JP7020894B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤの氷雪路面での性能を向上させる等の目的で、トレッド部に形成された陸部に複数のサイプを設け、該サイプによりエッジ成分を増加させることが知られている。

サイプとしては、横断面形状が直線のストレートサイプや、横断面形状が波形の波形サイプがあり、種々提案されている（特許文献１～５）。また、特許文献６に記載されているように、タイヤ幅方向を振幅方向としてタイヤ周方向に延びるつづら折り状サイプも知られている。

特開２００６－０３５９３３号公報 特開２０００－２３３６１１号公報 特開２０１０－０２３５８６号公報 特開２０１１－０００９９１号公報 特開２０１１－２１８８３０号公報 特開２００７－０３０６８６号公報

ところで、エッジ成分を増加させるために陸部の縁部に切欠部を設けることがある。かかる切欠部とサイプを組み合わせる際に、切欠部の頂角部から陸部内に延びるサイプをストレートサイプで形成すると、その部分での剛性低下が大きく、接地圧分布が不均一となり、トラクション性や耐偏摩耗性、氷上性能などの性能が十分に発揮されにくくなる。

本発明の実施形態は、陸部の縁部に切欠部を設けた空気入りタイヤにおいて接地圧分布を均一化することを目的とする。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤは、トレッド部に形成された陸部と、前記陸部の縁部に設けられた平面視三角形状の切欠部と、前記切欠部の頂角部から前記陸部内に延びる波形サイプと、前記波形サイプに間隔をおいて隣接して前記陸部内に延び前記陸部の縁部に開口するストレートサイプと、を備えるものである。

本実施形態によれば、陸部の縁部に切欠部を設けるとともにサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、接地圧分布を均一化することができる。

一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図 同トレッドパターンの要部拡大図 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図

以下、実施形態について図面を参照して説明する。

一実施形態に係る空気入りタイヤは、図示は省略するが、左右一対のビード部及びサイドウォール部と、左右のサイドウォール部の径方向外方端部同士を連結するように両サイドウォール部間に設けられたトレッド部とを備えて構成されており、トレッドパターン以外については一般的なタイヤ構造を採用することができる。

図１に示すように、トレッド部１０のトレッドゴム表面には、タイヤ周方向ＣＤに延びる複数の主溝１２が設けられており、この例ではタイヤ幅方向ＷＤに間隔をおいて４本形成されている。タイヤ赤道ＣＬの両側に設けられた一対のセンター主溝１２Ａ，１２Ａと、その外側にそれぞれ配された一対のショルダー主溝１２Ｂ，１２Ｂである。４本の主溝１２は、タイヤ幅方向ＷＤに振幅を持って屈曲しながらタイヤ周方向ＣＤに延びるジグザグ状の溝である。なお、図１において、符号Ｅは接地端を示す。

この空気入りタイヤは、回転方向が指定されたタイヤであり、図中、回転方向を符号Ｒで示す。この空気入りタイヤは、車両が前進する際にタイヤが矢印Ｒで示す方向に回転するように車両に装着される。そのための目印として、空気入りタイヤには、例えばサイドウォール部などに回転方向を指定するための表示が設けられる。

トレッド部１０には主溝１２によって複数の陸部がタイヤ幅方向ＷＤに区画形成されている。詳細には、一対のセンター主溝１２Ａ，１２Ａ間に挟まれたセンター陸部１４と、センター主溝１２Ａとショルダー主溝１２Ｂの間に挟まれた左右一対の中間陸部１６，１６と、ショルダー主溝１２Ｂのタイヤ幅方向外側に位置する左右一対のショルダー陸部１８，１８が設けられている。中間陸部１６とショルダー陸部１８は、複数の横溝２０がタイヤ周方向ＣＤに間隔をおいて設けられることで、複数のブロックをタイヤ周方向ＣＤに配設してなるブロック列として形成されている。一方、センター陸部１４は、横溝により分断されておらず、タイヤ周方向ＣＤに全周にわたって連続するリブとして形成されている。

本実施形態はセンター陸部１４の構成に特徴があり、以下、図１～３に基づいて、センター陸部１４の構成について詳細に説明する。

センター陸部１４は、タイヤ赤道ＣＬ上でタイヤ周方向ＣＤに延びるリブであり、両側のジグザグ状のセンター主溝１２Ａ，１２Ａにより、センター陸部１４の左右の縁部２２はジグザグ状に形成されている。また、センター陸部１４には、当該センター陸部１４を貫通しない横溝２４がタイヤ周方向ＣＤに間隔をおいて左右交互に設けられている。横溝２４は、中間陸部１６とショルダー陸部１８を横断する横溝２０の延長線上に当該横溝２０の先端部として形成されている。

センター陸部１４の縁部２２には、平面視三角形状の切欠部２６が設けられている。切欠部２６は、タイヤ周方向ＣＤに延びる縁部２２において、タイヤ周方向ＣＤに間隔をおいて複数並べて設けられている。この例では、長さの異なる長短２種類のエッジ部である長エッジ部２２Ａと短エッジ部２２Ｂを交互に配置してなるジグザグ状の縁部２２において、切欠部２６は、各長エッジ部２２Ａにそれぞれ３個ずつ並べて設けられている。切欠部２６は、センター陸部１４の左右両側の縁部２２にそれぞれ設けられている。

切欠部２６は、図２に示す平面視において、縁部２２側を底辺２６Ａとし、センター陸部１４内にＶ字状に切り欠かれた切欠の先端を頂角部２６Ｂとする三角形状をなしており、頂角部２６Ｂを形成する両側の辺のうち、底辺２６Ａと鋭角をなす斜辺部２６Ｃがもう一方の辺２６Ｄよりも十分に長く形成されて扁平な三角形状をなしている。この例では、頂角部２６Ｂが鋭角であり、上記の辺２６Ｄと底辺２６Ａとのなす角度が鈍角である、鈍角三角形状をなしている。

図３に示すように、この例では、切欠部２６は、センター陸部１４の縁部２２において、その高さ方向の全体では形成されておらず、トレッド表面から主溝１２の深さの略半分の高さで形成されている。すなわち、切欠部２６は、センター陸部１４の主溝１２に面する側壁において、その高さ方向の中央部まで段差状に落ち込むように形成されている。

図２に示すように、センター陸部１４には、切欠部２６の頂角部２６Ｂからセンター陸部１４内に延びる波形サイプ２８が設けられている。波形サイプ２８は、横断面形状が波形のサイプであり、主として波形からなるものであれば、一部に直線状部分が含まれてもよい。ここで、波形としては、曲線からなる波線状に限定されるものではなく、ジグザグ状も含まれる。

波形サイプ２８は、その延在方向の一端が主溝１２に対して頂角部２６Ｂで開口し、即ち切欠部２６に連通しており、頂角部２６Ｂからタイヤ幅方向ＷＤに延びて、センター陸部１４内で終端している。波形サイプ２８は、タイヤ幅方向ＷＤに平行に延びるものには限定されず、タイヤ幅方向ＷＤに延びるものであれば傾斜して延びるものでもよい。

センター陸部１４には、波形サイプ２８に間隔をおいて隣接してセンター陸部１４内に延びセンター陸部１４の縁部２２に開口するストレートサイプ３０が設けられている。ストレートサイプ３０は、横断面形状が直線のサイプである。

ストレートサイプ３０は、波形サイプ２８に平行に延びるサイプであって、その延在方向の一端が切欠部２６の斜辺部２６Ｃに開口し、当該斜辺部２６Ｃからタイヤ幅方向ＷＤに延びて、センター陸部１４内で終端している。ストレートサイプ３０は、タイヤ幅方向ＷＤに平行に延びるものには限定されず、タイヤ幅方向ＷＤに延びるものであれば傾斜して延びるものでもよい。

波形サイプ２８とストレートサイプ３０は、タイヤ周方向ＣＤにおいて交互に設けられており、従って、２つの波形サイプ２８，２８間に挟まれたサイプはストレートサイプ３０となっている。

波形サイプ２８とストレートサイプ３０の溝幅は特に限定されず、例えば０．１～１．０ｍｍでもよく、０．２～０．８ｍｍでもよく、０．３～０．６ｍｍでもよい。波形サイプ２８とストレートサイプ３０の溝深さは、特に限定されず、例えば主溝深さの３０～８０％でもよい。

センター陸部１４の中央部には、タイヤ周方向ＣＤに連続して延びるつづら折り状サイプ３２が設けられている。つづら折り状サイプ３２は、この例では、タイヤ赤道ＣＬ上でタイヤ周方向ＣＤの全周にわたって延びている。つづら折り状サイプ３２は、主溝１２に開口しないサイプであって、タイヤ幅方向ＷＤと振幅方向が略一致する波形サイプであり、所定の振幅でタイヤ幅方向ＷＤに左右交互に振れながらタイヤ周方向ＣＤに延びている。

つづら折り状サイプ３２は、タイヤ周方向ＣＤに間隔をおいて配された複数の横サイプ部３４と、該横サイプ部３４の端部同士を左右交互に繋ぐ複数の縦サイプ部３６とにより、横断面形状がつづら折り状に形成されている。

横サイプ部３４は、タイヤ幅方向ＷＤに延びるサイプであり、この例では、横断面形状が直線状であり、かつ、タイヤ幅方向ＷＤに対して傾斜している。この例では、タイヤ周方向ＣＤに隣接する横サイプ部３４，３４は、互いに平行ではなく、タイヤ幅方向ＷＤに対して逆向きに傾斜している。

縦サイプ部３６は、タイヤ周方向ＣＤに延びるサイプであり、この例では、横断面形状が直線状であり、かつ、タイヤ周方向ＣＤに対して傾斜している。縦サイプ部３６は、タイヤ周方向ＣＤに隣接する横サイプ部３４，３４の対向する端部間を、タイヤ周方向ＣＤにおいて左右交互に繋ぐサイプであり、横サイプ部３４の両端部のうち隣接する横サイプ部３４との端部間距離が狭い側の端部同士を繋いでいる。

各縦サイプ部３６は、タイヤ周方向ＣＤにおける両端部のうちの一方側の端部のみが横サイプ部３４との連結部３８を越えて当該一方側に延長された延長部４０を持つ。この例では、各縦サイプ部３６は、その両端部のうちの回転方向後方ＲＲ側の端部のみが横サイプ部３４との連結部３８を越えて当該後方ＲＲ側に延長されかつ終端する延長部４０に形成されている。ここで、回転方向後方ＲＲとは、上記回転方向Ｒに対して逆の方向である。このように、左右交互に配された各縦サイプ部３６は、その回転方向後方ＲＲ側の端部が当該後方ＲＲ側に突き出すように形成されており、その突き出した部分が延長部４０となっている。

隣接する一対の横サイプ部３４，３４間の陸部部分４２は、タイヤ幅方向ＷＤの一端側が縦サイプ部３６により連結されて袋状部４４に形成されるともに、他端側がつづら折り状サイプ３２の幅方向外側ＷＯに開かれた開口部４６に形成されている。延長部４０は、陸部部分４２の踏み込み側（回転方向前方Ｒ側）において開口部４６の開口幅を狭めるように設けられており、陸部部分４２の蹴り出し側（回転方向後方ＲＲ側）には設けられていない。すなわち、蹴り出し側には横サイプ部３４と縦サイプ部３６とを連結してなる屈曲部４８から開口部４６に突き出す延長部は設けられておらず、当該蹴り出し側の屈曲部４８と踏み込み側の延長部４０との間でタイヤ幅方向ＷＤ外方に開かれた開口部４６が形成されている。ここで、幅方向外側ＷＯとは、つづら折り状サイプ２６の幅方向中心（振幅中心）から遠ざかる方向であり、この例ではタイヤ幅方向ＷＤ外側と同じである。

縦サイプ部３６は、タイヤ周方向ＣＤにおける他方側の端部（上記一方側の端部とは反対側の端部）から延長部４０の先端に向かって幅方向外側ＷＯに傾斜している。この例では、縦サイプ部３６は、回転方向後方ＲＲに向かって幅方向外側ＷＯに傾斜して設けられており、すなわち、外向きに開かれた形状に設けられている。

つづら折り状サイプ３２には、他の部分である幅狭部５０よりも溝幅の広い幅広部５２が設けられている。幅広部５２は、この例では横サイプ部３４の一部（詳細には約半分の長さ）に設けられており、タイヤ周方向ＣＤにおいて左右交互に配設されている。一方、縦サイプ部３６はその全体が幅狭部５０で構成されている。

幅狭部５０の溝幅は特に限定されず、例えば０．１～０．６ｍｍでもよく、０．２～０．５ｍｍでもよい。幅広部５２の溝幅は、幅狭部５０の溝幅よりも広ければ特に限定されず、例えば０．３～１．０ｍｍでもよく、０．５～０．８ｍｍでもよい。なお、つづら折り状サイプ３２の溝深さは、特に限定されず、例えば主溝深さの３０～８０％でもよい。

図２に示すように、複数の切欠部２６の各頂角部２６Ｂからタイヤ幅方向ＷＤに延びる波形サイプ２８は、つづら折り状サイプ３２の開口部４６に入り込んで終端している。詳細には、波形サイプ２８の先端部がつづら折り状サイプ３２の開口部４６内に入り、つづら折り状サイプ３２の幅方向中心に至る前に終端している。

一方、複数の切欠部２６の各斜辺部２６Ｃからタイヤ幅方向ＷＤに延びるストレートサイプ３０は、つづら折り状サイプ３２の袋状部４４の近傍で終端するように設けられている。

なお、図２に示すように、センター陸部１４のタイヤ幅方向ＷＤの両側部には、それぞれ、上記の波形サイプ２８及びストレートサイプ３０を含めて、基本的に波形サイプとストレートサイプがタイヤ周方向ＣＤに交互に設けられており、従って、切欠部２６に開口しない波形サイプ５４及びストレートサイプ５６も設けられている。そして、かかる波形サイプ５４も、波形サイプ２８と同様、つづら折り状サイプ３２の開口部４６に入り込んで終端しており、また、ストレートサイプ５６も、ストレートサイプ３０と同様、つづら折り状サイプ３２の袋状部４４の近傍で終端するように設けられている。

以上よりなる本実施形態に係る空気入りタイヤであると、センター陸部１４の切欠部２６に連通するサイプを波形サイプ２８としたことにより、切欠部２６を設けたことによる剛性低下を補うことができる。すなわち、波形サイプ２８はストレートサイプ３０に比べて剛性が高いので、サイプによるエッジ効果を付与しながら剛性低下を抑えることができ、接地圧分布を均一化することができる。

また、波形サイプ２８に隣接させて設けるサイプをストレートサイプ３０としたことにより、この部分の剛性が高くなりすぎるのを抑制することができる。詳細には、切欠部２６に連通する波形サイプ２８，２８間に挟まれるサイプも波形とすると、この部分の陸部剛性がその前後の陸部剛性よりも高くなってしまうが、ストレートサイプ３０とすることにより、剛性の上昇を抑えることができるので、タイヤ周方向ＣＤでの接地圧分布を均一化することができる。

このように本実施形態であると、接地圧分布を均一化することができるので、トラクション性や耐偏摩耗性、氷上性能などの性能が発揮されやすくなる。

本実施形態であると、また、センター陸部１４につづら折り状サイプ３２を設けた上で、その開口部４６に波形サイプ２８が入り込むように形成したことにより、開口部４６での剛性を下げて、つづら折り状サイプ３２を設けた部分での接地圧分布の均一化を図ることもできる。詳細には、つづら折り状サイプ３２では、袋状部４４に比べて開口部４６での剛性が高く、接地圧分布が不均一であるが、開口部４６内に入り込むように波形サイプ２８を延在させることにより、開口部４６での剛性を下げて、袋状部４４と開口部４６との剛性差を小さくすることができる。

また、本実施形態であると、つづら折り状サイプ３２の各縦サイプ部３６に延長部４０を設けたことにより、横方向でのエッジ性能を向上することができるとともに、開口部４６での剛性を延長部４０によって更に下げることができ、接地圧分布をより均一化することができる。

なお、上記実施形態では、切欠部２６、波形サイプ２８及びストレートサイプ３０をセンター陸部１４に設けた例について説明したが、中間陸部１６等の他の陸部に設けてもよい。また、切欠部２６は、主溝に設ける場合には限定されず、例えば横溝において同様の構成を採用してもよい。また、中間陸部１６やショルダー陸部１８の構成は、図１に示すものには限定されず、種々の構成を採用することができる。

また、上記実施形態では、ストレートサイプ３０を切欠部２６の斜辺部２６Ｃに開口させて設けたが、切欠部２６に開口させずに設けてもよい。また、各斜辺部２６Ｃに複数本のストレートサイプ３０を開口させて設けてもよい。

また、上記実施形態では、つづら折り状サイプ３２について、横サイプ部３４及び縦サイプ部３６をともに横断面形状を直線状としたが、ともに曲線状としてもよく、直線状のものと曲線状のものとを組み合わせてもよく、形状は特に限定されない。また、上記実施形態では、つづら折り状サイプ３２がタイヤ周方向ＣＤに途切れずに連続する例を示したが、つづら折り状サイプは単数又は複数の分断部分を有してもよい。

なお、本明細書における各寸法は、空気入りタイヤを正規リムに装着して正規内圧を充填した無負荷の正規状態でのものである。正規リムとは、ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、又はＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」である。正規内圧とは、ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の「最大値」、又はＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」である。

本実施形態に係る空気入りタイヤとしては、乗用車用タイヤ、トラック、バス、ライトトラック（例えば、ＳＵＶ車やピックアップトラック）などの重荷重用タイヤなど、各種車両用のタイヤが挙げられ、また、用途も特に限定されないが、好ましくは、オールシーズンタイヤやウインタータイヤに用いることである。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…トレッド部、１４…センター陸部、２６…切欠部、２６Ｂ…頂角部、２６Ｃ…斜辺部、２８…波形サイプ、３０…ストレートサイプ、３２…つづら折り状サイプ、４６…開口部、ＣＤ…タイヤ周方向、ＷＤ…タイヤ幅方向、Ｒ…回転方向、ＲＲ…回転方向後方

Claims (2)

1. トレッド部に形成された陸部と、
   前記陸部の縁部に設けられた平面視三角形状の切欠部と、
   前記切欠部の頂角部から前記陸部内に延びる波形サイプと、
   前記波形サイプに間隔をおいて隣接して前記陸部内に延び前記切欠部の斜辺部に開口して設けられたストレートサイプと、を備え、
   前記陸部がタイヤ周方向に延びるリブであり、前記陸部のタイヤ周方向に延びる縁部に前記切欠部が複数並べて設けられるとともに、前記陸部にはタイヤ幅方向に左右交互に振れながらタイヤ周方向に延びるつづら折り状サイプが設けられ、前記複数の切欠部の各頂角部からタイヤ幅方向に延びる前記波形サイプが、前記つづら折り状サイプの幅方向外側に開かれた開口部に入り込んで終端している、
   空気入りタイヤ。
2. 前記波形サイプと前記ストレートサイプが交互に設けられた、
   請求項１に記載の空気入りタイヤ。

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