JPH11180116A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摩耗の進行に伴い新しいシャープなブロック
エッジを順次出現させてエッジ効果の回復を図り、摩耗
による氷上性能の低下を抑制する。 【解決手段】 タイヤ周方向にのびる縦溝３とこの縦溝
に連通する複数の横溝４とによりトレッド面に区画され
たブロック５に、タイヤ周方向の一端縁に沿ってのびる
小溝６を設け、この小溝６の壁面６ｗと横溝４の横溝壁
面４ｗとの間に小巾のブロック副部７を形成する。ブロ
ック副部７を形成する横溝壁面４ｗは、ステップ面Ｓｉ
を有してトレッド面２から階段状にのびるステップ領域
を具える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、氷雪路面を走行す
るための空気入りタイヤ、特にスタッドレスタイヤに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、冬季の降雪時及び路面凍結時に使
用されるタイヤとしてスタッドレスタイヤが主流になっ
ている。このようなスタッドレスタイヤは、通常、トレ
ッド面に比較的広い溝巾で区画することによりブロック
を形成し、またこのブロックには、細い切り込み状で略
タイヤ軸方向にのびるサイピングが形成される。

【０００３】雪上走行に際して、巾の広い溝は、溝内に
噛み込んだ雪を柱状に押し固めかつその雪柱をせん断す
る。タイヤは、そのときの抵抗（以下「雪柱せん断力」
という）によって雪上でのグリップを確保する。とりわ
け進行方向（タイヤ周方向）のタイヤのグリップは、タ
イヤ軸方向にのびる横溝に噛み込んだ雪柱による雪柱せ
ん断力が非常に重要になる。またブロックのエッジ、前
記サイピングのエッジによる路面掘り起こし効果も雪上
でのグリップを向上するのに役立つ。

【０００４】一方、氷上では、タイヤの接地圧により氷
面が溶け、氷面とタイヤのトレッド面との間に薄い水膜
が形成され、これによりタイヤのグリップは急激に減少
する。サイピングは、このような表面の水膜を除去する
ために、非常に有効な手段となる。すなわちサイピング
によって細かく分割されたブロックの表面は、接地面内
で動きやすくなり、この動きは水膜を掃きとるいわゆる
ワイピング効果を発揮するからである。

【０００５】本件出願人は、先に特開平８−２３０４１
８号公報を提案している。この公報では、トレッド面に
形成されたブロックは、図５（ａ）に略示するように、
タイヤ周方向の一端縁Ｅ側の近傍をこの一端縁と略平行
にブロック表面をのびかつ横溝ａよりも巾狭の小溝ｂを
具えることにより、横溝ａと前記小溝ｂとの間に小巾の
ブロック副部ｃを形成することを開示している。このブ
ロック副部ｃは、図５（ｂ）に示すように、例えば制動
時などタイヤ周方向の小溝ｂ側に倒れ込み、そのエッジ
にて氷路面の水膜を横溝ａ側へと掃き出すワイパー効果
を発揮して氷上でのグリップを向上している。

【０００６】また、最近のスタッドレスタイヤでは、凍
結しアイスバーン状になった路面でのグリップ力向上と
いう強い要請から、トレッドゴムはよりソフトな配合に
なり、またサイピングｆはその本数が増加傾向にある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トレッ
ドゴムのソフト化及びサイピング数の増加は、トレッド
ゴムの耐摩耗性を低下させてしまう。このため、タイヤ
が氷雪路のみならず乾燥路面を走行すると、各ブロック
の幅方向のエッジ部が比較的早期に丸く摩耗してしま
い、雪氷路面を走行するときに満足のゆくエッジ効果を
発揮できない。とりわけ図５に示したような剛性の小な
るブロック副部ｃを有するタイヤにあっては、このブロ
ック副部ｃのエッジが特に早期に摩耗しワイパー効果が
全く消失してしまうという問題がある。

【０００８】そこで本発明は、このようなワイパー機能
を発揮するブロック副部を具える空気入りタイヤを前提
とし、摩耗の進行に伴いブロック副部に新しいシャープ
なブロックエッジを順次出現させてエッジ効果の回復を
図り、ワイパー機能を維持させることによって特に摩耗
による氷上性能の低下抑制を図るとともに、ウエットグ
リップ性能および耐偏摩耗性能の低下を防止することを
目的としている。

【０００９】なお特開平２−２８３５０７号公報には、
雪上における牽引性能を向上させるために、溝壁を階段
状に形成する技術が開示されている。このものは、溝内
の雪柱に対する踏固め効果、すなわち雪柱せん断力の向
上を目的としたものであり、従って、前記ブロック副部
の構成は具えてはいない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明では、タイヤ周方向にのびる縦溝と、この縦溝
に連通する複数の横溝とによりトレッド面を複数のブロ
ックに区画するとともに、前記ブロックは、タイヤ周方
向の一端縁側の近傍をこの一端縁と略平行にブロック表
面をのびかつ前記横溝よりも巾狭の小溝を具えることに
より、この一端縁側の横溝壁面と前記小溝の壁面との間
に小巾のブロック副部を形成した小溝入りブロックを含
み、かつこの小溝入りブロックの前記一端縁側の横溝壁
面には、溝中心側に向かって突出するステップ面を有し
て前記トレッド面から半径方向内方に階段状にのびるス
テップ領域が形成されたことを特徴としている。

【００１１】また請求項２記載の発明は、前記横溝壁面
は、前記ステップ面の溝中心側への突出長さＸｉが、
０．２mm以上かつトレッド面での横溝巾Ｗａの０．２５
倍以下、かつ１つの横溝横断面に含まれる同一の横溝壁
面においてステップ面Ｘの前記突出長さＸｉの総和ΣＸ
ｉが、０．４mm以上かつ前記横溝巾Ｗａの０．５倍以下
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
である。

【００１２】このように剛性の小さいブロック副部を形
成する横溝壁面には、ステップ領域を形成したため、ブ
ロック副部のエッジが摩耗しても次のステップ面の新し
いシャープなエッジがブロック副部のエッジとして順次
出現でき、ブロック副部のワイパー効果を維持させるこ
とができる。

【００１３】

【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は、本実施形態の空気入りタ
イヤのトレッドパターンを例示したものであり、本発明
の評価はこのパターンを用いて行った。本実施形態の空
気入りタイヤは、タイヤ周方向にのびる縦溝３と、この
縦溝３に連通する複数の横溝４とによりトレッド面２を
複数のブロック５に区画している。

【００１４】前記縦溝３は、本例では、タイヤ赤道Ｃの
両側で略対称位置に配されかつタイヤ周方向に直線状で
のびる内の縦溝３ａ、３ａと、この内の縦溝３ａのタイ
ヤ軸方向外側に配されかつジグザグ状でのびる外の縦溝
３ｂ、３ｂとを含み、合計４本配されたものを示す。

【００１５】前記横溝４は、本例では、前記内の縦溝３
ａ、３ａ間を継ぐ中央の横溝４ａと、内、外の縦溝３
ａ、３ｂ間を継ぐ中間の横溝４ｂと、外の縦溝３ｂとト
レッド縁ｅとの間をのびる外の横溝４ｃとを含むものを
示す。そして、各横溝４ａ〜４ｃの開口部が、トレッド
縁ｅから他方のトレッド縁ｅにかけて、タイヤ周方向に
位置ずれして配置されるため、均一かつ効果的な雪柱せ
ん断力を発揮することができる。なおこれらの横溝４ａ
〜４ｃは、タイヤ軸方向に対して傾斜させても良い。

【００１６】これらの縦溝３の溝巾Ｗｃ、横溝４の溝巾
Ｗａ、溝深さなどは、雪柱せん断力とウエット性能とを
高めるために重要な要素となる。例えば各溝の溝巾Ｗ
ａ、Ｗｃは、トレッド表面で測定してトレッド巾ＴＷの
３〜８％の範囲、より具体的には５〜１２mm程度に設定
されるのが良い。また深さについては、トレッド巾ＴＷ
の５〜１０％の範囲、例えば８〜１５mm程度に設定する
のが良い。なお横溝４の溝巾、溝深さは縦溝３のそれと
同等又は若干小に設定するのが好ましい。

【００１７】前記ブロック５は、本例では、内の縦溝３
ａ、３ａ間の中央ブロック５ａと、内の縦溝３ａと外の
縦溝３ｂとの間の中間ブロック５ｂと、その外側の外の
ブロック５ｃとを含んでいる。前記中央ブロック５ａ
は、略矩形状をなすとともに、中間ブロック５ｂは、略
ホームベース状をなす５角形状にて構成され、さらに外
のブロック５ｃは、７角形状で構成されるものを示す。
ただし、ブロック形状はこのように限定されない。

【００１８】また前記ブロック５は、本例では全てのブ
ロックに一端が縦溝３又はトレッド縁ｅで開口する切り
込み状をなすサイピングＫを具える。サイピングＫは、
タイヤ接地によりその切り込みが互いに密着する溝巾で
構成され、例えば１．５mmよりも小、好ましくは１．０
mm以下で形成される。なおサイピングＫの形状、本数な
ども例示のものに限定されない。例えば、雪氷上でのグ
リップ性能に大きく影響する中央ブロック５ａのみにサ
イピングＫを設け、他のブロック５ｂ、５ｃにはサイピ
ングを設けないか、サイピング数を減少させてショルダ
ー部の剛性を向上させることもできる。

【００１９】そして、本発明では、前記中間、外のブロ
ック５ｂ、５ｃは、タイヤ周方向の一端縁側の近傍をこ
の一端縁と略平行にブロック表面をのびかつ前記横溝４
よりも巾狭の小溝６を具えることにより、図１のＡ−Ａ
断面である図２に示すように、一端縁側の横溝壁面４ｗ
と前記小溝６の壁面６ｗとの間に小巾のブロック副部７
を形成した小溝入りブロックＢとして形成されている。
なお略平行とは±３°の誤差を許容する。

【００２０】このようなブロック副部７は、周方向の剛
性を減じた柔軟な薄肉板状で形成される。そして、ブロ
ック副部７の周方向の前後には有巾の横溝４、小溝６が
存在するため、接地に際して、ブロック副部７は、図５
（ｂ）に示したように、周方向前後に自在に倒れ込みで
き、そのときブロック副部７は、そのエッジを路面に突
き立てて擦り合うことにより路面を掃くワイパーとして
機能しうる。その結果、氷路面状の水膜は、ブロック主
部９が接地するに先立ち横溝４又は小溝６へと掃き出し
され、路面がドライ化してトレッドゴムと路面との粘着
摩擦力が最大限に高められる。

【００２１】なお本例では、前記小溝６は、小溝入りブ
ロックＢのタイヤ周方向の両方の端縁に形成される他、
小溝入りブロックＢのタイヤ軸方向内側又は外側の端縁
側にも配されることにより、タイヤ軸方向に自在に倒れ
込みしうる第２のブロック副部１０をも形成したものを
示す。

【００２２】これにより、前記小溝入りブロックＢは、
タイヤ周方向両端縁のブロック副部７、７と、タイヤ軸
方向の第２のブロック副部１０と、その残部の前記ブロ
ック主部９とに区分されるものを示す。このため、空気
入りタイヤは、タイヤの制動時、駆動時だけではなく、
タイヤに横力が加わり、横滑りが発生するコーナリング
時においても、氷上の水膜を除去でき、氷上グリップ性
能を効果的に高めうる。なお小溝６は、ブロックの１つ
の一端縁だけ設けることでも勿論良い。

【００２３】なおブロック副部７の前記ワイパー機能を
効果的に発揮させるべく、前記小溝６の溝巾は、例えば
１．５〜４．５mm、ブロック副部７の新品時の周方向長
さＬｃを１．０mm以上かつ前記小溝６の溝巾Ｗｄの２．
０倍以下とするのが好ましい。また小溝６の溝深さＧｓ
を横溝４の溝深さＧｙの０．３５〜１．０倍とすること
が好ましい。

【００２４】前記小溝６の溝巾Ｗｄが１．５mm未満の場
合や、ブロック副部７の周方向長さＬｃが２×Ｗｄを超
える場合、さらには小溝６の溝深さＧｓが横溝４の溝深
さＧｙの０．３５倍未満の場合には、いずれもブロック
副部７の周方向への自在な倒れ込みが不十分となる。逆
に小溝６の溝巾Ｗｄが４．５mmよりも大の場合や、ブロ
ック副部７の周方向長さＬｃが１．０mm未満の場合、ブ
ロック副部７の路面との接地圧が不足してともにワイパ
ー効果を低下する。又小溝６の溝深さＧｓが横溝の溝深
さの１．０倍を超えると、ブロック副部７の強度が不十
分となりワイパー機能の低下とともにクラック等の破断
損傷が生じやすくなる。

【００２５】このような、ブロック副部７は、前述の通
りタイヤの接地に際して周方向に自在に倒れ込むため、
乾燥舗装路の頻繁な走行により、該ブロック副部７のエ
ッジが図２に一点鎖線で示すように摩耗しエッジを失う
ことにより、前記ワイパー効果を低下させることがあ
る。そこで、本発明では、横溝４、前記小溝入りブロッ
クＢの前記ブロック副部７の一端縁側の横溝壁面４ｗに
は、溝中心側に向かって突出するステップ面Ｓｉ（ｉ＝
１，２…）を有して前記トレッド面２から半径方向内方
に階段状にのびるステップ領域を形成したことを特徴の
一つとしている。

【００２６】このように、ブロック副部７をなす横溝４
の横溝壁面４ｗに、階段状のステップ領域を設けている
ため、ブロック副部７のエッジが丸く摩耗しても、すぐ
に前記ステップ面Ｓｉによる新たなエッジがトレッド面
２に露出してこれがブロック副部７のエッジを構成する
ため、ブロック副部７の前記ワイパー効果を長期にわた
って持続させることができる。

【００２７】本例では、図２に示すように、横溝４の溝
深さを略四等分する各位置３カ所にステップ面Ｓ１、Ｓ
２、Ｓ３が設けられているものを示す。タイヤを使用
し、ブロック副部７のエッジが丸くなると、さらなるト
レッド全体の摩耗の進行により、ブロック副部７にはス
テップ面Ｓ１が現れ、このステップ面Ｓ１のエッジがブ
ロック副部７の新たなエッジが形成しうる。またこのエ
ッジが丸くなり消失したあとも、さらなる摩耗により、
ステップ面Ｓ２がブロック副部７のエッジとして現れ
る。このようにして、摩耗によりタイヤ寿命がなくなる
までに、ブロック副部７のエッジを再生できる。

【００２８】前記ステップ領域は、図２に拡大して示し
たように、トレッド面側から溝底に向かって内向きにの
びる縦壁面部１２と、この縦壁面部１２の内端から溝中
心側に向かって内方に突出する前記ステップ面Ｓｉ( ｉ
＝１〜ｎ）とを交互に繰り返す階段状部をなす。

【００２９】前記ステップ面Ｓｉは、トレッド面２と略
平行な水平面から形成されている。また前記横溝壁面４
ｗのうち、ステップ面Ｓｉを除く縦壁面部１２は、トレ
ッド面２に対し略９０度に形成される。これにより、ス
テップ面Ｓｉの内縁に頂角を略９０度とした、シャープ
なエッジ１３…を形成しうるとともに、溝容積の減少を
抑えウエットグリップの低下などを防止できる。なお縦
壁面部１２は、前記トレッド面２に対して、このトレッ
ド面２から溝底に向かって横溝４の溝巾を減じる向きに
小角度で傾斜させることでも良い。

【００３０】また図３に示すように、前記横溝壁面４ｗ
に形成されたステップ面Ｓｉの溝中心側への各突出長さ
Ｘｉ（ｉ＝１、２…）は、０．２mm以上とするのが好ま
しい。この突出長さＸｉが、０．２mm未満では、それを
成形するタイヤ金型の加工が困難となり、またブロック
副部７のエッジが丸く摩耗したときにその影響を受け、
ステップ面Ｓｉがトレッド面２に露出するまでにすでに
丸く摩耗してエッジが消失し、ステップ面の効果が低下
するためである。

【００３１】他方、各ステップ面Ｓｉの突出長さＸｉ
が、トレッド面での横溝４の溝巾Ｗａの０．２５倍を越
えると、横溝容積が過度に減少しがちとなり、雪柱せん
断力を低下させるため雪上でのトラクション性能に悪影
響を及ぼす傾向がある。同様の理由により、横溝横断面
に含まれる同一の横溝壁面に含まれる各ステップ面Ｓｉ
の突出長さＸｉの総和ΣＸｉは、０．４mm以上かつ横溝
の溝巾Ｗａの０．５倍以下の範囲に設定するのが望まし
い。

【００３２】図４には、本発明の他の実施形態を示して
いる。本例では、ステップ面が４つ形成されているが、
トレッド面２に近い位置ほど密に、溝底側へいくとど疎
に形成することもできる。この例では、摩耗初期にステ
ップ面の現出頻度を高めてブロック副部のワイパー効果
が特に効果的に発揮できる。なお、この逆としても良
い。

【００３３】また小溝６の溝壁６Ｗにもステップ面Ｓ５
を形成しても良い。この場合、駆動力による摩耗が先行
するときに効果的となる。また小溝６の溝壁６Ｗにステ
ップ面を設けるときには、横溝壁面４ｗのステップ面と
高さを違えるのが好ましい。

【００３４】

【実施例】図１のパターンを用い、本発明のステップ領
域を施したタイヤとステップ領域を有さないタイヤにお
ける摩耗量に基づく摩擦係数μの変化を測定した。測定
法法は、試供タイヤをリム（１５×６ 1/2ＪＪ）、内圧
（２００ｋｐａ）の条件下で全輪に装着した車両（２５
００ｃｃの国産乗用車）を用い、進入速度３０ｋｍ／ｈ
において、氷上で４輪フルロック制動を行い、停止まで
の制動距離を測定し、下式により平均の摩擦係数μを計
算した。 摩擦係数μ＝（進入速度）² ／｛２×９．８×（制動距
離）｝ なお測定条件は、路面（氷盤：住友ゴム工業株式会社名
寄テストコース）気温（−８゜Ｃ）、氷上温度（−５゜
Ｃ）であった。ステップ領域の仕様、テストの結果など
を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】テストの結果、実施例のものは、摩耗に伴
う摩擦係数μの低下が比較例に比べて少ないことが確認
できる。これは、ブロック副部のエッジが逐次再生され
ワイパー効果が維持されているものと考えられる。

【００３７】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、ブロッ
クの表面にそのタイヤ周方向の一端縁側の近傍をこの一
端縁と略平行にのびる巾狭の小溝を具えることにより、
一端縁側の横溝壁面と前記小溝の壁面との間に小巾のブ
ロック副部を形成した小溝入りブロックを含むことによ
り、接地に際して、ブロック副部が、周方向前後に自在
に倒れ込んでそのエッジで路面を掃くワイパー効果を発
揮するため、氷路面状の水膜を、横溝内又は小溝内に掃
き出して、路面をドライ化することができ、トレッドゴ
ムと路面との粘着摩擦力を最大限に発揮して鏡面状の氷
路面でもグリップ性を向上しうる。

【００３８】またブロック副部をなす横溝の横溝壁面
に、階段状のステップ領域を設けているため、ブロック
副部のエッジが丸く摩耗しても、すぐにステップ面が形
成する新たなエッジがブロック副部に現れるため、摩耗
後でもブロック副部のエッジ効果を再現でき、前記ワイ
パー効果を長期にわたって持続させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用したトレッドパターンを示す平面
図である。

【図２】そのＡ−Ａ断面図である。

【図３】図２の部分拡大図である。

【図４】発明の他の実施例を示す横溝壁面を拡大して示
す断面図である。

【図５】（ａ）、（ｂ）は、従来の技術を説明するブロ
ックの周方向断面図である。

【符号の説明】

２ トレッド面 ３ 縦溝 ４ 横溝 ４Ｗ 横溝壁面 ５ ブロック ６ 小溝 ７ ブロック副部 Ｂ 小溝入りブロック Ｋ サイピング Ｓｉ ステップ面

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
   連通する複数の横溝とによりトレッド面を複数のブロッ
   クに区画するとともに、 前記ブロックは、タイヤ周方向の一端縁側の近傍をこの
   一端縁と略平行にブロック表面をのびかつ前記横溝より
   も巾狭の小溝を具えることにより、この一端縁側の横溝
   壁面と前記小溝の壁面との間に小巾のブロック副部を形
   成した小溝入りブロックを含み、 かつこの小溝入りブロックの前記一端縁側の横溝壁面に
   は、溝中心側に向かって突出するステップ面を有して前
   記トレッド面から半径方向内方に階段状にのびるステッ
   プ領域が形成されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記横溝壁面は、前記ステップ面の溝中心
   側への突出長さＸｉが、０．２mm以上かつトレッド面で
   の横溝巾Ｗａの０．２５倍以下、かつ１つの横溝横断面
   に含まれる同一の横溝壁面においてステップ面Ｘの前記
   突出長さＸｉの総和ΣＸｉが、０．４mm以上かつ前記横
   溝巾Ｗａの０．５倍以下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。