JP5925735B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、トレッド面に陸部を有する空気入りタイヤに関する。
一般的に、空気入りタイヤでは、エッジ効果を発揮させるために、トレッドには複数の溝が形成されている(例えば、特許文献1参照)。そして、溝の本数を多く形成したり、溝の方向を変えてジグザグ形状にしたりして、溝の長さを長くすることにより、エッジ効果を高めることが行われている。しかしながら、トレッドの陸部において溝密度を増加させると、陸部の剛性が低下して倒れ込んでしまい、グリップ力を効果的に得ることが難しい。
特開2009−196442号公報
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、溝長さが同じでもエッジ効果を高めてグリップ性能を向上させた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、トレッドに形成され、タイヤ周方向溝で区画された陸部と、前記陸部を区分し、タイヤ幅方向に延びる複数のタイヤ幅方向溝と、前記タイヤ幅方向溝によって区画形成されたブロック部と、前記ブロック部の一部を構成し、前記タイヤ幅方向溝の延在方向を基準として平面視で前記ブロック部から突出する凸部及び凹となる凹部と、を有し、前記凸部は前記タイヤ幅方向溝のタイヤ周方向の両側で、タイヤ幅方向に複数形成されると共に、前記凸部のブロック高さが、同一の前記タイヤ幅方向溝に沿って形成された前記凹部のブロック高さよりも高く形成され、かつ、タイヤ幅方向溝のタイヤ周方向の両側に設けられた前記凸部のうち、蹴り出し側に配置される前記凸部が踏み込み側に配置される前記凸部よりも頂点のブロック高さが高い、空気入りタイヤである。
本発明の請求項1に係る空気入りタイヤは、トレッドに複数のタイヤ周方向溝で区画された陸部を有している。陸部は、タイヤ幅方向に延びる複数のタイヤ幅方向溝により区分されている。
ここで「陸部」とは、トレッドにおいて主に踏面を形成する部分であり、少なくともタイヤ周方向溝によって区画されているリブやブロックを意味している。また、タイヤ幅方向溝は、接地時に溝が閉鎖しないラグ溝の他に、接地時に溝が閉鎖する所謂サイプ等の細溝も含んでいる。また、ここでの「区分」は、平面視において完全に分割されている場合の他、完全に分割されずに一部が連続している場合を含んでいる。さらに、「タイヤ幅方向に延びる」とは、タイヤ幅方向に平行に延びる場合の他、タイヤ幅方向の成分をもって延びる方向をいう。
請求項1に係る空気入りタイヤでは、ブロック部は、タイヤ幅方向溝によって区画形成されタイヤ幅方向溝の延在方向を基準として平面視でブロック部から突出する凸部及び凹となる凹部と、を有している。そして、凸部のブロック高さは同一のタイヤ幅方向溝によって区画形成された凹部のブロック高さよりも高く形成されている。
ここで、凸部は、タイヤ幅方向溝の延在方向を基準にして陸部がブロック部から突出している部分であり、凹部は逆に陸部がブロック部内へ後退している部分である。凸部と凹部が連続して形成される波状の場合には、当該波状の部分の振幅の中央位置を境にして凸部と凹部とを区分する。
上記構成によれば、凸部と凹部との間に高低差があるので、凸部のエッジが相対的に高くなる。したがって、凸部の接地圧が高まりグリップ性能を向上させることができる。また、凸部のエッジは、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向の成分を有しているので、直進時だけでなく、旋回時のグリップ性能も向上させることができる。
本発明の請求項2に係る空気入りタイヤは、前記ブロック部がタイヤ周方向の両側に各々前記凸部を有し、前記ブロック部の踏み込み端側の前記凸部は、蹴り出し端側の凸部よりもブロック高さが高い、ことを特徴とする。
請求項2に係る空気入りタイヤでは、タイヤ周方向の両側に配置された凸部の高さ間にも高低差があり、踏み込み端側の凸部が高くなっている。したがって、ブロック部の踏み込み端側の凸部エッジ部分が高くなり、グリップ性能をさらに向上させることができる。
本発明の請求項3に係る空気入りタイヤは、前記タイヤ幅方向溝が、タイヤ周方向に振幅を有するジグザグ状である、ことを特徴とする。
このように、ジグザグ状のタイヤ幅方向溝とすることにより、1つのブロック部内において凸部と凹部とが交互に繰り返し形成され、両者の高低差によりグリップ性能をより向上させることができる。
本発明の請求項4に係る空気入りタイヤは、前記タイヤ幅方向溝が、接地した際に閉鎖するサイプである、ことを特徴とする。
このように、サイプで区画される凸部の高さを凹部の高さよりも高くすることにより、比較的陸部の剛性低下を生じさせ難くエッジ効果を発揮させるサイプを用いて、効果的にグリップ性能を向上させることができる。
本発明の請求項5に係る空気入りタイヤは、前記凹部は前記タイヤ幅方向溝のタイヤ周方向の両側で、前記タイヤ幅方向に複数形成されると共に、タイヤ幅方向溝のタイヤ周方向の両側に設けられた前記凹部のうち、蹴り出し側に配置される前記凹部が踏み込み側に配置される前記凹部よりも谷点のブロック高さが高い、ことを特徴とする。
本発明の請求項6に係る空気入りタイヤは、前記凸部は前記タイヤ幅方向溝に沿って前記タイヤ幅方向溝の蹴り出し側と踏込み側に交互に形成され、蹴り出し側の凸部の頂点が踏込み側の凸部の頂点よりもブロック高さが高い、ことを特徴とする。
本発明の請求項7に係る空気入りタイヤは、前記凹部は前記タイヤ幅方向溝に沿って前記タイヤ幅方向溝の蹴り出し側と踏込み側に交互に形成され、蹴り出し側の凹部の谷点が踏込み側の凹部の谷点よりもブロック高さが高い、ことを特徴とする。
本発明の請求項8に係る空気入りタイヤは、前記タイヤ幅方向溝はタイヤ径方向にジグザグ状とされた3次元サイプである、ことを特徴とする。
本発明は上記構成としたので、陸部の溝長さが同じでもエッジ効果を高めてグリップ性能を向上させることができる。
本実施形態に係る空気入りタイヤの表面を示すトレッドの展開図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤのブロックの拡大平面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤのブロックの斜視図である。 (A)は図2のA−A線の断面図であり、(B)はB−B線の断面図である。 小ブロック部の(B)は平面図であり(A)(C)はエッジ部の展開図である。 サイプを挟んで隣り合う小ブロック部の(A)は平面図であり(B)はエッジ部の高さを示す図である。 本実施形態の空気入りタイヤの変形例に係るブロックを示す平面図である。
以下、図面にしたがって、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ10について説明する。本実施形態では、雪路でグリップ力を発揮するスタッドレスタイヤを例に挙げて空気入りタイヤ10を説明する。
図1には、空気入りタイヤ10のトレッド12の展開図が示されている。本実施形態の空気入りタイヤ10のトレッド12は、タイヤ赤道面CL(トレッド12のタイヤ幅方向中央で空気入りタイヤ10を2分する面)を挟んで左右対称形状とされている。なお、トレッド12のタイヤ接地端12Eは、空気入りタイヤ10をJATMA YEAR BOOK(日本自動車タイヤ協会規格、2012年度版)に規定されている標準リムに装着し、JATMA YEAR BOOKでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力(内圧−負荷能力対応表の太字荷重)に対応する空気圧(最大空気圧)の100%の内圧を充填し、最大負荷能力を負荷したときのものである。使用地又は製造地において、TRA規格、ETRTO規格が適用される場合は各々の規格に従う。
また、この空気入りタイヤ10は、回転方向があらかじめ決められている。図面においてこの回転方向を矢印Sで示し、これと直交するタイヤ幅方向を矢印Wでそれぞれ示す。なお、空気入りタイヤ10の周方向は、回転方向及びその反対方向となる。
また、陸部(ブロック)の高さは、タイヤ軸からの距離に対応するものであり、タイヤ軸からの距離が遠ければブロックの高さが高く、タイヤ軸からの距離が近ければブロックの高さが低くなる。
本実施形態の空気入りタイヤ10のトレッド12には、タイヤ周方向に沿って3本のタイヤ周方向溝20A、20B、20Cが形成されている。タイヤ周方向溝20Bはタイヤ赤道面CL上に形成されている。タイヤ周方向溝20A、20Cは、タイヤ周方向溝20Bを挟んで対称位置に形成されている。また、トレッド12には、タイヤ幅方向に沿ってラグ溝22が形成されている。ラグ溝22は、タイヤ周方向に所定間隔で複数形成されている。
トレッド12には、タイヤ周方向溝20A〜20C、及びラグ溝22で区画されて、複数のブロック24が形成されている。ブロック24には、タイヤ幅方向に延出するサイプ26A〜26Cが形成されている。サイプ26A〜26Cは、タイヤ周方向に振幅を有するジグザグ状とされている。サイプ26A〜26Cによりブロック24の領域が区分されている。サイプ26A〜26Cは、接地時に閉鎖される程度の溝幅を有し、1のブロック24内にタイヤ周方向に間隔をあけて形成されている。サイプ26A〜26Cにより、ブロック24は4つの小ブロック部28A〜28Dに区画されている。図3に示されるように、サイプ26A〜26Cは、タイヤ径方向にもジグザグ状とされており、所謂3次元サイプ(3Dサイプ)となっている。
図2に示すように、小ブロック部28Bは、サイプ26Aの延在方向を基準として小ブロック部28Bから突出する、すなわち、平面視した場合にタイヤ周方向に凸となる凸部30を有している。また、サイプ26Aの延在方向を基準として小ブロック部28Bに対して凹となる、すなわち、平面視した場合にタイヤ周方向に凹となる凹部32を有している。小ブロック部28Bの踏み込み端側の凸部30、凹部32を、各々凸部30B、凹部32Bとし、蹴り出し端側の凸部30、凹部32を各々凸部30A、凹部32Aとする。凸部30A、30Bをまとめて凸部30といい、凹部32A、32Bをまとめて凹部32という。凸部30と凹部32は、図2に示すように、サイプ26A、26Bの振幅Aに対してタイヤ周方向の中心位置のラインMを仮定した場合、このラインMよりも小ブロック部28Bからタイヤ周方向に突出している部分を凸部30とし、小ブロック部28B側に入り込んでいる(後退している)部分を凹部32とする。以下、平面視した場合の小ブロック部における凸部、凹部について同様である。また、凸部30A、30Bの頂点を、各々、頂点30AP、30BPとし、凹部32A、32Bの谷の屈曲点を谷点32AP、32BPとする。
小ブロック部28B内のブロック高さは均一ではなく、緩やかに高さが変化して高低差を有している。小ブロック部28B内のブロック高さは、頂点30BPが最も高く、谷点32APが最も低くなっている。図4(A)に示すように、頂点30BPから頂点30BPとタイヤ周方向で向き合う谷点32APにかけては、頂点30BPから谷点32APに向かって徐々に高さが低くなるように傾斜している。また、図4(B)に示すように、頂点30APから頂点30APとタイヤ周方向で向き合う谷点32BPにかけても、頂点30APから谷点32BPに向かって徐々に高さが低くなるように傾斜している。また、図6(B)に示すように、サイプ26Bに沿って形成されている頂点34APの高さは頂点30BPよりも低く、谷点36APの高さは谷点32BPよりも低くなっている。また、頂点34APの高さは谷点32BPよりも高くなっている。
図5には、小ブロック部28Bの平面図(図5(B))、及び、サイプ26A、26Bに沿ったエッジ部分の側面展開図(図5(A)(C))が示されている。図5(A)に示されるように、小ブロック部28Bのサイプ26Aに沿ったエッジ上部は、凸部30Aから隣り合う凹部32Aに向かって徐々に低くなる傾斜となっている。また、図5(C)に示されるように、サイプ26Bに沿ったエッジ上部についても、凸部30Bから隣り合う凹部32Bに向かって徐々に低くなる傾斜となっている。
頂点30BPと谷点32BPの高低差G1は、0.1mm〜1.0mmの範囲であることが好ましく、0.25mm〜0.5mmの範囲であることがより好ましい。また、頂点30APと谷点32APの高低差G2も、0.1mm〜1.0mmの範囲であることが好ましく、0.25mm〜0.5mmの範囲であることがより好ましい。さらに、頂点30BPと谷点32APの高低差G3(図4(A)参照)は、0.2mm〜2.0mmの範囲であることが好ましく、0.5mm〜1.0mmの範囲であることがより好ましい。また、頂点30APと谷点32BPの高低差G4(図4(B)参照)は、0.05mm〜0.5mmの範囲であることが好ましい。
小ブロック部28Bと小ブロック部28Cとは、同一形状とされている。小ブロック部28Cでは、小ブロック部28Bの凸部30A、30B、凹部32A、32B、頂点30AP、30BP、谷点32AP、32BPに対応する部分を、各々、凸部34A、34B、凹部36A、36B、頂点34AP、34BP、谷点36AP、36BPとする。
小ブロック部28Aは、小ブロック部28BのラインMよりも小ブロック部28C側の部分と略同一形状とされている。小ブロック部28Aのラグ溝22に沿ったエッジ部分は直線状とされている。小ブロック部28Aでは、小ブロック部28Bの凸部30B、凹部32B、頂点30BP、谷点32BPに対応する部分を、各々、凸部42、凹部40、頂点42P、谷点40Pとする。
小ブロック部28Dは、小ブロック部28BのラインMよりも小ブロック部28A側の部分と略同一形状とされている。小ブロック部28Dのラグ溝22に沿ったエッジ部分は直線状とされている。小ブロック部28Dでは、小ブロック部28Bの凸部30A、凹部32A、頂点30AP、谷点32APに対応する部分を、各々、凸部46、凹部44、頂点46P、谷点44Pとする。
図6には、小ブロック部28B、28Cのサイプ26Bを挟んで隣り合う部分の平面図(図6(A))、及び、サイプ26Bに沿ったエッジ部分をタイヤ周方向から見た高さを示す図(図6(B))が示されている。サイプ26Bを挟んで両側には、凸部30B、凹部32B、凸部34A、凹部36Aの高低差により、タイヤ幅方向Wに段差が形成されている。同様に、サイプ26Aを挟んで両側に配置される小ブロック部28Aと小ブロック部28Bとの間には、凸部42、凹部40、凸部30A、凹部32Aの高低差により、タイヤ幅方向Wに段差が形成されている。さらに、サイプ26Cを挟んで両側に配置される小ブロック部28Cと小ブロック部28Dとの間には、凸部34B、凹部36B、凸部46、凹部44の高低差により、タイヤ幅方向Wに段差が形成されている。
サイプ26A〜26Cのいずれを挟んで隣り合う小ブロック部についても、サイプの蹴り出し側に配置される凸部が踏み込み側に配置される凸部よりも高くなっている。なお、サイプの蹴り出し側に配置される凸部は、1の小ブロック部内では踏み込み端に配置されており、サイプの踏み込み側に配置される凸部は、1の小ブロック部内では蹴り出し端に配置されていることになる。
また、タイヤ周方向においては、頂点42P、谷点32A、頂点30BP、谷点36AP、頂点34BP、及び谷点44Pを結ぶブロック24のA−A線の断面で、図4(A)に示すように小ブロック部28A〜28Dの踏み込み端が高くなっている。また、谷点40P、頂点30AP、谷点32BP、頂点34AP、谷点36BP、及び頂点46Pを結ぶブロック24のD−D線の断面で、図4(B)に示すように小ブロック部28A〜28Dの蹴り出し端が高くなっている。
次に、本実施形態の空気入りタイヤ10の作用を説明する。
空気入りタイヤ10の各ブロック24は、タイヤ幅方向に延びるジグザグ状のサイプ26A〜26Cを有し、同一のサイプに沿った凸部42と凹部40、凸部30と凹部32、凸部34と凹部36、凸部46と凹部44は、凸部が凹部よりも高くなっている。したがって、凸部と凹部の高低差により、相対的に高くなった凸部のエッジ部分の接地圧が高くなり、グリップ性能を向上させることができる。
また、サイプ26A〜26Cを挟んで両側に配置されている、各々の小ブロック部28A〜28Dの凸部及び凹部は、サイプの蹴り出し側の凸部が、踏み込み側の凸部よりも高い。したがって、サイプ26A〜26Cを挟んで踏み込み側に配置された凸部の高さと蹴り出し側のブロック部の凸部の高さとの間にも高低差があり、蹴り出し側の凸部が高くなっている。これにより、サイプ26A〜26Cを挟んで蹴り出し側の凸部のエッジ部分の接地圧が高くなり、さらにグリップ性能を向上させることができる。また、蹴り出し側の凸部のエッジ部分の引っかき効果により、雪路でのグリップ性能を向上させることができる。
なお、本実施形態では、前述のように、サイプ26A〜26Cを挟んで両側に配置されている各々の小ブロック部28A〜28Dの凸部及び凹部は、サイプの蹴り出し側の凸部が、踏み込み側の凸部よりも高くなっているが、凸部の高さは、サイプの踏み込み側と蹴り出し側とを同じにしてもよい。
また、本実施形態では、サイプとしてタイヤ径方向にジグザグ状の3次元サイプを例に説明したが、サイプは3次元サイプでなくてもよい。本実施形態のように3次元サイプを用いることにより、小ブロック部28の剛性を確保することができる。
また、本実施形態では、タイヤ幅方向溝としてサイプを例に説明したが、本発明のタイヤ幅方向溝は、サイプでなく細溝やラグ溝であってもよい。また、本実施形態では、サイプがタイヤ幅方向と平行に延出されている例について説明したが、サイプは、タイヤ幅方向に対して角度を有するように延出されていてもよい。
また、本実施形態では、ブロックにタイヤ幅方向溝としてのサイプ26が形成される例について説明したが、本発明のタイヤ幅方向溝は、タイヤ周方向に連続する陸部であるリブに形成されるものであってもよい。
また、本実施形態では、ジグザグ状のサイプにより凸部及び凹部が形成されている例について説明したが、本発明の凸部及び凹部はジグザグ状に形成されるものに限定されず、他の形態でもよい。例えば、図7(A)に示すように、波状でもよいし、図7(B)に示すように、凸部と凹部との間にタイヤ幅方向に平行な部分を有する形状にすることもできる。
さらに、本実施形態では、小ブロック部28B、28Cは、踏み込み端及び蹴り出し端の両側の凸部及び凹部について高低差を有している例について説明したが、片側の凸部及び凹部についてのみ、高低差を有しているものであってもよい。この場合には、例えば、小ブロック部28のラインMよりもブロック蹴り出し側端側をすべて同じ高さの平坦状とすればよい。
また、本実施形態では、小ブロック部28A〜28Dの各々について、対応する部分の高さを同一高さとしたが、タイヤ周方向に隣接する小ブロック部について、小ブロック部毎に高さに変化をつけてもよい。例えば、タイヤ周方向に隣り合う小ブロック部28について、全体的にブロック高さを高くした高い小ブロック部と全体的にブロック高さを低くした低いブロック部とを交互に配置してもよい。このように、変化をつけることにより、隣り合う小ブロック部同士の高低差が大きくなり、接地圧をより高めることができる。
なお、本実施形態では、回転方向が予め定められている空気入りタイヤについて説明したが、本発明は回転方向が決められていない空気入りタイヤに適用してもよい。
また、本実施形態では、スタッドレスタイヤを例に本発明の空気入りタイヤを説明したが、本発明はスタッドレスタイヤに限定されず、他の空気入りタイヤにも適用することができる。
本発明の効果を確かめるために、図1に示す本実施形態のトレッドパターンを備えた空気入りタイヤを車両に装着し、車両横方向に発生する加速度を測定した。同一サイプに沿って隣り合う凸部の頂点と凹部の谷点の高低差(以下単に「高低差」という)を変え、その他の条件は同一としている。タイヤサイズ、試験の条件、方法は以下のとおりである。試験結果は、表1に示す通りである。
[タイヤサイズ]:225/45R17
[リム]:7.5J
[内圧]:230/230kPa
[荷重]:ドライバーの体重+60kg(588N)
[速度]:45km/h 一定
[舵角]:135度/0.5sec
[試験方法]:20回分の最大加速度を平均して指数化した。指数は数値が大きいほどグリップ力が大きいことを示している。
Figure 0005925735
表1より、高低差が0.15mm〜1.00mmの範囲において、高低差がない場合よりも優れたグリップ力が得られることを確認できた。
10 空気入りタイヤ
12 トレッド
20A、20B、20C タイヤ周方向溝
24 ブロック(陸部)
26A、26B、26C サイプ(タイヤ幅方向溝)
28A、28B、28C、28D 小ブロック部(ブロック部)
30、34、42、46 凸部
32、36、40、44 凹部
W タイヤ幅方向

Claims (8)

  1. トレッドに形成され、タイヤ周方向溝で区画された陸部と、
    前記陸部を区分し、タイヤ幅方向に延びる複数のタイヤ幅方向溝と、
    前記タイヤ幅方向溝によって区画形成されたブロック部と、
    前記ブロック部の一部を構成し、前記タイヤ幅方向溝の延在方向を基準として平面視で前記ブロック部から突出する凸部及び凹となる凹部と、を有し、
    前記凸部は前記タイヤ幅方向溝のタイヤ周方向の両側で、タイヤ幅方向に複数形成されると共に、前記凸部のブロック高さが、同一の前記タイヤ幅方向溝に沿って形成された前記凹部のブロック高さよりも高く形成され、かつ、タイヤ幅方向溝のタイヤ周方向の両側に設けられた前記凸部のうち、蹴り出し側に配置される前記凸部が踏み込み側に配置される前記凸部よりも頂点のブロック高さが高い、空気入りタイヤ。
  2. 前記ブロック部はタイヤ周方向の両側に各々前記凸部を有し、前記ブロック部の踏み込み端側の前記凸部は、蹴り出し端側の凸部よりもブロック高さが高い、ことを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記タイヤ幅方向溝は、タイヤ周方向に振幅を有するジグザグ状である、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記タイヤ幅方向溝は、接地した際に閉鎖するサイプである、ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記凹部は前記タイヤ幅方向溝のタイヤ周方向の両側で、前記タイヤ幅方向に複数形成されると共に、タイヤ幅方向溝のタイヤ周方向の両側に設けられた前記凹部のうち、蹴り出し側に配置される前記凹部が踏み込み側に配置される前記凹部よりも谷点のブロック高さが高い、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記凸部は前記タイヤ幅方向溝に沿って前記タイヤ幅方向溝の蹴り出し側と踏込み側に交互に形成され、蹴り出し側の凸部の頂点が踏込み側の凸部の頂点よりもブロック高さが高い、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記凹部は前記タイヤ幅方向溝に沿って前記タイヤ幅方向溝の蹴り出し側と踏込み側に交互に形成され、蹴り出し側の凹部の谷点が踏込み側の凹部の谷点よりもブロック高さが高い、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記タイヤ幅方向溝はタイヤ径方向にジグザグ状とされた3次元サイプである、請求項1〜7に記載の空気入りタイヤ。
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