JP4516415B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、氷雪路面での走行に適したスタッドレスタイヤとして好適であり、ブロックに複数のサイピングを並設したサイピング付きブロックを有する空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいては、氷雪路面での走行性を向上させるため、トレッド部に設けたブロックに多数のサイピングを形成し、そのエッジによる路面引っ掻き力（エッジ効果）を増大させることが有効と考えられている。しかし、サイピングの形成数を増加させると、ブロックに大きな倒れ込みが生じてエッジ効果が有効に機能しなくなるなど、氷上性能の向上に限界をもたらしている。

そこで本出願人は、このようなブロックの過度の倒れ込みを防止すべく、図９に示す如き構造（便宜上ミウラ折り構造という）のサイピングを、特許文献１において提案している。

特開２００３−２５８１２号公報

このミウラ折り構造のサイピングａは、ブロック表面（トレッド面）で開口するサイピングａの開口縁形状ｂがジグザグ部分ｂ１を有するとともに、前記ブロック表面からサイピング底に向かうに従い、前記ジグザグ部分ｂ１が、そのジグザグ形状を維持しながらサイピングの長さ方向の一方側、他方側に変位するものである。このようなサイピングａは、その壁面ｃが、平行四辺形を組み合わせた３次元的凹凸の立体曲面をなし、向き合う壁面の凹凸が互いに噛み合うことにより、ブロックの倒れ込みを効果的に防止しうる。

しかも前記サイピングａは、各深さ位置においてジグザグ形状が同一であるため、タイヤ加硫金型におけるサイピング形成用ナイフブレードのタイヤからの抜けがある程度容易であり、タイヤの製造効率の低下を抑えうるとともに、ナイフブレードへの損傷抑制にも貢献できる。

本発明は、サイピング形状の改良に係わり、前記ミウラ折り構造のサイピングと同様の優れたブロック倒れ込みの抑制効果を確保しながら、ナイフブレードのタイヤからの抜けをさらに円滑化することができ、タイヤの製造効率やナイフブレードへの損傷抑制効果をより向上しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド溝により区画されたブロックのトレッド面に複数のサイピングが並設されたサイピング付きブロックを有する空気入りタイヤであって、
前記サイピングは、トレッド面上の基準線から該基準線を挟んで上下にジグザグ状に変化するジグザグ状開口部を有し、
かつサイピングの壁面は、ジグザグの山の頂点である下の起点を通り深さ方向にのびる下の壁面稜線と、ジグザグの谷の底点である上の起点を通り深さ方向にのびる上の壁面稜線とが交互に配されるとともに、
隣合う一方の壁面稜線は、サイピング底に向かうに従い前記基準線の長さ方向の一方側、他方側に位置を変化させたジグザグ状稜線とする一方、
隣合う他方の壁面稜線は、深さ方向に直線状にのびる、又はサイピング底に向かうに従い前記基準線の長さ方向の一方側に直線状或いは曲線状に傾斜する非ジグザグ状稜線とすることにより、前記一方の壁面稜線と前記他方の壁面稜線との間のトレッド面と平行な面における距離が、深さ方向に対して増減することを特徴としている。

叙上の如く本発明は、隣合う一方の壁面稜線をジグザグ状稜線とし、隣合う他方の壁面稜線との間のトレッド面と平行な面における距離を、深さ方向に対して増減させている。従ってサイピングの壁面を、３次元的凹凸の立体曲面とすることができ、ミウラ折り構造と同様の優れたブロック倒れ込みの抑制効果を発揮できる。又このものは、一方の壁面稜線のみがジグザグ状稜線をなすため、ナイフブレードのタイヤからの抜けをより円滑化することができ、タイヤの製造効率やナイフブレードへの損傷抑制効果をより向上することが可能となる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤが、乗用車用のスタッドレスタイヤである場合のトレッドパターンを説明する展開図である。

図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２に、タイヤ周方向にのびる複数本の縦主溝３と、この縦主溝３と交わる向きにのびる横主溝４とからなるトレッド溝５を具え、これにより、トレッド部２を、タイヤ赤道Ｃを挟む例えば２本のリブ６、６と、その両外側に形成されかつブロック７がタイヤ周方向に隔置される例えば各２本のブロック列８とに区画している。なおトレッドパターンとしては、本例の如きリブ・ブロックパターンの他、ブロックパターンであっても良い。トレッド溝５としては、排水性能を向上するために溝幅を３．５mm以上とするのが好ましい。

そして前記ブロック７は、ブロック表面であるトレッド面Ｓに複数のサイピング１０を並設したサイピング付きブロックを含んで構成される。本例では、ブロック７の全てがサイピング付きブロックからなるものを例示しており、又前記リブ６にも複数のサイピング１０を並設している。

前記サイピング１０は、図２（Ａ）に示すように、トレッド面Ｓ上の基準線Ｘから該基準線Ｘを挟んで上下にジグザグ状に変化するジグザグ状開口部１１を有する。前記基準線Ｘは、ジグザグの振幅中心であって、氷路面での駆動、制動力の向上の観点から、該基準線Ｘのタイヤ軸方向に対する角度θを２０°以下に設定するのが好ましい。本例では、前記基準線Ｘが直線状をなす好ましい場合を例示しているが、図２（Ｂ）の如く、円弧状の曲線であっても良く、係る場合には、前記基準線Ｘのうち、ジグザグ状開口部１１を通る線分の両端を結ぶ直線のタイヤ軸方向に対する角度θを２０°以下とする。

なおサイピング１０が「並設」されるとは、前記基準線Ｘが互いに平行に配される、或いは隣合う基準線Ｘ、Ｘ間の角度が１０°以下の略平行な状態を含む。又サイピング１０として、本例では、ジグザグ状開口部１１の一端側、他端側に、基準線Ｘに沿って直線状（基準線Ｘ自体が円弧状の場合は円弧状）にのびる延長部１３を縁設したものを例示しているが、この延長部１３は要求により排除できる。又サイピング１０として、その両端がブロック７のタイヤ軸方向側壁で開口する両側オープンタイプのものを例示しているが、一方のみが開口する片側オープンタイプであっても良く、又双方を閉口させたクローズタイプであっても良い。

又前記ジグザグ状開口部１１のジグザグ形状としては、本例の如く、直線を用いた例えば鋸歯状等の折れ線状のもの、或いは曲線を用いた例えば正弦波状等の波線状のものが採用しうる。しかし、ブロック剛性の観点、及びタイヤ加硫金型におけるサイピング形成用ナイフブレードの曲げ剛性を大きく確保する等の観点から、ジグザグ形状として折れ線状のものを採用し、かつその折れ曲がりのコーナを小円弧とするのが好ましい。

ここで、ジグザグの振幅ＷがピッチＰに対して過大となると、ジグザグの山の頂点である下の起点Ｑ１、およびジグザグの谷の底点である上の起点Ｑ２におけるジグザグ角度αが鋭利となり、この起点Ｑ１，Ｑ２を起点として偏摩耗が発生しやすくなる。そのために、前記ジグザグ角度αを９０〜１５０°の範囲とするのが好ましく、又この範囲となるように前記振幅Ｗ及びピッチＰを設定する。なおジグザグの振幅Ｗは、１．０〜５．０mmの範囲が好ましく、又本例では、前記ジグザグの振幅Ｗを、深さ方向Ｆｆの各位置において同一としている。

次に、図３にサイピング１０の壁面１４の斜視図を、又図４に壁面１４の平面図及び正面図を示す。図３，４の如く、前記サイピング１０の壁面１４は、ジグザグの前記下の起点Ｑ１を通り深さ方向Ｆｆにのびる下の壁面稜線Ｙ１と、前記上の起点Ｑ２を通り深さ方向Ｆｆにのびる上の壁面稜線Ｙ２とが、前記基準線Ｘの長さ方向Ｆｎに交互に配列している。

そして本実施形態では、前記壁面稜線Ｙ１、Ｙ２のうちの隣合う一方の壁面稜線（本例では前記下の壁面稜線Ｙ１）は、サイピング底１０ｂに向かうに従って前記長さ方向Ｆｎの一方側、他方側に位置を変化させたジグザグ状稜線１５として形成される。これにより、隣合う他方の壁面稜線に相当する前記上の壁面稜線Ｙ２との間のトレッド面Ｓと平行な面における前記長さ方向Ｆｎの距離Ｌを、深さ方向Ｆｆに対して増減させている。

このとき、前記他方の壁面稜線Ｙ２は、非ジグザグ状稜線１６で形成される。該非ジグザグ状稜線１６としては、本例の如く、深さ方向Ｆｆに向かって直線状に、言い換えると起点Ｑを通りトレッド面Ｓと直角な法線Ｎに沿って直線状にのびる鉛直状のものが、ナイフブレードのタイヤからの抜取り性を高める上で好ましい。しかし要求により、例えば図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、サイピング底１０ｂに向かうに従って前記長さ方向Ｆｎの何れか一方側に直線状或いは曲線状に傾斜する傾斜状とすることもできる。傾斜状の場合には、法線Ｎに対する角度βを３０°以下とするのが、ナイフブレードの抜取り性のために好ましい。なお曲線状に傾斜する場合、非ジグザグ状稜線１６の上端、下端を結ぶ直線の角度βとする。

又前記ジグザグ状稜線１５は、サイピング底１０ｂに向かうに従い、前記長さ方向Ｆｎの何れか一方側に位置が変化する第１の変化部１７Ａと、他方側に位置が変化する第２の変化部１７Ｂとの繰り返しからなり、前記位置の変化の向きが変わる位置変化折返し点Ｒを少なくとも１箇所以上、本例では２箇所具えるものを例示している。

図５は、前記図４に示すサイピング１０の各深さ位置ｆ１〜ｆ４（ｆ１はトレッド面の位置、ｆ２はトレッド面側の位置変化折返し点Ｒの位置、ｆ３はサイピング底側の位置変化折返し点Ｒの位置、ｆ４はサイピング底の位置）における、トレッド面Ｓと平行な面におけるサイピング１０の断面形状を示す。このように、ジグザグ状稜線１５と非ジグザグ状稜線１６とが隣り合って配されることにより、該稜線１５，１６間（即ち稜線Ｙ１，Ｙ２間）のトレッド面Ｓと平行な面における前記長さ方向Ｆｎの距離Ｌは、深さ方向Ｆｆに対して増減する。

このように構成した、サイピング１０の壁面１４は、図３に示すように、稜線１５，１６間の壁面部分が深さ方向Ｆｆに対してその傾斜を連続的に変化させるなど３次元的な凹凸を有する立体曲面をなす。従って、互いに向き合う壁面１４、１４同士がその凹凸を噛み合わすことができ、ブロックの倒れ込みを抑制しうる。特に前記壁面１４では、前記距離Ｌが深さ方向Ｆｆに増減し、該壁面１４の傾斜が深さ方向Ｆｆに連続的に変化する曲面となる。そのため、ミウラ折り構造の如く平行四辺形である平面を組み合わせたサイピングに比して、壁面１４、１４同士の滑りを抑える効果が強く発揮される。従って、３次元的な凹凸が小であっても高い拘束力を発揮でき、タイヤ前後方向、横方向、斜め方向などのあらゆる方向対して、ブロック７の変形、倒れ込みをより抑制することが可能となる。加えて、前記距離Ｌが増減することから、深さ方向Ｆｆに均等な抑制効果を得ることができる。

他方、前記壁面１４では、非ジグザグ状稜線１６に近づくにつれ、該壁面１４の深さ方向Ｆｆに対する傾斜の変化がなくなる。従って、ナイフブレードを抜き取る際の抵抗を大巾に減じることができ、タイヤ加硫金型からのタイヤの取り外し性を高め、タイヤ製造効率を向上させるとともに、抜き取る際のナイフブレードへの曲げ等の変形や損傷を抑制することも可能となる。特に、非ジグザグ状稜線１６が、法線Ｎに沿う鉛直状の場合には、ナイフブレードの抜き取をより円滑化できる。なお前述の如く、非ジグザグ状稜線１６が傾斜状の場合にも、前記角度βが３０°（図６に示す）以下であれば、優れた抜取り性を確保することができる。

ここで、前記ジグザグ状稜線１５では、長さ方向Ｆｎの位置の変化量Ｔ（図４に示す）を１．５〜３．０ｍｍの範囲とするのが好ましく、１．５ｍｍ未満では、ブロックの倒れ込み抑制効果が充分確保されず、逆に３．０ｍｍを越えると、ナイフブレードの抜取り性を損ねる結果を招く。なお同様の理由で、前記位置変化折返し点Ｒの形成数は、１〜３個、好ましくは２個であるのが望ましい。

又ナイフブレードの抜取り性の観点から、前記ジグザグ状稜線１５として、本例の如く、円弧状曲線を用いた例えば正弦波状等の波線状のものが好ましく採用できる。このとき、ブロック７では、トレッド面側ほど倒れ込み易くなるため、該トレッド面側ではブロック倒れ込み抑制を優先し、サイピング底側ではナイフブレードの抜取り性を優先することが、双方をより高いレベルで両立させる上で好ましい。

そのために、例えば図７（Ａ）に示すように、ジグザグ状稜線１５では、前記起点Ｑを通りトレッド面Ｓと直角な法線Ｎに沿う中心線ｎに対し、サイピング底側の位置変化折返し点Ｒの前記中心線ｎからの距離ｔ１を、トレッド面側の位置変化折返し点Ｒの前記中心線からの距離ｔ２よりも順次小とすることができる。又図７（Ｂ）に示すように、起点Ｑ、位置変化折返し点Ｒ、及びジグザグ状稜線１５と中心線ｎとの交点Ｕからなる点ｍにおいて、深さ方向Ｆｆに隣り合う各点ｍ間の深さ方向の距離Ｌｍを、トレッド面側からサイピング底に向かって順次大に設定することもできる。

又ジグザグ状稜線１５としては、例えば図７（Ｃ）に示すように、サイピング底１０ｂに向かうに従い前記長さ方向Ｆｎの一方側に傾斜する第１の傾斜線部１８Ａと、他方側に傾斜する第２の傾斜線部１８Ｂとの繰り返しからなる折れ線状とすることもできる。係る場合には、ブロック倒れ込み抑制と、ナイフブレード抜取り性とをより高いレベルで両立させるために、サイピング底側の傾斜線部１８の深さ方向Ｆｆに対する傾斜角度γを、トレッド面側の傾斜線部１８の傾斜角度γよりも順次小とすることが好ましい。

なお、このようなジグザグ状稜線１５と非ジグザグ状稜線１６とは、前記長さ方向Ｆｎに交互に繰り返して配列することが好ましく、これにより、ブロック倒れ込み抑制とナイフブレード抜取り性とをブロック７の全巾に亘り均一に高めることが可能となる。なおナイフブレード抜取り性の観点から、壁面１４において両外側に配される稜線を、前記非ジグザグ状稜線１６とするのが好ましい。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示すトレッドパターンを有する乗用車用スタッドレスタイヤ（サイズ１９５／６５Ｒ１５）を図２のサイピングを基調として表１の仕様に基づき製造し、操縦安定性（氷路及び乾燥舗装路）、及びナイフブレード抜取り性をテストをした。なお比較のために、 ・ 図８（Ａ）に示すように、サイピングの壁面が深さ方向に変化しない２次元サイプ：
・ 図８（Ｂ）に示すように、壁面稜線が非ジグザグ状稜線からなり隣合う壁面稜線間のトレッド面と平行な面における距離Ｌを、深さ方向に対して増加又は減少のみで変化させた３次元サイプ：
・ 図９に示すミウラ折り構造の３次元サイプ：
についても合わせてテストを行った。なお実施例及び比較例とも、サイピングのジグザグ状開口部の形状は同一であり、サイピングの壁面のみ相違する。

（１）操縦安定性：
試供タイヤをリム（１５ｘ６ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）の条件にて、車両（２０００ｃｃ、ＦＲ車）の全輪に装着し、氷路及び乾燥舗装路を走行したときのハンドル応答性、剛性感、制動時及び駆動時のグリップ力等に関する特性をドライバーの官能評価により比較例１を１００とする指数で評価した。数値が大きいほど良好である。

（２）ナイフブレード抜取り性：
４０mm×３０mm×１０mmのブロックにナイフブレード６枚を配置した金型を作成し、それにゴムを入れ加硫し、ゴムを取り出す際の力を比較した。比較例１を１００とする指数で評価した。数値が大きいほど、抜取り時の力が大きい（抜取り性悪）である。

本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの一実施例を示す展開図である。 （Ａ）はサイピングのジグザグ状開口部を説明する平面図、（Ｂ）はジグザグ状開口部の他の例を説明する平面図である。 サイピングの壁面を示す斜視図である。 サイピングの壁面を示す２面図（平面図及び正面図）である。 各深さ位置におけるサイピングのジグザグ形状を示す線図である。 （Ａ）、（Ｂ）は非ジグザグ状稜線の他の実施例を示す正面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はジグザグ状稜線の他の実施例を示す正面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は表１に示す比較例のサイピングを示す斜視図である。 ミウラ折り構造のサイピングの壁面を示す斜視図である。

符号の説明

５ トレッド溝
６ ブロック
１０ サイピング
１１ ジグザグ状開口部
１４ サイピングの壁面
１５ ジグザグ状稜線
１６ 非ジグザグ状稜線
１８Ａ 第１の傾斜線部
１８Ｂ 第２の傾斜線部
Ｆｆ 深さ方向
Ｐ１ 下の起点
Ｐ２ 上の起点
Ｓ トレッド面
Ｘ 基準線
Ｙ１ 下の壁面稜線
Ｙ２ 上の壁面稜線

Claims (7)

1. トレッド溝により区画されたブロックのトレッド面に複数のサイピングが並設されたサイピング付きブロックを有する空気入りタイヤであって、
   前記サイピングは、トレッド面上の基準線から該基準線を挟んで上下にジグザグ状に変化するジグザグ状開口部を有し、
   かつサイピングの壁面は、ジグザグの山の頂点である下の起点を通り深さ方向にのびる下の壁面稜線と、ジグザグの谷の底点である上の起点を通り深さ方向にのびる上の壁面稜線とが交互に配されるとともに、
   隣合う一方の壁面稜線は、サイピング底に向かうに従い前記基準線の長さ方向の一方側、他方側に位置を変化させたジグザグ状稜線とする一方、
   隣合う他方の壁面稜線は、深さ方向に直線状にのびる、又はサイピング底に向かうに従い前記基準線の長さ方向の一方側に直線状或いは曲線状に傾斜する非ジグザグ状稜線とすることにより、前記一方の壁面稜線と前記他方の壁面稜線との間のトレッド面と平行な面における距離が、深さ方向に対して増減することを特徴とする空気入りタイヤ。
   
2. 前記サイピングは、ジグザグの振幅を、深さ方向の各位置において同一としたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記非ジグザグ状稜線は、直線状であり、かつ、前記起点を通りトレッド面と直角な法線に対する角度βが３０°以下である請求項１記載の空気入りタイヤ。
   
4. 前記ジグザグ状稜線と非ジグザグ状稜線とは、前記基準線の長さ方向に交互に繰り返して配されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
   
5. 前記ジグザグ状稜線は、波線状であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記ジグザグ状稜線は、折れ線状であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記ジグザグ状稜線は、サイピング底に向かうに従い前記基準線の長さ方向の一方側に傾斜する第１の傾斜線部と、他方側に傾斜する第２の傾斜線部とからなり、サイピング底側の傾斜線部の深さ方向に対する傾斜角度を、トレッド面側の傾斜線部の傾斜角度よりも順次小としたことを特徴とする請求項６記載の空気入りタイヤ。

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