JP5061658B2

JP5061658B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5061658B2
Application number: JP2007054208A
Authority: JP
Inventors: 正洋海老子
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2027-03-05
Also published as: JP2008213673A

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、更に詳しくは偏摩耗を抑制しつつ氷上性能を向上した空気入りタイヤに関する。

スタッドレスタイヤのように氷雪路に用いられる空気入りタイヤは、トレッド部を比較的硬度の低いゴムで構成すると共に、踏面にタイヤ周方向に延びる複数の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数の横溝により区画した多数のブロックを形成し、それらブロックの表面にサイプを設けた構成にしている。このような構成により、雪面ではブロック間に雪柱を圧縮形成することにより制駆動性の高い雪上性能を発揮すると共に、氷面ではブロックとサイプのエッジ効果により制駆動性の高い氷上性能を発現するようになっている。

従来、後者の氷上性能については、その向上を目的として、ブロックの横溝に区画される側の側壁に、平面視がジグザグ形状の切欠き溝を設けてエッジ量を増加させるようにした提案がある（特許文献１を参照）。

しかし、特許文献１の空気入りタイヤでは、ジグザク形状の切欠き溝を設けたことによりブロック剛性が低下するため、偏摩耗が発生してしまうという問題があった。
特開２００５−１４６４４号公報

本発明の目的は、偏摩耗の発生を抑制しつつ、氷上性能を向上することができる空気入りタイヤを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、トレッド部の踏面をタイヤ周方向に延びる複数の主溝と、該踏面をタイヤ幅方向に延びる複数の横溝とによりブロックを区画形成し、該ブロックの表面にタイヤ幅方向に延びるサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、前記ブロックが前記横溝により区画される溝壁を、該溝壁の踏面側と溝底側とをそれぞれジグザク形状に形成すると共に互いにタイヤ幅方向に半ピッチずらせ、該両ジグザク形状の間でジグザグ形状の山折り部の頂点と谷折り部の頂点間とを結ぶ稜線と該稜線の両側で谷折り部の頂点同士の間を結ぶ左右の谷線とにより形成される三角錐状凸部と逆三角錐状凸部とがタイヤ幅方向に交互に連続した凹凸状壁面に形成するとともに、前記空気入りタイヤの回転方向を指定し、前記凹凸状壁面を前記ブロックの踏み込み側にのみ形成したことを特徴とする空気入りタイヤである。

横溝はタイヤ周方向に対してなす角度を６０〜８０°にすることが望ましい。また、踏面側のジグザグ形状の振幅ａはピッチｐに対して１以下とすることが望ましい。

更に、溝底側のジグザグ形状の振幅ｂを、踏面側のジグザグ形状の振幅ａよりも大きくすることが望ましい。

また、トレッド部の踏面におけるゴム硬度をＪＩＳＫ６２５３規定のタイプＡのゴム硬度で４０〜５５とし、そのトレッド部をキャップゴム層とベースゴム層とから構成すると共に、該キャップゴム層とベースゴム層の前記ブロック内における境界をタイヤ摩耗限度表示位置よりも踏面側に位置させ、かつ前記ベースゴム層のゴム硬度をキャップゴム層のゴム硬度に対して１０〜５０％大きくすることが望ましい。

サイプについては、前記三角錐状凸部と逆三角錐凸部とがタイヤ幅方向に交互に連続する形態の凹凸状壁面と、該凹凸状壁面の凹凸が反転した凹凸状壁面とが対面するように形成するのがよい。

上述した空気入りタイヤにおいては、トレッド部の踏面の溝面積比率を２５〜４０％とすることが望ましい。

なお、ここで「ＪＩＳＫ６２５３に準拠するタイプＡのゴム硬度」とは、ＪＩＳＫ６２５３タイプＡのデュロメータにより温度２５℃において測定した値をいう。

本発明によれば、トレッド部の踏面に複数の主溝と横溝によりトレッド部の踏面に区画形成されたブロックに対し、その横溝に区画された溝壁の形状を、踏面側と溝底側とに形成したジグザグ形状の間に三角錐状凸部と逆三角錐状凸部とがタイヤ幅方向に交互に連続した凹凸状壁面に形成したため、タイヤ周方向に対するブロック剛性を向上してブロックの倒れ込みを抑制することにより偏摩耗を抑制すると共に、ジグザク形状のエッジ効果により氷上性能を向上することができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の参考例からなる空気入りタイヤの踏面を例示したものである。

この空気入りタイヤにおけるトレッド部１の踏面２は、タイヤ周方向Ｒに延びる複数の主溝３と、タイヤ幅方向Ｗに延びる複数の横溝４が設けられ、これら主溝３と横溝４により多数のブロック５が区画形成されている。それぞれのブロック５の踏面２には、タイヤ幅方向Ｗにジグザグ状に延びて、左右の主溝３に連通する複数のサイプ６が設けられている。ＣＬは踏面のタイヤ幅方向中心のセンターラインを示している。

ブロック５の横溝４に面する溝壁７は、図２に示すように、三角錐状凸部８と逆三角錐状凸部９とがタイヤ幅方向Ｗに交互に連続した凹凸状壁面になっている。

この三角錐状凸部８と逆三角錐状凸部９とで形成される凹凸状壁面は、溝壁７の踏面側と溝底側とにそれぞれジグザグ形状１４、１５を形成すると共に、互いにタイヤ幅方向Ｗに半ピッチずらせた配置にし、更に両ジグザグ形状１４、１５の間において、以下のように稜線１６、１７及び谷線１８を形成することにより形成されている。

すなわち、踏面側のジグザグ形状１４の谷折り部の頂点１１と溝底側のジグザグ形状１５の谷折り部の頂点１２との間には、斜めに対向し合う同士間に谷線１８が結ぶように形成されている。他方、踏面側のジグザグ形状１４の山折り部の頂点１０と、その頂点１０に半径方向に対向する直近の溝底側のジグザグ形状１５の谷折り部の頂点１２との間には稜線１７が結ぶように形成され、また溝底側のジグザグ形状１５の山折り部の頂点１３と、その頂点１３に半径方向に対向する直近の踏面側のジグザグ形状１４の谷折り部の頂点１１との間にも稜線１６が結ぶように形成されている。そして、これら稜線１６とその左右両側の谷線１８、１８により三角錐状凸部８が形成され、また稜線１７とその左右両側の谷線１８、１８により逆三角錐状凸部９が形成されている。

このように、ブロック５が横溝４により区画された溝壁７を、三角錐状凸部８と逆三角錐状凸部９とがタイヤ幅方向Ｗに交互に連続した形状とすることにより、ブロック５のタイヤ周方向Ｒに対する曲げ剛性が増大するので、制動時や駆動時に踏面２に与えられる摩擦力に対するブロック５の倒れ込みを防ぐことにより偏摩耗を抑制することができる。また、溝壁７のジグザク形状１４、１５のエッジ量の増加により、氷上性能を向上することができる。更に、ブロック剛性の増大に対応して、ブロックのゴム硬度を下げることが可能となるため、踏面に対するグリップ力の増加も可能になるため、氷上性能を一層向上することができる。

上述したブロック５の溝壁７の構成において、踏面側のジグザグ形状１４は、振幅ａのピッチｐに対する比ａ／ｐは、ａ／ｐ≦１が好ましく、より好ましくは０．５≦ａ／ｐ≦０．８にするのがよい。振幅ａがピッチｐよりも大きいとジグザグの角度が小さくなりジグザグ溝間に雪詰まりを起こしやすくなって氷上性能が低下する。また、溝底側のジグザグ形状１５の振幅ｂは、踏面側のジグザグ形状１４の振幅ａよりも大きくすることが好ましい。溝底側の振幅ｂを踏面側の振幅ａよりも大きくすることにより、耐偏摩耗性の向上とブロック剛性の確保を最適化することができる。

氷雪路用のスタッドレスタイヤとして用いる場合、トレッド部１のゴム硬度は、ＪＩＳＫ６２５３規定のタイプＡのゴム硬度（以下、単に「ゴム硬度」という。）で４０〜５５にすることが望ましい。ゴム硬度が４０未満であるとトレッド部１の剛性を確保することが困難となるため偏摩耗が発生し、５５を超えると剛性が高くなり路面に対する密着性（グリップ性）が小さくなるため氷上性能が低下する。

また、トレッド部１は、好ましくは図３に示すように、踏面側のキャップゴム層１９とキャップゴム層よりもゴム硬度の大きい内側のベースゴム層２０から構成するのがよく、かつブロック５内においてベースゴム層２０とキャップゴム層１９の境界が、主溝３の溝底を部分的に底上げしたタイヤ摩耗限度表示（ウェアインジケータ）２１より踏面２側に位置する構造となっていることが好ましい。なお、ベルト層を符号２２で示す。

このような構造にすることにより、踏面のグリップ性を高めながらブロックの曲げ剛性を増大するので、氷上性能を一段と向上することができる。

ベースゴム層２０のゴム硬度としては、キャップゴム層１９のゴム硬度に対して１０〜５０％大きくすることが望ましい。ベースゴム層のゴム硬度がキャップゴム層に対して１０％より小さいとブロックの曲げ剛性の増分が少なくなるため氷上性能の増大効果は少なくなり、かつ偏摩耗が発生しやすくなる。５０％より大きいとゴム層界面での剛性差が大きくなってタイヤの耐久性が低下する。

ブロック５の踏面２に設けたサイプ６は、エッジ量を増大するためジグザグ形状にすることが望ましい。また、ジグザク形状のサイプ６が深さ方向に対面する両壁面の形状は、図２に示すブロック５の溝壁７と同様に、三角錐状凸部と逆三角錐状凸部がタイヤ幅方向に交互に連続した凹凸状壁面と、この凹凸状壁面の凹凸を反転させて逆の凹凸面にした凹凸状壁面とが対面するように形成されていることが望ましい。サイプ６をこのように形成することにより、ブロックの曲げ剛性を増大させることができるため、耐偏摩耗性と氷上制動性能を更に向上することができる。

図４は、発明の実施形態からなる空気入りタイヤの踏面を例示したものである。

この空気入りタイヤにおけるトレッド部１の踏面２は、センターラインＣＬを含むようにセンターリブ２３を有し、その左右両側にそれぞれタイヤ周方向Ｒの主溝３とタイヤ幅方向Ｗの横溝４とにより多数のブロック５を形成している。また、タイヤは回転方向が矢印方向Ｘに指定されており、横溝４がセンターラインＣＬからタイヤ幅方向Ｗの両外側に向かうほど反回転方向に傾斜している。ブロック５の横溝４側の溝壁７に設ける前述した凹凸状壁面は、ブロックの踏み込み側の溝壁７ａにのみ設けられている。

このようにすることで、蹴り出し側の溝壁７ｂは平面であるため、制動時の横溝４の排水性を向上することができる。

このようなパターンにおいては、横溝４のタイヤ周方向Ｒとなす角度αを６０〜８０°とすることが望ましい。角度αが６０°よりも小さいと雪上性能が低下し、８０°よりも大きいと乾燥路を走行するときのパターンノイズが増大する。

以上に記載した本発明の空気入りタイヤにおいては、トレッド部１の踏面２の溝面積比率を２５〜４０％とすることが望ましい。溝面積比率を２５％よりも小さいと雪上性能が低下し、また湿潤路を走行するときに排水性が低下する。４０％よりも大きいと氷上性能が低下する。

タイヤサイズを２６５／７０Ｒ１６１１２Ｑとし、トレッドパターンを図４とすることを共通の構成とし、ブロックの横溝に面する溝壁の形状、及びトレッド部のキャップゴム層のゴム硬度を表１に記載のように異ならせた本発明タイヤ（実施例１〜３）と比較タイヤ（比較例１、２）を製作した。但し、比較例２の溝壁は、踏面から溝底まで一定のジグザグ形状とした。

これら５種類の試験タイヤをリムサイズ１６×８．０Ｊのリムに装着し、空気圧を２００ｋＰａにして排気量４．０ＬのＡＢＳ付き４ＷＤ車に装着して、以下の方法により氷上制動性と耐偏摩耗性の評価を行い、それぞれの結果を表１に示した。

［氷上制動性］
氷温−７〜−９℃、気温−６〜−１０℃の氷上試験路を４０ｋｍの速度で走行し、制動したときの制動距離を測定した。制動距離の測定値の逆数を評価値として、比較タイヤ１の評価値を１００としたときの指数を示した。この指数が大きいほど氷上制動性に優れていることを意味する。

［耐偏摩耗性］
一周２ｋｍの舗装した乾燥周回路を１００周走行した後、ブロックに発生したヒールアンドトウ摩耗の摩耗差の最大値により評価した。偏摩耗量の最大測定値の逆数を評価値として、比較タイヤ１の評価値を１００としたときの指数を示した。この指数が大きいほど耐偏摩耗性に優れていることを意味する。

表１に示す実験結果から、本発明タイヤは比較タイヤに比べて氷上制動性能と耐偏摩耗性に優れていることが分かる。また、実施例１〜３の比較から、キャップゴム層のゴム強度が大きくなるほど、氷上制動性能が低下して耐偏摩耗性が向上する。

本発明の参考例からなる空気入りタイヤのトレッド部の踏面を示す部分平面図である。図１の空気入りタイヤの斜視図である。本発明の空気入りタイヤにおけるブロックを例示する断面図である。本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッド部の踏面を示す部分平面図である。

符号の説明

１トレッド面
２踏面
３主溝
４横溝
５ブロック
６サイプ
７溝壁
７ａ踏み込み側の溝壁
７ｂ蹴り出し側の溝壁
８三角錐状凸部
９逆三角錐状凸部
１０路面側のジグザク形状の山折り部頂点
１１路面側のジグザク形状の谷折り部頂点
１２溝底側のジグザク形状の谷折り部頂点
１３溝底側のジグザク形状の山折り部頂点
１４踏面側のジグザグ形状
１５溝底側のジグザク形状
１６稜線
１７稜線
１８谷線
１９キャップゴム層
２０ベースゴム層
２１タイヤ摩耗限度表示
２２ベルト層
２３センターリブ

Claims

トレッド部の踏面をタイヤ周方向に延びる複数の主溝と、該踏面をタイヤ幅方向に延びる複数の横溝とによりブロックを区画形成し、該ブロックの表面にタイヤ幅方向に延びるサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、
前記ブロックが前記横溝により区画される溝壁を、該溝壁の踏面側と溝底側とをそれぞれジグザク形状に形成すると共に互いにタイヤ幅方向に半ピッチずらせ、該両ジグザク形状の間でジグザグ形状の山折り部の頂点と谷折り部の頂点間とを結ぶ稜線と該稜線の両側で谷折り部の頂点同士の間を結ぶ左右の谷線とにより形成される三角錐状凸部と逆三角錐状凸部とがタイヤ幅方向に交互に連続した凹凸状壁面に形成するとともに、前記空気入りタイヤの回転方向を指定し、前記凹凸状壁面を前記ブロックの踏み込み側にのみ形成した空気入りタイヤ。
前記横溝がタイヤ周方向に対してなす角度を６０〜８０°にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記踏面側のジグザグ形状の振幅ａをピッチｐに対して１以下とした請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記溝底側のジグザグ形状の振幅ｂを、踏面側のジグザグ形状の振幅ａよりも大きくした請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記トレッド部の踏面におけるゴム硬度をＪＩＳＫ６２５３規定のタイプＡのゴム硬度で４０〜５５にした請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記トレッド部をキャップゴム層とベースゴム層とから構成すると共に、該キャップゴム層とベースゴム層の前記ブロック内における境界をタイヤ摩耗限度表示位置よりも踏面側に位置させ、かつ前記ベースゴム層のゴム硬度をキャップゴム層のゴム硬度に対して１０〜５０％大きくした請求項５に記載の空気入りタイヤ。
前記サイプの形状を、前記三角錐状凸部と逆三角錐凸部とがタイヤ幅方向に交互に連続する形態の凹凸状壁面と、該凹凸状壁面の凹凸が反転した凹凸状壁面とが対面するように形成した請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記踏面の溝面積比率を２５〜４０％にした請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。