JP7076444B2 - タイヤ - Google Patents
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Description
そこで、本発明の目的は、高い排水性を備えるタイヤの提供にある。
本発明のタイヤは、タイヤのトレッド踏面に、少なくとも1本の溝及びトレッド端によって、溝相互間又は溝及びトレッド端間に、少なくとも1の陸部を区画したタイヤであって、前記少なくとも1の陸部に、線状に延在する少なくとも1本のサイプを備え、前記サイプは、前記サイプの延在方向と交差する方向に拡大する部分が、前記トレッド踏面から前記サイプの深さ方向へ連続して延びる第1拡幅部と、前記サイプの延在方向と交差する方向に拡大する部分が、少なくとも1の前記第1拡幅部と交差する向きに連続して延びる第2拡幅部と、を含む。
また、本発明において「優角」とは、180°よりも大きく、360°よりも小さい角を意味し、「劣角」とは、180°よりも小さい角を意味する。
以下、図面を参照しながら本発明のタイヤを、その実施形態を例示して詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るタイヤの踏面を示す展開図であり、図2は、本発明の一実施形態に係るタイヤの陸部の斜視図である。本発明に係るタイヤの内部補強構造等は、一般的なタイヤと同様であり、例えば、一対のビードコア間に跨ってトロイダル状に延びるカーカスを骨格とし、このカーカスのタイヤ径方向外側に、2層のベルトを備え、このベルトのタイヤ径方向外側にトレッドを有している。該トレッドにおいて、図に示すトレッド端TE間がトレッドの踏面(以下、トレッド踏面1と称する)となる。
図1においては、トレッド周方向にブロック陸部4が並ぶブロック列を4列で有しているが、本発明はこの形態に限られず、ブロック列の数は任意であり、また各ブロックの配置も図示ではタイヤ赤道CLに関して対称であるが、非対称であってもよい。また、図1に示す陸部は、ブロック状であるが、リブ状陸部としてもよい。さらに、ブロック陸部4は展開図において矩形を呈するが、他の形状、例えば三角や五角以上の多角形状とすることもできる。
なお、図1及び図2では、サイプ5はトレッド踏面1において、直線状に延在しているが、曲線状や折線状(ジグザグ状)とすることもできる。さらに、図2では、サイプ5は、サイプの深さ方向(Z方向)に直線状に延在しているが、曲線状や折線状(ジグザグ状)とすることもできる。
さらに、サイプ5は図示例ではトレッド幅方向に沿って延在しているが、トレッド幅方向に対して傾斜する向きや周方向に沿う向きに延在していてもよい。
本実施形態に係るタイヤによれば、ブロック陸部4に形成されたサイプ5が路面に接地すると、サイプ深さ方向Zに連続する第1拡幅部6によって、十分な量の水分がサイプ5内に取り込まれ、サイプ延在方向Xに沿って連続する第2拡幅部7内に水分が流入し、第2拡幅部7を介して溝やトレッド端へと排水がなされる。
図5Aでは、第1拡幅部6は、サイプ延在方向Xの直交方向に円弧状に拡大する部分が、対向して円形に沿う形となり、サイプ深さ方向Zに連続する、全体で円柱の筒空間であり、この空間を介して接地面内の水の導出路となる。また、第1拡幅部6は、円柱に限らず、サイプ延在方向Xの直交方向の幅を超える幅を有すれば、断面形状は特に限定されない。例えば、図5Dに示すような、断面形状が楕円に沿う形の、楕円柱、図5Eに示すような、断面形状が四角形に沿う形等、三角形以上の多角柱は勿論、図5Fに示すような、断面形状が不定形の柱体であってもよい。排水性及び製造時にタイヤを金型から外す際の釜抜け性の観点からは、円柱状とすることが好ましい。
より好ましくは、図示例のとおり、第1拡幅部6の断面形状における最大径w2が、サイプ5の、サイプ延在方向Xの直交方向における最大幅、即ち第1拡幅部6と第2拡幅部7とを除く、最大幅w1の200%以上である。なお、最大径が大き過ぎてもブロック陸部4の剛性に悪影響を与えるため、第1拡幅部6の最大径w2は、サイプ5の最大幅w1の450%以下とすることが好ましい。
なお、第1拡幅部6が、上記の図5D~Fに示すような円形以外の場合においても、最大径w2とは、断面形状における最大径を指す。
図示例では、第2拡幅部7は、サイプ延在方向Xの直交方向に円弧状に拡大する部分が、第1拡幅部6の直交方向に連続する、全体で円柱の筒空間であり、サイプ5内に取り込まれた水の導出路となる。また、第2拡幅部7は、図示例の円柱に限らず、サイプ延在方向Xの直交方向の幅を超える幅を有すれば、断面形状は特に限定されない。例えば、図5Dに示すような、断面形状が楕円の、楕円柱、図5Eに示すような、断面形状が三角形以上の多角柱は勿論、図5Fに示すような、断面が不定形の柱体であってもよい。排水性、サイプの周辺に発生するひび割れ(クラック)の防止及び製造時にタイヤを金型から外す際の釜抜け性の観点からは、円柱状とすることが好ましい。
より好ましくは、図示例のとおり、第2拡幅部7の断面形状における最大径w3が、サイプ5の、サイプ延在方向Xの直交方向における最大幅、即ち第1拡幅部6と第2拡幅部7とを除く、最大幅w1の200%以上である。なお、最大径が大き過ぎてもブロック陸部4の剛性に悪影響を与えるため、第2拡幅部7の最大径w3は、サイプ5の最大幅w1の450%以下とすることが好ましい。
なお、第2拡幅部7が、上記の図5D~Fに示すような円形以外の場合においても、最大径w3とは、断面形状における最大幅を指す。
さらに、ブロック陸部4において、各サイプ5が含む第1拡幅部6の本数は、図示例では、各3と同数であるが、各サイプ5の相互で異なる本数としてもよい。
さらに、ブロック陸部4において各サイプ5が含む第2拡幅部7の数は、同数であってもよいが、異なる数としてもよい。
また、隣接する第1拡幅部6同士は、等間隔に配置されてもよく、異なる間隔にて配置されてもよい。
また、隣接する第2拡幅部7同士は、等間隔に配置されてもよく、異なる間隔にて配置されてもよい。
この構成によれば、第1拡幅部6を介してサイプ5内に取り込まれた水分は、第2拡幅部7に移動した後、タイヤの転動に従い、第2拡幅部7のトレッド端側端部から水分がサイプ5外に流出するため、より効率的に排水性を高めることができる。
また、サイプ5は、ブロック陸部4を横断する、両側開口の形状のみならず、周方向溝2又はトレッド端TEのいずれか一方にのみ開口する、片側開口の形状としてもよい。
なお、第1拡幅部6の深さ方向長さh2は、サイプ5の深さ方向長さh1の5%以上90%以下とすることもできる。5%以上とすることによって、高い排水性を実現することができ、90%以下とすることにより、ブロック陸部4の剛性低下を抑制することができる。
次に、サイプが深さ方向において屈曲点を有する事例について、図6及び図7を参照して以下に説明する。図6は、本発明の第1-2の実施形態に係るタイヤのブロック陸部4の斜視図であり、図7は、ブロック陸部4の側面を示す図である。なお、図6及び図7において図1~5と同様の構成要素は、図1~5と同じ参照符号を付してその説明を省略する。本実施形態におけるサイプ50は、サイプ50の開口部から該開口形状に従って、サイプ50の深さ方向に延びる面を基準面S1として、該基準面S1から少なくとも1つの屈曲点を経て延びる傾斜部を有する。サイプ50の形状について、図6及び図7を参照して以下に詳述する。
なお、各屈曲点M1~M3は、サイプ50の深さ方向長さの10%以上90%以下の位置に配設されることが好ましい。このような配置により、ブロック陸部4の剛性の抑制効果をより高めながら、排水性も向上させることができる。
図8に示す例は、図7に示すサイプ50において、M1から50a側及びM3から50d側に湾曲部を設けた事例であり、かかる形状によれば、製造時にタイヤを金型から外す際の釜抜け性が向上し、さらに、陸部の剛性低下を抑制することができる。
さらに、サイプがトレッド踏面1における延在方向及び深さ方向において屈曲点を有する事例について、図9を参照して説明する。
まず、図9にサイプ500のトレッド踏面における開口形状を示すように、サイプ500は、ブロック陸部400を横断して延びるサイプ500の両側端でそれぞれ直線状に延びる直線部500a、500bと、両直線部500a及び500bとの間で延在する、複数の屈曲点を介して折線状部500cとからなる。
直線状部500a及び500bは、開口形状に沿ってサイプ深さ方向に延びる平面である。これら直線状部に挟まれる折線状部500cは、開口形状である折線(ジグザグ)の各辺の部分が、各々サイプ深さ方向へ折線状(ジグザグ状)に変位して延びる各変位面を複合してなる。
本実施形態において、第2拡幅部700は、サイプ500の深さ方向において屈曲点が形成される位置に配置されていることが好ましい。この構成によれば、サイプ500を区画する側壁同士の支え合いの効果が最も低下しにくく、ブロック陸部4の剛性低下を抑制しながら、排水性を向上させることができる。また、図示例では、第2拡幅部700は、トレッド踏面における折線状部500cに沿って配置されているが、直線状部500a及び500bに沿って配置することもできる。
さらに、第1拡幅部600は、ブロック陸部4の剛性低下抑制の観点から、サイプ500のトレッド踏面における折線の各辺の途中から、サイプ深さ方向に延びることが好ましい。
図10は、本発明の第2-1の実施形態に係るタイヤの踏面を示す展開図である。本発明に係るタイヤの内部補強構造等は、一般的なタイヤと同様であり、例えば、一対のビードコア間に跨ってトロイダル状に延びるカーカスを骨格とし、このカーカスのタイヤ径方向外側に、2層のベルトを備え、このベルトのタイヤ径方向外側にトレッドを有している。該トレッドにおいて、図に示すトレッド端TE間がトレッドの踏面(以下、トレッド踏面1と称する)となる。
なお、図10では、サイプ8はトレッド踏面1において、直線状に延在しているが、曲線状や折線状(ジグザグ状)とすることもできる。
さらに、サイプ8は図示例ではトレッド幅方向に沿って延在しているが、トレッド幅方向に対して傾斜する向きや周方向に沿う向きに延在していてもよい。
図12Aに示すとおり、サイプ8は、トレッド踏面1のサイプ8の開口中心s1から法線N方向に延びる、直線部8aを有している。そして、該直線部8aから、屈曲部Q1を介して、法線Nに対して傾斜して延びる第1傾斜部8bが形成されている。続いて、屈曲部Q2を介して、法線Nに対して、第1傾斜部8bとは反対側に傾斜して延びる、第2傾斜部8cが形成されている。続いて、屈曲部Q3を介して、法線Nに対して、第2傾斜部8cとは反対側に傾斜して延びる、第3傾斜部8dが形成されている。続いて、第3傾斜部8dから、屈曲部Q4を介して、法線Nに対して、第3傾斜部8dとは反対側に傾斜して延びる、第4傾斜部8eが形成され、屈曲部Q5を介して法線N方向に延びる、直線部8fが形成されている。
ブロック陸部4の剛性の低下をさらに効果的に抑制するためである。
上記構成によれば、ブロック陸部4に形成されたサイプ8が路面に接地すると、開口部Sから取り込まれた水分は、各拡幅部を通って、停滞することなくサイプの深さ方向へと流入することができ、さらに、拡幅部を介して溝やトレッド端へと排水される。
なお、図12Aに示すように、サイプ部分と拡幅部とが、一方側の側壁において一直線上である場合、他方側の側壁における、サイプ部分と拡幅部との境界を点P1とし、該点P1を通り、サイプ部分、即ち傾斜部8bの幅の中心に沿って引いた線に直交する線と、点P1と対向する側壁との交点を、境界点P2とする。
この構成によれば、開口部Sからサイプ8内に取り込まれた水分は、拡幅部W1~W3内に移動した後、タイヤの転動に従い、各拡幅部のトレッド端側端部から水分がサイプ8外に流出するため、より効率的に排水性を高めることができる。
上記構成、即ち、サイプの開口中心s1における法線Nに直交する線分Oと、30°以上の角度をなす直線部分F1を有することによって、サイプ8は、タイヤの路面接地時に、開口部Sから流入した水分は、直線部分F1の形状に沿って、滞留することなく、拡幅部W1を介してより奥へと流入するため、より効率的に水分を取り込むことができる。また、水分を取り込んだサイプの接地域外での排水時においても、サイプ8に流入していた水分を、直線部分F1を介して、踏面側のサイプ部分へ円滑に水分を運搬することができるため、水分の排出を促進することができる。
さらに、拡幅部の一部に直線部分を設けることによって、該直線部分がサイプの延在方向に沿う平坦面となって、路面接地時の入力に対抗することができるため、ブロック陸部4の剛性低下を抑制することができる。
なお、図示例では、拡幅部W1を区画する優角側の壁面a1において、トレッド踏面1側に直線部分F1が形成されるが、トレッド踏面1とは離れた、傾斜部8cと連続する側に、直線部分が形成されていてもよい。
サイプ8の深さ方向に向かう水分の取り込み作用を向上させるためである。
この構成によれば、タイヤの路面接地時に、より効率的に水分を取り込むことができ、取り込まれた水分の排出も促進することができる。
ここで、拡幅部の最大径とは、拡幅部の形状に関わらず、断面形状における最大径を指している。また、サイプ部分の最大幅とは、断面形状における最大幅を指している。
即ち、サイプ8が屈曲する箇所において、サイプが拡大した形状とすることによって、効率的に水分の取り込み、排水の機能を発揮させることができる。一方、拡幅部の最大径が大き過ぎてもブロック陸部4の剛性に悪影響を与えるため、拡幅部W1の最大径w2は、サイプ部分、即ち傾斜部8b及び8cの最大幅w1の、450%以下とすることが好ましい。
なお、図12A~図12Cに示す例では、直線部分F1、F2及びF3は、それぞれ、優角側の壁面a1、a3及びa4のうち、トレッド踏面1側に形成されている。
このように、直線部分を有する拡幅部を、法線Nに対して一方側と他方側とにそれぞれ傾斜するサイプ部分に挟まれている、屈曲部に設けることによって、サイプの剛性低下を抑制しながら、排水性を効果的に高めることができる。
なお、図12Bに示すように、直線部分を有する拡幅部を屈曲部Q2及びQ3に設けることによって、より効果的にブロック陸部4の剛性低下を抑制しながら、サイプの排水性能を向上させることができる。さらに、図12Cに示すように、直線部分を有する拡幅部を、屈曲部Q2、Q3及びQ4に設けることによって、さらに効果的に、ブロック陸部4の剛性低下を抑制しながら、サイプの排水性能を向上させることができる。
かかる構成によれば、より効率的に排水性を向上させることができる。
この構成によれば、直線部分F1~F3の形成による、排水性及び剛性低下の抑制の効果を維持しながら、取り込み可能な水分量の減少を防止することができる。
さらに、図示例では、拡幅部W2の優角側の壁面a3の、傾斜部8dと連続する側に、直線部分F5が形成され、拡幅部W3の優角側の壁面a4の、傾斜部8eと連続する側に、直線部分F6が形成されている。
即ち、図12Gに示す例は、図12Aに示すサイプ8において、トレッド踏面1のサイプ8の開口中心s1から延びる直線部8aが、法線N方向に対して、傾斜して延びる事例である。本事例におけるサイプ8を設けたタイヤは、回転方向を指定して装着されることが好ましい。図12Gにおいて、タイヤの回転方向Rを矢印にて示している。直線部8aは、図示例では、トレッド踏面1の法線Nに直交する線分Oに対して、回転方向Rの後方に向かって角度θ3にて傾斜しているが、鋭角側の角度θ3が、70°~85°の範囲であるこ
とが好ましい。
このように、直線部8aが、トレッド踏面1に対して、回転方向Rの後方に向かって傾斜する形状を有することによって、タイヤ転動時に、ブロック陸部4が路面と接しながら回転方向Rに回転すると、ブロック陸部4には、回転方向Rと逆方向の前後力が発生し、サイプ8は、内部に路面上の水分を取り込みやすい形状に変形する。さらに、回転方向Rと逆方向に回転しようとするモーメントがブロック陸部4に発生するため、ブロック陸部4の路面に対するエッジ性能が高まり、ウェット路面上の操縦安定性をさらに向上させることができる。
次に、図13を参照しながら、本発明の第2-2の実施形態に係るタイヤについて説明する。なお、図13において図10と同様の構成要素は、図10と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
本実施形態において、サイプ80は、図13に示すとおり、サイプ80の延在方向Xと交差する方向に拡大する部分が、トレッド踏面1から前記サイプの深さ方向へ連続して延びる、深さ方向拡幅部9を含むものとしてもよい。即ち、サイプ80の開口部Sに沿って、少なくとも1つ、図示例では3つの、深さ方向拡幅部9が設けられた形状とすることもできる。
図14は、本発明の第2-3の実施形態に係るタイヤの陸部の、サイプの形状の一例を示す断面斜視図である。
まず、図14において、サイプ800のトレッド踏面における開口形状を示すように、サイプ800は、ブロック陸部400を横断して延びるサイプ800の両側端でそれぞれ直線状に延びる直線状部800a、800bと、両直線状部800a及び800bとの間で延びる、複数の屈曲部を介して折線状部800cとからなる。
直線状部800a及び800bは、開口形状に沿ってサイプ深さ方向に延びる直線部分である。これら直線状部に挟まれる折線状部800cは、開口形状である折線(ジグザグ)の各辺の部分が、各々サイプ深さ方向へ折線状(ジグザグ状)に変位して延びる各変位面を複合してなる。
即ち、上記構成によれば、タイヤの路面接地時に、開口部Sから水分が流入した際に、拡幅部まで効率的に水分を取り込むことができる。さらに、多量の水分が流入した際には、サイプの深さ方向に、滞留することなく水分を取り込むことができる。また、タイヤ転動時の排水においても、トレッド踏面に直交する面に対して傾斜する直線部分を有することによって、水分の排出を促進することができる。
さらに、踏面に対して湾曲した面とするよりも、ブロック陸部4の剛性低下を抑制することができる。
Claims (16)
- タイヤのトレッド踏面に、少なくとも1本の溝及びトレッド端によって、溝相互間又は溝及びトレッド端間に、少なくとも1の陸部を区画したタイヤであって、
前記少なくとも1の陸部に、線状に延在する少なくとも1本のサイプを備え、
前記サイプは、前記サイプの延在方向と交差する方向に拡大する部分が、前記トレッド踏面から前記サイプの深さ方向へ連続して延びる第1拡幅部と、前記サイプの延在方向と交差する方向に拡大する部分が、少なくとも1の前記第1拡幅部と交差する向きに連続して延びる第2拡幅部と、を含み、
前記サイプは、該サイプの開口部から該開口形状に従ってサイプ深さ方向に延びる面を基準面として、該基準面から少なくとも1つの屈曲点を経て延びる傾斜部を有し、
前記第2拡幅部は、前記屈曲点のサイプ深さ方向位置に配置されている、タイヤ。 - 前記サイプは、該サイプを備える陸部を横断して延在する、請求項1に記載のタイヤ。
- 前記第2拡幅部は、前記第1拡幅部と直交する向きへ延びる、請求項1又は2に記載のタイヤ。
- 前記第2拡幅部は、前記トレッド踏面から、前記サイプの深さ方向長さの10%以上90%以下の位置に配設される、請求項1~3のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記第1拡幅部は、前記サイプの深さ方向長さと同じ長さを有する、請求項1~4のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記第1拡幅部は、前記サイプの深さ方向長さの90%以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記第2拡幅部は、前記サイプの延在方向長さと同じ長さを有する、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記第1拡幅部の最大径は、前記サイプの最大幅の200%以上450%以下である、請求項1~7のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記第2拡幅部の最大径は、前記サイプの最大幅の200%以上450%以下である、請求項1~8のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記サイプの最大幅は、0.1mm以上0.7mm以下である、請求項1~9のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記第1拡幅部及び前記前記2拡幅部の最大幅は、0.8mm以上1.6mm以下である、請求項1~10のいずれか一項に記載のタイヤ。
- タイヤのトレッド踏面に、少なくとも1本の溝及びトレッド端によって、溝相互間又は溝及びトレッド端間に、少なくとも1の陸部を区画したタイヤであって、
前記少なくとも1の陸部に、線状に延在する少なくとも1本のサイプを備え、
前記サイプの延在方向と直交する断面において、
前記サイプは、前記トレッド路面から前記サイプの深さ方向に沿って屈曲する少なくとも1の屈曲部を備え、
前記屈曲部の少なくとも1は、該屈曲部を挟むサイプ部分の幅が拡大した拡幅部を有し、
前記拡幅部の少なくとも1は、該拡幅部を区画する壁面のうち、前記屈曲部の優角側の壁面に、前記トレッド踏面の前記サイプの開口中心における法線に直交する線分となす角度が30°以上である直線部分を有する、タイヤ。 - 前記サイプは、該サイプを備える陸部を横断して延びる、請求項12に記載のタイヤ。
- 前記直線部分を有する拡幅部は、前記法線に対して一方側と他方側とにそれぞれ傾斜するサイプ部分に挟まれている、前記屈曲部にある、請求項12又は13に記載のタイヤ。
- 前記拡幅部の最大径は、前記サイプ部分の最大幅の200%以上450%以下である、請求項12~14のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記サイプは、前記サイプの延在方向と交差する方向に拡大する部分が、前記トレッド踏面から前記サイプの深さ方向へ連続して延びる、前記拡幅部とは別の深さ方向拡幅部を含む、請求項12~15のいずれか一項に記載のタイヤ。
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