特許 7139814 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】

(24)【登録日】2022-09-12

(45)【発行日】2022-09-21

(54)【発明の名称】タイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 11/12 20060101AFI20220913BHJP

【ＦＩ】

B60C11/12 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018174846

(22)【出願日】2018-09-19

(65)【公開番号】P2020044983

(43)【公開日】2020-03-26

【審査請求日】2021-07-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104134

【弁理士】

【氏名又は名称】住友 慎太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100156225

【弁理士】

【氏名又は名称】浦 重剛

(74)【代理人】

【識別番号】100168549

【弁理士】

【氏名又は名称】苗村 潤

(74)【代理人】

【識別番号】100200403

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 幸信

(72)【発明者】

【氏名】中島 幸一

【審査官】岩本 昌大

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１２／００１４８８（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】

トレッド部を含むタイヤであって、
前記トレッド部には、サイプが設けられており、
前記サイプは、繰り返しエレメントがサイプの長手方向に連続する部分を含み、
前記繰り返しエレメントのそれぞれは、４つのサイプ片が互いに鋭角を形成するように折れ曲がっており、
前記４つのサイプ片は、
タイヤ軸方向に対して－５°以上＋５°以下の角度で延びる第１サイプ片と、
前記第１サイプ片に連なって第１周方向に向かって第１軸方向に傾斜して延びる第２サイプ片と、
前記第２サイプ片に連なりかつタイヤ軸方向に対して－５°以上＋５°以下の角度で前記第１軸方向とは反対側の第２軸方向に向かって延びる第３サイプ片と、
前記第３サイプ片に連なりかつ前記第１周方向とは反対側の第２周方向に向かって前記第１軸方向に傾斜して延びる第４サイプ片とを含み、
前記第４サイプ片の長さが、前記第２サイプ片の長さよりも大きい、
タイヤ。

【請求項2】

前記第４サイプ片は、前記第１サイプ片を前記第２軸方向に延長した領域よりも前記第２周方向の側まで延びている、請求項１記載のタイヤ。

【請求項3】

前記第１サイプ片及び前記第３サイプ片のそれぞれは、タイヤ軸方向に対して０°の角度で延びる、請求項１又は２記載のタイヤ。

【請求項4】

前記第４サイプ片の長さは、前記第２サイプ片の長さの１．１０～１．５０倍である、請求項１ないし３のいずれかに記載のタイヤ。

【請求項5】

前記４つのサイプ片のそれぞれは、その長さ方向と直交する断面において、ジグザグ状に延びている、請求項１ないし４のいずれかに記載のタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トレッド部にサイプが設けられたタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

氷上等の滑り易い路面での走行を前提としたタイヤは、トレッド部にサイプが設けられる傾向がある。サイプは、その長さ方向と直交する向きに大きな摩擦力を提供する。したがって、氷上でのトラクションを高めるために、サイプは、タイヤ軸方向に平行に近い角度で配されるのが望ましい。関連する技術として、下記特許文献１がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－００１８０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に、タイヤ軸方向に延びるサイプは、タイヤの回転に伴ってトレッド部の接地面からその外側に出るときに大きく開く傾向がある。このようなサイプの開きは、サイプのエッジと路面との滑り量を大きくし、ひいては前記エッジ付近の偏摩耗（例えば、ヒールアンドトゥ摩耗である。）を招くという問題があった。

【0005】

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、優れた耐偏摩耗性能を発揮しつつ大きな氷上トラクションを提供し得るタイヤを提供することを主たる目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、トレッド部を含むタイヤであって、前記トレッド部には、サイプが設けられており、前記サイプは、繰り返しエレメントがサイプの長手方向に連続する部分を含み、前記繰り返しエレメントのそれぞれは、４つのサイプ片が互いに鋭角を形成するように折れ曲がっており、前記４つのサイプ片は、タイヤ軸方向に対して±５°の角度で延びる第１サイプ片と、前記第１サイプ片に連なって第１周方向に向かって第１軸方向に傾斜して延びる第２サイプ片と、前記第２サイプ片に連なりかつタイヤ軸方向に対して±５°の角度で前記第１軸方向とは反対側の第２軸方向に向かって延びる第３サイプ片と、前記第３サイプ片に連なりかつ前記第１周方向とは反対側の第２周方向に向かって前記第１軸方向に傾斜して延びる第４サイプ片とを含み、前記第４サイプ片の長さが、前記第２サイプ片の長さよりも大きい。

【0007】

本発明のタイヤにおいて、前記第４サイプ片は、前記第１サイプ片を前記第２軸方向に延長した領域よりも前記第２周方向の側まで延びているのが望ましい。

【0008】

本発明のタイヤにおいて、前記第１サイプ片及び前記第３サイプ片のそれぞれは、タイヤ軸方向に対して０°の角度で延びるのが望ましい。

【0009】

本発明のタイヤにおいて、前記第４サイプ片の長さは、前記第２サイプ片の長さの１．１０～１．５０倍であるのが望ましい。

【0010】

本発明のタイヤにおいて、前記４つのサイプ片のそれぞれは、その長さ方向と直交する断面において、ジグザグ状に延びているのが望ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明のタイヤのトレッド部に設けられたサイプは、繰り返しエレメントがサイプの長手方向に連続する部分を含む。繰り返しエレメントのそれぞれは、４つのサイプ片が互いに鋭角を形成するように折れ曲がっている。また、４つのサイプ片は、タイヤ軸方向に対して±５°の角度で延びる第１サイプ片と、第１サイプ片に連なって第１周方向に向かって第１軸方向に傾斜して延びる第２サイプ片と、第２サイプ片に連なりかつタイヤ軸方向に対して±５°の角度で前記第１軸方向とは反対側の第２軸方向に向かって延びる第３サイプ片と、第３サイプ片に連なりかつ第１周方向とは反対側の第２周方向に向かって第１軸方向に傾斜して延びる第４サイプ片とを含んでいる。

【0012】

このような繰り返しエレメントは、第１サイプ片及び第３サイプ片がタイヤ軸方向に±５°の角度で延びているため、氷上走行時、タイヤ周方向に大きな摩擦力を提供し、ひいては氷上トラクションを高めることができる。また、繰り返しエレメントは、タイヤ周方向のせん断力が作用したとき、第２サイプ片及び第４サイプ片において、互いに向き合うサイプ壁同士が接触し、ひいては第１サイプ片及び第３サイプ片が過度に開くのを抑制することができる。このような作用は、タイヤの回転に伴って第１サイプ片及び第３サイプ片のエッジがトレッド部の接地面からその外側に出るときの、前記エッジと路面との滑り量を減少させる。したがって、エッジ付近の偏摩耗が抑制される。

【0013】

本発明では、第４サイプ片の長さが、第２サイプ片の長さよりも大きい。したがって、繰り返しエレメントは、せん断力が作用した際、捻れ変形を起こして第２サイプ片及び／又は第４サイプ片のサイプ壁同士を強く押し付けることができる。この作用により、第１サイプ片及び第３サイプ片が開くのをさらに抑制することができる。

【0014】

以上のように、本発明のタイヤは、優れた耐偏摩耗性能を発揮しつつ、大きな氷上トラクションを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態のタイヤのトレッド部の横断面図である。

【図2】図１の陸部の拡大平面図である。

【図3】（Ａ）は、サイプの繰り返しエレメントの拡大図であり、（Ｂ）は、サイプが開いたときの繰り返しエレメントの拡大図である。

【図4】（Ａ）は、図３（Ａ）のＡ－Ａ線断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）で示される断面を有するサイプ片の走行時の断面図である。

【図5】（Ａ）は、比較例１のサイプの繰り返しエレメントの拡大図であり、（Ｂ）は、比較例２のサイプの繰り返しエレメントの拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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には、本実施形態のタイヤ１のトレッド部２の横断面図が示されている。なお、図１は、タイヤ１の正規状態におけるタイヤ回転軸を含む子午線断面図である。本実施形態のタイヤ１は、例えば、乗用車用の空気入りタイヤとして好適に用いられる。但し、このような態様に限定されるものではなく、本発明のタイヤ１は、例えば、重荷重用として用いられても良い。

【0017】

「正規状態」とは、タイヤが正規リムにリム組みされ、かつ、正規内圧が充填された無負荷の状態である。以下、特に言及しない場合、タイヤの各部の寸法等は、この正規状態で測定された値である。

【0018】

「正規リム」は、タイヤ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ているリムであり、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。

【0019】

「正規内圧」は、タイヤ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。

【0020】

図１に示されるように、トレッド部２には、例えば、タイヤ周方向に連続して延びる複数の主溝３と、これらに区分された陸部４とが設けられている。

【0021】

図２には、陸部４の拡大平面図が示されている。図２に示されるように、本実施形態の陸部４は、例えば、ブロック６をタイヤ周方向に複数含んだブロック列として構成されている。ブロック６は、陸部４をタイヤ軸方向に横切る複数の横溝５の間に区分されている。

【0022】

横溝５は、例えば、タイヤ軸方向に対して傾斜して直線状に延びている。これにより、ブロック６の横エッジ６ａは、タイヤ軸方向に対して傾斜している。

【0023】

トレッド部２の接地面には、サイプ１０が設けられている。本実施形態では、１つのブロック６に、複数のサイプ１０が設けられている。但し、本発明は、このようなブロックに限定されるものではなく、トレッド部２の接地面にサイプ１０が配されていれば良い。本明細書において、「サイプ」は、幅が１．５mm未満の切れ込みを意味する。サイプ１０の幅は、例えば、０．５～１．０mmであるのがより望ましい。

【0024】

サイプ１０は、繰り返しエレメント１１がサイプ１０の長手方向に連続する部分を含んでいる。繰り返しエレメント１１のそれぞれは、４つのサイプ片１２が互いに鋭角を形成するように折れ曲がっている。また、４つのサイプ片１２は、第１サイプ片１２ａ、第２サイプ片１２ｂ、第３サイプ片１２ｃ及び第４サイプ片１２ｄを含んでいる。

【0025】

図３（Ａ）には、繰り返しエレメント１１の拡大図が示されている。図３（Ａ）に示されるように、第１サイプ片１２ａは、タイヤ軸方向に対して±５°の角度で延びている。第２サイプ片１２ｂは、第１サイプ片１２ａに連なって第１周方向に向かって第１軸方向に傾斜して延びている。なお、本明細書の各図において、第１周方向は上方向であり、その反対側の第２周方向は下方向である。また、第１軸方向は左方向であり、その反対側の第２軸方向は右方向である。

【0026】

第３サイプ片１２ｃは、第２サイプ片１２ｂに連なりかつタイヤ軸方向に対して±５°の角度で第２軸方向に向かって延びている。第４サイプ片１２ｄは、第３サイプ片１２ｃに連なりかつ第２周方向に向かって第１軸方向に傾斜して延びている。

【0027】

本発明の繰り返しエレメント１１は、第１サイプ片１２ａ及び第３サイプ片１２ｃがタイヤ軸方向に±５°の角度で延びているため、氷上走行時、タイヤ周方向に大きな摩擦力を提供し、ひいては氷上トラクションを高めることができる。

【0028】

氷上トラクションを確実に高めるために、第１サイプ片１２ａ及び第３サイプ片１２ｃのそれぞれは、タイヤ軸方向に対して±３°の角度で延びるのが望ましい。より望ましい態様として、本実施形態の第１サイプ片１２ａ及び第３サイプ片１２ｃのそれぞれは、タイヤ軸方向に対して０°の角度で延びている。

【0029】

図３（Ｂ）には、サイプ１０が開いたときの繰り返しエレメント１１の拡大図が示されている。なお、発明を理解し易いように、図３（Ｂ）において、サイプ１０の開口部分は着色されている。図３（Ｂ）に示されるように、繰り返しエレメント１１は、タイヤ周方向のせん断力が作用したとき、第２サイプ片１２ｂ及び第４サイプ片１２ｄにおいて、互いに向き合うサイプ壁同士が接触し、ひいては第１サイプ片１２ａ及び第３サイプ片１２ｃが過度に開くのを抑制することができる。このような作用は、タイヤの回転に伴って第１サイプ片１２ａ及び第３サイプ片１２ｃのエッジがトレッド部２の接地面からその外側に出るときの、前記エッジと路面との滑り量を減少させる。したがって、エッジ付近の偏摩耗が抑制される。

【0030】

図３（Ａ）に示されるように、本発明では、第４サイプ片１２ｄの長さＬ４が、第２サイプ片１２ｂの長さＬ２よりも大きい。したがって、繰り返しエレメント１１にせん断力が作用した際、第４サイプ片１２ｄのサイプ壁に沿ったせん断変形量は、第２サイプ片１２ｂのサイプ壁に沿ったせん断変形量よりも大きくなる傾向がある。このため、第２サイプ片１２ｂ及び第４サイプ片１２ｄ並びにこれらの間の陸部片１３は、接地圧が作用したとき、捻れ変形を起こす傾向がある。このため、第２サイプ片１２ｂ及び／又は第４サイプ片１２ｄのサイプ壁同士を強く押し付けることができる。この作用により、第１サイプ片１２ａ及び第３サイプ片１２ｃが開くのをさらに抑制することができる。

【0031】

氷上トラクションを確保するために、第２サイプ片１２ｂの長さＬ２は、第１サイプ片１２ａの長さＬ１及び第３サイプ片１２ｃの長さＬ３よりも小さいのが望ましい。同様に、第４サイプ片１２ｄの長さＬ４は、第１サイプ片１２ａの長さＬ１及び第３サイプ片１２ｃの長さＬ３よりも小さいのが望ましい。なお、本明細書において、各サイプ片の長さは、例えば、サイプの中心線で測定されるのが望ましい。

【0032】

第４サイプ片１２ｄは、第２サイプ片１２ｂ及び第３サイプ片１２ｃを介して連なる第１サイプ片１２ａを第２軸方向に延長した領域よりも第２周方向の側まで延びているのが望ましい。これにより、第４サイプ片１２ｄの第２周方向側の端は、前記第１サイプ片１２ａよりも第２周方向側に位置する。このような繰り返しエレメント１１を複数有するサイプ１０は、第１サイプ片１２ａ及び第３サイプ片１２ｃによってタイヤ軸方向成分を確保しつつ、例えば、ブロックの形状に合せて斜め方向に配することができる。したがって、本発明のサイプは、斜め方向に配された場合であっても、大きな氷上トラクションを提供することができる。

【0033】

第４サイプ片１２ｄの長さＬ４は、第２サイプ片１２ｂの長さＬ２の好ましくは１．１０倍以上、より好ましくは１．２０倍以上であり、好ましくは１．５０倍以下、より好ましくは１．４０倍以下である。このような第４サイプ片１２ｄを有する繰り返しエレメント１１は、氷上トラクションを確保しつつ、サイプ全体におけるタイヤ軸方向に対する配列角度を大きくできる。

【0034】

本実施形態において、４つのサイプ片１２によって形成された各鋭角部分１４は、例えば、互いに同じ角度で配されている。但し、このような態様に限定されず、各鋭角部分１４は、角度が相違しても良い。鋭角部分１４の角度θ１は、例えば、４５°以上であるのが望ましい。具体的には、鋭角部分１４の角度θ１は、５０～８０°であるのが望ましい。このような繰り返しエレメント１１は、上述の効果を発揮しつつ、第１サイプ片１２ａと第３サイプ片１２ｃとのタイヤ周方向の距離を適度に確保でき、耐偏摩耗性能をさらに高めることができる。

【0035】

図２に示されるように、サイプ１０の配列角度は、例えば、５～１５°であるのが望ましい。このようなサイプ１０は、タイヤ周方向に大きな摩擦力を提供することができる。なお、サイプ１０の配列角度は、タイヤ軸方向で隣り合う第１サイプ片１２ａの一端同士を結ぶ直線のタイヤ軸方向に対する角度に相当する。

【0036】

図４（Ａ）には、図３（Ａ）のＡ－Ａ線断面図が示されている。図４（Ａ）は、各サイプ片１２の長さ方向と直交する断面を示す図である。図４（Ａ）に示されるように、４つのサイプ片１２のそれぞれは、その長さ方向と直交する断面において、タイヤ半径方向にジグザグ状に延びているのが望ましい。

【0037】

図４（Ｂ）には、図４（Ａ）で示される断面を有するサイプ片１２の走行時の断面図が示されている。図４（Ｂ）に示されるように、上記断面形状を有するサイプ片１２は、タイヤ半径方向及びタイヤ周方向の荷重が作用したとき、互いに向き合うサイプ壁同士が接触して互いに支え合う。この作用により、ブロックの変形が抑制され、優れた操縦安定性が得られる。なお、このような形状のサイプは、サイプの深さ方向にジグザグ状に延びるサイプブレードを有する加硫金型を用いて周知の方法で加硫成形できる。

【0038】

上述の断面形状を有するサイプ片１２において、ジグザグの振幅の最大幅は、例えば、サイプの開口幅の２．０～３．０倍であるのが望ましい。これにより、加硫成形時において、サイプブレードを引き抜くときのトレッドゴムの損傷が抑制される。

【0039】

以上、本発明の一実施形態のタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

【実施例】

【0040】

上述したサイプを有するサイズ１８５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。比較例１として、図５（Ａ）に示される繰り返しエレメントｂを複数含んだサイプａを有するタイヤが試作された。図５（Ａ）に示される繰り返しエレメントｂは、各サイプ片ｃが互いに鈍角を形成するように折れ曲がって台形波状に延びている。比較例２として、図５（Ｂ）に示されるサイプｄを有するタイヤが試作された。サイプｄは、第１サイプ片ｅ及び第３サイプ片ｇがタイヤ軸方向に対して約７°で傾斜しており、第２サイプ片ｆと第４サイプ片ｈとが互いに同じ長さを有している。各テストタイヤは、サイプの形状を除いて、実質的に同じ構成を具えている。各テストタイヤの氷上トラクション、耐偏摩耗性能、及び、ドライ路面での操縦安定性がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
装着リム：１５×６．０Ｊ
タイヤ内圧：前輪２２０kPa、後輪２１０kPa
テスト車両：排気量１３００cc、前輪駆動車
タイヤ装着位置：全輪

【0041】

＜氷上トラクション＞
各テストタイヤが装着された上記テスト車両で氷路を走行したときの氷上トラクションが、運転者の官能により評価された。結果は、比較例１の氷上トラクションを１００とする評点であり、数値が大きい程、氷上トラクションが優れていることを示す。

【0042】

＜耐偏摩耗性能＞
摩耗エネルギー測定装置が用いられ、各テストタイヤのサイプのエッジの摩耗エネルギーが測定された。結果は、比較例１の摩耗エネルギーの逆数を１００とする指数であり、数値が大きい程、摩耗エネルギーが小さく、耐偏摩耗性能に優れていることを示す。

【0043】

＜ドライ路面での操縦安定性＞
上記テスト車両でドライ路面を走行したときの操縦安定性が、運転者の官能により評価された。結果は、比較例を１００とする評点であり、数値が大きい程、操縦安定性が優れていることを示す。
テストの結果が表１に示される。

【0044】

【表1】

【0045】

テストの結果、実施例のタイヤは、優れた耐偏摩耗性能を発揮しつつ大きな氷上トラクションを提供していることが確認できた。また、実施例のタイヤは、ドライ路面において、比較例と同等以上の操縦安定性を発揮していることが確認できた。

【符号の説明】

【0046】

２ トレッド部
１０ サイプ
１１ 繰り返しエレメント
１２ サイプ片
１２ａ 第１サイプ片
１２ｂ 第２サイプ片
１２ｃ 第３サイプ片
１２ｄ 第４サイプ片

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】