JP5117364B2

JP5117364B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5117364B2
Application number: JP2008314770A
Authority: JP
Inventors: 稔之大橋; 大亮横井
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-12-10
Also published as: JP2010137662A

Description

本発明は、サイプを形成したブロックを有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤに関し、特にスタッドレスタイヤとして有用である。

従来、スタッドレスタイヤでは、トレッド面のブロックにサイプと呼ばれる切り込みを形成しており、このサイプによるエッジ効果や除水効果によって、摩擦係数が低いアイス路面での走行性能を高めている。かかるサイプとしては、長手方向に沿って直線状に延びる直線サイプや、波状に延びる波形サイプなどが実用化されている。

一般に、サイプはタイヤ幅方向に沿って延設され、それにより前後方向のエッジ成分を大きくして、アイス路面での制動性能（以下、「アイス制動性能」と称する。）を向上している。他方、サイプをタイヤ周方向に沿って延設した場合には、横方向のエッジ成分が大きくなり、アイス路面での旋回性能（以下、「アイス旋回性能」と称する。）を向上できる。また、サイプをタイヤ周方向に対して４５°付近で傾斜させた場合には、アイス制動性能とアイス旋回性能の両方を向上できるものの、各性能の向上代は小さい。

ところで、従来のスタッドレスタイヤでは、摩耗初期段階での性能改善を目的として、ブロックやリブの表面にサイプよりも浅い浅溝を設ける場合がある。例えば、下記特許文献１には、タイヤ周方向に対して０〜４０°の角度で浅溝を設けたタイヤが、下記特許文献２には、タイヤ周方向に対して４２〜６０°の角度で浅溝を設けたタイヤが記載されている。かかる浅溝によってもエッジ効果や除水効果が奏され、アイス制動性能やアイス旋回性能が向上し得る。

上記のように、サイプや浅溝の延在方向に応じて改善し得る性能が違っており、アイス制動性能とアイス旋回性能の両方をバランス良く且つ効果的に高め得る手法が望まれる。特に、摩擦係数が低いアイス路面では、ブロックの中心部の接地圧が周囲よりも高くなる傾向にあり、それに起因してブロックの中心部に水膜が発生し易いため、アイス路面での走行性能を高めるには、かかる水膜を効率的に除去する必要がある。
特開平７−１８６６３３号公報特開２００４−３４９０３号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アイス路面における制動性能と旋回性能の両方をバランス良く且つ効果的に高めて、アイス路面での走行性能を向上できる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明の空気入りタイヤは、サイプを形成したブロックを有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの表面に、尖頭部を前記ブロックの中心部に向けてＶ字状に開口し、前記ブロックの周縁部から中心部に向かって延びるＶ字サイプが形成され、前記Ｖ字サイプが、前記ブロックのタイヤ周方向の両サイド及びタイヤ幅方向の両サイドの各々に配置されており、前記Ｖ字サイプは、互いに逆向きに傾斜し且つタイヤ周方向に対する角度が４５±１５°となる直線サイプの組み合わせからなり、前記ブロックの中心部に、サイプが形成されていない非サイプ領域を設けていて、前記非サイプ領域が、ブロック表面の図心位置を中心として、前記ブロックの面積の１／５の面積を有する円形領域を含んでいるものである。

かかる空気入りタイヤでは、上記の如きＶ字サイプが、ブロックのタイヤ周方向の両サイトとタイヤ幅方向の両サイドの各々に配置されているため、単にサイプをＶ字状に形成したものに比べて、前後方向と横方向のエッジ成分が大きくなり、アイス制動性能とアイス旋回性能の両方をバランス良く且つ効果的に高めることができる。しかも、各Ｖ字サイプが尖頭部をブロックの中心部に向けていることから、水膜を効率的に除去してアイス路面での走行性能を向上することができる。

上記において、前記ブロックのタイヤ周方向の両サイドとタイヤ幅方向の両サイドの各々にて、複数の前記Ｖ字サイプが厚み方向に間隔を置いて平行に配列されていることが好ましい。これにより、前後方向と横方向のエッジ成分を増やして、アイス制動性能とアイス旋回性能の両方をより効果的に高めることができる。

ところで、サイプによるエッジ効果は、ブロックの倒れ込み動作に伴って発現されるが、ブロックが過度に倒れ込むとエッジ効果が低減する傾向にある。そこで、本発明の空気入りタイヤでは、前記ブロックの中心部に、サイプが形成されていない非サイプ領域を設けている。これにより、接地圧が高くなりがちな中心部のサイプ密度を下げてブロックの剛性を保持し、該ブロックの過度の倒れ込みを抑制してアイス制動性能やアイス旋回性能を良好に高めることができる。

また、本発明に係る別の空気入りタイヤは、サイプを形成したブロックを有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの表面に、前記サイプよりも浅く、尖頭部を前記ブロックの中心部に向けてＶ字状に開口し、前記ブロックの周縁部から中心部に向かって延びるＶ字浅溝が形成され、前記Ｖ字浅溝が、前記ブロックのタイヤ周方向の両サイド及びタイヤ幅方向の両サイドの各々に配置されており、複数の前記Ｖ字浅溝が互いに交わることなく形成されていて、前記ブロックの中心部に、前記Ｖ字浅溝が幅広に形成された幅広領域を設けていて、前記幅広領域が、ブロック表面の図心位置を中心として、前記ブロックの面積の１／５の面積を有する円形領域を含んでいるものである。

かかる空気入りタイヤでは、上記の如きＶ字浅溝が、ブロックのタイヤ周方向の両サイトとタイヤ幅方向の両サイドの各々に配置されているため、単に浅溝をＶ字状に形成したものに比べて、前後方向と横方向のエッジ成分が大きくなり、摩耗初期段階におけるアイス制動性能とアイス旋回性能の両方をバランス良く且つ効果的に高めることができる。しかも、各Ｖ字浅溝が尖頭部をブロックの中心部に向けていることから、水膜を効率的に除去してアイス路面での走行性能を向上することができる。

上記において、前記ブロックのタイヤ周方向の両サイドとタイヤ幅方向の両サイドの各々にて、複数の前記Ｖ字浅溝が厚み方向に間隔を置いて平行に配列されていることが好ましい。これにより、前後方向と横方向のエッジ成分を増やして、摩耗初期段階におけるアイス制動性能とアイス旋回性能の両方をより効果的に高めることができる。

上記の空気入りタイヤは、前記ブロックの中心部にて前記Ｖ字浅溝が幅広に形成されている。これにより、ブロックの中心部に発生しがちな水膜をより効率的に除去して、
アイス路面での走行性能を好適に向上することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明では、図５のような非サイプ領域１６、或いは図７のような幅広領域４６が設けられるが、そのような領域を設けない場合につき、それぞれ図１及び２、図６を参照して、ブロックの構成を予め説明する。

［第１実施形態］
図１は、空気入りタイヤのトレッド面の一例を示す展開図である。この空気入りタイヤは、複数のブロック１を有するトレッドパターンを備える。ブロック１は、タイヤ周方向ＰＤに延びる主溝２とタイヤ幅方向ＷＤに延びる横溝３によって区分されており、タイヤ赤道線ＣＬに関して対称的に５列のブロック１が配列されている。

図２は、ブロック１を拡大して示す平面図である。各ブロック１の表面には、複数のＶ字サイプ１０が互いに交わることなく形成されている。各Ｖ字サイプ１０は、尖頭部１０ａをブロック１の中心部に向けてＶ字状に開口し、ブロック１の周縁部から中心部に向かって延びている。Ｖ字サイプ１０は、ブロック１のタイヤ周方向の両サイド、及び、タイヤ幅方向の両サイドの各々に配置されている。本実施形態では、ブロック１の表面にてＸ字状に開口し、ブロック１の中心部にて交差点を有するＸ字サイプ１５も形成されている。

かかる構成によれば、単にサイプをＶ字状に形成したものに比べて、タイヤの前後方向と横方向のエッジ成分を大きくでき、アイス制動性能とアイス旋回性能の両方がバランス良く且つ効果的に高められる。しかも、各Ｖ字サイプ１０が尖頭部１０ａをブロック１の中心部に向けていることから、水膜を効率的に除去してアイス路面での走行性能を向上することができる。

このブロック１では、タイヤ周方向の両サイドとタイヤ幅方向の両サイドの各々にて、複数（本実施形態では２本）のＶ字サイプ１０が厚み方向に間隔を置いて平行に配列されている。それ故、タイヤの前後方向と横方向のエッジ成分を増やして、アイス制動性能とアイス旋回性能の両方をより効果的に高めることができる。

Ｖ字サイプ１０は、互いに逆向きに傾斜した直線サイプの組み合わせからなり、該直線サイプのタイヤ周方向に対する角度は４５±１５°である。また、この直線サイプ同士がなす角度θは、例えば９０±１５°である。エッジ効果や除水効果を十分に発現するうえで、Ｖ字サイプ１０のサイプ幅は０．２〜０．８ｍｍであることが好ましく、Ｖ字サイプ１０の深さは主溝２の深さの３０〜８０％であることが好ましい。

Ｖ字サイプ１０は、ブロック１の側壁にて開口するオープンサイプとして形成されている。但し、本発明では、ブロックの周縁部から中心部に向かって延びるものであれば、Ｖ字サイプがクローズドサイプであっても構わない。この「ブロックの周縁部」は、ブロックの側壁から２ｍｍ以内の部分である。

ここで、説明の便宜上、Ｖ字サイプ１０のうち、ブロック１のタイヤ周方向の両サイドに（図２の上下に）配置されたものをＶ字サイプ１０Ｐと呼び、ブロック１のタイヤ幅方向の両サイドに（図２の左右に）配置されたものをＶ字サイプ１０Ｗと呼ぶ。また、図３，４に示すように、ブロック１のタイヤ幅方向長さをＷ、その中央を通る基準線をＷＣ、ブロック１のタイヤ周方向長さをＬ、その中央を通る基準線をＬＣとする。

Ｖ字サイプによるエッジ効果や除水効果を確保するうえで、Ｖ字サイプ１０Ｐの尖頭部１０ａは、ブロック１のタイヤ幅方向中央部となる領域に、具体的には図３に示した領域Ａ１の内部に配置されていることが好ましい。領域Ａ１は、基準線ＷＣを中央としてＷ／３の幅寸法を有する領域である。また、ブロック１の剛性を保持する観点から、Ｖ字サイプ１０Ｐの尖頭部１０ａは、領域Ａ２の外部に配置されていることが好ましい。領域Ａ２は、基準線ＬＣを中央としてＬ／３の長さ寸法を有する領域である。

Ｖ字サイプによるエッジ効果や除水効果を確保するうえで、Ｖ字サイプ１０Ｗの尖頭部１０ａは、ブロック１のタイヤ周方向中央部となる領域に、具体的には図４に示した領域Ｂ１の内部に配置されていることが好ましい。領域Ｂ１は、基準線ＬＣを中央としてＬ／３の長さ寸法を有する領域である。また、ブロック１の剛性を保持する観点から、Ｖ字サイプ１０Ｗの尖頭部１０ａは、領域Ｂ２の外部に配置されていることが好ましい。領域Ｂ２は、基準線ＷＣを中央としてＷ／３の幅寸法を有する領域である。

図５に示すように、ブロック１の中心部にサイプが形成されていない非サイプ領域１６を設けた場合には、接地圧が高くなりがちな中心部のサイプ密度を下げて、ブロック１の剛性を保持し易くなる。これによって、ブロック１の過度の倒れ込みを抑制し、アイス制動性能やアイス旋回性能が良好に高められる。非サイプ領域１６は、ブロック表面の図心位置を中心として、ブロック１の面積の１／５の面積を有する円形領域を含んでおり、この「図心位置」とは、立体における重心に相当するブロック表面上での位置（図心）を指す。

［第２実施形態］
第１実施形態では、ブロックの表面にＶ字サイプを形成した例を示したが、第２実施形態では、ブロックの表面に通常のサイプとＶ字浅溝を形成した例を示す。図６は、第２実施形態におけるブロックを拡大して示す平面図である。ブロック４の表面には、タイヤ幅方向に延びる複数の直線サイプ５が形成され、それらと重なるようにして複数のＶ字浅溝４０が互いに交わることなく形成されている。

各Ｖ字浅溝４０は、直線サイプ５よりも浅く、尖頭部４０ａをブロック４の中心部に向けてＶ字状に開口し、ブロック４の周縁部から中心部に向かって延びている。Ｖ字浅溝４０は、ブロック４のタイヤ周方向の両サイド、及び、タイヤ幅方向の両サイドの各々に配置されており、その各々にて複数のＶ字浅溝４０が厚み方向に間隔を置いて平行に配列されている。本実施形態では、ブロック４の表面にてＸ字状に開口し、ブロック４の中心部にて交差点を有するＸ字浅溝４５も形成されている。

かかる構成によれば、単に浅溝をＶ字状に形成したものに比べて、タイヤの前後方向と横方向のエッジ成分が大きくなり、摩耗初期段階におけるアイス制動性能とアイス旋回性能の両方をバランス良く且つ効果的に高めることができる。しかも、各Ｖ字浅溝４０が尖頭部４０ａをブロック４の中心部に向けていることから、水膜を効率的に除去してアイス路面での走行性能を向上することができる。

Ｖ字浅溝４０は、互いに逆向きに傾斜した直線浅溝の組み合わせからなり、その角度はＶ字サイプ１０について述べたものと同様である。エッジ効果や除水効果を十分に発現する観点から、Ｖ字浅溝４０は、溝幅が例えば０．２〜１ｍｍ、深さが例えば０．２〜１ｍｍに設定される。また、尖頭部４０ａの好適な配置箇所については、Ｖ字サイプ１０の尖頭部１０ａに関して図３，４を参照して説明したのと同様である。

このようなＶ字浅溝４０を形成するうえでは、図７に示すようにブロック４の中心部にてＶ字浅溝４０を幅広に形成することが好ましい。これにより、ブロック４の中心部に発生しがちな水膜をより効率的に除去して、アイス路面での走行性能を向上できる。Ｖ字浅溝４０は、サイプ５よりも浅いため、このようにブロック４の中心部に形成しても過度の倒れ込みを誘発する心配が少ない。幅広領域４６は、Ｖ字浅溝４０が幅広となる領域であり、ブロック表面の図心位置を中心として、ブロック４の面積の１／５の面積を有する円形領域を含んでいる。

本発明の空気入りタイヤは、ブロックに上記の如きＶ字サイプ又はＶ字浅溝を形成したこと以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造などが何れも本発明に採用できる。

本発明は、いわゆる夏用タイヤにも適用できるが、アイス路面での走行性能に優れていることから、特にスタッドレスタイヤ（冬用タイヤ）として有用である。

［他の実施形態］
（１）本発明の空気入りタイヤが有するトレッドパターンは、ブロックを有するものであれば特に限定されず、リブが混在するものでも構わない。Ｖ字サイプ又はＶ字浅溝が形成されるブロックの形状は、前述の実施形態で示したような略正方形に制限されず、長方形や平行四辺形、六角形など他の形状も採用可能である。

（２）前述の実施形態では、横溝により完全に区分されたブロックにＶ字サイプ又はＶ字浅溝を形成した例を示したが、本発明では、タイヤ周方向に隣り合うブロック同士が一部で繋がっていて、該ブロックにＶ字サイプ又はＶ字浅溝を形成するものでも構わない。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。

（１）アイス制動性能
タイヤを実車（３０００ｃｃクラスのＦＲセダン）に装着してアイス路面を走行させ、速度４０ｋｍ／ｈで制動力をかけてＡＢＳを作動させた際の制動距離の逆数を評価した。比較例１の結果を１００として指数で示し、数値が大きいほどアイス制動性能に優れていることを示す。

（２）アイス旋回性能
タイヤを実車（３０００ｃｃクラスのＦＲセダン）に装着してアイス路面を走行させ、速度２０ｋｍ／ｈで直進から円形コースを旋回する所謂Ｊターン走行を行い、フロントにおける横力値の逆数を評価した。比較例１の結果を１００として指数で示し、数値が大きいほどアイス旋回性能に優れていることを示す。

図１の如きトレッドパターンを有する空気入りタイヤ（タイヤサイズ：２０５／６５Ｒ１５）において、ブロックの表面に、図８のように直線サイプ５のみを形成したものを比較例１、図１，２のようなＶ字サイプ１０を形成したものを参考例１、図６のように直線サイプ５とＶ字浅溝４０を形成したものを参考例２、図９のように直線サイプ５と直線浅溝６を形成したものを比較例２、図７のようにブロック中心部にてＶ字浅溝４０を幅広化したものを実施例１とした。この直線サイプ５又はＶ字サイプ１０は、サイプ幅を０．３ｍｍ、深さを６ｍｍとした。また、直線浅溝６又はＶ字浅溝４０は、溝幅を０．３ｍｍ（実施例３のＶ字浅溝４０は中心部にて０．６ｍｍ）、深さを０．３ｍｍとした。評価結果を表１に示す。

表１に示すように、参考例１，２及び実施例１では、比較例１，２に比べてアイス制動性能とアイス旋回性能が改善されている。これは、Ｖ字サイプ又はＶ字浅溝によってタイヤの前後方向と横方向のエッジ成分が大きくなり、また水膜が効率的に除去されるためと考えられる。特に実施例１では、ブロックの中心部にて浅溝を幅広化したことにより、両性能を良好に向上できている。

第１実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド面を示す展開図ブロックを拡大して示す平面図領域Ａ１及び領域Ａ２を説明するための図領域Ｂ１及び領域Ｂ２を説明するための図図２に示したブロックの変形例を示す平面図第２実施形態におけるブロックを拡大して示す平面図図６に示したブロックの変形例を示す平面図比較例１のタイヤに設けられたブロックの平面図比較例２のタイヤに設けられたブロックの平面図

符号の説明

１ブロック
４ブロック
１０Ｖ字サイプ
４０Ｖ字サイプ
１０ａ尖頭部
１６非サイプ領域
４０Ｖ字浅溝
４０ａ尖頭部
４６幅広領域

Claims

サイプを形成したブロックを有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの表面に、尖頭部を前記ブロックの中心部に向けてＶ字状に開口し、前記ブロックの周縁部から中心部に向かって延びるＶ字サイプが形成され、前記Ｖ字サイプが、前記ブロックのタイヤ周方向の両サイド及びタイヤ幅方向の両サイドの各々に配置されており、前記Ｖ字サイプは、互いに逆向きに傾斜し且つタイヤ周方向に対する角度が４５±１５°となる直線サイプの組み合わせからなり、前記ブロックの中心部に、サイプが形成されていない非サイプ領域を設けていて、前記非サイプ領域が、ブロック表面の図心位置を中心として、前記ブロックの面積の１／５の面積を有する円形領域を含んでいることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記ブロックのタイヤ周方向の両サイドとタイヤ幅方向の両サイドの各々にて、複数の前記Ｖ字サイプが厚み方向に間隔を置いて平行に配列されている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
サイプを形成したブロックを有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの表面に、前記サイプよりも浅く、尖頭部を前記ブロックの中心部に向けてＶ字状に開口し、前記ブロックの周縁部から中心部に向かって延びるＶ字浅溝が形成され、前記Ｖ字浅溝が、前記ブロックのタイヤ周方向の両サイド及びタイヤ幅方向の両サイドの各々に配置されており、複数の前記Ｖ字浅溝が互いに交わることなく形成されていて、前記ブロックの中心部に、前記Ｖ字浅溝が幅広に形成された幅広領域を設けていて、前記幅広領域が、ブロック表面の図心位置を中心として、前記ブロックの面積の１／５の面積を有する円形領域を含んでいることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記ブロックのタイヤ周方向の両サイドとタイヤ幅方向の両サイドの各々にて、複数の前記Ｖ字浅溝が厚み方向に間隔を置いて平行に配列されている請求項３に記載の空気入りタイヤ。