(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のトレッドに複数本の溝を有することにより陸部を形成し、該陸部に両端が実質上陸部内にとどまりトレッド表面ではタイヤ幅方向に延びるサイプまたは細溝を備える空気入りタイヤにおいて、
トレッド表面よりタイヤ径方向内側の前記陸部内部で前記サイプまたは細溝がタイヤ周方向への振幅をもち、前記サイプまたは細溝のタイヤ周方向への振幅が前記サイプまたは細溝の底へ向かうほど大きくなっていて、前記サイプまたは細溝による陸部の切断面が全てタイヤ幅方向に平行である陸部、を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、トレッドにサイプまたは細溝を備える空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
乾燥路面での操縦安定性向上を目的とするトレッド陸部の剛性適正化を図る手段として、また湿潤路面での水膜除去を目的とする陸部のエッヂ成分を増やす手段として、サイプやこれに類似する細溝をトレッドに配置することは既に広く用いられている。
しかし、サイプまたは細溝（以下、単に「サイプ」と称する場合もある）を配置することによりこれを挟む陸部同士の接地時の動きが異なり、この結果、摩耗の進展が陸部で不均一な状態が発生する。いわゆる偏摩耗の問題である。この偏摩耗は、タイヤ周方向に交差する向き、特に直交する向きに延びるサイプにおいて顕著である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかも、サイプの両端が溝に開口する場合には、サイプ間陸部のタイヤ周方向への倒れ込み変形が大きくなるため、従来のブロックパターンにおけるヒール・アンド・トゥ摩耗の発生メカニズムとして用いられるタイヤ周方向の滑りによって説明ができるものの、陸部の剛性低下を避ける等の理由によりサイプの両端が溝に開口せず陸部内にとどまる場合には、タイヤ周方向の滑りによって説明しがたく、発生メカニズムの解明とこれに基づく解決手段が望まれていた。
したがって、この発明は前記サイプを有する空気入りタイヤの偏摩耗抑制を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
発明者は、前記サイプ近傍の接地時における陸部の挙動を詳細に観察した結果、以下のことが明らかとなった。すなわち、サイプを挟んでタイヤ回転方向先方側が後方側よりもタイヤ幅方向の変形が大きいため、摩擦力及び滑り量が大きくなっていたのである。これは、従来のサイプが、タイヤ周方向に交差する向きにほぼ直線状に延びており、サイプを挟んでタイヤ回転方向先方側及び後方側が独立にタイヤ幅方向へ動く自由度をもつためである。もちろん、従来言われてきたタイヤ周方向の滑りの寄与もあるものの、前記タイヤ幅方向の摩擦力及び滑り量の寄与が支配的なのである。
【０００５】
そこでこの発明が提案するタイヤは、円筒状のトレッドに複数本の溝を有することにより陸部を形成し、該陸部に両端が実質上陸部内にとどまりトレッド表面ではタイヤ幅方向に延びるサイプまたは細溝を備える空気入りタイヤにおいて、トレッド表面よりタイヤ径方向内側の前記陸部内部で前記サイプまたは細溝がタイヤ周方向への振幅をもち、前記サイプまたは細溝のタイヤ周方向への振幅が前記サイプまたは細溝の底へ向かうほど大きくなっていて、前記サイプまたは細溝による陸部の切断面が全てタイヤ幅方向に平行である陸部、を有することを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００６】
ここでサイプまたは細溝の両端が陸部内にとどまる点につき「実質上」と断っているのは、外観等の理由からトレッド表面では両端が開口しているものの、開口部分が浅く、初期摩耗後は両端が陸部内にとどまるようにサイプまたは細溝が配置されている場合があるからである。
また、サイプとは接地面内で閉じる幅を有する溝をいい、また細溝とは接地面内で閉じない場合があるもののその幅を３ｍｍ以下の溝をいうこととする。
【０００７】
【作用】請求項１に係る発明によれば、トレッド表面よりタイヤ径方向内側の陸部内部でサイプまたは細溝がタイヤ周方向への振幅をもち、サイプまたは細溝のタイヤ周方向への振幅がサイプまたは細溝の底へ向かうほど大きくなっていて、サイプまたは細溝による陸部の切断面が全てタイヤ幅方向に平行である陸部、を有する。したがって、サイプまたは細溝を挟んでタイヤ回転方向先方側陸部と後方側陸部が独立にタイヤ幅方向に動く自由度を減少させて変形量を均一化し、この結果、摩耗の進展の均一化を図ることができる。
【０００８】
【実施例】
図１及び図２（ａ）〜（ｃ）に示すトレッドパターンを有するサイズ１８５／７０Ｒ１４の空気入りタイヤを試作した。このタイヤは、トレッド  １に４本の周方向溝  ２を有することにより５本のリブ  ３を形成し、該リブのうちトレッド端  ｅと最外の周方向溝との間に位置するショルダーリブ  ３−１及び  ３−５に多数本のサイプ  ４を備えている。図２（ａ）に示すように、これらのサイプ  ４はその両端４ａがリブ  ３内にとどまる。
また、サイプはタイヤ周方向Ｒに対してほぼ直交する向きに延び、トレッド表面においては図２（ａ）の実線で示すように直線状であり、サイプ底においては点線で示すようにタイヤ周方向への振幅をもつ曲折形状になり、さらに言えば、サイプ底はタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対してほぼ直角に曲折しながら延びている。また、曲折方向はサイプ間で共通している。尚、トレッド表面におけるサイプ長さＬは１８ｍｍ、サイプ幅Ｗは０．７ｍｍ、サイプ同士の間隔Ｓは２０ｍｍで等間隔に配置されており、サイプ底のうちタイヤ周方向に延びている部分同士の間隔Ｌ２  はＬ／４であった。
【０００９】
図２（ｂ）（ｃ）には、図２（ａ）にて示されたショルダーリブのタイヤ周方向に延びるラインＥ１  ，Ｅ２  におけるタイヤ周方向断面を示している。該断面においてサイプ  ４は振幅が最大となっており、また図より明らかなように、サイプ４はサイプ底へ向かうほどタイヤ周方向への振幅が大きくなっている。トレッド表面Ｔｓ  の法線に対する前記サイプの傾斜角度θは２０°であった。またタイヤ径方向に測るサイプ深度ｄは４ｍｍであった。
この空気入りタイヤを発明タイヤ１とする。
【００１０】
また図３に示すタイヤもこの発明に従う他のタイヤである。このタイヤは発明タイヤ１と同サイズであり、溝及びリブの配置についても同じである。ただし、サイプ  ４の配置が異なるので、この点を中心に以下に述べる。
すなわちサイプ  ４−１及びサイプ  ４−２が１組となって、ショルダーリブに周上分散配置されている。図３（ａ）に示されるように、トレッド表面において前記組を形成するサイプ  ４−１とサイプ  ４−２の間隔Ｓ１  が１５ｍｍであるのに対して、組間のサイプ  ４−２とサイプ  ４−１の間隔Ｓ２  が３０ｍｍである。
またサイプ  ４−１及び４−２  の形状、長さ、幅、深度については発明タイヤ１のサイプ  ４に基づいてはいるものの、ショルダーリブのタイヤ周方向に延びるラインＥ３  ，Ｅ４  におけるタイヤ周方向断面を示している図３（ｂ）（ｃ）に示されるように、組を形成するサイプ  ４−１とサイプ  ４−２がサイプの振幅により近接したり離反したりするように配置されている点が異なる。
この空気入りタイヤを発明タイヤ２として試作した。
【００１１】
これらの発明タイヤの比較として、図４（ａ）（ｂ）に示される従来タイヤ１も試作した。このタイヤは、発明タイヤ１と溝及びリブの配置及びトレッド表面でのサイプ配置が同じであるが、ショルダーリブのタイヤ周方向に延びるラインＥ５  におけるタイヤ周方向断面を図４（ｂ）に示すように、サイプが振幅をせずに、サイプ底でもタイヤ周方向にほぼ直交する向きに直線状に延びる。また、タイヤ径方向に測るサイプ深度ｄは４ｍｍであった。
また同様にして、発明タイヤ２に対応する従来タイヤ２も試作した。図５（ａ）に示されたショルダーリブのタイヤ周方向に延びるラインＥ６  におけるタイヤ周方向断面を示しているのが図５（ｂ）である。従来タイヤ２のサイプ  ４も振幅をせずに、タイヤ周方向に対してほぼ直交する向きに直線状に延びる。タイヤ径方向に測るサイプ深度ｄは４ｍｍであった。
【００１２】
これらの供試タイヤをサイズ５．５Ｊのリムに組み付けて内圧１．９ｋｇｆ／ｃｍ２  を充填し、セーフティウォークを表面に貼りつけたドラムに対して、荷重４５０ｋｇｆ  を負荷して押しつけた。次いで、タイヤに０．５°のスリップ角、５０ｋｇｆ  の制動力を加えながら、速度５０ｋｍ／ｈで１００ｋｍ走行させて、走行後の摩耗状態を、サイプを挟むトレッド表面の段差量により比較評価した。尚、試験にあたっては室温を３０℃に設定した。
この結果、従来タイヤ１が０．５１ｍｍであったのに対して発明タイヤ１が０．２４ｍｍであり約５３％の減少、従来タイヤ２が０．４５ｍｍであったのに対して発明タイヤ２が０．３５ｍｍであり約２２％の減少であった。発明タイヤにおいて従来タイヤよりも偏摩耗が抑制されていることが明らかである。
【００１３】
【発明の効果】
この発明によれば、陸部内に両端がとどまりタイヤ周方向に対して交差する向きに延びるサイプまたは細溝を備える空気入りタイヤの偏摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従うタイヤのトレッドパターン展開図である。
【図２】（ａ）が図１のショルダーリブの拡大図、（ｂ）（ｃ）がそのタイヤ周方向断面図である。
【図３】（ａ）がこの発明に従う他のタイヤにおけるショルダーリブ拡大図、（ｂ）（ｃ）がそのタイヤ周方向断面図である。
【図４】（ａ）が従来タイヤにおけるショルダーリブ拡大図、（ｂ）がそのタイヤ周方向断面図である。
【図５】（ａ）が他の従来タイヤにおけるショルダーリブ拡大図、（ｂ）がそのタイヤ周方向断面図である。
【符号の説明】
１  トレッド
２  溝
３  陸部
４  サイプまたは細溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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