JP2016117310A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】接地時の溝形状をコントロールして、偏摩耗の発生抑制と、滑り止め効果の確保と、を両立する空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ブロック陸部５０を区画する主溝５１および横溝５２を有する。横溝５２を挟んだ両側のブロック陸部５０には、横溝５２を挟むように一対のサイプ８が形成されている。サイプ８の深さは横溝５２の深さＤの半分以下である。サイプ８は、サイプ開口８ｃよりもサイプ幅を広くした空洞底部８ｂを有する。空洞底部８ｂは、横溝５２側の方が反横溝５２側よりも容積が大きくなる断面形状をなしている。【選択図】図３Ｂ

Description

本開示は、主溝及び横溝を有する空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤは、例えば特許文献１に示すように、２本以上の主溝及び２本以上の横溝を有し、主溝及び横溝によってブロック陸部が形成されている。横溝を挟んだ両側にあるブロック陸部の摩耗量が異なる偏摩耗（トウヒール）が発生することが知られている。また、主溝を挟んだ両側にあるブロック陸部の摩耗量が異なる偏摩耗が発生することが知られている。

特開２０１４−１８１０２１号公報

トウヒールを抑制するためには、横溝の深さを浅くすればよいが、その反面、すべり止め効果（トラクション）が損なわれてしまう。主溝にも同様のことがいえる。本発明者は、検討の結果、従来のタイヤでは、図４Ｂに示すように、接地時の変形は、溝５２の腹が押し出されるだけで溝５２の開口が閉じにくいので、溝５２の開口が摩耗しやすいことが判明した。

本開示は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、接地時の溝形状をコントロールして、偏摩耗の発生抑制と、滑り止め効果の確保と、を両立する空気入りタイヤを提供することである。

本開示は、上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。

本開示の空気入りタイヤは、ブロック陸部を区画する主溝および横溝を有し、前記主溝と前記横溝のうち少なくとも一方の溝を挟んだ両側のブロック陸部には、当該溝を挟むように一対のサイプが形成されており、前記サイプの深さは前記溝の深さの半分以下であり、前記サイプは、サイプ開口よりもサイプ幅を広くした空洞底部を有し、前記空洞底部は、前記溝側の方が反溝側よりも容積が大きくなる断面形状をなしている。

この構成によれば、接地状態になれば空洞底部が荷重によって溝壁面側へ潰れ且つサイプが開くことで、溝の開口側の溝壁面が内側へ押され、溝の開口が狭まる。横溝の開口が狭くなれば、偏摩耗が抑制される。それでいて、サイプのエッジ効果によって滑り止め効果が発現する。よって、偏摩耗の発生抑制と、滑り止め効果の確保とを両立することが可能となる。

本実施形態の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図。 トレッドゴムに形成されたトレッドパターンを模式的に示す踏面視図。 ブロック陸部及びサイプを示す踏面視拡大図。 図３ＡのＡ１−Ａ１部位断面図。 本開示のタイヤの作用説明図。 従来のタイヤの作用説明図。 他の実施形態のブロック陸部及びサイプを示す踏面視拡大図。 上記以外の実施形態のブロック陸部及びサイプを示す踏面視拡大図。

以下、本開示の一実施形態の空気入りタイヤについて、図面を参照して説明する。

図１に示すように、空気入りタイヤＴは、一対のビード部１と、各々のビード部１からタイヤ径方向ＲＤ外側に延びるサイドウォール部２と、両サイドウォール部２のタイヤ径方向ＲＤ外側端に連なるトレッド部３とを備える。ビード部１には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビードコア１ａと、硬質ゴムからなるビードフィラー１ｂとが配設されている。

また、このタイヤＴは、トレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部１に至るトロイド状のカーカス層４を備える。カーカス層４は、一対のビード部同士１の間に設けられ、少なくとも一枚のカーカスプライにより構成され、その端部がビードコア１ａを介して巻き上げられた状態で係止されている。カーカスプライは、タイヤ赤道ＣＬに対して略直角に延びるコードをトッピングゴムで被覆して形成されている。カーカス層４の内側には、空気圧を保持するためのインナーライナーゴム４ａが配置されている。

さらに、サイドウォール部２におけるカーカス層４の外側には、サイドウォールゴム６が設けられている。また、ビード部１におけるカーカス層４の外側には、リム装着時にリム（図示しない）と接するリムストリップゴム７が設けられている。

トレッド部３におけるカーカス層４の外側には、カーカス層４を補強するためのベルト４ｂと、ベルト補強材４ｃと、トレッドゴム５とが内側から外側に向けて順に設けられている。ベルト４ｂは、複数枚のベルトプライにより構成されている。ベルト補強材４ｃは、タイヤ周方向に延びるコードをトッピングゴムで被覆して構成されている。ベルト補強材４ｃは、必要に応じて省略しても構わない。

トレッドゴム５は、接地面を形成する。接地面は、正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した状態でタイヤを平坦な路面に垂直に置き、正規荷重を加えたときの路面に接地する面であり、そのタイヤ幅方向ＷＤの最外位置が接地端Ｅとなる。なお、正規荷重及び正規内圧とは、ＪＩＳ Ｄ４２０２（自動車タイヤの諸元）等に規定されている最大荷重（乗用車用タイヤの場合は設計常用荷重）及びこれに見合った空気圧とし、正規リムとは、原則としてＪＩＳ Ｄ４２０２等に定められている標準リムとする。

図１及び図２に示すように、トレッドゴム５は、複数の主溝５１および複数の横溝５２を有し、主溝５１と横溝５２でブロック陸部５０が区画されている。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、横溝５２を挟んだ両側のブロック陸部５０には、当該横溝５２を挟むように一対のサイプ８が形成されている。サイプ８は、サイプ開口８ｃからタイヤ径方向ＲＤ内側へ一定幅で延びる垂下部８ａと、サイプ開口８ｃよりもサイプ幅を広くした空洞底部８ｂと、を有する。空洞底部８ｂは、横溝側の方が反横溝側よりも容積が大きくなる断面形状をなしている。また、横溝５２のタイヤ径方向ＲＤ内側には、踏面を形成するトレッドゴム５よりも硬度の硬い高硬度ゴム９が配置されている。高硬度ゴム９は、タイヤ径方向ＲＤに沿って見た場合に、横溝５２の溝底と重なる位置に配置されている。

このように構成すると、図４Ａに示すように、接地状態になれば、横溝５２の両側にあるサイプの空洞底部８ｂが荷重によって溝壁面側へ潰れると共にサイプ８が開くことで、横溝５２の開口側の溝壁面が内側へ押されるので、横溝５２の開口が狭まる。横溝５２の開口が狭くなれば、偏摩耗が抑制される。また、高硬度ゴム９が横溝５２の溝底を押さえるので、溝壁面が溝底側へ逃げることが抑制され、溝５２の開口が狭まる効果が促進されると考えられる。それでいて、サイプ８のエッジ効果によって前後方向のすべり止め効果（トラクション）が向上することになる。

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、サイプ８の深さは、横溝５２の深さＤの半分以下であり、横溝５２の開口側に配置されている。このようにサイプ８が横溝５２の開口側に配置されることによって、上記溝開口が狭まる効果を得ることができる。この効果を適切に得るためには、空洞底部８ｂは、接地面からタイヤ径方向ＲＤ内側へ向けて、横溝５２の深さＤの１０〜５０％の深さの範囲内に配置されていることが好ましい。

本実施形態では、空洞底部８ｂは、断面三角形状をなしているが、横溝側の方が反横溝側よりも容積が大きくなる形状であれば、横溝５２の溝壁が内側へ押される効果が発現するので、これに限定されない。例えば、半円状、半楕円状、台形状など断面形状を種々変更可能である。

また、本実施形態では、空洞底部８ｂは、タイヤ幅方向寸法ｗ１がタイヤ径方向寸法ｈ１と等しいがこれに限定されない。空洞底部８ｂは、タイヤ幅方向寸法ｗ１がタイヤ径方向寸法ｈ１よりも小さくてもよいが、横溝５２の溝壁が内側へ押される効果をより的確に発現させるためには、タイヤ幅方向寸法ｗ１がタイヤ径方向寸法ｈ１と等しい方が好ましく、更に、タイヤ幅方向寸法ｗ１がタイヤ径方向寸法ｈ１よりも大きい方が効果的である。

サイプ８のサイプ開口８ｃは、横溝５２の溝幅Ｗの２０％以上且つ７０％以下の距離、ブロック陸部５０の縁から離れた位置に配置されていることが好ましい。サイプ開口８ｃがブロック陸部５０の縁に近すぎると、サイプ８が千切れやすくなるからである。逆に、サイプ開口８ｃがブロック陸部５０の縁から遠すぎると、空洞底部８ｂが溝５２壁を内側へ押す作用が発現しにくくなるからである。

また、図５に示すように、一対のサイプ端８２，８３のうち一方のサイプ端８３がブロック陸部５０の内部で終端している場合には、他方のサイプ端８２がブロック陸部５０の縁で開口していることが好ましい。このようにすれば、互いのメリットデメリットを補強することができるからである。

高硬度ゴム９は、偏摩耗抑制効果の観点では設けた方が好ましいが、省略してもよい。高硬度ゴム９を省略すれば、タイヤ加硫時に、高硬度ゴム９の位置と横溝５２を形成する金型との位置合わせが不要となり、製造が容易になる点で好ましい。

図３Ａに示すように、サイプ８は、長手方向の両端８０，８１がブロック陸部５０の縁で開口しているが、これに限定されない。例えば、図５に示すように、サイプ８は、長手方向の両端８２，８３のうち１つの端８２がブロック陸部５０の縁で開口していればよい。少なくとも１つの端がブロック陸部５０の縁で開口していれば、図４Ａに示すように、接地状態でサイプ８が開くことができ、横溝５２の溝壁を内側へ押す作用を得ることができるからである。サイプ８の両端８２，８３がブロック陸部５０の内部で終端している場合には、サイプ８が開きにくいと考えられる。

上記では、横溝５２の両側にサイプ８を設けることについて説明した。横溝５２に沿ってサイプ８を配置することで、偏摩耗（トウヒール）を抑制できると共に、前後方向のすべり止め効果（トラクションにもなる）を的確に確保可能となる。

また、図６に示すように、主溝５１の両側にサイプ８を設けることも有用である。この場合、上記横溝５２についての記載を”主溝５１”に読み替えればよい。主溝５１に沿ってサイプ８を配置することで、偏摩耗を抑制できるとともに、タイヤ幅方向ＷＤ（横方向）の滑り止め効果を的確に確保可能となる。

なお、上記では、踏面視においてサイプ８は直線状をなしているが、波状やジグザグ形状のサイプでもよい。

以上のように、本実施形態の空気入りタイヤは、ブロック陸部５０を区画する主溝５１および横溝５２を有し、主溝５１と横溝５２のうち少なくとも一方の溝５２（５１）を挟んだ両側のブロック陸部５０には、当該溝５２（５１）を挟むように一対のサイプ８が形成されており、サイプ８の深さは溝５２（５１）の深さＤの半分以下であり、サイプ８は、サイプ開口８ｃよりもサイプ幅を広くした空洞底部８ｂを有し、空洞底部８ｂは、溝５２（５１）側の方が反溝側よりも容積が大きくなる断面形状をなしている。

この構成によれば、接地状態になれば空洞底部８ｂが荷重によって溝壁面側へ潰れ且つサイプ８が開くことで、溝５２（５１）の開口側の溝壁面が内側へ押され、溝５２（５１）の開口が狭まる。横溝５２の開口が狭くなれば、偏摩耗が抑制される。それでいて、サイプ８のエッジ効果によって滑り止め効果が発現する。よって、偏摩耗の発生抑制と、滑り止め効果の確保とを両立することが可能となる。

本実施形態では、空洞底部８ｂは、タイヤ幅方向寸法ｗ１がタイヤ径方向寸法ｈ１以上であるので、空洞底部８ｂが溝５２（５１）の開口側の壁面に向けて潰れやすくなり、溝５２（５１）の開口が閉じやすくなり、偏摩耗を更に抑制することが可能となる。

本実施形態では、サイプ８は、長手方向の両端のうち少なくとも１つの端（８０，８２）がブロック陸部５０の縁で開口するので、接地状態でサイプ８が開きやすくなり、溝５２（５１）の開口側の壁面を押して当該開口が閉じやすくなり、偏摩耗を更に抑制することが可能となる。

本実施形態では、サイプ開口８ｃは、溝幅Ｗの１０％以上且つ７０％以下の距離、ブロック陸部５０の縁から離れた位置に配置されている。この構成によれば、サイプ８の故障とサイプ８による溝５２（５１）開口を狭める効果を適切に奏することが可能となる。

本実施形態では、溝５２（５１）のタイヤ径方向内側には、踏面を形成するゴム（トレッドゴム５）よりも硬度の硬い高硬度ゴム９が配置されており、高硬度ゴム９は、タイヤ径方向ＲＤに沿って見た場合に、溝５２（５１）の溝底と重なる位置に配置されている。この構成によれば、高硬度ゴム９が横溝５２の溝底を押さえるので、溝壁面が溝底側へ逃げることが抑制され、溝５２の開口が狭まる効果が促進されると考えられる。

一実施形態では、サイプ８は、横溝５２に沿って配置されているので、サイプ８によって偏摩耗（トウヒール）が抑制されると共に、前後方向の滑り止め効果（トラクション）を向上させることが可能となる。

他の実施形態では、サイプ８は、主溝５１に沿って配置されているので、サイプ８によって偏摩耗が抑制されると共に、タイヤ幅方向ＷＤ（横方向）の滑り止め効果を向上させることが可能となる。

上記実施形態では、サイプ８を、主溝５１と横溝５２のいずれか一方の溝に沿って設けているが、主溝５１と横溝５２の両方の溝に沿って配置してもよい。

なお、上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。

５０…ブロック陸部
５１…主溝（溝）
５２…横溝（溝）
８…サイプ
８ｂ…空洞底部
８ｃ…サイプ開口
８０，８１，８２，８３…サイプの端
９…高硬度ゴム
Ｄ…溝深さ
ｈ１…空洞底部のタイヤ径方向寸法
ｗ１…空洞底部のタイヤ幅方向寸法
ＲＤ…タイヤ径方向

Claims (7)

1. ブロック陸部を区画する主溝および横溝を有し、
   前記主溝と前記横溝のうち少なくとも一方の溝を挟んだ両側のブロック陸部には、当該溝を挟むように一対のサイプが形成されており、
   前記サイプの深さは前記溝の深さの半分以下であり、前記サイプは、サイプ開口よりもサイプ幅を広くした空洞底部を有し、
   前記空洞底部は、前記溝側の方が反溝側よりも容積が大きくなる断面形状をなしていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記空洞底部は、タイヤ幅方向寸法がタイヤ径方向寸法以上である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記サイプは、長手方向の両端のうち少なくとも１つの端が前記ブロック陸部の縁で開口する請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記サイプ開口は、前記溝幅の１０％以上且つ７０％以下の距離、前記ブロック陸部の縁から離れた位置に配置されている請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記溝のタイヤ径方向内側には、踏面を形成するゴムよりも硬度の硬い高硬度ゴムが配置されており、前記高硬度ゴムは、タイヤ径方向に沿って見た場合に、前記溝の溝底と重なる位置に配置されている請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記溝は、前記横溝であり、前記サイプは、前記横溝に沿って配置されている請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記溝は、前記主溝であり、前記サイプは、前記主溝に沿って配置されている請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。