JPWO2004103738A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

タイヤ回転方向を一方向に指定したトレッド面に先端が露出するスタッドピンを備えている空気入りタイヤである。タイヤ側面視において、トレッド面のセンター側の領域に位置するスタッドピンは、スタッドピンの先端側が後端側よりタイヤ回転方向側に位置するように傾斜している。その傾斜角度αはスタッドピンの先端を通るタイヤ法線に対して５°〜４５°の範囲である。トレッド面のショルダー側の領域に位置するスタッドピンは、スタッドピンの先端側が後端側よりタイヤ反回転方向側に位置するように傾斜し、その傾斜角度βがスタッドピンの先端を通るタイヤ法線に対して５°〜４５°の範囲になっている。

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、氷雪性能を改善するようにした氷雪路用の空気入りタイヤに関する。

氷雪路で使用される空気入りタイヤにおいて、氷雪性能を向上するため、スタッドピンをトレッド部に埋設したスタッドタイヤがある。スタッドタイヤは、一般に、タイヤ法線に沿って埋設されたスタッドピンの先端がトレッド面に露出し、その露出したスタッドピンの先端により、氷雪路面で高い制駆動性を確保するようにしている。

上述したようなスタッドタイヤにおいて、制動性能を向上するため、例えば、日本特開昭５７−１３４３０４号公報にスタッドピンをタイヤ反回転方向側に傾斜させるようにした空気入りタイヤが開示されている。制動時におけるスタッドピンの倒れ込みを抑制することで、スタッドピンによる制動効果を高めるようにしている。

しかしながら、スタッドピンを上記のようにタイヤ反回転方向側に傾斜させると、駆動時にスタッドピンが倒れ込むため、駆動性能が低下する。

即ち、氷雪路を走行する際に求められる氷雪性能には、通常、制動性能、駆動性能及びコーナリング性能があるが、いずれか一つの性能を改善すると、他の性能が低下するという問題があり、他の性能低下を招かずにいずれかの氷雪性能を改善することが難しい。

本発明は、性能低下の問題を招くことなく氷雪性能を改善することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、タイヤ回転方向を一方向に指定したトレッド面に先端が露出するスタッドピンを備えた空気入りタイヤにおいて、タイヤ側面視で、前記トレッド面のセンター側の領域に位置するスタッドピンを該スタッドピンの先端側が後端側よりタイヤ回転方向側に位置するように傾斜させ、その傾斜角度αをスタッドピンの先端を通るタイヤ法線に対して５°〜４５°にする一方、前記トレッド面のショルダー側の領域に位置するスタッドピンを該スタッドピンの先端側が後端側よりタイヤ反回転方向側に位置するように傾斜させ、その傾斜角度βをスタッドピンの先端を通るタイヤ法線に対して５°〜４５°にすることを特徴とする。

このように駆動時に接地圧が高いセンター側の領域のスタッドピンを上記のようにタイヤ回転方向側に傾斜させることにより、駆動時にセンター側の領域でスタッドピンがタイヤ反回転方向側に倒れ込むのを抑制することができる。そのため、センター側の領域の傾斜させたスタッドピンにより氷雪路面で高い駆動性能を得ることができる。

他方、制動時に接地圧が高いショルダー側の領域のスタッドピンを上記のようにタイヤ反回転方向側に傾斜させることで、制動時にショルダー側の領域でスタッドピンがタイヤ回転方向側に倒れ込むのを抑制することができる。そのため、ショルダー側の領域の傾斜させたスタッドピンにより氷雪路面での制動性能を高めることができる。

また、スタッドピンをタイヤ側面視で傾斜させた状態にするだけであるため、氷雪路面でのコーナリング性能は従来と同レベルを維持することができる。従って、氷雪路面において、コーナリング性能を低下させずに制動性能と駆動性能を改善することができる。

本発明の他の空気入りタイヤは、トレッド面に先端が露出するスタッドピンを備えた空気入りタイヤにおいて、タイヤ子午線断面視で前記スタッドピンをスタッドピンの先端側が後端側よりタイヤ幅方向外側に位置するように傾斜させ、その傾斜角度θ１をスタッドピンの先端を通るタイヤ法線に対して５°〜４５°にすることを特徴とする。

このようにスタッドピンを上記のようにタイヤ幅方向外側に傾斜させることで、コーナリング時に大きな横力が加わった際に、タイヤ赤道線より一方側の傾斜したスタッドピンの倒れ込みを抑制することができる。そのため、その倒れ込みを抑制したスタッドピンにより氷雪路面において高いコーナリング性能を得ることが可能になる。スタッドピンをタイヤ子午線断面視で傾斜させた状態にするだけであるため、氷雪路での制駆動性能は従来と同レベルを維持することができる。従って、氷雪路面において、制駆動性能を低下させずにコーナリング性能を改善することができる。

本発明の更に他の空気入りタイヤは、トレッド面に先端が露出するスタッドピンを備えた空気入りタイヤにおいて、タイヤ子午線断面視で前記スタッドピンをスタッドピンの先端側が後端側よりタイヤ車両装着時に車両外側に位置するように傾斜させ、その傾斜角度θ２をスタッドピンの先端を通るタイヤ法線に対して５°〜４５°にすることを特徴とする。

このようにスタッドピンを上記のようにタイヤ車両外側に傾斜させることにより、コーナリング時に大きな横力がタイヤ車両外側に向けて加わった際に、傾斜したスタッドピンの倒れ込みを抑制することができる。そんため、その倒れ込みを抑制したスタッドピンにより氷雪路面において高いコーナリング性能を発揮することができる。スタッドピンをタイヤ子午線断面視で傾斜させた状態にするだけであるため、制駆動性能は従来と同レベルを維持することができる。従って、氷雪路面において、制駆動性能を低下させずにコーナリング性能を改善することができる。

［図１］本発明の空気入りタイヤの第一実施形態を示すトレッド面の要部展開図である。
［図２］図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した図１の空気入りタイヤの要部断面図である。
［図３］図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した図１の空気入りタイヤの要部断面図である。
［図４］図１のＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した図１の空気入りタイヤの半断面図である。
［図５］本発明の空気入りタイヤの第二実施形態を示すタイヤ子午線半断面図である。
［図６］図５の空気入りタイヤの要部断面図である。
［図７］本発明の空気入りタイヤの第三実施形態を示すタイヤ子午線半断面図である。
［図８］図７の空気入りタイヤの要部断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら、詳細に説明する。なお、同一構成要素は同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は本発明の空気入りタイヤの第一実施形態を示す。トレッド部Ｑはタイヤ回転方向Ｒを一方向に指定したトレッド面１を有している。トレッド面１には、タイヤ周方向Ｔに沿って延在する複数の周方向溝２が設けられている。タイヤ幅方向に延在する横溝３がタイヤ周方向Ｔに沿って所定の間隔で配置され、周方向溝２と横溝３とによりブロック４がトレッド面１に区分形成されている。

各ブロック４には、ブロック４の踏面４Ａ（トレッド面１）に先端が露出するスタッドピン６が埋設されている。トレッド面１のセンター側の領域１Ａに位置するスタッドピン６Ａは、タイヤの側面から図２の断面を見たタイヤ側面視において、スタッドピン６Ａの先端側が後端側（埋設側）よりタイヤ回転方向Ｒ側に位置するように傾斜している。その傾斜角度αは、スタッドピン６Ａの先端の中心（ピン中心）ａを通るタイヤ法線ｘに対して５°〜４５°の範囲になっている。なお、図２における１０は路面である。

トレッド面１の両ショルダー側の領域１Ｂに位置するスタッドピン６Ｂは、タイヤの側面から図３の断面を見たタイヤ側面視において、スタッドピン６Ｂの先端側が後端側（埋設側）よりタイヤ反回転方向側に位置するように傾斜している。その傾斜角度βは、スタッドピン６Ｂの先端の中心（ピン中心）ｂを通るタイヤ法線ｙに対して５°〜４５°の範囲になっている。

図４に示すタイヤ子午線断面の状態で見たタイヤ子午線断面視において、スタッドピン６Ａ，６Ｂは傾斜せずにそれぞれタイヤ法線ｘ，ｙに沿って延在している。

スタッドピン６Ａ，６Ｂを構成する材料としては、従来公知のものが使用でき、例えば、金属や樹脂を好ましく挙げることができる。

なお、図４ではカーカス層やベルト層などのタイヤ構成部材を省略し、スタッドピン６のみをブロック４に設けた状態で示すが、本発明の空気入りタイヤは、左右のビード部Ｂ間にカーカス層が延設され、その両端部がビード部に埋設したビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部Ｑのカーカス層外周側には、ベルト層が設けられている。以下に示す図５，７も同様である。

また、ここで言うトレッド面１のセンター側の領域１Ａとは、タイヤ赤道線ＣＬからタイヤ接地端Ｅまでのトレッド展開幅をＬ（ｍｍ）とすると、タイヤ赤道線ＣＬから左右にそれぞれ少なくともＬ／３の位置、最大でも２Ｌ／３未満までの領域である。ショルダー側の領域１Ｂは、タイヤ赤道線ＣＬから左右にそれぞれ２Ｌ／３の位置から接地端Ｅまでの領域である。タイヤ法線とは、トレッド面に対する法線である。

一般に、空気入りタイヤは、制駆動時におけるトレッド面１の接地圧分布が、相対的に、駆動時にはセンター側が高く、制動時ではショルダー側が高くなることが知られており、トレッド面１のセンター側が駆動性能に、ショルダー側が制動性能に大きく影響する。

上述した本発明の空気入りタイヤは、そのような知見に基づき、センター側の領域１Ａのスタッドピン６Ａを上記傾斜角度αの範囲にしてタイヤ回転方向Ｒ側に傾斜させる一方、ショルダー側の領域１Ｂのスタッドピン６Ｂを上記傾斜角度βの範囲にしてタイヤ反回転方向側に傾斜させるようにしたものである。

これにより、駆動時にセンター側の領域１Ａでスタッドピン６Ａがタイヤ反回転方向側に倒れ込むのを抑制することができるので、スタッドピン６Ａにより氷雪路面での駆動性能を高めることができる。他方、制動時にショルダー側の領域１Ｂでスタッドピン６Ｂがタイヤ回転方向Ｒ側に倒れ込むのを抑制することができるので、氷雪路面においてスタッドピン６Ｂによる高い制動性能を得ることができる。

また、タイヤ子午線断面視において、スタッドピン６Ａ，６Ｂは傾斜せずにタイヤ法線ｘ，ｙに沿って延在しているので、氷雪路面におけるコーナリング性能は従来と同レベルを維持することができる。従って、駆動性能と制動性能の両者を共に向上することができる一方、コーナリング性能の低下がなく、性能低下の問題を招くことなく氷雪性能を改善することが可能になる。

傾斜角度αが５°未満であっても４５°を超えても、駆動性能を効果的に改善することができない。また、傾斜角度βが５°より小さくても４５°より大きくても、制動性能を効果的に改善することができない。

図５は、本発明の空気入りタイヤの第二実施形態を示し、トレッド面１は、タイヤ回転方向が指定されていないトレッド面である。各ブロック４の踏面４Ａに先端が露出するように埋設されたスタッドピン６は、図５に示すタイヤ子午線断面視において、スタッドピン６の先端側が後端側よりタイヤ幅方向外側に位置するように傾斜している。その傾斜角度θ１は、スタッドピン６の先端の中心（ピン中心）ｍを通るタイヤ法線ｚに対して５°〜４５°の範囲になっている。

図６に示すタイヤ側面視においては、スタッドピン６は傾斜せずにタイヤ法線ｚに沿って延在している。

このようにスタッドピン６を上記傾斜角度θ１の範囲にして、タイヤ幅方向外側に傾斜させることで、コーナリング時に大きな横力が加わった際に、タイヤ赤道線ＣＬより一方側の傾斜したスタッドピン６の倒れ込みを抑制することができる。そのため、倒れ込みが抑制されたスタッドピン６により氷雪路面において高いコーナリング性能を発揮することができる。タイヤ側面視において、スタッドピン６は傾斜せずにタイヤ法線ｚに沿って延在しているので、制駆動性能は従来と同レベルを維持することができる。従って、氷雪路面において、制駆動性能を低下させることなく、コーナリング性能を改善することができる。

傾斜角度θ１が５°未満であっても４５°を超えてもコーナリング性能を効果的に改善することができない。

図７は、本発明の空気入りタイヤの第三実施形態を示す。この空気入りタイヤは、車両への装着方向が指定されており、Ｆ側が車両外側、Ｋ側が車両内側となるように装着される。トレッド面１はタイヤ回転方向が指定されていないトレッド面である。

各ブロック４の踏面４Ａに先端が露出するように埋設されたスタッドピン６は、図７に示すタイヤ子午線断面視において、スタッドピン６の先端側が後端側よりタイヤ車両装着時に車両外側（Ｆ側）に位置するように傾斜している。その傾斜角度θ２は、スタッドピン６の先端の中心（ピン中心）ｍを通るタイヤ法線ｚに対して５°〜４５°の範囲になっている。

図８に示すタイヤ側面視においては、スタッドピン６は傾斜せずにタイヤ法線ｚに沿って延在している。

このようにタイヤの装着方向が指定された空気入りタイヤおいて、スタッドピン６を上記傾斜角度θ２の範囲で車両外側に傾斜させることで、コーナリング時に大きな横力がタイヤの車両外側に向けて加わった際に、傾斜したスタッドピン６の倒れ込みを抑制することができる。そのため、スタッドピン６により氷雪路面で高いコーナリング性能を得ることができる。タイヤ側面視において、スタッドピン６は傾斜せずにタイヤ法線ｚに沿って延在しているので、制駆動性能は従来と同レベルを維持することができる。従って、氷雪路面において、制駆動性能を低下させずにコーナリング性能を改善することができる。

傾斜角度θ２が５°未満であっても４５°を超えてもコーナリング性能を効果的に改善することが難しくなる。

本発明は、好ましくは、図２，３に示す第一実施形態と図５に示す第二実施形態、あるいは図２，３に示す第一実施形態と図７に示す第三実施形態を組み合わせるようにするのがよい。即ち、スタッドピン６をタイヤ側面視及びタイヤ子午線断面視において上記のように傾斜させるのがよい。それにより氷雪路面において、駆動性能、制動性能、及びコーナリング性能の三者を同時に改善することができる。

タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５で共通にし、トレッド面のセンター側及びショルダー側の領域のスタッドピンの傾斜角度α，βを表１のようにした図１に示す構成の本発明タイヤ１〜４と比較タイヤ１，２、及び従来タイヤ１，２を作製した。なお、各試験タイヤにおける傾斜角度θ１，θ２は０°である。

これら試験タイヤをリムサイズ６．０Ｊのリムに装着し、空気圧を２００ｋＰａにして排気量２０００ｃｃの後輪駆動車（テスト車両）に取り付け、以下に示す測定方法により、制動性能、駆動性能、コーナリング性能の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。

制動性能
氷雪路テストコースにおいて、テスト車両を時速４０ｋｍ／ｈで走行させ、フル制動した時の制度距離を計測し、その結果を従来タイヤ１を１００とする指数値で示した。この値が大きいほど、制動性能が優れている。

駆動性能
氷雪路テストコースにおいて、テスト車両をスタートから５０ｍの距離まで加速走行させた際にかかった時間を計測し、その結果を従来タイヤ１を１００とする指数値で示した。この値が大きいほど、駆動性能が優れている。

コーナリング性能
氷雪路テストコースにおいて、テスト車両を時速４０ｋｍ／ｈで走行した時のテストドライバーによる官能評価を実施し、その結果を従来タイヤ１を１００とする指数値で示した。この値が大きいほど、コーナリング性能が優れている。

表１から、本発明タイヤは、コーナリング性能を従来と同じレベルに維持しながら、制動性能と駆動性能を改善できることがわかる。

タイヤサイズ、トレッドパターンを実施例１と同じにし、スタッドピンの傾斜角度θ１を表２のようにした図５に示す構成の本発明タイヤ５〜９と比較タイヤ３を作製した。本発明タイヤ５〜８と比較タイヤ３は、センター側及びショルダー側の領域のスタッドピンの傾斜角度α，βは０°、本発明タイヤ９は傾斜角度α，βがそれぞれ５°である。

これら試験タイヤを実施例１と同様にして、制動性能、駆動性能、コーナリング性能の評価試験を行ったところ、表２に示す結果を得た。

表２から、スタッドピンを傾斜角度５°〜４５°の範囲でタイヤ幅方向外側に傾斜させた本発明タイヤ４〜８は、制動性能と駆動性能を従来と同じレベルに維持しながら、コーナリング性能を改善できることがわかる。

また、第一実施形態と第二実施形態を組み合わせた本発明タイヤ９は、駆動性能、制動性能、及びコーナリング性能の三者を同時に改善できることがわかる。

上述した優れた効果を有する本発明の空気入りタイヤは、氷雪路用の空気入りタイヤとして、極めて有効に利用することができる。

Claims (13)

1. タイヤ回転方向を一方向に指定したトレッド面に先端が露出するスタッドピンを備えた空気入りタイヤにおいて、
   タイヤ側面視で、前記トレッド面のセンター側の領域に位置するスタッドピンを該スタッドピンの先端側が後端側よりタイヤ回転方向側に位置するように傾斜させ、その傾斜角度αをスタッドピンの先端を通るタイヤ法線に対して５°〜４５°にする一方、前記トレッド面のショルダー側の領域に位置するスタッドピンを該スタッドピンの先端側が後端側よりタイヤ反回転方向側に位置するように傾斜させ、その傾斜角度βをスタッドピンの先端を通るタイヤ法線に対して５°〜４５°にする空気入りタイヤ。
2. 前記傾斜したスタッドピンが、タイヤ子午線断面視でスタッドピンの先端を通るタイヤ法線に沿って延在する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記傾斜したスタッドピンが、タイヤ子午線断面視でスタッドピンの先端側が後端側よりタイヤ幅方向外側に位置するように傾斜する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記傾斜したスタッドピンをタイヤ幅方向外側に位置するように傾斜させた時の傾斜角度θ１が、スタッドピンの先端を通るタイヤ法線に対して５°〜４５°である請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記傾斜したスタッドピンが、タイヤ子午線断面視でスタッドピンの先端側が後端側よりタイヤ車両装着時に車両外側に位置するように傾斜する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記傾斜したスタッドピンを車両外側に位置するように傾斜させた時の傾斜角度θ２が、スタッドピンの先端を通るタイヤ法線に対して５°〜４５°である請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. トレッド面にタイヤ周方向に延在する周方向溝とタイヤ幅方向に延在する横溝によりブロックを区分形成し、該ブロックの踏面にスタッドピンの先端が露出する請求項１乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. トレッド面に先端が露出するスタッドピンを備えた空気入りタイヤにおいて、
   タイヤ子午線断面視で前記スタッドピンをスタッドピンの先端側が後端側よりタイヤ幅方向外側に位置するように傾斜させ、その傾斜角度θ１をスタッドピンの先端を通るタイヤ法線に対して５°〜４５°にする空気入りタイヤ。
9. 前記傾斜したスタッドピンが、タイヤ側面視でスタッドピンの先端を通るタイヤ法線に沿って延在する請求項８に記載の空気入りタイヤ。
10. トレッド面にタイヤ周方向に延在する周方向溝とタイヤ幅方向に延在する横溝によりブロックを区分形成し、該ブロックの踏面にスタッドピンの先端が露出する請求項８または９に記載の空気入りタイヤ。
11. トレッド面に先端が露出するスタッドピンを備えた空気入りタイヤにおいて、
    タイヤ子午線断面視で前記スタッドピンをスタッドピンの先端側が後端側よりタイヤ車両装着時に車両外側に位置するように傾斜させ、その傾斜角度θ２をスタッドピンの先端を通るタイヤ法線に対して５°〜４５°にする空気入りタイヤ。
12. 前記傾斜したスタッドピンが、タイヤ側面視でスタッドピンの先端を通るタイヤ法線に沿って延在する請求項１１に記載の空気入りタイヤ。
13. トレッド面にタイヤ周方向に延在する周方向溝とタイヤ幅方向に延在する横溝によりブロックを区分形成し、該ブロックの踏面にスタッドピンの先端が露出する請求項１１または１２に記載の空気入りタイヤ。

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