JP5168810B2

JP5168810B2 - 空気入りタイヤ及びその空気入りタイヤの成形用金型。

Info

Publication number: JP5168810B2
Application number: JP2006106365A
Authority: JP
Inventors: 雄策宮崎
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2026-04-07
Also published as: JP2007276662A

Description

この発明は、空気入りタイヤ及びその空気入りタイヤの成形用金型に係わり、更に詳しくはタイヤのトレッドに形成したサイプ（細溝）による水膜の吸い上げを良好にし、特に氷上制動性能を向上させることが出来る空気入りタイヤ及びその空気入りタイヤの成形用金型に関するものである。

一般に、スタッドレスタイヤのトレッドには、接地側表面に複数本のサイプ（細溝）を形成した複数のブロックが形成されており、特にスタッドレスタイヤの氷上性能を良好にするためには、接地表面積を増やすことにより摩擦力を向上させ、上記のサイプの本数（密度）を増やしてエッジ成分を増やすことにより掘り起こし効果の向上があると言われている。

また、特に０°Ｃ付近の氷上では、接地面にわき出る水膜を除去することが氷上性能の向上に重要な役割があることも知られている。このためには、サイプの密度を向上させることが有効であるが、密度を上げすぎるとサイプの厚みによるトレッド内のサイプのボリューム増加とブロック剛性の低下により接地面積の低下を招く問題があった。

そこで係る問題を解決するためにサイプの厚みを薄くする方法も考えられるが、タイヤの制動時等、タイヤの負荷時にサイプが閉鎖してしまい、接地面内の水膜の除去効果が減少してしまうと言う問題があった。即ち、従来のサイプは、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、壁面が平滑な面でストレート状であるか、若しくはその相対向する壁面に形成した凹凸の振幅が同期した構造になっていたため、例えば、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、タイヤの制動時、駆動時のブロック１の変形によりサイプ２が塞がってしまい、特にスノー性能においては氷上の水膜Ｗを吸い上げる効果が低減してしまうという問題があった。

そこで、サイプの厚さをサイプの長手方向に沿って大小交互に変化させるようにした空気入りタイヤや、またサイプの厚さをサイプ底に向けて直線状や実質円弧状に延びている空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−８６６１２号公報

しかしながら、上記のような空気入りタイヤのサイプは、タイヤの制動時、駆動時のサイプの閉鎖は防止することが出来るが、氷上の水膜を吸い上げた後にその水を効率良く外部に排出させることが難しく、従って氷上制動性能を向上させることが難しいと言う問題があった。

この発明はかかる従来の問題点に着目し、スタッドレスタイヤにおけるトレッドに形成したサイプ（細溝）による水膜の吸い上げ及び排水を良好にし、特に氷上制動性能を向上させることが出来る空気入りタイヤ及びその空気入りタイヤの成形用金型を提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、この発明の空気入りタイヤは、サイプの相対向する内壁面の少なくとも一方に、前記タイヤ走行時，制動時におけるトレッドの負荷時に前記サイプが閉鎖しない凹凸部をサイプの深さ方向に形成し、サイプ幅がトレッドの表面側及び最深部の少なくとも一方で、サイプ深さ方向中央部よりも広く形成し、前記相対向するサイプの内壁面に、非対称形状で、かつ高さ，幅，肉厚の少なくとも１つを変化させた凹凸部を形成し、前記凹凸部の振幅(s) を0.05mm〜1mm 、凹凸部のピッチ(P) を0.05mm〜5.0mm に設定したことを要旨とするものである。

また、この発明の他の空気入りタイヤは、サイプの相対向する内壁面の一方に、前記タイヤ走行時，制動時におけるトレッドの負荷時に前記サイプが閉鎖しない波型状の凹凸部と平滑面部とを形成し、内壁面の他方に、前記凹凸部の裏面側を平滑に形成し、平滑面部の背面側に波型状の凹凸部を形成し、前記凹凸部の振幅(s) を0.05mm〜1mm 、凹凸部のピッチ(P) を0.05mm〜5.0mm に設定したことを要旨とするものである。

また、この発明の空気入りタイヤの成形用金型は、サイピングブレードは、サイピングブレードの長手方向表面にトレッドの負荷時にサイプが閉鎖しない凹凸部を形成し、前記サイプ幅がトレッドの表面側及び最深部の少なくとも一方で、サイプ深さ方向中央部よりも広く形成したことを要旨とするものである。

ここで、前記サイピングブレード本体の凹凸部は、高さ，幅，肉厚の少なくとも１つを変化させ、前記サイピングブレード本体の形状、厚さ及び凹凸部の形態を、プレス加工，機械加工，放電加工の少なくとも一つ加工法により加工するものである。

このようにタイヤ走行時，制動時におけるトレッドの負荷時に前記サイプが閉鎖しない凹凸部をサイプの深さ方向に形成したことにより、サイプ（細溝）による水膜の吸い上げ及び排水を良好にし、特に氷上制動性能を向上させることが出来る。

この発明は、上記のように構成したので、サイプ（細溝）による水膜の吸い上げ及び排水を良好にし、特にタイヤ新品時やタイヤ摩耗末期の氷上制動性能を向上させることが出来る効果がある。またサイピングブレード本体の形状、厚さ及び凹凸部の形態を、プレス加工，機械加工，放電加工の少なくとも一つ加工法により容易に加工することが出来る効果がある。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。なお、従来例と同一構成要素は、同一符号を付して説明は省略する。

図１は、この発明を実施したタイヤのトレッドのブロック１に形成されたサイプ２（細溝）の斜視図を示し、前記サイプ２は、トレッドの表面側Ｆから深さ方向Ｆｚに向かって複数列に配列されて形成されている。

この発明の実施形態におけるサイプ２は、サイプ２の相対向する内壁面の少なくとも一方（両方の面でも良い）に、タイヤ走行時，制動時におけるトレッドの負荷時に前記サイプ２が閉鎖しない凹凸部３がサイプ２の深さ方向に形成してある。

前記サイプ２は、図７〜図９に示すように、サイプ幅Ｈがトレッド表面側及び最深部の少なくとも一方で、サイプ２の深さ方向中央部よりも広くなっている。サイプ２の幅Ｈをトレッド表面側で広くすることにより、タイヤ新品時の排水性を陸部剛性を大きく落すことなく向上させることが出来る。また、サイプ幅Ｈを最深部で広くすることにより、タイヤの摩耗末期の排水性を向上させることが出来る。

前記凹凸部３の形態としては、図２（ａ），（ｂ）〜図９に示すように種々のものが考えられ、例えば、サイプ２の相対向する内壁面に形成する凹凸部３が非対称形状で、かつ高さ，幅，肉厚を変化させて形成することも可能である。

即ち、図２（ａ）に示すトレッドの平面からみた形態と、図２（ｂ）に示すサイプ２を正面から見た形態においては、サイプ２の相対向する片面に波型状の凹凸部３をサイプ２の長手方向に平行に形成したものである。また、図３（ａ），（ｂ）の実施形態では、サイプ２の相対向する内壁面の一方に波型状の凹凸部３と平滑面部３ａとを形成し、内壁面の他方に、前記凹凸部３の裏面側を平滑に形成し、平滑面部３ａの背面側に波型状の凹凸部３を形成したものである。

また、図４（ａ），（ｂ）の実施形態では、サイプ２の相対向する内壁面に非対称形状の凹凸部３ｘ，３ｙを形成したもので、その他には、図５及び図６（ａ）〜（ｅ）に示すように、サイプ２の相対向する内壁面の一方に、サイプ２の長手方向に沿って非連続（長手方向の一部）の凹凸部３ｚを形成したものである。

図６（ｄ）は、凹凸部３ｚを傾斜させて配置することによって、サイプ２の側端部が開口しているオープンサイプの場合に側端部から排水させることが出来、また図６（ｅ）は、サイプ２の内壁面に傾斜させた凹凸部３ｚと、サイプ２の長手方向に沿ってストレート状の凹凸部３ｚとをそれぞれ半分ずつ配置した実施形態であり、上記と同様な効果を奏することが可能である。

また、図７〜図９の実施形態では、サイプ２の内壁面をトレッドの表面側Ｆからサイプ２の深さ方向Ｆｚに向かって湾曲させて形成すると共に、内壁面に山形状の凹凸部４を形成し、更に図７の実施形態では、トレッドのサイプ幅Ｈを、トレッドの表面側Ｆは広く、サイプ２の深さ方向Ｆｚに向かって順次狭くなるように形成したり、また図８の実施形態では、トレッドのサイプ幅Ｈを、トレッドの表面側Ｆは狭く、サイプ２の深さ方向Ｆｚに向かって順次広くなるように形成し、更に図９においては、トレッドのサイプ幅Ｈを、トレッドの表面側Ｆは広く、サイプ２の深さ方向Ｆｚに向かって順次狭くなるように形成することも可能である。なお、矢印Ｑはサイプ２に作用する負荷方向を示している。

また、図１０及び図１１は、サイプ２の相対向する内壁面の一方に波型状の凹凸部３ｂを形成した他の実施形態の平面図と正面図を示し、上記各実施形態のサイプ２の内壁面に形成された凹凸部３及び３ｂの形態としては、図１２に示すように、凹凸部３及び３ｂの振幅(s) を、0.05mm〜1mm 、凹凸部３のピッチ(P) を0.05mm〜5.0mm に設定することが好ましい。

なお上記の各実施形態では、トレッド表面の摩耗が進んでも剛性を落とすことなく、排水性を確保することが出来、氷上制動性能を向上させることが出来る。

〔実施例〕
下記の表１に示す各サイプを有するタイヤを製作し、氷上性能試験を行った。
ここで、タイヤの氷上性能または氷上制動性能とは、試験タイヤを空気圧２００Kpa として乗用車に装着し、氷上（氷温−７°Ｃ〜−９°Ｃ、気温−２°Ｃ〜０°Ｃの氷上試験路）を速度30 Km/h 〜速度40 Km/h で走行している状態からブレーキをかけて停止させる時の制動距離を測定する。その評価結果は、制動距離の逆数を求め、従来タイヤの値を100 とする指数により示す。この指数値が大きい程、氷上性能が優れている。

なお、本発明の厚さは、トレッド表面側の厚さは１．２ｍｍ、中央が０．６ｍｍ、最深部が１．２ｍｍである。

次に、上記のような空気入りタイヤのサイプ２を形成するためのサイピングブレード５を備えた成形用金型について説明する。

上記のような空気入りタイヤを成形する場合、図示しない金型本体の成形表面にタイヤのトレッドに表面Ｆから深さ方向Ｆｚにサイプ２を形成するためのサイピングブレード５を植設するものである。この発明の実施形態において使用するサイピングブレード５の製造方法としては、図１３（ａ）〜（ｅ）に示すように、ステンレス等の平板状の金属板Ｋを上型６ａと下型６ｂとでプレス加工により製作するプレス加工方法と、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、金属板Ｋをボールエンドミル７、または総形エンドミル８で凹凸を加工した後、ワイヤーカット，レーザーカット等で製品を寸法に切り抜く機械加工方法、更には図１５（ａ），（ｂ）に示すように、予め製品形状に形成した電極９により平板状の金属板Ｋに凹凸加工を施し、ワイヤーカット，レーザーカット等で製品を寸法に切り抜く放電加工方法等がある。

上記のいずれの加工方法を使用しても、サイピングブレード５の凹凸は、高さ，幅，肉厚を変化させて加工することが出来、このように加工した複数枚のサイピングブレード５を図示しない金型本体の成形表面に植設し、空気入りタイヤのトレッド部にサイプ２を形成するものである。

この発明を実施したタイヤのトレッドのブロックに形成されたサイプ（細溝）の斜視図である。この発明の第１実施形態を示し、（ａ）はトレッド表面側から見たサイプの平面図、（ｂ）はサイプの正面図である。この発明の第２実施形態を示し、（ａ）はトレッド表面側から見たサイプの平面図、（ｂ）はサイプの正面図である。この発明の第３実施形態を示し、（ａ）はトレッド表面側から見たサイプの平面図、（ｂ）はサイプの正面図である。この発明の第４実施形態を示すトレッド表面側から見たサイプの平面図である。（ａ）〜（ｅ）は、サイプの第５実施形態〜第９実施形態を示し、図５のサイプの正面図を示している。この発明の第１０実施形態を示すトレッド表面側から見たサイプの斜視図である。この発明の第１１実施形態を示すトレッド表面側から見たサイプの斜視図である。この発明の第１２実施形態を示すトレッド表面側から見たサイプの斜視図である。この発明の第１３実施形態を示すトレッド表面側から見たサイプの平面図である。図１０のサイプの正面図である。サイプの凹凸部の寸法を規定する説明図である。（ａ）〜（ｅ）は、この発明のサイピングブレードの加工工程を示し、プレス加工方法の工程説明図である。（ａ）及び（ｂ）は、この発明のサイピングブレードの加工工程を示し、ボールエンドミルまたは総形エンドミルで凹凸を加工を施す機械加工方法の説明図である。（ａ）及び（ｂ）は、この発明のサイピングブレードの加工工程を示し、予め製品形状に形成した電極により平板状の金属板に凹凸加工を施す放電加工方法の説明図である。（ａ），（ｂ）は、従来のトレッドに形成されたサイプの斜視図と、サイプを形成したトレッドの無負荷時の平面図である。（ａ），（ｂ）は、従来のトレッドに形成されたサイプの負荷時の断面図と、負荷時のトレッドの平面図である。

符号の説明

１ブロック２サイプ
３凹凸部３ａ平滑面部
３ｘ，３ｙ，３ｚ凹凸部４凹凸部
５サイピングブレード
Ｈサイプ幅Ｑ負荷方向
Ｆ表面側Ｆｚ深さ方向

Claims

タイヤのトレッドに表面から深さ方向にサイプを形成して成る空気入りタイヤにおいて、
前記サイプの相対向する内壁面の少なくとも一方に、前記タイヤ走行時，制動時におけるトレッドの負荷時に前記サイプが閉鎖しない凹凸部をサイプの深さ方向に形成し、サイプ幅がトレッドの表面側及び最深部の少なくとも一方で、サイプ深さ方向中央部よりも広く形成し、前記相対向するサイプの内壁面に、非対称形状で、かつ高さ，幅，肉厚の少なくとも１つを変化させた凹凸部を形成し、前記凹凸部の振幅(s) を0.05mm〜1mm 、凹凸部のピッチ(P) を0.05mm〜5.0mm に設定したことを特徴とする空気入りタイヤ。
タイヤのトレッドに表面から深さ方向にサイプを形成して成る空気入りタイヤにおいて、
前記サイプの相対向する内壁面の一方に、前記タイヤ走行時，制動時におけるトレッドの負荷時に前記サイプが閉鎖しない波型状の凹凸部と平滑面部とを形成し、内壁面の他方に、前記凹凸部の裏面側を平滑に形成し、平滑面部の背面側に波型状の凹凸部を形成し、前記凹凸部の振幅(s) を0.05mm〜1mm 、凹凸部のピッチ(P) を0.05mm〜5.0mm に設定したことを特徴とする空気入りタイヤ。