JPH062442B2 - 湿潤路及び氷雪路のトラクシヨン性能を改良した空気入りタイヤ - Google Patents

湿潤路及び氷雪路のトラクシヨン性能を改良した空気入りタイヤ

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JPH062442B2
JPH062442B2 JP62132873A JP13287387A JPH062442B2 JP H062442 B2 JPH062442 B2 JP H062442B2 JP 62132873 A JP62132873 A JP 62132873A JP 13287387 A JP13287387 A JP 13287387A JP H062442 B2 JPH062442 B2 JP H062442B2
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    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
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    • B60C11/12Tread patterns characterised by the use of narrow slits or incisions, e.g. sipes
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    • B60C11/124Tread patterns characterised by the use of narrow slits or incisions, e.g. sipes with special arrangements in the tread pattern inclined with regard to a plane normal to the tread surface
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は湿潤路及び氷雪路における制動及び駆動性能を
改良した空気入りタイヤに関するものである。
〔従来の技術〕
従来氷雪路を完全に走行するスノータイヤとして、タイ
ヤのトレッドにスパイクピンを打ちこんだスパイクタイ
ヤが広く用いられているが、スパイクピンによる路面の
損傷、及び路面の損傷で生ずる粉塵による公害問題を解
決するために、スパイクピンを用いないで氷雪路を安全
に走行しうるスタッドレスタイヤが求められている。
従来のスタッドレススノータイヤはトレッドゴムとして
硬度が低く、ヒステリシスロスの大きいゴムを用い、転
動時のゴムの内部損失により、制動性を向上している。
更にトレッドパターンは排水性のよい深い溝を設け、そ
の溝で区切られたブロック又はリブを横方向のサイプで
細分化して、ゴムの変形抵抗を小さくし、ゴムの内部歪
を大きくして発熱を大きくすると共に、トレッドゴムの
接地性を改良し、又サイプのエッジ効果及び排水効果に
より、水膜を破壊し、湿潤路での制駆動性能の改善を図
っている。
又特開昭61−81206号には、タイヤトレッド表面
のブロックまたはリブの上に多数のゴムの突起を一体的
に設け、そのゴムの突起を雪路面に食い込ませてグリッ
プを得る方法が提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のスタッドレスタイヤは硬度の極めて低いゴムを用
いるため、氷や圧雪のない乾燥路面での操縦性が悪く、
又剛性の小さいゴムをサイプで細分化したブロック、リ
ブ等は、走行中の負荷により、欠け、サイプ底の亀裂が
生じ易く、サイプを起点とした異常摩耗が発生し易い。
又上記のタイヤトレッド表面のブロック又はリブ上にゴ
ムの突起を設ける方法は、その突起をトレッドの他の部
分と同じ、硬度の極めて小さいゴムで、トレッドの他の
部分と一体に構成すれば、硬度の小さい突起は雪路面に
食い込まず、充分なグリップを得ることはできない。却
って柔らかい突起により、操縦性が低下する。突起の部
分を周囲のトレッドゴムと異なる硬質のゴムで構成すれ
ば、雪路面のグリップは増すが、突起の部分のみに別種
のゴムを用いると、タイヤの製造工程が複雑となるし、
突起は容易に摩耗してしまい、すぐに効果がなくなる。
従って本発明は、氷雪路及び湿潤路において制駆動性能
がすぐれ、乾燥路でも操縦性が低下せず、走行中の負荷
によるトレッドの欠け、異常摩耗やサイプ底の亀裂が生
ずる虞のない、製造容易なタイヤを提供することを目的
とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的はラジアル構造を有する空気入りタイヤのト
レッドパターンにおいて、トレッド溝によって複数のリ
ブ又はブロックに分割されたトレッド表面の該リブ又は
ブロック上面に、幅の狭い環状の溝よりなる環状サイプ
を刻設し、該環状サイプにより全周を囲繞されて周囲か
ら独立した小ブロックを該リブ又はブロック内に形成し
てタイヤ周面に多数配設すると共に、該小ブロックの上
面を、これを囲むリブ又はブロックの接地面より一段高
く形成したことを特徴とする湿潤路及び氷雪路のトラク
ション性能を改良した空気入りタイヤにより達成され
る。
次に本発明の内容を図面により詳細に説明する。第1図
は本発明の湿潤路のトラクション性能を改良した空気入
りタイヤのトレッドパターンの一例の一部展開図であ
り、中心線I−Iの片側のみを示す。第2図は同A−A
断面図である。トレッド(1)に略タイヤ周方向に延びる
主溝(2)と、隣接する主溝(2)を繋ぐ副溝(3)により囲ま
れるブロック(4)内に、環状に連続する無端状の幅の狭
い溝よりなる環状サイプ(5)を設ける。主溝(2)と接地端
(6)により囲まれたブロック(4)内にも、環状サイプ(5)
を設ける。環状サイプ(5)により囲まれた部分は、その
周囲の部分から分離され、独立した小ブロック(7)を形
成する。
環状サイプ(5)により囲まれた小ブロック(7)の上面(9)
はその小ブロック(7)の周囲のブロック(4)の接地面(10)
よりも一段高く形成されている。周りのブロック(4)の
接地面(10)からの小ブロック(7)の上面(9)の突出量Hは
0.5〜3.0mmが好ましい。突出量Hが0.5mm未満
では、制駆動性能改善の効果が小さく、3mmを越えると
パターンノイズが増加し、又小ブロック(7)の突出部が
力の方向に倒れ易くなり、異常摩耗につながる。
小ブロック(7)はブロック(4)の接地面(10)に対して垂直
な柱状に形成してもよいが、第3図の断面図に示すよう
に、下方に拡がる截頭錐体状に形成するのが好ましい。
小ブロック(7)をこのように下拡がりに形成することに
より、小ブロック(7)の圧縮時の倒伏、座屈を防止する
ことができる。
環状サイプ(5)の断面形状は円形状である必要はなく、
長円状、四角形状、多角形状、その他任意の形状で無端
の環状に連続するものであればよい。
尚、タイヤが摩耗しやすい通常の路面を走行する場合、
囲繞されたサイプで形成された空間を周囲にもつ小ブロ
ックは、接地した際、太くなりながら容易に圧縮変形し
て、その表面の高さは、周辺のリブまたはブロツクの接
地面と同じになるので、周辺と同じ速度で摩耗し、小ブ
ロックの高さが元の高さの略1/3に摩耗するまで、小
ブロックがリブ又はブロックの接地面より一段高く形成
された状態が保持される。
環状サイプ(5)により囲まれる小ブロック(7)は頂部の径
が3〜18mm、好ましくは5〜12mmの範囲の大きさのもの
が有効である。小ブロック(7)の径がこれより大きいと
小ブロック(7)の剛性が充分小さくならず、制駆動性能
の向上が期待できない。又小ブロック(7)の径が小さ過
ぎると接地の際、倒伏または座屈して、充分な効果を発
揮できない。
環状サイプ(5)の幅は0.4mm〜1.2mmの範囲が好ましい。
この幅が狭過ぎると接地時に環状サイプ(5)の内壁がす
ぐに密着してしまい、排水効果を発揮できない。又環状
サイプ(5)の幅が広過ぎる場合も後述のポンプ効果が小
さく、排水効果が低下する。
環状サイプ(5)の深さは主溝(2)の深さの30〜100%
とする。この深さが深過ぎるとサイプの底に亀裂が入る
虞がある。逆に浅過ぎると小ブロック(7)の剛性が充分
小さくならず、制駆動性能の向上が小さく、又タイヤ使
用時にトレッドの摩耗により、早期に環状サイプ(5)が
消滅してしまう。
第1図及び第4図に示すように環状サイプ(5)から分岐
して外側に延びる分岐サイプ(8)を設け、分岐サイプ(8)
をブロック(4)の周囲の主溝(2)、副溝(3)或いは接地端
(6)の外側のショルダー部側面等の非接地部分に開口す
ると、接地の際、環状サイプ(5)内の水が分岐サイプ(8)
を経て容易に排出される。
本発明のサイヤのトレッドを構成するゴムは永久歪の小
さいゴムが好ましく用いられる。永久歪の大きいゴムで
トレッドを構成すると、接地時に環状サイプ(5)で取り
囲まれた小ブロック(7)がトレッド表面と同じ高さまで
圧縮された後、トレッドの表面が地面から離れても小ブ
ロック(7)が元の形状に復元しないので、タイヤ使用中
に小ブロック(7)の上面(9)が周囲のブロック(4)の接地
面(10)と同じ高さになってしまい、小ブロック(7)のト
ラクション効果が低下する。従って、本発明のタイヤの
トレッドゴムとしては、ASTM(米国材料試験協会規
格)D−623の方法により測定した永久歪が5%以下
のゴム組成物が好ましく用いられる。
天然ゴム又はブタジエンゴムを相当量含むゴムは永久歪
が小さく、一方ガラス転移温度の高いゴムは永久歪が大
きい。従って、ゴム成分のうちの40重量%以上が天然
ゴム又はブタジエンゴムよりなり、残りのゴム成分がガ
ラス転移温度が−50℃以上のゴムよりなるゴム組成物
が本発明のタイヤのトレッドゴムとして好ましく用いら
れる。
〔作用〕
本発明の湿潤路のトラクション性能を改良した空気入り
タイヤによれば、トレッドに設けられた環状サイプに囲
まれた小ブロックは、周りのブロックから独立し、体積
が小さいため、小ブロックを囲む外側の部分よりも剛性
が小さくなる。そして、環状サイプに囲まれた小ブロッ
クは上面の高さが周囲のリブ又はブロックの表面より、
一段高く形成されているが、接地時には第5図に示すよ
うに、小ブロックの上面が周囲の接地面と略同じ高さに
なるまで小ブロックが圧縮され、小ブロックの接地圧が
高くなり、水膜が破壊され易く、湿潤路における制駆動
性能が更に向上する。
又一段高く形成した小ブロックの接地面に垂直方向の変
形は小ブロックの内部歪を増加し、ヒステリシスロスを
大きくし、また小ブロックの下側のゴムの歪を増加さ
せ、ヒステリシスロスによるタイヤのころがり摩擦係数
を大きくして、氷上及び圧雪路面の制駆動性能を向上さ
せる。
小ブロックが圧縮された時、突出した分の体積は小ブロ
ックを囲む環状サイプの容積空間に拡がり、その中の
水、雪等を排出する。特に小ブロックの周囲の環状サイ
プに分岐がある場合にこの効果が大きい。
小ブロックの剛性は小さくなるが、小ブロックは周囲を
ブロックの接地領域で囲まれているため、小ブロックの
剛性が小さくとも、接地部全体の剛性の変化は小さいの
で、操縦性が低下しない。
〔実施例〕
第1図に示すトレッドパターンを有する、タイヤサイズ
1000R20 14PRの本発明のタイヤを製作し、四輪自動車に
装着して、湿潤路及び圧雪路で制動試験を行った。その
試験結果を第1表に実施例1及び2として示す。制動試
験の結果は、従来のタイヤの制動距離を100として、
試験タイヤの制動距離を指数で表示し、制動指数とし
た。
実施例1のタイヤの小ブロック(7)は頂部の直径が5m
m、底部の直径が8mm、高さ9.5mmの截頭円錐形であ
って、周囲の接地面(10)より1.5mm突出している。そ
の周囲の環状サイプ(5)は深さ8mm、幅0.4mmであ
る。この小ブロック(7)をトレッド全周に合計324個
有する。各環状サイプ(5)からそれぞれ1本の分岐サイ
プ(8)が分岐して、主溝(2)に連通する。
実施例2のタイヤの小ブロック(7)は頂部の直径が7m
m、底部の直径が10mm、高さ14.5mmの截頭円錐形
であって、周囲の接地面(10)より2.5mm突出してい
る。その周囲の環状サイプ(5)は深さ12mm、幅0.6m
mである。この小ブロック(7)をトレッド全周に合計32
4個有する。各環状サイプ(5)は分岐サイプを有しな
い。
実施例1及び2のトレッドゴムは下記の組成のゴム組成
物を用いた。
天然ゴム 40部 SBR 30 BR 30 カーボン 60 ナフテンオイル 20 亜鉛華 3 ステアリン酸 1 硫黄 1.5 加硫促進剤* 1.2 老化防止剤** 1 *:NシクロヘキシルN−2ベンゾチアジルスル
フェンアミド **:N−フェニルNイソプロビルp−フェニレン
ジアミン 小ブロック(7)の突出量及び環状サイプ(5)の深さを変え
て、他の条件は実施例1又は2と同じタイヤを製作して
同様に制動性能試験を行った結果を比較例1及び2とし
て第1表に示す。又従来のタイヤの制動試験結果を同表
に示す。
〔発明の効果〕 本発明の湿潤路及び氷雪路のトラクション性能を改良し
た空気入りタイヤ環状サイプとトレッド表面に突出した
小ブロックにより、氷雪路及び湿潤路における制駆動性
能が向上し、乾燥路においても操縦性の低下がなく、ト
レッドのブロック、リブ等の欠けがなく、サイプ底に亀
裂が入る虞もない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の湿潤路及び氷雪路のトラクション性能
を改良した空気入りタイヤの一例のトレッドパターンの
一部の展開図であり、第2図は同A−A断面図である。
第3図は本発明のタイヤの他の実施例の一部断面図、第
4図は同B−B断面図である。第5図は本発明のタイヤ
の接地時の小ブロック(7)の動きを示す断面図である。 (1)…トレッド、 (2)…主溝、 (3)…副溝、 (4)…ブロック、 (5)…環状サイプ、 (6)…接地端、 (7)…小ブロック、 (8)…分岐サイプ、 (9)…ショルダー部側面、(10)……上面、 (11)…接地面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B60C 11/12 D 8408−3D

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ラジアル構造を有する空気入りタイヤのト
    レッドパターンにおいて、トレッド溝によって複数のリ
    ブ又はブロックに分割されたトレッド表面の該リブ又は
    ブロック上面に、幅の狭い環状の溝よりなる環状サイプ
    を刻設し、該環状サイプにより全周を囲繞されて周囲か
    ら独立した小ブロックを該リブ又はブロック内に形成し
    てタイヤ周面に多数配設すると共に、該小ブロックの上
    面を、これを囲むリブ又はブロックの接地面より一段高
    く形成したことを特徴とする湿潤路及び氷雪路のトラク
    ション性能を改良した空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】該小ブロックの上面が周囲のリブ又はブロ
    ックの該接地面から突出する高さが0.5〜3.0mmで
    ある特許請求の範囲第1項記載の湿潤路及び氷雪路のト
    ラクション性能を改良した空気入りタイヤ。
  3. 【請求項3】該環状サイプの幅が0.4〜1.2mmであ
    る特許請求の範囲第1項記載の湿潤路及び氷雪路のトラ
    クション性能を改良した空気入りタイヤ。
  4. 【請求項4】該小ブロックが截頭円錐状小ブロックであ
    る特許請求の範囲第1項記載の湿潤路及び氷雪路のトラ
    クション性能を改良した空気入りタイヤ。
  5. 【請求項5】該小ブロックの頂部の径が4〜10mmの範囲
    にある特許請求の範囲第1項記載の湿潤路及び氷雪路の
    トラクション性能を改良した空気入りタイヤ。
  6. 【請求項6】該環状サイプから分岐して外側に延びる分
    岐サイプを有する特許請求の範囲第1項記載の湿潤路及
    び氷雪路のトラクション性能を改良した空気入りタイ
    ヤ。
  7. 【請求項7】該分岐サイプがトレッド溝又はショルダー
    部側面に開口する特許請求の範囲第6項記載の湿潤路及
    び氷雪路のトラクション性能を改良した空気入りタイ
    ヤ。
  8. 【請求項8】トレッドゴムが、ゴム成分のうちの40重
    量%以上が天然ゴム又はブタジエンゴムよりなり、残り
    のゴム成分がガラス転移温度が−50℃以上のゴムより
    なるゴム組成物よりなる特許請求の範囲第1項記載の湿
    潤路及び氷雪路のトラクション性能を改良した空気入り
    タイヤ。
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