JP4718294B2

JP4718294B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4718294B2
Application number: JP2005300627A
Authority: JP
Inventors: 高志前北; 昌宏片山
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2025-10-14
Also published as: JP2007106314A

Description

本発明は全天候用空気入りタイヤに関するものであり、特に冬季走行条件下で使用する上での性能を高めた空気入りタイヤに関する。

通常の路面のみならず、氷上、雪上でも走行可能な全天候用空気入りタイヤが使用されている。

この全天候用空気入りタイヤでは、氷雪上性能を向上させる手法として、接地表面積を増やすことで摩擦力を増強することや、サイプの本数や密度を増やすことでエッジ成分を増加させることで掘り起こし効果を高めることなどの方策を採ることができる（例えば特許文献１〜５参照）。特に０℃付近の氷上では接地面に現れる水膜を除去することが有効であり、このためにはサイプ密度を上げることが効果的である。

しかし、サイプ密度を上げすぎるとブロック剛性が低下し、偏摩耗を生じると同時にブロックの曲げ変形により接地表面積が減少し、むしろ氷雪上性能が低下することがある。なお、サイプの本数や密度を増やしてエッジ成分を上げる手法として、各ブロックの接地面積を大きくし、非接地部を減らすことが考えられるが、排水性等の観点から望ましくない。このように、サイプ密度を上げることによる氷雪上性能の向上には限界がある。

そこで、近年、溝底に浅いサイプを加えることで、ブロック剛性に影響を与えることなく氷雪上性能を向上させることが提案されている（例えば特許文献６参照）。この提案では、ラグ溝の溝底にサイプを形成してラグ溝を開き易くしている。この構成によって、ラグ溝がサイプの溝底から開くため、単に浅くしたラグ溝よりも開きやすく、ラグ溝内での雪詰まりを防止できる。すなわち、ラグ溝を浅くして、ラグ溝内に入り込んだ雪をラグ溝の溝底に当接させて固め、ラグ溝に入り込んだ雪のせん断剛性を高めることができ、トラクション性能を向上させている。

しかし、ラグ溝の溝底に加えたこのサイプは浅いため、短い走行距離で消えてしまい、その性能を長期間にわたって発揮することは難しいという難点があった。
特開２０００−１０８６１５号公報特開平８−４００２１号公報特開平８−１６９２１２号公報特開平１０−８６６１３号公報特開２００２−３４７４１３号公報特開２００１−１８７５１７号公報

本発明は、上記事実を考慮して、使用初期から長期間にわたって氷雪上性能を向上させた空気入りタイヤを提供することを課題とする。

通常、タイヤの剛性分布は中心部に行くほど高く、逆にショルダー部では低くなる。このため、コーナリング時等においてはこの剛性変化により操縦安定性が下がることになる。

本発明者は、鋭意検討の結果、ショルダー部の幅方向溝（ラグ溝）を底上げすることで剛性の低いショルダー部の剛性を向上させることにより、タイヤそのものの剛性を均一化して操縦安定性を向上させるとともに、この底上げした溝底にサイプを追加することを考えついた。そして、本発明者は、更に検討を行い、実験を重ね、本発明を完成するに至った。

請求項１に記載の発明は、タイヤ踏面部に、略タイヤ周方向に延びる複数の主溝と、略タイヤ幅方向に延びる複数のラグ溝と、によって複数のブロック列又はリブ列が形成され、前記主溝は、タイヤ赤道を挟む１対の主溝であって前記タイヤ踏面部を中央域とショルダー域とに区画するショルダー主溝を含み、少なくとも前記中央域には、略タイヤ幅方向に延びる複数のサイプが前記ブロック列又は前記リブ列に設けられた空気入りタイヤであって、前記ショルダー域では、前記ラグ溝の溝深さを前記ショルダー主溝の溝深さの４０％以上であって、かつ、６０％以下にする底上げ部が前記ラグ溝の溝底に形成され、かつ、前記底上げ部には、最深部の深さが前記ショルダー主溝と同じ深さである少なくとも１つのサイプが設けられ、前記中央域では、前記サイプ同士を連結する少なくとも１つの浅いサイプが前記ブロック列又は前記リブ列に形成され、かつ、前記浅いサイプは略タイヤ周方向に延びており、該浅いサイプのサイプ深さが１〜３ｍｍの範囲内であることを特徴とする。

略タイヤ周方向とは、タイヤ子午線に向かって延びる方向であり、また、タイヤ幅方向とはタイヤ赤道線に向かって延びる方向である。

なお、略タイヤ周方向に延びるこの複数の主溝は、タイヤ周方向にジグザグ状に延びていてもよい。タイヤ周方向にジグザグ状に延びるとは、タイヤ周方向に対して傾斜している溝部分が、傾斜方向が互い違いになるように折り返しながらタイヤ周方向に延びることをいう。

請求項１に記載の発明では、ラグ溝の溝深さをショルダー主溝の溝深さの４０％以上とする底上げ部が形成されているので、通常走行時における操縦安定性を向上させることができる。そして、雪上接地時には底上げされたラグ溝底まで氷雪が入り込むため、ラグ溝内の底上げ部に形成されたサイプも雪上性能の向上に大きく寄与する。すなわち、機能するサイプ数が大幅に増加し、エッジ成分が増えるので、雪上性能が大幅に向上する。また、ラグ溝内に配置したサイプはタイヤを長期間使用しても消え難いので、ラグ溝内の底上げ部に配置したサイプの性能を継続させることが出来る。

加えて、タイヤ中央域のリブ、ブロックに略タイヤ幅方向に設けられた複数のサイプ間を連結する浅いサイプによって、周方向のエッジ成分を増加させているので、横方向のすべりに対して効果的である。

このように、この浅いサイプと底上げしたラグ溝内のサイプとの両者を形成することにより、使用初期から長期間にわたり氷雪上性能を向上させた空気入りタイヤとすることができる。

なお、ラグ溝の溝深さがショルダー主溝の溝深さの６０％以下であると、排水性を確保できるので好ましい。

また主溝と同じ深さとは、タイヤ踏面からの距離が同じであることを意味する。

請求項１に記載の発明により、ラグ溝内のサイプが転動時に開く程度の深さを持つため、詰まった雪を効率的に排出できる。

浅いサイプの深さが１ｍｍよりも浅いと短期間で摩耗により消滅してしまうので好ましくなく、３ｍｍより深いとブロックの剛性低下から偏摩耗を招くため、好ましくない。

請求項１に記載の発明により、上記の浅いサイプを形成することによって、ブロック剛性低下を招くことなく、長期間にわたって氷雪上性能を向上させることを確実に実現させることができる。

請求項２に記載の発明は、タイヤ踏面部に、略タイヤ周方向に延びる複数の主溝と、略タイヤ幅方向に延びる複数のラグ溝と、によって複数のブロック列又はリブ列が形成され、前記主溝は、タイヤ赤道を挟む１対の主溝であって前記タイヤ踏面部を中央域とショルダー域とに区画するショルダー主溝を含み、少なくとも前記中央域には、略タイヤ幅方向に延びる複数のサイプが前記ブロック列又は前記リブ列に設けられた空気入りタイヤであって、前記ショルダー域では、前記ラグ溝の溝深さを前記ショルダー主溝の溝深さの４０％以上にする底上げ部が前記ラグ溝の溝底に形成され、かつ、前記底上げ部には少なくとも１つのサイプが設けられ、前記中央域では、前記サイプ同士を連結する少なくとも１つの浅いサイプが前記ブロック列又は前記リブ列に形成され、かつ、前記浅いサイプは略タイヤ周方向に延び、前記浅いサイプのサイプ深さがタイヤ全体で不均一である。

これにより、上記の浅いサイプの摩耗が進んでも、氷雪上性能向上の効果を長持ちさせることができる。

本発明によれば、使用初期から長期間にわたって氷雪上性能を向上させた空気入りタイヤを実現させることができる。

以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る空気入りラジアルタイヤ１０は、両端部がそれぞれビードコア１１で折り返されたカーカス１２を備えた全天候用タイヤである。

カーカス１２のクラウン部１２Ｃのタイヤ径方向外側には、プライ状のベルトが重ねられたベルト層１４が埋設されている。ベルト層１４のタイヤ径方向外側にはタイヤ踏面部１６が形成されている。

図２に示すように、タイヤ踏面部１６には、略タイヤ周方向に延びる複数の主溝２０と、略タイヤ幅方向に延びる複数のラグ溝（横溝）２２と、によって複数のブロック列２４及びリブ列２６が形成されている。この主溝２０には、タイヤ赤道ＣＬを挟む１対の主溝であってタイヤ踏面部１６を中央域２８とショルダー域３０とに区画するショルダー主溝２０Ｓが含まれている。ラグ溝２２は、ショルダー主溝２０Ｓのタイヤ幅方向内側に位置する内側ラグ溝２２Ｉと、ショルダー主溝２０Ｓのタイヤ幅方向外側に位置する外側ラグ溝２２Ｅと、で構成される。

外側ラグ溝２２Ｅは、トレッド端Ｔからショルダー主溝２０Ｓにまで延びている。ここで、トレッド端とは、空気入りタイヤをＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ（２００４年度版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％を内圧として充填し、最大負荷能力を負荷したときのタイヤ幅方向最外の接地部分を指す。なお、使用地又は製造地においてＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

そして、ショルダー域３０では、外側ラグ溝２２Ｅの溝深さをショルダー主溝２０Ｓの溝深さの４０％以上にする底上げ部３２が外側ラグ溝２２Ｅ内に形成されている。そして、この底上げ部３２には、溝底から略タイヤ径方向に延びるサイプ３４（以下、ラグ溝サイプ３４という）が形成されている。ラグ溝サイプ３４の深さは、図３から判るように底上げ部３２が形成されていない外側ラグ溝部分の底面と同等の深さにされている。

中央域２８には、ブロック列２４を構成する各ブロック２５やリブ列２６には、略タイヤ幅方向に延びる複数のサイプ３６と、このサイプ３６同士を連結する浅いサイプ３８と、が形成されている。略タイヤ幅方向に延びるサイプ３６の深さはラグ溝サイプ３４よりも深く、サイプ３６の最深部の深さは、ショルダー主溝２０Ｓの深さと同等にされている（図４参照）。一方、浅いサイプ３８は略タイヤ周方向に延びている。そして、この浅いサイプ３８の深さはタイヤ全体で不均一であり、深さ値が複数以上の値にされている。

本実施形態では、外側ラグ溝２２Ｅの溝深さをショルダー主溝２０Ｓの溝深さの４０％以上に底上げしているので、通常走行時における操縦安定性を向上させることができる。そして、雪上接地時には底上げされた外側ラグ溝２２Ｅの溝底まで氷雪が入り込むため、ラグ溝サイプ３４も雪上性能の向上に大きく寄与する。すなわち、機能するサイプ数が大幅に増加し、エッジ成分が増えるので、雪上性能が大幅に向上する。また、ラグ溝サイプ３４はタイヤを長期間使用しても消え難いので、ラグ溝サイプ３４の性能を継続させることが出来る。加えて、中央域２８のブロック列２４、リブ列２６に浅いサイプ３８を形成しており、周方向のエッジ成分を増加させているので、横方向のすべりに対して効果的である。

このように、この浅いサイプ３８とラグ溝サイプ３４との両者を形成することにより、使用初期から長期間にわたり氷雪上性能を向上させた空気入りタイヤとすることができる。

また、サイプ３６の最深部の深さが主溝２０と同等の深さであるので、これにより、転動時にサイプが開き、詰まった雪を排出することができる。

更に、浅いサイプ３８のサイプ深さが１〜３ｍｍの範囲内にされているので、短期間で摩耗により消滅してしまうことがなく、しかもブロックの剛性低下から偏摩耗を招くこともなく、長期間にわたって氷雪上性能を向上させることを確実に実現させることができる。

また、浅いサイプ３８のサイプ深さがタイヤ全体で不均一であるので、これにより、この浅いサイプ３８の摩耗が進んでも、氷雪上性能向上の効果を長持ちさせることができる。

＜試験例＞
本発明者は、上記実施形態に係る空気入りラジアルタイヤ１０の三例（以下、実施例１のタイヤ、実施例２のタイヤ、実施例３のタイヤという）、従来例の空気入りラジアルタイヤの一例（以下、従来例のタイヤという）、及び、比較例の空気入りラジアルタイヤ（以下、比較例のタイヤという）のそれぞれについて、雪上ブレーキ性能、雪上トラクション性能、及び、ドライ操縦安定性を調べる試験を行った。各タイヤのタイヤ条件を表１に示す。

試験条件は、以下のような共通条件とした。

タイヤサイズ：２２５／４５Ｒ１７
リムサイズ：８Ｊ×１７インチ
タイヤ内圧：２５０ｋＰａ
荷重：４５０ｋｇｆ
本試験例では、従来例のタイヤについての評価を指数１００とし、他のタイヤ（実施例１〜４のタイヤ）については相対評価となる指数を算出した。評価結果を表１に併せて示す。表１では、指数が高いほど性能が優れていることを示す。

表１から判るように、実施例１〜３のタイヤでは、従来例のタイヤに比べ、いずれも雪上ブレーキ性能、雪上トラクション性能、及びドライ操縦安定性が向上していた。また、比較例のタイヤでは、従来例のタイヤに比べ、ドライ操縦安定性は向上していたが、雪上ブレーキ性能及び雪上トラクション性能は低下していた。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係る空気入りラジアルタイヤのタイヤ径方向断面図である。本発明の一実施形態に係る空気入りラジアルタイヤの部分平面図である本発明の一実施形態に係る空気入りラジアルタイヤの模式的なタイヤ幅方向断面図である。本発明の一実施形態に係る空気入りラジアルタイヤで、ブロックに形成されたサイプの構成を示す断面図である（断面に平行方向にジグザグ状に延びるサイプについては、簡略化して平面状態で描いている）。

符号の説明

１０空気入りラジアルタイヤ
１６タイヤ踏面部
２０主溝
２０Ｓショルダー主溝
２２ラグ溝
２２Ｉ内側ラグ溝
２２Ｅ外側ラグ溝
２４ブロック列
２５ブロック
２６リブ列
２８中央域
３０ショルダー域
３２底上げ部
３４ラグ溝サイプ（少なくとも１つのサイプ）
３６サイプ
３８浅いサイプ
ＣＬタイヤ赤道

Claims

タイヤ踏面部に、略タイヤ周方向に延びる複数の主溝と、略タイヤ幅方向に延びる複数のラグ溝と、によって複数のブロック列又はリブ列が形成され、前記主溝は、タイヤ赤道を挟む１対の主溝であって前記タイヤ踏面部を中央域とショルダー域とに区画するショルダー主溝を含み、少なくとも前記中央域には、略タイヤ幅方向に延びる複数のサイプが前記ブロック列又は前記リブ列に設けられた空気入りタイヤであって、
前記ショルダー域では、前記ラグ溝の溝深さを前記ショルダー主溝の溝深さの４０％以上であって、かつ、６０％以下にする底上げ部が前記ラグ溝の溝底に形成され、かつ、前記底上げ部には、最深部の深さが前記ショルダー主溝と同じ深さである少なくとも１つのサイプが設けられ、
前記中央域では、前記サイプ同士を連結する少なくとも１つの浅いサイプが前記ブロック列又は前記リブ列に形成され、かつ、前記浅いサイプは略タイヤ周方向に延びており、該浅いサイプのサイプ深さが１〜３ｍｍの範囲内であることを特徴とする空気入りタイヤ。
タイヤ踏面部に、略タイヤ周方向に延びる複数の主溝と、略タイヤ幅方向に延びる複数のラグ溝と、によって複数のブロック列又はリブ列が形成され、前記主溝は、タイヤ赤道を挟む１対の主溝であって前記タイヤ踏面部を中央域とショルダー域とに区画するショルダー主溝を含み、少なくとも前記中央域には、略タイヤ幅方向に延びる複数のサイプが前記ブロック列又は前記リブ列に設けられた空気入りタイヤであって、
前記ショルダー域では、前記ラグ溝の溝深さを前記ショルダー主溝の溝深さの４０％以上にする底上げ部が前記ラグ溝の溝底に形成され、かつ、前記底上げ部には少なくとも１つのサイプが設けられ、
前記中央域では、前記サイプ同士を連結する少なくとも１つの浅いサイプが前記ブロック列又は前記リブ列に形成され、かつ、前記浅いサイプは略タイヤ周方向に延び、前記浅いサイプのサイプ深さがタイヤ全体で不均一である空気入りタイヤ。