JP6174982B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。

従来、空気入りタイヤとして、タイヤの接地性を向上させるため、次のような構成のものが公知である。
特許文献１には、サイドウォールプロファイルが、最大幅点からタイヤ半径方向外側にのびかつ中心がタイヤ内腔側にある円弧からなる凸円弧部と、中心がタイヤ外側にある凹円弧部とからなる空気入りタイヤが開示されている。
特許文献２には、ショルダー部のバットレス領域に、ショルダーエッジに連なった凹部と、その凹部のタイヤ径方向内側に隣接した凹部とを設け、ボリュームが小さい側となるショルダー部のバットレス領域に、ショルダーエッジに連なった凸部と、その凸部のタイヤ径方向内側に隣接した凸部とを設けた空気入りタイヤが開示されている。
特許文献３には、ジグザグの振幅中心線がタイヤ周方向線に対してなす傾斜角度θを０〜４５゜としたサイプを有する空気入りタイヤが開示されている。
特許文献４には、トレッドショルダー部で、トレッド周方向に連続させて設けた細溝を、トレッド踏面端から、トレッド幅方向内側へトレッド踏面幅の0.15倍の範囲内に配設し、この細溝の深さ方向の途中に、トレッド幅方向の屈曲部を設けるとともに、その細溝の溝幅を0.5〜３mmの範囲とした空気入りタイヤが開示されている。

しかしながら、特許文献１では、サイドウォールの形状に工夫を凝らしているだけであるので、タイヤ径方向の弾性力を低減して接地性を向上させるのには限界がある。
特許文献２では、前記特許文献１と同様に接地性の向上には限界がある。またトレッドパターンが非対称であるタイヤでのみ使用できる構成でしかない。
特許文献３では、接地性の向上には何ら寄与しないサイプが開示されているに過ぎない。ブロックの剛性を均一化することは不可能である。
特許文献４では、接地性を向上させたり、タイヤの剛性バランスを改善したりする構成についての開示はない。

特開２０１３−１１６７０７号公報 特開２０１１−１０５０４１号公報 特開２００５−１４５１９１号公報 特開平１１−４８７１６号公報

本発明は、タイヤの剛性バランスを改善し、接地性を向上させることを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
タイヤ周方向に延びる主溝と、タイヤ幅方向に延びる横溝とからなる溝部によって構成されるブロックに、複数のサイプを形成してなる空気入りタイヤであって、
前記サイプは、前記ブロックの外縁に沿い、前記ブロックの外縁に対して接離を繰り返しながら延びる外側サイプを含み、
前記外側サイプは、前記溝部に直交する縦断面形状が、前記ブロックの表面からタイヤ内径方向に向かって、前記外側サイプが沿う前記ブロックの外縁を含む溝部側に徐々に変位し、かつ、前記ブロックの外縁に沿う方向で、前記ブロックの表面での位置を基準として、前記外側サイプが沿う前記ブロックの外縁を含む溝部側への変位量を変化させるようにしたものである。

この構成により、タイヤが接地した際、外側サイプよりも溝部側の部分は、外側サイプがブロックの外縁に沿って接離を繰り返しながら延びているため、ブロックの外縁に沿う方向には位置ずれしにくい。また、外側サイプは、溝部に沿う方向に変位量を変化させながらタイヤ内径方向に向かって形成されているので、外側サイプよりも溝部側の部分（ブロック端部）での剛性バランスを安定させ、接地性を向上させることができる。

前記外側サイプは、前記縦断面形状が円弧状に形成されていればよい。

前記外側サイプは、前記ブロックの表面で前記溝部から離れているほど、前記縦断面形状をより大きな曲率半径の円弧状に形成されているのが好ましい。

この構成により、外側サイプが、ブロックの表面でその外縁に沿って接離を繰り返している構成であるにも拘わらず、ブロックの外側サイプから溝部側の部分の厚みのばらつきを抑えることができる。したがって、ブロックの外縁に沿う方向での剛性バランスを安定させることができ、接地性を向上させることが可能となる。

前記ブロックの側面は、縦断面形状が曲率半径Ｒ１の円弧状に形成され、
前記ブロックの表面での前記外側サイプの位置が前記溝部から最も近い位置に於ける前記外側サイプの縦断面形状は、前記曲率半径Ｒ１の円弧状に形成されているのが好ましい。

この構成により、外側サイプから溝側部分（ブロック端部）での剛性のばらつきが発生することを防止できる。また、曲率半径Ｒ１を、サイズが小さくて応力が集中してクラックが発生したり、逆にサイズが大きくて所望のワイピング性能が得られなかったりといったことがないように設定することができる。

前記ブロックの表面での前記外側サイプの位置が前記溝部から最も遠い位置に於ける縦断面形状は、前記曲率半径Ｒ１よりも大きな曲率半径Ｒ２の円弧状に形成されているのが好ましい。

この構成により、外側サイプが、ブロックの表面でその外縁に沿って接離を繰り返す形状であるにも拘わらず、外縁に沿ったいずれの領域でもほぼ均等な剛性を得ることが可能となる。

前記外側サイプは、タイヤ径方向の内径端がタイヤ周方向の同一円周上に位置するのが好ましい。

この構成により、特に重要となるブロック端部の基部側での剛性を均一なものとすることができる。

前記ブロックは、ショルダーブロックであるのが好ましい。

この構成により、最もワイピング現象が発生しやすいブロックでの剛性を均一にして、その発生を抑制することができる。

本発明によれば、ブロックの外縁に沿い、この外縁に対して接離を繰り返しながら延びる外側サイプを形成するようにしたので、接地時にブロック端部が変形しにくい。また、外側サイプは、溝部に直交する縦断面形状が、前記ブロックの表面からタイヤ内径方向に向かって前記溝部側に徐々に接近するように変位し、かつ、前記溝部に沿う方向で変位量を変化させるようにしているので、前記ブロック端部の外縁に沿う方向での剛性のばらつきを抑えることができる。これにより、タイヤの接地性を向上させることが可能となる。

本実施形態に係るタイヤの部分展開図である。 （ａ）は図１の部分拡大図、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。 図２に示す外側サイプの変形例を示す部分拡大断面図である。 他の実施形態に係るタイヤの部分展開図である。 他の実施形態に係るタイヤの部分展開図である。 従来例に係るタイヤの部分展開図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

図１は、第１実施形態に係るタイヤの部分展開図である。このタイヤのトレッド面１には、タイヤ周方向に延びる主溝２がタイヤ幅方向に所定間隔で４本形成されている。また、トレッド面１には、主溝２に交差する複数の横溝３が形成されている。そして、これら主溝２及び横溝３によって複数のブロック４が形成されている。

ブロック４は、タイヤ幅方向の中心領域に形成されるセンターブロック５と、両側領域に形成されるショルダーブロック６と、センターブロック５とショルダーブロック６の間に形成されるメディエイトブロック７とからなる。

ショルダーブロック６の側面は、対応する縦断面形状が、ショルダーブロック６の上面外縁を通り、溝部の底面と、前記外縁を通ってタイヤ径方向に延びる平面（垂直面）との接円の一部で構成される、曲率半径Ｒ１の円弧となっている。

各ブロック４には複数のサイプ８が形成されている。これらサイプ８はいずれも、ブロック４の表面では外縁よりも内側に形成され、タイヤ幅方向に波形形状で延び、タイヤ径方向の内方側に向かってブロック４の表面に垂直に延びている。但し、ショルダーブロック６には、これらタイヤ幅方向に延びるサイプ８のほかに、タイヤ幅方向の外側に位置し、タイヤ周方向に延びる外側サイプ９が形成されている。

外側サイプ９は、ショルダーブロック６の表面では、ショルダーブロック６のタイヤ幅方向の外側の外縁に対して接離を繰り返しながら、ここでは波形形状となって前記外縁に沿って延びている。

外側サイプ９は、ショルダーブロック６の内部に向かって次のように構成されている。すなわち、外側サイプ９は、図２（ｂ）の点線で示すように、溝部に最も近い位置（最接近位置）の縦断面形状が、ショルダーブロック６の側面の縦断面形状（タイヤ径方向の断面形状）と同一となるように曲率半径Ｒ１で形成されている。この曲率半径Ｒ１は、外側サイプ９のショルダーブロック６の表面での振幅をＷとした場合、Ｒ１＝（１〜２、好ましくは、１）×Ｗとするのがよい。

また外側サイプ９は、図２（ｂ）の実線で示すように、溝部から最も遠い位置（最離間位置）の縦断面形状が、曲率半径Ｒ１よりも大きな曲率半径Ｒ２となるように形成されている。そして、最接近位置と最離間位置との間は滑らかに曲率半径が変化する曲面となっている。ここでは、最接近位置から最離間位置に向かって曲率半径がＲ１から徐々に大きくなって最離間位置で曲率半径がＲ２となるように形成されている。

さらに外側サイプ９は、縦断面形状のショルダーブロック６の表面から最も深い位置が、タイヤ周方向の同一円周上に位置している。つまり、外側サイプ９の最も深い位置が溝部に対して均一な位置となっている。したがって、タイヤ周方向での剛性バランスのバラツキを防止して、接地性を向上させることが可能となる。

このように、前記構成の外側サイプ９によれば、タイヤのトレッド面１のうち、路面に接触した領域（接地面）では、外側サイプ９から溝部側の領域（ブロック端部６ａ）の必要以上の変形を防止することができる。これは、外側サイプ９が波形に形成されているので、その伸長方向にブロック端部６ａが変形しようとしても、波形同士が互いに干渉し合い、変形が阻止されるからである。

また、最接近位置から最離間位置に向かって外側サイプ９の縦断面形状の曲率半径が大きくなるようにしているので、ブロック端部６ａの厚みにそれほどバラツキが発生せず、剛性をほぼ均一なものとすることができる。

特に、タイヤの接地面では、その中心に向かう力すなわち面内収縮力が働き、それに起因したブロック４の変形が摩擦性能に少なからず悪影響を与える、いわゆるワイピング現象が発生する。しかしながら、前記外側サイプ９によってブロック端部６ａに於けるタイヤ周方向の剛性がほぼ均一となっているので、ワイピング現象の発生を抑制することができる（ワイピング性能を向上させることができる。）。この結果、タイヤの接地性を向上させることが可能となる。

なお、前記実施形態では、外側サイプ９の縦断面形状を曲率半径Ｒの円弧状としたが、図３のＥ１に示すように直線状としたり、図３のＥ２に示すように溝部側に膨らんだ円弧状としたりしてもよい。

ここで、ブロック４に外側サイプ９が形成されたタイヤと、形成されていないタイヤとで、接地圧分布を比較した。テストタイヤには、１９５／６５Ｒ１５を使用し、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ記載の標準リムに装着した。そして、最大負荷能力とそれに対応する空気圧で、路面に接地するトレッド部の表面内の接地圧を測定し、接地圧の分散を指数で示した。ここでは、比較例１の値を１００とした指数で表示した。数値が小さいほど接地圧が均一化され、接地性に優れることを意味する。

比較例１は、サイプ８を図６に示す通常の波形サイプで構成したものである。
実施例１は、外側サイプ９を図３の点線で示す直線状の縦断面形状としたものである（Ｅ１）。
実施例２は、外側サイプ９を図３の実線で示す凹状の縦断面形状としたものである。
実施例３は、外側サイプ９を図３の一点鎖線で示す凸状の縦断面形状としたものである（Ｅ２）。

表１から明らかなように、実施例１から３のいずれのタイプの外側サイプ９であっても、接地圧分布で優れた効果を発揮した。特に、実施例２の縦断面形状が直線状の外側サイプ９でニッチに接地圧分布が均一となった。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、外側サイプ９をショルダーブロック６のタイヤ幅方向の外側に、ショルダーブロック６の外縁に沿って形成するようにしたが、さらにショルダーブロック６の他の部分に形成するようにしてもよい。
図４では、ショルダーブロック６のタイヤ幅方向の外側に外側サイプ９を形成するだけでなく、内側に同様な形態の内側サイプ１０を形成している。
図５では、前記外側サイプ９及び前記内側サイプ１０のほかに、他の２辺の外縁に沿って同様な形態の踏み込み側サイプ１１及び蹴り出し側サイプ１２を形成している。

また前記実施形態では、外側サイプ９をショルダーブロック６に形成する場合についてのみ説明したが、他のブロック４（例えば、メディエイトブロック７）に設けるようにしてもよい。要するに、タイヤが路面と接触する接地面となり得る領域（タイヤ踏面部）に設けるようにすればよい。但し、ショルダーブロック６に設ける場合には、接地時のタイヤの変形による影響をより大きく受ける部分であるので、より一層、接地性に優れた効果を発揮させることができるという利点がある。

また前記実施形態では、外側サイプ９、内側サイプ１０、踏み込み側サイプ１１及び蹴り出し側サイプ１２を、ブロック４の表面で波形形状に形成したが、これに限らず、例えば、ジグザグ状等としてもよい。

１…トレッド面
２…主溝
３…横溝
４…ブロック
５…センターブロック
６…ショルダーブロック
７…メディエイトブロック
８…サイプ
９…外側サイプ
１０…内側サイプ
１１…踏み込み側サイプ
１２…蹴り出し側サイプ

Claims (7)

1. タイヤ周方向に延びる主溝と、タイヤ幅方向に延びる横溝とからなる溝部によって構成されるブロックに、複数のサイプを形成してなる空気入りタイヤであって、
   前記サイプは、前記ブロックの外縁に沿い、前記ブロックの外縁に対して接離を繰り返しながら延びる外側サイプを含み、
   前記外側サイプは、前記溝部に直交する縦断面形状が、前記ブロックの表面からタイヤ内径方向に向かって、前記外側サイプが沿う前記ブロックの外縁を含む溝部側に徐々に変位し、かつ、前記ブロックの外縁に沿う方向で、前記ブロックの表面での位置を基準として、前記外側サイプが沿う前記ブロックの外縁を含む溝部側への変位量を変化させることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記外側サイプは、前記縦断面形状が円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記外側サイプは、前記ブロックの表面で前記溝部から離れているほど、前記縦断面形状をより大きな曲率半径の円弧状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ブロックの側面は、縦断面形状が曲率半径Ｒ１の円弧状に形成され、
   前記ブロックの表面での前記外側サイプの位置が前記溝部から最も近い位置に於ける前記外側サイプの縦断面形状は、前記曲率半径Ｒ１の円弧状に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ブロックの表面での前記外側サイプの位置が前記溝部から最も遠い位置に於ける縦断面形状は、前記曲率半径Ｒ１よりも大きな曲率半径Ｒ２の円弧状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記外側サイプは、タイヤ径方向の内径端がタイヤ周方向の同一円周上に位置することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記ブロックは、ショルダーブロックであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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