(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記オープンサイプは、前記ブロックのタイヤ周方向中央部に2本形成されて前記ブロックを前記2本のオープンサイプ間に構成される小ブロック部及び該小ブロック部のタイヤ周方向両外側に構成されタイヤ周方向長さが該小ブロック部よりも長い大ブロック部に区画し、
前記クローズドサイプは、前記大ブロック部に形成されている、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のタイヤ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
氷雪上性能を更に向上させるために、サイプの長さや数を増やすと、氷上性能は上がるものの、ブロックの剛性低下による寿命の短期化や、偏摩耗量の増加という問題が生ずる。
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、ブロック剛性を確保しつつ、高い氷上性能を得ることのできるタイヤを提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであって、本発明の第1の態様のタイヤは、
タイヤ赤道面の両側に形成され周方向に沿って延びる複数の周方向主溝と、前記周方向主溝で区画された複数のブロック
と、をトレッドに備え、前記ブロックには、タイヤ幅方向に延びて前記ブロックのタイヤ幅方向両端に接続するオープンサイプと、前記オープンサイプのタイヤ周方向両側に配置され、タイヤ幅方向に延びてブロック内で終端し、前記オープンサイプよりも深く形成されたクローズドサイプと、が設けられていて、
前記トレッドのタイヤ幅方向中央部分には、タイヤ赤道面に沿ってジグザグ状に延びる周方向サイプが形成され、タイヤ周方向に隣り合う前記ブロックの間に配置されるラグ溝には、高さが前記ブロックよりも低く、タイヤ周方向一方側の前記ブロックと、タイヤ周方向他方側の前記ブロックとを連結する連結部が設けられて
おり、タイヤ赤道面に最も近い位置に配置された前記ラグ溝に設けられた前記連結部は、前記周方向サイプ側に形成されている。
【0005】
次に、第1の態様のタイヤの作用を説明する。
氷上性能、及び雪上性能を得るには、トレッドにブロックを形成し、そのブロックにタイヤ幅方向に延びるサイプを形成する必要がある。氷上性能を上げるためには、サイプのエッジ効果が必要であるため、基本的にはエッジ成分の多い長いサイプ、即ち、オープンサイプをブロックに複数形成する。オープンサイプの数が多すぎると、ブロック剛性が低下し過ぎ、寿命の短期化や、偏摩耗量の増加を招くため、オープンサイプの数を増加するには限度がある。
【0006】
第1の態様のタイヤでは、オープンサイプのタイヤ周方向両側に、オープンサイプよりも溝深さの深いクローズドサイプを設けたため、サイプのエッジ成分が増加し、高い氷上性能が得られる。また、クローズドサイプは、オープンサイプに比較してブロック剛性が低下し難いため、オープンサイプのタイヤ周方向両側にクローズドサイプを設けてもブロック剛性は十分に確保できる。なお、オープンサイプの両側がクローズドサイプでなく、オープンサイプの場合(即ち、全てのサイプがオープンサイプの場合)、ブロックのタイヤ周方向両端は、入力や滑りが大きいため、ブロックもげが懸念される。
また、タイヤ周方向に隣り合うブロック間に配置されるラグ溝に、ブロックよりも低く、タイヤ周方向一方側のブロックと、タイヤ周方向他方側のブロックとを連結する連結部を設けることで、ブロックのタイヤ周方向の倒れ込みが抑えられ、氷雪上性能を向上させることが出来る。
【0007】
本発明の第2の態様のタイヤは、第1の態様のタイヤにおいて、前記オープンサイプの深さ寸法は、前記ブロックの高さ寸法の50〜70%の範囲内に設定され、前記オープンサイプの深さ寸法に対して、前記クローズドサイプの深さ寸法は105〜140%の範囲内に設定されている。
【0008】
次に、第2の態様のタイヤの作用を説明する。
オープンサイプの深さ寸法に対して、クローズドサイプの深さ寸法を105〜140%の範囲内とすることで、確実に高い氷上性能を得ることができる。オープンサイプの深さ寸法に対して、クローズドサイプの深さ寸法が105%未満では、ブロックのしなりが無くなって(即ち、ブロックが硬くなって)確実に高い氷上性能を得ることができなくなる。一方、オープンサイプの深さ寸法に対して、クローズドサイプの深さ寸法が140%を超えると、ブロック剛性が低下して、偏摩耗性能が低下する虞がある。
【0009】
また、オープンサイプの深さ寸法が、ブロックの高さ寸法の50%未満では、摩耗中期以降にオープンサイプが消滅する可能性がある。一方、オープンサイプの深さ寸法が、ブロックの高さ寸法の70%を超えると、ブロック剛性が確保できなくなる虞がある。また、オープンサイプ底からクラックが発生し、ブロックもげに至る懸念がある。
【0010】
なお、クローズドサイプは、オープンサイプよりも深くしてもサイプ底からクラックが生じ難く、ブロックもげを抑制できる。またクローズドサイプの深さを深くすることで、氷雪上でのブロックのしなりを増やし、氷雪性能を向上させることができる。
【0011】
本発明の第3の態様のタイヤは、第1または第2の態様のタイヤにおいて、前記クローズドサイプは、タイヤ幅方向にジグザグ状に延びている。
次に、第3の態様のタイヤの作用を説明する。
クローズドサイプをジグザグ状に形成することで、エッジ成分が増加し、氷上性能を向上させることが出来る。
【0012】
本発明の第4の態様のタイヤは、第1〜第3の態様のいずれか1つのタイヤにおいて、 前記オープンサイプは、前記ブロックのタイヤ周方向中央部に2本形成されて前記
ブロックを前記2本のオープンサイプ間に構成される小ブロック部及び該小ブロック部のタイヤ周方向両外側に構成されタイヤ周方向長さが該小ブロック部よりも長い大ブロック部に区画し、前記クローズドサイプは、前記大ブロック部に形成されている。
【0013】
このように、ブロックのタイヤ周方向中央部に2本のオープンサイプを形成することにより、ブロックがタイヤ周方向に3つに区画されるが、2本のオープンサイプ間にタイヤ周方向長さの短い小ブロック部を構成し、小ブロック部のタイヤ周方向両外側にタイヤ周方向長さの長い大ブロック部を構成することにより、小ブロック部の倒れ込みを抑制し、ブロックの剛性の低下を抑制することができる。
また、大ブロック部には、クローズドサイプが形成されているので、大ブロック部の剛性を維持しつつエッジ効果を得ることができる。
【0014】
本発明の第5の態様のタイヤは、第1〜第4の態様のいずれか1つのタイヤにおいて、前記連結部には、タイヤ幅方向に延びるサイプが形成されている。
次に、第5の態様のタイヤの作用を説明する。
ブロックが摩耗して連結部が路面に接地する摩耗中期以降に、連結部に設けたサイプが路面に接地し、該サイプのエッジ効果により氷上性能を向上することができる。
【0015】
本発明の第6の態様のタイヤは、第1〜第5の態様のいずれか1つのタイヤにおいて、前記連結部のタイヤ幅方向長さは、隣接部分における前記ブロックのタイヤ幅方向長さよりも短い。
次に、第6の態様のタイヤの作用を説明する。
連結部のタイヤ幅方向長さは隣接部分におけるブロックのタイヤ幅方向長さよりも短いので、ラグ溝のエッジ成分を発揮させることができ、氷上性能を向上させることが
できる。
【発明の効果】
【0016】
以上説明したように本発明のタイヤは上記構成としたので、ブロック剛性を確保しつつ、高い氷上性能を得ることができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明のタイヤの一実施形態を
図1にしたがって説明する。
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、タイヤ幅方向中央部分にタイヤ赤道面CLに沿ってジグザグ状に延びる周方向サイプ14が形成され、タイヤ赤道面CLの両側に、周方向に沿って延びる第1の周方向主溝16が形成され、第1の周方向主溝16のタイヤ幅方向外側に、周方向に沿って延びる第2の周方向主溝18が形成されている。なお、本実施形態では、第1の周方向主溝16、及び第2の周方向主溝18は、同じ溝深さである。
【0019】
1対の第1の周方向主溝16で挟まれる陸部分には、第1の周方向主溝16と周方向サイプ14とを連結する第1のラグ溝20がタイヤ周方向に複数形成されている。なお、タイヤ赤道面CLの左側に形成される第1のラグ溝20と、タイヤ赤道面CLの右側に形成される第1のラグ溝20は、タイヤ幅方向で並ばないように、タイヤ周方向にずらされて形成されている。
【0020】
なお、第1の周方向主溝16、第1のラグ溝20、及び周方向サイプ14で囲まれる陸部分を、以後、本実施形態ではセンターブロック22と呼ぶ。
センターブロック22には、タイヤ周方向中央側にセンターブロック22をタイヤ幅方向に横断するオープンサイプ24が比較的接近して2本形成されている。
図2にも示すように、2本のオープンサイプ24は、センターブロック22を3つの部分に区画しており、2本のオープンサイプ24間に構成される部分を小ブロック部25、小ブロック部25のタイヤ周方向両外側に構成される部分を大ブロック部27とする。小ブロック部25のタイヤ周方向長さは、大ブロック部27のタイヤ周方向長さよりも短くなっている。また、大ブロック部27の各々には、センターブロック22をタイヤ幅方向に横断しないクローズドサイプ26が形成されている。すなわち、2本のオープンサイプ24のタイヤ周方向両側に、クローズドサイプ26が形成されている。
なお、本実施形態では、オープンサイプ24がタイヤ幅方向に直線状に延び、クローズドサイプ26がタイヤ幅方向にジグザグ状に延びているが、オープンサイプ24がタイヤ方向にジグザグ状に延び、クローズドサイプ26がタイヤ幅方向に直線状に延びていても良い。
また、本実施形態では、オープンサイプ24がセンターブロック22に2本形成されているが、オープンサイプ24はセンターブロック22に1本のみ形成してもよい。
【0021】
ここで、オープンサイプ24の溝深さは、センターブロック22を区画している第1の周方向主溝16の溝深さの50〜70%の範囲内に設定されていることが好ましい。
クローズドサイプ26は、オープンサイプ24よりも深く形成され、クローズドサイプ26の深さ寸法は、オープンサイプ24の深さ寸法の105〜140%の範囲内に設定されている。
【0022】
図1に示すように、第1の周方向主溝16と第2の周方向主溝18とで挟まれる陸部分には、第1の周方向主溝16と第2の周方向主溝18とを連結する第2のラグ溝28がタイヤ周方向に複数形成されている。
第1の周方向主溝16、第2の周方向主溝18、及び第2のラグ溝28で囲まれる陸部分を、以後、本実施形態ではセカンドブロック30と呼ぶ。
【0023】
このセカンドブロック30も、センターブロック22のオープンサイプ24、及びクローズドサイプ26と同様のオープンサイプ32、及びクローズドサイプ34が形成されている。
図2にも示すように、2本のオープンサイプ32は、セカンドブロック30を3つの部分に区画しており、2本のオープンサイプ32間に構成される部分を小ブロック部33、小ブロック部33のタイヤ周方向両外側に構成される部分を大ブロック部35とする。小ブロック部33のタイヤ周方向長さは、大ブロック部25のタイヤ周方向長さよりも短くなっている。また、大ブロック部35の各々には、セカンドブロック30をタイヤ幅方向に横断しないクローズドサイプ34が形成されている。すなわち、2本のオープンサイプ32のタイヤ周方向両側に、クローズドサイプ34が形成されている。
なお、ここでも、オープンサイプ32がタイヤ幅方向に直線状に延び、クローズドサイプ34がタイヤ幅方向にジグザグ状に延びているが、オープンサイプ32がタイヤ方向にジグザグ状に延び、クローズドサイプ34がタイヤ幅方向に直線状に延びていても良い。
また、オープンサイプ32は、セカンドブロック30に1本のみ構成するものであってもよい。
【0024】
第2の周方向主溝18のタイヤ幅方向外側に配置される陸部分には、第2の周方向主溝18からトレッド端12Eの外側へ延びる第3のラグ溝33、及び第3のラグ溝33よりも幅広の第4のラグ溝35がタイヤ周方向に交互に形成されている。
【0025】
第2の周方向主溝18、第3のラグ溝33、及び第4のラグ溝35で区画される陸部分を、以後、本実施形態ではショルダーブロック36と呼ぶ。
【0026】
第1のラグ溝20には、周方向に隣り合うセンターブロック22とセンターブロック22とを連結する第1の連結部40が設けられている。第1の連結部40のタイヤ周方向中央部分には、第1のラグ溝20と平行に延びるサイプ42が形成されている。なお、第1の連結部40は、センターブロック22よりも低く形成され、例えば、摩耗中期に路面に接触するように形成されている。また、第1の連結部40のタイヤ幅方向長さは、大ブロック部27の隣接する部分のタイヤ幅方向長さよりも短くなっており、周方向サイプ14側に形成されている。
第2のラグ溝28にも、第1のラグ溝20に形成した第1の連結部40と同様の第2の連結部44が形成されており、第2の連結部44にもサイプ46が形成されている。
第2の連結部44は、第2のラグ溝28のタイヤ幅方向中央に設けられ、周方向に隣り合うセカンドブロック30とセカンドブロック30とを連結している。第2の連結部44のタイヤ周方向中央部分には、第2のラグ溝28と平行に延びるサイプ46が形成されている。第2の連結部44は、セカンドブロック30よりも低く形成され、例えば、摩耗中期に路面に接触するように形成されている。また、第2の連結部44のタイヤ幅方向長さは、大ブロック部35の隣接する部分のタイヤ幅方向長さよりも短くなっている。
【0027】
なお、センターブロック22、及びセカンドブロック30において、そのブロック幅(タイヤ幅方向の寸法)は、接地幅比で、0.10〜0.20の範囲内に設定することが好ましい。また、センターブロック22、及びセカンドブロック30において、そのブロック長さ(タイヤ周方向の寸法)は、ブロック幅比で、1.0〜2.0の範囲内に設定することが好ましい。
【0028】
接地幅とは、空気入りタイヤをJATMA YEAR BOOK(2008年度版、日本自動車タイヤ協会規格)に規定されている標準リムに装着し、JATMA YEAR BOOKでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力(内圧−負荷能力対応表の太字荷重)に対応する空気圧(最大空気圧)の100%の内圧を充填し、静止した状態で水平な平板に対して回転軸が平行となるように配置し、最大の負荷能力に対応する質量を加えたときの接地形状のタイヤ軸方向に沿って計測した幅である。
なお、使用地又は製造地において、TRA規格、ETRTO規格が適用される場合は各々の規格に従う。
【0029】
(作用)
本実施形態の空気入りタイヤ10では、センターブロック22、及びセカンドブロック30において、オープンサイプ24、32のタイヤ周方向両側に、オープンサイプ24、32よりも溝深さの深いクローズドサイプ26、34を設けたため、サイプのエッジ成分が増加し、高い氷上性能が得られる。
クローズドサイプ26、34は、オープンサイプ24、32に比較してブロック剛性を低下させ難いため、オープンサイプ24、32のタイヤ周方向両側にクローズドサイプ26、34を設けてもブロック剛性は十分に確保できる。
また、2本のオープンサイプ24間に構成される小ブロック部25は、小ブロック部25よりもタイヤ周方向長さの長い大ブロック部27にタイヤ周方向で挟まれているので、小ブロック部25の倒れ込みが抑制されて、センターブロック22の剛性の低下を抑制することができる。さらに、2本のオープンサイプ32間に構成される小ブロック部33についても同様に、小ブロック部33よりもタイヤ周方向長さの長い大ブロック部35にタイヤ周方向で挟まれているので、小ブロック部33の倒れ込みが抑制されて、セカンドブロック30の剛性の低下を抑制することができる。
【0030】
さらに、本実施形態では、第1のラグ溝20に第1の連結部40を設け、第2のラグ溝28に第2の連結部44を設けることで、センターブロック22、及びセカンドブロック30のタイヤ周方向の倒れ込みが抑えられ、ブロック剛性の低下を抑制することができ、氷雪上性能を更に向上させることが出来る。
また、第1の連結部40のタイヤ幅方向長さは大ブロック部27の隣接する部分のタイヤ幅方向長さよりも短く、第2の連結部44のタイヤ幅方向長さは大ブロック部35の隣接する部分のタイヤ幅方向長さよりも短くなっているので、第1のラグ溝20及び第2のラグ溝28のエッジ成分を発揮させることができる。
また、大ブロック部27、大ブロック部35は、タイヤ周方向長さが長いが、クローズドサイプ42、クローズドサイプ46が各々形成されているので、剛性を維持しつつエッジ効果を発揮することができる。
【0031】
なお、トレッド12が摩耗して摩耗中期になると、第1の連結部40に設けたサイプ42、及び第2の連結部44に設けたサイプ46が路面に接地し、サイプ42,46のエッジ効果により氷上性能を向上させることが出来る。
【0032】
ここで、オープンサイプ24、32の深さ寸法に対して、クローズドサイプ26、34の深さ寸法が105%未満では、確実に高い氷上性能を得ることができなくなる。一方、オープンサイプ24、32の深さ寸法に対して、クローズドサイプ26、34の深さ寸法が140%を超えると、ブロック剛性が低下して、偏摩耗性能が低下する虞がある。
【0033】
また、オープンサイプ24、32の深さ寸法が、ブロックの高さ寸法の50%未満では、摩耗中期以降にオープンサイプ24、32が消滅する可能性がある。一方、オープンサイプ24、32の深さ寸法が、それらが形成されているブロックの高さ寸法の70%を超えると、ブロック剛性が確保できなくなる虞がある。
【0034】
[その他の実施形態]
上記実施形態では、ブロックのタイヤ周方向中央部分に2つのオープンサイプを形成したが、氷上性能が確保できればオープンサイプの数は1本でも良く、ブロック剛性が確保できればオープンサイプの数は2本以上であっても良い。なお、両者の観点から2本が好ましい。
上記実施形態では、オープンサイプ、及びクローズドサイプがタイヤ幅方向に延びていたが、タイヤ幅方向に対して傾斜していても良い。
また、オープンサイプ、及びクローズドサイプは、ブロック剛性を高めるために、深さ方向にジグザグ形状としたり、サイプ壁面を凹凸させた所謂3D形状としても良い。
【0035】
(試験例)
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3種、従来例に相当するタイヤ1種、比較例のタイヤ1種を試作し、氷上性能、及びブロック剛性について比較を行った。
実施例のタイヤ1〜3:上記実施形態で説明した構成を有するタイヤであり、オープンサイプとクローズドサイプとの深さの比を各々変更している。
比較例のタイヤ:オープンサイプとクローズドサイプの溝深さを同一に設定している以外は、実施例と同一構成。
従来例のタイヤ:ブロックにクローズドサイプが設けられていない点以外は、実施例のタイヤと同一構成。
【0036】
氷上性能は、初速度10km/hでの走行状態からアクセルを全開し、終速度30km/hに達するまでの時間(加速タイム)を計測し、初速度と終速度と加速タイムとから算出した平均加速度を算出した。評価は、従来例の空気入りタイヤにおける平均加速度の逆数を100とする指数表示とした。指数の数値が大きいほど氷上性能(トラクション)に優れていることを表している。
【0037】
ブロック剛性は、ブロックの基部を固定して、ブロックの踏面に対して一定の剪断力(方向はタイヤ周方向)を与え、ブロックの踏面の変位量を計測した。評価は、従来例の変位量の逆数を100とする指数表示としており、数値が大きいほど変位量が少なく、ブロック剛性が高いことを表している。
試験結果は、以下の表1に記載した通りである。本試験では、指数の値が110を超えたものが、高い性能を有しているとした。
【0038】
【表1】
試験の結果から、本発明の適用された実施例1〜3のタイヤは、従来例と同等以上のブロック剛性を確保しつつ、高い氷上性能が確保されていることが分かる。