JP2013028314A

JP2013028314A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2013028314A
Application number: JP2011167315A
Authority: JP
Inventors: Seiji Nomura; 聖二野村
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-02-07
Anticipated expiration: 2031-07-29
Also published as: RU2595098C9; CN102896981B; RU2012132025A; US9150053B2; RU2595098C2; KR20130014388A; EP2551128B1; US20130025755A1; CN102896981A; KR101799115B1; JP5391243B2; EP2551128A1

Abstract

【課題】雪路での横方向のグリップ性能を他性能を悪化させることなく向上させる。
【解決手段】バットレス面３ＳＢに、かつトレッド接地端Ｔｅから半径方向内側に隔たった位置に、周方向のびる複数の突起部２０が周方向に隔置された突起部列を設ける。前記突起部２０は、前記バットレス面３ＳＢから立ち上がる半径方向内側の内側壁面２１ｉ、半径方向外側の外側壁面２１ｏ、及び前記内側壁面２１ｉと外側壁面２１ｏとの間を継ぐ突起上面２２を有し、しかも突起部２０は、トレッド接地端Ｔｅからの半径方向の距離の最小値を５〜１５ｍｍの範囲とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、雪上性能、特に横方向のグリップ性能を、他性能を悪化させることなく向上させた空気入りタイヤに関する。

従来より、タイヤの雪上性能を向上させる手段として、トレッドパターンに、サイピング入りのブロックを多数設けたブロックパターンを採用するとともに、トレッド接地面に占める溝面積の割合である溝面積比を増大することが行われている。

しかしこのような手段では、前記溝面積比の増加に伴いパターン剛性を減少させるため、ドライ路面における操縦安定性能の低下を招くという問題が生じる。又溝面積比の増大により、トレッド溝が接地する際のピッチ音やポンピング音、或いはトレッド溝内で生じる気柱共鳴音などが大きくなるため、騒音性能が低下する。

そこで、下記の特許文献１には、前記操縦安定性能や騒音性能などの他性能の悪化を招くことなく雪上性能を向上させたタイヤが提案されている。このタイヤは、図７に示すように、バットレス面ａに、該バットレス面ａから突出し、かつトレッド接地端から半径方向内側にのびるリブ状の***部ｃを形成している。前記***部ｃは、雪路走行時にタイヤが沈み込むことにより雪路と接触でき、その時、前記***部ｃ、ｃ間の溝状部分ｄで雪を噛み込むこと、及び***部ｃの周方向側縁ｃｓで雪を引っ掻くことにより、トラクション性能を向上させている。

しかしながら前記***部ｃの場合、トラクション性能は向上するものの、雪路での横方向のグリップ性能を高める効果を有しない。そのため、タイヤの横滑りを招くなど、雪上性能を充分に向上することができないという問題がある。

特開平２−１８２５０３号公報

そこで本発明は、バットレス面に、周方向のびる複数の突起部が周方向に隔置した突起部列を形成するとともに、前記突起部に、バットレス面から立ち上がる半径方向内側の内側壁面と、半径方向外側の外側壁面と、その間を継ぐ突起上面とを設けることを基本として、雪路での横方向のグリップ性能を高めてタイヤの横滑りを抑えることができ、雪上性能を他性能を悪化させることなく向上させうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、トレッド部のトレッド接地端に連なりかつサイドウォール部表面の半径方向外側領域をなすバットレス面に、かつトレッド接地端から半径方向内側に隔たった位置に、該バットレス面から突出しかつ周方向のびる複数の突起部が周方向に隔置された突起部列を設けるとともに、
前記突起部は、前記バットレス面から立ち上がる半径方向内側の内側壁面、半径方向外側の外側壁面、及び前記内側壁面と外側壁面との間を継ぐ突起上面を有し、しかも突起部は、前記トレッド接地端からの半径方向の距離の最小値Ｋmin を５〜１５ｍｍの範囲としたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記突起部は、前記内側壁面に、半径方向外側に向かって凹む凹み部をその周方向中央側に具えることを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記バットレス面は、トレッド接地面に円弧状に滑らかに連なることを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記突起部は、前記内側壁面のバットレス面からの突出高さＨｉが、前記外側壁面のバットレス面からの突出高さＨｏよりも大であることを特徴としている。

なお前記トレッド接地端とは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規内圧状態のタイヤに正規荷重を負荷した時に接地するトレッド接地面のタイヤ軸方向外端縁を意味する。

又前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE"を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。前記「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"である。

又本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、前記正規内圧状態で特定される値とする。

叙上の如く、バットレス面に突設する突起部は、トレッド接地端から半径方向内側に５ｍｍ以上隔たった位置に形成される。そのため、ドライ路面を走行する際、さらにはアスファルト路面に轍が形成されている場合にも、前記突起部が路面と接触することがなく、操縦安定性能などの他性能への悪影響を確実に防止できる。

又突起部は、トレッド接地端からの半径方向距離が１５ｍｍ以下であるため、雪路走行時のタイヤの沈み込みにより雪路と接触しうる。そして横滑りが発生するとき、前記突起部は、前記バットレス面から立ち上がる半径方向内側の内側壁面が、雪路上の雪に引っ掛かって抵抗を受ける。これにより横方向のグリップ力が発生し、タイヤの横滑りを抑えることができる。

又冬季においては、夏用タイヤにタイヤチェーンを応急的に装着して、雪上を走行する場合がある。しかしタイヤチェーンはラダー状をなすため、装着時、チェーンはトレッド面上をタイヤ軸方向に沿ってのびる。そのため、トラクション力は得られるものの、横方向のグリップ力が得られず、雪上性能を充分確保することはできなかった。しかし本発明のタイヤでは、横方向のグリップ性能を高めることができるため、タイヤチェーンにおける横方向のグリップ力不足を補うことを前提として、夏用タイヤとして形成することもできる。

本発明の実施形態を示す空気入りタイヤの右半分の断面図である。そのトレッドパターンを示す展開図である。突起部を拡大して示す斜視図である。突起部の作用効果を示す断面図である。（Ａ）〜（Ｈ）は突起部の他の実施例を示す斜視図である。（Ａ）はラウンドショルダーのタイヤに突起部が形成された場合の部分断面図、（Ｂ）はその作用効果を示す断面図である。従来タイヤの突起部を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１において、本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、前記カーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるベルト層７とを具える。本例では、前記空気入りタイヤ１が、乗用車用のスタッドレスタイヤである場合を例示する。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば７５゜〜９０゜の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間に跨るトロイド状のプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを有する。又前記ベルト層７は、例えばスチールコード等の高弾性のベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜４０゜の角度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。このベルト層７は、各ベルトコードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して補強している。

次に、前記トレッド部２には、タイヤ周方向に連続してのびる複数本の縦主溝８と、該縦主溝８と交わる向きにのびる複数本の横溝９とを含むトレッド溝が設けられ、これにより、トレッド部２に、複数のブロックＢが隔置するブロックパターンを形成している。

図２に示すように、本例の縦主溝８は、タイヤ赤道Ｃ両側に配される一対の内の縦主溝８ｉと、その両外側に配される外の縦主溝８ｏとからなり、前記内の縦主溝８ｉ、８ｉ間は、内の横溝９ｉにより内ブロックＢｉが周方向に並ぶ内ブロック列として形成される。又内外の縦主溝８ｉ、８ｏ間は、中の横溝９ｍにより中ブロックＢｍが周方向に並ぶ中ブロック列として形成され、又外の縦主溝８ｏより外側は、外の横溝９ｏにより外ブロックＢｏが周方向に並ぶ外ブロック列として形成される。又本例の中ブロック列は、前記内外の縦主溝８ｉ、８ｏ間を周方向にのびる縦細溝１０により、内の中ブロックＢｍｉの列と、外の中ブロックＢｍｏの列とに区分されている。なお各ブロックＢには、軸方向にのびるサイピング１１が形成され、前記トレッド溝と協働して、雪上性能が付与される。

次に、本実施形態のタイヤ１では、バットレス面３ＳＢに、該バットレス面３ＳＢから突出する突起部２０が周方向に隔置される突起部列２０Ｒが形成される。このバットレス面３ＳＢは、周知のように、前記サイドウォール部３の表面３Ｓのうち、前記トレッド部２のトレッド接地端Ｔｅに連なる半径方向外側領域として定義される。又前記トレッド接地端Ｔｅは、前述の如く、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規内圧状態のタイヤに、正規荷重を負荷した時に接地するトレッド接地面２Ｓのタイヤ軸方向外端縁として定義される。

前記突起部２０は、図３に示すように、前記トレッド接地端Ｔｅから半径方向内側に隔たった位置で、前記バットレス面３ＳＢから突出して周方向にのび、その周方向の突起長さＬを、半径方向の突起巾Ｗよりも大とした周方向に長い横長突起として形成される。なお突起部２０は、前記トレッド接地端Ｔｅからの半径方向の離間距離の最小値Ｋmin （図１に示す。）が５〜１５ｍｍの範囲である。

又突起部２０は、前記バットレス面３ＳＢから立ち上がる半径方向内側の内側壁面２１ｉと、半径方向外側の外側壁面２１ｏと、その間を継ぐ突起上面２２とを少なくとも具える。

このような突起部２０は、前記トレッド接地端Ｔｅから半径方向内側に５ｍｍ以上離れて形成されるため、ドライ路面を走行する際、例えばアスファルト路面に轍が形成されている場合にも、前記突起部２０を路面と接触させることなく走行することができる。又突起部２０は、トレッド接地端Ｔｅからの半径方向距離が１５ｍｍ以下であるため、雪路走行時には雪路内へのタイヤの沈み込みにより、突起部２０は雪路と接触しうる。そして雪路で横滑りが発生するとき、図４に誇張して示すように、前記突起部２０は、その前記内側壁面２１ｉが雪に引っ掛かって抵抗を受け、これにより横方向のグリップ力が発生し、タイヤの横滑りを抑えることができる。

又前記突起部２０では、その周方向の外端面２３が雪と引っ掛かることでトラクション力をうることができ、前記横方向のグリップ力と相俟って雪上性能を向上させることができる。

ここで、突起部２０では周方向の突起長さＬを５〜３０ｍｍ、バットレス面２ＳＢに沿った半径方向の突起巾Ｗを１〜１０ｍｍ、バットレス面２ＳＢからの突出高さＨを１〜３ｍｍの範囲とすることが好ましい。前記突起長さＬが５ｍｍ未満、及び突出高さＨが１ｍｍ未満では、内側壁面２１ｉの面積が少なくなって雪からの抗力（抵抗）が減じ、横方向のグリップ性能を充分高めることができなくなる。又突起巾Ｗが１ｍｍ未満では、突起部２０の強度不足となり、逆に１０ｍｍを超えると、前記内側壁面２１ｉの雪面からの深さが少なくなって、雪からの抗力が減じてしまう。また前記突起長さＬが３０ｍｍを超えると、周方向の外端面２３の総数が減り、トラクション性が弱くなるという不利を招く。また突出高さＨが３ｍｍを超えると、突起部２０の剛性が低下し、硬い雪路での引っ掛りが不足するという不利を招く。

また本例の突起部２０では、前記内側壁面２１ｉに、半径方向外側に向かって凹む凹み部２４を形成している。この凹み部２４は、前記内側壁面２１ｉの周方向中央側に形成され、雪をこの凹み部２４内で受け止めることで、雪からの抗力を高めることができ、横方向のグリップ性能を向上させる。

また凹み部２４を設けることにより、突起部２０には、その周方向中央側に、突起巾Ｗが最小となる最小巾部２５が形成される。また前記突起巾Ｗは、最小巾部２５から周方向両外端に向かって段階的、あるいは滑らかに増加し、周方向の外端が、突起巾Ｗが最大となる最大巾部２６として形成される。これにより前記周方向の外端面２３の面積が確保されてトラクション性能の向上が図られると同時に、前記凹み部２４の形成により横方向のグリップ性能のさらなる向上を図ることができる。なお本例のごとく突起巾Ｗが変化する場合、最大の突起巾Ｗmax を前記１〜１０ｍｍの範囲とする。

本例では、前記内側壁面２１ｉにコ字状の凹み部２４が形成され、従って、前記突起巾Ｗは、最小巾部２５から周方向両外端に向かって段階的に増加している。しかし、凹み部２４としては、コ字状以外にも、例えばＶ字状（図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｆ）に示す。）、或いは円弧状（図５（Ｃ）に示す。）など種々な形成にて形成することができる。また、前記外側壁面２１ｏにも、例えば図５（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）に示すように、凹み部２７を形成することができる。この外側壁面２１ｏ側の凹み部２７は、突起部２０の柔軟性を高めるのに役立つ。

また前記突起部２０では、突起部２０の剛性を確保しつつ雪からの抗力を高めるために、前記内側壁面２１ｉはバットレス面３ＳＢからの立ち上がり角度θを９０〜４５度（図１に示す。）と、直角に近い角度で立ち上げることが好ましい。

また前記突起部２０では、雪からの抗力を高めるために、図５（Ｈ）に示すように、前記内側壁面２１ｉのバットレス面３ＳＢからの突出高さＨｉを、前記外側壁面２１ｏのバットレス面３ＳＢからの突出高さＨｏよりも大とすることが好ましい。これにより、内側壁面２１ｉの面積を高めて横方向のグリップ性能を向上させる。他方、外側壁面２１ｏでは、突出高さＨｏが小となるため、路面上の石等との衝突の危険性の低減、および旋回時の路面との接触の危険性を減じることができる。なお突出高さＨが変化する場合、最大の突出高さＨmax を前記１〜３ｍｍの範囲とする。

また前記突起部列２０Ｒにおいては、周方向で隣り合う突起部２０、２０間の間隔Ｄ（図２に示す。）が広すぎると、雪と接触する突起部２０の数が減じるため、雪上性能の向上効果が低くなり、また狭すぎると、周方向で隣り合う外端面２３、２３同士が近接し過ぎ、外端面２３による雪への引っ掛き効果が減じてトラクション性能が低くなる。従って、前記間隔Ｄは、１５〜４０ｍｍの範囲が好ましい。なお隣り合う外端面２３の影響を抑えてトラクション性能を高めるために、図５（Ｅ）、（Ｆ）に示すように、突起部２０における先着側の外端面２３ａの突起巾Ｗａを、後着側の外端面２３ｂの突起巾Ｗｂよりも大とすることが好ましい。

本例では、空気入りタイヤ１が、前記トレッド接地面２Ｓとバットレス面３ＳＢとがエッジ状に交わる所謂スクエアーショルダーのタイヤである場合を例示している。しかし、図６（Ａ）に示すように、バットレス面３ＳＢが、トレッド接地面２Ｓに円弧状に滑らかに連なる所謂ラウンドショルダーのタイヤの場合に、前記突起部２０はより有効に機能しうる。すなわち、スクエアーショルダーのタイヤの場合には、トレッド接地端Ｔｅのエッジ部が雪路上の雪と引っ掛かって抵抗を受けるため、ある程度の横方向のグリップ力が確保されている。これに対してラウンドショルダーのタイヤは、エッジ部がないため、横方向のグリップ力に劣るタイヤといえる。そして、ラウンドショルダーのタイヤに前記突起部２０を設けた場合、図６（Ｂ）に示すように、バットレス面３ＳＢの路面に対する角度αが、スクエアーショルダーのタイヤの場合よりも小となるため、横滑り時、突起部２０がよりエッジ効果を発揮しやすくなって、高い横方向のグリップ力を発生しうる。すなわち、横方向のグリップ力に劣るタイヤに対して、より高い横方向のグリップ力を発生しうるため、前記突起部２０は、スクエアーショルダーのタイヤに対してより高い横滑り抑制効果を発揮することができる。

また本例では、前記空気入りタイヤ１が、スタッドレスタイヤである場合を例示したが、夏用タイヤとして形成することもできる。すなわち夏用タイヤでは、タイヤチェーンを応急的に装着して、雪上を走行する場合がある。しかしタイヤチェーンは、トレッド面上ではチェーンがタイヤ軸方向に沿ってのびるため、トラクション力は得られるものの、横方向のグリップ力は得られない。従って、本発明のタイヤを用いることにより、不足する横方向のグリップ力を補充でき、タイヤチェーン装着時の雪上性能を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく種々の態様に変形して実施しうる。

（１）本発明の効果を確認するために、図１のタイヤ構造を有しかつ図２のトレッドパターンを有するスタッドレスタイヤ（タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５）を表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの雪上性能（トラクション性、および横方向のグリップ性）についてテストした。テスト結果を表１に記載した。表１に記載以外は、各タイヤとも実質的に同仕様である。なおタイヤはスクエアショルダーであり、また突起部は、両側のバットレス面に、それぞれ等ピッチ間隔で５６個形成されている。

＜雪上性能＞
試供タイヤを、リム（１５×６．５Ｊ）、内圧（２００ｋＰａ）の条件にて車両（２０００ｃｃの国産ＦＦ車）の全輪に装着し、ドライバー１名乗車にて、気温−５゜Ｃの環境下の雪路タイヤテストコースを走行したときのトラクション性、および横方向のグリップ性について、ドライバーの官能評価により１０点法で評価した。数値が大きいほど良好である。

表１のように、実施例のタイヤは、横方向のグリップ性を向上しうるのが確認できる。

（２）また図１のタイヤ構造を有するリブパターン（図示しない）の夏用タイヤ（タイヤサイズ１７５／６５Ｒ１５）を表２の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤに市販のタイヤチェーン（ラダーチェーン）を装着したときの雪上性能（トラクション性、および横方向のグリップ性）についてテストした。テスト結果を表２に記載した。表２に記載以外は、各タイヤとも実質的に同仕様である。なおタイヤはラウンドショルダーであり、また突起部は、両側のバットレス面に、それぞれ等ピッチ間隔で７８個形成されている。

表２のように、実施例のタイヤは、横方向のグリップ性を向上でき、タイヤチェーン（ラダーチェーン）を装着したときの雪上性能を向上しうるのが確認できる。

２トレッド部
３サイドウォール部
３Ｓ表面
３Ｓｂバットレス面
２０突起部
２０Ｒ突起部列
２１ｉ内側壁面
２１ｏ外側壁面
２２突起上面
２４凹み部
Ｔｅトレッド接地端

Claims

トレッド部のトレッド接地端に連なりかつサイドウォール部表面の半径方向外側領域をなすバットレス面に、かつトレッド接地端から半径方向内側に隔たった位置に、該バットレス面から突出しかつ周方向のびる複数の突起部が周方向に隔置された突起部列を設けるとともに、
前記突起部は、前記バットレス面から立ち上がる半径方向内側の内側壁面、半径方向外側の外側壁面、及び前記内側壁面と外側壁面との間を継ぐ突起上面を有し、しかも突起部は、前記トレッド接地端からの半径方向の距離の最小値Ｋmin を５〜１５ｍｍの範囲としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記突起部は、前記内側壁面に、半径方向外側に向かって凹む凹み部をその周方向中央側に具えることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記バットレス面は、トレッド接地面に円弧状に滑らかに連なることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
前記突起部は、前記内側壁面のバットレス面からの突出高さＨｉが、前記外側壁面のバットレス面からの突出高さＨｏよりも大であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。