(57)【要約】  タイヤ転動時に路面と接触する接地面（２）を有するタイヤ用トレッド（１）であって、少なくとも１本の周方向主溝（３）と、複数の副溝（４）と、複数のブロック（５）とを有し、ブロックは、その一部がトレッドの接地面となる上面（５１）と、２つの正面側壁（５２，５３）と、２つの側面側壁（５４，５５）と、上面が正面側壁と交差する位置に形成された正面エッジ（５２１，５３１）と、上面が側面側壁（５４，５５）と交差する位置に形成された側面エッジ（５４１，５５１）とを有し、少なくとも１つの正面側壁に設けられた平均厚さtを有し且つトレッドを形成するゴム組成物の弾性率Etよりも高い弾性率Efを有する補強部（６）を有し、この補強部が設けられた少なくとも１つの正面側壁には、少なくとも２つの隆起部（７２）及び少なくとも１つの谷部（７１）を有する波状部（７）が形成され、この波状部は補強部が設けられた少なくとも１つの正面側壁の少なくとも一部を構成すると共に補強部の少なくとも一部を構成するように設けられる。
2015156397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのゴム組成物により形成され、タイヤ転動時に路面と接触する接地面（２）を有するタイヤ用トレッド（１）であって、
前記少なくとも１つのゴム組成物はASTM D882-09に規定された引張試験から得られる弾性率Etを有し、
前記トレッド（１）は、タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の周方向主溝（３）と、タイヤ回転軸線方向に延びる複数の副溝（４）と、これらの周方向主溝（３）及び副溝（４）によって区切られた複数のブロック（５）と、を有し、
これらの複数のブロック（５）の各々は、トレッド（１）の接地面（２）となる上面（５１）と、タイヤ回転軸線方向に延び前記副溝（４）に面する２つの正面側壁（５２，５３）と、タイヤ周方向に延び前記周方向主溝（３）に面する２つの側面側壁（５４，５５）と、を有し、
前記ブロック（５）の上面（５１）は、前記正面側壁（５２，５３）と交差する位置に形成されタイヤ回転軸線方向に延びる正面エッジ（５２１，５３１）と、前記側面側壁（５４，５５）と交差する位置に形成されタイヤ周方向に延びる側面エッジ（５４１，５５１）と、を有し、
前記ブロック（５）は、前記側壁（５２，５３，５４，５５）のうち少なくとも１つの正面側壁（５２，５３）に設けられた、平均厚さtの補強部（６）を有し、この補強部（６）は、前記トレッド（１）及び前記ブロック（５）を形成する前記ゴム組成物の弾性率Etよりも高い弾性率Efを有し、
前記補強部（６）が設けられた前記少なくとも１つの正面側壁（５２，５３）には、少なくとも２つの隆起部（７２）及び少なくとも１つの谷部（７１）を有する波状部（７）が形成され、この波状部（７）は、前記補強部（６）が設けられた前記少なくとも１つの正面側壁（５２，５３）において、前記正面側壁（５２，５３）の少なくとも一部を構成すると共に前記補強部（６）の少なくとも一部を構成するように設けられることを特徴とするタイヤ用トレッド。
【請求項２】
前記ブロック（５）の前記補強部（６）のタイヤ径方向の長さLrが前記ブロック（５）の高さhの80%以上且つ100%以下である、請求項１に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項３】
前記補強部（６）が設けられた前記少なくとも１つの正面側壁（５２，５３）において、前記ブロック（５）の上面（５１）に沿って延び前記正面エッジ（５２１，５３１）を通る仮想直線と、前記波状部（７）の径方向最外側の隆起部（７２）とこの隆起部（７２）に隣接した谷部（７１）とを接続する仮想直線との間のタイヤ回転軸線方向から見た角度Aが60°以上且つ90°以下である、請求項１又は請求項２に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項４】
前記補強部（６）が設けられた前記少なくとも１つの正面側壁（５２，５３）において、前記波状部（７）の径方向最外側部は隆起部（７２）であり、この隆起部（７２）と、前記正面エッジ（５２１，５３１）とは平行に延びる、請求項１及至３の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項５】
前記補強部（６）が設けられた前記少なくとも１つの正面側壁（５２，５３）において、前記波状部（７）は、所定の幅Ｗを有し且つタイヤ径方向に所定距離Ｄにわたって形成され、この所定距離Ｄが、前記ブロック（５）の高さhの60%以上且つ100%以下である、請求項１及至４の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項６】
前記補強部（６）が設けられた前記少なくとも１つの正面側壁（５２，５３）において、前記ブロック（５）の上面（５１）に沿って延び前記正面エッジ（５２１，５３１）を通る方向の、前記波状部（７）における隆起部（７２）と谷部（７１）との間のオフセット量ddが、0.2mm以上且つ3mm以下である、請求項１及至５の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項７】
前記波状部（７）における谷部（７１）の数は３以下である、請求項１及至６の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項８】
前記波状部（７）は、少なくとも３つの隆起部（７２）と少なくとも２つの谷部（７１）を有し、前記波状部（７）のタイヤ径方向最内側部は隆起部（７２）であり、
前記ブロック（５）のタイヤ径方向の距離である、前記波状部（７）の各谷部（７１）にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部（７２）間の最も小さい最少距離Dminiと、前記波状部（７）の各谷部（７１）にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部（７２）間の最も大きい最大距離Dmaxiとの割合（Dmaxi/Dmini）が、1.0以上且つ1.3以下である、請求項１及至７の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。 
【請求項９】
前記波状部（７）は、少なくとも２つの谷部（７１）を有し、前記波状部（７）のタイヤ径方向最内側部は谷部（７１）であり、
前記ブロック（５）のタイヤ径方向の距離である、前記波状部（７）の各谷部（７１）にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部（７２）間の距離又は前記の波状部（７）におけるタイヤ径方向最内側部である谷部（７１）とこの谷部（７１）にタイヤ径方向に隣接する隆起部（７２）間の距離のそれぞれの距離のうちいずれか最も小さい最少距離Dminiと、前記波状部（７）の各谷部（７１）にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部（７２）間の距離又は前記の波状部（７）におけるタイヤ径方向最内側部である谷部（７１）とこの谷部（７１）にタイヤ径方向に隣接する隆起部（７２）間の距離のそれぞれの距離のうちいずれか最も大きい最大距離Dmaxiとの割合（Dmaxi/Dmini）が、1.0以上且つ1.3以下である、請求項１及至７の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項１０】
前記ブロック（５）が、少なくともその上面（５１）に開口し、タイヤ径方向に延びる少なくとも１つの細い切れ込み（８）を有する、請求項１及至９の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項１１】
前記補強部（６）及び前記波状部（７）が、前記ブロック（５）の前記２つの正面側壁（５２，５３）に設けられている、請求項１及至１０の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項１２】
前記補強部（６）を構成する材料の弾性率Efが、前記トレッド（１）及び前記ブロック（５）を構成する前記ゴム組成物の弾性率Etの少なくとも20倍以上である、請求項１及至１１の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項１３】
前記補強部（６）の平均厚さtが0.1mm以上且つ2.0mm以下である請求項１及至１２に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項１４】
前記補強部（６）が、前記少なくとも１つの正面側壁（５２、５３）の全領域にわたって設けられている、請求項１及至１３の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項１５】
前記波状部（７）が前記正面エッジ（５２１、５３１）の少なくとも一部を含む、請求項１及至１４の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項１６】
前記波状部（７）が前記少なくとも１つの正面側壁（５２、５３）の全領域にわたって設けられている、請求項１及至１５の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項１７】
前記ブロック（５）は、さらに、前記補強部（６）が設けられた前記少なくとも１つの正面側壁（５２，５３）と前記側面側壁（５４，５５）とが交差する位置に形成された側壁エッジ（５６１）を有し、
前記波状部（７）が前記少なくとも１つの正面側壁（５２、５３）の正面エッジ（５２１，５３１）及び前記側壁エッジ（５６１）から少なくとも0.5mm以上オフセットして設けられている、請求項１及至１４の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項１８】
前記ブロック（５）は、さらに、その側面側壁（５４，５５）の少なくとも１つが前記補強部（６）及び前記波状部（７）を有する、請求項１及至１７の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
【請求項１９】
請求項１及至１８の何れか１項に記載のトレッドを有することを特徴とするタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用トレッド及びこのトレッドを有するタイヤに係わり、特に、雪上性能及び氷上性能を向上させることが出来るタイヤ用トレッド及びタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
スタッドレスタイヤとも呼ばれる冬用タイヤは、雪や氷で覆われた冬の路面を走行することの出来るタイヤとしてよく知られている。冬用タイヤは、一般的に、接地面に開口する複数の細い切れ込み、いわゆるサイプを設け、いわゆるエッジ効果と、水膜を除去する効果と共に、冬用ではないタイヤと比較して柔らかいコンパウンドを使用することにより、冬の路面との密着性を向上させている。【０００３】
冬用タイヤにおける路面との摩擦力を発生させるメカニズムは、現実には路面が雪の場合と氷の場合とで異なる。従って、路面が氷の場合の氷上性能を向上させるために柔らかいコンパウンドを使用し、接地要素であるブロックに多数の細い切れ込みを設けても、結果としてブロック剛性を低下させてしまい、路面が雪の場合の雪上性能の向上を妨げてしまうことが知られている。【０００４】
冬用タイヤにおいて、良好な氷上性能と雪上性能を両立するための手段として、ブロックの側壁に補強部を導入することが効果的であることは知られている。
例えば、特許文献１（図３参照）には、３本の細い切れ込みと１本の副溝が設けられたブロックにおいて、横溝及び副横溝に面したブロックの側壁に、ＪＩＳ Ａ硬度が80から95度のゴムを用いた補強部を設けることにより、雪上性能と氷上性能を両立するようにしたタイヤが記載されている。【０００５】
また、特許文献２（図２参照）には、ガラス転移点温度が-60℃以上のゴム成分を30重量％以上含むジエン系ゴム100重量部に、カーボンブラック及びシリカから選ばれる少なくとも１種類を50重量部以上配合した組成にすると共に、脆化温度を-30℃以下にしたゴムを用いた補強部を、ブロックの側壁に設けることにより、雪上性能と氷上性能を両立するようにしたタイヤが記載されている。【０００６】
また、特許文献３（図１参照）には、ブロックの側壁の50%以上の領域にわたって200MPa以上材料のモジュラス（弾性率）を有する補強層（補強部）を0.5mm未満の厚さにて設けることにより、雪上性能と氷上性能を両立するようにしたタイヤ用トレッドが記載されている。【０００７】
また、特に雪上性能を向上させるための手段として、例えば特許文献４（図４参照）には、ブロックの横断方向端縁にアンダーカット部分を設けることにより、雪上性能を向上させるようにしたタイヤが記載されている。【０００８】
また、特許文献５（図１参照）には、ブロックの側壁面に鋸歯状の凹凸を形成したタイヤが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−０４７８１４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０５５０９号公報
【特許文献３】国際公開２０１３／０８８５７０号パンフレット
【特許文献４】欧州特許出願公開第１０１３４８号パンフレット
【特許文献５】実開平２−０４１８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１〜５に記載されたタイヤでは、雪上性能及び氷上性能を高いレベルで両立することは難しく、特に雪上性能の向上が十分でないので、冬の路面走行時の安全性の観点から、雪上性能及び氷上性能をより高いレベルで両立させることが出来るタイヤが要望されている。【００１１】
そこで本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、雪上性能及び氷上性能をより高いレベルで両立させることが出来るタイヤ用トレッド及びこのトレッドを有するタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明は、少なくとも１つのゴム組成物により形成され、タイヤ転動時に路面と接触する接地面を有するタイヤ用トレッドであって、少なくとも１つのゴム組成物はASTM D882-09に規定された引張試験から得られる弾性率Etを有し、トレッドは、タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の周方向主溝と、タイヤ回転軸線方向に延びる複数の副溝と、これらの周方向主溝及び副溝によって区切られた複数のブロックと、を有し、これらの複数のブロックの各々は、トレッドの接地面となる上面と、タイヤ回転軸線方向に延び副溝に面する２つの正面側壁と、タイヤ周方向に延び周方向主溝に面する２つの側面側壁と、を有し、ブロックの上面は、正面側壁と交差する位置に形成されタイヤ回転軸線方向に延びる正面エッジと、側面側壁と交差する位置に形成されタイヤ周方向の延びる側面エッジと、を有し、ブロックは、側壁のうち少なくとも１つの正面側壁に設けられた、平均厚さtの補強部を有し、この補強部は、トレッド及びブロックを形成するゴム組成物の弾性率Etよりも高い弾性率Efを有し、補強部が設けられた少なくとも１つの正面側壁には、少なくとも２つの隆起部及び少なくとも１つの谷部を有する波状部が形成され、この波状部は、補強部が設けられた少なくとも１つの正面側壁において、正面側壁の少なくとも一部を構成すると共に補強部の少なくとも一部を構成するように設けられることを特徴としている。【００１３】
ここで、「溝」とは、通常の使用条件下で相互に接触することのない２つの対向する面（壁面、側壁）を、他の面（底面）により接続して構成された、幅及び深さを持つ空間のことを言う。
また、「主溝」とは、流体の排水を主に担う、トレッドに形成される種々の溝の中で比較的広い幅を持つ溝のことを言う。主溝は、多くの場合、直線状、ジグザグ状又は波状にタイヤ周方向に延びる溝を意味するが、タイヤ回転方向に対して角度を持って延びる、流体の排水を主に担う比較的広い幅を持つ溝も含まれる。
また、「主溝」以外の溝を「副溝」と言う。【００１４】
また、「エッジ」とは、ブロックの上面と正面側壁又は側面側壁との交差部（ブロックの上面の各縁部、又は、ブロックの上面における正面側壁又は側面側壁との境界部）のことを言う。一部が接地面となるブロックの上面はこのようなエッジにより区画されている。上面と正面側壁又は側面側壁との間に面取りが形成されている場合、このような面取り部は上面の一部と解される。ブロックの上面を区画するエッジのうち、タイヤ回転方向側における、ブロック上面と正面側壁との交差部を「正面エッジ」と言い、タイヤ軸線方向側におけるブロック上面と側面側壁との交差部を「側面エッジ」と言う。
また、ブロックの正面側壁と側面側壁との交差部（ブロックの側面の各縁部）のことを「側壁エッジ」と言う。正面側壁と側面側壁との間に面取りが形成されている場合、このような面取り部の各エッジは側壁エッジと解される。【００１５】
また、「細い切れ込み」とは、いわゆるサイプなどとも呼ばれる、例えばナイフの刃のようなものにより形成されたような切れ込みのことを言い、この細い切れ込みのトレッド表面上での幅は、主に横溝に対して相対的に小さい（例えば2.0mm以下）。【００１６】
また、「弾性率」とは、規格ASTM D882-09に規定された引張試験から求められた引張試験曲線から算出される引張弾性率Eのことをいう。即ち、ゴム組成物の弾性率Et、及び、補強部の弾性率Efは、規格ASTM D882-09に規定された引張試験から求められた引張試験曲線から算出される。【００１７】
上記のように構成された本発明においては、少なくとも１つの正面側壁に、少なくとも２つの隆起部及び少なくとも１つの谷部を有する形状の波状部を設けているので、氷上のように、その摩擦係数がブロックを変形させるのに不十分なほど小さい路面を走行するとき、波状部の谷部によってブロックが変形し易くなる。従って、氷上における摩擦係数を低下させる原因の１つとしてよく知られている、トレッドと氷との間での水膜の発生を防止することが可能となり、その結果、氷上性能を向上させることが出来る。【００１８】
さらに、本発明においては、少なくとも１つの正面側壁に設けられた波状部は補強部により補強されているので、雪上のように、その摩擦係数がブロックを変形させるのに十分大きい路面を走行するとき、その補強部の補強効果によって、波状部の谷部によるブロックの過大な変形を防止することが出来、これにより、局所的に高いエッジ圧力を得ることが出来る。従って、少なくとも１つの正面エッジを効果的に雪に食い込ませることが可能となり、その結果、雪上性能を向上させることが出来る。【００１９】
本発明において、好ましくは、ブロックの補強部のタイヤ径方向の長さLrがブロックの高さhの80%以上且つ100%以下である。
このように構成された本発明においては、少なくとも１つの正面側壁に補強部を設けたことによる雪上性能向上の効果を、ブロックの摩耗後にも効果的に発揮させることが出来る。【００２０】
本発明において、好ましくは、補強部が設けられた少なくとも１つの正面側壁において、ブロックの上面に沿って延び正面エッジを通る仮想直線と、波状部の径方向最外側の隆起部とこの隆起部のタイヤ径方向に隣接した谷部とを接続する仮想直線との間のタイヤ回転軸性方向から見た角度Aが60°以上且つ90°以下である。
このように構成された本発明においては、雪上のように、その摩擦係数がブロックを変形させるのに十分大きな路面を走行するとき、少なくとも１つの正面側壁に形成された補強部の補強効果によって、補強部の一部を構成する波状部のバックリング変形を防止することが出来、これにより、局所的に高いエッジ圧力を得ることが出来る。従って、正面エッジを効果的に雪に食い込ませることが可能となり、その結果、雪上性能を向上させることが出来る。また、氷上のように、その摩擦係数がブロックを変形させるのに不十分なほど小さい路面を走行するとき、波状部の効果によって、ブロックの正面エッジ近傍部分に、接地圧力を減少させる方向のモーメント力を発生させることが出来る。従って、氷上における摩擦係数を低下させる原因の１つとしてよく知られている、トレッドと氷との間での水膜の発生を防止することが可能となり、その結果、氷上性能を向上させることが出来る。
本発明において、より好ましくは、この角度Aは70°以上である。【００２１】
本発明において、好ましくは、補強部が設けられた少なくとも１つの正面側壁において、波状部の径方向最外側部は隆起部であり、この隆起部と正面エッジと平行に延びる。
このように構成された本発明においては、ブロックに荷重がかかった場合に、正面エッジと隆起部とが平行でないことに起因するねじり力の発生を防止することが出来、その結果、波状部の耐久性を向上させることが出来る。【００２２】
本発明において、好ましくは、補強部が設けられた少なくとも１つの正面側壁において、波状部は、所定の幅Ｗを有し且つタイヤ径方向に所定距離Ｄにわたって形成され、この所定距離Ｄが、ブロックの高さhの60%以上且つ100%以下である。
このように構成された本発明においては、波状部がブロックの高さhの60%以上且つ100%以下の所定距離Ｄにわたって形成されているので、少なくとも１つの正面側壁に設けられたそのような波状部の効果により、氷上性能を向上しつつ、少なくとも１つの正面側壁に設けられた補強部の効果により正面エッジを効果的に雪に食い込ませる効果をより効率的に発揮させることが可能となる。その結果、より効果的に氷上性能と雪上性能の両立を図ることが出来る。
ここで、所定距離Ｄとは、波状部において、タイヤ径方向最外側となる部分が隆起部であり且つタイヤ径方向最内側となる部分が隆起部である場合、タイヤ径方向最外側となる隆起部とタイヤ径方向最内側となる隆起部との間のタイヤ径方向に測定される距離である。又は、所定距離Ｄとは、波状部において、タイヤ径方向最外側となる部分が隆起部であり且つタイヤ径方向最内側となる部分が谷部である場合、タイヤ径方向最外側となる隆起部とタイヤ径方向最内側となる谷部との間のタイヤ径方向に測定される距離である。【００２３】
本発明において、好ましくは、補強部が設けられた少なくとも１つの正面側壁において、ブロックの上面に沿って延び正面エッジを通る方向の、波状部における隆起部と谷部との間のオフセット量ddが0.2mm以上且つ3mm以下である。
このように構成された本発明においては、氷上のように、その摩擦係数がブロックを変形させるのに不十分なほど小さい路面を走行するとき、波状部の谷部によるブロックの十分な変形を確保しつつ、雪上のように、その摩擦係数がブロックを変形させるのに十分に大きい路面を走行するとき、補強部の補強効果により、波状部の谷部に起因するブロックの過大な変形をより効果的に防止することが出来る。従って、より効果的に局所的に高いエッジ圧力を得ることが出来、その結果、より効果的に氷上性能と雪上性能の両立を図ることが出来る。
言い換えると、このオフセット量ddを0.2mmよりも小さくすると、波状部の谷部によるブロックの十分な変形を確保することが難しくなる。即ち、オフセット量ddが0.2mmよりも小さいと、氷上のようにその摩擦係数がブロックを変形させるのに不十分なほど小さな路面を走行するとき、正面エッジ近傍部分の接地圧力を増大させてしまうので、氷上性能を低下させる恐れがある。
また、このオフセット量ddを3mmよりも大きくすると、雪上のようにその摩擦係数がブロックを変形させるのに十分大きい路面を走行するとき、補強部の補強効果による、波状部の谷部に起因するブロックの過大な変形を防止することが難しくなり、その結果、局所的に高いエッジ圧力を得ることが難しくなり、雪上性能を低下させる恐れがある。【００２４】
本発明において、好ましくは、波状部における谷部の数は３以下である。
このように構成された本発明においては、波状部の谷部の数の過度な増加（４以上）によるブロックの過度な変形を防止して、より効果的なブロックの変形を確保することが出来る。その結果、より効果的に氷上性能と雪上性能の両立を図ることが出来る。【００２５】
本発明において、好ましくは、波状部は、少なくとも３つの隆起部と少なくとも２つの谷部を有し、波状部のタイヤ径方向最内側部は隆起部であり、ブロックのタイヤ径方向の距離である、波状部の各谷部にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部間の最も小さい最少距離Dminiと、波状部の各谷部にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部間の最も大きい最大距離Dmaxiとの割合（Dmaxi/Dmini）が、1.0以上且つ1.3以下である。又は、本発明において、好ましくは、波状部は、少なくとも２つの谷部を有し、波状部のタイヤ径方向最内側部は谷部であり、ブロックのタイヤ径方向の距離である、波状部の各谷部にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部間の距離又は前記の波状部におけるタイヤ径方向最内側部である谷部とこの谷部にタイヤ径方向に隣接する隆起部間の距離のそれぞれの距離のうちいずれか最も小さい最少距離Dminiと、波状部の各谷部にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部間の距離又は波状部におけるタイヤ径方向最内側部である谷部とこの谷部にタイヤ径方向に隣接する隆起部間の距離のそれぞれの距離のうちいずれか最も大きい最大距離Dmaxiとの割合（Dmaxi/Dmini）が、1.0以上且つ1.3以下である。
このように構成された本発明においては、少なくとも１つの正面側壁に設けられた波状部自体の不均等な変形を予防することが可能となり、その結果、波状部及びブロックの耐久性を向上させることが出来る。言い換えると、この割合を1.3よりも大きくすると、荷重が付加された場合、波状部は不均等に変形しやすくなり、その結果、波状部の耐久性を低下させ、さらには、ブロックの耐久性も低下させる恐れがある。【００２６】
本発明において、好ましくは、ブロックが、少なくともその上面に開口し、タイヤ径方向に延びる少なくとも１つの細い切れ込みを有する。
このように構成された本発明においては、補強部により全体的に高められたブロック剛性を、細い切れ込みにより部分的に低下させて、ブロックと路面との密着性を向上させることが出来る。特に、氷上におけるブロックと路面との密着性を向上させることが出来、これにより、氷上性能を向上させることが出来る。
また、細い切れ込みは、雪上のように、その摩擦係数がブロックを変形させるのに十分に大きい路面を走行するとき、ブロックを変形させ易くすることが出来る。従って、正面エッジによる局所的に高いエッジ圧力をより効果的に高めて、正面エッジを十分に雪に食い込ませることが可能となり、その結果、より雪上性能を向上させることが出来る。また、細い切れ込みが少なくともブロックの上面に開口しているので、氷上における摩擦係数を低下させる原因の１つであるトレッドと氷との間で発生した水膜を除去するための追加の空間として機能し、その結果、より氷上性能を向上させることが出来る。【００２７】
本発明において、好ましくは、補強部及び波状部が、ブロックの２つの正面側壁に設けられている。
このように構成された本発明においては、補強部及び波状部が副溝に面する２つの正面側壁に設けられているので、上述した冬の路面における性能向上効果を、安全上最も重要な加速時や減速時に、より確実に発揮させることが出来る。【００２８】
本発明において、好ましくは、補強部を構成する材料の弾性率Efがトレッド及びブロックを構成するゴム組成物の弾性率Etの少なくとも20倍以上である。
このように構成された本発明においては、雪上のようにその摩擦係数がブロックを変形させるのに十分に大きい路面を走行するとき、正面エッジに、より確実に高いエッジ圧力を発生させることが可能であり、これにより、正面エッジをより確実に雪に食い込ませることが出来る。その結果、より雪上性能を向上させることが出来る。
本発明において、より好ましくは、補強部を構成する材料の弾性率Efがトレッド及びブロックを構成するゴム組成物の弾性率Etの40倍以上である。さらに、より好ましくは、補強部を構成する材料の弾性率Efは、氷上のようにその摩擦係数がブロックを変形させるのに不十分なほど小さい路面を走行するときに高いエッジ圧力が発生してしまうことを防止するために、トレッド及びブロックを構成するゴム組成物の弾性率Etの60倍以下である。【００２９】
本発明において、好ましくは、補強部の平均厚さtが0.1mm以上且つ2.0mm以下である。
このように構成された本発明においては、雪上では、補強部の補強効果による高いエッジ圧力を発生させ、一方、氷上では、ブロック全体としての接地圧力をより均一にすることが出来、その結果、より確実に、氷上性能の維持を図りつつ雪上性能を向上させることが出来る。
言い換えると、補強部の平均厚さtを0.1mmより小さくすると、補強部によるブロックの補強効果が相対的に低下する。即ち、この補強効果の低下に起因して、雪上のようにその摩擦係数がブロックを変形させるのに十分大きい路面を走行するとき、波状部の谷部によるブロックの過大な変形を補強部によって防止する効果が低下し、雪上性能を低下させる恐れがある。また、補強部の平均厚さtを2.0mmより大きくすると、補強部によるブロックの補強効果が相対的に増大する。即ち、氷上のようにその摩擦係数がブロックを変形させるのに不十分なほど小さい路面を走行するとき、補強部の補強効果の増大に起因して、波状部の谷部によるブロックの変形し易さを妨げ、且つ、補強部に相対的に大きな荷重がかかって局所的に接地圧力を上げてしまうので、氷上性能を低下させる恐れがある。【００３０】
本発明において、好ましくは、補強部が、少なくとも１つの正面側壁の全領域にわたって設けられている。
このように構成された本発明においては、雪上のようにその摩擦係数がブロックを変形させるのに十分大きい路面を走行するとき、より確実に正面エッジに高いエッジ圧力を発生させることが可能であり、これにより、より確実に正面エッジを雪に食い込ませることが出来る。その結果、より雪上性能を向上させることが出来る。【００３１】
本発明において、好ましくは、波状部が正面エッジの少なくとも一部を含む。
このように構成された本発明においては、雪上のようにその摩擦係数がブロックを変形させるのに十分大きい路面を走行するとき、より確実に正面エッジに高いエッジ圧力を発生させることが可能である。従って、より確実に正面エッジを雪に食い込ませることが出来、これにより、より雪上性能を向上させることが出来る。【００３２】
本発明において、好ましくは、波状部が少なくとも１つの正面側壁の全領域にわたって設けられている。
このように構成された本発明においては、補強部による雪上性能向上効果を発揮させつつ、波状部による氷上性能向上効果をトレッドの摩耗末期まで発揮させることが出来る。【００３３】
本発明において、好ましくは、ブロックは、さらに、補強部が設けられた少なくとも１つの正面側壁と側面側壁とが交差する位置に形成された側壁エッジを有し、波状部が少なくとも１つの正面側壁の正面エッジ及び側壁エッジから少なくとも0.5mm以上オフセットして設けられている。
このように構成された本発明においては、波状部が少なくとも１つの正面側壁の正面エッジ及び側壁エッジから少なくとも0.5mm以上オフセットしているので、波状部が形成された部分以外の正面側壁の部分、即ち、正面エッジ及び側壁エッジからオフセットされた部分を形成することが出来る。そして、このオフセットされた部分（波状部以外の部分）は、雪上のようにその摩擦係数がブロックを変形させるのに十分大きい路面を走行するとき、波状部の谷部によるブロックの過大な変形を防止するための追加の補強部分となり、これにより、より確実に、雪上性能を向上させることが出来る。このオフセット量を0.5mmより小さくすると、上述した追加の補強部分による効果が薄れるばかりではなく、波状部が形成された部分以外の正面側壁の部分が変形に対して脆くなるので、ブロックの耐久性を低下させる恐れがある。【００３４】
本発明において、好ましくは、ブロックは、さらに、その側面側壁の少なくとも１つが補強部及び波状部を有する。
このように構成された本発明においては、上述した補強部及び波状部による氷雪性能の向上効果を、例えば旋回時など、ブロック側面の側から力が加わるような状況においても発揮することが出来る。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によるタイヤ用トレッド及びこのトレッドを有するタイヤによれば、雪上性能及び氷上性能をより高いレベルで両立させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態によるタイヤ用トレッドを模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のII-II線に沿って見たタイヤ用トレッドのブロックの拡大断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態によるタイヤ用トレッドを模式的に示す斜視図である。
【図４】図３のIV-IV線に沿って見たタイヤ用トレッドのブロックの拡大断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態によるタイヤ用トレッドを模式的に示す斜視図である。
【図６】従来技術によるタイヤ用トレッドのブロックの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、添付図面を参照して、本発明を空気入りタイヤ用トレッド及び空気入りタイヤに適用した実施形態について説明する。
先ず、図１及至図２により、本発明の第１実施形態によるタイヤ用トレッド及びこのトレッドを有するタイヤを説明する。図１は、本発明の第１実施形態によるタイヤ用トレッドを模式的に示す斜視図であり、図２は、図１のII-II線に沿って見たタイヤ用トレッドのブロックの拡大断面図である。
【００３８】
先ず、図１に示すように、符号１は、本発明の第１実施形態によるタイヤ用トレッドである。なお、このタイヤ用トレッド１が適用されるタイヤのタイヤサイズの例は２０５／５５Ｒ１６である。
【００３９】
次に、図１及び図２により、トレッド１の全体構成を説明する。
先ず、図１に示すように、このトレッド１は、ASTM D882-09に規定された引張試験から得られる弾性率Etを有する少なくとも１つのゴム組成物により形成され、タイヤ転動時に路面と接触する接地面２を有する。また、トレッド１には、タイヤ周方向に延びる２本の周方向主溝３及びタイヤ回転軸方向に延びる複数の副溝４が形成されている。さらに、トレッド１には、複数のブロック５が、これらの周方向主溝３及び副溝４により区画されて形成されている。
これらのブロック５は、接地面２の一部となる上面５１と、タイヤ回転軸線方向に延び副溝４に面するように形成された２つの側壁（正面側壁）５２，５３と、タイヤ周方向に延び周方向主溝３に面するように形成された２つの側壁（側面側壁）５４，５５と、を有している。
【００４０】
ブロック５の上面５１には、２つの正面側壁５２，５３と交差する位置にタイヤ回転軸線方向に延びる２つの正面エッジ５２１，５３１が形成されている。また、上面５１には、２つの側面側壁５４，５５と交差する位置にタイヤ周方向に延びる２つの側面エッジ５４１，５５１が形成されている。
また、ブロック５には、正面側壁５２，５３と側面側壁５４，５５とが交差する位置に４つの側壁エッジ５６１が形成されている。
【００４１】
次に、２つの正面側壁５２，５３には、トレッド１を形成するゴム組成物の弾性率Etより高い弾性率Efを有する材料からなる補強部６が設けられている。本実施形態においては、トレッド１を形成するゴム組成物の弾性率Etは4.8MPaである。この弾性率Etは、好ましくは、1.5MPa以上且つ15MPa以下である。また、本実施形態においては、補強部６を形成する材料の弾性率Efは120MPaである。従って、補強部６を形成する材料の弾性率Efは、トレッド１を形成するゴム組成物の弾性率Etより25倍高くなるように形成されている。
ここで、トレッド１を形成するゴム組成物の弾性率Et、及び、補強部６を形成する材料の弾性率Efは、規格ASTM D882-09に規定された引張試験から求められた引張試験曲線から算出可能である。
【００４２】
次に、トレッド１のブロック５における補強部６について説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態では、各補強部６は、各正面側壁５２，５３の少なくとも一部を構成するようにそれぞれ設けられている。また、好ましくは、各補強部６は、各正面側壁５２，５３の全領域の70%以上の領域にわたって副溝４に面するようにそれぞれ設けられる。
また、各補強部６は、その平均厚さt（図２を参照）が2.0mm以下、好ましくは1.0mm以下となるように設けられる。ここで、補強部６の厚さtは、補強部６が設けられている正面側壁５２，５３の副溝４に面した表面に垂直な方向に測定される。これらの補強部６の「平均厚さ」の値は、補強部６の副溝４の底面側の端縁からブロック５の上面５１側の端縁までの間で測定される平均値、即ち、補強部６のほぼ全面での平均値である。本実施形態においては、補強部６は、正面エッジ５２１，５３１を含み且つ正面側壁５２，５３の一部を構成するように設けられ、その平均厚さtは0.5mmである。ここで、補強部６の平均厚さtは、0.1mm以上且つ2.0mm以下であることが好ましく、0.2mm以上且つ1.0mm以下であることがさらに好ましい。
ここで、図１に示すように、本実施形態においては、正面側壁５２，５３に設けられた補強部６のタイヤ径方向の最外側の縁部が、正面エッジ５２１，５３１の幅方向全てにわたり存在するよう設けられているが、補強部６のタイヤ径方向の最外側の縁部が、正面エッジ５２１，５３１の幅方向において部分的に存在するように設けられていても良い。
【００４３】
次に、トレッド１のブロック５の上面５１について説明する。
図１に示すように、上面５１は、タイヤ転動時に路面と接触するトレッド１の接地面２の一部を形成し、この上面５１は、特定の条件下で、その一部が路面と接触可能なブロック５の領域として定義される。上面５１は、正面側壁５２，５３と交差する位置に形成されタイヤ回転軸線方向に延びる正面エッジ５２１，５３１と、側面側壁５４，５５と交差する位置に形成されタイヤ周方向に延びる側面エッジ５４１，５５１と、を有し、これらの正面エッジ５２１，５３１と側面エッジ５４１，５５１とにより、その領域が制限されている。
【００４４】
次に、トレッド１のブロック５の波状部７について説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態では、各波状部７は、補強部６が設けられた正面側壁５２，５３において、その正面側壁５２，５３の少なくとも一部を構成すると共に補強部６の少なくとも一部を構成するように設けられる。この波状部７のタイヤ径方向最外側部は、タイヤ回転軸線方向に直線状に延び且つ幅Ｗ（図１参照）を有する隆起部７２であり、この隆起部７２は、補強部６が設けられた正面側壁５２，５３の正面エッジ５２１，５３１と平行に延びるように形成されている。他の隆起部７２も同様に平行に直線状に延び、また、谷部７１も同様に平行に直線状に延びるように形成されている。
また、各波状部７は、少なくとも２つの隆起部７２及び少なくとも１つの谷部７１を有し、谷部７１の数が３以下となるように構成されている。本実施形態においては、波状部７は、３つの隆起部７２と２つの谷部７１を有している。本実施形態において、波状部７とは、タイヤ回転軸線方向に延びる幅Ｗ（図１参照）を有し、タイヤ径方向最外側の隆起部７２から、タイヤ径方向最内側の隆起部７２までにわたりタイヤ径方向に距離Ｄ（図２参照）にわたって形成された領域の部分を言う。
次に、図１に示すように、各波状部７は、ブロック５の正面側壁５２，５３の正面エッジ５２１，５３１、及び、正面側壁５２，５３と側面側壁５４，５５との交差部である側壁エッジ５６１から少なくとも0.5mm以上オフセットして設けられている。本実施形態においては、波状部７の正面エッジ５２１，５３１からのオフセット量duは1.0mmであり、側壁エッジ５６１からの各オフセット量dl、drは、いずれも1.25mmである。
【００４５】
次に、図２により、ブロック５の上面５１と、補強部６及び波状部７との寸法及び角度の関係を説明する。
図２に示すように、本実施形態では、ブロックの上面５１及び正面エッジ５２１，５３１に垂直な断面視において、タイヤ径方向の補強部６の長さLrが、ブロック５の高さhの80%以上となるように形成されている。本実施形態においては、ブロック５の高さhは10mmであり、補強部６の長さLrは8mmである。従って、補強部６の長さLrはブロック５の高さhの80%となるように形成されている。なお、図３及び図４に示す後述する第２実施形態においては、補強部６の長さLrはブロック５の高さｈの100％となっている。
なお、このブロックの高さhは、正面側壁５２，５３が面している副溝４のタイヤ径方向最深部とブロック５の上面５１との間でタイヤ径方向に測定される。
【００４６】
次に、補強部６が設けられた正面側壁５２，５３において、ブロック５の上面５１に沿って延び正面エッジ５２１，５３１を通る仮想直線と、波状部７のタイヤ径方向最外側の隆起部７２と、この隆起部７２のタイヤ径方向に隣接した谷部７１とを接続する仮想直線との間のタイヤ回転軸性方向から見た角度Aが、60°以上且つ90°以下、好ましくは70°以上且つ90°以下となるように形成される。本実施形態においては、角度Aは75°である。
次に、本実施形態では、波状部７において、タイヤ径方向最外側の隆起部７２とタイヤ径方向最内側の隆起部７２との間のタイヤ径方向の距離（図２に示す、Ｄの距離）が、ブロック５の高さhの60%以上、となるように形成されている。なお、図３及び図４に示す第２実施形態では、波状部７の距離Ｄがブロック５の高さｈの100%となる。本実施形態においては、波状部７において、タイヤ径方向最外側の隆起部７２とタイヤ径方向最内側の隆起部７２との間の距離Ｄは8mmである。従って、波状部７において、タイヤ径方向最外側の隆起部７２とタイヤ径方向最内側の隆起部７２との間の距離Ｄはブロック５の高さhの80%となるように形成されている。
なお、このような距離Ｄは、後述する第２実施形態（特に図４参照）のように、波状部７において、タイヤ径方向最外側の部分が隆起部７２となり、且つ、タイヤ径方向最内側の部分が谷部７１である場合（この場合、波状部７とは、幅Ｗを有し、タイヤ径方向最外側の隆起部７２から、タイヤ径方向最内側の谷部７１までのタイヤ径方向に距離Ｄ（図２参照）にわたって形成された領域の部分を言う。）は、波状部７において、タイヤ径方向最外側の隆起部７２とタイヤ径方向最内側の谷部７１との間のタイヤ径方向の距離（図４に示す、Ｄの距離）である。
【００４７】
次に、図２に示すように、各波状部７は、ブロック５の上面５１に沿って延び正面エッジ５２１，５３１を通る方向の、隆起部７２と谷部７１との間のオフセット量ddが3.0mm以下となるように設けられる。本実施形態においては、このオフセット量ddは0.5mmである。ここで、波状部７のオフセット量ddは、0.2mm以上且つ3.0mm以下であることが好ましい。
【００４８】
次に、本実施形態において、各波状部７は少なくとも３つの隆起部７２と少なくとも２つの谷部７１を有し、波状部７のタイヤ径方向最内側部は隆起部７２であり、各波状部７においてタイヤ径方向の距離である、谷部７１にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部７２間の最小距離（Dmini、例えば図２に示す距離Ｄ１又は距離Ｄ２）と、他の谷部７１にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部７２間の最大距離（Dmaxi、例えば図２に示す距離Ｄ１又は距離Ｄ２）との割合（Dmaxi/Dmini）が、1.0以上且つ1.3以下となるように形成されている。図２に示すように、本実施形態では、波状部７は、３つの隆起部７２と二２の谷部７１を有し、波状部７のタイヤ径方向最内側部は隆起部７２であり、タイヤ径方向外側の谷部７１と径方向に隣接する２つの隆起部７２との間の距離（図２に示す距離Ｄ１）、及び、タイヤ径方向内側の他の谷部７１と径方向に隣接する２つの隆起部７２との間の距離（図２に示す距離Ｄ２）はどちらも等しく4mmである。従って、本実施形態では、この割合（Dmaxi/Dmini）が1.0となるように形成されている。
なお、後述する第２実施形態（図３及び図４参照）のように、各波状部７は少なくとも２つの隆起部７２と少なくとも２つの谷部７１を有し、波状部７において、タイヤ径方向最外側の部分が隆起部７２であり、且つ、タイヤ径方向最内側の部分が谷部７１である場合、各波状部７においてタイヤ径方向の距離である、谷部７１にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部７２間の最小距離又は最大距離（Dmini又はDmaxi、例えば図４に示す距離Ｄ３）、又は、波状部７におけるタイヤ径方向最内側部である谷部７１とこの谷部７１にタイヤ径方向に隣接する隆起部７２間の最小距離又は最大距離（Dmini又はDmaxi、例えば図４に示す距離Ｄ４）との割合（Dmaxi/Dmini）が、1.0以上且つ1.3以下となるように形成されている。
このように、これらの最小距離Dmini及び最大距離Dmaxiは、波状部７のタイヤ径方向最内側となる部分が隆起部７２である場合（第１実施形態）は、谷部７１にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部７２間の距離、及び、他の谷部７１にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部７２間の距離となる。また、波状部７のタイヤ径方向最内側となる部分が谷部７１である場合（後述する第２実施形態）は、谷部７１にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部７２間の距離、又は、波状部７におけるタイヤ径方向最内側部である谷部７１とこの谷部７１にタイヤ径方向に隣接する隆起部７２間の距離となる。
言い換えると、波状部７における最小距離Dmini及び最大距離Dmaxiは、タイヤ径方向最外側となる部分が隆起部７２であり且つタイヤ径方向最内側となる部分が隆起部７２である場合は、少なくとも２組の「谷部７１にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部７２の間の距離」のいずれかから選択される。例えば、隆起部７２が４つ形成されると共に谷部７１が３つ形成されるような場合、上述した最小距離Dmini及び最大距離Dmaxiは、３組の「谷部７１にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部７２の間の距離」のいずれかから選択される。
また、波状部７における最小距離Dmini及び最大距離Dmaxiは、タイヤ径方向最外側となる部分が隆起部７２であり且つタイヤ径方向最内側となる部分が谷部７１である場合は、少なくとも１組の「谷部７１にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部７２の間の距離」及び１組の「波状部７におけるタイヤ径方向最内側部である谷部７１とこの谷部７１にタイヤ径方向に隣接する隆起部７２間の距離」のいずれかから選択される。例えば、タイヤ径方向最内側となる部分が谷部７１であり、隆起部７２が５つ形成されると共に谷部７１が３つ形成されるような場合、上述した最小距離Dmini及び最大距離Dmaxiは、４組の「谷部７１にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部７２の間の距離」及び１組の「波状部７におけるタイヤ径方向最内側部である谷部７１とこの谷部７１にタイヤ径方向に隣接する隆起部７２間の距離」のいずれかから選択される。
なお、上述したタイヤ用トレッド１は、特に冬用タイヤに好適である。
【００４９】
次に、本実施形態の主な作用効果を説明する。
氷上のようにその摩擦係数がブロック５を変形させるのに不十分なほど小さい路面を走行し、タイヤの回転方向に発生する駆動力、制動力が付加されるときには、本実施形態のように、補強部６が正面側壁５２，５３の大部分の領域に設けられていても、波状部７の隆起部７２及び谷部７１の形状、特に谷部７１を形成することによってブロック５が変形し易くなるので、正面エッジ部５２１，５３１において高いエッジ圧力が発生することが抑制される。さらに、角度Aを90度以下としているので、このような条件下ではブロック５の波状部７には幾何学的に正面エッジ部５２１，５３１におけるエッジ圧力を減少させる方向に作用するモーメント力が発生する。これらにより、本実施形態のトレッド１では、氷上における摩擦係数を低下させる原因の１つとしてよく知られている、トレッドと氷との間での水膜の発生を防止することが可能となり、その結果、氷上性能を向上させることが出来る。
【００５０】
一方、雪上のようにその摩擦係数がブロックを変形させるのに十分に大きな路面を走行し、タイヤの回転方向に発生する駆動力、制動力が付加されるときには、本実施形態のように、波状部７が正面側壁５２，５３に設けられ、特に波状部７の谷部７１によりブロック５が変形し易くされていても、補強部６の補強効果により、ブロック５の過大な変形をすることが抑制される。さらに、波状部７が正面側壁５２，５３の正面エッジ５２１，５３１及び側壁エッジ５６１から少なくとも0.5mm以上オフセットして設けられているので、波状部７が形成された領域以外の正面側壁５２，５３の部分（即ち、正面エッジ５２１，５３１及び側壁エッジ５６１からオフセットされた部分）が存在することで、波状部７の谷部７１によるブロック５の過大な変形を防止するための追加の補強効果を発揮させることが出来る。これらにより、本実施形態のトレッド１では、正面側壁５２，５３の正面エッジ５２１，５３１において補強部６の効果による高いエッジ圧力を効果的に発生させることが出来、その結果、雪上性能を向上させることが出来る。
【００５１】
次に、本発明の第１実施形態の変形例を説明する。
補強部６の平均厚さtは0.1mm以上且つ2.0mm以下であり、好ましくは0.2mm以上且つ1.0mm以下である。この補強部６の平均厚さtは、同一のブロック５の正面側壁５２，５３とで互いに異なるようにしてもよい。
また、上述したように正面側壁５２，５３の少なくとも一部の領域に設けられる補強部６は、同一ブロック５の正面側壁５２，５３とでそれぞれ異なる割合の領域に設けるようにしてもよい。
【００５２】
また、上述した第１実施形態では、波状部７における、ブロックの上面５１及び正面エッジ５２１，５３１に垂直な断面視における隆起部７２及び谷部７１の断面形状は角部を有するように形成されているが、多角形状や円弧状としてもよく、１つの波状部７においてこれらの形状が混在するように構成してもよい。
また、波状部７は、上述したように正面側壁５２，５３において、その正面側壁５２，５３の少なくとも一部を構成すると共に補強部６の少なくとも一部を構成するように設けられるが、同一のブロック５の正面側壁５２，５３とで互いに異なるようにしてもよく、同一のブロック５の正面側壁５２，５３とでそれぞれ異なる割合の領域に設けられるようにしてもよい。
【００５３】
補強部６の材料としては、上述した天然樹脂を基にした材料（ゴム材料を含む）の他に、天然樹脂を基にした材料に繊維を混合又は含浸させたもの、熱可塑性樹脂、及びそれらを積層又は混合したもの等も使用することができ、ブロック５との接着性の向上もしくは更なる補強を目的として、さらに天然樹脂を基にした材料に含浸させた織布、不織布等と組み合わせて使用することもできる。天然樹脂を基にした材料に含浸させた織布、不織布等の繊維材料は、単独で補強部６として使用しても構わない。また、同一のブロック５の正面側壁５２，５３とで互いに異なる材料を使用してもよい。
【００５４】
また、本実施形態においては、副溝４に面したブロックの正面側壁５２，５３のみに補強部６を設けているが、補強部６は、同様に、周方向主溝３に面したブロックの側壁（側面側壁）５４，５５にも設けても良い（後述する図５の第３実施形態を参照）。これにより、主に、側面側壁５４，５５に設けた補強部６によるタイヤ幅方向の特に旋回時の氷上性能及び雪上性能の効果を向上させて、特に操舵性能を向上させることも可能である。
【００５５】
次に、図３及至図４により、本発明の第２実施形態によるタイヤ用トレッドを説明する。図３は、本発明の第２実施形態によるタイヤ用トレッドを模式的に示す斜視図であり、図４は、図３のIV-IV線に沿って見たタイヤ用トレッドのブロックの拡大断面図である。
なお、この第２実施形態では、主に、上述した第１実施形態と異なる構成を説明し、同様の構成については、その説明を省略する。
【００５６】
まず、図３に示すように、第２実施形態のトレッド１は、上述した第１実施形態と同様に、接地面２と、２本の周方向主溝３及び複数の副溝４と、これらの周方向主溝３及び副溝４により区画形成された複数のブロック５とを有している。これらのブロック５は、上述した第１実施形態と同様に、２つの正面側壁５２，５３と、２つの側面側壁５４，５５とを有している。上面５１は、正面側壁５２，５３と交差する縁部において、正面エッジ５２１，５３１を有し、また、側面側壁５４，５５と交差する縁部において、側面エッジ５４１，５５１を有している。また、ブロック５には、正面側壁５２，５３と側面側壁５４，５５とが交差する位置に４つの側壁エッジ５６１が形成されている。
【００５７】
本実施形態では、各補強部６は、正面側壁５２，５３の少なくとも一部を構成するように設けられ、好ましくは、正面側壁５２，５３の全ての領域の70%以上、より好ましくは、正面側壁５２，５３の全ての領域にわたって副溝４に面するように設けられる。また、各補強部６は、その平均厚さt（図４に示す）が2.0mm以下、好ましくは1.0mm以下となるように設けられる。図３に示す例においては、補強部６は、正面側壁５２，５３の全領域、即ち、100%の領域に設けられ、正面エッジ５２１，５３１の全てを含むように設けられている。その平均厚さtは、0.5mmである。
【００５８】
本実施形態では、各波状部７は、補強部６が設けられた正面側壁５２，５３において、その正面側壁５２，５３の少なくとも一部を構成すると共に補強部６の少なくとも一部を構成するように設けられ、好ましくは正面側壁５２，５３の全領域にわたって設けられる。さらに各波状部７は、正面エッジ５２１，５３１の少なくとも一部を含むように設けられる。各波状部７のタイヤ径方向最外側部はタイヤ回転軸線方向に直線状に延び且つ幅Ｗ（図３参照）を有する隆起部７２となっており、この隆起部７２は、補強部６が設けられた正面側壁５２，５３の正面エッジ５２１，５３１と同じ位置及び同じ幅Ｗで直線状に延びる。各波状部７は、少なくとも２つの隆起部７２及び少なくとも１つの谷部７１を有し、谷部７１の数が３以下となるように構成されている。本実施形態においては、波状部７は、２つの隆起部７２と２つの谷部７１を有しており、この波状部７は正面側壁５２，５３の全領域、即ち、100%の領域にわたって設けられており、この波状部７は正面エッジ５２１，５３１の全てを含んでいる。
【００５９】
図４に示すように、本実施形態では、ブロック５の上面５１に沿って延び正面エッジ５２１，５３１を通る方向の、隆起部７２と谷部７１との間のオフセット量ddが3.0mm以下となるように設けられる。本実施形態においては、このオフセット量ddは1.0mmである。
【００６０】
また、図４に示すように、本実施形態のように、波状部７において、波状部７は少なくとも２つの谷部７１を有し、タイヤ径方向最外側の部分が隆起部７２となり、且つ、タイヤ径方向最内側の部分が谷部７１である場合、各波状部７において、ブロック５のタイヤ径方向の距離である、谷部７１にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部７２間の最小距離又は最大距離（Dmini又はDmaxi、例えば図４に示す距離Ｄ３）、又は、波状部７におけるタイヤ径方向最内側部である谷部７１とこの谷部７１にタイヤ径方向に隣接する隆起部７２間の最小距離又は最大距離（Dmini又はDmaxi、例えば図４に示す距離Ｄ４）との割合（Dmaxi/Dmini）が、1.0以上且つ1.3以下となるように形成されている。図４に示すように、本実施形態では、波状部７は２つの谷部７１を有し、タイヤ径方向外側の谷部７１にタイヤ径方向に隣接する２つの隆起部７２間の距離（図４に示す距離Ｄ３）は5.3mmであり、タイヤ径方向最内側の谷部７１と径方向に隣接する隆起部７２との間の距離（図４に示す距離Ｄ４）は4.7mmである。従って、本実施形態では、この割合（Dmaxi/Dmini）が1.12となるように形成されている。
【００６１】
また、この第２実施形態によるトレッド１のブロック５には、細い切れ込み８が形成されている。この細い切れ込み８は、上面５１に開口し、タイヤ幅方向に延びると共にタイヤ径方向（この細い切れ込み８の諸機能を発揮する範囲でタイヤ径方向に対して角度を有する場合も含む）に延びている。本実施形態においては、この細い切れ込み８は、側面側壁５４，５５には開口していないが、側面側壁５４，５５に開口するようにしてもよい。なお、上述したように、細い切れ込み８は、その諸機能を発揮する範囲で、タイヤ径方向に対して所定の角度をもって延びるものでも良い。また、「タイヤ幅方向」とは、本実施形態では、タイヤ周方向に垂直な方向であるが、所定の角度をもってタイヤ幅方向に延びるものも含む。２つの正面側壁５２，５３には補強部６が設けられている。本実施形態において、この細い切れ込み８の上面５１に開口する幅は0.4mmであり、タイヤ径方向の深さは8mmである。
【００６２】
本実施形態では、図４に示すように、ブロックの上面５１及び正面エッジ５２１，５３１に垂直な断面視において、タイヤ径方向の補強部６の長さLrが、ブロック５の高さhの80%以上となるように形成されている。本実施形態においては、補強部６が、上述のように正面側壁５２，５３の全領域にわたって設けられているので、補強部６の長さLrはブロック５の高さhの100%となるように形成されている。
次に、補強部６が設けられた正面側壁５２，５３において、ブロック５の上面５１に沿って延び正面エッジ５２１，５３１を通る仮想直線と、波状部７のタイヤ径方向最外側の隆起部７２と、この隆起部７２のタイヤ径方向に隣接した谷部７１とを接続する仮想直線との間の角度Aが、60°以上且つ90°以下、好ましくは70°以上且つ90°以下となるように形成される。本実施形態においては、角度Aは78°である。
次に、本実施形態では、タイヤ径方向最外側となる隆起部７２とタイヤ径方向最内側となる谷部７１との間の距離（図４に示すＤの距離）が、ブロック５の高さhの60%以上、となるように形成されている。本実施形態では、波状部７は正面側壁５２，５３の全領域にわたって設けられているので、波状部７のタイヤ径方向最外側となる隆起部７２とタイヤ径方向最内側となる谷部７１との間の距離（図４に示すＤの距離）はブロック５の高さhの100%となるように形成されている。
【００６３】
次に、第２実施形態の主な作用効果を説明する。
第２実施形態では、補強部６及び波状部７が、正面側壁５２，５３の全領域にわたって設けられている。これにより第２実施形態では、補強部６による雪上性能向上効果を発揮しつつ、上述した第１実施形態における作用効果に加えて、トレッド１のブロック５の摩耗が進行した状態であっても、波状部７による氷上性能向上効果を発揮させることが可能となる。また、波状部７のタイヤ径方向最内側の部分が谷部７１となっているので、例えば、ブロック５が、その高さhの70%以上に摩耗したような状態であっても、補強部６との相乗効果により波状部７のバックリング変形を防止することができる。これにより、雪上のように路面の摩擦係数がブロック５を変形させるのに十分な路面を走行するとき、ブロック５の摩耗が進行した状態であっても、局所的に高いエッジ圧力を得る効果を発揮させることが出来る。従って、正面エッジ５２１，５３１を効果的に雪に食い込ませることが可能となり、その結果、高い雪上性能を長期に渡って保つことが出来る。また、氷上のように路面の摩擦係数がブロックを変形させるのに不十分な路面を走行するとき、波状部７の効果によりブロック５の正面エッジ５２１，５３１の近傍の部分に、接地圧力を減少させる方向のモーメント力を発生させることが出来る。従って、氷上における摩擦係数を低下させる原因の１つとしてよく知られている、トレッドと氷との間での水膜の発生を防止することが可能となり、その結果、高い氷上性能を長期に渡って保つことが出来る。
【００６４】
なお、本実施形態においては副溝４の底面は補強部６によって覆われていないが、補強部６を設ける場合のトレッド１の生産性の向上などを目的として、補強部６のタイヤ径方向内方の縁部を延長して、補強部６が溝３、４の底面の一部又は全部を覆うように構成しても良い。
【００６５】
次に、図５により、本発明の第３実施形態によるタイヤ用トレッドを説明する。図５は、本発明の第３実施形態によるタイヤ用トレッドを模式的に示す斜視図である。
なお、この第３実施形態では、主に、上述した第１及び第２の実施形態と異なる構成を説明し、同様の構成については、その説明を省略する。
【００６６】
図５に示すように、第３実施形態のトレッド１は、上述した第１及び第２の実施形態と同様に、接地面２と、２本の周方向主溝３及び複数の副溝４と、これらの周方向主溝３及び副溝４により区画形成された複数のブロック５を有している。これらのブロック５は、上述した第１及び第２の実施形態と同様に、２つの正面側壁５２，５３と、２つの側面側壁５４，５５と、を有している。上面５１は、正面側壁５２，５３と交差する縁部において、正面エッジ５２１，５３１を有し、また、側面側壁５４，５５と交差する縁部において、側面エッジ５４１，５５１を有している。また、ブロック５には、正面側壁５２，５３と側面側壁５４，５５とが交差する位置に４つの側壁エッジ５６１が形成されている。
【００６７】
この第３実施形態では、各補強部６が、上述した第１及び第２の実施形態と同様に、正面側壁５２，５３の少なくとも一部を構成するように設けられている。また、本実施形態では、各補強部６が、側面側壁５４，５５の少なくとも一部を構成するように設けられている。
【００６８】
本実施形態では、各波状部７は、補強部６が設けられた正面側壁５２，５３において、正面側壁５２，５３の少なくとも一部を構成すると共に補強部６の少なくとも一部を構成するように設けられ、さらに、補強部６が設けられた側面側壁５４，５５の少なくとも一部を構成するように設けられる。側面側壁５４，５５に設けられた各波状部７は、ブロック５の側面側壁５４，５５の側面エッジ５４１，５５１及び側壁エッジ５６１から少なくとも0.5mm以上オフセットして設けられている。
本実施形態においては、波状部７は、正面側壁５２，５３においては２つの隆起部７２と２つの谷部７１を有し、また、側面側壁５４，５５においては３つの隆起部７２と２つの谷部７１を有している。さらに、波状部７は、正面側壁５２，５３及び側面側壁５４，５５の両方において、各補強部６の全領域を構成するように設けられている。
【００６９】
次に、第３実施形態の主な作用効果を説明する。
第３実施形態では、補強部６及び波状部７が、正面側壁５２，５３に加えて、さらに側面側壁５４，５５にも設けられている。これにより第３実施形態では、上述した第１及び第２の実施形態における作用効果に加えて、補強部６及び波状部７による氷上性能及び雪上性能の向上効果を、旋回時も得ることが可能となるので、より安全に氷雪路面を走行することが出来る。
【００７０】
なお、この第３実施形態の変形例として、側面側壁５４，５５に設けられる波状部７の形状を、正面側壁５２，５３に設けられる波状部７と異なるものとしてもよく、側面側壁５４，５５に設けられる補強部６の形状、材質を、正面側壁５２，５３に設けられる補強部６と異なるものとしてもよい。
【００７１】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について記述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００７２】
なお、図６は従来技術によるタイヤ用トレッドのブロックを模式的に示す拡大断面図である。この従来技術によるタイヤ用トレッド１０１のブロック１０５は、接地面１０２の一部を構成する上面１５１を有し、上面１５１と正面側壁１５２，１５３との交差部に正面エッジ１５２１，１５３１が形成されている。このブロック１０５には、上面１５１に開口し、横方向及びタイヤ径方向に延びる細い切れ込み１０８が形成されている。２つの正面側壁１５２，１５３には、正面エッジ１５２１，１５３１を全て含むように補強部１０６が設けられている。補強部１０６の平均厚さtは0.5mmであり、補強部１０６は、正面側壁１５２，１５３の全領域にわたって副溝１０４に面するように設けられている。
この従来技術によるタイヤ用トレッド１０１では、ブロック１０５の正面側壁１５２、１５３に、波状部は設けられていない。
【実施例】
【００７３】
次に、本発明の効果を明確にするため、公知の形態の補強部を設けた従来例のタイヤ用トレッドのブロック、及び、本発明の実施例に係るタイヤ用トレッドのブロックを、市販のコンピューターソフトウェアを使用したシミュレーション（有限要素法）用いて解析した検証結果について説明する。【００７４】
この実施例は、上述した第２実施形態にかかる補強部の設けられたブロックモデルである。
シミュレーションで用いた従来例及び実施例に係る２種類のブロックモデルのサイズは、いずれも、同一のゴム系材料（弾性率5.4MPa）で形成された、上面において短辺長さ12mm、長辺長さ15mm、高さ10mmの立方体とし、細い切れ込みを、それぞれ、ブロックの上面に開口する幅0.4mm、深さ8mmと設定した。補強部に関しても、同一の材料（弾性率270MPa）にて形成されており、平均厚さを0.5mmにて正面側壁の全領域にわたって設けられており、補強部の材料の弾性率が、ブロックのゴム系材料の弾性率の50倍となるように設定した。【００７５】
このように設定したブロックモデルを、タイヤにおいて適切な荷重を付加した状態で、雪上に相当する路面条件でのブロックに発生する最大接地圧力と、氷上に相当する路面条件での摩擦係数を求めた。この計算結果を表１に示す。表１において、各計算値は従来例を１００とする指数で表され、数値の大きいほうが良好である。【００７６】
【表１】
2015156397.tif 000003
【００７７】
表１に示される如く、実施例によるタイヤ用トレッドによれば、雪上性能及び氷上性能を効果的に向上しうるのが確認できる。
【符号の説明】
【００７８】
１  タイヤ用トレッド
２  接地面
３  周方向主溝
４  副溝
５  ブロック
５１  ブロックの上面（その一部が接地面２を含む）
５２，５３  周方向側の側壁、正面側壁
５２１，５３１  正面エッジ
５４，５５  タイヤ幅方向側の側壁、側面側壁
５４１，５５１  側面エッジ
５６１  側壁エッジ
６  補強部
７  波状部
７１  隆起部
７２  谷部
８  細い切れ込み（サイプ）
【図１】
2015156397.tif 000004
【図２】
2015156397.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2015156397.tif 000011
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