(57)【要約】【課題】  トレッドゴムの変更、サイプ本数を増加することなくブロックの剛性分布の適正化とエッジ効果の向上とを両立可能な氷上性能に優れた空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】  横サイプ２０で区画された小ブロック１８Ａの周方向中央部に長軸をタイヤ周方向に向けた楕円状の小穴２２を設けて該小周方向中央部の圧縮剛性を下げることにより、小ブロック１８のエッジ部での接地圧を増加させることができ、氷路において高いエッジ効果が得られるようになる。小穴２２は、横サイプ２０と比較して、小ブロック１８Ａの倒れ込み方向での曲げ剛性に与える影響を最小限に出来るため、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出来る。また、小穴２２が接地面の氷上の水膜を吸い上げるため、排水効果も向上させることが出来る。【選択図】        図１
2006062601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差する複数の溝によって区画された複数のブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤであって、
前記ブロックには、開口部の一方向の寸法と、前記一方向とは交差する他方向の寸法とが異なる小穴が複数形成されている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ブロックは、タイヤ軸方向に沿って延びる１本以上のサイプにより分断された小ブロックを有する、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】
前記小穴は、前記小ブロックのタイヤ周方向中央部に形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記小穴の深さは、前記サイプの深さよりも浅く、前記溝の深さの半分よりも深い、ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記小穴は、開口部の長軸がタイヤ周方向に向いている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記小穴が、タイヤ軸方向に複数形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記小穴は、長軸が１．０〜５．０ｍｍ、短軸が０．５〜２．０ｍｍである、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記小穴は楕円形である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１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】
本発明は、空気入りタイヤにかかり、特に、氷上性能に優れた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冬用の空気入りタイヤでは、氷上における発進時の加速性、制動性を改良するため、タイヤトレッドパターンのブロック部に横方向サイプを付加することがなされてきたが、サイプ本数を増やしていくと、エッジ部が路面を引っ掻く力（以下エッジ効果）及び、サイプ部分が氷表面の水膜を吸い上げる効果（以下排水効果）は増加するものの、ブロック剛性が低下して氷上での接地面積が減少していくため、タイヤと氷路面間の摩擦力（以下表面摩擦力）は減少するという問題があった。
【０００３】
表面摩擦力の減少分がエッジ効果、及び排水効果の増加分を上回ると氷上性能が向上しなくなるため、サイプ付加による氷上性能向上には限界があった。
【０００４】
これに対し、従来の検討では、上記排水性改良のためにトレッドゴムの改良などが行われてきており、発泡ゴム層をトレッドに有する空気入りタイヤが開発されてきた（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００５】
また、近年では、サイプ本数を増やしても接地面積の減少を抑え、表面摩擦力を確保することが出来るようにサイプ形状の改良が検討され、３次元サイプ形状等が開発されてきた（特許文献４参照）。
【特許文献１】特許第２５１０５３３号
【特許文献２】特許第００２５１８８７０号
【特許文献３】特許第００２５６４７６０号
【特許文献４】特開２０００−６６１８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、発泡ゴムは、主に排水性を改良する手法であるため、水膜が発生し易い０°Ｃ付近の温度では氷上性能が著しく向上するが、水膜が発生し難い低温では、氷上性能を向上させることが比較的難しかった。
【０００７】
また、３次元サイプを用いて接地面積を確保しつつサイプ本数を増やしたとしても、サイプ本数増加に伴いブロック剛性が低下してタイヤ走行時に小ブロックが倒れこみ易くなることは避けられない。
【０００８】
これにより、ドライ路面でのハンドリング性能や摩耗性能が悪化してしまうため、他諸性能とのバランスをとるためにはサイプ本数を増やす手法に限界があるのが現状である。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、トレッドゴムの変更、サイプ本数を増加することなくブロックの剛性分布の適正化とエッジ効果の向上とを両立可能な氷上性能に優れた空気入りタイヤを提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、互いに交差する複数の溝によって区画された複数のブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤであって、前記ブロックには、開口部の一方向の寸法と、前記一方向とは交差する他方向の寸法とが異なる小穴が複数形成されている、ことを特徴としている。
【００１１】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００１２】
タイヤの荷重、内圧条件が同一の場合、接地面内の平均接地圧は略同等であることが知られている。そのため、ブロックのエッジ圧を増加させるためには、ブロック中央側の接地圧を下げ、ブロック面内に不均一な接地圧分布を生じさせてブロックのエッジ圧を相対的に増加させることが有利である。
【００１３】
ブロックの接地圧は、圧縮剛性に依存し、高圧縮剛性を持つ部分は接地圧が高く、低圧縮剛性を持つ部分は接地圧が低くなることを利用すると、ブロック中央側の圧縮剛性を下げることでブロックのエッジ圧を増加させることが可能となる。
【００１４】
ここでは、ブロック中央側の圧縮剛性を下げるために、ブロックに小穴を設けている。
【００１５】
これにより、ブロック中央側の圧縮剛性を低下させつつ、ブロックのエッジ部での圧縮剛性を確保することができる。
【００１６】
小穴は、サイプと比較して、ブロックの倒れ込み方向での曲げ剛性に与える影響を低減出来るため、倒れ込み変形による接地面積の減少を防ぐことが出来る。
【００１７】
ここでは、開口部の一方向の寸法と、一方向とは交差する他方向の寸法とが異なる小穴を用いているので、小穴の開口の向きによってブロックの倒れ込み方向での曲げ剛性をコントロールし、することができる。
【００１８】
また、小穴が接地面の水膜を吸い上げるため、排水効果も向上させることが出来る。さらに、小穴の開口部分のエッジ効果も期待できる。
【００１９】
このように、ブロックのエッジ圧を増加させることでブロックのエッジ効果を増加させ、かつブロック倒れ込み時の接地面積の減少を抑え、さらに排水効果を高めることで、請求項１に記載の空気入りタイヤは氷上性能を向上させることができる。
【００２０】
なお、互いに交差する複数の溝とは、例えば、タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝、及びタイヤ軸方向に沿って延びる横溝のことであるが、周方向溝はタイヤ周方向に対して傾斜していても良く、横溝はタイヤ軸方向に対して傾斜していても良い。
【００２１】
周方向溝と横溝とで区画されるブロックは矩形となるが、本発明はこれに限らず、トレッドを平面示したときのブロック形状は、周方向溝、及び横溝の向き、面取り、切欠等の追加により、菱形、６角形、８角形等の多角形や、略コ字形状を呈していても良く、円形、楕円等であっても良い。
【００２２】
また、接地圧が不均一に分布するために起こる局所的な摩耗を生じさせないために、小穴は、ブロックのタイヤ軸方向に等間隔で複数配置することが好ましい。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ブロックは、タイヤ軸方向に沿って延びる１本以上のサイプにより分断された小ブロックを有する、ことを特徴としている。
【００２４】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２５】
ブロックにタイヤ軸方向に沿って延びるサイプを設けることにより、氷路での駆動、及び制動に効くエッジが増え、かつブロックと氷路面との間に形成される水膜を吸水するので、氷上性能が向上する。
【００２６】
なお、サイプは、タイヤ軸方向に平行であっても良く、タイヤ軸方向に対してある程度傾斜していても良い。タイヤ軸方向に対する傾斜角度は、４０°以下であることが好ましく、２０°以下であることが更に好ましい。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記小穴は、前記小ブロックのタイヤ周方向中央部に形成されている、ことを特徴としている。
【００２８】
次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２９】
サイプ間、即ち、小ブロックのタイヤ周方向中央部は、サイプから離れた部位であるため、サイプにより水膜が吸水し難い。このため、小ブロックのタイヤ周方向中央部に小穴を形成し、サイプで吸水し難い水膜を小穴で吸水することが好ましい。
【００３０】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の空気入りタイヤにおいて、前記小穴の深さは、前記サイプの深さよりも浅く、前記溝の深さの半分よりも深い、ことを特徴としている。
【００３１】
次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００３２】
小穴の深さは、適切なブロック剛性を確保するために、サイプの深さよりも浅いことが好ましく、摩耗後の氷上性能を確保するために、溝の溝深さの半分よりも深いことが好ましい。
【００３３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記小穴は、開口部の長軸がタイヤ周方向に向いている、ことを特徴としている。
【００３４】
次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００３５】
小穴の開口部の長軸を周方向に向かせることで、ブロックの倒れ込み方向（周方向）での曲げ剛性に与える影響を最小限に出来るため、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出来る。ちなみに、小穴の開口部の長軸を軸方向に向かせること周方向に倒れ易くなる。
【００３６】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記小穴が、タイヤ軸方向に複数形成されている、ことを特徴とする。
【００３７】
次に、請求項６に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００３８】
小穴をタイヤ軸方向に複数形成することで、タイヤ軸方向に延びるエッジ全体に対して接地圧を高めることが出来る。
【００３９】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記小穴は、長軸が１．０〜５．０ｍｍ、短軸が０．５〜２．０ｍｍである、ことを特徴としている。
【００４０】
次に、請求項７に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００４１】
小穴の長軸が１．０ｍｍ未満になると、小穴が接地面の水膜を吸い上げる排水効果が不足するため、氷上性能を向上することが出来ない。
【００４２】
小穴の長軸が５．０ｍｍを超えると、ブロックの倒れ込み方向での曲げ剛性が不足するため接地面積が減少し、かつ小ブロック中央部の圧縮剛性だけでなくエッジ部付近の圧縮剛性が減少するため、エッジ効果が減少し、氷上性能を向上させることが出来ない。
【００４３】
小穴の短軸が０．５mm未満になると、小穴が接地面の水膜を吸い上げる排水効果が不足するため、氷上性能を向上させることが出来ない。
【００４４】
小穴の短軸が２．０ｍｍを超えると、ブロックの倒れ込み方向での曲げ剛性が不足するため接地面積が減少し、氷上性能を向上させることが出来ない。
【００４５】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記小穴は楕円形である、ことを特徴としている。
【００４６】
次に、請求項８に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００４７】
小穴を楕円形とすることで、角張った開口対比で、小穴周りの応力集中を防止することが出来る。また、小穴を形成するためにモールドに設けるピンの断面形状が楕円となり、製造し易い。
【発明の効果】
【００４８】
以上説明したように本発明の空気入りタイヤは上記の構成としたので、ブロックの剛性分布の適正化とエッジ効果の向上とを両立して氷上性能を向上することができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１０を図面にしたがって説明する。
【００５０】
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０のトレッド１２には、タイヤ周方向（矢印Ｓ方向）に沿って延びる複数本の周方向溝１４と、タイヤ軸方向（矢印Ｗ方向）に沿って延びる複数本の横溝１６とによって区画されるトレッド平面視で矩形のブロック１８を複数個備えている。
【００５１】
なお、この空気入りタイヤ１０の内部構造は、一般の空気入りタイヤと同様の構造であるので内部構造の説明は省略する。
【００５２】
図２に示すように、ブロック１８には、タイヤ軸方向に延びて横断している直線状の横サイプ２０が周方向に等間隔で形成され、複数の小ブロック１８Ａを区画している。
【００５３】
これら小ブロック１８Ａの周方向中央部には、複数の楕円状の小穴２２がタイヤ軸方向に沿って等間隔に形成されている。
【００５４】
なお、楕円状の小穴２２の長軸は、周方向に向けられている。
【００５５】
図３に示すように、小穴２２の長軸の長さをａ、短軸の長さをｂとしたときに、長軸の長さａは１．０〜５．０ｍｍ、短軸の長さｂは０．５〜２．０ｍｍの範囲内が好ましく、比率ａ／ｂは、２．０〜５．０の範囲内が好ましく、３．０〜４．０の範囲内が更に好ましい。
【００５６】
図２に示すように、小穴２２の深さｄ1は、適切なブロック剛性を確保するために、横サイプ２０の深さｄ0よりも浅いことが好ましく、摩耗後の氷上性能を確保するために、周方向溝１４の溝深さＤ（ブロックの高さと同じ）の半分よりも深いことが好ましい。
（作用）
次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の作用を説明する。
【００５７】
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、横サイプ２０で区画された小ブロック１８Ａの周方向中央部に小穴２２を設けて該小周方向中央部の圧縮剛性を下げたため、小ブロック１８Ａのエッジ部での接地圧を増加させることができ、氷路において高いエッジ効果が得られるようになった。
【００５８】
図４に示すように、小穴の形成されていないサイプ付きブロックと、小穴の形成されたサイプ付きブロックに制動力、または駆動力が作用した際の接地圧を比較すると、小穴の形成されたサイプ付きブロックの方が小ブロックのエッジ部分の接地圧Ｐが高いことが分かる。
【００５９】
エッジの接地圧が高い方が水膜を切断する能力、即ち、エッジ効果が高く、氷上性能向上には有利となる。
【００６０】
楕円状の小穴２２は、横サイプ２０と比較して、小ブロック１８Ａの倒れ込み方向での曲げ剛性に与える影響を最小限に出来るため、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出来る。
【００６１】
また、小穴２２が接地面の氷上の水膜を吸い上げるため、排水効果も向上させることが出来る。
【００６２】
さらに、小穴２２の開口部分のエッジ効果も期待できる。
【００６３】
このように、ブロック１８のエッジ圧を増加させることによるブロック１８のエッジ効果を増加、接地面積の減少抑制、及び排水効果の向上により、本実施形態の空気入りタイヤ１０は氷上性能を向上させることができる。
【００６４】
また、楕円状の小穴２２の長軸を周方向に向かせることで、小ブロック１８Ａの倒れ込み方向での曲げ剛性に与える影響を最小限に出来るため、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出来る。
【００６５】
なお、小穴２２の長軸の長さａが１．０ｍｍ未満になると、小穴２２が接地面の水膜を吸い上げる排水効果が不足するため、氷上性能を向上することが出来ない。
【００６６】
小穴２２の長軸の長さａが５．０ｍｍを超えると、ブロック１８の倒れ込み方向での曲げ剛性が不足するため接地面積が減少し、かつ小ブロック１８Ａ中央部の圧縮剛性だけでなくエッジ部付近の圧縮剛性が減少するため、エッジ効果が減少し、氷上性能を向上させることが出来ない。
【００６７】
小穴２２の短軸の長さｂが０．５ｍｍ未満になると、小穴２２が接地面の水膜を吸い上げる排水効果が不足するため、氷上性能を向上させることが出来ない。
【００６８】
小穴２２の短軸の長さｂが２．０ｍｍを超えると、ブロック１８の倒れ込み方向での曲げ剛性が不足するため接地面積が減少し、氷上性能を向上させることが出来ない。
【００６９】
なお、小穴２２の長軸の向きがタイヤ周方向に向いていたが、タイヤ周方向に対して角度を持っていても良い。長軸の向きによって小ブロック１８Ａの倒れ込み変形に対する剛性をコントロールできる。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、本発明の適用された実施例のタイヤ１種と、従来例のタイヤ１種とを用意し、実車走行により氷上性能の評価を行った。
【００７０】
実施例のタイヤは上記実施形態で説明したブロックを有するタイヤであり、従来例のタは図５に示すように、小穴の形成されていないブロックを有するタイヤである。
【００７１】
なお、タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５であり、内圧２００ｋＰａを充填した。
【００７２】
試験は、乗用車に試験タイヤを装着して氷路で発進テスト、及び制動テストを行った。
・発進テスト：初速１０ｋｍ／ｈでの走行状態からアクセルを全開し、終速４５ｋｍ／ｈに達するまでの時間（加速タイム）を計測し、初速、終速、加速タイムから算出した平均加速度で評価を行った。結果は、従来例を１００とする平均化速度の指数で表し、指数が大きいほど発進性能に優れていることを表している。
・制動テスト：初速４０ｋｍ／ｈからフルブレーキを掛けて静止状態になるまでの制動距離を計測し、初速度と制動距離から算出した平均減速度で評価を行った。結果は、従来例を１００とする平均減速度指数で表現し、指数が大きいほど制動性能に優れていることを表している。
【００７３】
【表１】
2006062601.tif 000003
試験の結果、本発明の適用された実施例のタイヤは、従来例に対して氷上加速度、及び氷上減速度に優れていることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【図２】小穴の形成されたブロックの斜視図である。
【図３】小穴の平面図である。
【図４】（Ａ）は従来ブロックに作用する接地圧の分布を説明する説明図であり、（Ｂ）は本発明のブロックに作用する接地圧の分布を説明する説明図である。
【図５】従来例のブロックの斜視図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０    空気入りタイヤ
１４    周方向溝
１６    横溝
１８    ブロック
２０    横サイプ
２２    小穴
【図１】
2006062601.tif 000004
【図２】
2006062601.tif 000005
【図３】
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【図４】
2006062601.tif 000007
【図５】
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