JPH1024709A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ヒールアンドトウ摩耗を抑制すると
ともに、タイヤの摩耗時においても氷上性能を向上しう
る空気入りタイヤを提供する。 【解決手段】タイヤ周方向にのびる縦溝３と、この縦溝
３に交わる向きにのびる横溝４と設けることにより、ト
レッド面２に複数のブロック５を区画形成するととも
に、前記ブロック５には、少なくとも一端が前記縦溝３
に連通しかつ略タイヤ軸方向にのびるサイピング６が形
成された空気入りタイヤであって、前記サイピング６
は、波長（Ｌ）が２〜１５mmであり、かつこの波長
（Ｌ）と振幅（Ｈ）との比（Ｈ／Ｌ）が、０．１〜０．
２６の１．５周期以上の長さを有する波打ち部７を含む
とともに、前記サイピングのトレッド表面における溝巾
（Ｄ１）が、実質的に０〜０．３mmであり、かつサイピ
ングの溝底における溝巾（Ｄ２）が、０．３〜０．７mm
で、しかも前記溝巾（Ｄ１）よりも大としたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒールアンドトウ
摩耗を抑制するとともに、タイヤの摩耗時においても氷
上性能を向上しうる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】スパイクタイヤが、路面の損傷及び粉塵
公害を防止するために使用が禁止されて以来、積雪地帯
においては、いわゆるスタッドレスタイヤが広く普及し
つつある。このスタッドレスタイヤは、近年、低温環境
下においても柔軟性を保ちうるトレッドゴム材料などの
開発に加え、トレッド面に多数のブロックを形成したブ
ロックパターンを採用し、また、ブロックには多数のサ
イピングなどが設けられることによって、雪上での走行
性能は格段に向上している。

【０００３】しかしながら、スタッドレスタイヤは、つ
るつるとした氷路の走行性能に関しては、やはり、スパ
イクタイヤに劣るため、従来より、この種のスタッドレ
スタイヤにおいて氷上での性能を向上するための数多く
の提案がなされている。

【０００４】たとえば、特開平７−２１５０１７号公報
では、トレッド面に多数のブロックを区画形成するとと
もに、各ブロックにはタイヤ軸方向にのびる複数本のサ
イピングを形成し、しかもそのサイピングの中間部に
は、実質的にサイピング長さを延長するジグザグ部を設
けることを提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
提案では、サイピングはトレッド表面と溝底部分との溝
巾が同一に設定されているため、トレッド部の摩耗につ
れてブロック高さが小になると、その分、ブロックの曲
げ剛性が高められる傾向にあり、たとえば、氷路などに
おいて、サイピングによるブロックの倒れ込みが有効に
作用せず、氷上性能が著しく低下するという問題があ
る。

【０００６】また、本発明者らの研究の結果、サイピン
グに波状のジグザグ部を設ける場合には、その振幅が大
きすぎると、これを起点とした偏摩耗、とくにヒールア
ンドトウ摩耗（以下、単に「Ｈ／Ｔ摩耗」という）が発
生しやすく、逆にジグザグの振幅を小さくし過ぎると、
サイピングのエッジ成分が不足して氷上性能を十分に向
上し得ないことが判明した。

【０００７】つまり、サイピングに波状部あるいは、ジ
グザグ部を設ける場合には、その振幅および波長の設定
が、Ｈ／Ｔ摩耗、さらには氷上性能にきわめて密接に関
連していることを突き止めたのである。

【０００８】本発明では、サイピングに波打ち部を含め
ることによって、サイピング長さを実質的に延長させつ
つ、その振幅及び波長を一定の範囲に制限することを前
提として耐Ｈ／Ｔ摩耗性能、氷上性能を向上しうるとと
もに、タイヤが摩耗した状態であっても、氷上性能の向
上が維持される空気入りタイヤの提供を目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のうち、請求項１
記載の発明は、タイヤ周方向にのびる縦溝と、この縦溝
に交わる向きにのびる横溝と設けることにより、トレッ
ド面に複数のブロックを区画形成するとともに、前記ブ
ロックには、少なくとも一端が前記縦溝に連通しかつ略
タイヤ軸方向にのびるサイピングが形成された空気入り
タイヤであって、前記サイピングは、波長（Ｌ）が２〜
１５mmであり、かつこの波長（Ｌ）と振幅（Ｈ）との比
（Ｈ／Ｌ）が、０．１〜０．２６の１．５周期以上の長
さを有する波打ち部を含むとともに、前記サイピングの
トレッド表面における溝巾（Ｄ１）が、実質的に０〜
０．３mmであり、かつサイピングの溝底における溝巾
（Ｄ２）が、０．３〜０．７mmで、しかも前記溝巾（Ｄ
１）よりも大としたことを特徴とする空気入りタイヤで
ある。

【００１０】なお、サイピングが「略タイヤ軸方向にの
びる」とは、サイピングの両端を結ぶ直線の傾きが、タ
イヤ軸方向に対して±１５°のものを意味する。

【００１１】また、請求項２記載の発明では、前記サイ
ピングは、溝底における溝巾（Ｄ２）と、トレッド表面
における溝巾（Ｄ１）との差（Ｄ２−Ｄ１）を、０．３
〜０．５mmの範囲に限定したことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づき説明する。図１には、本発明が、冬用のタイ
ヤとして好ましく用いられる乗用車用のスタッドレスタ
イヤに採用された場合のトレッドパターンを例示してお
り、トレッド面２には、タイヤ周方向にのびる複数本の
縦溝３…と、この縦溝３に交わる向きにのびる横溝４と
を設けることにより、本例では、略平行四辺形状をなす
複数のブロック５…を区画形成している。

【００１３】前記縦溝３は、本例では、タイヤ赤道ｃの
両側に配されかつタイヤ軸方向の左右に屈曲しつつタイ
ヤ周方向にのびる中央縦溝３ａ、３ａと、この中央縦溝
３ａ、３ａのタイヤ軸方向外側で略ストレート状でのび
る外縦溝３ｂ、３ｂの合計４本設けられたものを例示す
る。

【００１４】また、前記横溝４は、本例では、前記中央
縦溝３ａ、３ａ間を継ぐ中央横溝４ａと、中央縦溝３ａ
と外縦溝３ｂ間を継ぐ中間横溝４ｂと、外縦溝３ｂから
トレッド縁に向けてのびるショルダー横溝４ｃとを具え
る。

【００１５】各横溝４は、タイヤ軸方向に対し５〜３０
°の角度、好ましくは５〜２０°の角度で傾斜すること
によって、ブロック５のエッジ成分を増加させることが
でき、これによって排雪性を十分に確保して雪上でのグ
リップ性能を高めている。

【００１６】また、本例では、中央横溝４ａと中間横溝
４ｂとの傾き方向を、互いに逆方向にすることによっ
て、雪柱剪断力及び排雪時の力のバランスを保つことが
できるから、雪道での直進走行性能が確保される。

【００１７】なお、これらの縦溝３、横溝４は、いずれ
も本例の如く、直線状でのびる他、波状或いはジグザグ
状に屈曲するものなど図示以外の種々の形状を含み、タ
イヤに正規内圧を充填した時に、トレッド表面にて測定
した溝巾が、好ましくは６〜２０mmとするのが望まし
く、また、溝深さは例えば８〜２０mmとすることが望ま
しい。

【００１８】次に、各ブロック５には、両端が前記縦溝
３（又はトレッド縁Ｅ）に連通しかつ略タイヤ軸方向に
のびるサイピング６が複数本、本例では３本形成されて
いる。このようなサイピング６を設けることにより、例
えば制動時の状態を図４に示すように、接地部におい
て、ブロック５は進行方向Ｄと反対側にブロック倒れを
起こすが、このサイピング６によって分割されたブロッ
ク小片５ａ、５ｂ…にも倒れ込みが生じる。

【００１９】このように、サイピング６はブロック５の
柔軟な倒れ込みにより、トレッド表面と氷路面との接触
面積を増加させることができる。また、サイピング６
は、そのエッジによって、氷路面とトレッド表面の圧力
により融け出た水分を排出でき、氷路でのグリップ性能
をさらに向上させうる。

【００２０】なお１ブロック当たり、サイピング６が多
いほど上記の水分の排出効果は期待できるが、今度は逆
にブロック５の剛性が低下し、制動時などのブロック倒
れ込みが著しく大きくなり過ぎて有効接地面積が低下
し、氷上性能を低下させる他、Ｈ／Ｔ摩耗が生じやすく
なる。

【００２１】そこで、本発明では、図１、図２に示す如
く、サイピング６に波状、より具体的には正弦波状に屈
曲させた波打ち部７を含ませることにより、サイピング
６の本数を著しく増加させることなしに、実質的にサイ
ピング６のエッジ成分を増加させ、前述の氷路面水分の
排出効果を高めている。

【００２２】前記波打ち部７は、波長（Ｌ）が２〜１５
mmであり、かつこの波長（Ｌ）と振幅（Ｈ）との比（Ｈ
／Ｌ）が、０．１〜０．２６の１．５周期以上の長さを
有することが必要であり、これは本発明者らの多数の実
験結果に基づいて定められたものである。

【００２３】本発明者らは、図１に示すトレッドパター
ンにおいて、サイピングの波打ち部７の振幅（Ｈ）と波
長（Ｌ）との比（Ｈ／Ｌ）を種々変化させて試験を行っ
た。その結果を図５に示す。

【００２４】図５のグラフにおいて、横軸は振幅（Ｈ）
と波長（Ｌ）との比（Ｈ／Ｌ）を示し、縦軸は制動力０
kgｆ時のブロック５の接地面積をＳＯとした場合におけ
る制動力０．４Ｇ走行（１０８kgｆ）時の接地面積Ｓ４
の比（Ｓ４／ＳＯ）を表している。なお、波長（Ｌ）＝
６mmとし、また波打ち部７のタイヤ軸方向の長さ（ＳＬ
２）は１５mmとしている。なお試供タイヤは、１７５／
８０Ｒ１４で荷重２７０kgとした。

【００２５】この結果、振幅（Ｈ）と波長（Ｌ）の比
（Ｈ／Ｌ）が０．１未満では、サイピングの波打ちの効
果が見られず、制動時には、大巾に接地面積が減少する
とともに、０．２６を越えた場合にも、ブロック倒れが
大きくなりすぎることが原因となって接地面積が急激に
低下することが判明した。そして、この接地面積の大幅
な減少は、図６（ａ）に示すブロック小片５ａ、５ｂ…
の浮き上がりに基づくもので、これによって、各ブロッ
ク小片の前後において摩耗エネルギーが偏り、周図
（ｂ）に示すようなＨ／Ｔ摩耗の最大の原因となる。

【００２６】したがって、耐Ｈ／Ｔ摩耗性能を高めるた
めには、前記波打ち部７は、波長（Ｌ）と振幅（Ｈ）と
の比（Ｈ／Ｌ）が、０．１〜０．２６（一点鎖線の範
囲）、より好ましくは、０．１３〜０．２２（点線の範
囲）とすることにより、制動時においても有効接地面積
を大巾に減少させないようにすることが望ましい。な
お、波打ち部７の波長（Ｌ）は、タイヤサイズに拘わら
ず、２〜１５mmに設定でき、好ましくは３〜１２mm、よ
り好ましくは、５〜１０mmとするのが望ましい。

【００２７】また、波打ち部７が直接縦溝３に連通する
と、その連通部分でゴム欠けまたは偏摩耗を生じがちと
なるため、本例では、図２に示す如く、波打ち部７の両
端には、タイヤ軸方向にのびる直線部９、９がそれぞれ
接続されている特に好ましい態様を例示している。

【００２８】この場合、前記サイピングの直線部９の軸
方向長さＳＬ１、ＳＬ３は、夫々、サイピング６の全軸
方向長さＳＬの５〜２０％の範囲に設定するのが好まし
く、また波打ち部７の軸方向長さＳＬ２は、サイピング
６の全軸方向長さＳＬの９０〜６０％の範囲に設定する
ことが前述の直線部９の効果、さらには波打ち部７の効
果を発揮するうえで好ましい。

【００２９】また、サイピングの波打ち部７は、少なく
とも１．５周期以上有する必要がある。この波打ち部７
の長さが、１．５周期未満では、制動時等におけるブロ
ック５の接地面積の減少度合いが大きく、Ｈ／Ｔ摩耗が
早期に発生してしまうため採用できない。

【００３０】なお、本例では、タイヤ赤道Ｃ上に配され
たブロック５ａと、その両隣のブロック５ｂに施された
サイピング６は、約２周期の波うち部７を有する。ま
た、最もトレッド縁に近いブロック５ｃに施されたサイ
ピング６は、約２．５周期の波打ち部７を有している。

【００３１】一般に、Ｈ／Ｔ摩耗は、トレッド部のショ
ルダ側において特に生じやすいため、本実施形態の如
く、タイヤクラウン部分に配されたブロック５ａ、５ｂ
よりも、ショルダ側に配されたブロック５ｃにおいて、
サイピングの波打ち部７の周期を大とすることにより、
ショルダ側のブロックにおいて接地面積の低下をより一
層防ぐことが好ましいものとなる。

【００３２】次に、図３にブロック５の側面図を示す如
く、サイピング６は、本例では、ブロック５の表面にほ
ぼ垂直に形成される。また、サイピング６のトレッド表
面における溝巾（Ｄ１）は、実質的に０〜０．３mmであ
り、かつサイピング６の溝底における溝巾（Ｄ２）が、
０．３〜０．７mmで、しかも前記溝巾（Ｄ１）よりも大
とすることを特徴としており、本例ではサイピング６の
溝巾は、トレッド表面から溝底側に向けて、漸増する。

【００３３】このように、サイピング６の溝巾を、トレ
ッド表面よりもサイピング溝底側で大とすることによ
り、タイヤの摩耗が進行しても、各ブロック小片５ａ、
５ｂ…が、いわゆる頭でっかちとなり、ブロック剛性が
高まることを防止しうる。すなわち、従来のサイピング
６では、サイピングの溝巾が、トレッド表面と溝底側と
において同巾で形成されているが、このようなもので
は、ブロックが摩耗すると、サイピングで区分されたブ
ロック小片の剛性が高められる結果、有効なブロック倒
れ込みが得られなくなって、著しい氷上性能の低下が見
受けられたが、本発明のように構成することによって、
トレッド部の摩耗時においても氷上性能を向上しうる。

【００３４】なお前記サイピング６のトレッド表面にお
ける溝巾（Ｄ１）が、０．３mmを上回ると、負荷時及び
制動時にサイピングが洩れ、ブロック剛性が大きくなり
好ましくなく、細ければ細いほど好ましい。従って、サ
イピング６は、実質的に溝巾を有しないものが採用でき
る。

【００３５】そして、前記サイピング６は、好ましく
は、溝底における溝巾（Ｄ２）と、トレッド表面におけ
る溝巾（Ｄ１）との差（Ｄ２−Ｄ１）が、０よりも大、
より好ましくは、０．３〜０．５mmとするのが望まし
い。

【００３６】前記差（Ｄ２−Ｄ１）が、０．３mmを下回
ると、摩耗時においてブロックの剛性が高まる傾向が多
少あり、逆に０．５mmを上回ると、各ブロック小片５
ａ、５ｂ…が軟弱化し、タイヤ新品時でのブロック７剛
性の低下が過度に生じやすくなる傾向にある。また、サ
イピングの深さは、ブロック高さｈの３０〜１００％、
好ましくは３０〜８０％、本例では７５％としている。

【００３７】なお、本発明は、種々の形状のブロックに
採用できるのは言うまでもなく、又トレッドパターンの
一部にリブ等を含むものにも採用しうる。さらには、サ
イピングの波打ち部７は、前記実施形態で示した正弦波
状のもの以外にもジグザグなど種々の曲線で構成しう
る。

【００３８】

【実施例】タイヤサイズが１６５／８０Ｒ１３であり、
かつ図１のトレッドパターンを有し、サイピングのトレ
ッド表面の溝巾（Ｄ１）と、溝底における溝巾（Ｄ２）
を種々異ならせた本発明のタイヤ（実施例１〜４）を試
作するとともに、氷上での制動テストを行った。また、
前記溝巾（Ｄ１）、（Ｄ２）が本発明の範囲を充足しな
いタイヤ（比較例１〜４）についても併せて試作し性能
を比較した。

【００３９】なお、サイピング６の諸元は以下のように
設定した。 ＳＬ１／ＳＬ＝ＳＬ３／ＳＬ＝１３％ ＳＬ２／ＳＬ＝８７％ Ｈ／Ｌ＝０．１８ Ｌ＝６mm 波打ち部の周期数：１．５〜２．５

【００４０】また、テストは、各タイヤの新品時と６０
％摩耗時とにおいて、試供タイヤを排気量２０００ｃｃ
の国産乗用車に装着し、速度４０km／ｈからフルロック
の急制動をかけて制動距離を調べるとともに、その逆数
を、比較例１を１００とする指数で表示している。数値
が大きいほど制動距離が短く氷上性能に優れる。テスト
の結果を表１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】テストの結果、実施例１〜４は、新品時、
摩耗時のいずれにも良好な氷上性能を示していることが
確認できる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の空気入りタイヤは、サイピング
に特定の波長、振幅、周期長さの波打ち部を含ませたこ
とにより、サイピングのエッジ成分を実質的に拡大しつ
つ、氷上性能と耐Ｈ／Ｔ摩耗性能を低下させない範囲で
ブロックの柔軟な倒れ込みを確保し得るため、氷上性能
と耐Ｈ／Ｔ摩耗性能とを向上しうる。また、サイピング
の溝巾を、特定寸法とし、かつ溝底側で大とすることに
より、タイヤが摩耗した場合であっても前記波打ち部で
向上された氷上性能と耐Ｈ／Ｔ摩耗性能とを維持しう
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すトレッドパターン図で
ある。

【図２】そのブロックの詳細を示す平面図である。

【図３】そのブロックの詳細を示す側面図である。

【図４】接動時のブロックの挙動を示す模式図である。

【図５】本発明のテスト結果を示すグラフである。

【図６】（Ａ）は接動時のブロックの挙動を示す模式
図、（Ｂ）はＨ／Ｔ摩耗を説明する図である。

【符号の説明】

２ トレッド面 ３ 縦溝 ４ 横溝 ５ ブロック ６ サイピング ７ 波打ち部 Ｄ１ サイピングのトレッド表面における溝巾 Ｄ２ サイピングの溝底における溝巾

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タイヤ周方向にのびる縦溝と、この縦溝に
   交わる向きにのびる横溝と設けることにより、トレッド
   面に複数のブロックを区画形成するとともに、 前記ブロックには、少なくとも一端が前記縦溝に連通し
   かつ略タイヤ軸方向にのびるサイピングが形成された空
   気入りタイヤであって、 前記サイピングは、波長（Ｌ）が２〜１５mmであり、か
   つこの波長（Ｌ）と振幅（Ｈ）との比（Ｈ／Ｌ）が、
   ０．１〜０．２６の１．５周期以上の長さを有する波打
   ち部を含むとともに、 前記サイピングのトレッド表面における溝巾（Ｄ１）
   が、実質的に０〜０．３mmであり、 かつサイピングの溝底における溝巾（Ｄ２）が、０．３
   〜０．７mmで、しかも前記溝巾（Ｄ１）よりも大とした
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記サイピングは、溝底における溝巾（Ｄ
   ２）と、トレッド表面における溝巾（Ｄ１）との差（Ｄ
   ２−Ｄ１）が、０．３〜０．５mmであることを特徴とす
   る請求項１記載の空気入りタイヤ。