(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数の主溝と該主溝に交差する複数の副溝とで多数のブロックを形成し、該ブロックの表面にタイヤ幅方向に延びるジグザグ状のサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、前記サイプのトレッド面側のジグザグ形状と底部側のジグザグ形状とを互いにタイヤ幅方向にピッチをずらせ、該トレッド面側と底部側とのジグザグ形状の相互間で互いに対向し合う凹凸において、タイヤ回転方向に見たときの凹凸で、トレッド面側の凸屈曲点と底部側の凹屈曲点との間、トレッド面側の凹屈曲点と底部側の凸屈曲点との間、トレッド面側の凸屈曲点と底部側の凸屈曲点とで互いに隣接し合う凸屈曲点同士の間をそれぞれ稜線で結ぶと共に、これら稜線間をタイヤ幅方向に順次平面で連結することにより前記サイプを形成し、該サイプに区分された一方の壁面を凸状の三角錐と逆三角錐とが交互にタイヤ幅方向に並ぶ凹凸面Ａに、他方の壁面を凹状の三角錐と逆三角錐とが交互にタイヤ幅方向に並ぶ凹凸面Ｂにそれぞれ形成し、前記ブロックの少なくとも両端最外側に配置したサイプに区分される前記凹凸面Ａをブロック外側に向けるようにした空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記トレッド面側と底部側とのジグザグ形状の相互間で互いに対向し合う凸屈曲点と凹屈曲点との間を結ぶ稜線を、前記サイプが延びる方向に直行する面に投影したときのタイヤ径方向に対する傾斜角度を１０〜３５°にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記サイプの幅が０．５ｍｍ以下である請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、乾燥路での操縦安定性を低下させることなく氷雪路での氷上性能を向上し、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】
一般に、氷雪路に用いられる空気入りタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に延びる主溝とタイヤ幅方向に延びる副溝により多数のブロックを区画形成し、そのブロックの踏面に多数のサイプを設けた構成になっている。このブロック前後両端縁とサイプのエッジ効果により駆動及び制動の氷雪路での氷上性能を確保するようにしている。
【０００３】
上記構成の空気入りタイヤにおいて、氷上性能をさらに向上させようとして、上記サイプの本数を増加させると、ブロック剛性が低下することにより接地性が悪化するため、大幅な氷上性能の向上が望めないばかりでなく、偏摩耗が顕著になる傾向があった。従来、このような問題の対策として、サイプ壁面を互いに大きく噛みあう凹凸面にしたり、サイプの幅（厚み）を薄くしたりすることにより、ブロックの剪断剛性を向上させることが種々提案されている。
【０００４】
しかし、サイプ壁面の凹凸の噛み合いを大きくしたり、サイプの幅（厚み）を薄くしたりすると、タイヤ加硫後の金型の離型性が悪化したり、サイプの成型刃が強度不足により破損するなどの問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、乾燥路での操縦安定性を低下させることなく氷雪路での氷上性能を向上し、かつ偏摩耗の発生を抑制することを可能にし、さらに、タイヤ加硫時の金型の耐久性と加硫後の金型の離型性を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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数の主溝と該主溝に交差する複数の副溝とで多数のブロックを形成し、該ブロックの表面にタイヤ幅方向に延びるジグザグ状のサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、前記サイプのトレッド面側のジグザグ形状と底部側のジグザグ形状とを互いにタイヤ幅方向にピッチをずらせ、該トレッド面側と底部側とのジグザグ形状の相互間で互いに対向し合う凹凸において、タイヤ回転方向に見たときの凹凸で、トレッド面側の凸屈曲点と底部側の凹屈曲点との間、トレッド面側の凹屈曲点と底部側の凸屈曲点との間、トレッド面側の凸屈曲点と底部側の凸屈曲点とで互いに隣接し合う凸屈曲点同士の間をそれぞれ稜線で結ぶと共に、これら稜線間をタイヤ幅方向に順次平面で連結することにより前記サイプを形成し、該サイプに区分された一方の壁面を凸状の三角錐と逆三角錐とが交互にタイヤ幅方向に並ぶ凹凸面Ａに、他方の壁面を凹状の三角錐と逆三角錐とが交互にタイヤ幅方向に並ぶ凹凸面Ｂにそれぞれ形成し、前記ブロックの少なくとも両端最外側に配置したサイプに区分される前記凹凸面Ａをブロック外側に向けるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
このように、サイプの形状を特定することにより、サイプに区分された壁面の一方を、凸状の逆三角錐と三角錐をタイヤ幅方向に交互に並べた凹凸面Ａに形成し、この凹凸面Ａを、少なくともブロック両端の最外側でブロック外側を向くように配置したため、制動時及び駆動時に、ブロック端部に作用する曲げ力に対する曲げ剛性が向上し、エッジ効果を有効に働かせることができる。そのため、乾燥路での操縦安定性を低下させることなく氷雪路での氷上性能を向上することが可能となり、かつ偏摩耗の発生を抑制することができる。そして更に、サイプの壁面の構造を上記のようにしたために、金型のサイプ成形刃を薄くしても十分な曲げ剛性を有するため、加硫終了後の金型を離型するときの破損をなくし、抜けやすさを悪化させることもない。
【０００８】
【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ながら詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの一例であり、（Ａ）はトレッド部の子午線断面を示し，（Ｂ）はトレッド面の要部展開図を示す。
【００１０】
図１において、１はトレッド部、２はタイヤ周方向Ｔ１に延びる複数の主溝、５はこれら主溝２に交差するように設けた複数の副溝である。タイヤの内側にはカーカス層３が骨格として設けられ、このカーカス層３とトレッド部１との間に複数枚のベルト層４が設けられている。トレッド面１ａには、上記主溝２と副溝５により多数のブロック６が区画形成されている。ＣＬはタイヤセンターラインである。
【００１１】
各ブロック６の表面には、タイヤ幅方向Ｔ２にジグザグに延びる複数本のサイプ７が設けられており、各サイプ７はブロック６を横断し、左右の主溝２に連通している。
【００１２】
上記サイプ７は、図２（Ａ）に示す様に、トレッド面１ａにおけるジグザグ形状と、底部のジグザグ形状とが、タイヤ幅方向にピッチをずらせた形状になっており、さらに、トレッド面１ａ側のジグザグ形状７ａと底部側のジグザグ形状７ｂとがそれらの凸屈曲点ａ，ｂと凹屈曲点ａ’，ｂ’（タイヤ周方向でＥ方向に見たときの凹凸）との間を次のように稜線で結ばれている。なお、ジグザグ形状の凹凸関係はサイプ７を挟んで相対的なものであるので、凸屈曲点ａ，ｂをタイヤ周方向でＥ方向とは反対方向に見たときは、同一の凸屈曲点ａ，ｂが凹屈曲点に見えることになる。
【００１３】
すなわち、トレッド面１ａ側と底部側とのジグザグ形状７ａ，７ｂの相互間で互いに対向し合う凸屈曲点ａと凹屈曲点ｂ’との間、凹屈曲点ａ’と凸屈曲点ｂとの間、互いに隣接し合う凸屈曲点ａ，ｂ同士の間をそれぞれ稜線ｘ１、ｘ２、ｘ３で結ぶと共に、これら稜線間ｘ１−ｘ３、ｘ３−ｘ２、ｘ２−ｘ３、ｘ３−ｘ１をタイヤ幅方向に順次平面で連結することにより前記サイプ７を形成している。
【００１４】
その結果、サイプ７に区分された一方の壁面が図３（Ａ）に示すように、凸状の三角錐Ａａと逆三角錐Ａｂとが交互にタイヤ幅方向に並ぶ凹凸面Ａに、他方の壁面が図３（Ｂ）に示すように、凹状の三角錐Ｂａと逆三角錐Ｂｂとが交互にタイヤ幅方向に並ぶ凹凸面Ｂにそれぞれ形成される。
【００１５】
このように、凹凸面ＡとＢが互いに対面するサイプ７を、サイプ７が延びる方向と直行する平面Ｐへ投影すると、図２（Ａ）に示すように、凹凸面Ａ側には稜線ｘ１とｘ２が中間で交差する「く」の字状に屈折した輪郭線になり、凹凸面Ｂ側には稜線ｘ３がトレッド面に垂直な輪郭線になってあらわれる。
【００１６】
この二つの凹凸面Ａ，Ｂの特徴は、トレッド面にタイヤ周方向の摩擦力が加えられたときの曲げ剛性が異なることである。すなわち、凹凸面Ａの側へ曲げを与えるときの剛性が、凹凸面Ｂの側へ曲げるときの剛性よりも非常に大きいことである。この理由は、凹凸面Ａは凸状の三角錐Ａａと逆三角錐Ａｂとが並んで構成されているのに対して、凹凸面Ｂは凹状の三角錐Ｂａと逆三角錐Ｂｂとが並ぶ構成になっているからである。
【００１７】
本発明のタイヤは、上記構成のサイプ７をブロック６に配置するに当たり、少なくとも両端最外側に配置したサイプに区分された二つの壁面のうち、凹凸面Ａの方が必ずブロック外側に向くようにしてある。そのため、図４に示すように、進行方向をＤとした場合に、駆動時には路面からＤ方向に与えられる摩擦力による曲げ力ｆ１に対して後端側の凹凸面Ａがブロック６に大きな曲げ剛性を生じるようにし、また制動時には路面から反Ｄ方向に与えられる摩擦力による曲げ力ｆ２に対して前端側の凹凸面Ａがブロック６に大きな曲げ剛性を生じるようにする。そのため、乾燥路での操縦安定性を低下させることなく氷雪路では大きなエッジ効果により、氷上性能を向上し、かつ偏摩耗の発生を抑制することが可能となる。そして更に、サイプ７の壁面の構造を上記のようにしたため、金型のサイプ成形刃を薄くしても十分な曲げ剛性を有するため、加硫終了後の金型を離型するときの破損をなくし、抜けやすさも悪化させないのである。
【００１８】
本発明において、トレッド面側と底部側とのジグザグ形状の相互間で互いに対向し合う凸屈曲点と凹屈曲点との間を結ぶ稜線ｘ１，ｘ２の傾斜の大きさについては、サイプ７が延びる方向と直行する平面Ｐへ投影したとき、タイヤ径方向Ｔ３に対する傾斜角度θ, θ’を共に１０〜３５°にすることが好ましい（図２（Ａ）参照）。１０°未満であると、サイプのエッジ効果が十分得られないため、ブロック６の剛性及び路面との摩擦力の向上が期待できない。また、３５°より大きいと、加硫終了後の金型からの抜けやすさを悪化する。
【００１９】
さらに、サイプ７の幅ｗ（厚み）としては、薄いほどよく、好ましくは、０．５ｍｍ以下にするのがよい。０．５ｍｍ以下にすることにより、トレッド面にタイヤ周方向Ｔ１に摩擦力が作用した場合に、サイプに分割されたブロックの曲げ抵抗を一層大きくできるため、ブロック６の曲げ剛性がより向上し、駆動力や制動力をより向上させることができる。
【００２０】
このように、サイプ７の幅ｗを小さくすることが可能になったのは、金型のサイプ成形刃を、三角錐と逆三角錐とを交互に並べたようなジグザグ形状としたため、金型のサイプ成形刃の曲げ剛性を向上させることができたためである。
【００２１】
【実施例】
タイヤサイズを１８５／６５Ｒ１４、トレッドパターンを図１（Ｂ）にし、かつサイプは１ブロック当たり６列配置し、サイプの幅をいずれも０．３ｍｍとして共通にする以外は、ブロック表面に設けたサイプの種類（形状及び配置）を、表１及び図５（ａ）〜（ｈ）に示すように互いに異ならせた８種類の空気入りタイヤを作製した（実施例１〜５、比較例１〜３）。
【００２２】
図５（ａ）〜（ｈ）はいずれも，空気入りタイヤのブロックの接地状態を示し、サイプ７のうち、ストレートな垂直線で表示したものは従来の平面成形刃からなるものであり、ブロック状で表示したものは、凹凸面Ａ、Ｂに分割する成形刃からなるものである。
【００２３】
ブロック状で表示したサイプの傾斜角度θ、θ’は共に２０°である。
【００２４】
これら８種類の空気入りタイヤをそれぞれリムサイズ１４×６ＪＪのリムに装着し、空気圧を２００ｋＰａにして１８００ｃｃの国産ＦＦ車に装着して、下記測定法により、制動性能及び駆動性能を評価した結果を表１に示す。
【００２５】
制動性能試験：
氷温−５℃〜−８℃、気温−３℃〜−５℃の氷路テストコースにおいて、４０ｋｍ／時の速度から制動した時の直線制動距離を測定し、その測定値の逆数を比較例１のタイヤを１００とする指数にして評価した。この指数値が大きい程制動性能が優れている。
【００２６】
駆動性能試験：
氷温−５℃〜−８℃、気温−３℃〜−５℃の氷路テストコースにおいて、速度５ｋｍ／時から２０ｋｍ／時に達するまでの区間タイムの逆数を比較例１のタイヤを１００とする指数にて評価した。この指数値が大きい程駆動性能が優れている。
【００２７】
【表１】
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表１から明らかなように、実施例１〜５のタイヤは制動性能および駆動性能ともに従来タイヤに相当する比較例１のタイヤよりも良好な評価結果である。
【００２８】
【発明の効果】
上述したように本発明の空気入りタイヤによれば、サイプに区分された壁面の一方を、凸状の逆三角錐と三角錐をタイヤ幅方向に交互に並べた凹凸面Ａに形成し、この凹凸面Ａを、少なくともブロック両端の最外側でブロック外側を向くように配置したため、制動時及び駆動時に、ブロック端部に作用する曲げ力に対する曲げ剛性が向上し、エッジ効果を有効に働かせることができる。そのため、乾燥路面での操縦安定性を低下させることなく氷雪路での氷上性能を向上することが可能となり、かつ偏摩耗の発生を抑制することができる。そして更に、サイプの壁面の構造を上記のようにしたために、金型のサイプ成形刃を薄くしても十分な曲げ剛性を有するため、加硫終了後の金型を離型するときの破損をなくし、抜けやすさを悪化させることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの一例であり、（Ａ）はトレッド部の子午線断面、（Ｂ）はトレッド面の要部展開図である。
【図２】本発明のタイヤに設けられたブロックを例示し、（Ａ）はサイプに沿って一部切り欠いたブロックをサイプ壁面の投影図と共に示した斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のブロック表面の拡大図である。
【図３】本発明のタイヤのブロックがサイプで分割された壁面を示し、（Ａ）は凹凸面Ａの拡大斜視図、（Ｂ）は凹凸面Ｂの拡大斜視図である。
【図４】本発明のタイヤに設けられるブロックの接地状態を略図で示す側面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は比較例１〜３の空気入りタイヤのブロックの概略側面図、（ｄ）〜（ｈ）は実施例１〜５の空気入りタイヤのブロックの概略側面図である。
【符号の説明】
１  トレッド部
１ａ  トレッド面
２  主溝
３  カーカス層
４  ベルト層
５  副溝
６  ブロック
７  サイプ
７ａ  （トレッド面側の）ジグザグ形状
７ｂ  （低部側の）ジグザグ形状
Ａ  凹凸面Ａ
Ｂ  凹凸面Ｂ
ｗ  サイプの幅
ｘ１, ｘ２，ｘ３  稜線
θ，θ’  傾斜角度
【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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