JP5652099B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、サイプを備える空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤには、トレッドパターンとして、ラグ溝やサイプが形成されたタイヤがある。トレッドパターンにラグ溝やサイプを形成することで、雪を噛み込んだとき車両の前後方向の制駆動効果及び横方向の滑り防止効果の両方を奏することができる。

特許文献１には、トレッドに複数のブロックを分割形成し、該ブロックに複数本のサイプを設け、かつ、サイプの内壁面にサイプ深さ方向に延長する少なくとも１条の柱状空間を設ける空気入りタイヤが記載されている。

特許文献２には、サイプの蹴り出し側及び踏み込み側のそれぞれに、サイプ長さ方向に延びる幅広部を形成するとともに、サイプの蹴り出し側における幅広部の高さの総和を、そのサイプの踏み込み側における幅広部の高さの総和よりも大きくした空気入りタイヤが記載されている。

特許文献３には、隣り合う縦溝の間又は縦溝とトレッド端との間に陸部を有し、陸部には、該陸部を横切る向きにのびかつ少なくとも一端が前記縦溝又はトレッド端に連通し、しかも陸部の接地表面で開口するサイピング状細溝が設けられ、サイピング状細溝は、溝幅が２．０mm以下の切り込み状をなすサイプ部と、このサイプ部の半径方向内方に連なりかつ溝幅が２．０mmよりも大きい拡幅部とを含み、しかも拡幅部は、接地表面から該サイピング状細溝の最大深さの２０％以上かつ９０％以下の領域に設けられる空気入りタイヤが記載されている。特許文献１から特許文献３に記載されているように、サイプを設けることで、氷雪路面での走行性能を高くすることができる。

特開平１１−４２９１３号公報 特開２００８−２９６６１３号公報 特開２００６−２９８０５７号公報

ここで、サイプが形成されるブロックは、非圧縮性のゴムで形成されるため、タイヤに荷重が作用した場合には、路面に接するトレッド面の動きが大きくなり、サイプの開口部が閉じ易くなる。特に、氷雪路面などの摩擦係数が低い路面においては、トレッド面が滑るために動き易く、サイプが容易に閉じて開口部が狭小化してしまうので、サイプが本来発揮すべきエッジ効果や除水効果が低下することがあった。

これに対して、特許文献２に記載されているように、サイプ内に幅広部を設けることで、除水効果を向上させることができる。しかしながら、幅広部を設けると、ブロック剛性が下がり、走行安定性が低下するという問題点がある。また、空気入りタイヤは、使用すると表面が磨耗するため、サイプの形状が変化し、氷上走行性が低下することもある。

本発明の目的は、上述する問題点を解決するもので、走行安定性と氷上走行性を維持しつつ、氷上走行性を長時間維持することができる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設け、該主溝により区分された陸部にタイヤ幅方向に伸びるサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、前記サイプは、少なくとも一方の壁面に、タイヤ径方向の外側から内側に向けて延在し、前記サイプの壁面に直交する方向の長さが、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って徐々に長くなる形状の溝部が複数個設けられていることを特徴とする。

ここで、前記溝部は、トレッド表面に開口していることが好ましい。

また、前記溝部は、前記開口の前記サイプの壁面に直交する方向の長さが１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、かつ、前記開口の前記サイプの壁面に平行な方向の長さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。

また、前記溝部は、前記サイプの壁面に直交する方向の長さをＷｉとし、前記タイヤ径方向の外側端部から内側端部までの長さをＷｔとし、前記サイプの前記タイヤ径方向の外側端部から内側端部までの長さをＳｔとした時、０．１５≦Ｗｉ／Ｓｔ≦０．８０かつ、０．５０≦Ｓｔ／Ｗｔ≦１．００であることが好ましい。

また、前記溝部は、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って、前記サイプの壁面に平行かつ、タイヤ径方向に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状であることが好ましい。

また、前記溝部は、前記サイプの壁面に平行かつ、タイヤ径方向に直交する方向における最大幅が、前記サイプの壁面に平行かつ、タイヤ径方向に直交する方向における最小幅の１．１倍以上３倍以下であることが好ましい。

また、前記溝部は、前記サイプの壁面に平行な面において、中心線と、タイヤ径方向の外側から内側に向かう方向とのなす角が、０°以上６０°以下であることが好ましい。

また、前記溝部は、前記サイプの壁面に平行な面において、中心線と、タイヤ径方向の外側から内側に向かう方向とのなす角が、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って徐々に大きくなることが好ましい。

本発明によれば、走行安定性と氷上走行性を維持しつつ、氷上走行性を長時間維持することができるという効果を奏する。

図１は、空気入りタイヤの一例のトレッド面の概略構成を示す正面図である。 図２−１は、図１の空気入りタイヤのサイプ及び溝部を拡大して示す正面図である。 図２−２は、図１の空気入りタイヤのサイプ及び溝部を拡大して示す斜視図である。 図２−３は、図１の空気入りタイヤの溝部を拡大して示す斜視図である。 図３は、溝部の他の例を拡大して示す正面図である。 図４−１は、溝部の他の例を拡大して示す断面図である。 図４−２は、溝部の他の例を拡大して示す断面図である。 図５−１は、溝部の他の例を拡大して示す断面図である。 図５−２は、図５−１のＡ−Ａ線断面図である。 図５−３は、図５−１のＢ−Ｂ線断面図である。 図６−１は、溝部の他の例を拡大して示す斜視図である。 図６−２は、図６−１の溝部を拡大して示す断面図である。 図７−１は、溝部の他の例を拡大して示す断面図である。 図７−２は、図７−１のＣ−Ｃ線断面図である。 図７−３は、図７−１のＤ−Ｄ線断面図である。 図８は、溝部の他の例を拡大して示す断面図である。 図９−１は、溝部の他の例を拡大して示す断面図である。 図９−２は、図９−１のＥ−Ｅ線断面図である。 図９−３は、図９−１のＦ−Ｆ線断面図である。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

以下の説明において、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸と平行な方向を意味し、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面に向かう側、タイヤ幅方向外側とは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面から離れる側を意味する。タイヤ径方向とは、空気入りタイヤの回転軸と直交する方向を意味し、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とは、タイヤ径方向において回転軸から離れる側を意味する。タイヤ周方向とは、回転軸を中心軸とする周方向を意味する。タイヤ赤道面とは、空気入りタイヤの回転軸に直交するとともに、空気入りタイヤのタイヤ幅の中心を通る平面を意味する。

図１は、空気入りタイヤの一例のトレッド面の概略構成を示す正面図である。図１に示す空気入りタイヤ１０は、トレッドＴに、センター主溝１と、２本の外側主溝２と、複数本のラグ溝３と、複数本のラグ溝４と、複数のブロック５と、リブ６と、多数のサイプ７とを有する。

センター主溝１は、タイヤ赤道Ｅ上に位置してタイヤ周方向に延在し、タイヤ周方向の全周に形成された溝である。また、２本の外側主溝２は、それぞれ、センター主溝１の両側に位置してタイヤ周方向に延在し、タイヤ周方向の全周に形成された溝である。複数本のラグ溝３は、空気入りタイヤ１０のセンター主溝１と２本の外側主溝２との間、（つまり、センター部Ｃ）にそれぞれある陸部に、タイヤ周方向に間欠的に配置されている。ラグ溝３は、タイヤ周方向に対して斜めに形成され、一方の端部がセンター主溝１と連通し、他方の端部が外側主溝２と連通している。ラグ溝４は、外側主溝２より外側のショルダー部Ｓに、ショルダーエッジから外側主溝２に向けて外側主溝２に連結しない状態で、タイヤ周方向に間欠的に配置されている。また、複数のブロック５は、外側主溝２より内側のセンター部Ｃに、センター主溝１と、外側主溝２と、ラグ溝３により区画されて形成されている。なお、複数のブロック５は、センター主溝１と一方の外側主溝２と、ラグ溝３で区画された１列のブロックと、センター主溝１と他方の外側主溝２と、ラグ溝３で区画された１列のブロックと、２列のブロック列で構成されている。また、リブ６は、外側主溝２より外側のショルダー部Ｓのラグ溝４が形成されている部分以外の部分である。多数のサイプ７は、ブロック５及びリブ６の表面に、タイヤ幅方向に延びる状態で形成されている。

次に、図２−１から図２−３を用いて、サイプについて詳細に説明する。ここで、図２−１は、図１の空気入りタイヤのサイプ及び溝部を拡大して示す正面図であり、図２−２は、図１の空気入りタイヤのサイプ及び溝部を拡大して示す斜視図であり、図２−３は、図１の空気入りタイヤの溝部を拡大して示す斜視図である。サイプ７は、図２−１及び図２−２に示すように、主部１１と溝部１２とで構成されている。主部１１は、タイヤ表面に平行な断面が細長い四角形となる形状であり、タイヤ径方向に延在している。つまり、主部１１は、板形状の空間で、かつ板の厚み方向がタイヤ表面に露出した向きで配置されている。また、サイプ７の主部１１は、開口の長手方向がタイヤ周方向に対して一定角度傾斜した向きで配置されている。つまり、サイプ７の主部１１は、タイヤ幅方向に横たわる（延在する）向きで配置されている。

複数の溝部１２は、図２−１から図２−３に示すように、主部１１の長手方向の壁面（主部１１の空間する壁面のうち、面積が最も大きい壁面）に連結して配置されている。複数の溝部１２は、主部１１の同じ壁面に、互いに一定間隔離れた位置に配置されている。溝部１２は、タイヤ径方向に延在して配置されており、タイヤ径方向の外側から内側（つまりタイヤの中心）に向かうに従って、タイヤ径方向に直交する断面の開口面積が、徐々に大きくなる形状である。より具体的には、タイヤ径方向の外側から内側（つまりタイヤの中心）に向かうに従って、サイプ７の主部１１の壁面に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状である。また、溝部１２は、主部１１と対面している面の全面が主部１１と連結している。なお、溝部１２は、壁面に直交する方向の長さが最も長くなる位置が、溝の深さの全長に対して表面から１５％から８０％となる位置に形成されていることが好ましい。また、溝部１２は、タイヤ径方向の内側の端部の形状を、本実施形態のように断面が曲線となる形状としても直線となる形状としてもよい。

サイプ７は、以上のような形状であり、主部１１で構成される溝のうち、溝部１２と連結している部分が、他の部分よりも溝幅が大きくなっている。また、溝部１２が、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って、タイヤ径方向に直交する断面の開口面積が大きくなっているため、サイプ７の開口面積も、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って大きくなる。

空気入りタイヤ１０は、このように、主部１１と溝部１２とで構成されたサイプ７を有することで、ブロック５の剛性を維持しつつ、氷上での除水効果を向上させることができる。具体的には、サイプ７の表面の開口形状の増加を抑制しつつ、サイプ７の体積（空間の体積）を大きくすることができ、ブロック５の剛性を維持しつつ、氷上での除水効果を向上させることができる。また、ブロック５の剛性を維持できることで、ドライ走行時の走行安定性を高く維持することができる。また、サイプ７（の溝部１２）の形状を、剛性がより高い（つまり、開口を大きくしても剛性が低下しにくい）タイヤ径の中心側の開口面積をより大きい形状とすることで、サイプ７の空間の体積に対する剛性の低下を抑制することができる。また、サイプ７の空間の体積をより大きくすることができる。

さらに、空気入りタイヤ１０は、サイプ７を、タイヤ径方向において中心側の開口面積がより大きくなる形状とすることで、トレッドＴが磨耗した場合でも、サイプ７の溝体積を一定以上とすることができ、サイプ７の開口面積をより大きくすることができる。これにより、エッジ効果による除水性能と、氷上性能を維持することができる。また、トレッドＴが磨耗することで、サイプ７の径方向の長さは短くなるため、サイプ７の開口面積が大きくなってもブロック５の剛性を維持することができ、ＤＲＹ走行時の走行安定性を高く維持することができる。

ここで、溝部１２は、図２−３に示すように、開口のサイプ７（の主部１１）の壁面に直交する方向（主部１１の開口の短手方向）の長さ（以下「長さＷｏ」ともいう。）が１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、かつ、開口のサイプ７（の主部１１）の壁面に平行な方向（主部１１の開口の長手方向）の長さ（以下「長さＷｋ」ともいう。）が１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。

開口の長さＷｏを１ｍｍ以上とすることで除水効果を適切に得ることができ、氷上制動を向上させることができる。また、開口の長さＷｏが３ｍｍ以下とすることで、ブロック剛性を一定以上とすることができ、ＤＲＹ制動の高い性能で維持することができる。
また、開口の長さＷｋを１ｍｍ以上とすることで除水効果を適切に得ることができ、氷上制動を向上させることができる。また、開口の長さＷｋを５ｍｍ以下とすることで、ブロック剛性を一定以上とすることができ、ＤＲＹ制動の高い性能で維持することができる。また、開口の長さＷｋは、２ｍｍ以上４ｍｍ以下とすることがより好ましい。

また、溝部１２は、図２−３に示すように、サイプ７（の主部１１）の壁面に直交する方向の長さ（最大長さ）をＷｉとし、タイヤ径方向の外側端部から内側端部までの長さをＷｔとし、サイプ７のタイヤ径方向の外側端部から内側端部までの長さをＳｔとした時、０．１５≦Ｗｉ／Ｓｔ≦０．８０かつ、０．５０≦Ｓｔ／Ｗｔ≦１．００となる形状とすることが好ましい。

Ｗｉ／Ｓｔを１５％（０．１５）以上とすることで除水効果を十分に得ることができ、氷上性能を向上させることができる。また、Ｗｉ／Ｓｔを８０％以下とすることでブロック剛性を一定以上とすることができ、ＤＲＹ制動の高い性能で維持することができる。なお、Ｗｉ／Ｓｔは、３０％以上７０％以下とすることがより好ましい。さらに、Ｓｔ／Ｗｔを５０％以上とすることで、タイヤが摩耗した場合でも除水効果を好適に得ることができ、氷上性能を高く維持することができる。なお、Ｓｔ／Ｗｔは、６０％以上１００％以下とすることがより好ましい。

ここで、溝部の断面形状（タイヤのトレッドＴの表面からタイヤ中心に向いた方向に見た場合の形状）は、種々の形状とすることができる。以下、図３を用いて説明する。ここで、図３は、溝部の他の例を拡大して示す正面図である。また、図３では、形状をわかりやすく示すため、溝部の開口の図示を省略し、溝部の主部の壁面に直交する厚みが最も厚くなる部分の断面形状を点線で示している。また、図３には、溝部の４つの形状を示しているが、サイプは、図３のように異なる形状の溝部を備えていても、図３に示す溝部のうち、１つの種類の溝部を複数備えていてもよい。

図３に示す溝部１２は、図２−１から図２−３に示す形状と同様に、断面が楕円となる形状である。より具体的には、溝部１２は、主部１１の壁面に直交する方向が長軸となり、主部１１の壁面に平行な方向が短軸となる楕円形状である。次に、溝部１２ａは、断面が主部１１との連結面と、壁面とで三角形が形成される形状である。また、溝部１２ｂは、断面が主部１１との連結面が下底、壁面に直交する方向の最大長さＷｉの辺が上底となる台形形状である。なお、溝部１２ｂは、主部１１の壁面に直交する方向において、主部１１から離れるにしたがって、主部１１の壁面に平行な方向の長さが短くなる台形である。また、溝部１２ｃは、断面が矩形形状である。

溝部は、図３に示すように種々の形状とすることができ、いずれの形状としても、上述したように、タイヤ径方向の外側から内側（つまりタイヤの中心）に向かうに従って、タイヤ径方向に直交する断面の開口面積を、徐々に大きくなる形状とすることで、上述した効果を得ることができる。

次に、図４−１及び図４−２は、それぞれ溝部の他の例を拡大して示す断面図である。なお、図４−１では、主部の形状を実線で示し、溝部の形状を点線で示す。また、溝部の主部側の端面は、主部と連結している。つまり、主部の溝部側の実線部分は、溝部の端部にもなる。

図４−１に示す溝部１２ｄは、タイヤ径方向の外側の端部が、未使用時の空気入りタイヤの表面よりもタイヤ径方向内側に形成されている。つまり、溝部１２ｄは、未使用時の空気入りタイヤでは、トレッド表面に開口しない位置に形成されている。溝部１２ｄのように、トレッド表面に開口しない位置に形成することでも、サイプの体積を大きくすることができ、サイプが保持できる水の量を多くすることができ、高い除水効果を得ることができる。また、トレッドが磨耗すると、溝部１２ｄの一部がトレッド表面に露出し、開口となる。これにより、使用によりトレッドが磨耗した場合でも、エッジ効果を向上させることができるため、氷上性能を高く維持することができる。このように、空気入りタイヤは、溝部をトレッド表面に開口していない形状とすることができるが、図２−１から図２−３に示す溝部１２のように、一部がトレッド表面に開口していることが好ましい。溝部を、一部がトレッド表面に開口している形状とすることで、空気入りタイヤの使用開始の初期から高い除水効果を得ることができる。

次に、図４−２に示すサイプは、いわゆる三次元サイプであり、壁面（面積が最も大きい面）の断面形状が直線とはならない形状である。具体的には、主部１１ａの壁面は、タイヤ径方向の外側の端部から内側の端部までの間に２箇所の屈折点が設けられている。また、主部１１ａの壁面は、トレッド表面に対して一定の角度傾斜している。
主部１１ａの短手方向の長さは一定であり、対面する２つの壁面は、平行に形成されている。

溝部１２ｅは、主部１１ａに沿って配置されており、かつ、タイヤ径方向の外側から内側（つまりタイヤの中心）に向かうに従って、主部１１ａの壁面に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状である。なお、主部１１ａのように、壁面が傾斜しており、かつ、屈折している場合も、主部１１ａの壁面に直交する方向の長さは、Ｗｉ´や、Ｗｉに示すように測定することができる。また、長さＷｉは、主部１１ａの壁面に直交する方向の最大長さとなる。

このように、サイプの主部を３次元形状とした場合でも、上述した溝部を形成することで、上記と同様の効果を得ることができる。上記実施形態では、溝部の効果を好適に得ることができ、また、設計も容易になるため、いずれも主部を、短手方向の長さが一定となる形状としたが、つまり、壁面を平行にしたが、本発明はこれにも限定されない。また、主部は、開口の長手方向の辺の形状も直線には限定されず、曲線、屈曲点がある形状とすることもできる。

次に、図５−１から図５−３を用いて、溝部の他の例について説明する。ここで、図５−１は、溝部の他の例を拡大して示す断面図であり、図５−２は、図５−１のＡ−Ａ線断面図であり、図５−３は、図５−１のＢ−Ｂ線断面図である。図５−１から図５−３に示す溝部１４は、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って、サイプの壁面に平行かつ、タイヤ径方向に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状である。また、溝部１４は、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って、サイプの壁面に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状である。したがって、溝部１４は、図５−２に示す断面（Ａ−Ａ線断面）よりも、タイヤ径方向のより内側の断面である、図５−３に示す断面（Ｂ−Ｂ線断面）の方が、タイヤ径方向に直交する方向の長さも壁面に平行な方向の長さも長くなる。これにより、溝部１４は、図５−２に示す断面の開口面積よりも、図５−３に示す断面の開口面積の方が大きくなる。

このように、溝部をタイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って、サイプの壁面に平行かつ、タイヤ径方向に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状とすることで、溝の体積をより大きくすることができる。また、上述したように、タイヤ径方向の内側の方がブロックの剛性が高いため、タイヤ径方向の内側の溝の長さを大きくしても、剛性の低下を抑制することができる。

ここで、溝部１４のように、前記サイプの壁面に平行かつ、タイヤ径方向に直交する方向における長さ（幅）が変化する形状の場合、溝部のサイプの壁面に平行かつタイヤ径方向に直交する方向における最大幅Ｍｗは、サイプの壁面に平行かつタイヤ径方向に直交する方向における最小幅Ｍａの１．１倍以上３倍以下となる形状とすることが好ましい。このように、最大幅Ｍｗを最小幅Ｍａの３倍以下とすることで、ブロック剛性を一定以上に維持することができ、ＤＲＹ走行時の制動（ＤＲＹ制動）をより適切な状態とすることができる。

次に、図６−１及び図６−２を用いて、溝部の他の例を説明する。ここで、図６−１は、溝部の他の例を拡大して示す斜視図であり、図６−２は、図６−１の溝部を拡大して示す断面図である。図６−１及び図６−２に示す溝部１６は、サイプの主部の壁面に平行な面において、タイヤ径方向の外側から内側に向かう方向（つまり、タイヤ径方向）と、溝部１６のタイヤ径方向に延びる中心線のなす角が角度θとなっている。なお、図６−１及び図６−２は、溝部１６が、対象形状となっているため、溝部１６の縁とタイヤ径方向とのなす角をθとして示す。このように、溝部をタイヤ径方向に対して一定角度傾斜させた形状としても、つまり、溝部をタイヤ径方向に平行な方向に伸びる溝ではない形状としても、上述と同様の効果を得ることができる。

なお、溝部は、サイプの壁面に平行な面において、中心線と、タイヤ径方向の外側から内側に向かう方向とのなす角θを、０度以上６０°以下とすることが好ましい。なす角θを６０°以下とすることで、ブロックが荷重を受けた場合（トレッドから荷重が負荷された場合）に生じる溝部の変形を好適に抑制することができ、ブロック剛性を高く維持することができる。なお、なす角θは、０°以上４５°以下とすることがより好ましい。

次に、図７−１から図７−３を用いて、溝部の他の例について説明する。ここで、図７−１は、溝部の他の例を拡大して示す断面図であり、図７−２は、図７−１のＣ−Ｃ線断面図であり、図７−３は、図７−１のＤ−Ｄ線断面図である。図７−１から図７−３に示す溝部１８は、サイプの主部の壁面に平行な面において、中心線と、タイヤ径方向の外側から内側に向かう方向とのなす角が、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って徐々に大きくなる形状である。これにより、溝部１８は、図７−１に示す開口との位置のずれ量が、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って大きくなる。また、溝部１８は、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って、サイプの壁面に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状である。したがって、溝部１８は、図７−２に示す断面（Ｃ−Ｃ線断面）よりも、タイヤ径方向のより内側の断面である、図７−３に示す断面（Ｄ−Ｄ線断面）の方が、タイヤ径方向に直交する方向の長さが長くなる。このように、溝部の傾斜を徐々に大きくすることにより、タイヤが磨耗した際に出てくる開口部のエッジ量をより多くすることができる。これにより、氷上性能をより向上させることができる。

さらに、溝部は、上述した各種形状を組み合わせてもよい。ここで、図８は、溝部の他の例を拡大して示す断面図である。また、図９−１は、溝部の他の例を拡大して示す断面図であり、図９−２は、図９−１のＥ−Ｅ線断面図であり、図９−３は、図９−１のＦ−Ｆ線断面図である。

図８に示す溝部２０は、タイヤ径方向に対して傾斜しており、かつサイプの壁面に平行かつ、タイヤ径方向に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状である。つまり、溝部２０は、サイプの主部の壁面に平行な面において、タイヤ径方向の外側から内側に向かう方向（つまり、タイヤ径方向）と、溝部２０のタイヤ径方向に延びる中心線のなす角が一定の角度（０ではない角度）となっている。また、溝部２０は、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って、サイプの壁面に平行かつ、タイヤ径方向に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状である。図８に示す溝部２０の形状とすることでも、上述した各種効果を得ることができる。

次に、図９−１から図９−３に示す溝部２２は、サイプの主部の壁面に平行な面において、中心線と、タイヤ径方向の外側から内側に向かう方向とのなす角が、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って徐々に大きくなり、さらに、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って、サイプの壁面に平行かつ、タイヤ径方向に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状である。また、溝部２２は、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って、サイプの壁面に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状である。これにより、溝部２２は、図９−１に示す開口との位置のずれ量が、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って大きくなる。さらに、溝部２２は、図９−２に示す断面（Ｅ−Ｅ線断面）よりも、タイヤ径方向のより内側の断面である、図９−３に示す断面（Ｆ−Ｆ線断面）の方が、タイヤ径方向に直交する方向の長さも壁面に平行な方向の長さも長くなる。これにより、溝部２２は、図９−２に示す断面の開口面積よりも、図９−３に示す断面の開口面積の方が大きくなる。このように、溝部の傾斜を徐々に大きくすることにより、タイヤが磨耗した際に出てくる開口部のエッジ量をより多くすることができる。さらに、開口面積を徐々に大きくすることで、上述する各種効果を得ることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、上述した各種実施例を組み合わせた形状とすることができる。

また、トレッドＴに設ける周方向に延びる主溝の本数は、空気入りタイヤ１０のように、センター主溝１と外側主溝２の３本に限定されるものではない。また、サイプ７の形状も、特に限定されるものではなく、タイヤ幅方向に延びるように形成されていればよい。

また、センター部Ｃに設けたラグ溝３は、タイヤ周方向に対する傾斜角度が４０°〜６０°の範囲になるように配置され、かつタイヤ赤道Ｅに対して互いに反対側に傾斜している。ここで、傾斜角度はラグ溝３の溝幅中心線がタイヤ周方向に対してなす角度である。また、ラグ溝３は、センター主溝１に対して左右対称かつセンター主溝１の両側で周方向に半周期ずつずれるようになっている。また、ショルダー部Ｓに設けた有端のラグ溝４は、タイヤ周方向に対する傾斜角度が３５°〜９０°であり、かつタイヤ赤道Ｅに対して互いに反対方向に傾斜している。このように形成されたトレッドパターンはタイヤ回転方向が矢印Ｒ方向（図１参照）に指定された方向性パターンになっている。なお、ラグ溝３、４の傾斜角度は、上記範囲とすることが好ましいが、本発明はこれに限定されない。また、ラグ溝を設けない構成としてもよい。

次に、実施例を用いて、空気入りタイヤについてより詳細に説明する。本測定では、タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを用いた。なお、空気入りタイヤは、サイプの形状を除いて他の構成、例えば、主溝の数、位置、ラグ溝の数、位置、サイプの数、形成位置等は、同じとした。また、測定では、ＤＲＹ制動と、氷上制動、５０％磨耗時氷上制動を評価対象とした。なお、５０％磨耗時氷上制動では、タイヤのトレッドが磨耗し、タイヤ径方向において、使用可能な領域のうち５０％分の長さのトレッドが磨耗した状態での氷上制動を評価した。また、ＤＲＹ制動は、試験を行なう空気入りタイヤを装着した車両でＤＲＹ路面を走行し、初速１００ｋｍ／ｈで制動を開始した際における制動距離を測定することにより行なった結果に基づいて評価を行い、氷上制動は試験を行なう空気入りタイヤを装着した車両で氷上路面を走行し、初速４０ｋｍ／ｈで制動を開始した際における制動距離を測定することにより行なった結果に基づいて評価を行った。なお、評価結果は、従来例での評価結果を１００とした指数で表す。なお、指数は、数が大きいほどよりよい、つまり制動性能が高い評価である。

まず、従来例として、主部のみで構成され、溝部を備えてないサイプを有する空気入りタイヤについて、測定、評価を行った。また、比較例１として、主部と溝部を備えているサイプを有する空気入りタイヤについて、測定、評価を行った。なお、比較例１の溝部は、トレッド表面には、溝が開口しておらず、かつ、溝部の長さＷｔが２ｍｍ、つまり、Ｗｔは、Ｓｔの３３％となる形状である。なお、本測定では、サイプの主部の高さ（タイヤ径方向の長さ）Ｓｔは、６ｍｍとした。

また、実施例１として、図４−１に示すように、タイヤ径方向の外側から内側（つまりタイヤの中心）に向かうに従って、サイプの主部の壁面に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状であり、かつ、溝が開口していない形状のサイプを有するタイヤについて測定、評価を行った。なお、実施例１の空気入りタイヤは、長さＷｔが６ｍｍである。

また、実施例２から実施例４として、図２−１から図２−３に示すように、タイヤ径方向の外側から内側（つまりタイヤの中心）に向かうに従って、サイプの主部の壁面に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状であり、かつ、溝が開口している形状のサイプを有するタイヤについて測定、評価を行った。なお、実施例２の空気入りタイヤは、長さＷｏ（外側溝部深さ）が０．３ｍｍであり、長さＷｉ（内側溝部深さ）が６ｍｍであり、Ｗｉ／Ｓｔが、１（１００％）となる。また、実施例３の空気入りタイヤは、長さＷｏが４ｍｍであり、長さＷｉが５ｍｍであり、Ｗｉ／Ｓｔが、０．８３（８３％）となる。実施例４の空気入りタイヤは、長さＷｏが１ｍｍであり、長さＷｉが３ｍｍであり、Ｗｉ／Ｓｔが、０．５（５０％）となる。従来例、比較例１、実施例１から実施例４の条件及び評価結果を下記表１に示す。

さらに、実施例５から実施例７として、図５−１から図５−３に示すように、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って、サイプの壁面に平行かつ、タイヤ径方向に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状のサイプを有するタイヤについて測定、評価を行った。なお、実施例５の空気入りタイヤは、長さＷｋが４ｍｍであり最小幅Ｍａが２ｍｍであり、最大幅Ｍｗが４ｍｍとなる。また、実施例６の空気入りタイヤは、長さＷｋが２ｍｍであり、長さＭａが２ｍｍであり、長さＭｗが８ｍｍとなる。実施例７の空気入りタイヤは、長さＷｋが２ｍｍであり、長さＭａが２ｍｍであり、長さＭｗが４ｍｍとなる。また、実施例８及び９として、図６−１及び図６−２に示すように、サイプの主部の壁面に平行な面において、タイヤ径方向の外側から内側に向かう方向（つまり、タイヤ径方向）と、溝部１６のタイヤ径方向に延びる中心線のなす角が角度０ではない形状のサイプを有するタイヤについて測定、評価を行った。なお、実施例８では、なす角θを８０°とし、実施例９では、なす角θを４０°とした。実施例５から実施例９の条件及び評価結果を下記表２に示す。

従来例、比較例１と実施例１から実施例９に示すように、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って、開口面積が徐々に大きくなる溝部を設けることで、ＤＲＹ制動を維持しつつ、氷上制動を向上させ、かつ、５０％磨耗時氷上制動を飛躍的に向上できることがわかる。

さらに実施例１と実施例４に示すように、溝部をトレッド表面に開口させることで、使用開始時も氷上制動を向上できることがわかる。また、実施例２から実施例４に示すように、溝部を図２−１から図２−３に示すような形状とする場合は、上述した範囲を満たす実施例４の形状とすることで、氷上制動を好適に向上できることがわかる。

さらに、実施例５から実施例７に示すように、溝部を図５−１から図５−３に示すような形状とする場合も、上述した範囲を満たす形状とすることで、ＤＲＹ制動をより好適に維持しつつ、氷上制動を向上できることがわかる。

さらに、実施例４、実施例８及び実施例９に示すように、溝部を図６−１及び図６−２に示すような形状とする場合も、上述した範囲を満たす形状とすることで、ＤＲＹ制動をより好適に維持しつつ、氷上制動を向上できることがわかる。

以上のように、本発明に係る空気入りタイヤは、サイプを有するタイヤに用いることに適している。

１ センター主溝
２ 外側主溝
３、４ ラグ溝
５ ブロック
６ リブ
７ サイプ
１０ 空気入りタイヤ
１１ 主部
１２ 溝部

Claims (6)

1. トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設け、該主溝により区分された陸部にタイヤ幅方向に伸びるサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、
   前記サイプは、少なくとも一方の壁面に、タイヤ径方向の外側から内側に向けて延在する溝部が複数個設けられており、
   当該溝部は、前記サイプの壁面に直交する方向の長さが、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って徐々に長くなる形状であり、さらにタイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って、前記サイプの壁面に平行かつ、タイヤ径方向に直交する方向の長さが徐々に長くなる形状であって、前記サイプの壁面に平行かつ、タイヤ径方向に直交する方向における最大幅が、前記サイプの壁面に平行かつ、タイヤ径方向に直交する方向における最小幅の１．１倍以上３倍以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記溝部は、トレッド表面に開口してい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. 前記溝部は、前記開口の前記サイプの壁面に直交する方向の長さが１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、かつ、前記開口の前記サイプの壁面に平行な方向の長さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記溝部は、前記サイプの壁面に直交する方向の長さをＷｉとし、前記タイヤ径方向の外側端部から内側端部までの長さをＷｔとし、前記サイプの前記タイヤ径方向の外側端部から内側端部までの長さをＳｔとした時、０．１５≦Ｗｉ／Ｓｔ≦０．８０かつ、０．５０≦Ｓｔ／Ｗｔ≦１．００であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記溝部は、前記サイプの壁面に平行な面において、中心線と、タイヤ径方向の外側から内側に向かう方向とのなす角が、０°以上６０°以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記溝部は、前記サイプの壁面に平行な面において、中心線と、タイヤ径方向の外側から内側に向かう方向とのなす角が、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従って徐々に大きくなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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