JP2004306872A

JP2004306872A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2004306872A
Application number: JP2003105695A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kaji; 眞一梶
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-09
Also published as: JP4274355B2

Abstract

【課題】衝撃吸収性を高めて乗り心地を改善し、運搬物の荷崩れや損傷を防止し、同時に偏摩耗を抑制する。
【解決手段】ブロック及び／又はリブのトレッド１表面にサイプ１０が刻まれた空気入りタイヤにおいて、サイプ１０は両端が閉鎖しており、トレッド１表面において１又は複数の屈曲部１１を有し、屈曲部１１からサイプ１０の底方向に延びる折り曲げ稜線１２で折り曲げられ、折り曲げ稜線１２がトレッド１表面に垂直な線Ｌ１に対して傾斜している空気入りタイヤとする。さらに、折り曲げ稜線１２のトレッド１表面に垂直な線Ｌ１に対する傾斜角度θ１を５〜２５度とする。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレッドにブロック及び／又はリブを備え、トレッド表面にサイプが刻まれた空気入りタイヤに関し、タイヤの乗り心地の向上と偏摩耗の抑制に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、トレッド表面にサイプが刻まれた空気入りタイヤが使用されている。サイプを設けることによる効果は、駆動性能や制動性能の向上や排水性の向上のほか、路面の凹凸や突起などの通過する際の衝撃を吸収する効果もある。トレッド表面にサイプが刻まれた空気入りタイヤの例として、特許文献１に開示された空気入りタイヤがある。
【０００３】
【特許文献１】
特許３２０４９２６号公報（第１〜３頁、第１〜３図）
【０００４】
輸送業態、特に小型トラックにおいては、運搬物の保護のため、路面の凹凸や突起からの衝撃を吸収し、乗り心地を改善する必要がある。とりわけ、道路工事跡などの路面の凹凸や突起が多い市街地路を走行し、デリケートな食品などをコンビニエンスストアに配送を行う場合、荷崩れ防止などの観点から運搬物の保護が重要となる。また、制動・発進が頻繁であり走行距離も比較的長いので、偏摩耗を抑制しタイヤの寿命を延ばすことも必要とされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、サイプによる十分な衝撃吸収の効果を高めるためには、サイプの容積を大きくする必要がある。一方、タイヤの転動に応じてサイプが開くので、偏摩耗が生じやすくなる。そのため、サイプの開きを抑えて偏摩耗を抑制するには、サイプの深さを浅くしたり、屈曲部を有するサイプにおいては当該屈曲部にブリッジと呼ばれる連結部を設け、サイプの一部を閉塞する手法が採られる。
【０００６】
しかし、かかる手法を採ると、結果的にサイプの容積が減少してしまう。その結果、サイプが十分に衝撃を吸収することができなくなる。したがって、乗り心地改善と偏摩耗抑制という相反する要求を満足するには至っていないのが現状である。
【０００７】
本発明の目的は、衝撃吸収性を高めて乗り心地を改善し、運搬物の荷崩れや損傷を防止し、同時に偏摩耗を抑制することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、請求項１に記載の発明は、トレッドにブロック及び／又はリブを備え、前記ブロック及び／又は前記リブのトレッド表面にサイプが刻まれた空気入りタイヤにおいて、
前記サイプは、両端が閉鎖しており、トレッド表面において１又は複数の屈曲部を有し、前記屈曲部からサイプ底方向に延びる折り曲げ稜線で折り曲げられ、前記折り曲げ稜線がトレッド表面に垂直な線に対して傾斜している空気入りタイヤとした。
【０００９】
本発明におけるサイプは、両端が閉鎖しており、トレッド表面において１又は複数の屈曲部を有しているので、直線サイプに比べ、サイプ開口部が開きにくくなっている。また、サイプが折り曲げられた部分である折り曲げ稜線がトレッド表面に垂直な線に対して傾斜している。そのため、当該稜線の両側のサイプ面は平行とならないので、さらにサイプ開口部の開きが抑制される。その結果、サイプ間の偏摩耗が抑制される。また、サイプ面の傾斜によりサイプ容積がより大きくなるので、路面からの衝撃を吸収し、乗り心地を改善できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記折り曲げ稜線のトレッド表面に垂直な線に対する傾斜角度が５〜２５度である請求項１に記載の空気入りタイヤとした。
【００１１】
折り曲げ稜線の傾斜角度が５度未満であると、サイプ面の傾斜が不十分であり、サイプ開口部の開きを抑制する効果が小さい。逆に、２５度を越えてしまうと、加硫成型後金型から取り出す時に、サイプを形成するブレードがサイプ及びその近傍を損傷するおそれがある。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記サイプの両端を結ぶ直線と、トレッド中心線とがなす角度が０〜７０度である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤとした。
【００１３】
路面からの衝撃の吸収は、接地時における主溝の開閉によるトレッドの変形によってなされる。サイプにより衝撃吸収効果を高めるには、サイプは、主溝方向すなわちトレッド中心線方向に近い方向に延びていることが好ましい。したがって、前記サイプの両端を結ぶ直線と、トレッド中心線とがなす角度が０〜７０度であれば、十分な衝撃吸収効果を得ることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記サイプは前記リブのトレッド表面に刻まれ、２つの屈曲部を有し、前記２つの屈曲部間の部分はトレッド中心線に対して０〜７０度の角度をなして延び、前記サイプの端部を通りトレッド中心線に垂直な２本の直線と、前記リブの稜線とで囲まれた領域Ｑ１が前記サイプで分割される２つの領域をＡ１、Ｂ１として、領域Ａ１と領域Ｂ１との面積差が前記領域Ｑ１の面積の２５％以下である請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤとした。
【００１５】
サイプの２つの屈曲部間の部分がトレッド中心線に対して０〜７０度の角度をなして延びていれば、当該部分が十分な衝撃吸収効果を得ることができる。さらに、屈曲部からサイプ端部までの部分を折り曲げることにより、タイヤ幅方向に延びる成分を設けられる。その結果、サイプの他の効果であるウェット性能の向上に寄与し得る。
【００１６】
また、サイプを刻むことにより、タイヤ幅方向に２つの領域Ａ１とＢ１に分割されるが、領域Ａ１と領域Ｂ１との面積差が大きいと両領域の剛性差が大きくなり、偏摩耗の原因になる。しかし、当該面積差が領域Ｑ１の面積の２５％であれば、領域Ａ１、Ｂ１の剛性差が小さく、偏摩耗の発生のおそれはない。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、前記サイプは前記ブロックのトレッド表面に刻まれ、２つの屈曲部を有し、前記２つの屈曲部間の部分はトレッド中心線に対して０〜７０度の角度をなして延び、前記サイプの端部を通りトレッド中心線に垂直な２本の直線と、前記ブロックの稜線とで囲まれた領域Ｑ２が前記サイプで分割される２つの領域をＡ２、Ｂ２として、領域Ａ２と領域Ｂ２との面積差が前記領域Ｑ２の面積の２５％以下であり、前記サイプの長さの中央点Ｐが、前記ブロックのトレッド表面の面積重心Ｇを中心として前記ブロックのタイヤ幅方向の長さＷの２０％を半径とする円内にある請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤとした。
【００１８】
ブロックにサイプを刻んだ場合、サイプ端部がブロックの稜線に近くにあると、サイプ端部近傍の剛性が低くなるので偏摩耗のおそれがある。しかし、前記サイプの長さの中央点Ｐが、前記ブロックのトレッド表面の面積重心Ｇを中心として前記ブロックのタイヤ幅方向の長さＷの２０％を半径とする円内にあるので、サイプ端部がブロックの稜線の近くにないので、サイプ端部近傍の偏摩耗を防止できる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、前記２つの屈曲部での折り曲げ角度が前記２つの屈曲部間の部分に対して５〜９０度である請求項４又は５に記載の空気入りタイヤとした。
【００２０】
折り曲げ角度が５度未満であると、サイプ開口部の開閉抑制の効果が小さい。また、９０度を越えると、サイプに鋭角な部分ができ、当該部分の剛性が低下するので、逆に偏摩耗を誘発してしまう。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、前記折り曲げ稜線がサイプ底部からトレッド表面に向かって閉塞され、前記閉塞された部分の深さ方向の長さがサイプ深さの３０％以下である請求項１乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【００２２】
サイプ底部の稜線付近は亀裂等が発生しやすいが、当該部分を閉塞することにより、亀裂等の発生を防止することができる。閉塞された部分の深さ方向の長さがサイプ深さの３０％以下としているため、サイプ容積の低下による衝撃吸収効果が低下することもない。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態を説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤのトレッドパターンの概略展開図である。図１において、トレッド１にはタイヤ回転方向Ｒに延びる主溝２が刻まれ、主溝２によりリブ３ｃ、３ｍ、３ｓが形成されている。そして、リブ３ｃ、３ｍのトレッド１の表面には、サイプ１０が刻まれている。サイプ１０は、両端が閉鎖したクローズドサイプであり、トレッド１の表面で２つの屈曲部１１を有して折り曲げられている。なお、４は接地端、ＣＬはトレッド中心線である。
【００２４】
図２は、他の実施形態のトレッドパターンの概略展開図である。図２において、トレッド１にはタイヤ回転方向Ｒに延びる主溝２が刻まれ、さらに主溝２同士を連通する横溝６によりブロック５ｍ、５ｓが形成されている。そして、図１と同様に、ブロック５ｍのトレッド１の表面には、サイプ１０が刻まれている。サイプ１０は、両端が閉鎖したクローズドサイプであり、トレッド１の表面で屈曲部１１を有して折り曲げられている。
【００２５】
サイプ１０はリブ３やブロック５のトレッド１の表面のいずれの位置に刻んでもよいが、図１及び図２に示したように、接地端４と主溝２に挟まれたショルダー部（リブ３ｓやブロック５ｓ）以外である非ショルダー部（リブ３ｃ、３ｍやブロック５ｍ）に刻むことが好ましい。当該非ショルダー部はタイヤ転動における主溝の開閉によるトレッドの変形が大きいので、サイプを刻むことにより路面からの衝撃をより効果的に吸収することができる。また、図では、屈曲部１１は２つであるが、１又は３以上であってもよい。屈曲部１１が２以上であれば、サイプ１０の開閉が効果的に抑制できる。
【００２６】
次に、トレッド内部におけるサイプの形状について説明する。図３は、リブ３ｃに刻まれたサイプ１０の１つを示す概略斜視図である。図において、サイプ１０は、屈曲部１１からサイプ底１５方向に延びる２本の折り曲げ稜線１２で折り曲げられている。したがって、サイプ１０は、１０ａ〜１０ｃの３面で構成されている。点線１３は、サイプが開口部からトレッド表面に垂直にサイプが延びたときの仮想のサイプ底を示す。
【００２７】
折り曲げ稜線１２はトレッド表面に垂直な直線Ｌ１に対して傾斜しているので、サイプの各面１０ａ〜１０ｃもＬ１に対して傾斜し、捻じれた構造を有している。その結果、サイプ開口部の開閉が抑制され、偏摩耗の発生が抑制される。しかも、傾斜したことによりサイプ容積をより多くとれるので、衝撃吸収の効果が高められる。なお、折り曲げ稜線１２と直線Ｌ１とのなす角度θ１は５〜２５度が好ましい。θ１が５度未満であると傾斜が小さくためサイプの開閉を抑制する効果が小さく、２５度を越えると加硫成型後金型から取り出す時に、サイプを形成するブレードがサイプ及びその近傍を損傷するおそれがある。
【００２８】
また、サイプ１０の両端を結ぶ直線Ｌ２とトレッド中心線ＣＬとがなす角度θ２は０〜７０度であることが好ましい。かかる範囲であれば、サイプ１０は、トレッド中心線ＣＬ方向に近い方向に延びているので、接地時における主溝の開閉によるトレッドの変形と相まって、十分な衝撃吸収効果を得ることができる。
【００２９】
さらに好適なサイプの形状及び位置について説明する。図４は、リブ３ｃに刻まれたサイプ１０を示す図である。サイプ１０の両端を結ぶ直線（図示しない）とトレッド中心線ＣＬとがなす角θ２は０〜７０度である。加えて、サイプ１０の２つの屈曲部１１間の部分Ｓ１と、トレッド中心線ＣＬとがなす角度θ２’が０〜７０度の角度をなして延びていれば、屈曲部１１間の部分Ｓ１が十分な衝撃吸収効果を得ることができる。また、屈曲部１１からサイプ端部までの部分Ｓ２を折り曲げることにより、タイヤ幅方向に延びる成分を設けられる。その結果、サイプの他の効果であるウェット性能の向上に寄与し得る。
【００３０】
サイプ１０により実質的にリブ３ｃがタイヤ幅方向に分割される。サイプ１０の端部を通りトレッド中心線に垂直な２本の直線Ｌ３と、リブ３ｃの稜線１６とで囲まれた領域Ｑ１、サイプ１０で分割される２つの領域をＡ１、Ｂ１として、領域Ａ１と領域Ｂ１との面積差が領域Ｑ１の面積の２５％以下とすれば、両領域Ａ１、Ｂ１の剛性差が小さく偏摩耗の発生のおそれはない。
【００３１】
図５（ａ）は、ブロック５ｍに刻まれたサイプ１０を示す図である。リブに刻んだ場合と同様に、屈曲部１１間の部分Ｓ１と、トレッド中心線ＣＬとがなす角度θ２’が０〜７０度の角度をなして延び、屈曲部１１からサイプ端部までの部分Ｓ２が折り曲げられている。したがって、上述した同様の効果を得ることができる。
【００３２】
また、サイプ１０の端部を通りトレッド中心線に垂直な２本の直線Ｌ３と、ブロック５ｍの稜線１６とで囲まれた領域Ｑ２、サイプ１０で分割される２つの領域をＡ２、Ｂ２として、領域Ａ２と領域Ｂ２との面積差が領域Ｑ２の面積の２５％以下としているので、両領域Ａ２、Ｂ２の剛性差が小さく偏摩耗の発生のおそれはない。
【００３３】
図５（ｂ）に示すように、サイプ１０の長さの中央点Ｐが、ブロック５ｍのトレッド表面の面積重心Ｇを中心としてブロック５ｍのタイヤ幅方向の長さＷの２０％を半径とする円Ｃ内にあるので、サイプ１０の端部がブロックの稜線１６に近づきすぎることがない。その結果、サイプ１０の端部近傍の剛性が低下することなく、サイプ１０の端部近傍の偏摩耗を防止できる。
【００３４】
また、図４、図５（ａ）において、屈曲部１１で折り曲げ角度（サイプ１０の２つの屈曲部１１間の部分Ｓ１と、屈曲部１１からサイプ端部までの部分Ｓ２とがなす角度）θ３は５〜９０度としている。θ３が５度未満であると、サイプ１０の開口部の開閉抑制の効果が小さい。また、９０度を越えると、サイプ１０に鋭角な部分ができ、当該部分の剛性が低下するので、逆に偏摩耗を促進してしまう。
【００３５】
ところで、折り曲げ稜線を傾斜させると、サイプ底部の折り曲げ稜線付近では亀裂等が発生しやすくなる。かかる場合、折り曲げ稜線のサイプ底部の一部を閉塞することにより亀裂等の防止ができる。
【００３６】
図６は、リブ３ｍやブロック５ｍに刻まれたサイプ１０の面１０ａ〜１０ｃに沿った断面図であり、斜線を施した部分が開閉可能な部分である。したがって、折り曲げ稜線１２のサイプ底１５からトレッド表面に向かって閉塞部１８により閉塞されているので、サイプ底部１５の折り曲げ稜線１２付近の亀裂等を防止できる。しかも、閉塞部１８の深さ方向の長さｄはサイプ深さＤの３０％以下とし、閉塞部１８に挟まれた部分は開閉可能としている。そのため、サイプ容積が極端に低下しないので、衝撃吸収効果が低下することもない。
【００３７】
【実施例】
実施例として本発明に係る空気入りタイヤ、比較例１、２として従来形状のサイプを備えたタイヤを試作した。いずれのトレッドパターンも図１に示したパターンで、タイヤサイズも１９５／８５Ｒ１６とした。実施例のサイプは図３に示したサイプであり、比較例１、２のサイプは折り曲げ稜線の傾斜がなく開口部からサイプ底部に垂直に延びたサイプとした。また、比較例２では、屈曲部間のサイプの深さを他の５０％として浅くした。
【００３８】
実施例、比較例１、２のタイヤを小型トラックに装着して、乗り心地評価及び偏摩耗評価を行った。乗り心地評価は、凹凸や突起のある路面を通過したときのドライバのフィーリング評価である。結果は表１に示す。表１において、硬さは走行時においてタイヤの硬さを感じるか否かのフィーリング評価である。大凹凸通過は、進行方向幅１５ｍｍ、高さ１５ｍｍの突起を５００ｍｍ間隔で設置した長さ１０ｍの路面を１０ｋｍ／ｈで通過したときのフィーリング評価である。小突起通過は、路面からの突起量が１０ｍｍの半球形突起上を４０ｋｍ／ｈで通過したときのフィーリング評価である。大突起通過は、路面からの突起量が２０ｍｍの半球形突起上を４０ｋｍ／ｈで通過したときのフィーリング評価である。いずれの項目において、◎が一番評価が良く、○、△、×の順に評価が悪くなる。
【００３９】
【表１】

【００４０】
偏摩耗評価は、一般路を所定の距離走行後、偏摩耗量（サイプ間段差）を測定したもので、結果を表２に示す。表１、表２によれば、本発明のタイヤは、乗り心地及び耐偏摩耗性において優れている。
【００４１】
【表２】

【００４２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の空気入りタイヤにおいて、リブやブロックのトレッド表面に屈曲部を有し折り曲げられ、両端が閉塞したサイプを刻み、サイプの折り曲げ稜線が傾斜している構造とした。その結果、サイプにより路面からの衝撃が吸収され乗り心地が改善され、同時にサイプの開閉が抑制されるため偏摩耗が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの実施形態を示すトレッドパターン概略展開図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示すトレッドパターン概略展開図である。
【図３】サイプの形状を示す概略斜視図である。
【図４】リブに刻まれたサイプの形状及び位置を示す概略図である。
【図５】ブロックに刻まれたサイプの形状及び位置を示す概略図である。
【図６】サイプ底部の折り曲げ稜線を閉塞した例を示す断面図である。
【符号の説明】
２主溝
３ｓ、３ｃ、３ｍリブ
４接地端
５ｓ、５ｍブロック
６横溝
１０サイプ
１１屈曲部
１２折り曲げ稜線

Claims

トレッドにブロック及び／又はリブを備え、前記ブロック及び／又は前記リブのトレッド表面にサイプが刻まれた空気入りタイヤにおいて、
前記サイプは、両端が閉鎖しており、トレッド表面において１又は複数の屈曲部を有し、前記屈曲部からサイプ底方向に延びる折り曲げ稜線で折り曲げられ、前記折り曲げ稜線がトレッド表面に垂直な線に対して傾斜している空気入りタイヤ。
前記折り曲げ稜線のトレッド表面に垂直な線に対する傾斜角度が５〜２５度である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記サイプの両端を結ぶ直線と、トレッド中心線とがなす角度が０〜７０度である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記サイプは前記リブのトレッド表面に刻まれ、２つの屈曲部を有し、前記２つの屈曲部間の部分はトレッド中心線に対して０〜７０度の角度をなして延び、前記サイプの端部を通りトレッド中心線に垂直な２本の直線と、前記リブの稜線とで囲まれた領域Ｑ１が前記サイプで分割される２つの領域をＡ１、Ｂ１として、領域Ａ１と領域Ｂ１との面積差が前記領域Ｑ１の面積の２５％以下である請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記サイプは前記ブロックのトレッド表面に刻まれ、２つの屈曲部を有し、前記２つの屈曲部間の部分はトレッド中心線に対して０〜７０度の角度をなして延び、前記サイプの端部を通りトレッド中心線に垂直な２本の直線と、前記ブロックの稜線とで囲まれた領域Ｑ２が前記サイプで分割される２つの領域をＡ２、Ｂ２として、領域Ａ２と領域Ｂ２との面積差が前記領域Ｑ２の面積の２５％以下であり、前記サイプの長さの中央点Ｐが、前記ブロックのトレッド表面の面積重心Ｇを中心として前記ブロックのタイヤ幅方向の長さＷの２０％を半径とする円内にある請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記２つの屈曲部での折り曲げ角度が前記２つの屈曲部間の部分に対して５〜９０度である請求項４又は５に記載の空気入りタイヤ。
前記折り曲げ稜線がサイプ底部からトレッド表面に向かって閉塞され、前記閉塞された部分の深さ方向の長さがサイプ深さの３０％以下である請求項１乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。