JP6099540B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド面に溝により区分されたブロックが形成された空気入りタイヤに関する。

一般に、空気入りタイヤは、未加硫タイヤを金型内で加硫成形することにより製造されている。かかる加硫成形の際、加硫後に金型から空気入りタイヤを離型しやすくするため、未加硫タイヤの表面に離型剤を塗布している。そのため、新品時のタイヤの表面には離型剤が付着しており、トレッド面の充填剤が露出し難く、空気入りタイヤ本来の性能を発揮できないという問題がある。このような新品時のタイヤ性能を向上させる手段として、陸部のトレッド表面にサイプよりも浅い浅溝を設け、エッジ量を多くするという手法がある。

例えば、下記特許文献１には、陸部のトレッド表面にタイヤ幅方向に延在する断面三角形状の細リブをタイヤ周方向に鋸刃状に配列し、該断面三角形状の細リブの先端をタイヤ回転方向側に向けた空気入りタイヤが記載されている。これにより、細リブの先端エッジによる引掻き効果によって、アイス路面でのトラクションを高め、新品時のトラクション性を改善している。しかし、細リブの断面を三角形状としているため、隣り合う細リブ間の溝に吸水する効果（吸水効果）を得ることができず、アイス路面での走行性能が十分ではない。

また、下記特許文献２には、陸部に踏面の中央部から端部側へ向かってタイヤ径内側方向に傾斜する傾斜面が形成され、前記傾斜面を含む前記陸部の踏面に、サイプよりも浅い複数の浅溝が形成された空気入りタイヤが記載されている。この空気入りタイヤでは、陸部の踏面にかかる傾斜面を形成することにより、静的な接地状態での接地圧の均一化を図っているが、エッジ効果が必要となる制動時及び駆動時には接地圧が不均一となるため、十分なエッジ効果を得ることができない。

特開２００７−２２２４２号公報 特開２００６−１５１２２４号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、新品時のエッジ効果を高めて、アイス路面での走行性能を向上できる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明の空気入りタイヤは、トレッド面に溝により区分されたブロックが形成された空気入りタイヤにおいて、ブロック表面には、タイヤ幅方向に沿って延びる複数の細リブがタイヤ周方向に配列されており、前記複数の細リブは、前記ブロック表面からの各リブ高さがタイヤ周方向の一方側から他方側へ向かって順に高くなるように配列されているものである。

かかる空気入りタイヤでは、ブロック表面にタイヤ幅方向に沿って延びる複数の細リブが配列されているため、新品時のエッジ効果を得ることができる。また、複数の細リブは、各リブ高さがタイヤ周方向の一方側から他方側へ向かって順に高くなっている。例えば、制動時のブロックでは、タイヤ回転方向の後方である蹴り出し側の接地圧が、タイヤ回転方向の前方である踏み込み側の接地圧よりも高くなるが、細リブの各リブ高さを蹴り出し側から踏み込み側へ向かって順に高くなるように設定することで、制動時に接地圧がタイヤ周方向に均一化されるため、特に制動時のエッジ効果を高めることができる。一方、駆動時のブロックでは、タイヤ回転方向の前方である踏み込み側の接地圧が、タイヤ回転方向の後方である蹴り出し側の接地圧よりも高くなるが、細リブの各リブ高さを踏み込み側から蹴り出し側へ向かって順に高くなるように設定することで、駆動時に接地圧がタイヤ周方向に均一化されるため、特に駆動時のエッジ効果を高めることができる。その結果、新品時のエッジ効果を高めて、アイス路面での走行性能を向上できる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記細リブのタイヤ周方向におけるリブ幅は、タイヤ幅方向の両端部から中央部へ向かって漸減していることが好ましい。この構成によれば、隣り合う細リブ間に形成される溝の幅がタイヤ幅方向の中央部で広くなっており、接地時に接地圧が低下して吸水効果を得ることができるため、アイス路面での走行性能をさらに向上できる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記リブ幅は、前記ブロック表面に向かって漸増していることが好ましい。この構成によれば、隣り合う細リブ間の溝容積を保って吸水効果を維持しつつ、細リブの剛性を高めて十分なエッジ効果を得ることができる。また、上記のようにタイヤ幅方向の中央部でのリブ幅を狭くすると、ブロックのタイヤ幅方向の中央部での剛性が低下するため、接地圧が不均一となってエッジ効果が低下する傾向にあるが、リブ幅をブロック表面に向かって漸増させることで、細リブの剛性を高めてブロックのタイヤ幅方向の中央部での剛性を確保できるため、エッジ効果を維持することができる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記細リブのタイヤ周方向におけるリブ幅は、タイヤ幅方向の両端部から中央部へ向かって漸増していることが好ましい。この構成によれば、隣り合う細リブ間に形成される溝の幅がタイヤ幅方向の両端部で広くなっており、ブロックのタイヤ幅方向の両端部に効果的に排水することができるため、アイス路面での走行性能をさらに向上できる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記細リブのリブ高さは、タイヤ幅方向の両端部から中央部へ向かって漸減していることが好ましい。アイス路面におけるブロックでは、タイヤ幅方向の中央部の接地圧がタイヤ幅方向の両端部の接地圧よりも高くなる傾向にあるため、細リブのリブ高さをタイヤ幅方向の両端部から中央部へ向かって漸減させることで、接地圧がタイヤ幅方向にも均一化されるため、ブロック全体で高いエッジ効果を得ることができる。

本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面の一例を示す展開図 ブロックを拡大して示す斜視図 第１の実施形態に係るブロックの斜視図 第１の実施形態に係るブロックの接地圧の分布図 第１の実施形態に係るブロックの斜視図 第１の実施形態に係るブロックの接地圧の分布図 第２の実施形態に係るブロックの平面図及び側面図 第２の実施形態に係るブロックの接地圧の分布図 第３の実施形態に係るブロックの平面図及び断面図 第３の実施形態に係るブロックの接地圧の分布図 第４の実施形態に係るブロックの平面図及び側面図 第４の実施形態に係るブロックの接地圧の分布図 第５の実施形態に係るブロックの斜視図 第５の実施形態に係るブロックの接地圧の分布図 比較例１に係るブロックの斜視図 比較例１に係るブロックの接地圧の分布図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面の一例を示す展開図である。この空気入りタイヤは、複数のブロック１を有するトレッドパターンを備える。ブロック１は、タイヤ周方向ＣＤに延びる主溝２とタイヤ幅方向ＷＤに延びる横溝３によって区分されており、タイヤ赤道線ＣＬに関して対称的に５列のブロック１が配列されている。

［第１の実施形態］
図２は、ブロック１を拡大して示す斜視図である。ブロック１の表面１ａには、タイヤ幅方向ＷＤに沿って延びる複数の細リブ１０がタイヤ周方向ＣＤに配列されている。細リブ１０は、ブロック表面１ａから突出してタイヤ幅方向ＷＤに沿って延びる突条である。ブロック表面１ａにタイヤ幅方向ＷＤに沿って延びる複数の細リブ１０が配列されていることで、新品時のエッジ効果を得ることができる。細リブ１０をタイヤ周方向ＣＤに切断した断面は、四角形状となっている。ここで、四角形とは、長方形、正方形、台形等を含むものであり、細リブ１０の上端が路面に対して面接触可能な形状とする。

複数の細リブ１０は、ブロック表面１ａからの各リブ高さｈがタイヤ周方向ＣＤの一方側ＣＤ１から他方側ＣＤ２へ向かって順に高くなるように配列されている。この構成によれば、新品時のエッジ効果、特に制動時又は駆動時のエッジ効果を高めて、アイス路面での走行性能を向上できる（詳しくは後述する。）。

これに対し、図１５に示すように、複数の細リブ１０のリブ高さｈをすべて等しくした場合、転動時、制動時、及び駆動時のブロック１の接地圧の分布は、図１６に示すようになる。図１６は、図１５のブロック１を上方から見たときの接地圧の分布を示しており、「高」と示した領域の接地圧が、その他の領域の接地圧よりも高いことを示している。転動時のブロック１では、図１６（ａ）に示すように、中央部での接地圧が周囲の接地圧よりも高くなっている。また、制動時のブロック１では、図１６（ｂ）に示すように、タイヤ回転方向Ｒの後方である蹴り出し側１ｃの接地圧が、タイヤ回転方向Ｒの前方である踏み込み側１ｂの接地圧よりも高くなる。一方、駆動時のブロック１では、図１６（ｃ）に示すように、タイヤ回転方向Ｒの前方である踏み込み側１ｂの接地圧が、タイヤ回転方向Ｒの後方である蹴り出し側１ｃの接地圧よりも高くなる。

本発明のブロック１の表面１ａには、上記のように、複数の細リブ１０が、ブロック表面１ａからの各リブ高さｈがタイヤ周方向ＣＤの一方側ＣＤ１から他方側ＣＤ２へ向かって順に高くなるように配列されている。本発明の空気入りタイヤの作用効果について、図３〜図６を用いて詳しく説明する。

初めに、ブロック１が形成された空気入りタイヤにおいて、タイヤ回転方向Ｒを図３に示す向きとした場合、すなわち、図３に示すように、細リブ１０の各リブ高さｈを蹴り出し側１ｃから踏み込み側１ｂへ向かって順に高くなるように設定した場合について説明する。

図４（ａ）は転動時におけるブロック１の接地圧の分布、図４（ｂ）は制動時におけるブロック１の接地圧の分布を示している。タイヤ回転方向Ｒが図３に示す向きの場合、踏み込み側１ｂの接地圧が蹴り出し側１ｃに比べて高まり、図４（ｂ）に示すように制動時に接地圧がタイヤ周方向ＣＤに均一化されるため、特に制動時のエッジ効果を高めることができる。なお、図４（ａ）の転動時には、踏み込み側１ｂの接地圧が蹴り出し側１ｃの接地圧よりも高くなるが、負荷される水平力が小さいため影響が少ない。（転動時に必要な摩擦係数は小さいため問題ない。）

次いで、ブロック１が形成された空気入りタイヤにおいて、タイヤ回転方向Ｒを図５に示す向きとした場合、すなわち、図５に示すように、細リブ１０の各リブ高さｈを踏み込み側１ｂから蹴り出し側１ｃへ向かって順に高くなるように設定した場合について説明する。

図６（ａ）は転動時におけるブロック１の接地圧の分布、図６（ｂ）は駆動時におけるブロック１の接地圧の分布を示している。タイヤ回転方向Ｒが図５に示す向きの場合、蹴り出し側１ｃの接地圧が踏み込み側１ｂに比べて高まり、図６（ｂ）に示すように駆動時に接地圧がタイヤ周方向ＣＤに均一化されるため、特に駆動時のエッジ効果を高めることができる。なお、図６（ａ）の転動時には、蹴り出し側１ｃの接地圧が踏み込み側１ｂの接地圧よりも高くなるが、負荷される水平力が小さいため影響が少ない。（転動時に必要な摩擦係数は小さいため問題ない。）

細リブ１０のリブ高さｈは、０．１５〜１ｍｍであることが好ましい。リブ高さｈが０．１５ｍｍよりも低い場合、十分なエッジ効果が得られない。リブ高さｈが１ｍｍよりも高い場合、リブ剛性が不十分で倒れ込みによりエッジ効果が低下する。また、細リブ１０のタイヤ周方向ＣＤにおけるリブ幅ｗは、０．３〜２．０ｍｍであることが好ましい。リブ幅ｗが０．３ｍｍよりも狭い場合、リブ高さｈに対して幅が小さく上記同様に倒れ込みが発生してエッジ効果が低下する。リブ幅ｗが２．０ｍｍよりも広い場合、ブロック上に十分なエッジを設けることが困難となる。また、隣り合う細リブ１０の間隔ｐは、０．２〜２．０ｍｍであることが好ましく、リブ幅ｗの６０〜１１０％であることが好ましい。間隔ｐが０．２ｍｍよりも狭い場合、細リブ同士の密着が顕著となりエッジ効果が得られない。間隔ｐが２．０ｍｍよりも広い場合、上記リブ幅ｗと同様に十分なエッジを設けることが困難となる。また、ブロック表面１ａにサイプ（不図示）を形成する場合、サイプの溝深さは例えば２〜７ｍｍであり、主溝２の深さの５０％程度である。

本実施形態では、図２に示すようにブロック表面１ａに細リブ１０を８本設けているが、細リブ１０の本数は特に限定されず、上記のリブ幅ｗや間隔ｐ等を考慮しつつ適宜設定可能である。

本発明の空気入りタイヤは、ブロック表面に上記の如き細リブを形成したこと以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造などが何れも本発明に採用できる。

本発明は、いわゆる夏用タイヤにも適用できるが、アイス路面での走行性能に優れていることから、特にスタッドレスタイヤ（冬用タイヤ）として有用である。

［第２の実施形態］
本発明の空気入りタイヤにおいて、図７に示すように、細リブ１０のタイヤ周方向ＣＤにおけるリブ幅ｗは、タイヤ幅方向ＷＤの両端部から中央部へ向かって漸減していることが好ましい。図７は、ブロック１の平面図及び側面図を示している。この例では、平面視において、細リブ１０の両側面が内側に凸となる円弧状となっている。図８（ａ）は転動時におけるブロック１の接地圧の分布、図８（ｂ）は制動時におけるブロック１の接地圧の分布を示している。この構成によれば、細リブ１０間に形成される溝の幅がタイヤ幅方向ＷＤの中央部で広くなっており、接地時に接地圧が低下して吸水効果を得ることができるため、アイス路面での走行性能をさらに向上できる。なお、リブ幅ｗは、リブ高さ方向に一定となっている。

［第３の実施形態］
本発明の空気入りタイヤにおいて、図９に示すように、リブ幅ｗは、ブロック表面１ａに向かって漸増していることが好ましい。図９は、ブロック１の平面図及びＡ−Ａ断面図を示している。図１０（ａ）は転動時におけるブロック１の接地圧の分布、図１０（ｂ）は制動時におけるブロック１の接地圧の分布を示している。図７のように、タイヤ幅方向ＷＤの中央部でのリブ幅ｗを狭くすると、ブロック１のタイヤ幅方向ＷＤの中央部での剛性が低下するため、接地圧が不均一となってエッジ効果が低下する傾向にある（図８参照）。これに対し、図９のように、リブ幅ｗをブロック表面１ａに向かって漸増させることで、細リブ１０の剛性を高めてブロック１のタイヤ幅方向ＷＤの中央部での剛性を確保できるため、図１０（ｂ）のように接地圧が均一化され、エッジ効果を維持することができる。さらに、第２の実施形態に係る空気入りタイヤと同様の吸水効果も得ることができる。

［第４の実施形態］
また、本発明の空気入りタイヤにおいて、図１１に示すように、細リブ１０のタイヤ周方向ＣＤにおけるリブ幅ｗは、タイヤ幅方向ＷＤの両端部から中央部へ向かって漸増していることが好ましい。図１１は、ブロック１の平面図及び側面図を示している。この例では、平面視において、細リブ１０の両側面が外側に凸となる円弧状となっている。図１２（ａ）は転動時におけるブロック１の接地圧の分布、図１２（ｂ）は制動時におけるブロック１の接地圧の分布を示している。この構成によれば、細リブ１０間に形成される溝の幅がタイヤ幅方向ＷＤの両端部で広くなっており、ブロック１のタイヤ幅方向ＷＤの両端部に効果的に排水することができるため、アイス路面での走行性能をさらに向上できる。

［第５の実施形態］
本発明の空気入りタイヤにおいて、図１３に示すように、細リブ１０のリブ高さｈは、タイヤ幅方向ＷＤの両端部から中央部へ向かって漸減していることが好ましい。図１４（ａ）は転動時におけるブロック１の接地圧の分布、図１４（ｂ）は制動時におけるブロック１の接地圧の分布を示している。アイス路面におけるブロック１では、タイヤ幅方向ＷＤの中央部の接地圧がタイヤ幅方向ＷＤの両端部の接地圧よりも高くなる傾向にある。これに対し、細リブ１０のリブ高さｈをタイヤ幅方向ＷＤの両端部から中央部へ向かって漸減させることで、図１４（ｂ）のように接地圧がタイヤ幅方向ＷＤにも均一化されるため、ブロック全体で高いエッジ効果を得られる。

［他の実施形態］
（１）本発明の空気入りタイヤが有するトレッドパターンは、ブロックを有するものであれば特に限定されず、リブが混在するものでも構わない。細リブが形成されるブロックの形状は、前述の実施形態で示したような略正方形に制限されず、長方形や平行四辺形、六角形など他の形状も採用可能である。

（２）上記の第２の実施形態では、タイヤ回転方向Ｒを図７に示す向きとしたが、タイヤ回転方向Ｒを図７と反対の向き、すなわち、細リブ１０の各リブ高さｈを踏み込み側１ｂから蹴り出し側１ｃへ向かって順に高くなる向きとすることもできる。この場合、前述のように、特に駆動時のエッジ効果を高めることができる。第３〜第５の各実施形態についても同様である。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。

（１）アイス制動性能
タイヤを実車（３０００ｃｃクラスのＦＲセダン）に装着してアイス路面を走行させ、速度４０ｋｍ／ｈで制動力をかけてＡＢＳを作動させた際の制動距離の逆数を評価した。比較例１の結果を１００として指数で示し、数値が大きいほどアイス路面における制動性能に優れていることを示す。

（２）アイス加速性能
タイヤを上記と同じ実車に装着し、アイス路面上で０ｋｍ／ｈ（停止状態）から４０ｋｍ／ｈに達するまでの加速タイムを測定した。比較例１の実測値の逆数を１００として指数で示し、数値が大きいほどアイス路面における加速性能（駆動性能）に優れていることを示す。

図１の如きトレッドパターンを有する空気入りタイヤ（タイヤサイズ：２０５／６５Ｒ１５）において、ブロック表面に、図１５のようにすべて同じリブ高さの細リブを形成したものを比較例１とし、図３、図７、図９、図１１、図１３に示す細リブを形成したものをそれぞれ実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、実施例５として、アイス制動性能及びアイス加速性能を評価した。なお、実施例１〜５のアイス加速性能は、図３、図７、図９、図１１、図１３に示す向きと反対にタイヤ回転方向を設定して評価した。評価結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例１〜５では、比較例１に比べてアイス制動性能とアイス加速性能が改善されている。

１ ブロック
１ａ ブロック表面
１ｂ 踏み込み側
１ｃ 蹴り出し側
２ 主溝
３ 横溝
１０ 細リブ
ｈ リブ高さ
ｗ リブ幅
ＷＤ タイヤ幅方向
ＣＤ タイヤ周方向
ＣＤ１ タイヤ周方向の一方側
ＣＤ２ タイヤ周方向の他方側
Ｒ タイヤ回転方向

Claims (5)

1. トレッド面に溝により区分されたブロックが形成された空気入りタイヤにおいて、
   ブロック表面には、タイヤ幅方向に沿って延びる複数の細リブがタイヤ周方向に配列されており、
   前記複数の細リブは、前記ブロック表面からの各リブ高さがタイヤ周方向の一方側から他方側へ向かって順に高くなるように配列されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記細リブのタイヤ周方向におけるリブ幅は、タイヤ幅方向の両端部から中央部へ向かって漸減してい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。
3. 前記リブ幅は、前記ブロック表面に向かって漸増してい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。
4. 前記細リブのタイヤ周方向におけるリブ幅は、タイヤ幅方向の両端部から中央部へ向かって漸増し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。
5. 前記細リブのリブ高さは、タイヤ幅方向の両端部から中央部へ向かって漸減していることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。

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