特許第6015249号(P6015249)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 横浜ゴム株式会社の特許一覧
<>
  • 特許6015249-空気入りタイヤ 図000003
  • 特許6015249-空気入りタイヤ 図000004
  • 特許6015249-空気入りタイヤ 図000005
  • 特許6015249-空気入りタイヤ 図000006
  • 特許6015249-空気入りタイヤ 図000007
  • 特許6015249-空気入りタイヤ 図000008
  • 特許6015249-空気入りタイヤ 図000009
  • 特許6015249-空気入りタイヤ 図000010
  • 特許6015249-空気入りタイヤ 図000011
  • 特許6015249-空気入りタイヤ 図000012
  • 特許6015249-空気入りタイヤ 図000013
  • 特許6015249-空気入りタイヤ 図000014
  • 特許6015249-空気入りタイヤ 図000015
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6015249
(24)【登録日】2016年10月7日
(45)【発行日】2016年10月26日
(54)【発明の名称】空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 11/12 20060101AFI20161013BHJP
【FI】
   B60C11/12 C
   B60C11/12 A
【請求項の数】5
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2012-189755(P2012-189755)
(22)【出願日】2012年8月30日
(65)【公開番号】特開2014-46743(P2014-46743A)
(43)【公開日】2014年3月17日
【審査請求日】2015年8月24日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006714
【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001368
【氏名又は名称】清流国際特許業務法人
(74)【代理人】
【識別番号】100129252
【弁理士】
【氏名又は名称】昼間 孝良
(74)【代理人】
【識別番号】100066865
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 信一
(74)【代理人】
【識別番号】100066854
【弁理士】
【氏名又は名称】野口 賢照
(74)【代理人】
【識別番号】100117938
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 謙二
(74)【代理人】
【識別番号】100138287
【弁理士】
【氏名又は名称】平井 功
(74)【代理人】
【識別番号】100155033
【弁理士】
【氏名又は名称】境澤 正夫
(74)【代理人】
【識別番号】100068685
【弁理士】
【氏名又は名称】斎下 和彦
(72)【発明者】
【氏名】平間 充
(72)【発明者】
【氏名】三好 雅章
【審査官】 馳平 裕美
(56)【参考文献】
【文献】 特開2005−297711(JP,A)
【文献】 特開2012−025380(JP,A)
【文献】 特開2012−041035(JP,A)
【文献】 特開2010−006107(JP,A)
【文献】 国際公開第99/048707(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60C 1/00〜19/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とを設け、これら周方向溝及び横溝により複数のブロックを区画し、各ブロックにタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、各サイプ内で対面する一対の壁面の一方に凸部を形成し、該一対の壁面の他方に前記凸部と噛み合う凹部を形成すると共に、下記(1)式に基づいて算出されるブロック剛性指数Eが相対的に大きいブロックでは前記凸部の高さを相対的に小さくし、前記ブロック剛性指数Eが相対的に小さいブロックでは前記凸部の高さを相対的に大きくし、前記サイプの最大深さを前記周方向溝の深さの50%以上とし、前記凸部をその最大高さ位置が前記サイプの最大深さの50%未満となる踏面側領域に含まれるように配置したことを特徴とする空気入りタイヤ。
E=S/(Σ(Ls)×Ds2) ・・・(1)
但し、S:各ブロックの接地面積(mm2
Ls:ブロック踏面におけるサイプの配置長さ(mm)
Ds:サイプの平均深さ(mm)
【請求項2】
前記凸部の最大高さを0.5mm〜2.5mmとしたことを特徴とする請求項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項3】
前記凸部のうち最も高い凸部の最大高さを前記サイプの溝幅よりも大きくしたことを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項4】
前記凸部のうち最も低い凸部の最大高さを前記サイプの溝幅よりも大きくしたことを特徴とする請求項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項5】
前記凸部及び前記凹部を前記トレッド部に形成された前記サイプの70%以上に設けたことを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トレッド部に多数のサイプを設けた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、氷上性能及び耐偏摩耗性を改善することを可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
スタッドレスタイヤに代表される冬用の空気入りタイヤにおいては、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とが形成され、これら周方向溝及び横溝により複数のブロックが区画され、各ブロックにタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプが形成されている。このようにトレッド部に多数のサイプを配することにより、氷表面の水膜を除去し、氷上性能を向上する手法が知られている。一般に、氷上性能を更に向上するためにサイプ本数を増やしてサイプ密度を高めると、ブロック剛性が低下してドライ路面での操縦安定性が低下する傾向がある。
【0003】
これに対して、各サイプ内で対面する一対の壁面の一方に凸部を形成し、該一対の壁面の他方に凸部と噛み合う凹部を形成し、これら凸部と凹部との噛み合いによりブロックの倒れ込みを規制することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この場合、ブロックの倒れ込みを抑えて優れた氷上性能を発揮することが可能になる。
【0004】
また、各ブロックの剛性はブロックの大きさや該ブロックに形成されたサイプの長さに応じて変化するが、ブロック間で剛性が大きく相違していると、それが偏摩耗を生じさせる要因となる。特に、冬用の空気入りタイヤでは、比較的軟らかいキャップコンパウンドが使用されるので、偏摩耗が顕著に現れる傾向がある。そのため、各ブロックに複数本のサイプを設けた冬用の空気入りタイヤにおいては、氷上性能の改善のみならず、耐偏摩耗性を改善することも求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平5−58118号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、氷上性能及び耐偏摩耗性を改善することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とを設け、これら周方向溝及び横溝により複数のブロックを区画し、各ブロックにタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、各サイプ内で対面する一対の壁面の一方に凸部を形成し、該一対の壁面の他方に前記凸部と噛み合う凹部を形成すると共に、下記(1)式に基づいて算出されるブロック剛性指数Eが相対的に大きいブロックでは前記凸部の高さを相対的に小さくし、前記ブロック剛性指数Eが相対的に小さいブロックでは前記凸部の高さを相対的に大きくし、前記サイプの最大深さを前記周方向溝の深さの50%以上とし、前記凸部をその最大高さ位置が前記サイプの最大深さの50%未満となる踏面側領域に含まれるように配置したことを特徴とするものである。
E=S/(Σ(Ls)×Ds2) ・・・(1)
但し、S:各ブロックの接地面積(mm2
Ls:ブロック踏面におけるサイプの配置長さ(mm)
Ds:サイプの平均深さ(mm)
【発明の効果】
【0008】
本発明では、各サイプ内で対面する一対の壁面の一方に凸部を形成し、該一対の壁面の他方に凸部と噛み合う凹部を形成するので、これら凸部と凹部との噛み合いによりブロックの倒れ込みを規制し、氷上性能を改善することができる。しかも、ブロック剛性指数Eが相対的に大きいブロックでは凸部の高さを相対的に小さくし、ブロック剛性指数Eが相対的に小さいブロックでは凸部の高さを相対的に大きくすることにより、ブロック剛性の均一化を図り、偏摩耗の発生を抑制することができる。このように本発明によれば、サイプの壁面に形成された凹部及び凸部を有効に利用することで、氷上性能のみならず、耐偏摩耗性も改善することができる。
【0009】
本発明において、サイプの最大深さを周方向溝の深さの50%以上とし、凸部をその最大高さ位置がサイプの最大深さの50%未満となる踏面側領域に含まれるように配置することが好ましい。これにより、氷上性能及び耐偏摩耗性の改善効果を高めることができる。
【0010】
凸部の最大高さは0.5mm〜2.5mmとすることが好ましい。これにより、離型性を損なうことなく氷上性能及び耐偏摩耗性を改善することができる。特に、凸部のうち最も高い凸部の最大高さをサイプの溝幅よりも大きくし、更には最も低い凸部の最大高さをサイプの溝幅よりも大きくすることが好ましい。これにより、凸部と凹部との噛み合いを促進し、氷上性能及び耐偏摩耗性の改善効果を高めることができる。
【0011】
また、凸部及び凹部はトレッド部に形成されたサイプの70%以上に設けることが好ましい。つまり、凸部及び凹部はトレッド部に形成された全てのサイプに設ける必要はないが、70%以上のサイプに配設することにより、氷上性能及び耐偏摩耗性の改善効果を高めることができる。
【0012】
本発明において、各ブロックの接地面積S(mm2 )とはブロック踏面の輪郭にて規定される領域の面積(サイプ部分の面積を含む)を意味し、ブロック踏面におけるサイプの配置長さLs(mm)とはサイプの両端間の距離を意味する。また、Σ(Ls)とは各ブロックにおけるサイプの配置長さLsの総和である。サイプの平均深さDs(mm)とはサイプの各部分の深さと各部分の長さとから算出される平均深さである。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
図2】本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す展開図である。
図3図2のトレッドパターンにおいてブロック剛性指数Eが相対的に小さいブロックを示す側面図である。
図4図3のIV−IV矢視断面図である。
図5図3のブロックの要部断面図である。
図6図2のトレッドパターンにおいてブロック剛性指数Eが相対的に大きいブロックを示す側面図である。
図7図6のVII −VII 矢視断面図である。
図8図6のブロックの要部断面図である。
図9】本発明の空気入りタイヤにおけるブロックの変形例を示す平面図である。
図10図9のブロックを示す側面図である。
図11図9のXI−XI矢視断面図である。
図12図9のブロックの要部断面図である。
図13】サイプの深さを変化させたブロックを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図1及び図2は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図3図8はその要部を示すものである。
【0015】
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部1と、該トレッド部1の両側に配置された一対のサイドウォール部2と、これらサイドウォール部2のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部3とを備えている。
【0016】
一対のビード部3,3間にはカーカス層4が装架されている。このカーカス層4は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部3に配置されたビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側に巻き上げられている。カーカス層4の補強コードとしては、一般には有機繊維コードが使用されるが、スチールコードを使用しても良い。ビードコア5の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー6が配置されている。
【0017】
一方、トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には複数層のベルト層7が埋設されている。これらベルト層7はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層7において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば10°〜40°の範囲に設定されている。ベルト層7の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層7の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して5°以下の角度で配列してなる少なくとも1層のベルトカバー層8を配置されている。ベルトカバー層8は少なくとも1本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。また、ベルトカバー層8はベルト層7の幅方向の全域を覆うように配置しても良く、或いは、ベルト層7の幅方向外側のエッジ部のみを覆うように配置しても良い。ベルトカバー層8の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。
【0018】
なお、上述したタイヤ内部構造は空気入りタイヤにおける代表的な例を示すものであるが、これに限定されるものではない。
【0019】
図2に示すように、トレッド部1にはタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝11及びタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝12がタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。これら周方向溝11及び横溝12によりトレッド部1には複数のブロック13が区画されている。そして、各ブロック13にはタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプ20が形成されている。図2において、Eはタイヤ赤道である。
【0020】
上記空気入りタイヤにおいて、各サイプ20内で対面する一対の壁面21,22の一方には凸部23が形成され、該一対の壁面21,22の他方には凸部23と噛み合う凹部24が形成されている(図3図8参照)。凸部23及び凹部24の形状は特に限定されるものではないが、例えば、半球形状にすることが好ましい。また、凸部23の向きは特に限定されるものではなく、凸部23をタイヤ周方向の一方側に配向させたり、或いは、配向方向が異なる凸部23を混在させることができる。
【0021】
ここで、下記(1)式に基づいて算出されるブロック剛性指数Eが相対的に大きいブロック13では凸部23の高さが相対的に小さくなるように設定され、ブロック剛性指数Eが相対的に小さいブロック13では凸部23の高さが相対的に大きくなるように設定されている。
E=S/(Σ(Ls)×Ds2 ) ・・・(1)
但し、S:各ブロックの接地面積(mm2
Ls:ブロック踏面におけるサイプの配置長さ(mm)
Ds:サイプの平均深さ(mm)
【0022】
なお、サイプ20の深さが一定である場合はその最大深さdが平均深さDsと一致するが、例えば、サイプ20の深さが変化する場合(図13参照)、平均深さDsはサイプ20の各部分の深さDs1,Ds2,Ds3と各部分の長さLs1,Ls2,Ls3とから下記(2)式に基づいて算出される。
Ds=(Ds1×Ls1+Ds2×Ls2+Ds3×Ls3)/(Ls1+Ls2+Ls3)・・(2)
【0023】
図3図5はブロック剛性指数Eが相対的に小さいブロック13aを示し、図6図8はブロック剛性指数Eが相対的に大きいブロック13bを示している。ここでは、ブロック13の接地面積を概ね一定とする一方で、各ブロック13に配置されるサイプ20の本数、即ち、ブロック13の踏面におけるサイプ20の配置長さLsの総和を変更することでブロック剛性指数Eが変化しているが、タイヤ周上のピッチバリエーションに基づいてブロック13の接地面積を変更することでブロック剛性指数Eが変化していても良い。
【0024】
図3図5に示すように、ブロック剛性指数E(E1)が相対的に小さいブロック13aでは凸部23の高さh1が相対的に大きくなるように設定されている。一方、図6図8に示すように、ブロック剛性指数E(E2)が相対的に小さいブロック13bでは凸部23の高さh2が相対的に小さくなるように設定されている。つまり、E1<E2であるとき、h1>h2の関係が成り立っている。なお、トレッド部1にブロック剛性指数Eが異なるn種類のブロック13が配置される場合、E1<E2・・・<Enであるとき、h1>h2・・・>hnの関係を満足することが望ましい。但し、ブロック剛性指数Eと凸部23の高さとを厳密な反比例関係にする必要はない。例えば、トレッド部1にブロック剛性指数Eが異なる3種類以上のブロック13が配置される場合であっても、高さが異なる2種類の凸部23を採用することができる。いずれにしても、凸部23を有するサイプ20の10%以上において凸部23の高さを他とは異ならせることが好ましい。
【0025】
このように構成される空気入りタイヤでは、各サイプ20内で対面する一対の壁面21,22の一方に凸部23を形成し、該一対の壁面21,22の他方に凸部23と噛み合う凹部24を形成しているので、これら凸部23と凹部24との噛み合いによりブロック13の倒れ込みを規制し、氷上性能を改善することができる。
【0026】
しかも、ブロック剛性指数Eが相対的に大きいブロック13bでは凸部23の高さh2を相対的に小さくし、ブロック剛性指数Eが相対的に小さいブロック13aでは凸部23の高さh1を相対的に大きくすることにより、トレッド部1においてブロック13の剛性を均一化し、偏摩耗の発生を抑制することができる。このようにサイプ20の壁面21,22に形成された凹部23及び凸部24を有効に利用することにより、氷上性能及び耐偏摩耗性を同時に改善することができる。
【0027】
上記空気入りタイヤにおいて、サイプ20の最大深さdは周方向溝11の深さDの50%以上、より好ましくは、50%〜100%の範囲に設定されている。これに対して、少なくとも一部の凸部23はその最大高さ位置がサイプ20の最大深さdの50%未満となる踏面側領域Aに含まれるように配置されている。このように凸部23を踏面側領域Aに配置することにより、ブロック13の倒れ込みを効果的に抑えて氷上性能及び耐偏摩耗性の改善効果を高めることができる。
【0028】
上記空気入りタイヤにおいて、凸部23の最大高さh1,h2は0.5mm〜2.5mmの範囲、より好ましくは、0.5mm〜1.5mmの範囲に設定されている。これにより、離型性を損なうことなく氷上性能及び耐偏摩耗性を改善することができる。凸部23の最大高さh1,h2が0.5mm未満であると氷上性能及び耐偏摩耗性の改善効果が低下し、逆に2.5mmを超えると離型性が阻害される。特に、最も高い凸部23の最大高さh1はサイプ20の溝幅gよりも大きくするのが良く、より好ましくは、最も低い凸部23の最大高さh2をサイプ20の溝幅gよりも大きくするのが良い。これにより、凸部23と凹部24との噛み合いを促進し、氷上性能及び耐偏摩耗性の改善効果を高めることができる。なお、サイプ20の溝幅gはエッジ効果を有効に働かせるために0.3mm〜1.5mmとするのが良い。
【0029】
また、凸部23及び凹部24はトレッド部1に形成されたサイプ20の70%以上、好ましくは、90%に形成されている。このようにトレッド部1に形成されたサイプ20の70%以上に凸部23及び凹部24を配設することにより、氷上性能及び耐偏摩耗性の改善効果を高めることができる。
【0030】
図9図12は本発明の空気入りタイヤにおけるブロックの変形例を示すものである。なお、図9図12において、図1図8と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。
【0031】
図9図12において、ブロック13にはタイヤ幅方向に延びてジグザグ形状を有する複数本のサイプ20が形成されている。各サイプ20内で対面する一対の壁面21,22の一方には凸部23が形成され、該一対の壁面21,22の他方には凸部23と噛み合う凹部24が形成されている。
【0032】
このようなジグザグ形状を有するサイプ20の壁面21,22に凸部23及び凹部24を設ける場合においても、上述のようにブロック剛性指数Eが相対的に大きいブロック13では凸部23の高さを相対的に小さくし、ブロック剛性指数Eが相対的に小さいブロック13では凸部23の高さを相対的に大きくすることにより、氷上性能の改善効果に加えて、耐偏摩耗性の改善効果を得ることができる。
【0033】
本実施形態においては、サイプ20の深さ方向に沿って複数の凸部23が配置されており、踏面側の凸部23はその最大高さ位置がサイプ20の最大深さdの50%未満となる踏面側領域Aに含まれるように配置され、サイプ底側の凸部23はその最大高さ位置がサイプ20の最大深さdの50%以上となる底側領域Bに含まれるように配置されている。このように凸部23は踏面側領域Aのみならず底側領域Bにも配置することができる。
【0034】
また、本実施形態では、踏面側領域Aに含まれる凸部23と底側領域Bに含まれる凸部23とが互いに異なる方向に突き出すように配置されているが、凸部23の向きは必要とされるタイヤ特性に応じて適宜選択することができる。
【実施例】
【0035】
タイヤサイズ195/65R15で、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とを設け、これら周方向溝及び横溝により複数のブロックを区画すると共に、各ブロックにタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、各サイプ内で対面する一対の壁面の一方に複数の凸部を形成し、該一対の壁面の他方に凸部と噛み合う複数の凹部を形成すると共に、ブロック剛性指数Eが相対的に小さいブロック(E1=0.1)における凸部の高さh1、ブロック剛性指数Eが相対的に大きいブロック(E2=0.15)における凸部の高さh2、トレッド部に形成されたサイプのうち凸部及び凹部を有するサイプの割合を表1のように設定した実施例1〜3及び比較例1〜2のタイヤを製作した。
【0036】
比較のため、サイプの壁面に凸部及び凹部を設けていない従来例のタイヤを用意した。従来例、実施例1〜3及び比較例1〜2において、周方向溝の深さを9mmとする一方で、サイプの最大深さは7mmとした。また、サイプの溝幅を0.4mmとした。実施例1〜3及び比較例1〜2において、凸部はその最大高さ位置がサイプの最大深さの50%未満となる踏面側領域に含まれるように配置した。更に、凸部を有するサイプのうち、凸部の高さがh1であるサイプを15%とし、凸部の高さがh2であるサイプを85%とした。
【0037】
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、氷上制動性能及び耐偏摩耗性を評価し、その結果を表1に併せて示した。
【0038】
氷上制動性能:
各試験タイヤをリムサイズ15×6JJのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧210kPaの条件にて、氷上において速度40km/hの走行状態からブレーキを掛けて完全に停止するまでの制動距離を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど氷上制動性能が優れていることを意味する。
【0039】
耐偏摩耗性:
各試験タイヤをリムサイズ15×6JJのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧210kPaの条件にて、アスファルト路面にて20,000kmの走行試験を実施した後、ショルダーブロック列に発生した偏摩耗量を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを意味する。
【0040】
【表1】
【0041】
表1から判るように、実施例1〜3のタイヤは、E1<E2に対してh1>h2となるように設定しているので、従来例との対比において、氷上制動性能が改善され、かつ耐偏摩耗性が改善されていた。一方、比較例1〜2のタイヤは、耐偏摩耗性の改善効果が全く認められなかった。
【符号の説明】
【0042】
1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 ベルトカバー層
11 周方向溝
12 横溝
13,13a,13b ブロック
20 サイプ
21,22 壁面
23 凸部
24 凹部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13