JP4776809B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタッドレスタイヤとして好適であり、トレッドパターンの剛性低下を抑えながら、使用初期から優れた氷上性能を発揮しうる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
スタッドレスタイヤでは、氷上性能を向上させるために、路面掘り起こし摩擦や粘着摩擦を増加させる必要があり、従来から、トレッドゴムの氷路面に対する摩擦係数を上げる種々の研究が試みられている。その一つとして、トレッドゴム中に短繊維や籾殻などの異物を混入させたり、又ゴムを発泡せしめ、トレッド面を粗くする技術が提案されている。
【０００３】
しかし、加硫金型から取り出された新品タイヤでは、トレッドゴムを発泡させたり異物を混入した場合にも、トレッド面は、加硫時のゴム流れによって鏡面状に滑らかに仕上がる傾向にある。その結果、使用初期においては、本来の優れた路面摩擦係数を発揮することができないという問題がある。
【０００４】
そのために、この種のタイヤでは、トレッド面を粗くするための慣らし走行を、例えば５０〜１００ｋｍ程度行うことが必要となるが、一般消費者においては、急な降雪のために慣らし走行なして走行せざるをえない場合もある。従って、使用初期から優れた路面摩擦係数を発揮しうるタイヤの出現が、強く望まれている。
【０００５】
他方、トレッド面にサイピングを設けることにより、そのエッジ効果によって氷上性能が向上することが知られている。しかし、サイピングを過度に採用すると、パターン剛性が著しく低下するなど偏摩耗が発生しやすくなり、その結果、接地面積が減少し、本来の氷上性能が損なわれてくる。特に、使用初期（新品時）は、溝が深いためパターン剛性が低く、偏摩耗にとって不利となる。
【０００６】
そこで本発明は、最大深さが２mm以下の小サイピングを、ブロック又はリブ内に、直線上に断続的に配置することを基本として、パターン剛性の低下を招くことなく、使用初期における氷上性能を向上させることができ、従来のサイピングの技術、及びトレッドゴムを発泡させたり異物を混入させる技術等と併用することにより、使用初期から本来の優れた氷上性能を発揮しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部に形成されるブロック又はリブからなる陸部に、タイヤ周方向と交差する向きにのびしかも両端が陸部内で途切れしかも深さを有する小サイピングからなる小サイピング群を設けるとともに、前記小サイピング群は、一直線上に複数の前記小サイピングのみが設けられることにより長さ方向に断続する列状部を形成し、前記小サイピングの最大深さが２mm以下であることを特徴としている。
【０００８】
又請求項２の発明では、前記小サイピングの長さＬａは、２mm以上かつ前記列状部は３個の小サイピングで形成されることを特徴としている。
【０００９】
又請求項３の発明では、前記小サイピングは、深さが両端から中央部に向かって増大することを特徴としている。
【００１０】
又請求項４の発明では、前記小サイピングは、深さが円弧、正弦を含む曲線状に変化することを特徴としている。又請求項５の発明では、前記陸部は、複数本の前記列状部を具え、列状部の間には、前記小サイピングよりも深くかつ長いサイピングが設けられ、前記サイピングは、列状部と平行な直線状であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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スタッドレスタイヤとして形成された場合の子午断面図、図２はそのトレッドパターンの展開図を示している。
【００１２】
図１において、空気入りタイヤ１（以下タイヤ１という）は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内方に配されるベルト層７とを含むコード層によって補強される。
【００１３】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して７５〜９０度の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａからなり、その両端は、前記ビードコア５の周りで折返して係止される。又前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して１０〜５５度の角度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなり、各ベルトコードがプライ間相互で交差することによって強固なトラス構造を形成し、トレッド部２をタガ効果を有して補強している。
【００１４】
又本例では、前記トレッド部２を構成するトレッドゴムＧを、ゴム中に短繊維や籾殻などの異物を混入させた混入ゴムによって形成している。なおトレッドゴムＧが、トレッド面をなすキャップゴム層Ｇ１とその半径方向内側のベースゴム層Ｇ２との２層構造をなす場合には、少なくともキャップゴム層Ｇ１を前記混入ゴムで形成する。
【００１５】
特に本例では、前記異物として短繊維を用いかつ、この短繊維をトレッド厚さ方向に実質的に配向させた好ましい場合を例示している。このようなトレッドゴムＧは、短繊維が立つことにより、路面掘り起こし能力が高まるとともに、路面の細かな凹凸に追随する厚さ方向の柔らかさが確保できるため、粘着摩擦力が改善され、氷上性能を大きく向上させうる。しかしこのトレッドゴムＧは、表面側の短繊維が、加硫時のゴム流れによって寝る（トレッド面に沿う）傾向が強く、使用初期においては、前記機能が達成されないという問題がある。従って、このトレッドゴムＧは、本発明に最も適したものとして、好適に採用できる。
【００１６】
なお配合する短繊維としては、路面を傷つける恐れがなく、かつゴムとの摩耗速度の差が小さい非金属短繊維を使用することが、氷路面に対する優れた接地性を確保する上で不可欠であり、この非金属短繊維として、非金属の無機短織維が好ましい。特に、グラスファイバーまたはカーボンファイバーは、ゴムを混練りする過程で適度な長さに折れて短くなるため、分散および配向の点で好ましい。なお短繊維として、平均織維径が１〜１００μｍ（好ましくは３〜５０μｍ）、かつ平均繊維長さが０．１〜５．０ｍｍ（好ましくは０．１〜３．０ｍｍ）のものを用いるのが望ましい。
【００１７】
そして本実施形態のタイヤ１では、使用初期の氷上性能を向上させるために、図２、３に示すように、トレッド部２に形成されるブロックＲｂ又はリブＲｒからなる陸部Ｒに、タイヤ周方向と交差する向きにのび、かつ最大深さｈｓを２mm以下とした小サイピング１１からなる小サイピング群１２を設けている。
【００１８】
なお本例では、前記陸部ＲがブロックＲｂからなる所謂ブロックパターンの場合を例示しているが、陸部ＲがブロックＲｂ及びリブＲｒからなるリブ・ブロックパターン（図６に示す）、或いはリブＲｒからなるリブパターンであっても良い。
【００１９】
ここで、前記小サイピング１１は、その長さＬａが、小サイピング１１の長さ方向における前記陸部Ｒの長さＬｂよりも小であり、これによって両端が陸部Ｒ内で途切れている。なお小サイピング１１は、エッジ効果を有効に発揮させるため、タイヤ周方向に対して７０〜９０度の角度で形成するのが好ましい。
【００２０】
又前記小サイピング群１２では、複数の前記小サイピング１１が、一直線上に設けられることにより、この小サイピング１１が長さ方向に断続的に並ぶ列状部１３を形成している。本例では、３個の小サイピング１１が一直線上に並んでなる列状部１３の３本によって前記小サイピング群１２が形成されている場合が示されている。
【００２１】
このように、
▲１▼ 小サイピング１１の最大深さｈｓが２mm以下であること、
▲２▼ 小サイピング１１の両端が陸部Ｒ内で途切れること、
▲３▼ 小サイピング１１が、長さ方向に断続的に並ぶ列状部１３をなすこと、
によって、ブロック剛性を確保しながら、小サイピング群１２の総エッジ長を最大限に高めることが可能となる。
【００２２】
なお前記最大深さｈｓが２mmより大、及び小サイピング１１の少なくとも一端が溝壁で開口する場合には、ブロック剛性の低下が顕著となり、偏摩耗の発生原因となる。又小サイピング１１が列状部１３をなさずに形成される場合には、ブロック剛性への影響が大きく、同じ総エッジ長を確保するとき、ブロック剛性が低くなる。
【００２３】
ここで、前記小サイピング１１の前記長さＬａは、２mm以上かつ陸部Ｒの前記長さＬｂの１／３倍以下であることが好ましく、前記長さＬａが２mm未満では、各小サイピング１１がエッジ効果を有効に発揮できなくなる。又ブロック剛性を確保しながら、より多くのエッジ効果を得るためには、一本の列状部１３における小サイピング１１の数を、２個以上でできるだけ多く、即ち３個以上さらには４個以上とするのが好ましいが、前記長さＬａが陸部Ｒの長さＬｂの１／３倍より大きいと、３個以上の小サイピング１１が見込めなくなってしまう。
【００２４】
このとき、一本の列状部１３における小サイピング１１、１１間の距離Ｋａ、及び両外の小サイピング１１と陸部Ｒ壁面との距離Ｋｂは、ブロック剛性と、エッジ効果と、製造時の損傷との観点から、１．０〜５．０mmの範囲とすることが好ましい。１．０mm未満では、ブロック剛性の低下及び製造時の損傷を招く恐れがあり、逆に、５．０mmを越えるとエッジ効果が不十分となる。
【００２５】
ここで、前記長さＬａ、Ｌｂ、距離Ｋａ、Ｋｂ等はトレッド面において測定した値である。
【００２６】
又前記小サイピング１１は、図４に示すように、その深さｈを両端から中央部に向かって徐々に増大せしめ、該中央部で最大深さｈｓとなるように形成するのが好ましい。これによって、ブロック剛性の低下をより抑えながら、エッジ効果を有効に発揮させることができる。又製造時の損傷を抑えるのにも役立つ。このような観点から、特に前記小サイピング１１は、深さｈを円弧、正弦を含む曲線状に変化させた形状で形成するのがさらに好ましい。なお図４には、正弦曲線の場合を例示している。
【００２７】
次に、本例では一本の列状部１３内において、小サイピング１１の最大深さｈｓが、互いに等しい場合を例示しているが、最大深さｈｓを、前記２．０mm以下の範囲で相違させることもできる。このとき、図５に示すように、ブロック剛性の確保のために、タイヤ軸方向両外側の小サイピング１１の最大深さｈｓ１を、その間の小サイピング１１の最大深さｈｓ２よりも小にすることが好ましい。
【００２８】
又一つの陸部Ｒに複数本の列状部１３・・・ を設ける場合には、タイヤ周方向両外側の列状部１３の小サイピング１１の最大深さｈｓを、その間の列状部１３の小サイピング１１の最大深さｈｓよりも小にすることが、ブロック剛性確保のために好ましい。
【００２９】
又本実施形態では、前記列状部１３の間に、前記小サイピング１１よりも深くかつ長い、従来的なサイピング１５（図３に示す）を形成することができる。このサイピング１５は、特に規制されないが、通常、その深さＨが前記陸部Ｒの高さＨ０の０．６〜１．０倍、かつその長さＬｃが前記長さＬｂの０．５倍以上であり、しかも少なくとも一端が溝壁で開口するオープンタイプのものが好適に採用できる。
【００３０】
なお図６に、小サイピング群１２の他の例を示す。本例では、前記陸部ＲがブロックＲｂとリブＲｒとからなる場合が示されており、このブロックＲｂ及びリブＲｒには、小サイピング１１が一直線上に断続的に並んでなる列状部１３が配されている。又列状部１３は、タイヤ周方向に対して７０〜９０度の角度で配列している。
【００３１】
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。
【００３２】
【実施例】
図２のブロックパターンを基本としたタイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５のスタッドレスタイヤを、表１に示す仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤのブロック剛性、氷上性能、耐偏摩耗性などをテストし、その結果を表１に記載した。なお従来例、実施例、及び比較例における、サイピングの形成状態は図７（Ａ）〜（Ｃ）の如くであり、サイピングの総エッジ長ｓを、従来例を１とした指数で示している。
【００３３】
（１）ブロック剛性；
内圧（２００ｋＰａ）のリム組みした試供タイヤを用い、そのうちの１つのブロックに垂直荷重（５．４ｋＮ）及び周方向荷重（２．４ｋＮ）を与えた時のブロックの周方向変形量を観測し、従来例を１００とした指数で示した。値が小なほど変形が小さくブロック剛性が高い。
【００３４】
（２）氷上性能；
室内氷盤試験機を用い、タイヤが完全にロックした状態の摩擦係数（ロックμ）を測定し、従来例を１００とした指数で示した。値が大なほど氷上性能に優れている。なお測定条件は次の通りである。内圧（２００ｋＰａ）、垂直荷重（３．４ｋＮ）、速度（３０ｋｍ／ｈ）、氷面（−１℃のミラーバーン）。
又１００ｋｍの慣らし走行した後の、従来例における氷上性能は１１５であった。
【００３５】
（３）耐偏摩耗性；
試供タイヤを、内圧（２００ｋＰａ）の条件にて車両（２０００ｃｃ）の前輪（従動輪）に装着するとともに、テストコースにおいて、９０km／ｈから５０km／ｈまでの間、１５００ｍごとに減速（０．４５Ｇ減速）し、５００km走行させた後のブロックのヒール＆トゥ摩耗量を測定し、従来例を１００とした指数で示した。値が小なほど耐偏摩耗性に劣っている。
【００３６】
【表１】

【００３７】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、最大深さが２mm以下の小サイピングを、ブロック又はリブ内に、直線上に断続的に配置しているため、パターン剛性を確保しながら、使用初期における氷上性能を向上させることができる。従って、例えば従来のサイピングの技術、及びトレッドゴムを発泡させたり異物を混入させる技術等と併用することにより、使用初期から本来の優れた氷上性能を発揮しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】そのトレッドパターンを示す展開図である。
【図３】陸部を拡大して示す斜視図である。
【図４】小サイピングの列状部をその長さ方向に切断して示す断面図である。
【図５】小サイピングの列状部の他の例を示す断面図である。
【図６】トレッドパターンの他の例を示す展開図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）表１で用いた試供タイヤにおけるサイピングを示す線図である。
【符号の説明】
２ トレッド部
１１ 小サイピング
１２ 小サイピング群
１３ 列状部
Ｒ 陸部
Ｒｂ ブロック
Ｒｒ リブ

Claims (5)

1. トレッド部に形成されるブロック又はリブからなる陸部に、タイヤ周方向と交差する向きにのびしかも両端が陸部内で途切れしかも深さを有する小サイピングからなる小サイピング群を設けるとともに、
   前記小サイピング群は、一直線上に複数の前記小サイピングのみが設けられることにより長さ方向に断続する列状部を形成し、
   前記小サイピングの最大深さが２mm以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記小サイピングの長さＬａは、２mm以上かつ前記列状部は３個の小サイピングで形成されることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記小サイピングは、深さが両端から中央部に向かって増大す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. 前記小サイピングは、深さが円弧、正弦を含む曲線状に変化することを特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤ。
5. 前記陸部は、複数本の前記列状部を具え、列状部の間には、前記小サイピングよりも深くかつ長いサイピングが設けられ、
   前記サイピングは、列状部と平行な直線状である請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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