(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド踏面部に配設された陸部に、タイヤ幅方向に延在するサイプが形成された空気入りタイヤであって、
前記サイプを画成する壁面のうち、タイヤ周方向を向く側壁面には、多数の微小凸部が、隣り合うもの同士の間に隙間をあけて配設され、
前記微小凸部は、前記側壁面に沿う一方向に延在する板状に形成されるとともに、前記側壁面に沿いかつ前記一方向に直交する他方向に隙間をあけて配置され、
タイヤ周方向に対向する前記側壁面に配設された前記多数の微小凸部同士は、微小凸部の高さ、および隣り合う微小凸部間のピッチが、互いに同等になるように配設され、
前記微小凸部の高さは、０．１μｍ以上２０μｍ未満であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
請求項１記載の空気入りタイヤであって、
隣り合う前記微小凸部間のピッチは、０．１μｍ以上１０００μｍ未満であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空気入りタイヤであって、
前記微小凸部の幅は、０．１μｍ以上１００μｍ未満であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば下記特許文献１に示すような、トレッド踏面部に配設された陸部に、タイヤ幅方向に延在するサイプが形成された空気入りタイヤが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１７５１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の空気入りタイヤでは、氷雪路面における制動性能について、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、氷雪路面における制動性能を向上させることができる空気入りタイヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド踏面部に配設された陸部に、タイヤ幅方向に延在するサイプが形成された空気入りタイヤであって、前記サイプを画成する壁面のうち、タイヤ周方向を向く側壁面には、多数の微小凸部が、隣り合うもの同士の間に隙間をあけて配設され、前記微小凸部は、前記側壁面に沿う一方向に延在する板状に形成されるとともに、前記側壁面に沿いかつ前記一方向に直交する他方向に隙間をあけて配置され、タイヤ周方向に対向する前記側壁面に配設された前記多数の微小凸部同士は、微小凸部の高さ、および隣り合う微小凸部間のピッチが、互いに同等になるように配設され、前記微小凸部の高さは、０．１μｍ以上２０μｍ未満であることを特徴とする。前記微小凸部の幅は、０．１μｍ以上１００μｍ未満であってもよい。
【０００７】
この発明によれば、微小凸部の高さが、０．１μｍ以上２０μｍ未満となっているので、走行時、陸部がタイヤ周方向に曲げ変形させられ、タイヤ周方向に対向するサイプの側壁面が互いに接近するときに、これらの側壁面に各別に配設された多数の微小凸部同士を、互いの隙間に入り込ませ易くすることが可能になり、ファンデルワールス力を高め、これらの側壁面同士が摺動するのを抑えることができる。したがって、陸部において、タイヤ周方向にサイプを挟んで位置する各部分を、タイヤ周方向に連続して一体に形成されているかのように作用させ、陸部の見かけ上の曲げ剛性を確保し易くすることが可能になり、陸部のタイヤ周方向への曲げ変形を抑制することができる。これにより、陸部のタイヤ周方向への曲げ変形による制動性能の低下を抑えつつ、陸部に多数のサイプを形成することが可能になり、氷雪路面における制動性能を長期間にわたって向上させることができる。
なお、微小凸部の高さが、０．１μｍ未満の場合、微小凸部が、例えば互いの隙間に入り込むときに生じる摩耗などにより短期間で消滅するおそれがある。また、微小凸部の高さが、２０μｍ以上の場合、タイヤ周方向に対向するサイプの側壁面が互いに接近するときに、サイプの側壁面間の距離を短くさせ難く、ファンデルワールス力を高めることが困難になるおそれがある。
【０００８】
また、隣り合う前記微小凸部間のピッチは、０．１μｍ以上１０００μｍ未満であってもよい。
【０００９】
この場合、隣り合う微小凸部間のピッチが、０．１μｍ以上１０００μｍ未満となっているので、タイヤ周方向に対向するサイプの側壁面におけるファンデルワールス力を一層高めることができる。
すなわち、隣り合う微小凸部間のピッチが、０．１μｍ未満の場合、当該空気入りタイヤの製造過程における加硫後にタイヤがモールドから離型し難くなって微小凸部が損傷し易く、微小凸部を意図した形状に形成しづらくなるため、サイプの側壁面間の距離を短くすることが困難になるおそれがある。また、隣り合う微小凸部間のピッチが、１０００μｍ以上の場合、微小凸部同士の間隔が広くなりすぎるため、サイプの側壁面間の距離を短くすることが困難になるおそれがある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る空気入りタイヤによれば、氷雪路面における制動性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤを示す縦断面図である。
【図２】図１に示す空気入りタイヤのトレッド踏面部の平面図である。
【図３】図１に示す空気入りタイヤの陸部の頂面の一部断面を含む拡大斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの変形例における要部を示す拡大斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの変形例における要部を示す拡大斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの変形例における要部を示す拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤを説明する。
図１に示すように、空気入りタイヤ１０は、左右一対のビード１１間でトロイド状に延びるカーカス１２のクラウン部１２ａにおけるタイヤ径方向Ｒの外側に、ベルト層１３とトレッド部１４とがこの順に設けられている。さらに、空気入りタイヤ１０には、内部にビード１１が埋設された左右一対のビード部１５と、トレッド部１４におけるタイヤ幅方向Ｗの両端とビード部１５とを連結する左右一対のサイドウォール部１６と、が備えられている。そして、空気入りタイヤ１０は、図示しないリムに装着され、該リムとの間のタイヤ内腔Ａを形成する。なお、空気入りタイヤ１０の外表面には、車両への装着方向を明示する図示しないマーク等が配設されている。
【００１３】
当該空気入りタイヤ１０におけるトレッド踏面部１７には、陸部１８が配設されている。なおトレッド踏面部１７とは、空気入りタイヤ１０を、「ＪＡＴＭＡ  Ｙｅａｒ  Ｂｏｏｋ」に規定されている標準リムに装着し、かつ該タイヤ１０に、「ＪＡＴＭＡ  Ｙｅａｒ  Ｂｏｏｋ」での適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％の内圧（以下、規定内圧という）を充填して最大負荷能力を負荷した状態でのトレッド部１４の接地面をいう。またトレッド踏面部１７は、空気入りタイヤ１０が生産または使用される地域が日本国以外の地域の場合には、その地域に適用されている産業規格（例えば、アメリカ合衆国の「ＴＲＡ  Ｙｅａｒ  Ｂｏｏｋ」、欧州の「ＥＴＲＴＯ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｍａｎｕａｌ」等）に準拠した状態でのトレッド部１４の接地面をいう。
【００１４】
図２に示すように、陸部１８は、トレッド踏面部１７に配設された周溝１９および横溝２０により区画されている。周溝１９は、タイヤ周方向Ｃに延在するとともにタイヤ幅方向Ｗに間隔をあけて複数形成されている。図示の例では、複数の周溝１９は、トレッド踏面部１７において、当該空気入りタイヤ１０のタイヤ幅方向Ｗの中央部（以下、タイヤ赤道部ＣＬという）を回避した位置に、タイヤ赤道部ＣＬを基準に線対称に配置されている。横溝２０は、タイヤ幅方向Ｗに延在し、横溝２０のタイヤ幅方向Ｗの両端部は、当該横溝２０をタイヤ幅方向Ｗに挟む一対の周溝１９に各別に開口している。
【００１５】
そして陸部１８には、タイヤ幅方向Ｗに延在するサイプ２１が形成されている。なおサイプ２１とは、空気入りタイヤ１０を前述の標準リムに装着し、かつ該タイヤ１０に前述のように規定内圧を充填して最大負荷能力を負荷した状態で、接地面内で閉塞する溝幅の細溝のことをいう。またサイプ２１は、空気入りタイヤ１０が生産または使用される地域が日本国以外の地域の場合には、その地域に適用されている産業規格に準拠した状態で、接地面内で閉塞する溝幅の細溝のことをいう。
サイプ２１は、トレッド踏面部１７をタイヤ径方向Ｒの外側から見たタイヤ平面視において、直線状をなしている。またサイプ２１は、陸部１８をタイヤ幅方向Ｗに横断しており、サイプ２１のタイヤ幅方向Ｗの両端部は、当該陸部１８をタイヤ幅方向Ｗに区画する一対の周溝１９に各別に開口している。そして該サイプ２１により、陸部１８は、タイヤ周方向Ｃに複数（図示の例では４つ）の小陸部１８ａに分割されている。なおサイプ２１は、横溝２０に非開口となっている。
【００１６】
ここで図２および図３に示すように、サイプ２１を画成する壁面のうち、タイヤ周方向Ｃを向く側壁面２２には、多数の微小凸部２３が、隣り合うもの同士の間に隙間をあけて配設されている。微小凸部２３は、前記側壁面２２からタイヤ周方向Ｃに向けて突設されており、多数の微小凸部２３は互いに同形同大に形成されている。また、微小凸部２３は円柱状に形成され、図示の例では、微小凸部２３の端面は、サイプ２１の側壁面２２に沿って延在している。さらに微小凸部２３は、タイヤ周方向Ｃに沿って突設されており、微小凸部２３の中心線Ｏ１は、タイヤ周方向Ｃに沿って延在している。なお微小凸部２３の外径Ｌ１は、例えば０．１μｍ以上１００μｍ未満、好ましくは０．５μｍ以上１００μｍ未満となっていてもよい。
【００１７】
多数の微小凸部２３は、隣り合う微小凸部２３間のピッチＰ、つまり隣り合う微小凸部２３の中心線Ｏ１同士の間隔が、互いに同等になるように規則的に配設されている。図示の例では、微小凸部２３が、サイプ２１の側壁面２２に沿う一方向Ｄ１に同等の隙間をあけて複数配置され、前記一方向Ｄ１に延在する凸部列２４をなしており、該凸部列２４が、前記側壁面２２に沿いかつ前記一方向Ｄ１に直交する他方向Ｄ２に同等の隙間をあけて配置されている。そして、前記一方向Ｄ１および前記他方向Ｄ２に隣り合う微小凸部２３間のピッチＰが、互いに同等となっており、隣り合う微小凸部２３間のピッチＰは、０．１μｍ以上１０００μｍ未満、好ましくは０．３μｍ以上１００μｍ未満となっている。
なお前記一方向Ｄ１は、タイヤ径方向Ｒまたはタイヤ幅方向Ｗに沿っていてもよく、これらの両方向に傾いていてもよい。さらに前記他方向Ｄ２も、タイヤ径方向Ｒまたはタイヤ幅方向Ｗに沿っていてもよく、これらの両方向に傾いていてもよい。
【００１８】
ここで、タイヤ周方向Ｃに対向する側壁面２２に配設された多数の微小凸部２３同士は、微小凸部２３の高さＨ、および隣り合う微小凸部２３間のピッチＰが、互いに同等になるように配設されている。
そして本実施形態では、微小凸部２３の高さＨである微小凸部２３の基端から突端までの長さは、０．１μｍ以上２０μｍ未満、好ましくは０．３μｍ以上１０μｍ未満となっている。なお前記微小凸部２３は、例えば当該空気入りタイヤ１０を成形する図示しないモールドの内面に、切削加工、放電加工またはエッチング加工で微小溝を形成すること等により成形することができる。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０によれば、微小凸部２３の高さＨが、０．１μｍ以上２０μｍ未満となっているので、走行時、陸部１８がタイヤ周方向Ｃに曲げ変形させられ、タイヤ周方向Ｃに対向するサイプ２１の側壁面２２が互いに接近するときに、これらの側壁面２２に各別に配設された多数の微小凸部２３同士を、互いの隙間に入り込ませ易くすることが可能になり、サイプ２１の側壁面２２間の距離を短くしてこれらの両側壁面２２を密接させることでファンデルワールス力を高め、これらの側壁面２２同士が摺動するのを抑えることができる。したがって、陸部１８において、タイヤ周方向Ｃにサイプ２１を挟んで位置する各小陸部１８ａを、タイヤ周方向Ｃに連続して一体に形成されているかのように作用させ、陸部１８の見かけ上の曲げ剛性を確保し易くすることが可能になり、陸部１８のタイヤ周方向Ｃへの曲げ変形を抑制することができる。これにより、陸部１８のタイヤ周方向Ｃへの曲げ変形による制動性能の低下を抑えつつ、陸部１８に多数のサイプ２１を形成することが可能になり、氷雪路面における制動性能を長期間にわたって向上させることができる。
なお、微小凸部２３の高さＨが、０．１μｍ未満の場合、微小凸部２３が、例えば互いの隙間に入り込むときに生じる摩耗などにより短期間で消滅するおそれがある。また、微小凸部２３の高さＨが、２０μｍ以上の場合、タイヤ周方向Ｃに対向するサイプ２１の側壁面２２が互いに接近するときに、サイプ２１の側壁面２２間の距離を短くさせ難く、ファンデルワールス力を高めることが困難になるおそれがある。
【００２０】
また、隣り合う微小凸部２３間のピッチＰが、０．１μｍ以上１０００μｍ未満となっているので、タイヤ周方向Ｃに対向するサイプ２１の側壁面２２におけるファンデルワールス力を一層高めることができる。
すなわち、隣り合う微小凸部２３間のピッチＰが、０．１μｍ未満の場合、当該空気入りタイヤ１０の製造過程における加硫後にタイヤ１０がモールドから離型し難くなって微小凸部２３が損傷し易く、微小凸部２３を意図した形状に形成しづらくなるため、サイプ２１の側壁面２２間の距離を短くすることが困難になるおそれがある。また、隣り合う微小凸部２３間のピッチＰが、１０００μｍ以上の場合、微小凸部２３同士の間隔が広くなりすぎるため、サイプ２１の側壁面２２間の距離を短くすることが困難になるおそれがある。
【００２１】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、隣り合う微小凸部２３間のピッチＰが、０．１μｍ以上１０００μｍ未満、好ましくは０．３μｍ以上１００μｍ未満となっているものとしたが、これに限られない。
【００２２】
また前記実施形態では、微小凸部２３は、タイヤ周方向Ｃに沿って突設されているものとしたが、これに限られるものではなく、例えば図４に示す空気入りタイヤ３０のように、微小凸部２３の中心線Ｏ１が、タイヤ周方向Ｃに沿って延在する仮想線Ｏ２に対して傾斜するように、微小凸部２３が突設されていてもよい。
【００２３】
また前記実施形態では、微小凸部２３は、円柱状に形成されているものとしたが、これに限られるものではなく、例えば図５に示す空気入りタイヤ４０のように、微小凸部２３が、六角柱状に形成されていてもよい。図示の例では、微小凸部２３は、前記タイヤ平面視において正六角形状をなしており、前記一方向Ｄ１に隣り合う微小凸部２３は、当該微小凸部２３の角部同士が対向するように配置され、前記他方向Ｄ２に隣り合う微小凸部２３は、当該微小凸部２３の側面部同士が対向するように配置されている。なお、微小凸部２３の外径Ｌ１である対角径は、前述のように０．１μｍ以上１００μｍ未満となっていてもよい。
さらに微小凸部２３は、六角柱状に限られず、六角柱状とは異なる多角柱状であってもよい。
【００２４】
また前記実施形態では、微小凸部２３が、円柱状に形成されているものとしたが、これに限られるものではなく、例えば円錐状や多角錐状に形成されていてもよい。なおこの場合、微小凸部２３の基端の外径Ｌ１が、前述のように例えば０．１μｍ以上１００μｍ未満となっていてもよい。
【００２５】
また微小凸部２３は、例えば図６に示す空気入りタイヤ５０のように、表裏面が前記一方向Ｄ１に沿って延在する平板状に形成されていてもよい。図示の例では、微小凸部２３は、前記他方向Ｄ２に同等の隙間をあけて配置されており、前記他方向Ｄ２に隣り合う微小凸部２３間のピッチＰは、互いに同等となっている。なお、微小凸部２３の前記他方向Ｄ２に沿った長さである微小凸部２３の幅Ｌ２は、前記実施形態における微小凸部２３の外径Ｌ１と同様に、例えば０．１μｍ以上１００μｍ未満となっていてもよい。
【００２６】
また、サイプ２１は、前記実施形態に示したものに限られず、例えば、サイプ２１のタイヤ幅方向Ｗの両端部が、一対の周溝１９に各別に開口していなくてもよい。さらに例えば、サイプ２１は、前記タイヤ平面視において湾曲したり屈曲したり等していてもよい。
【００２７】
また陸部１８は、前記実施形態に示したものに限られず、例えば、陸部が、タイヤ周方向の全長にわたって連続して延在するように周溝により区画されていて、横溝がなくてもよい。
【００２８】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【００２９】
次に、以上説明した作用効果についての第１および第２の検証試験を実施した。
【００３０】
第１の検証試験では、微小凸部の高さについて検証した。該第１の検証試験では、実施例１から３、および比較例１、２の５つの空気入りタイヤを準備した。
実施例１から３の各空気入りタイヤは、第１実施形態に示した空気入りタイヤと同様の構成を共通に採用し、微小凸部の高さを、０．１μｍ以上２０μｍ未満の範囲内で、下記表１に示すように互いに異ならせた。そして比較例１、２の各空気入りタイヤは、微小凸部の高さを、０．１μｍ以上２０μｍ未満の範囲外で、下記表１に示すように互いに異ならせた。なお各空気入りタイヤのサイズは、１９５／６５Ｒ１５とした。
【００３１】
そして、実施例１から３、および比較例１、２の各空気入りタイヤについて、氷雪路面における制動性能と、微小凸部が消滅するまでの期間と、について評価した。
【００３２】
氷雪路面における制動性能についての評価では、まず、正規リムに装着して内圧を２００ｋＰａとした各空気入りタイヤを、乗用車に取り付けて正規荷重を負荷した状態で、氷雪路面上を実車走行させ、初速度３５ｋｍ／ｈとしてフルブレーキをかけて静止状態になるまでの制動距離を測定し、初速度と制動距離から平均減速度を算出した。なお「正規リム」とは、「ＪＡＴＭＡ  Ｙｅａｒ  Ｂｏｏｋ」（２０１１年版）に定められた適用サイズにおける標準リムを指し、「正規荷重」とは、「ＪＡＴＭＡ  Ｙｅａｒ  Ｂｏｏｋ」（２０１１年版）に定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重を指す。
そして、比較例１の空気入りタイヤの平均減速度に基づく評価指標を１００とし、各空気入りタイヤの氷雪路面における制動性能について相対的に指数により評価した。
【００３３】
また、微小凸部が消滅するまでの期間についての評価では、まず、正規リムに装着して規定内圧とした各空気入りタイヤを、乗用車に取り付けて正規荷重を負荷した状態で氷雪路面上を実車走行させ、微小凸部が消滅するまでの期間を測定した。
そして、比較例１の空気入りタイヤにおける微小凸部が消滅するまでの期間を１００とし、各空気入りタイヤの前記期間について相対的に指数により評価した。
【００３４】
結果を下記表１に示す。
【００３５】
【表１】
0005851275.tif 000002
【００３６】
以上より、実施例１から３の各空気入りタイヤは、比較例２に比べて氷雪路面における制動性能が高く、かつ比較例１に比べて微小凸部が長期間にわたって存在することが確認された。
【００３７】
次に、第２の検証試験では、隣り合う微小凸部間のピッチについて検証した。該第２の検証試験では、実施例４から６、および比較例３、４の５つの空気入りタイヤを準備した。
実施例４から６の各空気入りタイヤは、第１実施形態に示した空気入りタイヤと同様の構成を共通に採用し、隣り合う微小凸部間のピッチを、０．１μｍ以上１０００μｍ未満の範囲内で、下記表２に示すように互いに異ならせた。そして比較例３、４の各空気入りタイヤは、隣り合う微小凸部間のピッチを、０．１μｍ以上１０００μｍ未満の範囲外で、下記表２に示すように互いに異ならせた。なお各空気入りタイヤのサイズは、１９５／６５Ｒ１５とした。
【００３８】
そして、実施例４から６、および比較例３、４の各空気入りタイヤについて、氷雪路面における制動性能について評価した。なお、氷雪路面における制動性能についての評価は、前記第１の検証試験と同様とした。
【００３９】
結果を下記表２に示す。
【００４０】
【表２】
0005851275.tif 000003
【００４１】
以上より、実施例４から６の各空気入りタイヤは、比較例３、４に比べて氷雪路面における制動性能が高いことが確認された。
【符号の説明】
【００４２】
１０、３０、４０、５０  空気入りタイヤ
１７  トレッド踏面部
１８  陸部
２１  サイプ
２２  側壁面
２３  微小凸部
Ｃ  タイヤ周方向
Ｈ  高さ
Ｐ  ピッチ
Ｗ  タイヤ幅方向
【図１】
0005851275.tif 000004
【図２】
0005851275.tif 000005
【図３】
0005851275.tif 000006
【図４】
0005851275.tif 000007
【図５】
0005851275.tif 000008
【図６】
0005851275.tif 000009