(57)【要約】【課題】  前後方向のブロック剛性のみならず横方向のブロック剛性も高めることを可能にし、それによって制駆動時のタイヤ性能とコーナリング時のタイヤ性能を同時に向上することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  トレッド部１に、タイヤ周方向に延びる複数本の縦溝２と、タイヤ幅方向に延びる複数本の横溝３とを設け、これら縦溝２及び横溝３によって複数のブロック４を区画し、該ブロック４にタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプ５を設けた空気入りタイヤにおいて、サイプ５ｓは、トレッド面Ｓにおいてジグザグ形状をなし、ブロック４の内部ではタイヤ径方向の２箇所以上でタイヤ周方向に屈曲してタイヤ幅方向に連なる屈曲部６を形成し、かつ該屈曲部６においてタイヤ径方向に少なくとも２種類の振幅α，βを持ったジグザグ形状をなす３次元構造を有し、サイプ５ｓの屈曲部６におけるタイヤ径方向の振幅が互いに異なる部分をブロック４の幅方向の互いに異なる位置に配置する。【選択図】  図２
2008049971.tif 000002
【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縦溝と、タイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とを設け、これら縦溝及び横溝によって複数のブロックを区画し、該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空気入りタイヤにおいて、
前記サイプは、トレッド面においてジグザグ形状をなし、ブロック内部ではタイヤ径方向の２箇所以上でタイヤ周方向に屈曲してタイヤ幅方向に連なる屈曲部を形成し、かつ該屈曲部においてタイヤ径方向に少なくとも２種類の振幅を持ったジグザグ形状をなす３次元構造を有し、前記サイプの屈曲部におけるタイヤ径方向の振幅が互いに異なる部分を前記ブロックの幅方向の互いに異なる位置に配置したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記サイプの屈曲部におけるタイヤ径方向の振幅が最大となる部分を前記ブロックの幅方向外側の位置に配置した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記サイプの屈曲部におけるタイヤ径方向の振幅が最大となる部分を前記ブロックのトレッドショルダー側の位置に配置した請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記サイプの屈曲部におけるタイヤ径方向の振幅の最大値αを最小値βの１．２倍以上３．０倍以下とした請求項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、ブロックに複数本のサイプを設けた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、サイプ形状に基づいて前後方向のブロック剛性のみならず横方向のブロック剛性も高めることを可能にし、それによって制駆動時のタイヤ性能とコーナリング時のタイヤ性能を同時に向上するようにした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
氷雪路用空気入りタイヤにおいて、氷上性能の改善策として、ブロックに設けるサイプのエッジ量を増やしたり、トレッドゴムを低硬度化することが一般的に行われている。しかしながら、トレッドゴムを低硬度化した場合、ブロック剛性が低下するため、制駆動時やコーナリング時にブロックが倒れ込んで接地面積が減少し、夏季及び冬季でのタイヤ性能が低下することになる。そこで、ブロックの倒れ込みを防止するためにサイプを３次元構造にすることが提案されている。
【０００３】
３次元構造を有するサイプとして、トレッド面ではジグザグ形状をなし、ブロック内部ではジグザグ形状の振幅が変化するようにしたサイプが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この場合、前後方向のブロック剛性を高めることは可能であるものの、横方向のブロック剛性を高める効果は殆ど得られないという欠点がある。
【０００４】
また、トレッド面ではジグザグ形状をなし、ブロック内部ではタイヤ径方向に連なる屈曲部をタイヤ幅方向に屈曲するようにしたサイプが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この場合も、横方向のブロック剛性が前後方向のブロック剛性に比べて低いという欠点がある。
【０００５】
これに対して、トレッド面においてジグザグ形状をなし、ブロック内部ではタイヤ径方向の２箇所以上でタイヤ周方向に屈曲してタイヤ幅方向に連なる屈曲部を形成し、かつ該屈曲部においてタイヤ径方向に振幅を持ったジグザグ形状を形成するようにしたサイプが提案されている（例えば、特許文献３参照）。この場合、前後方向のブロック剛性と横方向のブロック剛性を同時に高めることが可能である。しかしながら、このような３次元構造を有するサイプであっても、横方向のブロック剛性を更に高めるためにサイプの屈曲部におけるタイヤ径方向の振幅を大きくした場合、前後方向のブロック剛性が低下する傾向があるため、制駆動時のタイヤ性能とコーナリング時のタイヤ性能を同時に向上するには限界がある。
【特許文献１】特開２０００−６６１９号公報
【特許文献２】特開２００２−３２１５０９号公報
【特許文献３】特開２００５−１２６０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、サイプ形状に基づいて前後方向のブロック剛性のみならず横方向のブロック剛性も高めることを可能にし、それによって制駆動時のタイヤ性能とコーナリング時のタイヤ性能を同時に向上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】
【０００７】
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縦溝と、タイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とを設け、これら縦溝及び横溝によって複数のブロックを区画し、該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空気入りタイヤにおいて、
前記サイプは、トレッド面においてジグザグ形状をなし、ブロック内部ではタイヤ径方向の２箇所以上でタイヤ周方向に屈曲してタイヤ幅方向に連なる屈曲部を形成し、かつ該屈曲部においてタイヤ径方向に少なくとも２種類の振幅を持ったジグザグ形状をなす３次元構造を有し、前記サイプの屈曲部におけるタイヤ径方向の振幅が互いに異なる部分を前記ブロックの幅方向の互いに異なる位置に配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、サイプがタイヤ径方向の２箇所以上でタイヤ周方向に屈曲してタイヤ幅方向に連なる屈曲部を備えているので、制駆動時にサイプの両側の小ブロックが互いに噛み合ってブロックの変形を抑制し、制駆動時のタイヤ性能を向上することができる。また、上記サイプは屈曲部においてタイヤ径方向に振幅を持ったジグザグ形状を形成しているので、コーナリング時においてもサイプの両側の小ブロックが互いに噛み合ってブロックの変形を抑制し、コーナリング時のタイヤ性能を向上することができる。しかも、サイプは屈曲部においてタイヤ径方向に少なくとも２種類の振幅を持ったジグザグ形状をなし、その屈曲部におけるタイヤ径方向の振幅が互いに異なる部分をブロックの幅方向の互いに異なる位置に配置しているので、タイヤ径方向の振幅が相対的に大きい部分は主として横方向のブロック剛性の増大に寄与し、タイヤ径方向の振幅が相対的に小さい部分は主として前後方向のブロック剛性の増大に寄与し、両特性を効果的に改善することができる。従って、トレッドゴムを低硬度化した場合であっても、制駆動時のタイヤ性能とコーナリング時のタイヤ性能を同時に向上することが可能である。
【０００９】
本発明において、サイプの屈曲部におけるタイヤ径方向の振幅が最大となる部分はブロックの幅方向外側の位置に配置することが好ましい。これにより、ブロックの幅方向外側の位置における横方向のブロック剛性が高くなるため、制駆動時のタイヤ性能を維持しながらコーナリング時のタイヤ性能をより効果的に向上することができる。
【００１０】
また、サイプの屈曲部におけるタイヤ径方向の振幅が最大となる部分はブロックのトレッドショルダー側の位置に配置することが好ましい。この場合、ブロックのトレッドショルダー側の位置における横方向のブロック剛性が高くなるため、制駆動時のタイヤ性能を維持しながらコーナリング時のタイヤ性能をより効果的に向上し、更には離型性を向上することができる。
【００１１】
つまり、トレッド部は曲率を有しているため、セクショナルタイプのモールドを用いてタイヤを加硫する場合、ブロックのトレッドショルダー側の位置ほどトレッド面の法線方向と型抜け方向とのなす角度が大きくなることに起因して離型性が悪くなる。これに対して、サイプの屈曲部におけるタイヤ径方向の振幅が最大となる部分は型抜けが比較的容易であるため、その部分をブロックのトレッドショルダー側の位置に配置することで離型性を改善し、ブロックの欠けやサイプ成形刃の変形を防止することができる。
【００１２】
サイプの屈曲部におけるタイヤ径方向の振幅の最大値αを最小値βの１．２倍以上３．０倍以下にすることが好ましい。これにより、前後方向のブロック剛性と横方向のブロック剛性をバランス良く増大させることが可能になる。
【００１３】
本発明は、スタッドレスタイヤに代表される氷雪路用空気入りタイヤに適用した場合に顕著な作用効果が得られるが、オールシーズン用の空気入りタイヤにも適用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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は本発明の実施形態からなる氷雪路用空気入りタイヤのトレッドパターンを示し、図２はそのブロックの基本構造を示すものである。また、図３はそのブロックにおけるサイプ内壁面を示すものである。
【００１５】
図１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縦溝２と、タイヤ幅方向に延びる複数本の横溝３とが形成され、これら縦溝２及び横溝３によって複数のブロック４が区画されている。そして、各ブロック４にはタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプ５が形成されている。なお、ブロック４の形状やサイプ５の本数は特に限定されるものではない。
【００１６】
図２に示すように、サイプ５は、トレッド面Ｓにおいてジグザグ形状をなし、ブロック内部ではタイヤ径方向（Ｔｒ）の２箇所以上でタイヤ周方向（Ｔｃ）に屈曲してタイヤ幅方向（Ｔｗ）に連なる複数の屈曲部６を形成している。これら屈曲部６は凸状の屈曲部６ａと凹状の屈曲部６ｂとを有し、サイプ５の一方の壁面では凸状の屈曲部６ａと凹状の屈曲部６ｂとが交互に配置され、これに対向する他方の壁面（不図示）では凸状の屈曲部６ａと凹状の屈曲部６ｂとの位置関係が逆になっている。サイプ５にタイヤ周方向に屈曲する屈曲部６を設けた場合、制駆動時にサイプ５の両側の小ブロックが互いに噛み合ってブロック４の変形を抑制し、ブロック４のタイヤ周方向への倒れ込みを抑制することができる。なお、屈曲部６を各サイプ５において２箇所以上設けることで、タイヤの正転及び逆転に起因してブロック剛性に差を生じるのを回避することができる。
【００１７】
図３に示すように、サイプ５は屈曲部６においてタイヤ径方向（Ｔｒ）に振幅を持ったジグザグ形状を形成している。サイプ５を屈曲部６においてタイヤ径方向（Ｔｒ）に振幅を持ったジグザグ形状とした場合、コーナリング時にサイプ５の両側の小ブロックが互いに噛み合ってブロック４の変形を抑制し、ブロック４のタイヤ幅方向への倒れ込みを抑制することができる。
【００１８】
トレッド部１を構成するゴム組成物のJIS-A 硬度（０℃）は４０〜６０、好ましくは４５〜５５にすると良い。トレッドゴムのJIS-A 硬度が４０未満であるとブロック４の倒れ込みを生じ易くなり、逆に６０を超えると氷上摩擦力が低下する。
【００１９】
上記氷雪路用空気入りタイヤによれば、サイプ５がタイヤ径方向（Ｔｒ）の２箇所以上でタイヤ周方向（Ｔｃ）に屈曲してタイヤ幅方向（Ｔｗ）に連なる屈曲部６を備えているので、制駆動時にサイプ５の両側の小ブロックが互いに噛み合ってブロックの変形を抑制し、制駆動時のタイヤ性能を向上することができる。また、サイプ５は屈曲部６においてタイヤ径方向（Ｔｒ）に振幅を持ったジグザグ形状を形成しているので、コーナリング時においてもサイプ５の両側の小ブロックが互いに噛み合ってブロックの変形を抑制し、コーナリング時のタイヤ性能を向上することができる。
【００２０】
しかしながら、横方向のブロック剛性を更に高めるためにサイプ５の屈曲部６におけるタイヤ径方向の振幅を一様に大きくした場合、前後方向のブロック剛性が低下する傾向がある。そのため、制駆動時のタイヤ性能とコーナリング時のタイヤ性能を更に高めるために、トレッド部１に形成されたサイプ５の少なくとも一部に以下の構造を採用する。
【００２１】
図４（ａ）〜（ｄ）は最もトレッドショルダー側のブロックに形成された最もトレッドショルダー側に位置するサイプの内壁面を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）はＸ−Ｘ矢視断面図、（ｃ）はＹ−Ｙ矢視断面図、（ｄ）はＺ−Ｚ矢視断面図である。図４（ａ）において、トレッドショルダー側をＳｈにて示し、トレッドセンター側をＣｅにて示す。
【００２２】
図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、サイプ５の中で最もトレッドショルダー側の位置するサイプ５ｓは、屈曲部６においてタイヤ径方向（Ｔｒ）に２種類の振幅α，βを持ったジグザグ形状を形成している。ここでは、振幅αが振幅βよりも大きく設定されている。サイプ５ｓの屈曲部６におけるタイヤ径方向の振幅が互いに異なる部分はブロック４の幅方向の互いに異なる位置に配置されている。より具体的には、サイプ５ｓの屈曲部６が最大振幅αを持つ部分はブロック４のトレッドショルダー側（Ｓｈ）の位置に配置され、サイプ５ｓの屈曲部６が最小振幅βを持つ部分はブロック４のトレッドセンター側（Ｃｅ）の位置に配置されている。
【００２３】
図１の展開図において、トレッド部１の接地領域は接地幅ＴＣＷにて規定される部分であり、その接地領域から非接地領域にかけてトレッド面Ｓが湾曲してブロック４の側壁を形成している。そのため、サイプ５ｓの屈曲部６が最大振幅αを持つ部分はブロック４の幅方向外側に配置されているものと見做すことができる。
【００２４】
最もトレッドショルダー側に位置するサイプ５ｓについて上記構成を採用した場合、そのサイプ５ｓを備えたブロック４のトレッドショルダー側の位置において横方向のブロック剛性が高くなるため、制駆動時のタイヤ性能を維持しながらコーナリング時のタイヤ性能を効果的に向上することができる。しかも、サイプ５ｓの屈曲部６が最大振幅αを持つ部分をブロック４のトレッドショルダー側の位置に配置することは離型性の向上にも寄与する。
【００２５】
サイプ５ｓの屈曲部６におけるタイヤ径方向の振幅の最大値αは最小値βの１．２倍以上３．０倍以下、より好ましくは、１．５倍以上２．５倍以下にすると良い。最大値αが最小値βの１．２倍未満であると横方向のブロック剛性が不十分になり、逆に最小値βの３．０倍を超えると前後方向のブロック剛性が不十分になる。また、屈曲部６のタイヤ径方向の振幅α，βは０．５〜５．０ｍｍの範囲内で設定すると良い。振幅α，βが０．５ｍｍ未満であると横方向のブロック剛性が不十分になり、逆に５．０ｍｍを超えると前後方向のブロック剛性が低下する。
【００２６】
上記氷雪路用空気入りタイヤによれば、トレッドゴムを低硬度化した場合であっても、制駆動時のタイヤ性能とコーナリング時のタイヤ性能を同時に向上することが可能である。特に、ブロック当たりのサイプ数を増やしたり、トレッドゴムに低硬度のゴムを使用することが可能になるので、氷上性能を向上しながら夏季のタイヤ性能を維持することができる。
【００２７】
上述した実施形態では、最もトレッドショルダー側のブロックに形成された最もトレッドショルダー側に位置するサイプの屈曲部に２種類の振幅を設定した場合について説明したが、本発明ではサイプの屈曲部に２種類以上、例えば、２〜４種類の振幅を設定することが可能である。また、トレッドセンター側のブロックに形成されたサイプ、或いは、トレッド部に形成された全てのサイプについて、その屈曲部に少なくとも２種類の振幅を設定することも可能である。更に、サイプの屈曲部におけるタイヤ径方向の振幅が最大となる部分をブロックの幅方向外側かつトレッドセンター側の位置に配置しても良い。
【実施例】
【００２８】
タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５でブロックパターンを有する氷雪路用空気入りタイヤにおいて、ブロックに設けるサイプの形状だけを種々異ならせた従来例及び実施例１〜３のタイヤをそれぞれ製作した。従来例及び実施例１〜３において、サイプは、トレッド面においてジグザグ形状をなし、ブロック内部ではタイヤ径方向の２箇所以上でタイヤ周方向に屈曲してタイヤ幅方向に連なる屈曲部を形成し、かつ該屈曲部においてタイヤ径方向に振幅を持ったジグザグ形状をなす３次元構造を有するものとした。また、実施例１〜３では、サイプの屈曲部に２種類の振幅α，βを設定し、サイプの屈曲部におけるタイヤ径方向の振幅が最大となる部分をブロックのトレッドショルダー側の位置に配置した。
【００２９】
これら試験タイヤについて、下記の試験方法により、氷上制動性能、ウェット旋回性能及び加硫故障発生率を評価し、その結果を表１に示した。
【００３０】
氷上制動性能：
試験タイヤをリムサイズ１５×６．５ＪＪ、空気圧２００ｋＰａの条件で排気量２０００ｃｃのＦＲ車に装着し、凍結路面において速度４０ｋｍ／ｈの走行状態から制動を行い、そ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。
【００３１】
ウェット旋回性能：
試験タイヤをリムサイズ１５×６．５ＪＪ、空気圧２００ｋＰａの条件で排気量２０００ｃｃのＦＲ車に装着し、水深１ｍｍのウェット路面において半径３０ｍの定常円旋回を実施し、最大横加速度を測定した。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ウェット旋回性能が優れていることを意味する。
【００３２】
加硫故障発生率：
加硫後の試験タイヤについて、ブロックの欠けやカット傷等の加硫故障の有無を調査し、試験タイヤの全数に対して加硫故障が発生したタイヤの本数の割合（％）を求め、それを加硫故障発生率とした。
【００３３】
【表１】
2008049971.tif 000003
【００３４】
この表１から判るように、実施例１〜３のタイヤは従来例に比べて氷上制動性能を維持しながらウェット旋回性能を改善することができ、しかも加硫故障発生率が極めて低いものであった。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態からなる氷雪路用空気入りタイヤのトレッドパターンを示す平面図である。
【図２】図１の氷雪路用空気入りタイヤにおけるブロックの基本構造を示す一部切り欠き斜視図である。
【図３】図２のブロックにおけるサイプ内壁面を示す側面図である。
【図４】図１の氷雪路用空気入りタイヤにおける最もトレッドショルダー側のブロックに形成された最もトレッドショルダー側に位置するサイプの内壁面を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）はＸ−Ｘ矢視断面図、（ｃ）はＹ−Ｙ矢視断面図、（ｄ）はＺ−Ｚ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  トレッド部
２  縦溝
３  横溝
４  ブロック
５，５ｓ  サイプ
６  屈曲部
Ｓ  トレッド面
α，β  振幅
【図１】
2008049971.tif 000004
【図２】
2008049971.tif 000005
【図３】
2008049971.tif 000006
【図４】
2008049971.tif 000007