JP5104046B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、陸部の接地面に細溝を設けた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、細溝に基づく氷上性能の改善効果を増大し、陸部の摩耗に伴う氷上性能の急激な変化を抑制することを可能にした空気入りタイヤに関する。

オールシーズンタイヤやスタッドレスタイヤでは、トレッド部にブロックやリブからなる複数の陸部が区画され、これら陸部にそれぞれ複数本のサイプが形成されている。このような空気入りタイヤにおいて、ゴム本来の特性が発揮されない新品時に十分な氷上性能を発揮させるために、陸部の接地面にサイプよりも浅い複数本の細溝を設けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。

上記細溝は陸部の接地面において一定の方向に一定のピッチで配置され、一定の深さに設定されるのが一般的である。このような細溝を陸部の接地面に設けた場合、新品時に細溝のエッジ効果及び除水効果に基づいて優れた氷上性能を発揮し、全ての細溝が磨滅する頃にはゴム本来の特性に基づく優れた氷上性能を発揮するようになる。

しかしながら、ブロックやリブからなる陸部は端部領域が優先的に摩耗する傾向があり、その結果として、端部領域に位置する細溝が磨滅し、中央領域に位置する細溝だけが残存するような摩耗状態になると、細溝に基づく氷上性能の改善効果が低下するという問題がある。そして、摩耗初期における細溝に基づく氷上性能の改善効果が低下すると、更に摩耗が進んでゴム本来の特性が発現するようになったとき、氷上性能が急激に変化するという問題もある。
特開２００６−１５１２２２号公報

本発明の目的は、細溝に基づく氷上性能の改善効果を増大し、陸部の摩耗に伴う氷上性能の急激な変化を抑制することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に溝によって区画された複数の陸部を備え、これら陸部の接地面にそれぞれ複数本の細溝を設けた空気入りタイヤにおいて、前記細溝を前記陸部の中央領域よりも端部領域で相対的に深くすると共に、前記細溝の深さを０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとし、前記細溝の最も浅い部分での深さを最も深い部分での深さの３０％〜８０％とし、前記細溝の幅を０．１ｍｍ〜０．８ｍｍとし、前記細溝のピッチを０．５ｍｍ〜２．０ｍｍとしたことを特徴とするものである。

本発明では、陸部の接地面に細溝を設けるにあたって、細溝を陸部の中央領域よりも端部領域で相対的に深くするので、陸部の端部領域が優先的に摩耗した場合であっても、細溝が陸部の全域に残存するようになる。そのため、摩耗初期における細溝に基づく氷上性能の改善効果を増大することができる。また、摩耗初期における細溝に基づく氷上性能の改善効果が増大するため、陸部の摩耗に伴う氷上性能の急激な変化を抑制することができる。

本発明において、細溝の深さは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとし、細溝の最も浅い部分での深さを最も深い部分での深さの３０％〜８０％とする。また、細溝の幅は０．１ｍｍ〜０．８ｍｍとし、細溝のピッチは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍとする。これにより、適度なトレッド剛性を確保しつつ、新品時及び摩耗初期における氷上性能を改善することができる。

細溝を浅くする中央領域の大きさについて、各陸部の接地面の面積に対して中央側の３０％〜８０％の領域を陸部の中央領域とすることが好ましい。陸部が溝によって囲まれたブロックから構成される場合、該ブロックのタイヤ周方向長さに対して中央側の３０％〜８０％かつタイヤ幅方向長さに対して中央側の３０％〜８０％の領域を陸部の中央領域とすることが好ましい。これにより、適度なトレッド剛性を確保しつつ、新品時及び摩耗初期における氷上性能を改善することができる。

陸部の中央領域での細溝の溝面積比率は４０％〜６０％にすることが好ましい。これにより、適度なトレッド剛性を確保しつつ、新品時及び摩耗初期における氷上性能を改善することができる。中央領域にある細溝は少なくとも片側の端部が陸部に隣接する溝に繋がっていることが好ましい。これにより、細溝による除水効果を高めることができる。

本発明は、オールシーズンタイヤを含む各種の空気入りタイヤに適用可能であるが、特に陸部にそれぞれ複数本のサイプを設けたスタッドレスタイヤを含む氷雪路用空気入りタイヤに適用することが望ましい。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示すものである。図１に示すように、トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる複数本の縦溝２と、タイヤ幅方向に延びる複数本の横溝３とが形成され、これら縦溝２及び横溝３により複数のブロックからなる陸部４が区画されている。陸部４は、タイヤ周方向に連続的に延在するリブであっても良い。これら陸部４にはそれぞれジグザグ形状を有する複数本のサイプ５が設けられている。また、図１では描写が省略されているが、陸部４の接地面にはそれぞれ複数本の細溝が設けられている。

図２は本発明で採用されるブロックを拡大して示す平面図であり、図３は図２のＸ−Ｘ矢視断面図である。これら図２及び図３ではサイプの描写が省略されている。図２に示すように、陸部４の接地面にはサイプよりも浅い複数本の細溝６が設けられている。細溝６の平面視形状は、特に限定されるものではなく、直線、曲線、波状、ジグザグ状、円形、四角形、六角形等にすることができる。

陸部４をタイヤ周方向の中央に規定される中央領域Ｌｃとタイヤ周方向の両端に規定される端部領域Ｌe1，Ｌe2とに区分し、タイヤ幅方向の中央に規定される中央領域Ｗｃとタイヤ幅方向の両端に規定される端部領域Ｗe1，Ｗe2とに区分したとき、細溝６は陸部４の中央領域Ｌｃよりも端部領域Ｌe1，Ｌe2で相対的に深く、かつ、陸部４の中央領域Ｗｃよりも端部領域Ｗe1，Ｗe2で相対的に深くなっている。但し、細溝６が陸部４の中央領域Ｌｃよりも端部領域Ｌe1，Ｌe2で相対的に深くなる関係、及び、細溝６が陸部４の中央領域Ｗｃよりも端部領域Ｗe1，Ｗe2で相対的に深くなる関係の少なくとも一方を満足していれば良い。

細溝６の深さは、図３のように段差を付けて変化させても良く、或いは、図４のように中央領域から陸部４の周縁に向かって徐々に変化させても良い。その際、図４のように細溝６の深さを直線的に変化させても良く、或いは、円弧状や波状に変化させても良い。いずれにしても、細溝６の深さを陸部４の中央領域よりも端部領域で相対的に大きくすることが重要である。

上述のように構成される空気入りタイヤでは、陸部４の接地面にサイプよりも浅い複数本の細溝６を設けているので、ゴム本来の特性が発揮されない新品時に十分な氷上性能を発揮することができる。特に、陸部４の接地面に細溝６を設けるにあたって、細溝６を陸部４の中央領域よりも端部領域で相対的に深くしているので、陸部４の端部領域が優先的に摩耗した場合であっても、細溝６が陸部４の全域に残存するようになる。そのため、摩耗初期における細溝６に基づく氷上性能の改善効果を増大することができる。また、摩耗初期における細溝６に基づく氷上性能の改善効果が増大するため、陸部４の摩耗に伴う氷上性能の急激な変化を抑制することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、細溝６の深さは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとし、細溝６の最も浅い部分での深さａを最も深い部分での深さｂの３０％〜８０％とする（図３参照）。細溝６の深さが０．１ｍｍ未満であると新品時の氷上性能が十分ではなく、逆に１．０ｍｍを超えるとトレッド面の剛性が確保できず、ウェット制動性能や氷上制動性能が低下する。また、細溝６の最も浅い部分での深さａが最も深い部分での深さｂの３０％未満であると除水効果が不十分で新品時の氷上性能が低下し、逆に８０％を超えると氷上性能の改善効果が不十分になり、更に陸部４の摩耗に伴う氷上性能の急激な変化を抑制する効果も不十分になる。

細溝６の幅は０．１ｍｍ〜０．８ｍｍ、より好ましくは、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍとし、細溝６のピッチは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、より好ましくは、０．７ｍｍ〜１．４ｍｍにする。細溝６の幅が０．１ｍｍ未満であると十分な除水効果を得ることができず、逆に０．８ｍｍを超えると陸部４の接地部分が減少してブロック剛性が低下し、それを回避するには細溝６のピッチを広げる必要があり、その結果として除水効果が低下する。一方、細溝６のピッチが０．５ｍｍ未満であるとブロック剛性が低下し、逆に２．０ｍｍを超えると除水効果が低下する。

ブロックからなる陸部４の中央領域のタイヤ周方向及びタイヤ幅方向の寸法（Ａ）はそれぞれブロックのタイヤ周方向及びタイヤ幅方向の寸法（Ｂ）の３０％〜８０％、より好ましくは、４５％〜６５％に設定すると良い（図３参照）。特に、各陸部４の接地面の面積に対して中央側の３０％〜８０％の領域を陸部の中央領域とすることが好ましい。陸部４の中央領域が狭過ぎるとトレッド面のブロック剛性が低下するためドライ性能及びウェット性能を維持することが困難になり、逆に広過ぎると細溝６の浅い部分が必要以上に多くなるため除水効果が不十分になる。

陸部４の中央領域での細溝６の溝面積比率（中央領域の面積に対する中央領域に含まれる細溝の総面積の比率）は４０％〜６０％にすると良い。より具体的には、陸部４の端部領域での細溝６の溝面積比率（端部領域の面積に対する端部領域に含まれる細溝の総面積の比率）を２５％〜４０％にする一方で、陸部４の中央領域での細溝６の溝面積比率を陸部４の端部領域での細溝６の溝面積比率よりも大きくし、かつ、４０％〜６０％にすると良い。例えば、図５のように陸部４の中央領域において細溝６の密度を選択的に高くすれば良い。このように陸部４の中央領域での細溝６の溝面積比率を４０％〜６０％にすることで、中央領域での除水効果を高めることができる。但し、この比率が６０％を超えるとブロック剛性の低下が大きくなるためドライ性能及びウェット性能の低下を招くことになる。

また、図５に示すように、中央領域に存在する細溝６は少なくとも片側の端部が陸部４に隣接する溝（縦溝２又は横溝３）に繋がっていると良い。これにより、細溝６による除水効果を高めることができる。

タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５で、トレッド部に溝によって区画された複数の陸部（ブロック）を備え、これら陸部にそれぞれ複数本のサイプを設けると共に、該陸部の接地面にそれぞれ複数本の細溝を設けた氷雪路用空気入りタイヤにおいて、陸部の中央領域における細溝の深さａ（ｍｍ）、陸部の端部領域における細溝の深さｂ（ｍｍ）、細溝の深さ比率（ａ／ｂ×１００％）、細溝の幅（ｍｍ）、細溝のピッチ（ｍｍ）、ブロックの寸法Ａに対する中央領域の寸法Ｂの比率（Ａ／Ｂ×１００％）を表１のように種々異ならせた従来例１、実施例１〜６及び比較例１のタイヤを作製した。

これらタイヤについて、下記の評価方法により、氷上制動性能（新品時、３００ｋｍ走行時、５００ｋｍ走行時）とウエット制動性能（新品時）を評価し、その結果を表１に併せて示した。

氷上制動性能：
試験タイヤをリムサイズ１５×６ 1/2Ｊのホイールに組み付けて排気量２０００ｃｃの後輪駆動車に装着し、空気圧２００ｋＰａの条件で、氷上を速度４０ｋｍ／ｈの走行状態からＡＢＳ制動で停止するまでの制動距離を測定した。この測定はタイヤの新品時、３００ｋｍ走行時、５００ｋｍ走行時において行った。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１の新品時を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど氷上制動性能が優れていることを意味する。

ウエット制動性能：
試験タイヤをリムサイズ１５×６ 1/2Ｊのホイールに組み付けて排気量２０００ｃｃの後輪駆動車に装着し、空気圧２００ｋＰａの条件で、ウエット路面上を速度１００ｋｍ／ｈの走行状態からＡＢＳ制動で停止するまでの制動距離を測定した。この測定はタイヤの新品時において行った。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどウェット制動性能が優れていることを意味する。

この表１から明らかなように、実施例１〜６のタイヤは、細溝の深さを一定にした従来例１との対比において、特に３００ｋｍ走行時の摩耗状態における氷上制動性能が改善され、摩耗に伴う氷上制動性能の急激な変化を抑制することができた。これに対して、比較例１では上記のような改善効果が見られなかった。

ここで、従来例１と実施例１における走行距離と氷上制動性能との関係を図６に示す。図６に示すように、実施例１のタイヤでは、新品状態から摩耗が進行してゴム本来の特性が発揮されるようになるまで氷上制動性能が徐々に高くなっている。これに対して、従来例１のタイヤでは、新品状態から摩耗の進行に伴って氷上制動性能が徐々に高くなるものの、陸部の端部領域が優先的に摩耗して当該部分の細溝が磨滅することに起因して氷上制動性能の上昇が一旦止まり、更に摩耗が進行すると氷上制動性能が急激に上昇することが判る。このような氷上制動性能の急激な変化は好ましくない。

次に、実施例１の変形例として実施例７〜９のタイヤを用意した。これら実施例７〜９は陸部の中央領域での細溝の溝面積比率を種々異ならせたものである（図５参照）。ここで、中央領域にある細溝は少なくとも片側の端部が陸部に隣接する溝に繋がるように構成されている。また、陸部の端部領域での細溝の溝面積比率は３５％で共通にした。

これらタイヤについて、上記の評価方法により、氷上制動性能（新品時）とウエット制動性能（新品時）を評価し、その結果を表２に示した。

この表２から明らかなように、陸部の中央領域での細溝の溝面積比率を大きくすることで新品時の氷上制動性能を高めることができる。特に、陸部の中央領域での細溝の溝面積比率を４０％〜６０％の範囲にすることにより、ウエット制動性能を許容レベルに維持しながら新品時の氷上制動性能を改善することができる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 本発明で採用されるブロックを拡大して示す平面図である。 図２のＸ−Ｘ矢視断面図である。 図３の変形例を示す断面図である。 本発明で採用されるブロック変形例を示す平面図である。 従来例１と実施例１における走行距離と氷上制動性能との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ トレッド部
２ 縦溝
３ 横溝
４ 陸部
５ サイプ
６ 細溝
Ｌｃ 陸部のタイヤ周方向の中央領域
Ｌe1，Ｌe2 陸部のタイヤ周方向の端部領域
Ｗｃ 陸部のタイヤ幅方向の中央領域
Ｗe1，Ｗe2 陸部のタイヤ幅方向の端部領域

Claims (6)

1. トレッド部に溝によって区画された複数の陸部を備え、これら陸部の接地面にそれぞれ複数本の細溝を設けた空気入りタイヤにおいて、前記細溝を前記陸部の中央領域よりも端部領域で相対的に深くすると共に、前記細溝の深さを０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとし、前記細溝の最も浅い部分での深さを最も深い部分での深さの３０％〜８０％とし、前記細溝の幅を０．１ｍｍ〜０．８ｍｍとし、前記細溝のピッチを０．５ｍｍ〜２．０ｍｍとしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 各陸部の接地面の面積に対して中央側の３０％〜８０％の領域を前記陸部の中央領域としたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記陸部が溝によって囲まれたブロックからなり、該ブロックのタイヤ周方向長さに対して中央側の３０％〜８０％かつタイヤ幅方向長さに対して中央側の３０％〜８０％の領域を前記陸部の中央領域としたことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
4. 前記陸部の中央領域での細溝の溝面積比率を４０％〜６０％にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記中央領域にある細溝は少なくとも片側の端部が前記陸部に隣接する溝に繋がっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記陸部にそれぞれ複数本のサイプを設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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