JP2017001523A

JP2017001523A - タイヤ

Info

Publication number: JP2017001523A
Application number: JP2015117514A
Authority: JP
Inventors: 賢二金子; Kenji Kaneko
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2015-06-10
Filing date: 2015-06-10
Publication date: 2017-01-05
Also published as: WO2016199774A1

Abstract

【課題】タイヤの雪上走行性能と耐摩耗性能とをともに向上させる。【解決手段】ショルダー溝１４とラグ溝１５とにより区画されるショルダーブロック１８に、タイヤ周方向に交差する方向に延長する、一端がトレッド接地端ＴＧに開口し、他端がショルダーブロック１８内部で終端する幅方向溝２０と、ショルダーブロック１８の表面で、幅方向溝２０のタイヤ周方向の一方の側と他方の側とにそれぞれ形成されたタイヤ周方向に交差する方向に延長する少なくとも１本以上のサイプ１９ｃと、幅方向溝２０の終端とショルダー溝１４またはトレッド接地端とに連通する連通サイプ２１とを設けた。【選択図】図１

Description

本発明は、ブロックのタイヤ踏面側にサイプが形成されたタイヤに関するもので、特に、雪上走行性能と耐摩耗性能とをともに向上させたタイヤに関する。

従来、スタッドレスタイヤのトレッドパターンとして、雪上走行性能を向上させるため、周方向溝に交差する方向に延長するラグ溝を設けるとともに、周方向溝とラグ溝とにより区画されたブロックの表面にサイプを形成したものが多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１では、タイヤ中央部に位置するブロックを区画するラグ溝をタイヤ周方向に対して交互に互い違いの角度で配置するとともに、タイヤ幅方向に平行な方向に延長するサイプを形成することで、ウェット路面走行時における排水性能と雪上走行性能とをともに向上させることができるとしている。

特開２００９−１７３２１１号公報

しかしながら、上記特許文献１のタイヤでは、タイヤ幅方向に延長するサイプが多数配置されているため、周方向のエッジ成分は確保できるが、逆に、ブロック剛性が低下するためブロックの変形が大きくなり、その結果、耐摩耗性能が低下するとともに、エッジ効果についても低下が懸念されるといった問題点があった。
また、ブロックを区画するラグ溝をタイヤ周方向に対して交互に互い違いの角度で配置した構成だけでは、排水性能が十分とはいえなかった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、雪上走行性能と耐摩耗性能とをともに向上させることができるタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、トレッドの表面にタイヤ周方向に沿って延長するように形成された少なくとも３本の周方向溝と、前記周方向溝と交差する方向に延長するラグ溝と、前記周方向溝と前記ラグ溝とにより区画される複数のブロックとを備えたタイヤであって、前記ブロックが、タイヤ周方向に交差する方向に延長する、一端が前記ブロックを区画する周方向溝のうちのタイヤ幅方向外側の周方向溝、または、トレッド接地端に開口し、他端が当該ブロックの内部で終端する幅方向溝と、前記ブロックの表面で、前記幅方向溝のタイヤ周方向の一方の側と他方の側とにそれぞれ形成されたタイヤ周方向に交差する方向に延長する少なくとも１本以上のサイプと、前記幅方向溝の終端と前記終端側に位置する周方向溝またはトレッド接地端とに連通する連通サイプとを備えることを特徴とする。
このように、サイプを、サイプよりも大きなエッジ成分を有する幅方向溝に置換したので、エッジ成分を確保しつつ、サイプ本数を低減できる。また、ブロックの倒れこみを小さくできるので、ブロックの耐摩耗性能を向上させることができる。
また、幅方向溝の一端（詳細には、タイヤ幅方向外側の端部）を開口させたので、幅方向溝内に入り込んだ水を効果的に排水することができるとともに、他端（詳細には、タイヤ幅方向内側の端部）をブロック内で終端させたので、ブロックの周方向剛性を確保することができる。なお、連通サイプを設けたのは、幅方向溝の終端部においてブロック剛性が局所的に大きくなり過ぎて、当該ブロックが周方向に剪断変形しにくくなることを防止するためである。
なお、幅方向溝をサイプとサイプとの間に設けたので、ブロックの周方向端部側の剛性低下を抑制することができる。
このように、本発明によれば、ブロック剛性を低下させることなく、エッジ成分を確保できるので、雪上走行性能と耐摩耗性能とをともに向上させることができる。

また、本発明は、前記幅方向溝が、一端がトレッド接地端に開口し他端が当該ブロックの内部で終端する幅方向溝であることを特徴とする。
このように、幅方向溝をタイヤショルダー部に設けたので、タイヤ接地面に入り込んだ水を効果的にタイヤ幅方向外側に排水できるとともに、ショルダー陸部のうちの、最も摩耗条件が厳しい部分である幅方向最外側の周方向溝に面する側に終端部を設けたので、排水性能と耐摩耗性能とを両立させることができる。
また、前記幅方向溝の終端側の溝深さを、前記終端に行くにしたがって浅くなるように形成することで、ブロック剛性の局所的な低下を防止できるようにしたので、タイヤ幅方向におけるブロック剛性の不均一を補間でき、ブロックの偏摩耗を抑制することができる。
また、本発明は、前記複数のサイプのうち、前記幅方向溝を有するブロックのタイヤ周方向端部側に形成されたサイプの次元数が、前記連通サイプの次元数よりも高いことを特徴とする。
これにより、幅方向溝を有するブロックの周方向端部側の剛性を確保してブロック変形を抑制することができるので、耐摩耗性能を向上させることができる。

また、本発明は、前記ブロックのうちの、少なくともタイヤ幅方向最外部に位置するブロックでは、当該ブロックの踏み込み端側の溝壁の延長方向とタイヤ幅方向とのなす角度が、蹴り出し端側の溝壁の延長方向とタイヤ幅方向とのなす角度よりも大きいことを特徴とする。
これにより、少なくともタイヤ幅方向外側のブロックであるショルダーブロックを区画するラグ溝の溝幅をタイヤ幅方向外側に行くにしたがって広くできるので、排水性能を向上させることができる。
このとき、最も水があたる壁面である踏み込み端側をそのままにして、影響の少ない蹴り出し端側の溝壁を削って溝壁角度を小さくすることが好ましい。なお、蹴り出し端側の溝壁を削る際には、タイヤ幅方向外側の削り量を多くすることはいうまでもない。

なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

本実施の形態に係るタイヤのトレッドパターンを示す図である。ラグ溝の傾きと幅方向溝及びサイプの傾きとの関係を示す図である。幅方向溝の詳細を示す図である。本発明による幅方向溝と連通サイプの他の例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は本実施の形態に係るタイヤ１０のトレッドパターンの一例を示す図である。同図の上側から下側に向かう方向がタイヤ回転方向で、同図の上側が蹴り出し側、下側が踏み込み側である。また、同図の左右方向がタイヤ幅方向、ＣＬはタイヤ赤道面、ＴＧはトレッド接地端で、ＴＧ間がトレッド踏面部である。
同図において、１１はトレッド、１２はセンター主溝、１３は外側主溝、１４はショルダー溝、１５はラグ溝、１６はセンターブロック、１７は２ｎｄブロック、１８はショルダーブロック、１９ａ〜１９ｃはサイプ、２０は幅方向溝、２１は連通サイプである。
センター主溝１２、外側主溝１３、及び、ショルダー溝１４とは、タイヤ周方向に沿って連続して延長する周方向溝で、センター主溝１２はタイヤ幅方向中心に位置している。また、２本の外側主溝１３はセンター主溝１２よりもタイヤ幅方向外側に、２本のショルダー溝１４は外側主溝１３よりもタイヤ幅方向外側に、それぞれ、タイヤ赤道面ＣＬに対して対称に形成されている。

ラグ溝１５は、一端がセンター主溝１２に連通し、他端がトレッド１１の踏面のタイヤ幅方向端部であるトレッド接地端ＴＧに開口する、タイヤ周方向に交差するように形成された溝で、タイヤ赤道面ＣＬの左右にそれぞれ設けられている。右側のラグ溝１５は、左下方から右上方に向かって延長し、左側のラグ溝１５は、右下方から左上方に向かって延長している。センター主溝１２と外側主溝１３とラグ溝１５とによりセンターブロック１６が区画され、外側主溝１３とショルダー溝１４とラグ溝１５とにより２ｎｄブロック１７が区画される。また、ショルダーブロック１８は、ショルダー溝１４とラグ溝１５とにより区画される。
図２は、ラグ溝の傾きと幅方向溝及びサイプの傾きとの関係を示す図で、本例では、ラグ溝１５は、その溝幅Ｗ₁，Ｗ₂，Ｗ₃がタイヤ幅方向外側に行くにしたがって広くなるように形成されている（Ｗ₁＜Ｗ₂＜Ｗ₃）。具体的には、ラグ溝１５の踏み込み端側の溝壁の延長方向とタイヤ幅方向とのなす角度θ_Fを、蹴り出し端側の溝壁の延長方向とタイヤ幅方向とのなす角度θ_kよりも大きくすることで、ラグ溝１５の溝幅をタイヤ幅方向外側に行くにしたがって広くしている。
これにより、ラグ溝１５により区画された各ブロック１６，１７，１８の踏み込み端側の溝壁の延長方向とタイヤ幅方向とのなす角度はθ_Fで、蹴り出し端側の溝壁の延長方向とタイヤ幅方向とのなす角度はθ_kとなるので、各ブロック１６，１７，１８において、当該ブロック１６，１７，１８の踏み込み端側の溝壁の延長方向とタイヤ幅方向とのなす角度は、蹴り出し端側の溝壁の延長方向とタイヤ幅方向とのなす角度よりも大きくなっていることがわかる。ここで、溝壁の延長方向とは、溝壁を構成する曲線の接線の方向で、踏み込み端側の角度θ_Fと蹴り出し端側の角度θ_kとは、タイヤ幅方向の同一箇所における接線の傾きであることはいうまでもない。
以下、角度θ_Fを踏み側傾斜角、角度θ_kを蹴り側傾斜角という。
なお、本例では、周方向のエッジ成分を幅方向のエッジ成分よりも大きくするため、踏み側傾斜角θ_Fの大きさを、０°＜θ_F≦１０°の範囲とし、蹴り側傾斜角θ_kの大きさを、０°≦θ_k°≦５°の範囲としたが、これに限るものではなく、θ_k＜θ_Fであればよい。

サイプ１９ａはセンターブロック１６の、サイプ１９ｂは２ｎｄブロック１７の、サイプ１９ｃはショルダーブロック１８のタイヤ踏面側に形成されたサイプである。
本例では、サイプ１９ａ〜１９ｃを、全て、平面視折れ線状の、深さ方向にも屈曲する形状を有する３Ｄサイプとするとともに、サイプ１９ａ〜１９ｃの延長方向とタイヤ幅方向とのなす角度（以下、サイプ傾斜角という）θ_sを、蹴り側傾斜角θ_kよりも大きく、踏み側傾斜角θ_Fよりも小さくなるように形成している。
なお、本例では、周方向のエッジ成分以外にも幅方向のエッジ成分を持たせるため、サイプ傾斜角度θ_kの大きさを、０°＜θ_s≦８°の範囲としたが、これに限るものではなく、θ_k＜θ_s＜θ_Fであればよい。

幅方向溝２０は、図３（ａ）にも示すように、ショルダーブロック１８のみに設けられる、タイヤ周方向に交差する方向に延長する、タイヤ幅方向外側の端部（以下、開口部２０ａという）がトレッド接地端ＴＧに開口し、タイヤ幅方向内側の端部（以下、終端部２０ｂという）がショルダーブロック１８内部で終端する溝で、溝深さが終端部２０ｂに行くにしたがって浅くなっている。なお、符号２０ｃは、幅方向溝２０のトレッド接地端ＴＧよりもタイヤ幅方向外側にある方の終端部（溝外端部）である。
なお、幅方向溝２０のトレッド接地端ＴＧよりもタイヤ幅方向外側の深さ（幅方向溝２０の溝底からトレッド表面までの距離）も、溝外端部２０ｃに行くにしたがって浅くなっている。つまり、幅方向溝２０の溝深さとしては、開口部２０ａ近傍が最も深い。

連通サイプ２１は、幅方向溝２０の終端部２０ｂと終端部２０ｂ側に位置する周方向溝であるショルダー溝１４とに連通するサイプで、幅方向溝２０及びショルダーブロック１８に設けられるサイプ１９ｃと同じ方向に延長する。
本例では、図３（ｂ）に示すように、連通サイプ２１を１Ｄサイプとした。連通サイプ２１は、幅方向溝２０と同じく、タイヤ周方向のほぼ中央に設けられるので、ブロック剛性にはあまり寄与しない。したがって、連通サイプ２１の次元数としては、ショルダーブロック１８に設けられるサイプ１９ｃの次元数よりも低くてもよい。

本例では、ショルダーブロック１８に多数のサイプを設ける代わりに、一端がショルダーブロック１８内に終端部２０ｂを有する幅方向溝２０を設けることで、サイプよりも大きなエッジ成分を確保して雪上走行性能を確保するようにしている。
一般に、サイプの本数が多いと、サイプにより区画された小ブロックの厚さ（ここでは、周方向の距離）が薄くなるため、ブロック剛性が低下し、かつ、小ブロックの倒れこみが大きくなるので、耐摩耗性能が低下する。
これに対して、本例の幅方向溝２０は、一端がショルダーブロック１８内に終端しているので、ブロック剛性の低下を抑制することができるとともに、トレッド接地端ＴＧ側に開口しているので、排水性能についても向上させることができる。

また、幅方向溝２０の終端部２０ｂには、ショルダー溝１４に連通する、幅方向溝２０と同じ方向に延長する連通サイプ２１が設けてあるので、ブロック剛性の局所的な増大を抑制できる。したがって、ショルダーブロック１８が変形し易くなり、その結果、エッジ効果を有効に発揮させることができる。
なお、ショルダー溝１４側にも開口するような幅方向溝では、ブロックが２分割されるので、エッジ効果及び排水性能は確保できるものの、耐摩耗性が低下する。一方、トレッド接地端ＴＧ側でも終端するような幅方向溝は、排水性能が悪化するので、好ましくない。
したがって、幅方向溝２０としては、一端がトレッド接地端ＴＧに開口し、他端がショルダーブロック１８内部で終端している必要がある。

このように、本実施の形態では、ショルダーブロック１８に、一端がトレッド接地端ＴＧに開口し、他端がショルダーブロック１８内部で終端する幅方向溝２０と、幅方向溝２０のタイヤ周方向の一方の側と他方の側とにそれぞれ形成されたタイヤ周方向に交差する方向に延長するサイプ１９ｃと、幅方向溝２０の終端部２０ｂとショルダー溝１４とに連通する連通サイプ２１とを設けたので、雪上走行性能を確保しつつ排水性能と耐摩耗性能とを向上させることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

例えば、前記実施の形態では、ショルダーブロック１８のみに幅方向溝２０を設けたが、２ｎｄブロック１７にも幅方向溝２０を設けてもよい。
また、前記実施の形態では、一端がショルダー溝１４に開口し、他端がショルダーブロック１８内部で終端する幅方向溝２０を設けるとともに、ショルダー溝１４と幅方向溝２０の終端部２０ｂとに連通する連通サイプ２１を設けたが、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ショルダーブロック１８に、一端がショルダー溝１４に開口し、他端がショルダーブロック１８内部で終端する幅方向溝２０Ｚを設けるとともに、この幅方向溝２０Ｚの終端２０ｋとトレッド接地端ＴＧとに連通する連通サイプ２１Ｚを設ける構成としても、同様の効果を得ることができる。
また、前記実施の形態では、サイプ１９を折れ線状としたが、波状のサイプであってもよい。また、前記実施の形態では、全てのサイプ１９を３Ｄサイプとしたが、センターブロック１６と２ｎｄブロック１７とに設けられるサイプを２Ｄサイプとし、ショルダーブロック１８に設けられるサイプのみを３Ｄサイプとしてもよい。
要は、幅方向溝２０が設けられたブロックに形成されるサイプが、幅方向溝２０のタイヤ周方向の一方の側と他方の側とにそれぞれ配置され、かつ、その次元数が連通サイプ２１の次元数よりも高ければよい。

また、前記実施の形態では、周方向溝１２〜１４を直線状としたが、周方向溝１２〜１４は傾斜していてもよく、屈曲もしくは湾曲してもよい。
また、前記実施の形態では、ラグ溝１５を、右下方から左上方に向かって延長する曲線と左下方から右上方に向かって延長する曲線としたが、ラグ溝１５は、直線状でもよく、傾斜していてもよい。あるいは、屈曲もしくは湾曲していてもよい。
また、前記実施の形態では、５本の周方向溝１２〜１５を有するトレッドパターンのタイヤ１０について説明したが、タイヤ１０のトレッドパターンとしては、これに限るものではなく、周方向溝が３本のトレッドパターンであってもよい。また、タイヤ赤道面ＣＬに対して左右非対称なトレッドパターンであってもよい。

１０タイヤ、１１トレッド、１２センター主溝、１３外側主溝、
１４ショルダー溝、１５ラグ溝、１６センターブロック、
１７２ｎｄブロック、１８ショルダーブロック、１９，１９ａ〜１９ｃサイプ、
２０幅方向溝、２１連通サイプ、ＣＬタイヤ赤道面、ＴＧトレッド接地端。

Claims

トレッドの表面にタイヤ周方向に沿って延長するように形成された少なくとも３本の周方向溝と、前記周方向溝と交差する方向に延長するラグ溝と、前記周方向溝と前記ラグ溝とにより区画される複数のブロックとを備えたタイヤであって、
前記ブロックは、
タイヤ周方向に交差する方向に延長する、一端が前記ブロックを区画する周方向溝のうちのタイヤ幅方向外側の周方向溝、または、トレッド接地端に開口し、他端が当該ブロックの内部で終端する幅方向溝と、
前記ブロックの表面で、前記幅方向溝のタイヤ周方向の一方の側と他方の側とにそれぞれ形成されたタイヤ周方向に交差する方向に延長する少なくとも１本以上のサイプと、
前記幅方向溝の終端と前記終端側に位置する周方向溝またはトレッド接地端とに連通する連通サイプとを備えることを特徴とするタイヤ。
前記幅方向溝が、一端がトレッド接地端に開口し他端が当該ブロックの内部で終端する幅方向溝であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
前記幅方向溝の終端側の溝深さが、前記終端に行くにしたがって浅くなっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ。
前記複数のサイプのうち、前記幅方向溝を有するブロックのタイヤ周方向端部側に形成されたサイプの次元数が、前記連通サイプの次元数よりも高いことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のタイヤ。
前記ブロックのうちの、少なくともタイヤ幅方向最外部に位置するブロックでは、当該ブロックの踏み込み端側の溝壁の延長方向とタイヤ幅方向とのなす角度が、前記ブロックの蹴り出し端側の溝壁の延長方向とタイヤ幅方向とのなす角度よりも大きいことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のタイヤ。