JP4294532B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッドにブロック列を備える空気入りタイヤに関する。

従来、冬季用タイヤ（スノータイヤ）あるいは全天候型タイヤ（オールシーズンタイヤ）においては、トレッドの端部域にあるブロック内サイプの合計長さを大きくすることにより、雪上での発進性及び制動性が向上することが知られている。例えば、ブロック踏面の法線方向に対して、サイプ内壁面の凹凸列が傾斜した面が連続することにより、波形サイプを形成し、制動性などを向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３２１５０９号公報

しかし、サイプ長さを大きくすると、ブロック剛性が下がり、雪上、ＤＲＹ路面における操縦安定性、特にコーナリング性能が劣ることとなっていた。

そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、雪上での発進性、制動性、及び、雪上、ＤＲＹ路面での操縦安定性を両立させる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の特徴は、トレッドに、タイヤ周方向に延びる周方向主溝と、周方向主溝に交差する横溝とによって区画される複数のブロック列を備える空気入りタイヤであって、１ブロックが有するサイプのトレッド表面における合計長さは、トレッドの中央域に配置された１ブロックよりトレッドの端部域に配置された１ブロックの方が大きく、ブロックの踏面と略平行な踏面方向断面におけるサイプの振り幅である踏面方向断面振幅（φ１）と、ブロックの周方向断面におけるサイプの振り幅である周方向断面振幅（φ２）と、ブロックの幅方向断面におけるサイプの振り幅である幅方向断面振幅（φ３）とに基づいて算出されるサイプ剛性指数（Ｆ）は、トレッドの中央域に配置された１ブロックよりトレッドの端部域に配置された１ブロックの方が大きい空気入りタイヤであることを要旨とする。

ここで、「トレッドの中央域に配置されたブロック（トレッド中央域ブロック）」とは、タイヤ赤道面に最も近いブロックをいい、「トレッドの端部域に配置されたブロック（トレッド端部域ブロック）」とは、トレッドの両端に位置するブロックをいう。又、「長さ」とは、直線又は曲線に沿って測った２点間の隔たりをいう。

本発明の特徴に係る空気入りタイヤは、サイプ剛性指数（Ｆ）をトレッド中央域ブロックよりトレッド端部域ブロックにおいて大きくすることにより、トレッド端部域ブロックの剛性を下げることがない。又、サイプのトレッド表面における合計長さは、トレッド中央域ブロックよりトレッド端部域ブロックが大きいため、雪上での発進性及び制動性を向上させることができる。従って、本発明の特徴に係る空気入りタイヤによると、雪上での発進性、制動性、及び、雪上、ＤＲＹ路面での操縦安定性（特に、コーナリング性能）を両立させることができる。

又、サイプ剛性指数（Ｆ）は、（１＋φ１）×（１＋φ２）×（１＋φ３）によって算出される。

又、１ブロックが有するサイプは、踏面方向断面と、周方向断面と、トレッド幅方向断面とにおいて、ジグザグ状であることが望ましい。サイプがジグザグ状であると、サイプによって分断されたブロックの隣り合った部分がジグザグ形状により互いに引っかかるこことなる。このため、ブロックの倒れ込み変形が発生し難く、特に、各ジグザグの振幅（踏面方向断面振幅φ１、周方向断面振幅φ２、幅方向断面振幅φ３）が大きいほど変形しにくくなる。

本発明によれば、雪上での発進性、制動性、及び、雪上、ＤＲＹ路面での操縦安定性を両立させる空気入りタイヤを提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（空気入りタイヤの構成）
本実施形態に係る空気入りタイヤは、図１に示すように、トレッド１０に、タイヤ周方向に延びる周方向主溝１４と、周方向主溝に交差する横溝１６とによって区画される複数のブロック列１１、１２を備える。トレッド１０の端部域に配置されたブロック列（トレッド端部域ブロック列）１１は、２本のジグザグ状のサイプ１１ａを有し、トレッド１０の中央域に配置されたブロック列（トレッド中央域ブロック列）１２は、１本のジグザグ状のサイプ１２ａを有する。

ここで、１ブロックが有するサイプのトレッド表面における合計長さは、トレッド中央域ブロック１２より、トレッド端部域ブロック１１の方が大きい。「サイプのトレッド表面における合計長さＡ」とは、図２に示すように、ジグザグの一辺を加算した値である。即ち、
Ａ＝ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５＋ａ６ …… 式（１）
となる。

尚、ブロック（ブロック１１又はブロック１２）の周方向上の配置位置、ブロック列の本数ならびに周方向主溝１４の本数などは、図１に示した形態に限定されるものではなく、例えば、トレッド１０上に形成されるブロック列の本数は、４本以外であってもよい。又、サイプ１１ａ、１２ａは、タイヤ幅方向に対して平行に伸びてもよく、傾斜して伸びてもよい。

又、図１に示す空気入りタイヤの内部構造については、一般的なラジアルタイヤの構造であるため、内部構造についての詳細は省略する。

（サイプの形状）
次に、図３〜図５を参照しながら、上述した、トレッド端部域ブロック１１に配置されるサイプ１１ａ及びトレッド中央域ブロック１２に配置されるサイプ１２ａの形状について説明する。尚、サイプ１１ａとサイプ１２ａとは、概ね同様の形状を有するため、以下、サイプ１１ａの形状について説明する。

図３は、トレッド端部域ブロック１１に配置されるサイプ１１ａの一部拡大斜視図を示している。図３に示すように、サイプ１１ａは、トレッド端部域ブロック１１の踏面と略平行な踏面方向（Ａ−Ａ’方向）断面と、トレッド端部域ブロック１１の周方向（Ｂ−Ｂ’方向）断面と、トレッド端部域ブロック１１のトレッド幅方向（Ｃ−Ｃ’方向）断面とにおいて、ジグザグ状を有している。トレッド端部域ブロック１１の踏面方向（Ａ−Ａ’方向）断面におけるサイプ１１ａのジグザグ状の振り幅を踏面方向断面振幅（φ１）とし、トレッド端部域ブロック１１の周方向（Ｂ−Ｂ’方向）断面におけるサイプ１１ａのジグザグ状の振り幅を周方向断面振幅（φ２）とする。

図４は、図３に示したＣ−Ｃ’方向から、トレッド端部域ブロック１１のトレッド幅方向断面を捉えた場合のサイプ１１ａの形状を示している。図４に示すように、トレッド端部域ブロック１１のトレッド幅方向断面には、ジグザグ稜線部が形成される。つまり、サイプ１１ａは、トレッド端部域ブロック１１のトレッド幅方向断面においても、ジグザグ状の形状を有している。又、トレッド端部域ブロック１１のトレッド幅方向（Ｃ−Ｃ’方向）断面におけるサイプ１１ａのジグザグ状の振り幅をトレッド幅方向断面振幅（φ３）とする。

又、本実施形態では、上述した踏面方向断面振幅（φ１）と、周方向断面振幅（φ２）と、トレッド幅方向断面振幅（φ３）とに基づいて、サイプ１１ａの剛性を示す指数であるサイプ剛性指数（Ｆ）が算出される。具体的には、サイプ剛性指数（Ｆ）は、以下の式を用いて決定される。

サイプ剛性指数（Ｆ）＝（１＋φ１）×（１＋φ２）×（１＋φ３）
…… 式（２）
本実施形態では、サイプ剛性指数（Ｆ）は、トレッド中央域ブロック１２よりトレッド端部域ブロック１１の方が大きい。即ち、サイプ１２ａの剛性指数よりサイプ１１ａの剛性指数の方が大きい。

図５は、トレッドの周方向斜め上方、具体的には、図３に示したＤ方向から捉えたサイプ１１ａの形状を示している。図５に示すように、サイプ１１ａは、トレッド端部域ブロック１１の踏面方向断面と、トレッド端部域ブロック１１の周方向断面と、トレッド端部域ブロック１１のトレッド幅方向断面とにおいて、ジグザグ状を有している。

又、サイプ１２ａも、図３〜図５に示したサイプ１１ａと同様に、トレッド中央域ブロック１２の踏面方向断面と、トレッド中央域ブロック１２の周方向断面と、トレッド中央域ブロック１２のトレッド幅方向断面とにおいて、ジグザグ状を有している。

（その他の空気入りタイヤの構成）
本実施形態に係る空気入りタイヤのサイプ形状は、図１に限らず、図６、図９、図１０に示す形状でも構わない。

図６に示す空気入りタイヤでは、トレッド１０の端部域に配置されたブロック列（トレッド端部域ブロック列）１１は、２本の直線状のサイプ１１ｃを有し、トレッド１０の中央域に配置されたブロック列（トレッド中央域ブロック列）１２は、１本の直線状のサイプ１２ｂを有する。１ブロックが有するサイプのトレッド表面における合計長さは、トレッド中央域ブロック１２より、トレッド端部域ブロック１１の方が大きい。

又、図６に示すトレッド中央域ブロック１２のサイプ１２ｂは、図７に示すように、踏面方向（図３のＡ−Ａ’方向）断面と、周方向（図３のＢ−Ｂ’方向）断面と、トレッド幅方向（図３のＣ−Ｃ’方向）断面とにおいて、直線状を有している。図６に示すトレッド端部域ブロック１１のサイプ１１ｃは、図８に示すように、踏面方向（図３のＡ−Ａ’方向）断面と、トレッド幅方向（図３のＣ−Ｃ’方向）断面とにおいて直線状を有するが、周方向（図３のＢ−Ｂ’方向）断面において、ジグザグ状を有している。よって、サイプ剛性指数（Ｆ）は、トレッド中央域ブロック１２よりトレッド端部域ブロック１１の方が大きい。即ち、サイプ１２ｂの剛性指数よりサイプ１１ｃの剛性指数の方が大きい。

又、図９に示す空気入りタイヤでは、トレッド１０の端部域に配置されたブロック列（トレッド端部域ブロック列）１１は、１本のジグザグ状のサイプ１１ａを有し、トレッド１０の中央域に配置されたブロック列（トレッド中央域ブロック列）１２は、１本の直線状のサイプ１２ｂを有する。１ブロックが有するサイプのトレッド表面における合計長さは、トレッド中央域ブロック１２より、トレッド端部域ブロック１１の方が大きい。

又、図９に示すトレッド中央域ブロック１２のサイプ１２ｂは、図７に示すように、踏面方向（図３のＡ−Ａ’方向）断面と、周方向（図３のＢ−Ｂ’方向）断面と、トレッド幅方向（図３のＣ−Ｃ’方向）断面とにおいて、直線状を有している。図９に示すトレッド端部域ブロック１１のサイプ１１ａは、図３〜５に示すように、踏面方向（図３のＡ−Ａ’方向）断面と、周方向（図３のＢ−Ｂ’方向）断面と、トレッド幅方向（図３のＣ−Ｃ’方向）断面とにおいて、ジグザグ状を有している。よって、サイプ剛性指数（Ｆ）は、トレッド中央域ブロック１２よりトレッド端部域ブロック１１の方が大きい。即ち、サイプ１２ｂの剛性指数よりサイプ１１ａの剛性指数の方が大きい。

又、図１０に示す空気入りタイヤでは、トレッド１０の端部域に配置されたブロック列（トレッド端部域ブロック列）１１は、２本の直線状のサイプ１１ｃを有し、トレッド１０の中央域に配置されたブロック列（トレッド中央域ブロック列）１２は、１本の直線状のサイプ１２ｃを有する。１ブロックが有するサイプのトレッド表面における合計長さは、トレッド中央域ブロック１２より、トレッド端部域ブロック１１の方が大きい。

又、図１０に示すトレッド中央域ブロック１２のサイプ１２ｃは、図８に示すように、踏面方向（図３のＡ−Ａ’方向）断面と、トレッド幅方向（図３のＣ−Ｃ’方向）断面とにおいて直線状を有するが、周方向（図３のＢ−Ｂ’方向）断面において、ジグザグ状を有している。同様に、図１０に示すトレッド端部域ブロック１１のサイプ１１ｃは、図８に示すように、踏面方向（図３のＡ−Ａ’方向）断面と、トレッド幅方向（図３のＣ−Ｃ’方向）断面とにおいて直線状を有するが、周方向（図３のＢ−Ｂ’方向）断面において、ジグザグ状を有している。ここで、サイプ１１ｃの周方向断面振幅（φ４）は、サイプ１２ｃの周方向断面振幅（φ４）より大きい。よって、サイプ剛性指数（Ｆ）は、トレッド中央域ブロック１２よりトレッド端部域ブロック１１の方が大きい。即ち、サイプ１２ｃの剛性指数よりサイプ１１ｃの剛性指数の方が大きい。

尚、ブロック（ブロック１１又はブロック１２）の周方向上の配置位置、ブロック列の本数ならびに周方向主溝１４の本数などは、図６、図９、図１０に示した形態に限定されるものではなく、例えば、トレッド１０上に形成されるブロック列の本数は、４本以外であってもよい。又、サイプ１１ａ、１１ｃ、１２ｂ、１２ｃは、タイヤ幅方向に対して平行に伸びてもよく、傾斜して伸びてもよい。

又、図６、図９、図１０に示す空気入りタイヤの内部構造については、一般的なラジアルタイヤの構造であるため、内部構造についての詳細は省略する。

（本実施形態に係る空気入りタイヤの作用・効果）
本実施形態に係る空気入りタイヤによると、サイプ剛性指数（Ｆ）がトレッド中央域ブロック１２よりトレッド端部域ブロック１１の方が大きいため、トレッド端部域ブロック１１の剛性を下げることがない。又、サイプのトレッド表面における合計長さは、トレッド中央域ブロック１２よりトレッド端部域ブロック１１の方が大きいため、雪上での発進性及び制動性を向上させることができる。従って、本発明の特徴に係る空気入りタイヤによると、雪上での発進性、制動性、及び、雪上、ＤＲＹ路面での操縦安定性（特に、コーナリング性能）を両立させることができる。

又、図１に示す空気入りタイヤによると、１ブロックが有するサイプは、踏面方向断面と、周方向断面と、トレッド幅方向断面とにおいて、ジグザグ状である。このため、サイプによって分断されたブロックの隣り合った部分がジグザグ形状により互いに引っかかるこことなり、ブロックの倒れ込み変形が発生し難い。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの実施例について、以下詳細に説明する。本発明の効果を確かめるために、本発明が適用された実施例のタイヤ１種、比較例のタイヤ２種を作成し、評価を行った。

実施例１、比較例１、比較例２とも、タイヤサイズ２０５／６０Ｒ１５ ９１Ｔの空気入りタイヤのトレッドに以下のサイプパターンを形成した。

実施例１は、図１に示すサイプ形状とし、サイプのトレッド表面における合計長さ及びサイプ剛性指数（Ｆ）をトレッド中央域ブロック１２よりトレッド端部域ブロック１１を大きくした。

比較例１は、図１１に示すサイプ形状であり、サイプのトレッド表面における合計長さ及びサイプ剛性指数（Ｆ）をトレッド中央域ブロック１２とトレッド端部域ブロック１１とで同等にした。

比較例２は、図１に示すサイプ形状とし、サイプのトレッド表面における合計長さをトレッド中央域ブロック１２よりトレッド端部域ブロック１１を大きくし、サイプ剛性指数（Ｆ）をトレッド中央域ブロック１２とトレッド端部域ブロック１１とで同等にした。

実施例１、比較例１、比較例２の詳細な設計値を表１に示す。

（評価）
実施例１、比較例１、比較例２の空気入りタイヤをそれぞれリムサイズ１５×６Ｊのホイールに組み付けて、排気量１８００ｃｃの前輪駆動（ＦＦ）車に装着し、雪上での発進性、制動性、及び、雪上、ＤＲＹ路面での操縦安定性を評価した。

雪上発進性については、車輌を発進させ、速度が０ｋｍ／ｈから２５ｋｍ／ｈになるまでの時間を測定した。時間が短いほど、性能が良いことを示す。

雪上制動性については、車輌にブレーキをかけ、速度が２５ｋｍ／ｈから０ｋｍ／ｈになるまでの距離を測定した。距離が短いほど、性能が良いことを示す。

雪上操縦安定性及びＤＲＹ路面操縦安定性については、テストドライバーによるフィーリング評価を行った。１０点満点とし、高い数値ほど性能が良いことを示す。

（結果）
結果を表２に示す。

実施例１は、比較例１と比べ、雪上での発進性、制動性、及び、雪上、ＤＲＹ路面での操縦安定性が向上することが分かった。特に、雪上での発進性、制動性が著しく向上している。このため、サイプのトレッド表面における合計長さ及びサイプ剛性指数（Ｆ）をトレッド中央域ブロック１２よりトレッド端部域ブロック１１の方を大きくすることにより、雪上での発進性、制動性、及び、雪上、ＤＲＹ路面での操縦安定性が向上することが分かった。

又、実施例１は、比較例２と比べ、雪上での発進性、制動性は同等であるが、雪上、ＤＲＹ路面での操縦安定性が向上することが分かった。このため、サイプ剛性指数（Ｆ）をトレッド中央域ブロック１２よりトレッド端部域ブロック１１の方を大きくすることにより、特に、雪上、ＤＲＹ路面での操縦安定性が向上することが分かった。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの一部平面展開図である。 図１におけるサイプの拡大図である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤに設けられるブロックの一部拡大斜視図である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤに設けられるブロックに配置されるサイプの形状を示す図である（その１）。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤに設けられるブロックに配置されるサイプの形状を示す図である（その２）。 本発明のその他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの一部平面展開図である（その１）。 本発明のその他の実施形態に係る空気入りタイヤに設けられるブロックに配置されるサイプの形状を示す図である（その１）。 本発明のその他の実施形態に係る空気入りタイヤに設けられるブロックに配置されるサイプの形状を示す図である（その２）。 本発明のその他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの一部平面展開図である（その２）。 本発明のその他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの一部平面展開図である（その３）。 比較例１に係る空気入りタイヤのトレッドの一部平面展開図である。

符号の説明

１０…トレッド
１１…トレッド端部域ブロック
１１ａ、１１ｃ…サイプ
１２…トレッド中央域ブロック
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…サイプ
１４…周方向主溝
１６…横溝

Claims (2)

1. トレッドに、タイヤ周方向に延びる周方向主溝と、前記周方向主溝に交差する横溝とによって区画される複数のブロック列を備える空気入りタイヤであって、
   １ブロックが有するサイプのトレッド表面における合計長さは、前記トレッドの中央域に配置された１ブロックより前記トレッドの端部域に配置された１ブロックの方が大きく、
   ブロックの踏面と略平行な踏面方向断面におけるサイプの振り幅である踏面方向断面振幅（φ１）と、ブロックの周方向断面におけるサイプの振り幅である周方向断面振幅（φ２）と、ブロックの幅方向断面におけるサイプの振り幅である幅方向断面振幅（φ３）とに基づいて算出されるサイプ剛性指数（Ｆ）は、前記トレッドの中央域に配置された１ブロックより前記トレッドの端部域に配置された１ブロックの方が大きく、
   前記サイプ剛性指数（Ｆ）は、（１＋φ１）×（１＋φ２）×（１＋φ３）によって算出されることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. １ブロックが有する前記サイプは、前記踏面方向断面と、前記周方向断面と、前記トレッド幅方向断面とにおいて、ジグザグ状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。

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