JPH11208220A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溝体積を変えることなく、小ブロックを倒れ
難くして接地面積を確保する空気入りタイヤを提供する
こと。 【解決手段】 ブロック１８をタイヤ幅方向に延びるサ
イプ２０によって４つの小ブロック１８Ａ〜Ｄに区画
し、小ブロック１８Ｄを他の小ブロック１８Ａ，Ｂ，Ｃ
よりも低く形成する。路面に接地しているブロック１８
は、路面との摩擦により車両進行方向と逆方向の剪断力
を受けるが、小ブロック１８Ｄが他の小ブロック１８
Ａ，Ｂ，Ｃよりも低く形成されているので、小ブロック
１８Ｄの接地圧は下がり、下がった接地圧分を他の小ブ
ロック１８Ａ，Ｂ，Ｃが負担する。剪断力は小ブロック
１８Ｄだけ低下することになり、小ブロック１８Ｄは他
の小ブロック１８Ａ，Ｂ，Ｃよりも小さい剪断力しかか
からなくなるので倒れ難くなり、この結果、接地面積が
確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のサイプが施
されたブロックをトレッドに有する空気入りタイヤに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスタッドレスタイヤには、氷上及
び雪上においてグリップ力を向上するために多数のサイ
プをブロックに施している。サイプを多数施すことによ
り、エッジ部分が氷面あるいは雪面を捕らえ、滑り難く
することが可能である。

【０００３】しかし、サイプを多数施すと、ブロックの
剛性が低下し、ブロックの倒れ込みが起こるので、接地
面積が減少し、逆に氷上及び雪上の走行性が低下する問
題がある。

【０００４】特にブロック端部の小ブロックは、片側に
小ブロックがないので、両側に小ブロックが存在するブ
ロック中央部分の小ブロックに比較して非常に倒れやす
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記問題に対しては、
図７に示すように、ブロック１００とブロック１００の
間の溝１０２の一部を***させて、ブロック端部の小ブ
ロック１００Ａを倒れ難くする方法が提案されている。

【０００６】しかし、この方法では、溝体積が減少して
雪上走行性能を低下させたり、また、摩耗中期において
溝底面が表れるためユーザーがタイヤが早期に摩耗した
と感じることがあった。

【０００７】また、図８に示すように、ブロック１００
の側面（溝壁）を寝かす方法もあるが、この方法でも溝
体積が減少して同様の懸念がある。

【０００８】本発明は上記事実を考慮し、溝体積を変え
ることなく、小ブロックを倒れ難くして接地面積を確保
することのできる空気入りタイヤを提供することが目的
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数本の交差する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、前記ブロックは一方向に間隔を
おいて配置された複数本のサイプによって複数の小ブロ
ックに区分された空気入りタイヤであって、前記複数の
小ブロックの少なくとも１つは、他の小ブロックよりも
高さが低いことを特徴としている。

【００１０】請求項１に記載の空気入りタイヤでは、高
さの低くされた小ブロックの接地圧が下がり、下がった
接地圧分をその他の小ブロックが負担する。そのため、
ブロックが路面に接地して剪断力を受けたときに働く剪
断力は、高さの低くされた小ブロックだけ低下すること
になる。

【００１１】高さの低くされた小ブロックは、他の小ブ
ロックよりも小さい剪断力しかかからなくなるので倒れ
難くなる。その結果、ブロックの接地面積の低下が抑え
られる。

【００１２】なお、小ブロックの高さを低くして小ブロ
ックの倒れ込みを抑制するので、溝面積を減少させるこ
とが無い。

【００１３】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、前記複数の小ブロックの内
のブロック両端側の小ブロックの高さが他の小ブロック
よりも低いことを特徴としている。

【００１４】請求項２に記載の空気入りタイヤでは、ブ
ロックの両端側の小ブロックの接地圧が下がり、下がっ
た接地圧分をその他の小ブロック、即ち、中央側の小ブ
ロックが負担する。そのため、ブロックが路面に接地し
て剪断力を受けたときに働く剪断力は、両端側の小ブロ
ックだけ低下することになる。

【００１５】両端側の小ブロックは、他の小ブロック
（中央側の小ブロック）よりも小さい剪断力しかかから
なくなるので倒れ難くなる。

【００１６】両端側の小ブロックは、片側に小ブロック
がない、即ち、片側が溝なので、両側に小ブロックが存
在するブロック中央部分の小ブロックに比較して（溝側
に）倒れやすい傾向にあるが、本発明では高さを低くし
て倒れを抑えているので接地面積の低下を抑えることが
できる。

【００１７】また、制動時に接地したブロックにおいて
は、車両進行方向と逆方向の端部の小ブロックが倒れ込
み易いが、本発明では、装着方向に関係なく両端側の小
ブロックの何れか一方が車両進行方向と逆方向に位置す
るので、制動時に倒れやすい車両進行方向と逆方向の小
ブロックの倒れ込みを確実に抑えることができる。

【００１８】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、高さが低く
された前記小ブロックは、他の小ブロックよりも０．１
〜１．５mm低いことを特徴としている。

【００１９】高さが低くされた小ブロックは、他の小ブ
ロックよりも０．１〜１．５mm低くすることにより、倒
れ込みを確実に抑えることができる。

【００２０】なお、高さの差が０．１mm未満になると高
さを低くした小ブロックの倒れ込みを抑えることが出な
くなる。

【００２１】一方、高さの差が１．５mmを超えると、高
さを低くした小ブロックが接地しなくなり、接地面積が
低下するので逆に氷上走行性能が低下する。

【００２２】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、
前記サイプは、深さ方向の少なくとも一部が屈曲してい
ることを特徴としている。

【００２３】請求項４に記載の空気入りタイヤでは、サ
イプを深さ方向の一部で屈曲させたので、ブロックが接
地して圧縮された際に隣接する小ブロック同士が屈曲部
分で強く接触し合い、これにより小ブロックの倒れ込み
がより一層抑制される。

【００２４】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］本発明の空気
入りタイヤの一実施形態を図１乃至図３にしたがって説
明する。

【００２５】なお、本実施形態の空気入りタイヤ１０の
内部構造は、一般的なラジアルタイヤと同様であるの
で、内部構造に付いての説明は省略する。

【００２６】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主溝１４とタイヤ幅
方向（矢印Ｌ方向及び矢印Ｒ方向）に沿って延びる複数
本のラグ溝１６とによって区画され、図２で示すような
矩形のブロック１８を複数備えている。

【００２７】図１及び図２に示すように、ブロック１８
には、タイヤ幅方向に沿って延びるサイプ２０がタイヤ
周方向に一定の間隔をあけて３本形成されており、ブロ
ック１８はこれらのサイプ２０によって４つの小ブロッ
ク１８Ａ〜Ｄに区画されている。

【００２８】図２に示すように、本実施形態のブロック
１８は、小ブロック１８Ｄが他の小ブロック１８Ａ，
Ｂ，Ｃよりも低く形成されている。

【００２９】次に、本実施形態の作用を説明する。図３
に示すように、矢印Ａ方向に進んでいる車両が制動する
とき、路面２２に接地しているブロック１８は、路面２
２との摩擦により車両進行方向と逆方向の剪断力を受け
る。

【００３０】本実施形態のブロック１８は、小ブロック
１８Ｄが他の小ブロック１８Ａ，Ｂ，Ｃよりも低く形成
されているので、接地圧は均一にはならず、小ブロック
１８Ｄの接地圧は下がり、下がった接地圧分を他の小ブ
ロック１８Ａ，Ｂ，Ｃが負担する。

【００３１】そのため、剪断力も均一には作用せず、小
ブロック１８Ｄだけ低下することになる。

【００３２】小ブロック１８Ｄは、他の小ブロック１８
Ａ，Ｂ，Ｃよりも小さい剪断力しかかからなくなるので
倒れ難くなる。

【００３３】従来では、制動時に、車両進行方向と逆方
向の小ブロックの倒れ込みが大きく、接地面積が減少す
る問題があったが、本実施形態では、車両進行方向と逆
方向の小ブロック１８Ｄの倒れ込みが抑制されるので、
接地面積の低下が抑えられ、従来よりも制動距離を短縮
することが可能となる。 ［第２の実施形態］本発明の空気入りタイヤの第２の実
施形態を図４にしたがって説明する。なお、第１の実施
形態と同一構成に関しては同一符号を付し、その説明は
省略する。

【００３４】図４に示すように、本実施形態のブロック
１８は、両側の小ブロック１８Ａ，Ｄが中央側の小ブロ
ック１８Ｂ，Ｃよりも低く形成されている。

【００３５】次に、本実施形態の作用を説明する。本実
施形態では、両側の小ブロック１８Ａ，Ｄが中央側の小
ブロック１８Ｂ，Ｃよりも低く形成されているので、両
側の小ブロック１８Ａ，Ｄの接地圧が下がり、下がった
接地圧分を中央側の小ブロック１８Ｂ，Ｃが負担する。

【００３６】剪断力は両側の小ブロック１８Ａ，Ｄだけ
低下し、両側の小ブロック１８Ａ，Ｄが、中央側の小ブ
ロック１８Ｂ，Ｃよりも小さい剪断力しかかからなくな
るので倒れ難くなる。

【００３７】本実施形態では、両側の小ブロック１８
Ａ，Ｄが倒れ難くなってブロック１８の接地面積の低下
が抑えられる。

【００３８】本実施形態の空気入りタイヤ１０では、両
側の小ブロック１８Ａ，Ｄを低く形成したので、装着方
向に関係なく小ブロック１８Ａ及び小ブロックＤの何れ
か一方が車両進行方向と逆方向に位置し、車両進行方向
と逆方向の小ブロックの倒れ込みを抑えることができ
る。

【００３９】また、駆動時においては、車両進行方向の
小ブロックが制動時とは逆方向に倒れ込もうとするが、
この場合には、高さの低い小ブロック１８Ａまたは小ブ
ロック１８Ｄが車両進行方向に位置するので、この倒れ
込みも抑えることが可能となる。 ［第３の実施形態］本発明の空気入りタイヤの第３の実
施形態を図５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関しては同一符号を付し、その説明
は省略する。

【００４０】本実施形態では、サイプ２０が、深さ方向
に滑らかな波形（サインカーブ状）とされており、互い
に対向する凹凸の小ブロック壁面同士が制動時に強く接
触し合うため、小ブロックＡ〜Ｄの倒れ込みを更に抑え
ることができる。

【００４１】なお、サイプ２０は波形のみならず、ジグ
ザグ状、矩形波形状等の他の形状であっても良く、少な
くとも深さ方向の一部に屈曲部分が形成されていてれば
効果はある。 （試験例１）長さＬが２５mm、幅Ｗが２０mm、高さＨが
１０mm、サイプ数３本、サイプ幅ｗが０．４mm、サイプ
深さＤが７mmのブロック（図１及び図２参照）を作製
し、一端側の小ブロックの落とし量を０〜２mmの間で変
化させ、落とし量とブロックに作用する剪断力との関係
を調べた。

【００４２】試験は、ブロックの踏面を平らな氷上に面
圧２．０kgf/cm² 相当（ブロック１個に対して１０kgf
の力）で平行に押し付け、そのブロックを一定の速度で
ブロック長手方向に滑らせたときのブロックに作用して
いる剪断力（＝ブロックを押しつける力×氷面に対する
ブロックの摩擦係数μ）を計測した。

【００４３】なお、ブロックは、高さの低く形成された
小ブロックを滑らせる方向と逆方向に向けた。

【００４４】試験の結果、図６のグラフで示すような結
果が得られた。図６のグラフの横軸は端部の小ブロック
の落とし量（mm）であり、縦軸はブロックに作用する剪
断力である。なお、剪断力は指数表示であり、端部の小
ブロックの落とし量が零のブロック（即ち、小ブロック
の高さが全て同じのブロック）の剪断力を１００として
いる。

【００４５】試験の結果、小ブロックの落とし量が少な
いと効果が少なく、落とし量が１mmを超えると端部の小
ブロックの接地性が除々に低下し、１．５mmを超えると
端部の小ブロックが完全に浮き上がってしまい、高さを
一定にしたブロックよりも摩擦力が低下してしまった。

【００４６】試験結果から、剪断力を増加するには、落
とし量を０．１mm以上１．５mm以下に設定することが良
いことが分かる。 （試験例２）従来例のタイヤから切り出したブロックサ
ンプルと、本発明の適用された実施例のタイヤから切り
出したブロックサンプルとを用意し、各ブロックの倒れ
込みを観察すると共に剪断力を計測した。

【００４７】実施例のブロックは第２の実施形態で説明
したブロックと同じ形状であり、タイヤ周方向寸法Ｌが
２５mm、タイヤ幅方向寸法Ｗが２０mm、高さＨが１０m
m、サイプ幅ｗが０．４mm、サイプ深さＤが７mm、端部
の小ブロックと他の小ブロックとの段差寸法ｄが０．５
mmである（図２参照）。

【００４８】従来例のブロックは、小ブロックが全て同
じ高さである点を除いて同一寸法である。

【００４９】なお、試験方法は前述した試験例１と同様
である。試験の結果、従来例のブロックでは、滑らせる
方向と反対方向の端部の小ブロックに大きな倒れ込みが
見られたが、実施例のブロックでは、滑らせる方向と反
対方向の端部の小ブロックが大きく倒れ込むことはなか
った。

【００５０】また、計測した剪断力から摩擦係数を求め
て比較した結果、ブロックの摩擦係数は、従来例に対し
て実施例は７％向上した。 （試験例３）従来例のタイヤ、実施例１のタイヤ及び実
施例２のタイヤを用意し、実車に装着して氷上ブレーキ
性能試験を行った。

【００５１】各タイヤ共に、タイヤサイズは１８５／７
０Ｒ１４のものを用いた。従来例のタイヤは前記試験例
２で説明した従来例のブロックがトレッドに形成された
タイヤであり、実施例１のタイヤは前記試験例２で説明
した実施例のブロックがトレッドに形成されたタイヤで
ある。

【００５２】実施例２のタイヤは、実施例１のタイヤの
サイプを波形にしたタイヤ（第３の実施形態参照）であ
る。なお、実施例２のタイヤのサイプの振幅ａ（図５参
照）は１mmである。

【００５３】氷上ブレーキ性能は、タイヤを車両に装着
し、氷路面上を時速２０km/hで走行中に急ブレーキをか
け、かけた地点から停止した地点までの距離を測定し、
その逆数を従来例のタイヤを１００とする指数で表示し
た。

【００５４】

【表１】

【００５５】試験の結果、表１に示すように、実施例１
のタイヤ及び実施例２のタイヤは、従来例のタイヤに比
較して氷上ブレーキ性能が向上していることが分かる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
空気入りタイヤは上記の構成としたので、ブロックの接
地面積の低下を抑えることができ、スタッドレスタイヤ
においては高い氷上性能が得られる、という優れた効果
を有する。また、小ブロックの高さを低くして小ブロッ
クの倒れ込みを抑制するので、溝面積を減少させること
が無い。

【００５７】請求項２に記載の空気入りタイヤは上記の
構成としたので、制動時に倒れやすい車両進行方向と逆
方向の小ブロックの倒れ込みを確実に抑えることができ
るので、スタッドレスタイヤにおいては氷上での高い制
動性能が得られる、という優れた効果を有する。

【００５８】請求項３に記載の空気入りタイヤは上記の
構成としたので、接地面積を確保しつつ高さが低くされ
た小ブロックの倒れ込みを確実に抑えることができる。

【００５９】請求項４に記載の空気入りタイヤは上記の
構成としたので、小ブロックの倒れ込みをより一層抑制
し、ブロックの接地面積の低下をより一層抑えることが
できる、という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】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。

【図２】図１に示すサイプのタイヤ軸方向から見た側面
図である。

【図３】制動時のブロックの側面図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る空気入りタイヤ
のブロックの側面図である。

【図５】本発明の第３の実施形態に係る空気入りタイヤ
のブロックの側面図である。

【図６】端部の小ブロックの落とし量とブロックに作用
する剪断力との関係を示したグラフである。

【図７】従来例に係る空気入りタイヤのブロックの斜視
図である。

【図８】他の従来例に係る空気入りタイヤのブロックの
斜視図である。

【符号の説明】

１０ 空気入りタイヤ １２ トレッド １４ 周方向主溝 １６ ラグ溝 １８ ブロック １８Ａ 小ブロック１８ １８Ｂ 小ブロック１８ １８Ｃ 小ブロック１８ １８Ｄ 小ブロック１８ ２０ サイプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の交差する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、前記ブロックは一方
   向に間隔をおいて配置された複数本のサイプによって複
   数の小ブロックに区分された空気入りタイヤであって、 前記複数の小ブロックの少なくとも１つは、他の小ブロ
   ックよりも高さが低いことを特徴とする空気入りタイ
   ヤ。
2. 【請求項２】 前記複数の小ブロックの内のブロック両
   端側の小ブロックの高さが他の小ブロックよりも低いこ
   とを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 高さが低くされた前記小ブロックは、他
   の小ブロックよりも０．１〜１．５mm低いことを特徴と
   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. 【請求項４】 前記サイプは、深さ方向の少なくとも一
   部が屈曲し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。