JP5479935B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤ、なかでも小型トラック用タイヤに関するものであり、特に氷上性能と耐偏摩耗性能とを高い次元で両立させる技術を提案するものである。

氷雪路面上を走行するための空気入りタイヤとしては、いわゆるスタッドレスタイヤが多く用いられている。
スタッドレスタイヤは、通常、トレッド踏面に多数個のブロックを区画形成し、それらの各ブロックに、トレッド幅方向の延在成分およびタイヤ半径方向の延在成分を有する複数本のサイプを設けて、トレッド踏面の、氷雪路面に対するエッジ効果を大きくすることで氷雪路面上での優れた走行性能を発揮することができる。

この一方で、ブロック表面へのサイプの形成本数を増やすと、サイプで区画されたブロック分割部分の剛性が低下して、各ブロック分割部分の倒れ込み変形量が多くなることに起因して、ブロック全体としての接地面積が減少して、操縦安定性等が低下することになり、また、ブロックの変化量の増加に起因する偏摩耗の発生が余儀なくされることになる。

これがため、例えば特許文献１には、センター主溝によって区画されたセンター陸部のブロックには２Ｄサイプが形成され、センター主溝のタイヤ幅方向外側にそれぞれ隣接するセカンドブロック列には２Ｄサイプがそれぞれ形成され、ショルダー主溝のタイヤ幅方向外側に隣接するショルダーブロック列には３Ｄサイプがそれぞれ形成されていることで、氷雪上性能とドライ／ウェット性能とを効果的に両立させる技術が提案されている。

しかるに、特許文献１に記載されたタイヤによってもまた、２Ｄサイプを形成されたセンター陸部のブロックが、３Ｄサイプを形成されたショルダーブロック列のブロックに比べブロック剛性が低くなり、局所的な偏摩耗が発生するおそれがあった。

また、例えば図４（ａ）および（ｂ）にそれぞれタイヤを小型トラックに組み付けた場合の、空車時および積車時のトレッド踏面の接地長さを概略図で示すように、積車時に比べ空車時はショルダーブロック列のブロック１５の接地長が短くなるため、特にこのようなタイヤはセンター陸部で車重を支えることになり、転動時にこの領域でブロックに強力な大きな周方向の剪断力が作用する結果、センター陸部のブロック１４は、ブロック剛性が足らず滑り量が増加して、これもまた局所摩耗が発生するおそれがあった。

国際公開第２００６／０２２１２０号パンフレット

そこで、本発明は、氷上性能を低減させることなく、特にタイヤ赤道面付近に区画形成されるブロックの耐偏摩耗性を向上させた空気入りタイヤを提供することにある。

本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド踏面に、トレッド周方向に延びる複数本の周溝と、これらの周溝に交差してトレッド幅方向に延びる複数本の横溝とを配設することによりブロックを区画してなるものであって、タイヤ赤道面付近に位置する中央周溝を挟んで位置する各ブロックに、タイヤ赤道面側に位置するサイプおよびトレッド端側に位置するサイプのそれぞれを設け、タイヤ赤道面側のサイプが深さ方向に曲がり部を持って延在し、トレッド端側のサイプが深さ方向の延在形態をトレッド踏面と同一に形成し、タイヤ赤道面側に位置するサイプの配設本数よりもトレッド端側に位置するサイプの配設本数を多くしてなることを特徴とするものである。

なおここにおける、周溝および横溝は、直線状の延在形態のみならず、ジグザグ状、波形状、クランク状等の形態で延在させることもでき、複数本の周溝と横溝で構成されるブロックの展開平面部の形状は、正方形、平行四辺形等の他、多角形異形状とすることもでき、ブロックの大きさ、配設個数等は所要に応じて適宜選択することができる。

このようなタイヤにおいて好ましくは、前記サイプは、トレッド踏面でトレッド幅方向に振幅をもつとともに、少なくとも一方の端部が周溝または横溝に開口する。

本発明に係る空気入りタイヤでは、タイヤ赤道面付近に位置する中央周溝を挟んで位置する各ブロックの、タイヤ赤道面側のサイプが深さ方向に曲がり部を持って延在することで、サイプの深さ方向の延在形態がトレッド踏面と同一のものに比べて、転動時の強力なトレッド周方向の剪断力の発生に対し、サイプの深さ方向でのジグザグ状等の凸凹が相互に支え合うことになって、ブロックの周方向剪断変形が抑制されることになるので、特にトレッド踏面のタイヤ赤道面付近で小型トラックの車重を支えるブロックの剛性を十分に確保して、ブロックの倒れ込み変形に起因する滑り量を有効に減少させることができ、その結果、耐偏摩耗性を向上させることができる。

また、トレッド端側のサイプが深さ方向の延在形態をトレッド踏面と同一に形成することで、タイヤ赤道面付近に位置する各ブロックのタイヤ赤道面側に比べて、そのトレッド端側は接地圧が低い領域（空車時・積車時を問わず）であり、その領域に深さ方向に曲がり部を持って延在するサイプに対して倒れ込み変形して、氷上路面への引っ掻き効果を得やすくするとともに、トレッド踏面への配置性に優れるサイプを配置して、エッジ成分を効率的に稼ぐことで氷上性能を維持することができる。

そして、サイプは、タイヤ赤道面側が深さ方向に曲がり部を持って延在し、トレッド端側が深さ方向の延在形態をトレッド踏面と同一で形成することで、タイヤ赤道面付近に位置する中央周溝に隣接する両側ブロックに、異なるサイプ機能を分けることができ、氷上性能および耐摩耗性の向上を両立することができる。

本発明の空気入りタイヤの一の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。 図１に示すトレッドパターン中のブロックを示す部拡大斜視図である。 従来の空気入りタイヤを示すトレッドパターンの一部の部分展開図である。 タイヤを小型トラックに組み付けた場合の（ａ）空車時のトレッド踏面の接地長さ、（ｂ）積車時のトレッド踏面の接地長さを示すそれぞれの概略図である。

以下に、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤの一の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図であり、図２は、図１に示すトレッドパターン中のブロックを示す部拡大斜視図である。
ここで、タイヤ内部の補強構造は、一般的なラジアルタイヤまたはバイアスタイヤのそれと同様であるので、図示を省略する。

図中１はトレッド踏面の全体を示し、このトレッド踏面１には、トレッド周方向に延在する複数本の周溝、図ではタイヤ赤道面に中央周溝２と、この中央周溝２のそれぞれの側部に隣接する側方周溝３とを配設する。
相互に隣り合う二本の周溝間、図では中央周溝２と側方周溝３の間にセンター陸部４を、側方周溝３とトレッド側縁との間にそれぞれのショルダー陸部５を区画する。

センター陸部４には、センター陸部４を横切って、トレッド幅方向に延在してそれぞれの中央周溝２および側方周溝３に開口する横溝６によって複数のセンターブロック７を区画する。

ショルダー陸部５では、ショルダー陸部５を横切って、トレッド幅方向に延在してそれぞれの側方周溝３およびトレッド側縁に開口する横溝８によって複数のショルダーブロック９を区画する。

そしてこの空気入りタイヤではさらに、センターブロック７に、タイヤ赤道面側に位置するサイプ１０およびトレッド端側に位置するサイプ１１のそれぞれ周溝２，３に開口して設け、タイヤ赤道面側のサイプ１０はトレッド幅方向にジグザグ状の形態で延在し、深さ方向にジグザグ状の形態で曲がり部を持つ、いわゆる三次元サイプ（３Ｄサイプともいう）で延在し、トレッド端側のサイプ１１が深さ方向の延在形態を、トレッド踏面への開口が、例えば、波形やジグザグ状、直線状等の形態で延在し、深さ方向のどの位置にても延在形態がトレッド踏面でのそれと同一となる、いわゆる二次元サイプ（２Ｄサイプともいう）で形成し、図ではそれぞれのサイプ１０，１１がブロック７の中央付近で終了する。

このようなタイヤでは、氷雪路面上でのタイヤの負荷転動に当たり、周溝２，３および横溝６，８のそれぞれが、それらの溝縁の作用下で、耐横滑り性並びに、駆動性能および制動性能のそれぞれの向上に寄与し、特に中央周溝２は、０℃付近の氷上路面での排水性を向上させることができる。

そしてそれぞれのサイプ１０，１１は、サイプエッジが氷雪路面に食い込んで、トレッド踏面１と路面との摩擦力を高める、いわゆるエッジ効果をもたらすので、サイプの延在方向と直交する方向の駆動力および制動力等の増加をもたらすことができる。
また、サイプそれ自身は、タイヤの負荷転動に伴って、氷が溶けて氷雪路面上に発生した薄い水膜を、サイプの内部に吸引除去して、路面とブロック表面、ひいてはトレッド踏面との接地面積を増加させることによって、駆動性能、制動性能及び操縦安定性を向上させるべく機能することができる。
したがって、このようなタイヤは、サイプ開口縁のエッジ効果と、サイプそれ自身の水膜除去効果との両者の効果を併せ持つことで、氷雪路面上での優れた走行性能を発揮することができる。

ここで、周溝２，３および横溝６，８は、例えば、溝幅を２〜１５ｍｍ、溝深さを６〜１５ｍｍの範囲とし、これら溝は直線状の形態のみならず、ジグザグ形状、波線形状、湾曲形状、クランク状等の周溝の形態で延在させることもできる。
それぞれのサイプ１０，１１は例えば、溝幅を０．３〜１．５ｍｍ、溝深さを４〜１１ｍｍ、溝長さを２〜３０ｍｍの範囲とすることができる。

このようなタイヤにおいて、サイプは、直線状の延在形態とすることや、周溝および横溝に両端が開口していないものとすることができるが、好ましくは、トレッド踏面でトレッド幅方向に、ジグザグ状、波形状、クランク状等の形態の振幅をもつとともに、少なくとも一方の端部が周溝２，３または横溝６に開口し、氷上面上での車両の駆動および制動に当たって、ブロック内のサイプの、路面に対する作用であるエッジ効果および転動時開口性によって、駆動力および制動力の増加を担保することができる。

また、タイヤ赤道面側に位置するサイプ１０よりトレッド端側に位置するサイプ１１の配設本数を多くすることが好ましく、かかる構成では、転動時にブロックに強力な大きな周方向の剪断力が作用する側のサイプ配設本数を抑制して、ブロック剛性を確保しつつ、引っ掻き効果を一層高めることができる。

次に、図に示すような構造を有する、サイズが２３５／６５Ｒ１６Ｃ １１５／１１３Ｒのサイズのタイヤを試作し、表１に示すように、それぞれの諸元を変化させた実施例タイヤおよび、比較例タイヤ１〜４とのそれぞれにつき、氷上路面の旋回性能および耐偏摩耗性を測定した。
なお、比較例タイヤは、トレッド部以外の構造については改変を要しないため、実施例タイヤに順ずるものとした。
また、表中の一ブロック当たりのエッジ成分とは、サイプエッジ長さをタイヤ周方向または幅方向に投影した合計値をいうものとする。

〔氷上路面の旋回性能〕
実施例タイヤおよび、比較例タイヤ１〜４とのそれぞれにつき、サイズ７Ｊ×１６のリムに組み付け、内圧４７５ｋＰａとして、車両に装着し、専用コースで走行したときの周回タイムを計測し、平均を指数化することによって行った。その評価結果を表２に示す。
なお、表中の指数が大きいほど、氷雪路面での性能に優れていることを示す。

〔耐偏摩耗性能〕
実施例タイヤおよび、比較例タイヤ１〜４とのそれぞれにつき、サイズ７Ｊ×１６のリムに組み付け、内圧４７５ｋＰａとして、車両に装着し、空車にて乾燥路１００００ｋｍ走行後、中央周溝と側方周溝の残溝より摩耗比を算出し、評価することによって行った。その評価結果を表２に示す。
なお、表中の値が小さいほど、耐偏摩耗性能に優れていることを示す。

表２の結果から、実施例タイヤは、比較例タイヤ１〜４に対して、氷上路面の旋回性能を低減させることなく、耐偏摩耗性能を向上することができた。

１ トレッド踏面
２ 中央周溝
３ 側方周溝
４ センター陸部
５ ショルダー陸部
６，８ 横溝
７ センターブロック
９ ショルダーブロック
１０ タイヤ赤道面側のサイプ
１１ トレッド端側のサイプ

Claims (2)

1. トレッド踏面に、トレッド周方向に延びる複数本の周溝と、これらの周溝に交差してトレッド幅方向に延びる複数本の横溝とを配設することによりブロックを区画してなる空気入りタイヤにおいて、
   タイヤ赤道面付近に位置する中央周溝を挟んで位置する各ブロックに、タイヤ赤道面側に位置するサイプおよびトレッド端側に位置するサイプのそれぞれを設け、
   タイヤ赤道面側のサイプが深さ方向に曲がり部を持って延在し、トレッド端側のサイプが深さ方向の延在形態をトレッド踏面と同一に形成し、
   タイヤ赤道面側に位置するサイプの配設本数よりもトレッド端側に位置するサイプの配設本数を多くしてなることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記サイプは、トレッド踏面でトレッド幅方向に振幅をもつとともに、少なくとも一方の端部が周溝または横溝に開口してなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。

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