JP5785400B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

この発明は、トレッド接地面の陸部に複数本のスパイクピンを配設してなる空気入りタイヤに関するものであり、とくには、氷雪路等における、すぐれた、駆動および制動性能を確保しつつ、高い耐横滑り性、ひいては、高い操縦安定性を長期間にわたって実現する技術を提案するものである。

特許文献１には、「タイヤ外周面にスタッドピンが埋設される空気入りタイヤにおいて、前記タイヤ外周面に埋設されるスタットピンのうちピン総数の５０%以上のスタッドピンを、先端の突部のタイヤ周方向の長さがタイヤ幅方向の長さよりも長くなるように形成するとともに、接地幅の９５％の範囲のうちタイヤ幅方向中央から接地幅の６５％以下の範囲を除いた範囲に配置されるスタッドピンを、前記突部のタイヤ周方向の長さがタイヤ幅方向の長さよりも長くなるように形成したことを特徴とする空気入りタイヤ。」が開示されており、これによれば、「雪氷路を走行する際、車両の幅方向に対するエッジ効果を十分に得ることができるので、旋回時の操縦安定性の向上を図ることができる。」とする。

特開２００８−２８４９２２号公報

しかるに、特許文献１に記載された空気入りタイヤは、円柱形状をなすスタッドピンボディからの先端突部の輪郭形状を長方形等として、トレッド接地面の側部域で、その先端突部のタイヤ周方向長さをタイヤ幅方向長さより長くするものであるので、タイヤの新品時には、旋回走行時のすぐれた操縦安定性を実現することができても、スタッドピンボディが円柱形状であることから、タイヤ使用の継続により、先端突起が路面から受ける入力に起因してスタッドピンそれ自体がトレッド陸部内で回動変位し易く、この回動変位の結果として、スタッドピンの先端突起を当初の設定姿勢に維持できなくなり、旋回走行時のすぐれた操縦安定性を長期間にわたって継続的に発揮させることができなくなるという問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、少なくとも、旋回走行時の操縦安定性の向上に寄与するスパイクピンの、トレッド陸部内での意図しない回動変位を有効に防止して、旋回走行時の「すぐれた操縦安定性を長期間にわたって発揮させることができる空気入りタイヤを提供するにある。

この発明の空気入りタイヤは、トレッド接地面に複数本のスパイクピンを配設してなるものであって、トレッド接地幅を、トレッド幅方向で、中央域とそれぞれの側部域とに三等分するとともに、各側部域で、中央域側からトレッド接地幅の１／６〜１／１２の範囲内の陸部に、スパイクピンのボディの、トレッド幅方向の寸法がトレッド周方向の寸法より大きいものを配設する一方で、各側部域の、トレッド側縁側の残部陸部に、スパイクピンのボディの、トレッド周方向の寸法がトレッド幅方向の寸法より大きいものを配設し、
前記中央域側からトレッド接地幅の１／６〜１／１２の範囲内の陸部に配設されたスパイクピンのボディのトレッド幅方向の寸法をトレッド周方向の寸法で除した値は、前記トレッド側縁側の残部陸部に配設されたスパイクピンのボディのトレッド周方向の寸法をトレッド幅方向の寸法で除した値よりも大きく、前記各スパイクピンのボディの平面外輪郭形状は、楕円形状であり、前記中央域側からトレッド接地幅の１／６〜１／１２の範囲内の陸部に配設されたスパイクピンのボディの偏平率は、前記トレッド側縁側の残部陸部に配設されたスパイクピンのボディの偏平率よりも大きいものである。

かかるタイヤにおいて好ましくは、各スパイクピンのボディの平面外輪郭形状を、平面外輪郭線の中心を通る仮想直交座標系で、座標原点を中心とする楕円形、長円形、長方形等の如く、一方の軸線方向の長さが他方の軸線方向の長さより長くなるものとする。

この発明の空気入りタイヤでは、スパイクピンのボディの、陸部表面から突出する上端部をも路面に作用させることを前提に、各側部域の、駆動および制動に大きく寄与する中央域側の部分では、スパイクピンボディの、トレッド幅方向寸法とトレッド周方向寸法とが同一のスパイクピン、または、トレッド幅方向の寸法がトレッド周方向の寸法より大きいスパイクピンを配設することで、各側部域の中央域側部分に駆動および制動機能のそれぞれを十分効果的に発揮させることができる。

ここで、スパイクピンは、先端突起を有するもの、もしくは、先端突起を省いて、ボディ先端部に錘状、球面状等の窪みを有するもの等とすることができ、また、トレッド幅方向寸法とトレッド周方向寸法とが同一の前者のスパイクピンとしては、スパイクピンそれ自体に、氷雪路面等に対する引掻き作用に方向性がないときは、スパイクピンボディの平面外輪郭形状を円形等の、トレッド陸部内で回動変位可能な形態を有するものとすることもでき、また、氷雪路面等に対する方向性の有無にかかわらず、スパイクピンボディの平面外輪郭形状を、正方形その他の多角形状の、トレッド陸部内での回動変位がその陸部によって拘束される形態を有するものとすることもできる。

そしてまた、各側部域の、中央域側部分による駆動および制動機能は、スパイクピンボディの、トレッド幅方向の寸法をトレッド周方向の寸法より大きくして、氷雪路面等に対する、スパイクピンボディ先端部の引掻き力を一層高めた場合により効果的に発揮させることができる。
このように、スパイクピンボディそれ自体の寸法を、トレッド幅方向とトレッド周方向とで相違させたときは、スパイクピンの、トレッド陸部内での回動変位が、その陸部によって有効に阻止されることはもちろんである。

しかもこのタイヤでは、各側部域の、トレッド側縁側の残部陸部に、スパイクピンボディの、トレッド周方向の寸法がトレッド幅方向寸法より大きいものを配設することで、車両の旋回走行時等に、タイヤにすぐれた横滑り抗力を発揮させて、高い操縦安定性を実現することができる。
ところで、形状に方向性をもつこれらのスパイクピンは、トレッド陸部に強固に保持されて、その陸部内での回動変位を有効に阻止されるので、特許文献１に記載された従来技術に比し、はるかに長期間にわたって所期した通りの機能を十分に発揮することができる。

なお、このようなタイヤにおいて、各スパイクピンのボディの平面外輪郭形状を、平面外輪郭線の中心を通る仮想線直交座標系で、一方の軸線方向の長さが他方の軸線方向の長さより長い、楕円形状、長円形状、長方形形状等としたときは、一種類のスパイクピンを、前記各側部域の適用位置に応じて、配設姿勢の選択下で使い分けることが可能となり、複数種類のスパイクピンを準備することが不要となる利点がある。

この発明の参考実施形態を、スパイクピンの一の配設態様で示すトレッド接地面の部分展開平面図である。 スパイクピンを例示する図である。 この発明の実施態様を、スパイクピンの他の配設態様で示す図１と同様の部分展開平面図である。 他の参考実施態様を、スパイクピンの他の配設態様で示す図１と同様の部分展開平面図である。

図１にトレッド接地面を示す空気入りタイヤは、従来の一般的なラジアルタイヤまたはバイアスタイヤと同様の内部補強構造等を有するものとすることができる。
この空気入りタイヤは、トレッド接地面の陸部に、複数のスパイクピンを配設してなる。

ここではトレッド接地面の幅、すなわち、トレッド接地幅Ｗを、トレッド幅方向で、中央域１とそれぞれの側部域２とに三等分するとともに、各側部域２で、中央域１側からトレッド接地幅Ｗの１／６〜１／１２の範囲内に存在するセンタ側の陸部３に、図２（ｃ）に示すように、スパイクピン４のボディ４ａの、トレッド幅方向の寸法Ａがトレッド周方向の寸法Ｂより大きいものを埋め込み配置する一方で、各側部域２の、トレッド側縁側の残部陸部５に、スパイクピン４のボディ４ａの、トレッド周方向の寸法がトレッド幅方向の寸法より大きいものを埋め込み配置する。

図に示すところでは、それぞれの陸部３，５に使い分け配置した一種類のスパイクピン４は、図２（ａ）正面図で例示するように、下端フランジ４ｂと、柱状のボディ４ａと、中実の先端突起４ｃとを具えるもの、もしくは、図２（ｂ）に例示するように、柱状のボディ４ａの、下端フランジ４ａとの隣接域に括れ４ｄを設けたものとすることができる他、先端突起もしくは、先端突起を省いたボディそれ自体に錘状、球面状等の窪みを設けたものとすることもできる。

また、図示のこれらのスパイクピン４のボディ４ａは、平面外輪郭形状が、図２（ｃ）に例示するような楕円形状を有するものとすることができる。

従って、このような楕円形外輪郭形状を有する一種類のスパイクピン４を、それぞれの陸部３，５に使い分け配置するに当っては、陸部３では、楕円の長径Ａがトレッド幅方向に、そして短径Ｂがトレッド周方向に向くように陸部内に埋め込み配置し、また、陸部５では、楕円の長径Ａがトレッド周方向に、そして短径Ｂがトレッド幅方向に向くように埋め込み配置することで、タイヤに、所期した通りの駆動および制動性能ならびに操縦安定性能を、長期間にわたって発揮させることができる。

なお、スパイクピン４のこのような埋め込み配置状態の下では、それぞれの陸部３，５の表面は、図２（ａ），（ｂ）に仮想線で示す位置に存在することになる。

ところで、スパイクピンボディ４ａの平面外輪郭形状は、図２（ｃ）に示す楕円形状に限定されることなく、平面外輪郭線の中心を通る仮想直交座標系で、座標原点を中心として、一方の軸線方向の長さが他方の軸線方向の長さより長くなる、長円形状、長方形その他の多角形状等とすることもできる。

この発明の実施形態を示す図３は、スパイクピンボディ４ａの、楕円形平面外輪郭形状を、陸部５に配設するものに比し、陸部３に配設するものでより偏平な形態としたものである。

この場合は二種類のスパイクピンが必要になるも、より偏平なスパイクピンによっても、所期した通りの機能を長期間にわたって発揮させ得る限りにおいては、図１に示すものに比して、スパイクピン重量、ひいては、タイヤ重量を低減できる利点がある。
そしてこのことは、陸部３に配設するスパイクピン４と、陸部５に配設するスパイクピン４とを、図３に示すところは逆にした場合にも同様である。

さらに他の参考実施形態を示す図４は、陸部５には、図１および３に示すと同様の楕円形平面外輪郭形状のボディ４ａを有するスパイクピン４を、そして、陸部３には、円形平面外輪郭形状のボディ４ａを有するスパイクピン４をそれぞれ埋め込み配置したものである。
この参考実施形態では、陸部３のスパイクピンボディ４ａは、トレッド幅方向およびとレッド周方向のいずれの方向にも同一の寸法を有することになるが、とくに、車両の旋回走行に対しては、陸部５のスパイクピン４の作用の下で、長期間にわたって、すぐれた操縦安定性を発揮させることができる。

以上図面に示す実施形態について説明したが、トレッド接地幅Ｗの中央域１にも所要のスパイクピンを配設することも可能であり、また、スパイクピン４の先端突起４ｃをもまた楕円その他の形状とすることもできる。なおこの場合は、ボディ４ａの平面輪郭形状を、先端突起４ｃの平面輪郭形状と同じ向きとすることが、ピン４を回り難くする上で好ましい。

サイズが１９５／６５Ｒ１５の、従来タイヤおよび実施タイヤのそれぞれにつき、氷上での実車走行試験を行って、操縦安定性能および駆動性能を求めたところ表１に示す結果を得た。
ここで、氷上操縦安定性能は、評価を専門とするドライバーによる官能評価によって求め、点が高いほどすぐれた結果を示すものとした。
また、氷上駆動性能は、時速５ｋｍ／ｈから２０ｋｍ／ｈまで加速するに要する時間を計測し、従来タイヤをコントロールとして指数評価することにより求めた。なお指数値は大きいほどすぐれた結果を示すものとした。

表１に示すところによれば、参考例タイヤ１では、陸部５に配設したスパイクピンの作用下で、従来タイヤ対比、氷上操縦安定性能を向上させることができ、また、参考例タイヤ２では、それぞれの陸部３，５に、向きを選択して配設したそれぞれのスパイクピンにより、氷上駆動性能および操縦安定性能のそれぞれをともに有効に向上させ得ることが解かる。

１ 中央域
２ 側部域
３ センタ側の陸部
４ スパイクピン
４ａ ボディ
４ｂ 下端フランジ
４ｃ 先端突起
４ｄ 括れ
５ 残部陸部
Ｗ トレッド接地幅
Ａ 長径
Ｂ 短径

Claims (2)

1. トレッド接地面に複数本のスパイクピンを配設してなる空気入りタイヤであって、
   トレッド接地幅を、トレッド幅方向で、中央域とそれぞれの側部域とに三等分するとともに、各側部域で、前記中央域側からトレッド接地幅の１／６〜１／１２の範囲内の陸部に、スパイクピンのボディの、トレッド幅方向の寸法がトレッド周方向の寸法より大きいものを配設する一方、各側部域の、トレッド側縁側の残部陸部に、スパイクピンのボディの、トレッド周方向の寸法がトレッド幅方向の寸法より大きいものを配設し、
   前記中央域側からトレッド接地幅の１／６〜１／１２の範囲内の陸部に配設されたスパイクピンのボディのトレッド幅方向の寸法をトレッド周方向の寸法で除した値は、前記トレッド側縁側の残部陸部に配設されたスパイクピンのボディのトレッド周方向の寸法をトレッド幅方向の寸法で除した値よりも大きく、
   前記各スパイクピンのボディの平面外輪郭形状は、楕円形状であり、
   前記中央域側からトレッド接地幅の１／６〜１／１２の範囲内の陸部に配設されたスパイクピンのボディの偏平率は、前記トレッド側縁側の残部陸部に配設されたスパイクピンのボディの偏平率よりも大きい空気入りタイヤ。
2. 各スパイクピンのボディの平面外輪郭形状を、平面外輪郭線の中心を通る仮想直交座標系で、一方の軸線方向の長さが他方の軸線方向の長さより長くなるものとしてなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。

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