JP3391571B2 - スタッドレスタイヤ - Google Patents

スタッドレスタイヤ

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JP3391571B2
JP3391571B2 JP23058394A JP23058394A JP3391571B2 JP 3391571 B2 JP3391571 B2 JP 3391571B2 JP 23058394 A JP23058394 A JP 23058394A JP 23058394 A JP23058394 A JP 23058394A JP 3391571 B2 JP3391571 B2 JP 3391571B2
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tire
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一夫 浅野
勝則 表田
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/13Tread patterns characterised by the groove cross-section, e.g. for buttressing or preventing stone-trapping
    • B60C11/1369Tie bars for linking block elements and bridging the groove

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、氷雪路での走行性能を
維持しつつ耐摩耗性、特に耐ヒール・アンド・トウ摩耗
性を高めて耐久性を向上しうるスタッドレスタイヤに関
する。
【0002】
【従来の技術】冬期に氷雪路面を走行するタイヤとして
スパイクタイヤが知られているが、このスパイクタイヤ
は、乾いた路面を走行した場合に、スパイクによって路
面を損傷させ、さらには騒音、粉塵が発生するなど環境
の低下を招くことがある。このため、スパイクタイヤに
代わるタイヤとして、近年スパイクを用いないいわゆる
スタッドレスタイヤが普及しつつある。
【0003】スタッドレスタイヤは、冬期専用のタイヤ
として雪路性能を充分確保したうえで、凍結路における
走行性能を出来る限り高める必要がある。そのため大気
低温時においても柔軟性を保持するゴムが開発され、そ
のゴムをトレッド部に採用する一方、例えば、トレッド
面を複数のブロックに区画したブロックパターンを採用
するとともに、前記ブロックには溝巾の狭いいわゆるサ
イピングをタイヤ軸方向に沿って複数本隔設し、そのエ
ッジにより路面との摩擦係数を高めることが行われてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の制動
時にはタイヤトレッドの接地部分の回転速度が路面の進
行速度よりも遅くなることにより、図6に示す如く、ブ
ロックaの接地部分にはタイヤの回転方向、即ち車両進
行方向に対して後方に向くせん断力Qが作用する。従っ
て、路面に先着する先着部bは、前記せん断力Qによっ
て回転するにつれて路面から浮き上がりがちとなり、ブ
ロックaの路面に後着する後着部cの接地圧が大とな
る。このことは、該後着部cに偏摩耗を発生させる。
【0005】又車両の駆動時には、前記制動時とは逆の
現象が発生し、先着部aの摩耗が増大し、この結果、先
着部及び後着部といったブロックの両端に偏摩耗が生じ
るヒール・アンド・トウ摩耗を招来し、ブロックの表面
の接地性を悪化させ、氷雪路での走行性能を著しく悪化
させる原因となる。
【0006】本発明者等は、以上のような問題点に鑑み
鋭意研究を重ねた結果、前記ブロックの横溝にこの溝底
から***し、かつタイヤ周方向両端がタイヤ周方向に隣
り合うブロックとは割れ溝により分断される継ぎ部を設
けることにより、ブロックの先着部、後着部の路面から
の浮き上がりを抑制することを見出し本発明を完成させ
たのである。
【0007】即ち、本発明は、スタッドレスタイヤの氷
雪路での走行性能を維持しつつ耐摩耗性、より詳しくは
耐ヒール・アンド・トウ摩耗性を高めることにより耐久
性を向上することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、タイヤ周方向
にのびる縦溝と、この縦溝に交わる向きにのびる横溝と
により、トレッド面を複数のブロックに区画し、かつブ
ロックの表面に略タイヤ軸方向にのびる複数本のサイピ
ングを設けたスタッドレスタイヤであって、前記横溝
に、この溝底から***し、かつタイヤ周方向両端がタイ
ヤ周方向に隣り合うブロックとは割れ溝により分断され
る継ぎ部を設けるとともに、前記継ぎ部は、前記横溝の
溝底から継ぎ部の表面までの継ぎ部高さh1と、前記ブ
ロックの前記横溝の溝底からブロック表面までのブロッ
ク高さHとの比である高さ比(h1/H)を0.4以上
かつ0.7以下とし、かつ、軸方向における継ぎ部巾w
1と、ブロック巾Wとの比である巾比(w1/W)を
0.3以上かつ0.6以下とするとともに、前記高さ比
(h1/H)と巾比(w1/W)との和を、0.8以上
かつ1.1以下としたことを特徴とするスタッドレスタ
イヤである。
【0009】
【作用】本発明によれば、横溝に、この溝底から***
し、かつタイヤ周方向両端がタイヤ周方向に隣り合うブ
ロックとは割れ溝により分断される継ぎ部を設けること
により、タイヤ制動時にあっては、路面から浮き上がろ
うとするブロックの先着側部は割れ溝を閉じ、かつ前記
継ぎ部と密着することにより路面からの浮き上がりを減
じ、逆にブロックの後着側部は、割れ溝により継ぎ部に
何ら影響を受けることなく変形しうる結果、ブロック表
面の接地圧分布を略均一としうる。
【0010】同様にタイヤ駆動時には、路面から浮き上
がろうとするブロックの後着側部は、前記割れ溝を閉じ
て継ぎ部と密着することにより路面からの浮き上がるの
を減じることができ、ブロック表面の接地圧を略均一な
ものとする。これにより、ブロックの先着側部、後着側
部の摩耗が増大するヒール・アンド・トウ摩耗を抑制
し、タイヤ耐久性を高める。
【0011】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。本発明は、タイヤ周方向にのびる縦溝2と、この縦
溝2に交わる向きにのびる横溝3とにより、トレッド面
4を複数のブロック5に区画し、かつブロック5の表面
に略タイヤ軸方向にのびる複数本のサイピング6を設け
たスタッドレスタイヤであって、前記横溝3に、この溝
底3Aから***し、かつタイヤ周方向両端がタイヤ周方
向に隣り合うブロックとは割れ溝7、7により分断され
る継ぎ部9を設けており、例えば乗用車用のラジアル構
造のタイヤとして構成される。
【0012】前記縦溝2は、本実施例ではタイヤ赤道に
沿って3〜5本設けられるとともに、横溝3は、タイヤ
軸方向に沿うことによりブロック5の表面を略矩形状と
するが横溝3を、タイヤ軸方向に対して傾斜させること
により前記ブロックを略平行四辺形状としても良く、又
縦溝2はジグザグ状に屈曲させても良い。
【0013】又前記縦溝2、横溝3は、本明細書では少
なくとも10mm以上の溝深さを有するものを指称し、本
実施例では両溝の溝深さを略同一とし、又これらの溝巾
は、排水性を考慮してトレッド表面において測定した値
が5mm以上に設定される。このような縦溝2と横溝3と
を設けることにより、トレッド面4の全面積に対するブ
ロック5の全表面積の比であるランド比を0.55〜
0.65の範囲とする。
【0014】又これらの縦溝2と横溝3とにより区画さ
れたブロック5は、本実施例では横溝3に面する壁面
を、タイヤ法線Nに対して10〜15°の角度αの傾け
て高さの約半分位置まで形成することにより、ブロック
5を略台形状として剛性を高めるとともに、その表面に
は、略タイヤ軸方向にのびる複数本、本実施例では4本
のサイピング6を設けている。
【0015】なお、前記サイピング6はタイヤ軸方向に
対して0〜30°、より好ましくは0〜10°、さらに
好ましくは0〜5°の略タイヤ軸方向に沿う向きに、両
端を縦溝2に連通してのびるオープン形に形成され、か
つその溝巾は0.5〜1.5mm程度の小巾に設定され
る。又前記サイピング6の溝深さDは、横溝3の溝底か
らブロックの表面までのブロック高さHの0.6〜1.
0倍、より好ましくは0.6〜0.8倍とする。
【0016】かかるサイピング6は、氷雪路等の走行に
際してブロック6の接地面積を増大させ、かつそのエッ
ジが路面に引っ掛かることにより路面との見かけの摩擦
係数を増加させ、氷雪路での走行性能を高めうる。
【0017】又前記横溝3には、この溝底3Aから***
し、かつタイヤ周方向両端がタイヤ周方向に隣り合うブ
ロック5とは割れ溝7により分断される継ぎ部9が設け
られる。
【0018】前記割れ溝7は、溝巾が1mm以下、好まし
くは0.5mm以下の小巾かつ溝底7Aを前記横溝3の溝
底3Aと同一としているが、浅くしても良い。
【0019】前記継ぎ部9は、本実施例では、横溝3の
溝底3Aから、継ぎ部9の表面までの継ぎ部高さh1を
一定高さとし、かつ前記ブロック高さHとの比である高
さ比(h1/H)を0.4〜0.7としている。又継ぎ
部9は、タイヤ軸方向における継ぎ部巾w1を略一定巾
とするとともに、前記ブロックのブロック巾Wとの巾比
(w1/W)を0.3〜0.6としている。
【0020】このようにブロックに相対して規制された
形状を有する継ぎ部9を設けることにより、図2に示す
如く、路面からの剪断力Qによってブロックの先着側部
5A又は後着側部5Bといったブロック両端部分の路面
からの浮き上がろうとする際の倒れ込みを減じ、ブロッ
ク表面の接地圧を略均一としてヒール・アンド・トウ摩
耗といった偏摩耗を抑制しうる。
【0021】なお、前記高さ比(h1/H)が0.4に
満たないとき、又は巾比(w1/W)が0.3に満たな
いときには、継ぎ部9がブロック5に比して小となり、
前記ブロックのタイヤ周方向両端部分の倒れ込みを抑制
する効果を十分に発揮し得ない傾向にある。
【0022】他方、高さ比(h1/H)が0.7を越え
るとき、又は巾比(w1/W)が0.6を越えるとき
は、ブロックに比して継ぎ部9が大寸となり、前記ブロ
ックのタイヤ周方向両端部分の倒れ込みを抑制しうるも
のの、横溝の容積を小とする傾向にあり、排水性を害
し、雪上路での走行性能を低下させる。なお、前記ブロ
ック5の表面の周方向の長さであるブロック長さLは、
ブロック巾Wの約1.2倍程度とする。
【0023】さらに、本発明では、前記高さ比(h1/
H)と巾比(w1/W)との和を、ブロックの両端の倒
れ込みを抑制し、かつ十分な排水性を確保するという、
2つの観点から0.8〜1.1の範囲に規制している。
なおこの継ぎ部9は、本実施例では、全ての横溝のブロ
ック周方向間に設けているが、このブロック間の80%
以上設けるものなど、分散的に配置しても良い。
【0024】図3には、継ぎ部9の他の実施例を示して
いる。本例では、継ぎ部9のタイヤ周方向両端の間に、
2本の内部溝10を設けたものを示している。
【0025】この内部溝10は、溝の両端を横溝2に貫
通したオープン形をなし、その溝底10Aは、前記割れ
溝7と同様、横溝3のそれと略一致させるが、これ以外
にも片方のみ横溝に貫通したセミオープン、又両端を閉
じたクローズ形にも変形しうる。
【0026】(具体例)タイヤサイズが560R13で
あり、かつ図1に示すブロックパターンを表1に示す仕
様にて試作するとともに継ぎ部9の形状を種々変化させ
た本発明のタイヤ(実施例1〜10)、継ぎ部9のみが
ない従来のタイヤ(従来例)及び本発明の構成以外のタ
イヤ(比較例1〜10)についても併せてテストを行い
性能を比較した。
【0027】
【表1】
【0028】テストの要領は次の通りである。 1)摩擦係数−スリップ率特性(μ−s特性) 室内ドラムテストによって実施し、図4に示すように回
転円板Fの表面に圧雪Sを付着させ試供タイヤTを速度
40km/h、タイヤ内圧1.9kg/cm2 、荷重340kg
の条件で回転円板F上を走行させ図5に示すように摩擦
係数−スリップ特性を求めるとともに、タイヤの回転が
止まり100%スリップの状態であるスリップ率100
%の摩擦係数であるロックμをもって判定した。表2に
示す数値は、従来例を100とする指数で表示した。数
値が大きいほど良好であり、98以上が合格である。
【0029】2)偏摩耗テスト 試供タイヤを後輪駆動車の前輪(従動輪)に装着し、テ
ストコースにおいて、90km/hから50km/hまでの
間1500mごとに減速し(0.45G減速)500km
走行させた後、ブロックの周方向両端縁における最大摩
耗量と最小摩耗量との差δをレーザ測距離器にて測定す
るとともに、従来例を100とする指数で表示した。数
値が大きいほどヒールアンドトウ摩耗が少なく良好であ
り、105以上が合格である。テストの結果を表2に示
す。
【0030】
【表2】
【0031】テストの結果、実施例のものは、氷雪路で
の走行性能を維持しつつ、偏摩耗を抑制しうることが確
認できた。
【0032】
【発明の効果】叙上の如く本発明のスタッドレスタイヤ
は、氷雪路での走行性能を維持しつつ耐摩耗性、特に耐
ヒール・アンド・トウ摩耗性を高め、タイヤ耐久性を向
上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスタッドレスタイヤのトレッド面の部
分斜視図である。
【図2】本発明の作用を説明するためのタイヤの部分側
面図である。
【図3】継ぎ部の他の実施例を示す斜視図である。
【図4】μ−s特性を測定する試験機の概要を示す斜視
図である。
【図5】μ−s特性を説明するグラフである。
【図6】従来の技術を説明するためのタイヤ部分側面図
である。
【符号の説明】
2 縦溝 3 横溝 4 トレッド面 5 ブロック 6 サイピング 7 割れ溝 9 継ぎ部
【表2】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−297917(JP,A) 特開 平5−238209(JP,A) 特開 平3−153344(JP,A) 特開 平6−72107(JP,A) 特開 平2−114006(JP,A) 特開 平5−213014(JP,A) 実開 平7−37709(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 11/00 - 11/24

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】タイヤ周方向にのびる縦溝と、この縦溝に
    交わる向きにのびる横溝とにより、トレッド面を複数の
    ブロックに区画し、かつブロックの表面に略タイヤ軸方
    向にのびる複数本のサイピングを設けたスタッドレスタ
    イヤであって、前記横溝に、この溝底から***し、かつ
    タイヤ周方向両端がタイヤ周方向に隣り合うブロックと
    は割れ溝により分断される継ぎ部を設けるとともに、 前記継ぎ部は、前記横溝の溝底から継ぎ部の表面までの
    継ぎ部高さh1と、前記ブロックの前記横溝の溝底から
    ブロック表面までのブロック高さHとの比である高さ比
    (h1/H)を0.4以上かつ0.7以下とし、 かつ、軸方向における継ぎ部巾w1と、ブロック巾Wと
    の比である巾比(w1/W)を0.3以上かつ0.6以
    下とするとともに、 前記高さ比(h1/H)と巾比(w1/W)との和を、
    0.8以上かつ1.1以下としたことを特徴とするスタ
    ッドレスタイヤ。
  2. 【請求項2】前記継ぎ部は、この継ぎ部のタイヤ周方向
    両端の間に2本以上の内部溝が設けられるとともに、前
    記ブロックの前記サイピングは、深さDを前記ブロック
    高さHの0.6倍以上かつ1.0倍以下とし、かつブロ
    ックの表面には少なくとも4本の前記サイピングを設け
    た請求項1記載のスタッドレスタイヤ。
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