(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサイプを形成したブロックを複数有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記サイプは、対向する内壁面の双方から深さ方向に交互に形成され、対向する内壁面に上面が当接する凸部を有し、その凸部の側壁面の縦断面におけるテーパ角が１０〜３０°であり、前記凸部が切断によって形成されており、上下に形成された凸部の縦断面における側壁面同士の間隔が０．５〜２．０ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記凸部の上面の面積が、２〜２０ｍｍ2 である請求項１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】
本発明は、複数のサイプを形成したブロックを複数有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤに関し、特にスタッドレスタイヤとして有用である。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スタッドレスタイヤのアイス性能を向上させる目的で、タイヤパターンの各部（センター部、メディエイト部、ショルダー部）に複数のサイプを配置したものが知られている。かかるサイプの形状としては、サイプの深さ方向に形状が変化しない平面又は波形のサイプが従来は一般的であった。このようなサイプをブロックに形成することにより、エッジ効果、除水効果、及び凝着効果が向上するため、サイプの本数は近年増加する傾向にあった。
【０００３】
しかし、サイプの本数を増やしてサイプ密度を高めていくと、エッジ数は増えるものの、ブロック全体の剛性が低下してサイプが倒れ込むことにより、逆にエッジ効果が小さくなり、アイス性能も低下するという問題が生じる。このため、サイプの形状を深さ方向で変化させて、サイプの倒れ込みを抑制した、いわゆる３次元サイプが近年注目されている。
【０００４】
例えば、特開２０００−１７７３３０号公報には、サイプの倒れ込みを抑制すると共に、サイプによるエッジ効果を高めるべく、図５に示すように、ブロック３４に少なくとも１本のサイプ３５を設けたスタッドレスタイヤにおいて、総サイプ数の３０％以上のサイプ３５に対し、内壁面３５ａ，３５ｂに複数の小ブロック３６ａ，３６ｂを形成し、その対面する内壁面３５ａ，３５ｂの小ブロック３６ａ，３６ｂ同士を互いに組合うように配置したものが提案されている。また、小ブロックの形状としては、半球状、円柱状、四角柱状、四角柱を一部切り欠いてテーパー部を形成した形状などが例示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載のスタッドレスタイヤでは、小ブロックを有するサイプを形成するために金型に配設されるブレードが、開口部を有しない形状となるため、ブレードで仕切られたブロックの区画ごとにエア抜きのためのベントスピューを設ける必要があった。このようにベントスピューの数が増えると、新品時におけるタイヤ外観、氷雪路性能、ノイズ性能などが悪化し易い。
【０００６】
一方、特開平１１−１０５５１２号公報には、開口部を有するブレードによって、サイプの内部に円柱状又はテーパ形状の突起を形成した空気入りタイヤが開示されている。しかし、このタイヤでは突起同士の係合作用が生じないため、サイプの倒れ込みを十分抑制することはできない。また、テーパ形状の突起のテーパ角が適切でないと、脱型時の切断による突起形成が予定通り行えないという問題もある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、脱型時の切断により凸部の形成が好適に行え、サイプの閉塞やブロックの倒れ込みを抑制することで、氷雪路性能、ウエット制動性能、耐偏摩耗性などが改善され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】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の空気入りタイヤは、複数のサイプを形成したブロックを複数有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、前記サイプは、対向する内壁面の双方から深さ方向に交互に形成され、対向する内壁面に上面が略当接する凸部を有し、その凸部の側壁面の縦断面におけるテーパ角が１０〜３０°であり、前記凸部が切断によって形成されており、上下に形成された凸部の縦断面における側壁面同士の間隔が０．５〜２．０ｍｍであることを特徴とする。
【０００９】
本発明において、上記テーパ角は、凸部の縦断面に現れる側壁面の形状が直線でない場合には、又は上下の側壁面のテーパ角が相違する（上下非対称）場合には、その形状の平均値をもって計算する。また、側壁面同士の間隔については、凸部の縦断面に現れる側壁面の形状が直線でない場合、内壁面に平行な方向の間隔が最短となる位置をもって計算する。
【００１０】
上記において、前記凸部の上面の面積が、２〜２０ｍｍ2 であることが好ましい。ここで、凸部の上面とは、脱型時に切断された面を指し、その面積は周縁部に囲まれた平面として計算する。
【００１１】
［作用効果］
本発明によると、サイプの内壁面に形成された凸部の上面が、対向する内壁面に略当接する構造としつつ、その側壁面の縦断面におけるテーパ角を１０〜３０°とするため、実施例の結果が示すように、脱型時の切断により凸部の形成が所望の部位に好適に行えるようになる。しかもサイプを形成するための金型のブレードが、凸部の形成部分で開口するため、エア抜きのためのベントスピューを少なくすることができる。また、上記のテーパ角を有しつつ凸部の縦断面における側壁面同士の間隔が０．５〜２．０ｍｍであるため、側壁面同士の係合作用によりブロックの倒れ込みを好適に抑制することができる。その結果、脱型時の切断により凸部の形成が好適に行え、サイプの閉塞やブロックの倒れ込みを抑制することで、氷雪路性能、ウエット制動性能、耐偏摩耗性などが改善された空気入りタイヤを提供することができる。
【００１２】
また、前記凸部の上面の面積が、２〜２０ｍｍ2 である場合、係合し合う側壁面の数を適度に確保でき、しかも凸部の剛性低下によるサイプの閉塞やブロックの倒れ込みをより確実に抑制することができる。また、脱型時の切断により突起形成をより確実に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明の空気入りタイヤは、図１に示すように、複数のサイプ１０を形成したブロック１を複数有するトレッドパターンＴを備える。本実施形態では、周方向溝２とジグザク溝３と斜溝４により区分された４角形のブロック１が複数形成され、タイヤ幅方向に８列のブロック１が配列されている例を示す。
【００１４】
各々のブロック１には、タイヤ幅方向又はややタイヤ幅方向から傾斜した方向に向けて複数列のサイプ１０が形成されている。各々のサイプ１０の両端は、ブロック１に隣接する溝に開口しているが、それに限定されるものではなく、ブロック１の側壁から露出せずにブロック１の側壁の内側に留めたり、片側のみを留めたりと、パターン構成によって適宜使い分けることができる。
【００１５】
本実施形態におけるサイプ１０は、図１及び図２に示すように、ブロック１の表面の直線状の開口から深さ方向に延びるものであるが、後述のように波型サイプであってもよい。
【００１６】
本発明におけるサイプ１０は、図２に示すように、対向する内壁面１１ａ，１１ｂを有し、それらの双方から深さ方向に交互に形成された凸部１２，１３を有する。凸部１２，１３は、対向する内壁面１１ｂ，１１ａに上面１２ａ，１３ａが略当接している。内壁面１１ｂ，１１ａと上面１２ａ，１３ａとは完全に当接していてもよく、また若干間隙を有していてもよい。いずれの場合も、開口を有するブレードによって形成することができる。
【００１７】
凸部１２，１３の側壁面１２ｂ，１３ｂの縦断面におけるテーパ角θは１０〜３０°であり、好ましくは１２〜２０°である。テーパ角θが１０°未満であると、脱型時の切断による凸部１２，１３の形成が所望の位置に行いにくくなる。また、テーパ角θが３０°を超えると、上下に形成された凸部１２と凸部１３の側壁面１２ｂ，１３ｂ同士の係合作用によるブロックの倒れ込み抑制効果が、不十分となる。
【００１８】
また、上下に形成された凸部１２，１３の縦断面における側壁面１２ｂ，１３ｂ同士の間隔Ｄは０．５〜２．０ｍｍであり、好ましくは０．８〜１．７ｍｍである。間隔Ｄが０．５ｍｍ未満であると、金型ブレードの強度低下による破損等の問題が生じ易く、２．０ｍｍを超えると側壁面１２ｂ，１３ｂ同士の係合作用が不十分となり、ブロックの倒れ込み抑制効果が低下する。
【００１９】
凸部１２，１３は、内壁面１１ａ，１１ｂの全体に形成するのが最も好ましいが、少なくともブロック１表面から深さ５０％の領域に形成するのが好ましい。また、最もブロック１表面に近い部分に位置する凸部１３については、その上面の上端の位置が、ブロック１表面から０．３〜０．８ｍｍに位置することが好ましい。このように凸部１３がブロック１表面に接近することで、金型による加硫成型時にエア抜きをより確実に行うことができる。
【００２０】
サイプ１０の溝幅、即ち、対向する内壁面１１ａ，１１ｂの間隔は０．３〜１．０ｍｍが好ましく、０．３〜０．８ｍｍがより好ましい。また、サイプ１０の深さは６．０〜１０．０ｍｍが好ましい。
【００２１】
本発明では、ブロック１の倒れ込み抑制効果が大きいため、サイプ１０の本数を増やしてサイプ密度を高めることで、エッジ数を増やしてエッジ効果を更に高めることができる。
【００２２】
以上のような凸部１２，１３を有するサイプ１０は、以下のようにして製造することができる。なお、本実施形態では、凸部１２，１３が対向する内壁面１１ａ，１１ｂの双方から深さ方向に交互に形成されると共に、横方向（サイプの開口方向）にも凸部１２，１３が交互に形成される例を示す。横方向にも凸部１２，１３が交互に形成されることにより、サイプ１０で区分される両側のブロック片に横方向のせん断力が生じた場合でも、側壁面１２ｂ，１３ｂ同士の係合作用により、ブロック片の変形を効果的に抑制することができる。
【００２３】
凸部１２，１３を有するサイプ１０は、図３に示すようなブレード２０を加硫金型のトレッド形成面に立設配置することで形成することができる。図３（ａ）はブレード２０の正面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるｂ−ｂ矢視断面であり、図３（ｃ）は図３（ａ）におけるｃ−ｃ矢視断面である。
【００２４】
このようなブレード２０を立設させた加硫金型内にグリーンタイヤが密閉されると、ブレード２０の開口２１，２２，２５，２６の内部にトレッドゴムが進入して、切断後に凸部１２，１３となる連通部が形成される。その際、トレッドゴムは金型のトレッド形成面の全体に行き渡ってトレッドＴが形成されるが、ブレード２０の開口２１，２２，２５，２６を通過して、空気が抜けるため、ブレード２０で仕切られたブロック１の区画ごとにエア抜きのためのベントスピューを設ける必要が無くなる。
【００２５】
加硫成型後にタイヤが脱型されてブレード２０が引き抜かれる際、ブレード２０の開口２１〜２６の周縁部２３，２７によって、上記連通部が切断され、凸部１２，１３とが所望の位置に形成される。その形状がタイヤの使用状態まで維持されると、内壁面１１ｂ，１１ａと凸部１２，１３の上面１２ａ，１３ａとは当接した状態となるが、使用時の変形などによって若干の間隙が生じる場合がある。
【００２６】
本発明の空気入りタイヤは、上記の如きトレッドパターンＴを備える以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用できる。
【００２７】
本発明の空気入りタイヤは、前述の如き作用効果を奏し、アイス性能やスノー性能に優れるため、特にスタッドレスタイヤとして有用である。
【００２８】
［他の実施形態］
以下、本発明の他の実施の形態について説明する。
【００２９】
（１）前述の実施形態では、図２に示す凸部１２，１３を有するサイプ１０が形成されている例を示したが、本発明におけるサイプの凸部の形状は、その上面が円形の他、楕円形、三角形、菱形、平行四辺形などの四角形、その他の多角形など、何れの形状でもよい。また、凸部の縦断面の形状も、例えば図４（ａ）〜（ｂ）に示すような形状でもよい。
【００３０】
図４（ａ）に示すものは、凸部１２，１３の上下の両側壁面のテーパ角が相違する（非対称）例である。その場合、脱型時の切断性の観点から、下側の側壁面のテーパ角が上側より大きいことが好ましい。
【００３１】
図４（ｂ）に示すものは、脱型時の切断性を更に改善すべく、上面１２ａ，１３ａに近接する部分の側壁面をラウンド形状（テーパ角が局所的に大きい）とした例である。
【００３２】
（２）前述の実施形態では、図１に示すようなブロックパターンの例を示したが、この形状のブロックに限らず、平行四辺形、Ｖ字型、５角形、又は曲線基調のブロックでもよい。また、中央付近や端部近傍まで溝の入ったブロックや一部の陸部が周方向に連続するものでもよい。
【００３３】
（３）前述の実施形態では、図１に示すようにサイプ１０が直線状のものを示したが、波型やジグザク型のサイプでもよい。その場合、波線としては正弦波に近いものに限られず、直線と曲線とを交互に組み合わせた波線や矩形波に近いもの等、何れの形状でもよい。
【００３４】
（４）前述の実施形態では、図１に示すように、タイヤ幅方向等に向けて複数列のサイプが形成された例を示したが、サイプの形成方向（中央線の方向）は、タイヤ幅方向と平行に限られるものではない。但し、中央線の方向とタイヤ幅方向とがなす角度は０〜４５°が好ましい。
【００３５】
（５）前述の実施形態では、図２に示すように、サイプがブロック表面に対して垂直になるように形成された例を示したが、ブロック表面の法線に対してサイプが若干（例えば１５°以下）傾斜していてもよい。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。
【００３７】
（１）アイス制動性能
タイヤ（Ｐ２３５／７５Ｒ１５、使用リム１５×６．５ＪＪ、空気圧２４０ｋＰａ）を実車（国産３０００ｃｃクラスのクロカン４ＷＤ車）に装着し、４名乗車の荷重条件にて、凍結した路面を走行させ、速度４０ｋｍ／ｈで制動力をかけてフルロックした際の制動距離を指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【００３８】
（２）スノートラクション性能
ＳＡＥ−Ｊ１４６６に基づき、圧雪路において、スノートラクションテスターを用い、時速８ｋｍ／ｈで走行し、スリップ率２０〜３００％までのスリップ率〜摩耗係数の平均値を取り込んだ（ｎ＝１０個）。
【００３９】
（３）ウエット制動性能
上記（１）と同様にタイヤを実車に装着し、４名乗車の荷重条件にて、水深１ｍｍのウエット路面を走行させ、初速９０ｋｍ／ｈで制動力をかけて２０ｋｍ／ｈまで減速するのに要する距離を指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【００４０】
（４）耐摩耗性能
舗装道路を９６００ｋｍ走行したときの段差摩耗量（摩耗によるサイプとサイプとの段差）を測定し、指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【００４１】
（５）ノイズ性能
テストドライバー２名による官能評価を行い、指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【００４２】
（６）タイヤ外観
一般消費者１０名による官能評価を行い、指数で評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【００４３】
（７）凸部の形成性
加硫後に凸部が内壁面の所望の位置に形成される割合を、百分率（％）で示した。
【００４４】
実施例１
図１に示すようなトレッドパターンにおいて、図３に示すブレードのブロック表面から５０％の深さの領域に開口部（テーパ角は１５°、円形上面の面積９ｍｍ2 、凸部側壁面の間隔１．２ｍｍ）を設けたものを用いて試作ラジアルタイヤを製造した。サイプの他のサイズについては、サイプ深さを８ｍｍ、溝幅を０．５ｍｍとした。また、エア抜きのためのベントスピューの数を従来品の成型金型の１／４とした。このタイヤを用いて、上記の各性能評価を行った結果を表１に示す。
【００４５】
実施例２
実施例１において、開口部を全面に形成したブレードを用いること以外は、実施例１と同様にして、試作ラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４６】
比較例１（従来品）
実施例１において、開口部を全く形成していないブレードを用いること以外は実施例１と同様にして、試作ラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その結果を表１に示す。なお、ベントスピューの数は従来通りとした。
【００４７】
比較例２
実施例１において、開口部のテーパ角を５°に変えたブレードを用いること以外は実施例１と同様にして、試作ラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４８】
比較例３
実施例１において、開口部のテーパ角を４０°に変えたブレードを用いること以外は実施例１と同様にして、試作ラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４９】
比較例４
実施例１において、凸部側壁面の間隔を３ｍｍに変えたブレードを用いること以外は実施例１と同様にして、試作ラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
0004711373.tif 000002
表１の結果が示すように、実施例では、脱型時の切断により凸部の形成が好適に行え、サイプの閉塞やブロックの倒れ込みを抑制することで、氷雪路性能、ウエット制動性能、耐偏摩耗性などが従来品より良好であった。また、ベントスピューの数が従来品より少ないため、ノイズ性能やタイヤ外観も従来品より良好となった。
【００５１】
これに対して、開口部のテーパ角が小さすぎる比較例２では、所望の位置に凸部が十分形成されず、各性能の改善効果が小さかった。また、開口部のテーパ角が大きすぎる比較例３では、凸部の側壁面同士の係合作用が小さく、倒れ込み抑制効果が低下するため、各性能の改善効果が小さかった。これは、凸部側壁面の間隔が大きすぎる比較例４についても同様であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例のトレッド面を示す平面図
【図２】本発明のおけるサイプの一例の縦断面を示す要部断面図
【図３】サイプ形成用のブレードの一例を示す図
【図４】本発明におけるサイプの他の例を示す要部断面図
【図５】従来のサイプの縦断面を示す要部断面図
【符号の説明】
１    ブロック
１０    サイプ
１１ａ  内壁面
１１ｂ  内壁面
１２    凸部
１２ａ  上面
１２ｂ  側壁面
１３    凸部
１３ａ  上面
１３ｂ  側壁面
θ      テーパ角
Ｄ      側壁面同士の間隔
【図１】
0004711373.tif 000003
【図２】
0004711373.tif 000004
【図３】
0004711373.tif 000005
【図４】
0004711373.tif 000006
【図５】
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