JP6949649B2 - タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、氷雪路面および乾燥路面、双方の制動性能を両立することができるタイヤに関する。

従来から、トレッド踏面部に、周溝および横溝が形成されるとともに、これらの周溝および横溝により陸部が区画され、陸部にタイヤ幅方向に延びるサイプが形成されていて、陸部が、サイプによりタイヤ周方向に複数の分割陸部に区画されたタイヤが知られている。

特開２０１７−１２８２３０号公報

しかしながら、前記従来のタイヤでは、サイプにより排水性の向上とエッジ効果とが発現し、氷雪路面上で制動性能を発揮する一方で、陸部の剛性が低下することにより、乾燥路面上での制動性能が悪化するおそれがある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、氷雪路面および乾燥路面、双方の制動性能を両立することができるタイヤを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るタイヤは、トレッド踏面部に、周溝および横溝が形成されるとともに、これらの周溝および横溝により陸部が区画され、前記陸部にタイヤ幅方向に延びるサイプが形成され、前記陸部が前記サイプによりタイヤ周方向に複数の分割陸部に区画されたタイヤであって、前記分割陸部の外表面のうち、タイヤ周方向を向く周端面に、２３℃での弾性率が前記陸部を形成する材質の２３℃での弾性率の３倍以上１５倍以下である材質で形成された端ゴムが配設され、前記端ゴムは、前記分割陸部の周端面における少なくともタイヤ径方向の外端部に配設され、前記端ゴムの厚さが、前記分割陸部と、前記分割陸部の両周端面に各別に配設された２つの前記端ゴムと、の全体のタイヤ周方向の大きさの５％以上２０％以下となっていることを特徴とする。

本発明によれば、陸部にサイプが形成されているので、陸部の剛性が低下することにより、接地時に分割陸部が倒れ込み、分割陸部におけるタイヤ径方向の外端部、つまり踏面側の角部に大きな応力を生じさせることが可能になり、排水性の向上とエッジ効果とが発現し、氷雪路面上で制動性能を発揮することができる。
分割陸部の周端面に、２３℃での弾性率が陸部を形成する材質の２３℃での弾性率の３倍以上１５倍以下である材質で形成された端ゴムが配設されているので、分割陸部の曲げ剛性を高めることが可能になり、サイプを形成したことによる陸部全体の剛性の低下が抑えられ、乾燥路面上での制動性能を確保することができる。
分割陸部の周端面における少なくともタイヤ径方向の外端部に端ゴムが配設されていることから、分割陸部における踏面側の角部に生ずる応力が高められることとなり、前述したように分割陸部の曲げ剛性を高めたことで、接地時に分割陸部が倒れ込み難くなったにもかかわらず、エッジ効果を確実に発現させることができる。
端ゴムを形成する材質の２３℃での弾性率が、陸部を形成する材質の２３℃での弾性率の３倍未満になると、分割陸部の曲げ剛性が不足し、乾燥路面上での制動性能を確保することができない。端ゴムを形成する材質の２３℃での弾性率が、陸部を形成する材質の２３℃での弾性率の１５倍を超えると、接地時に分割陸部が倒れ込みにくくなり、氷雪路面上で制動性能を発揮させることが困難になる。

前記端ゴムの厚さが、前記分割陸部と、前記分割陸部の両周端面に各別に配設された２つの前記端ゴムと、の全体のタイヤ周方向の大きさの５％以上２０％以下となっているので、前述の作用効果が確実に奏功される。
端ゴムの厚さが、分割陸部、および分割陸部の両周端面に各別に配設された２つの端ゴム全体のタイヤ周方向の大きさの５％未満になると、分割陸部の曲げ剛性が不足し、乾燥路面上での制動性能を確保することができない。端ゴムの厚さが、分割陸部、および分割陸部の両周端面に各別に配設された２つの端ゴム全体のタイヤ周方向の大きさの２０％を超えると、接地時に分割陸部が倒れ込みにくくなるばかりでなく、氷雪を融解しにくく滑りやすい端ゴムの接地面積が広くなり過ぎ、氷雪路面上で制動性能を発揮させることが困難になる。

また、前記端ゴムは、前記分割陸部の周端面におけるタイヤ径方向の半分以上の範囲にわたって配設されてもよい。

この場合、前述の作用効果が確実に奏功される。
端ゴムのタイヤ径方向の大きさが、分割陸部の周端面におけるタイヤ径方向の大きさの半分未満になると、分割陸部の曲げ剛性が不足し、乾燥路面上での制動性能を確保することができない。

また、前記端ゴムは、前記分割陸部の外表面のうち、タイヤ径方向の外側を向く踏面を除く部分に配設されてもよい。

この場合、端ゴムが、分割陸部の外表面のうち、タイヤ径方向の外側を向く踏面を除く部分に配設されているので、前述の作用効果が確実に奏功される。例えば、端ゴムが、分割陸部の踏面に配設されると、接地時に分割陸部が倒れ込みにくくなり、氷雪路面上で制動性能を発揮させることが困難になり、また、分割陸部の踏面に配設された端ゴムが摩滅したときに、分割陸部の曲げ剛性が急激に低下し、乾燥路面上での制動性能を確保することができなくなる。

本発明によれば、氷雪路面および乾燥路面、双方の制動性能を両立することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤのトレッド踏面部の平面展開図である。 図１に示すタイヤのＡ−Ａ線矢視断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るタイヤを、図１および図２を参照しながら説明する。
なお本実施形態では、トレッド部のトレッド踏面部１０以外の部分は図示を省略しているが、タイヤ１は、一般的なタイヤ構成部材により周知の構造となっている。すなわち、タイヤ１は、一対のビード部と、トレッド部と、ビード部とトレッド部との間に位置する一対のサイドウォール部と、を備える。タイヤ１は、一対のビードコアと、一対のビードコア間に配置されたカーカスと、カーカスの外周側に配置されたベルトと、トレッド踏面部１０を有するトレッドゴムと、を備える。

トレッド踏面部１０に、タイヤ周方向に延びる周溝１１、およびタイヤ幅方向に延びる横溝１２が形成されている。周溝１１は、タイヤ幅方向に間隔をあけて複数配置され、横溝１２は、タイヤ周方向に間隔をあけて複数配置されている。これらの周溝１１および横溝１２により、トレッド踏面部１０に複数の陸部１３が区画されている。周溝１１および横溝１２の各深さは、例えば約１０ｍｍとされ、互いに同等になっている。陸部１３は、タイヤ径方向の外側から見た平面視で、一対の辺がタイヤ幅方向に延びるとともに、残り一対の辺がタイヤ周方向に延びる矩形状を呈する。陸部１３のタイヤ幅方向の大きさは、例えば約２０ｍｍとされ、陸部１３のタイヤ周方向の大きさは、例えば約２２ｍｍとなっている。

陸部１３に、タイヤ幅方向に延びるサイプ１４が形成されている。サイプ１４の深さは、例えば約６ｍｍとされ、周溝１１および横溝１２の各深さより浅い。サイプ１４は、１つの陸部１３に、タイヤ周方向に間隔をあけて複数配置されている。サイプ１４は、陸部１３におけるタイヤ幅方向の全長にわたって形成されている。陸部１３は、サイプ１４によりタイヤ周方向に複数の分割陸部１５に区画されている。複数の分割陸部１５のタイヤ周方向の大きさは、互いに同等になっている。複数の分割陸部１５は、互いに同じ形状でかつ同じ大きさに形成されている。

そして本実施形態では、分割陸部１５の外表面のうち、タイヤ周方向を向く周端面に、２３℃での弾性率が陸部１３を形成する材質の２３℃での弾性率の３倍以上１５倍以下である材質で形成された端ゴム１６が配設されている。陸部１３は、２３℃での弾性率が例えば約４．０ＭＰａのゴム材料で形成され、端ゴム１６は、２３℃での弾性率が例えば約１５．０ＭＰａのゴム材料で形成される。好ましくは、端ゴム１６を形成する材質の２３℃での弾性率は、陸部１３を形成する材質の２３℃での弾性率の５倍以上１０倍以下となっている。

端ゴム１６は、分割陸部１５の周端面における少なくともタイヤ径方向の外端部に配設されている。端ゴム１６は、分割陸部１５の周端面におけるタイヤ径方向の半分以上の範囲にわたって配設されている。

図示の例では、端ゴム１６は、分割陸部１５の周端面における全域にわたって配設されている。端ゴム１６は、１つの陸部１３全体における両周端面の全域にわたって配設されている。すなわち、１つの陸部１３に配設された複数の端ゴム１６のうち、タイヤ周方向の外端に位置する２つの端ゴム１６は、他の端ゴム１６と比べて、サイプ１４の深さと、周溝１１および横溝１２の各深さと、の差分だけタイヤ径方向の長さが長くなっている。１つの陸部１３に配設された複数の端ゴム１６のタイヤ幅方向の大きさは、互いに同等になっている。１つの陸部１３に配設された複数の端ゴム１６のうち、タイヤ周方向の外端に位置する２つの端ゴム１６は、他の端ゴム１６と比べて体積が大きくなっている。

ここで、弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７２４４に規定される２３℃における測定値である。弾性率は、例えば株式会社上島製作所製スペクトロメータを用いて、初期ひずみ２％、動ひずみ１％、および周波数５２Ｈｚの条件下で、２３℃における動的引張貯蔵弾性率Ｅ´を測定して得られた値である。

端ゴム１６の厚さは、分割陸部１５、および分割陸部１５の両周端面に各別に配設された２つの端ゴム１６全体のタイヤ周方向の大きさの５％以上２０％以下となっている。例えば、端ゴム１６の厚さは約０．５ｍｍとされ、分割陸部１５、および分割陸部１５の両周端面に各別に配設された２つの端ゴム１６全体のタイヤ周方向の大きさは約５．０ｍｍとなっている。なお、端ゴム１６の体積は、分割陸部１５、および分割陸部１５の両周端面に各別に配設された２つの端ゴム１６全体の体積の５％以上２０％以下となっている。
１つの陸部１３において、タイヤ周方向で互いに対向する端ゴム１６同士の間の隙間は、例えば約０．４ｍｍとなっている。

端ゴム１６は、分割陸部１５の外表面のうち、タイヤ径方向の外側を向く踏面１５ａを除く部分に配設されている。図示の例では、端ゴム１６は、分割陸部１５の外表面のうち、周端面に限って配設されている。端ゴム１６は、分割陸部１５の外表面のうち、タイヤ幅方向を向く側面１５ｂ、および踏面１５ａに段差なく連なっている。
なお、端ゴム１６は、分割陸部１５における側面１５ｂ、若しくは踏面１５ａに配設してもよい。

以上説明したように、本実施形態に係るタイヤ１によれば、陸部１３にサイプ１４が形成されているので、陸部１３の剛性が低下することにより、接地時に分割陸部１５が倒れ込み、分割陸部１５におけるタイヤ径方向の外端部、つまり踏面１５ａ側の角部に大きな応力を生じさせることが可能になり、排水性の向上とエッジ効果とが発現し、氷雪路面上で制動性能を発揮することができる。

分割陸部１５の周端面に、２３℃での弾性率が陸部１３を形成する材質の２３℃での弾性率の３倍以上１５倍以下である材質で形成された端ゴム１６が配設されているので、分割陸部１５の曲げ剛性を高めることが可能になり、サイプ１４を形成したことによる陸部１３全体の剛性の低下が抑えられ、乾燥路面上での制動性能を確保することができる。
分割陸部１５の周端面における少なくともタイヤ径方向の外端部に端ゴム１６が配設されていることから、分割陸部１５における踏面１５ａ側の角部に生ずる応力が高められることとなり、前述したように分割陸部１５の曲げ剛性を高めたことで、接地時に分割陸部１５が倒れ込み難くなったにもかかわらず、エッジ効果を確実に発現させることができる。

端ゴム１６の厚さが、分割陸部１５、および分割陸部１５の両周端面に各別に配設された２つの端ゴム１６全体のタイヤ周方向の大きさの５％以上２０％以下となっているので、前述の作用効果が確実に奏功される。
端ゴム１６の厚さが、分割陸部１５、および分割陸部１５の両周端面に各別に配設された２つの端ゴム１６全体のタイヤ周方向の大きさの５％未満になると、分割陸部１５の曲げ剛性が不足し、乾燥路面上での制動性能を確保することができない。端ゴム１６の厚さが、分割陸部１５、および分割陸部１５の両周端面に各別に配設された２つの端ゴム１６全体のタイヤ周方向の大きさの２０％を超えると、接地時に分割陸部１５が倒れ込みにくくなるばかりでなく、氷雪を融解しにくく滑りやすい端ゴム１６の接地面積が広くなり過ぎ、氷雪路面上で制動性能を発揮させることが困難になる。

端ゴム１６が、分割陸部１５の周端面におけるタイヤ径方向の半分以上の範囲にわたって配設されているので、前述の作用効果が確実に奏功される。
端ゴム１６のタイヤ径方向の大きさが、分割陸部１５の周端面におけるタイヤ径方向の大きさの半分未満になると、分割陸部１５の曲げ剛性が不足し、乾燥路面上での制動性能を確保することができない。

端ゴム１６が、分割陸部１５の外表面のうち、タイヤ径方向の外側を向く踏面１５ａを除く部分に配設されているので、前述の作用効果が確実に奏功される。例えば、端ゴム１６が、分割陸部１５の踏面１５ａに配設されると、接地時に分割陸部１５が倒れ込みにくくなり、氷雪路面上で制動性能を発揮させることが困難になり、また、分割陸部１５の踏面１５ａに配設された端ゴム１６が摩滅したときに、分割陸部１５の曲げ剛性が急激に低下し、乾燥路面上での制動性能を確保することができなくなる。

次に、以上説明した作用効果の検証試験について説明する。

実施例として、図１で示したタイヤ１を採用し、従来例１として、実施例のタイヤ１においてサイプ１４および端ゴム１６を有しない構成を採用し、従来例２として、実施例のタイヤ１においてサイプ１４を有し端ゴム１６を有しない構成を採用した。
実施例および従来例１、２ともに、サイズを１９５／６５Ｒ１５とし、２００ｋＰａの空気圧をかけて車両に装着し、乾燥路面、氷上路面、および雪上路面それぞれにおいて制動性能を評価した。
評価は、各路面を１００ｋｍ／ｈ、４０ｋｍ／ｈ、および３０ｋｍ／ｈそれぞれの速度（ｖ）で直進走行中にフル制動したときの制動距離（Ｌ）を測定し、走行速度（ｖ）および制動距離（Ｌ）から算出した平均減速度（ｖ^２／２Ｌ）を用いて行った。具体的には、サイプ１４および端ゴム１６を有しない従来例１のタイヤを装着して、乾燥路面を速度１００ｋｍ／ｈで直進走行したときに得られた平均減速度を１００とした指数で評価した。この場合、数値が大きいほど制動性能が優れていることになる。
その結果、表１に示されるように、実施例のタイヤ１では、氷雪路面および乾燥路面、双方の制動性能を両立することができることが確認された。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば前記実施形態では、陸部１３として、タイヤ径方向の外側から見た平面視で、矩形状を呈する構成を示したが、これに限らず例えば三角形状にする等適宜変更してもよい。
前記実施形態では、複数の分割陸部１５が、互いに同じ形状でかつ同じ大きさに形成された構成を示したが、複数の分割陸部を互いに異なる形状で異なる大きさとしてもよい。
前記実施形態では、サイプ１４を陸部１３におけるタイヤ幅方向の全長にわたって形成したが、サイプ１４におけるタイヤ幅方向の端部を、陸部１３におけるタイヤ幅方向の内側に位置させてもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ タイヤ
１０ トレッド踏面部
１１ 周溝
１２ 横溝
１３ 陸部
１４ サイプ
１５ 分割陸部
１５ａ 踏面
１６ 端ゴム

Claims (3)

1. トレッド踏面部に、周溝および横溝が形成されるとともに、これらの周溝および横溝により陸部が区画され、前記陸部にタイヤ幅方向に延びるサイプが形成され、前記陸部が前記サイプによりタイヤ周方向に複数の分割陸部に区画されたタイヤであって、
   前記分割陸部の外表面のうち、タイヤ周方向を向く周端面に、２３℃での弾性率が前記陸部を形成する材質の２３℃での弾性率の３倍以上１５倍以下である材質で形成された端ゴムが配設され、
   前記端ゴムは、前記分割陸部の周端面における少なくともタイヤ径方向の外端部に配設され、
   前記端ゴムの厚さが、
   前記分割陸部と、
   前記分割陸部の両周端面に各別に配設された２つの前記端ゴムと、の全体のタイヤ周方向の大きさの５％以上２０％以下となっていることを特徴とするタイヤ。
2. 前記端ゴムは、前記分割陸部の周端面におけるタイヤ径方向の半分以上の範囲にわたって配設されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記端ゴムは、前記分割陸部の外表面のうち、タイヤ径方向の外側を向く踏面を除く部分に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ。

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