JP7200734B2

JP7200734B2 - タイヤ

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Publication number: JP7200734B2
Application number: JP2019027584A
Authority: JP
Inventors: 裕之石野; 祐人橋本
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2019-02-19
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2023-01-10
Anticipated expiration: 2039-02-19
Also published as: RU2020107001A; JP2020131907A; EP3698985B1; EP3698985A1; CN111572287A; CN111572287B

Description

本発明は、タイヤに関し、詳しくは、トレッド部にスタッドピン固定用の孔が設けられたタイヤに関する。

下記特許文献１には、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が提案されている。前記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。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。

特開２０１７－０７１３３９号公報

特許文献１の冬用タイヤは、前記突部によって前記凹部から氷屑を排出することにより、氷上性能の向上を図っている。しかしながら、発明者らの実験の結果、氷上性能の向上には、さらなる改善の余地があった。

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、優れた氷上性能を発揮することができる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、トレッド部を含むタイヤであって、前記トレッド部は、その接地面から凹む凹部を含み、前記凹部は、底面と、前記底面と前記接地面とに連なる内周面とを含み、前記凹部には、前記底面で開口するスタッドピン固定用の孔と、前記底面から突出する複数の凸部とが設けられ、前記凸部は、前記接地面と連なりかつ前記接地面よりもタイヤ半径方向外側に突出する第１凸部を含む。

本発明のタイヤのトレッド平面視において、前記第１凸部は、前記内周面に沿った周回方向の長さが前記孔に向かって漸増しているのが望ましい。

本発明のタイヤのトレッド平面視において、前記第１凸部は、前記内周面に沿った周回方向の長さが前記孔に向かって漸減しているのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記凸部は、前記内周面から離間した第２凸部を含むのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記第２凸部は、前記第１凸部よりもタイヤ半径方向外側に突出しているのが望ましい。

本発明のタイヤのトレッド平面視において、前記第２凸部は、前記内周面に沿った周回方向の第１長さが、前記孔から前記内周面に向かう放射方向の第２長さよりも大きいのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記孔は、複数の前記第１凸部及び複数の前記第２凸部に囲まれているのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記第１凸部と前記第２凸部とは、前記内周面に沿った周回方向に交互に設けられているのが望ましい。

本発明のタイヤでは、前記第１凸部は、前記凹部内に氷屑が入り込むのを防ぐ。したがって、スタッドピンの突出高さが氷屑によって小さくなるのを抑制できる。また、前記第１凸部は、接地面と連なっている。このため、第１凸部は、優れた耐久性を有し、早期の欠損などが防止され、長期に亘って氷上性能を向上させる。

本実施形態のタイヤのトレッド部の展開図である。図１の凹部の拡大斜視図である。図１の凹部の拡大平面図である。図３のＡ－Ａ線端面図である。本発明の他の実施形態の凹部の拡大斜視図である。図５の凹部の拡大平面図である。比較例の凹部の拡大斜視図である。

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、本実施形態のタイヤ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、トレッド部２にスタッドピン固定用の孔５が設けられ、孔５にスタッドピン（図示省略）が装着されて使用される。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。スタッドピンは、氷上走行時に大きな摩擦力を提供する。以下、タイヤ１の構成は、特に断りのない限り、正規リムに装着されかつ正規内圧が充填された無負荷の状態であって、孔５にスタッドピンが装着されない状態での構成が説明される。

「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。

トレッド部２を構成するゴムの硬度は、例えば、４５～６５度である。なお、本明細書において、ゴムの硬度は、ＪＩＳ－Ｋ６２５３に準拠したＪＩＳ－Ａ硬度によって示される。

トレッド部２は、例えば、複数の溝で区分された複数のブロックで構成されている。トレッド部２のパターンは、本発明において特に限定されるものではなく、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には、トレッド部２の接地面２ｓから凹む凹部７が複数設けられている。

図２には、図１の凹部７の拡大斜視図が示されている。図３には、図１の凹部７の拡大平面図が示されている。図４には、図２のＡ－Ａ線端面図が示されている。図２乃至図４に示されるように、凹部７は、底面８と、底面８に連なる内周面９とを含んでいる。

図２に示されるように、凹部７は、例えば、閉じた輪郭を有する縁７ｅで囲まれた領域が凹んでいる。凹部７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７は、例えば、円形状の輪郭を有する。

トレッド平面視における凹部７の幅（本実施形態では凹部７の直径に相当する。）は、例えば、２０mm以下であり、望ましくは１４～１８mmである。これにより、トレッド部２の接地面２ｓの面積が十分に確保される。

図４に示されるように、凹部７の深さｄ１は、例えば、０．２～１．５mmであり、望ましくは０．２～０．７mmである。但し、凹部７の大きさは、このような態様に限定されるものではない。

図２に示されるように、凹部７には、底面８で開口するスタッドピン固定用の孔５と、底面８から突出する複数の凸部１０とが設けられている。

スタッドピン固定用の孔５は、例えば、スタッドピンの外径よりも小さい内径を有している。タイヤ使用時、孔５には、スタッドピンが嵌入され、トレッド部２の外面にスタッドピンの先端が現れる。これにより、氷上で大きな摩擦力が期待される。孔５は、例えば、トレッド部２の平面視において、円形状の輪郭を有する。

凸部１０は、接地面２ｓと連なりかつ接地面２ｓよりもタイヤ半径方向外側に突出する第１凸部１１とを含んでいる。

第１凸部１１は、凹部７内に氷屑が入り込むのを防ぐ。したがって、スタッドピンの突出高さが氷屑によって小さくなるのを抑制できる。また、第１凸部１１は、接地面２ｓと連なっている。このため、第１凸部１１は、優れた耐久性を有し、早期の欠損などが防止され、長期に亘って氷上性能を向上させる。

図３に示されるように、トレッド平面視において、第１凸部１１は、例えば、内周面９の周回方向の長さが孔５に向かって漸増しているのが望ましい。これにより、トレッド平面視において、第１凸部１１の外面は、台形状である。このような第１凸部１１は、内周面９との接続部分を支点に、内周面９の周回方向に倒れ込み易く、氷屑を効果的に排出できる。なお、台形状の外面とは、完全な台形だけでなく、頂点が丸められた態様や、辺が僅かに湾曲している態様を含むものとする。

第１凸部１１の前記周回方向の最大の長さＬ１は、例えば、５．０mm以下であり、望ましくは１．０～３．０mmである。また、前記長さＬ１は、内周面９の周回方向の長さの３％～８％であるのが望ましい。

第１凸部１１の前記周回方向の最小の長さＬ２は、例えば、前記長さＬ１の０．５０～０．７０倍である。このような第１凸部１１は、耐久性を維持しつつ、上述の効果を発揮できる。

第１凸部１１の側面は、例えば、孔５側の第１面１６と、第１面１６と内周面９との間の第２面１７及び第３面１８とを含んでいる。

第１面１６は、例えば、孔５から内周面９に向かう放射方向（本実施形態では、凹部７の円形の輪郭の半径方向に相当する。）の外側に向かって凹んでいるのが望ましい。これにより、第１面１６は、トレッド平面視において内周面９と平行に延びる部分を含んでいる。孔５の中心から第１面１６までの放射方向の距離Ｌ３は、例えば、５．０mm以下であり、望ましくは２．５～４．５mmである。

第２面１７と第３面１８との間の角度θ１は、例えば、望ましくは９０°以下、より望ましくは４５°以下であり、本実施形態では、２０～４０°である。このような第１凸部１１は、周回方向に適度に変形し易く、凹部７内の氷屑を効果的に排出する。

図４に示されるように、接地面からの第１凸部１１の高さｈ１は、例えば、０．５～２．０mmであるのが望ましい。このような第１凸部１１は、接地時の損傷し難く、かつ、凹部７内に氷屑が入るのを効果的に抑制する。また、第１凸部１１は、孔５周辺のゴムの剛性を高めることができ、スタッドピンの保持性を高めるのにも役立つ。

図３に示されるように、本実施形態の凸部１０は、例えば、内周面９から離間した第２凸部１２を含んでいる。第２凸部１２は、例えば、前記周回方向に沿った第１長さＬ４が、前記放射方向の第２長さＬ５よりも大きい。第１長さＬ４は、例えば、５．０mm以下であり、望ましくは２．５～４．５mmである。第２長さＬ５は、例えば、０．８～１．５mmである。これにより、第２凸部１２は、前記放射方向に扁平している。このような第２凸部１２は、接地圧が作用したときに前記放射方向に倒れ込み、凹部７から氷屑を効果的に排出できる。とりわけ、本実施形態では、第１凸部１１が前記周回方向に倒れ込み易く、第２凸部１２が前記放射方向に倒れ込み易くなっているため、優れた排出作用が発揮される。

第２凸部１２の第１長さＬ４は、第１凸部１１の前記長さＬ１よりも大きいのが望ましい。具体的には、第２凸部１２の第１長さＬ４は、第１凸部１１の前記長さＬ１の１．５～２．５倍であるのが望ましい。

第２長さＬ５は、例えば、第１長さＬ４の０．５倍以下であり、望ましくは０．２５～０．４０倍であるのが望ましい。このような第２凸部１２は、前記放射方向に倒れ込み易く、かつ、優れた耐久性を有する。

第２凸部１２は、例えば、例えば、孔５側の内側面２１と、凹部の内周面９側の外側面２２とを含んでいる。内側面２１及び外側面２２のそれぞれは、凹部７の内周面９に沿って延び、望ましくは内周面９と平行に延びている。また、内側面２１と外側面２２との間には、２つの円弧面２３が連なっている。これにより、第２凸部１２は、トレッド平面視において、前記放射方向の外側に向かって凸に湾曲した長円形状に形成されている。

孔５の中心から内側面２１までの放射方向の最小の距離Ｌ６は、例えば、３．０～４．０mmである。第２凸部１２の内側面２１は、例えば、第１凸部１１の第１面１６よりも放射方向の内側に位置しているのが望ましい。また、第２凸部１２の外側面２２は、第１凸部１１の第１面１６よりも放射方向の外側に位置しているのが望ましい。このような第２凸部１２は、凹部７に氷屑が残留するのを効果的に抑制できる。

図４に示されるように、第２凸部１２は、第１凸部１１よりもタイヤ半径方向外側に突出しているのが望ましい。第２凸部１２の底面８からの高さｈ２は、例えば、１．０～２．５mmであるのが望ましい。

図３に示されるように、孔５の周囲には、複数の第２凸部１２と複数の第１凸部１１とが前記周回方向に隔設されている。これにより、孔５は、複数の第２凸部１２及び複数の第１凸部１１に囲まれている。第２凸部１２及び第１凸部１１は、凹部７内にそれぞれ２～４個配されているのが望ましい。第２凸部１２と第１凸部１１とは、内周面９に沿った周回方向に交互に設けられているのが望ましい。

なお、第１凸部１１と第２凸部１２との間隙の大きさは、特に限定されるものではない。望ましい態様として、本実施形態では、第１凸部１１と第２凸部１２との間隙の前記周回方向の長さが、第２凸部１２の前記周回方向の長さよりも小さい。

図５には、本発明の他の実施形態の凹部７の拡大斜視図が示されており、図６には、図５の平面図が示されている。なお、図５及び図６において、上述の実施形態と共通する要素には、同一の符号が付され、ここでの説明は省略される。図５及び図６に示されるように、トレッド平面視において、この実施形態の第１凸部１１は、内周面９に沿った周回方向の長さが孔５に向かって漸減している。これにより、トレッド平面視において、第１凸部１１の外面は、三角形状に構成されている。このような第１凸部１１は、上述の効果を発揮し、かつ、孔５の位置を識別し易くするのに役立ち、ひいては孔５にスタッドピンを挿入するときの作業性を高めることができる。なお、三角形状の外面とは、完全な三角形だけでなく、頂点が丸められた態様や、辺が僅かに湾曲している態様を含むものとする。

図６に示されるように、第１凸部１１の周回方向の最大の長さＬ１は、例えば、５．０mm以下であり、望ましくは１．０～３．０mmである。孔５の中心から第１凸部１１の頂点２４までの距離Ｌ７は、例えば、５．０mm以下であり、望ましくは２．５～４．５mmである。

図６に示されるように、第１凸部１１の頂点２４を挟む２つの面の間の角度θ２は、例えば、４０～６０°である。このような第１凸部１１は、氷屑を効果的に排出する。

以上、本発明の一実施形態の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又は図５のいずれかに示された凹部を有するサイズ２０５／５５Ｒ１６のタイヤが、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、図７に示される凹部ａを有するタイヤが試作された。図７に示されるように、比較例のタイヤの凹部ａには、上述した第２凸部ｂのみが設けられている。なお、各テストタイヤは、トレッドパターン並びに凹部及び第２凸部の構成が共通している。各テストタイヤの氷上性能及びスタッドピンの脱落率がテストされた。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２４０kPa
テスト車両：排気量１４００cc、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。

＜スタッドピンの脱落率＞
上記テスト車両で寒冷市街地を３００００km走行した後、スタッドピンの脱落率が測定された。前記脱落率は、タイヤ使用開始時におけるスタッドピンの合計本数に対する、上記走行によって脱落したスタッドピンの本数の割合である。
テスト結果が表１に示される。

表１に示されるように、実施例のタイヤは、優れた氷上性能を発揮していることが確認できた。また、実施例のタイヤは、スタッドピンの脱落率が小さいことも確認できた。

２トレッド部
２ｓ接地面
５孔
７凹部
８底面
９内周面
１０凸部
１１第１凸部

Claims

トレッド部を含むタイヤであって、
前記トレッド部は、その接地面から凹む凹部を含み、
前記凹部は、底面と、前記底面と前記接地面とに連なる内周面とを含み、
前記凹部には、前記底面で開口するスタッドピン固定用の孔と、前記底面から突出する複数の凸部とが設けられ、
前記凸部は、前記接地面と連なりかつ前記接地面よりもタイヤ半径方向外側に突出する第１凸部を含む、
タイヤ。
トレッド平面視において、前記第１凸部は、前記内周面に沿った周回方向の長さが前記孔に向かって漸増している、請求項１記載のタイヤ。
トレッド平面視において、前記第１凸部は、前記内周面に沿った周回方向の長さが前記孔に向かって漸減している、請求項１記載のタイヤ。
前記凸部は、前記内周面から離間した第２凸部を含む、請求項１ないし３のいずれかに記載のタイヤ。
前記第２凸部は、前記第１凸部よりもタイヤ半径方向外側に突出している、請求項４記載のタイヤ。
トレッド平面視において、前記第２凸部は、前記内周面に沿った周回方向の第１長さが、前記孔から前記内周面に向かう放射方向の第２長さよりも大きい、請求項４又は５記載のタイヤ。
前記孔は、複数の前記第１凸部及び複数の前記第２凸部に囲まれている、請求項４ないし６のいずれかに記載のタイヤ。
前記第１凸部と前記第２凸部とは、前記内周面に沿った周回方向に交互に設けられている、請求項７記載のタイヤ。