特許 6166987 空気入りタイヤ

(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】6166987

(24)【登録日】2017年6月30日

(45)【発行日】2017年7月19日

(54)【発明の名称】空気入りタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 11/12 20060101AFI20170710BHJP

   B60C 11/03 20060101ALI20170710BHJP

【ＦＩ】

   B60C11/12 C

   B60C11/03 300A

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-176720(P2013-176720)

(22)【出願日】2013年8月28日

(65)【公開番号】特開2015-44483(P2015-44483A)

(43)【公開日】2015年3月12日

【審査請求日】2016年6月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005278

【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン

(74)【代理人】

【識別番号】100080296

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100141243

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 靖夫

(72)【発明者】

【氏名】前花 亮平

【審査官】 鏡 宣宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開平８−１０４１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５１５４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１４７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２２３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１８５５２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｃ １１／００−１１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤのトレッド表面にタイヤ周方向に沿って延長するように形成された周方向溝と、前記周方向溝と交差する方向に延長するラグ溝と、前記周方向溝と前記ラグ溝とにより区画される複数のブロックとを備えた空気入りタイヤであって、
前記ブロックのタイヤ周方向端部から当該ブロックのタイヤ周方向長さの１/４だけタイヤ周方向中央側にずれた前記ラグ溝の延長方向に平行な２直線と、当該ブロックのタイヤ幅方向端部から当該ブロックのタイヤ幅方向長さの１/４だけタイヤ幅方向中央側にずれたタイヤ周方向に平行な２直線とで囲まれた領域を前記ブロックの中央領域としたとき、
前記ブロックには、
一端が当該ブロックのタイヤ幅方向端部のうちの一方の端部側に開口し他端が前記中央領域にて終端する第１のサイプと、
一端が当該ブロックのタイヤ幅方向端部のうちの他方の端部側に開口し他端が前記中央領域にて終端する、第２のサイプとが形成され、
前記第１のサイプの終端部の幅方向位置が、前記第２のサイプの終端部の幅方向位置か、もしくは、前記第２のサイプの終端部の幅方向位置よりも前記第２のサイプの開口部側に配置され、
前記第２のサイプの終端部の幅方向位置が、前記第１のサイプの終端部の幅方向位置か、もしくは、前記第１のサイプの終端部の幅方向位置よりも前記第１のサイプの開口部側に配置され、かつ、
前記第１のサイプの終端部と前記第２のサイプの終端部とのタイヤ幅方向の距離が、前記ブロックのタイヤ幅方向長さの１/３以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。

【請求項2】

前記第１のサイプと第２のサイプとが、タイヤ周方向に交互に配置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。

【請求項3】

前記第１のサイプが踏み込み側もしくは蹴り出し側に配置され、前記第２のサイプが蹴り出し側もしくは踏み込み側に配置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。

【請求項4】

前記第１のサイプと前記第２のサイプとが、タイヤ周方向に複数本おきに配置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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブロックにサイプが形成された空気入りタイヤに関するもので、特に、雪上トラクション性能に優れた空気入りタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、スタッドレスタイヤにおいては、氷雪路面での引っ掻き効果（エッジ効果）や雪噛み効果により圧雪路面や氷結路面における制駆動性能を確保するため、トレッドの陸部に複数のブロックを形成するとともに、各ブロックに、タイヤ周方向に交差する方向に延長するサイプを一様に配置した構成のトレッドパターンが多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−４１３３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ブロックパターンを有するタイヤにおける雪上トラクションの際の要求性能として、表面摩擦μと雪柱剪断力とブロックエッジ効果とサイプエッジ効果がある。しかし、表面摩擦μとサイプエッジ効果とを高めようとサイプを入れすぎるとブロック剛性が低下して雪柱剪断力とブロックエッジ効果とが低下する。逆に、サイプを少なくすると、ブロック剛性は高くなるが、ブロックの柔軟性やサイプエッジ効果が低下するため、サイプの本数を増減させただけでは、十分な雪上トラクション性能が得られないといった問題点があった。

【0005】

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、表面摩擦μと雪柱剪断力とブロックエッジ効果とサイプエッジ効果とを有効に発揮させることのできるトレッドパターンを有する空気入りタイヤを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、タイヤのトレッド表面にタイヤ周方向に沿って延長するように形成された周方向溝と、前記周方向溝と交差する方向に延長するラグ溝と、前記周方向溝と前記ラグ溝とにより区画される複数のブロックとを備えた空気入りタイヤであって、前記ブロックのタイヤ周方向端部から当該ブロックのタイヤ周方向長さの１/４だけタイヤ周方向中央側にずれた前記ラグ溝の延長方向に平行な２直線と、当該ブロックのタイヤ幅方向端部から当該ブロックのタイヤ幅方向長さの１/４だけタイヤ幅方向中央側にずれたタイヤ周方向に平行な２直線とで囲まれた領域を前記ブロックの中央領域としたとき、前記ブロックには、一端が当該ブロックのタイヤ幅方向端部のうちの一方の端部側に開口し他端が前記中央領域にて終端する第１のサイプと、一端が当該ブロックのタイヤ幅方向端部のうちの他方の端部側に開口し他端が前記中央領域にて終端する、第２のサイプとが形成され、前記第１のサイプの終端部の幅方向位置が、前記第２のサイプの終端部の幅方向位置か、もしくは、前記第２のサイプの終端部の幅方向位置よりも前記第２のサイプの開口部側に配置され、前記第２のサイプの終端部の幅方向位置が、前記第１のサイプの終端部の幅方向位置か、もしくは、前記第１のサイプの終端部の幅方向位置よりも前記第１のサイプの開口部側に配置され、かつ、前記第１のサイプの終端部と前記第２のサイプの終端部とのタイヤ幅方向の距離（第１のサイプの終端部と第２のサイプの終端部とがタイヤ周方向で重なっている領域の長さ）が、前記ブロックのタイヤ幅方向長さの１/３以下であることを特徴とする。
これにより、ブロック剛性を確保しつつサイプを増加させることができるとともに、ブロック剛性を低下させることなく、ブロックの中央領域では周方向のエッジ密度を向上させることができるので、雪上トラクション性能を効果的に向上させることができる。

【0007】

また、本発明は、前記第１のサイプと第２のサイプとが、タイヤ周方向に交互に配置されていることを特徴とする。
これにより、ブロックの車体側と反車体側とでほぼ同様のエッジ密度が得られるので、サイプエッジ効果を有効に発揮させることができるとともに、ブロックの偏摩耗を抑制することができる。
また、前記第１のサイプを踏み込み側もしくは蹴り出し側に配置し、前記第２のサイプが蹴り出し側もしくは踏み込み側に配置したり、前記第１のサイプと前記第２のサイプとを、タイヤ周方向に複数本おきに配置しても、ブロック剛性を低下させることなく、ブロックの中央領域では周方向のエッジ密度を向上させることができる。

【0009】

なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。

【図2】サイプの形状寸法を示す図である。

【図3】サイプの配列方法の他の例を示す図である。

【図4】空気入りタイヤのトレッドパターンの他の例を示す図である。

【図5】雪上トラクション性能の評価結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は本実施の形態に係る空気入りタイヤ（以下、タイヤという）１０のトレッドパターンを示す図で、上下方向がタイヤ周方向、左右方向がタイヤ幅方向である。
同図において、１１はトレッド、１２ａ〜１２ｃはトレッド１１の踏面側にタイヤ周方向に沿って延長するように設けられた周方向溝である。以下、タイヤセンター部に設けられた周方向溝１２ｂを主溝、タイヤ幅方向外側に設けられた周方向溝１２ａ，１２ｃをショルダー溝という。
１３はタイヤ幅方向に沿って延長するように設けられたラグ溝、１４ａ，１４ｂは周方向溝１２ａ〜１２ｃとラグ溝１３とにより区画されたブロックである。主溝１２ｂとショルダー溝１２ａ（もしくは、ショルダー溝１２ｃ）とラグ溝１３とにより区画されたブロック１４ａをセンターブロック、ショルダー溝１２ａ（もしくは、ショルダー溝１２ｃ）とラグ溝１３とにより区画されたブロック１４ｂをショルダーブロックという。なお、センターブロック１４ａとショルダーブロック１４ｂとの区別がない場合には、センターブロック１４ａ及びショルダーブロック１４ｂをブロック１４と呼ぶ。
本例では、各ブロック１４の踏面側に、それぞれ、ラグ溝１３と平行な方向、すなわち、タイヤ幅方向に沿って延長する第１及び第２のサイプ１５ａ，１５ｂを形成している。

【0012】

図２に示すように、ブロック１４のタイヤ周方向端部からラグ溝１３の延長方向に平行（ここでは、タイヤ幅方向に平行）で、当該ブロックのタイヤ周方向長さＬの１/４だけ中央にずれた２直線ｍ₁，ｍ₂と、ブロック１４のタイヤ幅方向端部からタイヤ周方向に平行でブロック１４のタイヤ幅方向長さＷの１/４だけタイヤ幅方向中央側にずれた２直線ｎ₁，ｎ₂とで囲まれた領域をブロック１４の中央領域１４Ｃとすると、第１のサイプ１５ａは、一端が当該ブロックのタイヤ幅方向端部のうちの一方の端部側に開口し他端が中央領域１４Ｃにて終端し、第２のサイプ１５ｂは、一端が当該ブロックのタイヤ幅方向端部のうちの他方の端部側に開口し他端が中央領域１４Ｃにて終端するように形成される。
また、本例では、図２に示すように、第１のサイプ１５ａと第２のサイプ１５ｂとをタイヤ周方向に交互に配置するとともに、第１のサイプ１５ａの終端部と第２のサイプ１５ｂの終端部とのオーバーラップ量Ｗ_sをブロック１４のタイヤ幅方向長さＷの１/４としている。
オーバーラップ量Ｗ_sがタイヤ幅方向長さＷの１/３を超えると、ブロック剛性が低下する。また、オーバーラップ量Ｗ_sがマイナス、すなわち、第１のサイプ１５ａの終端部が第２のサイプ１５ｂの終端部よりも第２のサイプ１５ｂの開口部側にない場合には、ブロック中央部にはサイプがないことになるので、十分な表面摩擦μとサイプエッジ効果が得られない。したがって、オーバーラップ量Ｗ_sとしては、０≦Ｗ_s≦Ｗ/３とすることが好ましい。

【0013】

このように、ブロック１４に形成する第１及び第２のサイプ１５ａ，１５ｂの終端部を当該ブロック１４のタイヤ周方向中央部に配置する構成とすれば、周方向端部側のブロックの周方向長さを大きくできるだけでなく、ブロックはタイヤ周方向で完全に分断されることがない。したがって、ブロック剛性を高めることができ、雪柱剪断力とブロックエッジ効果とを高めることができる。
また、サイプを増加させても、両端がいずれも周方向溝に開口しているサイプが形成された従来のブロック以上のブロック剛性を確保できる。また、総サイプ長（サイプ長さ×サイプ本数）が増加するので、表面摩擦μ及びサイプエッジ効果を高めることができる。また、第１及び第２のサイプ１５ａ，１５ｂの一端がブロック１４内で終端していることから、サイプ圧も高まるので、雪上トラクション性能を効果的に向上させることができる。
また、第１のサイプ１５ａと第２のサイプ１５ｂとをタイヤ周方向に交互に配置するとともに、第１のサイプ１５ａの終端部と第２のサイプ１５ｂの終端部とをタイヤ周方向にオーバーラップさせたので、ブロックの偏摩耗を抑制することができるとともに、ブロックの中央領域でのエッジ密度を向上させることができるので、表面摩擦μとサイプエッジ効果とを効果的に高めることができる。

【0014】

なお、前記実施の形態では、センターブロック１４ａとショルダーブロック１４ｂの両方に第１及び第２のサイプ１５ａ，１５ｂを形成したが、センターブロック１４ａのみに第１及び第２のサイプ１５ａ，１５ｂを形成し、ショルダーブロック１４ｂには、ショルダー溝１２ａ（もしくは、ショルダー溝１２ｃ）側に開口し、ショルダーブロック１４ｂ内で終端するサイプのみを設けても同様の効果を得ることができる。

【0015】

また、前記例では、第１のサイプ１５ａと第２のサイプ１５ｂとのオーバーラップ量をブロック１４のタイヤ幅方向長さＷの１/４としたが、オーバーラップ量Ｗ_sとしては、前述したように、０≦Ｗ_s≦Ｗ/３とすることが好ましい。
また、図３（ａ）に示すように、第１のサイプ１５ａの終端部と第２のサイプ１５ｂの終端部とがタイヤ幅方向で同じ位置にあってもよい。
また、前記例では、第１のサイプ１５ａと第２のサイプ１５ｂとをタイヤ周方向に交互に配列したが、図３（ｂ）に示すように、踏み込み側もしくは蹴り出し側に第１のサイプ１５ａを配置し、蹴り出し側もしくは踏み込み側に第２のサイプ１５ｂを配置してもよい。あるいは、図３（ｃ）に示すように、複数本おきに第１のサイプ１５ａと第２のサイプ１５ｂとをタイヤ周方向に交互に配列してもよい。
また、図は省略するが、第１のサイプ１５ａの終端部と第２のサイプ１５ｂの終端部とがともに中央領域１４Ｃに位置していれば、第１のサイプ１５ａの長さと第２のサイプ１５ｂの長さが異なっていてもよい。

【0016】

また、前記例では、ラグ溝１３をタイヤ幅方向に沿って延長するように形成したが、図４に示すように、ラグ溝１３ｚの延長方向を主溝１２ｂに交差する方向としてもよい。
このとき、第１のサイプ１５ａと第２のサイプ１５ｂの延長方向としては、同図に示すように、ラグ溝１３ｚの延長方向としてもよいし、実施の形態と同様に、タイヤ幅方向に平行な方向であってもよい。
なお、この場合には、ブロック１４のタイヤ周方向端部からタイヤ周方向に平行で当該ブロックのタイヤ周方向長さの１/４だけ中央にずれた２直線と、ラグ溝１３ｚの延長方向に平行な直線で当該ブロックのタイヤ幅方向長さの１/４だけタイヤ幅方向中央側にずれた２直線とで囲まれた平行四辺形の内部がブロック１４の中央領域となる。
また、前記例では、第１及び第２のサイプ１５ａ，１５ｂをタイヤ幅方向に平行な方向に延長するサイプとしたが、タイヤ幅方向に対して傾斜したサイプであってもよい。
また、前記例では、第１及び第２のサイプ１５ａ，１５ｂを直線状のサイプとしたが、波状あるいは折れ線状のサイプとしてもよい。
また、第１及び第２のサイプ１５ａ，１５ｂとしては、深さ方向に凹凸のない２次元サイプであってもよいし、深さ方向に凹凸のある３次元サイプでもよい。あるいは、２次元サイプを基調とし、その一部を３次元サイプとしてもよい。

【実施例】

【0017】

ブロックに、一端が一方の周方向溝に開口し他端が中央領域にて終端する第１のサイプと、一端が他方の周方向溝に開口し他端が中央領域にて終端する第２のサイプとが形成されたタイヤ（本発明１，２）と、両端がいずれも周方向溝に開口しているサイプが形成された従来のタイヤ（従来例）とを準備し、各タイヤについて、サイプエッジ効果の目安となるサイプエッジ成分と、雪柱剪断力とブロックエッジ効果との目安となるブロック剛性と試算した結果と、各タイヤを試験車両に搭載して走行試験を行い、雪上トラクション性能を評価した結果を図５の表に示す。なお、タイヤのサイプについては全て同じ深さとするとともに、表面摩擦μの目安となる総サイプ長（サイプ長さ×サイプ本数）についても一定とした。
また、比較のため、両端がいずれも周方向溝に開口しているサイプをタイヤ周方向中央部に形成したタイヤ（比較例）を作製し同様の試験を行った結果についても併せて記した。
なお、各タイヤのタイヤサイズは235/65R16Cで、使用リムは7.0J、内圧は345kPaである。

【0018】

サイプエッジ成分は、雪上接地状態シミュレーションにより算出した。サイプエッジ効果は、エッジ圧が高いほど高く、エッジ圧が高いとサイプへの雪の貫入量が多い。サイプエッジ成分とは、ブロック内のすべてのサイプを、周方向や幅方向に投影したときの総サイプ長をいい、ここでは、周方向のエッジ成分をいう。
ブロック剛性は、タイヤトレッド部の一部を有限個の要素でモデル化したトレッドモデルを用いた変形シミュレーションにより算出した。
雪上トラクション性能は、試験車両を車速５km/hで雪上を走行した後、アクセルを踏んで加速し車速が４０km/hに到達するのに要する時間(加速時間)を測定し、この加速時間の逆数を従来例を１００とした指数で評価した。数字が高い程加速時間が短く、雪上トラクション性能が高い。

【0019】

図５の表から明らかなように、本発明１，２のタイヤは、ブロック剛性を確保しつつ、サイプエッジ成分を大きくできるので、従来例のタイヤに比較して優れた雪上トラクション性能を有することが分かる。特に、第１のサイプの終端部と第２のサイプの終端部とが周方向にオーバーラップしている本発明１のタイヤでは、サイプエッジ成分が従来よりも６０％も大きく、その結果、雪上トラクション特性が従来例よりも大幅に向上していることが分かる。
これに対して、サイプをタイヤ周方向中央部に形成しただけの比較例のタイヤでは、ブロック剛性は若干大きくなるが、サイプエッジ成分が小さくなるため、雪上トラクション特性が従来例よりも低下した。
したがって、この試験により、雪上トラクション性能を向上させるには、サイプをブロックのタイヤ周方向中央部に形成するだけでなく、ブロックに、一端が当該ブロックを区画する一方の周方向溝に開口し他端が中央領域にて終端するサイプと、一端が当該ブロックを区画する他方の周方向溝に開口し他端が前記中央領域にて終端するサイプとを設けることが必要であることが確認された。

【0020】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

【産業上の利用可能性】

【0021】

本発明によれば、雪上トラクション性能を効果的に向上させることができるので、雪路における車両の走行安定性能を一層向上させることができる。

【符号の説明】

【0022】

１０ 空気入りタイヤ、１１ トレッド、１２ａ〜１２ｃ 周方向溝、１３ ラグ溝、
１４，１４ａ，１４ｂ ブロック、１５ａ 第１のサイプ、１５ｂ 第２のサイプ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】