(57)【要約】【課題】荷重負荷時にサイプの溝幅が狭くなるのを回避して、アイス制動性能やアイス旋回性能を向上させることができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】サイプ１０が形成された陸部１を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、前記陸部１には溝幅０．２〜０．６ｍｍのサイプ１０がサイプ密度０．１〜０．２ｍｍ／ｍｍ２で設けられると共に、そのサイプ１０で区分された陸部１にはそのサイプ１０に沿って、深さ３ｍｍ以上の小孔１１が複数設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイプが形成された陸部を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、
前記陸部には溝幅０．２〜０．６ｍｍのサイプがサイプ密度０．１〜０．２ｍｍ／ｍｍ２で設けられると共に、そのサイプで区分された陸部にはそのサイプに沿って、深さ３ｍｍ以上の小孔が複数設けられていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記小孔は径が０．５〜２．０ｍｍである請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記陸部はブロックとして形成され、そのブロックの中心付近に前記小孔の形成密度が相対的に高い領域又は前記小孔の径が相対的に大きい領域を設けてある請求項１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、サイプと小孔とが形成された陸部を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（冬用タイヤ）として有用である。
【背景技術】
【０００２】
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、横断面形状が直線又は波型のサイプが一般的である。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る。
【０００３】
しかし、サイプを設けたブロックに荷重が負荷された場合、ゴム自体は非圧縮性のため、摩擦係数の低いアイス路面上では、ブロックに形成したサイプの溝幅が狭くなり、このためサイプのエッジ効果や除水効果が低減し、アイス性能が低下することが判明した。この現象は、特に溝幅０．６ｍｍ以下のサイプがサイプ密度０．１ｍｍ／ｍｍ２以上で設けられている場合に生じ易くなる。
【０００４】
一方、従来のサイプに代えて多数の小孔を形成したブロックを有するスタッドレスタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような多数の小孔を設けることによって、ブロック剛性を低下させずに、アイス性能を向上させ、耐摩耗性や乾燥路面での走行性能を向上させることができる。
【０００５】
しかし、小孔のみを設ける場合、エッジ効果を得ることができず、また、小孔の体積が小さいため除水効果も不十分になり、アイス路面における制動性能や旋回性能を向上させることは困難であった。
【０００６】
更に、従来のサイプに加えて多数の凹部を形成したブロックを有するスタッドレスタイヤが知られている（例えば、特許文献２参照）。このような多数の凹部は、タイヤ新品時においてもエッジ効果を発現できるように設けられている。従って、凹部の深さが浅いため（実施例では０．７５ｍｍ）、荷重負荷時のブロックの変形を凹部に逃がす効果が殆どなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−２０８７０５号公報
【特許文献２】特開平９−１２３７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、荷重負荷時にサイプの溝幅が狭くなるのを回避して、アイス制動性能やアイス旋回性能を向上させることができ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】
【０００９】
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、サイプが形成された陸部を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、前記陸部には溝幅０．２〜０．６ｍｍのサイプがサイプ密度０．１〜０．２ｍｍ／ｍｍ２で設けられると共に、そのサイプで区分された陸部にはそのサイプに沿って、深さ３ｍｍ以上の小孔が複数設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の空気入りタイヤによると、サイプの溝幅とサイプ密度が上記範囲であるため、荷重負荷時にサイプの溝幅が狭くなり易いところ、サイプで区分された陸部にサイプに沿って十分な深さの小孔を複数設けているため、荷重負荷時にゴムの変形が小孔に逃げ易くなるため、サイプの溝幅が狭くなるのを回避することができる。その結果、サイプのエッジ効果や除水効果を維持することができ、アイス路面における制動性能や旋回性能を向上させることができる。なお、上記のサイプ密度の範囲内であると、アイス性能を向上させるための適度なたわみが、より好適に陸部に得られるようになる。
【００１１】
上記において、前記小孔は径が０．５〜２．０ｍｍであることが好ましい。このような小孔のサイズであると、荷重負荷時にゴムの変形を小孔に十分逃がすことができ、しかも、小孔が大きくなりすぎて、陸部の剛性が低下しすぎるのを防止することができる。
【００１２】
また、前記陸部はブロックとして形成され、そのブロックの中心付近に前記小孔の形成密度が相対的に高い領域又は前記小孔の径が相対的に大きい領域を設けてあることが好ましい。ブロックの周辺近傍より中心付近の方が、荷重負荷時のゴムの変形が逃げにくいため、サイプの溝幅が狭くなり易いところ、この構成によると、中心付近におけるゴムの変形を効果的に逃がすことができ、より効果的にアイス性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。図１は、本発明の空気入りタイヤにおけるトレッドパターンの陸部の一例を示す要部拡大図である。
【００１４】
本発明の空気入りタイヤは、サイプが形成された陸部を有するトレッドパターンを備えるものである。本実施形態では、図１に示すように、ブロック１に波状サイプ１０がタイヤ幅方向ＷＤに形成されている例を示す。トレッドパターンのブロック１以外の部分は、何れのパターンでもよいが、例えばブロック１の左右にブロックを設けたものが挙げられる。ブロック１は、この形状に限らず、四角形、平行四辺形、Ｖ字型、５角形、多角形又は曲線基調のブロックなど何れでもよい。
【００１５】
本発明では、図１に示すように、陸部であるブロック１には溝幅０．２〜０．６ｍｍのサイプ１０がサイプ密度０．１〜０．２ｍｍ／ｍｍ２で設けられている。本発明は、サイプ１０の溝幅が０．２〜０．５ｍｍ、サイプ密度０．１２〜０．１８ｍｍ／ｍｍ２の場合に特に有効である。
【００１６】
サイプ１０の溝幅が０．２ｍｍ未満では、最初から十分なエッジ効果や除水効果を得ることができず、サイプ１０の溝幅が０．６ｍｍを超えると、溝幅が狭まることによる問題は生じにくくなるものの、段差摩耗が悪化する。また、サイプ密度０．１ｍｍ／ｍｍ２未満では、最初から十分なエッジ効果や除水効果を得ることができず、サイプ密度が０．２ｍｍ／ｍｍ２を超えると、溝幅が狭まりにくくなるものの、陸部の剛性が低くなりすぎて、陸部の倒れ込みが過度に生じるため、逆にエッジ効果が小さくなり、また接地面積が小さくなって、アイス性能が低下する。
【００１７】
波状サイプ１０の横断面形状は、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。また、サイプ１０は部分的に横断面形状が直線となる直線部を有していてもよい。
【００１８】
本発明おける波状サイプ１０の振幅（両側頂部の高さの和）は、波状サイプ１０の特性を発揮する上で、０．５〜５ｍｍが好ましく、１〜４ｍｍがより好ましい。また、波状サイプ１０の周期（例えば凸−凸頂部間の距離）は、１〜６ｍｍが好ましく、１．５〜４ｍｍがより好ましい。
【００１９】
また、波状サイプ１０の溝深さは、主溝深さの３０〜８０％が好ましい。波状サイプ１０は、ブロック表面に対して垂直になるように形成されるのが一般的であるが、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。
【００２０】
本発明では、図１に示すように、サイプ１０で区分された陸部１にはそのサイプ１０に沿って、深さ３ｍｍ以上の小孔１１が複数設けられているが、小孔１１の深さは、４〜７ｍｍが好ましい。小孔１１の深さが３ｍｍ未満であると、荷重負荷時のブロック１の変形を逃がす効果がほとんど得られず、アイス性能を向上させることができない。
【００２１】
小孔１１は、サイプ１０で区分された両側の陸部のうち、少なくとも片側の陸部に設ければよいが、サイプ１０で区分された両側の陸部に小孔１１を設けるのが好ましい。
【００２２】
小孔１１の形状は円形に限られず、楕円形や四角形、その他の多角形などでもよい。小孔１１の径（円形以外の場合は、同じ面積に相当する円の直径）は、０．５〜２．０ｍｍであることが好ましく、１〜１．５ｍｍがより好ましい。径が０．５ｍｍ未満であると、荷重負荷時のブロック１の変形を逃がす効果が小さくなる傾向があり、径が２．０ｍｍを超えると、接地面積が大きく低下することにより、アイス性能が低下する傾向がある。
【００２３】
小孔１１は、最も近いサイプ１０との距離が１ｍｍ以内に設けるのが好ましい。また、小孔１１同士の距離は、高い形成密度が要求されるブロック１の中央付近で１．５ｍｍ以内とするのが好ましい。
【００２４】
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。
【００２５】
本発明の空気入りタイヤは、アイス性能を向上させるための適度なたわみが得られ易く、しかもエッジ効果や除水効果を十分維持して、アイス性能を向上させることができるトレッドパターンを備えるため、特にスタッドレスタイヤ（冬用タイヤ）として有用である。
【００２６】
［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。
【００２７】
（１）前述の実施形態では、波状サイプがブロックに形成されている例を示したが、本発明における陸部は、タイヤ周方向に延びるリブや、タイヤ周方向にジグザグに延びるリブなどであってもよい。また、サイプの形状も直線サイプ、ジグザグ状サイプ、深さ方向に横断面形状が変化する三次元サイプなど、いずれでもよい。また、両側オープンサイプに限らず、片側オープンサイプやクローズドサイプであってもよい。
【００２８】
（２）前述の実施形態では、同一径の小孔がブロックの全面に均一に設けられている例を示したが、本発明では、図２〜図３に示すように、形成位置によって、小孔の形成密度を変化させたり、小孔の径を変化させてもよい。
【００２９】
図２（ａ）に示す例は、ブロック１の中心付近に小孔１１の形成密度が相対的に高い領域Ａ１を設けた例である。なお、本発明では、小孔１１をブロック１の全面に設ける必要はなく、例えば図２（ｂ）に示す例のように、ブロック１の中心付近にだけ小孔１１を設けてもよい。この場合も、中心付近に小孔１１の形成密度が相対的に高い領域Ａ１を設けたことになる。なお、図２（ｂ）に示す例では、ブロック片１ａに２列の小孔１１が設けられている。
【００３０】
図３（ａ）に示す例は、ブロック１の中心付近に小孔１１の径が相対的に大きい領域Ａ２を設けた例である。本発明では、図３（ｂ）に示すように、ブロック１の中心付近に小孔１１の形成密度が相対的に高くかつ小孔１１の径が相対的に大きい領域Ａ３を設けてもよい。
【００３１】
（３）前述の実施形態では、波状サイプの中央線（基準線）がタイヤ幅方向ＷＤに形成されている例を示したが、波状サイプの中央線はタイヤ幅方向ＷＤに対して、傾斜していてもよく、その場合、傾斜角度が４５°以内が好ましい。
【実施例】
【００３２】
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。
【００３３】
（１）アイス制動性能
タイヤを実車（国産３０００ｃｃクラスのＦＲセダン）に装着し、１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ＡＢＳを作動させ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。
【００３４】
（２）アイス旋回性能
タイヤを上記と同じ実車に装着し、１名乗車の荷重条件で同じ路面をレムニスケート曲線（８の字曲線：Ｒ＝２５ｍ円）にて走行し、そのラップタイムを指数で評価した。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。
【００３５】
比較例１（従来品）
図４に示すブロック（縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ）を全面（５列）に備えたトレッドパターンにおいて、サイプを下記のサイズで形成してサイズ２０５／６５Ｒ１５のラジアルタイヤを製造した。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。サイプ深さを５ｍｍ、溝幅を０．３ｍｍ、振幅１．５ｍｍ、サイプ間隔５ｍｍとした。
【００３６】
実施例１
図１に示すブロックを全面に備えたトレッドパターン（サイプ以外は比較例１と同じ）とにおいて、小孔を下記のサイズで形成（サイプは比較例１と同じ）してサイズ２０５／６５Ｒ１５のラジアルタイヤを製造した。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。小孔深さ５ｍｍ、小孔の直径１．５ｍｍ、小孔の間隔４ｍｍとした。
【００３７】
実施例２
図２（ａ）に示すブロックを全面に備えたトレッドパターン（サイプ以外は比較例１と同じ）とにおいて、小孔を下記のサイズで形成（サイプは比較例１と同じ）してサイズ２０５／６５Ｒ１５のラジアルタイヤを製造した。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。小孔深さ５ｍｍ、小孔の直径１．５ｍｍ、高密度領域の小孔の間隔４ｍｍ、低密度領域の小孔の間隔８ｍｍとした。
【００３８】
実施例３
図３（ａ）に示すブロックを全面に備えたトレッドパターン（サイプ以外は比較例１と同じ）とにおいて、小孔を下記のサイズで形成（サイプは比較例１と同じ）してサイズ２０５／６５Ｒ１５のラジアルタイヤを製造した。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。小孔深さ５ｍｍ、小孔の間隔４ｍｍ、大径領域の小孔の直径２ｍｍ、小径領域の小孔の直径１．５ｍｍとした。
【００３９】
比較例２
実施例１において、小孔の深さを１ｍｍに変えること以外は、実施例１と同様にしてラジアルタイヤを製造した。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。
【００４０】
参考試験例
比較例１で作製したタイヤのブロックを周囲の溝の溝底と同じ深さで切り取り（ブロック面積９００ｍｍ２）、ガラス面に踏面を接触させて、荷重を負荷しない場合と、荷重４７０ｋｇを負荷した場合（車両停止時の接地部の荷重に相当）とで、サイプの溝幅の変化を比較観察した。その結果、前者ではサイプの総溝面積が５２．５ｍｍ２であったのに対して、後者ではサイプの総溝面積が４０ｍｍ２であり、後者では総溝面積が２４％低下した。これに対して、実施例１の図１に示すブロックでは、荷重負荷時のサイプの総溝面積は４５ｍｍ２であり、溝面積の低下量が小さかった。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
表１の結果が示すように、実施例ではアイス制動性能、アイス旋回性能が従来品より大幅に向上した。特に、ブロックの中央付近に小孔を高密度又は大径で設けた実施例２〜３では、アイス性能がより向上した。これに対して、小孔の浅すぎる比較例２では、荷重負荷時にサイプの溝幅が狭くなるのを回避することができず、アイス性能が低下した。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の空気入りタイヤにおける陸部の一例を示す要部拡大図
【図２】本発明の空気入りタイヤにおける陸部の他の例を示す要部拡大図
【図３】本発明の空気入りタイヤにおける陸部の他の例を示す要部拡大図
【図４】従来の空気入りタイヤにおける陸部の一例を示す要部拡大図
【符号の説明】
【００４４】
１        ブロック（陸部）
１０        波状サイプ（サイプ）
１１        小孔
ＷＤ        タイヤ幅方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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