JP5012357B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、方向性トレッドパターンを有すると共にタイヤの制動性能を向上できる空気入りタイヤに関する。
近年、ＳＵＶ（Sports Utility Vehicle）車用の空気入りタイヤでは、車両をドレスアップする観点から方向性トレッドパターンが広く採用されつつある。スタッドレスタイヤにも、この傾向があり、見た目のアグレッシブ感が重視されている。また、車両の運動性能の向上に伴って、タイヤの制動性能（特に、氷上制動性能）に関する要求が高まっている。
このような課題に関する従来の空気入りタイヤとして、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の空気入りタイヤは、トレッド面に少なくとも４本のタイヤ周方向にシースルーな主溝とブロック列とを備えた回転方向の指定されたトレッドパターンを形成し、該トレッドパターンの実接地面積比率を５５〜７５％とした空気入りタイヤにおいて、前記トレッドパターンが少なくとも１本のリブを有し、該リブの総幅をトレッド幅の７〜２２％にすると共に、該リブにリブ幅の中間に頂点を有しかつ該頂点から両側部に抜けるようにタイヤ回転方向に傾斜するＶ字状のサイプを多数形成した。
特開２００６−１３１０９８号公報
この発明は、方向性トレッドパターンを有すると共にタイヤの制動性能を向上できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝と、タイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝と、前記周方向主溝および前記ラグ溝により区画されて成る複数の陸部とをトレッド部に備え、前記トレッド部が方向性トレッドパターンを有する空気入りタイヤであって、前記陸部に複数のサイプが形成されると共に、トレッド部の平面視にて前記サイプが複数のＶ字部を連ねて成るＷ字型形状を有し、且つ、前記サイプの始点と終点とを結ぶ仮想線を引くときに、前記サイプのＶ字部が前記仮想線からタイヤ周方向の一方に偏って配置されると共に、すべての前記サイプが前記Ｖ字部の偏り方向を同一方向に向けて配置されることにより、前記Ｖ字部が配置されていない方向に対する前記陸部の倒れ込み量が、前記Ｖ字部が配置されている方向に対する前記陸部の倒れ込み量よりも小さく設定されることを特徴とする。
この空気入りタイヤでは、タイヤの回転方向に対する陸部の倒れ込み量が小さく設定されることにより、タイヤの回転方向に対する陸部の剛性が増加する。これにより、タイヤ制動時にて陸部と接地面との接地圧が均一化されるので、タイヤの制動性能（特に、氷上制動性能）が向上する利点がある。
また、この発明にかかる空気入りタイヤでは、トレッド表面におけるサイプ形状とトレッド表面よりもタイヤ径方向内側における断面形状とが異なるサイプを立体サイプと呼ぶときに、前記サイプが立体サイプである。
この空気入りタイヤでは、陸部が立体サイプを有するので、陸部が平面サイプのみを有する構成と比較して、陸部の剛性が増加する。すなわち、タイヤ回転方向に対する陸部の倒れ込み量がさらに低減される。これにより、タイヤ制動時にて陸部と接地面との接地圧が均一化されるので、タイヤの制動性能（特に、氷上制動性能）が向上する利点がある。
また、この発明にかかる空気入りタイヤでは、少なくともトレッド部ショルダー領域の前記陸部に前記サイプが配置される。
この空気入りタイヤでは、トレッド面の接地特性が向上して、タイヤの制動性能（特に、氷上制動性能）が向上する利点がある。
また、この発明にかかる空気入りタイヤでは、少なくともブロック状の前記陸部に前記サイプが配置される。
この空気入りタイヤでは、少なくともブロック状の陸部に上記のような方向性を有するサイプが配置されるので、ブロック状の陸部の倒れ込み量が低減されて、タイヤの制動性能（特に、氷上制動性能）が向上する利点がある。
また、この発明にかかる空気入りタイヤでは、前記サイプのＶ字形状と周期Ａと振幅ＢとがＢ≦Ａ≦３Ｂの関係を有する。
この空気入りタイヤでは、サイプのＶ字形状の周期Ａと振幅Ｂとの関係が適正化されるので、タイヤの耐ヒールアンドトゥ摩耗性能が確保されると共に、タイヤの氷上制動性能が適正に向上する利点がある。
この発明にかかる空気入りタイヤでは、タイヤの回転方向に対する陸部の倒れ込み量が小さく設定されることにより、タイヤの回転方向に対する陸部の剛性が増加する。これにより、タイヤ制動時にて陸部と接地面との接地圧が均一化されるので、タイヤの制動性能（特に、氷上制動性能）が向上する利点がある。
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
図１は、この発明の実施例にかかる空気入りタイヤを示すトレッド平面図である。図２は、図１に記載した空気入りタイヤの陸部を示す拡大図である。図３は、図１に記載した空気入りタイヤのサイプを示す説明図である。図４〜図６は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。図７は、この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す試験結果表である。
［空気入りタイヤ］
この空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝２１、２２と、タイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝３１、３２と、これらの周方向主溝２１〜２３およびラグ溝３１、３２により区画されて成る複数の陸部４１〜４３とをトレッド部に有する。また、この空気入りタイヤ１は、方向性トレッドパターンを有し、その回転方向が指定されている。
例えば、この実施例では、４本の周方向主溝２１、２２と、これらの周方向主溝２１、２２に開口する複数のラグ溝３１、３２とが形成されている（図１参照）。そして、これらの周方向主溝２１、２２により、５列の陸部４１〜４３が形成されている。これらの陸部４１〜４３は、リブ状のセンター陸部４１と、複数のブロックから成るセカンド陸部４２およびショルダー陸部４３とにより構成される。これにより、ブロック列を基調としたトレッドパターンが形成されている。
［陸部のサイプ］
また、各陸部４１〜４３には、複数のサイプ５が形成される（図１〜図３参照）。また、トレッド部の平面視（トレッド表面）にて、これらのサイプ５が複数のＶ字部５１を連ねて成る略ジグザグ形状を有することにより、タイヤ接地時の外力に対する陸部４１〜４３の倒れ込み量がタイヤの回転方向と反転方向とで相異する。すなわち、サイプ形状が方向性を有することにより、タイヤ周方向に対する陸部４１〜４３の倒れ込み量に差が設けられる。これにより、陸部４１〜４３の剛性に方向性が設けられる。また、タイヤの回転方向に対する陸部４１〜４３の倒れ込み量が反転方向に対する陸部４１〜４３の倒れ込み量よりも小さくなるように、サイプ５のＶ字部５１の向きが設定される。これにより、タイヤの回転方向に対する陸部４１〜４３の剛性が高められる。
例えば、この実施例では、リブ状のセンター陸部４１、ブロック状のセカンド陸部４２およびショルダー陸部４３のそれぞれに複数のサイプ５が形成されている（図１参照）。また、各陸部４１〜４３では、これらのサイプ５が所定間隔を隔てつつタイヤ周方向に配列されており、また、各サイプ５がタイヤ幅方向に延在している。また、一つのブロック状の陸部４２、４３に対して、複数（５本）のサイプ５が配置されている（図２参照）。
また、各サイプ５が３つのＶ字部５１を連ねて成るジグザグ形状を有している（図３参照）。すなわち、サイプ５が、単一のＶ字部のみから成る略Ｖ字形状ではなく、複数のＶ字部５１を連ねて成る略Ｗ字型の形状を有している。このため、サイプ５の始点と終点とを結ぶ仮想線ｌを引くときに、Ｖ字部５１の先端位置（凸側の端部位置）が仮想線ｌに対して一方向に揃えられている。このようなサイプ形状では、Ｖ字部５１の先端位置の向き（Ｖ字の屈折部の向き、植え込み方向）によって、タイヤ接地時の外力に対するサイプ５の支え合い効果が変化する。このため、タイヤ接地時の外力に対する陸部４１〜４３の倒れ込み量（剛性）がタイヤの回転方向と反転方向とで相異する（図２および図３参照）。そして、タイヤの回転方向に対する陸部４１〜４３の倒れ込み量が反転方向に対する陸部４１〜４３の倒れ込み量よりも小さくなるように、各サイプ５のＶ字部５１の向きが設定されている。具体的には、Ｖ字部５１の先端位置が接地後着側に向くように、各サイプ５のＶ字部５１の向きが設定されている。
なお、各陸部４１〜４３では、少なくとも一部のＶ字部５１の向きが上記のように設定されていれば良く、すべてのＶ字部５１の向きが上記のように設定されている必要はない。例えば、タイヤ周方向に対する陸部４１〜４３の倒れ込み量の差に影響を与えないサイプ（例えば、トレッド部平面視にて略点対称あるいは仮想線ｌに対して線対称なサイプ。図示省略。）が、陸部４１〜４３の一部に設けられていても良い。
また、サイプ５は、そのＶ字部５１が仮想線ｌを基準として一方向に偏って配置されており、且つ、Ｖ字部５１の先端位置が陸部４１〜４３の接地後着側に向けて配置されていれば良い（図３参照）。これにより、タイヤの回転方向に対する陸部４１〜４３の倒れ込み量が小さくなる（陸部４１〜４３の剛性が増加する）。したがって、例えば、サイプ５の一部が仮想線ｌを跨いでいても良い（図４参照）。
［効果］
この空気入りタイヤ１では、タイヤの回転方向に対する陸部４１〜４３の倒れ込み量が小さく設定されることにより、タイヤの回転方向に対する陸部４１〜４３の剛性が増加する。これにより、タイヤ制動時にて陸部４１〜４３と接地面との接地圧が均一化されるので、タイヤの制動性能（特に、氷上制動性能）が向上する利点がある。例えば、トレッド部平面視にて点対称あるいは仮想線ｌに対して線対称なサイプのみが陸部に配置される構成では、タイヤの回転方向に対する陸部の剛性が増加し難いため、上記の作用効果が得られない。
［付加的事項１］
なお、この空気入りタイヤ１では、サイプ５が立体サイプであることが好ましい（図５参照）。かかる構成では、陸部４１〜４３が立体サイプを有するので、陸部が平面サイプのみを有する構成と比較して、陸部４１〜４３の剛性が増加する。すなわち、タイヤ回転方向に対する陸部４１〜４３の倒れ込み量がさらに低減される。これにより、タイヤ制動時にて陸部４１〜４３と接地面との接地圧が均一化されるので、タイヤの制動性能（特に、氷上制動性能）が向上する利点がある。
なお、立体サイプとは、トレッド表面におけるサイプ形状とトレッド表面よりもタイヤ径方向内側における断面形状とが異なるサイプをいう。例えば、サイプ壁面がピラミッド形状（三角錘状）を有する。このような立体サイプを有する陸部４１〜４３では、対向するサイプ壁面が立体的に噛み合うので、陸部４１〜４３の剛性が増加する。なお、平面サイプとは、サイプ深さ方向に一様な断面形状を有するサイプをいう。
例えば、この実施例では、トレッド部全域の陸部４１〜４３に立体サイプが採用されている（図１および図５参照）。これにより、トレッド部全域にて陸部４１〜４３の剛性が高められている。
［付加的事項２］
また、トレッド部ショルダー領域では、タイヤ接地時にて陸部４１〜４３に作用する負荷がトレッド部センター領域よりも大きい。したがって、この空気入りタイヤ１では、少なくともトレッド部ショルダー領域の陸部４３に、上記のサイプ５が配置されることが好ましい（図１参照）。これにより、トレッド面の接地特性が向上して、タイヤの制動性能（特に、氷上制動性能）が向上する利点がある。なお、トレッド部ショルダー領域とは、トレッド面をタイヤ幅方向に三等分したときのタイヤ幅方向外側の各領域をいう。
また、ブロック状の陸部４２、４３では、リブ状の陸部４１と比較して、タイヤ接地時における倒れ込み量が大きい。したがって、この空気入りタイヤ１では、少なくともブロック状の陸部４２、４３に上記のような方向性を有するサイプ５が配置されることが好ましい（図１および図２参照）。これにより、ブロック状の陸部４２、４３の倒れ込み量が低減されるので、タイヤの制動性能（特に、氷上制動性能）が向上する利点がある。
例えば、この実施例では、セカンド陸部４２およびショルダー陸部４３がブロック列により構成されている（図１および図２参照）。そして、これらの陸部４２、４３の各ブロックに、上記のような方向性を有するサイプ５が配置されている。また、センター陸部４１がリブにより構成されている。そして、このセンター陸部４１にも、上記のような方向性を有するサイプ５が配置されている。これにより、トレッド部全域にて、タイヤ回転方向に対する陸部４１〜４３の剛性が高められている。
［付加的事項３］
また、この空気入りタイヤ１では、サイプ５のＶ字形状の周期Ａと振幅ＢとがＢ≦Ａ≦３Ｂの関係を有することが好ましい（図６参照）。ここで、サイプ５の周期Ａは、そのＶ字の開口方向にかかる幅寸法であり、サイプ５の振幅Ｂは、そのＶ字の屈折方向にかかる高さ寸法である。
かかる構成では、サイプ５のＶ字形状の周期Ａと振幅Ｂとの関係が適正化されるので、タイヤの耐ヒールアンドトゥ摩耗性能が確保されると共に、タイヤの氷上制動性能が適正に向上する利点がある。例えば、Ａ＜Ｂでは、サイプの屈折角（切れ込み角）が鋭角となり、この部分にてヒールアンドトゥ摩耗が発生し易くなる。また、３Ｂ＜Ａでは、サイプのパスの長さ（全長）が十分に確保できないため、タイヤの氷上制動性能が向上し難い。
［性能試験］
この実施例では、条件が異なる複数の空気入りタイヤについて、（１）氷上制動性能および（２）耐ヒールアンドトゥ摩耗性能に関する性能試験が行われた（図７参照）。この性能試験では、タイヤサイズ２６５／７０Ｒ１６ １１２Ｑの空気入りタイヤがリムサイズ１６×８．０Ｊのリムに組み付けられ、この空気入りタイヤに２００［ｋＰａ］の内圧およびＪＹＴＭＡ規定の荷重が負荷される。そして、この空気入りタイヤが試験車両に装着される。試験車両は、排気量４０００［ｃｃ］のガソリン車であり、四輪駆動かつＡＢＳ（Antilock Brake System）を有する。
（１）氷上制動性能に関する性能試験では、試験車両が氷盤路である２［ｋｍ］の周回路（テストコース）を走行する。そして、試験車両が初速４０［ｋｍ／ｈ］から急制動して、その制動距離が測定される。そして、５回の測定値のうち数値が小さいものと大きいものを除いた３回の制動距離の平均値が算出される。そして、この算出結果に基づいて、従来例２を基準（１００）とした指数評価が行われる。この指数評価は、数値が大きいほど好ましい。
（２）耐ヒールアンドトゥ摩耗性能に関する性能試験では、試験車両が１万［ｋｍ］を走行した後の陸部（ブロック）のヒールアンドトゥ摩耗量が測定される。そして、この測定結果に基づいて従来例２を基準（１００）とした指数評価が行われる。この指数評価は、数値が大きいほど好ましい。
この性能試験にかかる空気入りタイヤは、いずれも方向性トレッドパターンを有し、また、リブ状のセンター陸部とブロック状のセカンド陸部およびショルダー陸部とを有する（図１参照）。また、これらの陸部には、複数のサイプが形成されている。
従来例１の空気入りタイヤでは、センター陸部のサイプが単一のＶ字部のみからなるサイプ形状を有し、その屈折方向を接地前着側（タイヤの反転方向）に向けて配置されている（図示省略）。また、セカンド陸部およびショルダー陸部のサイプがタイヤ幅方向に直線的に延在する形状を有する。また、いずれのサイプも平面サイプである。
従来例２の空気入りタイヤでは、センター陸部のサイプが単一のＶ字部のみからなるサイプ形状を有し、その屈折方向を接地後着側（タイヤの回転方向）に向けて配置されている（図示省略）。また、セカンド陸部およびショルダー陸部のサイプが点対称あるいは仮想線に対して線対称なジグザグ形状を有する。また、いずれのサイプも平面サイプである。
発明例１〜５の空気入りタイヤ１では、すべての陸部４１〜４３のサイプ５が複数のＶ字部５１を連ねて成るＷ字型のサイプ形状を有する（図１〜図３参照）。すなわち、サイプ５が仮想線ｌに対して偏った形状を有する。そして、タイヤの回転方向に対する陸部４１〜４３の倒れ込み量が反転方向に対する陸部４１〜４３の倒れ込み量よりも小さくなるように、サイプ５のＶ字部５１の向きが設定されている。具体的には、サイプ５が、Ｖ字部５１の屈折方向を接地後着側（タイヤ回転方向逆側）に向けて配置されている。
試験結果に示すように、発明例１〜５の空気入りタイヤでは、タイヤの氷上制動性能が向上することが分かる（図７参照）。また、発明例１および発明例２を比較すると、サイプ５として立体サイプ（図５参照）が採用されることにより、タイヤの氷上制動性能が向上することが分かる。また、発明例２と従来例３とを比較すると、立体サイプに方向性を持たせ、さらに、立体サイプの向きを適正化することにより、タイヤの氷上制動性能および耐ヒールアンドトゥ摩耗性能が向上することが分かる。また、発明例２および発明例３を比較すると、すべての陸部４１〜４３のサイプ５のＶ字の屈曲部を接地後着側とすることにより、タイヤの氷上制動性能が向上することが分かる。また、発明例２、発明例４および発明例５を比較すると、サイプ５のＶ字形状の周期Ａと振幅Ｂとの関係が適正化されることにより、タイヤのタイヤの氷上制動性能および耐ヒールアンドトゥ摩耗性能が向上することが分かる。
以上のように、この発明にかかる空気入りタイヤは、方向性トレッドパターンを有すると共にタイヤの制動性能を向上できる点で有用である。
この発明の実施例にかかる空気入りタイヤを示すトレッド平面図である。 図１に記載した空気入りタイヤの陸部を示す拡大図である。 図１に記載した空気入りタイヤのサイプを示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す試験結果表図である。
符号の説明
１ 空気入りタイヤ
２１、２２ 周方向主溝
３１、３２ ラグ溝
４１ センター陸部
４２ セカンド陸部
４３ ショルダー陸部
５ サイプ
５１ Ｖ字部

Claims (5)

  1. タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝と、タイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝と、前記周方向主溝および前記ラグ溝により区画されて成る複数の陸部とをトレッド部に備え、前記トレッド部が方向性トレッドパターンを有する空気入りタイヤであって、
    前記陸部に複数のサイプが形成されると共に、トレッド部の平面視にて前記サイプが複数のＶ字部を連ねて成るＷ字型形状を有し、且つ、
    前記サイプの始点と終点とを結ぶ仮想線を引くときに、前記サイプのＶ字部が前記仮想線からタイヤ周方向の一方に偏って配置されると共に、すべての前記サイプが前記Ｖ字部の偏り方向を同一方向に向けて配置されることにより、前記Ｖ字部が配置されていない方向に対する前記陸部の倒れ込み量が、前記Ｖ字部が配置されている方向に対する前記陸部の倒れ込み量よりも小さく設定されることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. トレッド表面におけるサイプ形状とトレッド表面よりもタイヤ径方向内側における断面形状とが異なるサイプを立体サイプと呼ぶときに、前記サイプが立体サイプである請求項１に記載の空気入りタイヤ。
  3. 少なくともトレッド部ショルダー領域の前記陸部に前記サイプが配置される請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
  4. 少なくともブロック状の前記陸部に前記サイプが配置される請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記サイプのＶ字形状と周期Ａと振幅ＢとがＢ≦Ａ≦３Ｂの関係を有する請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
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