JP7076444B2 - タイヤ - Google Patents

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Description

この発明は、タイヤ、特に、優れた排水性及び操縦安定性を備えるタイヤに関する。
近年、タイヤのトレッド踏面に、切込による細溝である、いわゆるサイプを設けることによって、氷雪路面を含むウェット路面走行時における排水性の向上を図ったタイヤが知られている。このようなタイヤでは、ウェット路面を走行する際に、トレッドの接地域内にある水分をサイプ内部に取り込み、この水分を接地域外で排出することの繰り返しによって、排水性を助長する。
しかしながら、通常用いられる、一様の開口幅を有するサイプの場合、路面接地時にせん断力を受けると、路面と近い部分でサイプの壁面同士が密着し、水分の収容作用が十分に得られないことがあった。特許文献1においては、サイプを、溝幅が2.0mm以下の切り込み状をなすサイプ部と、このサイプ部の半幅方向内方に連なる、溝幅が2.0mm超の拡幅部とを含めたものとして、氷雪路面における水分の取り込み効果を高めている。
上記したサイプによる効果は、該サイプの数を多くすれば増大するが、陸部におけるサイプの数を増加させると、陸部の剛性が低下してしまうことから、制動・駆動又は旋回時にタイヤへ荷重負荷がかかった際、陸部に倒れ込み変形が生じ、タイヤと路面との接地面積が減少して、接地性が悪化するという問題を招来する。この問題に対して、特許文献2には、サイプを、サイプの深さ方向で屈曲させる形状として、陸部の倒れ込み変形を抑制し、接地性を改善することが提案されている。
特開2006-298057号公報 特開2013-244812号公報
特許文献1に記載のサイプは、拡幅部が路面との接地面から一定の深さに位置することから、路面により近接した位置でサイプの壁面同士が密着すると、水分の取り込み作用が不十分になることがあった。さらに、特に、路面に多量の水分が存在する場合には、より高い排水性が求められる。
そこで、本発明の目的は、高い排水性を備えるタイヤの提供にある。
また、特許文献2に記載のようにサイプを屈曲させることによって、陸部の倒れ込み変形が抑制されるが、一方で、サイプを深さ方向で屈曲させているため、接地面の水分の取り込みを十分に保証することも希求されていた。
そこで、本発明の別の目的は、サイプの屈曲により得られる操縦安定性を損なうことなく、サイプの排水性能を向上した、優れた排水性を備えるタイヤの提供にある。
発明者は、前記課題を解決する手段について鋭意究明したところ、サイプの幅を部分的に拡大させた、拡幅部の配置を工夫することにより、優れた排水性を実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。
また、発明者らは、サイプの幅を部分的に拡大させた、拡幅部の配置並びに形状を工夫することにより、優れた排水性及び操縦安定性を実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の要旨は、以下のとおりである。
本発明のタイヤは、タイヤのトレッド踏面に、少なくとも1本の溝及びトレッド端によって、溝相互間又は溝及びトレッド端間に、少なくとも1の陸部を区画したタイヤであって、前記少なくとも1の陸部に、線状に延在する少なくとも1本のサイプを備え、前記サイプは、前記サイプの延在方向と交差する方向に拡大する部分が、前記トレッド踏面から前記サイプの深さ方向へ連続して延びる第1拡幅部と、前記サイプの延在方向と交差する方向に拡大する部分が、少なくとも1の前記第1拡幅部と交差する向きに連続して延びる第2拡幅部と、を含む。
本発明の別のタイヤは、タイヤのトレッド踏面に、少なくとも1本の溝及びトレッド端によって、溝相互間又は溝及びトレッド端間に、少なくとも1の陸部を区画したタイヤであって、前記少なくとも1の陸部に、線状に延在する少なくとも1本のサイプを備え、前記サイプの延在方向と直交する断面において、前記サイプは、少なくとも1の屈曲部を備え、前記屈曲部の少なくとも1は、該屈曲部を挟むサイプ部分の幅が拡大した拡幅部を有し、前記拡幅部の少なくとも1は、該拡幅部を区画する壁面のうち、前記屈曲部の優角側の壁面に、前記トレッド踏面の前記サイプの開口中心における法線に直交する線分となす角度が30°以上である直線部分を有する。
ここで、本発明において「トレッド端」とは、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、規定荷重を負荷した際の接地端をいうものとし、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会) YEAR BOOK、欧州ではETRTO(European Tyre and Rim Technical Organisation) STANDARD MANUAL、米国ではTRA(THE TIRE and RIM ASSOCIATION INC.)YEAR BOOK等に規定されたリムを指す。また、「規定内圧」とは、上記所定の産業規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重(最大負荷能力)に対応する空気圧のことであり、「規定荷重」とは、上記所定の産業規格に規定されている適用サイズにおける単輪の最大荷重(最大負荷能力)のことである。
また、本発明において「優角」とは、180°よりも大きく、360°よりも小さい角を意味し、「劣角」とは、180°よりも小さい角を意味する。
本発明により、高い排水性を備えたタイヤを提供することができる。さらに、本発明により、サイプの屈曲により得られる操縦安定性を損なうことなく、サイプの排水性能を向上した、優れた排水性を備えるタイヤを提供することができる。
本発明の第1-1の実施形態に係るタイヤの踏面を示す展開図である。 本発明の第1-1の実施形態に係るタイヤの陸部の斜視図である。 図2に示す陸部の斜視透視図である。 図2のI-I線断面図である。 図2のII部を示す図である。 図2のIII部を示す図である。 図2のIV部を示す図である。 II部のバリエーションを示す図である。 II部のバリエーションを示す図である。 II部のバリエーションを示す図である。 本発明の第1-2の実施形態に係るタイヤの陸部の斜視図である。 図6の陸部の側面を示す図である。 図7の側面の変形例を示す図である。 本発明の第1-3の実施形態に係るタイヤの陸部の、サイプの形状の一例を示す断面斜視図である。 本発明の第2-1の実施形態に係るタイヤの踏面を示す展開図である。 図10の陸部を、サイプの延在方向に直交する面で切断した際の断面図である。 図11のサイプのうちの一つの、拡大図である。 図12Aのサイプの変形例である。 図12Aのサイプの変形例である。 図12Aのサイプの変形例である。 図12Aのサイプの変形例である。 図12Aのサイプの変形例である。 図12Aのサイプの変形例である。 本発明の第2-2の実施形態に係るタイヤの踏面を示す展開図である。 本発明の第2-3の実施形態に係るタイヤの陸部の、サイプの形状の一例を示す断面斜視図である。
[第1-1の形態]
以下、図面を参照しながら本発明のタイヤを、その実施形態を例示して詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るタイヤの踏面を示す展開図であり、図2は、本発明の一実施形態に係るタイヤの陸部の斜視図である。本発明に係るタイヤの内部補強構造等は、一般的なタイヤと同様であり、例えば、一対のビードコア間に跨ってトロイダル状に延びるカーカスを骨格とし、このカーカスのタイヤ径方向外側に、2層のベルトを備え、このベルトのタイヤ径方向外側にトレッドを有している。該トレッドにおいて、図に示すトレッド端TE間がトレッドの踏面(以下、トレッド踏面1と称する)となる。
本発明に係るタイヤは、タイヤのトレッド踏面1に、少なくとも1本の溝及びトレッド端によって、溝相互間又は溝及びトレッド端間に、少なくとも1の陸部を区画したタイヤである。図示例では、トレッド踏面1に、タイヤの赤道CLに沿って延びる3本の周方向溝2及びトレッド幅方向に延びる多数本の幅方向溝3を有し、周方向溝2及びトレッド端TEと、幅方向溝3とによって区画される、複数のブロック陸部4を有している。
図1においては、トレッド周方向にブロック陸部4が並ぶブロック列を4列で有しているが、本発明はこの形態に限られず、ブロック列の数は任意であり、また各ブロックの配置も図示ではタイヤ赤道CLに関して対称であるが、非対称であってもよい。また、図1に示す陸部は、ブロック状であるが、リブ状陸部としてもよい。さらに、ブロック陸部4は展開図において矩形を呈するが、他の形状、例えば三角や五角以上の多角形状とすることもできる。
また、本発明に係るタイヤは、少なくとも1の陸部、図示例では全てのブロック陸部4に、トレッド踏面における開口部が線状に延在する少なくとも1本、図2では3本のトレッド幅方向に延びるサイプ5を備えているが、1本以上であれば、任意の本数とすることができる。このように、サイプ5を1本以上とすることにより、ブロック陸部4の剛性低下を抑制しながら、排水性を向上させることができる。
なお、図1及び図2では、サイプ5はトレッド踏面1において、直線状に延在しているが、曲線状や折線状(ジグザグ状)とすることもできる。さらに、図2では、サイプ5は、サイプの深さ方向(Z方向)に直線状に延在しているが、曲線状や折線状(ジグザグ状)とすることもできる。
さらに、サイプ5は図示例ではトレッド幅方向に沿って延在しているが、トレッド幅方向に対して傾斜する向きや周方向に沿う向きに延在していてもよい。
図3は、図2に示すブロック陸部4の透視斜視図であり、図4は、図2のI-I線断面図である。
図2及び図3に示すとおり、サイプ5は、踏面から一定の深さの切込みがブロック陸部4を横断して直線状に延在する形状である。サイプ5は、該サイプ5の延在方向Xと交差する方向に拡大する部分が、トレッド踏面1からサイプ5の深さ方向Zへ連続して延びる第1拡幅部6と、サイプ5の延在方向Xと交差する方向に拡大する部分が、第1拡幅部6と交差する向きに連続して延びる第2拡幅部7と、を含む。即ち、図2及び図3に示す例では、第1拡幅部6は、サイプ5の延在方向Xと交差する方向、直交方向に円弧状に拡大する部分が、トレッド踏面1からサイプ5の深さ方向Zに、連続して直線状に延びている。さらに、第2拡幅部7は、図2及び図3に示すように、サイプ5の延在方向と交差する方向、図示例では、サイプ5の延在方向Xに対して直交方向に円弧状に拡大する部分が、少なくとも1の第1拡幅部6と交差する向き、図示例では全ての第1拡幅部6と直交方向に連続して直線状に延びている。なお、図示例では、第1拡幅部6及び第2拡幅部7は直線状に延びているが、サイプ5の形状に沿って延びるものであればよく、サイプの形状に従う形状とする。
本実施形態に係るタイヤによれば、ブロック陸部4に形成されたサイプ5が路面に接地すると、サイプ深さ方向Zに連続する第1拡幅部6によって、十分な量の水分がサイプ5内に取り込まれ、サイプ延在方向Xに沿って連続する第2拡幅部7内に水分が流入し、第2拡幅部7を介して溝やトレッド端へと排水がなされる。
また、図5Aは、図2のII部を示す図であり、図5Bは、図2のIII部を示す図であり、図5Cは、図2のIV部を示す図である。さらに、図5D~Fは、II部のバリエーションを示す図である。
図5Aでは、第1拡幅部6は、サイプ延在方向Xの直交方向に円弧状に拡大する部分が、対向して円形に沿う形となり、サイプ深さ方向Zに連続する、全体で円柱の筒空間であり、この空間を介して接地面内の水の導出路となる。また、第1拡幅部6は、円柱に限らず、サイプ延在方向Xの直交方向の幅を超える幅を有すれば、断面形状は特に限定されない。例えば、図5Dに示すような、断面形状が楕円に沿う形の、楕円柱、図5Eに示すような、断面形状が四角形に沿う形等、三角形以上の多角柱は勿論、図5Fに示すような、断面形状が不定形の柱体であってもよい。排水性及び製造時にタイヤを金型から外す際の釜抜け性の観点からは、円柱状とすることが好ましい。
より好ましくは、図示例のとおり、第1拡幅部6の断面形状における最大径w2が、サイプ5の、サイプ延在方向Xの直交方向における最大幅、即ち第1拡幅部6と第2拡幅部7とを除く、最大幅w1の200%以上である。なお、最大径が大き過ぎてもブロック陸部4の剛性に悪影響を与えるため、第1拡幅部6の最大径w2は、サイプ5の最大幅w1の450%以下とすることが好ましい。
なお、第1拡幅部6が、上記の図5D~Fに示すような円形以外の場合においても、最大径w2とは、断面形状における最大径を指す。
また、図5Cは、図2のIV-IV線に沿う断面図である。
図示例では、第2拡幅部7は、サイプ延在方向Xの直交方向に円弧状に拡大する部分が、第1拡幅部6の直交方向に連続する、全体で円柱の筒空間であり、サイプ5内に取り込まれた水の導出路となる。また、第2拡幅部7は、図示例の円柱に限らず、サイプ延在方向Xの直交方向の幅を超える幅を有すれば、断面形状は特に限定されない。例えば、図5Dに示すような、断面形状が楕円の、楕円柱、図5Eに示すような、断面形状が三角形以上の多角柱は勿論、図5Fに示すような、断面が不定形の柱体であってもよい。排水性、サイプの周辺に発生するひび割れ(クラック)の防止及び製造時にタイヤを金型から外す際の釜抜け性の観点からは、円柱状とすることが好ましい。
より好ましくは、図示例のとおり、第2拡幅部7の断面形状における最大径w3が、サイプ5の、サイプ延在方向Xの直交方向における最大幅、即ち第1拡幅部6と第2拡幅部7とを除く、最大幅w1の200%以上である。なお、最大径が大き過ぎてもブロック陸部4の剛性に悪影響を与えるため、第2拡幅部7の最大径w3は、サイプ5の最大幅w1の450%以下とすることが好ましい。
なお、第2拡幅部7が、上記の図5D~Fに示すような円形以外の場合においても、最大径w3とは、断面形状における最大幅を指す。
なお、本実施形態のサイプ5の最大幅w1は、0.1mm以上0.7mm以下であることが好ましい。0.1mm以上とすることにより、トレッド踏面1における開口部から水分を取り込むことができる。さらに、0.7mm以下とすることにより、ブロック陸部4の剛性低下を抑制することができる。
また、第1拡幅部6の最大幅w2及び第2拡幅部7の最大幅w3は、0.8mm以上1.6mm以下であることが好ましい。0.8mm以上とすることによって、第1拡幅部6のトレッド踏面1における開口部から十分な量の水分を取り込み、さらに、効率的に水分の取り込み、排水の機能を発揮させることができる。さらに、1.6mm以下とすることで、ブロック陸部4の剛性低下を抑制することができる。
さらに、本実施形態では、図2及び図3に示すとおり、第1拡幅部6は、各サイプ5に3本ずつ含まれるが、各サイプ5につき、1本以上であれば、任意の数とすることができる。1本以上とすることにより、ブロック陸部4の剛性低下を抑制しながら、排水性を向上させることができる。
さらに、ブロック陸部4において、各サイプ5が含む第1拡幅部6の本数は、図示例では、各3と同数であるが、各サイプ5の相互で異なる本数としてもよい。
同様に、本実施形態における第2拡幅部7は、各サイプ5につき1本以上であれば、任意の数とすることができ、図示例では1本である。1本以上とすることにより、ブロック陸部4の剛性低下を抑制しながら、排水性を向上させることができる。
さらに、ブロック陸部4において各サイプ5が含む第2拡幅部7の数は、同数であってもよいが、異なる数としてもよい。
さらに、図3に示す例では、第1拡幅部6は、ブロック陸部4のトレッド幅方向長さをLとするとき、L/5以上、L/3以下の間隔を置いて配置することが好ましい。L/5以上とすることによって、ブロック陸部4の剛性の低下を抑制することができ、さらに、L/3以下とすることによって、排水性能をより一層向上させることができる。
また、隣接する第1拡幅部6同士は、等間隔に配置されてもよく、異なる間隔にて配置されてもよい。
なお、第2拡幅部7が、各サイプ5につき2本以上である場合、第2拡幅部7は、ブロック陸部4を区画する周方向溝2の深さをHとするとき、H/3以上の間隔を置いて配置することが好ましい。この構成によれば、ブロック陸部4の剛性の低下を抑制することができる。
また、隣接する第2拡幅部7同士は、等間隔に配置されてもよく、異なる間隔にて配置されてもよい。
本実施形態において、サイプ5は、図1及び図2に示すとおり、サイプ5を備えるブロック陸部4を横断して延びること、即ち周方向溝2又はトレッド端TEに開口することが好ましい。
この構成によれば、第1拡幅部6を介してサイプ5内に取り込まれた水分は、第2拡幅部7に移動した後、タイヤの転動に従い、第2拡幅部7のトレッド端側端部から水分がサイプ5外に流出するため、より効率的に排水性を高めることができる。
また、サイプ5は、ブロック陸部4を横断する、両側開口の形状のみならず、周方向溝2又はトレッド端TEのいずれか一方にのみ開口する、片側開口の形状としてもよい。
また、本実施形態において、第2拡幅部7は、第1拡幅部6と直交する向きへ延びることが好適である。即ち、図4に示す断面において、第1拡幅部6と第2拡幅部7との、交差角が直角になることによって、タイヤ転動時における水分の取り込み及び排出を促進することができる。
さらに、本実施形態において、第2拡幅部7は、図3に示すとおり、トレッド踏面1から、サイプ5の深さ方向長さh1の10%以上90%以下の位置に配設されることが好ましい。即ち、10%以上の位置に配設されることにより、ブロック陸部4の剛性低下を抑制することができ、90%以下の位置とすることによって、水分の取り込み時においては、第1拡幅部6を含むサイプ5の開口部から流入した水分が該開口部付近に停滞することを防止することができ、水分の取り込みが促進される。なお、より好適には、20%以上60%以上の位置である。ブロック陸部4の剛性を維持しながら、排水性についても最適化するためである。
また、本実施形態において、図4に示す、第1拡幅部6の深さ方向長さh2は、図3に示す、サイプ5の深さ方向長さh1と同じ長さを有することが好適である。この構成によれば、第1拡幅部6のトレッド踏面1における開口部から取り込まれた水分を効率よくサイプ5の深さ方向底部まで流入させることができ、さらに、水分の排出も効率的に行うことができる。
なお、第1拡幅部6の深さ方向長さh2は、サイプ5の深さ方向長さh1の5%以上90%以下とすることもできる。5%以上とすることによって、高い排水性を実現することができ、90%以下とすることにより、ブロック陸部4の剛性低下を抑制することができる。
また、本実施形態において、図4に示す、第2拡幅部7の延在長さl2は、少なくともサイプ5の延在方向長さl1の50%以上の長さ、より好ましくは100%とする。なお、ブロック陸部4の剛性の観点からは、90%以下とすることが好ましい。
なお、本実施形態におけるサイプ5は、第1拡幅部6を3本、第2拡幅部7を1本含み、全てが交差しているが、少なくとも1つが交差していればよい。例えば、サイプ5の延在方向において、第2拡幅部7が配置されていない位置に、第1拡幅部6が位置するとき、第1拡幅部6の少なくとも1つは、第2拡幅部7とは交差していない形状となる。また、例えば、サイプ5が第2拡幅部7を2本以上含む場合においては、第1拡幅部6がサイプ5の深さ方向途中で終端し、第2拡幅部7が第1拡幅部6の終端位置よりもサイプ5の深さ方向に向かう位置にある場合、第2拡幅部7の少なくとも1つは、第1拡幅部6とは交差していない形状となる。
[第1-2の形態]
次に、サイプが深さ方向において屈曲点を有する事例について、図6及び図7を参照して以下に説明する。図6は、本発明の第1-2の実施形態に係るタイヤのブロック陸部4の斜視図であり、図7は、ブロック陸部4の側面を示す図である。なお、図6及び図7において図1~5と同様の構成要素は、図1~5と同じ参照符号を付してその説明を省略する。本実施形態におけるサイプ50は、サイプ50の開口部から該開口形状に従って、サイプ50の深さ方向に延びる面を基準面S1として、該基準面S1から少なくとも1つの屈曲点を経て延びる傾斜部を有する。サイプ50の形状について、図6及び図7を参照して以下に詳述する。
図6に示すとおり、サイプ50は、トレッド踏面1においては、トレッド幅方向に直線状に延在する。さらに、図7に示すとおり、サイプ50は、サイプ50のトレッド踏面1における開口部から該開口形状に従ってサイプ深さ方向、即ちZ方向に延びる面を基準面S1として、基準面S1に沿う垂直部50aと、該垂直部50aから屈曲点M1を介して一方側に傾斜する傾斜部50bと、該傾斜部50bから屈曲点M2を介して傾斜して基準面S1側に戻る、傾斜部50cと、該傾斜部50cから屈曲点M3を介して、基準面S1に沿って延びる垂直部50dとを有している。
なお、各屈曲点M1~M3は、サイプ50の深さ方向長さの10%以上90%以下の位置に配設されることが好ましい。このような配置により、ブロック陸部4の剛性の抑制効果をより高めながら、排水性も向上させることができる。
上述のサイプ5が第1拡幅部6及び第2拡幅部7を含むのと同様に、サイプ50は、第1拡幅部60及び第2拡幅部70を含む。各第1拡幅部60及び第2拡幅部70は、上述の第1拡幅部6及び第2拡幅部7と同様である。即ち、拡幅部の本数、形状、最大径等は同様であるが、第2拡幅部70については、サイプ50の少なくとも1つの屈曲点、図示例ではM1~M3に配置することが好ましい。かように、各屈曲点M1~M3に第2拡幅部70を配置することによって、他の位置に第2拡幅部70を配置する場合に比べて、ブロック陸部4の剛性低下を抑制することができる。従って、ブロック陸部4の剛性を維持しながら、排水性を向上させることができる。
さらに、本実施形態においては、サイプ5は、複数の屈曲点を有するが、少なくとも1つの屈曲点が形成されていれば、その他の形状とすることもできる。例えば、屈曲点を4つ以上含む形状としてもよい。
本実施形態におけるサイプ50の変形例を図8に示す。図8は、図7に示すサイプ5の深さ方向における形状の変形例を示す図である。
図8に示す例は、図7に示すサイプ50において、M1から50a側及びM3から50d側に湾曲部を設けた事例であり、かかる形状によれば、製造時にタイヤを金型から外す際の釜抜け性が向上し、さらに、陸部の剛性低下を抑制することができる。
[第1-3の形態]
さらに、サイプがトレッド踏面1における延在方向及び深さ方向において屈曲点を有する事例について、図9を参照して説明する。
まず、図9にサイプ500のトレッド踏面における開口形状を示すように、サイプ500は、ブロック陸部400を横断して延びるサイプ500の両側端でそれぞれ直線状に延びる直線部500a、500bと、両直線部500a及び500bとの間で延在する、複数の屈曲点を介して折線状部500cとからなる。
直線状部500a及び500bは、開口形状に沿ってサイプ深さ方向に延びる平面である。これら直線状部に挟まれる折線状部500cは、開口形状である折線(ジグザグ)の各辺の部分が、各々サイプ深さ方向へ折線状(ジグザグ状)に変位して延びる各変位面を複合してなる。
サイプ500についても、上述のサイプ5及びサイプ50と同様に、第1拡幅部600及び第2拡幅部700を含む。
本実施形態において、第2拡幅部700は、サイプ500の深さ方向において屈曲点が形成される位置に配置されていることが好ましい。この構成によれば、サイプ500を区画する側壁同士の支え合いの効果が最も低下しにくく、ブロック陸部4の剛性低下を抑制しながら、排水性を向上させることができる。また、図示例では、第2拡幅部700は、トレッド踏面における折線状部500cに沿って配置されているが、直線状部500a及び500bに沿って配置することもできる。
さらに、第1拡幅部600は、ブロック陸部4の剛性低下抑制の観点から、サイプ500のトレッド踏面における折線の各辺の途中から、サイプ深さ方向に延びることが好ましい。
[第2-1の形態]
図10は、本発明の第2-1の実施形態に係るタイヤの踏面を示す展開図である。本発明に係るタイヤの内部補強構造等は、一般的なタイヤと同様であり、例えば、一対のビードコア間に跨ってトロイダル状に延びるカーカスを骨格とし、このカーカスのタイヤ径方向外側に、2層のベルトを備え、このベルトのタイヤ径方向外側にトレッドを有している。該トレッドにおいて、図に示すトレッド端TE間がトレッドの踏面(以下、トレッド踏面1と称する)となる。
本発明に係るタイヤは、タイヤのトレッド踏面1に、少なくとも1本の溝及びトレッド端によって、溝相互間又は溝及びトレッド端間に、少なくとも1の陸部を区画したタイヤである。図示例では、トレッド踏面1に、タイヤの赤道CLに沿って延びる3本の周方向溝2及びトレッド幅方向に延びる多数本の幅方向溝3を有し、周方向溝2及びトレッド端TEと、幅方向溝3とによって区画される、複数のブロック陸部4を有している。
図10においては、トレッド周方向にブロック陸部4が並ぶブロック列を4列で有しているが、本発明はこの形態に限られず、ブロック列の数は任意であり、また各ブロックの配置も図示ではタイヤ赤道CLに関して対称であるが、非対称であってもよい。また、図10に示す陸部はブロック状であるが、リブ状陸部としてもよい。さらに、ブロック陸部4は展開図において矩形を呈するが、他の形状、例えば三角や五角以上の多角形状とすることもできる。
また、少なくとも1の陸部、図示例では全てのブロック陸部4に、トレッド踏面における開口部が線状に延在する、少なくとも1本、図10では3本のトレッド幅方向に延びるサイプ8を備えているが、1本以上であれば、任意の本数とすることができる。このように、サイプ8を1本以上とすることにより、タイヤの排水性を向上させることができる。
なお、図10では、サイプ8はトレッド踏面1において、直線状に延在しているが、曲線状や折線状(ジグザグ状)とすることもできる。
さらに、サイプ8は図示例ではトレッド幅方向に沿って延在しているが、トレッド幅方向に対して傾斜する向きや周方向に沿う向きに延在していてもよい。
図11は、図10の陸部を、サイプ8の延在方向Xに直交する面で切断した際の断面図であり、図12Aは、図11のサイプ8のうちの一つの、拡大図である。
本実施形態において、サイプ8は、サイプ8の延在方向Xと直交する断面において、少なくとも1の屈曲部、図11及び図12Aに示す例では、トレッド踏面側からサイプ深さ方向に向かって、屈曲部Q1~Q5を介して折れ曲がって延びている。
図12Aに示すとおり、サイプ8は、トレッド踏面1のサイプ8の開口中心s1から法線N方向に延びる、直線部8aを有している。そして、該直線部8aから、屈曲部Q1を介して、法線Nに対して傾斜して延びる第1傾斜部8bが形成されている。続いて、屈曲部Q2を介して、法線Nに対して、第1傾斜部8bとは反対側に傾斜して延びる、第2傾斜部8cが形成されている。続いて、屈曲部Q3を介して、法線Nに対して、第2傾斜部8cとは反対側に傾斜して延びる、第3傾斜部8dが形成されている。続いて、第3傾斜部8dから、屈曲部Q4を介して、法線Nに対して、第3傾斜部8dとは反対側に傾斜して延びる、第4傾斜部8eが形成され、屈曲部Q5を介して法線N方向に延びる、直線部8fが形成されている。
このように、サイプ8が屈曲部を有する構成とすることによって、タイヤ転動時、サイプを挟んで対向する壁面同士が噛み合い、サイプを設けた場合にあっても、陸部の倒れ込みを抑制することができるため、ブロック陸部4の剛性の低下を抑制することができる。
なお、本実施形態において、サイプ8は、法線N方向に延びる部分及び法線Nに対して傾斜して延びる部分が形成されていると上述したとおり、法線Nに沿う向きとサイプ8の深さ方向が同じであるが、サイプの深さ方向が、法線Nに対して傾いていてもよい。
なお、本実施形態において、各屈曲部Q1~Q5は、トレッド踏面1から、サイプ8の深さ方向長さHの10%以上90%以下の位置に配設されることが好ましい。
ブロック陸部4の剛性の低下をさらに効果的に抑制するためである。
上述したサイプ8は、各屈曲部Q1~Q5の少なくとも1、図示例では、屈曲部Q2、Q3及びQ4に、該屈曲部を挟むサイプ部分の幅が拡大した拡幅部W1、W2及びW3をそれぞれ有している。本実施形態において、各拡幅部W1は、該断面形状を保ったまま、サイプ8の延在方向Xに沿って連続している。
上記構成によれば、ブロック陸部4に形成されたサイプ8が路面に接地すると、開口部Sから取り込まれた水分は、各拡幅部を通って、停滞することなくサイプの深さ方向へと流入することができ、さらに、拡幅部を介して溝やトレッド端へと排水される。
なお、図12Aに示すように、サイプ部分と拡幅部とが、一方側の側壁において一直線上である場合、他方側の側壁における、サイプ部分と拡幅部との境界を点P1とし、該点P1を通り、サイプ部分、即ち傾斜部8bの幅の中心に沿って引いた線に直交する線と、点P1と対向する側壁との交点を、境界点P2とする。
なお、本実施形態において、サイプ8は、該サイプを備えるブロック陸部4を横断して延びることが好ましい。
この構成によれば、開口部Sからサイプ8内に取り込まれた水分は、拡幅部W1~W3内に移動した後、タイヤの転動に従い、各拡幅部のトレッド端側端部から水分がサイプ8外に流出するため、より効率的に排水性を高めることができる。
本実施形態において、拡幅部の少なくとも1、図12Bでは拡幅部W1は、該拡幅部W1を区画する壁面のうち、屈曲部Q2の優角側の壁面a1に、前記トレッド踏面の前記サイプの開口中心における法線Nに直交する線分Oとなす角度θ1が30°以上である、直線部分F1を有している。即ち、図示するとおり、サイプ8の拡幅部W1は、屈曲の劣角側の壁面a2と優角側の壁面a1によって区画されており、該優角側の壁面a1には、法線Nに直交する線分Oとなす角度θ1が、30°以上である、直線部分F1が形成されている。図示例では、直線部分F1は、優角側の壁面a1のうち、トレッド踏面1側、即ち、傾斜部8bと連続する箇所に形成されている。なお、図示例では、直線部分F1は、線分Oに対し、傾斜部8bと同じ角度で延びているが、この構成に限られない。
上記構成、即ち、サイプの開口中心s1における法線Nに直交する線分Oと、30°以上の角度をなす直線部分F1を有することによって、サイプ8は、タイヤの路面接地時に、開口部Sから流入した水分は、直線部分F1の形状に沿って、滞留することなく、拡幅部W1を介してより奥へと流入するため、より効率的に水分を取り込むことができる。また、水分を取り込んだサイプの接地域外での排水時においても、サイプ8に流入していた水分を、直線部分F1を介して、踏面側のサイプ部分へ円滑に水分を運搬することができるため、水分の排出を促進することができる。
さらに、拡幅部の一部に直線部分を設けることによって、該直線部分がサイプの延在方向に沿う平坦面となって、路面接地時の入力に対抗することができるため、ブロック陸部4の剛性低下を抑制することができる。
なお、図示例では、拡幅部W1を区画する優角側の壁面a1において、トレッド踏面1側に直線部分F1が形成されるが、トレッド踏面1とは離れた、傾斜部8cと連続する側に、直線部分が形成されていてもよい。
なお、本実施形態において、線分Oは、点P2を通る線分とし、該線分から、サイプ8の深さ方向に向かって角度θ1が形成されることが好ましい。
サイプ8の深さ方向に向かう水分の取り込み作用を向上させるためである。
また、直線部分F1の、線分Oに対する角度θ1は、好適には、35°~75°である。
この構成によれば、タイヤの路面接地時に、より効率的に水分を取り込むことができ、取り込まれた水分の排出も促進することができる。
本実施形態において、拡幅部W1は、図示するとおり、直線部分F1を除き、円形状を呈するが、他の形状とすることもできる。即ち、楕円形状、多角形状、不定形状等の一部に、直線部分F1が形成された形状とすることもできる。ただし、拡幅部内における水分の滞留を防ぐ観点からは、図12Aに示す、直線部分F1を除いて円形状とすることが好適である。
また、本実施形態において、拡幅部W1の最大径w2は、拡幅部W1が形成される屈曲部Q2を挟むサイプ部分、即ち、傾斜部8b及び8cの最大幅w1の200%以上450%以下であることが好ましい。
ここで、拡幅部の最大径とは、拡幅部の形状に関わらず、断面形状における最大径を指している。また、サイプ部分の最大幅とは、断面形状における最大幅を指している。
即ち、サイプ8が屈曲する箇所において、サイプが拡大した形状とすることによって、効率的に水分の取り込み、排水の機能を発揮させることができる。一方、拡幅部の最大径が大き過ぎてもブロック陸部4の剛性に悪影響を与えるため、拡幅部W1の最大径w2は、サイプ部分、即ち傾斜部8b及び8cの最大幅w1の、450%以下とすることが好ましい。
さらに、図12Aに示す例では、最もトレッド踏面1側の、屈曲部Q2に形成された拡幅部W1にのみ、直線部分F1を設けているが、他の拡幅部においても、直線部分を設けることができる。図12Bに、拡幅部W1及び拡幅部W2に直線部分F1及びF2を設けた変形例を示し、図12Cに、拡幅部W1~W3に直線部分F1~F3を設けた変形例を示す。本実施形態において、直線部分を有する拡幅部は、法線Nに対して一方側と他方側とにそれぞれ傾斜するサイプ部分に挟まれている、屈曲部にあることが好ましい。即ち、図12Aでは、法線Nに対して、一方側に傾斜する傾斜部8bと、他方側に傾斜する傾斜部8cとに挟まれている、屈曲部Q2が、直線部分F1を有する拡幅部W1を有している。また、図12Bでは、図12Aと同様に、屈曲部Q2が直線部分F1を有する拡幅部W1を有し、さらに、法線Nに対して、一方側に傾斜する傾斜部8dと、他方側に傾斜する傾斜部8cとに挟まれている、屈曲部Q3が、直線部分F2を有する拡幅部W2を有している。また、図12Cでは、屈曲部Q2及び屈曲部Q3が、直線部分を有する拡幅部を有し、さらに、法線に対して、一方側に傾斜する傾斜部8dと、他方側に傾斜する傾斜部8eとに挟まれている、屈曲部Q4が、直線部分F3を有する拡幅部W3を有している。
なお、図12A~図12Cに示す例では、直線部分F1、F2及びF3は、それぞれ、優角側の壁面a1、a3及びa4のうち、トレッド踏面1側に形成されている。
このように、直線部分を有する拡幅部を、法線Nに対して一方側と他方側とにそれぞれ傾斜するサイプ部分に挟まれている、屈曲部に設けることによって、サイプの剛性低下を抑制しながら、排水性を効果的に高めることができる。
なお、図12Bに示すように、直線部分を有する拡幅部を屈曲部Q2及びQ3に設けることによって、より効果的にブロック陸部4の剛性低下を抑制しながら、サイプの排水性能を向上させることができる。さらに、図12Cに示すように、直線部分を有する拡幅部を、屈曲部Q2、Q3及びQ4に設けることによって、さらに効果的に、ブロック陸部4の剛性低下を抑制しながら、サイプの排水性能を向上させることができる。
また、図12Dに示す変形例では、直線部分F1は、該直線部分F1と連続するサイプ部分、即ち傾斜部8bの、線分Oに対する傾斜角度θ2よりも、大きい角度θ1で形成されている。さらに、直線部分F2及びF3についても、それぞれ、該直線部分F2に連続する傾斜部8c、直線部分F3に連続する傾斜部8dの、線分Oに対する傾斜角度θ2よりも、大きい角度θ1にて形成されている。
かかる構成によれば、より効率的に排水性を向上させることができる。
また、図12Eについても、サイプ8の変形例である。図12Eのサイプ8は、図12Dのサイプ8と同様に、拡幅部W1~W3に直線部分F1~F3を設けている。ここで、直線部分F1~F3を設けることによって、拡幅部W1~W3は、直線部分F1~F3を設けない場合、即ち円形に沿う断面形状を呈する場合よりも、断面積が減少する。そこで、直線部分F1~F3を設けない場合の形状からの、取り込み可能な水分量の減少を防止するため、拡幅部W1~W3の一部、図示例では、屈曲部Q2~Q4の優角を構成する壁面のうち、直線部分が設けられていない部分の、壁面をさらに拡幅させている。
この構成によれば、直線部分F1~F3の形成による、排水性及び剛性低下の抑制の効果を維持しながら、取り込み可能な水分量の減少を防止することができる。
サイプ8のさらなる変形例を図12Fに示す。図12Fに示すとおり、サイプ8の拡幅部W1の、優角側の壁面a1の、サイプ8の深さ方向側、即ち、傾斜部8cと連続する箇所に、直線部分F4を形成してもよい。
さらに、図示例では、拡幅部W2の優角側の壁面a3の、傾斜部8dと連続する側に、直線部分F5が形成され、拡幅部W3の優角側の壁面a4の、傾斜部8eと連続する側に、直線部分F6が形成されている。
本実施形態におけるサイプ8の変形例を図12Gに示す。図12Gは、図12Aに示すサイプの、直線部8aが傾斜している例である。
即ち、図12Gに示す例は、図12Aに示すサイプ8において、トレッド踏面1のサイプ8の開口中心s1から延びる直線部8aが、法線N方向に対して、傾斜して延びる事例である。本事例におけるサイプ8を設けたタイヤは、回転方向を指定して装着されることが好ましい。図12Gにおいて、タイヤの回転方向Rを矢印にて示している。直線部8aは、図示例では、トレッド踏面1の法線Nに直交する線分Oに対して、回転方向Rの後方に向かって角度θ3にて傾斜しているが、鋭角側の角度θ3が、70°~85°の範囲であるこ
とが好ましい。
このように、直線部8aが、トレッド踏面1に対して、回転方向Rの後方に向かって傾斜する形状を有することによって、タイヤ転動時に、ブロック陸部4が路面と接しながら回転方向Rに回転すると、ブロック陸部4には、回転方向Rと逆方向の前後力が発生し、サイプ8は、内部に路面上の水分を取り込みやすい形状に変形する。さらに、回転方向Rと逆方向に回転しようとするモーメントがブロック陸部4に発生するため、ブロック陸部4の路面に対するエッジ性能が高まり、ウェット路面上の操縦安定性をさらに向上させることができる。
なお、本実施形態における各事例において、直線部8aのサイプ深さ方向長さh1は、拡幅部W1のトレッド踏面側端部、即ち点P2から、サイプ深さ方向端部までの、サイプ深さ方向長さh2の、100%~300%の長さであることが好ましい。100%以上とすることによって、陸部剛性低下を抑制することができ、300%以下とすることによって、排水性能を向上させることができる。
また、図12Cにおける変形例において、直線部8fのサイプ深さ方向長さh3は、拡幅部W3のトレッド踏面側端部から、サイプ深さ方向端部までの、サイプ深さ方向長さh4の100%~300%の長さであることが好ましい。100%以上とすることによって、製造時にタイヤを金型から外す際の釜抜け性の低下を抑制することができ、300%以下とすることによって、陸部の剛性低下を抑制することが出来る。
なお、本実施形態の各事例におけるタイヤの加硫成形時に、サイプの形成に用いられるサイプブレード(図示せず)は、例えば、石膏などからなる崩壊性鋳型などを用いた精密鋳造法、電鋳法(電気めっきによる金属製品の製造法)、あるいは拡散接合法(母材を密着させ、母材の融点以下の温度条件で塑性変形をできるだけ生じない程度に加圧して、接合面間に生じる原子の拡散を利用して接合する方法)、もしくは積層造形法を用いることで、比較的容易に製造することができる。
[第2-2の形態]
次に、図13を参照しながら、本発明の第2-2の実施形態に係るタイヤについて説明する。なお、図13において図10と同様の構成要素は、図10と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
本実施形態において、サイプ80は、図13に示すとおり、サイプ80の延在方向Xと交差する方向に拡大する部分が、トレッド踏面1から前記サイプの深さ方向へ連続して延びる、深さ方向拡幅部9を含むものとしてもよい。即ち、サイプ80の開口部Sに沿って、少なくとも1つ、図示例では3つの、深さ方向拡幅部9が設けられた形状とすることもできる。
即ち、本実施形態において、サイプ80は、該サイプ80の延在方向Xと交差する方向に拡大する部分が、サイプ80の深さ方向へ連続して延び、上述した拡幅部W1等の、サイプ延在方向に連続する拡幅部(以下、サイプ延在方向拡幅部)と、サイプ80の深さ方向において交差する、深さ方向拡幅部9を含んでいる。この構成によれば、ブロック陸部4に形成されたサイプ80が路面に接地すると、サイプ深さ方向に連続する深さ方向拡幅部9によって、十分な量の水分がサイプ80内に取り込まれ、サイプ延在方向拡幅部内に水分が流入し、該サイプ延在方向拡幅部を介して、溝やトレッド端へと排水がなされる。従って、より高い排水性を実現することができる。
[第2-3の形態]
図14は、本発明の第2-3の実施形態に係るタイヤの陸部の、サイプの形状の一例を示す断面斜視図である。
まず、図14において、サイプ800のトレッド踏面における開口形状を示すように、サイプ800は、ブロック陸部400を横断して延びるサイプ800の両側端でそれぞれ直線状に延びる直線状部800a、800bと、両直線状部800a及び800bとの間で延びる、複数の屈曲部を介して折線状部800cとからなる。
直線状部800a及び800bは、開口形状に沿ってサイプ深さ方向に延びる直線部分である。これら直線状部に挟まれる折線状部800cは、開口形状である折線(ジグザグ)の各辺の部分が、各々サイプ深さ方向へ折線状(ジグザグ状)に変位して延びる各変位面を複合してなる。
さらに、本実施形態において、サイプ800は、サイプ800の延在方向に沿って連続する、拡幅部W100、W200、W300及びW400を有しており、該拡幅部W100~W400は、サイプ800の深さ方向において、屈曲部が形成される位置に配置されていることが好ましい。この構成によれば、サイプ800を区画する側壁同士の支え合いの効果が最も低下しにくく、ブロック陸部4の剛性低下を抑制しながら、排水性を向上させることができる。また、図示例では、拡幅部W100、W200、W300及びW400は、トレッド踏面における折線状部800cに沿って配置されているが、直線状部800a及び800bに沿って配置することもできる。
また、拡幅部W100、W200、W300及びW400の少なくとも1は、図12Aに示す、サイプ8における拡幅部W1と同様に、該拡幅部を区画する壁面のうち、屈曲部の優角側の壁面に、前記トレッド踏面の前記サイプの開口中心における法線Nに直交する線分Oとなす角度が30°以上である、直線部分F100(図示せず)を有している。
即ち、上記構成によれば、タイヤの路面接地時に、開口部Sから水分が流入した際に、拡幅部まで効率的に水分を取り込むことができる。さらに、多量の水分が流入した際には、サイプの深さ方向に、滞留することなく水分を取り込むことができる。また、タイヤ転動時の排水においても、トレッド踏面に直交する面に対して傾斜する直線部分を有することによって、水分の排出を促進することができる。
さらに、踏面に対して湾曲した面とするよりも、ブロック陸部4の剛性低下を抑制することができる。
さらに、本実施形態において、深さ方向拡幅部900を設けることもできる。深さ方向拡幅部900は、ブロック陸部4の剛性低下抑制の観点から、サイプ800のトレッド踏面における折線の各辺の途中から、サイプ深さ方向に延びることが好ましい。
1:トレッド踏面、 2:周方向溝、 3:幅方向溝、 4:ブロック陸部、 5、50、500:サイプ、 6、60、600:第1拡幅部、 7、70、700:第2拡幅部、 M1~M3:屈曲点、8、80、800:サイプ、 8a、8f:直線部、 8b、8c、8d、8e:傾斜部、 800a、800b:直線状部、 800c:折線状部、 9、900:深さ方向拡幅部、 a1、a3、a4:優角側の壁面、 a2:劣角側の壁面、 Q1~Q5:屈曲部、 W1~W3:拡幅部、 W100、W200、W300、W400:拡幅部、 F1~F6、F100:直線部分、 N:法線、 S:開口部、 s1:開口中心、 O:線分、 CL:赤道、 TE:トレッド端

Claims (16)

  1. タイヤのトレッド踏面に、少なくとも1本の溝及びトレッド端によって、溝相互間又は溝及びトレッド端間に、少なくとも1の陸部を区画したタイヤであって、
    前記少なくとも1の陸部に、線状に延在する少なくとも1本のサイプを備え、
    前記サイプは、前記サイプの延在方向と交差する方向に拡大する部分が、前記トレッド踏面から前記サイプの深さ方向へ連続して延びる第1拡幅部と、前記サイプの延在方向と交差する方向に拡大する部分が、少なくとも1の前記第1拡幅部と交差する向きに連続して延びる第2拡幅部と、を含み、
    前記サイプは、該サイプの開口部から該開口形状に従ってサイプ深さ方向に延びる面を基準面として、該基準面から少なくとも1つの屈曲点を経て延びる傾斜部を有し、
    前記第2拡幅部は、前記屈曲点のサイプ深さ方向位置に配置されている、タイヤ。
  2. 前記サイプは、該サイプを備える陸部を横断して延在する、請求項1に記載のタイヤ。
  3. 前記第2拡幅部は、前記第1拡幅部と直交する向きへ延びる、請求項1又は2に記載のタイヤ。
  4. 前記第2拡幅部は、前記トレッド踏面から、前記サイプの深さ方向長さの10%以上90%以下の位置に配設される、請求項1~3のいずれか一項に記載のタイヤ。
  5. 前記第1拡幅部は、前記サイプの深さ方向長さと同じ長さを有する、請求項1~4のいずれか一項に記載のタイヤ。
  6. 前記第1拡幅部は、前記サイプの深さ方向長さの90%以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載のタイヤ。
  7. 前記第2拡幅部は、前記サイプの延在方向長さと同じ長さを有する、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
  8. 前記第1拡幅部の最大径は、前記サイプの最大幅の200%以上450%以下である、請求項1~7のいずれか一項に記載のタイヤ。
  9. 前記第2拡幅部の最大径は、前記サイプの最大幅の200%以上450%以下である、請求項1~8のいずれか一項に記載のタイヤ。
  10. 前記サイプの最大幅は、0.1mm以上0.7mm以下である、請求項1~9のいずれか一項に記載のタイヤ。
  11. 前記第1拡幅部及び前記前記2拡幅部の最大幅は、0.8mm以上1.6mm以下である、請求項1~10のいずれか一項に記載のタイヤ。
  12. タイヤのトレッド踏面に、少なくとも1本の溝及びトレッド端によって、溝相互間又は溝及びトレッド端間に、少なくとも1の陸部を区画したタイヤであって、
    前記少なくとも1の陸部に、線状に延在する少なくとも1本のサイプを備え、
    前記サイプの延在方向と直交する断面において、
    前記サイプは、前記トレッド路面から前記サイプの深さ方向に沿って屈曲する少なくとも1の屈曲部を備え、
    前記屈曲部の少なくとも1は、該屈曲部を挟むサイプ部分の幅が拡大した拡幅部を有し、
    前記拡幅部の少なくとも1は、該拡幅部を区画する壁面のうち、前記屈曲部の優角側の壁面に、前記トレッド踏面の前記サイプの開口中心における法線に直交する線分となす角度が30°以上である直線部分を有する、タイヤ。
  13. 前記サイプは、該サイプを備える陸部を横断して延びる、請求項12に記載のタイヤ。
  14. 前記直線部分を有する拡幅部は、前記法線に対して一方側と他方側とにそれぞれ傾斜するサイプ部分に挟まれている、前記屈曲部にある、請求項12又は13に記載のタイヤ。
  15. 前記拡幅部の最大径は、前記サイプ部分の最大幅の200%以上450%以下である、請求項12~14のいずれか一項に記載のタイヤ。
  16. 前記サイプは、前記サイプの延在方向と交差する方向に拡大する部分が、前記トレッド踏面から前記サイプの深さ方向へ連続して延びる、前記拡幅部とは別の深さ方向拡幅部を含む、請求項12~15のいずれか一項に記載のタイヤ。
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