JP4165728B2

JP4165728B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4165728B2
Application number: JP2000234246A
Authority: JP
Inventors: 稔之大橋
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2020-08-02
Also published as: JP2002046426A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２箇所で屈曲するサイプを形成した複数のブロックを有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤに関し、特にスタッドレスタイヤとして有用である。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スタッドレスタイヤのアイス性能を向上させる目的で、タイヤパターンの各部（センター部、メディエイト部、ショルダー部）に数多くのサイプを配置した例が知られている。特に、アイス旋回性能を向上させる手段として、アイス旋回性能への寄与が大きいショルダー部に、１〜２本の周方向サイプを追加したり、タイヤ幅方向に対して５°以上の角度を付けた斜め方向サイプを設けて横方向のエッジ効果を向上させてきた。
【０００３】
しかし、上記の周方向サイプでは、本数が少ないため横方向のエッジ効果が十分でなく、また、幅方向のサイプと交差して配置している場合が多いため、サイプ密度が高くなり過ぎてブロック剛性が低下してしてしまい、アイス性能全体の低下につながり易い。また、角度を付けた斜め方向サイプでは、横方向のエッジ成分が少なく、効果が低くなってしまう。
【０００４】
そこで、特開平１０−４４７１８号公報には、アイス性能等を向上させるべく、図５に示すような略Ｚ字状のサイプ１０をブロック１に設けた空気入りタイヤが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の略Ｚ字状のサイプ１０では、横方向及び前後方向のエッジ成分は大きくなるものの、サイプ１０の屈曲部の角度θが小さく（１６〜７０°が記載）、しかもその屈曲部が鋭角であるため、その部分で変形して段差摩耗が生じ易くなる。また、摩耗によってエッジ効果が低下し、所望のアイス性能が得られにくくなると言う問題があった。更に、このようなサイプを複数形成する場合、屈曲部の角度が小さいため配置上の制限が大きくなり、そのため好適なサイプ密度でバランス良くサイプを配置するのが困難であった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、横方向及び前後方向のエッジ成分が大きく、しかもサイプの屈曲部で摩耗が生じにくく、サイプの好適な配置が行える空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明は、サイプを形成した複数のブロックを有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、前記サイプは、その基準線が２つの屈曲点で区分された３つの区分からなり、その３つの区分は、タイヤ周方向に対して−４５〜４５°の角度の基準線を有する第１区分と、タイヤ幅方向に対して−３０〜３０°の角度の基準線を有して前記第１区分の両側に配置された第２区分とからなり、その基準線同士のなす屈曲角が８０°以上であり、前記第２区分だけに波形のサイプが形成されていて、前記第１区分とブロックの端辺との距離が３ｍｍ以上であり、前記サイプを各ブロックに対して複数配列して、前記複数のサイプの前記第１区分同士および前記第２区分同士を略平行に配置し、かつ隣接するサイプの前記第１区分間の距離と前記第２区分間の距離とを略同一にしてあることを特徴とする。ここで、第１区分に相当する区分は同一角度でも異なる角度でもよく、第２区分についても同様である。
【０００８】
上記において、前記基準線の屈曲点に対応するサイプの屈曲部が、曲率半径０．５ｍｍ以上の円弧部を有してなることが好ましい。
【０００９】
また、前記サイプを各ブロックに対して複数配列して、サイプ密度を０．１ｍｍ／ｍｍ² 以上としてあることが好ましい。
【００１１】
［作用効果］
本発明によると、サイプが、タイヤ周方向に対して−４５〜４５°の角度の基準線を有する第１区分を有するため、横方向のエッジ成分が多くなり、アイス旋回性が向上する。また、タイヤ幅方向に対して−３０〜３０°の角度の基準線を有する第２区分を有するため、前後方向のエッジ成分が多くなり、制動性、加速性などの前後性能が向上する。更に、それらの基準線同士のなす屈曲角が８０°以上であるため、屈曲部のブロック剛性が確保し易く耐摩耗性が向上する。また、基準線が３つの区分からなるため、ブロックの端辺に対して６０〜９０°の角度にサイプの角度を調整することができ、端辺近傍の耐摩耗性を高めることができる。更に、前記サイプを各ブロックに対して複数配列して、前記複数のサイプの前記第１区分同士および前記第２区分同士を略平行に配置し、かつ隣接するサイプの前記第１区分間の距離と前記第２区分間の距離とを略同一にしてあるため、サイプ間隔が局部的に狭くなることで、部分的にサイプのエッジ効果が低下するのを回避することができる。
【００１２】
前記基準線の屈曲点に対応するサイプの屈曲部が、曲率半径０．５ｍｍ以上の円弧部を有してなる場合、上記屈曲角が８０°以上であるのと相まって、屈曲部の耐摩耗性をより向上させることができる。
【００１３】
前記サイプを各ブロックに対して複数配列して、サイプ密度を０．１ｍｍ／ｍｍ² 以上としてあることが好ましい。適度な密度の複数のサイプにより、上記の如きエッジ効果をより好適に発現できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明の空気入りタイヤは、図１に示すように、サイプ１０を形成した複数のブロック１を有するトレッドパターンＴを備える。本実施形態では、周方向溝２と横溝３とにより区分されて長方形のブロック１が形成され、タイヤセンターＣＬを対象に５列のブロック１が配列されている例を示す。
【００１６】
本発明におけるサイプ１０は、図２に示すように、その基準線Ｂが２つの屈曲点１１で区分された３つの区分からなり、その３つの区分は、タイヤ周方向（ＣＬ）に対して−４５〜４５°の角度α１の基準線Ｂを有する第１区分Ｌ１と、タイヤ幅方向（ＷＡ）に対して−３０〜３０°の角度α２の基準線Ｂを有する第２区分Ｌ２とからなり、その基準線Ｂ同士のなす屈曲角θが８０°以上であることを特徴とする。
【００１７】
前述のような横方向のエッジ成分を好適に発現させる上で、角度α１の好ましい範囲は、１０〜４０°である。また、前後方向のエッジ成分を好適に発現させる上で、角度α２の好ましい範囲は、１０〜３０°である。本明細書における角度α１と角度α２は、時計回り方向になす角度を負の角度として表示した値である。従って、図示した例では、角度α１が＋２７°、角度α２が＋２７°であり、その結果、屈曲角θは９０°となる。
【００１８】
また、各々の区分の基準線Ｂ同士のなす屈曲角θは、屈曲部の耐摩耗性の点から、８５°以上であることが好ましい。また、屈曲部の耐摩耗性を高める上で、図２に示すように、基準線Ｂの屈曲点１１に対応するサイプの屈曲部が円弧部を有してなることが好ましく、また、その曲率半径Ｒは０．５ｍｍ以上が好ましく、０．８ｍｍ以上がより好ましい。屈曲部は円弧のみで形成されている必要はなく楕円弧や放物線の一部などでもよい。
【００１９】
また、図示した例では、サイプ１０が各ブロック１に対して３本ずつ配列してある（図２では１本省略）。本発明では各ブロック１に対してサイプ１０を複数配列する。このようにサイプ１０の本数を増やすことにより、サイプ密度を高めることができるが、サイプ密度０．１ｍｍ／ｍｍ^２以上が好ましく、０．１５ｍｍ／ｍｍ^２以上がより好ましい。
【００２０】
複数のサイプ１０は、その第１区分Ｌ１同士および第２区分Ｌ２同士を略平行に配置し、更に、隣接するサイプ１０の第１区分Ｌ１間の距離Ｄ１と第２区分Ｌ２間の距離Ｄ２とを略同一にしてある。また、サイプ１０の第１区分Ｌ１と端辺１ａとの距離が、３ｍｍ以上である。なお、サイプの深さは１〜８ｍｍ程度が好ましく、サイプの溝幅は０．１〜０．５ｍｍ程度が好ましい。
【００２１】
一方、ブロック１の端辺１ａ、１ｂに対してもサイプ１０の角度が６０〜９０°になることが、端辺近傍の耐摩耗性の点から好ましい。図示した例では、基準線Ｂが３つの区分を有すると共に、第１区分Ｌ１の両側に配置した第２区分Ｌ２が端辺１ａに交差することで、両者の角度を５０〜９０°としてある。このように第１区分Ｌ１と第２区分Ｌ２とを交互に繰り返して配置しつつ、ブロック１の幅方向両側の端辺１ａに第２区分Ｌ２を交差させるのが好ましい。また、端辺１ｂに対しては、サイプ１０が交差していないが、仮想線Ｌ３のように、第１区分と第２区分に相当する部分からなり、第２区分に相当する部分が周方向の端辺１ｂに交差するサイプを更に設けてもよい。
【００２２】
本発明の空気入りタイヤは、上記の如きトレッドパターンＴを備える以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用できる。
【００２３】
本発明の空気入りタイヤは、前述の如き作用効果を奏するため、特にスタッドレスタイヤとして有用である。
【００２４】
［他の実施形態］
以下、本発明の他の実施の形態について説明する。
【００２５】
（１）前述の実施形態では、図１〜図２に示すサイプ１０が形成されている例を示したが、本発明におけるサイプは、図３（ｂ’）に示すようなものである。なお、図３（ａ）〜（ｄ）はサイプと基準線が一致しているタイプであり、図３（ａ’）〜（ｄ’）は、それらと同一の基準線を有し、サイプと基準線が一致していないタイプである。いずれも１本のサイプのみを図示しているが、複数形成される。
【００２６】
図３（ａ）に示すものは、第２区分Ｌ２が幅方向と一致するサイプ（角度α２＝０°）の例である。図３（ａ’）に示すものは、図３（ａ）に示すものを基準線として、その全体に波形（ラメレン）のサイプ１０が形成されたものである。
【００２７】
図３（ｂ）に示すものは、第１区分Ｌ１が周方向と一致するサイプ（角度α１＝０°）の例である。図３（ｂ’）に示すものは、図３（ｂ）に示すものを基準線として、その第２区分Ｌ２だけに波形（ラメレン）のサイプ１０が形成されたものである。
【００２８】
図３（ｃ）に示すものは、第２区分Ｌ２が異なる角度（α２＝０°と２７°）を有する例である。図３（ｃ’）に示すものは、図３（ｃ）に示すものを基準線として、部分的に途切れたサイプ１０が形成されたものである。本発明におけるサイプ１０は、連続する一体型サイプが好ましいが、その製造上の都合から０．５ｍｍ未満程度の継ぎ目（途切れ部）が有ってもよい。また、サイプ１０はブロック１の端辺に交差していなくてもよい。
【００２９】
図３（ｄ）に示すものは、第１区分Ｌ１と第２区分Ｌ２の基準線同士のなす屈曲角θが鋭角となる例である。図３（ｄ’）に示すものは、図３（ｄ）に示すものを基準線として、基準線間を結ぶ直線で屈曲部を形成したサイプ１０の例である。
【００３０】
（２）本発明は、複数のサイプの第１区分同士および第２区分同士を略平行に配置し、かつ隣接するサイプの第１区分間の距離と第２区分間の距離とを略同一にしたものであるが、本発明に含まれないサイプを図４（ａ）〜（ｄ）に単に例示する。
【００３１】
図４（ａ）に示すものは、複数のサイプ１０の第１区分Ｌ１同士および第２区分Ｌ２同士を略平行に配置し、隣接するサイプ１０の第１区分Ｌ１間の距離Ｄ１と第２区分Ｌ２間の距離Ｄ２とを異なるように配置したものである。図４（ｂ）に示すものは、複数のサイプ１０ａ〜１０ｃを全て異なる角度で形成した例であり、複数のサイプ１０ａ〜１０ｃは平行でなくなる。
【００３２】
（３）前述の実施形態では、サイプが第１区分とその両側の第２区分とで構成される例（合計３区分）を示した。図４（ｃ）〜（ｄ）は、更に多くの区分で構成した例である。
【００３３】
図４（ｃ）に示すものは、第１区分Ｌ１と第２区分Ｌ２とが交互に繰り返されている（合計７区分）例である。また、図４（ｄ）に示すものは、第１区分Ｌ１と第２区分Ｌ２とが２区分づつ交互に繰り返されている（合計７区分）例である。
【００３４】
（４）前述の実施形態では、図１に示すようなブロックパターンの例を示したが、長方形のブロックに限らず、平行四辺形、Ｖ字型、５角形、又は曲線基調のブロックでもよい。また、中央付近や端部近傍まで溝の入ったブロックや一部の陸部が周方向に連続するものでもよい。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。
【００３６】
（１）アイス制動性能
タイヤを実車（国産２０００ｃｃクラスのＦＦセダン）に装着し、１名乗車の荷重条件にて、凍結した路面を走行させ、速度４０ｋｍ／ｈで制動力をかけてフルロックした際の制動距離を指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【００３７】
（２）アイス加速性能
タイヤを上記と同じ実車に装着し、１名乗車の荷重条件で同じ路面を走行し、停止から３０ｍまでの走破タイムを指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【００３８】
（３）アイス旋回性能
タイヤを上記と同じ実車に装着し、１名乗車の荷重条件で同じ路面をレムニスケート曲線（８の字曲線：Ｒ＝２５ｍ円）にて走行し、そのラップタイムを指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【００３９】
（４）耐摩耗性能
舗装道路を８０００ｋｍ走行したときの段差摩耗量（摩耗によるサイプとサイプとの段差）を測定し、指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【００４０】
実施例１〜３
図１に示すようなトレッドパターンにおいて、表１のような条件でサイプを形成（但し、屈曲部の曲率半径は０．８ｍｍ）してサイズ１８５／７０Ｒ１４のラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４１】
実施例４
実施例２において、直線のサイプを形成する代わりに、波状のサイプ（サイン波、周期２ｍｍ、振幅２ｍｍ）を形成する以外は同様にして、サイズ１８５／７０Ｒ１４のラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】

比較例１（従来品）
図１に示すようなトレッドパターンにおいて、タイヤ幅方向に対して２０°の直線サイプを形成してサイズ１８５／７０Ｒ１４のラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４３】
比較例２〜６
図１に示すようなトレッドパターンにおいて、表２のような条件でサイプを形成（但し、屈曲部の曲率半径は０．８ｍｍ）してサイズ１８５／７０Ｒ１４のラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】

表１〜表２の結果が示すように、実施例では横方向及び前後方向のエッジ成分が大きく、しかもサイプの屈曲部で摩耗が生じにくいため、アイス制動性能、アイス加速性能、アイス旋回性能及び耐摩耗性能が従来品と同等以上であった。これに対して、角度α１又は角度α２の何れかが本発明の範囲から外れる比較例２〜５では、アイス制動性能とアイス加速性能、又はアイス旋回性能が従来品より劣っていた。また、屈折角のみが本発明の範囲から外れる比較例６では、耐摩耗性能が不十分となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気入りタイヤの一例のトレッド面（本発明に含まれるものではない。）を示す平面図
【図２】図１のトレッド面のブロックを示す要部拡大図
【図３】本発明におけるサイプ（ｂ’）と本発明に含まれないサイプ（ｂ’以外の全て）の例を示す要部拡大図
【図４】本発明に含まれない単なる例示としてのサイプを示す要部拡大図
【図５】従来のサイプの例を示す要部拡大図
【符号の説明】
１ブロック
１０サイプ
１１屈曲点
Ｂ基準線
ＣＬタイヤ周方向
ＷＡタイヤ幅方向
α１第１区分の角度
α２第２区分の角度
θ 屈曲角

Claims

サイプを形成した複数のブロックを有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記サイプは、その基準線が２つの屈曲点で区分された３つの区分からなり、その３つの区分は、タイヤ周方向に対して−４５〜４５°の角度の基準線を有する第１区分と、タイヤ幅方向に対して−３０〜３０°の角度の基準線を有して前記第１区分の両側に配置された第２区分とからなり、その基準線同士のなす屈曲角が８０°以上であり、前記第２区分だけに波形のサイプが形成されていて、前記第１区分とブロックの端辺との距離が３ｍｍ以上であり、
前記サイプを各ブロックに対して複数配列して、前記複数のサイプの前記第１区分同士および前記第２区分同士を略平行に配置し、かつ隣接するサイプの前記第１区分間の距離と前記第２区分間の距離とを略同一にしてあることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記基準線の屈曲点に対応するサイプの屈曲部が、曲率半径０．５ｍｍ以上の円弧部を有してなる請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記サイプを各ブロックに対して複数配列して、サイプ密度を０．１ｍｍ／ｍｍ^２以上としてある請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。