JP5015421B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、空気入りタイヤにかかり、特に、氷上性能に優れた空気入りタイヤに関する。
従来、冬用の空気入りタイヤでは、氷上における発進時の加速性、制動性を改良するため、タイヤトレッドパターンのブロック部に横方向サイプを付加することがなされてきた(例えば、特許文献1参照)。
特開平5−310010号公報(図1等)
しかしながら、氷上性能を上げようとしてサイプ本数を増やしていくと、エッジ部が路面を引っ掻く力(以下エッジ効果)及び、サイプ部分が氷表面の水膜を吸い上げる効果(以下排水効果)は増加するものの、ブロック剛性が低下して氷上での接地面積が減少していくため、タイヤと氷路面間の摩擦力(以下表面摩擦力)は減少するという問題があった。
表面摩擦力の減少分がエッジ効果、及び排水効果の増加分を上回ると氷上性能が向上しなくなるため、サイプ付加による氷上性能向上には限界があった。
特に、ブロック踏面内で発生する水膜は主にサイプで踏面外に排出される。そのため、サイプで区画された小ブロックの周方向中央部は排水性が悪く、水膜が溜まり易い。
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、サイプで区画された小ブロックの周方向中央部の排水性を向上して、トレッドゴムの変更、サイプ本数を増加することなく氷上性能を向上可能な空気入りタイヤを提供することが目的である。
請求項1に記載の発明は、互いに交差する複数の溝によって区画された複数のブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤであって、前記ブロックは、タイヤ軸方向に沿って延びるサイプがタイヤ周方向に複数配置されることにより分断された複数の小ブロックを備え、前記小ブロックには、タイヤ軸方向に配置される複数の独立した円形の***からなる列が形成されており、前記複数の独立した***からなる列は、少なくとも前記小ブロックのタイヤ周方向中央部に配置されており、前記***は、深さがタイヤ周方向に延びる前記溝の溝深さの半分より大きい、ことを特徴としている。
次に、請求項1に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
請求項1に記載の空気入りタイヤでは、サイプで区画された小ブロックに、複数の独立した円形の***の列を形成することで、サイプで取り難い氷路面走行時に生ずるサイプ間の水膜を、列をなす複数の独立した***で吸い取ることができ、トレッドゴムの変更やサイプ本数を増加することなく氷上性能を向上することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の空気入りタイヤにおいて、単位面積当たりの前記***の個数は、前記小ブロックの軸方向中央部が両側よりも多い、ことを特徴としている。
次に、請求項2に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
小ブロックのサイプ間において、サイプによる水膜の除去効果が少ない部分、即ち、タイヤ軸方向中央部分において***の個数がタイヤ軸方向両側対比で多く設定されているので、氷路面上のサイプでは取り難い水膜を、***の単位面積当たりの個数の多い部分で効率的に吸い上げ、氷上性能が向上する。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤにおいて、前記小ブロックにおいて、軸方向中央部に配置される前記***の深さは、軸方向両側に配置される前記***の深さよりも深い、ことを特徴としている。
次に、請求項3に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
深い穴は、浅い穴よりも多量の水を吸い取ることができる。
したがって、サイプでは取り難い小ブロックの軸方向中央部分に深い***を配置し、吸水性能を高めることが好ましい。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記小ブロック内において、前記***の形状、及び大きさの少なくとも一方が異なっている、ことを特徴としている。
次に、請求項4に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
***の形状、及び大きさの少なくとも一方を異ならせることで、小ブロック内の吸水性能の分布を変更することが出来る。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記小ブロック内において、単位面積当たりの前記***の個数は、ブレーキング時に前記小ブロックが路面から受ける力の入る方向の下流側の方が上流側よりも多い、ことを特徴としている。
次に、請求項5に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
例えば、ブレーキング時、路面から受ける力によりブロックは倒れ込み変形を生ずる。このとき、小ブロックは、力の入る方向の上流側は接地圧は高く、下流側は接地圧が低い、または路面から浮き気味となり、水膜は下流側が厚くなる方向となる。このため、小ブロック内において、単位面積当たりの***の個数を入力の下流側で多くし、下流側の吸水能力を高めることが好ましい。
以上説明したように本発明の空気入りタイヤは上記の構成としたので、トレッドゴムの変更やサイプ本数を増加することなく氷上性能を向上することができる、という優れた効果を有する。
[第1の実施形態]
本発明の第1実施形態に係る空気入りタイヤ10を図面にしたがって説明する。
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10のトレッド12には、タイヤ周方向(矢印S方向)に沿って延びる複数本の周方向溝14と、タイヤ軸方向(矢印W方向)に沿って延びる複数本の横溝16とによって区画されるトレッド平面視で矩形のブロック18を複数個備えている。
なお、この空気入りタイヤ10の内部構造は、一般の空気入りタイヤと同様の構造であるので内部構造の説明は省略する。
図2に示すように、ブロック18には、タイヤ軸方向に延びて横断している直線状の横サイプ20が周方向に等間隔で形成され、複数の小ブロック18Aを区画している。
これら小ブロック18Aの周方向中央部には、複数の円形の***22がタイヤ軸方向に沿って等間隔に形成されて列をなしている。
なお、これら***22の径は全て同じである。
***22の径は、0.5〜2.0mmの範囲内が好ましい。
***22の深さd1は、適切なブロック剛性を確保するために、横サイプ20の深さd0よりも浅いことが好ましく、摩耗後の氷上性能を確保するために、周方向溝14の溝深さD(ブロックの高さと同じ)の半分よりも深いことが好ましい。
(作用)
次に、本実施形態の空気入りタイヤ10の作用を説明する。
本実施形態の空気入りタイヤ10では、横サイプ20で区画された小ブロック18Aに、***22の列が形成されており、氷路面走行時に、横サイプ20で取り難い横サイプ間の水膜を、列をなした複数の***22が吸い取るため、トレッドゴムの変更、サイプ本数を増加することなく氷上性能を向上することができる。
さらに、***22は、横サイプ20と比較して、小ブロック18Aの倒れ込み方向での曲げ剛性に与える影響を最小限に出来るため、過度の倒れ込み変形による接地面積の減少を防ぐことが出来る。
なお、***22の開口部分のエッジ効果も期待できる。
[第2の実施形態]
本発明の第2実施形態に係る空気入りタイヤ10を図面にしたがって説明する。なお、第1の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図3(C)に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10では、第1の実施形態よりも1列当たりの***22の数が倍(即ち、密度が倍)に設定されているため、第1の実施形態よりも氷上性能を向上することができる。
[第3の実施形態]
本発明の第3実施形態に係る空気入りタイヤ10を図面にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図3(D)に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10のブロック18では、第1の実施形態と同様に小ブロック18Aの周方向中央部に複数(第1の実施形態と同数)の***22がタイヤ軸方向に列をなして形成されているが、タイヤ軸方向の等間隔ではなく、タイヤ軸方向中央側がタイヤ軸方向両側よりも単位面積当たりの個数が多くなるように形成されている。
小ブロック18Aの中でも、タイヤ軸方向中央部は、周方向溝14から遠い場所であるため、横サイプ20にとってはタイヤ軸方向両側よりも水膜を排水し難い場所である。
このため、本実施形態のように、小ブロック18Aのタイヤ軸方向中央側の***22の単位面積当たりの個数を多くすることが好ましい。
これにより、***22の数が同じ第1の実施形態よりも氷上性能を高めることが出来る。
[第4の実施形態]
本発明の第4実施形態に係る空気入りタイヤ10を図面にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図3(E)に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10のブロック18では、第3の実施形態と同様の***22の列を、小ブロック18Aの周方向中心を境に左右対称に1列づつ設けているため、第3の実施形態よりも氷上性能を高めることが出来る。
[第5の実施形態]
本発明の第5実施形態に係る空気入りタイヤ10を図面にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図3(F)に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10のブロック18では、第3の実施形態と同様に配置された***22の列が2列形成されているが、***22の列は、路面からの力の入る方向の下流側に寄って配置されている(即ち、小ブロック18Aの中での単位面積当たりの***22の個数は、入力の下流側(図面右側)が上流側よりも多く設定されている。)。
例えば、ブレーキング時、路面からの入力により倒れ込み変形して浮き気味となる小ブロック18Aの入力の下流側の水膜を、***22の個数の多い部分で吸水するので、タイヤ軸方向に等間隔で配置するよりも氷上性能を向上することができる。
[第6の実施形態]
本発明の第6実施形態に係る空気入りタイヤ10を図面にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施形態は第5の実施形態の変形例であり、図3(G)に示すように、入力の下流側の***列が、上流側の***列対比で、タイヤ軸方向中央側の***22の個数を多く設定している。このため、第5の実施形態よりも氷上性能を向上することが出来る。
[第7の実施形態]
本発明の第7実施形態に係る空気入りタイヤ10を図面にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施形態は、第6の実施形態の変形例であり、図3(H)に示すように、タイヤ軸方向中央側の***22の径が、タイヤ軸方向両側の***22の径よりも大きく設定されている。
したがって、小ブロック18Aのタイヤ軸方向中央側の吸水性が高まり、第6の実施形態よりも氷上性能を向上することが出来る。
参考例
参考例に係る空気入りタイヤ10を図面にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
本参考例は、第6の実施形態の変形例であり、図3(I)に示すように、***22は、円形でなく、L字(く字)形状を呈している。
(試験例)
本発明の効果を確かめるために、本発明の適用された実施例のタイヤ7種と、参考例のタイヤ1種と、従来例のタイヤ1種とを用意し、実車走行により氷上性能の評価を行った。
実施例1:第1の実施形態で説明したブロック(図2、図3(B)参照)を有する空気入りタイヤ。
実施例2:第2の実施形態で説明したブロック(図3(C)参照)を有する空気入りタイヤ。
実施例3:第3の実施形態で説明したブロック(図3(D)参照)を有する空気入りタイヤ。
実施例4:第4の実施形態で説明したブロック(図3(E)参照)を有する空気入りタイヤ。
実施例5:第5の実施形態で説明したブロック(図3(F)参照)を有する空気入りタイヤ。
実施例6:第6の実施形態で説明したブロック(図3(G)参照)を有する空気入りタイヤ。
実施例7:第7の実施形態で説明したブロック(図3(H)参照)を有する空気入りタイヤ。
参考例参考例で説明したブロック(図3(I)参照)を有する空気入りタイヤ。
従来例:***の形成されていないブロック(図5、図3(A)参照)を有する空気入りタイヤ。
なお、実施例4〜8間では、各々の***の合計面積が同等に設定されている。
また、タイヤサイズは195/65R15であり、内圧200kPaを充填した。
試験は、乗用車に試験タイヤを装着して氷路で制動テストを行った。
・制動テスト:初速40km/hからフルブレーキを掛けて静止状態になるまでの制動距離を計測し、初速度と制動距離から算出した平均減速度で評価を行った。結果は、従来例を100とする平均減速度指数で表現し、指数が大きいほど制動性能に優れていることを表している。
Figure 0005015421
試験の結果、本発明の適用された実施例のタイヤは、従来例に対して氷上減速度に優れていることが分かった。
本発明の第1の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。 ***の形成されたブロックの斜視図である。 (A)〜(I)はブロックの平面図である。 実施例7のブロックに形成された***の平面図である。 従来例のブロックの斜視図である。
10 空気入りタイヤ
14 周方向溝
16 横溝
18 ブロック
20 横サイプ
22 ***

Claims (5)

  1. 互いに交差する複数の溝によって区画された複数のブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤであって、
    前記ブロックは、タイヤ軸方向に沿って延びるサイプがタイヤ周方向に複数配置されることにより分断された複数の小ブロックを備え、
    前記小ブロックには、タイヤ軸方向に配置される複数の独立した***からなる列が形成されており、
    前記複数の独立した円形の***からなる列は、少なくとも前記小ブロックのタイヤ周方向中央部に配置されており、
    前記***は、深さがタイヤ周方向に延びる前記溝の溝深さの半分より大きい、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 単位面積当たりの前記***の個数は、前記小ブロックの軸方向中央部が両側よりも多い、ことを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記小ブロックにおいて、軸方向中央部に配置される前記***の深さは、軸方向両側に配置される前記***の深さよりも深い、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記小ブロック内において、前記***の形状、及び大きさの少なくとも一方が異なっている、ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記小ブロック内において、単位面積当たりの前記***の個数は、ブレーキング時に前記小ブロックが路面から受ける力の入る方向の下流側の方が上流側よりも多い、ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
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