JP2009061797A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】サイプ本数を増やしてもブロックの倒れ込みを抑制することにより、氷上における制動性能を更に向上させた空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【解決手段】トレッド部には、周方向溝２２と狭幅ラグ溝２４Ｎと広幅ラグ溝２４Ｗとによって区画された複数のブロック２６が形成されている。狭幅ラグ溝２４Ｎは広幅ラグ溝に比べて溝幅が大幅に小さい。ブロック２６には、タイヤ幅方向Ｖに沿った複数本のサイプ２８が形成されており、サイプ２８によってブロック２６には複数の小ブロック２６Ａ〜Ｅが形成されている。そして、制動時などでブロックが傾斜した際に、狭幅ラグ溝２４Ｎを介して隣り合うブロック同士が当接する。従って、ブロック２６の倒れ込みが抑制され、氷上における制動性能が大きく向上する。
【選択図】図２

Description

本発明は、サイプを有する複数のブロックがトレッド部に形成された空気入りタイヤに関する。

氷上におけるブレーキ性能（制動性能）を向上させることが従来から検討されている（例えば特許文献１〜４参照）。ここで、氷上におけるブレーキ性能を向上させるには、氷上に発生する水をタイヤのトレッド部に形成されたサイプに逃がすことが必要であり、このためにはサイプ本数を増やして吸水量を増大させることが有効である。

しかし、従来、サイプ本数を増やすと、隣り合うサイプ同士の間隔、すなわちサイプ間隔が狭くなるため、ブロック剛性が低下する。このため、接地時にブロックが大きく倒れ込んで接地面積が減少し、氷上でのブレーキ性能の向上が妨げられるという難点が指摘さている。

この対策として、サイプ形状を工夫することによりブロック剛性を高めることが特許文献１〜３で提案されている。また、大型乗用車用の空気入りタイヤのトレッド部にリブを形成し、このリブに形成するサイプ形状を工夫することによって氷上でのブレーキ性能を向上させることが特許文献４に開示されている。

しかし、サイプ形状の工夫以外の手段でブロックの倒れ込みを抑制して氷上でのブレーキ性能を向上させることができれば更に好ましい。
特開平７−２６６８１０号公報 特開平８−１７５１１５号公報 特開２００５−６７２７４号公報 特開２００１−７１７１３号公報

本発明は、上記事実を考慮して、サイプ本数を増やしてもブロックの倒れ込みを抑制することにより、氷上における制動性能を更に向上させた空気入りタイヤを提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、周方向溝とラグ溝とによって区画された複数のブロックがトレッド部に形成され、前記ブロックには複数本のサイプが形成されている空気入りタイヤであって、前記ラグ溝のうち複数本は幅が狭い狭幅ラグ溝とされていることを特徴とする。

ここで本明細書で狭幅ラグ溝とは、ラグ溝幅がラグ溝深さの７．５％以上２５％以下であるラグ溝をいう。

請求項１に記載の発明では、ブロックに形成するサイプ本数を多くしても、制動時などでブロックが傾斜した際に、狭幅ラグ溝を介して隣り合うブロック同士が当接する。従って、サイプ形状が通常のサイプ（例えば平板状サイプ）と同等であっても、ブロックの倒れ込みが抑制され、氷上における制動性能が大きく向上する。

請求項２に記載の発明は、前記ラグ溝のうち前記狭幅ラグ溝以外は広幅ラグ溝とされることにより、前記狭幅ラグ溝と前記広幅ラグ溝との２種類の幅のラグ溝がタイヤ周方向に交互に配置されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、狭幅ラグ溝と広幅ラグ溝とがタイヤ周方向に交互に配置されているので、ブロックの倒れ込みがより確実に抑制される。

請求項３に記載の発明は、前記狭幅ラグ溝の溝幅が、前記広幅ラグ溝の溝幅の２０％以上４０％以下とされていることを特徴とする。

２０％よりも狭いと、ウェット路面での排水性能が低下し易くなる。また、４０％よりも広いと、氷上での制動性能が向上し難い。

請求項３に記載の発明により、ウェットブレーキ（ウェット路面でのブレーキ）と氷上ブレーキ（氷路面でのブレーキ）との性能バランスが良くなり、両者の性能が目標とする性能にまで達成され易い。

請求項４に記載の発明は、前記サイプによって前記ブロックに複数の小ブロックが形成され、前記広幅ラグ溝に隣接する小ブロックの幅が、前記狭幅ラグ溝に隣接する小ブロックの幅よりも広いことを特徴とする。

これにより、ブロック内の剛性のバランスがよくなり、ブロックの倒れ込みが確実に抑制される。

請求項５に記載の発明は、前記サイプによって前記ブロックに形成された複数の小ブロックの幅が、前記広幅ラグ溝に近いほど広く、前記狭幅ラグ溝に近いほど狭くなっていることを特徴とする。

これにより、請求項４に記載の発明によって奏される効果をより顕著にすることができる。

本発明によれば、サイプ本数を増やしてもブロックの倒れ込みを抑制することにより、氷上における制動性能を更に向上させた空気入りタイヤとすることができる。

以下、実施形態として乗用車用のスタッドレスタイヤを挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第２実施形態以下では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付して、その説明を省略する。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０は、両端部がそれぞれビードコア１１で折り返された１層又は複数層で構成されるカーカス１２を備えている。

カーカス１２のクラウン部１２Ｃのタイヤ径方向外側には、複数枚（例えば２枚）のベルトプライが重ねられたベルト層１４が埋設されている。

ベルト層１４のタイヤ径方向外側には、溝を配設したトレッド部１６が形成されている。トレッド部１６には、図２に示すように、タイヤ赤道面ＣＬ上とその両側とに、タイヤ周方向Ｕに沿った複数本の周方向溝（主溝）２２が形成されている。また、トレッド部１６には、タイヤ周方向と交差する複数本のラグ溝（副溝）２４が形成されている。本実施形態では、ラグ溝２４はタイヤ幅方向Ｖに沿って形成されている。各ラグ溝２４の両端部は、周方向溝２２に連通するか、又は、トレッド端Ｔを越えてタイヤ幅方向外側へ排水可能なように延びている。

ここで、トレッド端とは、空気入りタイヤをＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（２００５年度版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％を内圧として充填し、最大負荷能力を負荷したときのタイヤ幅方向最外の接地部分を指す。なお、使用地又は製造地においてＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

トレッド部１６には、この周方向溝２２及びラグ溝２４によって多数のブロック２６が形成されている。

ラグ溝２４としては、幅が狭い狭幅ラグ溝２４Ｎと、幅が広い広幅ラグ溝２４Ｗとがタイヤ周方向Ｕに交互に配置されている。狭幅ラグ溝２４Ｎは広幅ラグ溝２４Ｗに比べて溝幅が大幅に狭い。本実施形態では、狭幅ラグ溝２４Ｎの溝幅ＢＮは、広幅ラグ溝２４Ｗの溝幅ＢＷの２０％以上４０％以下とされている。

図２〜図４に示すように、各ブロック２６には、ラグ溝２４に沿ったサイプ２８が形成されている。

本実施形態では、サイプ２８は各ブロック２６に４本形成され、各サイプ２８はタイヤ幅方向Ｖに沿って形成されている。また、隣り合うサイプ２８同士の間隔は同一とされている。すなわちサイプ２８によってブロック２６に形成された５つの小ブロック２６Ａ〜Ｅの幅Ｊが同一とされている。なお、本実施形態では、狭幅ラグ溝２４Ｎに隣接する小ブロックを小ブロック２６Ａとし、小ブロック２６Ａから広幅ラグ溝側に向けて順次小ブロック２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅと符号を付している。また、小ブロックの幅Ｊはタイヤ周方向Ｕに沿った方向となっている。

（作用、効果）
以下、図４を用い、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０を車両に装着して氷路面Ｓの上を走行したときの作用、効果について説明する。本実施形態では、狭幅ラグ溝２４Ｎのタイヤ周方向両側に位置するブロック２６Ｆとブロック２６Ｒとを用いて説明する。

図４に示すように、空気入りタイヤ１０が氷路面Ｓの上を回転移動（転動）していく際、一方側のブロック２６Ｆが先に接地し、その後に他方側のブロック２６Ｒが接地する。ここで、ブロック２６Ｆとブロック２６Ｒとの両者が接地していると、両ブロックの小ブロックが変形して氷路面Ｓに対して傾斜する。そして、ブロック２６Ｆを構成する小ブロックのうちブロック蹴り出し側端に位置する小ブロック２６ＡＦと、ブロック２６Ｒを構成する小ブロックのうちブロック踏み込み側端に位置する小ブロック２６ＡＲとが互いに接触してブロック間の接触力が作用する。

この状態ではブロック２６Ｆ、２６Ｒが互いに支え合っている。従って、各ブロックが単独で接地している従来に比べ、本実施形態ではブロック２６Ｆ、２６Ｒの倒れ込み変形が抑制されている。よって、吸水量を増大させるために１つのブロック２６あたりに形成するサイプ２８の本数を増やすことによって、サイプ同士の間隔、すなわち小ブロックの幅Ｊが小さくなっても、氷上における制動性能を充分に向上させることができる。しかも、サイプ２８の形状が通常の平板状であっても、このことが実現される。

また、狭幅ラグ溝２４Ｎと広幅ラグ溝２４Ｗとがタイヤ周方向Ｕに交互に配置されているので、ブロック２６の倒れ込みがより確実に抑制されている。

更に、狭幅ラグ溝２４Ｎの溝幅ＢＮが広幅ラグ溝２４Ｗの溝幅ＢＷの２０％以上４０％以下とされている。これにより、ウェットブレーキ（ウェット路面でのブレーキ）と氷上ブレーキ（氷上面でのブレーキ）との性能バランスが良くなり、両者の性能が目標とする性能にまで達成されている。なお、狭幅ラグ溝２４Ｎの溝幅ＢＮは１〜３ｍｍの範囲であることが好ましく、広幅ラグ溝２４Ｗの溝幅ＢＷは５〜８ｍｍの範囲であることが好ましい。

また、本実施形態では、サイプ２８はラグ溝２４に沿った平板状とされているが、本発明はこれに限らず、ブロック表面で、あるいはタイヤ深さ方向（ブロック深さ方向）にジグザグ状に延びるサイプとされていてもよい。ここで、サイプがジグザグ状に延びるとは、サイプの延びる方向に対して傾斜しているサイプ部分が、傾斜方向が互い違いになるように折り返しながら延びることをいう。なお、ブロック表面で（特にタイヤ周方向に）ジグザグ状に延びるとともにブロック深さ方向にもジグザグ状に延びたいわゆる３次元サイプを形成してもよい。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態に係る空気入りタイヤでは、図５、図６に示すように、トレッド部のブロック４６に形成されたサイプ４８は、第１実施形態に比べて形成位置が異なっている。

本実施形態では、各ブロック４６に、ラグ溝２４に沿ったサイプ４８が形成されている。サイプ４８は各ブロック４６に４本形成され、各サイプ４８はタイヤ幅方向Ｖに沿って形成されている。そして、図５に示すように、狭幅ラグ溝２４Ｎに隣接する小ブロック４６Ａの幅Ｊ１は、広幅ラグ溝２４Ｗに隣接する小ブロック４６Ｅの幅Ｊ２よりも狭くされている。そして、狭幅ラグ溝２４Ｎに近い小ブロック４６Ａ〜４６Ｃの幅Ｊ１が同一の狭幅とされ、広幅ラグ溝２４Ｗに近い小ブロック４６Ｄ、４６Ｅの幅Ｊ２が同一の広幅とされている。

本実施形態により、広幅ラグ溝２４Ｗに隣接する小ブロック４６Ｅは広幅なので高い剛性を有する。従って、タイヤ転動時、小ブロック４６Ｅが、広幅ラグ溝２４Ｗを挟んでタイヤ周方向Ｕに対向するブロックに接触しなくても、小ブロック４６Ｅの倒れ込みが第１実施形態よりも更に抑えられている。

また、小ブロック４６Ｅに隣接する小ブロック４６Ｄも広幅とされて剛性が高くされているので、小ブロック４６Ｄの倒れ込みが更に抑えられている。

なお、図５、図６に示したように、本実施形態では、狭幅ラグ溝２４Ｎに近い小ブロック４６Ａ〜４６Ｃの幅が同一の狭幅とされ、広幅ラグ溝２４Ｗに近い小ブロック４６Ｄ、４６Ｅの幅が同一の広幅とされている例を挙げたが、小ブロック４６Ａ〜４６Ｅの幅を、広幅ラグ溝２４Ｗに近いほど広く、狭幅ラグ溝２４Ｎに近いほど順次狭くなるように分布させてもよい。これにより、上記効果がより顕著に認められる。

＜試験例＞
本発明の効果を確かめるために、本発明者は、第１実施形態に係る空気入りタイヤの一例（以下、実施例１のタイヤという）、第２実施形態に係る空気入りタイヤの一例（以下、実施例２のタイヤという）、及び、従来例の空気入りタイヤの一例（以下、従来例のタイヤという）を用意し、氷路上で制動性能のテストを行って制動性能を評価した。従来例のタイヤでは、図７に示すように、ブロック２６に代えてブロック８６がトレッド部に形成されている。従来例のタイヤには狭幅のラグ溝が形成されておらず、幅が全て同じにされたラグ溝８４が形成されている。

ラグ溝幅については、実施例１、２のタイヤでは、狭幅ラグ溝２４Ｎの溝幅ＢＮを１．５ｍｍ、広幅ラグ溝２４Ｗの溝幅ＢＷを６．５ｍｍとした。従来例のタイヤでは、ラグ溝８４の溝幅ＢＰ（図７参照）を４ｍｍとした。従って、実施例１、２におけるラグ溝２４の総容量（狭幅ラグ溝２４Ｎの容量と広幅ラグ溝２４Ｗの容量との総和）と、従来例のタイヤにおけるラグ溝８４の総容量とが同一となっている。これにより、実施例１、２のタイヤでは、ブロックの踏面側の面積が従来例のタイヤと同じになっており、しかもラグ溝２４からの排水性能が従来例のタイヤと同等、或いはそれ以上とされている。

ブロック寸法については、実施例１のタイヤでは、図３に示すように、タイヤ周方向長さＬを２５ｍｍ、タイヤ幅方向長さＭを２０ｍｍ、タイヤ径方向深さ（ブロック高さ）Ｈを１０ｍｍ、小ブロック２６Ａ〜Ｅの幅Ｊを５ｍｍ、サイプ２８の深さｈを８ｍｍとした。実施例２のタイヤでは、図６に示すように、ブロック４６の外形寸法（Ｌ、Ｍ、Ｈの値）を実施例１のタイヤと同じにし、狭幅ラグ溝２４Ｎに近い３つの小ブロック４６Ａ〜Ｃの幅Ｊ１を４ｍｍ、広幅ラグ溝２４Ｗに近い２つの小ブロック４６Ｄ、４６Ｅの幅Ｊ２を６．５ｍｍとした。従来例のタイヤでは、ブロック寸法を実施例１のタイヤと同じにした。すなわち、ブロック８６の外形寸法（Ｌ、Ｍ、Ｈの値）、サイプ８８の本数、サイプ８８によって形成された小ブロック８６Ａ〜Ｅの幅Ｊ、サイプ８８の深さｈの値を実施例１のタイヤと同じにした。

本試験例では、全てのタイヤについて、タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５とし、正規リムに装着して内圧を２００ｋＰａとし、乗用車に取付けて正規荷重を負荷した状態で実車走行により試験を行った。ここで、「正規リム」とは、例えばＪＡＴＭＡが発行する２００６年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指し、「正規荷重」とは、同様に、ＪＡＴＭＡが発行する２００６年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重を指す。

本試験例では、初速度４０ｋｍ／ｈからフルブレーキをかけて静止状態になるまでの制動距離を計測し、初速度と制動距離とから平均減速度を算出した。そして、従来例のタイヤの平均減速度に基づく評価指数を１００とし、実施例１、２のタイヤについて相対評価となる評価指数を算出した。評価結果を表１に示す。

表１の評価結果では評価指数が大きいほど氷上性能が高いこと、すなわち制動距離が短くて制動性能に優れていることを示す。表１から判るように、実施例１のタイヤでは、従来例のタイヤに比べ、評価指数は高くなっていた。

従って、従来例のタイヤでは、サイプ８８の本数を増やすとブロック剛性が大きく低下して接地面積が減少し、氷上での制動性能をあまり上げることができなかったが、実施例１のタイヤでは、従来例のタイヤに比べてブロック剛性を高めることができて氷上での制動性能が大きく向上していることが判った。なお、図８に、従来例のタイヤで接地面積が減少している領域Ｑを示す。

また、実施例２のタイヤでは、実施例１のタイヤに比べて評価指数が更に高くなっており、氷上における制動性能が実施例１のタイヤよりも更に良好となっていることが判った。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。

第１実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向断面図である。 第１実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部のブロック配置を平面状態で示す説明図である。 第１実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部を構成するブロックの斜視図である（ブロックがタイヤの上側に位置する状態）。 第１実施形態で、空気入りタイヤが氷路面上を転動することを示す模式的な部分側面断面図である。 第２実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部のブロック配置を平面状態で示す説明図である。 第２実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部を構成するブロックの斜視図である（ブロックがタイヤの上側に位置する状態）。 試験例で用いた従来の空気入りタイヤのトレッド部のブロック配置を平面状態で示す説明図である。 試験例で用いた従来の空気入りタイヤが氷路面上を転動することを示す模式的な部分側面断面図である。

符号の説明

１０ 空気入りタイヤ
１６ トレッド部
２２ 周方向溝
２４ ラグ溝
２４Ｎ 狭幅ラグ溝
２４Ｗ 広幅ラグ溝
２６ ブロック
２６Ｆ ブロック
２６Ｒ ブロック
２６Ａ〜Ｅ 小ブロック
２６ＡＦ 小ブロック
２６ＡＲ 小ブロック
２８ サイプ
４６ ブロック
４８ サイプ
４６Ａ〜Ｅ 小ブロック
８４ ラグ溝
８６ ブロック
８８ サイプ
ＢＮ 溝幅
ＢＷ 溝幅
Ｊ１ 幅
Ｊ２ 幅

Claims (5)

1. 周方向溝とラグ溝とによって区画された複数のブロックがトレッド部に形成され、前記ブロックには複数本のサイプが形成されている空気入りタイヤであって、
   前記ラグ溝のうち複数本は幅が狭い狭幅ラグ溝とされていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ラグ溝のうち前記狭幅ラグ溝以外は広幅ラグ溝とされることにより、前記狭幅ラグ溝と前記広幅ラグ溝との２種類の幅のラグ溝がタイヤ周方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記狭幅ラグ溝の溝幅が、前記広幅ラグ溝の溝幅の２０％以上４０％以下とされていることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記サイプによって前記ブロックに複数の小ブロックが形成され、
   前記広幅ラグ溝に隣接する小ブロックの幅が、前記狭幅ラグ溝に隣接する小ブロックの幅よりも広いことを特徴とする請求項２又は３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記サイプによって前記ブロックに形成された複数の小ブロックの幅が、前記広幅ラグ溝に近いほど広く、前記狭幅ラグ溝に近いほど狭くなっていることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。

Images