JP2022052431A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】氷上性能を損ねることなく、耐摩耗性能を向上得るタイヤの提供。【解決手段】陸部３に、横溝４で区分されたブロック６が設けられたタイヤ１である。ブロック６には、複数のサイプ７が設けられている。複数のサイプ７は、サイプ７の厚さ方向に並べられている。各サイプ７は、厚さ方向に離隔した一対のサイプ壁８を有している。各サイプ７は、一対のサイプ壁８のいずれか一方から他方に向かってテーパ状に突出する突部９を含んでいる。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤに関する。

下記特許文献１には、陸部にサイプが形成された空気入りタイヤが記載されている。前記サイプの溝壁面には、少なくとも片面に、対向する他面に接触する突起が形成されている。この種の突起は、前記陸部が路面に接地した際に対向する壁面に接触して壁面同士のズレを抑制し、偏摩耗を抑制するとされている。

特開平１１－１０５５１２号公報

例えば、氷上性能を高めるために、冬用のスタッドレスタイヤ等には、横溝で区分されたブロックに、複数のサイプが設けられている。前記各サイプは、その厚さ方向に並べられている。近年、このようなタイヤにおいて、前記ブロックの摩耗を抑制することが求められている。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、氷上性能を損ねることなく、耐摩耗性能を向上し得るタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部は、陸部を有し、前記陸部には、横溝で区分された複数のブロックが設けられ、前記複数のブロックの少なくとも一つには、複数のサイプが設けられ、前記複数のサイプは、サイプの厚さ方向に並べられており、前記各サイプは、前記厚さ方向に離隔した一対のサイプ壁を有しており、前記一対のサイプ壁のいずれか一方から他方に向かってテーパ状に突出する突部を含む。

本発明に係るタイヤは、前記一対のサイプ壁が、前記厚さ方向の一方側の第１サイプ壁と、前記厚さ方向の他方側の第２サイプ壁とを有し、前記複数のサイプのそれぞれの前記突部は、前記第１サイプ壁から前記第２サイプ壁に向かって突出する。

本発明に係るタイヤは、前記突部の横断面積が、１mm^２以上である、のが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記突部が、前記一対のサイプ壁の一方のみに設けられる、のが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記突部が、前記一対のサイプ壁の両方に設けられる、のが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記突部の横断面が、円形である、のが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記突部の最大横断面積Ｓａと、前記突部の最小横断面積Ｓｂとの比（Ｓｂ／Ｓａ）が、０．５～０．８である、のが望ましい。

本発明に係るタイヤは、前記突部が、前記一対のサイプ壁の一方に複数設けられる、のが望ましい。

本発明のタイヤは、上記の構成を採用することで、氷上性能を損ねることなく、耐摩耗性能を向上することができる。

本発明のタイヤのトレッド部の一実施形態を示す拡大平面図である。 図１のＡ－Ａ線断面斜視図である。 （ａ）は、本実施形態のサイプの断面図、（ｂ）は、他の実施形態のサイプの断面図である。 他の実施形態のサイプを有するブロックの平面図である。 さらに他の実施形態のサイプを有するブロックの平面図である。 （ａ）は、サイプを形成するための加硫金型の一部の斜視図、（ｂ）は、（ａ）のナイフブレードの断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本実施形態のサイプの成型方法を説明するためのナイフブレードの断面図である。 他の実施形態のナイフブレードの縦断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本発明の一実施形態を示すタイヤ１のトレッド部２を拡大した平面図である。本実施形態のタイヤ１は、例えば、乗用車用、とりわけ、冬季での走行に適した乗用車用の空気入りタイヤである。但し、本発明は、重荷重用の空気入りタイヤや、内部に圧縮空気が充填されない、非空気式タイヤにも採用される。

図１に示されるように、本実施形態のトレッド部２には、陸部３と横溝４とが設けられている。また、トレッド部２には、例えば、縦溝５が設けられても良い。陸部３は、路面と接する踏面３ａを有している。横溝４は、タイヤ軸方向に延びている。縦溝５は、タイヤ周方向に延びている。本明細書では、「タイヤ軸方向に延びる」とは、タイヤ軸方向に対して４５度以下の角度で延びることをいう。また、「タイヤ周方向に延びる」とは、タイヤ軸方向に対して４５度を超える角度で延びることをいう。

本実施形態の陸部３は、横溝４で区分された複数のブロック６が設けられている。ブロック６は、例えば、タイヤ周方向に並べられている。なお、ブロック６は、タイヤ軸方向に並べられても良い。ブロック６は、本実施形態では、タイヤ周方向に離隔した一対の横溝４と、タイヤ軸方向に離隔した一対の縦溝５とで区分されている。なお、ブロック６は、このような態様に限定されるものではなく、種々の態様が採用される。

複数のブロック６の少なくとも一つには、複数のサイプ７が設けられている。本明細書では、サイプ７は、幅ｗ１が１．５mm以下の切り込み状の凹部であり、溝幅が１．５mmを超える横溝４及び縦溝５とは、明確に区別することができる。また、複数のサイプ７とは、２本以上のサイプ７をいうが、例えば、２～５本程度が望ましい。

特に断りがない場合、タイヤ１の各部の寸法等は、正規状態で測定された値である。前記「正規状態」とは、タイヤ１が正規リム（図示せず）にリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の状態である。

「正規リム」とは、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば標準リム、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim"である。

「正規内圧」とは、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE"である。

複数のサイプ７は、サイプ７の厚さ方向（幅方向）に並べられている。これにより、ブロック６は、高いエッジ効果を発揮し、優れた氷上性能を有する。「厚さ方向」は、本明細書では、サイプ７の中心線７ｃと直交する方向である。「厚さ方向に並べられる」は、一のサイプ７の中心線７ｃと直交する仮想直線ｎ上に他のサイプ７が配されることをいう。

各サイプ７は、厚さ方向に離隔した一対のサイプ壁８を有している。一対のサイプ壁８は、厚さ方向の一方側（図では上側）の第１サイプ壁８Ａと、厚さ方向の他方側（図では下側）の第２サイプ壁８Ｂとを有している。

各サイプ７は、一対のサイプ壁８のいずれか一方から他方に向かってテーパ状に突出する突部９を含んでいる。このような突部９は、ブロック６の接地時、すぐに他方のサイプ壁８と接触して、サイプ７間のブロック片６ａの倒れ込みや滑りを抑制し、良好な氷上性能を発揮しつつブロック６の耐摩耗性を向上することができる。また、このような突部９は、接地時の衝撃を緩和して欠け等を抑制するので、さらに耐摩耗性能を高める。各サイプ７のそれぞれの突部９は、本実施形態では、第１サイプ壁８Ａから第２サイプ壁８Ｂに向かって突出している。

図２は、図１のＡ－Ａ線断面斜視図である。図３（ａ）は、サイプ７の断面図である。図１ないし図３に示されるように、突部９は、本実施形態では、一対のサイプ壁８の一方のみに設けられている。突部９は、例えば、第１サイプ壁８Ａにのみ設けられている。なお、突部９は、第２サイプ壁８Ｂにのみ設けられても良い。

突部９の横断面積Ｓは、１．０mm^２以上であるのが望ましい。これにより、ブロック６の倒れ込みを抑制する効果が高く発揮される。突部９の横断面積Ｓは、５．０mm^２以下が望ましい。突部９の横断面積Ｓが５．０mm^２を超えると、サイプ７内への氷路上の融解した水の吸い上げ量が小さくなり、氷上性能が悪化するおそれがある。このような観点より、突部９の横断面積Ｓは、１．５mm^２以上が望ましく、３．５mm^２以下が望ましい。突部９は、最大横断面積Ｓａが１．０mm^２以上であることが求められる。

突部９の最大横断面積Ｓａと、突部９の最小横断面積Ｓｂとの比（Ｓｂ／Ｓａ）は、０．５～０．８であるのが望ましい。比（Ｓｂ／Ｓａ）が０．５以上であるので、ブロックの倒れ込みが抑制される。比（Ｓｂ／Ｓａ）が０．８以下であるので、前記水の吸い上げ量が高く確保される。最大横断面積Ｓａは、本実施形態では、第１サイプ壁８Ａに形成される。換言すると、最大横断面積Ｓａは、突部９の根元に形成される。最小横断面積Ｓｂは、本実施形態では、突部９の最も第２サイプ壁８Ｂ側に形成される。換言すると、最小横断面積Ｓｂは、突部９の先端に形成される。

突部９は、例えば、一方のサイプ壁８に複数設けられている。これにより、ブロック６の倒れ込みを一層抑制することができる。各突部９は、本実施形態では、第１サイプ壁８Ａのみに設けられている。突部９は、第１サイプ壁８Ａに２個設けられている。

突部９の長さＬａと突部９間のピッチｐとの比（ｐ／Ｌａ）は、２以上が望ましく、４以上がさらに望ましく、１０以下が望ましく、６以下がさらに望ましい。これにより、耐摩耗性能と氷上性能とがバランス良く高められる。突部９の長さＬａは、サイプ７の長手方向に沿った長さである。

突部９の横断面は、例えば、円形である。突部９は、本実施形態では、略円錐台状である。これにより、突部９の剛性を高く維持することができるので、優れた耐摩耗性能を発揮することができる。「円形」は、本明細書では、真円状や楕円状のものを含む。突部９の横断面は、本実施形態では、楕円状で形成されている。突部９の横断面は、例えば、長径がサイプ７の長手方向と平行に配される楕円状である。なお、突部９は、長径がサイプ７の深さ方向と平行に配される楕円状であっても良い（図示省略）。

突部９は、本実施形態では、サイプ７の底よりも踏面３ａ側に設けられている。これにより、ブロック６の接地時、ブロック片６ａの倒れ込みや滑りを強固に抑制することができる。このような観点より、突部９の配設位置は、踏面３ａからサイプ７の底側へ、サイプ７の深さｄの２５％の領域Ｒ内であるのが望ましい。

各サイプ７は、本実施形態では、タイヤ軸方向に延びている。各サイプ７は、例えば、横溝４と平行に延びている。各サイプ７は、例えば、両側の終端７ｅがブロック６内に配されている。各サイプ７は、このような態様に限定されるものではなく、ブロック６を横断しても良いし、一方の終端７ｅのみがブロック６内に配されても良い（図示省略）。

図３（ｂ）は、他の実施形態のサイプ７の断面図、図４は、図３（ｂ）のサイプ７を有するブロック６の平面図である。本実施形態の構成と同じ構成には、同じ符号が付されてその詳細な説明が省略される。図３（ｂ）及び図４に示されるように、この実施形態のブロック６には、突部９を有する複数のサイプ７が設けられている。そして、突部９は、一対のサイプ壁８の両方に設けられている。このような態様でも、サイプ７間のブロック６の倒れ込みが抑制されて、耐摩耗性能が向上する。

この実施形態では、第１サイプ壁８Ａに設けられた突部９の最大横断面積Ｓａは、第２サイプ壁８Ｂに設けられた突部９の最大横断面積Ｓａよりも大きく形成されている。また、第１サイプ壁８Ａに設けられた突部９の最小横断面積Ｓｂは、第２サイプ壁８Ｂに設けられた突部９の最小横断面積Ｓｂと同じ大きさで形成されている。なお、第１サイプ壁８Ａに設けられた突部９の最大横断面積Ｓａと、第２サイプ壁８Ｂに設けられた突部９の最大横断面積Ｓａとが同じ大きさで形成されても良い。

図５は、さらに他の実施形態のブロック６の断面図である。本実施形態の構成と同じ構成には、同じ符号が付されてその詳細な説明が省略される。図５に示されるように、この実施形態では、厚さ方向に隣接するサイプ７に設けられた突部９は、逆向きに配されている。換言すると、一のサイプ７の突部９は、第１サイプ壁８Ａのみに設けられ、一のサイプに隣接するサイプ７の突部９は、第２サイプ壁８Ｂのみに設けられている。

次に、このような突部９を成形するための方法が説明される。図６（ａ）は、生タイヤ１ａ（図７に示す）を加硫するための加硫金型２０の一部の斜視図、図６（ｂ）は、（ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。タイヤ１は、加硫金型２０を用いて生タイヤ１ａを加硫することで形成される。図６に示されるように、加硫金型２０は、タイヤ１のトレッド部２を成形するためのトレッド成形面２０ａを含んでいる。トレッド成形面２０ａには、サイプ７を成形するための薄板状のナイフブレード２１が設けられている。ナイフブレード２１は、トレッド成形面２０ａから外方に突出している。

本実施形態のナイフブレード２１は、幅方向に離隔した一対の長手方向面２２と、突部９を形成するための貫通孔２３を有している。貫通孔２３は、例えば、一対の長手方向面２２間を延びている。

図７（ａ）は、加硫中の生タイヤ１ａのナイフブレード２１付近の断面図、図７（ｂ）は、加硫が済んで、加硫金型２０からタイヤ１を離脱させた状態を示す断面図である。図７に示されるように、このような加硫金型２０に生タイヤ１ａが投入されて内圧が付与されると、ブロック６を形成するゴム材料３０が貫通孔２３に進入する。加硫が終了し、加硫済のタイヤ１が加硫金型２０から離脱されると、貫通孔２３に進入したゴム材料３０がナイフブレード２１で切断され、突部９が形成される。

図２に示されるような本実施形態の突部９を形成するためには、図６（ｂ）に示されるように、貫通孔２３は、一方の長手方向面２２Ａから他方の長手方向面２２Ｂに向かって断面積が連続して小さくなり、かつ、断面が円形状で形成される。換言すると、貫通孔２３は、円錐台状に形成される。一方の長手方向面２２Ａでの貫通孔２３の開口面積Ｓｃと他方の長手方向面２２Ｂでの貫通孔２３の開口面積Ｓｄとの比（Ｓｄ／Ｓｃ）は、例えば、０．５以上が望ましく、０．６以上がさらに望ましく、０．８以下が望ましく、０．７以下がさらに望ましい。

図８は、図３（ｂ）に示されるような、突部９を形成するためのナイフブレード２１の断面図である。図８に示されるように、この実施形態のナイフブレード２１に配された貫通孔２３は、一方の長手方向面２２Ａと他方の長手方向面２２Ｂとの間に、開口面積が最も小さい最小開口部２３ａが形成されている。また、この実施形態の貫通孔２３は、一方の長手方向面２２Ａに開口面積が最大となる最大開口部２３ｂを有している。また、貫通孔２３は、他方の長手方向面２２Ｂに、開口面積が最大開口部２３ｂ以下かつ最小開口部２３ａよりも大となる中間開口部２３ｃを有している。このような貫通孔２３は、最小開口部２３ａでゴム材料３０が切断される。

この実施形態では、最小開口部２３ａの開口面積は、最大開口部２３ｂの開口面積の０．５倍以上が望ましく、０．６倍以上がさらに望ましく、０．８倍以下が望ましく、０．７倍以下がさらに望ましい。最小開口部２３ａの開口面積は、中間開口部２３ｃの開口面積の０．５倍以上が望ましく、０．６倍以上がさらに望ましく、０．８倍以下が望ましく、０．７倍以下がさらに望ましい。

以上、本発明の特に好ましい形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１のブロックを有するタイヤが試作された。そして、各試供タイヤの耐摩耗性能及び氷上性能がテストされた。各試供タイヤの共通の仕様及びテスト方法は、以下の通りである。
タイヤサイズ：２０５／５５Ｒ１６
リムサイズ：１６×７．０
ナイフブレードの幅（厚さ）：０．６mm
ブロックのサイプの数：２本

＜耐摩耗性能＞
各試供タイヤが、下記の条件にて、乗用車の全輪に装着された。そして、テストドライバーが、乾燥アスファルト路面のテストコースを実車走行した後、サイプの設けられたブロックの摩耗状況を官能により評価した。結果は、比較例を１００とする評点で示される。数値が大きい程、摩耗量が小さく、耐摩耗性能に優れている。
走行距離：２００００km
内圧：２３０kPa

＜氷上性能＞
上記テスト車両を用いて、テストドライバーが、氷路面のテストコースを実車走行し、そのときの安定性や走行のしやすさに関する特性を官能によって評価した。結果は、比較例を１００とする評点で示される。数値が大きい程、氷上性能に優れている。
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて、耐摩耗性能に優れていることが理解される。また、実施例のタイヤは、氷上性能が高く維持されていることが理解される。

１ タイヤ
３ 陸部
４ 横溝
６ ブロック
７ サイプ
８ サイプ壁
９ 突部

Claims (8)

1. トレッド部を有するタイヤであって、
   前記トレッド部は、陸部を有し、
   前記陸部には、横溝で区分された複数のブロックが設けられ、
   前記複数のブロックの少なくとも一つには、複数のサイプが設けられ、
   前記複数のサイプは、サイプの厚さ方向に並べられており、
   前記各サイプは、前記厚さ方向に離隔した一対のサイプ壁を有しており、前記一対のサイプ壁のいずれか一方から他方に向かってテーパ状に突出する突部を含む、
   タイヤ。
2. 前記一対のサイプ壁は、前記厚さ方向の一方側の第１サイプ壁と、前記厚さ方向の他方側の第２サイプ壁とを有し、
   前記複数のサイプのそれぞれの前記突部は、前記第１サイプ壁から前記第２サイプ壁に向かって突出する、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記突部の横断面積は、１mm^２以上である、請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 前記突部は、前記一対のサイプ壁の一方のみに設けられる、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイヤ。
5. 前記突部は、前記一対のサイプ壁の両方に設けられる、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイヤ。
6. 前記突部の横断面は、円形である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のタイヤ。
7. 前記突部の最大横断面積Ｓａと、前記突部の最小横断面積Ｓｂとの比（Ｓｂ／Ｓａ）は、０．５～０．８である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のタイヤ。
8. 前記突部は、前記一対のサイプ壁の一方に複数設けられる、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のタイヤ。

Images