JP6001259B2

JP6001259B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP6001259B2
Application number: JP2011263728A
Authority: JP
Inventors: 深志大塚
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2031-12-01
Also published as: JP2013116643A

Description

本発明は、氷上性能および雪上性能を両立させたトレッドパターンを有する空気入りタイヤ、特には商用車両に装着される冬用の空気入りタイヤに関するものである。

従来、凍結路面での駆動性および制動性である氷上性能の向上を図るために、トレッドにブロック状陸部を区画形成した冬用タイヤにおいては、接地面積を大きく確保しながら、ブロック状陸部に複数のサイプを設けることにより、路面を引っ掻くためのエッジ成分を増加する手法が知られている。一方、雪上性能の向上を図るためには、ネガティブ比率（陸部に対する溝部の面積比率）を大きくして、雪柱せん断力を向上する手法が知られている。氷上性能と雪上性能の両立を目指した従来技術として、例えば特許文献１には、周方向溝および幅方向溝により区画された陸部内に幅方向溝から分岐した副溝が設けられ、幅方向溝の一端および副溝の一端が陸部内で終端し、他の溝に開口しない空気入りタイヤが提案されている。

特開２００６−１４３１３９号公報

しかし、上述した従来の空気入りタイヤでは、本発明者が鋭意検討を重ねたところ、幅方向溝の一端および副溝の一端が陸部内で終端し、他の溝に開口しないため、陸部の剛性が高く、雪上走行時に幅方向溝および副溝に雪が詰まりやすいため、雪上性能に改善の余地があることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の目的は、氷上性能と雪上性能の両立を高いレベルで可能にするトレッドパターンを有する空気入りタイヤを提供することにある。

本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）トレッドに、タイヤ赤道に沿って延びる複数の周方向溝と、タイヤ赤道に対して傾斜して延びる複数の幅方向溝と、によって、複数のブロック状陸部が区画形成された空気入りタイヤにおいて、
前記ブロック状陸部に、タイヤ赤道に対して傾斜して延びるとともにタイヤ周方向に隣接する幅方向溝を連結する細溝が形成され、前記細溝の一端が他端に向かって漸次溝幅が狭くなり、かつ、前記細溝の一端が他端よりも溝深さが浅く形成されており、
タイヤ周方向に互いに隣接するブロック間で、前記細溝の一端の開口位置と、前記細溝の他端の開口位置とが異なっており、
前記細溝は、タイヤ周方向に相互に離隔して延在することを特徴とする空気入りタイヤ。

（２）トレッドに、タイヤ赤道に沿って延びる複数の周方向溝と、タイヤ赤道に対して傾斜して延びる複数の幅方向溝と、によって、複数のブロック状陸部が区画形成された空気入りタイヤにおいて、
前記幅方向溝は、タイヤ幅方向に隣接する２本の前記複数の周方向溝の間に形成され、一方の周方向溝に開口し、タイヤ赤道に対して傾斜して延びる第１幅方向溝部と、該第１幅方向溝部とは反対方向にタイヤ赤道に対して傾斜して延び、他方の周方向溝に開口する第２幅方向溝部と、前記第１幅方向溝部と前記第２幅方向溝部とが連結され、鋭角に屈曲された屈曲部を有し、
前記ブロック状陸部に、タイヤ赤道に対して傾斜して延びるとともにタイヤ周方向に隣接する幅方向溝を連結する細溝が形成され、該細溝は、一端が幅方向溝の前記屈曲部に開口し、他端がタイヤ周方向に隣接する他の幅方向溝の第１幅方向溝に開口し、
前記細溝の一端が他端に向かって漸次溝幅が狭くなり、かつ、前記細溝の一端が他端よりも溝深さが浅く形成されており、
タイヤ周方向に互いに隣接するブロック間で、前記細溝の一端の開口位置と、前記細溝の他端の開口位置とが異なっており、
前記細溝は、タイヤ周方向に相互に離隔して延在することを特徴とする空気入りタイヤ。

（３）前記周方向溝がタイヤ赤道上に配置された中央周方向溝であることを特徴とする上記（１）又は（２）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

本発明の第１実施例に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。本発明の第１実施例に係る空気入りタイヤの細溝の断面図である。本発明の第２実施例に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。本発明のその他の例に係る空気入りタイヤの細溝の断面図である。比較例１の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。比較例２の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。

以下、図面を参照して、本発明を具体的に説明する。
図１は本発明の第１実施例に係る空気入りタイヤ（以下、タイヤとも称する）のトレッドパターンを示す図である。
トレッド１に、タイヤ赤道ＣＬ上に配置され、タイヤ赤道ＣＬに沿ってジグザグ状に延びる１本の中央周方向溝２と、この中央周方向溝２のタイヤ幅方向両側でタイヤ赤道ＣＬに沿って直線状に延びる１対の側方周方向溝３ａ、３ｂと、を含む３本の周方向溝が形成されている。さらに中央周方向溝２と側方周方向溝３ａとの間に、タイヤ赤道ＣＬに対して傾斜して延びる複数の幅方向溝４ａが形成され、中央周方向溝２と側方周方向溝３ｂとの間に、タイヤ赤道ＣＬに対して傾斜して延びる複数の幅方向溝４ｂが形成されている。これらの周方向溝２、３ａ、３ｂおよび幅方向溝４ａ、４ｂにより、ブロック状陸部５ａ、５ｂが区画形成されている。また、側方周方向溝３ａ、３ｂと、これらの側方周方向溝３ａ、３ｂからトレッド端ＴＥに延びるショルダー幅方向溝６ａ、６ｂとによりショルダー陸部７ａ、７ｂが区画形成されている。
ブロック状陸部５ａ、５ｂおよびショルダー陸部７ａ、７ｂには、タイヤ幅方向にジグザグ状に延びる複数のサイプ９が形成されている。

また、ブロック状陸部５ａには、タイヤ赤道ＣＬに対して傾斜して延びるとともにタイヤ周方向に隣接する幅方向溝４ａ、４ａを連結する細溝８ａが形成され、この細溝８ａによってブロック状陸部５ａが２つに分断されている。同様に、ブロック状陸部５ｂには、タイヤ赤道ＣＬに対して傾斜して延びるとともにタイヤ周方向に隣接する幅方向溝４ｂ、４ｂを連結する細溝８ｂが形成され、この細溝８ｂによってブロック状陸部５ｂが２つに分断されている。
細溝８ａは、一端（細溝開口部）８ａＡが他端（細溝開口部）８ａＢよりも、その溝幅が狭い。同様に、細溝８ｂも、一端が他端よりも、その溝幅が狭い。

第１実施例に係る空気入りタイヤは、回転方向が指定されていない点対称パターンであり、以下、細溝８ａについて説明するが、細溝８ｂも同様の構成を有する。
図２は、図１のブロック状陸部５ａを細溝８ａに沿って切断した断面図である。細溝８ａは、一端８ａＡが他端８ａＢよりも溝深さが浅く形成されている。具体的には、溝幅が狭い一端（細溝開口部）８ａＡから点Ｍまで溝深さは漸増し、点Ｍから溝幅が広い他端（細溝開口部）８ａＢまで溝深さは一定である。
なお、細溝開口部８ａＢにおける溝深さをｈ１、細溝開口部８ａＡにおける溝深さをｈ２、細溝８ａの溝深さが一定の部分の長さをｗ１、細溝８ａの溝深さが漸増している部分の長さをｗ２とすると、
ｈ２／ｈ１＝０．３±０．１
ｗ１／ｗ２＝０．２５〜０．５０
とすることにより、後述するヒールアンドトゥ摩耗に代表される偏摩耗を抑制することができるので好ましい。

以下、本発明の構成上の特徴による作用効果について説明する。
従来、商用車両に装着されるタイヤでは、４本の周方向溝を設けていたが、第１実施例に係る空気入りタイヤでは、３本の周方向溝２、３ａ、３ｂを設けることにより、トレッドに比較的大きい面積のブロック状陸部５ａ、５ｂを区画形成して、氷上性能を向上させている。ところが、雪上走行時には、ブロック状陸部５ａ、５ｂの面積が大きいと、ブロック状陸部５ａ、５ｂの剛性が上がり動きが小さくなるため、幅方向溝４ａ、４ｂに雪が詰りやすくなる。すると、幅方向溝４ａ、４ｂにより発揮されるべき雪柱せん断力が低下するという問題につながる。そこで、タイヤ周方向に隣接する幅方向溝４ａ、４ｂを連結する細溝８ａ、８ｂを設けることにより、幅方向溝４ａ、４ｂの開口（路面に対する）が容易になり、その結果、雪上性能を向上することができる。なお、細溝８ａ、８ｂの両端を、幅方向溝４ａ、４ｂに連通させることにより、エッジ成分を確保し、氷上性能を向上させるという効果も併せ持つ。
細溝８ａを、一端８ａＡが他端８ａＢよりも溝幅が狭く、かつ、溝深さが浅く形成することにより、溝幅が広く溝深さが深い細溝開口部８ａＢに、幅方向溝４ａの開口を容易にする機能を持たせる。すなわち、細溝開口部８ａＢを溝幅が広く溝深さが深くすることにより、細溝開口部８ａＢの両側の陸部（図中Ｐ、Ｑで示す部分）の剛性が低下するので、幅方向溝４ａの開口が容易になり、幅方向溝４ａの雪詰りを防ぎ、効率的な排雪を達成することができる。特に、細溝８ａを、細溝開口部８ａＢにおいて幅方向溝４ａに略直角に連結する構成とすることにより、細溝開口部８ａＢの両側の陸部（図中Ｐ、Ｑで示す部分）の剛性を等しくして、これらの陸部が等しく動き、幅方向溝４ａの開口が容易になるので好ましい。
なお、細溝開口部８ａＡは、幅方向溝４ａの開口を容易にする機能を持たせる必要はないので、ブロック状陸部５ａの剛性を最適化するために、溝幅が狭く溝深さが浅くなるように設定している。

周方向溝２、３ａ、３ｂの本数を従来対比で減少させているが、周方向溝２、３ａ、３ｂおよび幅方向溝４ａ、４ｂの溝幅を調整することにより、従来と同等のネガティブ率を達成し、雪上性能の低下を抑制している。
ブロック状陸部５ａ、５ｂおよびショルダー陸部７ａ、７ｂに、タイヤ幅方向にジグザグ状に延びる複数のサイプ９を形成することにより、エッジ成分を確保し、氷上性能をさらに向上させることができる。

図３は本発明の第２実施例に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。第２実施例において、第１実施例と同様の構成要素については、同様の参照符号を付してその説明を省略する。
中央周方向溝２と側方周方向溝３ａとの間に形成された幅方向溝４ａは、側方周方向溝３ａに開口し、タイヤ赤道ＣＬに対して傾斜して延びる第１幅方向溝部４ａ１と、この第１幅方向溝部４ａ１とは反対方向にタイヤ赤道ＣＬに対して傾斜して延び、中央周方向溝２に開口する第２幅方向溝部４ａ２と、第１幅方向溝部４ａ１および第２幅方向溝部４ａ２が連結され、鋭角に屈曲された屈曲部４ａＫと、からなる。同様に、中央周方向溝２と側方周方向溝３ｂとの間に形成された幅方向溝４ｂは、側方周方向溝３ｂに開口し、タイヤ赤道ＣＬに対して傾斜して延びる第１幅方向溝部４ｂ１と、この第１幅方向溝部４ｂ１とは反対方向にタイヤ赤道ＣＬに対して傾斜して延び、中央周方向溝２に開口する第２幅方向溝部４ｂ２と、第１幅方向溝部４ｂ１および第２幅方向溝部４ｂ２が連結され、鋭角に屈曲された屈曲部４ｂＫと、からなる。
第２実施例に係る空気入りタイヤは、回転方向が指定されていない点対称パターンであり、以下、細溝８ａについて説明するが、細溝８ｂも同様の構成を有する。
細溝８ａは、一端８ａＡが幅方向溝４ａの屈曲部４ａＫに開口し、他端８ａＢが幅方向溝４ａの第１幅方向溝部４ａ１に開口する。そして、細溝８ａは、一端８ａＡが、他端８ａＢよりもその溝幅が狭く、かつ、溝深さが浅く形成されている。

以下、第２実施例に係る空気入りタイヤの構成上の特徴による作用効果について説明する。
一般的に、幅方向溝によって区画されたブロック状陸部では、蹴り出し側の陸部端が踏み込み側の陸部端より早期に摩耗するヒールアンドトゥ摩耗が発生する。本実施例において、ブロック状陸部５ａに着目すると、蹴り出し側の陸部端（図中Ｈで示す部分）は、踏み込み側の陸部端（図中Ｔで示す部分）に比較して、剛性が高い。これは、上述したように、細溝８ａを、一端８ａＡが、他端８ａＢよりもその溝幅が狭く、かつ、溝深さが浅く形成しているためである。この細溝８ａの構成により、ヒールアンドトゥ摩耗を抑制することができる。特に、細溝８ａの一端８ａＡを幅方向溝４ａの屈曲部４ａＫに開口させていることにより、蹴り出し側の陸部端（図中Ｈで示す部分）において、陸部を鋭角に区画していないため、第１実施例に比較して、剛性の低下を抑制することができる。

細溝８ａは、図４（ａ）に示すように、一端８ａＡから他端８ａＢに向かって溝深さが漸増する構成とすることもできるし、図４（ｂ）に示すように、一端８ａＡから他端８ａＢに向かって溝深さが階段状に増加する構成とすることもできる。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれだけに限定されるものではない。
発明例タイヤおよび比較例タイヤ（ともに、タイヤサイズが１９５／８０Ｒ１５の乗用車用タイヤ）を試作し、各種性能を評価した。
発明例タイヤ１は図３に示すトレッドパターンを有しており、幅方向溝４ａは屈曲部４ａＫを有し、幅狭の細溝開口部８ａＡから幅広の細溝開口部８ａＢへの溝深さは図２の細溝断面図が示すように漸増しながら、幅方向溝４ａ、４ａを連通している。
比較例タイヤ１は図５に示すトレッドパターンを有しており、発明例タイヤ１から細溝８ａ、８ｂを省略した構成である。
比較例タイヤ２は図６に示すトレッドパターンを有しており、細溝８ａの一端８ａＢが幅方向溝４ａの第１幅方向溝部４ａ１に開口し、他端８ａＣがブロック状陸部５ａ内で終端している。細溝８ａの溝深さは、一端８ａＢから他端８ａＣまで一定である。なお、細溝８ｂも細溝８ａと同様の構成である。
比較例タイヤ３は図３に示すトレッドパターンを有しているが、細溝８ａ、８ｂが一定の溝深さを有している点が、発明例タイヤ１と異なる。

（雪路実車制動試験）
各供試タイヤをリムサイズ６_1/2ＪＪのリムに空気圧３００ｋＰａにて装着し、排気量２５００ｃｃの後輪駆動車にて、雪路専用コースを全５回旋回し、周回ごとのタイムを計測した。結果は、平均値を、比較例タイヤ１の結果を１００として指数化して表１に示す。指数が大きいほど雪路実車制動に優れていることを意味する。

（雪路操縦安定性）
各供試タイヤをリムサイズ６_1/2ＪＪのリムに空気圧３００ｋＰａにて装着し、排気量２５００ｃｃの後輪駆動車にて、雪路専用コースを全５回旋回し、同乗者によるフィーリング評価で１０段階評価として、表１に示す。６点が及第点であり、点数が高いほど雪路操縦安定性に優れていることを意味する。

（氷路実車制動試験）
各供試タイヤをリムサイズ６_1/2ＪＪのリムに空気圧３００ｋＰａにて装着し、排気量２５００ｃｃの後輪駆動車にて、氷路専用コースを全５回旋回し、周回ごとのタイムを計測した。結果は、平均値を、比較例タイヤ１の結果を１００として指数化して表１に示す。指数が大きいほど雪路実車制動に優れていることを意味する。

（氷路操縦安定性）
各供試タイヤをリムサイズ６_1/2ＪＪのリムに空気圧３００ｋＰａにて装着し、排気量２５００ｃｃの後輪駆動車にて、氷路専用コースを全５回旋回し、同乗者によるフィーリング評価で１０段階評価として、表１に示す。３点が及第点であり、点数が高いほど雪路操縦安定性に優れていることを意味する。

（ヒールアンドトゥ段差量）
各供試タイヤをリムサイズ６_1/2ＪＪのリムに空気圧３２５ｋＰａにて装着し、排気量２５００ｃｃの後輪駆動車にて、摩耗実地試験で１０，０００ｋｍ走行後における、ブロック端部のヒールアンドトゥ（Ｈ＆Ｔ）段差量を測定して、表１に示す。数値が小さいほど良好であり、本発明では１．０ｃｍ以下を合格とした。

上記結果より、発明例タイヤ１は氷路性能を低下させること無く雪路性能の向上を図ることができた。さらに比較例タイヤ３と比べてもブロック剛性が高いため、耐摩耗性を向上させることができたため、本発明のタイヤは、耐摩耗に優れる冬用タイヤとして好適に用いることができる。

１トレッド
２中央周方向溝
３ａ側方周方向溝
３ｂ側方周方向溝
４ａ幅方向溝
４ｂ幅方向溝
４ａ１第１幅方向溝部
４ｂ１第１幅方向溝部
４ａ２第２幅方向溝部
４ｂ２第２幅方向溝部
４ａＫ屈曲部
４ｂＫ屈曲部
５ａブロック状陸部
５ｂブロック状陸部
６ａショルダー幅方向溝
６ｂショルダー幅方向溝
７ａショルダー陸部
７ｂショルダー陸部
８ａ細溝
８ｂ細溝
９サイプ

Claims

トレッドに、タイヤ赤道に沿って延びる複数の周方向溝と、タイヤ赤道に対して傾斜する向きに屈曲することなく延びる複数の幅方向溝と、によって、複数のブロック状陸部が区画形成された空気入りタイヤにおいて、
前記ブロック状陸部に、タイヤ赤道に対して傾斜して延びるとともにタイヤ周方向に隣接する幅方向溝を連結する細溝が形成され、前記細溝の一端が他端に向かって漸次溝幅が狭くなり、かつ、前記細溝の一端が他端よりも溝深さが浅く形成されており、
タイヤ周方向に互いに隣接するブロック間で、前記細溝の一端の開口位置と、前記細溝の他端の開口位置とが異なっており、
前記細溝は、タイヤ周方向に相互に離隔して延在することを特徴とする空気入りタイヤ。
トレッドに、タイヤ赤道に沿って延びる複数の周方向溝と、タイヤ赤道に対して傾斜して延びる複数の幅方向溝と、によって、複数のブロック状陸部が区画形成された空気入りタイヤにおいて、
前記幅方向溝は、タイヤ幅方向に隣接する２本の前記複数の周方向溝の間に形成され、一方の周方向溝に開口し、タイヤ赤道に対して傾斜して延びる第１幅方向溝部と、該第１幅方向溝部とは反対方向にタイヤ赤道に対して傾斜して延び、他方の周方向溝に開口する第２幅方向溝部と、前記第１幅方向溝部と前記第２幅方向溝部とが連結され、鋭角に屈曲された屈曲部を有し、
前記ブロック状陸部に、タイヤ赤道に対して傾斜して延びるとともにタイヤ周方向に隣接する幅方向溝を連結する細溝が形成され、該細溝は、一端が幅方向溝の前記屈曲部に開口し、他端がタイヤ周方向に隣接する他の幅方向溝の第１幅方向溝に開口し、
前記細溝の一端が他端に向かって漸次溝幅が狭くなり、かつ、前記細溝の一端が他端よりも溝深さが浅く形成されており、
タイヤ周方向に互いに隣接するブロック間で、前記細溝の一端の開口位置と、前記細溝の他端の開口位置とが異なっており、
前記細溝は、タイヤ周方向に相互に離隔して延在することを特徴とする空気入りタイヤ。
前記周方向溝がタイヤ赤道上に配置された中央周方向溝であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。