(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ブロックは、タイヤ周方向における寸法がタイヤ幅方向における寸法よりも大きいブロックであり、前記ブロックには、前記複合サイプがタイヤ周方向に複数並べて設けられた
ことを特徴とする請求項1記載の空気入りタイヤ。
前記複合サイプが設けられた前記ブロックがトレッドセンター領域のみに存在し、前記トレッド部における前記トレッドセンター領域よりもタイヤ幅方向外側の領域に存在するブロックには、前記一対の縦サイプ部よりも溝幅の小さいサイプが設けられた
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
前記縦サイプ部と前記端部サイプは、タイヤ接地面において端同士が近接し又は連続し、かつ、サイプ底部側ほど端同士が離れるよう設けられたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【0011】
[第1実施形態]
実施形態に係る空気入りタイヤは、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、スタッドレスタイヤである。このタイヤは、図示を省略したが、左右一対のビード部及びサイドウォール部と、左右のサイドウォール部の径方向外方端部同士を連結するように両サイドウォール部間に設けられたトレッド部10とを備える。タイヤ内部には、一対のビード部間にまたがって延びるカーカスが埋設され、カーカスは、トレッド部10からサイドウォール部を通りビード部において両端部が係止された少なくとも1枚のカーカスプライからなる。トレッド部10におけるカーカスの外周側にはベルトが設けられており、カーカスの外周でトレッド部10を補強する。
【0012】
トレッド部10の表面には、
図1に示すように、タイヤ周方向Aに延びる主溝12と、タイヤ周方向Aに交差する方向に延びる横溝14が設けられている。この例では、タイヤ赤道Cを挟んでその両側に配された内側の2本のセンター主溝12A,12Aと、該センター主溝12Aのタイヤ幅方向B外側にそれぞれ配された2本のショルダー主溝12B,12Bとの4本の主溝12が設けられている。これにより、トレッド部10は、タイヤ赤道C上のトレッドセンター領域16(以下、センター領域という)と、そのタイヤ幅方向B外側に隣接する左右一対のメディエート領域18と、そのタイヤ幅方向B外側に隣接する左右一対のショルダー領域20とを備える。
【0013】
上記各領域16,18,20には、主溝12と横溝14により区画された複数のブロック22,24,26が設けられている。
【0014】
詳細には、センター領域16には、タイヤ周方向Aにおける寸法(周方向寸法)L1がタイヤ幅方向Bにおける寸法(幅方向寸法)L2よりも大きいブロック22(以下、Ceブロックということがある。)が、タイヤ周方向Aに一列に並んで複数設けられている。周方向寸法L1は、ブロック22の周方向剛性を効果的に高めるために、例えば、幅方向寸法L2に対して、1.5倍以上であることが好ましく、より好ましくは2〜4倍である。
【0015】
メディエート領域18には、ブロック24(以下、Meブロックということがある。)がタイヤ周方向Aに並んで複数設けられており、該ブロック24は、幅方向中央部に設けられた細溝28により左右に分割されている。ショルダー領域20には、タイヤ周方向Aにおける寸法がタイヤ幅方向Bにおける寸法と略同じブロック26(以下、Shブロックということがある。)が、タイヤ周方向Aに一列に並んで複数設けられている。
【0016】
センター領域16のブロック22には、当該Ceブロック22を横断する複合サイプ30が設けられている。複合サイプ30は、タイヤ幅方向Bに延びて両側の主溝12A,12Aに開口するオープンサイプであり、各Ceブロック22において、タイヤ周方向Aに複数並べて設けられ、この例では、等間隔に、かつ、互いに平行に、配置されている。なお、サイプとは、ブロックに形成された切り込みをいい、上記主溝12、横溝14及び細溝28のような陸部(即ち、ブロック)を区画する溝とは、明確に区別される微小な溝幅を持つものを意味する。
【0017】
複合サイプ30は、Ceブロック22のタイヤ幅方向B中央部に設けられた中央サイプ32と、該中央サイプ32のタイヤ幅方向B両側に設けられた左右一対の端部サイプ34,34とからなる。
【0018】
中央サイプ32は、
図2に示すように、タイヤ幅方向Bに延びる横サイプ部36と、該横サイプ部36の両端から屈曲部38,38を介してタイヤ周方向Aに延びる左右一対の縦サイプ部40,40とからなる。横サイプ部36は、タイヤ幅方向Bに平行な直線状のサイプである。縦サイプ部40は、タイヤ周方向Aに平行な直線状のサイプであり、横サイプ部36よりも短い。例えば、縦サイプ部40の長さは、横サイプ部36の長さの1/2〜1/6でもよい。縦サイプ部40は横サイプ部36のタイヤ幅方向Bの両端から直角に折れ曲がる屈曲部38を介して連続して延びており、縦サイプ部40と横サイプ部36は互いに連通している。
【0019】
この例では、上記一対の縦サイプ部40,40は、横サイプ部36の両端から、タイヤ周方向Aにおいて互いに逆向きに延びている。そのため、
図2に示すように、中央サイプ32は、横サイプ部36と左右一対の縦サイプ部40,40とにより、平面視Z字状のサイプ(横断面がZ字状のサイプ、以下、Zサイプという。)として形成されている。
【0020】
端部サイプ34は、一対の縦サイプ部40,40の先端(即ち、屈曲部38とは反対側の端)40A,40Aからそれぞれタイヤ幅方向Bに延びるサイプであり、この例では波形状のサイプである。端部サイプ34は、縦サイプ部40の先端40Aから、Ceブロック22の側壁42に向かって延びて、主溝12に開口する。詳細には、Ceブロック22の側壁42には、各複合サイプ30に対応させて、エッジ成分を増やすための略V字状の切欠44が設けられており、端部サイプ34はこの切欠44で主溝12に開口するよう設けられている。
【0021】
上記Zサイプである中央サイプ32は、端部サイプ34よりも溝幅(サイプ厚みと称することもできる。)の大きい幅広のサイプで構成されている。詳細には、
図2に示すように、中央サイプ32の全体、即ち、横サイプ部36と一対の縦サイプ部40,40の溝幅W1が、端部サイプ34の溝幅W2よりも大きい(W1>W2)。例えば、中央サイプ32の溝幅W1を0.3〜1.5mm、より好ましくは0.6〜1.0mmとし、端部サイプ34の溝幅W2を0.1〜0.8mm、より好ましくは0.2〜0.5mmとし、溝幅W1を溝幅W2の1.5〜4倍、より好ましくは2〜3倍としてもよい。
【0022】
中央サイプ32と端部サイプ34は、
図2に示すように、端同士を突き合わせた状態に連結されている。この例では、中央サイプ32の縦サイプ部40の先端40Aに対し、端部サイプ34のタイヤ幅方向の一端34Aが接しており、これにより、タイヤ接地面11において端40A,34A同士が連続している。一方、サイプ深さ方向では、
図3に示すように、サイプ底部側ほど端同士40A,34Aが離れるように設けられている。詳細には、サイプ深さ方向において、縦サイプ部40の先端40Aはトレッド接地面11に垂直であるのに対し、端部サイプ34の一端34Aはトレッド接地面11に垂直な方向に対して傾斜しており(傾斜角度θは、例えば2°〜10°である。)、これにより、端部サイプ34と縦サイプ部40はサイプ底部において離間している。
【0023】
なお、複合サイプ30の深さは、特に限定しないが、この例では、中央サイプ32の深さD1および端部サイプ34の深さD2ともに、主溝12の深さの60〜80%であり、同じ深さに設定されている(
図3参照)。なお、主溝12の深さは、例えば8.5〜10.5mmであることが好ましい。
【0024】
図1に示すように、メディエート領域18とショルダー領域20のブロック24,26には、上記複合サイプ30は設けられておらず、中央サイプ32よりも溝幅の小さい幅狭のサイプ46のみが設けられている。この例では、サイプ46は、タイヤ幅方向Bに平行又は傾斜して延びる波形状のサイプであり、各ブロック24,26において、タイヤ周方向Aに複数並べて設けられている。
【0025】
本実施形態によれば、Ceブロック22として、L1>L2、即ち、周方向寸法L1が幅方向寸法L2よりも大きいブロックを設けたので、タイヤ周方向Aでの剛性を上げることができる。そのため、タイヤ制駆動時におけるCeブロック22の倒れ込みを抑制することができる。
【0026】
また、Ceブロック22に上記複合サイプ30を設けたことにより、サイプの閉じ込み(即ち、閉塞)を抑制して、吸水効果やエッジ効果を高めることができる。詳細には、端部サイプ34に比べて溝幅の大きい中央サイプ32により、閉じ込みが抑制される。一般に、スタッドレスタイヤのトレッドゴムに用いられる低硬度ゴムでは、ブロック中央部の接地圧が高くなる傾向にある。そのため、Ceブロック22の中央部に幅広の中央サイプ32を設けて当該中央部の剛性を落としたことにより、Ceブロック22全体を均一に接地させることができ、閉じ込みが抑制された中央サイプ32による吸水効果やエッジ効果を高めることができる。また、ブロック中央部はもともと剛性の高いので、この部分に幅広の中央サイプ32を設けたとしても、ブロック剛性を維持することが容易である。
【0027】
このような作用効果との関係上、Ceブロック22のタイヤ幅方向B中央部に位置する中央サイプ32は、Ceブロック22の幅方向中心(この例ではタイヤ赤道C)を中心として、幅方向寸法L2の35%の範囲内に設けることが好ましい。また、中央サイプ32は、Ceブロック22の周方向中心Eを中心として、周方向寸法L1の80%の範囲内に設けることが好ましい。
【0028】
本実施形態によれば、中央サイプ32が横サイプ部36と一対の縦サイプ部40,40とからなり、その全体が幅広のサイプからなるので、タイヤ制駆動時には周方向成分である縦サイプ部40が、タイヤ旋回時には幅方向成分である横サイプ部36が、それぞれ拡張方向に力を受け、サイプの閉じ込みを確実に抑えることができる。より詳細には、制駆動時には、タイヤ周方向Aに力が入るので、この方向に垂直な幅方向成分(横サイプ部36)は閉じやすいが、周方向成分(縦サイプ部40)には逆に広がろうとする方向に力が作用し、縦サイプ部40の開口状態を維持することができる。旋回時には、タイヤ幅方向Bに力が入るので、この方向に垂直な周方向成分(縦サイプ部40)は閉じやすいが、幅方向成分(横サイプ部36)には逆に広がろうとする方向に力が作用し、横サイプ部36の開口状態を維持することができる。このように前後及び左右のいずれの荷重がかかっても、複合サイプ30は閉じ込みが生じない箇所を持つので、吸水とエッジの効果を確実に得ることができる。
【0029】
また、この中央サイプ32であると、制駆動時に、幅方向成分(横サイプ部36)が閉じようとしたとき、横サイプ部36の両側に縦サイプ部40,40が設けられているので、横サイプ部36に対する閉じる方向の力をタイヤ幅方向Bで均等化することができる。これに対し、例えば、
図12に示す比較例3のL字状の幅広サイプ100では、周方向成分102が連結されていない幅方向成分104の端部において、より狭くなるような不均一な閉じ込みが生じやすい。このことからも、本実施形態によれば、中央サイプ32での閉じ込みを効果的に抑えることができる。
【0030】
更に、本実施形態では、中央サイプ32がZ字状をなしているので、複合サイプ30にはタイヤ周方向Aにおける方向性がないという利点もある。
【0031】
本実施形態であると、また、複合サイプ30をトレッドセンター領域16に存在するブロック22に設けたので、次の作用効果が奏される。タイヤの幅方向断面において、センター領域16は接地長が最も長く、クラウンR(外形線の曲率半径)が最も大きい部位である。そのため、接地による面内収縮の影響が小さく、より効果的に複合サイプ30の効果を発揮することができる。すなわち、ワイピングの影響が小さいセンター領域16に複合サイプ30を設けたので、吸水効果とエッジ効果をより確実に得ることができる。
【0032】
また、本実施形態であると、複合サイプ30をセンター領域16に存在するブロック22のみに設け、センター領域16よりもタイヤ幅方向B外側の領域(メディエート領域18とショルダー領域20)はブロック構成とした上で、Meブロック24とShブロック26には中央サイプ32よりも溝幅の小さいサイプ46を設けたことにより、次の作用効果が奏される。即ち、メディエート領域18やショルダー領域20は、タイヤ幅方向Bの負荷率が高く、また面内収縮も大きいため、幅広の中央サイプ32を設けると、耐摩耗性、乾燥路面や湿潤路面での操縦安定性が損なわれるおそれがある。本実施形態によれば、このようなデメリットを低減することができる。
【0033】
本実施形態であると、また、
図3に示すように、縦サイプ部40と端部サイプ34の端同士40A,34Aが、タイヤ接地面11では連続しつつ、サイプ底部側ほど離れるよう設けられているので、幅広の中央サイプ32の両端部での剛性を高めることができ、サイプの閉じ込みを低減することができる。
【0034】
以上のように、本実施形態によれば、Ceブロック22の中央部に上記の複合サイプ30を設けたことにより、Ceブロック22の接地圧を均一化するとともに、サイプの閉じ込みを抑制することができ、制駆動時及び旋回時での吸水効果とエッジ効果を高めることができる。
【0035】
[第2実施形態]
図4及び
図5に基づいて第2実施形態に係るトレッド部10Aについて説明する。第2実施形態では、複合サイプ30を構成する中央サイプの形状が第1実施形態とは異なる。即ち、第2実施形態の中央サイプ32Aは、第1実施形態のようなZサイプでなく平面視コの字状をなしており、また、横サイプ部36が幅広のサイプではなく端部サイプ34と同様の幅狭のサイプからなる。
【0036】
詳細には、中央サイプ32Aは、横サイプ部36と一対の縦サイプ部40,40とからなる点は第1実施形態と同じであるが、この例では、一対の縦サイプ部40,40は、横サイプ部36の両端から、タイヤ周方向Aにおいて同じ方向に延びている。そのため、
図5に示すように、中央サイプ32Aは平面視コの字状のサイプとして形成されている。
【0037】
また、この中央サイプ32Aにおいて、一対の縦サイプ部40,40は、端部サイプ34よりも溝幅の大きい幅広のサイプからなるが、横サイプ部36は、端部サイプ34と同じ溝幅を持つ幅狭のサイプからなる。
【0038】
第2実施形態の場合、横サイプ部36が幅狭であるため、第1実施形態のようなタイヤ旋回時におけるサイプ閉じ込み抑制による吸水効果やエッジ効果の向上は図れない。しかしながら、タイヤ制駆動時には、周方向成分である一対の縦サイプ部40,40が拡張方向に力を受けるので、第1実施形態と同様、サイプの閉じ込みを確実に抑えることができる。第2実施形態について、その他の構成及び作用効果は第1実施形態と同じであり、説明は省略する。
【0039】
[第3実施形態]
図6に基づいて第3実施形態に係るトレッド部10Bについて説明する。第3実施形態では、複合サイプ30を構成する中央サイプの形状が第2実施形態とは異なり、即ち、第3実施形態の中央サイプ32Bは、第2実施形態のような平面視コの字状でなく、第1実施形態と同様に平面視Z字状をなしている。一方、横サイプ部36は、第2実施形態と同様、幅狭のサイプからなる。
【0040】
上記第2実施形態の場合、中央サイプ32Aが平面視コの字状をなしているため、複合サイプ30にはタイヤ周方向Aにおける方向性があるが、第3実施形態の場合、中央サイプ32Bが平面視Z字状をなしているため、このような方向性がないというメリットがある。第3実施形態について、その他の構成及び作用効果は第2実施形態と同じであり、説明は省略する。
【0041】
[他の実施形態]
図7〜9は、中央サイプ32の縦サイプ部40と端部サイプ34との連結部位における変更例を示したものである。なお、これらの変更例について、連結部位以外の構成は上記実施形態と同様であり、第1〜3実施形態のいずれと組み合わせてもよい。
【0042】
図7に示す例では、端部サイプ34と縦サイプ部40は、タイヤ接地面において端同士34A,40Aが近接しており、すなわち、端同士34A,40Aが連続することなく、微小隙間48をおいて突き合わせた状態に連結されている。微小隙間48は、例えば0.1〜1.0mmに設定することができる。このように、端部サイプ34と縦サイプ部40とは連続していなくても、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。
【0043】
図8に示す例では、端部サイプ34の深さD2が、中央サイプ32の深さD1よりも浅く形成されている点で、
図5に示す例とは異なる。この例では、中央サイプ32の深さD1は、主溝12の深さの60〜80%であるのに対し、端部サイプ34の深さD2は、主溝12の深さの30〜50%とされている。このように端部サイプ34を浅く形成することにより、例えば、Ceブロック22の大きさが小さい場合に、Ceブロック22の幅方向端部における剛性の過度な低下を抑えることができる。
【0044】
図9に示す例は、
図7に示した端部サイプ34と縦サイプ部40の端同士34A,40Aをタイヤ接地面で近接させた構成と、
図8に示した端部サイプ34の深さD2を中央サイプ32の深さD1よりも浅く形成した構成とを組み合わせたものである。
【0045】
なお、上記実施形態では、端部サイプ34を、中央サイプ32の先端からタイヤ幅方向Bに延びる波形状のサイプとしたが、直線状のサイプでもよい。また、第2実施形態において、横サイプ部36を幅狭のサイプとしたが、横サイプ部36を第1実施形態と同様の幅広のサイプとしてもよい。また、複合サイプ30は、センター領域16以外に設けてもよい。
【0046】
また、上記実施形態において、中央サイプ32と端部サイプ34からなる複合サイプ30を成型する場合、例えば、各サイプ32,34を成型するためのブレードを、それぞれタイヤモールドに取り付け、かかる別体のブレードで成型すればよい。このような態様だけでなく、中央サイプ32と端部サイプ34からなる複合サイプ30を一体のブレードで成型してもよく、その場合、中央サイプ32と端部サイプ34を完全に連通させることができる。
【0047】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
【実施例】
【0048】
上記実施形態の効果を確認するため、以下のタイヤ性能を評価した。タイヤサイズは、195/65R15とした。
【0049】
(1)アイス制動性能
タイヤを実車(国産1500ccクラスのセダン)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。
【0050】
(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半径6mの定常円旋回にて走行し、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。
【0051】
(3)耐摩耗性
タイヤを上記と同じ実車に装着し、乾燥舗装道路を新品からT.W.I(摩耗インジケータ)が露出するまで走行し、その際の走行距離を指数で評価した。なお、評価は比較例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。
【0052】
実施例1は、
図1に示すトレッドパターンを持つ第1実施形態に係るスタッドレスタイヤであり、Ceブロック22の周方向寸法L1=70mm、幅方向寸法L2=21mm、中央サイプ32の溝幅W1=0.6mm、端部サイプ34の溝幅W2=0.3mm、センター主溝12Aの深さ=9.0mm、中央サイプ32の深さD1=7.0mm、端部サイプ34の深さD2=7.0mm、傾斜角度θ=5°とした。実施例2は、
図4に示すトレッドパターンを持つ第2実施形態に係るスタッドレスタイヤであり、実施例3は、
図6に示すトレッドパターンを持つ第3実施形態に係るスタッドレスタイヤであり、これらの各寸法は実施例1と同じである(但し、実施例2,3において横サイプ部36の溝幅は、端部サイプ34の溝幅W2と同じ。)。
【0053】
比較例1は、
図10に示すトレッドパターンを持つスタッドレスタイヤであり、トレッドセンター領域のブロック110に設けたサイプ112を除いて、実施例1と同じ構成を持つ。サイプ112の溝幅は0.3mmで一定とした。
【0054】
比較例2は、
図11に示すトレッドパターンを持つスタッドレスタイヤであり、トレッドセンター領域120のブロック122において、その周方向寸法が実施例1よりも短く、33mmとした。また、該ブロック122に設けたサイプ124は、幅方向中央部の波形状部126で0.6mmとし、幅方向両端部の直線状部128で0.3mmとした。また、メディエート領域130とショルダー領域132については、ブロック構成自体は実施例1と同じであるが、サイプ構成はセンター領域120と同じサイプ124にした。
【0055】
比較例3は、実施例1とはブロック22の構成のみが異なり、
図12に示すように、実施例1の中央サイプ32の代わりに、L字状サイプ100を設けた。L字状サイプ100は、タイヤ周方向において同じ向きに並べて設けた。サイプの幅や深さなどの寸法は、実施例1と同じである。
【0056】
比較例4,5は、L字状サイプ100の配置のみが比較例3とは異なる。比較例4では、比較例3におけるL字状サイプ100を、
図13に示すように、タイヤ周方向において、1つおきに180°回転させて配置した例である。比較例5では、比較例3におけるL字状サイプ100を、
図14に示すように、タイヤ周方向において、1つおきにタイヤ赤道Cに関して対称に反転させて配置した例である。
【0057】
結果は表1に示す通りであり、実施例1〜3では、比較例1に対し、耐摩耗性を実質的に維持しながら、アイス制動性能に優れていた。特に実施例1では、アイス制動性能だけでなくアイス旋回性能についても顕著に改善されていた。
【0058】
これに対し、比較例2では、幅方向中央部の幅広の波形状部126が噛み合う形状であり、サイプの閉じ込みを十分に抑制できなかったためか、アイス制動性能の改善効果が実施例よりも劣っており、また、耐摩耗性も悪化していた。
【0059】
比較例3〜5では、センター領域に設けた複合サイプがL字状サイプ100であったため、アイス制動性能と旋回性能の改善効果が不十分であった。比較例3では、L字状サイプ100の周方向成分102の配置が偏っており、接地が不均一であるためと考えられる。比較例4では、タイヤ周方向に並ぶL字状サイプ100によって挟まれた陸部がタイヤ周方向で大小繰り返されており、接地が不均一であるためと考えられる。比較例5では、L字状サイプ100の周方向成分102がタイヤ赤道Cを挟んで千鳥足状に配置されており、接地が不均一になったためと考えられる。
【0060】
【表1】