JPH02155809A - 氷雪路用空気入りタイヤ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、氷雪路での制動・駆動性能を向上させたバイ
アス構造の空気入りタイヤに関する。

〔従来の技術〕

一般に、氷雪路での制動・駆動性能を向上させるために
、タイヤ踏面に形成されたトレッドエレメント　（トレ
ンドバクーンのブロック）の表面に多数のサイプを配置
している。

特に、近年、スパイクタイヤのいわゆる車粉公害の問題
がクローズアンプされてから、このスパイクタイヤに代
わるものとしてトレッドエレメントの表面に多数のサイ
プを径方向（タイヤ幅方向）に配置して氷雪路での走行
安定性、制動・駆動性能を高めた氷雪路用空気入りタイ
ヤが開発されるようになった。

しかし、これまでのこの種のタイヤは、ラジアル構造の
空気入りタイヤに限られていた。

これは、下記の３つの問題がバイアス構造の空気入りタ
イヤには存するために、氷雪路に通ずるバイアス構造の
空気入りタイヤの実用化が困難であったためである。

■　バイアス構造の空気入りタイヤの場合には、ラジア
ル構造の空気入りタイヤにおけるような周方向剛性の高
いヘルド層がカーカス層の上に配置されていないため、
接地部内でカーカス層の周方向の収縮が生しる。また、
バイアス構造の空気入りタイヤでは、径方向断面内にお
けるクラウン部のカーカス層の曲率半径かラジアル構造
の空気入りタイヤに比して小さいために、接地中央部で
カーカス層の径方向の収縮が生じる。このため、トレッ
ドエレメントと路面との間の摩擦係数が小さいと、カー
カス層の周方向・径方向の収縮によりタイヤ踏面が接地
中心に向って撓み、これによりトレッドエレメントが接
地中心に向の空気入りタイヤでは、特に、赤道線から幅
方向両側にトレンド展開幅の１０％〜３０％までの間の
タイヤ踏面の領域でトレッドエレメントの表面にサイプ
を径方向に設けるとサイプと接地端輪郭との交差角が大
きくなる。このため、踏み込み・蹴り出し時にサイプが
開口することによるトレッドエレメントに作用する剪断
力を緩和して摩耗を低減させるというサイプを設けたこ
とによる効果が十分に発揮されない。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで、本発明は、トレッドエレメントに多数のサイプ
を配置したバイアス構造の空気入りタイヤであって、氷
雪路での安定性、制動・駆動性能を向上させ、さらに、
サイプの耐クラツク性、乾燥路での耐摩耗性を向上させ
た氷雪路用空気入りタイヤを提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、タイヤ踏面に周方向に延びる複って倒れ込む
のでタイヤ踏面の接地性が低下してしまう。

■　また、ラジアル構造の空気入りタイヤでは転勤時の
タイヤ踏面の撓み部のトレソトエレメントから路面に作
用する力の方向か対路面速度と転勤半径×タイヤ回転角
速度の相対差による力の周方向成分の変化に主に左右さ
れるのに対し、バイアス構造の空気入りタイヤでは、前
述したように径方向の収縮による力の成分が加わるため
、トレッドエレメントが踏み込み時から蹴り出し時まで
の間にねじり力を受ける。このため、バイアス構造の空
気入りタイヤでは、トレッドエレメントの表面にサイプ
を設けるとサイプの溝開口部からクランクが発生し易い
。

■　ラジアル構造の空気入りタイヤではタイヤ踏面の接
地前縁端および後縁端の輪郭の周方向に対する角度が比
較的大きいのに比し、バイアス構造の空気入りタイヤで
はその角度が比較的小さい。このため、バイアス構造数
のジグザグ状の主導と幅方向に延びる複数の副溝とを設
け、これらの溝で、幅方向に傾斜したトレッドエレメン
トをタイヤ踏面にジグザグ状に区画したバイアス構造の
空気入りタイヤにおいて、前記トレッドエレメントの表
面に実質的に直線状の多数のサイプを該［・レッドエレ
メントを横切るように配置し、タイヤ赤道線から幅方向
両側にトレッド展開幅の１０％〜３０％までの間のタイ
ヤ踏面の領域Ｍに少なくとも１つのトレッドエレメント
の周方向端部を位置せしめ、このトレッドエレメントの
周方向端部ではサイプをタイヤ周方向に対し４０゜±１
０°傾斜させると共にトレ・ノドエレメントの周方向中
央域ではサイプをタイヤ周方向に対し９０゜±２０’傾
斜させ、さらに、サイプの傾斜方向をトレッドエレメン
トの傾斜方向と交差させたことを特徴とする氷雪路用空
気入りタイヤを要旨とする。この本発明は、タイヤ内部
構造、路面、荷重等の条件を考慮して実際のタイヤ踏面
が受りている入力分布（圧力分布、剪断力分布、スリッ
プ率分布等）の適正化をはかるべくトレッドエレメント
に配置したサイプの周方向に対する角度を勘案してなさ
れたのである。

以下、図を参照してこの手段につき詳しく説明する。

第１図は、本発明のバイアス構造の空気入りタイヤの踏
面の一例を部分的に示す平面視説明図である。第１図に
おいて、タイヤ踏面１にはタイヤ周方向ＥＥ’に延びる
複数のジグザグ状の主溝２とタイヤ幅方向ＦＦ”に延び
る複数の副溝３とが設けられている。そして、これらの
溝で、幅方向ＦＦ’に傾斜したトレッドエレメント４が
タイヤ踏面１にジグザグ状に区画されている。副溝３は
主溝２の深さよりも浅くなっている。タイヤ踏面１の剛
性を低下させすぎないようにするためである。

タイヤ赤道綿βから幅方向両側にそれぞれＩ・シソ１′
展開幅Ｔ　Ｄ　Ｗの半分の長さの半分の方向端部を位置
せしめ、このトレッドエレメント４の周方向端部ではサ
イプ５ａをタイヤ周方向ＥＥ’に対し４０゜±１０’傾
斜させると共にトレッドエレメント４の周方向中央域で
はサイプ５ｂをタイヤ周方向ＥＥ’に対し９０゜±２０
°傾斜させている。

トレンド展開幅ＴＤＷの１０％〜３０％までの間のタイ
ヤ踏面の領域Ｍとしたのは、この領域Ｍは他の領域に比
して幅方向剪断力の入力が大きいことおよび路面からの
接地面反力が大きいので、これらの力を緩和させるため
である。この領域Ｍに位置せしめるトレッドエレメント
４の周方向端部は、周方向両端部のうちいずれか一方で
よい。いずれか一方の周方向端部の領域は、ヒールアン
ドトウ摩耗の発生し易い領域であって回転方向等によっ
て特定されるものではないが、例えば、面積でいえば各
トレッドエレメント４の面積の１／６〜１７３程度であ
る。

このトレッドエレメント４の周方向端部でタイヤ踏面ｌ
の箇所のイ１近では、主溝２はタイヤ周方向ＥＥ’に対
し４５″±１５°（すなわち、３０°〜６０°）角度で
傾斜してジグザグ状に周方向ＥＥ”に延びていることが
必要である。この箇所の付近では、トレッドエレメント
４もまたタイヤ周方向ＢＥ’に対し３０°〜６０°の角
度で幅方向に傾斜していることが好ましい。これによっ
て、トレッドエレメント４が主溝２および／又は副溝３
を支点として座屈するのを抑えることができる。

本発明では、トレッドエレメント４の表面に実質的に直
線状の多数のサイプ５をトレッドエレメント４を横切る
ように配置している。

氷雪路における制動・駆動性能を高めるためである。サ
イプ５の両端はそれぞれ主ａ２又は副溝３に開口してい
る。

また、本発明では、タイヤ赤道線ｌから幅方向ＦＦ’に
両側にトレッド展開幅ＴＤＷの１０％〜３０％までの間
のタイヤ踏面の領域Ｍに少なくとも１つのトレッドニレ
メン１−４の周は、その表面に配置されたサイプ５ａを
タイヤ周方向ＥＥ’に対し４０゜±１０°（すなわち、
３０°〜５０°）ｉ頃斜させるのである。これによって
、サイプ５ａをタイヤ周方向ＥＥ’に対しほぼ９０６に
配置した場合に比して踏み込み・蹴り上げ時にサイプ５
ａが開口してサイプ５ａの幅が拡大しなくなるからヒー
ルアンドトウ摩耗の発生を防止できる。また、サイプ５
ａをタイヤ周方向ＥＥ’に対しほぼ９０°に配置した場
合に比して、踏み込み・蹴り上げ時のサイプ５ａの動き
が少なくなるから、サイプの耐クランク性を大幅に向上
させることができる。さらに、旋回時にはトレッドエレ
メント４に作用する剪断力の方向にサイプ５ａのエツジ
が対向してエツジ効果を発揮し、その力を緩和するため
氷雪路での直進走行安定性を確保することができる。

さらに、本発明では、サイプ５．５ａ、５ｂのｆｌＭ　
斜方向をトレッドエレメント４の傾斜方向ａａ’　、ｂ
ｂ’　と交差させる。サイプの傾斜方向をトレッドエレ
メント４の傾斜方向と一致させるとトレッドエレメント
４の幅方向剛性が低下するので、これを防くためである
。トレッドエレメント４の幅方向剛性を確保することに
より、トレッドエレメント４が接地中心に向って倒れ込
むの防止できる。

また、タイヤ赤道線βから幅方向ＦＦ’に両側にトレッ
ド展開幅ＴＤＷの１０％以内のタイヤ踏面の領域Ｃ内の
トレッドエレメント４（例えば、トレッドエレメント４
の周方向端部が領域Ｃに完全に掛かっている場合には、
その周方向端部）に配置されたサイプは、タイヤ周方向
ＥＥ’に対し９０゜±２０°（すなわち、７０°〜１１
０°）ｆＩＪｉ斜していることが好ましい。領域Ｃはタ
イヤ踏面における幅方向中央部であるために、タイヤ周
方向ＥＥ’の剪断力が大きいので、このようにサイプを
傾斜させることにより周方向剪断力を緩和させて摩耗を
低減させ、さらに、氷雪路での制動・駆動時のサイプに
よるエツジ効果を高めかつ摩耗しにくい（いわゆるセン
ター摩耗が発生する）。したがって、第２図に示すよう
に、領域Ｓでのサイプ５のピッチＰ（サイプ間の間隔）
を領域Ｃに比して短くする（好ましくは４７５〜２１５
）と共にその深さも浅くして、領域Ｓにおけるトレッド
エレメント４の剛性を確保することにより特に制動時に
はトレッド接地面の荷重分布がショルダー領域Ｓに移動
するため、サイプによるエツジ効果を高めることが可能
となる。また、第３図に示すように、領域Ｓでのサイプ
５のピッチＰを長くしてもよく、この場合にはエツジ効
果を高めるためにサイプの深さを適当に深くすることで
トレッドエレメントの剛性を適正にすることが好ましい
。なお、領域Ｓにおけるサイプは、タイヤ周方向ＥＥ’
に対し９０゜±２０６（すなわち、７０°〜１１０°）
傾斜していることが好ましい。これは、制動・駆動時に
トレンド接地面に作用する力の成分は前後（周）方向成
分が主であるためである。また、氷結路での接地性の向
上によるトレンドニレメン１〜と路面との凝着効果を高
めるためである。また、幅方向剪断力の入力成分が非常
に小さいため、剪断力によるねじれ変形が起きにくいの
で、サイプ５ｂの溝開口部からのクランクも起きにくい
。そこで、サイプ５ｂをタイヤ周方向ＥＥ’に対し９０
６±２０°傾斜させ、氷雪路における制動・駆動性能の
確保をはかったのである。

タイヤ赤道線ｌから幅方向ＦＦ’に両側にトレッド展開
幅ＴＤＷの３０％以上のタイヤ踏面の領域Ｓでば、バイ
アス構造の空気入りタイヤの場合にはクラウン部のカー
カス層の曲率半径がラジアル構造の空気入りタイヤに比
して小さいために、通常走行の場合に接地面圧が幅方向
中央部の領域Ｃに比して低い。このため、領域Ｓの幅方
向へのトレッドエレメント４の動きは大きいが、領域Ｓ
ではトレンドニレメン１−４に作用するタイヤ周方向・
幅方向の剪断力が小さ（、また、領域Ｃに比し制動・駆
動性能を高めるためである。

以下に実施例を示す。

〔実施例〕

下記のタイヤ仕様を有する本発明タイヤ１２（バイアス
構造）および従来タイヤ１，２（ラジアル構造）につき
、耐クラツク性および氷上制動性を評価した。この結果
を表１に示す。

タイヤ仕様： タイヤサイズ６．５０−１６１０ＰＲ、ナイロンコード
からなるカーカス層のクラウン部でのコード配置角度３
８°〜４２°。カーカス層４層。

カーカス層と同一コード配置角度のブレーカ−１層。ト
レッド展開幅Ｔ　Ｄ　Ｗ　＝　１４２　ｍｍ、主溝深さ
−１４，４ｍｍ。副溝深さ−１１，５ｍｍ。

（１）本発明タイヤ１゜ 第２図に示すトレッドパターン。領域Ｃにおけるサイプ
のタイヤ周方向ＢＥ”に対する配置角度（以下、αとい
う）は９０°、その深さは８．５　ｍｍ、　ｆｆｌ域Ｍ
におけるトレッドエレメントの周方向両端部のそれぞれ
のサイプのαは４０°、トレッドエレメントの周方向中
央部のサイプのαは９０°、サイプの深さは８．５　ｍ
ｍ。

領域Ｓにおけるサイプのαは９０″、その深さは５ｍｍ
、ピッチＰは本発明タイヤ２のピッチＰの０．４５倍（
−５ｍｍ）。

（２）本発明タイヤ２゜ 第３図に示すトレンドパターン。領域Ｓにおけるサイプ
の深さが８．５　ｎｕｎで、ピッチＰが１１　ｍｍであ
ることを除いて上記本発明タイヤｌと同じ。

（３）従来タイヤ１゜ 第４図に示すトレンドパターン。領域Ｃ２領域Ｍ１領域
Ｓの全てにおいてサイプのαが９０６で、ピッチＰが１
１　ｍｍであることを除いて上記本発明タイヤ１と同じ
。

（４）　　従来タイヤ２゜ 第５図に示すトレンドパターン。領域Ｃ１領域Ｍ、領域
Ｓの全てにおいてサイプのαが４０°で、かつサイプの
傾斜方向がトレッドエレメントの傾斜方向と同一 クラ・り　の−・　　′　： タイヤを１００℃で４００時間放置して熱劣化させた後
、ＪＡＴＭＡ単輪最大荷重空気圧（空気圧５．０　ｋｇ
ｆ／ｃｉ、荷重１０１０　ｋｇ）、リム１６　Ｘ５゜５
０　Ｆの条件下に回転ドラム試験を実施した。

サイプにクランクが５箇所以上発生したときの時間を測
定し、これを指数評価した。数値の大きい方がよい。

上　　が・　　法： 空気圧５．０　ｋｇｆ／ｃｄ、リム１６　ｘ５．５０　
Ｆで２トントランクの前後輪にタイヤを装着しく積車）
、氷上で３Ｑ　ｋｍ／ｈの速度で走行時にブレーキをか
けてブレーキロック制動距離を測定し、これを指数評価
した。数値の大きい方がよい。

（来夏以下余白） 表土 上記表１から明らかなように、従来タイヤ１は従来タイ
ヤ２に比較して氷上制動性に優れるものの耐クランク性
が極めてわるい。また、本発明タイヤ１および２は、そ
れぞれ、従来タイヤ２に比して耐クラツク性においては
若干劣るものの氷上制動性に優れることが判る。したが
って、総合的にみて、本発明タイヤ１および２は、それ
ぞれ、耐クラツク性および氷上制動性の両方に優れてい
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、タイヤ踏面に複数
のジグザグ状の主溝と複数の副溝とを設けたバイアス構
造の空気入りタイヤにおいて、タイヤ赤道線から幅方向
両側にトレッド展開幅の１０％〜３０％までの間のタイ
ヤ踏面の領域Ｍ内のトレッドエレメントの周方向端部で
はサイプをタイヤ周方向に対し４０゜±１０°傾斜させ
ると共にトレッドエレメントの周方向中央域ではサイプ
をタイヤ周方向に対し９０゜±２０°傾斜させ、さらに
、サイプの傾斜方向をトレッドエレメントの傾斜方向と
交差させたために、氷雪路での制動・駆動性能を向上さ
せ、さらに、サイプの耐クランク性を向上させることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はそれぞれ本発明のバイアス構造の空気
入りタイヤの踏面の一例を部分的に示す平面視説明図、
第４図〜第５図はそれぞれ従来のラジアル構造の空気入
りタイヤの踏面の一例を部分的に示す平面視説明図であ
る。 ｌ・・・タイヤ踏面、２・・・主溝、３・・・副溝、４
・・・トレッドエレメント、５．５ａ、５ｂ・・・サイ
プ、ｌ・・・タイヤ赤道線。 田 ム」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 タイヤ踏面に周方向に延びる複数のジグザ グ状の主溝と幅方向に延びる複数の副溝とを設け、これ
   らの溝で、幅方向に傾斜したトレッドエレメントをタイ
   ヤ踏面にジグザグ状に区画したバイアス構造の空気入り
   タイヤにおいて、前記トレッドエレメントの表面に実質
   的に直線状の多数のサイプを該トレッドエレメントを横
   切るように配置し、タイヤ赤道線から幅方向両側にトレ
   ッド展開幅の１０％〜３０％までの間のタイヤ踏面の領
   域Ｍに少なくとも１つのトレッドエレメントの周方向端
   部を位置せしめ、このトレッドエレメントの周方向端部
   ではサイプをタイヤ周方向に対し４０゜±１０゜傾斜さ
   せると共にトレッドエレメントの周方向中央域ではサイ
   プをタイヤ周方向に対し９０゜±２０゜傾斜させ、さら
   に、サイプの傾斜方向をトレッドエレメントの傾斜方向
   と交差させたことを特徴とする氷雪路用空気入りタイヤ
   。