JPH02133207A - 重荷重用空気入り冬タイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は重荷重用空気入り冬タイヤの改良に関し、さら
に詳しくは氷上走行性能および耐摩耗性を改善した重荷
重用空気入り冬タイヤに関するものである。

（従来の技術） 冬期に使用される冬タイヤとして、その氷上走行性能を
満たすために、駆動力、制動力および横力を保持する必
要から、トレッドにスパイクを備えたいわゆるスパイク
タイヤが従来から知られている。

しかし、このスパイクタイヤは、雪や氷がない乾燥舗装
道路を走行する際に道路を傷付け、粉塵公害などの問題
を起こすため、社会問題となっている。

一方、近年スパイクを有さない雪上および氷上走行用タ
イヤとしてのスタッドレスタイヤが乗用車用冬用空気入
りタイヤとして開発されており、これらのスタッドレス
タイヤは、トレッドに形成した特有のブロックパターン
により雪上および氷上走行性能を改良したものが主流を
占めている。

すなわち、従来のスタッドレスタイヤのトレッドには、
通常タイヤの周方向に複数の周方向主溝およびトレッド
の両端部から前記周方向溝と交差して延びる複数の横溝
によって分割された複数のブロックが形成されており、
各ブロックは複数の切り込みによって、さらに複数のサ
ブブロックに分割されている。

したがって、従来のスタッドレスタイヤにおいては、タ
イヤに駆動力と制動力からなる前後方向の力が作用した
場合に、前記切り込みにより生ずる多数のエツジが、硬
質路面を把握することからなるエツジ効果によって、雪
上および特にすべり易い氷上走行性能の改良が図られて
おり、その効果も認められて急速に普及しつつある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の乗用車用のスタッドレスタイヤの
ブロックに設けられる切り込みは、タイヤに内圧を充填
しない状態において、通常約０゜７〜１．２ｍｍ程度の
幅を有していることから、乗用車用空気入りタイヤより
荷重が重く、接地圧も高い重荷重用空気入りタイヤに適
用すると、路面からブロックに剪断力が加わった場合に
、ブロックの倒れ込みを生じ、剛性が低下するために、
乾燥路面および氷上路面での接地性が低下するばかりか
、偏摩耗により耐摩耗性も阻害される恐れがあった。

そこで、本発明の課題は上述した従来の重荷重用空気入
り冬タイヤが有する問題点を解決することにある。

したがって本発明の目的は、氷上走行性能および耐摩耗
性を改善した重荷重用空気入り冬タイヤを提供すること
にある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明の重荷重用空気入り冬タイヤは、一対の
円筒状トレッドと、該トレッドの内側から夫々径方向内
側へ延びるサイドウオールを含み、前記トレッドが周方
向に延びる複数の周方向主溝と該周方向主溝に交わる複
数の横溝およびこれらの横溝によって区分されるブロッ
クからなり、これらのブロックに複数の切り込みを備え
たタイヤにおいて、前記切り込みはタイヤに内圧を充填
しない状態では実質上幅を有さず、その深さｄが１〜１
１．０ＩＩｌで、かつ周方向主溝の深さの１／２以内で
、さらにその間隔Ｗが１〜１１．０ｍ＋ｅで、切り込み
の深さｄと間隔Ｗの関係が（１／２）ｄ≦Ｗ≦（３／２
）ｄ＋５／ｄなる関係があり、しかもその周方向に対す
る長手方向の傾斜角度が４５〜９０度の範囲にあること
を特徴とする。

（作　用） 本発明の重荷重用空気入り冬タイヤは、各ブロックに設
ける切り込みが、タイヤに内圧を充填しない状態におい
て実質上幅を有さず、その深さｄが１〜１１．０ｍｍで
、かつ周方向主溝の深さの１／２以内で、さらにその間
隔Ｗが１〜１１．０ｍｍで、切り込みの深さｄと間隔Ｗ
の関係が（１／２）ｄ≦Ｗ≦（３／２）ｄ＋５／ｄなる
関係があり、しかも、その周方向に対する長手方向の傾
斜角度が４５〜９０度の範囲となるように構成したため
、氷上走行性能および耐摩耗性が大巾に改善されたもの
となる。

すなわち、切込みの幅を、タイヤに内圧を充填しない状
態において実質上ゼロとしたことにより、各ブロックの
面積を大きく保持することができるため、ブロックの剛
性が高められるばかりが、切り込みにより分割されたサ
ブブロック間の接触により、各ブロック自体の剛性が一
層高められることになる。

さらに、切り込みの深さを従来よりも浅くし、しかも切
り込みの間隔と深さをほぼ一致させたことにより、ブロ
ックに剪断力が加わった際のブロックの倒れ込みを効果
的に防止することができ、乾燥路面および氷上路面を走
行する場合に共通して接地性が向上し、偏摩耗が改善で
きると共に、氷上走行性能が著しく向上する。

したがって、本発明の重荷重用空気入り冬タイヤは、特
に氷上走行性能がすぐれる共に、耐摩耗性が大巾に改善
されたものであり、耐久寿命が良好なスタッドレスタイ
ヤとしてのすぐれた性能を有していることから、とくに
小型トラックおよびトラック・バスなどの重荷重車輌用
冬タイヤとして有用である。

（実施例） 以下、図面にしたがって本発明の重荷重用空気入り冬タ
イヤの実施例について、詳細に説明する。

第１図は本発明の重荷重用空気入り冬タイヤの第１実施
例を示すトレッド部の展開図、第２図は第１図における
ブロックのＡ−Ａ線断面説明図、第３図は本発明の重荷
重用空気入り冬タイヤの第２実施例を示すブロックの断
面説明図、第４図は本発明の重荷重用空気入り冬タイヤ
の第３実施例を示すブロックの断面説明図、第５図はゴ
ムサンプルテストによる切り込みの幅および深さと摩擦
係数の関係を示すグラフ、第６図、第７図および第８図
は同切り込みの深さに対応する間隔と摩擦係数の関係を
示すグラフ、第９図および第１０図は実際のタイヤテス
トによる切り込みの幅および深さと氷上走行性能の関係
を示すグラフである。

なお、第１図においてはトレッド以外の部分の図示は省
略しているが、ラジアルカーカスおよびベルト層などの
図示以外の部分は周知の構造である。

第１図において、本発明の重荷重用空気入り冬タイヤの
トレッドＴは、その中央区域に軸方向に所定間隔を置い
て配置された少なくとも２本の周方向主溝１．１と、こ
れらの周方向主溝１．１間の軸方向間隔を実質上三等分
し、それらと平行に延びる中央周方向溝１″が配置され
ている。

また、一対の両側区域にはその開口する位置から、前記
周方向主溝１．１及び中央周方向溝１′と交差し、前記
中央区域の中心に向がって実質上折れ線状に連続して延
びる多数の横溝２が設けられることによって、トレッド
Ｔは多数のブロック３に区分されている。

さらに、各ブロック３のすべては、その長手方向が概ね
周方向に対し７０度の角度で延びる複数の切り込みＳに
よって、複数のサブブロックに分割されている。

ここで、トレッドＴは通常比較的硬質のゴムがら形成さ
れるが、場合によってはより軟質のゴムまたは発泡ゴム
をその少なくとも一部に使用することができる。

周方向主溝１．１および中央周方向溝１゛は周方向に平
行な直線状であってもよいが、図示したような折れ線状
（変形フラング状）が望ましく、それらの溝幅および深
さは溝群の中で最も広くかつ深く形成される。

横溝２は、周方向に対する間隔がほぼ等しくなるように
配置されており、これらも図示したような折れ線状（変
形フラング状）が望ましく、その折り幅は周方向溝１．
１′　１よりも大きく形成される。

横溝２の溝幅は周方向溝１．１゛　１と同等またはそれ
以下であることが好ましい。

横溝２の深さは周方向溝１．１′　１と同等またはそれ
らよりも若干浅めであることが望ましい。

切り込みＳを各ブロックに対して設ける本数は、タイヤ
の用途に応じて任意に変更することが可能である。

そして、第２図に示したように、切り込みＳは相互に間
隔Ｗをもって、深さｄとなるように形成されており、タ
イヤに内圧を充填しない状態において、実質上幅を有し
ない線状となるように切り込まれている。

この様な切り込みＳは、例えばナイフなどの刃物を備え
た機械を用いて、切り込むことなどにより形成すること
ができる。

上述の構成から成る本発明の重荷重用空気入り冬タイヤ
における重要な要件は、切り込みＳを、タイヤに内圧を
充填しない状態において実質上幅を有さず、その深さｄ
が１〜１１．０＋ｎ＋ｓで、かつ周方向主溝の深さの１
／２以内で、さらにその間隔Ｗが１〜１１．０順で、切
り込みの深さｄと間隔Ｗの関係が（１／２）ｄ≦Ｗ≦（
３／２）ｄ＋５／ｄとなる関係にあるように構成した点
であり、これらの要件の設定理由は、第５図〜第８図に
示したゴムサンプルテスト結果により説明することがで
きる。

まず、第５図〜第８図に示したゴムサンプルテスト条件
は次ぎのとおりである。

１、ゴムサンプル ゴム質：冬タイヤのトレッドゴムに用いるゴムと同一の
コンパウンド 寸　法：幅５０　ｍ＋ｓ　ｘ長さ３６　ｍｉ　Ｘ厚み２
０關切り込み：ゴムサンプルの表面に深さｄ１間間隔を
もってゴムサンプルの長さ方向と 直交する向きに直線状の切り込みを多 数設けた。

２、テスト方法 平滑な水面にゴムサンプルを加圧（面圧ニアｋｇ／＋４
）、滑り速度５ｋＩＩ／ｈで適用した場合の摩擦係数を
測定。氷上における滑り方向（力の作用方向）は切り込
みの長手方向と直角方向、氷の温度は第５図では一３℃
、第６図、第７図、第８図では一５℃である。

３、グラフの縦軸 切り込みを備えないゴムサンプルで得た摩擦係数μを１
００とした時の指数で表示。

そして、第５図は切り込みＳの間隔Ｗを４１１１１１と
した場合の深さｄと摩擦係数μとの関係を示すグラフで
あり、このグラフからは、本発明の内圧を充填しない状
態において実質上幅を有さない切り込みを備えたタイヤ
（実線）は、従来の幅０．７鰭の切り込みを有するタイ
ヤ（点線）に比較して摩擦係数μが著しく高いことが明
らかである。

ただし、本発明タイヤにおいても、切り込みＳの深さｄ
が１１．０ｍｍをこえると、摩擦係数μが大巾に低下す
るため、切り込みの溝深さｄは１〜１１、Ｏａ目に制限
される。

通常、小型トラックやトラック・バス用タイヤの周方向
主溝の深さは約１０〜２０ｍｍであるから、本発明タイ
ヤにおいては切り込みＳの溝深さｄが周方向主溝１．１
の深さの１／２以内に制限されることになる。

また、第６図および第７図、第８図は夫々切り込みＳの
深さｄを１１１１！１および５ｍｍ、１０ｍｍとした場
合の、各切り込み間隔Ｗと摩擦係数μの関係を示したグ
ラフであり、このグラフからは切り込みＳの間隔Ｗが１
〜１１．０ｍｍの範囲において、最良の摩擦係数μ得ら
れることが明らかである。

さらに、第６図および第７図、第８図からは、切り込み
Ｓの間隔Ｗと、深さｄがほぼ等しくｄ／２≦Ｗ≦（３／
２）ｄ＋５／ｄの関係にあることが、より望ましいこと
も明らかである。

次に、第９図は実際のタイヤテストにおいて、切り込み
Ｓの深さｄと、氷上走行性能との関係を示すグラフであ
り、点線は実質上幅を有さない切り込みを切り込みの間
隔Ｗを切り込みの深さｄと等しくしたタイヤで、実線は
従来の幅０．７關の切り込みを切り込みの間隔Ｗを５ｍ
ｍとしたタイヤの氷上走行性能の関係を示している。こ
のグラフからは、本発明の内圧を充填しない状態におい
て実質上幅を有さない切り込みを備えたタイヤ（点線）
は、従来の幅０．７＋ｌｌ１１の切り込みを有するタイ
ヤ（実線）に比較して氷上走行性能が著しく改良されて
いることが明らかである。

なお、切り込みＳの長手方向角度は周方向に対し４５〜
９５度の範囲が好適であり、切り込みＳは図示したよう
な直線状以外にも、ジグザグ状、波状、稲妻状およびく
の字状などであってもよい。

また、ブロック３に形成する切り込みＳは、その全てを
内圧を充填しない状態において実質上幅を有さないもの
にする必要はなく、たとえば第３図に示した第２実施例
のように、実質上幅を有さない切り込みｓｌ　と、通常
の０．７關程度の幅を有する切り込みｓｌを共存させる
こともできる。

さらに、切り込みＳの深さｄもその全てを一定にする必
要はなく、たとえば第４図に示した第３実施例のように
、浅い切り込みＳｌと、深い切り込みｓ３を交互に存在
させても良い。

第１０図は第４図で切り込み８１の深さｄ１切り込みｓ
３の深さｄ３をｄ、−５，ｄ３−１０としたタイヤの効
果を示すグラフで、第９図の実質上幅を有さない切り込
みを切り込みの間隔Ｗと深さｄを等しくしたタイヤの例
（点線）対比Ｓ１の深さｄ、と５３の深さｄ３の平均深
さｄ−（１／２）（ｄ＋　＋ｄ３　）を切り込み深さと
して比較している（０印）、溝間隔Ｗは（１／２）ｄ≦
Ｗ≦（３／２）ｄ＋５／ｄの範囲にあるｗ　−５鰭であ
り、切り込みＳの深さを変えるとさらに氷上性能が向上
することが明らかである。

さらにまた、切り込みＳはブロック３を実質的に横断し
ている必要がなく、ブロック３の途中で中断したり、ブ
ロック端に切り込みを設けない場合なども包含される。

上記のごとくブロック３に切り込みＳを形成することに
より、氷上走行性能および耐摩耗性を効果的に改善する
ことができる。

次に、試験例により本発明の重荷重用空気入り冬タイヤ
の構成および効果についてさらに詳細に説明する。

（試験例） タイヤサイズ：ＬＳＲ７，５０Ｒ１６１４ＰＲ１使用リ
ム：０．０ＯＧＳ、使用空気圧＝６゜５０ｋｇ／ｃ−の
冬型ブロックパターンラジアルタイヤのトレッド部に対
し、上述の第１図に示したブロックパターンを形成し、
このタイヤについての評価を行なワた。

なお、タイヤのラジアルカーカスおよびベルト層などの
他の構造および製造条件は従来タイヤに準じたため、詳
細は省略する。

すなわち、第１図においてトレッドの幅＝１６０關、ジ
グザグ状周方向主溝１．１の溝幅：１２關、深さ：１５
ｍｍ、中央周方向溝１″の溝幅：４龍、深さ＝１０順、
横溝２の溝幅：５＋＋＋１１．深さ８１５ｍｍとしてブ
ロックパターンを形成する際に、切り込みＳの幅、深さ
ｄおよび間隔Ｗを次表のように変更した。

なお、切り込みＳのタイヤ周方向に対する角度は夫々７
０度に設定した。

得られた１１種類のタイヤについて、下記条件の実車フ
ィーリングテストにより、氷上走行性能および耐摩耗性
の評価を行なった結果を次表に示す。

なお、次表はすべて従来タイヤ（比較・−例２のスタッ
ドレスタイヤ）を１００とした時の指数評価で示してあ
り、指数が大きいほど良好な結果を示す。

氷上走行性能 供試車輌：小型トラック、４トン車 路　　面：冬期北海道での凍結路面 評価方法：速度１０ｋｍ／ｈでブレーキングしてから停
車するまでの制動距離を逆数 で指数化。

耐摩耗性 供試車輌：小型トラック、４トン車 路　　面：関東地区、乾燥、湿潤路面 （積雪なし） 速　　　度＝　２０〜１１００ｋ＋／ｈ（高速走行あり
） 評価方法：耐摩耗性能比較（主溝深さで確認）（以下本
頁余白） 表 寸法（關）　　　氷上走 Ｎα　幅　　ｄ　　　ｗ　　　行性能 比　　＊■ 較　　１　−　　　　　　　　　　　　　　９６例　　
＊２ ２　１．０　１２　　　５　１００ 本　１　なし　１５１６２ ２　なし　５５１３３ ３　なし　１０５１１５ 発　４　なし　１１０１５９ ５　なし　５１０１３０ ６　なし　１０　　１０　１１５ 明　　７　　　ＡＩ　　　Ａ２　　　　５　　１１９８
　　ＢＩ　　Ｂ２　　５　１１１ ９　　ＣＩ　　Ｃ２５１３８ ｔｏ　　Ｄｉ　　Ｄ２　　５　１２８ ＊ｌ〜ブロツク、＊２〜スタッドレス Ａｌ：１．Ｏ／なしハ、ＯＡ２：３．Ｏ／８．５／ｌ。

旧：１．０／なし　１３２：５／１０ 耐摩耗 性 以上の結果から、本発明の重荷重用空気入り冬タイヤは
、氷上走行性能および耐摩耗性を均衡して高度に具備し
ていることが明らかである。

［発明の効果］ 以上、詳細に説明したように、本発明の重荷重用空気入
り冬タイヤは、各ブロックに設ける切り込みが、タイヤ
に内圧を充填しない状態において実質上幅を有さず、そ
の深さｄが１〜１１．Ｏｎ＋ｍで、かつ周方向主溝の深
さの１／２以内で、さらにその間隔Ｗが１〜１１．０ｍ
ｍで、切り込みの深さｄと間隔Ｗの関係が（１／２）ｄ
≦Ｗ≦（３／２）ｄ＋５／ｄなる関係にあり、しかも、
その周方向に対する長手方向の傾斜角度が４５〜９０度
の範囲となるように構成したため、氷上走行性能および
耐摩耗性が大巾に改善されたものとなる。

すなわち、切り込みの幅を、タイヤに内圧を充填しない
状態において実質上ゼロとしたことにより、各ブロック
の面積を大きく保持することができるため、ブロックの
剛性が高められるばかりか、切り込みにより分割された
サブブロック間の接触により、各ブロック自体の剛性が
一層高められることになる。

さらに、切り込みの深さを従来よりも浅くし、しかも切
り込みの間隔と深さをほぼ一致させることにより、ブロ
ックに剪断力が加わった際のブロックの倒れ込みを効果
的に防止することができ、乾燥路面および氷上路面を走
行する場合に共通して接地性が向上し、偏摩耗が改善で
きると共に、氷上走行性能が著しく向上する。

したがって、本発明の重荷重用空気入り冬タイヤは、特
に氷上走行性能がすぐれる共に、耐摩耗性が大ｔｉに改
善され、耐久寿命が良好なスタッドレスタイヤとしての
すぐれた性能を有していることから、とくに小型トラッ
クおよびトラック・バスなどの重荷重車輌用冬タイヤと
して有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の重荷重用空気入り冬タイヤの第１実施
例を示すトレッド部の展開図、第２図は第１図における
ブロックのＡ−Ａ線断面説明図、第３図は本発明の重荷
重用空気入り冬タイヤの第２実施例を示すブロックの断
面説明図、第４図は本発明の重荷重用空気入り冬タイヤ
の第３実施例を示すブロックの断面説明図、第５図はゴ
ムサンプルテストによる切り込みの幅および深さと摩擦
係数の関係を示すグラフ、第６図、第７図および第８図
は同切り込みの深さに対応する間隔と摩擦係数の関係を
示すグラフ、第９図および第１０図は実際のタイヤテス
トによる切り込みの幅および深さと氷上走行性能の関係
を示すグラフである。 ■・・・・・・・・・トレッド １．１・・・周方向主溝 １−・・・・・・中央周方向溝 ２・・・・・・・・・横溝 ３・・・・・・・・・ブロック Ｓ・・・・・・・・・切り込み ｄ・・・・・・・・・切り込みの深さ Ｗ・・・・・・・・・切り込みの開隔 ■ Ｔ・・・・・・・・・トレッド １．１・・・周方向主溝 １′・・・・・・中央周方向溝 ２　・・・　・・・　・・・　）黄溝 ３・・・・・・・・・ブロック Ｓ・・・・・・・・・切り込み ｄ・・・・・・・・・切り込み深さ Ｗ・・・・・・・・・切り込み間隔 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の円筒状トレッドと、該トレッドの内側から夫々径
   方向内側へ延びるサイドウォールを含み、前記トレッド
   が周方向に延びる複数の周方向主溝と該周方向主溝に交
   わる複数の横溝およびこれらの横溝によって区分される
   ブロックからなり、これらのブロックに複数の切り込み
   を備えたタイヤにおいて、前記切り込みはタイヤに内圧
   を充填しない状態では実質上幅を有さず、その深さｄが
   １〜１１．０ｍｍで、かつ周方向主溝の深さの１／２以
   内で、さらにその間隔ｗが１〜１１．０ｍｍで、切り込
   みの深さｄと間隔ｗの関係が（１／２）ｄ≦ｗ≦（３／
   ２）ｄ＋５／ｄなる関係にあり、しかも、その周方向に
   対する長手方向の傾斜角度が４５〜９０度の範囲にある
   ことを特徴とする重荷重用空気入り冬タイヤ。