JP5146476B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、スタッドレスタイヤにおいて使用初期での氷上走行性能を改善した空気入りタイヤに関する。

氷雪路面における走行時における氷上制動性や雪上操縦安定性などの性能を向上させた空気入りタイヤとして、いわゆるスタッドレスタイヤが提案されて実用化されてきている。

スタッドレスタイヤには、氷表面へのエッジ効果が出るようにトレッドコンパウンドに微細な突起物を充填剤として配合したものや、微細空隙を含むゴムを用いることにより吸水効果とエッジ効果を得るものがある。

しかし、一般に、ゴムは加硫硬化される際に金型と直接接するタイヤ表面に充填剤や微細空隙を含むゴム層が露出しては形成されないために、タイヤの使用初期においては充填剤や空隙層がトレッド表面に存在せず、充填剤や空隙層の効果が発揮されないかもしくは効果があったとしても非常に小さいものであった。

このため、使用初期においても高い効果を得ることのできるスタッドレスの空気入りタイヤとして、トレッド面で複数の主溝で区画された複数の陸部にタイヤ幅方向に延びる少なくとも１つのサイプによってその陸部を分割してサブブロックと成し、その陸部には該サイプよりも浅く、主溝内の水の流れ方向における陸部の中央から両端へ延びて主溝に開口し、陸部の中央部分よりも開口部分が主溝内の流れ方向の下流側に位置する複数の浅溝を形成した空気入りタイヤが提案されている（特許文献１）。

この提案のものは、タイヤ周方向に傾斜角を有して一方向に延びるように形成された複数の浅溝群により、あるいは交差する２方向に延びるように形成された複数の浅溝群により除水・排水をすることにより吸水効果とエッジ効果を高くさせるというものである。しかし、この提案のものは、浅溝を設けたことによる除水・排水効果が十分発揮されない場合が多く十分と言えるものではなかった。

特開２００６−１５１２２９号公報

本発明の目的は、上述したような点に鑑み、氷雪路面における走行に際して、使用初期において高い吸水効果とエッジ効果を発揮でき、また、使用初期が経過した後も雪路走行時の高い氷上制動性や雪上操縦安定性を得ることのできるスタッドレスの空気入りタイヤを提供することにある。

上述した目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、以下の構成を有する。
（１）トレッド面に、複数の主溝で区画されたリブ状および／またはタイヤ幅方向に延びるラグ溝によって区画された複数のブロック状の陸部を有する空気入りタイヤにおいて、該陸部にサイプまたは小孔が設けられるとともに、該サイプまたは小孔の深さよりも小さな高さを有する多数の突起が配置され、かつ該多数の突起は、該突起どおしの間に網目状に形成された流路が少なくとも３方向から集まる流路集合箇所にて該流路幅が広くなる形状を呈して配されてなり、かつ、該突起部面積／ブロック陸部面積の比率を０．５以上０．９以下とした空気入りタイヤ。

かかる本発明の空気入りタイヤは、好ましくは、以下の（２）〜（５）のいずれかの構成を有する。
（２）前記突起の高さが、０．１〜０．５ｍｍである上記（１）記載の空気入りタイヤ。
（３）前記突起の最短隣接距離が、０．２〜１．０ｍｍである上記（１）または（２）記載の空気入りタイヤ。
（４）前記突起の踏面面積が０．０３〜２０ｍｍ² である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（５）前記突起の踏面の形状が略円形である上記（１）〜（４）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

請求項１にかかる本発明によれば、氷雪路面における走行に際して、スタッドレス空気入りタイヤの使用初期においても、トレッドのブロック状の陸部にサイプまたは小孔が設けられるとともに、そのサイプまたは小孔の深さよりも小さな高さを有する多数の突起が配置され、かつ多数の突起は、突起どおしの間に網目状に形成された流路が少なくとも３方向から集まる流路集合箇所にて該流路幅が広くなる形状を呈して配されていることから、高い吸水効果とエッジ効果を発揮できる。また、使用初期が経過した後で、多数の突起の効果が乏しくなった以降でも、サイプまたは小孔の存在によって優れたエッジ効果を発揮でき、氷上制動性や雪上操縦安定性を得ることができるスタッドレスの空気入りタイヤが提供される。

請求項２〜４のいずれかにかかる発明の空気入りタイヤによれば、上述した請求項１にかかる本発明の空気入りタイヤにより得られる効果がより顕著に発揮される空気入りタイヤが提供される。

本発明の空気入りタイヤのトレッド面の陸部をモデル的に示した斜視図である。 本発明の空気入りタイヤのトレッド面のブロック状陸部における多数の突起部の配置例をモデル的に示した平面図である。 本発明の空気入りタイヤのトレッド面の陸部をモデル的に示した断面図である。

以下、更に詳しく本発明の空気入りタイヤについて図面などを参照して説明する。

本発明の空気入りタイヤは、図１、図３に示したように、トレッド面１に、複数の主溝２で区画されたリブ状および／またはタイヤ幅方向に延びるラグ溝３によって区画された複数のブロック状の陸部４を有する空気入りタイヤにおいて、陸部４にサイプまたは小孔５が設けられるとともに、サイプまたは小孔５の深さＤよりも小さな高さｈを有する多数の突起６が配置されている。そして、その多数の突起６は、突起６どおしの間に網目状に形成された流路が少なくとも３方向から集まる流路集合箇所７にて該流路幅（図２（ａ）のｗ₁ 、ｗ₂ 、ｗ₃ 、ｗ₄ ）が広くなる形状を呈して配されている。

そして、かつ突起部面積／ブロック陸部面積の比率は０．５以上０．９以下とされているものである。

本発明では、流路が少なくとも３方向から集まる流路集合箇所７にて該流路幅（図２（ａ）のｗ₁ 、ｗ₂ 、ｗ₃ 、ｗ₄ ）が広くなる形状を呈しているので、雪がつまりにくく、また、タイヤのブロックの陸部が走行に伴い接地収縮をする場合にあっても、流路幅が流路集合箇所７にて大きく形成されていることにより溝幅が確保され、流路が確保されているので雪がつまりにくく排水性能もよい。したがって、除水・排水効果を十分に発揮でき、タイヤのトレッドコンパウンドの充填物や空隙層による効果が発揮され難い使用初期の段階でも性能面でカバーすることができ、氷上制動や雪上操縦安定性を良好なものとする。

多数の突起６は、上述したような網目状の流路を形成するのに寄与するものであり、その形状は、が少なくとも３方向から集まる流路集合箇所７にて流路幅（図２（ａ）のｗ₁ 、ｗ₂ 、ｗ₃ 、ｗ₄ ）が広くなる形状を呈することができる形状であることが重要である。具体的には、多数の突起６は平面視したときに、円形、楕円形、角（頂点部）を丸く面取りした多角形（３角形、４角形、５角形、６角形など）、あるいは角を丸く面取りしていない６角形、８角形などで形成することが重要である。すなわち、単にストライプ状（縞状）の直交する溝だけや交差する斜め溝だけを設けたとしても、流路集合箇所にて流路幅を広いものにはできないので、本発明の効果を得ることは難しい。

サイプまたは小孔は、突起部６が初期使用時の役目を終えて摩耗した後に、本格的に氷上制動性や雪上操縦安定性を確保する中心的な役目をなすものであり、従来のスタッドレスタイヤで採用されてきたサイプまたは小孔を採用することができる。サイプまたは小孔は、突起部６が初期使用時の役目を終えて摩耗した後に中心的な役割をなすものであるから、サイプまたは小孔５の深さＤは、多数の突起６の高さｈよりも大きいことが必要である。サイプまたは小孔の形状は、サイプは、例えば波状のものあるいは深さ方向に形状が変化するもの（いわゆる３Ｄサイプ）、また小孔は、例えば略円形の小孔あるいは多角形の小孔などを好ましく使用することができる。

また、突起部面積／ブロック陸部面積の比率は０．５以上０．９以下であることが、突起部を設けた効果を良好に発揮する上で重要であり、０．５未満の場合、０．９よりも大きい場合のいずれも、陸部に流路を効果的に形成することができない。より効果的に流路を形成させる点で、好ましくは突起部面積／ブロック陸部面積の比率は０．６以上０．８以下である。

また、突起の高さが０．１〜０．５ｍｍであることが好ましく、高さ０．１ｍｍ未満では水路深さとして浅すぎて良好な排水効果は望めず、また、高さが０．５ｍｍよりも大きいときはブロック剛性が低下することによって走行性能の低下を招くとともに、接触による変形のために扁摩耗を起こす可能性が高くなる。より高い効果を得ることができる点で、より好ましい突起の高さは０．２０〜０．３５ｍｍである。

また、突起６の最短隣接距離が０．２〜１ｍｍであることが好ましい。突起の最短隣接距離が０．２ｍｍ未満では流路幅が狭すぎて良好な排水効果は望めず、また、１ｍｍよりも大きいとときはブロック剛性が低下することによって走行性能の低下を招くので好ましくない。結局、最も狭い流路部分の幅で０．２〜１ｍｍが流路の機能、走行性能のバランスという点で好ましい。

また、個々の突起６の踏面面積は０．０３〜２０ｍｍ² であることが好ましく、０．０３ｍｍ² 未満であるときは接地面の確保および実接地面の剛性確保が困難となることから、また、突起の踏面面積が２０ｍｍ² よりも大きいときはブロックに突起を配置した際の流路の確保が不十分となり、排水性能が低下するので本発明の効果が乏しくなる。より高い効果を得ることができる点で、個々の突起６の踏面面積はより好ましくは０．０７〜１０ｍｍ² である。

突起６の踏面の形状は略円形であることが好ましい。図２の（ａ）、（ｂ）は略円形とした例を示している。このように突起６の踏面形状を略円形とすることにより、トレッドパターン上に、格子状（図２（ａ））や斜め格子状（図２（ｂ））などに規則的に配置することにより、流路が少なくとも３方向から集まる集合箇所７にて所望の流路幅の確保が容易に確実にできて、また、突起形状に対する外力の角度に対する剛性差が緩やかになり、走行性能の変化を抑制することが可能になるので好ましい。

図２の（ｃ）は、踏面の形状が角に丸みを持たせた正方形状のものを用いて斜め格子状に配列した例を示している。この態様のものは、略円形のものに比べてエッジ効果が大きくできる点で好ましい。また、踏面の形状が正６角形のものは、角に丸みを持たせなくても斜めに傾けて配列させることにより流路が少なくとも３方向から集まる集合箇所にて流路幅を大きなものとして形成することができる。

試験タイヤとして、タイヤサイズ：２１５／６０Ｒ１６を共通にし、突起の有無、形状・高さ、面積比率などを異ならせた計６種類（従来例、比較例１〜３、実施例１、２）の空気入りタイヤを試作した。サイプは、深さ６ｍｍ、振幅０．８ｍｍ、ピッチ２．４ｍｍとした。

これら６種類のタイヤについて、それぞれリムサイズ１６Ｘ７Ｊ（メジャーリム）のリムに空気圧２２０ｋＰａでリム組みし、それぞれ２０００ｃｃセダン車（ＦＲ車）に装着してテストコースにおいて下記の走行試験を実施した。試験結果は表１に記載したとおりである。本発明の空気入りタイヤは、氷上制動性能と雪上操縦安定性を有し、従来例、比較例の各空気入りタイヤでは見られないほど、非常に優れた性能を有するものであった。

（１）氷上制動試験：
氷上テストコースにおいて、初速８０ｋｍ／ｈから完全停止までの制動距離を計測した。従来例のタイヤでの制動距離を１００として指数評価で表した。指数が大きいほど雪上制動が良好なものである。

（２）雪上操縦安定性：
雪上テストコースにおいて、テストドライバーによる官能評価を行い、従来例のタイヤでの評価を１００とした指数評価で表した。指数が大きいほど雪上操縦安定性が良好なものである。

１：空気入りタイヤのトレッド面
２：主溝
３：ラグ溝
４：陸部
５：サイプ
６：突起
７：流路集合箇所
Ｄ：サイプまたは小孔の深さ
ｈ：突起の高さ

Claims (5)

1. トレッド面に、複数の主溝で区画されたリブ状および／またはタイヤ幅方向に延びるラグ溝によって区画された複数のブロック状の陸部を有する空気入りタイヤにおいて、該陸部にサイプまたは小孔が設けられるとともに、該サイプまたは小孔の深さよりも小さな高さを有する多数の突起が配置され、かつ該多数の突起は、該突起どおしの間に網目状に形成された流路が少なくとも３方向から集まる流路集合箇所にて該流路幅が広くなる形状を呈して配されてなり、かつ、該突起部面積／ブロック陸部面積の比率を０．５以上０．９以下とした空気入りタイヤ。
2. 前記突起の高さが、０．１〜０．５ｍｍである請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記突起の最短隣接距離が、０．２〜１．０ｍｍである請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記突起の踏面面積が０．０３〜２０ｍｍ² である請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
5. 前記突起の踏面の形状が略円形である請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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