JP3626300B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロックに設けるサイプを改善することにより、トレッドパターンに起因する残留横力を調整し、車輌の直進安定性を向上させる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
タイヤにおいては、その内部構造及びトレッドパターン形状等の影響によって片流れ現象を招くなど車輌の直進性を損ねることがある。この車輌の直進性に大きく関係するのはタイヤの横力持性のうち残留横力（ＲＣＦ）であり、この残留横力の発生原因として、操縦安定性、乗り心地性、騒音性などの種々なタイヤ性能に影響を与えるトレッドパターン、及びベルト層、カーカス等の内部構造、特に最外側のベルトコード配列の関与が知られている。
【０００３】
又一般道路においては、路面中央から路肩に向かう排水用の路面傾斜（カント）が設けられているため、直線道路を車輌が直進走行する際には、車輌は、カントを下る方向にも横力を受け進路を逸脱させる傾向にある。
【０００４】
従って、車輌の片流れ現象を抑制し、直進安定性能を高めるためには、内部構造による残留横力と、路面カントによる横力とを相殺させるとともに、トレッドパターンによる残留横力の発生をできるだけ抑制することが望まれている。
【０００５】
他方、空気入りタイヤに用いられるトレッドパターンとして、トレッドに複数のブロックを設けたブロックタイプ、リブ−ブロックタイプのものが、ウェット性能に優れているため多用されており、又この種のパターンでは、一般に、図６に示すように、接地時の衝撃音を減じノイズを低下させるため、横溝ｙをタイヤ軸方向に対して傾けた、例えば菱形形状のブロックｂが採用されている。
【０００６】
しかし、この該形状のブロックは、路面に踏み込む際、先着する鋭角側のコーナーｂ１が進行方向に先に押されるため、そのねじれ変形によって例えば右廻りのトルクｔを発生させるなど、逆に残留横力ＲＣＦの増加を招く。又近年、ノイズ性能、接地性、耐摩耗性、操縦安定性性等を改良するため、非対称パターン化の傾向にあるが、このような非対称パターンも、同様に残留横力を増加する傾向にあり、直進安定性能の低下原因となっている。
【０００７】
このような状況に鑑み、本発明者は、ブロック形状、パターン形状等に実質的に影響を与えることなく、残留横力を調整でき直進安定性を向上させるべく研究を行った。その結果、深さ方向に傾斜するある種のサイプを設けたブロックに圧縮力を作用させたとき、その変形に方向性が付与されることに気付き、又このような傾斜サイプの複数本を利用することによって、圧縮変形の際、ブロックにトルクを発生せしめ、ブロック形状等に起因する前記残留横力に対抗させて、この残留横力を低減しうることを究明し得たのである。
【０００８】
なお、深さ方向に傾斜するサイプを開示するものとして、特開平５−３１９０３０号公報、及び特開平７−４０７１０号公報のものがある。しかし各公報のものは、路面グリップ向上のためのエッジ効果を目的として用いられるサイプにおける改善提案であるため、ブロック内の各サイプは、エッジとなるサイプ上縁をタイヤ軸方向に向けて互いに平行に配列したものとなる。従って後者の如く、このようなサイプに、深さ方向への傾斜を互いに平行に付与したとしても、又前者の如く、深さ方向の傾斜を、蹴り出し側領域のサイプと踏み込み側領域のサイプとで違えたとしても、圧縮変形の際に、ブロックに何らトルクを発生させることはなく、直進安定性能に影響を与えることはできない。
【０００９】
そこで本発明は、一端のみがブロック壁面で開口する一端開口のサイプを深さ方向に傾斜させ、かつ一つのブロックに配される各サイプの深さ方向への傾斜の向きをブロック表面で立ち上げた１本の法線回りで同じとすることを基本として、圧縮変形の際、ブロックに前記法線回りのトルクを発生させることができ、ブロック形状、パターン形状等に実質的に影響を与えることなく、残留横力を低減して直進安定性を向上しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、トレッドに複数のブロックを設けた空気入りタイヤの前記ブロックのブロック表面を切り込み、一端がブロックの壁面で開口しかつ他端がブロック内で途切れる複数のサイプを配するするとともに、このサイプは、ブロック表面からサイプ底に向かって傾斜してのびるとともに、一つのブロックに配される各サイプのブロック底に向かう前記傾斜の向きを、ブロック表面上の重心点で立ち上げた法線回りの周方向に同じ向きとしたことを特徴としたものであります。
【００１１】
なお前記サイプは、ブロック表面となす傾斜角度θを３５〜７０度の範囲とすることが、前記トルクＴをより効果的に発生させるために好ましく、又均一なトルクを確実に得るためにブロックの各壁面に前記サイプを開口させるのがよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
図１において空気入りタイヤ１は、本例では、乗用車用のラジアルタイヤであって、トレッド２からサイドウオール３をへてビード４のビードコア５の廻りで折り返されるカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド２の内方に配されるベルト層７とを具える。
【００１３】
なお前記カーカス６は、例えばポリエステル等の有機繊維コードをタイヤ赤道Ｃに対して７０〜９０゜の角度で配列した、本例では１枚のカーカスプライから形成されるとともに、前記ベルト層７は、例えばスチールコード等をタイヤ赤道Ｃに対して１０゜〜３０゜の角度で配列した、本例では内外２枚のベルトプライから形成され、トレッド２をタガ効果を有し補強している。なお最外側のベルトプライは、例えば、日本等の左側通行地域では左下がりの路面カントとなるため、タイヤ外側から見て右上がりのコード配列とし、逆に欧米等の右側通行地域では最外側のベルトプライを左上がりのコード配列とする。
【００１４】
又前記タイヤ１は、タイヤ周方向に連続しかつ例えば直線状にのびる複数本の縦溝Ｍと、この縦溝Ｍに交わる向きにのびる横溝Ｙとを配することによって、トレッド２に複数のブロックＢを設けた、例えばブロックタイプ、及びリブ−ブロックタイプのトレッドパターンを具えている。
【００１５】
本例では、図２に示すように、縦溝Ｍは、タイヤ赤道両側の内の縦溝Ｍ１、Ｍ１と、その外側の縦溝Ｍ２、Ｍ２との４本からなり、内の縦溝Ｍ１、Ｍ１間にタイヤ周方向に連続してのびるリブ体Ｒを形成する。又トレッド縁Ｔｅと外の縦溝Ｍ２との間には、横溝Ｙ２によって区分されたブロックＢ２がタイヤ周方向に並ぶ外のブロック列Ｂｒ２が形成されるとともに、内の縦溝Ｍ１と外の縦溝Ｍ２との間には、横溝Ｙ１によって区分されたブロックＢ１からなる内のブロック列Ｂｒ１が形成される。
【００１６】
又横溝Ｙ１、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ２は、一方のトレッド縁Ｔｅから他方のトレッド縁Ｔｅに向かって略Ｓ字状に傾斜かつ配列してのび、従って本例では、タイヤ赤道Ｃに対して非対称のリブ−ブロックタイプのトレッドパターンをなすとともに、外のブロック列Ｂｒ２の各ブロック表面Ｓ２を、実質的に横長矩形に形成している。又内のブロック列Ｂｒ１の各ブロック表面Ｓ１は、横溝Ｙに臨む前後の辺縁８Ａ、８Ｂと縦溝Ｍに臨む縦の辺縁８Ｃ、８Ｄとで周囲を囲んだ非矩形の菱形形状をなし、この菱形形状の各ブロックＢ１に複数のサイプ９を設けている。
【００１７】
前記サイプ９は、本例では、図３に略示するように、前後の辺縁８Ａ、８Ｂに連なる壁面１０Ａ、１０Ｂで一端が開口する前後のサイプ９Ａ、９Ｂと、縦の辺縁８Ｃ、８Ｄに連なる壁面１０Ｃ、１０Ｄで一端が開口する側のサイプ９Ｃ、９Ｄとの４本を具え、各サイプ９Ａ〜９Ｄは、互いに交差することなく夫々の他端をブロックＢ１内で終端している。なお図３では、前記サイプ９を説明するため、ブロック表面Ｓ１を矩形形状かつブロックＢ１の各壁面１０Ａ〜１０Ｄの傾斜勾配を０として模型的に簡略化しているが、正確にはブロック表面Ｓ１は略菱形形状であり、各壁面１０Ａ〜１０Ｄには、傾斜勾配が付与されている。
【００１８】
又各サイプ９Ａ〜９Ｄは、ブロック表面Ｓ１で開口するサイプ上縁からサイプ底に向かって傾斜してのび、しかも一つのブロックＢ１に配される各サイプ９Ａ〜９Ｄのブロック底に向かう前記傾斜の向きを、ブロック表面Ｓ１内で立ち上げた１本の法線Ｎ回り、本例では、ブロック表面Ｓ１の重心点Ｇから立ち上げた法線Ｎ回りで同じ方向としている。
【００１９】
このように一端のみを壁面で開口させたサイプ９を、サイプ底に向かって傾斜させたときには、図４に示すように、ブロックＢ１に圧縮力が作用する際、ブロック表面Ｓ１との傾斜角度θが減じる向きＦの変形が生じる。従ってこのようなサイプ９を用いて２つ以上の壁面１０に、本例では全壁面に向きＦの変形を付与することによって、ブロックＢ１に、法線Ｎ回りのトルクＴを自在に発生できる。
【００２０】
従ってこのトルクＴの大きさ及び向きを、前記図６に示すブロック形状等に起因する残留横力に対抗させることによって、この残留横力を低減でき車輌の直進安定性を向上しうるのである。
【００２１】
ここで、前記トルクＴをより効果的にかつ均一に発生させるため、前後のサイプ９Ａ、９Ｂのサイプ上縁を、各辺縁８Ａ、８Ｂの略中間長さ位置から前記重心点Ｇに向かって、又側のサイプ９Ｃ、９Ｄのサイプ上縁を、各辺縁８Ｃ、８Ｄの略中間長さ位置から重心点Ｇに向かって形成するのがよく、又これによってサイプの大きさを最小限に止めて、ブロック剛性、強度等の低下を抑制する。この時、サイプ９Ａ〜９Ｄのサイプ上縁での長さＬａ〜Ｌｄを、重心点Ｇまでの長さの７０％以下、好ましくは５０％以下とする。
【００２２】
又各サイプ９Ａ〜９Ｄのブロック表面Ｓ１となす傾斜角度θａ〜θｄは、前記トルクＴを効果的に発生させるため、それぞれ３５〜７０度の範囲とするのが好ましく、さらに好ましくは４５〜６０度とする。なお各サイプ９Ａ〜９Ｄのブロック表面Ｓ１からの深さｈａ〜ｈｄは、各壁面１０Ａ〜１０Ｄの高さＨａ〜Ｈｄの０．５〜１．０倍程度であって、前記傾斜角度θａ〜θｄ及びサイプ深さｈａ〜ｈｄは、互いに違えて設定しても良いが、好ましくは、向き合うサイプの傾斜角度及びサイプ深さをそれぞれ略等しく、より好ましくは各サイプ９Ａ〜９Ｄの傾斜角度θａ〜θｄ、及びサイプ深さｈａ〜ｈｄをそれぞれ互いに略等しく設定する。なおサイプ９Ａ〜９Ｄは、サイプ巾を１．５ｍｍ以下とした切り込み状の細溝であって、接地の際サイプ巾を閉じることによって、ブロック剛性の維持が図られる。
【００２３】
なお本例では、サイプ９による発生トルクＴを、ブロック、パターン形状等に起因する残留横力と対抗させてこの残留横力を低減するが、たとえはトルクＴと残留横力を同方向に発生せしめ、この和を内部構造に起因する残留横力と相殺させ、タイヤ全体の残留横力をゼロ近辺に減じる如く構成しても良い。このように、サイプによってトルクＴを自在に発生しうるものであるため、ブロック及びトレッドパターンに係わる設計の自由度を維持しながら、車輌の直進安定性を向上しうるのである。
【００２４】
なおブロックＢの壁面１０の勾配は、従来のものと同程度に設定することができ、又各サイプ９は、その上縁を直線状に形成する他、要求により、滑らかな円弧やジグザグ状の曲線で形成しても良い。
【００２５】
又サイプ９は、ブロックＢの各壁面１０に形成することが好ましいが、２つの壁面１０のみ、又３つの壁面１０のみに設けることもでき、さらには１つの壁面１０内に２本以上のサイプ９を形成しても良い。
【００２６】
【実施例】
図１に示す構造をなすタイヤサイズが２０５／６０Ｒ１５のタイヤを、表１に示す仕様に基づき試作するとともに、各試作タイヤの残留横力（ＲＣＦ）を測定し、比較例タイヤの残留横力と比較した。なお残留横力は、フラットベルト式試験機を用い、装着リム（１５×６ＪＪ）、内圧（２．０ｋｇｆ／ｃｍ^２ ）、負荷荷重（４５０ｋｇｆ）の標準条件で測定したセルフアライニングトルクが０になる時の横力の値をもって示し、進行方向に対して右側に働く残留横力を正（＋）としている。
【００２７】
【表１】

【００２８】
表１に示すように、深さ方向に傾斜する一端開放のサイプを設けた実施例品１、２のタイヤは、残留横力を大幅に低減でき、車輌の直進安定性を向上しうるのがわかる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、圧縮変形の際、ブロックに法線回りのトルクを発生させることができ、ブロック形状、パターン形状等に実質的に影響を与えることなく、タイヤの残留横力を低減して車輌の直進安定性を大幅に向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すタイヤの断面図である。
【図２】本発明の実施形態を示すトレッドパターンの展開図である。
【図３】ブロックをサイプとともに、模型的に簡略化して示す斜視図である。
【図４】サイプの効果を説明するブロックの側面図である。
【図５】表１で用いた比較例品のタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。
【図６】ブロック形状に基づく残留横力の発生を説明する線図である。
【符号の説明】
２ トレッド
８、８Ａ〜８Ｄ 辺縁
９、９Ａ〜９Ｄ サイプ
１０、１０Ａ〜１０Ｄ ブロックの壁面
Ｂ、Ｂ１ ブロック
Ｓ１ ブロック表面
θ、θａ〜θｂ 傾斜角度

Claims (3)

1. トレッドに複数のブロックを設けた空気入りタイヤの前記ブロックのブロック表面を切り込み、一端がブロックの壁面で開口しかつ他端がブロック内で途切れる複数のサイプを配するするとともに、
   このサイプは、ブロック表面からサイプ底に向かって傾斜してのびるとともに、一つのブロックに配される各サイプのブロック底に向かう前記傾斜の向きを、ブロック表面内で立ち上げた１本の法線回りの周方向に同じ向きとした空気入りタイヤ。
2. 前記サイプは、ブロック表面となす傾斜角度θを３５〜７０度としたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ブロック表面は、周囲が４つ以上の辺縁により囲まれる非矩形の多角形状をなし、かつブロックは、各壁面に前記サイプを開口させたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。

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