(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド表面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝と、この主溝に交差する複数の副溝とでブロックを形成し、さらに前記ブロックに少なくとも１本のサイプをタイヤ幅方向に延びるように設けたスタッドレスタイヤにおいて、総サイプ数の３０％以上のサイプに対し、サイプ内壁面に複数の小ブロックを形成し、これら小ブロックの前記内壁面からの高さを前記サイプの溝幅の０．５５〜０．９５倍とし、その対面する内壁面の小ブロック同士を無負荷状態では互いに非接触でタイヤ周方向に重複し、かつ前記ブロックの倒れ込み時には互いに接触するように配置したスタッドレスタイヤ。
【請求項２】
対面する内壁面の小ブロック同士の最短距離が０．０５〜１．０ｍｍである請求項１に記載のスタッドレスタイヤ。
【請求項３】
前記サイプの溝幅が０．３〜２．０ｍｍである請求項１又は請求項２に記載のスタッドレスタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、氷上走行用に適したスタッドレスタイヤに関し、さらに詳しくは、氷上摩擦性能を向上させたスタッドレスタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスタッドレスタイヤにおいては、その氷上摩擦性能を一層向上させるために、例えば柔軟なゴムを使用して粘着摩擦力を高めると共に、ブロックに多数のサイプを形成してサイプエッジにより掘り起こし効果を高めることが行なわれている。
しかし、柔軟なゴムを使用したスタッドレスタイヤでは、ブロック剛性が著しく低下し、ブロックの倒れ込みによる接地面積の減少が起こるため、サイプ数を増やすことが困難である。すなわち、柔軟なゴムを使用したスタッドレスタイヤにおいてサイプ数を多くすると、図８に示すように、氷結路面で制動するときに、サイプＳにより分割された各サブブロックがブロックＢの進行方向に対して逆方向に倒れ込んで下端後部が路面Ｒから浮いた状態となる。その結果、ブロックＢの接地面積が減少して摩擦力が小さくなり、氷上での制動性能が低下してしまうのである。
【０００３】
このようなブロックの倒れ込みを防止する手段としては、サイプの内壁面に凸部とディンプルを形成してこれらを噛み合わせるように配置したスタッドレスタイヤ（特開平５−５８１１８号公報）が提案されているが、このタイヤではブロックの倒れ込みこそ抑制されるものの、サイプエッジによる掘り起こし効果が乏しいという問題が残されていた。また、上記特開平５−５８１１８号に類似した構成のスタッドレスタイヤとしては、サイプの内壁面に凸部を形成してサイプの溝幅を広幅部と狭幅部とから構成したスタッドレスタイヤ（特開平４−３４５５０４号公報）が知られているが、このタイヤではその本来の目的であるすぐれた排水性は確保できるものの、ブロックの倒れ込み抑制効果については発揮し得ないものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ブロックの倒れ込みを抑制すると共に、サイプエッジによる掘り起こし効果を十分に確保し、氷上摩擦性能を向上するようにしたスタッドレス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スタッドレスタイヤは、トレッド表面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝と、この主溝に交差する複数の副溝とでブロックを形成し、さらに前記ブロックに少なくとも１本のサイプをタイヤ幅方向に延びるように設けたスタッドレスタイヤにおいて、総サイプ数の３０％以上のサイプに対し、サイプ内壁面に複数の小ブロックを形成し、これら小ブロックの前記内壁面からの高さを前記サイプの溝幅の０．５５〜０．９５倍とし、その対面する内壁面の小ブロック同士を無負荷状態では互いに非接触でタイヤ周方向に重複し、かつ前記ブロックの倒れ込み時には互いに接触するように配置したことを特徴とするものである。
【０００６】
このようにサイプ内壁面に複数の小ブロックを形成し、その対面する内壁面の小ブロック同士を互いに組み合うように配置したことにより、ブロックの倒れ込み時には対面する小ブロック同士が噛み合ってブロックの倒れ込みを抑制すると共に、小ブロックが対面するサイプ内壁面同士の密着を防止して排水性も十分に確保し、更にサイプ内壁面が互いに僅かにずれることを許容してサイプエッジによる掘り起こし効果を十分に確保できるため、氷上摩擦性能を向上することができる。上記小ブロック付きサイプが少な過ぎると氷上摩擦性能の向上効果が低いため、タイヤにおける総サイプ数の３０％以上のサイプに小ブロックを形成する必要がある。
【０００７】
なお、本発明のスタッドレスタイヤにおいて、互いに組み合う小ブロック同士の最短距離が０．０５〜１．０ｍｍとなるようにサイプを配置することが望ましく、上記最短距離を確保することにより、ブロック倒れ込みの抑制による接地面積の増大とサイプエッジによる掘り起こし効果が高度にバランスされ、より優れた氷上摩擦性能を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の構成につき詳細に説明する。
図１は本発明のスタッドレスタイヤのトレッドパターンの一例を示した平面図である。図１において、トレッド表面１には、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝２が設けられていると共に、主溝２に交差する複数本の副溝３が設けられており、これら主溝２と副溝３により区画された複数のブロック４からなるブロックパターンが形成されている。各ブロック４には、それぞれ２本のサイプ５がタイヤ幅方向に延びるように形成されており、このサイプ５によってブロック４が３つのサブブロックに区分されている。
【０００９】
図２（ａ）に示すように、サイプ５の対面する内壁面５ａ，５ｂにはそれぞれ内壁面５ａ，５ｂから突出する複数の小ブロック６ａ，６ｂが形成されている。これら小ブロック６ａ，６ｂは無負荷状態では互いに非接触で組み合うように、即ちタイヤ側面視でタイヤ周方向に重複するように配置されている。そして、ブロック４に倒れ込みを生じた場合には、図２（ｂ）に示すように、対面する小ブロック６ａ，６ｂが互いに噛み合うように構成されている。
【００１０】
小ブロック６ａ，６ｂ同士の最短距離ｙｅは０．０５〜１．０ｍｍとなるように設定されている。この最短距離ｙｅはサイプ５のエッジによる掘り起こし効果を有効にするためのブロック倒れ込み量を規定するものであり、０．０５ｍｍ未満ではサイプエッジによる掘り起こし効果が不十分となり、逆に１．０ｍｍを超えるとブロック４の接触面積が減少して摩擦抵抗の低下が招かれるため好ましくない。
サイプ５の溝幅は０．３〜２．０ｍｍに設定されている。このサイプ５の溝幅に対して小ブロック６ａ，６ｂの高さが低いと小ブロック６ａ，６ｂ同士が噛み合うことが難しいため、小ブロック６ａ，６ｂの内壁面５ａ，５ｂからの高さはサイプ５の溝幅の０．５５〜０．９５倍に設定することが好ましい。
【００１１】
本発明によれば、上述のようにサイプ５の内壁面５ａ，５ｂにそれぞれ複数の小ブロック６ａ，６ｂを形成し、その対面する小ブロック６ａ，６ｂ同士を互いに非接触で組み合うように配置したことにより、ブロック４の倒れ込み時には対面する小ブロック６ａ，６ｂ同士が噛み合ってブロック４の倒れ込みを抑制することができる。また、サイプ５の対面する内壁面５ａ，５ｂは上記最短距離ｙｅに基づいて互いにずれることが可能であるので、サイプエッジによる掘り起こし効果を十分に確保することができる。従って、接地面積を十分に確保しながらサイプエッジによる掘り起こし効果を十分に得ることができるので、氷上摩擦性能を向上することが可能になる。
図３（ａ）〜（ｅ）に示すように、小ブロック６の立体形状としては、半球、直方体、面取り直方体、円柱および半円柱等の任意の形状を選択することができ、各形状に応じてその寸法を適宜設定すればよい。
【００１２】
【実施例】
タイヤサイズを１８５／６５Ｒ１４とし、図１に示すトレッドパターンを有すると共に、サイプの溝幅を０．６ｍｍにしたスタッドレスタイヤにおいて、サイプの内壁面を平坦に形成した比較タイヤ（比較例１）と、図４に示すサイプを配置した本発明タイヤ（実施例１〜９）及び比較タイヤ（比較例３）と、小ブロックの形状を変えた図５，６に示すサイプを配置した本発明タイヤ（実施例１０，１１）と、図７に示すサイプ内壁面に凸部とディンプルを形成してこれらを噛み合わせるようにした比較タイヤ（比較例２）について、下記試験方法により氷上摩擦性能を評価し、その結果を表１に示した。
【００１３】
すなわち、氷上摩擦性能の評価は、各試験タイヤを空気圧２００ｋＰａとして乗用車に装着し、氷結路面上で速度４０ｋｍ／ｈの走行状態からブレーキをかけて停止するまでの制動距離を計測することにより行った。評価結果は、比較例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摩擦性能が優れている。
また、上記各タイヤにおいて、トレッド部を構成するゴム組成物として表２に示すコンパウンドを用いた。
【００１４】
【表１】
0004262813.tif 000002
【００１５】
【表２】
0004262813.tif 000003
【００１６】
この表１から明らかなように、本発明タイヤ（実施例１〜９）は、サイプ内壁面を平坦に形成したタイヤ（比較例１）に比べて氷上摩擦性能が著しく向上していた。また、サイプ内壁面に凸部とディンプルを形成してこれらを噛み合わせるようにしたタイヤ（比較例２）に対しても、本発明タイヤは氷上摩擦性能が向上していた。
【００１７】
小ブロック同士の最短距離ｙｅが小さい実施例７と大きい実施例４では、十分なエッジ効果と接地面積が得られないため実施例１，５，６に比べて氷上摩擦性能の向上効果が小さかった。小ブロック同士の最短距離ｙｅは０．０５〜１．０ｍｍであることが望ましい。また、実施例１０，１１の結果から、直方体以外の小ブロックの形状でも効果があることが分かる。小ブロックとしては任意の立体形状を選択し、各形状に応じてその寸法を適宜設定すれば良い。
小ブロックの高さｈがサイプの溝幅に対して小さい比較例３では、小ブロック同士の十分な噛み合わせとサイプ内の排水用の空間を十分に確保できないため、小ブロック高さが大きい実施例１，８，９に比べて氷上摩擦性能の向上効果が小さかった。この小ブロック高さはサイプ溝幅の０．５５〜０．９５倍であることが必要である。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トレッド表面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝と、この主溝に交差する複数の副溝とでブロックを形成し、さらに前記ブロックに少なくとも１本のサイプをタイヤ幅方向に延びるように設けたスタッドレスタイヤにおいて、総サイプ数の３０％以上のサイプに対し、サイプ内壁面に複数の小ブロックを形成し、これら小ブロックの前記内壁面からの高さを前記サイプの溝幅の０．５５〜０．９５倍とし、その対面する内壁面の小ブロック同士を無負荷状態では互いに非接触でタイヤ周方向に重複し、かつ前記ブロックの倒れ込み時には互いに接触するように配置したことにより、ブロックの倒れ込みを抑制すると共に、サイプエッジによる掘り起こし効果を十分に確保し、氷上摩擦性能を向上することができる。従って、本発明のスタッドレスタイヤは、氷結路面走行用タイヤとしての理想的性能を発揮することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなるスタッドレスタイヤのトレッドパターンを例示する平面図である。
【図２】（ａ）は図１におけるサイプを示す断面図、（ｂ）はそのブロック倒れ込み時における状態を示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は本発明のスタッドレスタイヤにおける小ブロックの形状を例示する斜視図である。
【図４】（ａ）は実施例１〜９において小ブロックが直方体である場合のブロックを示す断面図、（ｂ）はそのタイヤ周方向の投影図である。
【図５】（ａ）は実施例１０において小ブロックが半球である場合のブロックを示す断面図、（ｂ）はそのタイヤ周方向の投影図である。
【図６】（ａ）は実施例１１において小ブロックが半円柱のエッジを球面にした立体である場合のブロックを示す断面図、（ｂ）はそのタイヤ周方向の投影図である。
【図７】（ａ）は比較例２において凸部及びディンプルが直方体である場合のブロックを示す断面図、（ｂ）はそのタイヤ周方向の投影図である。
【図８】従来のスタッドレスタイヤにおけるブロックの倒れ込み現象を示す断面図である。
【符号の説明】
１    トレッド表面
２    主溝
３    副溝
４    ブロック
５    サイプ
５ａ，５ｂ  サイプの内壁面
６ａ，６ｂ  小ブロック
【図１】
0004262813.tif 000004
【図２】
0004262813.tif 000005
【図３】
0004262813.tif 000006
【図４】
0004262813.tif 000007
【図５】
0004262813.tif 000008
【図６】
0004262813.tif 000009
【図７】
0004262813.tif 000010
【図８】
0004262813.tif 000011