(57)【要約】【課題】縦横エッジ成分とブロック剛性を確保し、雪上加速・制動性だけでなく雪上操縦安定性をも向上させるタイヤを提供する。【解決手段】トレッド（１２）に、タイヤ周方向に伸びるリブ溝（１４）およびタイヤ幅方向に伸びるラグ溝（１６）によって区画された複数のブロック（１８）を有する空気入りタイヤ（１０）であって、ブロック（１８）内に複数のサイプを有し、サイプはブロック毎に備えられたラグ溝（１６）に実質平行となる横サイプ（２２）、及びリブ溝（１４）に実質平行となる縦サイプ（２０）であり、横サイプ（２２）はブロック（１８）両側の少なくとも一方のリブ溝（１４）に開口し、縦サイプ（２０）はブロック（１８）両側のラグ溝（１６）のうちの一方にのみ開口する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッドに、タイヤ周方向に伸びるリブ溝およびタイヤ幅方向に伸びるラグ溝によって区画された複数のブロックを有する空気入りタイヤであって、
前記ブロック内に複数のサイプを有し、
前記サイプは、ブロック毎に備えられたラグ溝に実質平行となる横サイプ、及びリブ溝に実質平行となる縦サイプであり、
前記横サイプはブロック両側の少なくとも一方のリブ溝に開口しており、
前記縦サイプはブロック両側のラグ溝のうちの一方にのみ開口していることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記横サイプは前記リブ溝のうちの一方にのみ開口していることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記複数の横サイプはブロック両側のリブ溝に双方交互に開口し、前記複数の縦サイプはブロック両側のラグ溝に双方交互に開口することを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ブロックでは横サイプと縦サイプが交差し、ブロック中央部分でサイプで囲まれた小ブロックが形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記ブロックでは横サイプの最深部が縦サイプの最深部よりも深いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ブロックでは縦サイプの最深部が横サイプの最深部よりも深いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記サイプを有するブロックをタイヤセンター側とタイヤショルダー側にそれぞれ一つ以上有し、前記タイヤセンター側ブロックでは横サイプの最深部が縦サイプの最深部よりも深く、かつ前記タイヤショルダー側ブロックでは縦サイプの最深部が横サイプの最深部よりも深いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項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、雪道を走行する自動車の使途に供する空気入りタイヤに関するもので、特には雪上性能を向上させた空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冬用の空気入りタイヤにおいて、雪道を走行する場合には、タイヤが雪道をグリップしきれずにタイヤが雪道をスリップするという難点があった。雪道における発進時の加速・制動性や雪上操縦安定性を改良するためにタイヤトレッドパターンにサイプを設ける設計が成されてきたが、雪上における加速・制動性を確保しようと前後方向エッジ成分をアップさせるために横サイプを増加させたり、適宜縦サイプを設けても横方向エッジ成分が確保できず、かつブロック剛性が低下するため、操縦安定性が確保できないという難点があり、雪上加速・制動性と雪上操縦安定性を両立させることには限界があるのが現状である。
【特許文献１】特開２００１−１９１７３９号公報
【特許文献２】特開２００３−１０４０１２号公報
【特許文献３】特開平８−１６９２１２号公報
【特許文献４】特開平８−２３０４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで本発明の目的は、トレッドパターンのサイプ形状を工夫し、縦サイプと横サイプを適切に設けることにより、縦横エッジ成分とブロック剛性を確保し、雪上加速・制動性だけでなく雪上操縦安定性をも向上させる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】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、トレッドに、タイヤ周方向に伸びるリブ溝およびタイヤ幅方向に伸びるラグ溝によって区画された複数のブロックを有する空気入りタイヤであって、ブロック内に複数のサイプを有し、サイプはブロック毎に備えられたラグ溝に実質平行となる横サイプ、及びリブ溝に実質平行となる縦サイプであり、横サイプはブロック両側の少なくとも一方のリブ溝に開口しており、縦サイプはブロック両側のラグ溝のうちの一方にのみ開口していることを特徴とする空気入りタイヤである。ここで、「実質平行」とは、平行状態から±１０°以内であることを指す。ラグ溝あるいはリブ溝に対し平行に設計したサイプであっても、加硫成形時の製造誤差により、±１０°程度までずれることがあるからである。
【０００５】
このように縦サイプと横サイプを設けることにより、縦横エッジ成分とブロック剛性の両方を確保することができ、特に、縦サイプを片側開放サイプとすることにより横入力に対するブロック剛性を高めることができる。そのため、雪上加速・制動性だけでなく雪上操縦安定性をも向上させたタイヤとすることができる。
【０００６】
上記発明において、横サイプは、ブロック両側のリブ溝のうちの一方にのみ開口していてもよい。横サイプ及び縦サイプを共に片側開放サイプとすることにより、横入力だけでなく前後入力に対するブロック剛性を高め、雪上操縦安定性を更に向上させたタイヤとすることができる。
【０００７】
上記発明において、複数の横サイプはブロック両側のリブ溝に双方交互に開口し、複数の縦サイプはブロック両側のラグ溝に双方交互に開口することが好ましい。このように縦横のサイプがそれぞれブロック両側のラグ溝、リブ溝に双方交互に開口していれば、ブロックはいずれの方向からもブロック剛性を有するものとなる。
【０００８】
上記発明において、ブロックでは横サイプと縦サイプが交差し、ブロック中央部分でサイプで囲まれた小ブロックが形成されているものとすることができる。このように横サイプと縦サイプが交差し、ブロック中央部分でサイプで囲まれた小ブロックが形成されることにより、ブロック中心付近ではサイプで囲まれた小ブロックが自由に変形できるため、入力方向に関わらずエッジ効果を発揮することができる。
【０００９】
上記発明において、ブロックでは横サイプの最深部が縦サイプの最深部よりも深いものとすることができる。このように横サイプの最深部が縦サイプの最深部よりも深いものとすることにより、雪上トラクションをより向上させることができる。
【００１０】
上記発明において、ブロックでは縦サイプの最深部が横サイプの最深部よりも深いものとすることができる。このように縦サイプの最深部が横サイプの最深部よりも深いものとすることにより、雪上操縦安定性をより向上させることができる。
【００１１】
上記発明において、サイプを有するブロックをタイヤセンター側とタイヤショルダー側にそれぞれ一つ以上有し、タイヤセンター側ブロックでは横サイプの最深部が縦サイプの最深部よりも深く、かつタイヤショルダー側ブロックでは縦サイプの最深部が横サイプの最深部よりも深いものとすることができる。このように、ブロックのタイヤセンター側では横サイプの最深部が縦サイプの最深部よりも深く、かつブロックのタイヤショルダー側では縦サイプの最深部が横サイプの最深部よりも深いものとすることにより、雪上トラクションと雪上操縦安定性をバランスよく向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、サイプ形状を適正化することができ、縦横エッジ成分とブロック剛性を確保し、雪上加速・制動性だけでなく雪上操縦安定性をも向上させる空気入りタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の第１及び第２の実施形態に係る空気入りタイヤについて、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１及び第２の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ回転軸心を含む平面による断面を示す図である。図１において、空気入りタイヤ１０は、一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、該サイドウォール部２相互間にわたりトロイド状に連なるトレッド部３とから成る。カーカス５はビード部１内に埋設した一対のビードコア４相互間にわたってビード部１、サイドウォール部２及びトレッド部３を補強するトロイド状ラジアルカーカスであり、カーカス５のクラウン部周上には、１層以上のベルト層６を配置し、トレッド部３を強化する。
【００１５】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る空気入りタイヤ１０は、図２に示すように、トレッド１２にタイヤ周方向（矢印Ａ方向）に沿ってのびるリブ溝１４と、タイヤ幅方向（矢印Ｂ方向）に沿ってのびるラグ溝１６によって区画された複数のブロック１８を有する。各々のブロック１８は、図２に示すようなサイプ形状を有し、それぞれ横サイプ２２はラグ溝１６と実質平行に、縦サイプ２０はリブ溝１４と実質平行に配置され、横サイプ２２はブロック１８両側のリブ溝１４のうちの一方にのみに交互に開口する片側開放サイプになっており、縦サイプ２０はブロック１８両側のラグ溝１６のうちの一方にのみに交互に開口する片側開放サイプになっている。横サイプ２２を片側開放サイプとすることにより、雪上加速・制動時の前後入力に対してブロック剛性を確保でき、縦サイプ２０を片側開放サイプとすることにより、雪上操縦安定性に対応する横入力に対してブロック剛性を確保できる。更に、縦・横サイプが交差することによって、ブロック中心付近ではサイプで囲まれた小ブロック１８Ａが自由に変形できるため、入力方向に関わらずエッジ効果を発揮することができる。また、ブロック周縁部は中心部より大きな大ブロック１８Ｂであるため、ブロック剛性を確保でき、ブロック全体の過度な変形を抑制できる。
【００１６】
ブロック剛性を確保するためには、サイプ深さも重要な設計パラメータとなる。雪上トラクションを重視したトレッドパターンでは、前後入力に対してサイプが倒れ込み、トラクションを確保するように横サイプ２２の最深部２２ｄを縦サイプ２０の最深部２０ｄよりも深く設定し、サイプを周方向には開きやすく、幅方向には開きにくくすることが好ましい。
【００１７】
また、雪上操縦安定性を重視したトレッドパターンでは、横入力に対してサイプが倒れ込み、横力を確保するように縦サイプ２０の最深部２０ｄを横サイプ２２の最深部２２ｄよりも深く設定し、サイプを横方向には開きやすく、周方向には開きにくくすることが好ましい。
【００１８】
一方、一般的な使用条件を想定すると、雪上トラクションと雪上操縦安定性をバランスよく向上させる必要がある。そのためには、タイヤセンター側Ｃとタイヤショルダー側Ｓにそれぞれ一つ以上前記サイプ形状を有するブロック１８を有し、タイヤセンター側Ｃのブロック１８では横サイプ２２の最深部２２ｄが縦サイプ２０の最深部２０ｄよりも深く、かつタイヤショルダー側Ｓのブロック１８では縦サイプ２０の最深部２０ｄが横サイプ２２の最深部２２ｄよりも深くなるようにサイプ深さを設定することが好ましい。
【００１９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る空気入りタイヤ１０は、図３に示すように、トレッド１２にタイヤ周方向（矢印Ａ方向）に沿ってのびるリブ溝１４と、タイヤ幅方向（矢印Ｂ方向）に沿ってのびるラグ溝１６によって区画された複数のブロック１８を有する。各々のブロック１８は、図３に示すようなサイプ形状を有し、それぞれ横サイプ２２はラグ溝１６と実質平行に、縦サイプ２０はリブ溝１４と実質平行に配置され、横サイプ２２はブロック１８両側のリブ溝１４に開口する両側開放サイプになっており、縦サイプ２０はブロック１８両側のラグ溝１６のうちの一方にのみに交互に開口する片側開放サイプになっている。即ち、第１の実施形態に係る空気入りタイヤの横サイプ２２が片側開放サイプになっていることに対し、第２の実施形態に係る空気入りタイヤの横サイプ２２は両側開放サイプになっている。このように、横サイプ２２を両側開放サイプとすることにより、エッジ効果が高くなり、雪上加速性・制動性が向上される。
【００２０】
さらに、縦・横サイプが交差することによって、第１の実施形態と比較すると、ブロック中心付近ではサイプで囲まれた小ブロック１８Ａが数多く存在し、更に自由に変形できるため、入力方向に関わらずエッジ効果を発揮することができる。また、ブロック周縁部は中心部より大きな大ブロック１８Ｂであるため、ブロック剛性を確保でき、ブロック全体の過度な変形を抑制できる。
【００２１】
また、第２の実施形態に係る空気入りタイヤのサイプの深さについては、第１の実施形態に係る空気入りタイヤのサイプの深さと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００２２】
（実施形態に係る空気入りタイヤの作用および効果）
従来の冬用タイヤは、サイプ角度がラグ溝と実質平行（例えば、前記特開２００３−１０４０１２号公報参照）、もしくは任意の角度で配置されており（例えば、前記特開２００１−１９１７３９号公報、特開平８−１６９２１２号公報、特開平８−２３０４１７号公報参照）、雪上加速・制動性を向上させるように設計されていたが、雪上操縦安定性を確保するためにはサイプ角度を傾斜させなければならず、雪上操縦安定性のために雪上加速・制動性を犠牲にしなければならなかった。また、そのサイプ形状は、例えば、両側開放サイプ（例えば、前記特開２００１−１９１７３９号公報、特開平８−１６９２１２号公報、特開平８−２３０４１７号公報参照）、あるいは両側閉鎖サイプ（前記特開２００３−１０４０１２号公報参照）であるため、エッジ効果とブロック剛性の両方を満足させることが難しかった。
【００２３】
本実施形態では、ラグ溝に実質平行となる横サイプを複数配置することに加え、横サイプと交差し、かつリブ溝と実質平行となる縦サイプを複数配置し、さらに、縦サイプを片側開放サイプとすることで横入力に対するブロック剛性を高め、雪上加速・制動性と雪上操縦安定性を確保している。また、縦サイプだけでなく横サイプを片側開放サイプとすることで、前後・横それぞれに対するブロック剛性を高める。
【００２４】
雪上トラクション・ブレーキの発生メカニズムは、図４に示すように、タイヤ全面の走行抵抗となる圧縮抵抗ＦＡ、ブロック表面の表面摩擦力ＦＣ、溝部の雪柱せん断力ＦＢ、サイプエッジ・ブロックエッジのエッジ効果ＦＤに分類できる。本発明ではサイプエッジによるエッジ効果を増加させることを目的としており、前後力の増加は横サイプで、横力の増加は縦サイプで確保することができる。
【００２５】
上述したサイプ形状を有する空気入りラジアルタイヤは以下に述べる作用効果を発揮する。まず雪道をタイヤが走行する場合、図４に示すようにタイヤのトレッドパターン部のブロックエッジ・サイプエッジ部に雪が貫入することで、雪面が掘り起こされ、エッジ効果ＦＤが発揮される。エッジ効果ＦＤは入力方向に直交するサイプが多く、かつサイプエッジ部が適正な倒れ込み変形をするようにブロック剛性を確保しつつサイプ深さを深くすることによって（サイプが開き雪により貫入するため）大きくなる。
【００２６】
第１の実施形態と第２の実施形態とを比較、即ち、横サイプが片側開放サイプであるものと両側開放サイプであるものとを比較すると、片側開放サイプであるもののほうがブロック剛性が高く、雪上操縦安定性を向上させる。一方、両側開放サイプであるもののほうがエッジ効果が高く、雪上加速・制動性を向上させる。
【００２７】
また、雪上加速・制動性にはタイヤセンター側のブロックが、雪上操縦安定性にはタイヤショルダー側のブロックが重要であるため、本実施形態では前記サイプを有するブロックはタイヤセンター側、タイヤショルダー側にそれぞれ一つ以上設けてある。
【００２８】
雪上トラクションを重視したタイヤの場合、前記ブロックの横サイプの最深部を縦サイプの最深部よりも深くすることで、前後入力に対するエッジ効果を高めることができる。また、雪上操縦安定性を重視したタイヤの場合、前記ブロックの縦サイプの最深部を横サイプの最深部よりも深くすることで、横入力に対するエッジ効果を高めることができる。
【００２９】
さらに、前記タイヤセンター側ブロックでは、横サイプの最深部を縦サイプの最深部よりも深く、かつ前記タイヤショルダー側ブロックでは縦サイプの最深部を横サイプの最深部よりも深くすることで、前後入力時に重要となるタイヤセンター側のブロックでは雪上加速・制動性を高め、横入力時に重要となるタイヤショルダー側のブロックでは雪上操縦安定性を高めることができる。
【実施例】
【００３０】
この発明を実施例に基づき以下詳細に説明する。本発明の効果を確かめるために、本発明が適用された実施例１〜５のタイヤ５種、比較例のタイヤ１種を用意し、以下の方法により、雪上加速性、雪上制動性、および雪上操縦安定性の比較を行った。なお、タイヤのリム及び内圧は、ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ（１９９２、日本自動車タイヤ協会規格）にて定めるラジアルプライタイヤのサイズに対応する適用リム及び空気圧−負荷能力対応表に基づく。
【００３１】
実施例１〜５として試作したタイヤのタイヤサイズは195/65R15である。実施例１〜４のトレッドパターンおよびブロック形状は、第１の実施形態において説明した図２に示す形状に設定した。実施例５のトレッドパターンおよびブロック形状は、第２の実施形態において説明した図３に示す形状に設定した。ブロックを区画するリブ溝、ラグ溝の溝深さは９ｍｍとした。ブロックに設けたサイプは、横サイプ＋縦サイプであり、以下の表１に示すように、実施例１〜５の縦横のサイプ深さを４．０ｍｍまたは７．５ｍｍとした。
【００３２】
一方、比較例のタイヤのタイヤサイズおよびリブ溝、ラグ溝の溝深さは実施例と同様であるが、ブロック形状は図５に示す形状に設定した。図５に示すように、比較例のタイヤのブロック１１８に設けたサイプ１２２は、縦サイプなしの横サイプのみであり、サイプ深さを７．５ｍｍとした。
【００３３】
なお、ネガティブ率は実施例１〜５および比較例とも全て３５％とした。
【００３４】
試験は、上記のタイヤを6J-15のリムに内圧200kPaで組み付け、乗用車に装着して雪道の発進・制動テストを行った。雪上加速性を評価する発進テストは、静止状態からアクセルを全開し、50m走行するまでの時間（加速タイム）で評価を行った。雪上制動性を評価する制動テストは時速30km/hからフルブレーキをかけたときの制動距離で評価を行った。雪上操縦安定性のテストはテストドライバーによるフィーリング評価を行った。
【００３５】
（結果）
上記試験の結果を図６に示す。結果は、加速タイム・制動距離・フィーリング評点の指数で表現し、指数大が良である。
【００３６】
実施例１〜５と比較例とを比較すると、雪上加速性、雪上制動性、雪上操縦安定性のいずれも実施例１〜５のほうが向上していることがわかる。このため、ラグ溝に実質平行であり、両側の少なくとも一方のリブ溝に開口する横サイプ、及び、リブ溝に実質平行であり、両側のラグ溝のうちの一方にのみ開口する縦サイプを備える本実施形態に係るタイヤは、雪上性能を向上させることがわかる。
【００３７】
また、実施例４と実施例１〜３とを比較すると、雪上加速性、雪上制動性、雪上操縦安定性のいずれも実施例１〜３のほうが向上していることがわかる。このため、横サイプの最深部と縦サイプの最深部とを異なる深さとする本実施形態に係るタイヤは、更に雪上性能を向上させることがわかる。
【００３８】
また、実施例１と実施例２とを比較すると、雪上加速性、雪上制動性は実施例１のほうが、雪上操縦安定性は実施例２のほうが向上していることがわかる。このため、横サイプの最深部が縦サイプの最深部よりも深い空気入りタイヤは、雪上トラクションを向上させ、縦サイプの最深部が横サイプの最深部よりも深い本実施形態に係るタイヤは、雪上操縦安定性を向上させることがわかる。
【００３９】
また、実施例３と実施例１〜２とを比較すると、実施例３のほうが雪上加速性、雪上制動性、雪上操縦安定性をバランス良く向上していることがわかる。このため、タイヤセンター側ブロックでは横サイプの最深部が縦サイプの最深部よりも深く、かつタイヤショルダー側ブロックでは縦サイプの最深部が横サイプの最深部よりも深いものとする本実施形態に係るタイヤは、雪上トラクションと雪上操縦安定性をバランスよく向上させることがわかる。
【００４０】
また、実施例５と実施例１とを比較すると、雪上加速性、雪上制動性は実施例５のほうが、雪上操縦安定性は実施例１のほうが向上していることがわかる。このため、横サイプが片側開放サイプである第１の実施形態に係るタイヤは、ブロック剛性が高く、雪上操縦安定性を向上させ、横サイプが両側開放サイプである第２の実施形態に係るタイヤは、エッジ効果が高く、雪上トラクションを向上させることがわかる。
【００４１】
以上のように、本実施形態に係るタイヤはそのサイプ形状により、雪上性能を向上させることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る空気入りラジアルタイヤの断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【図４】雪上トラクション・ブレーキの発生メカニズムを示す説明図である。
【図５】従来の空気入りタイヤにおけるトレッドの平面図である。
【図６】本発明の実施例におけるテスト結果を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…ビード部
２…サイドウォール部
３…トレッド部
４…ビードコア
５…カーカス
６…ベルト層
１０、１１０…空気入りタイヤ
１２、１１２…トレッド
１４、１１４…リブ溝
１６、１１６…ラグ溝
１８、１１８…ブロック
１８Ａ…小ブロック
１８Ｂ…大ブロック
２０…縦サイプ
２０ｄ…縦サイプ最深部（縦サイプ深さ）
２２、１２２…横サイプ
２２ｄ…横サイプ最深部（横サイプ深さ）
Ａ…タイヤ周方向
Ｂ…タイヤ幅方向
Ｃ…タイヤセンター側
Ｓ…タイヤショルダー側
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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