JP5108220B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに係り、特に、氷上走行性能を上げるためにトレッド面のブロックにサイプを備えたものに関する。

従来のスノータイヤでは、同一方向（主にタイヤの幅方向）に延びた多数のサイプ（幅方向サイプ）をブロックに配置することにより、氷雪上でのエッジ効果および吸水効果を得ている。また、前記幅方向に延びているサイプの中間部において、タイヤの周方向に延びる細溝（周方向サイプ）を交差させることで、タイヤの駆動・制動時におけるサイプのエッジ圧を向上させている。

なお、前記周方向に延びたサイプを設けたことにより、横方向（幅方向）からタイヤに力が加わった場合でも、エッジ効果が発揮され、タイヤのコーナリング性能を向上させることができる。

なお、サイプを備えたタイヤに係る特許文献として、たとえば、特許文献１を掲げることができる。
特開２００１−２１３１２３号公報

ところで、ブロックに幅方向サイプと周方向サイプとを交差させて設けると、前後方向および横方向からのタイヤへの入力に対してエッジ効果を発揮することができるが、この一方で、ブロックの剛性が低下するという問題がある。ブロックの剛性が低下することによって、一般路での性能が低下するおそれがある。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、ブロックの剛性の低下を抑制しつつ前後方向および横方向の入力に対してエッジ効果を発揮することが可能なタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、タイヤの幅方向に延伸して前記タイヤのブロックに設けられた複数の幅方向サイプと、前記タイヤの周方向に延伸して前記ブロックに設けられた複数の周方向サイプとを有し、前記各幅方向サイプのうちの少なくとも一部のサイプの少なくとも一部の部位が、前記周方向サイプのところで分断されているタイヤである。

本発明によれば、ブロックの剛性の低下を抑制しつつ前後方向および横方向の入力に対してエッジ効果を発揮することが可能なタイヤを提供することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１のトレッド面を示す平面図であり、図２は、ショルダーブロックを拡大した平面図である。

タイヤ１のトレッド面には、タイヤ１の周方向に沿って延びる複数本の周方向溝（主溝、あるいは縦溝ともいう。）３と、この主溝３に対して交差する（たとえば直交する）方向であるタイヤ１の幅方向に沿って延びる複数本の横溝（副溝）５とによって区画された複数の陸部（以下、「ブロック」という。）７とからなるトレッドパターンが形成されている。

ブロック７は、たとえば、タイヤ１の幅方向の中央部に配置されているセンターブロック７Ａ、このセンタ−ブロック７Ａの両側に配置されているセカンドブロック７Ｂ、タイヤ１の幅方向の両端部に配置されているショルダーブロック７Ｃに分類することができる。

前記各ブロック７には、ブロック７の表面側を複数の小ブロック７ｍに分断する複数本の横方向サイプ（幅方向サイプ）９が形成されている。この幅方向サイプ９は、氷路、雪路でのスリップ性を高めるために設けられるのであり、前記副溝５に沿った方向（タイヤ１の幅方向）に延伸している。

また、ショルダーブロック７Ｃには、幅方向サイプ９に加えて縦方向サイプ（周方向サイプ）１１が設けられている。なお、幅方向サイプ９の深さは、たとえば、７ｍｍ程度であるのに対し、周方向サイプ１１の深さは、３ｍｍ程度であり、幅方向サイプ９よりも浅く形成されている。

より詳しく説明すると、複数の幅方向サイプ９が、所定の間隔をあけタイヤ１の幅方向に延伸してタイヤ１のブロック７Ｃに設けられており、複数の周方向サイプ１１が、所定の間隔をあけタイヤ１の周方向に延伸してタイヤ１のショルダーブロック７Ｃに設けられている。

また、各ショルダーブロック７Ｃでは、各幅方向サイプ９のうちの少なくとも一部のサイプの少なくとも一部の部位が、周方向サイプ１１のところで分断されていると共に、この分断により生じた分断箇所１３が、千鳥状に配置されている。

さらに詳しく説明すると、図２に示すように、ショルダーブロック７Ｃの幅方向の一端部から他端部に向かって順に第１の周方向サイプ、第２の周方向サイプ・・・が設けられている。なお、図２に示すショルダーブロック７Ｃには、２つの周方向サイプしか設けられていないので、第２の周方向サイプまでしか存在しないことになる。

前記各周方向サイプは、周方向に連続して延伸してショルダーブロック７Ｃに設けられている。

前記ショルダーブロック７Ｃの周方向の一端部から他端部に向かって順に第１の幅方向サイプ、第２の幅方向サイプ・・・が設けられている。図２に示すショルダーブロック７Ｃには、６つの幅方向サイプしか設けられていないので、第６の幅方向サイプまでしか存在しないことになる。

そして、奇数番目の幅方向サイプ９は、奇数番目の周方向サイプ１１のところで分断されている。たとえば、第１の幅方向サイプ９は、第１の周方向サイプ１１の両側（第１の周方向サイプ１１の幅方向（タイヤ１の幅方向）の両側；図２の左右方向の両側）で分断されており、前記分断箇所１３では、第１の周方向サイプの両側に幅方向サイプが非形成な箇所Ａ、Ｂが形成されている。なお、幅方向サイプ９を分断するにあたり、非形成な箇所Ａ、Ｂのいずれか一方のみを形成するようにしてもよい。

また、奇数番目の幅方向サイプ９は、偶数番目の周方向サイプ１１との交差部位では分断されずに連続して形成されている。すなわち、前記交差部位では、幅方向サイプと周方向サイプ１１とは「Ｘ」字状に交差している。

同様にして、偶数番目の幅方向サイプ９は、偶数番目の周方向サイプ１１のところで分断されており、偶数番目の幅方向サイプ９は、奇数番目の周方向サイプ１１との交差部位では分断されずに連続して形成されている。

タイヤ１によれば、ショルダーブロック７Ｃに幅方向サイプ９と周方向サイプ１１とを設けまたサイプの分断箇所１３が千鳥状に配置されているので、ショルダーブロック７Ｃの剛性の低下を抑制することができると共に、タイヤ１の前後方向（周方向）および横方向（幅方向）の入力に対して高いエッジ効果を発揮することができる。また、他のブロック７Ａ、７Ｂに比べて荷重が多くかかるショルダーブロック７Ｃに幅方向サイプ９と周方向サイプ１１とを設けてあるので、吸水性や排水性が一層向上している。

吸水性・排水性の向上や高いエッジ効果により、タイヤ１のコーナリング性能を含めた氷上走行性能を向上させることができ、また、ショルダーブロック７Ｃの剛性の低下が抑制されているので、コーナリング性能を含めた一般路走行（ＤＲＹ路走行）性能を向上させることができる。

さらに説明すると、幅方向サイプ９と周方向サイプ１１とが交差すべき総ての箇所でサイプを分断すると、分断箇所の近傍でサイプが変形しにくくなりエッジ効果が低下する。一方、エッジ効果を向上させるべく幅方向サイプと周方向サイプとを分断せずに総て交差するようにすると、ブロックの剛性が小さくなり、ブロックが柔らかすぎてしまい、一般路での走行性能が低下する。

しかし、サイプを適宜分断しサイプの分断箇所１３を千鳥状に配置したので、サイプの分断箇所１３がバランス良く分散され、エッジ圧を上げエッジ効果を向上させることができると共に、ショルダーブロック７Ｃの剛性の均一化（ショルダーブロック７Ｃの箇所によって剛性があまり変化しない）を図ることができ、ショルダーブロック７Ｃの剛性を上げることができる。

また、サイプの分断箇所１３のほどよい分散によりエッジ圧の均一化を図ることができ、このエッジ圧の均一化とショルダーブロック７Ｃの剛性の均一化を図ることによって、タイヤ１の接地圧分布の均一化、磨耗形態の均一化を図ることができる。

ここで、タイヤ１の試験結果を説明する。

図４は、タイヤ１の試験結果を説明する図である。

図４における標準タイヤは、幅方向のサイプしかブロックに形成されていないタイヤであり、分断無しタイヤは、分断されていない幅方向サイプと分断されていない周方向サイプがブロックに形成されたタイヤであり、片方分断タイヤは、図３（サイプの変形例を示す図）に示すように、一方の周方向サイプ１１のところで幅方向サイプが分断され他方の周方向サイプ１１のところでは幅方向サイプが分断されずに連続して形成されているタイヤであり、千鳥分断タイヤは、本実施形態で示すタイヤ１である。

エッジ圧Ｐは、路面に接地している各ブロックの面積を「Ｓ１」とし、路面に接地している各ブロックの部位のうちで所定の圧力以上の圧力で接地している部位の面積を「Ｓ２」とした場合、「Ｐ＝Ｓ２／Ｓ１」であらわすことができ、図４では、標準タイヤにおける「Ｐ」を「１００」とした指数をあらわしている。

本実施形態に係る分断箇所が千鳥状に配置されたタイヤ１では、指数が「１０５」になっているので、タイヤ１における「Ｐ」の値は、前記標準タイヤよりも大きくなっており、氷上走行性能が向上していることになる。

ブロック剛性とは、タイヤのブロックを所定圧力をもって路面に接触させ（タイヤを所定の圧力で路面に接地させ）タイヤに所定のトルクを加えた場合のブロックの変形量を示すものであり、変形量が小さいほどブロック剛性が高いことになる。

ブロック剛性は、たとえば、図５で示すようにして測定される。

すなわち、揺動中心軸ＣＬに対して揺動可能な支持部材５１にブロック７のモデルを一体的に設け、前記ブロック７を所定の圧力で、路面に相当する移動部材５３に押し付けると共に、前記移動部材５３を矢印ＡＲ１の方向に移動させる。この移動によりブロック７のモデルには、「Δθ」の変形が生じこの「Δθ」が徐々に大きくなりやがてはスティックスリップを起こし、「Δθ」が「０」になる。

前記ブロック剛性は、前記スティックスリップを起こす直前における前記支持部材５１に発生する回転トルクＴＬで代用される。前記トルクＴＬが大きいほどブロック剛性が高いことになる。

本実施形態に係る分断箇所１３が千鳥状に配置されたタイヤ１では、指数が「９８」になっているので、タイヤ１のブロック剛性は、前記標準タイヤよりも僅かに小さくなっている程度に収まっており、実用上差し支えないことになる。

磨耗形態とは、ブロックの接地部位における最大磨耗量と最小磨耗量との差を示すものであり、たとえば、図６に示すようにして測定される。

ます、図６（ａ）で示すように、支持部材５５にブロック７のモデルを一体的に設け、前記ブロック７を所定の圧力で路面に相当する移動部材５７に押し付けると共に、前記移動部材５７を矢印ＡＲ３の方向に移動させる。

この移動により、ブロック７のモデルは、図６（ｂ）に示すように斜めに変形し、ブロック７のモデルの先端部が移動部材５７で擦られる。ブロック７のモデルを移動部材５７から離し、移動部材５７を矢印ＡＲ３とは反対の方向の方向に移動させ、続いて前記ブロック７を所定の圧力で移動部材５７に押し付け再び矢印ＡＲ３の方向に移動させる動作を多数回行うと、図６（ｂ）に示す直線Ｌ１より下側の部位が磨耗する。

この磨耗後に、移動部材５３を取り去ると、図６（ｃ）に示すように、ブロック７の各小ブロック７ｍの先端が斜めに磨耗し、高さの差「Δｈ」が生じる、なお、図６（ｃ）では、小ブロック７ｍが６つ存在しているので、６つの「Δｈ」の値を得ることができる。これらの６つの「Δｈ」のうちの最大値と最小値との差を、磨耗形態を表す値として採用している。前記差が小さいほうが、磨耗が均一に発生していることになるので、タイヤにとっては好ましい。

本実施形態に係る分断箇所が千鳥状に配置されたタイヤ１では、指数が「９８」になっているので、タイヤ１の磨耗形態は、前記標準タイヤよりも僅かに小さくなっている程度に収まっており、実用上差し支えないことになる。

なお、タイヤ１では、重量を支える部位に各サイプ９、１１、分断箇所１３が設けられていることが望ましいという観点から、ショルダーブロック７Ｃに周方向サイプ１１や分断箇所１３を設けたが、ショルダーブロック７Ｃに代えてまたは加えて他のブロック７Ａ、７Ｂに、ショルダーブロック７Ｃと同様な周方向サイプ１１や分断箇所１３を設けてもよい。

また、タイヤ１において、ショルダーブロック７Ｃ等のブロックにおけるサイプの形態を適宜変更してもよい。

たとえば、図７（タイヤのサイプの変形例を示す図）に示すように、各周方向サイプ１１のうちの少なくとも一部のサイプの少なくとも一部の部位が、幅方向サイプ９のところで分断されていると共に、この分断により生じた分断箇所１３が、千鳥状に配置されているようにしてもよい。

また、図８（タイヤのサイプの変形例を示す図）に示すように、各幅方向サイプ９のうちの少なくとも一部のサイプの少なくとも一部の部位が、周方向サイプ１１のところで分断されていると共に、この分断により生じた分断箇所１３が、２個ずつセットになって千鳥状に配置されているようにしてもよい。

また、図９（タイヤのサイプの変形例を示す図）に示すように、各幅方向サイプ９の総てが、各周方向サイプの一方の側のみで、分断されているようにしてもよい。

また、タイヤの幅方向に延伸し所定の間隔をあけて前記タイヤのブロックに設けられた複数の幅方向サイプと、前記タイヤの周方向に延伸し所定の間隔をあけて前記ブロックに設けられた複数の周方向サイプとを有し、前記各幅方向サイプのうちの少なくとも一部のサイプの少なくとも一部の部位が、前記周方向サイプのところで分断されているような構成のタイヤにしてもよい。

また、タイヤの幅方向に延伸し所定の間隔をあけて前記タイヤのブロックに設けられた複数の幅方向サイプと、前記タイヤの周方向に延伸し所定の間隔をあけて前記ブロックに設けられた複数の周方向サイプとを有し、前記各周方向サイプのうちの少なくとも一部のサイプの少なくとも一部の部位が、前記幅方向サイプのところで分断されているような構成のタイヤにしてもよい。

さらに、タイヤの幅方向に延伸し所定の間隔をあけて前記タイヤのブロックに設けられた複数の幅方向サイプと、前記タイヤの周方向に延伸し所定の間隔をあけて前記ブロックに設けられた複数の周方向サイプとを有し、前記各幅方向サイプのうちの少なくとも一部のサイプの少なくとも一部の部位が、前記周方向サイプのところで分断されており、前記各周方向サイプのうちの少なくとも一部のサイプの少なくとも一部の部位が、前記幅方向サイプのところで分断されているような構成のタイヤにしてもよい。

また、タイヤの幅方向に延伸して前記タイヤのブロックに設けられた幅方向サイプと、タイヤの周方向に延伸して前記タイヤのブロックに設けられた周方向サイプとを有し、前記幅方向のサイプが前記周方向サイプのところで分断されているか、または、前記周方向のサイプが前記幅方向サイプのところで分断されているような構成のタイヤにしてもよい。

なお、タイヤの氷上性能、コーナリング性能、ブロック剛性を適正化すべき、前記各サイプの分断箇所が、一定の規則性をもって、特定の箇所に集まらないようにバランス良く分散して配置されていることが望ましい。

また、タイヤ１では、幅方向サイプ９、周方向サイプ１１が、直線状に示されているが、必ずしも直線状である必要はなく、幅方向サイプ９、周方向サイプ１１を、各サイプの延伸方向で凹凸を繰り返して曲がっている２Ｄサイプや各サイプの深さ方向で凹凸を繰り返して曲がっている３Ｄサイプで構成してもよい。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。 ショルダーブロックを拡大した平面図である。 サイプの変更例を示す図である。 タイヤの試験結果を説明する図である。 ブロック剛性を測定する方法を概略的に示す図である。 ブロックの磨耗形態を測定する方法を概略的に示す図である。 サイプの変更例を示す図である。 サイプの変更例を示す図である。 サイプの変更例を示す図である。

符号の説明

１ タイヤ
７ ブロック
９ 幅方向サイプ
１１ 周方向サイプ
１３ 分断箇所

Claims (2)

1. タイヤの幅方向に延伸して前記タイヤのブロックに設けられた複数の幅方向サイプと；
   タイヤのブロックの一端部から他端部まで前記タイヤの周方向に延伸して設けられた複数の周方向サイプと；を有し、
   前記各幅方向サイプのうちの少なくとも一部のサイプの少なくとも一部の部位が、前記周方向サイプのところで分断されていると共に、この分断により生じた分断箇所が、千鳥状に配置されており、
   前記周方向サイプの深さは、前記幅方向サイプの深さよりも浅いことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. タイヤの幅方向に延伸して前記タイヤのブロックに設けられた複数の幅方向サイプと；
   タイヤのブロックの一端部から他端部まで前記タイヤの周方向に延伸して設けられた複数の周方向サイプと；を有し、
   前記各周方向サイプのうちの少なくとも一部のサイプの少なくとも一部の部位が、前記幅方向サイプのところで分断されていると共に、この分断により生じた分断箇所が、千鳥状に配置されており、
   前記各周方向サイプのうちの少なくとも一部のサイプの少なくとも一部の部位が、前記幅方向サイプと連絡し、
   前記周方向サイプの深さは、前記幅方向サイプの深さよりも浅く、
   前記幅方向サイプは、タイヤの幅方向に連続して延びることを特徴とする空気入りタイヤ。

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