JP5322966B2

JP5322966B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5322966B2
Application number: JP2010022375A
Authority: JP
Inventors: 哲二宮崎
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2010-02-03
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2030-02-03
Also published as: JP2011157040A; US20110186199A1

Description

本発明は、トレッド面のブロックに、複数のサイプを放射状に配置してなる放射状サイプが形成されたトレッドパターンを有する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、ブロックにサイプと呼ばれる切り込みを形成しており、路面とブロック接地面との間に生じる水膜を毛細管現象により吸い上げて除去する除水効果と、サイプによるエッジ効果と、によって、摩擦係数が低いアイス路面での走行性能（以下、「アイス性能」という。）を高めている。そして、アイス路面での制動性能（以下、「アイス制動性能」という。）を向上させる目的で、タイヤ幅方向に延びるサイプを数多く配置して、前後方向のエッジ効果を向上させてきた。また、アイス路面での旋回性能（以下、「アイス旋回性能」という。）を向上させる目的で、タイヤ周方向に近づくような角度のサイプ成分を増加させて、横方向のエッジ効果を向上させてきた。

一方、例えば下記特許文献１および２に開示されるように、複数のサイプを放射状に配置してなる放射状サイプが知られている。放射状サイプでは、ブロックの中心部からサイプが四方八方に延在するため、タイヤに横力や斜め方向の力が作用したときでもエッジ効果が発揮される。それ故、全方位対応型のサイプとして、アイス制動性能だけでなく、アイス旋回性能の向上にも寄与し得るという利点を有する。

ところが、ブロックに放射状サイプを配置すると、ブロックの中心部側ほどサイプの配置が密となり、ブロックの中心部側ではブロック剛性が低下する傾向がある。一方、ブロックの縁部側ほどサイプ間隔が広まるためサイプの配置が疎となり、ブロックの縁部側ではブロック剛性が高まる傾向がある。下記特許文献１および２では、ブロック中心部側とブロック縁部側との剛性差を小さくし、かつサイプの除水効果を高めるために、ブロックの縁部にてサイプを溝部あるいはショルダー端部に対して開口させているが、これではブロックの縁部側のブロック剛性が過度に低下する傾向がある。したがって、かかる構成によればブロックの縁部側でのブロック剛性の低下に起因して、ドライ路面での走行性能（以下、「ドライ性能」という）および耐摩耗性が悪化する傾向があった。

上述のとおり、ドライ性能および耐摩耗性を確保しながら、アイス性能を向上することは非常に困難であるのが実情であった。

特開２０００−２８９４１３号公報特開２００１−２７７８１７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、放射状サイプの利点を損なうことなく、ドライ性能および耐摩耗性を確保しながら、アイス性能を向上することが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できる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド面のブロックに、複数のサイプを放射状に配置してなる放射状サイプが形成された空気入りタイヤにおいて、前記放射状サイプは、前記ブロックの中心部から放射状に延びて、前記ブロックの縁部にて終端し、かつ前記ブロックの縁部側でのサイプ厚みが前記ブロックの中心部側でのサイプ厚みよりも大であることを特徴とする。

本発明に係る空気入りタイヤでは、ブロックの縁部側での放射状サイプのサイプ厚みがブロックの中心部側でのサイプ厚みよりも大であるため、ブロックの縁部側にて、ブロックの適度な倒れ込みを確保することができる。その結果、サイプ間隔の広いブロックの縁部側にて、ブロックの接地性を高めることができる。さらに、ブロックの縁部側での放射状サイプのサイプ厚みがブロックの中心部側でのサイプ厚みよりも大であるため、アイス路面とブロック接地面との間に生じる水膜の除去効果を、ブロックの縁部側にて効果的に高めることができる。その結果、本発明に係る空気入りタイヤでは、アイス性能を向上することができる。

また、放射状サイプは、ブロックの中心部から放射状に延びてブロックの縁部にて終端するものであるため、ブロックの縁部側でのサイプ厚みを大としても、ブロック剛性の低下を防止することができる。一般に摩擦係数の高いドライ路面では、ブロックの縁部側の接地圧が高くなる傾向があるが、本発明に係る空気入りタイヤでは、ブロックの縁部側でのブロック剛性を確保できるため、ドライ路面を走行する際、ブロックの過度の倒れ込みを防止することができる。その結果、本発明に係る空気入りタイヤでは、ドライ性能を向上することができ、かつ耐摩耗性を向上することができる。

なお、本明細書において、サイプの配置が密であるか疎であるかは、ブロックの単位面積に対するサイプの長さの割合に基づいて相対的に定まるものとする。

上記空気入りタイヤにおいて、前記放射状サイプは、サイプ厚みが異なる部分を３箇所以上有することが好ましい。かかる構成によれば、ブロック変形によりサイプ厚みが最も小であるサイプ部分が路面に対して閉じても、サイプ厚みが大であるサイプ部分が閉じるのを効果的に防止することができる。その結果、ブロックの接地性が低下するのを抑制しつつ、水膜の除去効果がより効果的に発揮されるため、アイス性能を特に向上することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、前記放射状サイプに加えて、前記ブロックの縁部に開口し、かつ前記ブロックを分断する分断サイプが形成されたものであることが好ましい。放射状サイプに加えて、分断サイプとして、例えばタイヤ幅方向に延びるサイプを形成した場合、アイス制動性能をさらに向上することができる。また、タイヤ周方向に延びるサイプを形成した場合、アイス旋回性能をさらに向上することができる。

本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面の一例を示す展開図図１のトレッド面に設けられたブロックの拡大図ブロックの変形例を示す図ブロックの変形例を示す図ブロックの変形例を示す図比較例１におけるブロックの平面図

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。図１は、本発明に係る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。図２は、図１のトレッド面に設けられたブロック１の拡大図である。

この空気入りタイヤは、図１に示すように、トレッド面のブロック１に、複数のサイプを放射状に配置してなる放射状サイプ１０が形成されたトレッドパターンを有する。本実施形態では、各ブロック１が、タイヤ周方向に延びる主溝２と、それに交差して延びる横溝３とにより区分され、タイヤ赤道Ｃに関して対称的に５列で配列されている例を示す。

図２に拡大して示すように、放射状サイプ１０は、ブロック１の縁部側でのサイプ厚みがブロック１の中心部側でのサイプ厚みよりも大である。かかる構成によれば、ブロック１の縁部側にて、ブロック１の適度な倒れ込みを確保することができるため、ブロック１の縁部側にて、ブロック１の接地性を高めることができる。さらに、放射状サイプ１０のブロック１の縁部側でのサイプ厚みがブロック１の中心部側でのサイプ厚みよりも大であるため、アイス路面とブロック接地面との間に生じる水膜の除去効果を、ブロック１の縁部側にて効果的に高めることができる。接地性が高まり、かつ水膜の除去効果が向上することで、空気入りタイヤのアイス性能が向上する。

特に本実施形態では、放射状サイプ１０が、ブロック１の中心部側に位置し、サイプ厚みが最も小である第１サイプ部分１１と、その外側に位置し、サイプ厚みが第１サイプ部分１１よりも大である第２サイプ部分１２と、ブロック１の縁部側に位置し、サイプ厚みが最も大である第３サイプ部分１３と、により構成されている。かかる構成によれば、ブロック変形によりサイプ厚みが最も小である第１サイプ部分１１が路面に対して閉じても、サイプ厚みが大である第２サイプ部分１２および／または第３サイプ部分１３が閉じるのを抑制することができる。その結果、ブロック１の接地性が低下するのを抑制しつつ、水膜の除去効果がより効果的に発揮されるため、アイス性能を特に向上することができる。この場合において、第１サイプ部分１１のサイプ厚みは、例えば０．２〜０．７ｍｍのものが例示され、第２サイプ部分１２のサイプ厚みは、例えば０．５〜１．１ｍｍのものが例示され、第３サイプ部分１３のサイプ厚みは、例えば０．８〜１．５ｍｍのものが例示される。また、放射状サイプ１０のサイプ深さとしては、例えば３〜１２ｍｍのものが例示される。

また、放射状サイプ１０は、ブロック１の中心部から放射状に延びて、ブロック１の縁部にて終端している。この場合、ブロック１の縁部側でのサイプ厚みを大としても、ブロック剛性の低下を防止することができる。その結果、空気入りタイヤのドライ性能を向上することができ、かつ耐摩耗性を向上することができる。

本実施形態においては、放射状サイプ１０は、各サイプが互いに交差することなく、かつブロック１の図心位置から間隔を空けて始端している。このため、ブロック１には、その図心位置付近にサイプ非形成部４が設けてある。一般に、放射状サイプでは、ブロックの中心に近付くほどサイプの配置が密となり、それによりブロックの中心部の剛性低下が大きくなる傾向にある。しかしながら、ブロック１の図心位置付近にサイプ非形成部４を設けることで、ブロック１の中心部でのブロック剛性を確保し、ブロック１の接地面積を確保することで、アイス性能をさらに向上することができる。なお、ブロック表面の図心位置とは、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。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド面のブロックに上記の如き放射状サイプ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、製法などが何れも本発明に採用できる。なお、トレッド面のブロックとしては、溝で完全に包囲されたものに限られず、タイヤ周方向に隣接するブロック同士が一部で連結されているなど、実質的にブロックとして形成されているものであれば、本発明を適用可能である。

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、上述したものに限定されず、種々のパターンを採用可能である。また、放射状サイプが形成されるブロックの形状は矩形に限定されず、その他の多角形や円形などでも構わない。特にブロックが円形の場合には、ブロック縁部によるエッジ成分が全方位的に設定されることから、放射状サイプによるエッジ効果と相俟ってアイス性能を全方位的に向上できる。

（２）前述の実施形態では、放射状サイプ１０が曲線状に延在するものであったが、本発明はこれに限定されず、これらのサイプが直線状、くの字状、波状またはジグザグ状に延在するものでも構わない。但し、曲線状のサイプでは、直線状のサイプに比べてエッジ成分が増大し、くの字状、波状またはジグザグ状サイプに比べてサイプ間隔を調整し易いという利点がある。

（３）前述の実施形態では、放射状サイプ１０が、サイプ厚みが異なる部分を３箇所有するものを例示した。しかしながら本発明においては、図３に示すとおり、放射状サイプ１０が、ブロック１の中心部側に位置し、サイプ厚みが最も小である第１サイプ部分１１と、その外側に位置し、サイプ厚みが第１サイプ部分１１よりも大である第２サイプ部分１２と、により構成されるものであってもよい。このように、サイプ厚みが異なる部分を２箇所有するものであっても、ブロック１の縁部側でのサイプ厚みがブロック１の中心部側でのサイプ厚みよりも大であることで、空気入りタイヤのアイス性能を向上することができる。なお図示を省略するが、本発明においては、ブロック１の中心部側からブロック１の縁部側まで、サイプ厚みが滑らかに連続的に大となるものであっても良い。

（４）前述の実施形態では、ブロック１の図心位置付近にサイプ非形成部４を設けたものを例示した。しかしながら本発明においては、図４に示すとおり、放射状サイプ１０を構成する各サイプの少なくとも１本（図４では４本）が、ブロック１の図心位置近傍まで延設されたものであっても良い。かかる構成によれば、ブロック１の中心部でのブロック剛性を適度に低下させ、ブロック１の適度な倒れ込みを確保することで、ブロック１の中心部での接地性を高めることができる。

（５）前述の実施形態では、ブロック１に放射状サイプ１０のみを形成したものを例示した。しかしながら本発明においては、図５に示すとおり、放射状サイプ１０に加えて、ブロック１の縁部に開口し、かつブロック１を分断する分断サイプ５をブロック１に形成しても良い。分断サイプ５としては、図５に示すとおりタイヤ幅方向に延びるサイプであっても良く、図示を省略するがタイヤ幅方向に延びるサイプであっても良い。タイヤ幅方向に延びる分断サイプであればアイス制動性能をさらに向上することが可能となり、タイヤ周方向に延びる分断サイプであればアイス旋回性能をさらに向上することが可能となる。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。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（制動時におけるアイス性能）
テストタイヤを実車（１５００ｃｃクラスの４ＷＤ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を作動させたときの制動距離の逆数を指数で評価した。評価結果は、比較例１を１００としたときの指数で示し、この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（旋回時におけるアイス性能）
タイヤを実車（１５００ｃｃクラスの４ＷＤセダン）に装着し、アイス路面上で速度２０ｋｍ／ｈから旋回走行（Ｊターン走行）を行ったときの横力値を調べた。比較例１を１００として指数評価し、数値が大きいほど横力値が大きく、アイス旋回性能に優れていることを示す。

（３）耐摩耗性
タイヤを実車（１５００ｃｃクラスの４ＷＤセダン）に装着し、一般路を１００００ｋｍ走行した後のタイヤの主溝深さと、新品タイヤの主溝深さとを比較することで摩耗量を測定した。比較例１の摩耗量の逆数を１００として指数評価し、数値が大きいほど耐摩耗性に優れていることを示す。

（４）ドライ性能
テストタイヤを実車（１５００ｃｃクラスの４ＷＤセダン）に装着してドライ路面を走行させ、ドライバーが操縦安定性に対して１０点満点で官能評価した。評価結果は、比較例１を１００としたときの指数で示し、この数値が大きいほどドライ性能に優れていることを示す。

比較例１
図１に示すトレッドパターンにおいて、ブロック１に代えて図６に示すブロック１０１を備える空気入りタイヤ（１９５／６５Ｒ１５）を製造した。このブロック１０１には、直線状サイプで構成され、ブロック１０１の縁部で開口する放射状サイプ１１０が設けてある。なお、トレッドパターンにおける溝２，３の溝深さを８．７ｍｍ、サイプ深さを６．３ｍｍに設定した。結果を表１に示す。

実施例１
図１に示すトレッドパターンにおいて、図２に示す放射状サイプ１０（第１サイプ部分１１のサイプ厚み０．３５ｍｍ、第２サイプ部分１２のサイプ厚み０．７ｍｍ、第３サイプ部分１３のサイプ厚み１．０ｍｍ）を形成したブロック１を備えること以外は、比較例１と同じ構成である空気入りタイヤを製造した。結果を表１に示す。

実施例２
図１に示すトレッドパターンにおいて、図３に示す放射状サイプ１０（第１サイプ部分１１のサイプ厚み０．３５ｍｍ、第２サイプ部分１２のサイプ厚み０．７ｍｍ）を形成したブロック１を備えること以外は、比較例１と同じ構成である空気入りタイヤを製造した。結果を表１に示す。

実施例３
図１に示すトレッドパターンにおいて、図４に示す放射状サイプ１０（第１サイプ部分１１のサイプ厚み０．３５ｍｍ、第２サイプ部分１２のサイプ厚み０．７ｍｍ、第３サイプ部分１３のサイプ厚み１．０ｍｍ）を形成したブロック１を備えること以外は、比較例１と同じ構成である空気入りタイヤを製造した。結果を表１に示す。

表１の結果から、比較例１の空気入りタイヤに比べて、実施例１〜３の空気入りタイヤは、アイス性能を向上しつつ、ドライ性能および耐摩耗性についても向上することがわかる。

１：ブロック
２：主溝
３：横溝
４：サイプ非形成部
５：分断サイプ
１０：放射状サイプ

Claims

トレッド面のブロックに、複数のサイプを放射状に配置してなる放射状サイプが形成された空気入りタイヤにおいて、
前記放射状サイプは、前記ブロックの中心部から放射状に延びて、前記ブロックの縁部にて終端し、かつ前記ブロックの縁部側でのサイプ厚みが前記ブロックの中心部側でのサイプ厚みよりも大であることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記放射状サイプは、サイプ厚みが異なる部分を３箇所以上有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記放射状サイプに加えて、前記ブロックの縁部に開口し、かつ前記ブロックを分断する分断サイプが形成されたものである請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。