JP4540461B2

JP4540461B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4540461B2
Application number: JP2004361513A
Authority: JP
Inventors: 賢太郎佐伯
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2004-12-14
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2024-12-14
Also published as: JP2006168462A

Description

本発明は、空気入りタイヤにかかり、特に、トレッドにブロックを備えた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、トレッドのブロックに横方向サイプを付加することがなされてきたが、サイプ本数を増やしてゆくと、エッジ部が路面を引っ掻く力（所謂エッジ効果）、及びサイプが氷表面の水膜を吸い上げる効果（所謂排水効果）は増加するものの、ブロック剛性が低下してブロックが倒れ込み、氷上での接地面積が減少してゆくため、タイヤと氷路面間の摩擦力（以下表面摩擦力）が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。

これに対し、サイプ本数を増やしても接地面積の減少を抑え、表面摩擦力を確保することができるように、サイプ形状の改良が検討され、所謂三次元サイプ形状等が開発されてきた（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００―６６１８号公報

三次元サイプ形状を用いることで、効果の向上が認められたが、市場では更なる性能向上が求められている。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、従来よりも更に氷上性能を向上可能な空気入りタイヤの提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、ブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤであって、前記ブロックには、サイプと、一端がサイプに連結して踏面に開口し他端がブロック側壁の前記サイプとは異なる位置に開口する排水孔と、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。

氷路面走行時、ブロックの踏面と路面との間に発生した水は、サイプ及び排水孔によって除水される。

排水孔は、サイプのようにブロックを区切らないため、ブロックの剛性低下を抑え、排水性を向上することができる。

なお、排水孔に吸収された水は、ブロック側面を介してブロック外側へ排水される。

また、ブロックの踏面の中央付近では、路面との間に発生した水が逃げ難いため、排水孔をブロック踏面の中央付近に開口させることが好ましい。

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、前記排水孔は、曲線状に形成されている、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。

排水孔を、水の流線方向に沿うように曲線状に形成することで、効率良く排水することができる。

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、前記排水孔の断面形状は、円形または楕円形である、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。

水を通す排水孔の断面形状は、抵抗の少ない円形または楕円形とすることが好ましい。

また、排水溝の断面形状を楕円形とする場合、ブロックが接地して圧縮を受けたときに潰れ難いように、楕円の長軸をタイヤ径方向とすることが好ましい。

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、前記排水孔の他端は、タイヤ周方向に延びるブロック側壁に開口している、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。

排水孔の他端をタイヤ周方向に延びるブロック側壁に開口させることで、タイヤ周方向に延びる溝に排水することができる。

請求項５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、前記排水孔の他端は、タイヤ幅方向に延びるブロック側壁に開口している、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。

排水孔の他端をタイヤ幅方向に延びるブロック側壁に開口させることで、タイヤ幅方向に延びる溝（所謂横溝）に排水することができる。

以上説明したように本発明の空気入りタイヤによれば、ブロックの剛性低下を抑え、排水性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］
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態に係る空気入りタイヤ１０を説明する。

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の周方向主溝１４と、タイヤ軸方向（矢印Ｗ方向）に沿って延びる複数の横溝１６とによって複数のブロック１８が区画されている。

各ブロック１８には、タイヤ軸方向に横断する横方向サイプ２０が複数（本実施形態では４本）形成されている。

なお、本実施形態の横方向サイプ２０は、長手方向に沿って深さが一定である。

図２に示すように、ブロック１８には、ブロック踏面１８Ａと、周方向主溝１４に面するブロック側面１８Ｂ（周方向主溝１４の溝壁）とを連通する小孔２２が複数形成されている。

本実施形態の小孔２２は、ブロック１８のタイヤ軸方向中央を境にして両側に形成されており、一端がブロック踏面１８Ａの横方向サイプ２０上のブロック中央寄りに開口し、他端がブロック側面１８Ｂの横方向サイプ２０とは異なる位置、本実施形態では横方向サイプ２０と横方向サイプ２０との間、または横方向サイプ２０とブロック１８の横溝１６に面するブロック側面１８Ｃとの間に開口している。

なお、本実施形態の小孔２２は、長手方向直角断面形状が円形であり、直線状に形成されている。

また、小孔２２の径は、ブロック１８が接地して圧縮された場合であっても塞がらずに水を通すように設定されている。

小孔２２の径は、１〜３mmの範囲内が好ましい。小孔２２の径が１mm未満では水を排水し難く、３mmを超えるとブロック剛性の低下を招く。
（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。

氷路面走行時、ブロック１８の踏面１８Ａと路面との間に発生した水は、横方向サイプ２０及び小孔２２によって除水される。横方向サイプ２０に吸水された水の一部はブロック側面１８Ｂ側へ排水され、小孔２２に吸収された水もブロック側面１８側へ排水される。

小孔２２は、横方向サイプ２０のようにブロック１８を区切らないため、ブロック１８の剛性低下を抑えつつ排水性を向上できる。

ブロック１８の剛性を確保できることで、接地時のブロック１８の実接地面積を十分に確保することができる。

なお、ブロック１８の踏面１８Ａの中央付近では、路面との間に発生した水が逃げ難いが、小孔２２を介して周方向主溝１４へと効率的に排水できる。

このように、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、ブロック剛性、接地面積を損なうことなく、踏面内の排水効果を向上し、氷上性能を向上することができる。

なお、上記実施形態では、小孔２２の端部がブロック側面１８Ｂに開口していたが、ブロック側面１８Ｃに開口させても良い。

また、小孔２２の断面形状は円形に限らず、四角形、楕円等の他の形状であっても良い。

小孔２２の断面形状を楕円形とした場合、ブロック１８が圧縮されて小孔２２の断面形状が変形することを考慮すると、楕円形状はブロック１８の高さ方向に縦長に向けることが好ましい。

また、小孔２２は、直線状に限らず、曲線状に形成されていても良い。小孔２２を、水の流線方向に沿うように曲線状に形成することで、効率良く排水することができる。

例えば、図３に示すように、小孔２２の形状を円弧形状としても良い。円弧形状の小孔２２は、例えば、特開平１１−１７９７２９号公報の図１４に開示されている加硫モールド（但し、ブレードを断面円形に変更）を用いることで容易に形成できる。

また、本実施形態の横方向サイプ２０は、サイプ壁面が平面状とされた、所謂ストレートサイプであるが、深さ方向、及び長手方向にジグザグ状とした、所謂三次元サイプとしても良く、横方向サイプ２０の形状は図示する形状にものに限らない。また、ブロック１８には、横方向サイプ２０が形成されていたが、横方向サイプ２０に代えてタイヤ周方向に延びるサイプが形成されていても良い。

なお、ブロック１８を構成するゴムとして、発泡ゴムを用いても良い。
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る空気入りタイヤ１０を図４及び図５にしたがって説明する。

図４に示すように、本実施形態の横方向サイプ２０は、長手方向両側に底上げ部（深さの浅い部分）２０Ａが設けられている。

図４、及び図５に示すように、本実施形態の小孔２２は、第１の実施形態と同様に、一端が踏面１８Ａ、他端がブロック側面１８Ｂに開口しているが、大部分が横方向サイプ２０の面内を横方向サイプ２０と平行に通っており、ブロック側面１８Ｂ側では、底上げ部２０Ａの下方（タイヤ中心方向）の横方向サイプ２０から離れた位置に他端が開口している。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、ブロック剛性、接地面積を損なうことなく、踏面内の排水効果を向上し、氷上性能を向上することができるが、横方向サイプ２０の長手方向両側に底上げ部２０Ａを形成したので、第１の実施形態よりも高いブロック剛性が得られる。
（試験例）
次に、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１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。

なお、タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５であり、内圧２００ｋＰａを充填して実車走行を行った。

従来例のタイヤ：図６に示すように、タイヤ周方向の寸法Ｌが４０mm、タイヤ軸方向の寸法Ｗが３０mm、高さｈが９mm、横方向サイプの深さｄが７．５mm、横方向サイプ２０の間隔ａが８mmのブロックをトレッドに有する。

実施例のタイヤ：従来例のタイヤのブロックに、図７に示すように、小孔２２を複数形成した（第１の実施例と同様の構成）。なお、小孔の径φは１mmである。

テストは、乗用車に試験タイヤを装着して氷路で発進テスト、及び制動テストを行った。
・制動テスト：初速度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とする平均減速度の指数で表し、指数大が良である。
・発進テスト：停止状態から発進して５０ｍを通過するまでの加速タイムを計測した。結果は、従来例の加速タイムの逆数を１００とする指数で表し、指数大が良である。

試験の結果、本発明の適用された実施例のタイヤは、従来例に比較して氷上性能が向上していることが分かる。

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。ブロックの斜視図である。ブロックの側面図である。第２の実施形態に係る空気入りタイヤのブロックの斜視図である。ブロックの側面図である。（Ａ）は従来例のブロックの平面図であり、（Ｂ）は従来例のブロックの側面図である。（Ａ）は実施例のブロックの平面図であり、（Ｂ）は実施例のブロックの側面図であり、（Ｃ）は小孔の断面図である。

符号の説明

１０空気入りタイヤ
１２トレッド
１８ブロック
２０サイプ
２２小孔（排水孔）

Claims

ブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤであって、
前記ブロックには、サイプと、一端がサイプに連結して踏面に開口し他端がブロック側壁の前記サイプとは異なる位置に開口する排水孔と、が形成されている、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記排水孔は、曲線状に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記排水孔の断面形状は、円形または楕円形である、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。
前記排水孔の他端は、タイヤ周方向に延びるブロック側壁に開口している、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。
前記排水孔の他端は、タイヤ幅方向に延びるブロック側壁に開口している、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。