JP4656239B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、氷雪路用タイヤとして好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、氷上性能、雪上性能及びウエット性能を向上することを可能にした空気入りタイヤに関する。

従来、氷雪路用タイヤとして、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とを設け、これら主溝及び横溝によってタイヤ周方向に配列された複数のブロックからなる複数列の陸部を区画すると共に、各ブロックに複数本のサイプを設けた空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このような空気入りタイヤにおいては、主溝及び横溝に基づいて雪上性能及びウエット性能を確保し、サイプのエッジ効果により氷上性能を確保するようにしている。しかしながら、雪上性能及びウエット性能を向上するために溝面積を増加させると接地面積の減少により氷上性能が低下することになる。また、エッジ効果の増大のためにサイプを過度に増加させるとブロックの倒れ込みを生じ易くなるため、必ずしも氷上性能の改善には繋がらない。そのため、氷雪路用タイヤにおいて、氷上性能、雪上性能及びウエット性能をより高いレベルで向上することが求められている。

特開平１０−２４７０７号公報

本発明の目的は、氷上性能、雪上性能及びウエット性能を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、トレッド部に、タイヤ赤道の両側にてそれぞれ前記回転方向とは反対側に向かってタイヤ幅方向外側へ傾斜する複数本の傾斜溝と、タイヤ赤道の両側にてそれぞれタイヤ幅方向外側に向かって前記回転方向とは反対側へ傾斜する複数本の横断溝とを設け、タイヤ赤道を中心とするトレッド部のセンター領域に前記傾斜溝及び前記横断溝によりタイヤ周方向に連続的に延在する中央陸部を区画し、前記傾斜溝のタイヤ幅方向外側に複数のブロックからなる外側陸部を区画し、これら中央陸部及び外側陸部の各々にタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプを設けると共に、各傾斜溝を少なくとも２本の横断溝と交差するように配置し、前記横断溝のタイヤ幅方向内側の端部を中央陸部内又は傾斜溝内で終端させ、中央陸部内で終端する横断溝と傾斜溝内で終端する横断溝とをタイヤ周方向に交互に配置し、前記傾斜溝の少なくとも一方の端部を対応する陸部内で終端させ、前記傾斜溝の溝幅をタイヤ幅方向外側の端部から内側の端部に向かって徐々に増大させたことを特徴とするものである。

本発明では、複数本のサイプを備えると共にタイヤ周方向に連続的に延在するリブ状の中央陸部をタイヤ赤道を中心とするトレッド部のセンター領域に配置することにより、凝着摩擦力を増大させて氷上性能を向上することができる。

また、各傾斜溝を少なくとも２本の横断溝と交差するように配置し、その傾斜溝の少なくとも一方の端部を対応する陸部内で終端させることにより、傾斜溝の長さを十分に確保するので、雪上走行時やウエット路面走行時における横力に対するエッジ効果を増大し、旋回性能を向上することができる。

更に、横断溝のタイヤ幅方向内側の端部を中央陸部内又は傾斜溝内で終端させ、中央陸部内で終端する横断溝と傾斜溝内で終端する横断溝とをタイヤ周方向に交互に配置することに加えて、傾斜溝の溝幅をタイヤ幅方向外側の端部から内側の端部に向かって徐々に増大させることにより、センター領域での排水能力を高めてウエット性能を向上することができる。

本発明では、外側陸部において傾斜溝と横断溝とで挟まれたブロック鋭角部に面取り部を設けることが好ましい。これにより、排水能力を高めてウエット性能を向上すると共に、ブロック鋭角部の偏摩耗を抑制することができる。

トレッド部におけるタイヤ赤道上にはタイヤ周方向に延びるストレート溝を設けることが好ましい。これにより、排水能力を高めてウエット性能を向上することができる。特に大きなサイズのタイヤにおいて有効である。

サイプは接地時に円弧状に形成される接地後端線に沿って延長するように中央陸部及び外側陸部に配置することが好ましい。より具体的には、サイプの延長方向のタイヤ幅方向に対する傾きを中央陸部よりも外側陸部で大きくすることが好ましい。上述した傾斜溝と横断溝により区画される外側陸部のブロックにおいては、例えば、サイプをタイヤ幅方向に対して平行に延長するように配置した場合、ブロックの倒れ込みを抑えながらサイプ本数を増加させることが難しいが、サイプを円弧状の接地後端線に沿って延長するように配置した場合、ブロックの倒れ込みを抑えながらサイプ本数を可及的に増加させ、氷上性能と雪上性能を向上することが可能になる。

上述したトレッドパターンは、スタッドピンを有していないスタッドレスタイヤのパターンとして有効であるが、スタッドピンを有するスタッドタイヤとしても有効である。スタッドタイヤの場合、外側陸部に複数のスタッドピン打ち込み位置を設定し、これら外側陸部ではスタッドピン打ち込み位置から外れた位置にサイプを配置することが好ましい。スタッドピン打ち込み位置にはそれぞれスタッドピンが植え込まれる。

スタッドタイヤにおいては雪上及び氷上での制駆動力を向上するためにスタッドピン打ち込み位置をタイヤ幅方向に分散させることが好ましいが、タイヤ周方向に延びる主溝を主体とするトレッドパターンでは主溝部分にスタッドピン打ち込み位置を設定することができないため、スタッドピン打ち込み位置のタイヤ幅方向の分散が制限される。これに対して、上記トレッドパターンでは、タイヤ周方向に延びる主溝に替えて、タイヤ赤道の両側にそれぞれ複数本の傾斜溝と複数本の横断溝を配置しているので、スタッドピン打ち込み位置をタイヤ幅方向に分散させることが可能になる。より具体的には、タイヤ赤道の片側であって外側陸部が存在する領域に少なくとも７列のスタッドピン配列軌道を設定し、これらスタッドピン配列軌道上にスタッドピン打ち込み位置を分散させることが好ましい。これにより、雪上及び氷上での制駆動力を向上することができる。

本発明の実施形態からなる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１のトレッドパターンに接地形状を付記したものを示す展開図である。 本発明の他の実施形態からなる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。 本発明の更に他の実施形態からなる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４のトレッドパターンにスタッドピン配列軌道を付記したものを示す展開図である。 従来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。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示すものである。この空気入りタイヤは回転方向Ｒが指定されたものである。

図１に示すように、トレッド部１には、タイヤ赤道Ｅの両側にてそれぞれ回転方向Ｒとは反対側に向かってタイヤ幅方向外側へ傾斜する複数本の傾斜溝３と、タイヤ赤道Ｅの両側にてそれぞれタイヤ幅方向外側に向かって回転方向Ｒとは反対側へ傾斜する複数本の横断溝４とが形成されている。これら傾斜溝３及び横断溝４はいずれもタイヤ周方向に間隔をおいて反復的に配置されている。これにより、タイヤ赤道Ｅを中心とするトレッド部１のセンター領域に傾斜溝３及び横断溝４によりタイヤ周方向に連続的に延在する中央陸部１０が区画され、傾斜溝３のタイヤ幅方向外側に複数のブロック２１からなる外側陸部２０が区画されている。

これら陸部１０，２０にはそれぞれタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプ１２，２２が設けられている。サイプ１２，２２はその大部分が平面視でジグザグ形状をなしているが、一部が平面視で直線状になっている。これらサイプ１２，２２の平面視形状は特に限定されるものではない。また、サイプ１２，２２はトレッド表面よりもタイヤ径方向内側の部位においてサイプ厚さ方向に凹凸をなす３次元構造を有するものであっても良い。

傾斜溝３はタイヤ赤道Ｅに向かって凸となるように僅かに湾曲し、各傾斜溝３が少なくとも２本の横断溝４と交差するように配置されている。ここで、「交差する」とは２つの溝が互い突き抜けた状態を言う。つまり、図１では各傾斜溝３は２本の横断溝４と交差している。傾斜溝３のタイヤ幅方向外側の端部３ａは外側陸部２０内で終端し、タイヤ幅方向内側の端部３ｂは中央陸部１０内で終端している。また、傾斜溝３の溝幅はタイヤ幅方向外側の端部３ａから内側の端部３ｂに向かって徐々に増大している。

横断溝４は回転方向Ｒとは反対側に向かって凸となるように僅かに湾曲している。これら横断溝４はタイヤ幅方向外側の端部４ａが接地端の外側まで延在しているが、タイヤ幅方向内側の端部４ｂが中央陸部１０内又は傾斜溝３内で終端している。ここで、横断溝４のタイヤ幅方向内側の端部４ｂが傾斜溝３内で終端するとは、横断溝４が傾斜溝３に連通しているものの該傾斜溝３を突き抜けていない状態を言う。そして、横断溝４は中央陸部１０内で終端するものと傾斜溝３内で終端するものとがタイヤ周方向に交互に配置されている。図では中央陸部１０内で終端する横断溝４と傾斜溝３内で終端する横断溝４とが１本おきに配置されているが、中央陸部１０内で終端する２本の横断溝４と傾斜溝３内で終端する１本の横断溝４とを交互に配置したり、中央陸部１０内で終端する１本の横断溝４と傾斜溝３内で終端する２本の横断溝４とを交互に配置することも可能である。

上記空気入りタイヤにおいては、複数本のサイプ１２を備えると共にタイヤ周方向に連続的に延在するリブ状の中央陸部１０をタイヤ赤道Ｅを中心とするトレッド部１のセンター領域に配置しているので、タイヤ周方向に断続的に配置されたブロックとは異なって、多数のサイプ１２を設けた場合であっても中央陸部１０に倒れ込みを生じ難い。そのため、凝着摩擦力を増大させて氷上性能を向上することができる。

また、各傾斜溝３は少なくとも２本の横断溝４と交差するように配置し、その傾斜溝３の少なくとも一方の端部３ａ，３ｂを対応する中央陸部１０内又は外側陸部２０内で終端させることにより、傾斜溝３の長さを十分に確保することができる。これにより、雪上走行時やウエット路面走行時における横力に対するエッジ効果を増大し、旋回性能を向上することができる。

更に、横断溝４のタイヤ幅方向内側の端部４ｂを中央陸部１０内又は傾斜溝３内で終端させ、中央陸部１０内で終端する横断溝４と傾斜溝３内で終端する横断溝４とをタイヤ周方向に交互に配置することに加えて、傾斜溝３の溝幅をタイヤ幅方向外側の端部３ａから内側の端部３ｂに向かって徐々に増大させることにより、センター領域での排水能力を高めてウエット性能を向上することができる。つまり、上記空気入りタイヤではタイヤ周方向に延びる主溝の替わりに複数本の傾斜溝３を設けているが、その傾斜溝３の溝幅をタイヤ赤道側ほど大きくすることで効果的な排水を可能にしている。また、横断溝４の一部を中央陸部１０内まで延在させることもウエット性能の向上に寄与する。

上記空気入りタイヤにおいて、外側陸部２０における傾斜溝３と横断溝４とで挟まれたブロック鋭角部には面取り部２３が形成されている。この面取り部２３はトレッド表面から溝底に向かって傾斜する平面又は曲面から構成されている。このように陸部２０のブロック鋭角部に面取り部２３を設けることにより、排水能力を高めてウエット性能を向上すると共に、剛性が低いブロック鋭角部の偏摩耗を抑制することができる。

図２は図１のトレッドパターンに接地形状を付記したものである。図２において、Ｌは通常の使用状態で形成される接地領域の輪郭線である。図２に示すように、陸部１０，２０において、サイプ１２，２２は接地時に円弧状に形成される接地後端線（輪郭線Ｌの回転方向Ｒとは反対側の部分）に沿って延長するように配置されている。より具体的には、サイプ１２，２２の延長方向のタイヤ幅方向に対する傾きは中央陸部１０よりも外側陸部２０にて大きくなっている。ここで、サイプの延長方向とは各サイプにおける端部同士を結んだ直線の方向を意味する。サイプ１２，２２を上記の如く配置することにより、ブロック２１の倒れ込みを抑えながらサイプ２２の本数を可及的に増加させ、氷上性能と雪上性能を向上することが可能になる。なお、傾斜溝３及び横断溝４によって区画されたブロック２１においてサイプをタイヤ幅方向に対して平行に延長するように配置した場合、ブロック２１の倒れ込みを回避しながら配置可能なサイプの本数は極めて少ないものとなる。また、サイプを横断溝４に沿って延長するように配置した場合も、ブロック２１の倒れ込みを回避しながら配置可能なサイプの総長さは極めて少ないものとなる。

図３は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示すものである。本実施形態は、トレッド部におけるタイヤ赤道上にストレート溝を付加したものであるので、図３において図１と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

図３に示すように トレッド部１におけるタイヤ赤道Ｅ上にはタイヤ周方向に連続するストレート溝５が形成されている。ストレート溝５は溝幅が１．０ｍｍ〜５．０ｍｍで溝深さが１．０ｍｍ〜１０．０ｍｍである。このようにタイヤ赤道Ｅ上にストレート溝５を配置することにより、特に大きなサイズのタイヤにおいて排水能力を高めてウエット性能を向上することができる。また、ストレート溝５は旋回性能の向上にも寄与する。

図４は本発明の更に他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示すものである。本実施形態は、トレッド部に多数のスタッドピン打ち込み位置を設定したスタッドタイヤであり、図４において図１と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

図４に示すように、傾斜溝３よりもタイヤ幅方向外側に位置する外側陸部２０には複数のスタッドピン打ち込み位置６が設定されている。この外側陸部２０ではスタッドピン打ち込み位置６から外れた位置にサイプ２２が配置されている。なお、スタッドピン打ち込み位置６にはタイヤ加硫時に植え込み穴を成形しても良く、或いは、タイヤ加硫後にドリルで植え込み穴を開口しても良い。スタッドピンの埋設は、植え込み穴を拡張した状態で該植え込み穴内にスタッドピンを挿入した後、植え込み穴の拡張を解除することで行われる。

上記トレッドパターンによれば、タイヤ周方向に延びる主溝に替えて、タイヤ赤道Ｅの両側にそれぞれ複数本の傾斜溝３と複数本の横断溝４を配置しているので、スタッドピン打ち込み位置６をタイヤ幅方向に分散させることが可能になる。

図５は図４のトレッドパターンにスタッドピン配列軌道を付記したものである。図５に示すように、タイヤ赤道Ｅの片側であって外側陸部２０が存在する領域には少なくとも７列、好ましくは、７〜１０列のスタッドピン配列軌道７を設定し、これらスタッドピン配列軌道７上にスタッドピン打ち込み位置６の中心点を分散させると良い。これにより、タイヤ回転時にタイヤ幅方向に分散させたスタッドピン打ち込み位置６に植え込まれたスタッドピンが雪面及び氷面を引っ掻くことになるので、雪上及び氷上での制駆動力を向上することができる。

タイヤサイズが２０５／５５Ｒ１６であって、回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、トレッド部に、タイヤ赤道の両側にてそれぞれ回転方向とは反対側に向かってタイヤ幅方向外側へ傾斜する複数本の傾斜溝と、タイヤ赤道の両側にてそれぞれタイヤ幅方向外側に向かって回転方向とは反対側へ傾斜する複数本の横断溝とを設け、タイヤ赤道を中心とするトレッド部のセンター領域に傾斜溝及び横断溝によりタイヤ周方向に連続的に延在する中央陸部を区画し、傾斜溝のタイヤ幅方向外側に複数のブロックからなる外側陸部を区画し、これら中央陸部及び外側陸部の各々にタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプを設けると共に、各傾斜溝を２本の横断溝と交差するように配置し、横断溝のタイヤ幅方向内側の端部を中央陸部内又は傾斜溝内で終端させ、中央陸部内で終端する横断溝と傾斜溝内で終端する横断溝とをタイヤ周方向に交互に配置し、傾斜溝の両端部を対応する陸部内で終端させ、傾斜溝の溝幅をタイヤ幅方向外側の端部から内側の端部に向かって徐々に増大させた実施例１〜５のタイヤを作製した。

実施例１のタイヤでは、図３に示すように、外側陸部において傾斜溝と横断溝とで挟まれたブロック鋭角部に面取り部を設け、トレッド部におけるタイヤ赤道上にタイヤ周方向に延びるストレート溝を設け、中央陸部及び外側陸部においてサイプを円弧状の接地後端線に沿って延長するように配置した。

実施例２のタイヤでは、トレッド部におけるタイヤ赤道上にタイヤ周方向に延びるストレート溝を設け、中央陸部及び外側陸部においてサイプを円弧状の接地後端線に沿って延長するように配置した。つまり、実施例２では、実施例１とは異なって、外側陸部において傾斜溝と横断溝とで挟まれたブロック鋭角部に面取り部を設けていない。

実施例３のタイヤでは、外側陸部において傾斜溝と横断溝とで挟まれたブロック鋭角部に面取り部を設け、トレッド部におけるタイヤ赤道上にタイヤ周方向に延びるストレート溝を設け、中央陸部及び外側陸部においてサイプをタイヤ幅方向に対して平行に延長するように配置した。

実施例４のタイヤでは、図１に示すように、外側陸部において傾斜溝と横断溝とで挟まれたブロック鋭角部に面取り部を設け、中央陸部及び外側陸部においてサイプを円弧状の接地後端線に沿って延長するように配置した。

実施例５のタイヤでは、図４に示すように、外側陸部において傾斜溝と横断溝とで挟まれたブロック鋭角部に面取り部を設け、中央陸部及び外側陸部においてサイプを円弧状の接地後端線に沿って延長するように配置し、外側陸部に複数のスタッドピン打ち込み位置を設定した。更に、各スタッドピン打ち込み位置にスタッドピンを植え込んだ。

比較のため、上記と同じタイヤサイズを有し、回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、図６に示すトレッドパターンを有する従来例のタイヤを用意した。

これらタイヤについて、下記の評価方法により、雪上制動性能、雪上旋回性能、雪上フィーリング、氷上制動性能、氷上旋回性能、ウェット制動性能、ウェット旋回性能を評価し、その結果を表１に示した。

雪上制動性能：
試験タイヤを排気量２５００ｃｃクラスの車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａとして、雪上にて速度４０ｋｍ／ｈの走行状態から制動し、その制動距離を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど雪上制動性能が優れていることを意味する。

雪上旋回性能：
試験タイヤを排気量２５００ｃｃクラスの車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａとして、雪上にて半径３０ｍの円旋回を行い、その平均周回時間を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど雪上旋回性能が優れていることを意味する。

雪上フィーリング：
試験タイヤを排気量２５００ｃｃクラスの車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａとして、雪上にてテストドライバーによる官能評価を実施した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど雪上フィーリングが優れていることを意味する。

氷上制動性能：
試験タイヤを排気量２５００ｃｃクラスの車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａとして、氷上にて速度４０ｋｍ／ｈの走行状態から制動し、その制動距離を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど氷上制動性能が優れていることを意味する。

氷上旋回性能：
試験タイヤを排気量２５００ｃｃクラスの車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａとして、氷上にて半径３０ｍの円旋回を行い、その平均周回時間を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど氷上旋回性能が優れていることを意味する。

ウェット制動性能：
試験タイヤを排気量２５００ｃｃクラスの車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａとして、水深２．５ｍｍのウェット路面にて速度８０ｋｍ／ｈの走行状態から制動し、その制動距離を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどウェット制動性能が優れていることを意味する。

ウェット旋回性能：
試験タイヤを排気量２５００ｃｃクラスの車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａとして、水深２．５ｍｍのウェット路面にて半径３０ｍの円旋回を行い、その平均周回時間を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどウェット旋回性能が優れていることを意味する。

この表１から明らかなように、実施例１〜５のタイヤはいずれも従来例に比べて氷上性能（氷上制動性能、氷上旋回性能）、雪上性能（雪上制動性能、雪上旋回性能、雪上フィーリング）、ウェット性能（ウェット制動性能、ウェット旋回性能）が優れていた。

１ トレッド部
３ 傾斜溝
４ 横断溝
５ ストレート溝
６ スタッドピン打ち込み位置
７ スタッドピン配列軌道
１０，２０ 陸部
１２，２２ サイプ
２１ ブロック
２３ 面取り部
Ｅ タイヤ赤道
Ｒ 回転方向

Claims (7)

1. 回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、トレッド部に、タイヤ赤道の両側にてそれぞれ前記回転方向とは反対側に向かってタイヤ幅方向外側へ傾斜する複数本の傾斜溝と、タイヤ赤道の両側にてそれぞれタイヤ幅方向外側に向かって前記回転方向とは反対側へ傾斜する複数本の横断溝とを設け、タイヤ赤道を中心とするトレッド部のセンター領域に前記傾斜溝及び前記横断溝によりタイヤ周方向に連続的に延在する中央陸部を区画し、前記傾斜溝のタイヤ幅方向外側に複数のブロックからなる外側陸部を区画し、これら中央陸部及び外側陸部の各々にタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプを設けると共に、各傾斜溝を少なくとも２本の横断溝と交差するように配置し、前記横断溝のタイヤ幅方向内側の端部を中央陸部内又は傾斜溝内で終端させ、中央陸部内で終端する横断溝と傾斜溝内で終端する横断溝とをタイヤ周方向に交互に配置し、前記傾斜溝の少なくとも一方の端部を対応する陸部内で終端させ、前記傾斜溝の溝幅をタイヤ幅方向外側の端部から内側の端部に向かって徐々に増大させたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記外側陸部において前記傾斜溝と前記横断溝とで挟まれたブロック鋭角部に面取り部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記トレッド部におけるタイヤ赤道上にタイヤ周方向に延びるストレート溝を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記サイプを接地時に円弧状に形成される接地後端線に沿って延長するように中央陸部及び外側陸部に配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記サイプの延長方向のタイヤ幅方向に対する傾きを中央陸部よりも外側陸部で大きくした請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記外側陸部に複数のスタッドピン打ち込み位置を設定し、前記外側陸部ではスタッドピン打ち込み位置から外れた位置に前記サイプを配置したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. タイヤ赤道の片側であって前記外側陸部が存在する領域に少なくとも７列のスタッドピン配列軌道を設定し、これらスタッドピン配列軌道上に前記スタッドピン打ち込み位置を分散させたことを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤ。

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