JP2980970B2 - 氷結湿濡地表上での走行性能に優れる空気入りタイヤ - Google Patents
氷結湿濡地表上での走行性能に優れる空気入りタイヤInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
- B60C11/03—Tread patterns
- B60C11/12—Tread patterns characterised by the use of narrow slits or incisions, e.g. sipes
- B60C11/1204—Tread patterns characterised by the use of narrow slits or incisions, e.g. sipes with special shape of the sipe
- B60C2011/1213—Tread patterns characterised by the use of narrow slits or incisions, e.g. sipes with special shape of the sipe sinusoidal or zigzag at the tread surface
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- Tires In General (AREA)
Description
を生じた地表での車両走行に供用されるタイヤは、地表
上の積雪層に対する強いグリップ性能に加えて、該積雪
層の圧潰・融解などによる氷結面や凍結路面に対しても
有効なトラクション及び制動能力を表す、踏面パターン
を有することが望まれる。
ん、トラックやバスなど、とくに車体重量が重い車両に
装着される場合も含めて、有効な雪上対策に応じること
ができ、しかも氷結面及び凍結路面上でのトラクション
及び制動に関して必要な能力を発揮することができる踏
面パターンについての開発研究の成果を提案するもので
ある。
善するための従来の対策としては、一般に踏面パターン
を構成する陸部にサイプとかスリットとか呼ばれる狭幅
の切り込み溝を配設し、これによって踏面上に形成され
るエッジ作用の増強を図るのが通例である。ところで、
これに必要とされる程に多数のサイプあるいはスリット
を用いると、それによるトレッド剛性の低下を伴うため
にトラクションに悪影響を与えるばかりでなく、陸部の
曲げ変形により接地面積を減じ、そこでの局部的な圧力
上昇による融水が氷結面、凍結面での制動性能を却って
劣化させる原因になっていた。
互いに間隔をおくサイプ配列の下で、サイプの前段にヒ
ールアンドトゥ摩耗が発生するのを、サイプ間隔を特定
の粗密配列とすることによって回避する解決策が開示さ
れている。しかしながら、かかる技術においては狭い配
列間隔のサイプ間にて広い配列間隔のサイプ間に比しよ
り低い剛性の活用を目指すのみで、後者のサイプ間にお
ける剛性の利用に触れるところも、またこれに関連する
ような着想について言及するところもない。
呼ばれるような陸部区画が、サイプすなわちタイヤの接
地域内で溝壁の相互間の事実上の閉合をきたすような狭
い幅の切り込み溝(以下単に狭溝と記す)によって細分
されることによるその細分化部分の剛性低下は、該部分
の曲げ変形に由来するエッジがタイヤのトラクション及
び制動性能の改善に利用されるが、一方で、このような
エッジに集中して作用するタイヤ荷重のために、局部的
な圧力上昇によって氷結面あるいは凍結面の融水が増
し、却ってトラクション、制動性能の低下をきたす。こ
の発明は、このような不利を適切に回避し得る踏面パタ
ーンを備える氷結湿濡地表上での走行に適した空気入り
タイヤを提案することを目的とする。
踏面のまわりに沿ってのびる複数の主溝又は、これらの
主溝とそれを横切る複数の副溝とにより相互区分され
た、互いに分離独立する多数の陸部区画を有し、該区画
の少なくとも一部は、該区画を相互区分する溝の溝深さ
と同等以下の溝深さで、溝幅がはるかに狭い狭溝により
細分された少なくとも2つの狭幅陸部と、広幅陸部とを
備え、該陸部区画は、狭溝の溝壁に直交する向きに測っ
た狭幅陸部の肉厚を狭溝の溝深さの0.1〜0.5倍の範囲内
を占める曲げ変形領域と、同じく狭溝の溝壁に直交する
向きに測った広幅陸部の厚みを狭溝の溝深さに対して0.
78〜2.0倍の範囲内に相当しかつ狭幅陸部の肉厚の2倍
以上の厚さをもつせん断変形領域とからなり、相互区分
溝の溝底にて上記狭溝の溝壁に直交する向きに測った上
記陸部区画の平均厚さを、狭溝の溝底から該相互区分溝
の溝底に至るまでの厚さの1.5倍以上とした、踏面パタ
ーンを有する氷結湿濡地表上での走行性能に優れる空気
入りタイヤであり、ここにこの発明においては、狭幅陸
部が陸部区画の踏面上に、狭溝の溝深さの0.2倍以内で
突出する高さをもつこととするのが有用である。
なくとも一部、実際には大部分又は全部について曲げ変
形領域とせん断変形領域とに分けて、該曲げ変形領域の
変形によるエッジ効果を、該せん断変形領域による高い
剛性(坑曲げ変形)の下に接地域接触面積を維持確保す
ることによって、より有利に発揮するように役立て得
る。
に展開した要部とそのA−A断面で示し、図における番
号1は踏面、2は踏面1のまわりに沿ってのびる主溝、
3は主溝2を横切る副溝、4は主溝2、副溝3により相
互に区分された互いに分離独立する陸部区画、5は狭
溝、6は狭溝によって細分された狭幅陸部、そして7は
広幅陸部であり、またHは主溝2又は副溝3を陸部区画
の相互区分溝として一括してそのうちより深い方(通常
は主溝の方が深いか又は同等)の溝深さ、hは狭溝5の
溝深さ、TSは狭幅陸部6の肉厚、TLは狭溝5から区分溝
又は狭溝5から狭溝5に至るまでの広幅陸部7の厚さ、
TBは相互区分溝の溝底における陸部区画の平均厚さであ
る。
狭幅陸部6が踏面1から突出した場合の例を示す。な
お、第3図におけるdは狭幅陸部6の突出代である。
4を一つのブロックとした場合に、これが狭溝5で細分
化されたときの接地圧分布は、第4図においてエッジ部
eが高く、あとはできるだけ均一にブロック全面が接地
するのが望ましいのは明らかである。図中Vはタイヤの
転がり移動の方向を示す。ここに、ブロックの接地圧分
布はブロックの変形により変えることができ、例えば、
第5図(a)(b)に示すように摩擦力Fによる変形を
曲げ変形とすればエッジ部eは立つのに対し、せん断変
形とすれば接地面の浮き上がりは起こらない。
かった場合のブロック剛性を「日本機械学会編 機械工
学便覧、材料力学(上,下)中原一郎著 養賢堂発行」
などの既知文献によって求めると変形によるブロック先
端(接地部)での傾斜角をθとすると、 が与えられ、単位接地面積当たりのせん断力をfとする
と、F=fbtであるので、傾斜角θに対するブロック剛
性Gは、 上記(1)式は曲げとせん断を含めた場合のブロック
剛性であり、曲げ剛性をGb、せん断剛性をGsとすると、 上記(1)〜(3)式をブロック長tに対して表すと
第7図のようになり、ブロック高さhをコンスタント
(10mm)とすると、ブロック長tを大きくしていくこと
で曲げ剛性は急激に大きくなり、(せん断剛性は一定)
変形様式としては相対的にせん断変形になる。
曲げとせん断にコントロールするにはブロック長tを変
えるしかない。
を均一にできるだけブロック全面が接地するような接地
圧分布を得るためには、エッジ部eを曲げ変形させ、他
の部分はせん断変形させればよく、例えば、第8図に示
すようにエッジ部eに薄いブロック、すなわち狭幅陸部
6を配し、その残余の部分すなわち広幅陸部7は狭溝5
をへだてて充分な厚みを有するものとすることにより実
現できる。
ク端に肉厚の薄いブロックを設けた場合や、第9図のよ
うなブロック中間部に薄いブロックを設けた場合等の具
体的手法を適用することとしたのである。
2以上設けることとしたが、その理由は、通常、陸部区
画4は、走行に伴いその端部が摩耗し易く、このような
偏摩耗のため陸部端に位置する広幅陸部7では、十分な
摩擦力を発揮することができない場合がある。このた
め、陸部区画4には、狭幅陸部5を少なくとも2つ設
け、該狭幅陸部間に広幅陸部を設けることにより、該広
幅陸部7の偏摩耗を回避することによって当初の摩擦力
を維持するようにした。
溝深さhの0.1倍から0.5倍に限定するが、その理由はつ
ぎの通りである。
摩擦すると、狭幅陸部6のみは摩擦力により曲げ変形
し、そのエッジ部eが氷結面に押しつけられるため、氷
表面をわずかながら掻き削る。そして、新たに現れた新
鮮な氷表面上に曲げ剛性の大きな広幅陸部7が載り、こ
の区画は曲げ変形が小さく、陸部表面がほぼ均一に接地
することになる。いうまでもなく摩擦状態下での氷表面
は融水が漂い、氷温も上昇して摩擦係数が低下している
ので、このような融水表面層を除去することにより氷表
面の摩擦係数を高め、その上でほぼ均一に接地する陸部
で摩擦することにより大きな摩擦力を得ることができる
ようになる。ここに、第7図に示すように一般に陸部区
画の曲げ剛性は、溝深さと陸部厚さによって定まるが、
上記肉厚TSが0.1hよりも薄いとその剛性が低下しすぎ、
一方0.5hより大きいとエッジが立ちにくく、何れも氷表
面を削りとる効果が低下する。また狭幅陸部6を陸部区
画4の表面より突出させると氷表面層切削効果がより大
きくなる。
78倍から2.0倍に限定するが、その理由はつぎの通りで
ある。
力を発生させるために氷結面に対してできるだけ均一に
接地しなければならないのはすでに述べたが、そのため
には広幅陸部7の部分は曲げ剛性が大きくなければなら
ない。しかし、実際にはブロック剛性を大きくしていく
と、均一接地はするものの氷表面には厚さTLの広幅陸部
が擦過する間に、その摩擦熱により水膜が発生し摩擦係
数の低下をきたす。一方、広幅陸部の厚みTLを小さくし
ていくと、厚さTLの広幅陸部が擦過する間には氷表面に
水膜の発生はほとんどなく高い摩擦係数のままで摩擦す
ることができるが、ブロック剛性の低下によりブロック
がひしゃげ変形してブロックのエッジ部しか路面と接触
しなくなり、このためやはり摩擦係数が低下することに
なる。このような問題を生じることがなく、高い摩擦係
数が得られる範囲としてこの発明では、広幅陸部の厚み
TLを狭溝深さ(サイプ深さ)hに対して0.78<T/h<2.0
の範囲に規定した。なお、TLの最適値としては狭溝深さ
hの1.15倍程度であり、TLの範囲として好ましくは、1.
0<TL/h<1.5である。
間における十分な剛性差をもたせるため、狭幅陸部6の
肉厚保TSの2倍以上にする。
向きに測った相互区分溝の溝底における陸部区画の平均
厚さTBを、狭溝5の溝底から該相互区分溝の溝底に至る
までの厚みの1.5倍以上に限定するが、その理由は、陸
部区画4を、踏面から狭溝5の溝深さhまでを表層部S
と、それに近接した深さhから主溝深さHまでを基底部
Bとした場合に基底部Bの高さH−hに対し、基底部の
幅となる陸部区画4の肉厚TBがH−hの1.5倍以上で曲
げ剛性が非常に大きくなり、この部分は摩擦力によりほ
とんど変形しなくなり、基底部Bの変形が無視できる
(第1図参照)。またこれにより広幅陸部の安定性も増
すことになる。
場合においてもこの発明に適合するが、これによって氷
表面層の切削効果をより大きくすることができる。しか
しながら、突出量が大きすぎると走行中に該突出部のも
げが発生するので突出量は、狭溝深さhの0.2倍以下で
なければならない。
たこの発明に従う踏面パータンと第10図にそれぞれ示し
た在来のパータンとで対比される以外のタイヤ諸元を共
通に揃えて同一条件にて試作しサイズ7.50V×20のリム
に組み込み、内圧7.25kg/cm2、荷重2700kgの条件で氷結
面上における制動テストを行った。
レーキをかけ、その位置から停止位置までの距離を測定
し、得られた測定結果の逆数をとって基準タイヤの成績
を100とする指数表示にて氷上性能を比較調査した。
擦係数を示す。
ける摩擦係数μは、制動距離x(m)、初速度をV0(m/
sec)として、 (g:重力加速度9.8m/s2)で求めた。
を例にとって模式的に示したが、実際には第12図に図解
したような、種々の形状を任意に選択することができ、
このような場合の採寸の要領は図に示したとおりであ
る。
陸部区画を、氷上性能の有効な改善に寄与するための融
水排除機能と、氷結面との間の摩擦力の確保機能とをそ
れぞれ分担する、曲げ変形領域とせん断変形領域とから
なるものとして、より確実な、氷結湿濡地表上での走行
性能の向上を図ることができる。
例を示した展開図とその断面図 第2(a)(b)、第3図はこの発明に従う陸部区画の
細分要領を示した図 第4図は陸部区画の要部断面図 第5図(a)(b)は曲げ及びせん断変形比較図 第6図はブロックモデル図 第7図はブロック長さに対する剛性の変化を示したグラ
フ 第8図、第9図は曲げとせん断の複合をもたらす陸部区
画の説明図 第10図は従来パターンの展開図 第11図は広幅陸部の厚さTLと摩擦係数μとの関係グラフ 第12図(a)(b)(c)はこの発明に従う他の例を示
した図である。 1……踏面、2……主溝 3……副溝、4……陸部区画 5……狭溝、6……狭幅陸部 7……広幅陸部
Claims (2)
- 【請求項1】走行地表面上を接地転動する踏面内で、踏
面のまわりに沿ってのびる複数の主溝又は、これらの主
溝とそれを横切る複数の副溝とにより相互区分された、
互いに分離独立する多数の陸部区画を有し、該区画の少
なくとも一部は、該区画を相互区分する溝の溝深さと同
等以下の溝深さで、溝幅がはるかに狭い狭溝により切離
した少なくとも2つの狭幅陸部と、広幅陸部とを備え、
該陸部区画は、狭溝の溝壁に直交する向きに測った狭幅
陸部の肉厚を狭溝の溝深さの0.1〜0.5倍の範囲内を占め
る曲げ変形領域と、同じく狭溝の溝壁に直交する向きに
測った広幅陸部の厚みを狭溝の溝深さに対して0.78〜2.
0倍の範囲内に相当しかつ狭幅陸部の肉厚の2倍以上の
厚さをもつせん断変形領域とからなり、相互区分溝の溝
底にて上記狭溝の溝壁に直交する向きに測った上記陸部
区画の平均厚さを、狭溝の溝底から該相互区分溝の溝底
に至るまでの厚さの1.5倍以上とした、踏面パターンを
有する氷結湿濡地表上での走行性能に優れる空気入りタ
イヤ。 - 【請求項2】請求項1において、狭幅陸部が陸部区画の
踏面上に、狭溝の溝深さの0.2倍以内で突出する高さを
もつ、氷結湿濡地表上での走行性能に優れる空気入りタ
イヤ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2330603A JP2980970B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 氷結湿濡地表上での走行性能に優れる空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2330603A JP2980970B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 氷結湿濡地表上での走行性能に優れる空気入りタイヤ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04201608A JPH04201608A (ja) | 1992-07-22 |
JP2980970B2 true JP2980970B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=18234503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2330603A Expired - Lifetime JP2980970B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 氷結湿濡地表上での走行性能に優れる空気入りタイヤ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2980970B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100051154A1 (en) * | 2008-09-01 | 2010-03-04 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Pneumatic tire |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4573984B2 (ja) * | 1999-11-10 | 2010-11-04 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りラジアルタイヤ |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2330603A patent/JP2980970B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100051154A1 (en) * | 2008-09-01 | 2010-03-04 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Pneumatic tire |
US8881779B2 (en) * | 2008-09-01 | 2014-11-11 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Pneumatic tire with tread having dent parts and sipes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04201608A (ja) | 1992-07-22 |
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