JP2006188185A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 雪路面上でのグリップ性能を向上させると同時に乾燥路面上での耐摩耗性能および耐久性を向上させることが可能な空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 陸部２６の周方向中央側に形成されたサイプ３２，４２は、いわゆるクランク部３６，４６を有するクランク形状により構成され、陸部２６の周方向両側に形成されたサイプ５２は、凹凸部５６を有する三次元形状により構成されている。クランク形状のサイプ３２，４２の変形によって良好なエッジ効果を発揮することができ、また、三次元形状のサイプ５２により、陸部２６の両側における変形を抑制することができるため、陸部２６における偏摩耗の発生を抑制することができると共に陸部２６の両端部の欠損も防止できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに係り、特にトレッドに設けられた陸部にサイプを備えてなる空気入りタイヤに関する。

従来より、例えばスタッドレスタイヤの技術分野においては、雪路面上でのグリップ性能を向上させるために、トレッドに設けられた陸部にサイプと呼ばれる切り込みを形成し、このサイプによりエッジ部分を増加させることが一般的に知られている。

しかしながら、陸部にサイプを複数形成すると陸部の剛性が低下するため、特に積載量が多く走行距離も多い小型トラックなどの車両では、摩耗量が増加し、陸部に偏摩耗が生じるといった問題があった。

そこで、陸部にサイプを設けたことによって陸部の剛性が低下することを防止するために、サイプの形状を種々工夫したものが提案されている（例えば、特許文献１、２、３参照）。

例えば、特許文献１に記載のサイプは、タイヤ幅方向にジグザグ状に形成されると共に、深さ方向中間部に屈曲した部分を備える、いわゆるクランク形状となっている。そして、特許文献１に記載のタイヤでは、サイプに形成したクランク形状によって陸部の倒れ込みの防止が図られている。

また、特許文献２、３に記載のサイプは、タイヤ幅方向と深さ方向の両方向でジグザグ状となる、いわゆる三次元形状となっている。そして、特許文献２、３に記載のタイヤでは、サイプに形成した三次元形状によって陸部の倒れ込みの防止が図られている。
特開２００１−７１３３０公報 特開２００１−１７２２公報 特開２００２−１８７４１２公報

しかしながら、特許文献１に記載のように、クランク形状からなるサイプのみを陸部に備えたタイヤでは、サイプに形成されたクランク部の形成方向と陸部に加わる力の入力方向とが逆方向となる場合には陸部の倒れ込みを抑制する効果を発揮することができるが、同方向となる場合には陸部の倒れ込みを抑制する効果を発揮することはできない。

また、クランク形状からなるサイプは、陸部の踏面の法線と平行な方向に沿って延びる、いわゆる平面形状のサイプに比して、その倒れ込み量を抑制することができるが、一つの陸部にクランク形状からなるサイプを複数（例えば、４本以上）備えた場合には、このサイプを設けた部分の小ブロック部の倒れ込み量が合算されることにより、結局のところ陸部全体の倒れ込み量が大きくなり、結果として陸部の偏摩耗量が大きくなったり、端側の小ブロック部が欠損したりすることがあった。

このように、クランク形状からなるサイプのみを陸部に複数（例えば、４本以上）備えたタイヤは、乾燥路面上での耐摩耗性、耐久性に劣るという欠点を有する。

また、特許文献２、３に記載のように、三次元形状からなるサイプのみを陸部に備えたタイヤでは、陸部に対して路面から力が加わっても、三次元形状よりなるサイプの凹凸部分が互いに噛み合うことによって陸部全体の変形が抑制されるが、逆に凹凸部分が互いに噛み合うことによる倒れ込みの抑制力が強すぎてしまい、結果として、サイプの開きが少なくなる傾向にある。

このため、特許文献２、３に記載のように、三次元形状からなるサイプのみを陸部に備えたタイヤは、有効なエッジ効果を発揮できず、雪路面上でのグリップ性に劣るという欠点を有する。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、雪路面上でのグリップ性能の向上と乾燥路面上での耐摩耗性能および耐久性の向上を同時に実現することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、トレッド上に複数の陸部を備え、前記陸部にタイヤ幅方向に沿って延びる複数のサイプが周方向に所定の間隔を設けて形成されてなる空気入りタイヤにおいて、前記複数のサイプのうち前記陸部の周方向中央側に形成された第一のサイプは、踏面側から深さ方向中間部分に至るまで深さ方向に沿って直線状に延びる直線部と、深さ方向中間部分で前記直線部と連続して形成されると共に踏面の法線に対して少なくとも一部が交差する方向に沿って形成されたクランク部と、を有して構成され、前記複数のサイプのうち前記陸部の周方向両側に形成された第二のサイプは、踏面側から深さ方向中間部分に至るまで深さ方向に沿って直線状に延びる直線部と、深さ方向中間部分で前記直線部と連続して形成されると共に踏面の法線を基準として振幅する凹凸部と、を有して構成されたことを特徴とするものである。

なお、本発明において、サイプの形成方向であるタイヤ幅方向という用語には、タイヤ軸方向線に対して若干の傾斜角（例えば、±１０度）を有する方向も含まれる。

次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

請求項１に記載の空気入りタイヤによれば、車両の走行に伴ってタイヤが回転し、陸部に対して路面から接線方向に力が作用したときには、陸部の周方向中央側に位置するクランク形状の第一のサイプによって形成された小ブロック部の変形によって良好なエッジ効果を発揮することができる。

これにより、従来のように陸部のサイプを全て三次元形状よりなるサイプとした構成に比して、雪路面のように摩擦係数が低い路面でもタイヤの滑りを抑えて安定した走行を可能にすることができる。

また、陸部の周方向両側に形成された第二のサイプは、深さ方向中間部分に踏面の法線を基準として振幅する凹凸部を有して構成されているので、陸部に対して路面から接線方向に力が加わっても、三次元形状よりなるサイプに形成された凹凸部の両壁面が互いに噛み合うことによって陸部の周方向両側部における小ブロック部の変形を抑制することができる。

これにより、従来のように陸部のサイプを全てクランク形状よりなるサイプとした構成に比して、陸部における偏摩耗の発生を抑制することができると共に、陸部の端側の小ブロック部が欠損することを防止でき耐久性を向上させることができる。

そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記クランク部の屈曲の振幅が０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であることを特徴とするものである。

次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

請求項２に記載の空気入りタイヤのように、クランク部の屈曲の振幅を０．３ｍｍ以上にすると、クランク形状のサイプが形成された周方向中央側部分の小ブロック部に必要な最小限の倒れ込み量を確保することができる。

また、振幅を１．０ｍｍ以下にすると、サイプを成形する際にサイプからブレードを抜け易くすることができ、これによりサイプからブレードを抜く際に陸部に欠けが生じる等の不具合を防止できる。

そして、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記第一のサイプが、前記陸部の周方向中央側に少なくとも一対に形成されると共に、前記陸部の周方向中央部に対して線対称状に形成されたことを特徴とするものである。

次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

請求項３に記載の空気入りタイヤのように、第一のサイプが、陸部の周方向中央側に少なくとも一対に形成されると共に、陸部の周方向中央部に対して線対称状に形成されていると、一対のサイプが互いに向き合うようになり、これにより、タイヤの回転方向に依存することなく両方向の回転に対してどちらか一方のサイプが開くことによって効果的なエッジ部分を路面に接触させることが可能となる。

そして、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記第一のサイプが、前記陸部の周方向中央側に少なくとも一対に形成され、前記第一のサイプのクランク部が、前記第一のサイプの踏面側からサイプ底側に進行するに従って互いに近づくように傾斜して構成されたことを特徴とするものである。

次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

請求項４に記載の空気入りタイヤのように、第一のサイプが、陸部の周方向中央側に少なくとも一対に形成され、第一のサイプのクランク部が、第一のサイプの踏面側からサイプ底側に進行するに従って互いに近づくように傾斜して構成されていると、タイヤの双方向の回転に対して、必ずどちらか一方のサイプにおけるクランク部の形成方向を陸部に加わる力の入力方向と逆方向とすることができる。これにより、陸部の倒れ込みを抑制する効果を確実に発揮することができる。

本発明の空気入りタイヤによれば、トレッドに設けられた陸部にクランク形状のサイプと三次元形状のサイプの双方が備えられているので、雪路面上でのグリップ性能の向上と乾燥路面上での耐摩耗性能および耐久性の向上を同時に実現することができるという顕著な効果を奏する。

以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、構成、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。

（タイヤの構成）はじめに、本実施形態に係る空気入りタイヤの構成について説明する。図２は本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドを展開した図である。図２おいて符号Ｒは周方向を表し、符号Ｗはタイヤ幅方向を表す。

本実施形態に係る空気入りタイヤ１０（以下、単にタイヤ１０という）は、例えば小型トラック用のスタッドレスタイヤとして好適に用いられるものである。

このタイヤ１０のトレッド１２には、図２に示すように、概略周方向に沿って形成された複数の主溝２２と、主溝２２と交わるように概略タイヤ幅方向に沿って形成された複数のラグ溝２４が設けられている。

主溝２２は、周方向に沿って延びる直線状に形成されると共に周方向所定間隔毎にタイヤ幅方向にずれるように互い違いに形成された直線溝部２２ａと、直線溝部２２ａ間に形成され直線溝部２２ａと連続する傾斜溝部２２ｂとを有し、千鳥状に蛇行するように形成されている。

そして、本例のタイヤ１０では、トレッド１２に主溝２２とラグ溝２４が形成されることにより、トレッド１２上に複数の陸部２６が分割形成されている。

なお、陸部２６は、本例に示すように主溝２２とラグ溝２４により区画された形状に限られるものではなく、その形状は任意である。

陸部２６には、タイヤ幅方向に沿ってジグザグ状に延びる一対のサイプ３２，４２と、一対のサイプ５２が形成されている。このサイプ３２，４２，５２は、陸部２６の周方向に所定間隔を設けて複数形成されている。

なお、本例では、サイプ３２，４２，５２をタイヤ幅方向に沿ってジグザグ状に延びるように構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。その他にも、サイプ３２，４２，５２をタイヤ幅方向に沿って波状に延びるように構成しても良く、また、サイプ３２，４２，５２をタイヤ幅方向に沿って直線状に延びるように構成しても良い。

図１には図２の陸部のＡ−Ａ線断面を示す。図１中の符号ｒ１は、不図示の車両が前進するときのタイヤ１０の回転方向を示している。また、図１おいて符号Ｒは周方向を表し、符号Ｈはタイヤ深さ方向を表す。

図１に示すように、陸部２６に形成された複数のサイプのうち、陸部２６の中央側に形成された一対のサイプ３２とサイプ４２とは、陸部２６において主に効果的なエッジ部分を作り出すために設けられたものであり、深さ方向中間部に屈曲した部分を備える、いわゆるクランクサイプにより構成されている。

すなわち、両サイプ３２，４２の形状について詳述すると、陸部２６の中央の蹴り出し側に形成されたサイプ３２は、踏面２７側から深さ方向中間部分に至るまで深さ方向に沿って直線状に延びる第一直線部３４と、深さ方向中間部分で第一直線部３４と連続して形成されると共に踏面２７の法線Ｌｓ１に対して交差する方向に沿って形成されたクランク部３６と、クランク部３６に連続し深さ方向に沿って形成された第二直線部３８と、を有して構成されている。

サイプ３２のクランク部３６は、より具体的には、サイプ３２の踏面２７側からサイプ底側に進行するに従って陸部２６の後端面２８から離れる方向、すなわち陸部２６の周方向中央部側に傾斜するように構成されている。

なお、本例では、サイプ３２に形成されたクランク部３６は、斜め方向に延びる直線状に形成されるよう説明したが本発明はこれに限定されるものではない。その他にも、クランク部３６は、その一部分が踏面２７の法泉Ｌｓ１に対して交差していれば良く、例えば、湾曲状に形成されていても良い。

ここで、図５は本実施形態に係る陸部に対し路面から接線方向に力が作用する様子を説明する図である。図５では、一例として、不図示の車両が走行している最中にブレーキを作動させ、これにより、陸部２６に対し路面から矢印Ｆ１で示す向きに力が作用している様子を示している。図５中の符号ｒ１は、不図示の車両が前進するときのタイヤ１０の回転方向を示している。

本例では、図５に示すように、陸部２６に対し路面６０から図中矢印Ｆ１で示す向きに力が加わったときには、サイプ３２に形成されたクランク部３６の形成方向と陸部２６に加わる力の入力方向とが逆方向となり、サイプ３２のクランク部３６に形成された互いに対向する壁面３６ａ，３６ｂが互いに強く当接して支え合うようになっている。

これにより、陸部２６の中央に形成された小ブロック部２６ｃおよび中央の蹴り出し側に形成された小ブロック部２６ｂの倒れ込み量を抑制することができるようになっている。

また、陸部２６に対し路面６０から図中矢印Ｆ２で示す向きに力が加わったときには、クランク部３６の形成方向と陸部２６に加わる力の入力方向とが同方向となり、サイプ３２のクランク部３６に形成された互いに対向する両壁面３６ａ，３６ｂが離間するようになっている。

これにより、陸部２６の中央に形成された小ブロック部２６ｃおよび中央の蹴り出し側に形成された小ブロック部２６ｂの適度な倒れ込みにより形成されたエッジ部分によって路面６０上の水膜を切ると共に、このエッジ部分が路面６０に接触するようになっている。

そして、本例では、陸部２６に対し路面６０からＦ１，Ｆ２のどちらの向きに力が加わった場合でも、陸部２６の中央に形成された小ブロック部２６ｃおよび中央の蹴り出し側に形成された小ブロック部２６ｂの変形が最適となるように、サイプ３２のクランク部３６の形状（例えば、溝幅、傾斜角度等）が最適に設定されている。

陸部２６の中央の踏み込み側に形成されたサイプ４２は、サイプ３２と陸部２６の周方向中央部に対して線対称状に形成されており、サイプ３２と同様に、第一直線部４４、クランク部４６、第二直線部４８を有して構成されている。

また、サイプ４２のクランク部４６は、より具体的には、サイプ４２の踏面２７側からサイプ底側に進行するに従って陸部２６の前端面２９から離れる方向、すなわち陸部２６の周方向中央部側に傾斜するように構成されている。

そして、本例では、図５に示すように、陸部２６に対し路面６０から図中矢印Ｆ２で示す向きに力が加わったときには、サイプ４２に形成されたクランク部４６の形成方向と陸部２６に加わる力の入力方向とが逆方向となり、サイプ４２のクランク部４６に形成された互いに対向する両壁面４６ａ，４６ｂが互いに強く当接して支え合うようになっている。これにより、陸部２６の中央に形成された小ブロック部２６ｃおよび中央の踏み込み側に形成された小ブロック部２６ｄの倒れ込み量を抑制することができるようになっている。

また、陸部２６に対し路面６０から図中矢印Ｆ１で示す向きに力が加わったときには、クランク部４６の形成方向と陸部２６に加わる力の入力方向とが同方向となり、サイプ４２のクランク部４６に形成された互いに対向する両壁面４６ａ，４６ｂが離間するようになっている。

これにより、陸部２６の中央に形成された小ブロック部２６ｃおよび中央の踏み込み側に形成された小ブロック部２６ｄの適度な倒れ込みにより形成されたエッジ部分によって路面６０上の水膜を切ると共に、このエッジ部分が路面６０に接触するようになっている。

そして、本例では、陸部２６に対し路面６０からＦ１，Ｆ２のどちらの向きに力が加わった場合でも、陸部２６の中央に形成された小ブロック部２６ｃおよび中央の踏み込み側に形成された小ブロック部２６ｄの変形が最適となるように、サイプ４２のクランク部４６の形状（例えば、溝幅、傾斜角度等）が最適に設定されている。

以上詳述したように、本例では、サイプ３２，４２のクランク部３６，４６がそれぞれ踏面２７側からサイプ底側に進行するに従って互いに近づくように傾斜して構成されているので、サイプ３２，４６が互いに向き合うようになり、これによってタイヤ１０の回転方向に依存することなく両方向の回転に対してどちらか一方のサイプが開くことによって効果的なエッジ部分を路面６０に接触させることが可能となっている。

なお、本例では、クランク部３６は、サイプ３２の踏面２７側からサイプ底側に進行するに従って陸部２６の周方向中央側に傾斜するように説明したが、クランク部３６は、サイプ３２の踏面２７側からサイプ底側に進行するに従って陸部２６の周方向外側に傾斜するように構成されていても良い。

また、クランク部４６についてはクランク部３６と線対称状に形成されているため、その説明を省略するが、陸部２６の中央に形成された小ブロック部２６ｃおよび中央の蹴り出し側の小ブロック部２６ｂの倒れ込み量を調整するために、クランク部３６にて互いに対向する両壁面３６ａ，３６ｂの各々の表面粗さを所定の値に設定しても良い。

例えば、その表面粗さを３０μｍＲｍａｘ以上に設定することができる。このとき、クランク部３６の壁面３６ａ，３６ｂは、ランダムな微小凹凸（例えば、梨地、砂目等）であっても良く、規則性のある凹凸（例えば、微小なリブを多数平行に形成したもの、ピラミッド状等の微小凸部を縦横に等間隔で多数形成したもの等）であっても良い。また、クランク部３６は、直線状に限らず、曲線状に構成しても良い。

一方、陸部２６に形成された複数のサイプのうち、陸部２６の周方向両側に形成された一対のサイプ５２は、陸部２６の倒れ込み量を抑制することに主眼を置いて設けられたものであり、タイヤ幅方向と深さ方向の両方向でジグザグ状となる、いわゆる三次元サイプにより構成されている。

ここで、三次元形状よりなるサイプ５２の形状について詳述すると、サイプ５２は、踏面２７側から深さ方向中間部分に至るまで深さ方向に沿って直線状に延びる直線部５４と、深さ方向中間部分で直線部５４と連続して形成されると共に踏面２７の法線Ｌｓ２を基準として振幅する凹凸部５６と、を有して構成されている。

そして、本例では、図５に示すように、陸部２６に対し路面６０から図中矢印Ｆ１，Ｆ２で示す向きに力が加わったときには、サイプ５２の凹凸部５６に形成された相対向する壁面５６ａ，５６ｂが当接し、陸部２６の周方向両側に形成された小ブロック部２６ａ，２６ｅの倒れ込みを抑制することができるようになっている。

このとき、本例では、陸部２６の周方向両側に形成された小ブロック部２６ａ，２６ｅの変形が必要最小限となるように、サイプ５２の凹凸部５６の形状（例えば、溝幅、傾斜角度等）が最適に設定されている。

なお、凹凸部５６の凹凸形状を形成する壁面５６ａ，５６ｂのそれぞれの平面部の形状は、三角形、四角形、円形等により構成することができる。また、壁面５６ａ，５６ｂにより凹凸形状に構成される凹凸部５６の形状は、図示のような屈曲形状に限らず、湾曲形状であっても良い。

また、本例では、陸部２６の周方向中央側にクランク形状からなるサイプ３２，４２を一本ずつ設け、陸部２６の周方向両側に三次元形状からなるサイプ５２を二本設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。

その他にも、例えば、陸部２６の周方向中央側にクランク形状からなるサイプ３２，４２を二本ずつ設け、陸部２６の周方向両側に三次元形状からなるサイプ５２を三本設けても良い。一つの陸部２６におけるサイプ３２，４２，５２の本数は任意に設定することができることは勿論である。

さらに、本例では、一つの陸部２６に同一形状のサイプ５２を並設したが、その他にも、三次元形状からなる一対のサイプ５２を陸部２６の周方向中央部に対して線対称状となるように形成しても良い。

また、陸部２６の周方向両側の小ブロック部２６ａ，２６ｅの倒れ込み量を調整するために、サイプ３２について述べた構成と同様に、凹凸部５６にて互いに対向する両壁面５６ａ，５６ｂの各々の表面粗さを所定の値に設定しても良い。

ここで、図３，図４を参照しながら本例のタイヤ１０に形成されたサイプ３２，５２の形状寸法についてさらに詳述する。図３にはクランク形状のサイプの詳細を示し、図４には三次元形状のサイプの詳細を示す。図３，図４において符号Ｒは周方向を表し、符号Ｗはタイヤ幅方向を表し、符号Ｄはタイヤ深さ方向を表す。

図３に示すように、本例のタイヤ１０において、クランク形状よりなるサイプ３２の溝幅Ｗ１は、０．５ｍｍに設定されている。サイプ３２の溝幅Ｗ１は、０．４ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲で設定可能である。

クランク部３６の踏面２７の法線Ｌｓ１とのなす角度θは、３３°に設定されている。クランク部３６の角度θは、２０°〜４５°の範囲で設定可能である。

サイプ３２の溝深さｄ１は、８．０ｍｍ〜１０．０ｍｍに設定されている。サイプ３２の溝深さｄ１は、ラグ溝２４の溝深さの約４０％〜１２０％で設定可能である。

サイプ３２の周方向におけるクランク形状の振幅Ｓ１は、１．０ｍｍに設定されている。別途実施した検証の結果より、サイプ３２の周方向におけるクランク形状の振幅Ｓ１を０．３ｍｍ未満とすると、クランク部３６の形成方向と陸部２６に加わる力の入力方向とが逆方向となる場合に陸部２６の倒れ込みを抑制する効果を得ることができず、また、振幅Ｓ１を１．０ｍｍより大きくするとサイプ３２を成形する際にサイプ３２から不図示のブレードが抜け難くなったりサイプ３２から同ブレードを抜く際に陸部２６に欠けが生じたりする虞があることが判明した。

従って、サイプ３２の周方向におけるクランク形状の振幅Ｓ１は、０．３ｍｍ以上で１．０ｍｍ以下に設定する必要がある。

また、サイプ３２のタイヤ幅方向におけるジグザグ形状の振幅Ｓ２は、１．０ｍｍ〜１．８ｍｍに設定されている。

一方、図４に示すように、本例のタイヤ１０において、三次元形状よりなるサイプ５２の溝幅Ｗ２は、０．５ｍｍに設定されている。サイプ５２の溝幅Ｗ２は、サイプ３２の溝幅Ｗ２と同じ寸法に設定されている。

また、サイプ５２の凹凸部５６の振幅Ｓ３は、１．０ｍｍ〜１．８ｍｍに設定されており、凹凸部５６は、陸部２６の踏面２７より深さＤ１＝１．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の部分に設けられている。

さらに、サイプ５２のタイヤ幅方向におけるジグザグ形状の振幅Ｓ４は、１．０ｍｍ〜１．８ｍｍに設定されている。

本例では、サイプ５２の凹凸部５６の振幅Ｓ３、サイプ３２のタイヤ幅方向におけるジグザグ形状の振幅Ｓ２、サイプ５２のタイヤ幅方向におけるジグザグ形状の振幅Ｓ４は、いずれも同じ寸法に設定されている。

また、サイプ５２の溝深さｄ２は、サイプ３２の溝深さｄ１と同じ寸法に設定されている。つまり、サイプ５２の溝深さｄ２は、８．０ｍｍ〜１０．０ｍｍに設定されている。サイプ５２の溝深さｄ２は、ラグ溝２４の溝深さの約４０％〜１２０％で設定可能である。

なお、図示を省略しているが、本例のタイヤ１０におけるトレッド１２のタイヤ幅方向両側には、左右のサイドウォールが形成され、サイドウォールおよびトレッド１２の内側には、カーカスが設けられている。また、トレッド１２とカーカスの間には、ベルトが介挿されている。その他にも本例のタイヤ１０にはビードなどの従来周知の部材が備えられている。

（作用）次に、図５を参照しながら、上述のように陸部にクランク形状のサイプと三次元形状のサイプの双方を設けたことによる作用について説明する。

本例のタイヤ１０では、上述のように、陸部２６の周方向中央側には、効果的なエッジ成分を作り出すために、三次元サイプに比して変形し易い（サイプが開き易い）クランク形状のサイプ３２，４２を配置し、また、陸部２６の周方向両側には、陸部２６の倒れ込み量を抑制するために、陸部２６の変形に対し梁の役割を果たす三次元形状のサイプ５２を配置している。

従って、例えば、車両のブレーキングに伴ってタイヤ１０に路面６０から図中矢印Ｆ１で示す向きに力が加わったときには、サイプ３２のクランク部３６に形成された互いに対向する壁面３６ａ，３６ｂが互いに強く当接して支え合うようになる。

これにより、陸部２６の中央に形成された小ブロック部２６ｃおよび中央の蹴り出し側に形成された小ブロック部２６ｂの倒れ込み量を抑制することができる。

このように、サイプ３２に形成されたクランク部３６の形成方向と陸部２６に加わる力Ｆ１の入力方向とが逆方向となる場合には、陸部２６の中央に形成された小ブロック部２６ｃおよび中央の蹴り出し側に形成された小ブロック部２６ｂの倒れ込み量を抑制することができる。

また、陸部２６の周方向両側に形成されたサイプ５２については、タイヤ１０に路面６０から図中矢印Ｆ１で示す向きに力が加わると、サイプ５２の凹凸部５６に形成された凹凸状の壁面５６ａ，５６ｂが互いに噛み合って支え合うようになる。

これにより、陸部２６の周方向両側に形成された小ブロック部２６ａ，２６ｅのずれが抑制され、結果として倒れ込み量も抑制される。

これにより、従来のような陸部のサイプを全てクランク形状よりなるサイプとした構成に比して、周方向両側の小ブロック部２６ａ，２６ｅが必要以上に倒れ込むことが無いので、陸部２６における偏摩耗の発生を抑制することができると共に小ブロック部２６ａ，２６ｅの欠損も防止できる。

一方、サイプ４２については、タイヤ１０に路面６０から図中矢印Ｆ１で示す向きに力が加わると、サイプ３２のクランク部３６にそれぞれ形成された互いに対向する両壁面３６ａ，３６ｂが離間する。

これにより、小ブロック部２６ｃおよび小ブロック部２６ｄの適度な倒れ込みにより形成されたエッジ部分によって路面６０上の水膜を切ることができると共に、このエッジ部分を路面６０に接触させることができ、良好なエッジ効果を発揮できる。

このように、本例では、車両ブレーキング時に、陸部２６の中央に形成された小ブロック部２６ｃおよび中央の踏み込み側に形成された小ブロック部２６ｄの適度な倒れ込みによって良好なエッジ効果が発揮されるので、従来のような陸部のサイプを全て三次元形状よりなるサイプとした構成に比して、高いエッジ効果を得ることができる。従って、雪路面のように摩擦係数が低い路面でもタイヤ１０の滑りを抑えて安定した制動が可能になる。

なお、本例では、不図示の車両が走行している最中にブレーキを作動させ、これにより、陸部２６に対し路面６０から矢印Ｆ１で示す向きに力が作用している場合について説明したが、不図示の車両が走行することに伴って陸部２６に対し路面６０から矢印Ｆ２で示す向きに力が作用している場合についても、上記と同様の作用を得ることができる。

つまり、不図示の車両が走行することに伴って陸部２６に対し路面６０から矢印Ｆ２で示す向きに力が作用する場合には、陸部２６の中央に形成された小ブロック部２６ｃおよび中央の蹴り出し側に形成された小ブロック部２６ｂの適度な倒れ込みによって良好なエッジ効果が発揮され、従来のような陸部のサイプを全て三次元形状よりなるサイプとした構成に比して、高いエッジ効果を得ることができる。従って、雪路面のように摩擦係数が低い路面でもタイヤ１０の滑りを抑えて安定した走行を可能にすることができる。

また、不図示の車両が走行することに伴って陸部２６に対し路面６０から矢印Ｆ２で示す向きに力が作用する場合においても、周方向両側の小ブロック部２６ａ，２６ｅが必要以上に倒れ込むことが無いので、陸部２６における偏摩耗の発生を抑制することができると共に、小ブロック部２６ａ，２６ｅの欠損も防止できる。

また、本例では、陸部２６の周方向中央側に形成された一対のサイプ３２，４２が、陸部２６の周方向中央部に対して線対称状に形成されているので、サイプ３２，４２が互いに向き合うようになり、これにより、タイヤ１０の回転方向に依存することなく両方向の回転に対してどちらか一方のサイプが開くことによって効果的なエッジ部分を路面６０に接触させることができる。

特に、陸部２６の周方向中央側に形成されたサイプ３２，４２のクランク部３６，４６が、サイプ３２，４２の踏面２７側からサイプ底側に進行するに従って互いに近づくように傾斜して構成されているので、タイヤ１０の双方向の回転に対して、必ずどちらか一方のサイプのクランク部の形成方向を陸部２６に加わる力の入力方向と逆方向となるようにすることができる。これにより、陸部２６の倒れ込みを抑制する効果を確実に発揮することができる。

以上詳述したように、本例のタイヤ１０によれば、トレッド１２に設けられた陸部２６にクランク形状のサイプ３２，４２と一対の三次元形状のサイプ５２の双方が備えられているので、雪路面上でのグリップ性能の向上と乾燥路面上での耐摩耗性能および耐久性の向上を同時に実現することができるという顕著な効果を奏する。

（試験例）次に、本実施形態に係るタイヤ１０の性能評価について説明する。

本発明の効果を確かめるために、従来例に係るタイヤ１０と本例に係るタイヤ１０について比較試験を行う。比較試験は、雪路面上でのブレーキ性能と、乾燥路面上での耐摩耗性能について行う。

タイヤは、ＬＸＲ １９５／８５Ｒ１６ １１４Ｌのものを用い、車両には、国産の小型トラック（２ｔ車）を用いる。空気圧、アライメント等の車両条件は車両指定のものとする。

雪路面上でのブレーキ性能試験は、車両を空車の状態で雪路面上に走行させ、時速４０ｋｍ／ｈで走行中に急ブレーキをかける。

そして、急ブレーキをかけた地点から停止した地点までの距離を測定する。雪路面上でのブレーキ性能試験の評価については、急ブレーキをかけた地点から停止した地点までの距離の逆数を雪上ブレーキ性能とする。

このとき、従来例の雪上ブレーキ性能を１００として指数評価する。つまり、指数の数値が大きいほど、雪路面上でのブレーキ性能に優れていることを表す。

乾燥路面上での耐摩耗性能は、車両を積載状態で乾燥路面上に走行させ、３００００ｋｍ走行後の残溝深さを測定する。

そして、残溝深さにより推測される寿命を乾燥路面上での耐摩耗性能とする。乾燥路面上での耐摩耗性能の評価については、従来例の残溝深さにより推測される寿命を１００とする指数で表す。つまり、指数の数値が大きいほど乾燥路面上での耐摩耗性能が良好であることを表す。

なお、比較例に係るタイヤは三種類用意する。比較例としては、図６乃至図８に示すタイヤを用いる。図６乃至図８は比較試験の比較例として用いるタイヤの構成を示す図であり、図６は従来例に係るタイヤを示す図、図７は比較例１に係るタイヤを示す図、図８は比較例２に係るタイヤを示す図である。図６において符号Ｒは周方向を表し、符号Ｗはタイヤ幅方向を表し、符号Ｄはタイヤ深さ方向を表す。

図６に示すように、比較試験の比較例となる従来のタイヤ１１０としては、本例のサイプ３２，４２，５２の代わりに、陸部１２６の踏面１２７の法線Ｌｓ３と平行な方向に沿って延びる、いわゆる二次元形状のサイプ１３２が形成されたものを用いる。

つまり、サイプ１３２は、深さ方向にクランク形状や振幅等を有しない二次元形状に構成されている。

また、サイプ１３２の溝幅Ｗ３、深さ方向寸法、サイプ１３２のタイヤ幅方向におけるジグザグ形状の振幅Ｓ５等は、図３，図４等に示す本例のサイプ３２，４２，５２と同寸法に設定されている。

すなわち、平面形状のサイプ１３２の溝幅Ｗ３は、０．５ｍｍに設定されており、サイプ１３２のタイヤ幅方向におけるジグザグ形状の振幅Ｓ５は、１．０ｍｍ〜１．８ｍｍに設定されている。

また、図７に示すように、第一の比較例となるタイヤ２１０としては、本例のサイプ３２，４２，５２の代わりに、全てクランク形状（図３参照）からなるサイプ２３２，２４２が形成されたものを用いる。

さらに図８に示すように、第二の比較例となるタイヤ３１０としては、本例のサイプ３２，４２，５２の代わりに、全て三次元形状（図４参照）からなるサイプ３５２が形成されたものを用いる。

表１には上記要領にて行った比較試験の結果を示す。
なお、表１中のサイプエッジ長とは、タイヤ周方向単位長さあたりに含まれるエッジ長の和を従来例のエッジ長を１００とする指数で示したものである。つまり、サイプエッジ長の値が大きくなるほど、タイヤ周方向単位長さあたりに含まれるエッジ長の和が多いことになる。

また、表１中のトレッドチャンクアウトの有無とは、３０００ｋｍ走行後にタイヤを目視した結果、陸部の小ブロック部に欠損（トレッドチャンクアウト）が生じたか否かを示すものである。

表１の結果から、本例のタイヤ１０は、従来例のタイヤ１０よりも雪路面上でのブレーキ性能および乾燥路面上での耐摩耗性能のいずれも優れていることが明らかとなった。

また、本例のタイヤ１０は、比較例１のクランク形状からなるサイプ２３２，２４２のみを有するタイヤ２１０に比して、雪路面上でのブレーキ性能においてやや劣るものの、乾燥路面上での耐摩耗性能において優れることが明らかとなった。

さらに、本例のタイヤ１０は、比較例２の三次元形状からなるサイプ３５２のみを有するタイヤ３１０に比して、乾燥路面上での耐摩耗性能においてやや劣るものの、雪路面上でのブレーキ性能において優れることが明らかとなった。

これに対し、比較例１のタイヤ２１０は、雪路面上でのブレーキ性能では従来例のタイヤ１１０よりも優れるものの、乾燥路面上での耐摩耗性能では従来例のタイヤ１１０に対しても劣るため、雪路面上でのブレーキ性能および乾燥路面上での耐摩耗性能の両性能をバランス良く備えたものとは言い難いものである。

また、比較例２のタイヤ３１０は、乾燥路面上での耐摩耗性能では従来例のタイヤ１１０よりも優れるものの、雪路面上でのブレーキ性能では従来例のタイヤ１１０と略同等であるため、こちらも雪路面上でのブレーキ性能および乾燥路面上での耐摩耗性能の両性能をバランス良く備えたものとは言い難いものである。

また、トレッドチャンクアウトについては、従来例のタイヤ１１０および比較例１のタイヤ２１０において発生し、比較例２のタイヤ３１０および本例のタイヤ１０においては発生しなかった。このことからも、本例のタイヤ１０は、耐久性に優れるものと言える。

以上より、本例のタイヤ１０は、上述のように、従来例のタイヤ１１０よりも雪路面上でのブレーキ性能、乾燥路面上での耐摩耗性能、耐久性のいずれも優れているので、これらの両性能をバランス良く備えたものと言える。

なお、上記実施形態では、タイヤ幅方向に沿って延びる複数のサイプが周方向に所定の間隔を設けて形成されるように説明したが、他の実施形態として、トレッドに設けられた陸部のうち所定の陸部（例えば、タイヤ幅方向両端側の陸部）は、周方向に沿って延びる複数のサイプがタイヤ幅方向に所定の間隔を設けて形成される構成であっても良い。

この場合に、複数のサイプのうち陸部のタイヤ幅方向中央側に形成されたサイプは、踏面側から深さ方向中間部分に至るまで深さ方向に沿って直線状に延びる直線部と、深さ方向中間部分で前記直線部と連続して形成されると共に踏面の法線に対して少なくとも一部が交差する方向に沿って形成されたクランク部と、を有して構成され、複数のサイプのうち陸部のタイヤ幅方向両側に形成されたサイプは、踏面側から深さ方向中間部分に至るまで深さ方向に沿って直線状に延びる直線部と、深さ方向中間部分で前記直線部と連続して形成されると共に踏面の法線を基準として振幅する凹凸部と、を有して構成されるものである。

以上より、特許請求の範囲に記載の発明の他に、次の技術的思想が導き出される。

すなわち、トレッド上に複数の陸部を備え、前記陸部に横長状のサイプが所定の間隔を設けて複数並設されてなる空気入りタイヤにおいて、前記複数のサイプのうち前記陸部の中央部側に形成されたサイプは、踏面側から深さ方向中間部分に至るまで深さ方向に沿って直線状に延びる直線部と、深さ方向中間部分で前記直線部と連続して形成されると共に踏面の法線に対して少なくとも一部が交差する方向に沿って形成されたクランク部と、を有して構成され、前記複数のサイプのうち前記陸部の端部側に形成されたサイプは、踏面側から深さ方向中間部分に至るまで深さ方向に沿って直線状に延びる直線部と、深さ方向中間部分で前記直線部と連続して形成されると共に踏面の法線を基準として振幅する凹凸部と、を有して構成されたことを特徴とする空気入りタイヤである。

つまり、この技術的思想からすれば、サイプは、タイヤ幅方向に沿って延びた横長形状で周方向に所定の間隔を設けて複数並設されるものも含まれ、また、周方向に沿って延びた横長形状でタイヤ幅方向に所定の間隔を設けて複数並設されるものも含まれる。

この技術的思想は、特許請求の範囲に記載の発明の上位の概念であり、その作用効果については上記実施形態と同様であり、トレッドに設けられた陸部にクランク形状のサイプと三次元形状のサイプの双方が備えることにより、雪路面上でのグリップ性能の向上と乾燥路面上での耐摩耗性能および耐久性の向上を同時に実現することができる。

図１は本実施形態に係るタイヤに形成された陸部の断面図である。 図２は本実施形態に係るタイヤのトレッドを展開した図である。 図３は本実施形態に係るクランク形状のサイプの詳細を示す図である。 図４は本実施形態に係る三次元形状のサイプの詳細を示す図である。 図５は本実施形態に係る陸部に対し路面から接線方向に力が作用する様子を説明する図である。 図６は従来技術に係る平面形状のサイプの詳細を示す図である。 図７は第一比較例として用いるタイヤの構成を示す断面図である。 図８は第二比較例として用いるタイヤの構成を示す断面図である。

符号の説明

１０ 空気入りタイヤ
１２ トレッド
２６ 陸部
３２，４２，５２ サイプ
３４，４４，５４ 直線部
３６，４６ クランク部
５６ 凹凸部

Claims (4)

1. トレッド上に複数の陸部を備え、前記陸部にタイヤ幅方向に沿って延びる複数のサイプが周方向に所定の間隔を設けて形成されてなる空気入りタイヤにおいて、
   前記複数のサイプのうち前記陸部の周方向中央側に形成された第一のサイプは、踏面側から深さ方向中間部分に至るまで深さ方向に沿って直線状に延びる直線部と、
   深さ方向中間部分で前記直線部と連続して形成されると共に踏面の法線に対して少なくとも一部が交差する方向に沿って形成されたクランク部と、を有して構成され、
   前記複数のサイプのうち前記陸部の周方向両側に形成された第二のサイプは、踏面側から深さ方向中間部分に至るまで深さ方向に沿って直線状に延びる直線部と、
   深さ方向中間部分で前記直線部と連続して形成されると共に踏面の法線を基準として振幅する凹凸部と、を有して構成されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記クランク部の屈曲の振幅が０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第一のサイプは、前記陸部の周方向中央側に少なくとも一対に形成されると共に、前記陸部の周方向中央部に対して線対称状に形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第一のサイプは、前記陸部の周方向中央側に少なくとも一対に形成され、
   前記第一のサイプのクランク部は、前記第一のサイプの踏面側からサイプ底側に進行するに従って互いに近づくように傾斜して構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

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