(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝を設け、これら周方向溝により複数列の陸部を区画し、各陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプを設けた構造を有すると共に、回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、各サイプ内で対面する一対の壁面の一方に凸部を形成し、該一対の壁面の他方に前記凸部と噛み合う凹部を形成し、前記凸部及び前記凹部の形状を半球形状にすると共に、タイヤ赤道上に位置する陸部に含まれる全てのサイプで前記凸部の７０％以上を前記回転方向に向かって突き出すように配置する一方で、タイヤ幅方向最外側に位置する陸部に含まれる全てのサイプで前記凸部の７０％以上を前記回転方向とは反対方向に向かって突き出すように配置したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記サイプの最大深さを前記周方向溝の深さの５０％以上とし、前記凸部をその最大高さ位置が前記サイプの最大深さの５０％未満となる踏面側領域に含まれるように配置した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】
前記凸部の最大高さを０．５ｍｍ〜２．５ｍｍとしたことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記凸部の最大高さを前記サイプの溝幅よりも大きくしたことを特徴とする請求項１〜３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、トレッド部に多数のサイプを設けた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、氷上性能をより効果的に改善することを可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
スタッドレスタイヤに代表される冬用の空気入りタイヤにおいては、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とが形成され、これら周方向溝及び横溝により複数のブロックが区画され、各ブロックにタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプが形成されている。このようにトレッド部に多数のサイプを配することにより、氷表面の水膜を除去し、氷上性能を向上する手法が知られている。一般に、氷上性能を更に向上するためにサイプ本数を増やしてサイプ密度を高めると、ブロック剛性が低下してドライ路面での操縦安定性が低下する傾向がある。
【０００３】
これに対して、各サイプ内で対面する一対の壁面の一方に凸部を形成し、該一対の壁面の他方に凸部と噛み合う凹部を形成し、これら凸部と凹部との噛み合いによりブロックの倒れ込みを規制することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、上述のように各サイプ内で対面する一対の壁面に凸部と凹部を設けるようにしても、ブロックの倒れ込みを必ずしも十分に抑えることができず、ブロックの倒れ込みに起因する接地面積の大幅な減少により氷上での制動性能や駆動性能を十分に確保することができないのが現状である。そのため、ブロックの倒れ込みを効果的に防止して氷上性能を更に改善することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−５８１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、氷上性能をより効果的に改善することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝を設け、これら周方向溝により複数列の陸部を区画し、各陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプを設けた構造を有すると共に、回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、各サイプ内で対面する一対の壁面の一方に凸部を形成し、該一対の壁面の他方に前記凸部と噛み合う凹部を形成し、前記凸部及び前記凹部の形状を半球形状にすると共に、タイヤ赤道上に位置する陸部に含まれる全てのサイプで前記凸部の７０％以上を前記回転方向に向かって突き出すように配置する一方で、タイヤ幅方向最外側に位置する陸部に含まれる全てのサイプで前記凸部の７０％以上を前記回転方向とは反対方向に向かって突き出すように配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明者は、各陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、サイプ内の一対の壁面に互いに噛み合う凸部及び凹部を設けた構造について鋭意研究を重ねた結果、駆動性能への寄与が大きいセンター領域のサイプでは凸部を回転方向に向かって突き出すように配置した場合、駆動時に路面から加えられる外力に対してブロック等の陸部が倒れ込みを生じ難くなることを知見する一方で、制動性能への寄与が大きいショルダー領域のサイプでは凸部を回転方向とは反対方向に向かって突き出すように配置した場合、制動時に路面から加えられる外力に対してブロック等の陸部が倒れ込みを生じ難くなることを知見し、本発明に至ったのである。
【００１１】
即ち、本発明では、回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、各サイプ内で対面する一対の壁面の一方に凸部を形成し、該一対の壁面の他方に凸部と噛み合う凹部を形成すると共に、タイヤ赤道上に位置する陸部に含まれるサイプでは凸部を回転方向に向かって突き出すように配置することにより、駆動時における陸部の倒れ込みを効果的に抑えて接地面積を十分に確保し、その結果として、氷上性能をより効果的に改善することができる。
【００１２】
また、本発明では、回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、各サイプ内で対面する一対の壁面の一方に凸部を形成し、該一対の壁面の他方に凸部と噛み合う凹部を形成すると共に、タイヤ幅方向最外側に位置する陸部に含まれるサイプでは凸部を回転方向とは反対方向に向かって突き出すように配置することにより、制動時における陸部の倒れ込みを効果的に抑えて接地面積を十分に確保し、その結果として、氷上性能をより効果的に改善することができる。
【００１３】
本発明において、サイプの最大深さを周方向溝の深さの５０％以上とし、凸部をその最大高さ位置がサイプの最大深さの５０％未満となる踏面側領域に含まれるように配置することが好ましい。これにより、氷上性能の改善効果を高めることができる。
【００１４】
凸部の最大高さは０．５ｍｍ〜２．５ｍｍとすることが好ましい。これにより、離型性を損なうことなく氷上性能を改善することができる。特に、凸部の最大高さをサイプの溝幅よりも大きくすることが好ましい。これにより、凸部と凹部との噛み合いを促進し、氷上性能の改善効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す展開図である。
【図３】図２のトレッドパターンにおけるブロックを示す側面図である。
【図４】図３のIV−IV矢視断面図である。
【図５】図３のブロックの要部断面図である。
【図６】従来の空気入りタイヤにおけるブロックの挙動を示し、（ａ）はブロックにタイヤ周方向の外力Ｆが掛かった状態を示す側面図であり、（ｂ）はその際の接地領域を示す平面図である。
【図７】本発明の空気入りタイヤにおけるブロックの挙動を示し、（ａ）はブロックにタイヤ周方向の外力Ｆが掛かった状態を示す側面図であり、（ｂ）はその際の接地領域を示す平面図である。
【図８】本発明の空気入りタイヤにおける凹部及び凸部を備えたサイプの変形例を示すブロック断面図である。
【図９】本発明の空気入りタイヤにおける凹部及び凸部を備えたサイプの変形例を示すブロック断面図である。
【図１０】本発明の空気入りタイヤにおける凹部及び凸部を備えたサイプの変形例を示すブロック断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。本実施形態の空気入りタイヤは回転方向Ｒが指定され、その回転方向Ｒが好ましくはタイヤ外表面に表示されたものである。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。
【００１８】
一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に巻き上げられている。カーカス層４の補強コードとしては、一般には有機繊維コードが使用されるが、スチールコードを使用しても良い。ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。
【００１９】
一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。ベルト層７の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルトカバー層８を配置されている。ベルトカバー層８は少なくとも１本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。また、ベルトカバー層８はベルト層７の幅方向の全域を覆うように配置しても良く、或いは、ベルト層７の幅方向外側のエッジ部のみを覆うように配置しても良い。ベルトカバー層８の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。
【００２０】
なお、上述したタイヤ内部構造は空気入りタイヤにおける代表的な例を示すものであるが、これに限定されるものではない。
【００２１】
図２に示すように、トレッド部１にはタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝１１及びタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝１２がタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。これら周方向溝１１及び横溝１２によりトレッド部１には複数のブロック１３からなる複数列の陸部１４が区画されている。陸部１４は、タイヤ赤道Ｅ上に位置する１列のセンター陸部１４Ａと、該センター陸部１４Ａの両外側に位置する一対の中間陸部１４Ｂ，１４Ｂと、タイヤ幅方向最外側に位置する一対のショルダー陸部１４Ｃ，１４Ｃとを含んでいる。ブロック１３の各々にはタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプ２０が形成されている。ここでは陸部１４がブロック１３である場合について説明するが、陸部１４はタイヤ周方向に連続的に延在するリブであっても良い。
【００２２】
図３は上記トレッドパターンにおけるブロックを示すものであり、図４及び図５はそのブロックに形成されたサイプを示すものである。
【００２３】
図３〜図５に示すように、上記空気入りタイヤにおいて、各サイプ２０内で対面する一対の壁面２１，２２の一方には凸部２３が形成され、該一対の壁面２１，２２の他方には凸部２３と噛み合う凹部２４が形成されている。凸部２３及び凹部２４の形状は、半球形状にする。
【００２４】
ここで、図２に示すように、タイヤ赤道Ｅ上に位置するセンター陸部１４Ａに含まれるサイプ２０では、凸部２３が回転方向Ｒに向かって突き出すように配置されている。一方、タイヤ幅方向最外側に位置するショルダー陸部１４Ｃに含まれるサイプ２０では、凸部２３が回転方向Ｒとは反対方向に向かって突き出すように配置されている。更に、センター陸部１４Ａとショルダー陸部１４Ｃとの間に位置する中間陸部１４Ｂに含まれるサイプ２０では、センター寄りの凸部２３が回転方向Ｒに向かって突き出すように配置され、ショルダー寄りの凸部２３が回転方向Ｒとは反対方向に向かって突き出すように配置されている。
【００２５】
このように構成される空気入りタイヤでは、各サイプ２０内で対面する一対の壁面２１，２２の一方に凸部２３を形成し、該一対の壁面２１，２２の他方に凸部２３と噛み合う凹部２４を形成するにあたって、タイヤ赤道Ｅ上に位置するセンター陸部１４Ａに含まれるサイプ２０では凸部２３を回転方向Ｒに向かって突き出すように配置しているので、駆動時におけるセンター陸部１４Ａ（即ち、センター陸部１４Ａを構成するブロック１３）の倒れ込みを効果的に抑えて接地面積を十分に確保し、その結果として、氷上性能をより効果的に改善することができる。
【００２６】
また、タイヤ幅方向最外側に位置するショルダー陸部１４Ｃに含まれるサイプ２０では凸部２３を回転方向Ｒとは反対方向に向かって突き出すように配置しているので、制動時におけるショルダー陸部１４Ｃ（即ち、ショルダー陸部１４Ｃを構成するブロック１３）の倒れ込みを効果的に抑えて接地面積を十分に確保し、その結果として、氷上性能をより効果的に改善することができる。
【００２７】
上記空気入りタイヤにおいて、センター陸部１４Ａにおける凸部２３の配向とショルダー陸部１４Ｃにおける凸部２３の配向は個別に採用することが可能であるが、これら配向を同時に採用することで優れた氷上性能を発揮することが可能になる。また、センター陸部１４Ａ及びショルダー陸部１４Ｃを除く他の陸部については、凸部２３の配向を適宜選択することができる。
【００２８】
特に、トレッド展開幅ＴＷに対して、タイヤ赤道Ｅを中心として０．３５×ＴＷの幅を有するセンター領域Ｔｃと、該センター領域Ｔｃの外側に位置するショルダー領域Ｔｓとを規定したとき、センター領域Ｔｃに含まれるサイプ２０では凸部２３を回転方向Ｒに向かって突き出すように配置し、ショルダー領域Ｔｓに含まれるサイプ２０では凸部２３を回転方向Ｒとは反対方向に向かって突き出すように配置することが好ましい。これにより、凸部２３及び凹部２４を備えたサイプ２０を最も効率良く機能させることができる。
【００２９】
なお、タイヤ赤道Ｅ上に位置するセンター陸部１４Ａ（又はセンター領域Ｔｃ）に含まれるサイプ２０では全ての凸部２３を回転方向Ｒに向かって突き出すように配置することが好ましいが、全ての凸部２３の７０％以上に対して上記配向を適用することにより所望の効果を得ることができる。同様に、タイヤ幅方向最外側に位置するショルダー陸部１４Ｃ（又はショルダー領域Ｔｓ）に含まれるサイプ２０では全ての凸部２３を回転方向Ｒとは反対方向に向かって突き出すように配置することが好ましいが、全ての凸部２３の７０％以上に対して上記配向を適用することにより所望の効果を得ることができる。
【００３０】
図６は従来の空気入りタイヤにおけるブロックの挙動を示し、図７は本発明の空気入りタイヤにおけるブロックの挙動を示すものである。図６（ａ）に示すように、サイプ２０の壁面に凸部２３及び凹部２４が形成されていない場合、制動時又は駆動時においてブロック１３にタイヤ周方向の外力Ｆが掛かったとき、図６（ｂ）に示すように、ブロック１３が倒れ込んで接地領域Ｘ（斜線部）の面積が大幅に減少する。これに対して、図７（ａ）に示すように、サイプ２０の壁面に凸部２３及び凹部２４を設け、凸部２３の突き出し方向を上記の如く規定した配置した場合、制動時又は駆動時においてブロック１３にタイヤ周方向の外力Ｆが掛かったとき、図７（ｂ）に示すように、ブロック１３の倒れ込みを抑えて接地領域Ｘ（斜線部）の面積を十分に確保することができる。
【００３１】
上記空気入りタイヤにおいて、サイプ２０の最大深さｄは周方向溝１１の深さＤの５０％以上、より好ましくは、５０％〜１００％の範囲に設定されている。これに対して、少なくとも一部の凸部２３はその最大高さ位置がサイプ２０の最大深さｄの５０％未満となる踏面側領域Ａに含まれるように配置されている。このように凸部２３を踏面側領域Ａに配置することにより、陸部１４Ａ〜１４Ｃ（ブロック１３）の倒れ込みを効果的に抑えて氷上性能の改善効果を高めることができる。また、少なくとも一部の凸部２３はその最大高さ位置がサイプ２０の最大深さｄの５０％以上となる底側領域Ｂに含まれるように配置されている。凸部２３は踏面側領域Ａのみならず底側領域Ｂにも配置することが可能である。
【００３２】
上記空気入りタイヤにおいて、凸部２３の最大高さｈは０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲、より好ましくは、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に設定されている。これにより、離型性を損なうことなく氷上性能を改善することができる。凸部２３の最大高さｈが０．５ｍｍ未満であると氷上性能の改善効果が低下し、逆に２．５ｍｍを超えると離型性が阻害される。特に、凸部２３の最大高さｈはサイプ２０の溝幅ｇよりも大きくするのが良い。これにより、凸部２３と凹部２４との噛み合いを促進し、氷上性能の改善効果を高めることができる。なお、サイプ２０の溝幅ｇはエッジ効果を有効に働かせるために０．３ｍｍ〜１．５ｍｍとするのが良い。
【００３３】
図８〜図１０は本発明の空気入りタイヤにおける凹部及び凸部を備えたサイプの変形例を示すものである。なお、図８〜図１０において、図１〜図５と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。
【００３４】
図８において、サイプ２０の底側領域Ｂでは凸部２３のサイプ深さ方向の位置が一定になっているが、サイプ２０の踏面側領域Ａでは凸部２３のサイプ深さ方向の位置がサイプ長さ方向に沿って変化している。図９において、サイプ２０の踏面側領域Ａ及び底側領域Ｂで凸部２３のサイプ深さ方向の位置が一定になっている。図１０においては、サイプ２０の踏面側領域Ａにおける凸部２３の個数がサイプ２０の底側領域Ｂにおける凸部２３の個数よりも多くなっている。
【実施例】
【００３５】
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５で、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とを設け、これら周方向溝及び横溝により複数のブロックを区画すると共に、各ブロックにタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプを設けた構造を有すると共に、回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、各サイプ内で対面する一対の壁面の一方に複数の凸部を形成し、該一対の壁面の他方に凸部と噛み合う複数の凹部を形成し、センター陸部を含むセンター領域における凸部の向き及びショルダー陸部を含むショルダー領域における凸部の向きを表１のように設定した参考例１，２、実施例１及び比較例１のタイヤを製作した。
【００３６】
凸部の向きについては、凸部が空気入りタイヤの回転方向に向かって突き出すように配置される場合を「回転方向」にて示し、凸部が空気入りタイヤの回転方向とは反対方向に向かって突き出すように配置される場合を「反対方向」にて示した。
【００３７】
比較のため、サイプの壁面に凸部及び凹部を設けていない従来例のタイヤを用意した。従来例、参考例１，２、実施例１及び比較例１において、周方向溝の深さを８．９ｍｍとする一方で、サイプの最大深さは７ｍｍとした。また、サイプの溝幅を０．４ｍｍとする一方で、凸部の最大高さは１ｍｍとした。更に、凸部はその最大高さ位置がサイプの最大深さの５０％未満となる踏面側領域に含まれるように配置した。
【００３８】
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、氷上トラクション性能及び氷上制動性能を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００３９】
氷上トラクション性能：
各試験タイヤをリムサイズ１５×６ＪＪのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧２１０ｋＰａの条件にて、氷上において他の車両を牽引し、試験車両が５ｋｍ／ｈから急加速した際の牽引力を測定し、スリップ率が３０％〜７０％であるときの牽引力の積分値を求めた。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど氷上トラクション性能が優れていることを意味する。
【００４０】
氷上制動性能：
各試験タイヤをリムサイズ１５×６ＪＪのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧２１０ｋＰａの条件にて、氷上において速度４０ｋｍ／ｈの走行状態からブレーキを掛けて完全に停止するまでの制動距離を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど氷上制動性能が優れていることを意味する。
【００４１】
【表１】
0006044122.tif 000002
【００４２】
表１から判るように、参考例１，２、実施例１のタイヤは、従来例との対比において、氷上トラクション性能及び氷上制動性能が改善されていた。特に、参考例１のタイヤでは氷上トラクション性能の改善効果が顕著であり、参考例２のタイヤでは氷上制動性能の改善効果が顕著であり、実施例１のタイヤでは氷上トラクション性能及び氷上制動性能の改善効果が顕著であった。一方、比較例１のタイヤは、氷上トラクション性能及び氷上制動性能の改善効果が認められるものの、参考例１，２、実施例１に比べて劣るものであった。
【符号の説明】
【００４３】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  ベルト層
８  ベルトカバー層
１１  周方向溝
１２  横溝
１３  ブロック
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ  陸部
２０  サイプ
２１，２２  壁面
２３  凸部
２４  凹部
【図１】
0006044122.tif 000003
【図２】
0006044122.tif 000004
【図３】
0006044122.tif 000005
【図４】
0006044122.tif 000006
【図５】
0006044122.tif 000007
【図６】
0006044122.tif 000008
【図７】
0006044122.tif 000009
【図８】
0006044122.tif 000010
【図９】
0006044122.tif 000011
【図１０】
0006044122.tif 000012