WO2010092743A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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越智　直也
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株式会社ブリヂストン
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    • B60C2011/1209—Tread patterns characterised by the use of narrow slits or incisions, e.g. sipes with special shape of the sipe straight at the tread surface

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire provided with a block formed by a groove in a tread portion, and more specifically, proposes a technology that brings about dramatic improvement in performance on ice and snow.
  • the block 103 is partitioned by the transverse groove 102 extending in the direction and a plurality of sipes 104 are added to the formed block 103.
  • a large number of sipes 104 are disposed in the block 103 under the demand for higher driving, braking, and turning performance, and in particular, the performance on ice and snow is increased with a large contact area.
  • the number of block rows in the tread surface is reduced to 3 to 9 rows, and each block 103 has a vertically long shape in the tread circumferential direction (see, for example, Patent Document 1).
  • the divided block portion 103a partitioned by the sipe 104 becomes horizontally long and the rigidity becomes too low, and the divided block portion 103a falls down at the time of ground contact, and the grounding property is deteriorated. For this reason, it has been difficult to obtain sufficient performance on ice and snow to meet the recent improvement in vehicle performance. Also, the size of each block 103 is large, and in the central area of the block 103, the formation of the sipe 104 alone can sufficiently remove the water film between the ice surface and the tire during braking on ice. In view of this, it has been difficult to dramatically improve the performance on ice.
  • an object of the present invention is to solve these problems, and an object of the present invention is to dramatically improve the performance on ice and snow by optimizing the tread pattern.
  • the pneumatic tire of the present invention is provided with a small block group in which a plurality of independent small blocks partitioned by grooves are densely arranged with each other in at least a part of the tread portion.
  • a pneumatic tire in which a plurality of block rows or land row rows extending in the tread circumferential direction are formed by the small blocks of the small block group, wherein the reference pitch length of the small blocks in the small block group is PL (mm), The width of the small block group is W (mm), the number of the small blocks existing in the reference area of the small block group divided by the reference pitch length PL and the width W is a (piece), Small block number density D per unit actual ground area of the small block group given by a / (PL ⁇ W ⁇ (1 ⁇ N / 100)) where N (%) is a negative rate in the reference area. Is 0.003 ( Pieces / mm 2 ) to 0.04 (pieces / mm 2 ), and the small blocks have a polygonal shape on the
  • the reference pitch length of a small block refers to the minimum unit of the repeated pattern of small blocks in one block row constituting the small block group. For example, one small block and the small block are partitioned.
  • the repeating pattern of the pattern is defined by the groove to be added
  • the tread circumferential length of one small block and the tread circumferential length of one groove adjacent to the tread circumferential direction of this small block are added.
  • the “width of the small block group” refers to the length in the tread width direction of the small block group formed by densely arranging the small blocks. For example, when the small block group exists in the entire tread, it indicates the tread ground contact width. Shall.
  • the “actual ground contact area” of the small block group means the total surface area of all the small blocks in the reference area of the small block group, in other words, the product of the reference pitch length PL and the width W. It refers to the area defined by subtracting the area of the groove defining each small block from the area of the reference area defined above.
  • the small blocks partitioned by the grooves are densely arranged with each other, the total edge length of the land portion is increased, and an edge effect higher than that of the sipe is obtained. Moreover, since the surface area per small block is small, the grounding property of each block improves. In addition, since the distance from the central area of the small block to the periphery of the block is small, the water film in the central area of the small block is efficiently removed when the block is grounded. Further, in the pneumatic tire of the present invention, since the small blocks are formed in a congruent shape, the contact pressure in the arrangement range of the small blocks can be made almost uniform, and the grounding property can be improved. .
  • edges of the small block can be obtuse to ensure rigidity, and with respect to the tread circumferential direction, the width direction and the oblique direction Edges can be arranged uniformly, that is, edges that function effectively during traction, braking and cornering can be efficiently arranged, and overall performance on ice and snow can be improved.
  • the pneumatic tire of the present invention it is possible to achieve excellent grounding performance and edge effect, and efficient water film and drainage removal by a small block, combined with the above-described actions, and performance on ice and snow. Can be dramatically improved.
  • the small block group is more effective for the performance on ice and snow when it is provided on the entire tread, it should be applied to a limited area to balance with other performance such as steering stability and uneven wear resistance. Can do.
  • the shape of the tread surface of the small block is preferably an octagon.
  • the small blocks in a zigzag pattern in the tread circumferential direction.
  • sipe refers to a thin notch that can divide at least the surface of a small block into two or more block pieces that can be closed when grounded.
  • the pneumatic tire of the present invention it is possible to remarkably improve the performance on ice and snow by ensuring excellent grounding property and edge effect and realizing efficient removal of water film and drainage by small blocks.
  • FIG. 1 is a partial development view showing a tread pattern of a pneumatic tire (hereinafter referred to as “tire”) according to an embodiment of the present invention.
  • tire a pneumatic tire
  • the vertical direction indicates the tread circumferential direction
  • the horizontal direction indicates the tread width direction.
  • a carcass extending in a toroidal shape between a pair of left and right bead cores, a belt disposed on the outer side in the tire radial direction of the crown portion of the carcass, and an outer side in the tire radial direction of the belt It has a tire structure in accordance with the conventional practice including a tread portion arranged, and has the tread pattern shown in FIG. 1 in the tread portion.
  • This tire as shown in FIG. 1 has a tread portion 1, and defined by grooves 2, the small block group G B formed by each other is densely plurality of small blocks 3 independent.
  • the small block group G B is present throughout the tread portion 1.
  • the small blocks 3 are arranged along the tread circumferential direction to form a plurality of block rows.
  • the small blocks 3 in the small block group are arranged in a zigzag pattern with respect to the tread circumferential direction.
  • Each small block 3 has a polygonal shape, preferably an octagon (here, a regular octagon) on the tread tread surface.
  • the surface contour shape includes two sides (edges) S1, S5 extending in the tread width direction, and four sides S2, S4, S6 extending in a direction inclined in both the tread width direction and the tread circumferential direction.
  • S8 and two sides S3 and S7 extending in the tread circumferential direction, and two opposite sides S1 and S5, side S2 and side S6, side S4 and side S8, and side S3 and side S7 are parallel to each other. Is arranged.
  • the angles ⁇ 1 to 8 of the corners C1 to C8 sandwiched between two adjacent sides are all set to obtuse angles.
  • the surface contour is formed mutually congruent (shape, identical in size).
  • the individual sizes of the small blocks 3 are set smaller than the tread pattern of the conventional studless tire shown in FIG. 4, and the density of the small blocks 3 is set higher than the pattern shown in FIG.
  • the appropriate ranges are as follows.
  • the number of small blocks 3 existing in a is a (pieces) and the negative rate in the reference zone Z is N (%)
  • Represented by the small number of blocks of units per actual ground contact area of the small block group G B (block number density D) is 0.003 (pieces / mm 2) 0.04 (pieces / mm 2) or less as is there.
  • the small block number density D is the number of small blocks 3 per unit area (mm 2 ) in the actual ground contact area (area excluding the groove) of the portion where the small blocks 3 are arranged. It is expressed as Incidentally, in the case of a normal studless tire, this density D is approximately 0.002 or less. Note that when counting the number a of the small block 3 in the reference zone Z of the small block group G B, if the small block 3 is present across the inside and outside of the reference zone Z, can not be counted as one is small Counting is based on the ratio of the remaining area of the small block 3 remaining in the reference area to the surface area of the block 3. For example, in the case of a block that spans the inside and outside of the reference zone Z and only half of the block exists in the reference zone Z, such as a block indicated by reference numeral B1 in FIG.
  • number density D of the small block 3 in the small block group G B is less than 0.003 (pieces / mm 2), without the formation of sipes, it is difficult to realize a high edge effect, whereas, the number of small blocks 3 When the density D exceeds 0.04 (pieces / mm 2 ), the small block 3 becomes too small and it is difficult to achieve the required block rigidity. Further, the number density D of the small block 3 in the small block group G B, 0.0035 if ⁇ 0.03 pieces / mm 2 in the range, high more the balance between the rigidity and the edge effect of the small block 3 dimensions Can be achieved.
  • the small blocks 3 partitioned by the grooves 2 are densely arranged with each other, the total edge length of the land portion is increased, and the edge effect is higher than that of the conventional sipe. can get. Moreover, since the surface area per one small block 3 is small, the grounding property of each block improves. Further, since the distance from the central area of the small block 3 to the block periphery is small, the water film in the central area of the small block 3 is efficiently removed when the block is grounded. In the tire of this embodiment, since the small blocks 3 are formed congruent with each other, the ground pressure in the arrangement range of the small blocks 3 can be made substantially uniform, and the grounding property can be improved.
  • each small block 3 an octagon in this way, the angles ⁇ 1 to 8 at the respective corners C1 to C8 of the small block can be blunted to ensure rigidity, and the tread circumference can be secured. Edges can be placed evenly with respect to direction, width direction and diagonal direction, that is, edges that function effectively during traction, braking and cornering can be placed efficiently, and overall performance on ice and snow is improved. Can be improved.
  • the above-mentioned actions can be combined to ensure excellent grounding performance and edge effect, and to efficiently remove the water film and drainage by the small block 3.
  • the performance can be dramatically improved.
  • each edge is caused to act sequentially while forming a larger number of small blocks 3 at the time of tire rolling. Therefore, the edge effect can be exhibited more effectively.
  • the timing of contact with the road surface can be shifted between the small blocks 3 adjacent in the tread width direction, and pattern noise can also be reduced. it can.
  • a staggered manner in this manner a high density arrangement of the small blocks 3 can be easily realized.
  • the small blocks 3 are arranged in a zigzag shape in the tread circumferential direction, and the small block number density D is set high so that the small blocks 3 are supported by adjacent small blocks when a high load is applied. According to this, the rigidity of the small block 3 can be further increased to further improve the performance on ice and snow. Moreover, by arranging the small blocks 3 in a staggered manner, the grounding property of the tread can be further improved by increasing the flexibility in not only the circumferential direction and the width direction of the tread but also in the oblique direction (eight directions here).
  • the height of the small block is preferably 60 to 100% of the depth of the main groove, and more preferably 70 to 90%. preferable.
  • each small block 3 is provided with two sipes 4 each extending linearly in the tread width direction.
  • the edge effect and the water removal effect can be further improved, so that higher performance on ice and snow can be obtained, and for example, performance other than performance on ice and snow Even if the small block number density D is made smaller than when the sipe 4 is not formed (that is, even if the size of the small block 3 is increased to some extent), the present invention is aimed at. Excellent performance on ice and snow can be obtained.
  • the form of the sipe 4 is not limited to the illustrated example, and can be made zigzag from the viewpoint of further improving the performance on ice and snow by suppressing excessive deformation of the block 3 at the time of ground contact, and in the tire radial direction. It can also be a so-called three-dimensional sipe that is refracted toward. Further, in the illustrated example, the sipe 4 is open to the groove 2 that partitions the small block 3 at both ends thereof, but is not limited thereto, and one end or both ends are terminated in the small block 3. A blind sipe may be used, and according to this, a decrease in rigidity of the small block 3 can be suppressed. This is particularly advantageous when a plurality of sipes 4 are provided in the small block 3.
  • the sipes 4 it is not necessary to provide the sipes 4 in all the small blocks 3. If the sipes 4 are provided in the plurality of small blocks 3, a predetermined effect can be obtained. It is preferable to provide a sipe 4 substantially more than half of the block 3 of the small block group G B in the case of higher edge effect or the like is required.
  • the number of sipes 4 provided for each small block 3 is not limited to two, but may be three or one by adjusting the rigidity of the small block 3 and the required edge component length (edge effect). Can be. More specifically, for example, when the small blocks 3 are required to be formed relatively large for the purpose of balancing with other performances such as steering stability and wear resistance, the small block number density D is set. It is preferable that the number of sipes 4 provided in the small blocks 3 is two or more within a range of 0.003 pieces / mm 2 or more and 0.01 pieces / mm 2 or less. In this way, the required edge effect can be obtained while balancing with other performances.
  • the sipes 4 in the same small block 3 are arranged in parallel to each other.
  • the shape of the divided block portion between the sipes can be made uniform, and the partial strength of the block rigidity can be eliminated or reduced. This is because the performance can be further improved. Further, reducing the partial strength of the block rigidity is also advantageous for uneven wear resistance.
  • the small block number density D is more preferably 0.003 / mm 2 or more and 0.008 / mm 2 or less.
  • the small block number density D is set to 0.005. It is preferable that the number of sipes 4 provided in each small block 3 is one in the range of / mm 2 or more and 0.02 pieces / mm 2 or less. In this way, the required edge effect can be obtained while balancing with other performances. In addition, it is more preferable to set the small block number density D to 0.007 / mm 2 or more and 0.015 / mm 2 or less under the requirement of a higher edge effect.
  • the extending direction of the sipe 4 is not limited to that shown in FIG. 2, and can be arbitrarily set in relation to the required performance. For example, when importance is attached to traction performance and braking performance, it can be set along the tread width direction. On the other hand, when importance is attached to lateral input (cornering performance), it is inclined with respect to the tread width direction. Can be set. Moreover, although illustration is abbreviate
  • FIG. 3 shows a tread pattern according to still another embodiment of the present invention.
  • the tread pattern of FIG. 3 is similar to the embodiment of FIG. 1 in that the small blocks 3 whose surface contour forms a regular octagon are arranged in a staggered manner in the tread portion, but the small blocks adjacent in the tread circumferential direction.
  • the distance GW1 is set larger than that in FIG. That is, in the tread pattern of FIG. 1, the distance GW3 between the small blocks adjacent in the tread width direction is larger than GW1 adjacent in the tread circumferential direction, and a horizontally long groove is formed. In the tread pattern 3, the distance GW1 between the small blocks adjacent in the tread circumferential direction is larger than the distance GW3 between the small blocks adjacent in the tread width direction, and a vertically long groove is formed.
  • negative ratio N of the small block group G B is preferably 5% to 50%. If negative ratio N is less than 5% in the small block group G B, except that the insufficient drainage groove area is too small, the present invention is to aim too large small blocks every single size However, it is difficult to realize the edge effect. On the other hand, if it exceeds 50%, the ground contact area becomes too small, and the steering stability may be lowered.
  • each small block has a regular octagonal surface contour shape, but is not limited to this.
  • S1 to S8 and ⁇ 1 to ⁇ 8 may be made different from each other so that the edge length with respect to a specific direction is made longer. It becomes possible to respond.
  • the surface contour shape of the small block may be a pentagon or a hexagon other than the octagon.
  • tires of Examples 1 to 3 according to the present invention were respectively prototyped and evaluated for performance on ice and snow.
  • the tire of Example 1 is a 205 / 55R16 size radial tire for passenger cars having the tread pattern shown in FIG.
  • This tire has a small block group in which a plurality of independent small blocks, which are defined by grooves, are formed in the entire tread portion.
  • Each of the small blocks has a regular octagonal surface contour and is arranged in a staggered manner in the tread circumferential direction.
  • Other specifications of the tire of Example 1 are as shown in Table 1.
  • the tire of Example 2 is a 205 / 55R16 size radial tire for passenger cars having the tread pattern shown in FIG. 2 in the tread portion. This tire is substantially the same as the tire of Example 1 except that two sipes are provided in each small block. Other specifications of the tire of Example 2 are as shown in Table 1.
  • the tire of Example 3 is a 205 / 55R16 size radial tire for passenger cars having the tread pattern shown in FIG. 3 in the tread portion. This tire is different from the tire of Example 1 in that the small blocks of the small block group are arranged in a staggered manner in the tread width direction. Other specifications of the tire of Example 3 are as shown in Table 1.
  • a 205 / 55R16 size radial tire for passenger cars having a negative rate of 31.9% in the entire tread portion, and the negative rate of the entire tread portion shown in FIG.
  • a tire of Comparative Example 1 having a tread pattern shown in FIG.
  • a plurality of rectangular blocks are partitioned and formed in the tread portion by vertical grooves extending in the tread circumferential direction and horizontal grooves extending orthogonally to the vertical grooves.
  • the longitudinal groove has a width of 3 mm and a depth of 8.5 mm
  • the transverse groove has a width of 7.9 mm and a depth of 8.5 mm.
  • Each block has three sipes extending linearly.
  • a plurality of rectangular blocks are defined in the tread portion by vertical grooves extending in the tread circumferential direction and horizontal grooves extending orthogonally to the vertical grooves.
  • the longitudinal groove has a width of 1.2 mm and a depth of 8.5 mm
  • the transverse groove has a width of 4.5 mm and a depth of 8.5 mm.
  • Each block has two sipes extending linearly.
  • Other specifications are shown in Table 1.
  • Comparative Examples 2 and 3 which are 205 / 55R16 size radial tires for passenger cars and have a tread pattern shown in FIGS. Comparative Examples 2 and 3 differ from the tire of Example 1 in that the block number density D is outside the range of 0.003 / mm 2 to 0.04 / mm 2 .
  • Other specifications are shown in Table 1.
  • the tires of Examples 1 to 3 are more effective in braking performance on ice, traction performance on ice, feeling on ice and feeling on snow than the tires of Conventional Example 1 and Comparative Examples 1 to 3. All show remarkably superior performance.
  • the tire of Example 2 in which sipes were formed in small blocks showed superior results compared to the tire of Example 1 in terms of on-ice brake and on-ice traction performance.
  • This invention makes it possible to drastically improve the performance on ice and snow by ensuring excellent grounding performance and edge effect and realizing efficient removal of water film and drainage by small blocks.

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Abstract

　トレッドパターンの適正化を図ることにより、氷雪上性能を飛躍的に向上させる。 　この空気入りタイヤは、トレッド部１に複数の小ブロック３が相互に密集配置されてなる小ブロック群ＧＢが設けられており、小ブロック３の基準ピッチ長さをＰＬ（ｍｍ）、該小ブロック群の幅をＷ（ｍｍ）、該基準ピッチ長さＰＬと該幅Ｗとで区画される、該小ブロック群の基準区域内に存在する小ブロック３の個数をａ（個）、該基準区域内のネガティブ率をＮ（％）としたとき、ａ／（ＰＬ×Ｗ×（１－Ｎ／１００））で与えられる、該小ブロック群の単位実接地面積当りの小ブロック個数密度Ｄは０．００３（個／ｍｍ２）～０．０４（個／ｍｍ２）の範囲内にある。各小ブロック３は、トレッド踏面における形状がそれぞれ多角形でありかつ相互に合同に形成されている。

Description

空気入りタイヤ
　この発明は、トレッド部に、溝により区画してなるブロックを備える空気入りタイヤに関し、より具体的には、氷雪上性能の飛躍的な向上をもたらす技術を提案するものである。
　従来、空気入りタイヤでは、エッジ効果を高めることによって、氷雪上性能等を向上させることを目的に、図４に示すように、トレッド部１００に、トレッド周方向に延びる縦溝１０１やトレッド幅方向に延びる横溝１０２をもってブロック１０３を区画形成するとともに、形成されたブロック１０３内に複数のサイプ１０４を付加することが広く一般に行われている。そして、このような従来の空気入りタイヤでは、より高い駆動、制動及び旋回性能の要求の下で、ブロック１０３内に多数のサイプ１０４を配設するため、また特に氷雪上性能を大きな接地面積の確保によって向上させるために、トレッド踏面内のブロック列数を３から９列と少なくするとともに各ブロック１０３をトレッド周方向に長い縦長の形状としていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２－１９２９１４号公報
　しかしながら、上記のような従来の空気入りタイヤでは、サイプ１０４によって区画された分割ブロック部分１０３ａが横長となって剛性が低くなり過ぎて、接地時に分割ブロック部分１０３ａの倒れ込みが生じ接地性が悪化してしまうことから、近年の車両性能の向上に見合った十分な氷雪上性能を得ることが難しかった。また、ブロック１０３一つ一つの大きさが大きく、ブロック１０３の中央域においてはサイプ１０４の形成のみでは、氷上でのブレーキの際に氷面とタイヤとの間の水膜を十分除去することができず、このことからも氷上性能を飛躍的に向上させることは困難であった。
　それゆえ、この発明は、これらの問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、トレッドパターンの適正化を図ることにより、氷雪上性能を飛躍的に向上させることにある。
　前記の目的を達成するため、この発明の空気入りタイヤは、溝により区画された複数の独立した小ブロックが相互に密集配置されてなる小ブロック群が、トレッド部の少なくとも一部に設けられ、該小ブロック群の小ブロックによりトレッド周方向に延びるブロック列又は陸部列が複数形成された空気入りタイヤであって、前記小ブロック群における小ブロックの基準ピッチ長さをＰＬ（ｍｍ）、該小ブロック群の幅をＷ（ｍｍ）、該基準ピッチ長さＰＬと該幅Ｗとで区画される、該小ブロック群の基準区域内に存在する前記小ブロックの個数をａ（個）、該基準区域内のネガティブ率をＮ（％）としたとき、ａ／（ＰＬ×Ｗ×（１－Ｎ／１００））で与えられる、該小ブロック群の単位実接地面積当りの小ブロック個数密度Ｄは０．００３（個／ｍｍ２）～０．０４（個／ｍｍ２）の範囲内にあり、前記小ブロックは、トレッド踏面における形状がそれぞれ多角形でありかつ相互に合同に形成されていることを特徴とするものである。
　ここで、「小ブロックの基準ピッチ長さ」とは、小ブロック群を構成する１つのブロック列における小ブロックの繰り返し模様の最小単位を指すものとし、例えば１つの小ブロックとその小ブロックを区画する溝によってパターンの繰り返し模様が規定されている場合は、小ブロック１個分のトレッド周方向長さとこの小ブロックのトレッド周方向に隣接する溝１本分のトレッド周方向長さとを加算したものが小ブロックの基準ピッチ長さとなる。また、「小ブロック群の幅」とは、小ブロックを密集配置してなる小ブロック群のトレッド幅方向長さを指し、例えば小ブロック群がトレッド全体に存在する場合は、トレッド接地幅を指すものとする。さらに、小ブロック群の「実接地面積」とは、小ブロック群の基準区域内に在る全小ブロックの総表面積をいうものとし、言い換えれば、基準ピッチ長さＰＬと幅Ｗとの積で規定される、上記基準区域の面積から個々の小ブロックを区画している溝の面積を減算した面積を指すものである。
　この発明の空気入りタイヤにあっては、溝により区画された小ブロックを相互に密集して配置したことから、陸部のトータルエッジ長さが増大し、サイプよりも高いエッジ効果が得られる。また、小ブロック一つあたりの表面積が小さいことからブロック一つ一つの接地性が向上する。さらに小ブロックの中央域からブロック周縁までの距離が小さいので、小ブロックの中央域での水膜はブロック接地時に効率的に除去される。また、この発明の空気入りタイヤにあっては、各小ブロックを相互に合同な形状に形成したことから、小ブロックの配置範囲での接地圧をほぼ均一にでき接地性を向上させることができる。さらにこのように各小ブロックのトレッド踏面における形状を多角形とすることにより、小ブロックの角部を鈍角化して剛性を確保することができるとともに、トレッド周方向、幅方向及び斜め方向に対して万遍なくエッジを配置することができ、すなわちトラクション、ブレーキ及びコーナリング時に有効に機能するエッジを効率的に配置することができ、氷雪上性能を全体的に向上させることができる。
　従って、この発明の空気入りタイヤによれば、上記作用が相まって、優れた接地性及びエッジ効果の確保と、小ブロックによる効率的な水膜、排水の除去を実現することができ、氷雪上性能を飛躍的に向上させることができる。
　なお、小ブロック群はトレッド全体に設けると氷雪上性能に対してより有効であるが、限られた領域に適用することで操縦安定性や耐偏摩耗性等の他性能とのバランスを図ることができる。
　また、この発明の空気入りタイヤにあっては、小ブロックのトレッド踏面における形状は八角形であることが好ましい。
　さらに、この発明の空気入りタイヤにあっては、小ブロックをトレッド周方向に千鳥状に配置することが好ましい。
　しかも、この発明の空気入りタイヤにあっては、小ブロックに少なくとも１本のサイプを形成することが好ましい。なおここでいう「サイプ」とは、少なくとも小ブロックの表面を２つ以上のブロック片に区分することができる細い切り込みであって、接地時に閉じることが可能なものを指す。
　この発明の空気入りタイヤによれば、優れた接地性及びエッジ効果の確保と、小ブロックによる効率的な水膜、排水の除去を実現することにより氷雪上性能を顕著に向上させることができる。
この発明に従う一実施形態の空気入りタイヤ（実施例１のタイヤ）のトレッドパターンを示した部分展開図である。 この発明に従う他の実施形態の空気入りタイヤ（実施例２のタイヤ）のトレッドパターンを示した部分展開図である。 この発明に従う他の実施形態の空気入りタイヤ（実施例３のタイヤ）のトレッドパターンを示した部分展開図である。 従来技術の空気入りタイヤ（従来例１のタイヤ）のトレッドパターンを示した部分展開図である。 比較としての空気入りタイヤ（比較例１のタイヤ）のトレッドパターンを示した部分展開図である。 比較としての空気入りタイヤ（比較例２のタイヤ）のトレッドパターンを示した部分展開図である。 比較としての空気入りタイヤ（比較例３のタイヤ）のトレッドパターンを示した部分展開図である。
　以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ここに、図1は、この発明に従う一実施形態の空気入りタイヤ（以下「タイヤ」という）のトレッドパターンを示した部分展開図である。なお、図中、上下方向がトレッド周方向を示し、左右方向（赤道面Ｅに直交する方向）がトレッド幅方向を示している。
　この実施形態のタイヤは、図示を省略するが、左右一対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカスと、このカーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に配置したベルトと、このベルトのタイヤ径方向外側に配置したトレッド部とを具える慣例に従ったタイヤ構造を有し、トレッド部に図１に示したトレッドパターンを有するものである。
　このタイヤは、図１に示すように、トレッド部１に、溝２により区画した、独立した複数の小ブロック３を互いに密集させてなる小ブロック群ＧＢを有する。この実施形態では、小ブロック群ＧＢは、トレッド部１の全体に存在する。小ブロック３は、トレッド周方向に沿って並べられて複数のブロック列をなす。小ブロック群の小ブロック３は、トレッド周方向に対して千鳥状に配置されている。
　各小ブロック３は、トレッド踏面におけるその表面輪郭形状が多角形、好ましくは八角形（ここでは正八角形）である。具体的には、該表面輪郭形状は、トレッド幅方向に延びる２つの辺（エッジ）Ｓ１、Ｓ５、トレッド幅方向及びトレッド周方向の双方に傾斜する方向に延びる４つの辺Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８、及びトレッド周方向に延びる２つの辺Ｓ３、Ｓ７を有し、対向する２つの辺Ｓ１と辺Ｓ５、辺Ｓ２と辺Ｓ６、辺Ｓ４と辺Ｓ８、及び辺Ｓ３と辺Ｓ７は相互に平行に配置されている。また、隣接する２つの辺の間に挟まれた各角部Ｃ１～Ｃ８の角度α１～８は全て鈍角に設定される。また、同一小ブロック群ＧＢにおける全ての小ブロック３は、その表面輪郭形状が相互に合同（形状、大きさにおいて同一）に形成されている。
　小ブロック３の個々の大きさは図４に示す従来のスタッドレスタイヤのトレッドパターンに比べて小さく設定され、かつ小ブロック３の密集度は、図４に示すパターンに比べて高く設定されている。小ブロック３の大きさを小さくすればするほど、また密集度を高くすればするほどエッジ効果及び除水効果を高めることができるが、その適正な範囲は以下の通りである。すなわち、小ブロック群ＧＢにおける小ブロック３の基準ピッチ長さをＰＬ（ｍｍ）、該小ブロック群ＧＢの幅をＷ（ｍｍ）（この実施形態では、トレッド部１の全体に小ブロック３が配置されているので、トレッド接地幅ＴＷと等しい。）、該基準ピッチ長さＰＬと該幅Ｗとで区画される、該小ブロック群ＧＢの基準区域Ｚ（図中斜線で示す領域）内に存在する小ブロック３の個数をａ（個）、基準区域Ｚ内のネガティブ率をＮ（％）としたとき、

として表される、小ブロック群ＧＢの単位実接地面積当りの小ブロックの個数（ブロック個数密度Ｄ）が、０．００３（個／ｍｍ２）以上０．０４（個／ｍｍ２）以下である。小ブロック個数密度Ｄは、小ブロック３が配置された部分の実接地面積（溝分を除いた面積）中の単位面積（ｍｍ２）当りに何個の小ブロック３があるかということを密度として表現したものである。ちなみに、通常のスタッドレスタイヤの場合には、この密度Ｄは概ね０．００２以下となる。なお、小ブロック群ＧＢの基準区域Ｚ内の小ブロック３の個数ａをカウントするに際して、小ブロック３が基準区域Ｚの内外に跨って存在し、１個として数えることができない場合は、小ブロック３の表面積に対する、基準区域内に残った小ブロック３の残存面積の比率を用いて数えることとする。例えば、図１に符号Ｂ１で示すブロックのように、基準区域Ｚの内外に跨り、基準区域Ｚ内にその半分しか存在しないブロックの場合は、１／２個と数えることができる。
　小ブロック群ＧＢにおける小ブロック３の個数密度Ｄが０．００３（個／ｍｍ２）未満の場合は、サイプの形成なしには、高いエッジ効果の実現が難しく、一方、小ブロック３の個数密度Ｄが０．０４（個／ｍｍ２）を超えると小ブロック３が小さくなり過ぎて所要のブロック剛性の実現が難しい。また、小ブロック群ＧＢにおける小ブロック３の個数密度Ｄを、０．００３５～０．０３個／ｍｍ２の範囲内とすれば、小ブロック３の剛性とエッジ効果との両立をより高い次元で達成することができる。
　この実施形態のタイヤにあっては、溝２により区画された小ブロック３を相互に密集して配置したことから、陸部のトータルエッジ長さが増大し、従来のサイプよりも高いエッジ効果が得られる。また、小ブロック３の一つあたりの表面積が小さいことからブロック一つ一つの接地性が向上する。さらに小ブロック３の中央域からブロック周縁までの距離が小さいので、小ブロック３の中央域での水膜はブロック接地時に効率的に除去される。また、この実施形態のタイヤにあっては、各小ブロック３を相互に合同に形成したことから、小ブロック３の配置範囲での接地圧をほぼ均一にでき接地性を向上させることができる。さらにこのように各小ブロック３のトレッド踏面における形状を八角形とすることにより、小ブロックの各角部Ｃ１～８における角度α１～８を鈍角化して剛性を確保することができるとともに、トレッド周方向、幅方向及び斜め方向に対して万遍なくエッジを配置することができ、すなわちトラクション、ブレーキ及びコーナリング時に有効に機能するエッジを効率的に配置することができ、氷雪上性能を全体的に向上させることができる。
　従って、この実施形態のタイヤによれば、上記作用が相まって、優れた接地性及びエッジ効果の確保と、小ブロック３による効率的な水膜、排水の除去を実現することができるので、氷雪上性能を飛躍的に向上させることが可能となる。
　また、この実施形態のタイヤによれば、小ブロック３をトレッド周方向に千鳥状に配置したことから、タイヤ転動時に、より多くの小ブロック３の形成下で、それぞれのエッジを逐次作用させることができるので、エッジ効果をより一層効果的に発揮させることが可能となる。また、小ブロック３をトレッド周方向に千鳥状に配置することで、トレッド幅方向に隣接する小ブロック３の相互間で路面への接地タイミングをずらすことができ、パターンノイズをも低減させることもできる。さらに、このように小ブロック３を千鳥状に配置することにより、小ブロック３の高い密集配置を容易に実現することができる。また、小ブロック３をトレッド周方向に千鳥状に配置するとともに、小ブロック個数密度Ｄを高く設定して、小ブロック３に高負荷が加わった際に隣り合う小ブロック同士で支え合うようにすることもでき、これによれば、小ブロック３の剛性をさらに高めて氷雪上性能を一層向上させることが可能となる。しかも、小ブロック３を千鳥状に配置することで、トレッドの周方向、幅方向だけでなく、斜め方向（ここでは八方向）への柔軟性を高めることでトレッドの接地性をより向上できる。
　なおこの発明において、トレッド部にトレッド周方向に延びる主溝を形成する場合は、小ブロックの高さは、主溝の深さの６０～１００％が好ましく、７０～９０％とすることがより好ましい。
　次いで、この発明の他の実施形態を図２を参照して説明する。
　図２に示すタイヤでは、各小ブロック３にトレッド幅方向に直線状に延びるサイプ４が各２本設けられている。このように小ブロック３にサイプ４を設けることにより、エッジ効果及び除水効果を一層向上させることができるので、より高い氷雪上性能を得ることができるとともに、例えば氷雪上性能以外の他性能との調整を図る観点から、小ブロック個数密度Ｄを、サイプ４を形成しない場合よりも小さくしても（つまり小ブロック３の大きさをある程度大きくしても）、本発明が狙いとするところの優れた氷雪上性能を得ることができる。
　なお、サイプ４の形態は、図示例に限らず、接地時のブロック３の過大な変形を抑制してさらなる氷雪上性能の向上を図る観点からジグザグ状とすることができる他、タイヤ径方向に向けて屈折する、いわゆる３次元サイプとすることもできる。また、図示例では、サイプ４は、その両端にて小ブロック３を区画する溝２に開口しているが、これに限らず一方の端又は両端を小ブロック３内で終端させてなる、いわゆる盲サイプとすることもでき、これによれば、小ブロック３の剛性の低下を抑制することができ、これは特に小ブロック３内に複数のサイプ４を設けた場合に有利である。また、この発明では、サイプ４は全ての小ブロック３に設ける必要はなく、複数個の小ブロック３に設ければ所定の効果を得ることができる。より高いエッジ効果等が必要とされる場合には小ブロック群ＧＢのほぼ半数以上のブロック３にサイプ４を設けることが好ましい。
　また、各小ブロック３に対するサイプ４の配設本数は２本に限らず、小ブロック３の剛性と必要とされるエッジ成分長さ（エッジ効果）との調整により、３本としたり１本としたりすることができる。より具体的には、例えば操縦安定性や耐摩耗性等の他性能とのバランスを図る目的で、小ブロック３を比較的大きく形成することが要求される場合には、小ブロック個数密度Ｄを０．００３個／ｍｍ２以上０．０１個／ｍｍ２以下の範囲内とし、小ブロック３にそれぞれ設けるサイプ４の本数を２本以上とすることが好ましい。このようにすれば、他性能とのバランスを図りつつ所要のエッジ効果を得ることができる。そして、このように小ブロック３に複数のサイプ４を配設した場合、同一小ブロック３内でのサイプ４は相互に平行に配置することが好ましい。このように同一小ブロック３内でのサイプ４を平行に配置することで、サイプ間の分割ブロック部分の形態を均一化してブロック剛性の部分的な強弱を無くす又は低減することができ、氷雪上性能をさらに向上させることができるからである。また、ブロック剛性の部分的な強弱を低減することは、耐偏摩耗性にも有利である。なお、より高いブロック剛性の要求の下では、小ブロック個数密度Ｄを０．００３個／ｍｍ２以上０．００８個／ｍｍ２以下とすることがより好ましい。
　一方、例えば操縦安定性や耐摩耗性等の他性能とのバランスを図る目的で、小ブロック３を比較的小さく形成することが要求される場合には、小ブロック個数密度Ｄを０．００５個／ｍｍ２以上０．０２個／ｍｍ２以下の範囲内とし、小ブロック３にそれぞれ設けるサイプ４の本数を１本とすることが好ましい。このようにすれば、他性能とのバランスを図りつつ所要のエッジ効果を得ることができる。なお、より高いエッジ効果の要求の下では、小ブロック個数密度Ｄを０．００７個／ｍｍ２以上０．０１５個／ｍｍ２以下とすることより好ましい。
　また、サイプ４の延在方向も図２のものに限らず、必要とする性能との関係で任意に設定することができる。例えば、トラクション性能やブレーキ性能を重視する場合には、トレッド幅方向に沿って設定することができ、一方で横方向の入力（コーナリング性能）を重視する場合には、トレッド幅方向に対して傾斜させて設定することができる。また、図示を省略するが、トレッド踏面内においてブロック単位で部分的にサイプ４の方向を異ならせることで、より効果的に性能調整することができる。このようにすれば、トラクション性能、ブレーキ性能及びコーナリング性能の良好なバランスを図りつつこれらを効率的に向上させることができる。
　この発明のさらに他の実施形態のトレッドパターンを図３に示す。図３のトレッドパターンは、表面輪郭形状が正八角形をなす小ブロック３がトレッド部に千鳥状に配置されている点で図１の実施形態と同様であるものの、トレッド周方向に隣り合う小ブロック間の距離ＧＷ１が図１より大きく設定されている。つまり、図１のトレッドパターンでは、トレッド幅方向に隣り合う小ブロック間の距離ＧＷ３がトレッド周方向に隣り合うＧＷ１よりも大きく、横長の溝が形成されるようになっているのに対し、図３のトレッドパターンでは、トレッド周方向に隣り合う小ブロック間の距離ＧＷ１がトレッド幅方向に隣り合う小ブロック間の距離ＧＷ３よりも大きく、縦長の溝が形成されるようになっている。
　以上、この発明を実施形態とともに説明してきたが、この発明において、小ブロック群ＧＢにおけるネガティブ率Ｎは５％～５０％とすることが好ましい。小ブロック群ＧＢにおけるネガティブ率Ｎが５％未満の場合は、溝面積が小さ過ぎ排水性が不十分となる他、小ブロック一つ一つの大きさが大きくなり過ぎて本発明が狙いとするところのエッジ効果の実現が難しくなり、一方、５０％を超えると接地面積が小さくなり過ぎて、操縦安定性が低下するおそれがあるからである。
　なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、上記実施形態では、各小ブロックはその表面輪郭形状を正八角形に形成したが、これに限らず、トレッド幅方向、トレッド周方向又はこれらに傾斜する方向の何れかに偏って長い八角形としても良く、つまりＳ１～Ｓ８、α１～α８を相互に異ならせて特定の方向に対するエッジ長さを長距離化した形状としても良く、これによれば、重視するエッジ性能に対してより高度に対応することが可能となる。また、小ブロックの表面輪郭形状は、八角形以外に五角形や六角形としても良い。
　次に、この発明に従う実施例１～３のタイヤ、従来技術に従う従来例１のタイヤ及び比較例１～３のタイヤをそれぞれ試作し、氷雪上性能についての評価を行ったので、以下説明する。
　実施例１のタイヤは、図１に示すトレッドパターンをトレッド部に有する、２０５／５５Ｒ１６サイズの乗用車用ラジアルタイヤである。このタイヤは、トレッド部全体に、溝により区画形成した、独立した複数の小ブロックを密集させてなる小ブロック群を有する。小ブロックはそれぞれ、表面輪郭形状が正八角形をなすとともにトレッド周方向に千鳥状に配置されている。実施例１のタイヤにおける他の諸元は表１に示すとおりである。
　実施例２のタイヤは、図２に示すトレッドパターンをトレッド部に有する、２０５／５５Ｒ１６サイズの乗用車用ラジアルタイヤである。このタイヤは、各小ブロックにサイプが各２本設けられていることを除いて実施例１のタイヤとほぼ同じである。実施例２のタイヤにおける他の諸元は表１に示すとおりである。
　実施例３のタイヤは、図３に示すトレッドパターンをトレッド部に有する、２０５／５５Ｒ１６サイズの乗用車用ラジアルタイヤである。このタイヤは、小ブロック群の小ブロックがトレッド幅方向に千鳥状に配置されている点で実施例１のタイヤと異なる。実施例３のタイヤにおける他の諸元は表１に示すとおりである。
　比較のため、２０５／５５Ｒ１６サイズの乗用車用ラジアルタイヤであり、トレッド部全体のネガティブ率が３１．９％である図４に示すトレッドパターンを有する従来例１のタイヤ及びトレッド部全体のネガティブ率が３２．６％である図５に示すトレッドパターンを有する比較例１のタイヤを併せて試作した。従来例１のタイヤは、トレッド部に、トレッド周方向に延びる縦溝と、この縦溝に直交して延びる横溝とによって複数の長方形のブロックが区画形成されている。縦溝は、幅が３ｍｍ、深さが８．５ｍｍであり、横溝は、幅が７．９ｍｍ、深さが８．５ｍｍである。また各ブロックには直線状に延びるサイプが３本ずつ形成されている。比較例１のタイヤは、トレッド部に、トレッド周方向に延びる縦溝と、この縦溝に直交して延びる横溝とによって複数の長方形のブロックが区画形成されている。縦溝は、幅が１．２ｍｍ、深さが８．５ｍｍであり、横溝は、幅が４．５ｍｍ、深さが８．５ｍｍである。また各ブロックには直線状に延びるサイプが２本ずつ形成されている。その他の諸元を表１に示す。
　さらに比較のため、２０５／５５Ｒ１６サイズの乗用車用ラジアルタイヤであり、トレッド部に図６及び７に示すトレッドパターンを有する比較例２及び３のタイヤについても併せて試作した。比較例２及び３は、ブロック個数密度Ｄが、０．００３個／ｍｍ２～０．０４個／ｍｍ２の範囲外にある点で実施例１のタイヤとは異なる。その他の諸元を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（性能評価）
上記各供試タイヤについて、サイズ６．５Ｊ×１６のリムに組み付け、内圧２２０ｋＰａ（相対圧）として車両に装着し、以下の試験を行って性能を評価した。
　（１）氷上でのブレーキ性能評価試験
　氷上でのブレーキ性能は、氷板路面上を時速２０ｋｍ／ｈからフル制動したときの制動距離を測定し、その測定した距離から評価した。その評価結果を表２に示す。表２中の評価は、従来例１の結果を１００とし実施例１～３のタイヤ及び比較例１～３のタイヤについて指数で表したものであり、数値が大きいほど氷上でのブレーキ性能が良好であることを示す。
　（２）氷上でのトラクション性能評価試験
　氷上でのトラクション性能は、氷上路面上をフル加速し、２０ｍの距離に達するまでの時間を測定し、その測定した時間から評価した。その評価結果を表２に示す。表２中の評価は、従来例１の結果を１００とし実施例１～３のタイヤ及び比較例１～３のタイヤについて指数で表したものであり、数値が大きいほど氷上でのトラクション性能が良好であることを示す。
　（３）氷上でのフィーリング評価試験
　氷上でのフィーリング評価は、氷板路面のテストコースを各種走行モードで走行したときのテストドライバーによる制動性、加速性、直進性およびコーナリング性を総合的にフィーリング評価することによって行った。その評価結果を表２に示す。表２中の評価は、従来例１の結果を１００とし実施例１～３のタイヤ及び比較例１～３のタイヤについて指数で表したものであり、数値が大きいほど氷上でのフィーリングが良好であることを示す。
　（４）雪上でのフィーリング評価試験
　雪上でのフィーリング評価は、圧雪路面のテストコースを各種走行モードで走行したときのテストドライバーによる制動性、加速性、直進性およびコーナリング性を総合的にフィーリング評価することによって行った。その評価結果を表２に示す。表２中の評価は、従来例１の結果を１００とし実施例１～３のタイヤ及び比較例１～３のタイヤについて指数で表したものであり、数値が大きいほど氷上でのフィーリングが良好であることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に示す評価結果から、実施例１～３のタイヤは、従来例１のタイヤ及び比較例１～３のタイヤに比べて、氷上ブレーキ性能、氷上トラクション性能、氷上フィーリング及び雪上フィーリングの全てにおいて顕著に優れた性能を示している。また、小ブロックにサイプを形成した実施例２のタイヤは、特に氷上ブレーキ、氷上トラクション性能において実施例１のタイヤに比べて優れた結果を示している。
　この発明によって、優れた接地性及びエッジ効果の確保と、小ブロックによる効率的な水膜、排水の除去を実現することにより、氷雪上性能を飛躍的に向上させることが可能となった。
　１　トレッド部
　２　溝
　３　小ブロック
　４　サイプ
　ＧＢ　小ブロック群
　ＰＬ　小ブロック群のトレッド周方向の基準ピッチ長さ
　ＰＷ　小ブロック群のトレッド幅方向のピッチ長さ
　ＢＬ　小ブロックの周方向長さ
　ＢＷ　小ブロックの幅方向長さ
　Ｗ　小ブロック群の幅
　Ｚ　基準区域

Claims (4)

  1. 　溝により区画された複数の独立した小ブロックが相互に密集配置されてなる小ブロック群が、トレッド部の少なくとも一部に設けられ、該小ブロック群の小ブロックによりトレッド周方向に延びるブロック列又は陸部列が複数形成された空気入りタイヤであって、
    　前記小ブロック群における小ブロックの基準ピッチ長さをＰＬ（ｍｍ）、該小ブロック群の幅をＷ（ｍｍ）、該基準ピッチ長さＰＬと該幅Ｗとで区画される、該小ブロック群の基準区域内に存在する前記小ブロックの個数をａ（個）、該基準区域内のネガティブ率をＮ（％）としたとき、ａ／（ＰＬ×Ｗ×（１－Ｎ／１００））で与えられる、該小ブロック群の単位実接地面積当りの小ブロック個数密度Ｄは０．００３（個／ｍｍ２）～０．０４（個／ｍｍ２）の範囲内にあり、
    　前記小ブロックは、トレッド踏面における形状がそれぞれ多角形でありかつ相互に合同に形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 　前記小ブロックのトレッド踏面における形状は八角形である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
  3. 　前記小ブロックをトレッド周方向に千鳥状に配置してなる、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
  4. 　前記小ブロックに少なくとも１本のサイプを形成してなる、請求項１～３の何れか一項に記載の空気入りタイヤ。
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