JP6027576B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、スタッドレスタイヤとして好適であり、氷上ブレーキ性能と、氷雪路での操縦安定性とをバランスよく向上させた空気入りタイヤに関する。

例えばスタッドレスタイヤでは、氷雪路での走行性能を確保するために、トレッド部に、ショルダーブロック列を含む複数のブロック列が形成されるとともに、各ブロックに、タイヤ軸方向にのびる複数の横サイプがタイヤ周方向に並置されている（例えば特許文献１の図１参照。）。

このようなタイヤにおいて、氷上ブレーキ性能を向上させる手法として、前記横サイプの形成数を増加し、タイヤ周方向のエッジ成分を増やすことが従来より行われている。

しかし横サイプの形成数の増加は、一方では、ブロック剛性の低下を招き、ブロック倒れによって氷雪路での操縦安定性を低下させるという問題がある。このように、氷上ブレーキ性能と氷雪路での操縦安定性とは二律背反の関係があり、双方をバランスよく向上させことは難しい問題であった。

特開２００９−２６９５００号公報

発明は、氷上ブレーキ性能と氷雪路での操縦安定性とをバランスよく向上させうる空気入りタイヤを提供することを課題としている。

本発明は、トレッド部に、最も接地端側をタイヤ周方向に直線状にのびる一対のショルダー主溝と、各前記ショルダー主溝から接地端までのびる複数本のショルダー横溝とが設けられることにより、前記接地端に沿ってショルダーブロックが並ぶショルダーブロック列が形成された空気入りタイヤであって、
前記ショルダー横溝は、前記ショルダー主溝からのびる内側溝部と、該内側溝部に連なりかつ内側溝部より大な溝幅を有して接地端側にのびる外側溝部とを有し、
前記ショルダーブロックは、タイヤ周方向にのびる縦サイプによりタイヤ軸方向内側の内側ブロック部と、タイヤ軸方向外側の外側ブロック部とに区分され、
前記内側ブロック部及び前記外側ブロック部には、それぞれ、タイヤ周方向に等間隔を隔てて並列する少なくとも４本の横サイプが形成されるとともに、
前記横サイプ間のタイヤ周方向の間隔Ｐａは、横サイプとショルダー横溝との間のタイヤ周方向の間隔Ｐｂよりも小であり、
しかも前記縦サイプは、その周方向両端側及び中央側に、サイプ底が隆起する浅底部分を具え、
前記内側溝部は、前記外側溝部よりも溝深さが小であり、かつ前記内側溝部の溝底に、該内側溝部の長さ方向にのびる溝底サイプが配されることを特徴としている。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記縦サイプの踏面からの最大深さは、前記内側溝部の溝深さより大でありかつ前記外側溝部の溝深さよりも小であることが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記横サイプは、該横サイプの両端がショルダーブロック内で途切れるクローズドサイプであることが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記間隔Ｐａは、前記間隔Ｐｂの０．５５〜０．８５倍であることが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記ショルダー横溝は、前記内側溝部と外側溝部とが屈曲状に交わる屈曲溝からなることが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記縦サイプは、前記内側溝部と外側溝部との接続位置を通ることが好ましい。

前記接地端とは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した状態のタイヤに正規荷重を負荷した時に接地するトレッド接地面のタイヤ軸方向最外端を意味する。又前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE"を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。前記「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"である。

前記縦サイプ、及び横サイプは、溝巾１．５mm 以下の切り込み状或いは極細の溝を意味し、接地に際して溝壁面同士が互いに接触して溝を閉じる。

本発明は叙上の如く、ショルダー横溝において、内側溝部を外側溝部に比して相対的に幅狭に形成している。これによりショルダーブロックにおける内側ブロック部の周長が、外側ブロック部の周長よりも大となる。すなわちショルダーブロックのうちで接地圧が相対的に高くなる内側ブロック部の剛性を、外側ブロック部の剛性に比して相対的に大としている。

また内側ブロック部及び外側ブロック部において、横サイプ間の間隔Ｐａを、横サイプとショルダー横溝との間の間隔Ｐｂよりも小としている。すなわち横サイプが、ショルダーブロックの周方向中央側に片寄って形成される。その結果、ショルダーブロックの外周側の剛性が高くなり、間隔Ｐａと間隔Ｐｂとが等しい場合に比してブロック剛性を高く確保することが可能になる。

また縦サイプにより、タイヤ軸方向のエッジ成分が増加する。このとき前記縦サイプが、その周方向両端側及び中央側に浅底部分を具えるため、この縦サイプに起因するブロック剛性の低下を抑えることができる。

そして、これらの相互作用によって、接地時のショルダーブロックの倒れこみを抑えることが可能となる。その結果、横サイプによるタイヤ周方向のエッジ効果、及び縦サイプによるタイヤ軸方向のエッジ効果を有効に機能させることができ、氷上ブレーキ性能と氷雪路での操縦安定性とをバランスよく向上さることが可能となる。

また接地圧がタイヤ軸方向内側で相対的に高くなるため、雪路走行時、内側溝部内に取り込まれた雪の圧力は、外側溝部に比して大となる。従って、外側溝部を幅広とすることで、前記圧力差によりショルダー横溝内の雪は、タイヤ軸方向外側に押し出されることとなり排雪性が高まり、雪上性能をさらに向上させることができる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッドパターンの展開図である。 その主要部の部分拡大図である。 ショルダーブロックの拡大斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は内側溝部及び外側溝部の断面図である。 縦サイプを示す図２のＡ−Ａ断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１には、本実施形態の空気入りタイヤ１が、スタッドレスタイヤとして形成される場合が示される。

図１に示されるように、前記空気入りタイヤ１のトレッド部２は、最も接地端Ｔｅ側をタイヤ周方向に直線状にのびる一対のショルダー主溝３と、各前記ショルダー主溝３から接地端Ｔｅまでのびる複数本のショルダー横溝４とを少なくとも具える。これにより、トレッド部２に、前記ショルダー主溝３とショルダー横溝４と接地端Ｔｅとで囲まれるショルダーブロック５が、前記接地端Ｔｅに沿って並ぶショルダーブロック列５Ｒが形成される。

具体的には、本例のトレッド部２には、前記一対のショルダー主溝３と、そのタイヤ軸方向内側でタイヤ周方向にのびる少なくとも１本、本例では２本のセンター主溝６とが配される。これにより、前記ショルダーブロック列５Ｒに加え、ショルダー主溝３とセンター主溝６との間のミドル陸部７、及び前記クラウン主溝６、６間のセンター陸部８がさらに形成される。

前記ミドル陸部７及びセンター陸部８については、特に規制されることがなく、慣例に従って、適宜設定することができる。本例の場合、前記ミドル陸部７には、このミドル陸部７を横切る複数本のミドル横溝９が設けられ、これによりミドル陸部７は、ミドルブロック１０がタイヤ周方向に並ぶミドルブロック列１０Ｒとして形成される。また前記センタ陸部８は、ブロックに区分されることなくタイヤ周方向に連続してのびるセンタリブ１１として形成される。

次に、前記ショルダーブロック列５Ｒを説明する。図２、３に示されるように、前記ショルダー横溝４は、前記ショルダー主溝３から略一定の溝幅Ｗ４ｉでタイヤ軸方向外側にのびる内側溝部４ｉと、該内側溝部４ｉに連なり接地端Ｔｅ側に略一定の溝幅Ｗ４ｏでのびる外側溝部４ｏとを具える。前記溝幅Ｗ４ｏは、溝幅Ｗ４ｉよりも大に設定される。

「略一定の溝幅」とは、溝幅が一定の場合、及び、溝幅が変化するときには、溝幅の最小値Ｗminと溝幅の最大値Ｗmaxとの比Ｗmin／Ｗmaxが、０．９５以上であることを意味する。また溝幅が変化するとき、前記溝幅Ｗ４ｉ、Ｗ４ｏは、それぞれ、最小値Ｗminと最大値Ｗmaxとの平均値で示される。

前記外側溝部４ｏのタイヤ軸方向外側には、外側溝部４ｏよりも幅広かつ接地端Ｔｅに連なる拡幅部４ｅを設けることができる。この拡幅部４ｅを設ける場合、拡幅部４ｅのタイヤ軸方向長さＬ４ｅは、外側溝部４ｏのタイヤ軸方向長さＬ４ｏの３０％以下、さらには２５％以下が、ブロック剛性の観点から好ましい。

本例では、前記内側溝部４ｉ及び外側溝部４ｏは、それぞれ、直線状にのびるとともに、この内側溝部４ｉと外側溝部４ｏとは屈曲状に交わる。すなわちショルダー横溝４は、略く字状の屈曲溝として形成される。前記外側溝部４ｏのタイヤ周方向に対する角度θｏは、内側溝部４ｉのタイヤ周方向に対する角度θｉよりも大である。前記角度θｏは、８０〜９０度の範囲が好ましく、また前記角度の差（θｏ−θｉ）は、５〜１５度が好ましい。このように、角度θｏを９０度に近づけることで、ショルダーブロック５の横剛性を、接地端Ｔｅ側でより大きくすることができ、操縦安定性の向上に役立つ。また角度θｉを角度θｏより小とすることで、内側溝部４ｉによってタイヤ軸方向のエッジ成分を増やすことができ、横滑りを減じて直進安定性を高めるなど氷雪路での操縦安定性の向上に役立つ。

このようなショルダー横溝４は、内側溝部４ｉの溝幅Ｗ４ｉが外側溝部４ｏの溝幅Ｗ４ｉよりも小である。そのため、ショルダーブロック５における内側ブロック部５ｉの周長（ブロック長）が、外側ブロック部５ｏの周長（ブロック長）よりも大となる。すなわちショルダーブロック５のうちで接地圧が相対的に高くなる内側ブロック部５ｉほど、その剛性を高くしているため、ショルダーブロック５全体としてのブロック倒れをバランス良く抑制することが可能となる。

また接地圧が、タイヤ軸方向内側で相対的に高くなるため、雪路走行時、内側溝部４ｉ内に取り込まれた雪の圧力は、外側溝部４ｏ内に取り込まれた雪の圧力に比して大となる。従って、外側溝部４ｏの溝幅Ｗ４ｏを溝幅Ｗ４ｉよりも大とすることで、前記圧力差により、ショルダー横溝４内の雪はタイヤ軸方向外側に押し出されることとなり、排雪性が高まり雪上性能を向上させることができる。なお前記溝幅Ｗ４ｏは、溝幅Ｗ４ｉの１．３〜２．３倍の範囲が好ましく、１．３倍を下回ると、前記効果が十分発揮されなくなる。逆に溝幅Ｗ４ｏが、溝幅Ｗ４ｉの２．３倍を超える場合にも、ショルダーブロック５の剛性バランスが悪くなって、ブロック倒れの抑制効果が低下傾向となる。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、本例では、前記内側溝部４ｉの溝深さＤ４ｉは、前記外側溝部４ｏの溝深さＤ４ｏよりも小であり、かつ内側溝部４ｉの溝底には、該内側溝部４ｉの長さ方向にのびる溝底サイプ２０が形成される。これにより、排水性の確保を図りながら、ショルダーブロック５の剛性を高めて、ブロック倒れをさらに抑制することができる。なお前記溝深さＤ４ｉは、好ましくは、前記溝深さＤ４ｏの０．４〜０．６倍である。また前記溝底サイプ２０の踏面２Ｓからの深さＤ２０は、好ましくは、前記溝深さＤ４ｏよりも小である。

次に、図２、３に示すように、前記ショルダーブロック５には、タイヤ周方向に直線状にのびる縦サイプ２１が形成される。これにより、ショルダーブロック５は、タイヤ軸方向内側の内側ブロック部５ｉと、タイヤ軸方向外側の外側ブロック部５ｏとに区分される。この縦サイプ２１は、前記内側溝部４ｉと外側溝部４ｏとの接続位置Ｐを通ることが好ましい。

前記内側ブロック部５ｉのタイヤ軸方向のブロック幅Ｗ５ｉは、前記外側ブロック部５ｏのブロック幅Ｗ５ｏよりも大であり、好ましくは、前記ブロック幅Ｗ５ｏの１．２〜１．５倍である。これは、前述したごとく、接地圧が内側ブロック部５ｉほど高く作用するためであり、Ｗ５ｉ＞Ｗ５ｏ とすることで、内側ブロック部５ｉの剛性を、外側ブロック部５ｏに比して相対的に高めることができ、ショルダーブロック５全体としての剛性バランスを適正化することが可能となる。なおブロック幅Ｗ５ｉが前記範囲から外れる場合、剛性バランスが悪くなって、ブロック倒れの抑制効果が減少する。

図３、５に示されるように、前記縦サイプ２１は、その周方向両端側及び中央側に、サイプ底２１Ｓが隆起する浅底部分２２を具える。

この縦サイプ２１の形成により、タイヤ軸方向のエッジ成分を増加することができ、横滑りを減じて直進安定性を高めるなど氷雪路での操縦安定性を向上させる。しかも縦サイプ２１が前記浅底部分２２を具える。特に浅底部分２２を、縦サイプ２１の周方向両端側、及び中央側に形成している。そのため、この縦サイプ２０に起因するブロック剛性の低下を抑えることができる。なお浅底部分２２が、周方向両端側のみ、或いは中央側のみに形成された場合には、ブロック全体の剛性を適正に維持することができなくなる。

各浅底部分２２の周方向長さＫは、それぞれ、縦サイプ２１の周方向全長Ｋ０の０．０５〜０．１９倍が好ましく、０．０５倍を下回ると、浅底部分２２による効果が十分発揮されなくなる。逆に長さＫが全長Ｋ０の０．１９倍を超えると、排水性の低下を招く。また排水性と剛性確保の観点から、前記縦サイプ２１の踏面２Ｓからの最大深さＤ２１（深底部分の深さに相当する。）は、好ましくは、前記内側溝部４ｉの溝深さＤ４ｉより大、かつ外側溝部４ｏの溝深さＤ４ｏよりも小である。より好ましくは、前記溝底サイプ２０の深さＤ２０の０．８〜１．２倍、さらには０．９〜１．１である。また浅底部分２２のサイプ底２１Ｓからの隆起高さＨ２２は、前記最大深さＤ２１の６０〜９０％が好ましい。

次に、前記内側ブロック部５ｉ及び外側ブロック部５ｏには、それぞれ、タイヤ周方向に等間隔を隔てて並列する少なくとも４本（本例では５本）の横サイプ２３が形成される。このとき、前記内側ブロック部５ｉ及び外側ブロック部５ｏにおいて、それぞれ、前記横サイプ２３間のタイヤ周方向の間隔Ｐａは、横サイプ２３とショルダー横溝４との間のタイヤ周方向の間隔Ｐｂよりも小に設定される。

具体的には、内側ブロック部５ｉにおいて、この内側ブロック部５ｉ内に配される横サイプ２３ｉ間のタイヤ周方向の間隔Ｐａは、横サイプ２３ｉと内側溝部４ｉとの間のタイヤ周方向の間隔Ｐｂよりも小に設定される。また外側ブロック部５ｏにおいて、この外側ブロック部５ｏ内に配される横サイプ２３ｏ間のタイヤ周方向の間隔Ｐａは、横サイプ２３ｏと外側溝部４ｏとの間のタイヤ周方向の間隔Ｐｂよりも小に設定される。

前記横サイプ２３ｉは、内側溝部４ｉと平行にのび、また横サイプ２３ｏは、外側溝部４ｏと平行にのびる。本例では、前記横サイプ２３ｉ、２３ｏが、長さ方向にジグザグ状（波状も含まれる。）にのびるジグザグサイプとして形成される場合が示される。かかる場合には、ジグザグ中心が、前記内側溝部４ｉ或いは外側溝部４ｏと平行をなす。また前記間隔Ｐａは、ジグザグ中心間のタイヤ周方向距離として定義される。また前記間隔Ｐｂは、ジグザグ中心と、内側溝部４ｉ或いは外側溝部４ｏとの間のタイヤ周方向距離として定義される。

本例の横サイプ２３は、その両端がショルダーブロック５内で途切れるクローズドサイプとして形成される。すなわち、横サイプ２３ｉの両端が内側ブロック部５ｉ内で途切れ、かつ横サイプ２３ｏの両端が外側ブロック部５ｏ内で途切れる。

このように、横サイプ２３、２３間の間隔Ｐａが、横サイプ２３とショルダー横溝４との間の間隔Ｐｂよりも小に設定される。すなわち横サイプ２３が、ショルダーブロック５の周方向中央側に片寄って形成される。そのため、ショルダーブロック５の外周側の剛性が高くなり、ブロック剛性を高く確保しうるなどブロック倒れの抑制効果を発揮することができる。特に、横サイプ２３をクローズドサイプとした場合には、ブロック倒れの抑制効果をさらに高めることができる。

ここで、横サイプ２３においては、前記間隔Ｐａを前記間隔Ｐｂの０．５５〜０．８５倍の範囲とするのが好ましく、０．８５倍を超えると、ブロック倒れの抑制効果が十分発揮されなくなる。逆に、間隔Ｐａが間隔Ｐｂの０．５５倍を下回ると、横サイプ２３、２３間のゴム部分の強度が減じ、ゴム欠けを誘発させる傾向を招く。このような観点から、前記間隔Ｐａの下限は、間隔Ｐｂの０．６倍以上が好ましく、また上限は０．８倍以下が好ましい。

このように本発明では、
・ショルダー横溝４において、内側溝部４ｉの溝幅Ｗ４ｉを外側溝部４ｏの溝幅Ｗ４ｏより小とすること；
・ショルダーブロック５を、内側ブロック部５ｉと外側ブロック５ｏとに区分する縦サイプ２１が、浅底部分２２を具えること； 及び
・内側ブロック部５ｉ及び外側ブロック部５ｏに設ける横サイプ２３において、横サイプ２３、２３間の間隔Ｐａを、横サイプ３２とショルダー横溝４との間の間隔Ｐｂよりも小とすること；
の相互作用によって、接地時のショルダーブロック５の倒れこみを効果的に抑制することが可能となる。その結果、横サイプ２３によるタイヤ周方向のエッジ効果、及び縦サイプ２１によるタイヤ軸方向のエッジ効果を有効に機能させることができ、氷上ブレーキ性能と、氷雪路での操縦安定性とをバランスよく向上さることが可能となる。

以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施しうるのはいうまでもない。

図１を基本トレッドパターンとした空気入りタイヤ（２０５／８５Ｒ１６）が、表１の仕様に基づき試作され、各試供タイヤにおける氷上ブレーキ性能と、氷路操縦安定性と、雪路操縦安定性とがテストされた。

表１に記載以外は実質的に同仕様であり、共通仕様は以下の通りである。
ド接地幅ＴＷ：１６２mm
ショルダー主溝の溝幅：６．０mm
ショルダー主溝の溝深さ：１３．５mm
センター主溝の溝幅：５．０mm
センター主溝の溝深さ：１３．５mm
テスト方法は、次の通りである。

＜氷上ブレーキ性能＞
試供タイヤを、リム（５．５Ｊ−１６）、内圧（６００kPa）の条件にて車両（排気量４７７０ccの国産ＦＦ車）の全輪に装着した。そして氷路面上を、ドライバー１名乗車の下で走行させ、走行速度３０km/hから全輪ロック状態で制動してから車両が完全に停止するまでに要した制動距離を１０点法にて表示した。数値が大きいほど良好である。

＜氷路操縦安定性＞
上記テスト車両にて、氷路のテストコースを走行したときのハンドル応答性、剛性感及びグリップ等に関する走行特性をドライバーの官能評価により、１０点法にて表示した。数値が大きいほど良好である。

＜雪路操縦安定性＞
上記テスト車両にて、雪路のテストコースを走行したときのハンドル応答性、剛性感及びグリップ等に関する走行特性をドライバーの官能評価により、１０点法にて表示した。数値が大きいほど良好である。

テストの結果、実施例のタイヤは、氷上ブレーキ性能と、氷雪路での操縦安定性とをバランスよく向上させうるのが確認できた。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ ショルダー主溝
４ ショルダー横溝
４ｉ 内側溝部
４ｏ 外側溝部
５ ショルダーブロック
５ｉ 内側ブロック部
５ｏ 外側ブロック部
５Ｒ ショルダーブロック列
２０ 溝底サイプ
２１ 縦サイプ
２１Ｓ サイプ底
２２ 浅底部分
２３ 横サイプ
Ｐ 接続位置
Ｔｅ 接地端

Claims (6)

1. トレッド部に、最も接地端側をタイヤ周方向に直線状にのびる一対のショルダー主溝と、各前記ショルダー主溝から接地端までのびる複数本のショルダー横溝とが設けられることにより、前記接地端に沿ってショルダーブロックが並ぶショルダーブロック列が形成された空気入りタイヤであって、
   前記ショルダー横溝は、前記ショルダー主溝からのびる内側溝部と、該内側溝部に連なりかつ内側溝部より大な溝幅を有して接地端側にのびる外側溝部とを有し、
   前記ショルダーブロックは、タイヤ周方向にのびる縦サイプによりタイヤ軸方向内側の内側ブロック部と、タイヤ軸方向外側の外側ブロック部とに区分され、
   前記内側ブロック部及び前記外側ブロック部には、それぞれ、タイヤ周方向に等間隔を隔てて並列する少なくとも４本の横サイプが形成されるとともに、
   前記横サイプ間のタイヤ周方向の間隔Ｐａは、横サイプとショルダー横溝との間のタイヤ周方向の間隔Ｐｂよりも小であり、
   しかも前記縦サイプは、その周方向両端側及び中央側に、サイプ底が隆起する浅底部分を具え、
   前記内側溝部は、前記外側溝部よりも溝深さが小であり、かつ前記内側溝部の溝底に、該内側溝部の長さ方向にのびる溝底サイプが配されることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記縦サイプの踏面からの最大深さは、前記内側溝部の溝深さより大でありかつ前記外側溝部の溝深さよりも小である請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記横サイプは、該横サイプの両端がショルダーブロック内で途切れるクローズドサイプである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. 前記間隔Ｐａは、前記間隔Ｐｂの０．５５〜０．８５倍であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ショルダー横溝は、前記内側溝部と外側溝部とが屈曲状に交わる屈曲溝からなることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記縦サイプは、前記内側溝部と外側溝部との接続位置を通ることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の空気入りタイヤ。
   

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