JP2009280035A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ブロックやリブの剛性を保持しつつ氷上性能を向上できる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】空気入りタイヤ１０のトレッド部１２に多数のブロック１８が区画されている。各ブロック１８の接地表面１８Ａには、タイヤ幅方向にジグザク状に延在する複数のサイプ２０がタイヤ周方向に間隔をおきタイヤ周方向に並べられて設けられている。サイプ２０の底部は、均一深さの深さ均一部２２と、深さ均一部２２の端部に接続されサイプ２０の延在方向の端部に近づくにつれて深さが浅くなる浅底部２４とを有している。浅底部２４に、サイプ２０の幅よりも大きい直径の孔２６が浅底部２４の上方の箇所から浅底部２４の下方に向けて形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、サイプを有する空気入りタイヤに関する。

近年のスタッドレスタイヤは氷上性能を向上させるため、トレッド部の陸部を構成するブロックやリブにサイプを多く配設する傾向にある（特許文献１、特許文献２）。
特開２００６−１７６０５５号公報 特開２００４−２５９５４号公報

しかしながら、サイプの数を増やしてサイプ密度を高めていくと、エッジ数は増えるものの、ブロックやリブの剛性が低下し、サイプが倒れ込むことにより接地性が低下し、氷上性能が低下する問題を生じる。
本発明者は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、ブロックやリブの剛性を保持しつつ氷上性能を向上できる空気入りタイヤを提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、トレッド部の陸部の接地表面にサイプが設けられた空気入りタイヤにおいて、前記サイプの底部は、前記サイプの延在方向の端部に近づくにつれて深さが浅くなる浅底部を有し、前記浅底部に、前記サイプの幅よりも大きい直径の孔が前記浅底部の上方の箇所から浅底部の下方の箇所に向けて形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、サイプの底部が浅底部を有することにより、サイプによるブロック剛性の低下を抑制する上で有利となる。
また、浅底部が孔を備えているので、吸水性を保持する上で有利となる。
また、ブレードに円柱状の棒を挟みこむことで金型も簡単に作成される。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１はタイヤのトレッド部の説明図、図２はサイプの説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣＣ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＤＤ断面図、（Ｅ）は（Ｂ）のＥＥ断面図、（Ｆ）は（Ｂ）のＦＦ断面図を示す。
空気入りタイヤ１０のトレッド部１２に、タイヤ周方向に延在する複数の主溝１４が設けられている。また、各主溝１４間にタイヤ幅方向に延在する複数の横溝１６が設けられている。
そして、これら主溝１４と横溝１６により陸部としての多数のブロック１８が区画されている。
また、主溝１４によりそれらブロック１８は６列のブロック列に区分されている。

各ブロック１８の接地表面１８Ａには、タイヤ幅方向にジグザク状に延在する複数のサイプ２０がタイヤ周方向に間隔をおきタイヤ周方向に並べられて設けられている。
図２（Ｂ）に示すように、サイプ２０の底部は、均一深さの深さ均一部２２と、深さ均一部２２の端部に接続されサイプ２０の延在方向の端部に近づくにつれて深さが浅くなる浅底部２４とを有している。
なお、浅底部２４は、サイプ２０の延在方向の端部に近づくにつれて深さが無段階的に（次第に）浅くなる傾斜部として形成されていてもよいし、サイプ２０の延在方向の端部に近づくにつれて深さが段階的に浅くなる階段状に形成されていてもよい。
そして、浅底部２４に、図２（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）に示すように、サイプ２０の幅よりも大きい直径の孔２６が浅底部２４の上方の箇所から浅底部２４の下方に向けて形成されている。なお、サイプ２０は屈曲部を介して向きを変えながら直線状にジグザク状に延在しており、本実施の形態では、孔２６は、この屈曲部を１つ飛び越えた２つ目の屈曲部ごとに設けられている。

本実施の形態では、サイプ２０の底部が浅底部２４を有することにより、サイプによるブロック剛性の低下を抑制する上で有利となる。
また、浅底部２４が孔２６を備えているので、吸水性を保持する上で有利となる。
また、金型を作成するに際して、ブレードに円柱状の棒を挟みこむことで作成が簡単になされ、また、円柱状の棒の直径を十分に大きく取れることにより、棒の強度にも優れる。

トレッド部１２のセンター部に位置する４列のブロック列を構成する各ブロック１８のサイプ２０は、図３（Ａ）に摩耗前のトレッド部の平面図を、図３（Ｂ）に摩耗後のトレッド部の平面図を示すように、タイヤ周方向で隣り合うサイプ２０どうしにおいて、それらの底部の深さ均一部２２と浅底部２４とが逆の位置となるように設けられている。なお、図３（Ｂ）に示すように、トレッド面が摩耗していくと、浅底部２４では孔２６のみが残存することになる。
センター部の４列のブロック列を構成する各ブロック１８のサイプ２０をこのように設けることで、吸水効果を保持しながらブロック１８の剛性の低下を防ぐ上で有利となる。

トレッド部１２のショルダー部側に位置する両側の２列のブロック列を構成する各ブロック１８のサイプ２０は、図４（Ａ）に摩耗前のトレッド部の平面図を、図４（Ｂ）に摩耗後のトレッド部の平面図を示すように、タイヤ幅方向の内側に位置する底部が深さ均一部２２とされ、タイヤ幅方向の外側に位置する底部が浅底部２４となるように設けられている。なお、図４（Ｂ）に示すように、トレッド面が摩耗していくと、浅底部２４では孔２６のみが残存することになる。
ショルダー部の両側の２列のブロック列を構成する各ブロック１８のサイプ２０をこのように設けることで、ショルダー部のブロック１８の剛性低下を抑制し、操縦安定性を向上する上で有利となる。

このような構成のサイプ２０は、図５に示すように、波型状で底部が次第に高くなるブレード３０と、このブレード３０の下縁に取着した円柱状のピン３２とからなるサイプ形成用部材３４を金型内に配置することで型により成形される。
図５（Ａ）はサイプ形成用部材３４の平面図、（Ｂ）はサイプ形成用部材３４の正面図、（Ｃ）はブレード３０の正面図、（Ｄ）はブレード３０とピン３２の斜視図、（Ｅ）はサイプ形成用部材３４の斜視図を示している。
なお、ピン３２の先端にはすり割り３２０２が形成されており、このすり割り３２０２をブレード３０の下縁に嵌め込むことでピン３２がブレードに取り付けられる。

浅底部２４に設けられる孔２６の深さは、図２（Ｂ）に示すように、深さ均一部２２の深さと等しい。
また、孔２６の中心は、サイプ２０の幅の中心上に位置している。

また、孔２６の上端の深さ方向における位置は、すなわち、孔２６の接地表面１８Ａからの深さＸは、この孔２６が設けられた浅底部２４の深さＭに対して、Ｘ≦０．９×Ｍの関係を満たしている。
孔２６の上端の位置をこのように設定すると、金型を容易に作成する上で、また、金型の強度の点で有利となる。

また、サイプ２０の全長をＹとし、浅底部２４の全長Ｌとしたとき、０．５Ｙ≦Ｌ≦Ｙの関係を満たしている。
０．５Ｙ＞Ｌであると、従来サイプ２０と同様にブロック１８剛性の低下を引き起こす可能性が生じ、また、孔２６の数が制限されることにより効果が低減するためである。

また、サイプ２０の幅をＺとしたときに、孔２６の直径Ｄは、Ｚ＜Ｄ≦５Ｚの関係を満たしている。
性能向上および金型製作の容易さを考慮すると、孔２６の直径Ｄはサイプ２０の幅Ｚよりも大きいことが望ましい。
また、加硫時の金型からの抜けを考慮すると、孔２６の直径Ｄはサイプ２０の幅Ｚの５倍以下が望ましい。

孔２６の断面形状は、円形、三角形、四角形、その他の多角形など、従来公知の様々な形状であってよく、断面形状やその大きさにより性能向上が図れる。

また、サイプ２０の形状は、二次元形状の板状、波状、深さ方向に屈曲する三次元形状（３Ｄ）など従来公知の様々な形状の何れでもよいが、エッジ効果を高めるためには３Ｄが望ましい。

また、サイプ形成用部材３４を構成するピン３２の上端にＲ面取りが施され、これにより図２（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）に示すように、孔２６の上端周囲は、接地表面１８Ａ側に近づくにつれて内径が次第に小さくなる曲面２６０２で形成され、言い換えると、孔２６の上端周囲に面取り２６０２が施されている。
このような面取り２６０２を設けることにより、タイヤの摩耗により孔２６が接地表面１８Ａに露出する際に、孔２６の周辺部分におけるクラックの発生を抑制する上で有利となる。

（実施例）
図６に示すように、従来例１、２、比較例、実施例のサイプを有するスタッドレスタイヤをそれぞれ作成した。
図６の（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｇ）はサイプの平面図を示し、図６の（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）、（Ｈ）はサイプの正面図を示している。
従来例１のサイプ２０は均一深さの底部を有し、サイプ２０の端部のみにおいて浅い底部となっている。
従来例２のサイプ２０は均一深さの底部を有し、サイプ２０の端部のみにおいて浅い底部となっており、また、サイプ２０の底部に、サイプ２０の幅よりも小さい直径の孔２１が形成されている。
比較例のサイプ２０は、均一深さの深さ均一部２２と、深さ均一部２２の端部に接続されサイプ２０の延在方向の端部に近づくにつれて深さが浅くなる浅底部２４とを有しているが、孔２６は有していない。
実施例のサイプ２０は、均一深さの深さ均一部２２と、深さ均一部２２の端部に接続されサイプ２０の延在方向の端部に近づくにつれて深さが浅くなる浅底部２４とを有している。また、浅底部２４に、サイプ２０の幅よりも大きい直径の孔２６が浅底部２４の上方の箇所から浅底部２４の下方の箇所に向けて形成されている。

そして、次のような評価試験を行った。
サイズが２１５／５５Ｒ１７のスタッドレスタイヤを１７×７Ｊのホイール組み付け、排気量２４００ｃｃでＦＲ駆動方式の車両に装着した。
氷上での制動性能をＡＢＳ制動にて評価した結果を指数化したものを性能として図７、図８に示す。
また、雪上を走行した際の操縦安定性を官能評価した結果を指数化したものを性能として図７、図８に示す。
なお、図７は摩耗初期における評価結果を示し、図８は摩耗後期における評価結果を示し、指数が大きいほど性能に優れることを示す。
図７、図８から、実施例は、氷上での制動性能および雪上を走行した際の操縦安定性に優れることが明らかである。

また、サイプ２０の形状が、直線状に延在する場合と、波状の場合と、３Ｄの場合とについて氷上での制動性能を評価し、その結果を図９に示す。
図９から、サイプ２０の形状が３Ｄの場合に、氷上での制動性能が最も優れることが明らかである。
また、サイプ２０の幅が０．４ｍｍで、浅底部２４に形成される孔２６の直径が、０．４ｍｍ、０．６ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍの各場合について氷上での制動性能を評価し、その結果を図１０に示す。
図１０から、孔２６の直径がサイプ２０の幅と同じ場合よりも、サイプ２０の幅よりも大きい場合のほうが氷上での制動性能が優れることが明らかである。

タイヤのトレッド部の説明図である。 サイプの説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣＣ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＤＤ断面図、（Ｅ）は（Ｂ）のＥＥ断面図、（Ｆ）は（Ｂ）のＦＦ断面図である。 （Ａ）は摩耗前のトレッド部の平面図、図３（Ｂ）は摩耗後のトレッド部の平面図である。 （Ａ）は摩耗前のトレッド部の平面図、図３（Ｂ）は摩耗後のトレッド部の平面図である。 （Ａ）はサイプ形成用部材３４の平面図、（Ｂ）はサイプ形成用部材３４の正面図、（Ｃ）はブレード３０の正面図、（Ｄ）はブレード３０とピン３２の斜視図、（Ｅ）はサイプ形成用部材３４の斜視図である。 従来例１、２、比較例、実施例のサイプの説明図である。 従来例１、２、比較例、実施例のサイプについて摩耗初期における評価試験の結果を示す図である。 従来例１、２、比較例、実施例のサイプについて摩耗後期における評価試験の結果を示す図である。 サイプ２０の形状が、直線状に延在する場合と、波状の場合と、３Ｄの場合とについて氷上での制動性能を評価した結果を示す図である。 サイプ２０の幅が０．４ｍｍで、浅底部２４に形成される孔２６の直径が、０．４ｍｍ、０．６ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍの各場合について氷上での制動性能を評価した結果を図である。

符号の説明

１０……空気入りタイヤ、１２……トレッド部、１８……ブロック、２０……サイプ、２２……深さ均一部、２４……浅底部。

Claims (9)

1. トレッド部の陸部の接地表面にサイプが設けられた空気入りタイヤにおいて、
   前記サイプの底部は、前記サイプの延在方向の端部に近づくにつれて深さが浅くなる浅底部を有し、
   前記浅底部に、前記サイプの幅よりも大きい直径の孔が前記浅底部の上方の箇所から浅底部の下方の箇所に向けて形成されている、
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記サイプの底部は、均一深さの深さ均一部を有し、
   前記浅底部は前記深さ均一部の端部に接続されており、
   前記孔の深さは、前記深さ均一部の深さと等しい、
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記サイプの幅をＺとしたときに、
   前記孔の直径Ｄは、Ｚ＜Ｄ≦５Ｚの関係を満たしている、
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
4. 前記孔の上端の前記接地表面からの深さＸは、前記孔が形成された前記浅底部の箇所の深さＭに対して、Ｘ≦０．９×Ｍの関係を満たしている、
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
5. 前記サイプの全長をＹとし、前記浅底部の全長Ｌとしたとき、０．５Ｙ≦Ｌ≦Ｙの関係を満たしている、
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
6. 前記孔の中心は、前記サイプの幅の中心上に位置している、
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
7. 前記孔の上端周囲に面取りが施されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
8. 前記サイプの底部は、均一深さの深さ均一部を有し、
   前記浅底部は前記深さ均一部の端部に接続されており、
   トレッド部のセンター部に位置する陸部のサイプは、タイヤ周方向で隣り合うサイプどうしにおいて、それらの底部の深さ均一部と浅底部とが逆の位置となるように設けられている、
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
9. 前記サイプの底部は、均一深さの深さ均一部を有し、
   前記浅底部は前記深さ均一部の端部に接続されており、
   トレッド部のショルダー部に位置する陸部のサイプは、タイヤ幅方向の内側に位置する底部が深さ均一部とされ、タイヤ幅方向の外側に位置する底部が浅底部となるように設けられている、
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。

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