JP5624329B2

JP5624329B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP5624329B2
Application number: JP2010010617A
Authority: JP
Inventors: 章洋西
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2014-11-12
Anticipated expiration: 2030-01-21
Also published as: JP2011148375A

Description

本発明は、スノータイヤなどに用いられる空気入りタイヤにおいて氷雪路で制駆動性能と操縦安定性能の向上を図ることのできるトレッドパターンに関するものである。

従来、スノータイヤにおいては、トレッドの陸部に、タイヤ周方向に交差する方向に延長するサイプが一様に配置されている。これは、トレッドの陸部がタイヤ踏面に接地する際にサイプが開閉することにより、氷雪路面での引っ掻き効果（エッジ効果）や雪噛み効果により圧雪路面や氷結路面における直進性能や制動性能を確保するためである。
氷雪上性能を向上させるためにはサイプの量を増やすことが考えられるが、単にサイプの量を増やすだけでは、タイヤのパターンブロック剛性が低下し、その結果、ドライ路面における操縦安定性能が低下してしまうといった問題点があった。

そこで、タイヤトレッドに複数本の周方向溝を設け、これら周方向溝によって区画される複数本のリブ状陸部を設けるとともに、このリブ状陸部に細溝を設け、更にこれらの細溝内に周方向溝に開口するサイプを形成することで、タイヤのパターンブロック剛性を確保しつつ、氷雪上性能を向上させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１６８３１７号公報

しかしながら、上記従来の方法では、サイプがタイヤのパターンブロック剛性を確保しつつ、氷雪上操縦安定性能を向上させることはできるが、雪上加速性能や雪上ブレーキ性能などの雪上制駆動性能の向上に関しては、必ずしも十分とはいえなかった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、タイヤのパターンブロック剛性を確保しつつ、雪上制駆動性能を含む氷雪上性能が更に向上した空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明者が、鋭意検討の結果、スノータイヤにおいては、陸部に設けられた細溝やサイプは氷雪路面上での直進性能・制駆動性能への寄与が大きいことから、センター陸部に配置する細溝やサイプの延長方向をタイヤ周方向に垂直な方向とすれば、氷雪路面上での直進性能・制駆動性能を更に向上させることができることを見出し、本発明に到ったものである。

すなわち、本願発明は、タイヤのトレッド表面にタイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝と、前記周方向溝により区画された複数の陸部とを備え、タイヤ幅方向中央部に位置するセンター陸部がタイヤ周方向に連続するリブ状陸部である空気入りタイヤであって、前記センター陸部には、当該センター陸部をタイヤ幅方向に横断して当該センター陸部を区画する２本の周方向溝に開口する横断溝が形成され、前記横断溝の溝底には、前記２本の周方向溝のいずれにも開口しないサイプが形成され、前記横断溝と前記サイプとは、全て、その延長方向が、タイヤ周方向に対して垂直な方向であり、前記サイプが、当該サイプのタイヤ幅方向端部において、前記横断溝の溝底にある当該サイプのタイヤ径方向上端部と当該サイプの溝底のタイヤ径方向下端部とを結んだ直線と、当該サイプの深さ方向に平行な直線とのなす角度である、当該サイプの深さ方向の傾斜角度が１５°〜３０°の範囲にある、タイヤ幅方向の長さがトレッドの深さ方向に行くに従って狭くなるように形成された平サイプであって、かつ、前記サイプの溝幅が、当該サイプが形成されている横断溝の溝幅の５０％〜７０％であることを特徴とするものである。
なお、前記横断溝は、通常、周方向溝やラグ溝よりも溝幅が狭い細溝が用いられる。
また、パターンブロック剛性とは、ブロックパターンの場合にはブロック剛性、リブ状陸部がある場合には、陸部内で終端するラグ溝やサイプ等により区画された疑似ブロックの剛性を指す。

このように、センター陸部に、センター陸部をタイヤ幅方向に横断して周方向溝に開口する横断溝を形成するとともに、この横断溝の溝底に、周方向溝のいずれにも開口しない平サイプを形成すれば、タイヤ幅方向中央部において、前後方向のエッジ効果・雪噛み効果を集中的に発揮させることができるので、タイヤのパターンブロック剛性を確保しつつ、雪上加速性能及び雪上ブレーキ性能を含む氷雪上性能を向上させることができる。
また、横断溝の溝底に設けられたサイプは周方向溝に開口させないことで、パターンブロック剛性の低下を抑制するようにしたので、十分なドライ操縦安定性能を維持できる。
また、サイプのタイヤ幅方向の長さをトレッドの深さ方向に行くに従って狭くなるように形成するとともに、溝幅を、横断溝の溝幅の５０％〜７０％としたので、サイプを効果的に開閉させることができ、横断溝の雪噛み効果を向上させることができる。
また、前記横断溝と前記サイプとを、全て、その延長方向が、タイヤ周方向に対して垂直な方向としたので、エッジ効果・雪噛み効果を更に向上させることができる。ここで、横断溝の延長方向とは、横溝の幅の中心線の延長方向をいい、サイプの延長方向とは、サイプの幅の中心線の延長方向をいう。
また、前記平サイプの深さ方向の傾斜角度を１５°〜３０°の範囲としたので、適度なパターンブロック剛性を確保できるとともに、サイプをより効果的に開閉させることができる。

また、本願発明は、タイヤショルダー部に位置するショルダー陸部に波形のサイプが形成されていることを特徴とする。
このように、氷雪上での操縦安定性能への寄与が大きいタイヤショルダー部に位置するショルダー陸部に形成されるサイプを波型のサイプとすることで、多方面の入力に対してエッジ効果が発揮できるので、優れた雪上制駆動性能に加えて、高い雪上操縦安定性能を備えた空気入りタイヤを提供することができる。

なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す図である。本発明の空気入りタイヤの要部斜視図と図１のＡ−Ａ断面図である。実車試験に用いた従来のタイヤのトレッドパターンを示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は本実施の形態１に係る空気入りタイヤ（以下、タイヤという）１０のトレッドパターンの一例を示す図である。
同図において、１１はトレッド、１２Ａ〜１２Ｄはトレッド１１の踏面側にタイヤ周方向に沿って延びるように設けられた周方向溝、１３Ａ，１３Ｂはタイヤ周方向に交差する方向に沿って延びるラグ溝で、同図の一点鎖線で示すＣＬは車輪中心線を示す。
以下、ＣＬの左側をタイヤ幅方向左側、右側をタイヤ幅方向右側という。また、周方向溝１２Ａ〜１２Ｄのうちの、タイヤ幅方向中心側に位置する周方向溝１２Ｂ，１２Ｃを主溝といい、タイヤ幅方向外側に位置する周方向溝１２Ａ，１２Ｄをショルダー溝という。
また、本例では、左右のラグ溝１３Ａ，１３Ｂを、それぞれ、始端がタイヤ幅方向外側にあり、ショルダー溝１２Ａもしくはショルダー溝１２Ｄを横切って、主溝１２Ｂもしくは主溝１２Ｃで終端するラグ溝とした。
また、符号１５は、主溝１２Ｂ，１２Ｃにより区画されたセンター陸部である。このセンター陸部１５は、タイヤ幅方向中央部に位置し、タイヤ周方向に連続し延びる陸部、いわゆるリブ状の陸部である。
符号１６Ａは、左側のショルダー溝１２Ａとラグ溝１３Ａとにより区画された左側のショルダーブロック、符号１６Ｂは、右側のショルダー溝１２Ｄとラグ溝１３Ｂとにより区画された右側のショルダーブロック、符号１７Ａは、ショルダー溝１２Ａとラグ溝１３Ａと主溝１２Ｂとにより区画された左側の中間ブロック、符号１７Ｂは、ショルダー溝１２Ｄとラグ溝１３Ｂと主溝１２Ｃとにより区画された右側の中間ブロックである。

センター陸部１５は細溝１８とサイプ１９とを備える。
細溝１８は、図２（ａ），（ｂ）にも示すように、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の溝幅と１．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度の溝深さとを有する、タイヤ周方向に対して垂直な方向に延長する溝で、センター陸部１５を横断して、両端が主溝１２Ｂ，１２Ｃに開口する。この細溝１８が、本発明の横断溝に相当する溝である。
サイプ１９は、細溝１８の溝底１８ｋに、タイヤ周方向に対して垂直な方向に延長するように形成されたサイプで、一般に、平サイプと呼ばれている。このサイプ１９の溝幅は、細溝１８の溝幅の５０％〜７０％程度であり、溝深さは４．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度である。また、このサイプ１９の両端は、主溝１２Ｂ，１２Ｃに開口していない。すなわち、サイプ１９の始端１９ａと終端１９ｂとは、ともに細溝１８内にある。

このように、タイヤ１０のトレッド１１のセンター陸部１５は、タイヤ周方向に垂直な方向に延長する細溝１８とこの細溝１８の溝底１８ｋに形成されたサイプ１９とを形成することで、タイヤ幅方向中央部における、パターンブロック剛性を確保しつつ、タイヤ周方向のエッジ成分を増加させることができる。また、タイヤ周方向に垂直な方向に延長する細溝１８は、雪噛み効果を集中的に発揮する。したがって、雪上加速性能及び雪上ブレーキ性能を含む氷雪上性能を著しく向上させることができる。
また、サイプ１９の始端１９ａと終端１９ｂとは、ともに細溝１８内にあるので、サイプ１９により細溝１８が分断されないので、パターンブロック剛性の低下を抑制することができる。

また、サイプ１９の溝幅を細溝１８の溝幅の５０％〜７０％の範囲とすることで、パターンブロック剛性を確保しつつ、サイプ１９を効果的に開閉させることができるので、タイヤ１０の雪噛み効果が向上する。すなわち、サイプ１９の溝幅が細溝１８の溝幅の５０％未満である場合には、サイプ１９の開閉効果が少ないので、細溝１８による雪噛みが十分ではない。一方、サイプ１９の溝幅が細溝１８の溝幅の７０％を超えるとセンター陸部１５に設けた溝（細溝１８とサイプ１９）の体積が増加してパターンブロック剛性が低下するので好ましくない。
本例では、更に、サイプ１９の長さ（タイヤ幅方向の長さ）をトレッド１１の深さ方向に行くに従って狭くなるように、トレッドの深さ方向に傾斜させることで、サイプ１９を効果的に開閉させるとともに、パターンブロック剛性を確保するようにしている。
また、図２（ｂ）に示すサイプ１９の一方の幅方向端部において、細溝１８の底部にあるサイプ１９のタイヤ径方向上端部とサイプ１９の溝底のタイヤ径方向下端部とを結んだ直線１９ｃと、サイプ１９の深さ方向に平行な直線（図２（ｂ）の−ｚ方向）との成す角をサイプ１９の深さ方向の傾斜角度θとしたとき、このサイプ１９の深さ方向の傾斜角度θの範囲を、θ＝１５°〜３０°とすることが好ましい。すなわち、傾斜角度θが１５°未満であると、細溝１８が必要以上に動きやすくなるので、パターンブロック剛性が低下する。一方、傾斜角度θが３０°を超えると、サイプ１９が開閉しづらくなるので、サイプ１９の深さ方向の傾斜角度はθ＝１５°〜３０°の範囲がよい。

一方、ショルダーブロック１６Ａ，１６Ｂと中間ブロック１７Ａ，１７Ｂとには、図１に示すように、波型のサイプ２０ｐ，２０ｑが形成されている。
波型のサイプ２０ｐ，２０ｑの延長方向は、いずれも、タイヤ周方向とタイヤ幅方向とに交差する方向である。本例では、ショルダーブロック１６Ａ，１６Ｂに設けられたサイプ２０ｐの延長方向をタイヤ幅方向に平行な方向に近い角度とし、中間ブロック１７Ａ，１７Ｂに設けられたサイプ２０ｑの延長方向を、サイプ２０ｐの延長方向よりも周方向に傾いた方向としている。波型のサイプは、多方面の入力に対してエッジ効果が発揮できるので、高い雪上操縦安定性能を得ることができる。

このように、本実施の形態では、タイヤ幅方向中央部に位置するセンター陸部１５にタイヤ周方向に垂直な方向に延長してセンター陸部１５を横断する細溝１８を形成するとともに、この細溝１８の溝底１８ｋに平サイプ（サイプ１９）を配置し、タイヤ幅方向外側部分であるショルダーブロック１６Ａ，１６Ｂ及び中間ブロック１７Ａ，１７Ｂに波型のサイプ（サイプ２０ｐ，２０ｑ）を配置しているので、氷雪路面上での直進性能・制駆動性能と操縦安定性能とをともに向上させることができる。
また、サイプ１９を主溝１２Ｂ，１２Ｃに開口しないサイプとしたので、パターンブロック剛性の低下を抑制することができる。
更に、サイプ１９の溝幅を細溝１８の溝幅の５０％〜７０％の範囲とするとともに、サイプ１９の長さをトレッド１１の深さ方向に行くに従って狭くなるようにしたので、サイプ１９を効果的に開閉させて細溝１８による雪噛み効果を向上させることができるとともに、パターンブロック剛性を確保することができる。したがって、氷雪路面上での制駆動性能と操縦安定性能とを更に向上させることができる。

なお、実施の形態では、タイヤ幅方向外側部分をショルダーブロック１６Ａ，１６Ｂと中間ブロック１７Ａ，１７Ｂから構成したが、ブロックとリブ状陸部、もしくは、リブ状陸部から構成してもよい。
また、波型のサイプ２０ｐ，２０ｑの延長方向については、本実施の形態に記載したものに限るものではなく、例えば、全てタイヤ幅方向に平行な方向であってもよい。要は、タイヤ幅方向中央部に位置するセンター陸部１５にタイヤ周方向に垂直な平サイプを配置し、タイヤ幅方向外側部分に波型のサイプを配置すれば、氷雪路面上での直進性能・制駆動性能と操縦安定性能とをともに向上させることができる。

図１に示した、センター陸部にタイヤ周方向に垂直な方向に延長する細溝とサイプとが形成されたタイヤ（本発明）と、図３に示すような、主溝５２Ｂと主溝５２Ｃとで区画されるセンター陸部５５にタイヤ周方向とタイヤ幅方向の両方に交差する細溝５８とサイプ５９とを備えた従来のタイヤ５０（従来例）とを準備し、上記各タイヤを試験車両に搭載して、走行試験を行い、ドライ実車操縦安定性能、雪上実車操縦安定性能、雪上加速性能、雪上ブレーキ性能を評価した結果を下記の表１に示す。
タイヤサイズは２４５／４５Ｒ１７、使用リムは８．０Ｊ、内圧は２５０ｋＰａである。
ドライ実車操縦安定性能及び雪上実車操縦安定性能は、一周３ｋｍのドライアスファルトのコースと雪路のコースとをそれぞれを走行し、要した時間を記録し、その逆数を、従来例を１００とした指数で表示したものである。数字が高い程性能が高い。
雪上加速性能は、車速５ｋｍ／ｈで雪上を走行した後、アクセルを踏んで加速し車速が４０ｋｍ／ｈに到達するのに要する時間（加速時間）を測定し、従来例を１００とした指数で評価した。数字が高い程加速時間が短く、雪上加速特性能が高い。
雪上ブレーキ性能は、車速４０ｋｍ／ｈで雪上を走行した後、ブレーキをかけ、ブレーキをかけてから車両が停止するまでに要する時間（減速時間）を測定し、従来例を１００とした指数で評価した。数字が高い程減速時間が短く、雪上ブレーキ性能が高い。

表１から明らかなように、本発明のタイヤは、雪上実車操縦安定性能、雪上加速性能、雪上ブレーキ性能のいずれもが従来例よりも向上しているだけでなく、ドライ実車操縦安定性能も従来例より向上していることから、本発明によるタイヤは、パターンブロック剛性を確保しつつ、雪上性能を効果的に向上していることが確認された。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

本発明によれば、タイヤのパターンブロック剛性を確保しつつ、優れた氷雪上性能を有する空気入りタイヤを得ることができるので、氷雪路での車両の走行安定性能を一層向上させることができる。

１０空気入りタイヤ、１１トレッド、１２Ｂ，１２Ｃ主溝、
１２Ａ，１２Ｄショルダー溝、１３Ａ，１３Ｂラグ溝、１５センター陸部、
１６Ａ，１６Ｂショルダーブロック、１７Ａ，１７Ｂ中間ブロック、１８細溝、
１８ｋ細溝の溝底、１９サイプ、１９ａサイプの始端、１９ｂサイプの終端、
１９ｃサイプの両端面。

Claims

タイヤのトレッド表面にタイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝と、前記周方向溝により区画された複数の陸部とを備え、タイヤ幅方向中央部に位置するセンター陸部がタイヤ周方向に連続するリブ状陸部である空気入りタイヤであって、
前記センター陸部には、当該センター陸部をタイヤ幅方向に横断して当該センター陸部を区画する２本の周方向溝に開口する横断溝が形成され、
前記横断溝の溝底には、前記２本の周方向溝のいずれにも開口しないサイプが形成され、
前記横断溝と前記サイプとは、全て、その延長方向が、タイヤ周方向に対して垂直な方向であり、
前記サイプが、
当該サイプのタイヤ幅方向端部において、前記横断溝の溝底にある当該サイプのタイヤ径方向上端部と当該サイプの溝底のタイヤ径方向下端部とを結んだ直線と、当該サイプの深さ方向に平行な直線とのなす角度である、当該サイプの深さ方向の傾斜角度が１５°〜３０°の範囲にある、タイヤ幅方向の長さがトレッドの深さ方向に行くに従って狭くなるように形成された平サイプであって、かつ、
前記サイプの溝幅が、当該サイプが形成されている横断溝の溝幅の５０％〜７０％であることを特徴とする空気入りタイヤ。
タイヤショルダー部に位置するショルダー陸部に波形のサイプが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。