JP3504632B2

JP3504632B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3504632B2
Application number: JP2001131164A
Authority: JP
Inventors: 稔之大橋
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2004-03-08
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: JP2002321509A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも１本の
サイプを形成したブロック又はリブなどの陸部を有する
トレッドパターンを備えた空気入りタイヤに関し、特に
スタッドレスタイヤとして有用である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、スタッドレスタイヤのアイス
性能を向上させる目的で、タイヤパターンの各部（セン
ター部、メディエイト部、ショルダー部）に複数のサイ
プを配置したものが知られている。かかるサイプの形状
としては、サイプの深さ方向に形状が変化しない平面又
は波型のサイプが従来は一般的であった。このようなサ
イプをブロックに形成することにより、エッジ効果、除
水効果、及び凝着効果が向上するため、サイプの本数は
近年増加する傾向にあった。

【０００３】しかし、サイプの本数を増やしてサイプ密
度を高めていくと、エッジ数は増えるものの、ブロック
全体の剛性が低下してサイプが過度に倒れ込むことによ
り、逆にエッジ効果が小さくなり、アイス性能も低下す
るという問題が生じる。このため、サイプの形状を深さ
方向で変化させて、サイプの倒れ込みを抑制した、いわ
ゆる３次元サイプが近年注目されている。

【０００４】これまで３次元サイプの形状としては、種
々のものが提案されており、幾つかのタイプに分けるこ
とができるが、そのうちの１つとして波型サイプの振幅
を深さによって変えたもの（特開昭５９−１９３３０６
号公報など）や、波型サイプの内壁面の凹凸列（丘陵）
の方向を陸部踏面の法線方向から斜めに傾斜させたもの
（特開平１０−２５８６１５号公報）などが存在する。
これらは何れも、ブロックとサイプが倒れ込む際に、斜
め方向に延びたサイプ内壁面の凸条と凹条とが係合する
作用により、倒れ込みを抑制するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の公報に記載のサイプでは、凸条の方向を全体的に傾
斜させにくいため係合作用が小さいという問題がある。
また、上記後者の公報に記載のように、凹凸列が斜め方
向に傾斜したサイプでは、ブロック内で接地圧が不均一
となり、これよりアイス路面での制動性能や耐偏摩耗性
能が十分改善できないという問題がある。つまり、図５
（ａ）〜（ｃ）は、それぞれサイプの横断面、未接地状
態の模式図、接地状態の模式図を示しているが、この図
に示すように、一方向のみに凹凸列が傾いているサイプ
３０では、接地状態で垂直圧がかかった場合に、凹凸列
に働く曲げモーメントが大きくなり、その際生じる変形
によって、凸条３１の鈍角部３１ａの接地圧が高く、鋭
角部３１ｂの接地圧が小さくなり、ブロック内で接地圧
が不均一となる。また、凹条３２についても対向する内
壁面の凸条について同様のことが言える。

【０００６】そこで、本発明の目的は、波型サイプの長
所を生かしつつ、ブロックの倒れ込みを適度に抑制し、
しかもブロック内の接地圧の均一性が高いため、アイス
路面での制動性能や耐偏摩耗性能が良好な空気入りタイ
ヤを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記の如き
本発明により達成できる。即ち、本発明の空気入りタ
イヤは、少なくとも１本のサイプを形成した陸部を有す
るトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記サイプは、陸部踏面の法線方向に対してサイプ内壁
面の凹凸列が前記サイプの長手方向側に傾斜した波状の
第１サイプ部と、その第１サイプ部とはサイプ内壁面の
凹凸列が逆向きに傾斜した波状の第２サイプ部とが、サ
イプの深さ方向に交互に連設されていることを特徴とす
る。

【０００８】上記において、前記サイプは、前記第１サ
イプ部と前記第２サイプ部と前記第１サイプ部とが順次
深さ方向に連設されると共に、前記第１サイプ部と前記
第２サイプ部との境界線が前記陸部踏面に対して平行な
面内に位置することが好ましい。

【０００９】［作用効果］本発明によると、凹凸列が交
互（くの字状又はジグザク状）に傾斜した波状のサイプ
が連設されているため、凹凸列の傾斜角度を大きくとる
ことができ、ブロックの倒れ込み時のサイプ内壁面の凸
条と凹条との係合作用を大きくすることができる。ま
た、一方向のみにサイプの凹凸列が傾いている場合と比
較して、ブロック内の接地圧の均一性を高めることがで
きる。つまり、図３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれサイプ
の横断面、未接地状態の模式図、接地状態の模式図を示
しているが、この図に示すように、交互に凹凸列が傾い
ているサイプ１０では、接地面付近の曲げ力が生じる長
さが短くなるため、接地状態で垂直圧がかかった場合
に、凹凸列に働く曲げモーメントが相対的に小さくなっ
て変形が生じにくくなり、凸条１１の鈍角部１１ａの接
地圧と鋭角部１１ｂの接地圧が均一化されてブロック内
で接地圧が均一化される。また、凹条１２についても対
向する内壁面の凸条について同様のことが言える。その
結果、波型サイプの長所を生かしつつ、ブロックの倒れ
込みを適度に抑制し、しかもブロック内の接地圧の均一
性が高いため、アイス路面での制動性能や耐偏摩耗性能
が良好な空気入りタイヤを提供することができる。

【００１０】前記サイプが、前記第１サイプ部と前記第
２サイプ部と前記第１サイプ部とが順次深さ方向に連設
されると共に、前記第１サイプ部と前記第２サイプ部と
の境界線が前記陸部踏面に対して平行な面内に位置する
場合、上述の曲げ力が生じる長さが等しくなるため、ブ
ロック内で接地圧がより均一化され、アイス路面での制
動性能や耐偏摩耗性能をより改善することができる。ま
た、サイプ部を３段構成とするのが好ましいのは、サイ
プの深さと凹凸列の振幅周期と傾斜角度との関係を好適
化して、上記改善効果を高められるためである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。本発明の空気入りタ
イヤは、図１に示すように、少なくとも１本のサイプ１
０を形成したブロック１などの陸部を有するトレッドパ
ターンＴを備える。本実施形態では、周方向溝２と横溝
３，５と斜溝４により区分されたブロック１が形成さ
れ、タイヤ幅方向に６列のブロック１が配列されている
例を示す。

【００１２】各々のブロック１には、タイヤ幅方向に向
けて複数列のサイプ１０が形成されており、各々のサイ
プ１０の両端は、ブロック１に隣接する溝に開口してい
るが、それに限定されるものではなく、ブロック１の側
壁から露出せずにブロック１の側壁の内側に留めたり、
片側のみを留めたりと、パターン構成によって適宜使い
分けることができる。

【００１３】図２は、本発明におけるブロックの要部を
示す一部破断した斜視図である。この図２では、内壁面
１３の凹凸形状が分かり易いように、ブロック１の一部
を破断してサイプ１０の内壁面１３を露出させている。

【００１４】本発明におけるサイプ１０は、図２に示す
ように、陸部踏面１ａの法線方向に対してサイプ内壁面
１３の凹凸列が傾斜した波状の第１サイプ部Ｓ１と、そ
の第１サイプ部Ｓ１とはサイプ内壁面１３の凹凸列が逆
向きに傾斜した波状の第２サイプ部Ｓ２とが、サイプの
深さ方向に交互に連設されている。本実施形態では、第
１サイプ部Ｓ１と第２サイプ部Ｓ２と第１サイプ部Ｓ１
とが順次深さ方向に連設されると共に、第１サイプ部Ｓ
１と第２サイプ部Ｓ２との境界線が陸部踏面１ａに対し
て平行な面内に位置するサイプ１０を設けた例を示す。

【００１５】サイプ１０の凹凸列に垂直な断面形状とし
ては、正弦波に近いものに限られず、直線と曲線とを交
互に組み合わせた波線、矩形波、ジグザグ状に近いもの
等、何れの形状でもよい。この断面形状における凹凸の
周期（例えば凸−凸頂部間の距離）は、いわゆる波型サ
イプの特性を好適に発現する上で１．５〜５ｍｍが好ま
しく、振幅（両側頂部の高さの和）は１．５〜５ｍｍが
好ましい。

【００１６】第１サイプ部Ｓ１と第２サイプ部Ｓ２との
凹凸の周期と振幅は、同一でも異なっていてもよいが、
両者の周期と振幅が同一であることが好ましい。また、
第１サイプ部Ｓ１と第２サイプ部Ｓ２との周期や振幅を
変える場合には、両者の境界部が連続するように、周期
や振幅を調整するのが好ましい。これにより、波状の境
界線によって両者をスムーズに連設することができ、第
１サイプ部Ｓ１の凹凸列の傾斜方向と第２サイプ部Ｓ２
との傾斜方向とを、陸部踏面１ａの法線方向に対して非
対称とすることができる。

【００１７】次に、各部のサイズ等について説明する。
本発明における第１サイプ部Ｓ１又は第２サイプ部Ｓ２
の各々の法線方向の幅は、１．５〜３ｍｍが好ましい。
また、サイプ１０の全体の深さは、主溝深さの４０〜８
０％、即ち４〜８ｍｍが好ましい。従って、第１サイプ
部Ｓ１と第２サイプ部Ｓ２との連設段数は、２〜４段が
好ましく、３段がより好ましい。

【００１８】また、第１サイプ部Ｓ１又は第２サイプ部
Ｓ２の各々の法線方向に対する傾斜角度は、３０〜７０
°が好ましく、４５°が最も好ましい。３０°より小さ
いと、ブロックの倒れ込み時のサイプ内壁面１３の凸条
と凹条との係合作用が小さくなる傾向があり、７０°よ
り大きいと、相対的に接地面付近の曲げ力が生じる長さ
が大きくなり、ブロック内で接地圧が不均一化しやすい
傾向がある。

【００１９】サイプ１０の溝幅は、ブロックの倒れ込み
を適度に抑制しながら、エッジ効果を好適に発現する上
で、０．２〜０．７ｍｍが好ましく、０．２〜０．４ｍ
ｍがより好ましい。

【００２０】本発明では、第２サイプ部１２によるブロ
ック１の倒れ込み抑制効果が大きいため、サイプ１０の
本数を増やしてサイプ密度を高めることで、エッジ数を
増やしてエッジ効果を更に高めることができる。このよ
うな観点から本発明では、サイプ密度０．１〜０．３ｍ
ｍ／ｍｍ² が好ましく、０．１５〜０．２５ｍｍ／ｍｍ
² がより好ましい。

【００２１】サイプ１０は通常、１つのブロック１に対
して複数形成されるが、隣接するサイプ１０同士は、同
一形状でも異なる波形状、傾斜角度、凹凸の周期、振幅
であってもよい。但し、加硫成型後の脱型性を良好にす
るうえで、隣接するサイプ１０同士が同一形状であるこ
とが、好ましい。

【００２２】本発明の空気入りタイヤは、上記の如きト
レッドパターンＴを備える以外は、通常の空気入りタイ
ヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法な
どが何れも本発明に採用できる。

【００２３】本発明の空気入りタイヤは、前述の如き作
用効果を奏し、アイス性能に優れるため、特にスタッド
レスタイヤとして有用である。

【００２４】［他の実施形態］以下、本発明の他の実施
の形態について説明する。

【００２５】（１）前述の実施形態では、第１サイプ部
と第２サイプ部と第１サイプ部とが順次深さ方向に連設
される例を示したが、本発明では第１サイプ部と第２サ
イプ部とが、サイプの深さ方向に交互に連設されている
部分を有していればよく、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に
示すようなサイプ形状でもよい。この図では、サイプの
凹凸列のうち紙面の裏側に突出する凸条を１１、紙面の
表側に突出する凸条を１２として模式的に表示してい
る。

【００２６】図４（ａ）に示すものは、第１サイプ部Ｓ
１と第２サイプ部Ｓ２とが連設され、その踏面側に更に
陸部踏面の法線方向に凹凸列が延びる第３サイプ部Ｓ３
が連設された例である。このサイプの場合にも、第１サ
イプ部Ｓ１と第２サイプ部Ｓ２によって、ブロックの倒
れ込み時のサイプ内壁面の凸条と凹条との係合作用を得
ることができる。また、第３サイプ部Ｓ３の存在は、第
２サイプ部Ｓ２に働く曲げ長さを大きくしないため、前
述の実施形態の場合と同様にブロック内の接地圧の均一
性を高めることができる。

【００２７】図４（ｂ）に示すものは、第１サイプ部Ｓ
１と第２サイプ部Ｓ２との連設段数を４段にした例であ
る。このサイプの場合、３段構成の場合と比較して、更
にブロック内の接地圧の均一性を高めることができる。

【００２８】図４（ｃ）に示すものは、第１サイプ部Ｓ
１と第２サイプ部Ｓ２とを直接連設する代わりに、短い
第４サイプ部Ｓ４を介在させて第１サイプ部Ｓ１と第２
サイプ部Ｓ２とを連設させた例である。第４サイプ部Ｓ
４としては、陸部踏面の法線方向に凹凸列が延びる波状
サイプや、第１サイプ部Ｓ１と第２サイプ部Ｓ２とを曲
面で連続させる形状でもよい。このような第４サイプ部
Ｓ４を介在させることにより、ブロックの倒れ込みの抑
制効果と、ブロック内の接地圧の均一性をある程度維持
しながら、加硫成型後の脱型性を向上させることができ
る。

【００２９】（２）前述の実施形態では、トレッドパタ
ーン内の全てのサイプに対して、本発明における内壁面
の凹凸列がジグザク状に傾斜したサイプを適用する例を
示したが、同一ブロック内の一部のサイプにだけ適用し
てもよく、また、複数のブロックのうちの一部のブロッ
ク等の陸部にだけ適用してもよい。一部のブロックのみ
に本発明におけるサイプを適用する場合、特にタイヤの
ショルダー部に設けられたブロックに適用するのが有効
である。

【００３０】（３）前述の実施形態では、図１に示すよ
うなブロックパターンの例を示したが、この形状のブロ
ックに限らず、平行四辺形、Ｖ字型、５角形、又は曲線
基調のブロックでもよい。また、中央付近や端部近傍ま
で溝の入ったブロックや一部の陸部が周方向に連続する
もの、又はリブ基調のパターンでもよい。

【００３１】（４）前述の実施形態では、図１に示すよ
うに、タイヤ幅方向に向けて複数列のサイプが形成され
た例を示したが、サイプの形成方向（中央線の方向）
は、タイヤ幅方向と平行に限られるものではない。但
し、中央線の方向とタイヤ幅方向とがなす角度は０〜４
５°が好ましい。

【００３２】（５）前述の実施形態では、図２に示すよ
うに、サイプがブロック表面に対して垂直になるように
形成された例を示したが、ブロック表面の法線に対して
サイプの基準面が若干（例えば１５°以下）傾斜してい
てもよい。また、サイプの基準面が第１サイプ部と第２
サイプ部とで異なる角度で傾斜していてもよい。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実
施例等について説明する。なお、タイヤの各性能評価
は、次のようにして行った。

【００３４】（１）アイス制動性能タイヤを実車（国産２０００ｃｃクラスのＦＦ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で制動力をかけてフルロック
した際の制動距離を指数で評価した。なお、評価は従来
品（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。

【００３５】（２）耐摩耗性能舗装道路を８０００ｋｍ走行したときの段差摩耗量（摩
耗によるサイプとサイプとの段差）を測定し、指数で評
価した。なお、評価は従来品（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。

【００３６】実施例１図１に示すようなトレッドパターンにおいて、図２のよ
うな形状のサイプを下記のサイズにてブロック全面に形
成してサイズ１８５／７０Ｒ１４のラジアルタイヤを製
造した。このタイヤを用いて、上記の各性能評価を行っ
た結果を表１に示す。

【００３７】サイプ全体の深さを６．９ｍｍ、溝幅を
０．３ｍｍ、上下の第１サイプ部の振幅１．５ｍｍ、周
期４．０ｍｍ、法線方向の幅２．３ｍｍ、傾斜角度４５
°、第２サイプ部の振幅１．５ｍｍ、周期４．０ｍｍ、
法線方向の幅２．３ｍｍ、傾斜角度４５°とした。

【００３８】比較例１（従来品）従来の波型サイプにおいて、第１サイプ部と同じ形状・
サイズで傾斜角度０°としたこと以外は、実施例１と同
様にして、サイズ１８５／７０Ｒ１４のラジアルタイヤ
を製造し、上記の各性能評価を行った。その結果を表１
に示す。

【００３９】比較例２実施例１において、第２サイプ部を設けずに第１サイプ
部のみで、同じ形状、サイズ、傾斜角度でサイプ全体を
形成すること以外は、実施例１と同様にして、サイズ１
８５／７０Ｒ１４のラジアルタイヤを製造し、上記の各
性能評価を行った。その結果を表１に示す。

【００４０】

【表１】表１の結果が示すように、実施例ではブロックの倒れ込
みの適度な抑制効果とブロック内の接地圧の均一化によ
り、アイス制動性能、及び耐摩耗性能が従来品より良好
であった。これに対して、サイプ連設方向が一方向に傾
斜した比較例２では、ブロック内の接地圧の不均一化の
ため、アイス制動性能と耐摩耗性能の改善効果が小さか
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気入りタイヤの一例のトレッド面を
示す平面図

【図２】本発明におけるブロックの要部を示す一部破断
した斜視図

【図３】本発明におけるサイプの模式図であり、（ａ）
はサイプの横断面、（ｂ）は未接地状態の模式図、
（ｃ）は接地状態の模式図

【図４】本発明におけるサイプの他の例を示す模式図

【図５】従来のサイプの例を示す模式図

【符号の説明】

１ブロック１ａ陸部踏面１０サイプＳ１第１サイプ部Ｓ２第２サイプ部１３サイプ内壁面Ｔトレッドパターン

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１本のサイプを形成した陸部
を有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにお
いて、前記サイプは、陸部踏面の法線方向に対してサイプ内壁
面の凹凸列が前記サイプの長手方向側に傾斜した波状の
第１サイプ部と、その第１サイプ部とはサイプ内壁面の
凹凸列が逆向きに傾斜した波状の第２サイプ部とが、サ
イプの深さ方向に交互に連設されていることを特徴とす
る空気入りタイヤ。
【請求項２】前記サイプは、前記第１サイプ部と前記
第２サイプ部と前記第１サイプ部とが順次深さ方向に連
設されると共に、前記第１サイプ部と前記第２サイプ部
との境界線が前記陸部踏面に対して平行な面内に位置す
る請求項１記載の空気入りタイヤ。