(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッドに複数のブロックを分割形成し、これら複数のブロックの表面にそれぞれタイヤ幅方向に延びる少なくとも１本のサイプを設け、該ブロックを複数の小ブロックに区分した空気入りタイヤにおいて、
前記サイプの形状を３次元の曲面から構成し、該３次元の曲面において、サイプ幅方向に向かってジグザグ状に延長する第１輪郭線と該第１輪郭線からサイプ厚さ方向にずれた位置でサイプ幅方向に向かってジグザグ状に延長する第２輪郭線とをサイプ深さ方向に交互に配置すると共に、サイプ深さ方向に向かってジグザグ状に延長する第３輪郭線と該第３輪郭線からサイプ厚さ方向にずれた位置でサイプ深さ方向に向かってジグザグ状に延長する第４輪郭線とをサイプ幅方向に交互に配置し、
前記小ブロックの対向面の一方に、第１輪郭線と第４輪郭線との交点に底点が位置して四角錘をなす複数の凹部を形成すると共に、第２輪郭線と第３輪郭線との交点に頂点が位置して四角錘をなす複数の凸部を形成し、前記小ブロックの対向面の他方に、前記凹部及び前記凸部の各々に噛み合う凸部及び凹部を形成し、
前記トレッドに使用するゴム組成物のＪＩＳ−Ａ硬度を４０〜６０にすると共に、前記サイプの厚さ方向の振幅を０．５〜３ｍｍにし、かつ前記サイプの厚さを０．２〜１ｍｍにした空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタッドレスタイヤやオールシーズンタイヤ等として好適な空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、乾燥路面での操縦安定性を低下させることなく氷上性能を向上することを可能にし、かつ偏摩耗の発生を抑制するようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スタッドレスタイヤにおいて、雪上牽引性能を向上するために、ブロックにサイプと呼ばれる切り込みを設け、このサイプによってブロックを複数の小ブロックに区分することが一般に行われている。このサイプによって摩擦係数μが低い路面でもエッジ効果が発揮され、タイヤの滑りを抑えて安定した走行を可能にしている。
【０００３】
ところが、最近では雪上牽引性能に加えて、ミラーバーンのような氷路面での走行性能、即ち氷上性能が重視されるようになっているため、タイヤが接地する部分のゴム組成物には低温下でも十分な柔らかさを維持することが要求されている。従来、上記サイプは平板状又は波形のサイプ成形骨を使用して成形されているが、これら形状のサイプを有するブロックに更に柔らかいゴム組成物を使用すると、ブロック剛性を維持できなくなるため乾燥路面での操縦安定性を低下させたり、ブロックの倒れ込みにより接地面積が減少するため逆に氷上性能を低下させてしまうという問題があった。また、上述のようにブロックの倒れ込みが生じると偏摩耗を引き起し易く、この偏摩耗の進行に伴って氷上及び雪上性能の低下が著しくなってしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、乾燥路面での操縦安定性を低下させることなく氷上性能を向上することを可能にし、かつ偏摩耗の発生を抑制するようにした空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッドに複数のブロックを分割形成し、これら複数のブロックの表面にそれぞれタイヤ幅方向に延びる少なくとも１本のサイプを設け、該ブロックを複数の小ブロックに区分した空気入りタイヤにおいて、
前記サイプの形状を３次元の曲面から構成し、該３次元の曲面において、サイプ幅方向に向かってジグザグ状に延長する第１輪郭線と該第１輪郭線からサイプ厚さ方向にずれた位置でサイプ幅方向に向かってジグザグ状に延長する第２輪郭線とをサイプ深さ方向に交互に配置すると共に、サイプ深さ方向に向かってジグザグ状に延長する第３輪郭線と該第３輪郭線からサイプ厚さ方向にずれた位置でサイプ深さ方向に向かってジグザグ状に延長する第４輪郭線とをサイプ幅方向に交互に配置し、
前記小ブロックの対向面の一方に、第１輪郭線と第４輪郭線との交点に底点が位置して四角錘をなす複数の凹部を形成すると共に、第２輪郭線と第３輪郭線との交点に頂点が位置して四角錘をなす複数の凸部を形成し、前記小ブロックの対向面の他方に、前記凹部及び前記凸部の各々に噛み合う凸部及び凹部を形成し、
前記トレッドに使用するゴム組成物のＪＩＳ−Ａ硬度を４０〜６０にすると共に、前記サイプの厚さ方向の振幅を０．５〜３ｍｍにし、かつ前記サイプの厚さを０．２〜１ｍｍにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
このようにサイプの形状を３次元の曲面から構成し、小ブロックの対向面に互いに噛み合う凹部と凸部を点在させたことにより、これら凹部と凸部との噛み合いによりブロックの倒れ込みを効果的に防止することができる。従って、氷上性能を高めるためにトレッドに低硬度のゴム組成物を使用してもブロック剛性を確保することが可能であるので乾燥路面での操縦安定性の低下を抑えられる。また、ブロックが必要以上に倒れ込まないので、氷上でより高い接地性を確保し、路面に対する摩擦係数μを高めて氷上性能を更に向上することができ、しかも偏摩耗の発生を抑制することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【０００８】
図１は本発明を適用する空気入りタイヤのトレッドパターンを例示するものである。図において、トレッドＴの表面には、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝１及び準主溝１ａが設けられていると共に、タイヤ幅方向に延びる複数本の副溝２及び準副溝２ａが設けられ、これによって種々異なる形状を有する複数のブロック３が分割形成されている。これら複数のブロック３には、その表面にタイヤ幅方向に延びる少なくとも１本のサイプ４が設けられ、これによって各ブロック３は複数の小ブロック３ａに区分されている。
【０００９】
本発明は、上述のようなトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、そのサイプ形状を特定するものである。
【００１０】
図２は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのブロックを拡大して示すものである。この図２に示すように、ブロック３において、サイプ４の形状はサイプ幅方向とサイプ深さ方向の両方でジグザグ状となる３次元の曲面から構成されており、小ブロック３ａ，３ａの対向面に互いに噛み合う凹部５ａと凸部５ｂが点在している。つまり、３次元の曲面においては、サイプ幅方向に向かってジグザグ状に延長する第１輪郭線Ｃ１と該第１輪郭線Ｃ１からサイプ厚さ方向にずれた位置でサイプ幅方向に向かってジグザグ状に延長する第２輪郭線Ｃ２とがサイプ深さ方向に交互に配置され、サイプ深さ方向に向かってジグザグ状に延長する第３輪郭線Ｃ３と該第３輪郭線Ｃ３からサイプ厚さ方向にずれた位置でサイプ深さ方向に向かってジグザグ状に延長する第４輪郭線Ｃ４とがサイプ幅方向に交互に配置されている。そして、小ブロック３ａの対向面の一方には、第１輪郭線Ｃ１と第４輪郭線Ｃ４との交点に底点が位置する複数の凹部５ａが形成され、第２輪郭線Ｃ２と第３輪郭線Ｃ３との交点に頂点が位置する複数の凸部５ｂを形成されている。また、小ブロック３ａの対向面の他方には、凹部５ａ及び凸部５ｂの各々に噛み合う凸部及び凹部が形成されている。サイプ４の３次元曲面は、図３に示すように屈曲面であり、曲面の振幅に基づいて小ブロック３ａ，３ａの対向面に互いに噛み合う凹部５ａと凸部５ｂを形成することが必要である。
【００１１】
図３において、サイプ４の形状は斜線部が奥方向に凹の四角錐となり、白い部分が手前方向に凸の四角錐となるような３次元曲面を構成しており、タイヤ表面とブロック側面でそれぞれジグザグ状の開放端を有している。図４（参考例）において、サイプ４の形状は網線部が奥方向に凹の湾曲突起となり、白い部分が手前方向に凸の湾曲突起となるような３次元曲面を構成しており、タイヤ表面とブロック側面でそれぞれジグザグ状の開放端を有している。
【００１２】
サイプ４の厚さ方向の振幅は０．５〜３ｍｍの範囲に設定する。このサイプ４の振幅が０．５ｍｍ未満であるとブロックの倒れ込み防止効果が不十分になり、逆に３ｍｍを超えるとタイヤをモールドから離型する際にブロック欠けを生じやすくなる。上記サイプ４の折れ曲がりの周期はサイプ深さに依存するが少なくとも１周期以上、好ましくは２〜５周期にするとよい。また、サイプ４の厚さは０．２〜１ｍｍの範囲に設定する。
【００１３】
上述のようにサイプ４の形状をサイプ幅方向とサイプ深さ方向との両方でジグザグ状にした３次元の曲面から構成し、小ブロック３ａ，３ａの対向面に互いに噛み合う凹部５ａと凸部５ｂを点在させたことにより、例えばタイヤ制動時や駆動時において複数の小ブロック３ａに区分されたブロック３が倒れ込もうとするときに凹部５ａと凸部５ｂとが互いに噛み合ってブロック３の倒れ込みを効果的に防止することができる。即ち、凹部５ａと凸部５ｂは互いに噛み合うことでブロック３のタイヤ周方向の倒れ込みとタイヤ幅方向の倒れ込みを共に防止するため、サイプ４のエッジ長さを十分に確保しながら優れたブロック剛性を維持することが可能になる。
【００１４】
従って、氷上性能を高めるためにトレッドＴに低硬度のゴム組成物を使用してもブロック剛性を確保することが可能であるので乾燥路面での操縦安定性の低下を抑えることができる。本発明では、トレッドＴに使用するゴム組成物のＪＩＳ−Ａ硬度は４０〜６０の範囲とし、このような低硬度のゴム組成物を使用することにより優れた氷上性能を発揮することが可能になる。また、凹部５ａと凸部５ｂとの噛み合いによりブロック３が必要以上に倒れ込まず、氷上で十分な接地面積を確保することが可能になるので、路面に対する摩擦係数μを高めて氷上性能を一層向上することができる。
【００１５】
更に、上述のようにブロック３の倒れ込みを抑えることにより、偏摩耗の発生を抑制することができる。特に、サイプ４の形状をサイプ幅方向とサイプ深さ方向との両方でジグザグ状にした３次元の曲面から構成しているので、摩耗の進行に伴ってトレッド表面に現れるサイプ４の位置が所定の振幅でずれを繰り返し、これがブロック３内における偏摩耗の抑制に寄与する。従って、摩耗が進行しても偏摩耗を殆ど伴わないので氷上及び雪上性能の低下を抑えることができる。
【００１６】
本発明において、トレッドパターン及びブロック形状は上記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の形態にすることが可能である。
【００１７】
また、３次元曲面の形状を有するサイプはタイヤモールドの内面に３次元曲面のサイプ成形骨を植え込むことにより成形することができる。このサイプ成形骨は金属平板にプレス加工を施して３次元曲面に成形することにより得られる。この場合、サイプ成形骨の凹凸の頂部に予め切り込みや穴を設けるようにすれば、３次元曲面のサイプ成形骨を容易に成形することができる。
【００１８】
【実施例】
タイヤサイズを１８５／６５Ｒ１４  ８６Ｑとし、図１のトレッドパターンにおいて、ブロックに図３に示す形状のサイプを設けた本発明タイヤ１と、ブロックに図４に示す形状のサイプを設けた参考タイヤ１と、ブロックに図５に示す形状のサイプを設けた従来タイヤ１と、ブロックに図６に示す形状のサイプを設けた従来タイヤ２とをそれぞれ製作した。なお、本発明タイヤ１、参考タイヤ１及び従来タイヤ１，２において、サイプの厚さを０．４ｍｍで共通にし、サイプの厚さ方向の振幅をそれぞれ１．５ｍｍ、３．０ｍｍ、１．５ｍｍ、１．５ｍｍとした。また、キャップトレッドのＪＩＳ−Ａ硬度は４８にした。
【００１９】
これら試験タイヤをそれぞれ乗用車に装着し、空気圧２００ｋＰａとして、下記試験方法により氷上性能、雪上牽引性能、耐偏摩耗性、操縦安定性を評価し、その結果を表１に示した。
【００２０】
氷上性能：
氷結路面において速度４０ｋｍ／ｈの走行状態から急制動し、車が停止するまでの制動距離を測定した。評価結果は従来タイヤ１の測定値の逆数を１００とする指数で示した。この指数値が大きいほど氷上性能が優れている。
【００２１】
雪上牽引性能：
積雪路面における牽引力を測定した。評価結果は従来タイヤ１を１００とする指数で示した。この指数値が大きいほど雪上牽引性能が優れている。
【００２２】
耐偏摩耗性：
乾燥舗装路面を平均速度４０ｋｍ／ｈで１００００ｋｍ走行した後、摩耗によりブロックに生じた段差量を測定した。評価結果は従来タイヤ１の測定値の逆数を１００とする指数で示した。この指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れている。
【００２３】
操縦安定性：
乾燥舗装路面において５人のパネラーによるフィーリングテストを行った。評価結果は、従来タイヤ１を１００とする指数で示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れている。
【００２４】
【表１】
0004441949.tif 000002
【００２５】
この表１から判るように、キャップトレッドの硬さを共通にした場合、本発明タイヤ１はサイプの形状をサイプ幅方向だけにジグザグ状にした従来タイヤ１に比べて氷上性能、耐偏摩耗性、操縦安定性が共に優れていた。また、サイプの形状をサイプ深さ方向だけにジグザグ状にした従来タイヤ２は、本発明タイヤ１に比べてブロックの倒れ込み防止効果が不十分であり、また従来タイヤ１に比べてタイヤ表面におけるエッジ長さが減少するため雪上牽引性能が低下していた。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トレッドに複数のブロックを分割形成し、これら複数のブロックの表面にそれぞれタイヤ幅方向に延びる少なくとも１本のサイプを設け、該ブロックを複数の小ブロックに区分した空気入りタイヤにおいて、
前記サイプの形状を３次元の曲面から構成し、該３次元の曲面において、サイプ幅方向に向かってジグザグ状に延長する第１輪郭線と該第１輪郭線からサイプ厚さ方向にずれた位置でサイプ幅方向に向かってジグザグ状に延長する第２輪郭線とをサイプ深さ方向に交互に配置すると共に、サイプ深さ方向に向かってジグザグ状に延長する第３輪郭線と該第３輪郭線からサイプ厚さ方向にずれた位置でサイプ深さ方向に向かってジグザグ状に延長する第４輪郭線とをサイプ幅方向に交互に配置し、
前記小ブロックの対向面の一方に、第１輪郭線と第４輪郭線との交点に底点が位置して四角錘をなす複数の凹部を形成すると共に、第２輪郭線と第３輪郭線との交点に頂点が位置して四角錘をなす複数の凸部を形成し、前記小ブロックの対向面の他方に、前記凹部及び前記凸部の各々に噛み合う凸部及び凹部を形成し、
前記トレッドに使用するゴム組成物のＪＩＳ−Ａ硬度を４０〜６０にすると共に、前記サイプの厚さ方向の振幅を０．５〜３ｍｍにし、かつ前記サイプの厚さを０．２〜１ｍｍにしたことにより、これら凹部と凸部との噛み合いによりブロックの倒れ込みを効果的に防止するので、乾燥路面での操縦安定性を低下させることなく氷上性能を向上することができ、しかも偏摩耗の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す展開図である。
【図２】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのブロックを示す斜視図である。
【図３】本発明におけるサイプの形状を例示する図である。
【図４】  サイプの他の形状（参考例）を例示する図である。
【図５】従来のサイプの形状を例示する図である
【図６】従来のサイプの他の形状を例示する図である。
【符号の説明】
３  ブロック
３ａ  小ブロック
４  サイプ
５ａ  凹部
５ｂ  凸部
Ｔ  トレッド
【図１】
0004441949.tif 000003
【図２】
0004441949.tif 000004
【図３】
0004441949.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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