(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状トレッドの周方向に沿って形成された主溝と前記主溝と交差する方向に形成されたラグ溝とによって複数に区画されたブロック状陸部を有し、前記ブロック状陸部に実質的にタイヤ幅方向に延びる少なくとも１つのサイプを備える空気入りタイヤであって、前記サイプは、当該ブロック状陸部の深さ方向において、
トレッド表面側に直線状に形成された直線部分と、前記トレッドの周方向を回転方向によってそれぞれ第１周方向と第２周方向と規定した場合にブロック状陸部の内側に第１周方向に凸の第１凸部と第２周方向に凸の第２凸部とを少なくとも有する波状部分とを備え、
前記ブロック状陸部の深さ方向においてトレッド表面側に前記第１凸部、サイプ底部側に第２凸部を備える第１波状部分と、トレッド表面側に前記２凸部、サイプ底部側に第１凸部を備える第２波状部分とをサイプ長手方向において異なる位置に備え、
前記直線部分及び前記波状部分が前記ブロック状陸部のタイヤ幅方向の両側面に開口し、且つ、サイプ壁面が前記両側面の間を滑らかに連続する面で形成されることを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレッドの表面部分に設けられたブロック状陸部に、サイプを有する空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、空気入りタイヤにおけるトレッドの表面部分に周方向に延びる複数の主溝とこの主溝と交差する方向に延びる複数のラグ溝によって区分したブロックパターンでトレッド部を構成した場合に、氷上性能の向上のために当該ブロック状陸部に横サイプを形成することが行われている。横サイプによるエッジ成分の増加により、氷上性能が向上する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ブロック幅方向に前記ブロック状陸部を横断する両側開口タイプの横サイプを設けた場合、当該横サイプによって２分割されたブロック状陸部の剛性が低下する。したがって、タイヤ回転接地時にブロック状陸部が路面との摩擦により倒れ込みを起こして、ヒール・アンド・トゥ摩耗が発生する可能性が増大するという問題があった。また、当該ブロック状陸部の倒れ込みを防止するため、前記ブロック状陸部の深さ方向に波状形状のサイプを形成することも考えられる。すなわち、このようにサイプが形成されたタイヤの接地回転時には、サイプを挟んで対向するブロック状陸部の凹凸が噛み合い、倒れ込みを阻止する。しかしながら、このような波状形状にサイプを形成した場合、一方の回転方向に対して効果的な形状に形成すると他方の回転方向になった場合に必ずしも有効に作用しないという問題点があった。
【０００４】
本発明は係る事実を考慮して、ブロック状陸部に横サイプを設けた場合に、タイヤの回転方向を問わず、タイヤ回転接地時に当該ブロック状陸部がヒール・アンド・トゥ摩耗を防止できる空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、円筒状トレッドの周方向に沿って形成された主溝と前記主溝と交差する方向に形成されたラグ溝とによって複数に区画されたブロック状陸部を有し、前記ブロック状陸部に実質的にタイヤ幅方向に延びる少なくとも１つのサイプを備える空気入りタイヤであって、前記サイプは、当該ブロック状陸部の深さ方向において、トレッド表面側に直線状に形成された直線部分と、前記トレッドの周方向を回転方向によってそれぞれ第１周方向と第２周方向と規定した場合にブロック状陸部の内側に第１周方向に凸の第１凸部と第２周方向に凸の第２凸部とを少なくとも有する波状部分とを備え、前記ブロック状陸部の深さ方向においてトレッド表面側に前記第１凸部、サイプ底部側に第２凸部を備える第１波状部分と、トレッド表面側に前記２凸部、サイプ底部側に第１凸部を備える第２波状部分とをサイプ長手方向において異なる位置に備え、前記直線部分及び前記波状部分が前記ブロック状陸部のタイヤ幅方向の両側面に開口し、且つ、サイプ壁面が前記両側面の間を滑らかに連続する面で形成されることを特徴とする。
【０００６】
したがって、ブロック状陸部に形成されるサイプは、深さ方向に波状部分を備えているから、タイヤ回転接地時に前記サイプを構成するブロック状陸部の波状部分が相互に噛み合うことになり、当該ブロック状陸部の剛性を増加させて倒れ込みを防ぎ、ヒール・アンド・トゥ摩耗を防止する。また、前記サイプの波状形状の部分は、ブロックの深さ方向において第１周方向に凸の第１凸部をトレッド表面側、第２周方向に凸の第２凸部をサイプ底部側に備える第１波状部分と反対に第２凸部をトレッド表面側、第１凸部をサイプ底部側に備える第２波状部分とをサイプの長手方向において異なる位置に備えているため、サイプを構成するブロック状陸部の波状部分の噛み合わせ状態は第１波状部分と第２波状部分ではトレッドの周方向において反対になる。したがって、タイヤの回転方向が逆になっても同様の効果が得られる。すなわち、本発明の空気入りタイヤには方向性がない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
［比較例］
以下、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態を説明する前に比較例について説明する。
【０００８】
図１に示すように、空気入りタイヤ１０は、左右一対のサイドウォール（図示せず）に跨がる円筒状のトレッド１２を備えている。トレッド１２には、タイヤ周方向（以下、ｐ方向という）に沿って形成された複数の主溝１４と、タイヤ幅方向（以下、ｗ方向という）に沿って形成された複数のラグ溝１６とが形成されている。この主溝１４とラグ溝１６によって複数のブロック１８が区画形成されている。これらのブロック１８には、ｗ方向に沿って延びる横サイプ２０が形成されている。
【０００９】
図２には、ブロック単体の斜視図が示されている。この図に示されるように、横サイプ２０は、両端がブロック端面１８ａ、１８ｂに開口された両側開口サイプである。前記横サイプ２０は、ブロック１８の幅方向（タイヤの幅方向と同じ。以下、ｗ方向という）において、ブロック１８の半分からブロック端面１８ａ側を横サイプ２０ａと、半分からブロック端面１８ｂ側を横サイプ２０ｂとに分かれている。
【００１０】
横サイプ２０ａは、ブロック１８の深さ方向（以下、ｄ方向という）において、ブロック１８の表面部分に直線部分２２ａと、サイプ底部側に波状部分２４とを備えている。波状部分２４では、図２に示すように、トレッドの周方向（タイヤ周方向と同じ。以下、ｐ方向という）において第１方向（以下、ｐ１方向という）に凸な第１凸部２４ａがブロック１８の表面側に、第２方向（以下、ｐ２方向という）に凸な第２凸部２４ｂが横サイプ２０の底部側に形成されている。
【００１１】
横サイプ２０ｂも同様に、ｄ方向において表面部分に直線部分２２ｂと、内部に波状部分２６とを備えている。直線部分２２ｂは、直線部分２２ａと連続的に形成され、一体となって直線部分２２を構成する。一方、波状部分２６は、ｐ２方向に凸な第２凸部２６ａがブロック１８の表面側に、ｐ１方向に凸な第１凸部２６ｂが横サイプ２０の底部側に形成されている。この結果、横サイプ２０ａ、２０ｂの波状部分２４、２６は図３に示すように、直線部分２２ａ、２２ｂを含む面を挟んで相互に対称形になっている。
【００１２】
例えば、このように構成される横サイプ２０の波状部分２４、２６をサイン（ｓｉｎ）カーブで形成し、位相を１８０度ずらすことにより、上記のような構成にすることができる。
【００１３】
なお、横サイプ２０でｐ方向に分割されたブロック１８のｐ１側を先端部１８ｃ、ｐ２側を先端部１８ｄとする。図３に示すように、先端部１８ｃのサイプ壁面３０は、横サイプ２０ａ側で波状部分２４に相当する凹部３０ａ及び凸部３０ｂを、横サイプ２０ｂ側で波状部分２６に相当する凸部３０ｃ及び凹部３０ｄを形成している。
【００１４】
同様に、先端部１８ｄのサイプ壁面３２は、横サイプ２０ａ側で凸部３２ａ及び凹部３２ｂを、横サイプ２０ｂ側で凹部３２ｃ及び凸部３２ｄを形成している。
【００１５】
このように構成されたブロック１８が形成されたトレッド１２を有する空気タイヤ１０を実際に自動車に装着した場合、以下のような作用がある。
【００１６】
すなわち、図４に示すように、自動車の走行に伴って空気入りタイヤ１０がＰ１方向に回転し、トレッド１２の表面に形成されたブロック１８が地面に当接する。この場合のブロック１８の変形状態を端面１８ａ側で説明する。
【００１７】
ブロック１８が回転しつつ地面に当接した時、まず、先端部１８ｃ、１８ｄのエッジ部が地面に当接し、摩擦力により先端部１８ｃ、１８ｄが弾性変形する。この時、先端部１８ｃの方がより強い圧縮応力を受け、先端部１８ｄに対して相対的に矢印Ａ１方向に変位する。この時、先端部１８ｄは先端部１８ｃに対して相対的に矢印Ａ２方向に変位する。この結果、先端部１８ｃのサイプ壁面３０を構成する凹部３０ａのブロック表面側と、ブロック１８ｄのサイプ壁面３２を構成する凸部３２ａのブロック表面側とが当接する。前記先端部１８ｃと先端部１８ｄが当接する面からブロック表面までの距離Ｈ１がサイプ底部からブロック表面までの距離Ｈ２に比べて短いため、先端部１８ｃ、１８ｄに作用する曲げモーメントが十分に小さくなる。すなわち、先端部１８ｃ、１８ｄが実質的に十分な剛性を確保したことになり、倒れ込みが抑制される。
【００１８】
したがって、ブロック１８の偏摩耗を防止することができる。また、サイプ深さ方向において直線状のサイプが形成されたブロックに比較して先端部１８ｃ、１８ｄの倒れ込みが抑制されるため、ブロック表面での接地性が向上し、操縦安定性も向上する。
【００１９】
一方、図５に示すように、空気入りタイヤ１０の回転方向が逆（ｐ２方向）になった場合、先端部１８ｄ、１８ｃが摩擦により弾性変形する。この時、先端部１８ｄの方が強い圧縮応力を受け、先端部１８ｃに対して相対的に矢印Ｂ１方向に変位する。逆に先端部１８ｃは先端部１８ｄに対して相対的にＢ２方向に変位する。この場合、先端部１８ｄ、１８ｃ同士の当接箇所は、サイプ壁面３２を構成する凹部３２ｂのブロック表面側と、サイプ壁面３０を構成する凸部３０ｂのブロック表面側となる。先端部１８ｄ、１８ｃ同士の接触箇所からブロック表面までの距離Ｈ３と前記距離Ｈ２の差があまり大きくないため、先端部１８ｃ、１８ｄに作用する曲げモーメントが十分に小さくならず、倒れ込みを抑制しにくい。
【００２０】
すなわち、ブロック１８の先端部１８ｃ、１８ｄに十分な剛性を与えることができず、倒れ込みが継続してヒール・アンド・トゥ摩耗が発生する可能性がある。
【００２１】
この時、反対側の横サイプ２０ｂが形成されているサイドでは、波状部分２６の形状が横サイプ２０ａの波状部分２４の凹凸をｐ方向において反対にした形になっている。したがって、図４に示した横サイプ２０ａと同様の作用が横サイプ２０ｂに生じる。すなわち、この横サイプ２０ｂ側において先端部１８ｃ、１８ｄの変位を阻止する。その結果、ブロック１８の先端部１８ｃ、１８ｄは十分な剛性を獲得し、倒れ込みが抑制される。
【００２２】
このように、比較例によれば、ブロック１８に形成する横サイプ２０に波状部分２４、２６を設けたため、接地回転時に先端部１８ｃ、１８ｄ同士が波状部分２４、２６の位置で当接する。これにより、先端部１８ｃ、１８ｄに作用する曲げモーメントが小さくなり、ブロック１８の剛性を実質的に高め、倒れ込みを抑制する。したがって、ヒール・アンド・トゥ摩耗も阻止することができる。しかも、横サイプ２０を横サイプ２０ａと横サイプ２０ｂに分け、それぞれの波状部分の凹凸をｐ方向において逆に構成したため、タイヤをどちら向きに装着しても同じ倒れ込み抑制効果が得られる。すなわち、このタイヤには方向性がないので、回転方向にかかわらずヒール・アンド・トゥ摩耗を防止できる。
［第１実施形態］
次に、第１実施形態について説明する。
【００２３】
比較例と同様にブロック１８に横サイプ３４が形成されている。横サイプ３４は、ｄ方向にブロック表面側から直線部分３６、波状部分３８が形成されている。波状部分３８の形状は、ブロック端面１８ａ、１８ｂにおいて、それぞれ比較例と同様である（図３参照）。しかし、図６に示すように、横サイプ３４の直線部分３６、波状部分３８が両側開口となるように、サイプ壁面は両ブロック端面１８ａ、１８ｂの間を滑らかに連続した面で形成されている。
【００２４】
したがって、波状部分３８のブロック端面１８ａにおける第１凸部３８ａは、ｗ方向におけるブロック１８の幅の半分までｐ１方向の凸部が減少していき、半分の位置で直線になり、半分の位置からブロック端面１８ｂに向けてｐ２方向の凸部が増大して、ブロック端面１８ｂにて第２凸部３８ｂとなる。
【００２５】
この場合でも波状部分３８はｗ方向において半分からブロック端面１８ａ側と、半分からブロック端面１８ｂ側のｐ方向における凹凸形状が逆になる。
【００２６】
したがって、比較例と同様に、タイヤの回転を問わず、倒れ込みを抑制し、ヒール・アンド・トゥ摩耗を防止することができる。しかも、本実施態様では、横サイプ３４が波状部分３８でも両側開口タイプになるため、排水性能が向上し、ウェット性能が向上する。
【００２７】
サイプの形状は以上の例に限らず、以下のものでも同様の効果を得ることが可能である。
【００２８】
例えば、図７に示すように、横サイプ４０の波状部分４２の第１凸部４２ａおよび第２凸部４２ｂを台形に形成したもの、図８に示すように、横サイプ４４の波状部分４６の第１凸部４６ａおよび第２凸部４６ｂを三角形に形成したもの、図９に示すように、横サイプ４８の波状部分５０の第１凸部５０ａおよび第２凸部５０ｂを半円で形成したもの等が考えられる。
【００２９】
また、比較例で横サイプ２０を横サイプ２０ａと横サイプ２０ｂの２つで構成していたが、横サイプ２０ａと横サイプ２０ｂがｗ方向に交互に複数回並べる構成にしても良い。
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【発明の効果】
本発明の空気入りタイヤは上記構成としたので、タイヤの回転方向にかかわらず、ブロック陸部の倒れ込みを抑え、ヒール・アンド・トゥ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】  比較例に係る空気入りタイヤのトレッド平面図である。
【図２】  比較例に係るブロックの斜視図である。
【図３】  比較例に係るブロックの側面図である。
【図４】  比較例に係るブロックの変位説明側面図である。
【図５】  比較例に係るブロックの変位説明側面図である。
【図６】  第１実施形態に係るブロックの斜視図である。
【図７】  他の実施形態に係るブロックの側面図である。
【図８】  他の実施形態に係るブロックの側面図である。
【図９】  他の実施形態に係るブロックの側面図である。
【符号の説明】
１０    空気入りタイヤ
１２    トレッド
１４    主溝
１６    ラグ溝
１８    ブロック（ブロック状陸部）
２０    横サイプ（サイプ）
２２    直線部分
２４    波状部分（第１波状部分）
２４ａ  第１凸部
２４ｂ  第２凸部
２６    波状部分（第２波状部分）
２６ａ  第２凸部
２６ｂ  第１凸部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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