(57)【要約】【課題】横サイプ40の簡単な形状変更で効果的に氷上性能を向上させる。【解決手段】各横サイプ40の回転方向後側、前側側面44、45でその開口側に半径方向外側に向かって回転方向後、前方に傾斜した傾斜面43、47をそれぞれ形成すると、加速走行時、制動時におけるブロック片41の回転方向後、前方への倒れ込みによる反作用力Ｊは傾斜面43、47に直交する方向となるため、反作用力Ｊの作用方向が半径方向により近くなり、反作用力Ｊの半径方向成分Ｋである加算接地圧の値が大きくなる。これにより、横サイプ40の回転方向後、前側エッジ部Ｆ、Ｇの外表面における合計接地圧が従来より高くなる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部に複数のブロックが設けられるとともに、該ブロックがタイヤ幅方向に延びる１本以上の横サイプにより周方向に離れた複数のブロック片に分断された空気入りタイヤにおいて、前記横サイプの回転方向後側側面でその開口側に半径方向外側に向かって回転方向後方に傾斜した傾斜面を形成したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
トレッド部に複数のブロックが設けられるとともに、該ブロックがタイヤ幅方向に延びる１本以上の横サイプにより周方向に離れた複数のブロック片に分断された空気入りタイヤにおいて、前記横サイプの回転方向前側側面でその開口側に半径方向外側に向かって回転方向前方に傾斜した傾斜面を形成したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記横サイプの回転方向前側側面でその開口側にも半径方向外側に向かって回転方向前方に傾斜した傾斜面を形成した請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記傾斜面の半径方向に対する傾斜角Ａを15〜60度の範囲内とした請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記傾斜面の半径方向内端を横サイプの 1/2深さ位置Ｐより半径方向外側に位置させた請求項１〜３のいずかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記傾斜面の半径方向外端における横サイプの溝幅Ｍを、傾斜面より半径方向内側における横サイプの溝幅Ｎの５倍以内とした請求項３記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記傾斜面の縦断面形状は直線である請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記傾斜面の縦断面形状は大部分が外側に向かって凸状に突出した凸曲線である請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
前記傾斜面の縦断面形状を、前記凸曲線状の凸円弧部と、凸円弧部より半径方向外側に配置され、内側に向かって凹状に凹んだ凹曲線状の凹円弧部とから構成した請求項８記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トレッド部に複数のブロックが設けられた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気入りタイヤとしては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。
【特許文献１】特開平１０−８１１１３号公報
【０００３】
このものは、トレッド部に形成された周方向に延びる複数の周方向溝および該周方向溝に交差する複数の横方向溝によって複数のブロックを画成するとともに、該ブロックにタイヤ幅方向に延び両端が周方向溝に開口する複数本の横サイプを形成し、これにより、前記ブロックを周方向に分断して周方向に離れた複数のブロック片を形成したものである。
【０００４】
このように横サイプによりブロックを分断して複数のブロック片を形成すると、以下に説明するような理由によって氷上における加速性能、制動性能等の氷上性能が向上するのである。第１の理由は、各ブロック片の周方向両端にエッジが形成されるため、接地領域内におけるエッジ長が長くなって路面（氷表面）を引っ掻く効果（エッジ効果）が増大することである。また、第２の理由は、前記横サイプが路面の水膜を切りながら吸い上げるため、氷表面が露出するようになることである。
【０００５】
さらに、第３の理由は以下の通りである。即ち、図１０に示すように、複数のブロック片11に分断されたブロック12を有する空気入りタイヤを加速走行させると、前記ブロック片11は、接地領域に到達したとき、回転方向後側に倒れ込むが、このとき、ブロック片11は弾性復元力によって元の形状に復帰しようとするため、ブロック片11の踏み込み側端部（横サイプ14の回転方向後側エッジ部）Ｆから路面Ｒ（氷表面）に対し前記ブロック片11の踏み込み側端部Ｆの側面（横サイプ14の回転方向後側側面）15に直交する方向の復元力Ｈが作用し、一方、路面Ｒからブロック片11の踏み込み側端部Ｆに前記復元力Ｈの反作用力Ｊ（復元力Ｈと逆方向で同一の大きさの力）が作用する。
【０００６】
ここで、ブロック片11の蹴り出し側端部を除く外表面（踏面）には前述の荷重によってほぼ一定の接地圧が発生しているが、このような反作用力Ｊの半径方向成分Ｋがブロック片11の踏み込み側端部Ｆに接地圧として加算されるため、ブロック片11の踏み込み側端部（横サイプ14の回転方向後側エッジ部）Ｆの外表面における接地圧が他の部位の接地圧より高くなり、この結果、該エッジ部Ｆにおける路面Ｒ（氷表面）を引っ掻く効果（エッジ効果）が高くなり、氷上での加速性能が向上することである。
【０００７】
一方、制動時においては、ブロック片11は前述とは逆に回転方向前側に倒れ込むが、このときにはブロック片11に作用する反作用力Ｊの半径方向成分Ｋが、ブロック片11の蹴り出し側端部（横サイプ14の回転方向前側エッジ部）Ｇに接地圧として加算されるため、該部位における接地圧が他の部位より高くなり、この結果、該エッジ部Ｇにおけるエッジ効果が高くなり、氷上での制動性能が向上することである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、氷上性能をさらに向上させるため、前述のような横サイプの形成本数を増加することも考えられるが、このようにすると、ブロック片の周方向幅が狭くなって曲げ剛性が低下するため、加速走行時や制動時にブロック片が大きく倒れ込んでブロック片の路面に対する接地面積（摩擦力）が減少し、これにより、前述の氷上性能の向上分が相殺されて氷上性能を充分に向上させることができないという課題があった。
【０００９】
この発明は、横サイプの簡単な形状変更で効果的に氷上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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的は、第１に、トレッド部に複数のブロックが設けられるとともに、該ブロックがタイヤ幅方向に延びる１本以上の横サイプにより周方向に離れた複数のブロック片に分断された空気入りタイヤにおいて、前記横サイプの回転方向後側側面でその開口側に半径方向外側に向かって回転方向後方に傾斜した傾斜面を形成することにより、
【００１１】
第２に、トレッド部に複数のブロックが設けられるとともに、該ブロックがタイヤ幅方向に延びる１本以上の横サイプにより周方向に離れた複数のブロック片に分断された空気入りタイヤにおいて、前記横サイプの回転方向前側側面でその開口側に半径方向外側に向かって回転方向前方に傾斜した傾斜面を形成することにより、達成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明においては、前述のように横サイプの回転方向後側側面でその開口側に半径方向外側に向かって回転方向後方に傾斜した傾斜面を形成したが、このような傾斜面を形成すると、加速走行時におけるブロック片の倒れ込みによる反作用力は前記傾斜面に直交する方向となるため、傾斜面が存在しない従来の場合に比較して反作用力の作用方向が半径方向により近くなり、この結果、反作用力の半径方向成分である加算接地圧の値が大きくなる。
【００１３】
これにより、横サイプの回転方向後側エッジ部の外表面における合計接地圧が従来より高くなって、該部位における路面（氷表面）を引っ掻く効果（エッジ効果）が向上するのである。このように横サイプに傾斜面を形成するという簡単な形状変更でありながら、効果的に氷上性能、ここでは、氷上における加速性能を向上させることができる。
【００１４】
一方、請求項２に係る発明においては、前述のように横サイプの回転方向前側側面でその開口側に半径方向外側に向かって回転方向前方に傾斜した傾斜面を形成したが、このような傾斜面を形成すると、制動時における反作用力の作用方向が前述と同様に半径方向により近くなり、これにより、横サイプの回転方向前側エッジ部の外表面における合計接地圧が従来より高くなってエッジ効果が向上するのである。このように横サイプに傾斜面を形成するという簡単な形状変更でありながら、効果的に氷上性能、ここでは、氷上における制動性能を向上させることができる。
【００１５】
また、請求項３に記載のように構成すれば、氷上における加速性能、制動性能の双方を容易に向上させることができる。さらに、請求項４に記載のように構成すれば、接地面積の大幅減少を抑制しながら加算接地圧を効果的に増加させることができ、また、請求項５に記載のように構成すれば、接地面積の減少による効果低下分が加算接地圧の増加による効果向上分を上回る事態を防止することができる。また、請求項６に記載のように構成すれば、同様に接地面積の減少による効果低下分が加算接地圧の増加による効果向上分を上回る事態を防止することができる。
【００１６】
また、請求項７に記載のように構成すれば、傾斜面を有する横サイプの成形作業を容易とすることができ、さらに、請求項８に記載のように構成すれば、傾斜面の縦断面形状が直線である場合に比較し反作用力の作用方向を半径方向により近付けることができる。また、請求項９に記載のように構成すれば、ブロック片の踏み込み側端部が丸くなって路面を引っ掻く効果が低下する事態を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。
図１、２、３、４、５、６において、21は氷雪上性能に優れた（スタッドレスの）空気入りラジアルタイヤであり、この空気入りタイヤ21は図示していないビードコア間をトロイダル状に延びるカーカス層22を有し、このカーカス層22の半径方向外側で前記空気入りタイヤ21のトレッド部23には複数枚のベルトプライ24を積層することで構成したベルト層25が、また、前記ベルト層25の半径方向外側で空気入りタイヤ21のトレッド部23にはトップトレッド26がそれぞれ配置されている。
【００１８】
このトップトレッド26は内部に多数の独立気泡を有するゴムから構成されているが、このような発泡ゴムは耐摩耗性が非発泡ゴムに比較して多少劣るものの、氷雪上性能に優れている。そして、このようなトップトレッド26を構成する発泡ゴムは、通常のゴム配合物に発泡剤を加えて通常のタイヤ製造方法に従って加熱加圧することにより成形することができる。
【００１９】
前記トレッド部23、詳しくはトップトレッド26の外表面には、周方向に連続して直線状に延びるとともにタイヤ幅方向に離れた複数の周方向溝33と、幅方向に直線状に延びながら前記周方向溝33と交差するとともに周方向に離れた複数の横方向溝34とが形成され、この結果、トレッド部23にはこれら周方向溝33、横方向溝34によって画成された矩形のブロック36が多数設けられる。
【００２０】
ここで、前記周方向溝33、横方向溝34はジグザグ状に折れ曲がりながら連続して延びていてもよい。また、前述した周方向、幅方向とはそれぞれ、厳密な意味での周方向、幅方向に対してある程度の角度で傾斜している場合を含み、要するにどちらかと言えば周方向、幅方向に傾斜しているという意味である。また、前述の周方向溝33、横方向溝34には面取り、切り欠き等が追加されていてもよく、このような場合には前記ブロック36は、例えば矢羽根形、平行四辺形、菱形、六角形、八角形、コの字形等の多角形や、円形、楕円形を呈することがある。
【００２１】
前述の各ブロック36の外表面にはタイヤ幅方向に延びるとともに、周方向に等距離離れた１本以上、ここでは４本の横サイプ40が形成され、これらの横サイプ40は両端が前記周方向溝33または横方向溝34、ここでは周方向溝33に連通するとともに、半径方向外端がブロック36の外表面に開口している。この結果、各ブロック36はこれら横サイプ40により周方向に分断され、周方向に離れた複数、ここでは５個のブロック片41が設けられる。そして、これら横サイプ40の溝幅Ｎは、通常、 0.3〜 0.8mmの範囲内であるため、接地領域に到達すると、変形により閉じることが多い。また、これら横サイプ40の溝深さＤは、通常、前記周方向溝33、横方向溝34の溝深さの50〜 100％の範囲内である。
【００２２】
ここで、前記横サイプ40の延在方向であるタイヤ幅方向とは、厳密な意味でのタイヤ幅方向に対してある程度の角度で傾斜している場合を含み、要するにどちらかと言えばタイヤ幅方向に傾斜しているという意味である。そして、前述のように傾斜している場合、その傾斜角度は40度以下が好ましく、20度以下がさらに好ましい。また、横サイプ40を全てのブロック36に形成せず、タイヤ赤道近傍に位置する複数列のブロック36だけに形成したり、あるいは、トレッド端近傍に位置する複数列のブロック36だけに形成してもよい。さらに、前記横サイプ40は長手方向にジグザグ状に折れ曲がっていたり、長手方向、深さ方向の双方にジグザグ状に折れ曲がっていてもよい。
【００２３】
そして、前述のように各ブロック36に横サイプ40を形成してブロック36を複数のブロック片41に分断すると、前述のように氷上における加速性能、制動性能等の氷上性能を向上させることができるが、この実施形態では、前述した横サイプ40の形状を、まず、以下に説明するように若干変更することで、氷上性能、特に氷上での加速性能を簡単かつ効果的に向上させるようにしている。即ち、前述した各横サイプ40の回転方向後側側面44でその開口側（踏面側）に半径方向外側に向かって回転方向後方に傾斜した傾斜面43を形成したのである。
【００２４】
このような部位に傾斜面43を形成すると、図７に示すように、加速走行時におけるブロック片41の回転方向後方への倒れ込みによる反作用力Ｊ（復元力Ｈ）は倒れ込み時の傾斜面43に直交する方向となるため、傾斜面が存在しない従来の場合に比較して反作用力Ｊの作用方向が半径方向により近くなり、この結果、反作用力Ｊの半径方向成分Ｋである加算接地圧の値が大きくなる。
【００２５】
これにより、横サイプ40の回転方向後側エッジ部Ｆ（ブロック片41の踏み込み側端部）の外表面（踏面）における合計接地圧が従来より高くなって、該部位における路面Ｒ（氷表面）を引っ掻く効果（エッジ効果）が向上するのである。このように横サイプ40の形成本数を増加させることなく、その回転方向後側側面44に傾斜面43を形成するという簡単な形状変更で、効果的に氷上性能、ここでは氷上における加速性能を向上させることができる。
【００２６】
また、この実施形態では、各横サイプ40の回転方向前側側面45でその開口側（踏面側）にも半径方向外側に向かって回転方向前方に傾斜した傾斜面47を形成している。このような部位に傾斜面47を形成すると、図８に示すように、制動時におけるブロック片41の回転方向前方への倒れ込みによる反作用力Ｊ（復元力Ｈ）は倒れ込み時の傾斜面47に直交する方向となるため、傾斜面が存在しない従来の場合に比較して反作用力Ｊの作用方向が半径方向により近くなり、この結果、反作用力Ｊの半径方向成分Ｋである加算接地圧の値が大きくなる。
【００２７】
これにより、横サイプ40の回転方向前側エッジ部Ｇ（ブロック片41の蹴り出し側端部）の外表面（踏面）における合計接地圧が従来より高くなって、該部位における路面Ｒ（氷表面）を引っ掻く効果（エッジ効果）が向上するのである。このように横サイプ40の形成本数を増加させることなく、その回転方向前側側面45に傾斜面47を形成するという簡単な形状変更で、効果的に氷上性能、ここでは氷上における制動性能を向上させることができる。
【００２８】
そして、氷上における加速性能を向上させたいときには、横サイプ40の回転方向後側側面44に傾斜面43を形成すればよく、一方、氷上における制動性能を向上させたいときには、横サイプ40の回転方向前側側面45に傾斜面47を形成すればよいが、この実施形態のように横サイプ40の回転方向後、前側側面44、45の双方に傾斜面43、47をそれぞれ形成すれば、氷上における加速性能、制動性能の双方を容易に向上させることができる。
【００２９】
また、前述した傾斜面43、47の半径方向に対する傾斜角Ａは15〜60度の範囲内であることが好ましい。その理由は、前記傾斜角Ａが15度未満であると、反作用力Ｊの半径方向成分Ｋである加算接地圧の値があまり増加しないため、氷上性能を充分に向上させることができず、一方、60度を超えると、各ブロック片41の接地面積が大幅に減少し、その影響で氷上性能が低下することがあるが、前述の範囲内であると、接地面積の大幅減少を抑制しながら加算接地圧を効果的に増加させることができるからである。
【００３０】
さらに、前記傾斜面43、47の半径方向内端46を横サイプ40の 1/2深さ位置Ｐより半径方向内側に位置させると、ブロック片41の接地面積が大幅に減少し、これにより、接地面積減少による効果低下分が加算接地圧の増加による効果向上分を上回って、氷上性能が逆に低下するおそれがあるため、前記半径方向内端46は 1/2深さ位置Ｐより半径方向外側に位置させることが好ましい。
【００３１】
また、前述のように横サイプ40に傾斜面43、47の双方が形成されているとき、これら傾斜面43、47の半径方向外端（横サイプ40の開口端）における横サイプ40の溝幅Ｍを、傾斜面43、47（半径方向内端46）より半径方向内側における横サイプ40の溝幅Ｎの５倍以内とすることが好ましい。その理由は、前記溝幅Ｍが溝幅Ｎの５倍を超えると、ブロック片41の接地面積が大幅に減少し、これにより、接地面積減少による効果低下分が加算接地圧の増加による効果向上分を上回って、氷上性能が逆に低下するおそれがあるが、前述のように５倍以内とすると、このような事態を防止することができるからである。
【００３２】
また、傾斜面43、47をタイヤ赤道に平行な平面で切断したときの該傾斜面43、47の縦断面形状を、この実施形態のように、直線とすれば、該傾斜面43、47を有する横サイプ40を成形するためのサイプブレード形状が簡単なものとなり、横サイプ40の成形作業を容易とすることができる。
【００３３】
図９は、この発明の実施形態２を示す図である。この実施形態においては、前述した傾斜面43、47の縦断面形状の大部分を外側に向かって凸状に突出した凸曲線状、ここでは、大きな曲率半径の円弧からなる凸円弧部48としている。このようにすれば、傾斜面43、47の半径方向外端部での半径方向に対する傾斜角がより大きくなるため、傾斜面43、47の縦断面形状が直線である場合に比較し、反作用力Ｊの作用方向を半径方向により近付けることができ、氷上性能をさらに向上させることができる。
【００３４】
そして、この実施形態では、前述した凸円弧部48より半径方向外側に、詳しくは凸円弧部48からブロック片41の外表面までの間に、内側に向かって凹状に凹んだ凹曲線状で、前記凸円弧部48より小さな曲率半径の円弧からなる凹円弧部49を配置している。このような位置に凹円弧部49が配置されていない場合には、ブロック片41の踏み込み、蹴り出し側端部（横サイプ40の回転方向後側、前側エッジ部Ｆ、Ｇ）が丸くなって路面Ｒを引っ掻く効果が低下するが、前述のように凹円弧部49を配置すれば、路面Ｒを確実に引っ掻くことができ、氷上性能の低下を容易に防止することができる。他の構成、作用は前記実施形態１と同様である。
【００３５】
なお、前述の実施形態においては、回転方向最前方および回転方向最後方のブロック片41の踏み込み側端部および蹴り出し側端部に傾斜面は形成されていないが、この発明においては、これら端部に傾斜面を形成してもよい。また、この実施形態の空気入りタイヤ21は、車両に対する装着方向が規定されていない通常のタイヤであったが、この発明は、車両に対する装着方向が規定されているタイヤにも適用することができる。
【実施例】
【００３６】
次に、試験例について説明する。この試験に当たっては、ブロックの横サイプに傾斜面が形成されていない従来タイヤと、ブロックの横サイプの両エッジ部に周方向長さ、半径方向長さ（図６、９参照）が、それぞれ以下の表１に示すようなＶ(mm)、Ｗ(mm)である傾斜面が形成された実施タイヤ１〜６とを準備した。ここで、実施タイヤ６の傾斜面は曲率半径が0.55mmの円弧からなる凸円弧部と、曲率半径が 0.2mmの円弧からなる凹円弧部とから構成されている。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
また、前述した従来、実施タイヤはいずれもサイズが 195/65Ｒ15であり、トレッド部には、図２に示すように深さ 9mmの周方向溝、横方向溝によって周方向長さが25mm、幅方向長さが20mmである４列の矩形ブロックが画成されている。また、各ブロックの外表面には溝深さが 7mm、溝幅が 0.4mmであるタイヤ幅方向に延びた横サイプが周方向に 5mm間隔で形成され、これにより、各ブロックは横サイプにより５個のブロック片に分断されている。
【００３９】
次に、このような各タイヤに 200ｋPaの内圧を充填した後、 2000cm3(cc)の国産乗用車に装着して氷路で以下のような制動試験を行った。即ち、40km/hで惰性走行しているときにフルブレーキを掛けて静止するまでの制動距離を測定した後、これら惰性走行速度と制動距離から平均減速度を算出し、この平均減速度を基に氷上性能を従来タイヤを指数 100で表した。その結果を前記表１に示すが、数値が大であるほど氷上性能は良好である。
【００４０】
この試験結果から傾斜面の半径方向に対する傾斜角が大となるほど氷上性能が向上することが理解されるが、実施タイヤ５のように傾斜溝の周方向長さＶが大となり過ぎると、ブロック片の接地面積減少により効果低下分が大きくなって氷上性能を充分に向上させることができない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
この発明は、トレッド部に複数のブロックが設けられた空気入りタイヤの産業分野に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の実施形態１を示すトレッド部近傍の子午線断面図である。
【図２】トレッド部の平面図である。
【図３】トレッド部に設けられたブロックの平面図である。
【図４】図３のＩ−Ｉ矢視断面図である。
【図５】ブロックの斜視図である。
【図６】傾斜面近傍の断面図である。
【図７】加速走行時のブロック片の倒れ込み状態および接地圧分布を説明する説明図である。
【図８】制動時のブロック片の倒れ込み状態および接地圧分布を説明する説明図である。
【図９】この発明の実施形態２を示す図６と同様の傾斜面近傍における断面図である。
【図１０】従来の加速走行時におけるブロック片の倒れ込み状態および接地圧分布を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
21…空気入りタイヤ         23…トレッド部
36…ブロック               40…横サイプ
41…ブロック片             43…傾斜面
44…回転方向後側側面       45…回転方向前側側面
46…半径方向内端           47…傾斜面
48…凸円弧部               49…凹円弧部
【図１】
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【図２】
2007223493.tif 000005
【図３】
2007223493.tif 000006
【図４】
2007223493.tif 000007
【図５】
2007223493.tif 000008
【図６】
2007223493.tif 000009
【図７】
2007223493.tif 000010
【図８】
2007223493.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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