JP4780816B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関し、詳しくは、トレッド踏面部にブロックパターンを有する空気入りタイヤの、トレッドに設けられるサイプの改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トレッドのリブやブロックに設けられるサイプは、溝のエッジ効果と同様に路面の水膜を切る除水効果があるとともに、リブやブロックを変化させ易くし、ゴムのヒステリシスロスを発現させ易くする作用を有する。このようなことから、スタッドレスタイヤなどに広く採用されている。
【０００３】
従来は、通常、図３に示すように、サイプ１２はタイヤ回転方向に対してほぼ垂直方向に、平行してブロック１１に入っているのがほとんどであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにサイプ方向がトレッド踏面部上で一定の場合、例えば、雪上や氷上でのサイプによる効果が一定方向にしか働かないという問題があった。また、走行時のブロック変形が入力方向により大きく異なり、ブロックの剛性に異方性が生じる。このことは、例えば、雪上走行時に前後力は十分に発揮するが横力に対してはサイプの効果が少なく、コーナーでのグリップを失ってしまうおそれがあることを意味する。さらに、乾燥路面や湿潤路面上の走行時には前後方向のブロック剛性が弱いことから、微小舵角時の安定性を損なう等の問題点があった。
【０００５】
なお、ブロックの中央部でサイプを密にし周辺部を疎とすることによりブロック剛性とサイプの効果（エッジ効果、除水効果）を両立させることができることがわかっている（例えば、特開平９−１６４８１６号公報等）が、従来の技術では更なるサイプ密度の向上を図ることはできなかった。即ち、製造上最低限必要なサイプの間隔をクリアするためには限界があった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、より広範囲の入力に対してサイプ効果が得られ、ブロック剛性の入力方向依存性が少なく、しかもより高いサイプ密度を達成することができるブロックパターンを有する空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべくブロックパターンのブロックに入れるサイプについて鋭意検討した結果、下記の構成とすることにより上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の空気入りタイヤは下記に示す通りである。
【０００８】
（１）環状に形成されたトレッド部と、該トレッド部の両端からタイヤ半径方向内側に配設された一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部のタイヤ半径方向内側に連なるビード部とを具備し、前記トレッド部の踏面部にブロックパターンが形成されている空気入りタイヤにおいて、
前記ブロックパターンの各ブロックの周方向端部から夫々タイヤ軸方向に対し一定角度で傾斜してブロック幅方向に延び、ブロック内に人文字または入文字の形状を形成するサイプを備え、該サイプがブロックの周方向端部ブロック区域においては周方向隣接間同士で互いに略平行であり、前記人文字または入文字の形状を形成するサイプ同士の挟角αが１０〜９０°で、かつ該サイプのタイヤ周方向に対する鋭角側角度θ１、θ２が４５°〜８５°であることを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００９】
これにより、より広範囲の入力に対してサイプ効果が得られ、ブロック剛性の入力方向依存性が少なく、しかもより高いサイプ密度を達成することができる。この結果、例えば、本発明のタイヤがスタッドレスタイヤの場合、幅方向サイプ効果の向上の結果として、雪上性能、特にコーナリング性能が向上する。また、ブロック剛性入力方向依存性減少の結果として、乾燥路面や湿潤路面において、特に、微小舵角入力時の走行安定性が向上する。さらに、サイプ密度の向上の結果として、氷上、特にツルツル路面での制動性が向上する。
【００１０】
（２）前記（１）の空気入りタイヤにおいて、隣接する前記サイプ同士の間隔ｄが２〜５ｍｍである空気入りタイヤである。上述のサイプによる効果を得る上で最適なサイプ間隔である。
【００１３】
（３）前記（１）または（２）のいずれかの空気入りタイヤにおいて、各サイプが波状形状である空気入りタイヤである。これにより、サイプのエッヂ効果を高めることができる。
【００１５】
（４）前記（１）〜（３）のいずれかの空気入りタイヤにおいて、トレッドゴムが、発泡ゴムである空気入りタイヤである。本発明に係るサイプを発泡ゴムと組み合わせることにより、より雪上性能および氷上性能の向上を図ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の空気入りタイヤのトレッド踏面部のブロックの一つを拡大して図１に示す。なお、ここでは、サイプ２は直線状で示しているが、サイプ２が波形またはジグザグ形の場合には中心線として理解される。図示する好適例では、ブロック１に人文字（入文字であってもよい）形状を形成するサイプ２が設けてあり、その挟角αは１０〜９０°、好ましくは１５〜３０°である。この挟角αが１０°未満のときは幅方向のサイプ効果が不十分であり、一方、９０°を超えると周方向のサイプ効果が不十分である。また、人文字を形成する各サイプ２のタイヤ回転方向に対する角度θ１、θ２は夫々４５°〜８５°内で選定される。この角度が４５°未満のときは周方向のサイプ効果が不十分であり、一方、８５°を超えると軸方向のサイプ効果が不十分である。
【００１７】
また、隣接するサイプ同士の間隔ｄは２〜５ｍｍであり、この間隔ｄが２ｍｍ未満であると製造不良の可能性が高く、一方５ｍｍを超えるとサイプ密度が低く、サイプの効果が不十分である。
【００１８】
また、図１に示すブロックをトレッド幅方向に均等幅に３分割したときのブロックの中央部区域Ｃにおける周方向サイプ投影長さをωｃ、軸方向サイプ投影長さをδｃ、両側区域Ｅのいずれか一方における周方向サイプ投影長さをωｅ、軸方向サイプ投影長さをδｅとするとき、次式、
ωｃ＞ωｅかつδｃ＞δｅ
で表される関係を満足することが好ましい。
【００１９】
本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの好適実施形態を図２に示す。図２に示すトレッドのブロック１には、上述の条件を満足する本発明に係るサイプ２が設けられている。各サイプ２は波状形状となっており、より高いエッヂ効果が得られる。また、各ブロック１に４枚以上のブレードが深さ方向に折れ曲がりを有する。さらに、少なくともブロック端部およびサイプ交差部に局所的に浅溝部（図示せず）を有する。かかるタイヤのトレッドを発泡ゴムとすることにより、より雪上性能および氷上性能の向上を図ることができる。
【００２０】
発泡ゴムは、好ましくはその独立気泡の平均直径が２０〜６０μｍであり、かつ発泡率が３〜５０％である。独立気泡の平均気泡径が２０μｍ未満では除水効果が十分ではなく、一方６０μｍを超えると耐摩耗性が低下する。同様に、発泡率が３％未満では氷上性能の改良効果が不十分であり、一方５０％より大きいと耐摩耗性が低下する。なお、発泡率ＶＳは、ブロック状の試料の密度ρ１（ｇ／ｃｍ３）を測定し、一方、無発泡ゴム（固相ゴム）の密度ρ０を測定し、次式より求められる。
ＶＳ ＝（ρ０ ／ρ１ −１）×１００（％）
【００２１】
発泡ゴムの作製において、発泡剤として、例えば、二酸化炭素を発生する重炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウムおよび窒素を発生するニトロソスルホニルアゾ化合物、例えば、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソフタルアミド、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ’−オキシ−ビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、ｐ−トリエンスルホニルセミカルバジド、ｐ，ｐ’−オキシ−ビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）等が挙げられ、加硫温度に応じてこれらを適宜選択して使用する。また、発泡助剤としては尿素等が挙げられる。これらのうち、ＡＤＣＡ、ＯＢＳＨ、およびＤＢＰと尿素の組合わせが好ましい。
【００２２】
発泡ゴムのマトリックスゴムのゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）や、その他のゴムとのブレンドを用いることができ、特に制限されるべきものではない。
【００２３】
また、本発明の発泡ゴムには、上述した配合成分の他、カーボンブラック等の充填剤、老化防止剤、ワックス、加硫促進剤、加硫剤、シランカップリング剤、分散剤、ステアリン酸、亜鉛華、軟化剤、例えば、アロマ系オイル、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、エステル系可塑剤、液状ポリマー（液状ポリイソプレンゴム、液状ポリブタジエンゴム）等を適宜配合することができる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
サイズ２０５／６５ Ｒ１５の各試験タイヤを下記の表１に示すサイプ条件にて製造し、６．５Ｊ×１５のリムに装着して内圧２１０ｋＰａ（前輪）および２３０ｋＰａ（後輪）の下、実地走行試験を行い、雪上性能（加速性、コーナリング性）、氷上性能、乾燥路面での制動性、操縦安定性などの走行性能（ドライ性能）、湿潤路面での制動性、操縦安定性などの走行性能（ウェット性能）について評価した。評価方法は下記の通りである。尚、実施例２は図２に示すようにサイプが波状であり、ブレードを有する。また、ブロック端部およびサイプ交差部に局所的に浅溝部を有する。
【００２５】
（イ）雪上性能
一般雪上路面を走行し、１０点満点でのフィーリング評価を行った。
（ロ）氷上性能
氷上路面（路面温度：０℃）上で、初速度３０ｋｍ／ｈからフルブレーキングしてロック状態での静止距離を測定し、その逆数を指数として評価しており、指数が大程良好となる。
（ハ）ドライ性能
ドライ路面を走行し、１０点満点でのフィーリング評価を行った。
（ニ）ウェット性能
ウェット路面を走行し、１０点満点でのフィーリング評価を行った。
得られた結果を下記の表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の空気入りタイヤにおいては、より広範囲の入力に対してサイプ効果が得られ、ブロック剛性の入力方向依存性が少なく、しかもより高いサイプ密度を達成することができる。この結果、スタッドレスタイヤの場合、雪上性能、特にコーナリング性能が向上する。また、乾燥路面や湿潤路面において、特に、微小舵角入力時の走行安定性が向上する。さらに、氷上、特にツルツル路面での制動性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサイプ入りブロックの平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッドの展開平面図である。
【図３】従来のサイプ入りブロックの平面図である。
【符号の説明】
１，１１ ブロック
２，１２ サイプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関し、詳しくは、トレッド踏面部にブロックパターンを有する空気入りタイヤの、トレッドに設けられるサイプの改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トレッドのリブやブロックに設けられるサイプは、溝のエッジ効果と同様に路面の水膜を切る除水効果があるとともに、リブやブロックを変化させ易くし、ゴムのヒステリシスロスを発現させ易くする作用を有する。このようなことから、スタッドレスタイヤなどに広く採用されている。
【０００３】
従来は、通常、図３に示すように、サイプ１２はタイヤ回転方向に対してほぼ垂直方向に、平行してブロック１１に入っているのがほとんどであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにサイプ方向がトレッド踏面部上で一定の場合、例えば、雪上や氷上でのサイプによる効果が一定方向にしか働かないという問題があった。また、走行時のブロック変形が入力方向により大きく異なり、ブロックの剛性に異方性が生じる。このことは、例えば、雪上走行時に前後力は十分に発揮するが横力に対してはサイプの効果が少なく、コーナーでのグリップを失ってしまうおそれがあることを意味する。さらに、乾燥路面や湿潤路面上の走行時には前後方向のブロック剛性が弱いことから、微小舵角時の安定性を損なう等の問題点があった。
【０００５】
なお、ブロックの中央部でサイプを密にし周辺部を疎とすることによりブロック剛性とサイプの効果（エッジ効果、除水効果）を両立させることができることがわかっている（例えば、特開平９−１６４８１６号公報等）が、従来の技術では更なるサイプ密度の向上を図ることはできなかった。即ち、製造上最低限必要なサイプの間隔をクリアするためには限界があった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、より広範囲の入力に対してサイプ効果が得られ、ブロック剛性の入力方向依存性が少なく、しかもより高いサイプ密度を達成することができるブロックパターンを有する空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべくブロックパターンのブロックに入れるサイプについて鋭意検討した結果、下記の構成とすることにより上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の空気入りタイヤは下記に示す通りである。
【０００８】
（１）環状に形成されたトレッド部と、該トレッド部の両端からタイヤ半径方向内側に配設された一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部のタイヤ半径方向内側に連なるビード部とを具備し、前記トレッド部の踏面部にブロックパターンが形成されている空気入りタイヤにおいて、
前記ブロックパターンの各ブロックの周方向端部から夫々タイヤ軸方向に対し一定角度で傾斜してブロック幅方向に延び、ブロック内に人文字または入文字の形状を形成するサイプを備え、該サイプがブロックの周方向端部ブロック区域においては周方向隣接間同士で互いに略平行であり、前記人文字または入文字の形状を形成するサイプ同士の挟角αが１０〜９０°で、かつ該サイプのタイヤ周方向に対する鋭角側角度θ１、θ２が４５°〜８５°であることを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００９】
これにより、より広範囲の入力に対してサイプ効果が得られ、ブロック剛性の入力方向依存性が少なく、しかもより高いサイプ密度を達成することができる。この結果、例えば、本発明のタイヤがスタッドレスタイヤの場合、幅方向サイプ効果の向上の結果として、雪上性能、特にコーナリング性能が向上する。また、ブロック剛性入力方向依存性減少の結果として、乾燥路面や湿潤路面において、特に、微小舵角入力時の走行安定性が向上する。さらに、サイプ密度の向上の結果として、氷上、特にツルツル路面での制動性が向上する。
【００１０】
（２）前記（１）の空気入りタイヤにおいて、隣接する前記サイプ同士の間隔ｄが２〜５ｍｍである空気入りタイヤである。上述のサイプによる効果を得る上で最適なサイプ間隔である。
【００１３】
（３）前記（１）または（２）のいずれかの空気入りタイヤにおいて、各サイプが波状形状である空気入りタイヤである。これにより、サイプのエッヂ効果を高めることができる。
【００１５】
（４）前記（１）〜（３）のいずれかの空気入りタイヤにおいて、トレッドゴムが、発泡ゴムである空気入りタイヤである。本発明に係るサイプを発泡ゴムと組み合わせることにより、より雪上性能および氷上性能の向上を図ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の空気入りタイヤのトレッド踏面部のブロックの一つを拡大して図１に示す。なお、ここでは、サイプ２は直線状で示しているが、サイプ２が波形またはジグザグ形の場合には中心線として理解される。図示する好適例では、ブロック１に人文字（入文字であってもよい）形状を形成するサイプ２が設けてあり、その挟角αは１０〜９０°、好ましくは１５〜３０°である。この挟角αが１０°未満のときは幅方向のサイプ効果が不十分であり、一方、９０°を超えると周方向のサイプ効果が不十分である。また、人文字を形成する各サイプ２のタイヤ回転方向に対する角度θ１、θ２は夫々４５°〜８５°内で選定される。この角度が４５°未満のときは周方向のサイプ効果が不十分であり、一方、８５°を超えると軸方向のサイプ効果が不十分である。
【００１７】
また、隣接するサイプ同士の間隔ｄは２〜５ｍｍであり、この間隔ｄが２ｍｍ未満であると製造不良の可能性が高く、一方５ｍｍを超えるとサイプ密度が低く、サイプの効果が不十分である。
【００１８】
また、図１に示すブロックをトレッド幅方向に均等幅に３分割したときのブロックの中央部区域Ｃにおける周方向サイプ投影長さをωｃ、軸方向サイプ投影長さをδｃ、両側区域Ｅのいずれか一方における周方向サイプ投影長さをωｅ、軸方向サイプ投影長さをδｅとするとき、次式、
ωｃ＞ωｅかつδｃ＞δｅ
で表される関係を満足することが好ましい。
【００１９】
本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの好適実施形態を図２に示す。図２に示すトレッドのブロック１には、上述の条件を満足する本発明に係るサイプ２が設けられている。各サイプ２は波状形状となっており、より高いエッヂ効果が得られる。また、各ブロック１に４枚以上のブレードが深さ方向に折れ曲がりを有する。さらに、少なくともブロック端部およびサイプ交差部に局所的に浅溝部（図示せず）を有する。かかるタイヤのトレッドを発泡ゴムとすることにより、より雪上性能および氷上性能の向上を図ることができる。
【００２０】
発泡ゴムは、好ましくはその独立気泡の平均直径が２０〜６０μｍであり、かつ発泡率が３〜５０％である。独立気泡の平均気泡径が２０μｍ未満では除水効果が十分ではなく、一方６０μｍを超えると耐摩耗性が低下する。同様に、発泡率が３％未満では氷上性能の改良効果が不十分であり、一方５０％より大きいと耐摩耗性が低下する。なお、発泡率ＶＳは、ブロック状の試料の密度ρ１（ｇ／ｃｍ３）を測定し、一方、無発泡ゴム（固相ゴム）の密度ρ０を測定し、次式より求められる。
ＶＳ ＝（ρ０ ／ρ１ −１）×１００（％）
【００２１】
発泡ゴムの作製において、発泡剤として、例えば、二酸化炭素を発生する重炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウムおよび窒素を発生するニトロソスルホニルアゾ化合物、例えば、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソフタルアミド、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ’−オキシ−ビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、ｐ−トリエンスルホニルセミカルバジド、ｐ，ｐ’−オキシ−ビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）等が挙げられ、加硫温度に応じてこれらを適宜選択して使用する。また、発泡助剤としては尿素等が挙げられる。これらのうち、ＡＤＣＡ、ＯＢＳＨ、およびＤＢＰと尿素の組合わせが好ましい。
【００２２】
発泡ゴムのマトリックスゴムのゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）や、その他のゴムとのブレンドを用いることができ、特に制限されるべきものではない。
【００２３】
また、本発明の発泡ゴムには、上述した配合成分の他、カーボンブラック等の充填剤、老化防止剤、ワックス、加硫促進剤、加硫剤、シランカップリング剤、分散剤、ステアリン酸、亜鉛華、軟化剤、例えば、アロマ系オイル、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、エステル系可塑剤、液状ポリマー（液状ポリイソプレンゴム、液状ポリブタジエンゴム）等を適宜配合することができる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
サイズ２０５／６５ Ｒ１５の各試験タイヤを下記の表１に示すサイプ条件にて製造し、６．５Ｊ×１５のリムに装着して内圧２１０ｋＰａ（前輪）および２３０ｋＰａ（後輪）の下、実地走行試験を行い、雪上性能（加速性、コーナリング性）、氷上性能、乾燥路面での制動性、操縦安定性などの走行性能（ドライ性能）、湿潤路面での制動性、操縦安定性などの走行性能（ウェット性能）について評価した。評価方法は下記の通りである。尚、実施例２は図２に示すようにサイプが波状であり、ブレードを有する。また、ブロック端部およびサイプ交差部に局所的に浅溝部を有する。
【００２５】
（イ）雪上性能
一般雪上路面を走行し、１０点満点でのフィーリング評価を行った。
（ロ）氷上性能
氷上路面（路面温度：０℃）上で、初速度３０ｋｍ／ｈからフルブレーキングしてロック状態での静止距離を測定し、その逆数を指数として評価しており、指数が大程良好となる。
（ハ）ドライ性能
ドライ路面を走行し、１０点満点でのフィーリング評価を行った。
（ニ）ウェット性能
ウェット路面を走行し、１０点満点でのフィーリング評価を行った。
得られた結果を下記の表１に示す。
【００２６】
【表１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の空気入りタイヤにおいては、より広範囲の入力に対してサイプ効果が得られ、ブロック剛性の入力方向依存性が少なく、しかもより高いサイプ密度を達成することができる。この結果、スタッドレスタイヤの場合、雪上性能、特にコーナリング性能が向上する。また、乾燥路面や湿潤路面において、特に、微小舵角入力時の走行安定性が向上する。さらに、氷上、特にツルツル路面での制動性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサイプ入りブロックの平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッドの展開平面図である。
【図３】従来のサイプ入りブロックの平面図である。
【符号の説明】
１，１１ ブロック
２，１２ サイプ
Claims (4)
- 環状に形成されたトレッド部と、該トレッド部の両端からタイヤ半径方向内側に配設された一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部のタイヤ半径方向内側に連なるビード部とを具備し、前記トレッド部の踏面部にブロックパターンが形成されている空気入りタイヤにおいて、
前記ブロックパターンの各ブロックの周方向端部から夫々タイヤ軸方向に対し一定角度で傾斜してブロック幅方向に延び、ブロック内に人文字または入文字の形状を形成するサイプを備え、該サイプがブロックの周方向端部ブロック区域においては周方向隣接間同士で互いに略平行であり、前記人文字または入文字の形状を形成するサイプ同士の挟角αが１０〜９０°で、かつ該サイプのタイヤ周方向に対する鋭角側角度θ１、θ２が４５°〜８５°であることを特徴とする空気入りタイヤ。 - 隣接する前記サイプ同士の間隔ｄが２〜５ｍｍである請求項１記載の空気入りタイヤ。
- 各サイプが波状形状である請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
- トレッドゴムが発泡ゴムである請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
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