(57)【要約】【課題】小陸部内の圧縮剛性分布の適正化を図ることにより、ドライ路面での走行性能を損なうことなく、氷上性能を向上させた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】タイヤは、トレッド部１に多数個のブロック陸部２を区画形成するとともに、ブロック陸部２に、さらに小区分する複数本の主サイプ３を配設することによって、ブロック陸部２を複数個の小陸部４に細分化してなる。小陸部４の少なくとも１個は、その区分幅中央領域ｃに、両端部が小陸部４内で終端する複数の短サイプ５を有する。【選択図】図１
2006007793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部に多数個のブロック陸部を区画形成するとともに、該ブロック陸部に、さらに小区分する複数本の主サイプを配設することによって、前記ブロック陸部を複数個の小陸部に細分化してなる空気入りタイヤにおいて、
前記小陸部の少なくとも１個は、その区分幅中央領域に、両端部が小陸部内で終端する複数の短サイプを有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記区分幅中央領域は、小陸部の区分幅中心位置から区分幅方向に沿って測定して、小陸部の区分幅の±２０％の領域である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記短サイプは、略区分幅方向に延びる、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記短サイプの延在長さ中心位置と、小陸部の区分幅方向中心位置が一致する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
同一小陸部内に少なくとも５本の短サイプを配設してなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
同一小陸部にて、隣接する短サイプの間隔が３〜５ｍｍである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
同一小陸部にて、短サイプを等間隔に配設してなる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
トレッド部を、タイヤ幅方向中央域と両タイヤ幅方向側方域に区画したとき、前記主サイプは、タイヤ幅方向中央域のブロック陸部では略タイヤ幅方向に延びる横サイプであり、タイヤ幅方向側方域のブロック陸部では略タイヤ周方向に延びる縦サイプである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トレッド部に多数個のブロック陸部を区画形成するとともに、該ブロック陸部に、さらに小区分する複数本の主サイプを配設することによって、前記ブロック陸部を複数個の小陸部に細分化してなる空気入りタイヤに関し、特にかかるタイヤのドライ路面での走行性能を損なうことなく氷上性能の向上を図る。
【背景技術】
【０００２】
従来の冬用タイヤでは、氷上における発進時の加速性及び停止時の制動性を改良するため、トレッド部に区画形成したブロック陸部に、タイヤ赤道面を横切る向きに延びるサイプを配設することが行われてきた。かかるサイプの配設本数を増やすと、ブロック陸部のエッジが路面を引掻くことによる効果である、いわゆるエッジ効果と、サイプが氷路面に存在する水膜を吸い上げる効果である、いわゆる排水効果が増加するため、氷上性能が向上する。しかし、サイプの配設本数の増加は同時に、ブロック剛性を低下させて氷上での接地面積の減少を招くため、タイヤと氷路面間の摩擦力（以下「表面摩擦力」という。）が減少する。そして、表面摩擦力の減少量がエッジ効果及び排水効果の増加量を上回ると、氷上性能の向上効果がなくなる。このため、サイプの配設による氷上性能の向上には限界があった。
【０００３】
こうした問題に対し、従来よりトレッドゴムの改良により排水効果を向上させることが試みられており、例えば、トレッド部を発泡ゴム層で構成したタイヤが提案されている（特許文献１〜３参照）。かかるタイヤは、発泡ゴム層に存在する多数の気泡内に路面の水膜を取り込むことによって排水効果を向上させている。しかし、かかるタイヤは、水膜が発生しやすい０℃付近の温度域では排水性能の向上に伴って氷上性能が著しく向上するが、水膜が発生し難い０℃未満の低温域では氷上性能を所期したほど向上させることはできない。
【０００４】
また、サイプの配設本数を増やした場合にも接地面積の減少を抑え、表面摩擦力を確保できるようなサイプの形状の改良が検討されており、例えば、深さ方向中間部分に傾斜部が形成された、いわゆる３次元サイプが開発されている（特許文献４参照）。しかし、かかる３次元サイプを採用した場合にも、氷上性能を向上させるためにはサイプの配設本数を増やすことが必要であり、かかるサイプの配設本数の増加によってブロック陸部の剛性が低下することは避けられないため、ドライ路面でのハンドリング性能や摩耗性能が低下する。
【０００５】
さらに、特許文献５には、ブロック陸部にサイプを網目状に配設して、エッジ成分を増加させるとともに、ブロック陸部の剛性をタイヤ周方向とタイヤ幅方向とで均等にしたタイヤが記載されている。しかし、かかるタイヤは、網目状サイプによりブロック陸部が細分化され、個々の小陸部の曲げ剛性が低下してしまうため、小陸部が過度に倒れこむことによる接地面積の減少、すなわち表面摩擦力の減少が著しくなり、エッジ効果及び排水効果の増加分を加えても、氷上性能の向上効果がなくなる。つまり剛性低下を抑えられないため、エッジ成分を増加しても氷上性能を十分に向上できない点が問題となる。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−９０４０３号公報
【特許文献２】特開平１−１１８５４２号公報
【特許文献３】特開平７−２４２１０４号公報
【特許文献４】特開２０００−６６１８号公報
【特許文献５】特開平８−４００２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、この発明の目的は、小陸部内の圧縮剛性分布の適正化を図ることにより、ドライ路面での走行性能を損なうことなく、氷上性能を向上させ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】
【０００８】
上記の目的を達成するため、この発明は、トレッド部に多数個のブロック陸部を区画形成するとともに、該ブロック陸部に、さらに小区分する複数本の主サイプを配設することによって、前記ブロック陸部を複数個の小陸部に細分化してなる空気入りタイヤにおいて、
前記小陸部の少なくとも１個は、その区分幅中央領域に、両端部が小陸部内で終端する複数の短サイプを有することを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００９】
また、区分幅中央領域は、小陸部の区分幅中心位置から区分幅方向に沿って測定して、陸部の区分幅の±２０％の領域であることが好ましい。
【００１０】
さらに、短サイプは、略区分幅方向に延びることが好ましい。
【００１１】
さらにまた、短サイプの延在長さ中心位置と、小陸部の区分幅方向中心位置が一致することが好ましい。
【００１２】
加えて、同一小陸部内に少なくとも５本の短サイプを配設してなることが好ましい。
【００１３】
また、同一小陸部にて、隣接する短サイプの間隔が３〜５ｍｍであることが好ましい。
【００１４】
さらに、同一小陸部にて、短サイプを等間隔に配設してなることが好ましい。
【００１５】
加えて、トレッド部を、タイヤ幅方向中央域と両タイヤ幅方向側方域に区画したとき、主サイプは、タイヤ幅方向中央域のブロック陸部では略タイヤ幅方向に延びる横サイプであり、タイヤ幅方向側方域のブロック陸部では略タイヤ周方向に延びる縦サイプであることが好ましい。ここで「略タイヤ幅方向」とはタイヤ幅方向を中心に±５°の方向をいうものとし、「略タイヤ周方向」とはタイヤ周方向を中心に±５°の方向をいうものとする。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、小陸部内の圧縮剛性分布の適正化を図ることにより、サイプの配設本数の増加とこれによるタイヤのブロック剛性の低下を伴うことなく、氷上性能を向上させた空気入りタイヤを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う代表的な空気入りタイヤ（以下「タイヤ」という。）のトレッド部の一部の展開図であり、図２は図１に示すトレッド部のブロック陸部を斜め上方から眺めたときの透視図である。
【００１８】
図１に示すタイヤは、トレッド部１に多数個のブロック陸部２を区画形成するとともに、ブロック陸部２に、さらに小区分する複数本の主サイプ３を配設することによって、ブロック陸部２を複数個（図１及び２では５個）の小陸部４に細分化してなる。
【００１９】
そして、この発明の構成上の主な特徴は、小陸部４の少なくとも１個（図１及び２では５個全て）は、その区分幅中央領域ｃに、両端部が小陸部４内で終端する複数（図１及び２では６本）の短サイプ５を有することにある。
【００２０】
なお、小陸部４は、それを区画形成する主サイプ３の延在方向ｘに直交する方向を区分幅方向ｙとし、区分幅方向ｙに沿って測定した長さを区分幅ｗとし、区分幅ｗの中心位置Ｍを含む所定幅の領域を区分幅中央領域ｃというものとする。
【００２１】
次に、従来のタイヤのブロック陸部及びこの発明のタイヤのブロック陸部との転動時の変形及び接地圧分布を示す図５を参照しつつ、この発明の作用を説明する。
【００２２】
従来のタイヤが氷路面を転動した際には、図５（ａ）に示すように、小陸部１０１が踏込み側Ｉｎに向かって倒れこむことにより、蹴出し側Ｏｕｔのエッジ部分１０２での接地圧（以下「エッジ圧」という。）が増加する。このエッジ部分１０２がエッジ圧に応じて氷表面を引掻くことでエッジ効果が発生する。従って、エッジ効果を向上させるためには、小陸部１０１のエッジ圧を増加させればよいと考えられる。ここで、タイヤの荷重及び内圧条件が同一の場合、トレッド接地域内の平均接地圧は略同等であることが知られている。このため、エッジ圧を増加させるには、小陸部１０１の区分幅中央領域の接地圧を下げ、小陸部１０１内に不均一な接地圧分布を生じさせて、エッジ圧を相対的に増加させることが有効と考えられる。また、ブロック陸部１００の接地圧は圧縮剛性に依存し、圧縮剛性の高い部分は接地圧が高く、圧縮剛性の低い部分は接地圧が低くなる。そこで、小陸部１０１の区分幅中央領域ｃの圧縮剛性を低下させれば、エッジ圧を高めることが可能となる。
【００２３】
この発明では、図５（ｂ）に示すように、小陸部４の区分幅中央領域ｃの圧縮剛性を低減するため、小陸部４の区分幅中央領域ｃに複数の短サイプ５を設けている。これにより、小陸部４の区分幅中央領域ｃの圧縮剛性のみを低下させつつ、エッジ部分６での圧縮剛性を増加させることができる。短サイプ５は主サイプ３と比較して、小陸部４の倒れ込み方向での曲げ剛性に与える影響を最小限にできるため、過度の倒れ込み変形による接地面積の減少を防ぐことができる。また、短サイプ５が接地域内の水膜を吸い上げるため、排水効果も向上させることができる。このようにして、この発明のタイヤのブロック陸部２は、エッジ圧を増加させてエッジ効果を高めるとともに、接地面積の減少を抑え、排水効果を高めることができる結果、従来のタイヤに比べて氷上性能を格段に向上させることができるのである。
【００２４】
区分幅中央領域ｃは、図２に示すように、小陸部４の区分幅ｗの中心位置Ｍから区分幅方向に沿って測定して、小陸部４の区分幅ｗの±２０％の領域であることが好ましい。この領域外に短サイプ５を配設すると、小陸部４のエッジ部分６の圧縮剛性が低下するため、十分なエッジ効果の増加を得ることができない場合があるからである。より好ましい範囲は小陸部４の区分幅ｗの±１０％の領域である。
【００２５】
また、短サイプ５は、図１及び図２に示すように、略区分幅方向に延びることが好ましい。ここで「略区分幅方向」とは、区分幅方向を中心として±４５°の角度範囲内の方向をいうものとし、好ましくは±２０°の角度範囲内の方向であり、より好ましくは±５°の角度範囲内の方向である。このように、区分幅方向に対して比較的小さな角度で短サイプ５を配設することにより、小陸部４の倒れ込み方向での曲げ剛性に与える影響を最小限にすることができるからである。
【００２６】
さらに、短サイプ５の深さは、主サイプ３の深さの５０〜１００％に設定することが好ましい。この深さが５０％未満の場合には、ブロック陸部の摩耗が進むと早期に短サイプが消失して所期した性能の維持ができなくなるからであり、１００％を超える場合には、ブロック剛性が低下して乾燥路及びウェット路での走行性能が低下する上、摩耗性能も損なわれるからである。
【００２７】
また、短サイプ５の延在長さ中心位置ｍと、小陸部４の区分幅中心位置Ｍが一致することが好ましい。このように短サイプ５を配設することによって、圧縮剛性が低減する部分を小陸部４の区分幅中央領域ｃに限定することができるため、エッジ部分６付近での圧縮剛性を確保でき、エッジ効果を向上させることができるからである。
【００２８】
さらに、同一小陸部４内に少なくとも５本の短サイプ５を配設してなることが好ましい。氷上性能を効率よく向上させるためには、小陸部４のエッジ部分６で均一にエッジ効果を向上させる必要があり、そのためには区分幅方向に複数の端サイプを均等に配する必要があるからである。
【００２９】
さらにまた、同一小陸部４にて、隣接する短サイプ５の間隔が３〜５ｍｍであることが好ましい。なお、隣接する短サイプ５の間隔は、サイプ３の延在方向ｘに沿って計測するものとする。このような構成とするのは、隣接する短サイプ５の間隔が３ｍｍ未満の場合には、短サイプ５に挟まれた陸部の剛性が著しく低下し偏摩耗が生じるおそれがあるからであり、５ｍｍを超える場合には、サイプ３の延在方向ｘにおいて、接地圧の分布が不均一となるおそれがあるからである。
【００３０】
さらに、同一小陸部４にて、短サイプ５を等間隔に配置することが好ましい。これによって、サイプ３の延在方向ｘにおいて、接地圧が均一に分布するため、エッジ部分６の局所的な摩耗を防止することができるからであり、さらに接地圧が均一に分布すると、エッジ部分幅方向で均一にエッジ効果を向上させることができ、氷上性能を効率よく向上できるからである。
【００３１】
小陸部４に配設する主サイプ３の延在方向は特に限定されず、タイヤ赤道面Ｅに対して０〜９０°の範囲の任意の角度で、走行時にブロック陸部２に加わる変形の向きを考慮して決めることができる。例えば、図３に示すように、トレッド部１を、タイヤ幅方向中央域７と両タイヤ幅方向側方域８、８´に区画したとき、タイヤの周方向への倒れ込み変形が支配的となるタイヤ幅方向中央域７のブロック陸部２には略タイヤ幅方向に延びる横サイプ９を配設し、タイヤの幅方向への倒れ込み変形が支配的となるタイヤ幅方向側方域８、８´のブロック陸部２には略タイヤ周方向に延びる縦サイプ１０を配設することが好ましい。このようなサイプの配置パターンを採用することにより、氷路面での駆動性能と操縦性能を高いレベルで両立させることが可能となるからである。
【００３２】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、図１〜５には、トレッド部を平面視したときのブロック陸部の形状が長方形の例を示したが、ブロック陸部の形状は、菱形、六角形、八角形、円形、楕円形、略コ字形等、従来のタイヤに用いられている種々のブロック陸部の形状と同様にすることができる。また、短サイプの延在形状は、図１〜３に示したような直線状に限定されず、例えば図４（ａ）に示すようなジグザク状、図４（ｂ）に示すような波状としてもよく、図４（ｃ）に示すように分岐を有する形状としてもよい。さらに、図示は省略するが、短サイプは、その深さ方向が直線状であるものに限定されず、屈曲した形状の、いわゆる３次元サイプであってもよい。
【実施例】
【００３３】
次に、この発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。
【００３４】
実施例１〜５のタイヤは、タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の乗用車用ラジアルタイヤであり、図１に示す形状のトレッドパターンを有する。このブロック陸部は、タイヤ周方向長さが４０ｍｍ、タイヤ幅方向長さが３０ｍｍ、高さが９ｍｍであり、タイヤ幅方向に沿って延びる深さ７．５ｍｍの主サイプを８ｍｍ間隔で４本配設してなる。各小陸部には、区分幅方向に沿って延び、深さが６ｍｍである短サイプを４．５ｍｍ間隔で６本配置した。また、実施例１〜５のタイヤは表１に示す諸元を有する。
【００３５】
比較のため、タイヤサイズが実施例１〜５と同じであり、短サイプを有しないことを除いて実施例１〜５のタイヤと同じ形状のトレッドパターンを有する従来タイヤについても併せて試作した。
【００３６】
前記各供試タイヤをサイズ６ＪＪのリムに取り付けてタイヤ車輪とした。このタイヤ車輪をテスト車両に装着して、空気圧：２００ｋＰａ（相対圧）、タイヤ負荷荷重：４．０ｋＮを適用し、次の各試験を行った。
【００３７】
（氷上性能）
氷路面で加速度試験、減速度試験及びフィーリング試験を行った。加速度試験は、初速度１０ｋｍ／ｈの走行状態からアクセルを全開し、終速度４５ｋｍ／ｈに達するまでの時間（加速時間）を計測し、初速度、終速度及び加速時間から算出した平均加速度指数で評価を行った。また、減速度試験は、初速度４０ｋｍ／ｈから急制動を行い、静止状態になるまでの制動距離を測定し、初速度及び制動距離から算出した平均減速度指数で評価を行った。さらに、フィーリング試験は、氷路面のテストコースを走行した際の走行性能を、プロのドライバーが総合的にフィーリング評価した。加速度試験、減速度試験及びフィーリング試験の評価結果を表１に示す。
【００３８】
（ドライ性能）
ドライ性能は、ドライ路面のテストコースを走行した際の走行性能を、プロのドライバーが総合的にフィーリング評価した。この評価結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
2006007793.tif 000003
【００４０】
なお、表１中の評価結果はいずれも、従来例の評価結果を１００としたときの指数比で示してあり、これら評価結果はいずれも数値が大きいほど性能は優れている。
【００４１】
表１に示す評価結果から、実施例１〜５のタイヤはいずれも、従来例のタイヤに比べて、ドライ路面の走行性能は同等でありながら、氷路面の走行性能に優れていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
この発明によれば、小陸部内の圧縮剛性分布の適正化を図ることにより、ドライ路面での走行性能を損なうことなく、氷上性能を向上させた空気入りタイヤを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明に従う代表的な空気入りタイヤのトレッド部の一部の展開図である。
【図２】図１に示すトレッド部のブロック陸部の斜視図であり、短サイプを透視した状態で示す。
【図３】この発明に従う他の空気入りタイヤのトレッド部の一部の展開図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、この発明に従う種々の空気入りタイヤのブロック陸部の上面図である。
【図５】短サイプの配設によるエッジ効果の向上を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  トレッド部
２  ブロック陸部
３  サイプ
４  小陸部
５  短サイプ
６  小陸部のエッジ部分
７  タイヤ幅方向中央域
８、８´  タイヤ幅方向側方域
９  横サイプ
１０  縦サイプ
【図１】
2006007793.tif 000004
【図２】
2006007793.tif 000005
【図３】
2006007793.tif 000006
【図４】
2006007793.tif 000007
【図５】
2006007793.tif 000008