JP7260702B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

従来より、タイヤのトレッド面に形成されたブロックにサイプを設けることが知られている（特許文献１）。特許文献１に記載されたタイヤのように、ブロックにサイプが設けられた場合、サイプのエッジが路面を引っ掻くことにより、グリップ力が増加し、氷雪路における性能が向上する（いわゆるエッジ効果）。

また、タイヤが氷雪路で制動するとき、摩擦で水が発生し、発生した水がトレッド面内に入ることで制動性能が低下する場合がある。サイプは、このような水を排出する効果も有する。

特開２０１５－１１６９３５号公報

しかしながら、前方のブロックのサイプによって排出された水は、後方のブロックに流れてしまう。この場合、後方のブロックでは、前方のブロックから流れてきた水と、摩擦で発生した水の両方を排水する必要があるが、排水がスムーズに行われない場合は、氷雪路における制動性能が低下するおそれがある。したがって、前方のブロックから流れてきた水をコントロールする必要があるが、特許文献１に記載された発明は、この点を考慮していない。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、前方のブロックから流れてきた水の流れをコントロールし、氷雪路における制動性能を向上させる空気入りタイヤの提供を目的とする。

本発明に係る空気入りタイヤにおいて、タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも２つの周方向溝と、前記周方向溝と交差する方向に形成される複数の横溝と、前記周方向溝と前記横溝とによって区画される複数のブロックと、タイヤ幅方向に沿って前記ブロックに形成されるサイプとを備える空気入りタイヤであって、前記タイヤ周方向における前記ブロックの少なくとも一方の端部には、タイヤ幅方向に沿って突出した突起部が形成され、前記突起部に連なる前記ブロックの側壁は、前記突起部の前記タイヤ幅方向におけるもっとも外側の端を前記タイヤ周方向に沿って延ばした線よりも、前記ブロックの前記タイヤ幅方向に対する中心線側に形成され、前記突起部のタイヤ幅方向における長さをＷ、前記ブロックのタイヤ周方向における長さをＬとした場合に、次の関係式 ０＜Ｗ／Ｌ＜２／３０ の条件を満たす。

本発明によれば、前方のブロックのサイプによって排水された水の流れはコントロールされ、氷雪路における制動性能は、向上し得る。

図１は、本発明の実施形態に係るタイヤのトレッド面を示す平面図である。 図２Ａは、本発明の実施形態に係るブロックを説明する図である。 図２Ｂは、本発明の実施形態に係るブロックを説明する図である。 図３は、比較例に係るブロックを説明する図である。 図４は、本発明の実施形態に係るブロックを説明する図である。 図５は、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図６は、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図７は、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図８Ａは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図８Ｂは、図８Ａに示すＡ－Ａ線断面図である。 図９は、本発明の実施形態に係るブロックを説明する図である。 図１０は、比較例に係るブロックを説明する図である。 図１１は、水の流れのメカニズムを説明する図である。 図１２Ａは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１２Ｂは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１３Ａは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１３Ｂは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１３Ｃは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１３Ｄは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１３Ｅは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１４Ａは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１４Ｂは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１４Ｃは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１４Ｄは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１５Ａは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１５Ｂは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１５Ｃは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１５Ｄは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１５Ｅは、本発明の実施形態に係るブロックの他の例を説明する図である。 図１６は、本発明の実施形態に係るタイヤの他のトレッド面を示す平面図である。 図１７は、本発明の実施形態に係るタイヤのさらに他のトレッド面を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

（空気入りタイヤの構成）
図１を参照して、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０の構造を説明する。なお、空気入りタイヤ１０を、以下では単にタイヤ１０と称する。タイヤ１０のトレッド面には、タイヤ周方向に沿って延びる複数の周方向溝１１と、この周方向溝１１に対して交差する複数の横溝１２とが形成される。また、タイヤ１０のトレッド面には、周方向溝１１と横溝１２とによって区画された複数のブロック２０が形成される。また、ブロック２０は、タイヤ周方向に沿って、連続して形成される。横溝１２は、タイヤ幅方向に沿って延びる。タイヤ１０の両側の端部には、周方向溝１１とショルダー溝１３とによって区画されたショルダーブロック３０が形成される。なお、タイヤ周方向に沿ったブロック２０の列は、少なくとも一列形成されていれば足りる。本実施形態において、タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心として回転する方向である。タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸と平行な方向である。タイヤ幅方向内側とは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面に向かう方向であり、タイヤ幅方向外側とは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面に向かう方向の反対方向である。タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸と直交する方向である。タイヤ径方向内側とは、タイヤ径方向においてタイヤ回転軸に向かう方向であり、タイヤ径方向外側とは、タイヤ径方向においてタイヤ回転軸から離れる方向である。

ブロック２０の踏面部に複数のサイプ２１が形成される。図１においては、サイプ２１は、タイヤ幅方向に沿って直線状に形成されるが、これに限定されない。サイプ２１は、タイヤ幅方向に沿ってジグザグ状、波形状、クランク状などで形成されてもよい。サイプ２１は、タイヤ１０が接地した際に閉じることが可能な細い溝である。サイプ２１の溝幅は、特に限定されないが、例えば、０．１ｍｍ～１．５ｍｍである。

図１に示すように、タイヤ周方向におけるブロック２０の一方の端部には、突起部２３が形成される。タイヤ周方向におけるブロック２０の一方の端部とは、タイヤ１０が回転した際に最初に路面と接する部分であり、いわゆるブロック２０の踏み込み端である。

次に、図２Ａを参照して、突起部２３の詳細について説明する。図２Ａに示すように、突起部２３は、ブロック２０の端部２５に形成される。端部２５は、上述したように、タイヤ１０が回転した際に最初に路面と接する部分であり、ブロック２０の踏み込み端である。なお、図２Ａに示す中心線２８は、ブロック２０のタイヤ幅方向における中心線である。

突起部２３は、端部２５において、タイヤ幅方向に沿って突出して形成される。また、タイヤ幅方向におけるブロック２０の端である側壁２６は、タイヤ周方向に沿って形成され、突起部２３に連なる。突起部２３と、側壁２６とは、凹部を形成する。突起部２３を除いたブロック２０の部分は、端部２５をタイヤ周方向に投射することによって形成された影の範囲内に形成される。換言すれば、タイヤ幅方向における突起部２３のもっとも外側の端をタイヤ周方向に沿って延ばした線との間に、ブロック２０が形成される。さらに換言すれば、側壁２６は、突起部２３のタイヤ幅方向におけるもっとも外側の端をタイヤ周方向に沿って延ばした線よりも、ブロック２０のタイヤ幅方向における中心線２８側に形成される。なお、端部２５をタイヤ周方向に投射することによって形成された影の範囲内とは、図２Ａに示す領域２７をいう。

なお、突起部２３は、踏み込み端である端部２５に形成されると説明したが、これに限定されない。突起部２３は、端部２５と反対側の端部、すなわち、蹴り出し端にも形成されてもよい。すなわち、突起部２３は、タイヤ周方向におけるブロック２０の両側の端部に形成されてもよい。

図２Ａに示す例では、突起部２３は、タイヤ幅方向に沿って端部２５の両側に形成されるが、必ずしも端部２５の両側に形成される必要はない。後述するように、突起部２３は、端部２５の片側のみに形成されてもよい。

次に、図２Ｂを参照して、突起部２３による水の流れを説明する。一例として、ブロック２０の前方のブロック２０Ａが氷雪路に接地した際、摩擦で水が発生した場合を考える。この場合、前方のブロック２０Ａの摩擦で発生した水は、前方のブロック２０Ａに形成されたサイプ２１によって排水される。前方のブロック２０Ａのサイプ２１によって排水された水は、矢印Ａに示すように突起部２３の外側を通ってブロック２０の後方に流れる。つまり、突起部２３は、前方のブロック２０Ａのサイプ２１によって排水された水がブロック２０のサイプ２１に侵入することを防止する。これにより、前方のブロック２０Ａのサイプ２１によって排水された水の流れはコントロールされ、氷雪路における制動性能は、向上し得る。また、ブロック２０が氷雪路に接地した際、摩擦で発生した水は、矢印Ｂに示すようにサイプ２１によって排水されるため、制動性能の低下は抑制される。つまり、ブロック２０の全体において、前方のブロック２０Ａから排水される水は突起部２３によってサイプ２１に侵入することが防止され、かつ、摩擦で発生した水はサイプ２１によって排水される。これにより、ブロック２０の全体において、氷雪路における制動性能は、向上し得る。

（実験結果）
本発明の効果を確かめるため、比較例１及び実施例１～５のタイヤを作成し、氷雪路で実験を行った。実験で用いたタイヤのサイズは、１９５／６５Ｒ１５である。内圧は、２５０ｋＰａであり、荷重は、４ｋＮである。

図３～図８を参照して、比較例１及び実施例１～５のタイヤについて説明する。図３を参照して比較例１のタイヤについて説明する。図３に示すように、比較例１のブロック９０には、突起部は形成されない。また、複数のサイプ９１は、形成される。

次に、図４を参照して実施例１のタイヤについて説明する。実施例１のブロック２０には、図４に示すように、突起部２３が形成される。突起部２３のタイヤ幅方向における長さは、２ｍｍである。次に、図５を参照して実施例２のタイヤについて説明する。実施例２のタイヤが、実施例１のタイヤと異なる点は、突起部２３のタイヤ幅方向における長さである。実施例２において、突起部２３のタイヤ幅方向における長さは、図５に示すように、１ｍｍである。次に、図６を参照して実施例３のタイヤについて説明する。実施例３のタイヤが、実施例１のタイヤと異なる点は、突起部２３の形状である。実施例１の突起部２３の形状は、四角形であるが、実施例３の突起部２３の形状は、図６に示すように、タイヤ幅方向外側に向かって凸形状である。なお、実施例３における突起部２３のタイヤ幅方向における長さは、実施例１と同様に２ｍｍである。

次に、図７を参照して実施例４のタイヤについて説明する。実施例４のタイヤが、実施例１のタイヤと異なる点は、側壁２６（図２Ａ参照）の傾きである。実施例１の側壁２６は、タイヤ幅方向に対して直角であるのに対し、実施例４の側壁２６は、図７に示すように、蹴り出し端から踏み込み端に向かって中心線２８側（図２Ａ参照）に傾斜している。実施例４においても、実施例１と同様に、タイヤ幅方向における突起部２３のもっともタイヤ幅方向外側の端をタイヤ周方向に沿って延ばした線の間に、ブロック２０が形成される。実施例４において、図７に示すように、タイヤ幅方向における突起部２３のもっともタイヤ幅方向外側の端をタイヤ周方向に沿って延ばした線と、タイヤ幅方向におけるブロック２０の蹴り出し端のもっとも外側の端をタイヤ周方向に沿って延ばした線とが、重なっていてもよい。なお、実施例４において、突起部２３のタイヤ幅方向における長さは、図７に示すように、１ｍｍである。

次に、図８Ａ～図８Ｂを参照して実施例５のタイヤについて説明する。実施例５のタイヤが、実施例１のタイヤと異なる点は、突起部２３の形状である。実施例１の突起部２３は、タイヤ径方向内側に向かって、タイヤ幅方向に垂直となるように形成されるのに対し、実施例５の突起部２３は、図８Ｂに示すように、タイヤ幅方向内側に向かって傾斜して形成される。

実験結果を表１に示す。表１に示す制動性能の評価は、比較例１の結果を１００とした。

表１から判るように、実施例１～５のタイヤは、比較例１のタイヤに比べて、氷雪路における制動性能が向上している。また、表１から判るように、実施例１～５のタイヤは、比較例１のタイヤに比べて、サイプへの水の侵入量が減少している。

（作用効果）
以上説明したように、本実施形態に係るタイヤ１０によれば、以下の作用効果が得られる。タイヤ１０のブロック２０の端部２５に、突起部２３が形成される。また、突起部２３に連なる側壁２６は、突起部２３のタイヤ幅方向におけるもっとも外側の端をタイヤ周方向に沿って延ばした線よりも、ブロック２０のタイヤ幅方向に対する中心線２８側に形成される。突起部２３は、前方のブロックのサイプによって排水された水がブロック２０のサイプ２１に侵入することを防止する。これにより、前方のブロックのサイプによって排水された水の流れはコントロールされ、氷雪路における制動性能は、向上し得る。

（その他の実施形態）
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

上記の実施例では、突起部２３のタイヤ幅方向における長さを１ｍｍや２ｍｍとして説明したが、これらの長さに限定されない。図９に示すように、突起部２３のタイヤ幅方向における長さをＷ、ブロック２０のタイヤ周方向における長さをＬとした場合、突起部２３のタイヤ幅方向における長さＷは、式（１）の関係を満たす長さであればよい。

［数１］０＜Ｗ／Ｌ＜２／３０・・・（１）

上記式（１）について説明する。長さＷが０である場合、図１０に示すように、前方のブロックから排水された水がサイプ９１を通ってブロック９０の内部に侵入する。これは水の粘性によるものである。なお、図１０に示すブロック９０は、図３に示す比較例１と同じである。水の侵入を防止するために、長さＷは０より大きいことが必要となる。ただし、Ｗ／Ｌが、２／３０以上である場合、２／３０より小さい場合と比較して、氷雪路における制動性能が低下するおそれがある。この点について図１１を参照して説明する。図１１におけるブロック９２は、隣接する２つのブロックである。図１１において、Ｗ／Ｌは、２／３０以上である。図１１に示すように、突起部９３が長いため、矢印Ｄに示すようにタイヤ幅方向に水が流れる。このため、矢印Ｃに示すようにブロック９２の後方に流れる水は、少なくなる。また、矢印Ｄに示すように双方向（左右方向）から中心に向かって水が流れるため、図Ｅに示すように乱流が発生し、水のスムーズな流れが妨げられる。また、矢印Ｆに示すように、矢印Ｅの領域における一部の水はブロック９２の踏面に流れうる。これにより、氷雪路における制動性能が低下するおそれがある。また、突起部９３が長い場合、突起部９３は偏摩耗しやすくなる。また、突起部９３が長い場合、突起部９３にクラックが入りやすくなる。以上説明したように、Ｗ／Ｌが、２／３０以上である場合、２／３０より小さい場合と比較して、氷雪路における制動性能が低下するおそれがあり、偏摩耗及びクラックの点でも不利である。これに対して、Ｗ／Ｌが上記式（１）を満たせば、氷雪路における制動性能は向上し、偏摩耗及びクラックも抑制されうる。

上記の実施例では、突起部２３の形状は、四角形でもよく、または、タイヤ幅方向外側に向かって凸形状であってもよいと説明したが、これらに限定されない。例えば、図１２Ａに示すように、突起部２３の形状は、タイヤ幅方向外側に向かって直線で傾斜してもよい。また、突起部２３の形状は、図１２Ｂに示すように、タイヤ幅方向内側に向かって凸形状であってもよい。なお、突起部２３のタイヤ周方向に対する角度θ（図１２Ａ参照）は、いずれの形状であっても、４５度以上であることが好ましい。

また、突起部２３のタイヤ径方向における高さは、適宜変更されうる。例えば、図１３Ａに示すように、突起部２３のタイヤ径方向における高さは、ブロック２０の他の部分の高さより高くてもよい。さらに、突起部２３のタイヤ径方向における形状は、図１３Ａのような四角形に限定されない。例えば、図１３Ｂに示すように、突起部２３のタイヤ径方向における形状は、蹴り出し側から踏み込み側に向かって直線で傾斜してもよい。また、突起部２３のタイヤ径方向における形状は、図１３Ｃに示すように、蹴り出し側に向かって凸形状でもよい。また、突起部２３のタイヤ径方向における形状は、図１３Ｄに示すように、踏み込み側に向かって凸形状でもよい。なお、図１３Ｅに示すように、ブロック２０は、蹴り出し端から踏み込み端に向かって、タイヤ径方向における高さが徐々に高くなるように、形成されてもよい。

また、図２Ａに示す例では端部２５の形状は、直線状であるが、これに限定されない。例えば、図１４Ａに示すように、端部２５は、ブロック２０のタイヤ幅方向中心から、タイヤ幅方向外側に向かって、傾斜してもよい。また、端部２５は、図１４Ａに示すように、踏み込み側から蹴り出し側に向かって傾斜してもよく、または、図１４Ｂに示すように、蹴り出し側から踏み込み側に向かって傾斜してもよい。図１４Ｂに示す例では、前方のブロックのサイプによって排水された水の一部が端部２５の窪みで止められるため、サイプ２１に流れ込む水の量がさらに減少する。

また、図１４Ｃに示すように、端部２５の形状は、踏み込み側に向かって凸形状でもよい。また、図１４Ｄに示すように、端部２５の形状は、ブロック２０のタイヤ幅方向中心を頂点として、蹴り出し側に向かって凸形状でもよい。

また、図２Ａに示す例では突起部２３に連なる側壁２６の形状は、タイヤ周方向に沿って直線状であるが、これに限定されない。例えば、図１５Ａに示すように、突起部２３に連なる側壁２６の一部は、タイヤ幅方向内側に向かって傾斜してもよい。また、図１５Ｂに示すように、突起部２３に連なる側壁２６の一部の形状は、タイヤ幅方向外側に向かって凸形状でもよい。また、図１５Ｃに示すように、突起部２３に連なる側壁２６の一部の形状は、タイヤ幅方向内側に向かって凸形状でもよい。また、図１５Ｄに示すように、突起部２３に連なる側壁２６の一部の形状は、ブロック２０の内部に入り込むようにタイヤ幅方向内側に向かって直線で形成された凸形状でもよい。また、図１５Ｅに示すように、突起部２３に連なる側壁２６の一部の形状は、ブロック２０の内部に入り込むようにタイヤ幅方向内側に向かって曲線で形成された凸形状でもよい。

また、図１６に示すように、タイヤ５０のブロック２０は、タイヤ幅方向に傾斜するように形成されてもよい。水は、流れやすい方向に流れる特性を有する。よって、図１６のようにブロック２０が傾斜して形成されている場合、前方のブロックのサイプによって排水された水の多くは、ブロック２０の傾斜方向に沿って流れる。したがって、突起部２３は、図１６に示すように、端部の片側のみに突出して形成されてもよい。このように、端部の片側のみに突起部２３が形成された場合でも、前方のブロックのサイプによって排水された水の流れはコントロールされ、氷雪路における制動性能は、向上し得る。突起部２３が端部２５の片側のみに形成される場合でも、突起部２３に連なる側壁２６は、突起部２３のタイヤ幅方向におけるもっとも外側の端をタイヤ周方向に沿って延ばした線よりも、ブロック２０のタイヤ幅方向に対する中心線２８側に形成される。換言すれば、タイヤ幅方向における突起部２３のもっとも外側の端をタイヤ周方向に沿って延ばした線と、突起部２３が形成されていない端部２５のタイヤ幅方向外側の端をタイヤ周方向に沿って延ばした線との間に、ブロック２０が形成されていればよい。

また、図１６に示すように、ショルダーブロック３０に、突起部３１が形成されてもよい。また、突起部２３は、すべてのブロック２０に形成されてもよく、一部のブロック２０に形成されてもよい。同様に、突起部３１は、すべてのショルダーブロック３０に形成されてもよく、一部のショルダーブロック３０に形成されてもよい。

なお、突起部２３は、踏み込み端だけでなく、蹴り出し端に形成されてもよい。すなわち、図１７に示すように、突起部２３は、タイヤ周方向におけるブロック２０の両方の端部に形成されてもよい。これにより、タイヤの回転方向に関係なく、上述した制動性能が得られる。なお、図２Ａにおいて、突起部２３の蹴り出し側の端とサイプ２１が、重なっているが、これに限定されない。サイプ２１は、突起部２３の端よりも蹴り出し側に形成されていればよい。

１０、５０ タイヤ
１１ 周方向溝
１２ 横溝
１３ ショルダー溝
２０ ブロック
２１ サイプ
２３ 突起部
２５ 端部
２６ 側壁
２７ 領域
２８ 中心線
３０ ショルダーブロック
３１ 突起部

Claims (5)

1. タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも２つの周方向溝と、
   前記周方向溝と交差する方向に形成される複数の横溝と、
   前記周方向溝と前記横溝とによって区画される複数のブロックと、
   タイヤ幅方向に沿って前記ブロックに形成されるサイプとを備える空気入りタイヤであって、
   前記タイヤ周方向における前記ブロックの少なくとも一方の端部には、タイヤ幅方向に沿って突出した突起部が形成され、
   前記突起部に連なる前記ブロックの側壁は、前記突起部の前記タイヤ幅方向におけるもっとも外側の端を前記タイヤ周方向に沿って延ばした線よりも、前記ブロックの前記タイヤ幅方向に対する中心線側に形成され、
   前記突起部のタイヤ幅方向における長さをＷ、前記ブロックのタイヤ周方向における長さをＬとした場合に、次の関係式
   ０＜Ｗ／Ｌ＜２／３０
   の条件を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記突起部は、前記ブロックの周方向端部の一方側のみに設けられることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 複数の前記ブロックには、タイヤの幅方向端部に形成されるショルダーブロックが含まれることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記突起部と前記側壁とが、凹部を形成することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記突起部は、前記端部の両側に形成されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。

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