JP2006062469A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 トレッドゴムの変更、サイプ本数を増加することなく氷上性能を向上した空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】 横サイプ２０で区画された小ブロック１８Ａに、タイヤ軸方向に列をなす複数の小穴２２を設ける。横サイプ２０で取り難い氷路面走行時に生ずるサイプ間の水膜を、列をなす複数の小穴２２で吸い取ることができ、トレッドゴムの変更やサイプ本数を増加することなく氷上性能を向上することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、空気入りタイヤにかかり、特に、氷上性能に優れた空気入りタイヤに関する。

従来、冬用の空気入りタイヤでは、氷上における発進時の加速性、制動性を改良するため、タイヤトレッドパターンのブロック部に横方向サイプを付加することがなされてきた（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−３１００１０号公報（図１等）

しかしながら、氷上性能を上げようとしてサイプ本数を増やしていくと、エッジ部が路面を引っ掻く力（以下エッジ効果）及び、サイプ部分が氷表面の水膜を吸い上げる効果（以下排水効果）は増加するものの、ブロック剛性が低下して氷上での接地面積が減少していくため、タイヤと氷路面間の摩擦力（以下表面摩擦力）は減少するという問題があった。

表面摩擦力の減少分がエッジ効果、及び排水効果の増加分を上回ると氷上性能が向上しなくなるため、サイプ付加による氷上性能向上には限界があった。

特に、ブロック踏面内で発生する水膜は主にサイプで踏面外に排出される。そのため、サイプで区画された小ブロックの周方向中央部は排水性が悪く、水膜が溜まり易い。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、サイプで区画された小ブロックの周方向中央部の排水性を向上して、トレッドゴムの変更、サイプ本数を増加することなく氷上性能を向上可能な空気入りタイヤを提供することが目的である。

請求項１に記載の発明は、互いに交差する複数の溝によって区画された複数のブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤであって、前記ブロックは、タイヤ軸方向に沿って延びるサイプがタイヤ周方向に複数配置されることにより分断された複数の小ブロックを備え、前記小ブロックには、タイヤ軸方向に配置される複数の小穴からなる列が形成されている、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

請求項１に記載の空気入りタイヤでは、サイプで区画された小ブロックに、小穴の列を形成することで、サイプで取り難い氷路面走行時に生ずるサイプ間の水膜を、列をなす複数の小穴で吸い取ることができ、トレッドゴムの変更やサイプ本数を増加することなく氷上性能を向上することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記小穴の列が複数設けられている、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

請求項２に記載の空気入りタイヤでは、小ブロックに小穴の列を複数設けたので、吸水性能が向上する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、単位面積当たりの前記小穴の密度は、前記小ブロックの軸方向中央部が両側よりも高い、ことを特徴としている。

次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

小ブロックのサイプ間において、サイプによる水膜の除去効果が少ない部分、即ち、タイヤ軸方向中央部分において小穴の密度がタイヤ軸方向両側対比で高く設定されているので、氷路面上のサイプでは取り難い水膜を、小穴の密度の高い部分で効率的に吸い上げ、氷上性能が向上する。

請求項４に記載の発明は、前記小ブロックにおいて、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、軸方向中央部に配置される前記小穴の深さは、軸方向両側に配置される前記小穴の深さよりも深い、ことを特徴としている。

次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

深い穴は、浅い穴よりも多量の水を吸い取ることができる。

したがって、サイプでは取り難い小ブロックの軸方向中央部分に深い小穴を配置し、吸水性能を高めることが好ましい。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記小穴の最大径が、０．５〜２．０mmの範囲内である、ことを特徴としている。

次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

小穴の最大径が０．５mm未満になると、水膜を吸い取る能力が不足する。

一方、小穴の最大径が２．０mmを超えると、小ブロックの剛性が低下させるため好ましくない。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記小ブロック内において、前記小穴の形状、及び大きさの少なくとも一方が異なっている、ことを特徴としている。

次に、請求項６に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

小穴の形状、及び大きさの少なくとも一方を異ならせることで、小ブロック内の吸水性能の分布を変更することが出来る。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記小ブロック内において、前記小穴の密度は、路面からの入力の下流側の方が上流側よりも高い、ことを特徴としている。

次に、請求項７に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

例えば、ブレーキング時、路面からの入力によりブロックは倒れ込み変形を生ずる。このとき、小ブロックは、入力の上流側は接地圧は高く、下流側は接地圧が低い、または路面から浮き気味となり、水膜は下流側が厚くなる方向となる。このため、小ブロック内において、小穴の密度を入力の下流側で高くし、下流側の吸水能力を高めることが好ましい。

以上説明したように本発明の空気入りタイヤは上記の構成としたので、トレッドゴムの変更やサイプ本数を増加することなく氷上性能を向上することができる、という優れた効果を有する。

［第１の実施形態］
本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤ１０を図面にしたがって説明する。

図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０のトレッド１２には、タイヤ周方向（矢印Ｓ方向）に沿って延びる複数本の周方向溝１４と、タイヤ軸方向（矢印Ｗ方向）に沿って延びる複数本の横溝１６とによって区画されるトレッド平面視で矩形のブロック１８を複数個備えている。

なお、この空気入りタイヤ１０の内部構造は、一般の空気入りタイヤと同様の構造であるので内部構造の説明は省略する。

図２に示すように、ブロック１８には、タイヤ軸方向に延びて横断している直線状の横サイプ２０が周方向に等間隔で形成され、複数の小ブロック１８Ａを区画している。

これら小ブロック１８Ａの周方向中央部には、複数の円形の小穴２２がタイヤ軸方向に沿って等間隔に形成されて列をなしている。

なお、これら小穴２２の径は全て同じである。

小穴２２の径は、０．５〜２．０mmの範囲内が好ましい。

小穴２２の深さｄ₁は、適切なブロック剛性を確保するために、横サイプ２０の深さｄ₀よりも浅いことが好ましく、摩耗後の氷上性能を確保するために、周方向溝１４の溝深さＤ（ブロックの高さと同じ）の半分よりも深いことが好ましい。
（作用）
次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の作用を説明する。

本実施形態の空気入りタイヤ１０では、横サイプ２０で区画された小ブロック１８Ａに、小穴２２の列が形成されており、氷路面走行時に、横サイプ２０で取り難い横サイプ間の水膜を、列をなした複数の小穴２２が吸い取るため、トレッドゴムの変更、サイプ本数を増加することなく氷上性能を向上することができる。

さらに、小穴２２は、横サイプ２０と比較して、小ブロック１８Ａの倒れ込み方向での曲げ剛性に与える影響を最小限に出来るため、過度の倒れ込み変形による接地面積の減少を防ぐことが出来る。

なお、小穴２２の開口部分のエッジ効果も期待できる。
［第２の実施形態］
本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤ１０を図面にしたがって説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

図３（Ｃ）に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、第１の実施形態よりも１列当たりの小穴２２の数が倍（即ち、密度が倍）に設定されているため、第１の実施形態よりも氷上性能を向上することができる。
［第３の実施形態］
本発明の第３実施形態に係る空気入りタイヤ１０を図面にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

図３（Ｄ）に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０のブロック１８では、第１の実施形態と同様に小ブロック１８Ａの周方向中央部に複数（第１の実施形態と同数）の小穴２２がタイヤ軸方向に列をなして形成されているが、タイヤ軸方向の等間隔ではなく、タイヤ軸方向中央側がタイヤ軸方向両側よりも配置密度が高くなるように形成されている。

小ブロック１８Ａの中でも、タイヤ軸方向中央部は、周方向溝１４から遠い場所であるため、横サイプ２０にとってはタイヤ軸方向両側よりも水膜を排水し難い場所である。

このため、本実施形態のように、小ブロック１８Ａのタイヤ軸方向中央側の小穴２２の密度を高めることが好ましい。

これにより、小穴２２の数が同じ第１の実施形態よりも氷上性能を高めることが出来る。
［第４の実施形態］
本発明の第４実施形態に係る空気入りタイヤ１０を図面にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

図３（Ｅ）に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０のブロック１８では、第３の実施形態と同様の小穴２２の列を、小ブロック１８Ａの周方向中心を境に左右対称に１列づつ設けているため、第３の実施形態よりも氷上性能を高めることが出来る。
［第５の実施形態］
本発明の第５実施形態に係る空気入りタイヤ１０を図面にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

図３（Ｆ）に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０のブロック１８では、第３の実施形態と同様に配置された小穴２２の列が２列形成されているが、小穴２２の列は、入力の下流側に寄って配置されている（即ち、小ブロック１８Ａの中での配置密度は、入力の下流側（図面右側）が上流側よりも高く設定されている。）。

例えば、ブレーキング時、路面からの入力により倒れ込み変形して浮き気味となる小ブロック１８Ａの入力の下流側の水膜を、小穴２２の密度の高い部分で吸水するので、タイヤ軸方向に等間隔で配置するよりも氷上性能を向上することができる。
［第６の実施形態］
本発明の第６実施形態に係る空気入りタイヤ１０を図面にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

本実施形態は第５の実施形態の変形例であり、図３（Ｇ）に示すように、入力の下流側の小穴列が、上流側の小穴列対比で、タイヤ軸方向中央側の小穴２２の配置密度を高く設定している。このため、第５の実施形態よりも氷上性能を向上することが出来る。
［第７の実施形態］
本発明の第７実施形態に係る空気入りタイヤ１０を図面にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

本実施形態は、第６の実施形態の変形例であり、図３（Ｈ）に示すように、タイヤ軸方向中央側の小穴２２の径が、タイヤ軸方向両側の小穴２２の径よりも大きく設定されている。

したがって、小ブロック１８Ａのタイヤ軸方向中央側の吸水性が高まり、第６の実施形態よりも氷上性能を向上することが出来る。
［第８の実施形態］
本発明の第８実施形態に係る空気入りタイヤ１０を図面にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

本実施形態は、第６の実施形態の変形例であり、図３（Ｉ）に示すように、小穴２２は、円形でなく、Ｌ字（く字）形状を呈している。

水膜を吸水できれば小穴２２の形状は円形以外であっても良く、本実施形態のようなL字形状や、図示はしないが三角形、四角形、６角形等であっても良い。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、本発明の適用された実施例のタイヤ８種と、従来例のタイヤ１種とを用意し、実車走行により氷上性能の評価を行った。

実施例１：第１の実施形態で説明したブロック（図２、図３（Ｂ）参照）を有する空気入りタイヤ。

実施例２：第２の実施形態で説明したブロック（図３（Ｃ）参照）を有する空気入りタイヤ。

実施例３：第３の実施形態で説明したブロック（図３（Ｄ）参照）を有する空気入りタイヤ。

実施例４：第４の実施形態で説明したブロック（図３（Ｅ）参照）を有する空気入りタイヤ。

実施例５：第５の実施形態で説明したブロック（図３（Ｆ）参照）を有する空気入りタイヤ。

実施例６：第６の実施形態で説明したブロック（図３（Ｇ）参照）を有する空気入りタイヤ。

実施例７：第７の実施形態で説明したブロック（図３（Ｈ）参照）を有する空気入りタイヤ。

実施例８：第８の実施形態で説明したブロック（図３（Ｉ）参照）を有する空気入りタイヤ。

従来例：小穴の形成されていないブロック（図５、図３（Ａ）参照）を有する空気入りタイヤ。

なお、実施例４〜８間では、各々の小穴の合計面積が同等に設定されている。

また、タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５であり、内圧２００ｋＰａを充填した。

試験は、乗用車に試験タイヤを装着して氷路で制動テストを行った。
・制動テスト：初速４０ｋｍ／ｈからフルブレーキを掛けて静止状態になるまでの制動距離を計測し、初速度と制動距離から算出した平均減速度で評価を行った。結果は、従来例を１００とする平均減速度指数で表現し、指数が大きいほど制動性能に優れていることを表している。

試験の結果、本発明の適用された実施例のタイヤは、従来例に対して氷上減速度に優れていることが分かった。

本発明の第１の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。 小穴の形成されたブロックの斜視図である。 （Ａ）〜（Ｉ）はブロックの平面図である。 実施例７のブロックに形成された小穴の平面図である。 従来例のブロックの斜視図である。

符号の説明

１０ 空気入りタイヤ
１４ 周方向溝
１６ 横溝
１８ ブロック
２０ 横サイプ
２２ 小穴

Claims (7)

1. 互いに交差する複数の溝によって区画された複数のブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤであって、
   前記ブロックは、タイヤ軸方向に沿って延びるサイプがタイヤ周方向に複数配置されることにより分断された複数の小ブロックを備え、
   前記小ブロックには、タイヤ軸方向に配置される複数の小穴からなる列が形成されている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記小穴の列が複数設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 単位面積当たりの前記小穴の密度は、前記小ブロックの軸方向中央部が両側よりも高い、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記小ブロックにおいて、軸方向中央部に配置される前記小穴の深さは、軸方向両側に配置される前記小穴の深さよりも深い、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記小穴の最大径が、０．５〜２．０mmの範囲内である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記小ブロック内において、前記小穴の形状、及び大きさの少なくとも一方が異なっている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記小ブロック内において、前記小穴の密度は、路面からの入力の下流側の方が上流側よりも高い、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。

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