JP7225871B2 - タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド部にブロックを有するタイヤに関する。

下記特許文献１には、バットレス部表面に、サイドウォール部側からトレッド端に向けて、トレッド周方向に相互に隣接して並列する二個の隆起部が設けられたタイヤが記載されている。この種のタイヤは、隆起部がエッジ効果を発揮して、雪上路面でのトラクション性能を向上する。

国際公開第２０１３／１５０７８３号

近年、タイヤの雪路性能をより一層向上することが望まれている。発明者らは、種々の実験を行ったところ、大きな接地圧が作用するトレッド部を改良することが、雪路性能の向上に適していることを突き止めた。

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、雪路性能を向上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、前記トレッド部には、踏面を有するブロックが設けられ、前記ブロックは、前記踏面に連なってタイヤ周方向に延びる縦壁面と、前記踏面に連なってタイヤ軸方向に延びる横壁面とを含み、前記ブロックには、前記縦壁面と前記横壁面と前記踏面とが交わるコーナ部を斜めに切り欠いた面取り部と、前記面取り部と前記踏面とが交わる面取りエッジとが設けられ、前記面取り部には、前記踏面からタイヤ半径方向の内側に延びる複数の第１凹部が設けられ、前記第１凹部のそれぞれは、前記面取りエッジの長手方向に振幅する。

本発明に係るタイヤは、前記踏面が、前記第１凹部のタイヤ半径方向の外端から延びて前記ブロック内に終端する途切れ溝が設けられるのが望ましい。

本発明は、トレッド部を含むタイヤであって、前記トレッド部には、踏面を有するブロックが設けられ、前記ブロックは、前記踏面に連なってタイヤ周方向に延びる縦壁面と、前記踏面に連なってタイヤ軸方向に延びる横壁面とを含み、前記ブロックには、前記縦壁面と前記横壁面と前記踏面とが突き合わされるコーナ部を切り欠いた面取り部と、前記面取り部と前記踏面とが交わる面取りエッジとが設けられ、前記面取り部には、前記面取りエッジの長手方向に延びる複数の第２凹部が設けられ、前記第２凹部のそれぞれは、前記面取りエッジと直交する方向に振幅する。

本発明に係るタイヤは、前記トレッド部が、第１トレッド端と第２トレッド端とを有し、前記ブロックが、最も第１トレッド端側に配された第１ショルダーブロックと、最も第２トレッド端側に配された第２ショルダーブロックとして形成されているのが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記第１ショルダーブロックの前記面取り部が、前記第１ショルダーブロックのタイヤ周方向の第１の側に設けられ、前記第２ショルダーブロックの前記面取り部は、前記第２ショルダーブロックの前記第1の側とは逆側のタイヤ周方向の第２の側に設けられるのが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記面取り部と前記踏面との間の角度が、５～７０度であるのが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記第１凹部又は前記第２凹部の深さが、０．５～３mmであるのが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記第１凹部又は前記第２凹部が、その長手方向と直角な横断面がＶ字状であるのが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記第１凹部又は前記第２凹部が、その長手方向と直角な横断面が円弧状であるのが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記第１凹部又は前記第２凹部が、その長手方向と直角な横断面が四角形以上の多角形状であるのが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記面取り部のタイヤ周方向長さ及び前記面取り部のタイヤ軸方向長さが、前記ブロックのタイヤ周方向長さの１０％～５０％であるのが望ましい。

本発明のタイヤのブロックには、縦壁面と横壁面と踏面とが交わるコーナ部を斜めに切り欠いた面取り部と、前記面取り部と前記踏面とが交わる面取りエッジとが設けられている。また、前記面取り部には、前記踏面からタイヤ半径方向の内側に延びる複数の第１凹部が設けられている。このような面取り部及び第１凹部は、前記縦壁面及び前記横壁面で形成される雪柱の体積を増加させるので、大きな雪柱を形成することができる。

前記第１凹部のそれぞれは、前記面取りエッジの長手方向に振幅する。このような第１凹部は、前記ブロックの接地時、前記面取り部において雪を逃がさずに捕まえることができる。これにより、前記面取り部では、強固な雪柱が形成される。

このため、本発明のタイヤは、大きな接地圧が作用するトレッド部において、雪柱せん断力を高めることができるので、優れた雪路性能を有する。

本発明の一実施形態のタイヤのブロックの斜視図である。 図１の面取り部の正面図である。 （ａ）は、図２のＡ－Ａ線断面図、（ｂ）及び（ｃ）は、第１凹部の他の実施形態の断面図である。 図１のブロックが設けられたトレッド部の展開図である。 他の実施形態のブロックの斜視図である。 さらに他の実施形態のブロックの斜視図である。 （ａ）は、第２凹部が設けられたブロックの斜視図、（ｂ）は、（ａ）の面取り部の正面図である。

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は、本実施形態のタイヤ１のトレッド部２に設けられたブロック３の斜視図である。図１には、好ましい態様として、乗用車用の空気入りタイヤ１のブロック３が示される。但し、本発明は、例えば、重荷重用の空気入りタイヤ１や、他のカテゴリーのタイヤ１にも採用し得る。

図１に示されるように、ブロック３は、本実施形態では、略直方体形状に形成されている。ブロック３は、このような態様に限定されるものではなく、路面と接する踏面３ａが、多角形状や、Ｖ字状など、種々の形状を選択しうる。

本実施形態のブロック３は、例えば、踏面３ａと、踏面３ａに連なってタイヤ周方向に延びる縦壁面３ｂと、踏面３ａに連なってタイヤ軸方向に延びる横壁面３ｃとを含んでいる。

縦壁面３ｂは、例えば、トレッド部２に設けられたタイヤ周方向に延びる縦溝４の溝壁４ａとして形成される。横壁面３ｃは、例えば、トレッド部２に設けられたタイヤ軸方向に延びる横溝５の溝壁５ａとして形成される。本明細書では、「タイヤ周方向に延びる」とは、タイヤ周方向と並行で延びる態様は勿論、好ましくはタイヤ周方向に対して４５度以下の角度、より好ましくは３０度以下の角度、さらに好ましくは１５度以下の角度で延びる態様をいう。同様に、「タイヤ軸方向に延びる」とは、タイヤ軸方向と並行で延びる態様は勿論、好ましくはタイヤ軸方向に対して４５度以下の角度、より好ましくは３０度以下の角度、さらに好ましくは１５度以下の角度で延びる態様をいう。

本実施形態のブロック３には、縦壁面３ｂと横壁面３ｃと踏面３ａとが交わるコーナ部３ｋを斜めに切り欠いた面取り部７と、面取り部７と踏面３ａとが交わる面取りエッジ８とが設けられている。このような面取り部７は、縦壁面３ｂ及び横壁面３ｃ（縦溝４及び横溝５）で形成される雪柱の体積をさらに増加させて、大きな雪柱を形成することができる。面取り部７は、本実施形態では、三角形状に形成される。

本実施形態の面取り部７には、踏面３ａからタイヤ半径方向の内側に延びる複数の第１凹部９が設けられている。このような第１凹部９は、縦壁面３ｂ及び横壁面３ｃで形成される雪柱の体積をさらに増加させる。

図２は、面取り部７の正面図である。図１及び図２に示されるように、各第１凹部９は、面取りエッジ８の長手方向ｆ１に振幅している。このような第１凹部９は、ブロック３の接地時、面取り部７において雪を逃がさずに捕まえることができる。これにより、本実施形態の面取り部７では、強固な雪柱が形成される。したがって、本実施形態のタイヤ１では、大きな接地圧が作用するトレッド部２において、高い雪柱せん断力が発揮されるので、雪路性能が向上する。なお、本明細書では、面取りエッジ８と直交する方向（以下、単に「直交方向」という場合がある。）をｆ２とする。

本実施形態の第１凹部９は、面取りエッジ８から面取り部７のタイヤ半径方向の内端７ｉまで延びている。なお、第１凹部９は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、内端７ｉに達することなく終端していても良い。第１凹部９のタイヤ半径方向の高さＨ１が、面取り部７のタイヤ半径方向の高さＨａの８０％以上であれば、有効な効果が発揮される。

第１凹部９は、面取り部７から深さ方向に延びる凹部壁１２、及び、凹部壁１２の長手方向ｆ１の両側に配されてタイヤ半径方向に延びる縦エッジ１３（図３に示す）を含んでいる。

各第１凹部９は、本実施形態では、長手方向ｆ１に互いに接するように連続して配されている。このような第１凹部９は、雪柱の体積を大きくする。

図３（ａ）は、図２のＡ－Ａ線断面図（第１凹部９の長手方向と直角な横断面）である。図３（ａ）に示されるように、第１凹部９は、例えば、横断面がＶ字状である。このような第１凹部９は、その凹部内の雪が凹部壁１２を利用して排出されやすくなるので、雪路性能を高める。この実施形態では、凹部壁１２は、両縦エッジ１３から深さ方向に傾斜して直線状に延びている。

図３（ｂ）及び（ｃ）は、他の実施形態の第１凹部９の横断面である。第１凹部９は、例えば、図３（ｂ）に示されるように、円弧状や、図３（ｃ）に示されるように、四角形以上の多角形状（図３（ｃ）は、五角形状）であっても良い。図３（ｂ）及び（ｃ）に示される態様では、第１凹部９で形成される雪柱の体積を一層大きくする。

第１凹部９の深さｄは、０．５～３mmが望ましい。第１凹部９の深さｄが０．５mm未満の場合、雪を効果的に捕まえることができないおそれがある。第１凹部９の深さｄが３mmを超える場合、第１凹部９が隣接する面取り部７の剛性が小さくなり、第１凹部９や面取り部７で形成される雪柱を強固に形成できないおそれがある。前記深さｄは、第１凹部９の最大深さである。

図１又は図２に示されるように、第１凹部９は、本実施形態では、深さｄがタイヤ半径方向の内側に向かって漸減している。このような第１凹部９は、面取り部７の内端７ｉ側の剛性低下を抑制して、強固な雪柱の形成を可能にする。同様の観点より、第１凹部９は、例えば、長手方向ｆ１の幅ｗ１がタイヤ半径方向の内側に向かって漸減している。また、第１凹部９の幅ｗ１は、深さ方向の底部に向かって漸減している。

第１凹部９の振幅中心線９ｃは、面取りエッジ８から面取り部７の内端７ｉに向かって延びている。このような第１凹部９は、第１凹部９の縦エッジ１３の長さが大きく維持されるので、高い雪柱せん断力を発揮する。

特に限定されるものではないが、上述の作用を効果的に発揮させるために、第１凹部９の最大振幅αは、第１凹部９の半波長λの１０％～１５％が望ましい。

面取り部７は、特に限定されるものではないが、例えば、タイヤ周方向の長さＬａ及び面取り部７のタイヤ軸方向の長さＬｂは、ブロック３のタイヤ周方向の長さＬの１０％～５０％が望ましい。面取り部７の前記長さＬａ及び前記長さＬｂが、ブロック３の前記長さＬの１０％未満の場合、面取り部７によって形成される雪柱の体積が小さくなり、雪柱せん断力を高めることができないおそれがある。面取り部７の前記長さＬａ及び前記長さＬｂが、ブロック３の前記長さＬの５０％を超える場合、ブロック３の剛性が小さくなり、面取り部７によって形成される雪柱を強固に押し固めることができないおそれがある。このため、面取り部７のタイヤ周方向の長さＬａ及び面取り部７のタイヤ軸方向の長さＬｂは、ブロック３のタイヤ周方向の長さＬの２０％～４０％が、一層望ましい。

同様の観点より、面取り部７のタイヤ半径方向の高さＨａは、ブロック３の高さＨの８０％～９５％が望ましく、８５％～９０％が一層望ましい。

面取り部７と踏面３ａとの間の角度θは、５～７０度であるのが望ましい。前記角度θが５度以下の場合、面取り部７による雪柱の体積が小さくなるおそれがある。前記角度θが７０度を超える場合、面取り部７で雪を固める効果が減少し、面取り部７によるせん断力が小さくなるおそれがある。本明細書では、前記角度θは、面取り部７の内端７ｉと面取りエッジ８上の頂点８ａとを通る仮想線ｎと踏面３ａとの間の角度である。

ブロック３は、本実施形態では、第１凹部９のタイヤ半径方向の外端９ｅから延びて踏面３ａ内に終端する途切れ溝１１が設けられている。このような途切れ溝１１は、雪柱せん断力を高める他、第１凹部９の変形を促進して、凹部内の雪の排出を促進する。

本実施形態の途切れ溝１１は、複数本設けられ、それぞれ、第１凹部９から延びている。各途切れ溝１１は、本実施形態では、同じ向きに延びている。途切れ溝１１は、例えば、タイヤ軸方向に延びている。このような途切れ溝１１は、雪路に対して大きなトラクションを発揮する。

特に限定されるものではないが、ブロック３の剛性の過度の低下を抑制するために、途切れ溝１１の幅ｗ２（最大幅）は、第１凹部９の幅ｗ１よりも小さいのが望ましい。途切れ溝１１の幅ｗ２は、例えば、第１凹部９の幅ｗ１の４０％～１００％が望ましい。

図４は、本実施形態のブロック３を含むトレッド部２の全体の展開図である。図４に示されるように、トレッド部２は、第１トレッド端Ｔｅ（図では、左側）と第２トレッド端Ｔｉ（図では、右側）とを有している。

前記各「トレッド端」Ｔｅ、Ｔｉは、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷である正規状態のタイヤ１に、正規荷重を負荷してキャンバー角０度で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向両側の接地位置として定められる。正規状態において、各トレッド端Ｔｅ、Ｔｉ間のタイヤ軸方向の距離がトレッド幅ＴＷとして定められる。特に断りがない場合、タイヤ１の各部の寸法等は、正規状態で測定された値である。

「正規リム」とは、タイヤ１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」とは、タイヤ１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。タイヤが乗用車用である場合、正規内圧は、１８０kPaである。

「正規荷重」とは、タイヤ１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。タイ１ヤが乗用車用の場合、正規荷重は、前記荷重の８８％に相当する荷重である。

この実施形態のトレッド部２では、ブロック３が、最も第１トレッド端Ｔｅ側に配された第１ショルダーブロック３Ａと、最も第２トレッド端Ｔｉ側に配された第２ショルダーブロック３Ｂとして形成されている。第１ショルダーブロック３Ａ及び第２ショルダーブロック３Ｂは、この実施形態では、タイヤ周方向に並べられている。

この実施形態の第１ショルダーブロック３Ａでは、面取り部７が、第１ショルダーブロック３Ａのタイヤ周方向の第１の側（図４では、下側）に設けられている。また、この実施形態の第２ショルダーブロック３Ｂでは、面取り部７が、第２ショルダーブロック３Ｂの前記第1の側とは逆側のタイヤ周方向の第２の側（図４では、上側）に設けられている。このようなトレッド部２では、タイヤ１がタイヤ周方向のいずれの方向に回転した場合でも、面取り部７によって同じせん断力が発揮される。なお、第１ショルダーブロック３Ａ及び第２ショルダーブロック３Ｂの面取り部７が、タイヤ周方向で同じ側に設けられても良い。このような態様では、タイヤ軸方向の両側で、面取り部７による同じせん断力が発揮される。

この実施形態のトレッド部２は、第１ショルダーブロック３Ａと第２ショルダーブロック３Ｂとの間に、タイヤ周方向に連続して延びる１本以上の縦主溝４Ａ、この実施形態では、３本の縦主溝４Ａが設けられている。これにより、各縦主溝４Ａ間には、タイヤ周方向に延びるリブ状の陸部６が設けられている。なお、トレッド部２は、このような態様に限定されるものではなく、種々の態様を採用しうる。

図５は、他の実施形態の第１凹部９が設けられたブロック３の斜視図である。図５には、本実施形態の構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されおり、その説明が省略される。図５に示されるように、この実施形態では、長手方向ｆ１に隣接する各第１凹部９は、面取りエッジ８を切り欠いた隙間ｓを設けて並べられている。このような態様では、ブロック３の剛性がさらに高く維持される。

図６は、さらに他の実施形態の第１凹部９が設けられたブロック３の斜視図である。図６には、本実施形態の構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されており、その説明が省略される。図５に示されるように、この実施形態では、長手方向ｆ１の幅ｗ１が、タイヤ半径方向に沿って同じで形成されている。また、第１凹部９は、その深さ（図示省略）が、タイヤ半径方向に沿って同じで形成されている。このような第１凹部９も、縦壁面３ｂ及び横壁面３ｃで形成される雪柱の体積を増加させるので、大きな雪柱を形成することができる。第１凹部９は、本実施形態では、その振幅中心線９ｃが直交方向ｆ２と平行に延びている。

図７（ａ）は、他の実施形態のブロック３の斜視図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のブロック３に設けられた面取り部７の正面図である。図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、面取り部７には、面取りエッジ８の長手方向ｆ１に延びる複数の第２凹部１０が設けられている。

各第２凹部１０は、直交方向ｆ２に振幅している。このような第２凹部１０も、ブロック３の接地時、面取り部７から逃げやすい雪を逃がさずに捕まえることができるので、面取り部７において強固な雪柱が形成される。第２凹部１０の振幅中心線１０ｃは、例えば、長手方向ｆ１と平行に延びている。第２凹部１０の幅ｗ１や、深さ（図示省略）、及び、半波長λと振幅ａとの比は、第１凹部９と同じ範囲内で形成されるのが望ましい。また、第２凹部１０は、その長手方向と直角な横断面が、第１凹部９の横断面と同じように、円弧状、四角形以上の多角形状、又は、Ｖ字状であるのが望ましい。

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４の基本パターンを有するサイズ２１５／６０Ｒ１６のタイヤが、表１の仕様に基づき試作され、各試供タイヤの雪路性能がテストされた。各試供タイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
第１凹部又は第２凹部の幅ｗ１：３．４mm
第１凹部又は第２凹部の最大振幅ａ／半波長λ：１１．５％（面取りエッジ側）、１１．９％（面取り部の内端側）
面取り部の高さＨａ／ブロック高さＨ：６７％
面取り部の長さＬａ／ブロックの長さＬ：３２％
面取り部の長さＬｂ／ブロックの長さＬ：３２％

＜雪路性能＞
各試供タイヤが、下記の条件で、排気量が１５００ccの前輪駆動の乗用車の全輪に装着され、テストドライバーが、上記車両を雪路面のテストコースを走行させた。テストドライバーは、このときのハンドル応答性、トラクション及びグリップ等に関する走行特性を官能により評価した。結果は、比較例１を１００とする評点で表示している。数値が大きいほど良好である。
リム（全輪）：１６×６．５J
内圧（全輪）：２４０kPa

テストの結果、実施例のタイヤは、優れた雪路性能を有しているのが確認できた。

１ タイヤ
２ トレッド部
３ａ 踏面
３ｂ 縦壁面
３ｃ 横壁面
３ｋ コーナ部
７ 面取り部
８ 面取りエッジ
９ 第１凹部

Claims (15)

1. トレッド部を含むタイヤであって、
   前記トレッド部には、踏面を有するブロックが設けられ、
   前記ブロックは、前記踏面に連なってタイヤ周方向に延びる縦壁面と、前記踏面に連なってタイヤ軸方向に延びる横壁面とを含み、
   前記ブロックには、前記縦壁面と前記横壁面と前記踏面とが交わるコーナ部を斜めに切り欠いた面取り部と、前記面取り部と前記踏面とが交わる面取りエッジとが設けられ、
   前記面取り部には、前記踏面からタイヤ半径方向の内側に延びる複数の第１凹部が設けられ、
   前記第１凹部のそれぞれは、前記面取りエッジの長手方向に振幅する、
   タイヤ。
2. 前記踏面は、前記第１凹部のタイヤ半径方向の外端から延びて前記ブロック内に終端する途切れ溝が設けられる、請求項１記載のタイヤ。
3. 前記第１凹部の深さは、０．５～３mmである、請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 前記第１凹部は、その長手方向と直角な横断面がＶ字状である、請求項１ないし３のいずれかに記載のタイヤ。
5. 前記第１凹部は、その長手方向と直角な横断面が円弧状である、請求項１ないし３のいずれかに記載のタイヤ。
6. 前記第１凹部は、その長手方向と直角な横断面が四角形以上の多角形状である、請求項１ないし３のいずれかに記載のタイヤ。
7. トレッド部を含むタイヤであって、
   前記トレッド部には、踏面を有するブロックが設けられ、
   前記ブロックは、前記踏面に連なってタイヤ周方向に延びる縦壁面と、前記踏面に連なってタイヤ軸方向に延びる横壁面とを含み、
   前記ブロックには、前記縦壁面と前記横壁面と前記踏面とが突き合わされるコーナ部を切り欠いた面取り部と、前記面取り部と前記踏面とが交わる面取りエッジとが設けられ、
   前記面取り部には、前記面取りエッジの長手方向に延びる複数の第２凹部が設けられ、
   前記第２凹部のそれぞれは、前記面取りエッジと直交する方向に振幅する、
   タイヤ。
8. 前記第２凹部の深さは、０．５～３mmである、請求項７に記載のタイヤ。
9. 前記第２凹部は、その長手方向と直角な横断面がＶ字状である、請求項７又は８に記載のタイヤ。
10. 前記第２凹部は、その長手方向と直角な横断面が円弧状である、請求項７又は８に記載のタイヤ。
11. 前記第２凹部は、その長手方向と直角な横断面が四角形以上の多角形状である、請求項７又は８に記載のタイヤ。
12. 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、
    前記ブロックが、最も第１トレッド端側に配された第１ショルダーブロックと、最も第２トレッド端側に配された第２ショルダーブロックとして形成されている、請求項１ないし１１のいずれかに記載のタイヤ。
13. 前記第１ショルダーブロックの前記面取り部は、前記第１ショルダーブロックのタイヤ周方向の第１の側に設けられ、
    前記第２ショルダーブロックの前記面取り部は、前記第２ショルダーブロックの前記第1の側とは逆側のタイヤ周方向の第２の側に設けられる、請求項１２記載のタイヤ。
14. 前記面取り部と前記踏面との間の角度は、５～７０度である、請求項１ないし１３のいずれかに記載のタイヤ。
15. 前記面取り部のタイヤ周方向長さ及び前記面取り部のタイヤ軸方向長さは、前記ブロックのタイヤ周方向長さの１０％～５０％である、請求項１ないし１４のいずれかに記載のタイヤ。
    

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