JP4521829B2

JP4521829B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4521829B2
Application number: JP2005324594A
Authority: JP
Inventors: 稔之大橋
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2025-11-09
Also published as: JP2007131085A; DE102006052740B4; CN1962294B; DE102006052740A1; US8844594B2; US20070102085A1; CN1962294A

Description

本発明は、複数のブロック間に形成された横溝を有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤに関し、特にスタッドレスタイヤとして有用である。

一般に空気入りタイヤには、走行中路面との滑りを防止するために、種々のタイプのトレッドパターンが形成されているが、一般のトレッドパターンのタイヤは、凍結した氷雪道においては性能が劣るため、凍結路走行用として特殊なタイヤが用いられている。

このようなタイヤとして、現在、金属ピンを用いないスタッドレスタイヤが普及している。スタッドレスタイヤは、比較的軟らかなゴム製のトレッドを有し、その表面に多数のブロックを突設し、各ブロックに対して複数のサイプ（細い溝）をタイヤ幅方向に形成したものが一般的である。スタッドレスタイヤによると、凍結路の表面の水膜をサイプで吸水することにより、路面に対する摩擦力を向上させることができる。

一方、氷雪路に対しては、スタッドレスタイヤのブロック間の溝が深く、且つ、幅広であるため、踏み固めた雪が溝に充填され、その雪を介してある程度の駆動力並びに制動力が発生することができる。しかし、気温が上昇して氷雪路が所謂シャーベット状態である場合、通常のスタッドレスタイヤでは、十分な駆動力及び制動力を発生させることができない場合が多い。

このような問題を解消する目的で、下記の特許文献１には、両側面が斜面となった長四角形の窪みであって、その底に小山を設けた長尺滑止孔、すり鉢型の窪みであって、中心に水溜めを備え、その中程に環状段部を形成した円形滑止孔、両側面が斜面となった四角形の窪みであって、中央部に水溜めを備え、斜面の中程に段部を形成した角形滑止孔、両側面が斜面となった四角形の窪みであって、中央部に水溜めを備え、タイヤの幅方向に対し傾斜させて形成した斜め滑止孔、適宜深さで適宜形状の凹陥部内に吸水良好資材製の繊維質チップを埋設した滑止チップ及び上記各部を連結する水抜き溝を多数設けたスタッドレスタイヤが開示されている。

しかし、このスタッドレスタイヤでは、各部を連結する水抜き溝およびトレッド端に連続する水抜き溝の溝幅が狭いため、シャーベット状態の雪上路面に対して、排水効果が十分とは言えず、ハイドロプレーニングに近い状態が生じ易く、十分な走行性能が得られにくい。

また、シャーベット状態の雪上路面の走行性能を高める目的で、ブロック間に存在する横溝の幅をトレッド端側が広くなるようにして、排水性を高める方法も考えられる。しかし、その場合、横溝の幅が異なることによって、溝幅の広い部分でブロックの剛性が部分的に低下するため、トウアンドヒール摩耗などの偏摩耗が生じ易くなる。

特開平７−８１３１８号公報

そこで、本発明の目的は、所謂シャーベット状態の雪上路面の走行性能を高めることができ、しかもトウアンドヒール摩耗などの偏摩耗が生じにくい空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の空気入りタイヤは、複数のブロック間に形成された横溝を有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、前記横溝は、溝幅がトレッド端側に広がりつつ延びる表面側溝部と、略一定の溝幅で延びる底面側溝部とを備え、前記表面側溝部と前記底面側溝部とが、それぞれジグザグ状の壁面を有することを特徴とする。ここで、「溝幅」は、後述するように、溝壁面の中心面の間隔を基準とするものである。

本発明の空気入りタイヤによると、溝幅がトレッド端側に広がりつつ延びる表面側溝部を横溝が有するため、シャーベット状態の雪をトレッド端側に効果的に排出して、シャーベット状態の雪上路面の走行性能を高めることができる。その際に、略一定の溝幅で延びる底面側溝部を横溝が有するため、ブロックの下側の剛性が維持されるため、トウアンドヒール摩耗などの偏摩耗が生じにくくなる。

上記において、前記表面側溝部がジグザグ状の壁面を有することによって、ブロックのエッジ長さ及びエッジ方向が増加するため、ブロックのエッジ効果をより高めることができる。

また、前記横溝の底面側溝部を底面からブロック高さの１５〜５０％の高さまで設け、残りの部分を前記表面側溝部としてあることが好ましい。このような領域に横溝の底面側溝部を設けることによって、ブロックの下側の剛性が十分維持され、また、残りの表面側溝部によって、シャーベット状態の雪をトレッド端側により効果的に排出することができる。

また、前記横溝が、両側のトレッド端から、トレッド幅の０〜５０％の領域内に設けられていることが好ましい。この領域は、特にドライおよびウエット路面の走行によって、トウアンドヒール摩耗などの偏摩耗が生じ易い領域であり、また、この領域において、シャーベット状態の雪をトレッド端側に排出することによって、効果的に雪上路面の走行性能を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤにおけるトレッドパターンの一例を示す展開図であり、図２は、その横溝の一例を示す要部拡大図であり、図２（ａ）は、トレッド端側から見た横溝の斜視図であり、図２（ｂ）はその平面図である。

本発明の空気入りタイヤは、図１に示すように、複数のブロック１間に形成された横溝２を有するトレッドパターンを備えるものである。本実施形態では、４本の周方向溝３ａ〜３ｂによって区分された、１列のリブ４、および４列のブロック１ｂ〜１ｃが略左右対称に形成されている例を示す。

各々の周方向溝３ａ〜３ｂは、略直線状に形成され、両側にジグザグ状の壁面を有している。また、各々の横溝２ｂ〜２ｃは、タイヤ幅方向ＷＤから若干傾斜した角度で成形されている。

各々のブロック１ｂ〜１ｃには、波状などのサイプが略タイヤ幅方向ＷＤに多数形成されているのが好ましい。なお、サイプの形状や形成位置などは、何れでもよい。但し、サイプのサイプ密度は０．０５〜０．２０ｍｍ／ｍｍ^２であることが好ましく、０．１〜０．１８ｍｍ／ｍｍ^２であることがより好ましい。

本発明の空気入りタイヤは、図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、横溝２ｂは、溝幅がトレッド端側に広がりつつ延びる表面側溝部１１と、略一定の溝幅で延びる底面側溝部１２とを備えることを特徴とする。本実施形態では、前記横溝２ｂ〜２ｃのうち、横溝２ｂのみが表面側溝部１１と底面側溝部１２とを備え、表面側溝部１１と底面側溝部１２とが、ジグザグ状の壁面１１ａ，１２ａを有する例を示す。

つまり、本発明では、表面側溝部１１の壁面１１ａの中心面１１ｂの間隔を基準とする溝幅ＧＷが、トレッド端側に広がっており、底面側溝部１２の壁面１２ａの中心面１２ｂの間隔を基準とする溝幅ＧＷが略一定である。なお、図面上では、壁面１１ａや壁面１２ａは、底面１３に対して垂直に描かれているが、実際には溝底側が狭まるように若干傾斜しており、底面１３と壁面１２ａとの境界部もラウンドした形状になっている。

本発明において、シャーベット状態の雪をトレッド端側に排出する効果を高める観点から、表面側溝部１１の壁面１１ａ間距離の最大部（幅Ｗ２）と最小部（幅Ｗ１）の距離の比（Ｗ２／Ｗ１）は、１．０５〜２が好ましく、１．１〜１．６がより好ましい。

なお、壁面１１ａ間距離の最小部の幅Ｗ１は３〜７ｍｍであることが好ましく、底面側溝部１２の中心面１２ｂの間隔を基準とする溝幅ＧＷは、３〜１０ｍｍであることが好ましい。その際、壁面１１ａ間の距離の最小部が、底面側溝部１２の中心面１２ｂの間隔より小さくてもよい。

本発明では、横溝２ｂの底面側溝部１２を底面１３からブロック高さＢＨの１５〜５０％の高さまで設けることが好ましく、ブロック高さＢＨの２０〜４０％の高さまで設けることがより好ましい。底面側溝部１２の高さＨ１がブロック高さＢＨの１５％未満であると、ブロック１ｂの剛性を維持する効果が不十分になる傾向があり、底面側溝部１２の高さＨ１がブロック高さＢＨの５０％を超えると、シャーベット状態の雪をトレッド端側に排出する効果が不十分になる傾向がある。

スタッドレスタイヤには、ブロック高さＢＨの略５０％の高さに、スタッドレス効果の摩耗限界を示すプラットホームが形成される場合があるが、このプラットホームの高さより底面側溝部１２の高さが低いことが好ましい。

本実施形態では、表面側溝部１１と底面側溝部１２とが、ジグザグ状の壁面１１ａ，１２ａを有する例を示すが、底面側溝部１２がジグザグ状の壁面１２ａを有する場合、経時的な摩耗によって表面側溝部１１が磨滅した場合でも、底面側溝部１２の壁面１２ａによって、ブロックのエッジ効果を維持することができる。なお、ブロックのエッジ効果を維持する上で、表面側溝部１１のジグザグ状の壁面１１ａより、底面側溝部１２のジグザグ状の壁面１２ａが、ジグザグの周期が小さい方が好ましい。

なお、本実施形態では、横溝２ｂの底面側溝部１２の残りの部分を表面側溝部１１としてある。また、横溝２ｂに隣接するブロック１ｂのブロック高さＢＨは、７〜１１ｍｍが好ましい。

本発明では、このような特徴を有する横溝２ｂが、両側のトレッド端から、トレッド幅の０〜５０％の領域内に設けられているのが好ましく、トレッド幅の０〜３０％の領域内に設けられているのがより好ましい。

本発明の空気入りタイヤは、上記の如きトレッドパターンを備える以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用できる。

本発明の空気入りタイヤは、所謂シャーベット状態の雪上路面の走行性能を高めることができ、しかもトウアンドヒール摩耗などの偏摩耗が生じにくいトレッドパターンを備えるため、特にスタッドレスタイヤ（冬用タイヤ）として有用である。

［他の実施形態］
以下、本発明の他の実施の形態について説明する。

（１）前述の実施形態では、略正方形のブロックが全体的に形成されているトレッドパターンを備える例を示したが、ブロックは、この形状に限らず、長方形、平行四辺形、ひし型などのブロックでもよい。また、ブロックと共に、タイヤ周方向に直線状に延びるリブや、タイヤ周方向にジグザグに延びるリブなどが形成されていてもよい。

（２）前述の実施形態では、ジグザグ状の壁面を有する表面側溝部とジグザグ状の壁面を有する底面側溝部のみから横溝が構成される例を示したが、本発明に含まれない空気入りタイヤにおける横溝の例として、ジグザグ状の壁面の代わりに、平面状や波状の壁面を有するものを図３（ａ）〜（ｂ）に示す。なお、各図には平面図と正面図とを上下に図示している。

図３（ａ）に示す例では、横溝２が、平面状の壁面１１ａを有する表面側溝部１１と、平面状の壁面１２ａを有する底面側溝部１２と、それらの中間に設けられて平面状の壁面１５ａを有する中間溝部１５とから構成されており、表面側溝部１１および底面側溝部１２以外の部分を横溝２が有している。

図示した例では、表面側溝部１１と同様に、中間溝部１５も溝幅がトレッド端側に広がりつつ延びている。なお、表面側溝部１１、中間溝部１５および底面側溝部１２は、いずれもジグザグ状の壁面を有していてもよい。

図３（ｂ）に示す例では、表面側溝部１１の壁面１１ａおよび底面側溝部１２の壁面１２ａが、溝底１３に対して傾斜しており、両者が中間溝部１５の壁面１５ａを介して滑らかに連続し、表面側溝部１１の壁面１１ａおよび底面側溝部１２の壁面１２ａが曲面である。

また、図３（ｂ）に示す例において、表面側溝部１１の壁面１１ａおよび底面側溝部１２の壁面１２ａを略平面状の傾斜面で構成してもよい。

（３）前述の実施形態では、図１における横溝２ｂ〜２ｃのうち、横溝２ｂのみが表面側溝部１１と底面側溝部１２とを備える例を示したが、ブロック１ｃ間に形成された横溝２ｃに対しても、表面側溝部１１と底面側溝部１２とを備えるようにしてもよい。

（４）前述の実施形態では、表面側溝部のジグザグ状の壁面と、底面側溝部のジグザグ状の壁面とが、同期したジグザグ形状となっているが、両者のジグザグ形状の周期は異なっていてもよい。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。

（１）シャーベット状態の路面での走行性能
タイヤを実車（国産３０００ｃｃクラスのＦＲセダン）に装着し、１名乗車の荷重条件にて、シャーベット状態の路面（シャーベットの深さ約８ｍｍ）を走行させ、直進走行、旋回走行、制動などを実施して、ドライバーの官能試験で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。

（２）耐摩耗性能
タイヤを実車（国産３０００ｃｃクラスのＦＲセダン）に装着し、１名乗車の荷重条件にて、乾燥舗装道路を８０００ｋｍ走行したときの段差摩耗量（摩耗によるブロック端辺の前後の高低差の最大値）を測定し、指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。

比較例１（従来品）
図４に示すトレッドパターンにおいて、ブロックの高さを９ｍｍ、波状サイプ、横溝２ａ〜２ｃの幅を７ｍｍで一定とし、周方向溝３ａの幅を７ｍｍ、周方向溝３ｂの幅を７ｍｍに設定して、サイズ２０５／６５Ｒ１５のラジアルタイヤを製造した。このタイヤを用いて、上記の各性能評価を行った結果を表１に示す。

実施例１
図４に示すトレッドパターンにおいて、ブロックの高さを９ｍｍ、横溝２ａと横溝２ｃの幅を７ｍｍで一定とし、図１〜図２に示すように、横溝２ｂの表面側溝部１１の幅を最小６ｍｍから最大８ｍｍに変化させ、横溝２ｂの底面側溝部１２（高さ５０％）の幅を６ｍｍで一定とし、周方向溝３ａの幅を７ｍｍ、周方向溝３ｂの幅を７ｍｍに設定して、サイズ２０５／６５Ｒ１５のラジアルタイヤを製造した。このタイヤを用いて、上記の各性能評価を行った結果を表１に示す。

実施例２
実施例１において、横溝２ｃに対しても、横溝２ｂと同様に表面側溝部１１と底面側溝部１２を形成したこと以外は、実施例１と同様にしてラジアルタイヤを製造した。このタイヤを用いて、上記の各性能評価を行った結果を表１に示す。

比較例２
実施例１において、底面側溝部１２を設けずに表面側溝部１１で全ての横溝２ｂを形成したこと以外は、実施例１と同様にしてラジアルタイヤを製造した。このタイヤを用いて、上記の各性能評価を行った結果を表１に示す。

表１の結果が示すように、実施例ではシャーベット状態の路面での走行性能と、耐摩耗性能とが、従来品と比較して何れも優れていた。これに対して、底面側溝部を設けずに横溝の幅をトレッド端側で広くした比較例２では、部分的にブロックの剛性が低下して、トウアンドヒール摩耗が生じた。

本発明の空気入りタイヤにおけるトレッドパターンの一例を示す展開図本発明の空気入りタイヤにおける横溝の一例を示す要部拡大図であり、（ａ）は、トレッド端側から見た横溝の斜視図であり、（ｂ）はその平面図本発明に含まれない空気入りタイヤにおける横溝の例を示す要部拡大図従来品（比較例１）のトレッドパターンの例を示す展開図

符号の説明

１ブロック
２横溝
２ｂ表面側溝部と底面側溝部とを有する横溝
３周方向溝
１１表面側溝部
１１ａ表面側溝部の壁面
１１ｂ壁面の中心面
１２底面側溝部
１２ａ底面側溝部の壁面
１２ｂ壁面の中心面
１３溝底
ＷＤタイヤ幅方向
ＧＷ溝幅
ＢＨブロック高さ

Claims

複数のブロック間に形成された横溝を有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記横溝は、溝幅がトレッド端側に広がりつつ延びる表面側溝部と、略一定の溝幅で延びる底面側溝部とを備え、前記表面側溝部と前記底面側溝部とが、それぞれジグザグ状の壁面を有することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記横溝の底面側溝部を底面からブロック高さの１５〜５０％の高さまで設け、残りの部分を前記表面側溝部としてある請求項１に記載の空気入りタイヤ。