JP4963350B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、少なくともタイヤ周方向に延びる複数本の溝をトレッド部に有し、溝によって形成された複数のブロックを有する空気入りタイヤに関する。

従来、トレッド部に形成されたブロックに、細い溝であるサイプを有する空気入りタイヤが知られている。

また、近年においては、タイヤ幅方向、タイヤ周方向及びタイヤ径方向にジグザグ状に形成された３次元サイプを有する空気入りタイヤがある(例えば、特許文献１)。
特開２００４−２０３１２８号公報

しかしながら、上記のような３次元サイプを有する空気入りタイヤにおいては、ブロックの表面がタイヤ幅方向に分断されているため、雪上における発進制動性を向上することはできるが、ブロックの剛性が不十分であることによって、乾燥路面上における直進安定性が不十分であるという問題があった。

そのため、乾燥路面上における直進安定性を向上させるために、上記のような３次元サイプの深さ(タイヤ径方向長さ)を浅くすることによって、ブロックの剛性を向上させることも考えられた。しかしながら、この場合、ブロックの摩耗が進行することによって３次元サイプの深さがより浅くなり、ブロックの剛性が向上しすぎてしまうため、雪上における発進制動性能を低下させるという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑み、乾燥路面上における直進安定性と、雪上における発進制動性能とを高度に両立させることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の特徴は、少なくともタイヤ周方向に延びる複数本の溝をトレッド部に有し、溝によって形成された複数のブロックを有する空気入りタイヤにおいて、トレッド部の中央域を構成するブロックに形成されたサイプの溝幅は、トレッド部の端部域を構成するブロックに形成されたサイプの溝幅よりも厚く、中央域を構成するブロックに形成されたサイプは、少なくともタイヤ周方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向に延び、中央域を構成するブロックにおいて、タイヤ周方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向に延びる振幅をφ１とし、タイヤ周方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に延びる振幅をφ２とし、タイヤ幅方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に延びる振幅をφ３とした場合、下記式(Ｉ)
剛性指数Ｆ＝(１＋φ１)×(１＋φ２)×(１＋φ３)・・・(Ｉ)
によって算出される剛性指数がサイプ内でタイヤ幅方向に異なることを特徴とする空気入りタイヤであることを要旨とする。

本発明の特徴に係る空気入りタイヤによると、トレッド部の中央域を構成するブロックに形成されたサイプの溝幅が、トレッド部の端部域を構成するブロックに形成されたサイプの溝幅よりも厚いため、該溝幅が厚いサイプが溝と同様の働きを行うことができる。即ち、雪上を走行する場合において、該溝幅が厚いサイプが溝と同様に雪を踏み固め、トレッド部と路面との摩擦を増大させるため、発進制動性能を向上させることができる。

一方、トレッド部の中央域を構成するブロックに形成されたサイプの溝幅が、トレッド部の端部域を構成するブロックに形成されたサイプの溝幅よりも厚いことによって、ブロックの剛性が低下し、乾燥路面上における直進安定性が低下するが、中央域を構成するブロックに形成されたサイプが、少なくともタイヤ周方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向に延びるため、ブロックが倒れ込む際に隣り合う部分が引っ掛かることにより、ブロックの剛性を向上させ、乾燥路面上における直進安定性を向上させることができる。

また、タイヤ周方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向に延びる振幅をφ１とし、タイヤ周方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に延びる振幅をφ２とし、タイヤ幅方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に延びる振幅をφ３とした場合、下記式(Ｉ)
剛性指数Ｆ＝(１＋φ１)×(１＋φ２)×(１＋φ３)・・・(Ｉ)
によって算出される剛性指数がサイプ内でタイヤ幅方向に異なるため、サイプの部位毎に異なる剛性を持たせることによって、剛性を向上させながらも剛性が向上しすぎることを抑制することができることにより、雪上における発進制動性能と、乾燥路面上における直進安定性とを両立することができる。

また、剛性指数は、サイプのトレッド端部側よりもサイプのタイヤ赤道線側の方が高いことが好ましい。剛性指数が、サイプのトレッド端部側よりもサイプのタイヤ赤道線側の方が高いため、ブロックにおけるタイヤ赤道線側の剛性を更に大きくすることができ、乾燥路面上における直進安定性が低下することを抑制することができる。

また、φ１、φ２及びφ３の少なくとも１つは、サイプのトレッド端部側よりもサイプのタイヤ赤道線側の方が大きいことが好ましい。φ１、φ２及びφ３の少なくとも１つが、サイプのトレッド端部側よりもサイプのタイヤ赤道線側の方が大きいため、サイプのトレッド端部側の剛性指数よりもサイプのタイヤ赤道線側の剛性指数を高くし易くすることができる。

また、φ１は、サイプのトレッド端部側よりもサイプのタイヤ赤道線側の方が大きいことが好ましい。φ１が、サイプのトレッド端部側よりもサイプのタイヤ赤道線側の方が大きいため、サイプのトレッド端部側の剛性指数よりもサイプのタイヤ赤道線側の剛性指数を高くし易くすることができる。

また、φ１、φ２及びφ３は、サイプのトレッド端部側よりもサイプのタイヤ赤道線側の方が大きいことが好ましい。φ１、φ２及びφ３が、サイプのトレッド端部側よりもサイプのタイヤ赤道線側の方が大きいため、サイプのトレッド端部側の剛性指数よりもサイプのタイヤ赤道線側の剛性指数を高くすることができる。

本発明によれば、乾燥路面上における直進安定性と、雪上における発進制動性能とを高度に両立させることができる空気入りタイヤを提供することを課題とする。

以下において、本実施形態に係る空気入りタイヤ１に形成されたサイプ５について説明する。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１のトレッド部を示す図である。

空気入りタイヤ１のトレッド部には、周方向溝２と、幅方向溝３と、ブロック４とが形成されている。

周方向溝２は、タイヤ周方向(矢印Ｓ方向)に延びる溝である。

幅方向溝３は、タイヤ幅方向(矢印Ｗ方向)に延びる溝である。

ブロック４は、周方向溝２と幅方向溝３とが交差することによって区画され、サイプ５を有するブロックである。また、ブロック４は、中央域ブロック４ａと、端部域ブロック４ｂとから構成されている。

中央域ブロック４ａは、トレッド部における中央域Ａに形成されたブロックである。

端部域ブロック４ｂは、トレッド部における端部域Ｂに形成されたブロックである。

中央域ブロック４ａに形成されたサイプ５の溝幅は、端部域ブロック４ｂに形成されたサイプ５の溝幅よりも厚い。また、中央域を構成するブロックに形成されたサイプ５は、少なくともタイヤ周方向Ｓにジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向Ｗに延びている。以下において、上記のように、タイヤ周方向Ｓにジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向Ｗに延びるサイプ５を２次元サイプ５ａとする。この２次元サイプ５ａについては、後に詳述する。

また、同図において、端部域ブロック４ｂに形成されているサイプ５は、タイヤ幅方向に直線である直線状サイプ５ｂであるが、これに限定されるものではなく、２次元サイプ５ａであってもよい。

また、本実施形態において、ブロック４は、少なくとも周方向溝２によって区画されたブロックであればよく、トレッド部に幅方向溝３が形成されていなくてもよい。

また、中央域ブロック４ａに形成されているサイプ５は、少なくともタイヤ周方向Ｓにジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向Ｗに延びていればよく、更にタイヤ周方向Ｓにジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に、若しくは、タイヤ幅方向Ｗにジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に延びてもよい。また、タイヤ周方向Ｓにジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向Ｗに延び、更に、タイヤ周方向Ｓにジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に延び、更にタイヤ幅方向Ｗにジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に延びてもよい。この形状を有するサイプ５については、後に詳述する。

図２は、本実施形態における２次元サイプ５ａの拡大図である。

正確には、２次元サイプ５ａは溝であり、形状を有していないため、同図が示す形状は、該２次元サイプ５ａを形成するブレードの形状である。該ブレードをブロック４から外すことにより、該形状の２次元サイプ５ａが形成される。

同図に示すように、２次元サイプ５ａは、タイヤ周方向Ｓにジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向Ｗに延びるサイプ５である。

また、サイプにおけるタイヤ赤道線ＣＬ側とトレッド端部側とは、異なる剛性指数を有する。

ここで、剛性指数とは、下記式(Ｉ)
剛性指数Ｆ＝(１＋φ１)×(１＋φ２)×(１＋φ３)・・・(Ｉ)
にて算出される指数である。なお、φ１はタイヤ周方向Ｓにジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向Ｗに延びる振幅であり、φ２はタイヤ周方向Ｓにジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に延びる振幅であり、φ３はタイヤ幅方向Ｗにジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に延びる振幅である。

即ち、同図におけるタイヤ赤道線ＣＬ側のφ１が４ｍｍであり、トレッド端部側のφ１が２ｍｍである場合において、この２次元サイプ５ａのタイヤ赤道線ＣＬ側の剛性指数は５となり、トレッド端部側の剛性指数は３となる。

このように、剛性指数は、サイプ５のトレッド端部側よりもサイプ５のタイヤ赤道線ＣＬ側の方が高い。サイプ５のトレッド端部側の剛性指数よりもサイプ５のタイヤ赤道線ＣＬ側の剛性指数を高くするためには、サイプ５のトレッド端部側のφ１よりもサイプ５のタイヤ赤道線ＣＬ側のφ１を大きくすることが好ましい。若しくは、φ１、φ２及びφ３の少なくとも１つを、サイプ５のトレッド端部側よりもサイプ５のタイヤ赤道線ＣＬ側を大きくすることが好ましい。更には、φ１、φ２及びφ３を、サイプ５のトレッド端部側よりもサイプ５のタイヤ赤道線ＣＬ側を大きくすることが好ましい。

(変更例１)
以下において、本実施形態における中央域ブロック４ａに形成されたサイプ５の変更例について、図３を用いて説明する。

なお、この変更例は、図２に示す２次元サイプ５ａの変更例であるため、この図２に示す２次元サイプ５ａと重複する説明については、省略する。

図３(ａ)に示すように、中央域ブロック４ａに形成されたサイプ５は、タイヤ周方向Ｓにジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向Ｗに延び、更にタイヤ周方向Ｓにジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に延び、更にタイヤ幅方向Ｗにジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向Ｄに延びてもよい。以下において、上記のような形状を有するサイプ５は、３次元サイプ５ｃとする。

図３(ｂ)は、図３(ａ)のＡにおける断面図及びＢにおける断面図である。

同図におけるタイヤ赤道線ＣＬ側のφ１が４ｍｍであり、φ２が４ｍｍであり、φ３も４ｍｍである場合、この３次元サイプ５ｃのタイヤ赤道線ＣＬ側の剛性指数は、１２５となる。また、
トレッド端部側のφ１が２ｍｍであり、φ２が２ｍｍであり、φ３も２ｍｍである場合、この３次元サイプ５ｃのトレッド端部側の剛性指数は、２７となる。

即ち、３次元サイプ５ｃが形成されている場合においても、剛性指数は、３次元サイプ５ｃのトレッド端部側よりも３次元サイプ５ｃのタイヤ赤道線ＣＬ側の方が高い。

(本実施形態に係る空気入りタイヤの作用・効果)
本実施形態に係る空気入りタイヤ１によると、トレッド部の中央域Ａを構成するブロック４に形成されたサイプ５の溝幅が、トレッド部の端部域Ｂを構成するブロック４に形成されたサイプ５の溝幅よりも厚いため、該溝幅が厚いサイプ５が溝と同様の働きを行うことができる。即ち、雪上を走行する場合において、該溝幅が厚いサイプ５が溝と同様に雪を踏み固め、トレッド部と路面との摩擦を増大させるため、発進制動性能を向上させることができる。

一方、トレッド部の中央域Ａを構成するブロック４に形成されたサイプ５の溝幅が、トレッド部の端部域Ｂを構成するブロック４に形成されたサイプ５の溝幅よりも厚いことによって、ブロック４の剛性が低下し、乾燥路面上における直進安定性が低下するが、中央域Ａを構成するブロック４に形成されたサイプ５が、少なくともタイヤ周方向Ｓにジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向Ｗに延びるため、ブロック４が倒れ込む際に隣り合う部分が引っ掛かることにより、ブロック４の剛性を向上させ、乾燥路面上における直進安定性を向上させることができる。

また、タイヤ周方向Ｓにジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向Ｗに延びる振幅をφ１とし、タイヤ周方向Ｓにジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向Ｄに延びる振幅をφ２とし、タイヤ幅方向Ｗにジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向Ｄに延びる振幅をφ３とした場合、下記式(Ｉ)
剛性指数Ｆ＝(１＋φ１)×(１＋φ２)×(１＋φ３)・・・(Ｉ)
によって算出される剛性指数がサイプ５内でタイヤ幅方向に異なるため、サイプ５の部位毎に異なる剛性を持たせることによって、剛性を向上させながらも剛性が向上しすぎることを抑制することができることにより、雪上における発進制動性能と、乾燥路面上における直進安定性とを両立することができる。

また、剛性指数が、サイプ５のトレッド端部側よりもサイプ５のタイヤ赤道線ＣＬ側の方が高いため、ブロック４におけるタイヤ赤道線ＣＬ側の剛性を更に大きくすることができ、乾燥路面上における直進安定性が低下することを抑制することができる。

また、φ１、φ２及びφ３の少なくとも１つが、サイプ５のトレッド端部側よりもサイプ５のタイヤ赤道線ＣＬ側の方が大きいため、サイプ５のトレッド端部側の剛性指数よりもサイプ５のタイヤ赤道線ＣＬ側の剛性指数を高くし易くすることができる。

また、φ１が、サイプ５のトレッド端部側よりもサイプ５のタイヤ赤道線ＣＬ側の方が大きいため、サイプ５のトレッド端部側の剛性指数よりもサイプ５のタイヤ赤道線ＣＬ側の剛性指数を高くし易くすることができる。

また、φ１、φ２及びφ３が、サイプ５のトレッド端部側よりもサイプ５のタイヤ赤道線ＣＬ側の方が大きいため、サイプ５のトレッド端部側の剛性指数よりもサイプ５のタイヤ赤道線ＣＬ側の剛性指数を高くすることができる。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１の実施例１について、以下詳細に説明する。

本発明のトレッド部を備える空気入りタイヤ(実施例１及び実施例２)を製造し、この空気入りタイヤ１をホイールに取り付けて、排気量１８００ｃｃのＦＦ車に装着し、雪上における発進性、制動性、及び乾燥路面上における直進安定性において試験を行い、評価した。なお、比較のため、比較例１、比較例２及び比較例３を製造し、同一条件で試験を行った。

(実施例１)
本発明の空気入りタイヤであり、中央域ブロック４ａには２次元サイプ５ａを有し、端部域ブロック４ｂには直線状サイプ５ｂを有する。中央域ブロック４ａに形成された２次元サイプ５ａは、図２に示す形状であり、中央域ブロック４ａに形成された２次元サイプ５ａの溝幅は２．０ｍｍであり、端部域ブロック４ｂに形成された直線状サイプ５ｂの溝幅は０．７ｍｍであった。また、２次元サイプ５ａのタイヤ赤道線ＣＬ側のφ１は４ｍｍであるため、剛性指数は５であり、トレッド端部側のφ１は２ｍｍであるため、剛性指数は３であった。

(実施例２)
本発明の空気入りタイヤであり、中央域ブロック４ａには３次元サイプ５ｃを有し、端部域ブロック４ｂには直線状サイプ５ｂを有する。中央域ブロック４ａに形成された３次元サイプ５ｃは、図３に示す形状であり、中央域ブロック４ａに形成された３次元サイプ５ｃの溝幅は２．０ｍｍであり、端部域ブロック４ｂに形成された直線状サイプ５ｂの溝幅は０．７ｍｍであった。また、３次元サイプ５ｃのタイヤ赤道線ＣＬ側のφ１、φ２及びφ３は４ｍｍであるため、剛性指数は１２５であり、トレッド端部側のφ１、φ２及びφ３は２ｍｍであるため、剛性指数は２７であった。

(比較例１)
図４(ａ)に示すように、中央域ブロック４０ａ及び端部域ブロック４０ｂは、共に直線状サイプ５０(５０ａ及び５０ｂ)を有する。また、図４(ｂ)に示すように、中央域ブロック４０ａに形成された直線状サイプ５０ａと、端部域ブロック４０ｂに形成された直線状サイプ５０ｂとは、共に溝幅が０．７ｍｍであった。また、この中央域ブロック４０ａに形成された直線状サイプ５０ａは、φ１、φ２及びφ３を有しないため、剛性指数は１であった。

(比較例２)
図５(ａ)に示すように、中央域ブロック４０ａ及び端部域ブロック４０ｂは、共に直線状サイプ５０(５０ａ及び５０ｂ)を有する。また、図５(ｂ)に示すように、中央域ブロック４０ａに形成された直線状サイプ５０ａの溝幅は２．０ｍｍであり、端部域ブロック４０ｂに形成された直線状サイプ５０ｂの溝幅は０．７ｍｍであった。また、この中央域ブロック４０ａに形成された直線状サイプ５０ａは、φ１、φ２及びφ３を有しないため、剛性指数は１であった。

(比較例３)
図６(ａ)に示すように、中央域ブロック４０ａは３次元サイプ５０ｃを有し、端部域ブロック４０ｂは、直線状サイプ５０ｂを有する。また、図６(ｂ)に示すように、中央域ブロック４０ａに形成された３次元サイプ５０ｃの溝幅は２．０ｍｍであり、端部域ブロック４０ｂに形成された直線状サイプ５０ｂの溝幅は０．７ｍｍであった。また、３次元サイプ５０ｃのタイヤ赤道線ＣＬ側のφ１、φ２及びφ３は２ｍｍであるため、剛性指数は２７であり、トレッド端部側のφ１、φ２及びφ３も２ｍｍであるため、剛性指数は２７であった。

また、リムのサイズは、１５×６ Ｊであり、タイヤのサイズは、２０５／６０Ｒ１５ ９１Ｔであった。

＜雪上発進性＞
車輪を発進させ、速度が０ｋｍ／ｈから２５ｋｍ／ｈになるまでの時間を測定した。なお、時間が短い程、雪上発進性に優れるということである。

＜雪上制動性＞
車輪にブレーキをかけ、車輪速度が２５ｋｍ／ｈから０ｋｍ／ｈになるまでの距離を測定した。なお、距離が短い程、雪上制動性に優れるということである。

＜乾燥路面上直進安定性＞
プロのテストドライバーが運転し、直進走行時における車輪の安定性を１０点満点で評価した。なお、数値が高い程、乾燥路面上における直進安定性に優れるということである。

得られた結果を表２に記載する。

表２の結果より、実施例１及び２、比較例１に比べ、乾燥路面上における直進安定性については略同等であるが、雪上における発進性及び制動性(以下、雪上における発進制動性)については著しく向上していることが分かった。

また、実施例１及び２は、比較例２に比べ、雪上における発進制動性については略同等であるが、乾燥路面における直進安定性については著しく向上していることが分かった。

また、実施例１及び２は、比較例３に比べ、雪上における発進制動性については略同等であるが、乾燥路面における直進安定性については向上していることが分かった。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部を示す図である。 本発明の実施形態に係る２次元サイプの拡大図である。 本発明の実施形態に係る３次元サイプの拡大図である。 本発明の比較例１に係るトレッド部を示す図である。 本発明の比較例２に係るトレッド部を示す図である。 本発明の比較例３に係るトレッド部を示す図である。

符号の説明

１…空気入りタイヤ
２…周方向溝
３…幅方向溝
４…ブロック
４ａ…中央域ブロック
４ｂ…端部域ブロック
５…サイプ
５ａ…２次元サイプ
５ｂ…直線状サイプ
５ｃ…３次元サイプ

Claims (1)

1. 少なくともタイヤ周方向に延びる複数本の溝をトレッド部に有し、前記溝によって形成された複数のブロックを有する空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッド部の中央域を構成するブロックに形成されたサイプの溝幅は、前記トレッド部の端部域を構成するブロックに形成されたサイプの溝幅よりも厚く、
   前記中央域を構成するブロックに形成された前記サイプは、少なくともタイヤ周方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向に延び、
   前記中央域を構成するブロックにおいて、
   タイヤ周方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向に延びる振幅をφ１とし、タイヤ周方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に延びる振幅をφ２とし、タイヤ幅方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に延びる振幅をφ３とした場合、下記式(Ｉ)
   剛性指数Ｆ＝(１＋φ１)×(１＋φ２)×(１＋φ３)・・・(Ｉ)
   によって算出される剛性指数が前記サイプ内でタイヤ幅方向に異なり、
   前記サイプは、
   タイヤ周方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ幅方向に延び、
   タイヤ周方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に延び、
   タイヤ幅方向にジグザグ状を繰り返してタイヤ径方向に延びる
   ３次元サイプであり、
   前記φ１、前記φ２及び前記φ３は、前記サイプのトレッド端部側よりも前記サイプのタイヤ赤道線側の方が大きいことを特徴とする空気入りタイヤ。

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