JP6093637B2

JP6093637B2 - タイヤ

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Publication number: JP6093637B2
Application number: JP2013091648A
Authority: JP
Inventors: 雅史伊東
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2033-04-24
Also published as: JP2014213686A

Description

この発明は、複数のブロックが形成されたトレッドを具え、複数の前記ブロックのうちの少なくともいくつかに、タイヤ径方向外側に延びる突起が形成されたタイヤに関するものである。

不整地、特に泥濘地での走行を目的とした二輪車用のタイヤにおいては、ブロックの踏面に突起を形成する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、突起によってエッジ効果を高めることで、トラクション性能を向上させることができる。

特開２００９−１９６４２５号公報

一方、コントロール性能を向上させるためには接地性を向上させる必要がある。ここで接地性を向上させるためには、ブロックの踏面に形成される突起を小さくすることで突起の剛性を低くして、突起の踏面を変形しやすくすることが考えられる。しかしながら、突起を小さくすると、突起によるエッジ効果が小さくなり、その結果トラクション性能が低下するおそれがある。このように、トラクション性能を維持しつつ、コントロール性能を向上させることは困難であった。

この発明のタイヤは、複数のブロックが形成されたトレッドを具え、複数の前記ブロックのうち複数のブロックに、タイヤ径方向外側に延びる突起が形成されたタイヤであって、前記突起の踏面には、第１凹部が形成されていることを特徴とする。
このタイヤによれば、第１凹部の開口面の外縁によるエッジ効果によってトラクション性能を維持することができるとともに、第１凹部によって突起の踏面の剛性を低下させて路面形状への追従性を高めることで、コントロール性能を向上することができる。
なお、この明細書でいう「踏面」とは、タイヤを使用する際に接地し得る、タイヤ径方向外側を向いた面をいうものとする。

ここで、この発明のタイヤでは、前記突起に隣接する位置の少なくとも一部に、第２凹部が形成されている。
これにより、形成された第２凹部によって、エッジ効果を向上させてトラクション性能を向上させることができ、また突起を動きやすくして路面形状への追従性を高めることで、接地性を向上させてコントロール性能を向上させることができる。

さらに、この発明のタイヤでは、前記突起の踏面の、ブロック周縁部の踏面からのタイヤ径方向高さｂを、前記第２凹部の底面から前記ブロック周縁部の踏面までのタイヤ径方向高さｃよりも低くすることが好ましい。
この場合には、突起の高さが適度なものとなって突起の剛性が確保されるため、十分なエッジ効果を得ることができ、その結果トラクション性能を確保することができる。
すなわち、突起の踏面のブロック周縁部の踏面からのタイヤ径方向高さｂが、第２凹部の底面からブロック周縁部の踏面までのタイヤ径方向高さｃ以上の場合には、突起の剛性低下が著しくなり、十分なトラクション性能を得ることができない。
なお、この明細書において、ブロック周縁部とは、突起が形成されたブロックにおいて、ブロックから、第１凹部及び（後述する段差部が形成されている場合には）段差部を含む突起と、該突起よりもタイヤ径方向内側の部分、並びに、（第２凹部が形成されている場合には）第２凹部よりもタイヤ径方向内側の部分を除いた部分のことをいうものとする。

また、この発明のタイヤでは、前記突起の踏面の外縁の形状、及び、前記第１凹部の開口面の外縁の形状が、タイヤ幅方向に延びる辺と、タイヤ周方向に延びる辺とを少なくとも有する多角形であることが好ましい。
この場合には、突起の踏面の外縁及び第１凹部の開口面の外縁の形状を多角形とすることで、エッジ効果を向上させることができる。また、これらの外縁がタイヤ幅方向に延びる辺を有することで、直進走行時のトラクション性能を向上させることができ、一方タイヤ周方向に延びる辺を有することで、旋回時のトラクション性能を向上させることができる。

そして、この発明のタイヤでは、前記突起の踏面の面積が、前記第１凹部の開口面の面積よりも大きいことが好ましい。
この場合には、突起の剛性を確保してトラクション性能を維持することができるとともに、突起の接地性を高めてコントロール性能を向上することができる。

ここにおいて、この発明のタイヤでは、前記第１凹部のタイヤ径方向深さａを、前記突起の踏面の、ブロック周縁部の踏面からのタイヤ径方向高さｂ以上とすることが好ましい。
この場合には、第１凹部を十分深くすることで、接地性に関連の深い、突起のブロック周縁部より突出している部分の剛性を十分に低下させて、コントロール性能を向上させることができる。

そしてまた、この発明のタイヤでは、ＪＩＳＡ硬度が５５以上のゴムで、前記トレッドを構成することが好ましい。
この場合には、ブロックのエッジ効果を高めてトラクション性能を向上することができるとともに、ブロックの耐摩耗性を向上することができる。

この発明に係るタイヤによれば、トラクション性能を維持しつつ、コントロール性能を向上させることができる。

この発明のタイヤの一実施形態を示す部分平面図である。図１のタイヤをＩ−Ｉ線で切断したタイヤ幅方向断面図である。図１のタイヤの中間部ブロックに形成された突起の周囲を示す拡大図である。

以下に、図面を参照しつつ、この発明に係るタイヤの実施の形態を例示説明する。
図１に示すこの発明の一実施形態に係るタイヤは、自動二輪車用タイヤであって、トレッドのタイヤ赤道面ＣＬ付近には、第１センターブロック１０ａ、第２センターブロック１０ｂ、第３センターブロック１０ｃ、第４センターブロック１０ｄ及び第５センターブロック１０ｅがタイヤ周方向に間隔を空けて配置され、センターブロック列を形成している。
そして、センターブロック列のタイヤ幅方向両側には、第１中間部ブロック２０ａ、第２中間部ブロック２０ｂ、第３中間部ブロック２０ｃ及び第４中間部ブロック２０ｄがタイヤ周方向に間隔を空けて配置され、中間部ブロック列を形成している。
さらに、中間部ブロック列のタイヤ幅方向両側には、第１ショルダブロック３０ａ、第２ショルダブロック３０ｂ、第３ショルダブロック３０ｃ、第４ショルダブロック３０ｄ、第５ショルダブロック３０ｅがタイヤ周方向に間隔を空けて配置され、ショルダブロック列を形成している。

第１〜第５センターブロック１０ａ〜１０ｅはそれぞれ、タイヤ幅方向を長辺とする略長方形状である。第２〜４センターブロック１０ｂ〜１０ｄのタイヤ幅方向中心には、タイヤ周方向に延びる、比較的幅の広い浅溝１９が形成されている。なお、浅溝１９のタイヤ径方向深さ寸法は、第１〜第５センターブロック１０ａ〜１０ｅのタイヤ径方向高さよりも小さい。

第１〜第５センターブロック１０ａ〜１０ｅの踏面の、タイヤ幅方向中心の両側には、図２及び図３を用いて後述する第３中間部ブロック２０ｃと同様、トレッド平面視で長方形状の突起１１が形成されている。そして突起１１の側面の少なくとも一部には、図示はしないが、後述する第３中間部ブロック２０ｃの突起２１に形成された段差部２２と同様の、トレッド平面視で長方形状の外縁を踏面に持つ段差部が形成されている。
第１、第５センターブロック１０ａ、１０ｅの、２つの突起１１同士の間及び突起１１の周りには、第２凹部１３が配置され、第２凹部１３の周囲には、ブロック周縁部１０ｓが形成されている。第２凹部１３は、２つの突起１１と、ブロック周縁部１０ｓとの間の溝となる。第２〜第４センターブロック１０ｂ〜１０ｄでは、２つの突起１１それぞれの周りに第２凹部１３が形成され、第２凹部１３の周囲には、ブロック周縁部１０ｓが形成されている。第２凹部１３は、各突起１１とブロック周縁部１０ｓとの間の溝となる。
第１〜第５センターブロック１０ａ〜１０ｅの突起１１の踏面の外縁、及び段差部の踏面の外縁は、タイヤ幅方向に延びる辺と、タイヤ周方向に延びる辺とを有する。
なお、図示はしないが、突起１１の側面の少なくとも一部に、２つ以上の段差部を設けることもできる。

第１〜第４中間部ブロック２０ａ〜２０ｄは、第１〜第５センターブロック１０ａ〜１０ｅの各ブロックよりも小さく形成されているとともに、トレッド平面視で略長方形状である。図１及び第３中間部ブロック２０ｃについて図２〜３に示すように、第１〜第４中間部ブロック２０ａ〜２０ｄには、トレッド平面視で長方形状の突起２１が形成されており、突起２１の中心部には、タイヤ径方向深さが例えば１．５ｍｍの、第１凹部２４が形成されている。第１凹部２４の（仮想的な）開口面２４ａの外縁は、角部（エッジ部）となっている。そして、突起２１の側面の少なくとも一部には、図３に示すように、トレッド平面視で正方形状の外縁を持つ段差部２２が形成されている。また、突起２１の周りには第２凹部２３が形成され、その周囲にブロック周縁部２０ｓが形成されている。第１〜第４中間部ブロック２０ａ〜２０ｄの突起２１の踏面の外縁、及び段差部２２の踏面の外縁は、タイヤ幅方向に延びる辺と、タイヤ周方向に延びる辺とを有する。
そして、第１〜第４中間部２０ａ〜２０ｄのブロック周縁部２０ｓの外周縁及び内周縁、段差部２２の踏面の外縁、突起２１の踏面の外縁及び第１凹部２４の開口面の外縁は角部（エッジ部）となっている。センターブロック列、ショルダブロック列の各ブロックについても同様である。

第１〜第５ショルダブロック３０ａ〜３０ｅは、トレッド平面視で六角形である。第１〜５ショルダブロック３０ａ〜３０ｅには突起３１が形成されている。突起３１の側面の少なくとも一部には、図示はしないが、上述の段差部２２と同様の、段差部が形成されている。突起３１の周りに第２凹部３３が形成され、その周囲にブロック周縁部３０ｓが形成されている。第１〜第５ショルダブロック３０ａ〜３０ｅの突起３１の踏面の外縁、及び段差部の踏面の外縁はいずれも、そのブロックの外縁の形状とほぼ相似する形状を有している。

ここからは、第３中間部ブロック２０ｃの作用について説明する。なお、ブロックに突起が形成され、突起の踏面に第１凹部が形成されたブロックは、同様の挙動を示す。
この実施形態のタイヤは、使用時に、突起２１及びブロック周縁部２０ｓが接地する。そのため、突起２１のエッジ部及びブロック周縁部２０ｓのエッジ部の両方が、特に不整地走行時にエッジ効果を発揮してトラクション性能を向上させている。

また、突起２１の踏面には、第１凹部２４が形成されている。これにより、突起２１の踏面に第１凹部２４が形成されていない場合よりも、突起２１の踏面の剛性が低下する。そのため、特に硬い路面において、突起２１の踏面が路面形状に追従しやすくなって接地性が向上し、コントロール性能を向上させることができる。
なお、第１凹部２４を設けることで、突起２１の踏面の面積は減少する。一般に踏面の面積が低下すると、接地性が低下し、コントロール性能も低下するが、突起２１に第１凹部２４を形成することで、上述した、突起２１の接地性を高めてコントロール性能を向上させる効果が、突起２１の踏面の面積の減少によるコントロール性能の低下を上回り、その結果コントロール性能を向上させることができる。
一方、第１凹部２４を設けることで、突起２１の踏面の剛性が低下する。一般に踏面の剛性が低下すると、エッジ効果が低下してトラクション性能も低下するが、突起２１に第１凹部２４を形成することで、第１凹部２４の開口面２４ａの外縁がエッジ効果を発揮する。したがって、第１凹部２４を設けてもエッジ効果は確保され、トラクション性能は維持される。
なお、上述した効果を得るためには、突起２１の踏面（図３で右下がりの斜線が付された領域）の面積Ｓ_１を、第１凹部２４の開口面（図３で右上がりの斜線が付された領域）の面積Ｓ_２よりも大きくすることが好ましく、第１凹部２４の底面の面積Ｓ_２を、突起２１の上面の面積（突起２１の外周縁に囲まれる領域の面積、Ｓ_１＋Ｓ_２）の１０〜３０％とすることがより好ましい。

また、この実施形態では、図１〜図３に示すように、突起２１とブロック周縁部２０ｓとの間に、突起２１に隣接する、第２凹部２３を形成している。このことで、ブロック周縁部２０ｓの内周縁にエッジ効果を発揮させて、トラクション性能を向上させることができ、また突起２１を動きやすくして接地性を向上させて、コントロール性能を向上させることができる。

なお、この実施形態のように、タイヤ赤道面ＣＬに最も近いブロック列（センターブロック列）には第１凹部を設けないことで、最も大きなタイヤ周方向入力が加わるセンターブロック列で、十分なブロック剛性を確保することができる。そして、タイヤ赤道面ＣＬから離れたブロック（この実施形態では、中間部ブロック列）に第１凹部２４を設けることで、直進時のみならず旋回時のトラクション性能をも向上させることができる。

そして、図３に示すように、突起２１の踏面の外縁の形状を、タイヤ幅方向に延びる辺２１ａと、タイヤ周方向に延びる辺２１ｂとを有する多角形（図では四角形）とするとともに、第１凹部２４の外縁の形状を、タイヤ幅方向に延びる辺２４ａと、タイヤ周方向に延びる辺２４ｂとを有する多角形（図では四角形）とすることが好ましい。
この場合には、突起１１の踏面及び第１凹部２４の外縁の形状を多角形とすることで、エッジ効果を向上させることができる。また、この外縁がタイヤ幅方向に延びる辺を有することで、直進走行時のトラクション性を向上させることができ、一方タイヤ周方向に延びる辺を有することで、旋回時のトラクション性能を向上させることができる。

ところで、ＪＩＳＡ硬度が５５以上のゴムでトレッドを構成することが好ましい。
この場合には、ブロックのエッジ効果を高めることができるとともに、ブロックの耐摩耗性を向上させることができる。
なお、この実施形態のタイヤでは、突起の踏面に第１凹部を形成することで、ブロックの踏面を動きやすくして接地性を向上させている。そのため、トレッドに硬度の高いゴムを使用しても十分な接地性を確保することができる。
また、ＪＩＳＡ硬度が８０以下のゴムでトレッドを構成することが好ましい。ゴムのＪＩＳＡ硬度が８０よりも大きくなると、接地性が低下するおそれがある。

そして、この実施形態のタイヤでは、図２及び図３に示すように、第３中間部ブロック２０ｃの突起２１の側面には、段差部２２が形成されている。これにより、突起２１のエッジ部の摩耗が進んだ後に、段差部２２のエッジ部が新たなエッジ効果を発揮することで、高いトラクション性能を長期間にわたって維持することができる。

また、突起に十分な剛性を確保して、トラクション性能を確保することができるとともに、タイヤ使用時に突起がもげることを防止する観点から、突起２１の踏面の、ブロック周縁部２０ｓからのタイヤ径方向高さｂを、第２凹部２３の底面からブロック周縁部２０ｓの踏面までのタイヤ径方向高さｃよりも低くすることが好ましく、また、第１凹部のタイヤ径方向深さａを、第２凹部２３の底面から突起２１の踏面までのタイヤ径方向高さｄに対して、８５％以下とすることが好ましい。

ここにおいて、第１凹部２４を十分深くすることで、接地性に関連の深い、突起２１のブロック周縁部２０ｓより突出している部分の剛性を十分に低下させて、コントロール性能を向上させる観点から、第１凹部２４のタイヤ径方向深さａを、突起２１の踏面の、ブロック周縁部の踏面からのタイヤ径方向高さｂ以上とすることが好ましい。

バイアスタイヤ及びラジアルタイヤを試作し、性能を評価したので、以下に説明する。
試作したバイアスタイヤは、サイズが１２０／８０−１９及び１１０／９０−１９であり、２層のナイロン製のカーカスプライと、１層のナイロン製のブレーカとを備える。
また、試作したラジアルタイヤは、サイズが１２０／８０Ｒ１９及び１１０／９０Ｒ１９であり、２層のナイロン製のカーカスプライと、１層のケブラー製のベルトとを備える。

上記のバイアスタイヤ及びラジアルタイヤのそれぞれについて、以下に説明する実施例タイヤ１及び比較例タイヤ１〜３を試作した。
実施例タイヤ１は、図１〜３に示すトレッドパターンを備え、各ブロックには突起が形成され、各突起の踏面には第１凹部が形成されている。また、各ブロックの突起に隣接して第２凹部が形成されている。そして、突起の踏面の、ブロック周縁部の踏面からのタイヤ径方向高さｂは、第２凹部の底面からブロック周縁部の踏面までのタイヤ径方向高さｃよりも低い。各ブロックの突起の踏面の外縁の形状、及び第１凹部の開口面の外縁の形状は、タイヤ幅方向に延びる辺と、タイヤ周方向に延びる辺とを有する略長方形である。突起の踏面の面積は、第１凹部の開口面の面積よりも大きい。第１凹部のタイヤ径方向深さａは、突起の踏面の、ブロック周縁部の踏面からのタイヤ径方向高さｂ以上である。さらにトレッドを構成するゴムのＪＩＳＡ硬度は、５５である。
比較例タイヤ１は、実施例タイヤ１に形成された第２凹部が形成されておらず、実施例タイヤ１で第２凹部が形成されている部分までをブロック周縁部とした点を除いて、実施例タイヤ１と同じである。

比較例タイヤ２には、各ブロックに、実施例タイヤ１と同様の第２凹部が形成されている。第２凹部の内側（本発明の突起が形成される部分）、及び、外側（ブロック周縁部）のタイヤ径方向高さは等しい。また、第２凹部の内側に第１凹部は形成されていない。その他の点については、実施例タイヤ１と同じである。
比較例タイヤ３には、各ブロックの踏面に、実施例タイヤ１と同様の第２凹部及び突起が形成されているが、突起の踏面に第１凹部は形成されていない。その他の点については、実施例タイヤ１と同じである。

試作したタイヤのそれぞれを二輪車に装着し、プロのモトクロスライダーがモトクロス競技専用コースを走行して、トラクション性能及びコントロール性能について１０点満点の官能評価をすることで、評価を行った。
試験の結果、実施例タイヤ１及び比較例タイヤ１〜３のいずれについても、バイアスタイヤとラジアルタイヤとで結果に違いは見られず、またタイヤのサイズを変えても結果に違いは見られなかった。結果を表１に示す。

表１に示す結果から、実施例タイヤ１は、比較例タイヤ２及び３に比して、トラクション性能が大きく向上するとともに、コントロール性能が大きく向上していることが明らかになった。
また、突起に隣接する位置に第２凹部が形成されている実施例タイヤ１は、第２凹部が形成されていない比較例タイヤ１に比して、コントロール性能がさらに向上していることが明らかになった。

１０ａ〜１０ｅ：第１〜第５センターブロック、１０ｓ：ブロック周縁部、
１１：突起、１３：第２凹部、１９：浅溝、
２０ａ〜２０ｄ：第１〜第４中間部ブロック、２０ｓ：ブロック周縁部、２１：突起、
２２：段差部、２３：第２凹部、２４：第１凹部、
３０ａ〜３０ｅ：第１〜第５ショルダブロック、３０ｓ：ブロック周縁部、
３１：突起、３３：第２凹部、ａ：第１凹部のタイヤ径方向深さ、
ｂ：突起の踏面の、ブロック周縁部の踏面からのタイヤ径方向高さ、
ｃ：第２凹部の底面からブロック周縁部の踏面までのタイヤ径方向高さ、
ｄ：第２凹部の底面から突起の踏面までのタイヤ径方向高さ、ＣＬ：タイヤ赤道面

Claims

複数のブロックが形成されたトレッドを具え、
複数の前記ブロックのうち複数のブロックに、タイヤ径方向外側に延びる突起が形成されたタイヤであって、
前記突起の踏面には、第１凹部が形成されており、
前記突起に隣接する位置の少なくとも一部に、第２凹部が形成されていることを特徴とする、タイヤ。
前記突起の踏面の、ブロック周縁部の踏面からのタイヤ径方向高さｂを、前記第２凹部の底面から前記ブロック周縁部の踏面までのタイヤ径方向高さｃよりも低くしてなる、請求項１に記載のタイヤ。
前記突起の踏面の外縁の形状、及び、前記第１凹部の開口面の外縁の形状が、タイヤ幅方向に延びる辺と、タイヤ周方向に延びる辺とを少なくとも有する多角形である、請求項１又は２に記載のタイヤ。
前記突起の踏面の面積が、前記第１凹部の開口面の面積よりも大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載のタイヤ。
前記第１凹部のタイヤ径方向深さａを、前記突起の踏面の、ブロック周縁部の踏面からのタイヤ径方向高さｂ以上としてなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のタイヤ。
ＪＩＳＡ硬度が５５以上のゴムで、前記トレッドを構成してなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載のタイヤ。