JP2003182313A

JP2003182313A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2003182313A
Application number: JP2001388657A
Authority: JP
Inventors: Isao Kuwayama; 勲桑山
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】ブロック剛性を確保しつつ、適正なブロック
の倒れ込み量を得ることで、氷上トラクション性能及び
雪上トラクション性能をともに向上させる。【解決手段】四辺形に形成されたブロック２０の頂面
となるブロック踏面２０Ｃに、直線形状の細溝であるサ
イプ２４が、複数本設けられる。サイプ２４相互間及
び、ブロック２０の端部とサイプ２４との間に、小ブロ
ック２６がそれぞれ形成され、これらサイプ２４により
ブロック２０が分割された形になる。サイプ２４が延び
る方向に沿って形成される小ブロック２６の一方の壁部
２６Ａが、この壁部２６Ａの深さ方向の中程で曲がり、
小ブロック２６の深さ方向の途中の部分に段部２８を有
した構造となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、凍結路もしくは雪
道を走行する自動車に供する空気入りタイヤに係り、特
に氷雪上における性能を向上させた空気入りタイヤに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば寒冷地で走行する乗用
車に用いられる冬用の空気入りタイヤであっても、アイ
スバーンの様に凍った路面において、発進時に急加速し
た場合、タイヤがグリップしきれずにスリップし易く、
加速性能が悪いという難点があった。そして、路面と接
するタイヤのトレッドに、ブロック列が配列されたブロ
ックタイプのトレッドパターンを有するものが知られて
いるが、上記の様な凍結路における発進時の加速性能
（以下、氷上トラクション性能という）を改良するため
に、ブロック列を構成する各ブロックにサイプを付加す
ることもなされてきた。

【０００３】しかし、サイプを付加した場合、サイプの
エッヂ部が路面を引っ掻くことにより生じるトラクショ
ン効果（以下、エッヂ効果という）によって、氷上トラ
クション性能は向上するものの、路面の摩擦係数が氷上
に比べて高い雪上では、サイプの付加によりブロック剛
性が低下することになる。つまり、このサイプを付加し
た結果として、雪上においては、ブロックの倒れ込み変
形量が大きくなり過ぎ、雪路における発進時の加速性能
（以下、雪上トラクション性能という）が低下するとい
う難点があった。

【０００４】一方、サイプ深さを浅くしてブロック剛性
を確保することが考えられるが、この場合には、ブロッ
クの倒れ込み変形量が小さくなり過ぎるので、サイプの
エッヂが路面を引っ掻かずにエッヂ効果が充分に発生し
なくなると共に、摩耗時にすぐにサイプが無くなってし
まう、という欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、単にサ
イプを付加するのみで、雪上トラクション性能を保持し
たまま氷上トラクション性能を向上させることには、限
界があり、また、サイプ深さを浅くしても十分な効果が
得られなかった。本発明は上記事実を考慮し、ブロック
剛性を確保しつつ、適正なブロックの倒れ込み量を得る
ことで、氷上トラクション性能及び雪上トラクション性
能をともに向上させ得る空気入りタイヤを提供すること
が目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１による空気入り
タイヤは、環状に形成されるトレッドの路面と接する踏
面部に、溝部で区画されたブロックを有する空気入りタ
イヤにおいて、ブロックに少なくとも１つサイプを設け
ることで、サイプ相互間及びブロックの端部とサイプと
の間に、小ブロックを形成し、サイプの延びる方向に対
して交差する方向に沿った小ブロックの表面側の厚さ
が、根元側の厚さに比較して薄くしたことを特徴とす
る。

【０００７】請求項１に係る空気入りタイヤの作用を以
下に説明する。本請求項に係る空気入りタイヤは、環状
に形成されるトレッドの路面と接する踏面部に、溝部で
区画されたブロックが設けられ、このブロックに少なく
とも１つサイプを設けることで、サイプ相互間及びブロ
ックの端部とサイプとの間に、小ブロックが形成され
る。さらに、このサイプの延びる方向に対して交差する
方向に沿った小ブロックの表面側の厚さが、根元側の厚
さに比較して薄くされている。

【０００８】これは、小ブロックの表面側の厚さが、小
ブロックの根元側の厚さに比較して薄くされることで、
ブロックの表面側の剛性のみを低下させ、剪断変形時に
おいて、ブロックの根元付近を変形させず、小ブロック
の表面付近を大きく変形させて表面付近を傾かせること
を狙ったものである。

【０００９】つまり、図６に示すように、単純にサイプ
１２４を増やして小ブロック１２６を薄くすると、小ブ
ロック１２６全体の剛性が低下して、図６（Ｂ）の点線
で示すように小ブロック１２６のエッヂ部付近が過度に
倒れ込んでしまうことになる。そしてこの結果として、
エッヂが路面に食い込まなくなるので、駆動力であるト
ラクションが発生しなくなる。また、図５に示すよう
に、単純にサイプ１２４を減らして小ブロック１２６全
体を厚くすると、剛性が高まるのに伴って図５（Ｂ）の
点線で示すように小ブロック１２６が傾きにくくなるの
で、小ブロック１２６のエッヂが路面に貫入せずエッヂ
効果が得られなくなる。

【００１０】これに対して、本請求項では、小ブロック
の傾き変形量のアップと剛性のアップとの背反した目的
を、小ブロックの根元部分の剛性を維持しつつ表面側の
み剛性を低下させるように、小ブロックの深さ方向に剛
性分布を持たせることで、解決した。すなわち、このよ
うな剛性分布とすれば、根元部分を変形させずに表面側
の傾きのみを大きくすることができ、小ブロックのエッ
ヂが路面に貫入するための適正な小ブロックの傾きが得
られるようになる。以上の結果、本請求項に係る空気入
りタイヤによれば、ブロック剛性を確保しつつ、適正な
ブロックの倒れ込み量を得ることができ、氷上トラクシ
ョン性能及び雪上トラクション性能をともに向上させる
ことが可能となった。

【００１１】請求項２に係る空気入りタイヤの作用を以
下に説明する。本請求項では請求項１と同様の構成を有
して同様に作用するが、さらに、サイプが延びる方向に
沿って形成される小ブロックの壁部が、この壁部の深さ
方向の中程で曲がり、小ブロックの深さ方向の途中に段
部を有することで、小ブロックの表面側の厚みが薄くな
っているという構成を有している。

【００１２】つまり、小ブロックの深さ方向の途中に段
部を設けて表面側の厚みを薄くすることで、小ブロック
の表面側の厚さを、小ブロックの根元側の厚さに比較し
て薄くすることが可能となった。この結果、剪断変形時
において、ブロックの根元付近を変形させず、小ブロッ
クの表面付近を大きく変形させて表面付近を傾かせるこ
とが可能となり、請求項１と同様の作用効果を奏するこ
とになる。

【００１３】請求項３から請求項７に係る空気入りタイ
ヤの作用を以下に説明する。これら請求項では請求項１
と同様の構成を有して同様に作用するが、さらに、請求
項３では、前記段部が、小ブロックの一方の壁部に配置
されるという構成を有している。また、請求項４では、
特に雪上トラクション性能を向上させる為に、段部が小
ブロックの踏み込み側に配置されるという構成を有し、
請求項５では、特に雪上ブレーキ性能を向上させる為
に、段部が小ブロックの蹴り出し側に配置されるという
構成を有している。ここで、踏み込み側とは、タイヤ転
動時に最初に接地する部分を言い、蹴り出し側とは、タ
イヤ転動時に最後に接地する部分を言う。

【００１４】さらに、請求項６では、特に雪上トラクシ
ョン性能を向上させる為に、トレッドの中央に並んで配
置されたブロックの列であるセンタブロック列におい
て、踏み込み側に段部が配置されるという構成を有して
いる。また、請求項７では、特に雪上ブレーキ性能を向
上させる為に、トレッドの端部寄りに並んで配置された
ブロックの列であるショルダブロック列において、蹴り
出し側に段部が配置されるという構成を有している。つ
まり、本発明では、目的に合わせて段部の位置を適宜設
定することが可能となる。

【００１５】請求項８及び請求項９に係る空気入りタイ
ヤの作用を以下に説明する。これら請求項では請求項１
と同様の構成を有して同様に作用するが、さらに、請求
項８では、前記段部が階段状、テーパ状若しくは円弧状
の何れかの形状とされるという構成を有し、請求項９で
は、前記段部がブロックの深さ方向の中程に複数配置さ
れるという構成を有している。つまり、これらの請求項
によれば、段部の形状及び数を適宜選択することで、目
的に合わせた最適な構造が得られる。

【００１６】請求項１０に係る空気入りタイヤの作用を
以下に説明する。本請求項では請求項１と同様の構成を
有して同様に作用するが、さらに、ブロックの表面から
の前記段部の最深部高さが、ブロック全体の高さの１０
％から５０％であることが好ましい。ブロック高さの５
０％を超えると、ブロックの剛性が低下し、ブロックが
倒れ込み易くなってしまう。逆に１０％未満だとエッヂ
効果を充分に発揮できなくなる。更に好ましくは２０％
〜４０％の範囲である。

【００１７】請求項１１に係る空気入りタイヤの作用を
以下に説明する。本請求項では請求項１と同様の構成を
有して同様に作用するが、さらに、サイプ相互間及びブ
ロックの端部とサイプとの間の前記小ブロックの表面側
の厚さが、根元側の厚さの７０〜９５％の範囲が好適で
ある。７０％未満である場合は、ブロック幅が狭くなり
すぎ、ブロックの倒れ込みが大きくなることに加え、接
地面積の減少に伴う初期摩耗性の悪化が生じてしまう。
逆に９５％を超えるとエッヂ効果が充分発揮できない。
更に好ましくは８５％〜９０％である。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態に係る空気
入りタイヤを図に基づき説明する。図１（Ａ）は、本実
施の形態となる空気入りタイヤ１０のトレッドパターン
の典型例を示す図である。ここで、この空気入りタイヤ
１０のタイヤサイズは例えば１９５／６５Ｒ１５とされ
る。また、この空気入りタイヤ１０の内部構造について
は、図１（Ｂ）に示すように、両端部にビード部（図示
せず）が配置されたトロイド状ラジアルカーカスである
カーカス１２と、このカーカス１２のクラウン部を覆う
ように配置されたそれぞれ剛性の高い複数枚のベルト
（図示せず）と、これらベルトの外周面にトレッドゴム
により円環状に形成されて配置されたトレッド１４と
を、組み合わせたこの種の空気入りタイヤとしてごく一
般的なものなので、以下の説明において記載を省略す
る。

【００１９】さらに、図１に示すように、この空気入り
タイヤ１０の路面と接する外皮を円弧状であるクラウン
形状に外表面が形成された上記のトレッド１４の踏面部
が構成している。このトレッド１４は赤道面となる中央
線ＣＬを挟んで左右対称に形成されており、サイドウォ
ール部１８に繋がるトレッド１４の両端部をショルダ部
１６がそれぞれ形成している。

【００２０】また、この空気入りタイヤ１０のトレッド
１４の踏面部には、それぞれトレッド１４の周方向Ｒに
延びる一対の縦辺と、それぞれトレッド１４の周方向Ｒ
に対して直交する方向に延びる一対の横辺とで、四辺形
に輪郭が形成されるキヤラメルパターンのブロック２０
が配置されている。

【００２１】本実施の形態では、複数のこれらブロック
２０がトレッド１４の一周に亘って等間隔で配置され、
これらブロック２０からなるブロック列がタイヤ軸方向
Ｘに並んで５列それぞれ形成されている。そして、これ
らブロック２０同士間には、これらブロック２０を区画
するリブ溝及びラグ溝である溝部２２がそれぞれ形成さ
れている。

【００２２】さらに、本実施の形態に係る空気入りタイ
ヤ１０のトレッドパターンでは、トレッド１４の中央に
並んで配置されたブロック２０の列がセンタブロック列
１４Ａとされ、このセンタブロック列１４Ａを挟んでト
レッド１４の両端部寄りに並んで配置されたブロック２
０の列が両ショルダブロック列１４Ｂとされている。

【００２３】ここで図２に示すように、ブロック２０を
構成する縦辺の長さ寸法Ｄを４０ｍｍとし、同じくブロ
ック２０を構成する横辺の長さ寸法Ｗを３０ｍｍとし、
ブロック踏面２０Ｃの溝部２２からの高さ寸法Ｈは１２
ｍｍとしている。また、これら四辺形に形成されたブロ
ック２０の頂面となるブロック踏面２０Ｃには、図３
（Ａ）に示す深さ寸法Ｆを１０ｍｍとした直線形状の細
溝であるサイプ２４が、複数本（本実施の形態では４
本）設けられている。

【００２４】この結果、サイプ２４相互間及び、ブロッ
ク２０の端部とサイプ２４との間に、小ブロック２６が
それぞれ形成され、これらサイプ２４によりブロック２
０が分割された形で、各ブロック２０内に小ブロック２
６が複数存在することになる。さらに、このサイプ２４
が延びる方向に沿って形成される小ブロック２６の一方
の壁部２６Ａが、この壁部２６Ａの深さ方向の中程で曲
がり、小ブロック２６の深さ方向の途中の部分に段部２
８を有した構造となっている。そして、本実施の形態で
は、図３（Ａ）に示すように、サイプ２４の始端から段
部２８までの距離である寸法Ｆ１が４ｍｍとし、段部２
８からサイプ２４の底部までの距離である寸法Ｆ２が６
ｍｍとした。

【００２５】以上のようにサイプ２４を形成する壁部２
６Ａに段部２８が設けられた結果として、本実施の形態
では、サイプ２４の延びる方向に対して交差する方向で
ある直交する方向に沿った小ブロック２６の表面側の厚
さ寸法Ｂが５．４ｍｍとし、またこの小ブロック２６の
根元側の厚さ寸法Ａが６ｍｍとした。つまり、小ブロッ
ク２６の表面側の厚さ寸法Ｂが、この小ブロック２６の
根元側の厚さ寸法Ａに比較して薄く形成されることにな
る。尚、図２において右側のブロック２０の端部にも、
サイプ２４の一方の壁部２６Ａに設けられた段部２８に
対応して、段部３０を有している。

【００２６】次に、本実施の形態に係る空気入りタイヤ
１０の作用を以下に説明する。本実施の形態に係る空気
入りタイヤ１０は、円環状に形成されるトレッド１４の
路面と接する踏面部に、溝部２２で区画されるブロック
２０を有するようなトレッドパターンを備えている。ま
た、このブロック２０に複数のサイプ２４が設けられる
ことで、サイプ２４相互間及びブロック２０の端部とサ
イプ２４との間に、小ブロック２６が形成されている。

【００２７】そして、サイプ２４が延びる方向に沿って
形成される小ブロック２６の壁部２６Ａが、この壁部２
６Ａの深さ方向の中程で曲がることで小ブロック２６の
深さ方向の途中に段部２８が設けられており、この段部
２８の存在により、サイプ２４の延びる方向に対して交
差する方向に沿った小ブロック２６の表面側の厚さが、
小ブロック２６の根元側の厚さに比較して薄く形成され
ている。

【００２８】つまり、本実施の形態では、小ブロック２
６の表面側の厚さを、小ブロック２６の根元側の厚さに
比較して薄くすることで、ブロック２０の表面側の剛性
のみを低下させ、剪断変形時において、図３（Ｂ）の点
線で示すようにブロック２０の根元付近を変形させず
に、小ブロック２６の表面付近を大きく変形させて表面
付近を傾かせるようにしたものである。

【００２９】この結果、小ブロック２６の傾き変形量の
アップと剛性のアップとの背反した目的が、小ブロック
２６の根元部分の剛性を維持しつつ表面側のみ剛性を低
下させるように、小ブロック２６の深さ方向に剛性分布
を持たせることで、解決された。すなわち、本実施の形
態の剛性分布によれば、根元部分を変形させずに表面側
の傾きのみを大きくできることから、小ブロック２６の
エッヂが路面に貫入するための適正な小ブロック２６の
傾きが得られるようになる。

【００３０】以上の結果、本実施の形態に係る空気入り
タイヤによれば、ブロック剛性を確保しつつ、適正なブ
ロックの倒れ込み量を得ることができ、氷上トラクショ
ン性能及び雪上トラクション性能をともに向上させるこ
とが可能となった。

【００３１】そして、本実施の形態では、小ブロック２
６の一方の壁部２６Ａに段部２８が配置された構造とな
っているが、特に雪上トラクション性能を向上させよう
とする場合、センタブロック列１４Ａのブロック２０に
おいて、小ブロック２６の踏み込み側に段部２８を配置
することが考えられる。また、特に雪上ブレーキ性能を
向上させようとする場合、ショルダブロック列１４Ｂの
ブロック２０において、小ブロック２６の蹴り出し側に
段部２８を配置することが考えられる。

【００３２】次に、本実施の形態の変形例について説明
する。図４（Ａ）に示す本実施の形態のように段部２８
を形成して小ブロック２６が途中からくびれた形となっ
た構造の他に、まず、第１変形例として、図４（Ｂ）に
示すように段部２８をテーパ状に形成することが考えら
れる。さらに、第２変形例として、図４（Ｃ）に示すよ
うに段部２８を円弧状に形成することが考えられる。ま
た、第３変形例として、図４（Ｄ）に示すように段部２
８をブロック２０の深さ方向の中程に複数（本変形例で
は２ヵ所）配置して階段状にすることが考えられる。つ
まり、これらの変形例のように、壁部を屈曲したり湾曲
させたりして段部２８を形成し、この段部２８の形状及
び数を適宜選択することで、目的に合わせた最適な構造
が得られることになる。

【００３３】一方、ブロック２０の表面からのこれら段
部２８の図３（Ａ）及び図４に示す最深部高さとなる寸
法Ｆ１は、ブロック２０全体の高さ寸法Ｈの１０％から
５０％の寸法とすることが好ましい。更に好ましくは２
０％〜４０％とすることである。また、図３（Ａ）及び
図４に示すサイプ２４相互間及び、ブロック２０の端部
とサイプ２４との間の小ブロック２６の表面側の厚さ寸
法Ｂを、根元側の厚さ寸法Ａの７０〜９５％の寸法とす
ることが好ましく、更に好ましくは８５％〜９０％とす
ることである。

【００３４】次に、本実施の形態で説明した空気入りタ
イヤの実施例と従来例に係るタイヤとを比較して走行試
験を行った結果を、以下の表１の基づきに説明する。つ
まり、表１に示す比較例１は、図５に示す厚さ寸法Ａと
同一の厚みとなる小ブロック１２６を有した従来の空気
入りタイヤであり、比較例２は、図６に示す厚さ寸法Ｂ
と同一の厚みとなる小ブロック１２６を有した従来の空
気入りタイヤである。これに対して表１に示す実施例
は、一実施の形態の図２及び図３に示す空気入りタイヤ
に対応している。

【００３５】そして、これらの各タイヤを車両に装着し
て氷上及び雪上で発進テスト、即ち氷上トラクション性
能及び雪上トラクション性能を評価する為のトラクショ
ンテストを行い、下記の表１の結果が得られた。

【００３６】

【表１】

【００３７】尚、トラクションテストとしては、静止状
態から徐々に加速し５０ｍ走行するまでの時間（加速タ
イム）を測定するようにした。また、表１に示す評価結
果の各欄内の値は、従来品である比較例１の加速タイム
を各タイヤの試験タイムである加速タイムで割り、１０
０をかけて指数化したものであり、指数が大であれば良
好な結果となる。

【００３８】上記の表１の結果として、サイプの深さ方
向中程に段部を設けた本実施の形態に係る空気入りタイ
ヤである実施例が、従来のタイヤよりも氷上トラクショ
ン性が向上していることが判明した。ここで、走行試験
の際に用いられたタイヤのサイズは１９５／６５Ｒ１５
であり、リムのサイズは６Ｊ−１５であり、タイヤの内
圧が約２００ＫＰａである。

【００３９】尚、上記の実施の形態においてサイプや段
部の構造は図面に示したものに限定されず、他の構造と
しても良い。また、上記の実施の形態で用いられるトレ
ッドを構成するトレッドゴムとしては、発泡ゴムやその
他の種類のゴム材を採用することができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の空気入り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、適正なブロックの
倒れ込み量を得ることで、氷上トラクション性能及び雪
上トラクション性能をともに向上できるという優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤを
示す図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は
（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ矢視における横断面図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの
ブロックの拡大斜視図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの
ブロックの拡大側面図であって、（Ａ）はブロックの寸
法関係を表す図であり、（Ｂ）はブロックの変形を表す
図である。

【図４】本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの
小ブロックの拡大側面図であって、（Ａ）は一実施の形
態の典型例を示す図であり、（Ｂ）〜（Ｄ）は応用例を
示す図である。

【図５】第１の従来例に係る空気入りタイヤのブロック
の拡大側面図であって、（Ａ）はブロックの寸法関係を
表す図であり、（Ｂ）はブロックの変形を表す図であ
る。

【図６】第２の従来例に係る空気入りタイヤのブロック
の拡大側面図であって、（Ａ）はブロックの寸法関係を
表す図であり、（Ｂ）はブロックの変形を表す図であ
る。

【符号の説明】

１０空気入りタイヤ１４トレッド２０ブロック２４サイプ２６小ブロック２８段部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】環状に形成されるトレッドの路面と接す
る踏面部に、溝部で区画されたブロックを有する空気入
りタイヤにおいて、ブロックに少なくとも１つサイプを設けることで、サイ
プ相互間及びブロックの端部とサイプとの間に、小ブロ
ックを形成し、サイプの延びる方向に対して交差する方向に沿った小ブ
ロックの表面側の厚さが、根元側の厚さに比較して薄く
したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】サイプが延びる方向に沿って形成される
小ブロックの壁部が、この壁部の深さ方向の中程で曲が
り、小ブロックの深さ方向の途中に段部を有すること
で、小ブロックの表面側の厚みが薄くしていることを特
徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】前記段部が、小ブロックの一方の壁部に
配置されることを特徴とする請求項２に記載の空気入り
タイヤ。
【請求項４】前記段部が、小ブロックの踏み込み側に
配置されることを特徴とする請求項３に記載の空気入り
タイヤ。
【請求項５】前記段部が、小ブロックの蹴り出し側に
配置されることを特徴とする請求項３に記載の空気入り
タイヤ。
【請求項６】トレッドの中央に並んで配置されたブロ
ックの列であるセンタブロック列において、踏み込み側
に前記段部が配置されることを特徴とする請求項４に記
載の空気入りタイヤ。
【請求項７】トレッドの端部寄りに並んで配置された
ブロックの列であるショルダブロック列において、蹴り
出し側に前記段部が配置されることを特徴とする請求項
５に記載の空気人りタイヤ。
【請求項８】前記段部が、階段状、テーパ状若しくは
円弧状の何れかの形状とされることを特徴とする請求項
２〜７の何れかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】前記段部が、ブロックの深さ方向の中程
に複数配置されたことを特徴とする請求項２〜８の何れ
かに記載の空気入りタイヤ。
【請求項１０】ブロックの表面からの前記段部の最深
部高さが、ブロック全体の高さの１０％から５０％の寸
法とされることを特徴とする請求項２〜９の何れかに記
載の空気入りタイヤ。
【請求項１１】サイプ相互間及びブロックの端部とサ
イプとの間の前記小ブロックの表面側の厚さが、根元側
の厚さの７０〜９５％とされることを特徴とする請求項
１〜１０の何れかに記載の空気入りタイヤ。