JP2011105131A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】サイプによる新品時のブロックやリブの剛性の低下を抑制するとともに、摩耗進行時にブロックやリブの剛性が過度に高くなることがなく、加硫成型時における金型抜けの悪化を効果的に改善することのでき、ブロックやリブの全体における剛性を均一にすることのできる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】サイプ１２の屈曲部１３によって新品時におけるブロックの倒れ込みを抑制することができる。サイプ１２は、屈曲部１３の凹凸の大きさがサイプ１２の長さ方向中央側に向かって徐々に小さくなるように形成されているので、摩耗進行時に屈曲部１３によるブロック剛性が過度に高くなることがない。この場合、サイプ１２の長さ方向一端側の屈曲部１３と長さ方向他端側の屈曲部１３とは、サイプ１２の幅方向に対して互いに反対方向に凹凸をなすように形成されているので、サイプ１２の幅方向一方に対する剛性と他方に対する剛性とが等しくなる。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば乗用車、トラック、バス等に用いられる空気入りタイヤに関するものである。

一般に、この種の空気入りタイヤにおいては、トレッド部のブロックにタイヤ幅方向に延びる複数のサイプを設け、サイプによるエッジ効果及び排水効果により、ウエット路面や氷上路面での制動性能を向上させるようにしている。しかしながら、サイプを設けるとブロックの剛性が低下するため、新品時においてはブロックの倒れ込みによる摩耗の増大やドライ路面における操縦安定性の低下を生ずる。また、サイプを波形に形成するなど、サイプを三次元形状にすることによりブロックの倒れ込みを抑制してブロックの剛性を高めるようにしたものもあるが、走行によって摩耗が進行すると、残溝の減少とゴムの劣化によりブロックの剛性が高くなるため、三次元サイプによってブロックの剛性が過度に高くなり、ウエット路面や氷上路面での制動性能を大きく低下させることになる。更に、三次元サイプでは、二次元サイプに比べると加硫成型時の金型抜けが悪くなるため、金型抜きの際にブロックの損傷を生じ易くなる。

そこで、サイプの長さ方向中央部に二次元形状からなる平面部を設け、サイプの長さ方向両端部にはサイプ幅方向に凹凸をなす三次元形状の屈曲部をそれぞれ設けることにより、屈曲部によってブロックの剛性を確保するとともに、平面部によって金型抜けの悪化を抑制するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−２５５２１９号公報

しかしながら、前記従来例では、サイプの長さ方向一端側の屈曲部と長さ方向他端側の屈曲部とが、サイプの幅方向に対して互いに同一方向に凹凸をなすように形成されているため、サイプの幅方向一方に対する剛性が高く、他方に対する剛性が低くなる。このため、ブロック全体における剛性が不均一になり、ブロックの偏摩耗が生じ易くなるという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、サイプによる新品時のブロックやリブの剛性の低下を抑制するとともに、摩耗進行時にブロックやリブの剛性が過度に高くなることがなく、しかも加硫成型時における金型抜けの悪化を効果的に改善することのでき、更にはブロックやリブの全体における剛性を均一にすることのできる空気入りタイヤを提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、トレッド部のブロック及び／またはリブにサイプを有し、少なくともサイプの長さ方向両端部にサイプの幅方向に凹凸をなす屈曲部を設けた空気入りタイヤにおいて、前記サイプを、屈曲部の凹凸の大きさがサイプの長さ方向中央側に向かって徐々に小さくなるように形成し、サイプの長さ方向一端側の屈曲部と長さ方向他端側の屈曲部とを、サイプの幅方向に対して互いに反対方向に凹凸をなすように形成している。

これにより、サイプの屈曲部によってブロック及び／またはリブの剛性が確保されることから、新品時におけるブロックの倒れ込みが抑制される。また、サイプの屈曲部の凹凸の大きさがサイプの長さ方向中央側に向かって徐々に小さくなることから、摩耗進行時に屈曲部によるブロック剛性が過度に高くなることがない。この場合、サイプの長さ方向一端側の屈曲部と長さ方向他端側の屈曲部とが、サイプの幅方向に対して互いに反対方向に凹凸をなすように形成されているので、サイプの幅方向一方に対する剛性と他方に対する剛性が等しくなり、ブロックやリブの全体の剛性が均一になる。また、サイプの長さ方向中央側における屈曲部の凹凸が小さくなっているので、加硫成型時に金型が抜け易くなる。

本発明によれば、新品時におけるブロックの倒れ込みを抑制することができるので、耐偏摩耗性及び操縦安定性の向上を図ることができる。また、摩耗進行時に屈曲部によるブロックやリブの剛性が過度に高くなることがないので、ウエット路面や氷上路面での制動性能を十分に得ることができる。この場合、ブロックやリブの全体の剛性を均一にすることができるので、偏摩耗の抑制に極めて効果的である。更に、加硫成型時に金型を抜け易くすることができるので、金型を抜く際のブロックやリブの損傷を効果的に防止することができる。

本発明の第１の実施形態を示す空気入りタイヤの部分正面断面図 ブロックの斜視図 ブロックの平面図 ブロックの端面図 サイプの概略斜視図 サイプの概略左側面、概略正面、概略右側面及び平面図 本発明の第２の実施形態を示すブロックの平面図 ブロックの端面図 サイプの概略斜視図 サイプの概略左側面、概略正面、概略右側面及び平面図 本発明の第３の実施形態を示すブロックの平面図 ブロックの端面図 サイプの概略斜視図 サイプの概略左側面、概略正面、概略右側面及び平面図 本発明の第４の実施形態を示すサイプの概略左側面、概略正面、概略右側面及び平面図 本発明の第５の実施形態を示すサイプの概略左側面、概略正面、概略右側面及び平面図 第１の従来例を示すサイプの概略斜視図 サイプの概略左側面、概略正面及び概略右側面図 第２の従来例を示すサイプの概略斜視図 サイプの概略左側面、概略正面、概略右側面及び概略平面図 第３の従来例を示すサイプの概略斜視図 サイプの概略左側面、概略正面、概略右側面及び概略平面図 試験結果を示す図

以下、本発明の第１の実施形態について、図１乃至図６を参照して説明する。尚、図５はサイプの形状を三次元座標上に示したものであり、サイプに施した濃淡は立体形状を明確にするための陰影である（他の実施形態の図９、図１３、従来例の図１７、図１９及び図２１も同様）。また、サイプは擬似的に面状に図示しているが、実際には所定の幅に形成された細溝である。

同図に示す空気入りタイヤは、タイヤ外周面側に形成されるトレッド部１と、タイヤ幅方向両側に形成される一対のサイドウォール部２と、タイヤ幅方向両側に形成される一対のビード部３と、トレッド部１とサイドウォール部２との間に形成されるショルダー部４とから構成されている。

この空気入りタイヤは、タイヤ内面側に配置されるインナーライナ５と、インナーライナ５の外側に配置されるカーカス部材６と、タイヤ幅方向両側に配置される一対のビード部材７と、カーカス部材６の外側に配置されるベルト８と、タイヤ外周面側に配置されるトレッド部材９と、タイヤ両側面側に配置される一対のサイドウォール部材１０とから形成されている。

インナーライナ５は、気体透過性の低いシート状のゴムからなり、カーカス部材６の内周面側に配置される。

カーカス部材６は複数本の補強コード６ａをシート状のゴムで被覆してなり、両端側をビード部材を巻き込むようにタイヤ幅方向内側から外側に向けてサイドウォール部２側に折り返されている。

ビード部材７は、金属線等のワイヤを束ねてなるビードコア７ａと、断面略三角形状のゴムからなるビードフィラー７ｂとからなり、ビードフィラー７ｂはビードコア７ａの外周側に配置される。

ベルト８はスチールや高強度繊維等からなるベルトコードをシート状のゴムで被覆してなり、カーカス部材６の外周面側に配置される。

トレッド部材９は押出成形によって形成されたゴムからなり、カーカス部材６の幅方向中央側及びベルト８の外周面側を覆うように配置されている。

サイドウォール部材１０は押出成形によって形成されたゴムからなり、カーカス部材６のタイヤ幅方向両側を覆うように配置される。

また、前記空気入りタイヤのトレッド部１には、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に延びる複数の溝１ａと、各溝１ａによって区画形成される複数のブロック１１が形成され、ブロック１１にはタイヤ幅方向に延びる複数のサイプ１２が設けられている。

サイプ１２は、幅が０．４ｍｍ〜１．５ｍｍの細溝からなり、その長さ方向（タイヤ幅方向）の両端はブロック１１のタイヤ幅方向両側面に貫通している。サイプ１２の長さ方向両端部には、サイプ１２の幅方向（タイヤ周方向）に凹凸をなす屈曲部１３が設けられ、屈曲部１３はサイプ１２の深さ方向（タイヤ径方向）に対して曲線状の波形をなすように屈曲している。サイプ１２の長さ方向一端側の屈曲部１３と長さ方向他端側の屈曲部１３とは、それぞれサイプの長さ方向中央側の同一位置まで形成されるとともに、サイプ１２の幅方向に対して互いに反対方向に凹凸をなすように形成されている。この場合、屈曲部１３は凹凸の大きさがサイプ１２の長さ方向中央側に向かって徐々に小さくなるとともに、サイプ１２の長さ方向中央で凹凸の向きが反転するように形成されている。即ち、サイプ１２は、図３のＡ−Ａ線矢視方向端面（図４(a) に示すブロック１１の端面）及びＥ−Ｅ線矢視方向端面（図４(e) に示すブロック１１の端面）では、屈曲部１３の凹凸が大きく、Ｂ−Ｂ線矢視方向端面（図４(b) に示すブロック１１の端面）及びＤ−Ｄ線矢視方向端面（図４(d) に示すブロック１１の端面）では、屈曲部１３の凹凸が小さく、Ｃ−Ｃ線矢視方向端面（図４(c) に示すブロック１１の端面）では、深さ方向に一直線状をなすように形成されている。

本実施形態の空気入りタイヤによれば、サイプ１２によるエッジ効果及び排水効果により、ウエット路面や氷上路面での制動性能を向上させることができる。また、サイプ１２の屈曲部１３によってブロック１１の剛性を確保することができるので、新品時におけるブロック１１の倒れ込みを抑制することができ、耐偏摩耗性及び操縦安定性の向上を図ることができる。更に、サイプ１２は、屈曲部１３の凹凸の大きさがサイプ１２の長さ方向中央側に向かって徐々に小さくなるように形成されているので、摩耗進行時に屈曲部１３によるブロック剛性が過度に高くなることがなく、ウエット路面や氷上路面での制動性能を十分に得ることができる。この場合、サイプ１２の長さ方向一端側の屈曲部１３と長さ方向他端側の屈曲部１３とは、サイプ１２の幅方向に対して互いに反対方向に凹凸をなすように形成されているので、サイプ１２の幅方向一方に対する剛性と他方に対する剛性とが等しくなる。これにより、ブロック全体の剛性を均一にすることができ、偏摩耗の抑制に極めて効果的である。更に、サイプ１２の長さ方向中央側における屈曲部１３の凹凸が小さくなっているので、加硫成型時に金型を抜け易くすることができ、金型を抜く際のブロック１１の損傷を効果的に防止することができる。

また、サイプ１２の長さ方向一端側の屈曲部１３と長さ方向他端側の屈曲部１３とを、それぞれサイプ１２の長さ方向中央側の同一位置まで形成したので、屈曲部１３による剛性を十分に得ることができる。

図７乃至図１０は本発明の第２の実施形態を示すもので、サイプ１２の長さ方向両端部にサイプ１２の長さ方向中央まで達しない長さの屈曲部１４を設け、サイプ１２の長さ方向両側の屈曲部１４の間（サイプ１２の長さ方向中央側）にはサイプ１２の幅方向に凹凸をなさない平面部１５を設けたものである。即ち、サイプ１２は、図７のＡ−Ａ線矢視方向端面（図８(a) に示すブロック１１の端面）及びＥ−Ｅ線矢視方向端面（図８(e) に示すブロック１１の端面）では、屈曲部１４による凹凸をなし、Ｂ−Ｂ線矢視方向端面（図８(b) に示すブロック１１の端面）、Ｃ−Ｃ線矢視方向端面（図８(c) に示すブロック１１の端面）及びＤ−Ｄ線矢視方向端面（図８(d) に示すブロック１１の端面）では、平面部１５がサイプ１２の深さ方向に一直線状をなすように形成されている。これにより、第１の実施形態に比べ、平面部１５を有する分だけ加硫成型時に金型を抜け易くすることができる。

図１１乃至図１４は本発明の第３の実施形態を示すもので、サイプ１２の長さ方向一端側にサイプ１２の長さ方向中央まで達する長さの屈曲部１６を設けるとともに、サイプ１２の長さ方向他端側にはサイプ１２の長さ方向中央まで達しない長さの屈曲部１７を設け、サイプ１２の長さ方向両側の屈曲部１６，１７の間にはサイプ１２の幅方向に凹凸をなさない平面部１８を設けたものである。即ち、サイプ１２は、図１１のＡ−Ａ線矢視方向端面（図１２(a) に示すブロック１１の端面）及びＥ−Ｅ線矢視方向端面（図１２(e) に示すブロック１１の端面）では、屈曲部１６，１７の凹凸がそれぞれ大きく、Ｂ−Ｂ線矢視方向端面（図１２(b) に示すブロック１１の端面）では、屈曲部１６の凹凸が小さく、Ｃ−Ｃ線矢視方向端面（図１２(c) に示すブロック１１の端面）及びＤ−Ｄ線矢視方向端面（図１２(d) に示すブロック１１の端面）では、平面部１８が深さ方向に一直線状をなすように形成されている。これにより、第１の実施形態に比べ、平面部１５を有する分だけ加硫成型時に金型を抜け易くすることができ、第２の実施形態に比べ、サイプ１２の長さ方向一端側の屈曲部１６が長い分だけ屈曲部１６による剛性を高めることができる。また、サイプ１２の長さ方向一端側の屈曲部１６と他端側の屈曲部１７とを互いにサイプ１２の長さ方向の長さｂ1 ，ｂ2 が異なるように形成したので、サイプ１２の長さ方向一端側と他端側の剛性が異なるようにすることができる。

図１５は本発明の第４の実施形態を示すもので、サイプ１２の長さ方向両端部に、サイプ１２の長さ方向の長さｂ1 ，ｂ2 がそれぞれサイプ１２の深さ方向一端側（タイヤ径方向外側）から他端側（タイヤ径方向内側）に向かって徐々に短くなる屈曲部１９を設け、サイプ１２の長さ方向両側の屈曲部１９の間（サイプ１２の長さ方向中央側）にはサイプ１２の幅方向に凹凸をなさない平面部２０を設けたものである。即ち、屈曲部１９は、その基端同士を結ぶ直線（図中一点鎖線）がサイプ１２の長さ方向に対してなす傾斜角度θが９０゜よりも大きくなるように形成されている。これにより、ブロック１１の摩耗が進行するほど屈曲部１９による剛性が低くなるようにすることができる。

図１６は本発明の第５の実施形態を示すもので、サイプ１２の長さ方向一端側と他端側に互いにサイプ１２の幅方向の凹凸の大きさａ1 ，ａ2 が異なる屈曲部２１，２２を設け、サイプ１２の長さ方向両側の屈曲部２１，２２の間（サイプ１２の長さ方向中央側）にはサイプ１２の幅方向に凹凸をなさない平面部２３を設けたものである。これにより、サイプ１２の長さ方向一端側と他端側の剛性が異なるようにすることができる。

尚、前記各実施形態では、サイプ１２の深さ方向に対して曲線状の波形をなすように屈曲した屈曲部を示したが、直線状の波形をなすように屈曲した屈曲部を設けるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、サイプの長さ方向両端をブロックの側面に開口するようにしたものを示したが、サイプの長さ方向の少なくとも一端がブロックの側面に開口していないものにも本発明を適用することが可能である。

更に、前記実施形態では、ブロックに本発明のサイプを設けたものを示したが、ブロック及びリブ、またはリブのみに本発明のサイプを設けるようにしてもよい。 ここで、本発明の実施例１〜５及び従来例１〜３について、氷上制動性能、氷上旋回性能、耐偏摩耗性、加硫成型時の金型の抜け易さの試験を行ったところ、図２３に示す結果が得られた。

実施例１には前記第１の実施形態、実施例２には前記第２の実施形態、実施例３には前記第３の実施形態、実施例４には前記第４の実施形態、実施例５には前記第５の実施形態のものをそれぞれ用いた。

従来例１には、図１７及び図１８に示すように、サイプ３０が平面部３１のみからなるものを用いた。従来例２には、図１９及び図２０に示すように、サイプ３０の長さ方向に対して波形に屈曲する屈曲部３２のみからなり、屈曲部３２がサイプ３０の深さ方向一端側と他端側で対称形状をなす三次元形状に形成したものを用いた。従来例３には、図２１及び図２２に示すように、サイプ３０の長さ方向中央部を平面部３３によって形成し、サイプ３０の長さ方向両端部をそれぞれ屈曲部３４のみによって形成したものを用いた。

また、実施例１〜５及び従来例１〜３には、ブロックの高さが１０ｍｍ、サイプの幅が０．４ｍｍ、サイプの深さが８．０ｍｍのものを用いた。

尚、本試験は、タイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５、空気圧２００ｋＰａのタイヤを排気量２０００ｃｃの普通乗用車に装着して行った。

氷上制動性能の試験では、氷上路面において速度４０ｋｍ／ｈから制動を開始して車両が停止するまでの距離の逆数を指数化し、従来例１を１００として従来例２〜３及び実施例１〜５を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があるとした。

氷上旋回性能の試験では、空気入りタイヤが装着された試験車両により、氷路で半径３０ｍの円を旋回走行したラップタイム５周の平均値を測定するとともに、その逆数を指数化し、従来例１を１００として従来例２〜３及び実施例１〜５を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があるとした。

耐偏摩耗性の試験では、テストコースにおいて、指定したコースの走行パターンを１００００ｋｍ走行した後、走行後のトレッド部における偏摩耗の程度（偏摩耗量及び大きさ）の外観による評価結果の逆数を指数化し、従来例１を１００として従来例２〜３及び実施例１〜５を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があるとした。

加硫成型時の金型の抜け易さの試験では、加硫後のタイヤの型抜け不良の発生率の逆数を指数化し、従来例１を１００として従来例２〜３及び実施例１〜５を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があるとした。

試験の結果、実施例１〜５は、従来例１よりも氷上制動性能、氷上旋回性能及び耐偏摩耗性に優れ、金型の抜け易さにおいては従来例２及び３よりも優れるという結果が得られた。

１…トレッド部、１１…ブロック、１２…サイプ、１３，１４…屈曲部、１５…平面部、１６，１７…屈曲部、１８…平面部、１９…屈曲部、２０…平面部、２１，２２…屈曲部、２３…平面部。

Claims (7)

1. トレッド部のブロック及び／またはリブにサイプを有し、少なくともサイプの長さ方向両端部にサイプの幅方向に凹凸をなす屈曲部を設けた空気入りタイヤにおいて、
   前記サイプを、屈曲部の凹凸の大きさがサイプの長さ方向中央側に向かって徐々に小さくなるように形成し、
   サイプの長さ方向一端側の屈曲部と長さ方向他端側の屈曲部とを、サイプの幅方向に対して互いに反対方向に凹凸をなすように形成した
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記サイプの長さ方向中央側に、サイプの幅方向に凹凸をなさない平面部を設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記屈曲部を、サイプの長さ方向の長さがタイヤ径方向外側から内側に向かって徐々に短くなるように形成した
   ことを特徴とする請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. サイプの長さ方向一端側の屈曲部と長さ方向他端側の屈曲部とを、互いにサイプの長さ方向の長さが異なるように形成した
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の空気入りタイヤ。
5. サイプの長さ方向一端側の屈曲部と長さ方向他端側の屈曲部とを、互いにサイプの幅方向の凹凸の大きさが異なるように形成した
   ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の空気入りタイヤ。
6. サイプの長さ方向一端側の屈曲部と長さ方向他端側の屈曲部とを、サイプの長さ方向中央側の同一位置まで形成した
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の空気入りタイヤ。
7. 前記屈曲部を、サイプの深さ方向に対して曲線状の波形をなすように形成した
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の空気入りタイヤ。