JP6336409B2 - 冬用タイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、優れた氷雪上性能を有する冬用タイヤに関する。
下記特許文献１には、トレッド部に設けられたブロックに、スタッドピンを固着するための孔が設けられた冬用タイヤが提案されている。
しかしながら、特許文献１の冬用タイヤは、大きな接地圧が作用するタイヤ赤道上において、タイヤ周方向に連続してのびるリブが配されている。このようなリブは、横溝による雪柱せん断力を期待することができないので、雪上トラクションが小さい傾向があった。
また、特許文献１のタイヤは、スタッドピンを埋め込むための孔が、四角形状の踏面を有するミドルブロック及びショルダーブロックに設けられている。このような特許文献１の冬用タイヤは、ブロックの形状や孔の配置等について、さらなる改善の余地があった。
特開２０１２−００１１２０号公報
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、センターブロックの形状及びスタッドピン用の孔の配置を改善することにより、優れた氷雪上性能を有する冬用タイヤを提供することを主たる目的としている。
本発明は、回転方向が指定されたトレッド部を有する冬用タイヤであって、前記トレッド部に、タイヤ赤道上に複数個のセンターブロックが設けられており、前記各センターブロックの踏面は、前記回転方向の先着側に向かってタイヤ軸方向の幅が漸減するとともに、タイヤ軸方向に沿ってのびる前縁を有する先着側の先細部を有し、前記センターブロックの少なくとも一つには、前記先着側の先細部に、スタッドピンを固着するための孔が設けられていることを特徴としている。
本発明の冬用タイヤにおいて、前記孔には、スタッドピンが固着されているのが望ましい。
本発明の冬用タイヤにおいて、前記孔の中心は、前記前縁をタイヤ周方向に投影した領域内に設けられているのが望ましい。
本発明の冬用タイヤにおいて、前記センターブロックは、前記回転方向の後着側に、タイヤ軸方向の幅が漸減して三角形状をなす後着側の先細部を含むのが望ましい。
本発明の冬用タイヤにおいて、前記センターブロックの踏面は、前記先着側の先細部と、前記後着側の先細部との間に、本体部を有し、前記本体部は、少なくとも一部にタイヤ軸方向に沿ってのびる軸方向縁を有しているのが望ましい。
本発明の冬用タイヤにおいて、前記後着側の先細部は、前記回転方向の後着側の端部から前記回転方向に向かってのびる一対の傾斜縁を有し、前記一対の傾斜縁は、タイヤ周方向に対して互いに同じ向きに傾斜しているのが望ましい。
本発明の冬用タイヤにおいて、前記トレッド部は、第１トレッド端と、第２トレッド端とを有し、前記センターブロックは、前記一対の傾斜縁が、前記回転方向の後着側に向かって前記第１トレッド端に向かう傾斜を有する第１センターブロックと、前記一対の傾斜縁が、前記回転方向の後着側に向かって前記第２トレッド端に向かう傾斜を有する第２センターブロックとを含むのが望ましい。
本発明の冬用タイヤにおいて、前記第１センターブロックの踏面は、前記一対の傾斜縁のうち前記第１トレッド端側の傾斜縁は、前記前縁まで直線状にのびており、前記第２センターブロックの踏面は、前記一対の傾斜縁のうち前記第２トレッド端側の傾斜縁は、前記前縁まで直線状にのびているのが望ましい。
本発明の冬用タイヤにおいて、前記第１センターブロックと前記第２センターブロックとは、タイヤ周方向に交互に設けられているのが望ましい。
本発明の冬用タイヤは、トレッド部に、タイヤ赤道上に複数個のセンターブロックが設けられている。各センターブロックの踏面は、前記回転方向の先着側に向かってタイヤ軸方向の幅が漸減するとともに、タイヤ軸方向に沿ってのびる前縁を有する先細部を有している。センターブロックの少なくとも一つには、先細部に、スタッドピンを固着するための孔が設けられている。
このようなトレッド部は、タイヤ赤道の位置において、センターブロック間で雪を押し固めかつせん断することで、高い雪上トラクションを得ることができる。特に、センターブロックの先細部は、タイヤ軸方向に沿った前縁でより大きな雪上トラクションを得る一方、先細部の両側に効果的に雪を押し出して、排雪性能をも高めることができる。
また、センターブロックの孔にスタッドピンが圧入されて固着された場合、センターブロックの先細部の剛性は高められる。このような先細部は、路面に接触したときの変形が抑制され、ひいては、スパイクピンを確実に路面に接触させ得る。これにより、氷上での走行性能が向上する。しかも、先細部は、タイヤ軸方向に沿ってのびる前縁を有しているので、センターブロックの先細部の路面接地時の左右への変形等が抑制される。これにより、さらに、スタッドピンを確実に路面に接触させることができ、優れた氷雪上性能を発揮することができる。
本実施形態の冬用タイヤのトレッド部の展開図である。 （ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は、孔にスタッドピンを固着した状態の断面図である。 図１のセンターブロックの拡大図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 図１のミドルブロック及びショルダーブロックの拡大図である。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態の冬用タイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１のトレッド部２が示されている。本実施形態のタイヤ１は、例えば、乗用車用のものとして好適に使用される。
図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１のトレッド部２は、例えば、回転方向Ｒが指定された方向性パターンを具えている。回転方向Ｒは、例えば、サイドウォール部（図示省略）に、文字又は記号で表示される。
トレッド部２には、複数の溝３と、前記溝３で区分された複数個のブロック４とが設けられている。本実施形態では、いくつかのブロック４に、スタッドピンを固着するための孔５が設けられている。孔５は、例えば、全てのブロック４に設けられるものではなく、一部のブロックに設けられるのが望ましい。この場合、孔５は、ブロック４にランダムに設けられるのが望ましい。
図２（ａ）には、孔５のＡ−Ａ線断面図が示されている。図２（ａ）に示されるように、孔５は、例えば、内径が大きい底部６を有している。このような底部６には、図２（ｂ）に示されるように、孔５は、スタッドピン２３のフランジ２４が引っ掛かり、優れたピン保持性能が発揮される。
図１に示されるように、ブロック４は、例えば、タイヤ赤道Ｃ上に設けられたセンターブロック７、最もトレッド端Ｔｅ側に設けられたショルダーブロック８、及び、センターブロック７とショルダーブロック８との間に設けられたミドルブロック９を含んでいる。各ブロック４は、タイヤ周方向に複数個設けられ、各々ブロック列を形成している。
トレッド端Ｔｅは、例えば、一方側（図１では右側）の第１トレッド端Ｔｅ１と、他方側（図１では左側）の第２トレッド端Ｔｅ２とを含んでいる。各トレッド端Ｔｅ１、Ｔｅ２は、正規状態のタイヤ１に正規荷重が負荷されキャンバー角０°で平面に接地したときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。正規状態とは、タイヤが正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも、無負荷の状態である。本明細書において、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等は、正規状態で測定された値である。
「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。
「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。
「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば "最大負荷能力" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" である。
図３には、センターブロック７の拡大図が示されている。図３に示されるように、センターブロック７の踏面は、例えば、先着側の先細部１１を含んでいる。
先着側の先細部１１は、ブロックの回転方向Ｒの先着側に設けられている。先細部１１は、回転方向Ｒの先着側に向かってタイヤ軸方向の幅が漸減するとともに、タイヤ軸方向に沿ってのびる前縁１０を有する。
センターブロック７の少なくとも一つには、先着側の先細部１１に、スタッドピンを固着するための孔５が設けられている。このようなトレッド部２は、接地圧が大きいタイヤ赤道Ｃの位置において、センターブロック７、７間で雪を押し固めかつせん断することで、高い雪上トラクションを得ることができる。特に、センターブロック７の先細部１１は、タイヤ軸方向に沿った前縁１０でより大きな雪上トラクションを得る一方、先細部１１の両側に効果的に雪を押し出して、排雪性能をも高めることができる。
また、センターブロック７の孔５にスタッドピンが圧入されて固着された場合、センターブロック７の先着側の先細部１１の剛性は高められる。このような先細部１１は、路面に接触したときの変形が抑制され、ひいては、スパイクピンを確実に路面に接触させ得る。これにより、氷上での走行性能が向上する。しかも、先細部１１は、タイヤ軸方向に沿ってのびる前縁１０を有しているので、センターブロック７の先細部１１の路面接地時の左右への変形等が抑制される。これにより、さらに、スタッドピンを確実に路面に接触させることができ、優れた氷雪上性能を発揮することができる。
前記孔５の中心１４は、前縁１０をタイヤ周方向に投影した領域内に設けられているのが望ましい。これにより、センターブロック７の変形をさらに抑制することができ、上述の効果がより一層高められる。
センターブロック７の路面接地時の左右への変形をさらに効果的に抑制するために、先着側の先細部１１は、例えば、タイヤ周方向に対して互いに逆向きに傾斜する溝（図１に示す）に挟まれて形成されているのが望ましい。
先着側の先細部１１の一方側の端縁１９ａと他方側の端縁１９ｂとの間の角度θ１は、好ましくは４０°以上、より好ましくは４５°以上であり、好ましくは６０°以下、より好ましくは５５°以下である。これにより、氷雪上性能とピン保持性能とがバランス良く高められる。
同様の観点から、前縁１０のタイヤ軸方向の長さＬ１は、好ましくはトレッド接地幅ＴＷ（図１に示され、以下、同様である。）の好ましくは２．０％以上、より好ましくは３．０％以上であり、好ましくは５．０％以下、より好ましくは４．０％以下である。なお、トレッド接地幅ＴＷは、前記正規状態における第１トレッド端Ｔｅ１と第２トレッド端Ｔｅ２（図１に示され、以下、同様である。）との間のタイヤ軸方向の距離である。
センターブロック７は、例えば、後着側の先細部１３と、先着側の先細部１１と後着側の先細部１３との間の本体部１２とを含んでいる。
後着側の先細部１３は、例えば、センターブロック７の後着側の端部１８に向かってタイヤ軸方向の幅が漸減して三角形状をなしている。このような後着側の先細部１３は、センターブロック７のタイヤ周方向のエッジ成分を稼ぐのに役立ち、ひいては氷雪上での旋回性能を向上させる。
後着側の先細部１３は、回転方向Ｒの後着側の端部１８から回転方向Ｒに向かってのびる一対の傾斜縁２１、２１を有している。望ましい態様として、一対の傾斜縁２１、２１は、タイヤ周方向に対して互いに同じ向きに傾斜している。このような後着側の先細部１３は、センターブロック７に接地圧が作用したとき、タイヤ軸方向のいずれか一方に撓み易く、この撓みによって、雪上走行時の溝内の雪を溝から排出することができる。
一対の傾斜縁２１、２１の間の角度θ２は、好ましくは２０°以上、より好ましくは２５°以上であり、好ましくは４０°以下、より好ましくは３５°以下である。このような一対の傾斜縁２１、２１は、先細部１３の剛性を維持しつつ、タイヤ周方向にのびるエッジ成分を増加させ、ひいては氷雪上性能を高める。
図４には、図３の後着側の先細部１３のＢ−Ｂ線断面図が示されている。図４に示されるように、望ましい態様として、後着側の先細部１３は、踏面１７から前記端部１８に向かって斜めにのびる傾斜面２０を含んでいるのが望ましい。このような傾斜面２０は、後着側の先細部１３の偏摩耗や欠けを抑制するのに役立つ。
図３に示されるように、本体部１２は、例えば、略四角形状、より好ましくは平行四辺形状で形成されている。本体部１２は、例えば、少なくとも一部にタイヤ軸方向に沿ってのびる軸方向縁１５を有しているのが望ましい。相対的に高い剛性を有する本体部１２に軸方向縁１５が設けられることにより、氷上で優れたトラクション性能が得られる。
センターブロック７は、例えば、踏面の形状が互いに異なる第１センターブロック７Ａと第２センターブロック７Ｂとを含んでいる。第１センターブロック７Ａと第２センターブロック７Ｂとは、例えば、タイヤ周方向に交互に設けられている。
第１センターブロック７Ａは、例えば、一対の傾斜縁２１、２１が、回転方向Ｒの後着側に向かって第１トレッド端Ｔｅ１（図３では右側）に向かう傾斜を有する。望ましい態様として、第１センターブロック７Ａの一対の傾斜縁２１、２１のうち、第１トレッド端Ｔｅ１側の傾斜縁２１ａは、前縁１０まで直線状にのびている。
第２センターブロック７Ｂは、例えば、一対の傾斜縁２１、２１が、回転方向Ｒの後着側に向かって第２トレッド端Ｔｅ２（図３では左側）に向かう傾斜を有する。望ましい態様として、第２センターブロック７Ｂの一対の傾斜縁２１、２１のうち、第２トレッド端Ｔｅ２側の傾斜縁２１ｂは、前縁１０までのびている。
このような第１センターブロック７Ａ及び第２センターブロック７Ｂは、氷上走行時、タイヤ軸方向の両側にバランス良く摩擦力を提供するのに役立つ。
各センターブロック７には、複数のセンターサイプ２５が設けられているのが望ましい。このようなセンターサイプ２５は、エッジ成分によって、氷上での摩擦力を高める。
センターサイプ２５は、例えば、センターブロック７を横切る第１センターサイプ２６と、一端が溝に連通しかつ他端がセンターブロック７内で終端する第２センターサイプ２７とを含んでいる。
第１センターサイプ２６は、例えば、先着側の先細部１１及び後着側の先細部１３に設けられているのが望ましい。第２センターサイプ２７は、例えば、本体部１２に設けられているのが望ましい。これにより、各先細部１１、１３が優れたエッジ効果を発揮し、しかも、各先細部１１、１３の過度な変形を、比較的大きな剛性を有する本体部１２が抑制する。これにより、氷雪上性能が高められる。
各センターブロック７は、例えば、ブロックの踏面及び側壁が凹んだ凹部１６を有しているのが望ましい。このような凹部１６は、雪上走行時、溝と共に雪を押し固めるのに役立つ。
センターブロック７に設けられるスタッドピンを固着するための孔５のタイヤ全周における合計個数Ｎｃは、トレッド部２全体に設けられた前記孔５の総数Ｎｔの好ましくは１０％以上、より好ましくは１３％以上であり、好ましくは２０％以下、より好ましくは１７％以下である。前記合計個数Ｎｃが前記総数Ｎｔの１０％未満の場合、氷雪上性能が低下するおそれがある。前記合計個数Ｎｃが前記総数Ｎｔの２０％よりも大きい場合、ピン保持性能が低下するおそれがある。
図５には、ミドルブロック９及びショルダーブロック８の拡大図が示されている。図５に示されるように、ミドルブロック９及びショルダーブロック８は、それぞれ、タイヤ周方向に隔設されている。
ミドルブロック９は、例えば、四角形状又は五角形状の踏面を有している。ミドルブロック９は、例えば、タイヤ周方向の両側にタイヤ軸方向に斜めにのびる端縁３１ａ、３１ｂを有し、一方の端縁３１ａが直線状にのび、他方の端縁３１ｂはジグザグ状にのびている。このようなミドルブロック９は、ブロックの偏摩耗を抑制しつつ、氷雪上性能を高めることができる。
ミドルブロック９に設けられたスタッドピンを固着するための孔５のタイヤ全周における合計個数Ｎｍは、前記合計個数Ｎｃよりも大きいのが望ましい。これにより、スタッドピンの脱落を抑制しつつ、氷雪上性能が高められる。
前記合計個数Ｎｍは、前記孔５の総数Ｎｔの好ましくは２０％以上、より好ましくは２５％以上であり、好ましくは４０％以下、より好ましくは３５％以下である。これにより、ピン保持性能と氷雪上性能とがバランス良く高められる。
ショルダーブロック８は、例えば、四角形状の踏面を有している。ショルダーブロック８は、例えば、タイヤ周方向の両側に、タイヤ軸方向にのびる端縁３２ａ、３２ｂを有し、その両方がジグザグ状にのびている。このようなショルダーブロック８は、例えば、氷上の轍を通過するときに、優れたワンダリング性能を発揮する。
ショルダーブロック８は、例えば、互いにタイヤ軸方向の幅が異なる第１ショルダーブロック８Ａ及び第２ショルダーブロック８Ｂを含んでいる。望ましい態様として、第１ショルダーブロック８Ａと第２ショルダーブロック８Ｂとは、例えば、タイヤ周方向に交互に設けられているのが望ましい。このような各ショルダーブロック８は、接地圧が作用したときの変形量が異なるため、溝内の雪を排出するのに役立つ。
孔５を有するショルダーブロック８は、孔５を有していないミドルブロック９に隣設されるのが望ましい。孔５を有していないショルダーブロック８は、孔５を有しているミドルブロック９に隣接されるのが望ましい。これにより、各スタッドピンが適度に分散するため、氷上走行時、各スタッドピンが路面に深く突き刺さり、高い摩擦力が得られる。
ショルダーブロック８に設けられたスタッドピンを固着するための孔５のタイヤ全周における合計個数Ｎｓは、前記合計個数Ｎｃよりも大きいのが望ましく、より望ましくは前記合計個数Ｎｍよりも大きいのが望ましい。
前記合計個数Ｎｓは、前記孔５の総数Ｎｔの好ましくは４０％以上、より好ましくは４５％以上であり、好ましくは６０％以下、より好ましくは５５％以下である。これにより、ピン保持性能と氷雪上性能とがバランス良く高められる。
ミドルブロック９とショルダーブロック８との間の溝には、例えば、底部が隆起したタイバー３３が設けられているのが望ましい。このようタイバー３３は、ミドルブロック９及びショルダーブロック８の変形を抑制し、氷上での操縦安定性を高めるのに役立つ。
以上、本発明の一実施形態の冬用タイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。
図１の基本パターンを有するサイズ２０５／６０Ｒ１６の乗用車用の冬用タイヤが、表１の仕様に基づき試作された。各実施例のタイヤは、センターブロックに設けられたスタッドピンを固着するための孔が、先着側の先細部に設けられている。比較例として、図１の基本パターンを有し、センターブロックの本体部に前記孔が設けられた冬用タイヤが試作された。各テストタイヤの氷雪上性能及びピン保持性能がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
装着リム：１６×６．５
タイヤ内圧：前輪２４０kPa、後輪２２０kPa
テスト車両：排気量２０００cc、前輪駆動車
タイヤ装着位置：全輪
＜氷雪上性能＞
上記テスト車両で氷雪路からなる周回コースを走行したときの所要時間が計測された。評価は、比較例の所要時間を１００とする指数で表示され、数値が小さい程、所要時間が小さく、氷雪上性能が優れていることを示す。
＜センターブロックのピン保持性能＞
テスト車両で一定距離走行後、テストタイヤのセンターブロックから脱落したスタッドピンの本数が測定された。結果は、比較例のスタッドピンの脱落数を１００とする指数で示されている。数値が小さい程、センターブロックのピン保持性能が優れていることを示す。
テスト結果が表１に示される。
Figure 0006336409
表１から明らかなように、実施例の冬用タイヤは、優れた氷雪上性能を発揮していることが確認できた。
２ トレッド部
５ 孔
７ センターブロック
１０ 前縁
１１ 先細部
Ｒ 回転方向
Ｃ タイヤ赤道

Claims (9)

  1. 回転方向が指定されたトレッド部を有する冬用タイヤであって、
    前記トレッド部に、タイヤ赤道上に複数個のセンターブロックが設けられており、
    前記各センターブロックの踏面は、前記回転方向の先着側に向かってタイヤ軸方向の幅が漸減するとともに、タイヤ軸方向に沿ってのびる前縁を有する先着側の先細部を有し、
    前記センターブロックの少なくとも一つには、前記先着側の先細部に、スタッドピンを固着するための孔が設けられていることを特徴とする冬用タイヤ。
  2. 前記孔には、スタッドピンが固着されている請求項１記載の冬用タイヤ。
  3. 前記孔の中心は、前記前縁をタイヤ周方向に投影した領域内に設けられている請求項１又は２記載の冬用タイヤ。
  4. 前記センターブロックは、前記回転方向の後着側に、タイヤ軸方向の幅が漸減して三角形状をなす後着側の先細部を含む請求項１乃至３のいずれかに記載の冬用タイヤ。
  5. 前記センターブロックは、前記先着側の先細部と、前記後着側の先細部との間に、本体部を有し、
    前記本体部は、少なくとも一部にタイヤ軸方向に沿ってのびる軸方向縁を有している請求項４記載の冬用タイヤ。
  6. 前記後着側の先細部は、前記回転方向の後着側の端部から前記回転方向に向かってのびる一対の傾斜縁を有し、
    前記一対の傾斜縁は、タイヤ周方向に対して互いに同じ向きに傾斜している請求項４又は５記載の冬用タイヤ。
  7. 前記トレッド部は、第１トレッド端と、第２トレッド端とを有し、
    前記センターブロックは、前記一対の傾斜縁が、前記回転方向の後着側に向かって前記第１トレッド端に向かう傾斜を有する第１センターブロックと、
    前記一対の傾斜縁が、前記回転方向の後着側に向かって前記第２トレッド端に向かう傾斜を有する第２センターブロックとを含む請求項６記載の冬用タイヤ。
  8. 前記第１センターブロックの踏面は、前記一対の傾斜縁のうち前記第１トレッド端側の傾斜縁は、前記前縁まで直線状にのびており、
    前記第２センターブロックの踏面は、前記一対の傾斜縁のうち前記第２トレッド端側の傾斜縁は、前記前縁まで直線状にのびている請求項７記載の冬用タイヤ。
  9. 前記第１センターブロックと前記第２センターブロックとは、タイヤ周方向に交互に設けられている請求項７又は８記載の冬用タイヤ。
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