝面積比を容易に増加させ得るので、排水性能の確保が容易となる利点がある。

［変形例３］
また、この空気入りタイヤ１では、ＩＮ側のトレッド領域にあるブロック２の剛性方向とタイヤ周方向との傾斜角φが０［ｄｅｇ］であり、ブロック２の剛性方向がタイヤ周方向に対して平行となるように構成されている（図１参照）。しかし、これに限らず、ブロック２の剛性方向は、タイヤ周方向に対して略平行であれば良く、多少傾斜していても良い（図３参照）。かかる構成では、ＩＮ側のトレッド領域にあるブロック２の剛性方向とタイヤ周方向との傾斜角φが−１０［ｄｅｇ］以上１０［ｄｅｇ］以下の範囲内にあることが好ましい。これにより、ブレーキング時やストレート路での加速時におけるタイヤのグリップ力が好適に維持される利点がある。

［変形例４］
また、この空気入りタイヤ１では、ＯＵＴ側のトレッド領域にあるブロック３ａ、３ｂの剛性方向とタイヤ幅方向との傾斜角θが２［ｄｅｇ］以上３０［ｄｅｇ］以下の範囲内にあることが好ましい（図１参照）。また、この傾斜角θは、２［ｄｅｇ］以上１５［ｄｅｇ］以下の範囲内にあることがより好ましい。かかる構成では、傾斜角θが２［ｄｅｇ］以上の範囲にあることにより、コーナーリング時におけるブロック剛性が確保されてタイヤの諸性能が向上する利点がある。また、傾斜角θが１５［ｄｅｇ］以上の範囲にあることにより、隣り合う一対のブロック３ａ，３ｂ間の間隔が適正化されてタイヤの諸性能が向上する利点がある。

［変形例５］
また、この空気入りタイヤ１では、ＯＵＴ側のトレッド領域にて、スパイクピン７を有する中間ブロックがタイヤ周方向に隣り合うブロック３ａ、３ｂ間に配置される（図４参照）。かかる構成では、中間ブロック４により、トレッド面におけるスパイクピン７の総本数あるいは配置密度が確保される。これにより、タイヤの雪上性能が維持される利点がある。

例えば、ＯＵＴ側のトレッド領域にあるブロック２の剛性方向とタイヤ幅方向との傾斜角θが１５［ｄｅｇ］以上となる場合には、隣り合う一対のブロック３ａ、３ｂ間に中間ブロック４が配置されることが好ましい（図５参照）。

また、かかる構成では、中間ブロック４が一方のブロック３に結合されていても良い（図示省略）。例えば、中間ブロック４とブロック３とが結合されることにより、略Ｌ字形状のブロックが構成されていても良い。

［変形例６］
また、この空気入りタイヤ１では、ＯＵＴ側のトレッド領域にてタイヤ周方向に連続的に配列される単位パターンが、一対のブロック３ａ、３ｂにより構成されている（図１参照）。しかし、これに限らず、この単位パターンは、三つ以上のブロック３により構成されても良い。

例えば、タイヤ幅方向の軸を中心として、二つずつのブロック３ａ、３ａ、３ｂ、３ｂが配列されており、これらの四つのブロック３ａ、３ａ、３ｂ、３ｂから成る単位パターンがタイヤ周方向に連続的に配列されていても良い（図５参照）。かかる構成としても、トレッド面の周方向対称性が実現されると共にタイヤの諸性能が維持される利点がある。

［性能試験］
この性能試験では、条件が異なる複数の空気入りタイヤについて、（１）コーナーリンググリップ性能、（２）トラクション性能、（３）ブレーキング性能、および、（４）走行後のスパイクピン抜け数にかかる性能試験が行われた（図６参照）。各性能試験では、タイヤサイズ１１０／６５０Ｒ１６の空気入りタイヤがＪＡＴＭＡ規定の正規リムにリム組みされ、この空気入りタイヤに正規荷重および正規空気圧が負荷される。なお、タイヤサイズの表示では、各数値が（トレッド幅）／（タイヤ外径）Ｒ（インチ）を意味しており、また、記号Ｒがラジアルタイヤであることを意味している。

そして、空気入りタイヤが排気量２０００［ｃｃ］の四輪駆動車に装着され、氷雪路となった６［ｋｍ］の林道を気温−５［℃］〜−７［℃］の条件下にて走行する。そして、同一人の専門ドライバーにより各タイヤにて４回の試験走行が行われ、（１）コーナーリンググリップ性能、（２）トラクション性能および（３）ブレーキング性能がフィーリング評価により５点満点にて評価される。また、試験走行後のスパイクピンの抜け数が測定される。また、４回の試験走行における平均タイムが測定される。

この性能試験において、従来例の空気入りタイヤは、ＯＵＴ側のトレッド領域にあるすべてのブロック（の剛性方向）がタイヤ幅方向に対して２５［ｄｅｇ］の傾斜角θにて一方向に傾斜しており、非対称方向性のトレッドパターンを有する（図示省略）。また、そのトレッド部に配置されたスパイクピンの総本数は、３８０［本］である。

比較例の空気入りタイヤは、ＯＵＴ側のトレッド領域にあるすべてのブロックがタイヤ幅方向に対して並行に配置（傾斜角θ＝０［ｄｅｇ］）されており、周方向対称なトレッドパターンを有する（図示省略）。また、そのトレッド部に配置されたスパイクピンの総本数は、３８０［本］である。

発明例１〜４の空気入りタイヤ１は、この実施例にかかる空気入りタイヤ１であり、ＯＵＴ側のトレッド領域にあるブロック３ａ、３ｂの剛性方向とタイヤ幅方向との傾斜角θが、それぞれθ＝５［ｄｅｇ］（発明例１）、θ＝１０［ｄｅｇ］（発明例２）およびθ＝１５［ｄｅｇ］（発明例３および発明例４）となっている（図１参照）。また、発明例４の空気入りタイヤ１には、ＯＵＴ側の隣り合うブロック３ａ、３ｂ間に中間ブロック４が配置されている（図４参照）。また、スパイクピンの本数は、順に、３８０［本］（発明例１）、３７４［本］（発明例２）、３６８［本］（発明例３）および３８０［本］（発明例４）となっている。

試験結果に示すように、比較例の空気入りタイヤでは、コーナーリンググリップ性能、トラクション性能およびブレーキ性能のいずれもが低い。また、スパイクピンの抜け数が多く、タイヤ性能の低下が著しい。

一方、発明例１の空気入りタイヤ１では、従来の空気入りタイヤと同レベルにタイヤ性能が維持されていることが分かる。また、発明例２の空気入りタイヤ１でも、ある程度は、タイヤ性能が維持されていることが分かる。また、発明例３の空気入りタイヤ１では、タイヤ性能に低下が見られるものの、ピンの抜け数が比較例の空気入りタイヤと比較して少ない。また、発明例４の空気入りタイヤ１では、ブロック３ａ、３ｂ間に中間ブロック４が配置されることにより、タイヤ性能が維持されることが分かる。

以上のように、本発明にかかる空気入りタイヤは、車両の右側および左側のいずれにも装着可能であり、且つ、氷雪路におけるタイヤ性能が維持される点で有用である。

この発明の実施例にかかる空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。 図１に記載した空気入りタイヤの機能を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 性能試験の結果を示す図表である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２，３ ブロック
４ 中間ブロック
７ スパイクピン
θ、φ 傾斜角

Claims (7)

1. スパイクピンが施された複数のブロックから成るブロックパターンを有する空気入りタイヤにおいて、
   車両の右側に装着された場合の接地パターンと左側に装着された場合の接地パターンとが左右対称であり、且つ、
   ブロックの剛性が最大となる方向をブロックの剛性方向と定義するときに、タイヤが車両に装着された状態にて車両の内側にあるトレッド領域では、前記ブロックがその剛性方向を略タイヤ周方向に向けて配置され、車両の外側にあるトレッド領域では、前記ブロックがその剛性方向をタイヤ幅方向に対して傾斜させて配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. タイヤが車両に装着された状態にて車両の外側にあるトレッド領域では、タイヤ幅方向の軸に対して線対称に配置された一対の前記ブロックから成る単位パターンが構成されており、この単位パターンがタイヤ周方向に連続的に配列されている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ブロックがジグザグ形状の側壁を有する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. タイヤが車両に装着された状態にて車両の内側にあるトレッド領域では、ブロックの剛性方向とタイヤ周方向との傾斜角φが−１０［ｄｅｇ］以上１０［ｄｅｇ］以下の範囲内にある請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
5. タイヤが車両に装着された状態にて車両の外側にあるトレッド領域では、ブロックの剛性方向とタイヤ幅方向との傾斜角θが２［ｄｅｇ］以上３０［ｄｅｇ］以下の範囲内にある請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
6. タイヤが車両に装着された状態にて車両の外側にあるトレッド領域では、スパイクピンを有する中間ブロックがタイヤ周方向にて隣り合う前記ブロック間に配置される請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記単位パターンが三つ以上の前記ブロックから成る請求項２に記載の空気入りタイヤ。

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