(57)【要約】【課題】  制駆動時のブロック剛性のみならずコーナリング時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振幅Ｔを持ったジグザグ形状を形成する。【選択図】  図２
2005126055.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振幅を持ったジグザグ形状を形成することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記トレッド面の法線方向に対する前記サイプのタイヤ周方向への傾斜角度を１０〜４５°とし、前記サイプの屈曲部のタイヤ径方向の振幅を０．５〜５．０ｍｍとした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
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振幅を持ったジグザグ形状を形成し、
前記サイプのタイヤ周方向の振幅を一定にする一方で、前記トレッド面の法線方向に対する前記サイプのタイヤ周方向への傾斜角度をトレッド面側の部位よりもサイプ底側の部位で小さくし、前記屈曲部のタイヤ径方向の振幅をトレッド面側の部位よりもサイプ底側の部位で大きくしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記トレッド面の法線方向に対する前記サイプのタイヤ周方向への傾斜角度を、最もトレッド面側の部位で３０°以上４５°以下とし、最もサイプ底側の部位で１５°以上３０°未満とした請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記屈曲部のタイヤ径方向の振幅を、最もトレッド面側の部位で０．５ｍｍ以上とし、最もサイプ底側の部位で３．５ｍｍ以下とした請求項３又は請求項４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制駆動時のブロック剛性のみならずコーナリング時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次元形状にすることが提案されている。
【０００３】
３次元形状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、制駆動時のブロック剛性を高めることは可能であるものの、コーナリング時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、ブロック内部では三角錐と逆三角錘とを交互に配置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、コーナリング時のブロック剛性を高める効果が期待できるものの、サイプに方向性があるため、その配置場所が限定されるという欠点がある。
【０００５】
更に、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３参照）。この場合も、コーナリング時のブロック剛性が制駆動時のブロック剛性に比べて低いという欠点がある。
【特許文献１】特開２０００−６６１９号公報
【特許文献２】特開２００２−３０１９１０号公報
【特許文献３】特開２００２−３２１５０９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制駆動時のブロック剛性のみならずコーナリング時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振幅を持ったジグザグ形状を形成する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。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。また、上記サイプは実質的に方向性を持たないので、その配置場所が限定されることもない。更に、上記サイプによれば、新品時でのエッジ長さと摩耗中期以降でのエッジ長さとの差が小さいという利点もある。
【０００９】
本発明において、離型性を損なうことなく制駆動時のタイヤ性能とコーナリング時のタイヤ性能の改善効果を十分に得るために、トレッド面の法線方向に対するサイプのタイヤ周方向への傾斜角度を１０〜４５°とし、サイプの屈曲部のタイヤ径方向の振幅を０．５〜５．０ｍｍとすることが好ましい。
【００１０】
本発明によれば、トレッド面の法線方向に対するサイプのタイヤ周方向への傾斜角度やサイプの屈曲部のタイヤ径方向の振幅を適正化することで、離型性の悪化を抑えることが可能であるが、場合によっては離型時にサイプ成形刃によるブロック欠け等の故障を生じることがある。
【００１１】
そこで、ブロック欠け等の故障をより確実に回避するために、上記空気入りタイヤにおいて、サイプのタイヤ周方向の振幅を一定にする一方で、トレッド面の法線方向に対するサイプのタイヤ周方向への傾斜角度をトレッド面側の部位よりもサイプ底側の部位で小さくし、屈曲部のタイヤ径方向の振幅をトレッド面側の部位よりもサイプ底側の部位で大きくすることが望ましい。
【００１２】
つまり、サイプのタイヤ周方向の振幅を一定にした場合であっても、トレッド面の法線方向に対するサイプのタイヤ周方向への傾斜角度をサイプ底側の部位ほど小さくすることで、金型からの離型性を向上することができる。しかも、上記の如くサイプのタイヤ周方向への傾斜角度を変更した場合であっても、屈曲部のタイヤ径方向の振幅をサイプ底側の部位ほど大きくすることで、制駆動時のブロック剛性の低下を抑制し、またコーナリング時のブロック剛性を高めることができる。
【００１３】
この場合、トレッド面の法線方向に対するサイプのタイヤ周方向への傾斜角度を、最もトレッド面側の部位で３０°以上４５°以下とし、最もサイプ底側の部位で１５°以上３０°未満とすることが好ましい。また、屈曲部のタイヤ径方向の振幅を、最もトレッド面側の部位で０．５ｍｍ以上とし、最もサイプ底側の部位で３．５ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００１４】
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】
【００１５】
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。
【００１６】
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はそのブロックを示すものである。また、図３は上記ブロックの側面を示し、図４は上記ブロックにおけるサイプ内壁面を示すものである。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
図３に示すように、トレッド面Ｓの法線方向に対するサイプ５のタイヤ周方向への傾斜角度θは１０〜４５°に設定すると良い。この角度θが１０°未満であると制駆動時におけるブロック４の倒れ込みを支える効果が不十分になり、逆に４５°を超えると金型からの抜けが悪くなる。
【００２０】
図４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Ｔ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Ｔ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。屈曲部６の振幅Ｔは０．５〜５．０ｍｍに設定すると良い。この振幅Ｔが０．５ｍｍ未満であるとコーナリング時におけるブロック４の倒れ込みを支える効果が不十分になり、逆に５．０ｍｍを超えると金型からの抜けが悪くなる。
【００２１】
上記氷雪路用空気入りタイヤにおいて、トレッド部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。
【００２２】
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。しかも、サイプ５は屈曲部６においてタイヤ径方向（Ｔｒ）に振幅Ｔ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。
【００２３】
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。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。
【００２４】
図５は本発明の他の実施形態からなる氷雪路用空気入りタイヤのブロックを示すものである。また、図６は上記ブロックにおけるサイプ内壁面の一部を示し、図７は図６のＶII−ＶII矢視断面図である。
【００２５】
図５において、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。
【００２６】
図６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Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ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Ａ〜Ｄ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。
【００２７】
図６において、屈曲部６のタイヤ径方向の振幅Ａ〜Ｄはトレッド面側の部位よりもサイプ底側の部位で大きくなっている。屈曲部６のタイヤ径方向の振幅Ａ〜Ｄをサイプ底側の部位ほど大きくすることで、制駆動時のブロック剛性の低下を抑制し、またコーナリング時のブロック剛性を高めることができる。
【００２８】
より具体的には、最もトレッド面側の部位での屈曲部６の振幅Ａは０．５ｍｍ以上に設定し、最もサイプ底側の部位での屈曲部６の振幅Ｄは３．５ｍｍ以下に設定すると良い。最もトレッド面側の部位での屈曲部６の振幅Ａが０．５ｍｍ未満であるとブロック剛性の低下が顕著になる。また、最もサイプ底側の部位での屈曲部６の振幅Ｄが３．５ｍｍ超であると離型が困難になる。トレッド面側からサイプ底側に向けて屈曲部６の振幅Ａ〜Ｄが徐々に大きくなるようにサイプ５を形成することで、ブロック剛性の維持と金型からの離型性をバランス良く両立することができる。
【００２９】
図７に示すように、サイプ５のタイヤ周方向の振幅Ｘは、サイプ５の深さ方向の全長にわたって一定になっている。そして、トレッド面Ｓの法線方向に対するサイプ５のタイヤ周方向への傾斜角度ａ，ｂ，ｃ，ｄはトレッド面側の部位よりもサイプ底側の部位で小さくなっている。トレッド面Ｓの法線方向に対するサイプ５のタイヤ周方向への傾斜角度ａ〜ｄをサイプ底側の部位ほど小さくすることで、金型からの離型性を向上することができる。
【００３０】
より具体的には、最もトレッド面側の部位での傾斜角度ａは３０°以上４５°以下に設定し、最もサイプ底側の部位での傾斜角度ｄは１５°以上３０°未満に設定すると良い。最もトレッド面側の部位での傾斜角度ａが３０°未満であるとブロック剛性の低下が顕著になり、逆に４５°超であると離型が困難になる。また、最もサイプ底側の部位での傾斜角度ｄが１５°未満であるとブロック剛性の低下が顕著になり、逆に３０°以上であると離型が困難になる。トレッド面側からサイプ底側に向けて傾斜角度ａ〜ｄが徐々に小さくなるようにサイプ５を形成することで、より滑らかな離型が可能になる。
【００３１】
上記氷雪路用空気入りタイヤによれば、前述の実施形態と同様に、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。しかも、本実施形態によれば、金型からの離型性が向上するので、ブロック欠け等の故障をより確実に回避することができる。
【実施例】
【００３２】
先ず、タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５  ９１Ｑ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１〜３及び実施例１のタイヤをそれぞれ製作した。
【００３３】
従来例１は、特開２０００−６６１９号公報に記載されるように、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を採用したものである（図８参照）。従来例２は、特開２００２−３０１９１０号公報に記載されるように、トレッド面ではジグザグ形状をなし、ブロック内部では三角錐と逆三角錘とを交互に配置するようにしたサイプを採用したものである（図９参照）。従来例３は、特開２００２−３２１５０９号公報に記載されるように、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を採用したものである（図１０参照）。一方、実施例１は図２のサイプを採用したものである。
【００３４】
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、ウェット制動性能及びウェット旋回性能を評価し、その結果を表１に示した。
【００３５】
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１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。
【００３６】
ウェット制動性能：
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、水深１ｍｍのウェット路面において速度１００ｋｍ／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１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制動性能が優れていることを意味する。
【００３７】
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１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。
【００３８】
【表１】
2005126055.tif 000003
この表１から判るように、実施例１のタイヤは氷上制動性能、ウェット制動性能及びウェット旋回性能が従来例１〜３に比べて優れていた。
【００３９】
次に、実施例１のタイヤを基準とし、サイプの傾斜角度ａ〜ｄ及びサイプの屈曲部の振幅Ａ〜Ｄを種々異ならせた実施例２〜８のタイヤをそれぞれ製作した。
【００４０】
これら試験タイヤについて、氷上制動性能を評価すると共に、加硫時の故障発生率を求め、その結果を表２に示した。但し、氷上制動性能は実施例１を１００とする指数にて示した。故障発生率は、加硫後のタイヤについてサイプ成形刃によるトレッド部の欠けやカット傷等の発生状況を調査したときのタイヤ加硫本数に対する故障発生タイヤの百分率（％）である。
【００４１】
【表２】
2005126055.tif 000004
この表２から判るように、実施例２〜８のタイヤは実施例１のタイヤと同等の氷上制動性能を備えながら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】
【００４２】
【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】本発明の実施形態からなる氷雪路用空気入りタイヤのブロックを一部切り欠いて示す斜視図である。
【図３】図２のブロックの側面図である。
【図４】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５】本発明の他の実施形態からなる氷雪路用空気入りタイヤのブロックを一部切り欠いて示す斜視図である。
【図６】図５のブロックにおけるサイプ内壁面の一部を示す側面図である。
【図７】図６のＶII−ＶII矢視断面である。
【図８】従来例１のブロックを示す斜視図である。
【図９】従来例２のブロックを示す斜視図である。
【図１０】従来例３のブロックを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  トレッド部
２  縦溝
３  横溝
４  ブロック
５  サイプ
６  屈曲部
Ｓ  トレッド面
Ｔ  振幅
θ  傾斜角度
【図１】
2005126055.tif 000005
【図２】
2005126055.tif 000006
【図３】
2005126055.tif 000007
【図４】
2005126055.tif 000008
【図５】
2005126055.tif 000009
【図６】
2005126055.tif 000010
【図７】
2005126055.tif 000011
【図８】
2005126055.tif 000012
【図９】
2005126055.tif 000013
【図１０】
2005126055.tif 000014