JP4281917B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ブロックにサイプが刻まれた空気入りタイヤに関し、より詳しくはタイヤ摩耗中期以降の接地性を確保しタイヤの性能の向上を図った空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいて、トレッドに周方向溝や横溝が通常刻まれているが、その他に更に幅の狭いサイプを切り刻んで、排水性を向上させてきた。また、氷雪路の走行を目的としたスタッドレスタイヤにおいては、更に多くのサイプを刻み、該サイプのエッジ効果を発揮させ、制動・駆動性能及び旋回性能を向上させてきた。

一般に、サイプを刻むことによりブロックの剛性が低下する。サイプの本数や密度を増加させると、ブロックの剛性が過度に低下してしまうことがある。その結果、ブロックが過度に倒れ込み接地面積が低下してしまい、却ってタイヤの性能が低下することがあった。

ブロックの剛性の過度な低下を防止するために、サイプの形状に種々の工夫がなされてきた。図２に示すように特許文献１に開示された空気入りタイヤでは、波形サイプ３１がブロックに刻まれている。波形サイプ３１の山部２１及び谷部２２が、トレッド表面１７からサイプ底部１８にかけて直線状ではなくジグザグ状に延びている構造となっている。その結果、山部２１及び谷部２２が沿って倒れ込むが、沿う方向が異なるのでブロックの剛性が高くなる。その結果、ブロックの過度な倒れ込みが抑制されるので、サイプ３１のエッジ効果が良好に発揮される。
特開２００２−３２１５０９号公報

しかしながら、特許文献１に係る空気入りタイヤにおいては、摩耗中期以降はブロックの高さが低くブロックの剛性が高くなるにもかかわらず、依然としてサイプ３１の山部２１及び谷部２２のジグザグはサイプ底部１８まで延びている。その結果、ブロックの剛性が極端に高くなりブロックの適度な倒れ込みが発生せず、接地性が悪化しエッジ効果が不十分となることがあった。

また、新品時より、サイプの山部２１及び谷部２２はトレッド表面１７から斜めに延びているため、サイプの開口部に鋭角部分３２が形成され、そこから偏摩耗が進行するおそれもあった。

したがって、本発明の目的は、摩耗中期以降において、ブロックの剛性を適度に低下させ、適度なブロックの倒れ込みを発生させ、サイプのエッジ効果を十分に発揮させ、制動性能などを向上させることにある。

上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、請求項１に記載の発明は、トレッドにブロックが形成され前記ブロックにサイプが刻まれた空気入りタイヤにおいて、
前記サイプは深さ方向にトレッド表面からサイプ底にかけて表面部、中間部、底部に分けられ、前記表面部及び前記底部は波形に開口し、波形の山部及び谷部が前記トレッドに垂直な方向に延び、前記中間部は波形に開口し、波形の山部及び谷部がトレッド表面に垂直であってサイプ長手方向に平行な面内でジグザグ状に延びている空気入りタイヤとした。

請求項２に記載の発明は、トレッドにブロックが形成され前記ブロックにサイプが刻まれた空気入りタイヤにおいて、
前記サイプは深さ方向にトレッド表面からサイプ底にかけて表面部、中間部、底部に分けられ、前記表面部は波形に開口し、波形の山部及び谷部が前記トレッドに垂直な方向に延び、前記中間部は波形に開口し、波形の山部及び谷部がジグザグ状に延び、前記底部は直線状に開口している空気入りタイヤとした。

請求項３に記載の発明は、トレッドにブロックが形成され前記ブロックにサイプが刻まれた空気入りタイヤにおいて、
前記サイプは深さ方向にトレッド表面からサイプ底にかけて表面部、中間部、底部に分けられ、前記表面部は直線状に開口し、前記中間部は波形に開口し、波形の山部及び谷部がジグザグ状に延び、前記底部は波形に開口し、波形の山部及び谷部が前記トレッドに垂直な方向に延びている空気入りタイヤとした。

請求項４に記載の発明は、トレッドにブロックが形成され前記ブロックにサイプが刻まれた空気入りタイヤにおいて、
前記サイプは深さ方向にトレッド表面からサイプ底にかけて表面部、中間部、底部に分けられ、前記表面部及び前記底部は直線状に開口し、前記中間部は波形に開口し、波形の山部及び谷部がジグザグ状に延びている空気入りタイヤとした。

ブロックが倒れ込むとき、サイプの中間部では山部と谷部はジグザグ状に延びているので異なる方向に動く。沿う方向が異なるのでブロックの剛性が高くなり、ブロックの過度な倒れ込みが抑制される。その結果、ブロックの接地面積が確保され、サイプのエッジ効果が良好に発揮される。

トレッドの摩耗が進行すると、サイプの底部だけが残りブロックの剛性が高くブロックの倒れ込みが不十分となりうる。しかし、底部の山部及び谷部がトレッドに垂直な方向に延びているので、ブロックの剛性が低下し適度な倒れ込みが発生する。その結果、接地性が向上しエッジ効果が高められ、制動性能などのタイヤ性能が向上する。同様に、底部を直線状に開口したストレートサイプとしても、ブロックの剛性が低下し適度な倒れ込みが発生し、エッジ効果が高められる。

また、金型離型におけるサイプブレードの引き抜き抵抗が小さくなり、離型が容易になり、サイプの損傷を防止できる。

表面部は直線状に開口したストレートサイプあるいは波形サイプで波形の山部及び谷部がトレッドに垂直な方向に延びているサイプとしたことにより、ブロックの剛性が低い状態である摩耗初期に鋭角部分が形成されないので、偏摩耗の発生が抑制される。

請求項５に記載の発明は、前記サイプの深さをＤとし、トレッド表面から前記中間部と前記底部との境界までの深さＤ１がＤの４０％〜９０％であり、トレッド表面から前記表面部と前記中間部との境界までの深さＤ２がＤの１０％〜４０％である請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤとした。

Ｄ１及びＤ２を所定の範囲にすることにより、摩耗初期においては、偏摩耗が防止され、ブロックの過度な倒れ込みを抑制し、十分なエッジ効果が発生する。また、摩耗中期以降においては、ブロックの適度な倒れ込みを発生させ、十分なエッジ効果が発生する。

本発明によれば、サイプの底部を直線状に開口したストレートサイプあるいは波形サイプで波形の山部及び谷部がトレッドに垂直な方向に延びているサイプとしたことにより、摩耗中期以降においても適度なブロックの倒れ込みが発生し、エッジ効果が高められ制動性能などが向上する。

以下、図面を用いて、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態を説明する。図１は本発明に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。図において、トレッドに刻まれた主溝１及び横溝２によってブロック３が形成され、ブロック３の表面にはサイプ１１が刻まれている。サイプ１１はトレッド表面では波形の開口部を備えている。

図２は、サイプ１１の一方の壁面を示す断面図である。サイプ１１は深さ方向にトレッド表面１７からサイプ底１８にかけて表面部１２、中間部１３、底部１４に分けられる。サイプ１１の深さＤ、トレッド表面１７から中間部１３と底部１４との境界Ｂ１までの深さはＤ１、トレッド表面１７から表面部１２と中間部１３との境界Ｂ２までの深さはＤ２である。

表面部１２は波形の山部２１及び谷部２２がトレッドに垂直な方向に延びている。中間部１３は波形の山部２１及び谷部２２がジグザグ状に延びている。再び、底部１４は波形の山部２１及び谷部２２がトレッドに垂直な方向に延びている。

図３に示す従来例のサイプ３１では、新品時から波形の山部２１及び谷部２２はジグザグに延びているので、トレッド表面１７に鋭角部分３２が形成される。そのため、摩耗初期ではブロック３の剛性が低いので偏摩耗が発生するおそれがある。しかし、本発明に係るサイプ１１では、表面部１２には鋭角部分が形成されていないので、偏摩耗が発生するおそれがない。

ブロック３が倒れ込むとき、サイプ１１の山部２１と谷部２２が沿うように動く。中間部１３では山部２１と谷部２２はジグザグ状に延びているので、異なる方向に動き、ブロック３の倒れ込みが抑制される。特に屈曲部１６があると更に倒れ込みが抑制される。その結果、ブロック３の接地面積が確保され、サイプ１１のエッジ効果が良好に発揮される。

トレッドの摩耗が進行すると、サイプ１１の底部１４だけが残る。既にブロック３の高さが低いためブロック３の剛性が高くブロック３の倒れ込みが不十分となりうる。しかし、底部１４の山部２１及び谷部２２がトレッドに垂直な方向に延びているので、ブロック３の剛性が低下し適度な倒れ込みが発生する。その結果、接地性が向上しエッジ効果が高められ、制動性能などのタイヤ性能が向上する。

図４は、他の実施形態に係るサイプ１１の一方の壁面を示す断面図で、サイプの除水性に重点をおいたいわゆる夏用タイヤに好適な例である。サイプ１１の表面部１２を波形ではなく直線状とした点で異なるが、中間部１３及び底部１４の構成は図２に示したサイプと同様である。中間部１３及び底部１４の作用効果は上述のとおりである。

また、図２及び図４に図示したサイプにおいて、底部１４を波形ではなく直線状のサイプとして、摩耗中期以降のブロック３の剛性を更に低下させて、ブロック３の倒れ込みを発生させ、エッジ効果を更に高めることもできる。

なお、Ｄ１はサイプ深さＤの４０％〜９０％、Ｄ２はサイプ深さＤの１０％〜４０％が好ましい。Ｄ１が９０％を超えると底部１４が短くなり、摩耗中期以降のエッジ効果が得られなくなる。Ｄ１が４０％未満であったり、Ｄ２が４０％を超えると中間部１３が短くなり、摩耗初期のブロック３の剛性が低くなり満足なエッジ効果が得られなくなる。Ｄ２が１０％未満であると、表面部１２が短くなり摩耗初期において偏摩耗が進行するおそれがある。また、中間部１３のジグザグの振幅Ａは、１．５ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。１．５ｍｍ未満であると、中間部１３の剛性を高める効果が小さく、３ｍｍを超えると、金型離型時にサイプ１１を損傷させるおそれがある。

サイプの波形には、図示した曲線的な波形の他、ジグザグ形状も含まれる。サイプは、両端部がブロック内に閉塞したクローズドサイプ、一方の端部が開放した片オープンサイプ、両端部が開放したオープンサイプのいずれでもよい。波形の両端部あるいは一方の端部に直線部を連結させたサイプであってもよい。

実施例として本発明に係る空気入りタイヤ及び従来例に係る空気入りタイヤをそれぞれ試作して性能評価を行った。いずれのタイヤも図１に示すトレッドパターンを備え、実施例は図２に、従来例は図３に、それぞれ示すサイプを備えている。いずれのサイプ深さＤも７ｍｍで、実施例ではＤ１は５．５ｍｍ、Ｄ２は１．５ｍｍ、Ａは２ｍｍとした。タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５であり、２０００ｃｃＦＦセダン型乗用車に装着して性能評価を行った。

表1において、アイス制動はアイス路面上を時速４０ｋｍからのＡＢＳ制動距離の逆数である。新品時の従来例タイヤを１００とした指数で表し、数字が大きいほど性能が良いことを示す。なお、摩耗時とは、サイプ深さＤの６０％までトレッドが摩耗した時をいう。

表1によれば、実施例タイヤは、波形の山部及び谷部がジグザグではなくトレッドに垂直に延びている底部を備えているので、摩耗中期以降において適度なブロックの倒れ込みが発生し制動性能が向上している。

本発明に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。 本発明に係るサイプの壁面を示す断面図である。 従来例に係るサイプの壁面を示す断面図である。 本発明に係るサイプの壁面を示す断面図である。

符号の説明

１ 主溝
２ 横溝
３ ブロック
１１ サイプ
１２ 表面部
１３ 中間部
１４ 底部

Claims (5)

1. トレッドにブロックが形成され前記ブロックにサイプが刻まれた空気入りタイヤにおいて、
   前記サイプは深さ方向にトレッド表面からサイプ底にかけて表面部、中間部、底部に分けられ、前記表面部及び前記底部は波形に開口し、波形の山部及び谷部が前記トレッドに垂直な方向に延び、前記中間部は波形に開口し、波形の山部及び谷部がトレッド表面に垂直であってサイプ長手方向に平行な面内でジグザグ状に延びている空気入りタイヤ。
2. トレッドにブロックが形成され前記ブロックにサイプが刻まれた空気入りタイヤにおいて、
   前記サイプは深さ方向にトレッド表面からサイプ底にかけて表面部、中間部、底部に分けられ、前記表面部は波形に開口し、波形の山部及び谷部が前記トレッドに垂直な方向に延び、前記中間部は波形に開口し、波形の山部及び谷部がトレッド表面に垂直であってサイプ長手方向に平行な面内でジグザグ状に延び、前記底部は直線状に開口している空気入りタイヤ。
3. トレッドにブロックが形成され前記ブロックにサイプが刻まれた空気入りタイヤにおいて、
   前記サイプは深さ方向にトレッド表面からサイプ底にかけて表面部、中間部、底部に分けられ、前記表面部は直線状に開口し、前記中間部は波形に開口し、波形の山部及び谷部がトレッド表面に垂直であってサイプ長手方向に平行な面内でジグザグ状に延び、前記底部は波形に開口し、波形の山部及び谷部が前記トレッドに垂直な方向に延びている空気入りタイヤ。
4. トレッドにブロックが形成され前記ブロックにサイプが刻まれた空気入りタイヤにおいて、
   前記サイプは深さ方向にトレッド表面からサイプ底にかけて表面部、中間部、底部に分けられ、前記表面部及び前記底部は直線状に開口し、前記中間部は波形に開口し、波形の山部及び谷部がトレッド表面に垂直であってサイプ長手方向に平行な面内でジグザグ状に延びている空気入りタイヤ。
5. 前記サイプの深さをＤとし、トレッド表面から前記中間部と前記底部との境界までの深さＤ１がＤの４０％〜９０％であり、トレッド表面から前記表面部と前記中間部との境界までの深さＤ２がＤの１０％〜４０％である請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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