JP4267735B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ周方向に沿って延びる複数の主溝によって区分されたタイヤ周方向に沿って延びる陸部が、タイヤ周方向に交差する方向に延びる溝により複数のブロックに区分された空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤ周方向に沿って延びる複数の主溝によって区分されたタイヤ周方向に沿って延びる陸部が、タイヤ周方向に交差する方向に延びる複数の溝によりタイヤ周方向に複数に分割された空気入りタイヤがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、タイヤのウエット性能を向上するために、トレッドにサイプを設けたり、トレッドのネガティブ比を上げる技術がある。
【０００４】
また、タイヤの転がり抵抗を減少させるために、サイプ除去等により陸部の剛性を高めて変形を抑える技術がある。
【０００５】
しかし、ウエット性能の向上のために過度なサイプ付加を行うと、エッジ成分は増加するが、ブロック剛性が低下し、ブロックの接地性が悪化すると共に力を発生しなくなる問題がある。
【０００６】
また、過度なサイプ付加を行うとブロックの変形が大きくなるので、転がり抵抗が大きくなる問題があり、従来では、ウエット性能の向上と転がり抵抗の減少とを両立することができなかった。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、ウエット性能の向上と転がり抵抗の減少とを両立することのできる空気入りタイヤを提供することが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、タイヤ周方向に延びる複数の主溝と前記複数の主溝により区分された複数の陸部とを含み、前記陸部はタイヤ軸方向両側の主溝に開口する複数の溝幅１．５ｍｍ以下の横断溝によってタイヤ周方向に分割された複数のブロックの列をなしたトレッドを備えた空気入りタイヤであって、前記ブロックは、長手方向両端が前記ブロック内に止まるクローズドサイプを略中央部に有し、前記横断溝は、一つの陸部内においてはタイヤ軸方向に対して一方向に傾斜しており、前記クローズドサイプは、タイヤ軸方向に対して前記横断溝とは反対方向に傾斜しているか、またはタイヤ軸方向と平行であり、前記横断溝とタイヤ軸方向とのなす角度は６０°以下であり、前記クローズドサイプとタイヤ軸方向とのなす角度は６０°以下であることを特徴としている。
【０００９】
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。
【００１０】
請求項１に記載の空気入りタイヤでは、陸部に横断溝及びクローズドサイプを設けたので駆動、制動時のウエット性能が得られ、しかも横断溝及びクローズドサイプがタイヤ軸方向に対して傾斜しているので、これら横断溝及びクローズドサイプのタイヤ周方向のエッジ成分により、旋回時のウエット性能が向上する。
【００１１】
ブロックが路面に接地すると、ブロック中央部に接地圧が集中し易いが、請求項１に記載の空気入りタイヤでは、ブロックの略中央部にクローズドサイプを有しているので、クローズドサイプの両側に接地圧を分散し、ブロック中央部の高い接地圧を緩和することができる。
【００１２】
また、ブロックにサイプを形成すると、ブロック剛性は必ず低下するが、ブロックに設けるサイプを、両端がブロック内に止まるクローズドサイプとし、かつ、クローズドサイプをタイヤ軸方向と平行、またはタイヤ軸方向に対して横断溝とは反対方向に傾斜させることにより、ブロックの断面２次モーメントを確保してブロック剛性を維持すること（＝ブロック剛性の低下し過ぎを防止すること）ができる。
【００１３】
このため、請求項１に記載の空気入りタイヤでは、ブロックの接地時の変形量を抑えることができ、転がり抵抗を小さくすることができる。
【００１４】
なお、両端部がブロック側面に開口する所謂オープンサイプをブロックに形成すると、ブロックが完全に分割されてブロック剛性が大幅に低下する。このため、ブロックの接地時の変形量が大となり、転がり抵抗が大きくなる。
【００１５】
また、ブロックにクローズドサイプを設けても、クローズドサイプの方向が、ブロックを分割している横断溝に対して同じ向きであると、ブロックの剛性が低下し、ブロックの接地時の変形量が大となって転がり抵抗が大きくなる。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
横断溝とタイヤ軸方向とのなす角度が６０°を越えると、ブロックの角部が鋭角になり過ぎてブロック剛性が低下し、ブロックの接地時の変形量が大となり、転がり抵抗が大きくなるため好ましくない。また、横力によってブロックがタイヤ軸方向に変形し易くなり好ましくない。
【００１９】
クローズドサイプとタイヤ軸方向とのなす角度が６０°を越えると、クローズドサイプの長手方向の長さを確保しても、制動及び駆動時のウエット性能に必要とされるタイヤ軸方向のエッジ成分が減少（半分以下）となるため好ましくない。
【００２０】
したがって、旋回時のウエット性能、制動及び駆動時のウエット性能及びブロック剛性の維持を両立するためには、横断溝とタイヤ軸方向とのなす角度を６０°以下、クローズドサイプとタイヤ軸方向とのなす角度を６０°以下とすることが好ましい。
【００２１】
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、前記クローズドサイプのタイヤ軸方向に沿った寸法をＷb 、前記陸部のタイヤ軸方向に沿った寸法をＷa としたときに、Ｗb ≦２／３Ｗa であることを特徴としている。
【００２２】
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。
【００２３】
クローズドサイプのタイヤ軸方向に沿った寸法Ｗb が陸部のタイヤ軸方向に沿った寸法Ｗa の２／３を越えると、ブロックの剛性が低下し過ぎるため、ブロックの接地時の変形量が大となり、転がり抵抗が大きくなるため好ましくない。
【００２４】
したがって、ブロック剛性を維持するためには、Ｗb ≦２／３Ｗa とする。
【００２５】
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、前記クローズドサイプの深さをｈ、前記主溝の深さをＨとしたときに、（３／１０）Ｈ≦ｈ≦（８／１０）Ｈであることを特徴としている。
【００２６】
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。
【００２７】
クローズドサイプの深さｈが主溝の深さＨの３／１０未満になると、ブロックの中央部の高い接地圧を緩和する能力が低下するため好ましくない。
【００２８】
一方、クローズドサイプの深さｈが主溝の深さＨの８／１０を越えると、ブロックの剛性が低下し過ぎる。このため、ブロックの接地時の変形量が大となり、転がり抵抗が大きくなるため好ましくない。
【００２９】
したがって、中央部の高い接地圧を確実に緩和しつつブロックの剛性を維持するために（３／１０）Ｈ≦ｈ≦（８／１０）Ｈとする。
【００３０】
請求項４に記載の発明は、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、前記クローズサイプの溝幅は、２．０mm以下であることを特徴としている。
【００３１】
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。
【００３２】
クローズドサイプの溝幅を２．０mm以下に抑えることにより、ブロックの剛性の低下し過ぎが生じ無い。
【００３３】
クローズドサイプの溝幅が２．０mmを越えると、ブロックの剛性が低下し過ぎ、接地時の変形量が大となり、転がり抵抗が大きくなるため好ましくない。
【００３４】
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、前記クローズドサイプは、前記ブロックの対角線のうちの短い方の対角線上に形成されていることを特徴としている。
【００３５】
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。
【００３６】
クローズドサイプをブロックの対角線のうちの短い方の対角線上に形成すると、ブロック剛性を最も高く維持することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の空気入りタイヤの一実施形態を図１にしたがって説明する。
【００３８】
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Ａ方向）に沿って延びる主溝１４が複数本（本実施形態では４本）形成されており、トレッド１２には、これら複数本の主溝１４によってタイヤ周方向に沿って延びる陸部１６が複数個（本実施形態では５個）形成されている。
【００３９】
タイヤ軸方向（矢印Ｂ方向）両側の陸部１６には、主溝１４からトレッド端へ向けて延びる溝１８がタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。なお溝１８のタイヤ軸方向外側の端部は、陸部内に止まっている。
【００４０】
次に、タイヤ赤道面ＣＬ側の３つの陸部１６は、一方の側部から他方の側部へ向けて延びて陸部１６を横断し、両端が主溝１４に開口する横断溝２０がタイヤ周方向に間隔を開けて複数形成されることによって複数のブロック２２に分割されている。
【００４１】
溝１８及び横断溝２０は、本実施形態では、タイヤ軸方向に対して全て左上がりに傾斜しているが、全て右上がりに傾斜していても良く、一つのブロック内において同方向に傾斜していれば良い。また、溝１８及び横断溝２０の向きは、陸部１６間で異なっていても良い。
【００４２】
これらの溝１８及び横断溝２０の溝深さは、主溝１４の溝深さよりも浅く設定されている。
【００４３】
ここで、横断溝２０とタイヤ軸方向とのなす角度αは６０°以下とすることが好ましい。
【００４４】
また、溝１８及び横断溝２０の溝幅は、実質的に零であっても良く、１．５ mm 以下の溝幅を有していても良い。
【００４５】
ブロック２２の略中央部には、長手方向両端がブロック内で止まっているクローズドサイプ２４が、このブロック２２の対角線のうちの短い方の対角線Ｃにほぼ沿って形成されている。また、タイヤ軸方向両側の陸部１６にも、溝１８と溝１８との間にクローズドサイプ２４が形成されている。
【００４６】
クローズドサイプ２４は、横断溝２０よりも深く、かつ主溝１４よりも浅く設定されている。
【００４７】
陸部１６のタイヤ軸方向に沿った寸法をＷa 、クローズドサイプ２４のタイヤ軸方向に沿った寸法をＷb としたときに、Ｗb ≦２／３Ｗa であることが好ましい。
【００４８】
このクローズドサイプ２４は、本実施形態ではタイヤ軸方向に対して横断溝２０とは反対方向に傾斜（即ち、右上がりに傾斜）しているが、横断溝２０がタイヤ軸方向に対して傾斜している場合には、このクローズドサイプ２４はタイヤ軸方向と平行であっても良い。
【００４９】
クローズドサイプ２４とタイヤ周方向とのなす角度βは６０°以下とすることが好ましい。
【００５０】
クローズドサイプ２４の深さをｈ、主溝１４の深さをＨとしたときに、（３／１０）Ｈ≦ｈ≦（８／１０）Ｈであることが好ましい。
【００５１】
また、クローズドサイプ２４の溝幅は、２．０mm以下であることが好ましい。
（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。
【００５２】
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、接地圧の集中し易いブロック２２の略中央部にクローズドサイプ２４を形成したので、クローズドサイプ２４の両側に接地圧を分散し、ブロック２２の中央部の高い接地圧を緩和することができる。
【００５３】
また、ブロック２２に設けるサイプを、両端がブロック２２内に止まるクローズドサイプ２４とし、かつ、クローズドサイプ２４の向きをタイヤ軸方向に対して横断溝２０とは反対方向に傾斜させているので、クローズドサイプ２４を横断溝２０に対して平行に配置するよりもブロック２２の断面２次モーメントを確保してブロック剛性を維持することができる。このため、ブロック２２の接地時の変形量を抑えることができ、転がり抵抗を小さくすることができる。
【００５４】
また、横断溝２０とタイヤ軸方向とのなす角度αを６０°以下とすることにより、ブロック２２の角部が鋭角になり過ぎることがなく、ブロック剛性を維持することができ、転がり抵抗が大きくなることを防止することができる。
【００５５】
制動及び駆動時のウエット性能を向上するには、サイプのタイヤ軸方向のエッジ成分が必要である。
【００５６】
本実施形態では、クローズドサイプ２４とタイヤ軸方向とのなす角度βを６０°以下としたので、クローズドサイプ２４が傾斜していてもタイヤ軸方向のエッジ成分を確保でき、制動及び駆動時のウエット性能を維持することができる。
【００５７】
また、クローズドサイプ２４のタイヤ軸方向に沿った寸法Ｗb を陸部のタイヤ軸方向に沿った寸法Ｗa の２／３以下とすることにより、ブロック２２の剛性が低下し過ぎることを防止することができ、転がり抵抗が大きくなることを防止することができる。
【００５８】
また、クローズドサイプ２４の深さｈを主溝の深さＨの３／１０以上８／１０以下としたので、ブロック２２の中央部の高い接地圧を最適に緩和し、ブロック剛性が低下し過ぎを防止することができる。
【００５９】
また、クローズドサイプ２４の溝幅を２．０mm以下に抑えることにより、ブロック２２の剛性の低下し過ぎを抑えることができる。
【００６０】
なお、クローズドサイプ２４をブロック２２の対角線のうちの短い方の対角線Ｃ上に形成することにより、ブロック剛性を最も高く維持することができる。
【００６１】
なお、本実施形態の溝１８、横断溝２０、クローズドサイプ２４は直線状または若干湾曲していたが、本発明はこれに限らず、ジグザグ形状であっても良い。（試験例）
本発明の効果を確かめるために、従来例のタイヤ２種及び本発明の適用された実施例のタイヤ１種を用意し、ウエット性能及び転がり抵抗（ＲＲ）の比較を行った。
【００６２】
以下に試験タイヤを説明する。
【００６３】
実施例のタイヤ：図１に示すパターンを有するタイヤである。
【００６４】
従来例１のタイヤ：図３に示すパターンを有するタイヤであり、陸部１６に横断溝２０と同方向に傾斜したサイプ２６が形成され、ブロック２２が両側の主溝２０に開口した（所謂オープンサイプ）サイプ２６によって完全に２分割されたものである。
【００６５】
従来例２のタイヤ：図４に示すパターンを有するタイヤであり、陸部１６に横断溝２０と反対向に傾斜したサイプ２８が形成され、ブロック２２が両側の主溝２０に開口したサイプ（所謂オープンサイプ）２８によって完全に２分割されたものである。
【００６６】
試験を行ったタイヤのサイズは何れもＴＢＲ ３１５／７０Ｒ２２．５であり、９．００×２２．５のリムに装着した。
【００６７】
ウエット性能は、試験タイヤを装着した前輪駆動車をテストコース（水で濡れた低μ路面）で走行（直進及び旋回）させてラップタイムを計測した（タイヤの試験条件：正規内圧、正規荷重）。評価は、従来例２のタイヤでのラップタイムの逆数を１００とする指数で表示した。指数の数値が大きいほどウエット性能に優れていることを表す。
【００６８】
また、転がり抵抗は、室内のドラム試験機（タイヤの試験条件：正規内圧、正規荷重、速度５０km/h）で行った。評価は、従来例２のタイヤの転がり抵抗を１００とする指数で表示した。指数の数値が小さいほど転がり抵抗が小さいことを表す。
【００６９】
ここで、正規荷重とは、下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）のことである。
【００７０】
また、正規内圧とは下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことである。
【００７１】
ここで上記規格とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では、”The Tire and Rim Association Inc. のYear Book"で、欧州では、"The European Tire and Rim Technical Organization のStandards Manual" で、日本では日本自動車タイヤ協会の"JATMA Year Book" にて規定されている。
【００７２】
なお、下記の表１において、陸部のショルダーはトレッドの最もタイヤ幅方向外側の陸部を示し、タイヤ幅方向外側から数えて２番目の陸部を示し、陸部のセンターはトレッドのタイヤ幅方向中央の陸部を示す。
【００７３】
また、表１内において、角度βは、従来例１ではサイプ２６とタイヤ軸方向とのなす角度（−は、αと同方向に傾斜していることを意味している。）、従来例２ではサイプ２８とタイヤ軸方向とのなす角度となる。
【００７４】
【表１】

【００７５】
試験の結果、本発明の適用された実施例のタイヤは、従来例のタイヤよりもウエット性能が向上し、転がり抵抗が小さくなっていることが分かる。
【００７６】
【発明の効果】
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、ウエット性能の向上と転がり抵抗の減少とを両立することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの展開図である。
【図２】 図１に示すブロックの拡大図である。
【図３】 従来例１の空気入りタイヤのトレッドの展開図である。
【図４】 従来例２の空気入りタイヤのトレッドの展開図である。
【符号の説明】
１０ 空気入りタイヤ
１２ トレッド
１４ 主溝
１６ 陸部
２０ 横断溝
２２ ブロック
２４ クローズドサイプ

Claims (5)

1. タイヤ周方向に延びる複数の主溝と前記複数の主溝により区分された複数の陸部とを含み、前記陸部はタイヤ軸方向両側の主溝に開口する複数の溝幅１．５ｍｍ以下の横断溝によってタイヤ周方向に分割された複数のブロックの列をなしたトレッドを備えた空気入りタイヤであって、
   前記ブロックは、長手方向両端が前記ブロック内に止まるクローズドサイプを略中央部に有し、
   前記横断溝は、一つの陸部内においてはタイヤ軸方向に対して一方向に傾斜しており、
   前記クローズドサイプは、タイヤ軸方向に対して前記横断溝とは反対方向に傾斜しているか、またはタイヤ軸方向と平行であり、
   前記横断溝とタイヤ軸方向とのなす角度は６０°以下であり、
   前記クローズドサイプとタイヤ軸方向とのなす角度は６０°以下である、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記クローズドサイプのタイヤ軸方向に沿った寸法をＷb 、前記陸部のタイヤ軸方向に沿った寸法をＷa としたときに、Ｗb ≦２／３Ｗa であ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. 前記クローズドサイプの深さをｈ、前記主溝の深さをＨとしたときに、（３／１０）Ｈ≦ｈ≦（８／１０）Ｈである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. 前記クローズサイプの溝幅は、２．０mm以下である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. 前記クローズドサイプは、前記ブロックの対角線のうちの短い方の対角線上に形成されてい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。

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