JP6565574B2 - 冬用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、優れた氷上性能を発揮し得る冬用タイヤに関する。

従来、トレッド部にスタッドピンが設けられた冬用タイヤが知られている。このような冬用タイヤは、例えば、氷上走行時、スタッドピンの先端が路面に食い込み、路面とタイヤとの摩擦力を増加させる。しかしながら、このような冬用タイヤは、氷上走行につれて、スタッドピンによって粉砕された路面の細かい氷の破片（以下、「氷屑」という場合がある。）がスタッドピン周辺に付着し、ひいてはスタッドピンのトレッドゴムの踏面からの相対的な突出高さが小さくなる傾向があった。この場合、スタッドピンの先端が路面に食い込み難くなり、前記摩擦力が低下する傾向があった。

上述のような問題に対し、例えば、下記特許文献１には、スタッドピンを固着するための孔の周辺に凹部が設けられた冬用タイヤが提案されている。このような凹部は、その内部にスタッドピンが発生させた氷屑を捕まえる。凹部内に捕まえられた氷屑は、タイヤの回転に伴ってタイヤ外方に排出される。これにより、氷屑によって路面とタイヤとの摩擦力が低下するのが抑制される。

しかしながら、特許文献１の冬用タイヤであっても、氷上走行につれて凹部内に氷屑が残留し、ひいては氷屑によってスタッドピンの先端が路面に食い込み難くなるという問題があった。

特開２０１４−１５１７４０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、スタッドピンを固着するための孔の周辺の形状を改善することにより、優れた氷上性能を発揮し得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、トレッド部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であって、前記トレッド部には、踏面から凹む凹部が設けられており、前記凹部には、前記孔と、この孔から離間した位置でタイヤ半径方向外側に突出した突部とが設けられていることを特徴とする。

本発明の冬用タイヤにおいて、前記凹部は、前記踏面と実質的に平行な面である底面を有し、前記孔及び前記突部は、前記底面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、前記突部は、前記トレッド部の踏面をタイヤ半径方向外側に超えてのびているのが望ましい。

本発明の冬用タイヤにおいて、前記突部は、前記孔を囲むように間欠的に設けられた複数個の突片を含むのが望ましい。

本発明の冬用タイヤは、前記トレッド部の平面視において、前記孔は円形輪郭を有し、前記突片は、前記円形輪郭と同じ向きの曲率で湾曲する第１突片を含むのが望ましい。

本発明の冬用タイヤにおいて、前記突片は、前記円形輪郭と逆向きの曲率で湾曲する第２突片を含むのが望ましい。

本発明の冬用タイヤにおいて、前記突片の横断面は、長辺ａと短辺ｂとを有する扁平形状であるのが望ましい。

本発明の冬用タイヤにおいて、前記突部は、前記孔を囲むように環状に連続している突片を含むのが望ましい。

本発明の冬用タイヤのトレッド部には、踏面から凹む凹部が設けられている。凹部には、スタッドピンを固着するための孔と、この孔から離間した位置でタイヤ半径方向外側に突出した突部とが設けられている。

このような凹部は、氷上走行時、スタッドピンで削られた氷屑を効果的に捕まえ、氷屑によってスタッドピンの先端の突出高さが小さくなるのを抑制することができる。一方、凹部に設けられた突部は、孔から離間した位置に設けられているため、スタッドピンに密着せず、凹部に作用する接地圧の変化に伴って大きく弾性変形する。従って、前記突部は、その弾性変形によって凹部内の氷屑を効果的にタイヤ外方に排出することができる。これにより、凹部内に氷屑が残留せず、優れた氷上性能が発揮される。

本実施形態の空気入りタイヤのトレッド部の展開図である。 （ａ）は、図１の凹部の拡大平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の凹部のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態の凹部の拡大平面図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、本発明の他の実施形態の凹部の拡大平面図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、本発明の他の実施形態の凹部の拡大平面図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、本発明の他の実施形態の凹部の拡大平面図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、本発明の他の実施形態の凹部の拡大平面図である。

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、乗用車用の冬用タイヤとして好適に使用される。

トレッド部２は、例えば、複数の溝５で区分された複数のブロック６で構成されている。トレッド部２は、例えば、タイヤ周方向に連続するリブを含んで構成されても良い。トレッド部２に配されたブロック６には、踏面から凹む凹部１０が設けられている。

図２（ａ）には、図１の凹部１０の拡大図が示されている。図２（ｂ）には、（ａ）で示された凹部１０のＡ−Ａ線断面図が示されている。図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、凹部１０は、例えば、閉じた輪郭を有する縁１１で囲まれた領域が凹んでいる。凹部１０の輪郭は、円形状、楕円形状、長円形状、多角形状等、種々の形状で構成され得る。本実施形態の凹部１０は、例えば、円形状の輪郭を有する。

凹部１０は、縁１１から踏面よりもタイヤ半径方向内側にのびる面を有している。本実施形態の凹部１０は、例えば、踏面と実質的に平行な面である底面１２を有している。また、トレッド部２の踏面と底面１２との間には、タイヤ半径方向に沿ってのびる内壁１３が構成されている。但し、凹部１０は、このような態様に限定されるものでは無く、例えば、縁１１から深さが漸増するものでも良い。

凹部１０の底面１２には、スタッドピン９（２点鎖線で示す）を固着するための孔１５が設けられている。孔１５は、例えば、スタッドピン９の外径よりも小さい内径を有している。タイヤ使用時、孔１５には、スタッドピン９が嵌入され、トレッド部２の外面にスタッドピン９の先端が現れる。これにより、氷上で大きな摩擦力が期待される。孔１５は、例えば、トレッド部２の平面視において、円形輪郭を有する。

凹部１０の底面１２には、孔１５から離間した位置でタイヤ半径方向外側に突出した突部２０が設けられている。トレッド部２の平面視での突部２０の具体的な形状は、後述される。

凹部１０の空間は、氷上走行時、スタッドピンで削られた氷屑を効果的に捕まえ、氷屑によってスタッドピンの先端の突出高さが小さくなるのを抑制することができる。一方、凹部１０に設けられた突部２０は、孔１５から離間した位置に設けられているため、スタッドピンに密着せず、凹部１０に作用する接地圧の変化に伴って大きく弾性変形する。従って、突部２０の弾性変形によって、凹部１０内に捕捉された氷屑が効果的にタイヤ外方に排出される。このような作用が繰り返されることにより、凹部１０内に氷屑が残留せず、常時、優れた氷上性能が発揮される。

上述の効果をさらに発揮させるために、本実施形態の凹部１０の外径Ｄ１は、例えば、１０〜２０mmであるのが望ましい。凹部１０の深さｄ１は、例えば、０．２〜１．５mmであるのが望ましい。このような凹部１０は、氷屑を捕捉するための十分な空間を確保することができる。但し、凹部１０は、このような具体的な寸法に限定されるものではなく、種々変更され得る。

突部２０の底面１２からの高さｈ１は、氷屑の排出作用を得るために、例えば、０．３〜２．５mmであるのが望ましい。さらに望ましい態様として、本実施形態の突部２０は、例えば、トレッド部２の踏面をタイヤ半径方向外側に超えてのびている。トレッド部２の踏面から突部２０の上面までの高さｈ２は、例えば、０．１〜１．０mmであるのが望ましい。このような突部２０は、上面が路面と接触して大きく弾性変形し易いため、氷屑の排出作用をさらに高めることができる。

孔１５の縁１６から突部２０までの最小の離間距離Ｌ１は、好ましくは１．０mm以上、より好ましくは２．５mm以上であり、好ましくは５．０mm以下、より好ましくは３．５mm以下である。さらに望ましい態様として、前記離間距離Ｌ１は、突部２０の高さｈ１よりも大きいのが望ましい。これにより、突部２０が弾性変形するための十分な空間が、突部２０と孔１５との間に確保される。

次に、突部２０のトレッド部２の平面視での形状が説明される。図２（ａ）に示されるように、本実施形態の突部２０は、例えば、孔１５を囲むように間欠的に設けられた複数個の突片２５を含んでいる。これにより、各突片２５が様々な方向に弾性変形するため、凹部１０内の氷屑がより効果的に排出される。

突片２５の横断面は、例えば、長辺ａと短辺ｂとを有する扁平形状である。このような突片２５は、短辺ｂの長さ方向に倒れ込むように弾性変形し得る。本実施形態では、短辺ｂの長さ方向が異なる複数の突片２５が設けられているため、各突片２５が、互いに異なる方向に弾性変形することができる。

短辺ｂの長さ方向は、凹部１０の縁１１が描く円形の半径方向（放射方向）に沿ってのびているのが望ましい。さらに望ましい態様として、本実施形態では、各突片２５の短辺ｂが、前記半径方向に沿ってのびている。これにより、凹部１０に接地圧が作用したとき、各突片２５は、前記半径方向に沿って倒れ込み、孔１５と各突片２５との間の氷屑を効果的に排出することができる。

長辺ａの最小の長さは、例えば、２．５〜５．０mmであるのが望ましい。短辺ｂの最小の長さは、例えば、長辺ａの最小の長さの０．５倍以下であるのが望ましい。これにより、突片２５の耐久性を維持しつつ、その弾性変形を促すことができる。

突片２５は、例えば、互いに形状の異なる第１突片２６及び第２突片２７を含んでいる。本実施形態の第１突片２６は、例えば、孔１５の円形輪郭と同じ向きの曲率で湾曲している。第２突片２７は、例えば、孔１５の円形輪郭と逆向きの曲率で湾曲している。これにより、第１突片２６は、凹部１０の縁１１側に向かって倒れ込み易くなり、第２突片２７は、孔１５側に向かって倒れ込み易くなる。このような第１突片２６及び第２突片２７は、凹部１０内の氷屑をさらに効果的に排出することができる。

図３乃至７には、それぞれ、突部２０の形状又は凹部１０の縁１１の形状を変化させた実施形態が示されている。図３乃至図７において、上述した実施形態と共通する構成には、同一の符号が付されている。

図３（ａ）に示された実施形態では、図２（ａ）で示された突片２５よりも短辺ｂが小さい各突片２５が設けられている。この実施形態の短辺ｂは、その長辺ａの０．１０〜０．２０倍である。このような突片２５は、接地圧の変化が小さい場合でも、より大きく弾性変形するため、氷屑の残留をさらに抑制することができる。

図３（ｂ）に示された実施形態では、図３（ａ）で示された実施形態の第２突片２７が変形した実施形態が示されている。この実施形態の第２突片２７は、例えば、孔１５側に向かって凸で折れ曲がる第１部分２８と、凹部１０の縁１１側に向かって凸で折れ曲がる第２部分２９とを含んでいる。このような第２突片２７は、接地圧が作用したとき、長さ方向に折れ曲がりながら、図３（ａ）の実施形態よりも複雑に弾性変形する。このため、氷屑がさらに効果的に排出される。

第１突片２６及び第２突片２７は、上述した形状に限定されるものではない。図４（ａ）で示される実施形態では、第１突片２６は、孔１５の円形輪郭と同じ向きの曲率で湾曲している。第２突片２７は、例えば、タイヤ周方向（図４（ａ）では、上下方向）に沿ってのびる長円形状である。このような実施形態は、第２突片２７がタイヤ軸方向の応力によって大きく弾性変形するため、例えば、旋回時にも凹部１０内の氷屑の排出を期待することができる。

図４（ｂ）では、間欠的に設けられた第１突片２６、２６の間に、タイヤ周方向に沿ってのびる長円形状の第２突片２７が複数（この実施形態では２つ）設けられている。このような実施形態は、第２突片２７のタイヤ軸方向の弾性変形をさらに促すことができる。

図４（ｃ）では、間欠的に設けられた長円形状の第１突片２６、２６の間に、三角形状の第２突片２７が設けられている。望ましい態様として、第２突片２７は、例えば、凹部１０の縁１１側に向かって凸の頂点３０を有している。これにより、氷上走行時、第２突片２７の頂点３０が、突片２６、２７と凹部１０の縁１１との間に入り込んだ氷屑を押し潰して排出することができる。

この実施形態では、第１突片２６の合計個数及び第２突片２７の合計個数は、それぞれ、望ましくは２〜５であり、より望ましくは３〜４である。

図５（ａ）乃至（ｃ）には、それぞれ、同一の形状を有する突片２５が孔１５を囲むように間欠的に設けられた実施形態が示されている。

図５（ａ）で示される実施形態の各突片２５は、例えば、孔１５側に向かって凸で折れ曲がる第１部分２８と、凹部１０の縁１１側に向かって凸で折れ曲がる第２部分２９とを含んでいる。このような各突片２５は、高い剛性を有し、優れた耐久性を発揮する。

図５（ｂ）で示される実施形態の各突片２５は、例えば、孔１５の円形輪郭と同じ向きの曲率で滑らかに湾曲している。各突片２５は、例えば、直線状にのびるものでも良い。このような各突片２５は、応力が分散し易く、優れた耐久性を発揮する。

図５（ｃ）で示される実施形態の各突片２５は、例えば、凹部１０の縁１１側に向かって凸の頂点３０を有する三角形状である。このような各突片２５は、前記頂点３０が氷屑を押し潰すことができるため、凹部１０内の氷屑をさらに効果的に排出することができる。

図５（ａ）乃至（ｃ）で示された実施形態において、突片２５の合計個数は、望ましくは３〜８であり、より望ましくは４〜６である。

図６（ａ）乃至（ｃ）で示された実施形態では、それぞれ、前記孔１５を囲むように環状に連続している環状突片３１を含む実施形態が示されている。

図６（ａ）で示される実施形態では、突部２０として、円形状の環状突片３１のみが設けられている。環状突片３１は、円形状に限定されるものではなく、例えば、矩形状でも良い。このような突部２０は、高い剛性を有し、優れた耐久性を発揮する。

図６（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、環状突片３１は、上述した第１突片２６及び第２突片２７と併せて設けられても良い。図６（ｂ）で示される実施形態では、間欠的に設けられた第１突片２６及び第２突片２７の外側を囲むように、環状突片３１が設けられている。図６（ｃ）で示される実施形態では、前記第１突片２６及び第２突片２７の内側で、孔１５を囲むように環状突片３１が設けられている。このような突部２０は、環状突片３１が高い耐久性を提供し、第１突片２６及び第２突片２７が氷屑の残留を効果的に抑制する。

図７（ａ）乃至（ｂ）には、凹部１０の縁１１が多角形状に構成された実施形態が示されている。図７（ａ）に示される実施形態では、凹部１０の縁１１が三角形状である。図７（ｂ）に示される実施形態では、凹部１０の縁１１が四角形状である。図７（ｃ）に示される実施形態では、凹部１０の縁１１が六角形状である。

図７（ａ）乃至（ｂ）に示される実施形態では、凹部１０の直線状の各縁１１ａに沿って直線状にのびる突片２５が設けられるのが望ましい。このような突片２５は、孔１５側に弾性変形することにより、縁１１ａと突片２５との間の氷屑を排出することができる。但し、このような実施形態に限定されるものではなく、上述した湾曲する突片と直線状にのびる突片とが交互に設けられる態様でも良い。

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し、図２乃至図７のいずれかに示された凹部及び突部を有するサイズ２０５／５５Ｒ１６の冬用タイヤが、表１の仕様に基づき試作された。比較例として、図１の基本パターンを有し、上述した凹部及び突部を含まず、スタッドピンを固着するための孔がトレッド部の踏面に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上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１６００cc、前輪駆動車
タイヤ装着位置：全輪

＜氷上性能＞
氷路に４０km/hで進入し、ＡＢＳを作動させて急制動したときの制動距離が測定された。テストは、車両が未走行の滑らかな表面を有する氷路（滑らかな氷路）、及び、氷屑や雪が表面に付着した氷路（荒れた氷路）の両方で行われた。それぞれの結果は、比較例の制動距離を１００とする指数であり、数値が小さい程、制動距離が小さく、氷上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。

表１から明らかなように、実施例の冬用タイヤは、優れた氷上性能を発揮していることが確認できた。

２ トレッド部
１０ 凹部
１５ 孔
２０ 突部

Claims (8)

1. トレッド部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であって、
   前記トレッド部には、踏面から凹む凹部が設けられており、
   前記凹部には、前記孔と、この孔から離間した位置でタイヤ半径方向外側に突出した突部とが設けられており、
   前記突部は、前記トレッド部の踏面をタイヤ半径方向外側に超えてのびていることを特徴とする冬用タイヤ。
2. 前記凹部は、前記踏面と実質的に平行な面である底面を有し、
   前記孔及び前記突部は、前記底面に設けられている請求項１記載の冬用タイヤ。
3. トレッド部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であって、
   前記トレッド部には、踏面から凹む凹部が設けられており、
   前記凹部には、前記孔と、この孔から離間した位置でタイヤ半径方向外側に突出した突部とが設けられており、
   前記突部は、前記孔を囲むように間欠的に設けられた複数個の突片を含み、
   前記トレッド部の平面視において、前記孔は円形輪郭を有し、前記突片は、前記円形輪郭と同じ向きの曲率で湾曲する第１突片と、前記円形輪郭と逆向きの曲率で湾曲する第２突片とを含むことを特徴とする冬用タイヤ。
4. 前記突部は、前記孔を囲むように間欠的に設けられた複数個の突片を含む請求項１又は２記載の冬用タイヤ。
5. 前記トレッド部の平面視において、前記孔は円形輪郭を有し、前記突片は、前記円形輪郭と同じ向きの曲率で湾曲する第１突片を含む請求項４記載の冬用タイヤ。
6. 前記突片は、前記円形輪郭と逆向きの曲率で湾曲する第２突片を含む請求項５記載の冬用タイヤ。
7. 前記突片の横断面は、長辺ａと短辺ｂとを有する扁平形状である請求項３乃至６記載の冬用タイヤ。
8. 前記突部は、前記孔を囲むように環状に連続している環状突片を含む請求項１乃至７のいずれかに記載の冬用タイヤ。

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