JP2015044483A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブロックにサイプが形成された空気入りタイヤに関するもので、特に、雪上トラクション性能に優れた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire in which sipes are formed in a block, and more particularly, to a pneumatic tire excellent in snow traction performance.
従来、スタッドレスタイヤにおいては、氷雪路面での引っ掻き効果(エッジ効果)や雪噛み効果により圧雪路面や氷結路面における制駆動性能を確保するため、トレッドの陸部に複数のブロックを形成するとともに、各ブロックに、タイヤ周方向に交差する方向に延長するサイプを一様に配置した構成のトレッドパターンが多く用いられている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a studless tire, in order to ensure braking / driving performance on a compressed snow road surface or an icing road surface by a scratching effect (edge effect) on an icy snow road surface or a snow biting effect, a plurality of blocks are formed on the land portion of the tread A tread pattern having a configuration in which sipes extending in a direction crossing the tire circumferential direction are uniformly arranged in the block is often used (see, for example, Patent Document 1).
ところで、ブロックパターンを有するタイヤにおける雪上トラクションの際の要求性能として、表面摩擦μと雪柱剪断力とブロックエッジ効果とサイプエッジ効果がある。しかし、表面摩擦μとサイプエッジ効果とを高めようとサイプを入れすぎるとブロック剛性が低下して雪柱剪断力とブロックエッジ効果とが低下する。逆に、サイプを少なくすると、ブロック剛性は高くなるが、ブロックの柔軟性やサイプエッジ効果が低下するため、サイプの本数を増減させただけでは、十分な雪上トラクション性能が得られないといった問題点があった。 By the way, as the required performance at the time of snow traction in a tire having a block pattern, there are surface friction μ, snow column shearing force, block edge effect, and sipe edge effect. However, if the sipe is inserted too much to increase the surface friction μ and the sipe edge effect, the block rigidity is lowered and the snow column shear force and the block edge effect are reduced. Conversely, if the sipe is reduced, the block rigidity increases, but the flexibility of the block and the sipe edge effect decrease, so there is a problem that sufficient traction performance on snow cannot be obtained simply by increasing or decreasing the number of sipe. there were.
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、表面摩擦μと雪柱剪断力とブロックエッジ効果とサイプエッジ効果とを有効に発揮させることのできるトレッドパターンを有する空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of conventional problems, and provides a pneumatic tire having a tread pattern that can effectively exhibit surface friction μ, snow column shearing force, block edge effect, and sipe edge effect. For the purpose.
本発明は、タイヤのトレッド表面にタイヤ周方向に沿って延長するように形成された周方向溝と、前記周方向溝と交差する方向に延長するラグ溝と、前記周方向溝と前記ラグ溝とにより区画される複数のブロックとを備えた空気入りタイヤであって、前記ブロックのタイヤ周方向端部から当該ブロックのタイヤ周方向長さの1/4だけタイヤ周方向中央側にずれたタイヤ周方向に平行な2直線と、当該ブロックのタイヤ幅方向端部から当該ブロックのタイヤ幅方向長さの1/4だけタイヤ幅方向中央側にずれた前記ラグ溝の延長方向に平行な2直線とで囲まれた領域を前記ブロックの中央領域としたとき、前記ブロックには、一端が当該ブロックのタイヤ幅方向端部のうちの一方の端部側に開口し他端が前記中央領域にて終端する第1のサイプと、一端が当該ブロックのタイヤ幅方向端部のうちの他方の端部側に開口し他端が前記中央領域にて終端する第2のサイプとが形成されていることを特徴とする。
これにより、ブロック剛性を確保しつつサイプを増加させることができるので、雪上トラクション性能を効果的に向上させることができる。
The present invention includes a circumferential groove formed on a tire tread surface so as to extend along a tire circumferential direction, a lug groove extending in a direction intersecting with the circumferential groove, the circumferential groove, and the lug groove. A pneumatic tire including a plurality of blocks partitioned by a tire, and shifted from a tire circumferential end of the block to a tire circumferential center by a quarter of a tire circumferential length of the block. Two straight lines parallel to the circumferential direction and two straight lines parallel to the extending direction of the lug groove shifted from the end in the tire width direction of the block to the center side in the tire width direction by 1/4 of the length in the tire width direction of the block When the region surrounded by is the central region of the block, one end of the block is open to one end side of the end portion in the tire width direction of the block and the other end is the central region. Terminate first sipes Characterized in that the one end is a second sipe other end opening to the other end of the tire widthwise end portions of the block is terminated at the central region can be formed.
As a result, the sipe can be increased while ensuring the block rigidity, and the traction performance on snow can be effectively improved.
また、本発明は、前記第1のサイプと第2のサイプとが、タイヤ周方向に交互に配置されていることを特徴とする。
これにより、ブロックの車体側と反車体側とでほぼ同様のエッジ密度が得られるので、サイプエッジ効果を有効に発揮させることができるとともに、ブロックの偏摩耗を抑制することができる。
Further, the present invention is characterized in that the first sipe and the second sipe are alternately arranged in the tire circumferential direction.
As a result, substantially the same edge density is obtained on the vehicle body side and the non-vehicle body side of the block, so that the sipe edge effect can be effectively exhibited and uneven wear of the block can be suppressed.
また、本発明は、前記第1のサイプの終端部が前記第2のサイプの終端部よりも前記第2のサイプの開口部側に配置され、前記第2のサイプの終端部が前記第1のサイプの終端部よりも前記第1のサイプの開口部側に配置されていることを特徴とする。
これにより、ブロックの中央領域では周方向のエッジ密度が向上するので、表面摩擦μとサイプエッジ効果とが更に向上する。
また、本発明は、前記第1のサイプの終端部と前記第2のサイプの終端部とのタイヤ幅方向の距離(第1のサイプの終端部と第2のサイプの終端部とがタイヤ周方向で重なっている領域の長さ)を、当該ブロックのタイヤ幅方向長さの1/3以下としたことを特徴とする。
これにより、ブロック剛性を低下させることなく、ブロックの中央領域でのエッジ密度を向上させることができる。
Further, according to the present invention, the end portion of the first sipe is disposed closer to the opening portion of the second sipe than the end portion of the second sipe, and the end portion of the second sipe is the first sipe. It arrange | positions rather than the terminal part of the said sipe at the opening part side of the said 1st sipe.
Thereby, since the edge density in the circumferential direction is improved in the central region of the block, the surface friction μ and the sipe edge effect are further improved.
Further, the present invention provides a tire width direction distance between the end portion of the first sipe and the end portion of the second sipe (the end portion of the first sipe and the end portion of the second sipe are The length of the overlapping region in the direction) is 1/3 or less of the length in the tire width direction of the block.
Thereby, the edge density in the central region of the block can be improved without reducing the block rigidity.
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。 The summary of the invention does not list all necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図1は本実施の形態に係る空気入りタイヤ(以下、タイヤという)10のトレッドパターンを示す図で、上下方向がタイヤ周方向、左右方向がタイヤ幅方向である。
同図において、11はトレッド、12a〜12cはトレッド11の踏面側にタイヤ周方向に沿って延長するように設けられた周方向溝である。以下、タイヤセンター部に設けられた周方向溝12bを主溝、タイヤ幅方向外側に設けられた周方向溝12a,12cをショルダー溝という。
13はタイヤ幅方向に沿って延長するように設けられたラグ溝、14a,14bは周方向溝12a〜12cとラグ溝13とにより区画されたブロックである。主溝12bとショルダー溝12a(もしくは、ショルダー溝12c)とラグ溝13とにより区画されたブロック14aをセンターブロック、ショルダー溝12a(もしくは、ショルダー溝12c)とラグ溝13とにより区画されたブロック14bをショルダーブロックという。なお、センターブロック14aとショルダーブロック14bとの区別がない場合には、センターブロック14a及びショルダーブロック14bをブロック14と呼ぶ。
本例では、各ブロック14の踏面側に、それぞれ、ラグ溝13と平行な方向、すなわち、タイヤ幅方向に沿って延長する第1及び第2のサイプ15a,15bを形成している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing a tread pattern of a pneumatic tire (hereinafter referred to as a tire) 10 according to the present embodiment, in which the vertical direction is the tire circumferential direction and the horizontal direction is the tire width direction.
In the figure, 11 is a tread, and 12a to 12c are circumferential grooves provided on the tread surface side of the tread 11 so as to extend along the tire circumferential direction. Hereinafter, the
Reference numeral 13 denotes a lug groove provided so as to extend along the tire width direction, and
In this example, first and
図2に示すように、ブロック14のタイヤ周方向端部からタイヤ周方向に平行で当該ブロックのタイヤ周方向長さLの1/4だけ中央にずれた2直線m1,m2と、ブロック14のタイヤ幅方向端部からラグ溝13の延長方向に平行(ここでは、タイヤ幅方向に平行)な直線でブロック14のタイヤ幅方向長さWの1/4だけタイヤ幅方向中央側にずれた2直線n1,n2とで囲まれた領域をブロック14の中央領域14Cとすると、第1のサイプ15aは、一端が当該ブロックのタイヤ幅方向端部のうちの一方の端部側に開口し他端が中央領域14Cにて終端し、第2のサイプ15bは、一端が当該ブロックのタイヤ幅方向端部のうちの他方の端部側に開口し他端が中央領域14Cにて終端するように形成される。
また、本例では、図2に示すように、第1のサイプ15aと第2のサイプ15bとをタイヤ周方向に交互に配置するとともに、第1のサイプ15aの終端部と第2のサイプ15bの終端部とのオーバーラップ量Wsをブロック14のタイヤ幅方向長さWの1/4としている。
オーバーラップ量Wsがタイヤ幅方向長さWの1/3を超えると、ブロック剛性が低下する。また、オーバーラップ量Wsがマイナス、すなわち、第1のサイプ15aの終端部が第2のサイプ15bの終端部よりも第2のサイプ15bの開口部側にない場合には、ブロック中央部にはサイプがないことになるので、十分な表面摩擦μとサイプエッジ効果が得られない。したがって、オーバーラップ量Wsとしては、0≦Ws≦W/3とすることが好ましい。
As shown in FIG. 2, two straight lines m 1 and m 2 that are parallel to the tire circumferential direction from the tire circumferential end of the
Further, in this example, as shown in FIG. 2, the
When the overlap amount W s exceeds 1/3 of the length W in the tire width direction, the block rigidity decreases. Further, when the overlap amount W s is negative, that is, when the end portion of the
このように、ブロック14に形成する第1及び第2のサイプ15a,15bの終端部を当該ブロック14のタイヤ周方向中央部に配置する構成とすれば、周方向端部側のブロックの周方向長さを大きくできるだけでなく、ブロックはタイヤ周方向で完全に分断されることがない。したがって、ブロック剛性を高めることができ、雪柱剪断力とブロックエッジ効果とを高めることができる。
また、サイプを増加させても、両端がいずれも周方向溝に開口しているサイプが形成された従来のブロック以上のブロック剛性を確保できる。また、総サイプ長(サイプ長さ×サイプ本数)が増加するので、表面摩擦μ及びサイプエッジ効果を高めることができる。また、第1及び第2のサイプ15a,15bの一端がブロック14内で終端していることから、サイプ圧も高まるので、雪上トラクション性能を効果的に向上させることができる。
また、第1のサイプ15aと第2のサイプ15bとをタイヤ周方向に交互に配置するとともに、第1のサイプ15aの終端部と第2のサイプ15bの終端部とをタイヤ周方向にオーバーラップさせたので、ブロックの偏摩耗を抑制することができるとともに、ブロックの中央領域でのエッジ密度を向上させることができるので、表面摩擦μとサイプエッジ効果とを効果的に高めることができる。
Thus, if it is set as the structure which arrange | positions the terminal part of the 1st and
Moreover, even if the sipe is increased, the block rigidity higher than that of the conventional block in which the sipe having both ends opened in the circumferential groove can be secured. Further, since the total sipe length (sipe length × number of sipe) increases, the surface friction μ and the sipe edge effect can be enhanced. In addition, since one end of the first and
Further, the
なお、前記実施の形態では、センターブロック14aとショルダーブロック14bの両方に第1及び第2のサイプ15a,15bを形成したが、センターブロック14aのみに第1及び第2のサイプ15a,15bを形成し、ショルダーブロック14bには、ショルダー溝12a(もしくは、ショルダー溝12c)側に開口し、ショルダーブロック14b内で終端するサイプのみを設けても同様の効果を得ることができる。
In the embodiment, the first and
また、前記例では、第1のサイプ15aと第2のサイプ15bとのオーバーラップ量をブロック14のタイヤ幅方向長さWの1/4としたが、オーバーラップ量Wsとしては、前述したように、0≦Ws≦W/3とすることが好ましい。
また、図3(a)に示すように、第1のサイプ15aの終端部と第2のサイプ15bの終端部とがタイヤ幅方向で同じ位置にあってもよい。
また、前記例では、第1のサイプ15aと第2のサイプ15bとをタイヤ周方向に交互に配列したが、図3(b)に示すように、踏み込み側もしくは蹴り出し側に第1のサイプ15aを配置し、蹴り出し側もしくは踏み込み側に第2のサイプ15bを配置してもよい。あるいは、図3(c)に示すように、複数本おきに第1のサイプ15aと第2のサイプ15bとをタイヤ周方向に交互に配列してもよい。
また、図は省略するが、第1のサイプ15aの終端部と第2のサイプ15bの終端部とがともに中央領域14Cに位置していれば、第1のサイプ15aの長さと第2のサイプ15bの長さが異なっていてもよい。
In the above example, the overlap amount between the
Moreover, as shown to Fig.3 (a), the terminal part of the
In the above example, the
Although not shown in the drawings, the length of the
また、前記例では、ラグ溝13をタイヤ幅方向に沿って延長するように形成したが、図4に示すように、ラグ溝13zの延長方向を主溝12bに交差する方向としてもよい。
このとき、第1のサイプ15aと第2のサイプ15bの延長方向としては、同図に示すように、ラグ溝13zの延長方向としてもよいし、実施の形態と同様に、タイヤ幅方向に平行な方向であってもよい。
なお、この場合には、ブロック14のタイヤ周方向端部からタイヤ周方向に平行で当該ブロックのタイヤ周方向長さの1/4だけ中央にずれた2直線と、ラグ溝13zの延長方向に平行な直線で当該ブロックのタイヤ幅方向長さの1/4だけタイヤ幅方向中央側にずれた2直線とで囲まれた平行四辺形の内部がブロック14の中央領域となる。
また、前記例では、第1及び第2のサイプ15a,15bをタイヤ幅方向に平行な方向に延長するサイプとしたが、タイヤ幅方向に対して傾斜したサイプであってもよい。
また、前記例では、第1及び第2のサイプ15a,15bを直線状のサイプとしたが、波状あるいは折れ線状のサイプとしてもよい。
また、第1及び第2のサイプ15a,15bとしては、深さ方向に凹凸のない2次元サイプであってもよいし、深さ方向に凹凸のある3次元サイプでもよい。あるいは、2次元サイプを基調とし、その一部を3次元サイプとしてもよい。
Moreover, in the said example, although the lug groove 13 was formed so that it might extend along a tire width direction, as shown in FIG. 4, it is good also considering the extension direction of the
At this time, the extension direction of the
In this case, two straight lines parallel to the tire circumferential direction from the tire circumferential end of the
In the above example, the first and
In the above example, the first and
Further, the first and
ブロックに、一端が一方の周方向溝に開口し他端が中央領域にて終端する第1のサイプと、一端が他方の周方向溝に開口し他端が中央領域にて終端する第2のサイプとが形成されたタイヤ(本発明1,2)と、両端がいずれも周方向溝に開口しているサイプが形成された従来のタイヤ(従来例)とを準備し、各タイヤについて、サイプエッジ効果の目安となるサイプエッジ成分と、雪柱剪断力とブロックエッジ効果との目安となるブロック剛性と試算した結果と、各タイヤを試験車両に搭載して走行試験を行い、雪上トラクション性能を評価した結果を図5の表に示す。なお、タイヤのサイプについては全て同じ深さとするとともに、表面摩擦μの目安となる総サイプ長(サイプ長さ×サイプ本数)についても一定とした。
また、比較のため、両端がいずれも周方向溝に開口しているサイプをタイヤ周方向中央部に形成したタイヤ(比較例)を作製し同様の試験を行った結果についても併せて記した。
なお、各タイヤのタイヤサイズは235/65R16Cで、使用リムは7.0J、内圧は345kPaである。
The block has a first sipe having one end opened in one circumferential groove and the other end terminated in the central region, and a second sipe opened in the other circumferential groove and the other end terminated in the central region. A tire having a sipe (
For comparison, the result of producing a tire (comparative example) in which a sipe having both ends opened in the circumferential groove is formed in the center in the tire circumferential direction and a similar test is also described.
The tire size of each tire is 235 / 65R16C, the rim used is 7.0 J, and the internal pressure is 345 kPa.
サイプエッジ成分は、雪上接地状態シミュレーションにより算出した。サイプエッジ効果は、エッジ圧が高いほど高く、エッジ圧が高いとサイプへの雪の貫入量が多い。サイプエッジ成分とは、ブロック内のすべてのサイプを、周方向や幅方向に投影したときの総サイプ長をいい、ここでは、周方向のエッジ成分をいう。
ブロック剛性は、タイヤトレッド部の一部を有限個の要素でモデル化したトレッドモデルを用いた変形シミュレーションにより算出した。
雪上トラクション性能は、試験車両を車速5km/hで雪上を走行した後、アクセルを踏んで加速し車速が40km/hに到達するのに要する時間(加速時間)を測定し、この加速時間の逆数を従来例を100とした指数で評価した。数字が高い程加速時間が短く、雪上トラクション性能が高い。
The sipe edge component was calculated by a snow ground contact state simulation. The sipe edge effect is higher as the edge pressure is higher. When the edge pressure is higher, the amount of snow penetrating into the sipe is larger. The sipe edge component refers to the total sipe length when all the sipes in the block are projected in the circumferential direction or the width direction, and here, refers to the edge component in the circumferential direction.
The block stiffness was calculated by a deformation simulation using a tread model in which a part of the tire tread portion was modeled with a finite number of elements.
Snow traction performance is measured by measuring the time (acceleration time) required for the vehicle to reach 40 km / h by accelerating the accelerator by stepping on the accelerator after driving the test vehicle on the snow at a speed of 5 km / h. Was evaluated by an index with the conventional example as 100. The higher the number, the shorter the acceleration time and the higher the traction performance on snow.
図5の表から明らかなように、本発明1,2のタイヤは、ブロック剛性を確保しつつ、サイプエッジ成分を大きくできるので、従来例のタイヤに比較して優れた雪上トラクション性能を有することが分かる。特に、第1のサイプの終端部と第2のサイプの終端部とが周方向にオーバーラップしている本発明1のタイヤでは、サイプエッジ成分が従来よりも60%も大きく、その結果、雪上トラクション特性が従来例よりも大幅に向上していることが分かる。
これに対して、サイプをタイヤ周方向中央部に形成しただけの比較例のタイヤでは、ブロック剛性は若干大きくなるが、サイプエッジ成分が小さくなるため、雪上トラクション特性が従来例よりも低下した。
したがって、この試験により、雪上トラクション性能を向上させるには、サイプをブロックのタイヤ周方向中央部に形成するだけでなく、ブロックに、一端が当該ブロックを区画する一方の周方向溝に開口し他端が中央領域にて終端するサイプと、一端が当該ブロックを区画する他方の周方向溝に開口し他端が前記中央領域にて終端するサイプとを設けることが必要であることが確認された。
As is clear from the table of FIG. 5, the tires of the
On the other hand, in the tire of the comparative example in which the sipe is only formed at the center in the tire circumferential direction, the block rigidity is slightly increased, but the sipe edge component is reduced, so that the on-snow traction characteristic is lower than that of the conventional example.
Therefore, in order to improve the traction performance on snow by this test, not only the sipe is formed in the tire circumferential center of the block but also one end of the block is opened in one circumferential groove defining the block. It has been confirmed that it is necessary to provide a sipe whose end terminates in the central region, and a sipe whose one end opens in the other circumferential groove defining the block and the other end terminates in the central region. .
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the embodiment. It is apparent from the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
本発明によれば、雪上トラクション性能を効果的に向上させることができるので、雪路における車両の走行安定性能を一層向上させることができる。 According to the present invention, since the traction performance on snow can be effectively improved, the running stability performance of the vehicle on a snowy road can be further improved.
10 空気入りタイヤ、11 トレッド、12a〜12c 周方向溝、13 ラグ溝、
14,14a,14b ブロック、15a 第1のサイプ、15b 第2のサイプ。
10 pneumatic tires, 11 treads, 12a to 12c circumferential grooves, 13 lug grooves,
14, 14a, 14b block, 15a first sipe, 15b second sipe.
Claims (4)
前記ブロックのタイヤ周方向端部から当該ブロックのタイヤ周方向長さの1/4だけタイヤ周方向中央側にずれたタイヤ周方向に平行な2直線と、当該ブロックのタイヤ幅方向端部から当該ブロックのタイヤ幅方向長さの1/4だけタイヤ幅方向中央側にずれた前記ラグ溝の延長方向に平行な2直線とで囲まれた領域を前記ブロックの中央領域としたとき、
前記ブロックには、
一端が当該ブロックのタイヤ幅方向端部のうちの一方の端部側に開口し他端が前記中央領域にて終端する第1のサイプと、
一端が当該ブロックのタイヤ幅方向端部のうちの他方の端部側に開口し他端が前記中央領域にて終端する第2のサイプとが形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。 A circumferential groove formed on the tire tread surface so as to extend along the tire circumferential direction, a lug groove extending in a direction crossing the circumferential groove, and the circumferential groove and the lug groove. A pneumatic tire having a plurality of blocks,
Two straight lines parallel to the tire circumferential direction shifted from the tire circumferential end of the block by 1/4 of the tire circumferential length of the block toward the tire circumferential center, and from the tire width direction end of the block When an area surrounded by two straight lines parallel to the extending direction of the lug groove shifted to the center side in the tire width direction by 1/4 of the tire width direction length of the block is defined as the center area of the block,
In the block,
A first sipe having one end opened to one end side of the tire width direction end portion of the block and the other end terminating in the central region;
A pneumatic tire characterized in that a second sipe having one end opened on the other end side of the tire width direction end portion of the block and the other end terminating in the central region is formed.
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