JP6186250B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド面に溝により区分されたブロックが形成された空気入りタイヤに関する。

一般に、空気入りタイヤは、未加硫タイヤを金型内で加硫成形することにより製造されている。かかる加硫成形の際、加硫後に金型から空気入りタイヤを離型しやすくするため、未加硫タイヤの表面に離型剤を塗布している。そのため、新品時のタイヤの表面には離型剤が付着しており、トレッド面の充填剤が露出し難く、空気入りタイヤ本来の性能を発揮できないという問題がある。このような新品時のタイヤ性能を向上させる手段として、陸部のトレッド表面にサイプよりも浅い浅溝を設け、エッジ量を多くするという手法がある。

例えば、下記特許文献１には、陸部のトレッド表面にタイヤ幅方向に延在する断面三角形状の細リブをタイヤ周方向に鋸刃状に配列し、該断面三角形状の細リブの先端をタイヤ回転方向側に向けた空気入りタイヤが記載されている。これにより、細リブの先端エッジによる引掻き効果によって、スノー路面でのトラクションを高め、新品時のトラクション性を改善している。

また、下記特許文献２には、陸部に踏面の中央部から端部側へ向かってタイヤ径内側方向に傾斜する傾斜面が形成され、前記傾斜面を含む前記陸部の踏面に、サイプよりも浅い複数の浅溝が形成された空気入りタイヤが記載されている。特許文献２の空気入りでは、浅溝によりエッジ効果及び吸水効果を発揮して新品時のタイヤ性能を向上させている。

しかしながら、特許文献１及び２の空気入りタイヤは、スノー路面における新品時の走行性能を向上する目的で開発されたものであり、摩擦係数の高いドライ路面における走行性能については考慮されておらず、ドライ路面での走行性能が悪化する可能性がある。

特開２００７−２２２４２号公報 特開２００６−１５１２２４号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スノー路面とドライ路面での走行性能を両立した空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明の空気入りタイヤは、トレッド面に溝により区分されたブロックが形成された空気入りタイヤにおいて、ブロック表面には、タイヤ幅方向に沿って延びる複数の細リブがタイヤ周方向に配列されており、前記細リブを通るタイヤ幅方向断面に現れる踏面がタイヤ幅方向の中央部で両端部よりも突出するように前記細リブを形成しているものである。

かかる空気入りタイヤでは、ブロック表面にタイヤ幅方向に沿って延びる複数の細リブが配列されていることで、新品時のエッジ効果を得ることができるため、スノー路面での走行性能を向上できる。さらに、本発明では、細リブを通るタイヤ幅方向断面に現れるブロックの踏面がタイヤ幅方向の中央部で両端部よりも突出するように細リブを形成している。通常、ドライ路面における転動時のブロックでは、タイヤ幅方向の両端部の接地圧が中央部に比べて高くなり易く、接地圧が不均一となるため走行性能は低下する。本発明のように踏面をタイヤ幅方向の中央部で両端部よりも突出させることで、タイヤ幅方向の中央部での接地圧が高まってブロックの接地圧が均一化されるため、ドライ路面での走行性能を向上できる。その結果、本発明の空気入りタイヤによれば、スノー路面とドライ路面での走行性能を両立できる。なお、本発明に係る踏面は、細リブがブロックのタイヤ幅方向の全幅に亘って形成されている場合には細リブのリブ表面で構成され、細リブがブロックのタイヤ幅方向の一部にのみ形成されている場合には細リブのリブ表面とブロック表面とで構成される。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記細リブは、前記ブロック表面からのリブ高さがタイヤ幅方向の両端部から中央部へ向かって増大していることが好ましい。また、本発明の空気入りタイヤにおいて、前記細リブは、前記ブロック表面のうちタイヤ幅方向の中央部のみに配列されていることが好ましい。かかる構成によれば、細リブのエッジ効果によりスノー路面での走行性能を向上できるとともに、踏面がタイヤ幅方向の中央部で両端部よりも突出するため、ブロックの接地圧が均一化され、ドライ路面での走行性能を向上できる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記複数の細リブは、前記ブロック表面からの各リブ高さがタイヤ周方向の一方側から他方側へ向かって順に高くなるように配列されていることが好ましい。例えば、制動時のブロックでは、タイヤ回転方向の後方である蹴り出し側の接地圧が、タイヤ回転方向の前方である踏み込み側の接地圧よりも高くなるが、細リブの各リブ高さを蹴り出し側から踏み込み側へ向かって順に高くなるように設定することで、制動時に接地圧がタイヤ周方向に均一化されるため、ドライ路面での走行性能を向上しつつ、細リブによるエッジ効果を高めてスノー路面での走行性能を向上できる。一方、駆動時のブロックでは、タイヤ回転方向の前方である踏み込み側の接地圧が、タイヤ回転方向の後方である蹴り出し側の接地圧よりも高くなるが、細リブの各リブ高さを踏み込み側から蹴り出し側へ向かって順に高くなるように設定することで、駆動時に接地圧がタイヤ周方向に均一化されるため、ドライ路面での走行性能を向上しつつ、細リブによるエッジ効果を高めてスノー路面での走行性能を向上できる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記細リブのタイヤ周方向におけるリブ幅は、タイヤ幅方向の両端部から中央部へ向かって漸増していることが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ幅方向の中央部での接地圧がより高まってブロックの接地圧がさらに均一化されるため、ドライ路面での走行性能を効果的に向上できる。

本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面の一例を示す展開図 ブロックを拡大して示す斜視図 図２のブロックのＡ−Ａ断面図 図２のブロックのＢ−Ｂ断面図 第１の実施形態に係るブロックの接地圧の分布図 第２の実施形態に係るブロックの斜視図 第２の実施形態に係るブロックの接地圧の分布図 第２の実施形態に係るブロックの斜視図 第２の実施形態に係るブロックの接地圧の分布図 第３の実施形態に係るブロックの斜視図 第４の実施形態に係るブロックの斜視図 第５の実施形態に係るブロックの平面図 他の実施形態に係るブロックの斜視図 他の実施形態に係るブロックの斜視図 比較例１に係るブロックの斜視図 比較例１に係るブロックの接地圧の分布図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面の一例を示す展開図である。この空気入りタイヤは、複数のブロック１を有するトレッドパターンを備える。ブロック１は、タイヤ周方向ＣＤに延びる主溝２とタイヤ幅方向ＷＤに延びる横溝３によって区分されており、タイヤ赤道線ＣＬに関して対称的に５列のブロック１が配列されている。

［第１の実施形態］
図２は、ブロック１を拡大して示す斜視図である。ブロック１の表面１ａには、タイヤ幅方向ＷＤに沿って延びる複数の細リブ１０がタイヤ周方向ＣＤに配列されている。細リブ１０は、ブロック表面１ａから突出してタイヤ幅方向ＷＤに沿って延びる突条である。本実施形態では、複数の細リブ１０は、すべて同じ形状となっている。ブロック表面１ａにタイヤ幅方向ＷＤに沿って延びる複数の細リブ１０が配列されていることで、新品時のエッジ効果を得ることができる。細リブ１０をタイヤ周方向ＣＤに切断した断面は、四角形状となっている。ここで、四角形とは、長方形、正方形、台形等を含むものであり、細リブ１０の上端が路面に対して面接触可能な形状とする。

図３Ａは図２のブロック１のＡ−Ａ断面図であり、図３Ｂは図２のブロック１のＢ−Ｂ断面図である。ここで、Ａ−Ａ断面は、細リブ１０を通るタイヤ幅方向断面である。一方、Ｂ−Ｂ断面は、細リブ１０を通らないタイヤ幅方向断面である。図３Ａに示すように、細リブ１０を通るタイヤ幅方向断面（Ａ−Ａ断面）に現れる踏面１１がタイヤ幅方向ＷＤの中央部で両端部よりも突出するように細リブ１０を形成している。本実施形態では、細リブ１０がブロック１のタイヤ幅方向ＷＤの全幅に亘って形成されているため、踏面１１は細リブ１０のリブ表面１０ａのみで構成されている。

本実施形態では、細リブ１０は、ブロック表面１ａからの各リブ高さｈがタイヤ幅方向ＷＤの両端部から中央部へ向かって増大している。これにより、リブ表面１０ａで構成される踏面１１がタイヤ幅方向ＷＤの中央部で両端部よりも突出するようになっている。踏面１１をタイヤ幅方向ＷＤの中央部で両端部よりも突出させることで、タイヤ幅方向ＷＤの中央部での接地圧が高まってブロック１の接地圧が均一化されるため、ドライ路面での走行性能を向上できる（詳しくは後述する。）。

これに対し、踏面１１がタイヤ幅方向ＷＤの中央部と両端部で同じ高さとしたブロック１を図１４に示す。このとき、ドライ路面における転動時、制動時、及び駆動時のブロック１の接地圧の分布は、図１５に示すようになる。図１５は、図１４のブロック１を上方から見たときの接地圧の分布を示しており、「高」と示した領域の接地圧が、「低」と示した領域の接地圧よりも高いことを示している。転動時のブロック１では、図１５（ａ）に示すように、ブロック１の外縁部の接地圧が中央部での接地圧よりも高くなっている。このように、ドライ路面における転動時のブロックでは、タイヤ幅方向ＷＤの両端部の接地圧が中央部に比べて高くなり易い。また、制動時のブロック１では、図１５（ｂ）に示すように、タイヤ回転方向Ｒの後方である蹴り出し側１ｃの接地圧が、タイヤ回転方向Ｒの前方である踏み込み側１ｂの接地圧よりも高くなる。一方、駆動時のブロック１では、図１５（ｃ）に示すように、タイヤ回転方向Ｒの前方である踏み込み側１ｂの接地圧が、タイヤ回転方向Ｒの後方である蹴り出し側１ｃの接地圧よりも高くなる。

本発明のブロック１の表面１ａには、上記のように、タイヤ幅方向ＷＤに沿って延びる複数の細リブ１０がタイヤ周方向ＣＤに配列されており、細リブ１０を通るタイヤ幅方向断面に現れる踏面１１がタイヤ幅方向ＷＤの中央部で両端部よりも突出するように細リブ１０を形成している。本発明の空気入りタイヤの作用効果について、図４を用いて詳しく説明する。

図４（ａ）は転動時におけるブロック１の接地圧の分布、図４（ｂ）は制動時におけるブロック１の接地圧の分布、図４（ｃ）は駆動時におけるブロック１の接地圧の分布を示している。転動時において、踏面１１をタイヤ幅方向ＷＤの中央部で両端部よりも突出させることで、タイヤ幅方向ＷＤの中央部での接地圧が高まってブロック１全体の接地圧が均一化されるため、ドライ路面での走行性能を向上できる。なお、制動時及び駆動時においては、タイヤ幅方向ＷＤの中央部での接地圧が高まっても、ブロック１全体の接地圧の分布は図１５（ｂ）及び図１５（ｃ）の場合とほとんど変化がない。これは、図１５（ｂ）及び図１５（ｃ）のように、踏面１１が平坦な場合であってもタイヤ幅方向ＷＤの中央部での接地圧が両端部よりも高いためである。

細リブ１０のリブ高さｈは、０．１５〜１ｍｍであることが好ましい。リブ高さｈが０．１５ｍｍよりも低い場合、十分なエッジ効果が得られない。リブ高さｈが１ｍｍよりも高い場合、リブ剛性が不十分で倒れ込みによりエッジ効果が低下する。また、細リブ１０のタイヤ周方向ＣＤにおけるリブ幅ｗは、０．３〜３．０ｍｍであることが好ましい。リブ幅ｗが０．３ｍｍよりも狭い場合、リブ高さｈに対して幅が小さく上記同様に倒れ込みが発生してエッジ効果が低下する。リブ幅ｗが３．０ｍｍよりも広い場合、ブロック上に十分な数のエッジを設けることが困難となる。また、隣り合う細リブ１０の間隔ｐは、０．２〜３．０ｍｍであることが好ましく、リブ幅ｗの６０〜１１０％であることが好ましい。間隔ｐが０．２ｍｍよりも狭い場合、細リブ同士の密着が顕著となりエッジ効果が得られない。間隔ｐが３．０ｍｍよりも広い場合、上記リブ幅ｗと同様に十分な数のエッジを設けることが困難となる。また、ブロック表面１ａにサイプ（不図示）を形成する場合、サイプの溝深さは例えば２〜７ｍｍであり、主溝２の深さの５０％程度である。

本実施形態では、図２に示すようにブロック表面１ａに細リブ１０を８本設けているが、細リブ１０の本数は特に限定されず、上記のリブ幅ｗや間隔ｐ等を考慮しつつ適宜設定可能である。

本発明の空気入りタイヤは、ブロック表面に上記の如き細リブを形成したこと以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造などが何れも本発明に採用できる。

［第２の実施形態］
本発明の空気入りタイヤにおいて、複数の細リブ１０が、ブロック表面１ａからの各リブ高さｈがタイヤ周方向ＣＤの一方側から他方側へ向かって順に高くなるように配列されていることが好ましい。

例えば、ブロック１が形成された空気入りタイヤにおいて、タイヤ回転方向Ｒを図５に示す向きとした場合、すなわち、図５に示すように、細リブ１０の各リブ高さｈを蹴り出し側１ｃから踏み込み側１ｂへ向かって順に高くなるように設定した場合について説明する。

図６（ａ）は転動時におけるブロック１の接地圧の分布、図６（ｂ）は制動時におけるブロック１の接地圧の分布を示している。タイヤ回転方向Ｒが図５に示す向きの場合、踏み込み側１ｂの接地圧が蹴り出し側１ｃに比べて高まり、図６（ｂ）に示すように制動時に接地圧がタイヤ周方向ＣＤに均一化されるため、ドライ路面での走行性能を向上しつつ、細リブ１０による特に制動時のエッジ効果を高めてスノー路面での走行性能を向上できる。なお、図６（ａ）の転動時には、踏み込み側１ｂの接地圧が蹴り出し側１ｃの接地圧よりも高くなるが、負荷される水平力が小さいため影響が少ない。（転動時に必要な摩擦係数は小さいため問題ない。）

次いで、ブロック１が形成された空気入りタイヤにおいて、タイヤ回転方向Ｒを図７に示す向きとした場合、すなわち、図７に示すように、細リブ１０の各リブ高さｈを踏み込み側１ｂから蹴り出し側１ｃへ向かって順に高くなるように設定した場合について説明する。

図８（ａ）は転動時におけるブロック１の接地圧の分布、図８（ｂ）は駆動時におけるブロック１の接地圧の分布を示している。タイヤ回転方向Ｒが図７に示す向きの場合、蹴り出し側１ｃの接地圧が踏み込み側１ｂに比べて高まり、図８（ｂ）に示すように駆動時に接地圧がタイヤ周方向ＣＤに均一化されるため、ドライ路面での走行性能を向上しつつ、細リブ１０による特に駆動時のエッジ効果を高めてスノー路面での走行性能を向上できる。なお、図８（ａ）の転動時には、蹴り出し側１ｃの接地圧が踏み込み側１ｂの接地圧よりも高くなるが、負荷される水平力が小さいため影響が少ない。（転動時に必要な摩擦係数は小さいため問題ない。）
［第３の実施形態］
本発明の空気入りタイヤにおいて、図９に示すように、細リブ１０は、ブロック表面１ａのうちタイヤ幅方向ＷＤの中央部のみに配列されていることが好ましい。この例では、細リブ１０のリブ高さｈはタイヤ幅方向ＷＤに一定であり、さらにタイヤ周方向ＣＤに配列された複数の細リブ１０のリブ高さｈは全て等しくなっている。この実施形態では、細リブ１０を通るタイヤ幅方向断面に現れる踏面１１は、細リブ１０のリブ表面１０ａとブロック表面１ａとで構成されている。これにより、リブ表面１０ａとブロック表面１ａとで構成される踏面１１が、タイヤ幅方向ＷＤの中央部で両端部よりも突出するようになっている。このときの接地圧の分布は、第１の実施形態に係るブロックと略同様となり、スノー路面とドライ路面での走行性能を両立できる。

［第４の実施形態］
上記の第３の実施形態に係るブロックにおいて、図１０に示すように、複数の細リブ１０が、ブロック表面１ａからの各リブ高さｈがタイヤ周方向ＣＤの一方側ＣＤ１から他方側ＣＤ２へ向かって順に高くなるように配列されていることがより好ましい。このときの接地圧の分布は、第２の実施形態に係るブロックと略同様となり、スノー路面とドライ路面での走行性能を両立できる。

［第５の実施形態］
本発明の空気入りタイヤにおいて、細リブ１０のタイヤ周方向ＣＤにおけるリブ幅ｗは、タイヤ幅方向ＷＤの両端部から中央部へ向かって漸増していることが好ましい。図１１は、この実施形態に係るブロック１の平面図である。このように、リブ幅ｗをタイヤ幅方向ＷＤの両端部から中央部へ向かって漸増させることにより、タイヤ幅方向ＷＤの中央部での接地圧がより高まってブロック１の接地圧がさらに均一化されるため、ドライ路面での走行性能を効果的に向上できる。

［他の実施形態］
（１）本発明の空気入りタイヤが有するトレッドパターンは、ブロックを有するものであれば特に限定されず、リブが混在するものでも構わない。細リブが形成されるブロックの形状は、前述の実施形態で示したような略正方形に制限されず、長方形や平行四辺形、六角形など他の形状も採用可能である。

（２）上記の第１実施形態では、細リブ１０は、ブロック表面１ａからの各リブ高さｈがタイヤ幅方向ＷＤの両端部から中央部へ向かって徐々に増大しているが、細リブ１０は、図１２に示すように、各リブ高さｈがタイヤ幅方向ＷＤの両端部から中央部へ向かって階段状に増大してもよい。

（３）上記の第１実施形態では、細リブ１０がブロック１のタイヤ幅方向ＷＤの全幅に亘って形成されているが、図１３に示すように、細リブ１０はブロック１のタイヤ幅方向ＷＤの中央部のみに形成されていてもよい。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。

（１）スノー制動性能
タイヤを実車（３０００ｃｃクラスのＦＲセダン）に装着してスノー路面を走行させ、速度４０ｋｍ／ｈで制動力をかけてＡＢＳを作動させた際の制動距離の逆数を評価した。比較例１の結果を１００として指数で示し、数値が大きいほどスノー路面における制動性能に優れていることを示す。

（２）スノー加速性能
タイヤを上記と同じ実車に装着し、スノー路面上で０ｋｍ／ｈ（停止状態）から４０ｋｍ／ｈに達するまでの加速タイムを測定した。比較例１の実測値の逆数を１００として指数で示し、数値が大きいほどスノー路面における加速性能（駆動性能）に優れていることを示す。

（３）ドライ性能
タイヤを上記と同じ実車に装着し、乾燥したアスファルト路面のテストコースを走行させ、２名のドライバーにより、直線安定性、レーンチェンジ性、コーナリング性、制動性能のフィーリングテストを実施した。比較例１の結果を１００として指数で示し、数値が大きいほどドライ路面における走行性能に優れていることを示す。

図１の如きトレッドパターンを有する空気入りタイヤ（タイヤサイズ：２０５／６５Ｒ１５）において、ブロック表面に、図１４のように細リブを通るタイヤ幅方向断面に現れる踏面がタイヤ幅方向の中央部と両端部で同じ高さとなるように細リブを形成したものを比較例１とし、図２、図５、図９、図１０に示す細リブを形成したものをそれぞれ実施例１、実施例２、実施例３、実施例４として、スノー制動性能、スノー加速性能、ドライ性能を評価した。なお、実施例２及び４のスノー加速性能は、図５、図１０に示す向きと反対にタイヤ回転方向を設定して評価した。評価結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例１〜４では、比較例１に比べてスノー制動性能、スノー加速性能、ドライ性能が改善され、スノー路面とドライ路面での走行性能を両立できた。

１ ブロック
１ａ ブロック表面
１ｂ 踏み込み側
１ｃ 蹴り出し側
２ 主溝
３ 横溝
１０ 細リブ
１０ａ リブ表面
１１ 踏面
ｈ リブ高さ
ｗ リブ幅
ＷＤ タイヤ幅方向
ＣＤ タイヤ周方向
Ｒ タイヤ回転方向

Claims (4)

1. トレッド面に溝により区分されたブロックが形成された空気入りタイヤにおいて、
   ブロック表面には、タイヤ幅方向に沿って延びる複数の細リブがタイヤ周方向に配列されており、
   前記細リブを通るタイヤ幅方向断面に現れる踏面がタイヤ幅方向の中央部で両端部よりも突出するように前記細リブを形成しており、
   前記細リブは、前記ブロック表面のうちタイヤ幅方向の中央部のみに配列されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. トレッド面に溝により区分されたブロックが形成された空気入りタイヤにおいて、
   ブロック表面には、タイヤ幅方向に沿って延びる複数の細リブがタイヤ周方向に配列されており、
   前記細リブを通るタイヤ幅方向断面に現れる踏面がタイヤ幅方向の中央部で両端部よりも突出するように前記細リブを形成しており、
   前記複数の細リブは、前記ブロック表面からの各リブ高さがタイヤ周方向の一方側から他方側へ向かって順に高くなるように配列されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
3. トレッド面に溝により区分されたブロックが形成された空気入りタイヤにおいて、
   ブロック表面には、タイヤ幅方向に沿って延びる複数の細リブがタイヤ周方向に配列されており、
   前記細リブを通るタイヤ幅方向断面に現れる踏面がタイヤ幅方向の中央部で両端部よりも突出するように前記細リブを形成しており、
   前記細リブのタイヤ周方向におけるリブ幅は、タイヤ幅方向の両端部から中央部へ向かって漸増していることを特徴とする空気入りタイヤ。
4. 前記細リブは、前記ブロック表面からのリブ高さがタイヤ幅方向の両端部から中央部へ向かって増大していることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に空気入りタイヤ。

Images