(57)【要約】【課題】雪上トラクション特性を確保した上で、雪上ハンドリング特性を向上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。【解決手段】タイヤセンター部に設けられてタイヤ周方向に延長する主溝１２と、主溝１２のタイヤ幅方向両側にそれぞれ設けられた、センターブロック１５ａとショルダーブロック１５ｂと中間ブロック１５ｃと備えたトレッドパターンを有する空気入りタイヤ１０において、センターブロック１５ａに形成されるサイプ１６ａのサイプ角θAがショルダーブロック１５ｂに形成されるサイプ１６ｂのサイプ角θBよりも大きく、かつ、中間ブロック１５ｃに形成されるサイプ１６ｃのサイプ角θCがセンターサイプ角θAよりも大きくなるように、各サイプ１６ａ〜１６ｃを形成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのトレッド表面のタイヤ幅方向中心部に位置してタイヤ周方向に沿って延長する主溝と、前記主溝と交差する方向に延長するラグ溝と、前記主溝と前記ラグ溝とにより区画される陸部を、前記主溝側に位置するセンターブロックとタイヤ幅方向外側に位置するショルダーブロックと前記センターブロックと前記ショルダーブロックとの中間に位置する中間ブロックとに区画する複数の縦溝と、前記各ブロックにそれぞれ形成された複数のサイプとを備えた空気入りタイヤであって、
前記センターブロックに形成されるサイプのタイヤ幅方向に対する角度であるセンターサイプ角が、前記ショルダーブロックに形成されるサイプのタイヤ幅方向に対する角度であるショルダーサイプ角よりも大きく、
前記中間ブロックに形成されるサイプのタイヤ幅方向に対する角度である中間サイプ角が、前記センターサイプ角よりも大きいことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記センターブロックに形成されるサイプを前記中間ブロック側に延長した直線と前記中間ブロックに形成されるサイプを前記センターブロック側に延長した直線との交点の位置が前記センターブロックと前記中間ブロックとを区画する縦溝内にあり、前記中間ブロックに形成されるサイプを前記ショルダーブロック側に延長した直線と前記ショルダーブロックに形成されるサイプを前記中間ブロック側に延長した直線との交点の位置が前記中間ブロックと前記ショルダーブロックとを区画する縦溝内にあ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】
前記中間サイプ角の大きさが前記センターサイプ角の大きさの３倍であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記センターサイプ角の大きさが３°〜８°の範囲にあり、
前記中間サイプ角の大きさが９°〜２４°の範囲にあり、
前記ショルダーサイプ角の大きさが０°であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記ラグ溝が、タイヤ幅方向の一方の端部からタイヤ幅方向中心部に向かってタイヤ周方向に交差するように延長し、タイヤ幅方向中心部にて折り返してタイヤ幅方向の他方の端部まで延長するＶ字状のラグ溝であることを特徴とする請求項１〜請求項４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、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、雪上路面における操縦安定性能に優れた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スタッドレズタイヤにおいては、トレッドの陸部に、タイヤ周方向に交差する方向に延長するサイプが一様に配置されている。これは、トレッドの陸部がタイヤ踏面に接地する際にサイプが開閉することによる氷雪路面での引っ掻き効果（エッジ効果）や雪噛み効果によって、圧雪路面や氷結路面における直進性能や制動性能を確保するためである。
また、陸部の接地圧を均一化して接地性を改善するため、タイヤ幅方向中心部には深さ方向に凹凸のある３次元サイプを設け、タイヤ幅方向両端部には深さ方向に凹凸のない２次元サイプを設ける方法（例えば、特許文献１参照）や、ヒール・アンド・トウ摩耗の発生を抑制するため、サイプの振幅をブロック踏み込み側で大きくし、蹴り出し側で小さくする方法（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３２５９４８号公報
【特許文献２】特開２００９−１９６４４２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、ラグ系のトレッドパターンを有するタイヤでは、前後方向の成分のエッジ量が増加するので、雪上トラクション性能は向上するが、その分、横方向のエッジ成分が少なくなるので、雪上ハンドリング性能が低下してしまうといった問題点があった。
しかしながら、特許文献１に記載のサイプは、タイヤ幅方向と平行な方向に延長しているため、横方向のエッジ成分を増加させることはできなかった。一方、特許文献２に記載のサイプは、延長方向がタイヤ幅方向と交差しているものの、雪上ハンドリング性能に対する影響の少ないショルダー部のサイプまで延長方向がタイヤ幅方向と交差しているため、雪上トラクション性能が低下してしまう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、雪上トラクション特性を確保した上で、雪上ハンドリング特性を向上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】
本願発明は、タイヤのトレッド表面のタイヤ幅方向中心部に位置してタイヤ周方向に沿って延長する主溝と、前記主溝と交差する方向に延長するラグ溝と、前記主溝と前記ラグ溝とにより区画される陸部を、前記主溝側に位置するセンターブロックとタイヤ幅方向外側に位置するショルダーブロックと前記センターブロックと前記ショルダーブロックとの中間に位置する中間ブロックとに区画する複数の縦溝と、前記各ブロックにそれぞれ形成された複数のサイプとを備えた空気入りタイヤであって、前記センターブロックに形成されるサイプのタイヤ幅方向に対する角度であるセンターサイプ角が、前記ショルダーブロックに形成されるサイプのタイヤ幅方向に対する角度であるショルダーサイプ角よりも大きく、前記中間ブロックに形成されるサイプのタイヤ幅方向に対する角度である中間サイプ角が、前記センターサイプ角よりも大きいことを特徴とする。
このように、雪上ハンドリング性能に対する影響の少ないショルダーブロックに形成されたサイプのサイプ角を小さくして前後方向のエッジ成分を確保するとともに、センターブロックや中間ブロックに形成されたサイプのサイプ角を大きくして横方向のエッジ成分を増加させて、ハンドリング走行でスリップ角が付与された状態でのセンターブロック及び中間ブロックの追従性を高めるようにしたので、雪上ハンドリング性能を向上させることができる。
また、センターブロックに形成されたサイプのサイプ角を中間ブロックに形成されたサイプのサイプ角よりも小さくしたので、十分な雪上トラクション性能を確保できる。
【０００７】
また、本願発明は、前記センターブロックに形成されるサイプを前記中間ブロック側に延長した直線と前記中間ブロックに形成されるサイプを前記センターブロック側に延長した直線との交点の位置が前記センターブロックと前記中間ブロックとを区画する縦溝内にあり、前記中間ブロックに形成されるサイプを前記ショルダーブロック側に延長した直線と前記ショルダーブロックに形成されるサイプを前記中間ブロック側に延長した直線との交点の位置が前記中間ブロックと前記ショルダーブロックとを区画する縦溝内にあることを特徴とする。
これにより、タイヤ踏面でのサイプエッジ圧が一繋ぎに均一に繋がって働くため、タイヤ踏面内でブロックが局所的に不安定な挙動をせず、安定した雪上性能を実現できる。
【０００８】
また、本願発明は、前記中間サイプ角の大きさが前記センターサイプ角の大きさの３倍であることを特徴とする。
これにより、雪上ハンドリング性能を確保しつつ十分な雪上トラクション性能を確保することができる。
【０００９】
また、本願発明は、前記センターサイプ角の大きさが３°〜８°の範囲にあり、前記中間サイプ角の大きさが９°〜２４°の範囲にあり、前記ショルダーサイプ角の大きさが０°であることを特徴とする。
センターサイプ角、中間サイプ角、及び、ショルダーサイプ角の大きさを上記のように設定すれば、雪上ハンドリング性能と雪上トラクション性能の両方に優れた空気入りタイヤを得ることができる。
また、本願発明は、前記ラグ溝が、タイヤ幅方向の一方の端部からタイヤ幅方向中心部に向かってタイヤ周方向に交差するように延長し、タイヤ幅方向中心部にて折り返してタイヤ幅方向の他方の端部まで延長するＶ字状のラグ溝であることを特徴とする。
これにより、雪上での前後方向のグリップ力と雪柱剪断力とを確保できるので、雪上ハンドリング特性と雪上トラクション特性とを更に向上させることができる。
【００１０】
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】
【００１１】
【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】各ブロックのサイプ角を示す図である。
【図３】本発明による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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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の一例を示す図で、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、１２はトレッド１１の踏面側のタイヤ幅方向中心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（以下、主溝という）、１３は主溝１２に交差する方向に沿って延長し主溝１２に連通するラグ溝、１４ａ，１４ｂは、ラグ溝１３に交差する方向（ここでは、タイヤ周方向に対して１０°程度傾いた方向）に延長し主溝１２とラグ溝１３とにより区画された陸部１５をセンターブロック１５ａとショルダーブロック１５ｂと中間ブロック１５ｃとに区画する縦溝、１６ａ〜１６ｃは各ブロック１５ａ〜１５ｃのタイヤ踏面側に設けられたサイプである。
以下、主溝１２側に位置する縦溝１４ａを内側縦溝と呼ぶ。
センターブロック１５ａは主溝１２とラグ溝１３と内側縦溝１４ａとにより区画されたブロックで、ショルダーブロック１５ｂは外側縦溝１４ｂとラグ溝１３とにより区画されたブロック、中間ブロック１５ｃは内側縦溝１４ａとラグ溝１３と外側縦溝１４ｂとにより区画されたブロックである。
【００１３】
ラグ溝１３の２つの溝壁は、それぞれ、主溝１２側からタイヤ幅方向外側に行くにしたがって間隔が次第に広がる円弧から成る。すなわち、ラグ溝１３の溝幅は、主溝１２側からタイヤ幅方向外側に行くにしたがって次第に広くなるように形成される。また、主溝１２の右側のラグ溝は主溝１２からタイヤ幅方向外側に行くにしたがって右上がりに延長し、左側のラグ溝を左上がりに延長している。
このように、ラグ溝１３の溝幅をタイヤ幅方向外側に行くにしたがって広くなるように形成すれば、タイヤのセンター部ではブロック長を増加させてブロック剛性を確保できるとともに、ショルダー部ではセンター部で不足するラグ溝１３による雪中剪断力増大させることができるので、雪上ハンドリング特性と雪上トラクション特性とを更に向上させることができる。
また、本例では、陸部１５をブロック１５ａ〜１５ｃに区画する縦溝１４ａ，１４ｂの溝幅を主溝１２の溝幅よりも狭くするとともに、ラグ溝１３の溝幅を、主溝１２側からタイヤ幅方向外側に行くにしたがって次第に広くなるように形成しているので、排水性を向上させることができる。
更に、本例では、縦溝である主溝１２の断面積と縦溝１４ａ，１４ｂの断面積との和を、横溝であるラグ溝１３の総断面積よりも小さくしている。これにより、同一ネガティブ率（溝面積比率）での従来のトレッドパターンを有するタイヤと比較してラグ溝１３の比率を大きくできるので、雪上での前後力を効果的に確保することができる。
【００１４】
本例では、各ブロック１５ａ〜１５ｃに形成されるサイプ１６ａ〜１６ｃのサイプ角（サイプの延長方向とタイヤ幅方向とのなす角）の大きさを、ブロック１５ａ〜１５ｃ毎に異なる大きさとすることで、雪上トラクション特性を確保した上で、雪上ハンドリング特性を向上させるようにしている。
具体的には、図２に示すように、センターブロック１５ａに形成されるサイプ１６ａのサイプ角であるセンターサイプ角をθA＝５°とし、ショルダーブロック１５ｂに形成されるサイプ１６ｂのサイプ角であるショルダーサイプ角をθB＝０°とし、中間ブロック１５ｃに形成されるサイプ１６ｃのサイプ角である中間サイプ角をθC＝１５°とした。
【００１５】
雪上トラクション性能を向上させるには、サイプ角を０°、すなわち、サイプの延長方向がタイヤ幅方向と平行である方が、前後方向のエッジ成分が増加するので好ましい。一方、スリップ角が付与された状態での雪上におけるハンドリング走行においては、サイプ角が大きい方が、横方向のエッジ成分が増加するので好ましい。
本例では、ハンドリング性能に対する寄与の大きいセンターブロック１５ａや中間ブロック１５ｃに形成されるサイプ１６ａ，１６ｃのサイプ角θA，θCを大きくして横方向のエッジ成分を増加させるとともに、ハンドリング性能に対する影響の少ないショルダーブロック１５ｂに形成されるサイプ１６ｂのサイプ角θBを０°とすることで、タイヤセンター部及びタイヤ中間部での路面に対する追従性を高めるとともに、前後方向のエッジ成分を確保するようにしている。
なお、センターブロック１５ａは、雪上トラクション性能に対する影響も大きいので、本例では、センターブロック１５ａに形成されるサイプ１６ａのサイプ角θAを中間ブロックに形成されるサイプのサイプ角θCよりも小さくしている。
このように、センターブロック１５ａ、ショルダーブロック１５ｂ、及び、中間ブロック１５ｃにそれぞれサイプ１６ａ〜１６ｃを形成する際に、センターサイプ角θAをショルダーサイプ角θBよりも大きくし、かつ、中間サイプ角θCをセンターサイプ角θAよりも大きくしたタイヤ１０を用いれば、車両の雪上トラクション性能を確保しつつ、雪上ハンドリング性能を向上させることができる。
このとき、中間サイプ角θCの大きさをセンターサイプ角θAの大きさの３倍程度とすれば、車両の雪上トラクション性能と雪上ハンドリング性能とをバランスよく向上させることができる。
【００１６】
また、本例では、図２に示すように、サイプ１６ａを中間ブロック１５ｃ側に延長した直線とサイプ１６ｃをセンターブロック１５ａ側に延長した直線との交点の位置が内側縦溝１４ａ内にあり、サイプ１６ｃをショルダーブロック１５ｂ側に延長した直線とサイプ１６ｂを中間ブロック１５ｃ側に延長した直線との交点の位置が外側縦溝１４ｂ内にあるように、サイプ１６ａ〜１６ｃを形成したので、タイヤ踏面でのサイプエッジ圧が一繋ぎに均一に繋がって働くため、タイヤ踏面内でブロックが局所的に不安定な挙動をせず、安定した雪上性能を実現できる。
【００１７】
なお、前記実施の形態では、センターサイプ角をθA＝５°、ショルダーサイプ角をθB＝０°、中間サイプ角をθC＝１５°としたが、本発明はこれに限るものではない。センターサイプ角θAの大きさとしては、３°〜８°の範囲にあることが好ましく、中間サイプ角θCの大きさとしては、９°〜２４°の範囲にあることが好ましい。なお、ショルダーサイプ角θBとしては、必ずしも０°である必要はなく、センターサイプ角θAよりも小さい値であればよい。
センターサイプ角θA、ショルダーサイプ角θB、及び、中間サイプ角θCを上記の範囲にすることで、雪上トラクション性能を確保しつつ、雪上ハンドリング性能を向上させることができる。
【００１８】
また、前記例では、サイプ１６ａ〜１６ｃ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であってもよい。
また、サイプ１６ａ〜１６ｃ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。
また、前記例では、内側縦溝１４ａと外側縦溝１４ｂとを細溝としたが、内側縦溝１４ａと外側縦溝１４ｂのいずれか一方又は両方の溝幅を主溝１２と同じにしてもよい。
また、内側縦溝１４ａと外側縦溝１４ｂの延長方向をタイヤ周方向に対して１０°程度傾いた方向としたが、これに限るものではなく、タイヤ周方向に平行な方向でもよいし、タイヤ周方向に対して傾いた方向であってもよい。但し、ブロック剛性の観点からは、傾きの大きさとしては、タイヤ周方向に対して３０°以内とすることが好ましい。
【００１９】
また、前記例では、主溝１２をストレート溝とし、縦溝１４ａ，１４ｂの延長方向をタイヤ周方向に対して少し傾けた縦溝としたが、図３に示すように、内側縦溝２４ａをストレート溝としてもよい。
図３のトレッドパターンでは、主溝１２と内側縦溝２４ａと外側縦溝１４ｂとを細溝とするとともに、内側縦溝２４ａの溝幅を主溝１２の溝幅よりも広くしている。これにより、周方向への排水効果を更に高めることができる。
また、前記例と同様に、縦溝である主溝１２の断面積と縦溝２４ａ，１４ｂの断面積との和を、横溝であるラグ溝１３の総断面積がよりも小さくすれば、同一ネガティブ率（溝面積比率）での従来のトレッドパターンを有するタイヤと比較してラグ溝１３の比率を大きくできるので、雪上での前後力を効果的に確保することができる。
【実施例】
【００２０】
図１に示した、ショルダーサイプ角が０°、中間サイプ角が１５°、センターサイプ角が５°であるタイヤ（本発明）と、全てのブロックのサイプ角が０°である従来のタイヤ（従来例１）とを準備し、各タイヤを試験車両（Skoda Octavia）に搭載して走行試験を行い、雪上トラクション性能と雪上ハンドリング性能とを評価した結果を以下の表１に示す。また、比較のため、全てのブロックのサイプ角が１５°であるタイヤ（比較例１）、ショルダーサイプ角が０°で中間サイプ角とセンターサイプ角とが１５°であるタイヤ（比較例２）、及び、ショルダーサイプ角と中間サイプ角とが０°でセンターサイプ角が１５°であるタイヤ（比較例３）についての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195/65R15、使用リムは15×6.5J、内圧は220kPa、荷重は（車重）+70kgである。
【表１】
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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。
雪上ハンドリング性能は、トラック状のテストコースを車速が６０km/hで１０周したときのトラック一周当たりに要する (ＬＡＰタイム)を測定し、このＬＡＰタイムの逆数を従来例１を１００とした指数で評価した。数字が高い程ＬＡＰタイムが短く、雪上ハンドリング性能が高い。
【００２１】
表１から明らかなように、本発明のタイヤは、従来例のタイヤとほぼ同等の雪上トラクション性能を確保しつつ、雪上ハンドリング性能が従来例よりも１０％以上向上していることが分かる。
これに対して、全てのブロックのサイプ角を１５°とした比較例１のタイヤでは、雪上ハンドリング性能は向上するものの、雪上トラクション性能が従来例よりも大幅に低下していることが確認された。
また、中間サイプ角とセンターサイプ角とをともに１５°とした比較例２のタイヤは、雪上ハンドリング性能は従来例のタイヤよりも向上しているものの、従来例のタイヤとほぼ同等の雪上トラクション性能を確保することはできなかった。
一方、センターサイプ角のみを１５°とした比較例３のタイヤは、従来例のタイヤとほぼ同等の雪上トラクション性能を有し、かつ、雪上ハンドリングも性能向上しているが、本発明のタイヤに比較すると雪上ハンドリング性能の向上の度合いが少ないことが分かる。
したがって、この試験により、サイプ角を各ブロック毎に適宜設定することで、雪上トラクション性能を確保しつつ、雪上ハンドリング性能を効果的に向上させることができることが確認された。
【００２２】
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、多様な変更又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。そのような変更又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。
【００２３】
本発明によれば、雪上トラクション性能を確保しつつ、雪上ハンドリング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】
【００２４】
１０  空気入りタイヤ、１１  トレッド、１２  周方向溝（主溝）、１３  ラグ溝、
１４ａ  内側縦溝、１４ｂ  外側縦溝、１５ａ  センターブロック、
１５ｂ  ショルダーブロック、１５ｃ  中間ブロック、１６ａ〜１６ｃ  サイプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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