(57)【要約】【課題】サイプから周方向主溝及び横断主溝のいずれかの主溝に流入する水の流れを最適化することによって、トレッドパターン全体の排水性を向上させた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤは、トレッド部１に、パターンセンターＣの両側に位置し、タイヤ周方向に沿って延びる１対の周方向主溝２ａ、２ｂを配設して、トレッド部１を中央域３とショルダー域５ａ、５ｂとに区分するとともに、周方向主溝２ａ、２ｂを横切って延びる複数本の横断主溝６を配設することによってトレッド部１を多数個のブロック７に区画形成してなる。ブロック７は、周方向主溝２ａ、２ｂ、２ｃ又は横断主溝６のいずれかの主溝８に開口し、開口した主溝８に対し比較的小さな角度で延び、ブロック７内で終端する一端開口細溝９と、一端開口細溝９に開口し、タイヤ周方向に対し比較的大きな角度で延び、ブロック７内で終端する一端開口サイプ１０とを具える。【選択図】        図１
2004306906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部に、パターンセンターの両側に位置し、タイヤ周方向に沿って延びる１対の周方向主溝を少なくとも配設して、トレッド部を該周方向主溝間に位置する中央域と、周方向主溝とトレッド端間に位置するショルダー域とに区分するとともに、該周方向主溝を横切って延びる複数本の横断主溝を配設し、該周方向主溝、両トレッド端、及び該横断主溝とによってトレッド部を多数個のブロックに区画形成してなる空気入りタイヤにおいて、
少なくとも１個のブロックは、周方向主溝及び横断主溝のいずれかの主溝に開口し、開口した主溝に対し比較的小さな角度で延び、ブロック内で終端する少なくとも１本の一端開口細溝と、該一端開口細溝に開口し、タイヤ周方向に対し比較的大きな角度で延び、ブロック内で終端する少なくとも１本の一端開口サイプとを具えることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
一端開口細溝は、開口する主溝とのなす角が５〜４５°の範囲にある請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
一端開口サイプは、タイヤ周方向とのなす角が９０°である請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
中央域に位置するブロック内の一端開口細溝は周方向主溝に開口する請求項１〜３のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
ショルダー域に位置するブロック内の一端開口細溝は横断主溝に開口する請求項１〜４のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
一端開口細溝の溝幅が溝底に向かって漸増する請求項１〜５のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
タイヤは、一端開口細溝がタイヤ幅方向内側部分からタイヤ幅方向外側部分に向かって順次接地域内に入るように装着してなる請求項１〜６のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トレッド部に、パターンセンターの両側に位置し、タイヤ周方向に沿って延びる１対の周方向主溝を少なくとも配設して、トレッド部を周方向主溝間に位置する中央域と、周方向主溝とトレッド端間に位置するショルダー域とに区分するとともに、周方向主溝を横切って延びる複数本の横断主溝を配設し、周方向主溝、両トレッド端、及び横断主溝とによってトレッド部を多数個のブロックに区画形成してなる、いわゆるブロックパターンを有する空気入りタイヤ、より詳細には氷雪路走行に適した空気入りタイヤに関し、特にかかるタイヤの排水性の向上を図る。
【０００２】
【従来の技術】
従来の氷雪路走行に適した空気入りタイヤ、いわゆるスタッドレスタイヤとしては、図７に示すように、タイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向主溝１０１、１０２と、タイヤ周方向を横切って延びる複数本の横断主溝１０３、１０４とを配設し、周方向主溝１０１、１０２、両トレッド端１０５ａ、１０５ｂ、及び横断主溝１０３、１０４とによってトレッド部を多数個のブロック１０６に区画形成するとともに、各ブロック１０６に複数本の横方向サイプ１０７を具えたものがある。かかるタイヤでは、トレッドゴムとして発泡ゴムを用いたり、横方向サイプ１０７によるエッジ効果を利用したりすることによって、氷雪路面上を走行するのに必要なグリップ力を確保している。
【０００３】
また、かかるタイヤは、水膜が存在する氷雪路面上や濡れた路面上を走行する場合も想定されるため、ハイドロプレーニング性能等の排水性も具備する必要がある。
【０００４】
スタッドレスタイヤの排水性を向上させた事例としては、、例えば特許文献１及び２等が挙げられる。特許文献１には、ブロックに、タイヤの回転に対して方向性を有し、周方向に対して傾斜するとともにブロックの内方に始まり外端に終焉し、ブロックを区画する主溝に開口する複数のサイプを具え、タイヤの回転に際し、各サイプのブロック内方に位置する部分が外端に位置する部分より先に接地域内に入るようにしたタイヤが記載されている。かかるタイヤにおいては、ブロック表面に形成される鋭いサイプ端が水膜を切り、切られた水膜の水を、サイプ間を介してブロックを区画する溝に排出することができる結果、氷雪走行性能が向上する。しかし、かかるタイヤでは、排水性能を向上させる観点からは、サイプと主溝とのなす角が小さいほど好ましいが、この場合には、サイプ開口端付近のブロックに剛性の低い鋭角部が形成され、この鋭角部から偏摩耗が発生することが懸念される。
【０００５】
また、特許文献２には、トレッド部のそれぞれの側部域に位置し、相互に対をなす周方向溝と、それぞれの周方向溝から踏面中心側へ相互に逆方向に傾斜して延びる傾斜溝とを設け、これら周方向溝及び傾斜溝によってトレッド部を多数個のブロックに区画形成してなる、いわゆる方向性トレッドパターンを有し、かつ各傾斜溝を、少なくとも一の折曲部を経て折れ線状に延在させるとともに、各傾斜溝を、踏面中心を越えた位置で、他方側の周方向溝から延びる傾斜溝の二本以上に開口させた空気入りタイヤが記載されている。かかるタイヤにおいては、傾斜溝の幅方向エッジ成分を減少することなく、周方向エッジ成分を付与することができるので、駆動性能を損なうことなく耐横滑り性を向上させることができ、また、方向性を有することで傾斜溝内の排水性を向上させることができる結果、氷雪路走行性能が向上する。しかし、かかるタイヤでは、傾斜溝からトレッド踏面外への排水性の向上のみを課題としており、サイプ内に流入した水の排出については何ら考慮されていない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１−１０１２０４号公報
【特許文献２】
特開２００１−１９１７４０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、この発明の目的は、サイプから周方向主溝及び横断主溝のいずれかの主溝に流入する水の流れを最適化することによって、トレッドパターン全体の排水性を向上させた空気入りタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明は、トレッド部に、パターンセンターの両側に位置し、タイヤ周方向に沿って延びる１対の周方向主溝を少なくとも配設して、トレッド部を該周方向主溝間に位置する中央域と、周方向主溝とトレッド端間に位置するショルダー域とに区分するとともに、該周方向主溝を横切って延びる複数本の横断主溝を配設し、該周方向主溝、両トレッド端、及び該横断主溝とによってトレッド部を多数個のブロックに区画形成してなる空気入りタイヤにおいて、少なくとも１個のブロックは、周方向主溝及び横断主溝のいずれかの主溝に開口し、開口した主溝に対し比較的小さな角度で延び、ブロック内で終端する少なくとも１本の一端開口細溝と、該一端開口細溝に開口し、タイヤ周方向に対し比較的大きな角度で延び、ブロック内で終端する少なくとも１本の一端開口サイプとを具えることを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００９】
なお、ここでいう「比較的小さな角度」とは、４５°以下の範囲の角度のことをいい、「比較的大きな角度」とは、５０〜９０°の範囲の角度のことをいう。
【００１０】
また、一端開口細溝は、開口する主溝とのなす角が５〜４５°の範囲にあることが好ましい。
【００１１】
さらに、一端開口サイプは、タイヤ周方向とのなす角が９０°であることが好ましい。
【００１２】
さらにまた、中央域に位置するブロック内の一端開口細溝は周方向主溝に開口することが好ましい。
【００１３】
加えて、ショルダー域に位置するブロック内の一端開口細溝は横断主溝に開口することが好ましい。
【００１４】
また、一端開口細溝の溝幅が溝底に向かって漸増することが好ましい。
【００１５】
さらに、タイヤは、一端開口細溝がタイヤ幅方向内側部分からタイヤ幅方向外側部分に向かって順次接地域内に入るように装着してなることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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る。
【００１７】
図１に示すタイヤは、トレッド部１に、パターンセンターＣの両側に位置し、タイヤ周方向に沿って延びる１対の周方向主溝２ａ、２ｂと、さらに１本の周方向主溝２ｃとを配設して、トレッド部１を周方向主溝２ａ、２ｂ間に位置する中央域３と、周方向主溝２ａ、２ｂとトレッド端４ａ、４ｂ間に位置するショルダー域５ａ、５ｂとに区分するとともに、周方向主溝２ａ、２ｂを横切って延びる複数本の横断主溝６を配設し、周方向主溝２ａ、２ｂ、２ｃ、両トレッド端４ａ、４ｂ、及び横断主溝６とによってトレッド部１を多数個のブロック７に区画形成してなる。
【００１８】
そして、この発明の構成上の主な特徴は、少なくとも１個のブロック７は、前記１対の周方向主溝２ａ、２ｂ及び横断主溝６のいずれかの主溝８に開口し、開口した主溝８に対し比較的小さな角度で延び、ブロック７内で終端する少なくとも１本の一端開口細溝、図１では１本の一端開口細溝９と、一端開口細溝９に開口し、タイヤ周方向に対し比較的大きな角度で延び、ブロック７内で終端する少なくとも１本の一端開口サイプ、図１では中央域に位置するブロック７で各４本、ショルダー域に位置するブロック７で各２本の一端開口サイプ１０とを具えることにある。
【００１９】
以下、この発明が上記構成を採用するに至った経緯を作用とともに説明する。発明者は、スタッドレスタイヤに配設されるサイプによる排水性の向上に着目し、鋭意検討を行ったところ、サイプと周方向主溝及び横断主溝のいずれかの主溝とのなす角が比較的大きい場合には、サイプが開口しているブロック端縁の剛性が確保され、偏摩耗の点では好ましいものの、サイプから排出される水と、主溝内を流れる水との合流点において乱流が発生して、主溝内の水の流れが妨げられる結果、トレッドパターン全体での排水性が損なわれることが分かった。一方、この乱流の発生を防止するには、サイプと主溝とのなす角をできるだけ小さくし、サイプから排出される水と、主溝内を流れる水とを円滑に合流させることが考えられるが、この場合には、サイプが開口しているブロック端縁に剛性の低い鋭角部が形成され、この鋭角部から偏摩耗が発生することが懸念される。このため、ブロック端縁にサイプを直接開口させる場合には、偏摩耗と耐水性を両立させることは難しく、二律背反の事態が生じていた。
【００２０】
そこで、発明者は、ブロックに、主溝に開口し、開口した主溝に対し比較的小さな角度で延びる少なくとも１本の細溝を配設して、サイプから排出された水をこの細溝を介して主溝に流入させるとともに、サイプの延在方向をタイヤ周方向に対して比較的大きな角度として鋭角部の形成を回避すれば、主溝内に乱流を発生させることなくサイプ内の水を円滑に排出でき、かつブロック端縁での偏摩耗も抑制できるとの着想を得た。また、細溝の一端をブロック内で終端させて、細溝内に取り込まれた水を一方向、すなわち細溝が開口する主溝に向かう方向に必然的に流れを生じさせることによって、サイプ内の水は乱流を起こすことなく細溝を介して円滑に主溝に排水される結果、トレッド踏面内に存在する水のタイヤ外方への排出能力が格段に高まる結果、排水性が向上することを見出し、この発明を完成させるに至ったのである。
【００２１】
なおここで、主溝８の溝幅は３〜１０ｍｍが好ましく、一端開口細溝９の溝幅は０．７〜３ｍｍが好ましい。
【００２２】
また、一端開口細溝９は、開口する主溝８とのなす角αが５〜４５°の範囲にあることが好ましい。開口する主溝８とのなす角を５°未満とすることは幾何学的に配置が困難であり、４５°を超えると前記したように主溝との合流点に乱流が発生しやすくなるからである。主溝内を流れる水との合流をより一層円滑にする観点からは、１５〜３０°の範囲とすることが特に好ましい。
【００２３】
さらに、一端開口サイプ１０は、偏摩耗を抑制する観点から、タイヤ周方向Ｐとのなす角βを５０°以上とすることが必要であり、特に９０°とすることが好ましい。
【００２４】
さらにまた、図１に示すように、中央域３に位置するブロック７が一端開口細溝９を有する場合には、この一端開口細溝９をブロック７のタイヤ幅方向外側に位置する周方向主溝２ａ、２ｂに開口させることが好ましい。排水性向上の観点からは、中央域内に存在する水の流れをタイヤ幅方向外側に向けることが有利だからである。
【００２５】
加えて、図２に示すように、ショルダー域５ａ、５ｂに位置するブロック７が一端開口細溝９を有する場合には、この一端開口細溝９は横断主溝６に開口し、特に終端から開口端に向かって順次接地域内に入るように配設することが好ましい。かかる配設により、一端開口細溝９内に取り込まれた水を、横断主溝６内をタイヤ幅方向外側に向かって流れる水と合流させるができ、排水性が向上するからである。
【００２６】
図３（ａ）は、図１のブロック７をＡ−Ａ線において切断した場合の断面図である。このように、一端開口細溝９の溝幅ｗが溝底１１に向かって漸増することが好ましい。タイヤ新品時には、主溝８の溝容積が大きく、排水性は十分に確保されているが、摩耗中期以降には、主溝８の溝容積が減少するので、一端開口細溝９を図示のような断面形状として、一端開口細溝９の溝容積を増加させれば、排水性を補うことができるからである。さらに、一端開口細溝９は、非接地時には図３（ａ）に示すようにブロック７の上端面に開口しており、接地時には図３（ｂ）に示すようにブロック７の上端面では実質的に閉じたサイプであってもよい。
【００２７】
さらに、タイヤは、一端開口細溝９、特にパターンセンターの両側に位置する対をなす一端開口細溝９がタイヤ幅方向内側部分からタイヤ幅方向外側部分に向かって順次接地域内に入るように装着してなることが好ましい。このように一端開口細溝９がいわゆる方向性パターンを形成すると、サイプ内に取り込んだ水を一端開口細溝９を介してタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向かって流してタイヤ側方に円滑に排出することができ、より一層排水性が高まるからである。
【００２８】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、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５に示すように、周方向主溝２ａ、２ｂを、ジグザグ状に屈曲しながらタイヤ周方向に沿って延びるジグザグ溝としてもよい。一端開口細溝９を、中央域３のブロック７に配設したような曲線状としたり、ショルダー域５ａ、５ｂのブロック７に配設したような屈曲状としたりすることもできる。
【００２９】
加えて、図６（ａ）に示すように、横断溝６を、方向性を持った曲線状とすることもできる。また、ブロック７に、隣接する２本の横断溝６にわたって延在する連通細溝１２を設け、ブロック７を２個の小ブロック１３ａ、１３ｂに分割してもよい。この場合には、一端開口細溝９を、図６のように一方の小ブロック１３ｂにのみ設けてもよいが、他方の小ブロック１３ａにのみ設けてもよく、また両方の小ブロック１３ａ、１３ｂに設けてもよい。
【００３０】
【実施例】
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。
【００３１】
実施例１〜５のタイヤは、タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の乗用車用タイヤであり、実施例１及び２のタイヤは図６（ａ）に示すトレッドパターンを有しており、実施例３のタイヤは図６（ｂ）に示すトレッドパターンを有しており、実施例４のタイヤは図６（ｃ）に示すトレッドパターンを有しており、実施例５のタイヤは図６（ｃ）に示すトレッドパターンを有し、一端開口細溝の溝幅が溝底に向かって漸増しており、それぞれ表１に示す諸元を有する。なお、表中の角度α１及びα２は、それぞれ一端開口細溝と横断主溝とのなす角及び一端開口細溝と周方向主溝とのなす角を示す。
【００３２】
比較のため、タイヤサイズが実施例１〜５のタイヤと同じであり、図８に示すように一端開口細溝を有さないもの（従来例）、及び図６（ａ）に示すトレッドパターンを有するが、一端開口細溝と横断主溝とのなす角α１及び周方向主溝とのなす角α２がこの発明の範囲外であるもの（比較例）についても併せて試作した。
【００３３】
前記各供試タイヤをＪＡＴＭＡで定める標準リム（６ＪＪ）に取り付けてタイヤ車輪とし、このタイヤ車輪を空気圧２４０ｋＰａ（相対圧）、タイヤ荷重４．１２ｋＮの条件下でテスト車両に装着し、アスファルト上に深さ１０ｍｍの水を張った路面を走行して、操舵が効かなくなる限界の速度を測定し、排水性を評価した。その評価結果を表１に示す。排水性の評価結果は、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、数値が大きいほど優れている。
【００３４】
【表１】
2004306906.tif 000003
【００３５】
表１に示す結果から、実施例１〜５のタイヤはいずれも、従来例及び比較例のタイヤに比べて排水性に優れていることが分かる。尚、氷雪路走行性能はいずれの実施例のタイヤとも従来例及び比較例のタイヤと同等であることは実証済みである。
【００３６】
【発明の効果】
この発明により、サイプから周方向主溝及び横断主溝のいずれかの主溝に流入する水の流れを最適化することによって、トレッドパターン全体の排水性を向上させた空気入りタイヤ、特にスタッドレス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】
【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】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３】（ａ）及び（ｂ）は、図１のタイヤのブロックをＡ−Ａ線において切断した場合の断面図である。
【図４】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５】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６】（ａ）は、比較例並びに実施例１及び２のタイヤのタイヤのトレッド部の一部の展開図であり、（ｂ）は実施例３のタイヤのトレッド部の一部の展開図であり、（ｃ）は実施例４及び５のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。
【図７】従来タイヤの一例のトレッド部の一部の展開図である。
【図８】比較例のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。
【符号の説明】
１    トレッド部
２ａ、２ｂ、２ｃ    周方向主溝
３    中央域
４ａ、４ｂ    トレッド端
５ａ、５ｂ    ショルダー域
６    横断主溝
７    ブロック
８    主溝
９    一端開口細溝
１０    一端開口サイプ
１１    一端開口細溝の溝底
１２    連通細溝
１３ａ、１３ｂ    小ブロック
【図１】
2004306906.tif 000004
【図２】
2004306906.tif 000005
【図３】
2004306906.tif 000006
【図４】
2004306906.tif 000007
【図５】
2004306906.tif 000008
【図６】
2004306906.tif 000009
【図７】
2004306906.tif 000010
【図８】
2004306906.tif 000011