JP3686112B2

JP3686112B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3686112B2
Application number: JP01807895A
Authority: JP
Inventors: 泰雄氷室
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1995-02-06
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2020-08-24
Also published as: JPH08207514A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は冬用スタッドレスタイヤに関するものであり、特に優れた氷雪上性能を備えた空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な氷雪路走行用空気入りタイヤは、多数の溝により画成されたブロックを有するトレッドパターンが採用されることが多く、ブロックには、はぼ均等に直線または波形のサイプを配設している。
【０００３】
図９に示される如く、従来のサイプ５はブロック３に深さｈ、サイプ間の離隔距離ｔにて複数本配設される。このようなサイプ５は、制動時すなわちブレーキ時およびトラクション時（発進時等）に働く入力に対して掘り起こし効果（以下エッヂ効果という）を出すために、概ねタイヤ幅方向に延在し、また、深さ方向には一様な溝幅で概ねタイヤの軸心に向けて（θ≒９０°）延在して配設されており、氷雪走行に対して一応の性能を発揮する。
【０００４】
氷上性能をよくするためには、接地表面積をふやすことにより摩擦力を増強したり、また、サイプの本数（密度）を増やし、エッジ成分を増加することによりエッヂ効果を高めるなどの方策をとることができる。しかし、不用意にサイプ密度を増加させるとブロック剛性が低下しすぎ、偏摩耗を生じると同時にブロックの曲げ変形により接地面積が減少し、むしろ氷上性能が低下することがあるので、サイプ密度の増加にも限度がある。
【０００５】
氷雪路上を走行するタイヤのトレッドには、特開昭６２−２８３００１に開示されるような発泡ゴムがしばしば使用されるが、一般のトレッドゴムに対比して柔らかいので、発泡ゴムを採用したトレッドにおいてサイプを用いる場合、トレッド剛性の確保が重要である。
【０００６】
優れたエッヂ効果を有し、適正数の配設で高い氷雪走行性能をもたらすサイピング技術の出現が強く求められている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来の単純なサイプにおいては、制動時にブロックが変形するとサイプにより提供されるエッヂが鈍くなりエッヂ効果が減殺されている。
【０００８】
本発明の目的は、前記の問題点を解消するところにあり、氷雪走行性能、特に氷上走行性能に優れた新規なサイプ形状を提案することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、多数の溝によって多数の陸部が画成され、この陸部に複数のサイプを配設したトレッドパターンを具備する空気入りタイヤにおいて、前記複数のサイプが互いに実質的に並列して概ねタイヤ幅方向に延在しており、このサイプが、深さ方向において概ねタイヤ軸心方向に延びる基部と、この基部から傾斜してトレッド表面にまで延在する傾斜部とからなり、制動時に働く入力の入り側では、前記傾斜部の傾斜方向が前記入力の方向と反対であることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤであって、前記陸部の少なくとも一部がブロックで形成され、一つのブロックがタイヤ周方向前後にほぼ二分され、前記傾斜部の傾斜方向が、前記入力の入り側半分のブロック部分と前記入力の出側半分のブロック部分とで互いに逆であることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤであって、前記基部と前記傾斜部との間に前記傾斜部と逆方向に傾斜する逆傾斜部を有することを特徴としている。
【００１２】
なお、請求項１又は３に記載の空気入りタイヤであって、前記陸部の少なくとも一部がブロックで形成され、前記傾斜部の傾斜方向をタイヤ回転方向に対して一方向側としたサイプによりサイピングした第１のブロックと、前記傾斜部の傾斜方向を第１のブロックにサイピングしたサイプの前記傾斜部の傾斜方向と逆としたサイプによりサイピングした第２のブロックとが混在したトレッドパターンとしてもよい。
【００１３】
【作用】
請求項１に記載の本発明の空気入りタイヤでは、複数のサイプが互いに実質的に並列して概ねタイヤ幅方向に延在しており、このサイプが深さ方向において概ねタイヤ軸心方向に延びる基部と、この基部から傾斜してトレッド表面にまで延在する傾斜部とからなり、制動時に働く入力の入り側では、この傾斜部の傾斜方向が、制動時に働く入力の方向と反対であるので、サイプにより提供されるエッヂが入力に対してシャープであり、エッヂ効果を高める機能を有する。
【００１４】
前記のような従来の単純なサイプでは、制動時に路面から受ける入力が強力となった場合、倒れ込みが強くなり、垂直接地圧を前後方向に逃がしてしまい、高いエッヂ圧が得られない。
【００１５】
以下図面に基づいて作用についてさらに説明する。
図１０ａ、１０ｂに示される如く、サイプ５は、入力Ｆの方向に対して反対方向側のエッヂｍと同方向側のエッヂｎを提供する。Ｒは路面を示し、トラクション時又はブレーキ時に路面走行中のタイヤのトレッド部に矢印方向の入力Ｆが働くことになる。サイプ５は接地時に路面Ｒに対してほぼ垂直方向に延びている。このような従来のサイプ５が施されたタイヤでは、大きな入力が作用した場合、強く倒れ込み、エッヂｍがエッジｎを路面側から押し上げ、エッヂｎのエッヂ圧を下げ、エッヂ効果を減じるものである。
【００１６】
図５ａ、５ｂに示す如く、請求項１に記載の本発明の空気入りタイヤでは、概ねタイヤ軸心方向に延びる基部５Ａと、この基部５Ａから制動時に働く入力の方向と反対方向に向けて傾斜してトレッド表面に延びる傾斜部５Ｂとからなるサイプによりサイピングしているので、特有の機能を持つことができる。Ｆは入力であり、矢印はその方向を示し、Ｒは路面を示す。本発明のサイプ５は、横断面（図１のＡ−Ａ線断面）形状において基部５Ａを有し、基部５Ａから入力Ｆの方向と反対方向側（以下、入力の入り側という）に傾斜した傾斜部５Ｂがトレッド表面にまで延在する。
【００１７】
本発明のサイプ５は入力の入り側に比較的鈍角なエッヂｍを、そして入力の方向と同方向側（以下、入力の出側という）に比較的鋭角なエッヂｎを提供する。サイプ５が、トレッド表面近傍で基部５Ａから入力の入り側に傾斜しているので、ブロックが変形し易い上に、入力Ｆの入り側に向けて比較的鋭角なエッヂｎが対面する。この鋭角なエッヂｎによりエッヂ効果を高める機能が得られる。
【００１８】
タイヤ内部側に概ねタイヤ軸心方向に延びる基部を設け、この基部からトレッド表面近傍に傾斜部を設けることにより、深さ方向にサイプ全体を傾斜（図５ａ中、角度α）させるよりも傾斜部の傾斜角度を大きくでき、その結果、より鋭角なエッヂｎを形成することができる。摩耗の進行とともに鋭角なエッヂｎが鈍角なエッヂｍに比してより摩滅するヒールエンドトウ摩耗という偏摩耗が生じるが、摩耗中期以降はサイプの基部が現われ、この基部が接地に際して路面にほぼ垂直となるためヒールエンドトウ摩耗の進行が抑止される。
【００１９】
図５ａ、５ｂでは、傾斜部が一方向に傾斜したサイプのみでサイピングされているので、ブレーキ時とトラクション時では入力の方向が異なることから、遊動輪にはブレーキによる入力に有効に対向するような方向に傾斜部が傾斜するように、また、駆動輪はトラクションによる入力に有効に対向するような向に傾斜するように車両に装着するのが望ましい。すなわち、遊動輪には図５ｂに示すイの方向をタイヤ回転方向とするように、また、駆動輪には図５ｂに示すロの方向をタイヤ回転方向とするように装着するとよい。これにより遊動輪ではブレーキ時に、駆動輪ではトラクション時に鋭角なエッヂｎによるエッヂ効果が機能する。
【００２０】
本発明のサイプは、発泡ゴムのような比較的柔らかいゴムよりなるトレッドに適しており、また多数の溝により画成されたブロックを有するトレッドパターンの空気入りタイヤにおいて、ブロック内に配設して有効なものである。
【００２１】
請求項２に記載の本発明の空気入りタイヤでは、１つのブロックを周方向前後にほぼ二分し、制動時に働く入力の入り側半分のブロック部分と、制動時に働く入力の出側半分のブロック部分とで、傾斜部の傾斜方向を逆としているので、ブレーキ時およびトラクション時の両方の制動に対して鋭角なエッヂｎが機能するようにサイプを１ブロック内にバランスよく配設することができる。
【００２２】
以下、図６ａ、６ｂに基づいて説明する。図６ａ、６ｂに示される如く、本発明のサイプ５は横断面形状においてタイヤ内部側に基部５Ａを有し、この基部５Ａからトレッド表面に向けて傾斜部５Ｂが設けられているが、傾斜部５Ｂは入力の入り側（図６ｂ中、右側）半分のブロックにサイピングしたサイプと残余の入力の出側（図６ｂ中、左側）半分のブロックにサイピングしたサイプと逆方向に傾斜している。図５ａ、５ｂで説明したと同様に、比較的鋭角なエッヂｎが入力の入り側に対面して配置され、エッジ効果を高める機能を発揮する。このように互いに逆方向の傾斜部５Ｂを有する２種のサイプが１ブロック内に配設されているので、タイヤ装着方向にこだわることなく、ブレーキ時およびトラクション時にエッヂ効果を高める機能が得られる。タイヤの回転方向がイの場合はブレーキ時に、ロの場合にはトラクション時に鋭角なエッヂｎが入力Ｆの入り側に対面して配置されることになり、前記のエッヂ効果がもたらされる。
【００２３】
請求項３に記載の本発明の空気入りタイヤでは、基部と傾斜部との間に傾斜部と逆方向に傾斜する逆傾斜部を設けているので、タイヤのローテーションをすることにより、高いエッヂ効果を維持するとともにヒールエンドトウ摩耗の進行を抑止する。
【００２４】
以下、図７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂに基づいて説明する。図７ａ、７ｂに示される如く、新品時における本発明のサイプ５が提供する鋭角なエッヂｎ、鈍角なエッヂｍと入力Ｆとの関係は図５ａ、５ｂで説明したことと同じであり、サイプ５が、基部５Ａと傾斜部５Ｂとの間に傾斜部５Ｂと逆方向に傾斜した逆傾斜部５Ｃを有する点が異なる。新品時において鋭角なエッヂｎが入力の入り側に対面して設けられているので、前記と同様にエッジ効果をもたらされる。
【００２５】
図８ａ、８ｂに示される如く、逆傾斜部５Ｃが現われる摩耗時においては、鈍角なエッヂｍが入力の入り側に対面することになるので、タイヤの回転方向が新品時と逆となるようにタイヤを装着し直すことにより、逆傾斜部５Ｃが提供する鋭角なエッジｎ’が入力の入り側対面して配置されるためこの鋭角なエッヂｎ’が高いエッヂ効果をもたらす。従って、逆傾斜部５Ｃが現われる時期に、新品時における装着方向と逆方向に装着するタイヤのローテーション行なうことになるが、このローテーションにより次に述べる耐偏摩耗性が向上するというメリットがもたらされる。
【００２６】
トレッド近傍でサイプが傾斜していると、前記の通りエッヂ効果が得られる反面、鋭角なエッヂｎが摩耗し、鈍角なエッヂｍが残るヒールエンドトウ摩耗が発生する。逆傾斜部５Ｃが現われた時点でタイヤの前記ローテーションを行ない、タイヤの回転方向を逆とすることにより、ヒールエンドトウ摩耗で残った部分が鋭角なエッヂとして機能する。そして、基部５Ａが現われる摩耗時期以降はサイプを接地路面に対してほぼ垂直とし、ヒールエンドトウ摩耗の進展を抑止することができ、バランスのよいサイピングが行なえる。
【００２７】
なお、傾斜部の傾斜方向をタイヤ回転方向に対して一方向側としたサイプによりサイピングした第１のブロックと、傾斜部の傾斜方向を第１のブロックにサイピングしたサイプの傾斜部の傾斜方向と逆としたサイプによりサイピングした第２のブロックとを混在させたトレッドパターンとすると、装着方向に関係なくブレーキ時およびトラクション時にエッヂ効果を発揮するタイヤとすることができる。
【００２８】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
図１に示される如く、本発明の空気入りタイヤは、概して周方向に延する周方向溝２ａと概してタイヤ幅方向に延在する横方向溝２ｂとによって多数のブロック３が形成されたトレッドパターンを有する。
【００２９】
図１では、周方向溝２ａとして周方向に直線状に延在した例を示しているがこれに限られず、周方向に対して傾斜した周方向溝としたり、ジグザグ形状等に屈曲させることができる。また、横方向溝２ｂについてもタイヤ幅方向に直線状に延在した例を示しているがこれに限られず、タイヤ幅方向に対して傾斜した横方向溝としたり、屈曲させることができる。
【００３０】
周方向溝２ａ、横方向溝２ｂは全体としてトレッド１に多数の陸部３を形成する溝２を構成する。ここで陸部とは、この例ではブロックタイプであるが、リブタイプのものであってもよい。
【００３１】
ブロック３には、サイプ５が複数配設されている。サイプ５は、概ねタイヤ幅方向に延在しており、複数を実質的に並列させている。サイプ５は、この例ではブロックを画成する溝に開口させているが、開口させず端部をブロック内に止めてもよい。サイプ５は、タイヤ幅方向に対して多少傾斜させたり、また、図１に示す如の直線状に限定されずジグザグ状等の屈曲形状を呈するように形成してもよいが、この場合においても、全体として並列性を保持するようにするとよい。
【００３２】
図２に示される如く、第１実施例のサイプは、複数のサイプ５は、深さｈ、離隔距離ｔで配設され、ブロック３を多数のサブブロック３Ａに区分する。サイプ５は、タイヤ内部側に基部５Ａを有し、基部５Ａは概ね軸心方向に延びている。基部５Ａからタイヤ表面に向けて傾斜部５Ｂが延在し、この傾斜部５Ｂはトレッド表面に対して傾斜しており、サイプ５は比較的鈍角なエッヂｍと比較的鋭角なエッヂｎを提供する。傾斜部５Ｂの鋭角なエッヂｎ側のトレッド表面に対する傾斜角度をθとしている。遊動輪ではブレーキ時に、駆動輪ではトラクション時に入力Ｆが５ａ、５ｂに示すような関係で働くようにタイヤを装着するとよい。なお、Ｓは基部５Ａと傾斜部５Ｂの境界位置１１のトレッド表面から距離である。
【００３３】
図３に示される如く、第２実施例のサイプは、ブロック３が周方向前後に二分されており、右半分のブロックに配設されたサイプは右側に傾斜した傾斜部５Ｂを有しており、残余の左半分のブロックに配設されたサイプは左側に傾斜した傾斜部５Ｂを有している。中央部のサブブロック３Ａはトレッド表面近傍で拡大形状を呈しており、サイプ配設はこの中央サブブロックを中心に左右対称形となっている。この第２実施例の空気入りタイヤは、タイヤ装着方向に関わりなく入力の入り側に対面する鋭角なエッヂｎを持つことになり、前記エッヂ効果が得られる。図３において、θ₁ は傾斜部５Ｂの鈍角なエッヂｍ側のトレッド表面に対する傾斜角度を示し、θ ₂は同鋭角なエッヂｎ側の傾斜角度を示す。
【００３４】
図４に示される如く、第３実施例のサイプは、概ねタイヤ軸心方向に延在する基部４Ａ、この基部４Ａからトレッド表面に延びて開口する傾斜部５Ｂおよび基部５Ａと傾斜部５Ｂとの間に設けられた傾斜部５Ｂの傾斜方向と逆方向に傾斜する逆傾斜部５Ｃからなる。Ｓ₁ はトレッド表面から傾斜部５Ｂと逆傾斜部５Ｃとの境界１３までの距離であり、また、Ｓ₂ はトレッド表面から基部４Ａと逆傾斜部５Ｃとの境界１２までの距離である。
【００３５】
新品時にサイプは、傾斜部５Ｂにおいて、比較的鋭角なエッヂｎと比較的鈍角なエッヂｍを提供する。摩耗時に逆傾斜部が表面に現れた際、サイプは、逆傾斜部５Ｃにおいて、比較的鋭角なエッヂｎ’と比較的鈍角なエッヂｍ’を提供する。新品時および逆傾斜部が表われた摩耗時において、それぞれ遊動輪ではブレーキ時に、駆動輪ではトラクション時に入力Ｆの入り側に鋭角なエッヂｎ、ｎ’が対面するようにタイヤを装着するとよい。図４において、θ₃ は傾斜部５Ｂの鋭角なエッヂｎ側の、θ₄ は逆傾斜部５Ｃの鈍角なエッヂｍ’側のトレッド表面に対する傾斜角度をそれぞれ示す。
【００３６】
図４に示される如く、サイプ深さｈ１００％に対して、初めの２５％（傾斜部）と次の２５％（逆傾斜部）で傾斜角度を反対方向とし、初めの２５％が摩耗したところでタイヤをローテーションし、タイヤの回転方向を逆にすることにより初めの２５％摩耗まで走行した間に生じたヒールエンドトウ摩耗により残った部分が鋭角なエッヂとして働くようにしている。そして、トータル５０％摩耗したところで、サイプを垂直とし、摩耗中期以降のヒールエンドトウ摩耗の進展を抑止する。初めの５０％摩耗まではヒールエンドトウ摩耗を利用してまでもエッヂ効果を有効にする手段をとり、残りの５０％はサマータイヤとしての一般機能を果たすべくヒールエンドトウ摩耗を押えたものとしている。
【００３７】
〔試験例〕
前述した第１実施例（図２）、第２実施例（図３）および第３実施例（図４）の乗用車用空気入りタイヤをサイズ１８５／７０Ｒ１３にて、溝幅０．５mm、溝深さｈ１０mm、離隔距離ｔ５mmのサイプを表１に示す諸元にてその他の構成は同一として製作し、氷上ブレーキ性能および氷上トラクション性能の評価試験を実施した。また、従来例（図９）の乗用車空気入りタイヤについても、表１の諸元のサイプとして他は実施例タイヤと同一として製作し、同様に評価試験を実施した。
【００３８】
評価結果を表２に示す。
評価結果は従来例のタイヤの結果を１００とした指数表示で示してあり、数字が大きい程性能が優れることを示している。
【００３９】
テスト条件は、タイヤ内圧２．０kg／cm² 、氷上ブレーキ性能は氷盤上を２０km／h の速度で走行した状態からフル制動した時の制動距離、氷上トラクション性能は氷盤上を２０km／h の速度で走行した状態から１００ｍフル加速した時の所要時間の評価結果である。
【００４０】
テスト車はＦＦ車であり、第１実施例（図２）および第３実施例（図４）のタイヤについては、駆動輪および遊動輪について回転方向を考慮してそれぞれトラクション、ブレーキに対して機能を発揮するように装着した。また、第３実施例（図４）のタイヤについては、新品時の性能を示している。
【００４１】
【表１】

【００４２】
【表２】

【００４３】
表２に示された結果から、本発明の第１実施例、第２実施例および第３実施例のタイヤは、従来例のタイヤに比べて、氷上性能がはるかに優れていることが判明した。
【００４４】
請求項１記載の空気入りタイヤにより、制動時に働く入力の方向と反対方向のエッヂｎのエッヂ圧を高め、優れたエッヂ効果をもたらし、氷上性能を高める。
【００４５】
請求項２記載の空気入りタイヤにより、同一ブロック内でトラクションおよびブレーキの調法の制動に対応してエッヂ効果をもたらし、タイヤの装着方向に気を配ることなく優れた氷上性能を発揮する。
【００４６】
請求項３記載の空気入りタイヤにより、タイヤのローテーションにより摩耗中期まで高いエッヂ効果をもたらし、かつ摩耗末期まで耐偏摩耗性を向上させる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施例のタイヤにおけるサイプ形状を示す横断面図（図１のＡ−Ａ線断面図）である。
【図３】本発明の第２実施例のタイヤにおけるサイプ形状を示す横断面図である。
【図４】本発明の第３実施例のタイヤにおけるサイプ形状を示す横断面図である。
【図５ａ】本発明の第１実施例のタイヤの接地した状態を示す説明図である。
【図５ｂ】本発明の第１実施例のタイヤに走行時に入力が働いた場合の作用を示す説明図である。
【図６ａ】本発明の第２実施例のタイヤの接地した状態を示す説明図である。
【図６ｂ】本発明の第２実施例のタイヤに走行時に入力が働いた場合の作用を示す説明図である。
【図７ａ】本発明の第３実施例のタイヤの新品時において接地した状態を示す説明図である。
【図７ｂ】本発明の第３実施例のタイヤに新品時において走行した際に入力が働いた場合の作用を示す説明図である。
【図８ａ】本発明の第３実施例のタイヤの摩耗時において接地した状態を示す説明図である。
【図８ｂ】本発明の第３実施例のタイヤに摩耗時において走行した際に入力が働いた場合の作用を示す説明図である。
【図９】従来のタイヤのサイプ形状を示す横断面図である。
【図１０ａ】従来のタイヤの接地した状態を示す説明図である。
【図１０ｂ】従来のタイヤに走行時に入力が働いた場合の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
１トレッド
２溝
３陸部（ブロック）
５サイプ
５Ａサイプの基部
５Ｂサイプの傾斜部
５Ｃサイプの逆傾斜部
Ｆ入力
ｍ入力の方向と反対方向側（入力の入り側）のエッヂ
ｎ入力の方向と同じ方向側（入力の出側）のエッヂ

Claims

多数の溝によって多数の陸部が画成され、この陸部に複数のサイプを配設したトレッドパターンを具備する空気入りタイヤにおいて、
前記複数のサイプが互いに実質的に並列して概ねタイヤ幅方向に延在しており、
このサイプが、深さ方向において概ねタイヤ軸心方向に延びる基部と、この基部から傾斜してトレッド表面にまで延在する傾斜部とからなり、
制動時に働く入力の入り側では、前記傾斜部の傾斜方向が前記入力の方向と反対であることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記陸部の少なくとも一部がブロックで形成され、一つのブロックがタイヤ周方向前後にほぼ二分され、前記傾斜部の傾斜方向が、前記入力の入り側半分のブロック部分と前記入力の出側半分のブロック部分とで互いに逆であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記基部と前記傾斜部との間に前記傾斜部と逆方向に傾斜する逆傾斜部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。