JP5909141B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

この発明は、トレッド部に陸部を有し、該陸部に、タイヤ周方向の振幅を伴ってタイヤ幅方向に延びるサイプを設けた空気入りタイヤであって、特に、スノー性能、ドライ性能、ウェット性能の全てを同時に高い次元で実現する空気入りタイヤに関する。

従来、雪路面上を走行するためのタイヤにおいては、雪路での制動性能やトラクション性能を向上させるために、トレッド部に設けられた陸部に対してタイヤ幅方向に沿って延びる複数本のサイプを形成し、エッジ成分を設けることが行われている。かかるサイプとしては、トレッド踏面上でジグザグ状又は波形であり、且つ、深さ方向に形状が変化することなくトレッド踏面に対して垂直に延びる切込みよりなる、二次元サイプが知られている。

ここで、エッジ効果を向上させるためには、陸部内における上記サイプの本数を増加させることが有効であるが、陸部内のサイプの本数を増やし過ぎると、陸部が細分化されて陸部剛性が低下する。その結果、スノー性能は向上する反面、陸部の接地面積が減少するために、ドライ性能及びウェット性能が低下してしまう場合がある。
そこで近年、深さ方向においてもサイプの形状を変化させ、細分化された陸部の内壁面同士を接触させることで陸部の倒れ込みを抑制した、三次元サイプが提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００８−４９９７１号公報

しかしながら、三次元サイプを用いた場合、上記の通りドライ性能及びウェット性能を確保することが可能になるものの、陸部の変形が抑制されるためにエッジ効果が低下し、二次元サイプと比較すると、今度はスノー性能が低下する傾向にある。

このように、二次元サイプと三次元サイプとは二律背反の関係にあることから、同一の陸部内において、スノー性能、ドライ性能、ウェット性能の全てを同時に向上させることは難しく、更なる改善が切望されていた。

従って本発明の目的は、陸部にサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、単一陸部内にて、スノー性能、ドライ性能、ウェット性能の全てを同時に高い次元で実現し得る空気入りタイヤを提供することにある。

発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねたところ、タイヤ回転時に、サイプにより細分化された陸部の変形が、雪路面上と、乾燥路面又はウェット路面（以下、「通常路面」と呼ぶ）上とで大きく異なることを発見した。具体的には、陸部にサイプを設けたタイヤを装着した車両を雪路面上で走行させた場合には、路面となる雪側が変形するため、サイプにより細分化された陸部の変形は、図１（ａ）に示すように、踏込み側に向かって一つの凸を描く曲げ変形となる。一方、同タイヤを装着した車両を通常路面上で走行させた場合には、陸部表面が路面に拘束されることから、サイプにより細分化された陸部の変形は、図１（ｂ）に示すように、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かって、踏込み側に向かって凸を描いた後、変曲点を経て、今度は蹴り出し側に向かって凸を描く曲げ変形となることを発見した。
発明者は、上述のタイヤの深さ方向における曲げ変形の違いに着眼し、サイプの深さ位置に応じてサイプ形状を適切に設定することによれば、単一の陸部内にて、種々の性能、すなわちスノー性能、ドライ性能、ウェット性能を確保できるとの知見を得て、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
（１）トレッド部に陸部を有し、該陸部に、タイヤ周方向の振幅を伴ってタイヤ幅方向に延びるサイプを設けた空気入りタイヤであって、
前記サイプは、陸部表面からタイヤ径方向内側に向かう深さ方向において、
該陸部表面からタイヤ周方向に向かって屈曲する陸部表面側部分と、
該陸部表面側部分と異なる方向に屈曲するか、又は該陸部表面側部分の変位よりも大きい変位を伴ってタイヤ周方向に屈曲する陸部底側部分とを有する
ことを特徴とする空気入りタイヤ。

本発明による空気入りタイヤによれば、路面と接する表面（踏面）上に、タイヤ幅方向及びタイヤ周方向に向かうエッジ成分が形成されるため、雪路走行時に、エッジ効果（掘り起こし摩擦力）を発揮させることができる。しかも、陸部表面近傍のサイプは、深さ方向において、サイプの長手方向（タイヤ幅方向）に直交する向き（タイヤ周方向）に屈曲していることから、サイプが開いてエッジが路面の雪を掘り起こす際、陸部の雪への貫入量が増加し、スノー性能を一層向上させることが可能となる。一方、陸部表面近傍よりもタイヤ径方向内側の深さ領域（陸部底側部分）においては、サイプにより細分化された陸部の内壁面同士が接触して、隣接相互で陸部の倒れ込みを抑制することになる。その結果、陸部の接地面積を十分に確保して、良好なドライ性能及びウェット性能を確保することが可能となる。

（２）前記サイプのうち、サイプ幅方向両端におけるサイプ深さは、サイプ幅方向中央におけるサイプ深さよりも浅いことを特徴とする前記（１）に記載の空気入りタイヤ。

かかる構成によれば、陸部剛性が確保されるため、陸部の倒れ込みを抑制し、ドライ性能及びウェット性能をさらに向上させることが可能となる。
なお、本発明において、「サイプ幅方向」とは、サイプの長手方向を指し、「サイプ幅方向両端」とは、サイプの長手方向の両端部を指す。

（３）前記陸部表面側部分の深さは、サイプの最大深さの２０〜４０％であることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の空気入りタイヤ。

かかる構成によれば、陸部表面近傍でのサイプによるスノー性能の向上と、陸部表面近傍よりもタイヤ径方向内側の深さ領域での、陸部の倒れ込み抑制によるドライ性能及びウェット性能の向上とを、最も効率的に達成することができる。

（４）前記陸部表面側部分は、１つの屈曲点を有することを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか一に記載の空気入りタイヤ。

かかる構成にすることで、陸部の雪への貫入量及び掘り起こし量が増加し、エッジ効果によるさらなるスノー性能の向上を図ることができる。

（５）前記サイプは、サイプ幅方向の少なくとも一方の端部に、前記陸部表面からタイヤ径方向内方に向かって延びる垂直部分を有することを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか一に記載の空気入りタイヤ。

かかる構成にすることで、サイプの形成に使用するタイヤ加硫金型の製造を容易にし、その結果、タイヤの製造を容易にすることができる。
なお、本発明において、「タイヤ径方向内方に向かって延びる」とは、垂直部分が、タイヤ径方向と平行な方向に対して１０°以下の角度で延びていることを意味する。

（６）前記垂直部分のサイプ深さは、サイプ幅方向中央におけるサイプ深さよりも浅いことを特徴とする前記（５）に記載の空気入りタイヤ。

かかる構成によれば、陸部剛性を確保してドライ性能及びウェット性能をさらに向上させると共に、スノー性能を十分に向上させることができる。
（７）前記垂直部分のサイプ延在方向の幅が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である、（５）又は（６）に記載の空気入りタイヤ。
（８）前記陸部表面側部分の、陸部表面からタイヤ周方向に向かって屈曲する変位が、該陸部表面側部分の深さの０．２倍以上０．４倍以下である、（１）〜（７）のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
（９）前記陸部に、前記サイプが複数本設けられ、前記陸部内において、陸部表面側部分の屈曲方向が異なるサイプが存在する、（１）〜（８）のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

本発明によれば、陸部にサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、単一陸部内にて、スノー性能、ドライ性能、ウェット性能の全てを、同時に高い次元で実現し得る空気入りタイヤを提供することが可能となる。

（ａ）は、雪路面上走行時の、サイプにより細分化された陸部の変形状態を表す図であり、（ｂ）は、通常路面上走行時の、サイプにより細分化された陸部の変形状態を表す図である。 本発明に従う空気入りタイヤの、トレッド部の部分展開図である。 図２に示したサイプ３ａの、深さ方向の状態の一例を示す断面斜視図である。 図２及び図３に示した陸部２を、直線Ａ−Ａでタイヤ周方向に切断した際の矢視図である。 図２に示したサイプ３ａの、深さ方向の状態の他の例を示す断面斜視図である。 図２及び図５に示した陸部２を、直線Ａ−Ａでタイヤ周方向に切断した際の矢視図である。 陸部２内において、陸部表面側部分の屈曲方向がサイプ間で異なる配置例を示す図である。 従来例タイヤのサイプを示す断面斜視図である。 比較例タイヤのサイプを示す断面斜視図である。 （ａ）〜（ｆ）は、図３に示したサイプ３ａについて、各深さ方向位置におけるサイプの平面視形状および位置を説明する図である。 図３に断面斜視図を示すサイプの一変形例を示す断面斜視図である。 図５に断面斜視図を示すサイプの一変形例を示す断面斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に従う空気入りタイヤを詳細に説明する。図１（ａ）は、雪路面上走行時の、サイプにより細分化された陸部の変形状態を表す図であり、図１（ｂ）は、通常路面上走行時の、サイプにより細分化された陸部の変形状態を表す図である。図２は、本発明に従う空気入りタイヤの、トレッド部の部分展開図である。図３は、図２に示したサイプ３ａの、深さ方向の状態の一例を示す断面斜視図である。図４は、図２及び図３に示した陸部２を、直線Ａ−Ａでタイヤ周方向に切断した際の矢視図である。なお、図４では、サイプは図示を省略している。図５は、図２に示したサイプ３ａの、深さ方向の状態の他の例を示す断面斜視図である。図６は、図２及び図５に示した陸部２を、直線Ａ−Ａでタイヤ周方向に切断した際の矢視図である。なお、図６では、サイプは図示を省略している。図７は、陸部２内において、陸部表面側部分の屈曲方向がサイプ間で異なる配置例を示す図である。図８は、従来例タイヤのサイプを示す断面斜視図である。図９は、比較例タイヤのサイプを示す断面斜視図である。また、図１０は、図２および図３に示したサイプ３ａについて、各深さ方向位置におけるサイプの平面視形状および位置を説明する図である。更に、図１１は、図３に断面斜視図を示すサイプの一変形例を示す断面斜視図であり、図１２は、図５に断面斜視図を示すサイプの一変形例を示す断面斜視図である。

図２は、本発明に従う空気入りタイヤ（以下、「タイヤ」と言う）のトレッド部１の部分展開図を示す。
トレッド部１は、ブロック状又はリブ状の陸部２を有する。図示例では、タイヤ周方向（図２で示すＹ方向）に延びる周方向溝と、これと交差するタイヤ幅方向（図２で示すＸ方向）に延びる横溝とによって、ブロック状の陸部２が複数個区画形成され、タイヤ幅方向に４列のブロック列をなしている。
陸部２には、タイヤ幅方向に延びるサイプ３、図示例では４本のサイプ３ａ〜３ｄが設けられており、これらサイプ３ａ〜３ｄはそれぞれ、図２に示すように、タイヤ周方向の振幅を伴ってジグザグ形状を描いている。なお、ここで言う「タイヤ幅方向に延びるサイプ」とは、タイヤ幅方向と平行な方向に対して６０°以下の角度で傾斜して延在するサイプを含む意である。従って、図２に示す例では、タイヤ幅方向と完全に平行、すなわちタイヤ周方向に対して直交する方向に延在するサイプとなっているが、本発明の空気入りタイヤでは、例えば、トレッド中央線ＣＬを境界に、紙面右側領域の陸部では右肩上がりに傾斜し、紙面左側領域の陸部では左肩上がりに傾斜するようなサイプであってもよい。
また、図２において、サイプ３はジグザグ形状であるが、サイプ３の形状は、タイヤ周方向の振幅を伴ってタイヤ幅方向に延びる形状であればよく、例えば波型形状であってもよい。また、１つの陸部２に対して４本のサイプ３ａ〜３ｄを設けているが、サイプの本数は、１〜３本又は５本以上であってもよい。さらに図示例では、サイプ３の両端が周方向溝またはトレッド端に開口しているが、サイプ３は、陸部２内で終端していてもよい。

そして、本発明のタイヤにあっては、陸部表面Ｓからタイヤ径方向内側に向かう深さ方向において、上記のサイプ３が、陸部表面Ｓからタイヤ周方向に向かって屈曲する陸部表面側部分と、陸部表面側部分と異なる方向に屈曲するか、又は陸部表面側部分の変位とは異なる変位を伴ってタイヤ周方向に屈曲する陸部底側部分とを有することが肝要である。なお、本明細書において、「タイヤ周方向（またはタイヤ幅方向）に向かって屈曲する」とは、タイヤ周方向（またはタイヤ幅方向）に対して傾斜する方向に屈曲している場合をも含む意である。

ここで、サイプ３０が形成された陸部２０を有するタイヤを装着した車両を雪路面及び通常路面上で走行させた場合の、陸部の変形形態について、図１（ａ）、（ｂ）を用いて、再度説明する。陸部２０は、このサイプ３０によって、小陸部２０ａに細分化されている。
まず、車両を雪路面上で走行させた場合には、路面である雪側が変形するため、サイプにより細分化された小陸部２０ａは、図１（ａ）に示すように、踏込み側に向かって一つの凸を描く単純曲げ変形となる。一方、車両を通常路面上で走行させた場合には、路面側は変形することなく、陸部表面が路面に拘束されることになる。そうすると、サイプにより細分化された小陸部２０ａは、図１（ｂ）に示すように、タイヤ径方向内側から外側に向かっての変形を見た場合、踏込み側に凸を描いた後、変曲点を経て、今度は蹴り出し側に向かって凸を描く、二重曲げ変形となる。このように、サイプにより細分化された小陸部２０ａの変形形態は、路面の状態によって全く異なる。

そこで本発明では、路面状態で異なる上記の小陸部の曲げ変形の違いを考慮し、深さ位置に応じたサイプ形状の適正配置を行うことで、一つの陸部内において、種々の路面状態に対応し得る空気入りタイヤの提供を実現するものである。
具体的には、小陸部２０ａの変形が単純曲げ変形（図１（ａ））となる雪路面走行時には、タイヤ回転時に路面との接触頻度の高い陸部表面近傍域に、スノー性能に効くサイプを配置する。陸部表面近傍域にかかるサイプを配置することで、細分化された小陸部２０ａの角部４が雪に貫入し、エッジを効果的に作用させることができるからである。一方、小陸部２０ａの変形が二重曲げ変形となる通常路面走行時には、陸部表面近傍よりもタイヤ径方向内側の、陸部の深さ方向中央領域に、小陸部２０ａの倒れ込み抑制に効くサイプを配置する。陸部の深さ方向中央領域５にて、細分化された小陸部２０ａの内壁同士が接触することから、特に、当該領域にかかるサイプを配置することで、小陸部２０ａの倒れ込みが効果的に抑制される。その結果、通常路面走行時に陸部２０全体の接地面積を確保し、トラクション性能及びブレーキ性能を向上させることができるからである。

以下では、上述の曲げ変形を考慮した本発明のサイプの特徴的な構成について、幾つかの実施形態を示して具体的に説明する。

＜第一実施形態＞
図３は、図２に示したサイプ３ａの、深さ方向の状態の一例を示す断面斜視図である。
サイプ３ａは、上記の通り、陸部表面Ｓにおける平面視形状が、振幅ｆを有するジグザグ形状である。そして、陸部表面Ｓからタイヤ径方向内側に向かう深さ方向（Ｚ方向）においては、タイヤ周方向（Ｙ方向）及びタイヤ幅方向（Ｘ方向）へ変位しながら屈曲して延びている。この際、サイプ３ａは、陸部表面Ｓ上のジグザグ形状（振幅形状）と同じ形状を維持しながら、タイヤ径方向に延びている。
なお、図３は、複数本のサイプ３のうち、特にサイプ３ａの断面状態を示したものであるが、図示例において、サイプ３ａ〜３ｄは相互に平行に設けられており、全て同じサイプ形状である。

次に示す図４は、図２及び図３に示した陸部２を、直線Ａ−Ａでタイヤ周方向に切断した際の矢視図である。より詳細には、図２に示すように、陸部表面Ｓ上のジグザグ形状のサイプ３ａの振幅の中心線Ｌとサイプ３ａとの交点（すなわち、サイプ３ａの振幅０の位置）を点Ｐとした場合に、陸部２を、陸部表面Ｓに垂直な面によって、当該点Ｐを通り且つ中心線Ｌに対し直交するようにして切断した際の、陸部２の断面図の一例を示したものである。ここで、サイプ３ａの振幅の中心線Ｌとは、タイヤ周方向に変位するサイプ３ａの、タイヤ周方向平均位置を表す仮想線のことを言う。すなわち、サイプ３ａのタイヤ周方向最大位置（タイヤ周方向最外側位置）をタイヤ幅方向に結ぶ二本の直線間の、タイヤ周方向等分線のことを言う。

陸部２は、４本のサイプ３ａ〜３ｄによって、５つの小陸部２ａに細分化されている。ここで、図４中、符号Ｑは、陸部２を陸部表面Ｓと平行な面で切断した場合に、該断面上においてジグザグ形状を描くサイプ３の振幅の中心線を、タイヤ径方向に繋いでなる面（以下、サイプ中心面Ｑと呼ぶ）を示したものである。すなわち、陸部表面Ｓ上のジグザグ形状を維持したままタイヤ径方向に延びるサイプ３の、振幅の中心線の軌道を、Ａ−Ａ断面上に示したものである。また、点線で示した符号Ｒは、陸部２のＡ−Ａ断面にてサイプ３ａ〜３ｄを透視した際の、サイプの屈曲点、すなわちサイプの最大振幅位置を示したものである。従って、振幅ｆを有するサイプ３にあっては、サイプ中心面Ｑから点線Ｒまでの距離はｆである。

そして、上述の通り、本発明のタイヤにおいて、サイプ３ａは、陸部表面Ｓからタイヤ径方向内側に向かう深さ方向において、陸部表面Ｓからタイヤ周方向に向かって屈曲する陸部表面側部分３ａ_１を有することを特徴としている。換言すれば、図４の断面において、中心面Ｑが、陸部表面近傍域で紙面右方向又は左方向（図示例では、紙面右方向）に凸となるように変位し、陸部表面Ｓでのタイヤ周方向位置と同位置に戻ることを特徴としている。
このように、本発明のタイヤは、陸部表面近傍域において、陸部表面Ｓ上で平面視ジグザグ形状のサイプを有するだけでなく、深さ方向においても、サイプの長手方向（図示例ではタイヤ幅方向）に直交する向き（図示例ではタイヤ周方向）に屈曲するサイプを有する。これにより、陸部表面Ｓにエッジ成分が形成され、雪路面との接地領域でのトラクション性能が向上することは勿論であるが、加えて、陸部の深さ方向においても、スノー性能を向上させることが可能となる。すなわち、上記の構成によれば、サイプが開いて陸部が路面上の雪を掘り起こす際に陸部の雪への貫入量が増加するとともに、雪との接触面積及び掘り起こし量が増加されることになる。その結果、陸部表面近傍域でのスノー性能を、より一層向上させることが可能となるのである。

加えて本発明のタイヤにおいて、サイプ３ａは、陸部表面側部分３ａ_１よりもタイヤ径方向内側の領域にて、陸部表面側部分３ａ_１と異なる方向、第一実施形態においては、タイヤ幅方向に屈曲して延在する陸部底側部分３ａ_２を有することを特徴としている。換言すれば、図４に示す断面において、サイプ中心面Ｑが、紙面左右方向に変位することなく直線状となることを特徴としている。
より詳細に説明すると、サイプ３ａは、陸部表面側から見た平面視形状が、サイプ３ａの深さ方向に、図１０（ａ）〜（ｆ）に示すように変化している。具体的には、サイプ３ａは、陸部表面位置におけるサイプ３ａの平面視形状を図１０（ａ）に示し、図３に示す位置Ｉ−Ｉにおけるサイプ３ａの平面視形状を図１０（ｂ）に示し、図３に示す位置ＩＩ−ＩＩにおけるサイプ３ａの平面視形状を図１０（ｃ）に示し、図３に示す位置ＩＩＩ−ＩＩＩにおけるサイプ３ａの平面視形状を図１０（ｄ）に示し、図３に示す位置ＩＶ−ＩＶにおけるサイプ３ａの平面視形状を図１０（ｅ）に示し、図３に示す位置Ｖ−Ｖにおけるサイプ３ａの平面視形状を図１０（ｆ）に示すように、深さ方向に変化（屈曲）している。なお、図１０中、線Ｐ’は、陸部表面に位置する中心線Ｌを通ってタイヤ径方向に延びる仮想平面の位置を示している。
図１０（ａ）〜（ｃ）より、陸部表面側部分３ａ_１では、陸部表面側からタイヤ径方向内方に向かって、サイプ３ａが、平面視形状（ジグザグ形状）を維持したまま、タイヤ周方向一方側（図１０では下側）へ変位した後、元の（陸部表面と同じ）タイヤ周方向位置に戻ることが分かる。また、図１０（ｃ）〜（ｆ）より、陸部底側部分３ａ_２では、陸部表面側からタイヤ径方向内方に向かって、サイプ３ａが、平面視形状（ジグザグ形状）を維持したまま、タイヤ幅方向一方側（図１０では右側）へ変位した後、元のタイヤ幅方向位置に戻ることを繰り返していることが分かる。そして、陸部底側部分３ａ_２では、サイプ３ａが、タイヤ周方向の位置を変えることなくタイヤ幅方向一方側（図１０では右側）に向かって変位しているので、図４に示す断面において、サイプ中心面Ｑが、紙面左右方向に変位することなく直線状となる。

通常路面走行時に陸部２に力が加わると、サイプにより細分化された小陸部２ａの倒れ込みが生じるが、この場合、図１（ｂ）を用いて既述したように、陸部の深さ方向中央域で小陸部同士が接触することになる。従って、少なくとも当該領域でサイプ３ａをタイヤ幅方向に屈曲させる（即ち、サイプ３ａを、平面視形状を維持したまま陸部底側部分ではタイヤ幅方向に変位させる）ことによれば、隣接する小陸部２ａの屈曲部分が相互に係合し、小陸部の倒れ込みを効果的に抑制することができる。その結果、陸部の接地面積が充分に確保され、通常路面走行時のトラクション性能、ブレーキ性能を向上させることが可能となる。

また、サイプ３は、図３に示すように、サイプ幅方向両端におけるサイプ深さが、サイプ幅方向中央におけるサイプ深さよりも浅いことが好ましい。図３に示すサイプ３ａを用いて具体的に説明すれば、陸部２に形成した、タイヤ幅方向に延びるサイプ３ａのうち、サイプ両端では、陸部表面Ｓからタイヤ径方向内側に向かって、陸部表面側部分３ａ_１のみが形成される。一方、サイプ中央では、陸部表面Ｓからタイヤ径方向内側に向かって、陸部表面側部分３ａ_１だけでなく、さらに陸部表面側部分３ａ_１のタイヤ径方向内側に、陸部底側部分３ａ_２が形成される。
上述の通り、陸部にサイプを設けると陸部が細分化されるため、サイプを設けない場合に比べて、陸部剛性は低下する。従って、このように陸部２の幅方向両端に深さの浅いサイプを設けることによれば、陸部剛性を確保して、陸部の倒れ込みを抑制し、通常路面走行時におけるドライ性能及びウェット性能をより向上させることが可能となる。しかも、陸部の幅方向両端には陸部表面側部分３ａ_１が設けられているため、雪路面走行時におけるスノー性能も、同時に確保することができる。

また、陸部表面側部分３ａ_１の深さＨ１は、サイプの最大深さＨの２０〜４０％であることが好ましく、さらに好ましくは２５〜３５％である。
かかる範囲に陸部表面側部分３ａ_１を配置することで、この陸部部分が雪路面走行時に雪に貫入し易くなるため、陸部表面近傍域におけるサイプの機能を十分に発揮することができ、スノー性能を向上させることができるからである。一方、図１（ｂ）に示したように、サイプにより細分化された小陸部同士は、通常路面走行時に陸部の深さ方向中央域にて接触し合う。従って、陸部表面Ｓからサイプの最大深さＨの２０〜４０％よりも深い領域に陸部底側部分３ａ_２を配置することにより、陸部の倒れ込みを十分に抑制し、ドライ性能及びウェット性能の向上を図ることができるからである。このように、陸部表面側部分３ａ_１を上記範囲に配置することで、陸部表面側部分３ａ_１及び陸部底側部分３ａ_２の両者の機能を最も効率的に発揮させることが可能となる。
なお、サイプの最大深さＨは、周方向溝深さの６０〜９０％とすることができる。

また、サイプ３ａにおいて、陸部表面側部分３ａ_１は、図３及び図４に示すように、１つの屈曲点を有することが好ましい。
このように、陸部表面近傍域において、サイプ３ａをタイヤ周方向に一回のみ大きく屈曲させた場合、雪へ貫入する陸部表面側部分３ａ_１の、路面に対する抵抗力が大きくなる。その結果、陸部の雪への貫入量及び掘り起こし量が増加し、スノー性能のさらなる向上を図ることが可能となる。

また、図４に示すように、陸部表面側部分３ａ_１のサイプ中心面Ｑの、陸部表面Ｓ上における起点と屈曲点とのタイヤ周方向の変位ｍは、陸部表面側部分３ａ_１の深さ方向の距離（寸法）Ｈ１の０．２〜０．４倍であることが好ましい。
陸部表面側部分３ａ_１の屈曲の程度を上記の範囲とすることで、小陸部２ａの雪への貫入量及び掘り起こし量が増加する。その結果、スノー性能を一層向上することができるからである。

＜第二実施形態＞
図５は、図２に示したサイプ３ａの、深さ方向の状態の他の例を示す断面斜視図である。
サイプ３ａは、陸部表面Ｓにおいて振幅ｆを有するジグザグ形状である。そして、陸部表面Ｓからタイヤ径方向内側に向かう深さ方向（Ｚ方向）においては、タイヤ周方向（Ｙ方向）へ変位しながら屈曲して延びている。この際、サイプ３ａは、陸部表面Ｓ上のジグザグ形状と同じ形状を維持しながら、タイヤ径方向に延びている。
なお、図５は、図２に示す複数本のサイプ３のうち、特にサイプ３ａの断面状態を示したものであるが、図示例においてサイプ３ａ〜３ｄは相互に平行に設けられており、全て同じ形状のサイプである。

次に示す図６は、図２及び図５に示した陸部２を、直線Ａ−Ａでタイヤ周方向に切断した際の矢視図を示すものである。より詳細には、図２に示すように、陸部２を、陸部表面Ｓに垂直な面によって、点Ｐを通り且つ中心線Ｌに対し直交するようにして切断した際の、陸部２の断面図の他の例を示したものである。

そして、本実施形態のタイヤにおいて、サイプ３ａは、第一実施形態と同様に、陸部表面Ｓからタイヤ径方向内側に向かう深さ方向において、陸部表面Ｓからタイヤ周方向に向かって屈曲（変位）する陸部表面側部分３ａ_１を有することを特徴としている。換言すれば、図６に示す断面において、中心面Ｑが、陸部表面近傍域で紙面右方向又は左方向（図示例では、紙面右方向）に凸となるように変位し、陸部表面Ｓでのタイヤ周方向位置と同位置に戻ることを特徴としている。
かかる構成によれば、上述の通り、雪路でのトラクション性能を向上させることができるとともに、陸部の雪への貫入量及び掘り起こし量を増加させることができるため、スノー性能をより一層向上させることができる。

そして、第二実施形態では、サイプ３ａが、陸部表面側部分３ａ_１よりもタイヤ径方向内側の領域にて、陸部表面側部分３ａ_１の変位ｍとは異なる変位ｎを伴ってタイヤ周方向に屈曲する陸部底側部分３ａ_２を有することを特徴としており、かかる点が、第一実施形態と異なる。換言すれば、図６に示す断面において、陸部表面近傍域よりもタイヤ径方向内側の領域でのサイプ中心面Ｑが、陸部表面側部分３ａ_１と同様に紙面左右方向に屈曲する形状を描くことになるが、陸部底側部分３ａ_２のタイヤ周方向への変位ｎが、陸部表面側部分３ａ_１のタイヤ周方向への変位ｍと異なることを特徴としている。なお、「変位」は、タイヤ周方向断面におけるサイプ中心面Ｑの振幅の２倍（即ち、振動幅）と等しい。
かかる構成によれば、小陸部２ａの倒れ込み時に、小陸部同士が相互に接触する領域で屈曲部分同士が係合するため、小陸部の倒れ込みを効果的に抑制することができる。また、陸部表面側部分３ａ_１及び陸部底側部分３ａ_２を共にタイヤ周方向に屈曲させつつ、その変位を異なるようにすることで、雪路面及び通常路面上での性能を両立させることができる。その結果、陸部の接地面積を充分に確保し、通常路面走行時のトラクション性能、ブレーキ性能を向上させることが可能となる。

なお、陸部底側部分３ａ_２のタイヤ周方向への変位ｎは、陸部表面側部分３ａ_１のタイヤ周方向への変位ｍよりも大きい（ｍ＜ｎ）ことが好ましい。これにより、小陸部２ａ同士の噛み合い程度、すなわち小陸部同士の支え合い効果を大きくすることができるからである。

第二実施形態におけるサイプ３の他の構成及びその他の構成は、第一実施形態で説明した構成と同様であるので、説明を省略する。

なお、第一実施形態及び第二実施形態では、図４及び図６に示すように、陸部２内において、複数本のサイプ３の陸部表面側部分３ａ_１の屈曲方向が全て同方向である配置例を示したが、本発明のタイヤでは上述のサイプ形状を有することが重要なのであって、例えば図７に示すように、陸部２内において、陸部表面側部分３ａ_１の屈曲方向が異なるように配置してもよい。

また、第一実施形態及び第二実施形態では、サイプ３ａについて図３及び図５に示すように、サイプ幅方向両端におけるサイプ深さを、サイプ幅方向中央におけるサイプ深さよりも浅くし、サイプ幅方向両端では、陸部表面Ｓからタイヤ径方向内側に向かって、陸部表面側部分３ａ１のみを形成した。しかし、本発明のタイヤでは、サイプ幅方向の少なくとも一方の端部に、陸部表面Ｓからタイヤ径方向内方に向かって延びる垂直部分を形成してもよい。なお、垂直部分と、陸部表面Ｓとが成す角度は、８０〜９０°とすることができる。
具体的には、図３に断面斜視図を示すサイプの一変形例を図１１に示し、図５に断面斜視図を示すサイプの一変形例を図１２に示すように、本発明のタイヤでは、サイプの幅方向両端に、垂直部分６を形成し、垂直部分６を周方向溝またはトレッド端に開口させてもよい。垂直部分６を形成すれば、加硫金型の内周面（トレッド成形面）に設けたサイプ形成用のブレードを用いてサイプを形成する際に、加硫金型内周面へのサイプ形成用のブレードの配設（植え込み）を容易に行うことができるからである。
なお、陸部剛性を確保してドライ性能及びウェット性能をさらに向上させると共に、スノー性能を十分に向上させる観点からは、垂直部分６の深さは、サイプ幅方向中央におけるサイプ深さよりも浅いことが好ましい。また、加硫金型の製造を容易にしつつ、スノー性能を十分に確保する観点からは、垂直部分６のサイプ延在方向の幅は、０．１〜０．５ｍｍとすることが好ましい。更に、スノー性能を十分に確保する観点からは、本発明のタイヤは、図１１および図１２に示すように、サイプ幅方向中央よりもサイプ深さが浅い垂直部分６と、サイプ幅方向中央よりもサイプ深さが浅い、陸部表面側部分３ａ１のみを設けた部分とをサイプ幅方向両端に有していることが好ましい。

次に、本発明に従う発明例タイヤ１〜６、従来技術に従う従来例タイヤ、さらに比較例タイヤを試作して、各タイヤのスノー性能、ドライ性能、ウェット性能についての評価を行った。

発明例タイヤ１は、サイズが１９５／６５Ｒ１５、適用リム６Ｊ×１５、適用内圧２００ｋＰａの図２に示したトレッドパターン、図３に示したサイプ断面及び図４に示したサイプ中心面Ｑを有する陸部を備えた、第一実施形態に従う乗用車用ラジアルタイヤであり、各諸元は下記表１に示す通りである。
発明例タイヤ２は、図２に示したトレッドパターン、図５に示したサイプ断面及び図６に示したサイプ中心面Ｑを有する陸部を備えた、第二実施形態に従う乗用車用ラジアルタイヤであり、各諸元が下記表１に示す通りである以外は、発明例タイヤ１と同様である。
発明例タイヤ３は、サイプ３ａ及び３ｂの陸部表面側部分の屈曲方向と、サイプ３ｃ及び３ｄの陸部表面側部分の屈曲方向とが反対となるようにサイプを配置した陸部を備えた乗用車用ラジアルタイヤであり、各諸元が下記表１に示す通りである以外は、発明例タイヤ１と同様である。
発明例タイヤ４は、サイプ幅方向両端におけるサイプ深さが、サイプ幅方向中央におけるサイプ深さと同じ深さであるサイプを陸部に備える乗用車用ラジアルタイヤであり、各諸元が下記表１に示す通りである以外は、発明例タイヤ１と同様である。
発明例タイヤ５は、陸部表面側部分３ａ_１の深さＨ１がサイプの最大深さＨの２０％未満であるサイプを陸部に備える乗用車用ラジアルタイヤであり、発明例タイヤ６は、陸部表面側部分３ａ_１の深さＨ１がサイプの最大深さＨの４０％超であるサイプを陸部に備える乗用車用ラジアルタイヤであって、各諸元が下記表１に示す通りである以外は、発明例タイヤ１と同様である。

一方、従来例タイヤは、図８に示すように、タイヤ周方向の振幅を伴ってタイヤ幅方向に延びるジグザグ形状を有し、且つタイヤ径方向に直線状に延びる、二次元サイプを有する陸部を備えた乗用車用ラジアルタイヤである。
さらに比較例タイヤは、図９に示すように、発明例タイヤ１において、陸部表面から深さＨ１の領域に位置するサイプを、タイヤ周方向の振幅を伴ってタイヤ幅方向に延びるジグザグ形状を有し、且つタイヤ径方向に直線状に延びる二次元サイプとした乗用車用ラジアルタイヤである。

これらの発明例タイヤ１〜６、従来例タイヤ、比較例タイヤを、それぞれ車両に装着し、各種評価試験を行った。この際、発明例タイヤ１、２、４〜６及び比較例タイヤは、サイプのタイヤ周方向への屈曲方向（屈曲点が位置する方向）が、陸部の蹴り出し側方向となるように、タイヤを車両に装着した。

スノー性能は、車両を雪路面上に設置し、車両の静止状態からアクセルを全開にし、５０ｍ走行するまでの時間（加速タイム）を計測する、雪上加速試験を行うことにより評価した。ウェット性能は、車両をウェット路面上に設置し、初速度８０ｋｍ／ｈの状態からフルブレーキをかけた場合に静止状態になるまでの制御距離を計測する、ウェット制動試験を行うことにより評価した。ドライ性能は、車両をドライ路面上に設置し、初速度１００ｋｍ／ｈの状態からフルブレーキをかけた場合に静止状態になるまでの制御距離を計測する、ドライ制動試験を行うことにより評価した。
結果を表２に示す。いずれも、従来例タイヤでの計測値を１００（基準）として指数で表した値であり、数値が大きくなるほど、各性能が向上していることを示す。

表２の結果から、発明例タイヤ１〜６はいずれも、従来例タイヤと比較して、スノー性能、ウェット性能、ドライ性能の全てが格段に向上することが分かった。
また、比較例タイヤと比較して発明例タイヤ１は、ウェット性能及びドライ性能を向上させることができるだけでなく、同時に、スノー性能も向上できることが分かった。

この発明によれば、陸部にサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、単一陸部内にて、スノー性能、ドライ性能、ウェット性能の全てを、同時に高い次元で実現し得る空気入りタイヤを提供することが可能となった。

１ トレッド部
２ 陸部
２ａ 小陸部
３ サイプ
３ａ_１ 陸部表面側部分
３ａ_２ 陸部底側部分
４ 小陸部２ａの角部
５ 陸部２の深さ方向中央領域
６ 垂直部分
Ｐ 陸部表面Ｓ上の中心線Ｌとサイプ３との交点
Ｑ サイプ中心面
Ｒ サイプの最大振幅位置
Ｓ 陸部表面
Ｌ サイプの振幅の中心線
ｆ 最大振幅
ｍ 陸部表面側部分３ａ_１のタイヤ周方向変位
ｎ 陸部底側部分３ａ_２のタイヤ周方向変位

Claims (9)

1. トレッド部に陸部を有し、該陸部に、タイヤ周方向の振幅を伴ってタイヤ幅方向に延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、陸部表面からタイヤ径方向内側に向かう深さ方向において、
   該陸部表面からタイヤ周方向に向かって屈曲する陸部表面側部分と、
   該陸部表面側部分と異なる方向に屈曲するか、又は該陸部表面側部分の変位よりも大きい変位を伴ってタイヤ周方向に屈曲する陸部底側部分とを有する
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記サイプのうち、サイプ幅方向両端におけるサイプ深さは、サイプ幅方向中央におけるサイプ深さよりも浅い
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記陸部表面側部分の深さは、サイプの最大深さの２０〜４０％である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記陸部表面側部分は、１つの屈曲点を有する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記サイプは、サイプ幅方向の少なくとも一方の端部に、前記陸部表面からタイヤ径方向内方に向かって延びる垂直部分を有する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記垂直部分のサイプ深さは、サイプ幅方向中央におけるサイプ深さよりも浅い
   ことを特徴とする請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記垂直部分のサイプ延在方向の幅が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である、請求項５又は６に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記陸部表面側部分の、陸部表面からタイヤ周方向に向かって屈曲する変位が、該陸部表面側部分の深さの０．２倍以上０．４倍以下である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記陸部に、前記サイプが複数本設けられ、
   前記陸部内において、陸部表面側部分の屈曲方向が異なるサイプが存在する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

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