JPWO2014064936A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
トレッドの陸部に、陸部表面に開口しタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプが形成された空気入りタイヤであって、該サイプの少なくとも２本を、該サイプの延在方向に直交する断面で、該サイプの該陸部表面への開口端とタイヤ径方向最内端とを結ぶサイプ主直線がタイヤ径方向に対して傾斜する、傾斜サイプとし、該傾斜サイプはそのサイプ主直線に対して突出する内部屈曲部を具えるとともに、該内部屈曲部の頂点は、サイプ深さの２０％よりも深い位置に位置し、少なくとも一本の傾斜サイプはそのサイプ主直線が、他のいずれかの傾斜サイプのサイプ主直線と、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜することを特徴とする。
Description
この発明は、トレッドの陸部表面に、タイヤ幅方向に延びる複数本のサイプが形成された空気入りタイヤに関するものである。
雪路面上を走行するタイヤに対し、雪路でのトラクション性能やブレーキング性能等の雪上性能を向上させるために、トレッドの陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプを形成して、エッジ効果を発揮させることが行われている。
このように陸部にサイプを形成すると雪上性能は向上するものの、該陸部が細分化されて陸部剛性が低下するために、ドライ性能及びウェット性能が低下するおそれがあった。そのため近年、特許文献１のように、トレッド踏面上だけでなく深さ方向でもサイプの形状を変化させ、細分化された陸部同士を接触させることで陸部の変形を抑制してドライ性能及びウェット性能を向上させた三次元サイプが提案されている。
しかしながら、上記のような三次元サイプを陸部に形成すると、陸部の変形が抑制されるためにエッジ効果が低減して雪上性能が低下する。このように、雪上性能、ドライ性能及びウェット性能を同時に向上させることは困難であった。
この発明は、上記のような問題を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、雪上性能、ドライ性能及びウェット性能を同時に向上させた空気入りタイヤを提供することにある。
この発明の空気入りタイヤは、トレッドの陸部に、陸部表面に開口しタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプが形成された空気入りタイヤであって、該サイプの少なくとも２本を、該サイプの延在方向に直交する断面で、該サイプの該陸部表面への開口端とタイヤ径方向最内端とを結ぶサイプ主直線がタイヤ径方向に対して傾斜する、傾斜サイプとし、該傾斜サイプはそのサイプ主直線に対して突出する内部屈曲部を具えるとともに、該内部屈曲部の頂点は、サイプ深さの２０％よりも深い位置に位置し、少なくとも一本の傾斜サイプはそのサイプ主直線が、他のいずれかの傾斜サイプのサイプ主直線と、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜することを特徴とする。
なお、この明細書及び特許請求の範囲において、「サイプ」とは、対向する溝壁面の少なくとも一部が、タイヤ接地部分で相互に接触する程度の溝幅（例えば０．７ｍｍ以下の溝幅）を有する細溝を意味する。
また、「タイヤ幅方向に延びる」とは、タイヤ幅方向に沿って延びるものを当然含む他、タイヤ幅方向に対して若干の角度（４５°以内）をもって延びる場合をも含む。
そして、特に断りのない限り、サイプの形状等は、タイヤを適用リムに装着して所定内圧を充填した無負荷状態で計測するものとする。
ここで、「適用リム」とは、タイヤが生産されまたは、使用される地域に有効な産業規格がタイヤ毎に定めているリムであり、ＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）であれば標準リム、ＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．）であれば“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、ＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）であれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ＲＩＭ”となる。
また、「所定内圧」とは、ＪＡＴＭＡ等の上記の規格で、タイヤサイズに応じて規定される、タイヤの最大負荷能力に対応する充填空気圧（最高空気圧）をいい、「最大負荷能力」とは、上記の規格でタイヤに負荷することが許される最大の質量をいう。
ところで、ここでいう空気は、窒素ガスその他の不活性ガスに置換することもできる。
また、「タイヤ幅方向に延びる」とは、タイヤ幅方向に沿って延びるものを当然含む他、タイヤ幅方向に対して若干の角度（４５°以内）をもって延びる場合をも含む。
そして、特に断りのない限り、サイプの形状等は、タイヤを適用リムに装着して所定内圧を充填した無負荷状態で計測するものとする。
ここで、「適用リム」とは、タイヤが生産されまたは、使用される地域に有効な産業規格がタイヤ毎に定めているリムであり、ＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）であれば標準リム、ＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．）であれば“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、ＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）であれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ＲＩＭ”となる。
また、「所定内圧」とは、ＪＡＴＭＡ等の上記の規格で、タイヤサイズに応じて規定される、タイヤの最大負荷能力に対応する充填空気圧（最高空気圧）をいい、「最大負荷能力」とは、上記の規格でタイヤに負荷することが許される最大の質量をいう。
ところで、ここでいう空気は、窒素ガスその他の不活性ガスに置換することもできる。
この発明によれば、雪上性能、ドライ性能及びウェット性能を同時に向上させた空気入りタイヤを提供することができる。
以下に、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を例示説明する。
図１に、本発明の空気入りタイヤ（以下、「タイヤ」という）の一実施形態のトレッド１の部分展開図を示す。トレッド１は、ブロック状またはリブ状の陸部を有する。図示した例では、タイヤ周方向に延びる周方向溝２と、隣接する２本の周方向溝２を連通してタイヤ幅方向に延びる横溝３とによってブロック状の陸部４が複数個区画形成され、タイヤ幅方向に４列のブロック列が形成されている。
なお、本発明の他の実施形態では、図２に示すように、センター部にリブ状の陸部を形成し、それ以外の部分にブロック状の陸部を形成している。以下、図１に示す実施形態のタイヤについて説明を行うが、図２に示す実施形態でも、同様の作用効果を発揮することができる。
図１に、本発明の空気入りタイヤ（以下、「タイヤ」という）の一実施形態のトレッド１の部分展開図を示す。トレッド１は、ブロック状またはリブ状の陸部を有する。図示した例では、タイヤ周方向に延びる周方向溝２と、隣接する２本の周方向溝２を連通してタイヤ幅方向に延びる横溝３とによってブロック状の陸部４が複数個区画形成され、タイヤ幅方向に４列のブロック列が形成されている。
なお、本発明の他の実施形態では、図２に示すように、センター部にリブ状の陸部を形成し、それ以外の部分にブロック状の陸部を形成している。以下、図１に示す実施形態のタイヤについて説明を行うが、図２に示す実施形態でも、同様の作用効果を発揮することができる。
なお、図１に示す例では、周方向溝２及び横溝３はどちらも直線状に延びているが、いずれか一方または両方をジグザグ状、波形状、クランク状等に延びるものとすることもできる。また、周方向溝２はタイヤ周方向に沿って延びているが、タイヤ周方向から若干の角度をもって延びるものとすることができる。そして横溝３はタイヤ幅方向に沿って延びているが、タイヤ幅方向から若干の角度をもって延びるものとすることができる。
陸部４の各ブロックには、その表面に開口しタイヤ幅方向に延びる、図１に示す例では４本のサイプ１１が形成されている。なお、図示した例では、これらのサイプ１１をすべて、後述する傾斜サイプとしているが、この発明では、少なくとも２つ以上のサイプを傾斜サイプとすればよい。
サイプ１１はそれぞれ、図１に示すように、陸部表面で、サイプ１１の延在方向に延びる部分１１ｐと該延在方向に対して傾斜して延びる部分１１ｓとを繰り返す、その頂点１１ｔで屈曲する表面屈曲部を有する台形波状としている。これにより、サイプにタイヤ幅方向エッジ成分を持たせることができ、操縦安定性を向上させることができる。また雪面上を走行している際には、陸部表面のサイプの屈曲箇所での局所的沈み込みを制御して、雪上性能の低下を防止することができ、一方、通常路面を走行している際には、陸部が受ける接地圧を均一化して、該陸部と路面との間の摩擦係数の低下を抑制して、ドライ性能及びウェット性能を確保することができる。なお、「サイプの延在方向」とは、サイプが全体として延在する方向であって、図１〜４に示す実施形態では、タイヤ幅方向である。
また、図３に示すように、サイプ１１を陸部表面で、タイヤ幅方向両端を除いて、その頂点１１ｔで屈曲する表面屈曲部を有し、タイヤ周方向への振幅を伴ってジグザグ状に屈曲して延在させることもできる。この場合にも、サイプがタイヤ幅方向エッジ成分を持つために、操縦安定性を向上させることができる。
サイプ１１はそれぞれ、図１に示すように、陸部表面で、サイプ１１の延在方向に延びる部分１１ｐと該延在方向に対して傾斜して延びる部分１１ｓとを繰り返す、その頂点１１ｔで屈曲する表面屈曲部を有する台形波状としている。これにより、サイプにタイヤ幅方向エッジ成分を持たせることができ、操縦安定性を向上させることができる。また雪面上を走行している際には、陸部表面のサイプの屈曲箇所での局所的沈み込みを制御して、雪上性能の低下を防止することができ、一方、通常路面を走行している際には、陸部が受ける接地圧を均一化して、該陸部と路面との間の摩擦係数の低下を抑制して、ドライ性能及びウェット性能を確保することができる。なお、「サイプの延在方向」とは、サイプが全体として延在する方向であって、図１〜４に示す実施形態では、タイヤ幅方向である。
また、図３に示すように、サイプ１１を陸部表面で、タイヤ幅方向両端を除いて、その頂点１１ｔで屈曲する表面屈曲部を有し、タイヤ周方向への振幅を伴ってジグザグ状に屈曲して延在させることもできる。この場合にも、サイプがタイヤ幅方向エッジ成分を持つために、操縦安定性を向上させることができる。
そして、図４に示すように、サイプ１１を陸部表面で、タイヤ幅方向からわずかに傾斜して延びる幅方向延在部１１ｗと、タイヤ周方向からわずかに傾斜して延びる周方向延在部１１ｒとの繰り返しで構成して、稲妻状に屈曲して延在させることもできる。この場合にも、サイプがタイヤ幅方向エッジ成分を持つために、操縦安定性を向上させることができる。
ここで、サイプ１１のタイヤ幅方向長さＬ１と、幅方向延在部１１ｗそれぞれのタイヤ幅方向長さＬ２との比Ｌ２／Ｌ１を、０．４〜０．６とすることが、タイヤ幅方向のブロック剛性を高めて、サイプ１１が連通する溝のタイヤ幅方向の雪中剪断力を高める観点から好ましい。
また、幅方向延在部１１ｗのタイヤ幅方向に対する傾斜角度θ1を、５°〜３０°以下とすることが、ブロックのタイヤ幅方向剛性を、タイヤ周方向の広い幅にわたって高めつつ、タイヤ周方向エッジ成分を有効に発揮させる観点から好ましい。すなわち、θ1が５°未満の場合には、ブロックのタイヤ幅方向剛性を、タイヤ周方向の狭い幅でしか向上させることができなくなり、また、θ1が３０°より大きい場合には、タイヤ周方向エッジ成分が発揮されにくくなるおそれがある。
そして、周方向延在部１１ｒのタイヤ周方向に対する傾斜角度θ2を、５°より大きくすることが、ブロックのタイヤ幅方向剛性を高め、タイヤ周方向エッジ成分を有効に発揮させる観点から好ましい。
なお、図１、３、４に示す実施形態では、サイプ１１の表面屈曲部１１ｔ（図４に示す実施形態では、幅方向延在部１１ｗと周方向延在部１１ｒとの境界部）でサイプ１１が角度を持って屈曲しているが、表面屈曲部でサイプを滑らかに屈曲させることもできる。
ここで、サイプ１１のタイヤ幅方向長さＬ１と、幅方向延在部１１ｗそれぞれのタイヤ幅方向長さＬ２との比Ｌ２／Ｌ１を、０．４〜０．６とすることが、タイヤ幅方向のブロック剛性を高めて、サイプ１１が連通する溝のタイヤ幅方向の雪中剪断力を高める観点から好ましい。
また、幅方向延在部１１ｗのタイヤ幅方向に対する傾斜角度θ1を、５°〜３０°以下とすることが、ブロックのタイヤ幅方向剛性を、タイヤ周方向の広い幅にわたって高めつつ、タイヤ周方向エッジ成分を有効に発揮させる観点から好ましい。すなわち、θ1が５°未満の場合には、ブロックのタイヤ幅方向剛性を、タイヤ周方向の狭い幅でしか向上させることができなくなり、また、θ1が３０°より大きい場合には、タイヤ周方向エッジ成分が発揮されにくくなるおそれがある。
そして、周方向延在部１１ｒのタイヤ周方向に対する傾斜角度θ2を、５°より大きくすることが、ブロックのタイヤ幅方向剛性を高め、タイヤ周方向エッジ成分を有効に発揮させる観点から好ましい。
なお、図１、３、４に示す実施形態では、サイプ１１の表面屈曲部１１ｔ（図４に示す実施形態では、幅方向延在部１１ｗと周方向延在部１１ｒとの境界部）でサイプ１１が角度を持って屈曲しているが、表面屈曲部でサイプを滑らかに屈曲させることもできる。
ここで、サイプが有する表面屈曲部の数が多くなりすぎると、該表面屈曲部付近で接地圧が局所的に大きくなって、一部が路面に対して浮き上がり、雪上トラクション性能やドライ制動（ブレーキング）性能が低下するおそれがある。一方、サイプが、陸部表面で表面屈曲部を全く有していないストレート型のサイプである場合には、サイドフォースが加わる際に、サイプに挟み込まれた雪が抜けやすくなるため、雪上旋回性能が低下して雪上操縦安定性が低下するおそれがある。
従って、例えば図４に示すように、前記傾斜サイプの少なくとも一部が、２つ以下の表面屈曲部を有することで、雪上トラクション性能、ドライ制動（ブレーキング）性能、及び雪上操縦安定性能を高い次元で両立させることができる。
従って、例えば図４に示すように、前記傾斜サイプの少なくとも一部が、２つ以下の表面屈曲部を有することで、雪上トラクション性能、ドライ制動（ブレーキング）性能、及び雪上操縦安定性能を高い次元で両立させることができる。
また、図４に示す実施形態でも、図３のように、サイプの幅方向端部に、タイヤ幅方向に延びる部分を設けることができる。また、タイヤのモールドの製造を容易にする観点から、図示はしないが、サイプの中心からタイヤ幅方向両外側に向かって、表面屈曲部のタイヤ周方向振幅を小さくしていくことが好ましい。
なお、サイプを、陸部表面で直線状とすることもできるが、上述したように台形波状、ジグザグ状又は稲妻状とすることが、サイプのタイヤ周方向に延びる部分に、タイヤ幅方向エッジ成分を持たせて、タイヤが発生する横力を高めて雪上走行安定性を確保する観点から好ましい。
そして、各ブロックにおいて、サイプはタイヤ幅方向に対して対称に形成することができ、またブロックに形成されるサイプ本数が奇数の場合には、タイヤ周方向中央のサイプをジグザグ状に屈曲させて延在するサイプとすることができる。
なお、サイプを、陸部表面で直線状とすることもできるが、上述したように台形波状、ジグザグ状又は稲妻状とすることが、サイプのタイヤ周方向に延びる部分に、タイヤ幅方向エッジ成分を持たせて、タイヤが発生する横力を高めて雪上走行安定性を確保する観点から好ましい。
そして、各ブロックにおいて、サイプはタイヤ幅方向に対して対称に形成することができ、またブロックに形成されるサイプ本数が奇数の場合には、タイヤ周方向中央のサイプをジグザグ状に屈曲させて延在するサイプとすることができる。
図５は、図１に示すタイヤのブロック状の陸部４の斜視図である。図６は、図５のＡ−Ａ線断面図、すなわち傾斜サイプの延在方向（タイヤ幅方向）に直交する断面を示す図である。
図６に示すように、陸部４に形成された４本の稲妻状のサイプ１１ａ〜１１ｄは、サイプの陸部表面４１への開口端Ｐoとタイヤ径方向最内端Ｐiとを結ぶ直線（この発明では「サイプ主直線」という）ｌａ〜ｌｄがタイヤ径方向に対して傾斜する、傾斜サイプである。このように、タイヤ幅方向に延びるサイプ１１ａ〜１１ｄの少なくとも一部を傾斜サイプとすることによって、駆動時及び制動時に、陸部表面を倒れやすくしてエッジ効果を高め、雪上性能を向上することができる。
傾斜サイプ１１ａ〜１１ｄはそれぞれ、そのサイプ主直線ｌａ〜ｌｄに対して突出する、図示する例では４つの内部屈曲部を具える。そして、該内部屈曲部の頂点Ｐ1〜Ｐ4は、サイプ深さｄ（例えば７ｍｍ）の２０％よりも深い位置に位置する。このことで、陸部表面での雪上における変形を妨げることなしに、サイプにより細分化された陸部同士を、サイプの深い位置で接触させて、陸部の倒れ込みを抑制することができ、その結果、ドライ性能及びウェット性能を有効に向上させることができる。
さらに、ブロック状の陸部４のタイヤ周方向中心Ｌｃを挟んで、該ブロック状の陸部４の一方側（図５、６では左側）の傾斜サイプのサイプ主直線ｌａ、ｌｂが、該ブロック状の陸部４の他方側（図５、６では右側）の少なくとも一本（この実施形態では二本）の傾斜サイプのサイプ主直線ｌｃ、ｌｄとは、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜している。サイプ主直線のタイヤ径方向に対する傾斜方向を上記のようにすることで、ブロック陸部の剛性を均一化させて、雪上性能、ドライ性能及びウェット性能を安定させることができる。そして、タイヤ周方向の両方側の入力に対して陸部表面を倒れやすくして、駆動時及び制動時の両方で高い雪上性能を発揮させることができる。また、サイプは一般に、ブレードを生タイヤに挿入したまま加硫することで形成されるが、上記のように、タイヤ径方向内側に向けてサイプ主直線同士が互いに離れるようにすることで、加硫後ブレードを引き抜いた際にトレッドが破損することを防止することができる。
このように、この実施形態の空気入りタイヤでは、陸部表面を倒れやすくしてエッジ効果を高めることで、雪上性能を向上させることができるとともに、サイプの深い位置で陸部同士を接触させて、陸部の倒れ込みを抑制することで、ドライ性能及びウェット性能を向上させることができる。
なお、タイヤ径方向に対するサイプ主直線ｌａ〜ｌｄの傾斜方向（以下、サイプの傾斜方向ともいう）をそれぞれ逆にして、ブロック状の陸部４のタイヤ周方向中心Ｌｃを挟んで、タイヤ径方向内側に向けて傾斜サイプ同士が互いに近づくようにすることもできる。そして隣接するそれぞれのサイプ間で、開口端とタイヤ径方向最内端とを結ぶ直線の傾斜方向がタイヤ径方向に対して逆となるように傾斜サイプを配置することもできる。
また、深さ方向に稲妻状に延びるサイプに変えて、サイプを深さ方向にパルス波状に延在させることもできる。
図６に示すように、陸部４に形成された４本の稲妻状のサイプ１１ａ〜１１ｄは、サイプの陸部表面４１への開口端Ｐoとタイヤ径方向最内端Ｐiとを結ぶ直線（この発明では「サイプ主直線」という）ｌａ〜ｌｄがタイヤ径方向に対して傾斜する、傾斜サイプである。このように、タイヤ幅方向に延びるサイプ１１ａ〜１１ｄの少なくとも一部を傾斜サイプとすることによって、駆動時及び制動時に、陸部表面を倒れやすくしてエッジ効果を高め、雪上性能を向上することができる。
傾斜サイプ１１ａ〜１１ｄはそれぞれ、そのサイプ主直線ｌａ〜ｌｄに対して突出する、図示する例では４つの内部屈曲部を具える。そして、該内部屈曲部の頂点Ｐ1〜Ｐ4は、サイプ深さｄ（例えば７ｍｍ）の２０％よりも深い位置に位置する。このことで、陸部表面での雪上における変形を妨げることなしに、サイプにより細分化された陸部同士を、サイプの深い位置で接触させて、陸部の倒れ込みを抑制することができ、その結果、ドライ性能及びウェット性能を有効に向上させることができる。
さらに、ブロック状の陸部４のタイヤ周方向中心Ｌｃを挟んで、該ブロック状の陸部４の一方側（図５、６では左側）の傾斜サイプのサイプ主直線ｌａ、ｌｂが、該ブロック状の陸部４の他方側（図５、６では右側）の少なくとも一本（この実施形態では二本）の傾斜サイプのサイプ主直線ｌｃ、ｌｄとは、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜している。サイプ主直線のタイヤ径方向に対する傾斜方向を上記のようにすることで、ブロック陸部の剛性を均一化させて、雪上性能、ドライ性能及びウェット性能を安定させることができる。そして、タイヤ周方向の両方側の入力に対して陸部表面を倒れやすくして、駆動時及び制動時の両方で高い雪上性能を発揮させることができる。また、サイプは一般に、ブレードを生タイヤに挿入したまま加硫することで形成されるが、上記のように、タイヤ径方向内側に向けてサイプ主直線同士が互いに離れるようにすることで、加硫後ブレードを引き抜いた際にトレッドが破損することを防止することができる。
このように、この実施形態の空気入りタイヤでは、陸部表面を倒れやすくしてエッジ効果を高めることで、雪上性能を向上させることができるとともに、サイプの深い位置で陸部同士を接触させて、陸部の倒れ込みを抑制することで、ドライ性能及びウェット性能を向上させることができる。
なお、タイヤ径方向に対するサイプ主直線ｌａ〜ｌｄの傾斜方向（以下、サイプの傾斜方向ともいう）をそれぞれ逆にして、ブロック状の陸部４のタイヤ周方向中心Ｌｃを挟んで、タイヤ径方向内側に向けて傾斜サイプ同士が互いに近づくようにすることもできる。そして隣接するそれぞれのサイプ間で、開口端とタイヤ径方向最内端とを結ぶ直線の傾斜方向がタイヤ径方向に対して逆となるように傾斜サイプを配置することもできる。
また、深さ方向に稲妻状に延びるサイプに変えて、サイプを深さ方向にパルス波状に延在させることもできる。
なお製造上の理由から、サイプの開口端付近ではサイプが略タイヤ径方向に延びていてもよい。
図７Ａ〜図７Ｆを用いて、本発明のタイヤに対し、駆動または制動のための入力Ｆｉを加えた際の様子を説明する。なお説明を単純化するため、ブロック状の陸部４に形成された、内部屈曲部を具える傾斜サイプのうち、タイヤ周方向の一方の最外の傾斜サイプ１１ａ周辺の挙動を以下説明するが、他の内部屈曲部を具える傾斜サイプの周辺でも同様の挙動となる。
図７Ａは、図５の左側、すなわち傾斜サイプ１１ａのサイプ主直線ｌａがタイヤ径方向外側に向かって延びている方向と同じ方向の入力を与えた場合の、傾斜サイプ１１ａ周辺での陸部４の様子を示す図である。
図示するように、傾斜サイプ１１ａの、タイヤ径方向に対して直線ｌａとは逆方向に延びていた部分の両側の壁面が接触し、サイプを挟んで入力側とは反対の小陸部４ｂには、入力側の小陸部４ａからの力Ｆｗが及ぼされる。この力Ｆｗによって、小陸部４ｂを路面へ倒し込もうとするモーメントＭｗが発生する。また小陸部４ｂには入力Ｆｉによる、小陸部４ｂを路面から浮き上がらせようとするモーメントＭｉが発生する。このように、小陸部４ｂに発生する２つのモーメントＭｗ、Ｍｉは、互いに逆方向のモーメントであるために打ち消し合い、結果として小陸部４ｂの変形が抑制され、ドライ性能及びウェット性能を一層向上させることができる。
そして、陸部の倒れ込みを抑制する観点から、傾斜サイプの両側の壁面が接触する箇所は、陸部の深い位置に存在していることが良い。そのため本発明のタイヤでは、傾斜サイプの内部屈曲部の頂点を、サイプ深さの２０％よりも深い位置に位置させている。また、内部屈曲部の頂点を深い位置に位置させることで、陸部が多少摩耗した際にも、傾斜サイプの開口端付近の傾斜方向が変化せず、摩耗により雪上性能が変化することを防止することができる。
図示するように、傾斜サイプ１１ａの、タイヤ径方向に対して直線ｌａとは逆方向に延びていた部分の両側の壁面が接触し、サイプを挟んで入力側とは反対の小陸部４ｂには、入力側の小陸部４ａからの力Ｆｗが及ぼされる。この力Ｆｗによって、小陸部４ｂを路面へ倒し込もうとするモーメントＭｗが発生する。また小陸部４ｂには入力Ｆｉによる、小陸部４ｂを路面から浮き上がらせようとするモーメントＭｉが発生する。このように、小陸部４ｂに発生する２つのモーメントＭｗ、Ｍｉは、互いに逆方向のモーメントであるために打ち消し合い、結果として小陸部４ｂの変形が抑制され、ドライ性能及びウェット性能を一層向上させることができる。
そして、陸部の倒れ込みを抑制する観点から、傾斜サイプの両側の壁面が接触する箇所は、陸部の深い位置に存在していることが良い。そのため本発明のタイヤでは、傾斜サイプの内部屈曲部の頂点を、サイプ深さの２０％よりも深い位置に位置させている。また、内部屈曲部の頂点を深い位置に位置させることで、陸部が多少摩耗した際にも、傾斜サイプの開口端付近の傾斜方向が変化せず、摩耗により雪上性能が変化することを防止することができる。
なお、図５、６に示す実施形態では、各傾斜サイプにそれぞれ４つの内部屈曲部を設けているが、傾斜サイプには少なくとも一つの内部屈曲部が設けられていればよい。そして各傾斜サイプに複数、特に好ましくは４つ以上の内部屈曲部を持たせることで、陸部剛性が一層高まり、ドライ性能及びウェット性能を一層向上させることができる。
図７Ｂは、図５の右側、すなわち傾斜サイプ１１ａのサイプ主直線ｌａがタイヤ径方向内側に向かって延びている方向と同じ方向の入力を与えた場合の、傾斜サイプ１１ａ周辺での陸部４の様子を示す図である。
図示されるように、サイプを挟んで入力側とは反対の小陸部４ａには、路面からの力Ｆｇによる、小陸部４ａを路面へ倒し込もうとするモーメントＭｇが発生する。また小陸部４ａには入力Ｆｉによる、小陸部４ａを路面から浮き上がらせようとするモーメントＭｉが発生する。小陸部４ａに発生する２つのモーメントＭｇ、Ｍｉは、互いに逆方向のモーメントであるために打ち消し合って、結果として小陸部４ａの変形が抑制され、ドライ性能及びウェット性能を一層向上させることができる。
図示されるように、サイプを挟んで入力側とは反対の小陸部４ａには、路面からの力Ｆｇによる、小陸部４ａを路面へ倒し込もうとするモーメントＭｇが発生する。また小陸部４ａには入力Ｆｉによる、小陸部４ａを路面から浮き上がらせようとするモーメントＭｉが発生する。小陸部４ａに発生する２つのモーメントＭｇ、Ｍｉは、互いに逆方向のモーメントであるために打ち消し合って、結果として小陸部４ａの変形が抑制され、ドライ性能及びウェット性能を一層向上させることができる。
以上のように、本発明のタイヤでは、内部屈曲部を具える傾斜サイプによって、タイヤ周方向のいずれの方向からの入力に対しても、陸部の変形を抑制させ、ドライ性能及びウェット性能を一層向上させることができる。
また図示はしないが、一本の傾斜サイプのサイプ主直線と、他のいずれかの傾斜サイプのサイプ主直線とを、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜させることで、サイプによって分割された小陸部同士が支え合って、陸部の変形をさらに抑制させて、ドライ性能及びウェット性能をより一層向上させることができる。
また図示はしないが、一本の傾斜サイプのサイプ主直線と、他のいずれかの傾斜サイプのサイプ主直線とを、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜させることで、サイプによって分割された小陸部同士が支え合って、陸部の変形をさらに抑制させて、ドライ性能及びウェット性能をより一層向上させることができる。
ところで、サイプが周方向溝２に開口する位置付近等でサイプを底上げする（サイプ深さを浅くする）ことができる。一方、サイプの深さを一定とすることもできる。サイプを底上げすると、陸部の剛性が高くなってドライ性能及びウェット性能が向上するが、反面雪上性能が低下するおそれがある。本発明のタイヤでは、従来のサイプが形成されたタイヤよりも陸部の剛性を向上させることができるため、底上げの数を減らしてもドライ性能及びウェット性能を確保することができる。
そのため、例えば図１で点線で囲まれた箇所のみを底上げすることができる。具体的には、サイプを底上げした底上げ部を、一方のタイヤ幅方向端のみに千鳥状に設けて、雪上性能、ドライ性能及びウェット性能を両立させることができる。
そのため、例えば図１で点線で囲まれた箇所のみを底上げすることができる。具体的には、サイプを底上げした底上げ部を、一方のタイヤ幅方向端のみに千鳥状に設けて、雪上性能、ドライ性能及びウェット性能を両立させることができる。
ここで、タイヤの製造を容易とし、またブロック陸部の剛性を均一化して、雪上性能、ドライ性能及びウェット性能を安定させる観点から、図９Ｅに示すように、陸部が、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝と、隣接する２本の周方向溝を連通する複数本の横溝によって区画形成された、ブロック状の陸部であり、ブロック状の陸部のタイヤ周方向中心Ｌｃを挟んで、ブロック状の陸部の一方側の傾斜サイプのサイプ主直線ｌａ，ｌｂが、ブロック状の陸部の他方側の少なくとも一本（図９Ｅでは２本）の傾斜サイプのサイプ主直線ｌｃ，ｌｄと、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜することが好ましい。
そして、図１０Ｄに示す傾斜サイプは、サイプ主直線ｌを挟んで隣り合う第１部分ＳP1と第２部分ＳP2とにおいて、第１部分ＳP1の形状が、第２部分ＳP2の形状と異なっている。具体的には、第１部分ＳP1のサイプ主直線ｌに対する入射角度θP1（ここで示す例では７５°）が、第２部分ＳP2のサイプ主直線ｌに対する入射角度θP2（この例では９０°）と異なっている。そして、その結果、第１部分ＳP1の大きさ（第１部分ＳP1とサイプ主直線ｌとで囲まれた領域の面積）と、第２部分ＳP2の大きさ（第２部分ＳP2とサイプ主直線ｌとで囲まれた領域の面積）とが異なっている。
この傾斜サイプに、タイヤ周方向の、サイプ主直線がタイヤ径方向外側に向かって延びている方向と同じ方向の入力を与えた場合の、傾斜サイプ周辺での陸部の様子を図７Ｃに示す。上述したこのような傾斜サイプを形成した場合には、第１部分ＳP1と第２部分ＳP2との形状の違いにより、第１部分ＳP1と第２部分ＳP2との間の境界付近で、剛性が増加する。これにより、入力Ｆｉによる、小陸部４ｂを路面から浮き上がらせようとするモーメントＭｉが発生する際、サイプの両壁面が接触して小陸部４ａから小陸部４ｂに及ぼされる力Ｆｗによる、小陸部４ｂを路面へ押し込もうとするモーメントＭｗを、より効果的に発揮させることができる。従って、入力Ｆｉによって発生するモーメントＭｉをより完全に相殺できるようなモーメントＭｗを発生させて、小陸部４ｂの変形をより抑制して、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できる。
また、この傾斜サイプに、タイヤ周方向の、サイプ主直線がタイヤ径方向内側に向かって延びている方向と同じ方向の入力を与えた場合の、傾斜サイプ周辺での陸部の様子を図７Ｄに示す。入力Ｆｉによる、小陸部４ａを路面から浮き上がらせようとするモーメントＭｉが発生する際、路面からの力Ｆｇによる、小陸部４ａを路面へ倒し込もうとするモーメントＭｇも、上述した剛性の増加により、より効果的に発揮させることができる。従って、入力Ｆｉによって発生するモーメントＭｉをより完全に相殺できるようなモーメントＭｇを発生させて、小陸部４ａの変形をより抑制して、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できる。
なお、上述した実施形態では、第１部分ＳP1及び第２部分ＳP2のサイプ主直線ｌに対する入射角度θP1，θP2を互いに相違させることで、第１部分ＳP1及び第２部分ＳP2の形状を相違させているが、他の方法でも形状を相違させることができ、例えば第１部分ＳP1と第２部分ＳP2との波長を変えてもよい。すなわち、第１部分ＳP1及び第２部分ＳP2の形状が相違していれば、入力Ｆｉによって発生するモーメントＭｉをより効果的に相殺させる効果をより高めることができる。
この傾斜サイプに、タイヤ周方向の、サイプ主直線がタイヤ径方向外側に向かって延びている方向と同じ方向の入力を与えた場合の、傾斜サイプ周辺での陸部の様子を図７Ｃに示す。上述したこのような傾斜サイプを形成した場合には、第１部分ＳP1と第２部分ＳP2との形状の違いにより、第１部分ＳP1と第２部分ＳP2との間の境界付近で、剛性が増加する。これにより、入力Ｆｉによる、小陸部４ｂを路面から浮き上がらせようとするモーメントＭｉが発生する際、サイプの両壁面が接触して小陸部４ａから小陸部４ｂに及ぼされる力Ｆｗによる、小陸部４ｂを路面へ押し込もうとするモーメントＭｗを、より効果的に発揮させることができる。従って、入力Ｆｉによって発生するモーメントＭｉをより完全に相殺できるようなモーメントＭｗを発生させて、小陸部４ｂの変形をより抑制して、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できる。
また、この傾斜サイプに、タイヤ周方向の、サイプ主直線がタイヤ径方向内側に向かって延びている方向と同じ方向の入力を与えた場合の、傾斜サイプ周辺での陸部の様子を図７Ｄに示す。入力Ｆｉによる、小陸部４ａを路面から浮き上がらせようとするモーメントＭｉが発生する際、路面からの力Ｆｇによる、小陸部４ａを路面へ倒し込もうとするモーメントＭｇも、上述した剛性の増加により、より効果的に発揮させることができる。従って、入力Ｆｉによって発生するモーメントＭｉをより完全に相殺できるようなモーメントＭｇを発生させて、小陸部４ａの変形をより抑制して、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できる。
なお、上述した実施形態では、第１部分ＳP1及び第２部分ＳP2のサイプ主直線ｌに対する入射角度θP1，θP2を互いに相違させることで、第１部分ＳP1及び第２部分ＳP2の形状を相違させているが、他の方法でも形状を相違させることができ、例えば第１部分ＳP1と第２部分ＳP2との波長を変えてもよい。すなわち、第１部分ＳP1及び第２部分ＳP2の形状が相違していれば、入力Ｆｉによって発生するモーメントＭｉをより効果的に相殺させる効果をより高めることができる。
一方、図１０Ｅに示す傾斜サイプは、サイプ主直線ｌを挟んで隣り合う第１部分ＳP1と第２部分ＳP2とにおいて、第１部分ＳP1のサイプ主直線ｌからの振幅（最大距離、この例では０．８ｍｍ）Ａ1が、第２部分ＳP2のサイプ主直線ｌからの振幅（最大距離、この例では０．４ｍｍ）Ａ2と異なっている。この実施形態では、第１部分ＳP1と第２部分ＳP2とは略相似であり、第１部分ＳP1の大きさと第２部分ＳP2の大きさとが相違している。このような傾斜サイプを形成した場合には、当該傾斜サイプ周辺で、剛性を、タイヤ径方向で変化させることができる。この例では、タイヤ径方向外側の第１部分ＳP1の振幅が相対的に大きいため、第１部分ＳP1付近の剛性が小さくなり、一方、タイヤ径方向内側の第２部分ＳP2の振幅が相対的に小さいため、第２部分ＳP2付近の剛性が大きくなる。
この傾斜サイプに、タイヤ周方向の、サイプ主直線がタイヤ径方向外側に向かって延びている方向と同じ方向の入力を与えた場合の、傾斜サイプ周辺での陸部の様子を図７Ｅに示す。上述したようにタイヤ径方向内側の第２部分ＳP2付近の剛性が大きいため、入力Ｆｉによって発生するモーメントＭｉをより完全に相殺できるようなモーメントＭｗを発生させて、小陸部４ｂの変形をより抑制して、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できる。
また、この傾斜サイプに、タイヤ周方向の、サイプ主直線がタイヤ径方向内側に向かって延びている方向と同じ方向の入力を与えた場合の、傾斜サイプ周辺での陸部の様子を図７Ｆに示す。この場合も、タイヤ径方向内側の第２部分ＳP2付近の剛性が大きいため、入力Ｆｉによって発生するモーメントをより完全に相殺できるようなモーメントＭｇを発生させて、小陸部４ａの変形をより抑制して、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できる。
なお、上述した実施形態では、第１部分ＳP1の振幅及び波長と、第２部分ＳP2の振幅及び波長とをそれぞれ相違させているが、振幅のみを相違させて波長は略等しくすることもでき、振幅を略等しくして波長を相違させることもできる。また、傾斜サイプを稲妻状とせず、二等辺三角形波等の他の形状とすることもできる。そして図１０Ｅでは、傾斜サイプは、傾斜サイプとサイプ主直線との交点Ｐ1，Ｐ2で点対称となっているが、これに代えて、サイプ主直線の一方側の大きさを、他方側よりも大きくすることもできる。これらの場合にも、上述した剛性をタイヤ径方向で変化させる効果を発揮させることができる。
この傾斜サイプに、タイヤ周方向の、サイプ主直線がタイヤ径方向外側に向かって延びている方向と同じ方向の入力を与えた場合の、傾斜サイプ周辺での陸部の様子を図７Ｅに示す。上述したようにタイヤ径方向内側の第２部分ＳP2付近の剛性が大きいため、入力Ｆｉによって発生するモーメントＭｉをより完全に相殺できるようなモーメントＭｗを発生させて、小陸部４ｂの変形をより抑制して、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できる。
また、この傾斜サイプに、タイヤ周方向の、サイプ主直線がタイヤ径方向内側に向かって延びている方向と同じ方向の入力を与えた場合の、傾斜サイプ周辺での陸部の様子を図７Ｆに示す。この場合も、タイヤ径方向内側の第２部分ＳP2付近の剛性が大きいため、入力Ｆｉによって発生するモーメントをより完全に相殺できるようなモーメントＭｇを発生させて、小陸部４ａの変形をより抑制して、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できる。
なお、上述した実施形態では、第１部分ＳP1の振幅及び波長と、第２部分ＳP2の振幅及び波長とをそれぞれ相違させているが、振幅のみを相違させて波長は略等しくすることもでき、振幅を略等しくして波長を相違させることもできる。また、傾斜サイプを稲妻状とせず、二等辺三角形波等の他の形状とすることもできる。そして図１０Ｅでは、傾斜サイプは、傾斜サイプとサイプ主直線との交点Ｐ1，Ｐ2で点対称となっているが、これに代えて、サイプ主直線の一方側の大きさを、他方側よりも大きくすることもできる。これらの場合にも、上述した剛性をタイヤ径方向で変化させる効果を発揮させることができる。
図８は、本発明の他の実施形態にかかる空気入りタイヤのトレッド１０１の部分展開図である。
図８に示すように、このタイヤは、トレッド１０１に、周方向溝として、タイヤ赤道面ＣＬ上を連続して延びる中央周方向溝１０２と、該中央周方向溝１０２のタイヤ幅方向外側且つトレッド端ＴＥよりタイヤ幅方向内側に位置し、タイヤ周方向に延びる複数の縦溝１０３とを有し、また、トレッド端ＴＥからタイヤ幅方向内側に延びる複数の横溝１０４と、を有している。
なお、「トレッド端」とは、トレッド踏面の、タイヤ幅方向の最外位置をいい、「トレッド踏面」とは、タイヤを所定内圧を充填し、最大負荷能力に対応する負荷を加えた状態でタイヤを転動させた際に、路面に接触することになる、タイヤの全周にわたる外周面をいう。
図８に示すように、このタイヤは、トレッド１０１に、周方向溝として、タイヤ赤道面ＣＬ上を連続して延びる中央周方向溝１０２と、該中央周方向溝１０２のタイヤ幅方向外側且つトレッド端ＴＥよりタイヤ幅方向内側に位置し、タイヤ周方向に延びる複数の縦溝１０３とを有し、また、トレッド端ＴＥからタイヤ幅方向内側に延びる複数の横溝１０４と、を有している。
なお、「トレッド端」とは、トレッド踏面の、タイヤ幅方向の最外位置をいい、「トレッド踏面」とは、タイヤを所定内圧を充填し、最大負荷能力に対応する負荷を加えた状態でタイヤを転動させた際に、路面に接触することになる、タイヤの全周にわたる外周面をいう。
図８に示すように、横溝１０４は、タイヤ幅方向外側に向かうにつれて溝幅が漸増しており、また、タイヤ幅方向外側に向かうにつれてタイヤ幅方向に対する傾斜角度が漸減している。
さらに、図示例では、複数本の縦溝１０３が、タイヤ周方向に隣接する２本の横溝１０４に開口しており、この２本の隣接する横溝１０４間でタイヤ周方向に対して傾斜して延びている。
そして、中央周方向溝１０２、幅方向外側主方向溝１０３、横溝１０４により、複数のブロック１０５が区画形成されており、各ブロック１０５の表面には、図示例で複数本のサイプ１１１ａ、１１１ｂが設けられている。サイプはいずれも先に述べた傾斜サイプであり、そのサイプ主直線に対して突出する内部屈曲部を具えるとともに、該内部屈曲部の頂点は、サイプ深さの２０％よりも深い位置に位置し、少なくとも一本の傾斜サイプはそのサイプ主直線が、他のいずれかの傾斜サイプのサイプ主直線と、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜している。
さらに、図示例では、複数本の縦溝１０３が、タイヤ周方向に隣接する２本の横溝１０４に開口しており、この２本の隣接する横溝１０４間でタイヤ周方向に対して傾斜して延びている。
そして、中央周方向溝１０２、幅方向外側主方向溝１０３、横溝１０４により、複数のブロック１０５が区画形成されており、各ブロック１０５の表面には、図示例で複数本のサイプ１１１ａ、１１１ｂが設けられている。サイプはいずれも先に述べた傾斜サイプであり、そのサイプ主直線に対して突出する内部屈曲部を具えるとともに、該内部屈曲部の頂点は、サイプ深さの２０％よりも深い位置に位置し、少なくとも一本の傾斜サイプはそのサイプ主直線が、他のいずれかの傾斜サイプのサイプ主直線と、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜している。
ここで、タイヤ赤道面ＣＬからトレッド端ＴＥまでのタイヤ幅方向の中心位置Ｍ１、Ｍ２を基準として、該中心位置よりタイヤ幅方向内側をセンター部Ｃ１、Ｃ２、該中心位置よりタイヤ幅方向外側をショルダ部Ｓ１、Ｓ２とすると、本実施形態のタイヤでは、横溝１０４は、タイヤ幅方向外側に向かうにつれて溝幅が漸増しているため、横溝１０４のショルダ部Ｓ１（Ｓ２）での溝幅は、横溝１０４のセンター部Ｃ１（Ｃ２）での溝幅より大きくなっている。
さらに、本実施形態のタイヤにあっては、タイヤ幅方向外側の縦溝１０３ｂの溝深さを、タイヤ幅方向内側の縦溝１０３ａの溝深さより浅くしている。
さらに、本実施形態のタイヤにあっては、タイヤ幅方向外側の縦溝１０３ｂの溝深さを、タイヤ幅方向内側の縦溝１０３ａの溝深さより浅くしている。
また、図８に示すタイヤでは、陸部表面に、図３に示すような、タイヤ幅方向両端を除いて、タイヤ周方向への振幅を伴ってジグザグ状に屈曲して延在する傾斜サイプ（図８の１１１ａ）と、図４に示すような、ほぼタイヤ幅方向に延びる幅方向延在部１１ｗと、ほぼタイヤ周方向に延びる周方向延在部１１ｒとの繰り返しで構成され、稲妻状に屈曲して延在する傾斜サイプ（図８の１１１ｂ）とが形成されている。
以下、本実施形態のタイヤの作用効果について説明する。
雪上路面における摩擦力は、タイヤ前面の走行抵抗となる圧縮抵抗、ブロック表面の表面摩擦力、溝部の雪中せん断力、ブロックエッジによるエッジ効果などにより発生する。
本実施形態のタイヤによれば、まず、タイヤ赤道面ＣＬ上を連続して延びる中央周方向溝１０２を設けているため、接地長の長くなるタイヤ赤道面ＣＬ上での排水性を高めて、効率よくタイヤのウェット性能を確保することができる。
また、縦溝１０３を複数設けたことにより、旋回時に発生する横力に対して、縦溝１０３により区画されるブロックエッジによるエッジ効果を確保して、雪上路面での横グリップ力を確保することができ、雪上旋回性能を向上させることができる。
さらに、一般的な前輪駆動車では、リア荷重は、フロント荷重より小さいが、本実施形態のタイヤでは、タイヤ幅方向内側の縦溝１０３ａの溝深さを、タイヤ幅方向外側の縦溝１０３ｂの溝深さより深くしたことにより、例えばリア荷重のような接地形状が小さくなる低荷重が負荷された際の当該縦溝による横方向のエッジ効果をより一層増大させ、これによって、低荷重時における横力をより一層増大させ、雪上でのスタビリティファクタを増大させることにより、雪上での横グリップ力のみならず、雪上路面でのフロント／リアバランスも向上させることができ、タイヤの雪上性能を総合的に向上させることができる。
これに加えて、ブロックに形成されるサイプを傾斜サイプとし、そのサイプ主直線に対して突出する内部屈曲部を具えるとともに、該内部屈曲部の頂点は、サイプ深さの２０％よりも深い位置に位置し、少なくとも一本の傾斜サイプはそのサイプ主直線が、他のいずれかの傾斜サイプのサイプ主直線と、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜することで、ブロックの剛性を高め、横力が加わっている際にも雪中剪断力及びブロックのエッジ効果を効果的に発揮させて、雪上操縦安定性能を向上させることができる。
雪上路面における摩擦力は、タイヤ前面の走行抵抗となる圧縮抵抗、ブロック表面の表面摩擦力、溝部の雪中せん断力、ブロックエッジによるエッジ効果などにより発生する。
本実施形態のタイヤによれば、まず、タイヤ赤道面ＣＬ上を連続して延びる中央周方向溝１０２を設けているため、接地長の長くなるタイヤ赤道面ＣＬ上での排水性を高めて、効率よくタイヤのウェット性能を確保することができる。
また、縦溝１０３を複数設けたことにより、旋回時に発生する横力に対して、縦溝１０３により区画されるブロックエッジによるエッジ効果を確保して、雪上路面での横グリップ力を確保することができ、雪上旋回性能を向上させることができる。
さらに、一般的な前輪駆動車では、リア荷重は、フロント荷重より小さいが、本実施形態のタイヤでは、タイヤ幅方向内側の縦溝１０３ａの溝深さを、タイヤ幅方向外側の縦溝１０３ｂの溝深さより深くしたことにより、例えばリア荷重のような接地形状が小さくなる低荷重が負荷された際の当該縦溝による横方向のエッジ効果をより一層増大させ、これによって、低荷重時における横力をより一層増大させ、雪上でのスタビリティファクタを増大させることにより、雪上での横グリップ力のみならず、雪上路面でのフロント／リアバランスも向上させることができ、タイヤの雪上性能を総合的に向上させることができる。
これに加えて、ブロックに形成されるサイプを傾斜サイプとし、そのサイプ主直線に対して突出する内部屈曲部を具えるとともに、該内部屈曲部の頂点は、サイプ深さの２０％よりも深い位置に位置し、少なくとも一本の傾斜サイプはそのサイプ主直線が、他のいずれかの傾斜サイプのサイプ主直線と、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜することで、ブロックの剛性を高め、横力が加わっている際にも雪中剪断力及びブロックのエッジ効果を効果的に発揮させて、雪上操縦安定性能を向上させることができる。
さらに、横溝１０４のショルダ部での溝幅が、横溝１０４のセンター部での溝幅より大きいため、雪上路面での前後方向の入力に対しては、雪中せん断力を確保して、雪上路面での前後方向のグリップ力を高めることができる。
また、本実施形態のタイヤでは、接地長が長くなりやすい、タイヤ幅方向内側の縦溝１０３ａの溝深さが、タイヤ幅方向外側の縦溝１０３ｂよりも深いため、排水性を効率よく高めることができる。
さらに、本実施形態のタイヤでは、横溝１０４のショルダ部での溝幅が、横溝１０４のセンター部での溝幅より大きいため、ショルダ部の剛性が低下しがちであるが、タイヤ幅方向外側の縦溝の溝深さが浅いため、ショルダ部の剛性を確保することもできる。
また、本実施形態のタイヤでは、接地長が長くなりやすい、タイヤ幅方向内側の縦溝１０３ａの溝深さが、タイヤ幅方向外側の縦溝１０３ｂよりも深いため、排水性を効率よく高めることができる。
さらに、本実施形態のタイヤでは、横溝１０４のショルダ部での溝幅が、横溝１０４のセンター部での溝幅より大きいため、ショルダ部の剛性が低下しがちであるが、タイヤ幅方向外側の縦溝の溝深さが浅いため、ショルダ部の剛性を確保することもできる。
また、本発明のサイプは、トレッド踏面１０１において、中央周方向溝１０２の溝面積と複数の縦溝１０３の溝面積との合計の溝面積が、全溝面積の５０％未満であるタイヤに適用した場合に、より大きな効果を発揮することができる。
横溝１０４の溝面積が相対的に大きい場合には、横溝１０４の幅が大きくなり、雪柱剪断力及びブロックのエッジ効果の、操縦安定性に対する寄与がより大きくなる。このようなタイヤに本発明のサイプを適用して、雪柱剪断力及びブロックのエッジ効果を向上させることで、操縦安定性を大きく向上させることができる。
横溝１０４の溝面積が相対的に大きい場合には、横溝１０４の幅が大きくなり、雪柱剪断力及びブロックのエッジ効果の、操縦安定性に対する寄与がより大きくなる。このようなタイヤに本発明のサイプを適用して、雪柱剪断力及びブロックのエッジ効果を向上させることで、操縦安定性を大きく向上させることができる。
タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の実施例タイヤ、比較例タイヤを試作し、それらの性能を評価したので、以下に説明する。
実施例タイヤ１〜８及び比較例タイヤ１〜３にはともに、図１に示すブロック状の陸部が形成されている。
実施例タイヤ１の４列のブロック列には、図９Ａの斜視図及び図１０Ａの断面図に示す、２つの内部屈曲部を有する、幅０．７ｍｍ、深さ（トレッド表面からの距離、以下同じ）７ｍｍの傾斜サイプが形成されている。トレッド表面に近い内部屈曲部の頂点の深さは３ｍｍである。また、ブロック状の陸部のタイヤ周方向中心を挟んで、該ブロック状の陸部の一方側の傾斜サイプのサイプ主直線が、該ブロック状の陸部の他方側の傾斜サイプのサイプ主直線とは、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜している。そして図示はしていないが、サイプの周方向溝への開口位置付近では、サイプがそのタイヤ幅方向端部で千鳥状に底上げされている。なお陸部表面では、サイプの延在方向はタイヤ幅方向と略一致している。
実施例タイヤ２は、図９Ｂに示すように、隣接する傾斜サイプのタイヤ径方向に対する傾斜方向が互いに逆になっている点を除き、実施例タイヤ１と同じ構造を持つ。
実施例タイヤ３は、図９Ｃに示すように、陸部表面でサイプを、陸部表面のタイヤ幅方向両端部分を除き、ジグザグ状に延在させている点を除き、実施例タイヤ２と同じ構造を持つ。
実施例タイヤ４は、図９Ｄに示すように、陸部表面で傾斜サイプがその延在方向に延びる部分と、該延在方向に対して傾斜して延びる部分とを繰り返してなる、台形波状に形成されている点を除き、実施例タイヤ３と同じ構造を持つ。
実施例タイヤ５は、図９Ｅ及び図１０Ｂに示すように、サイプが４つの内部屈曲部を有し、陸部表面で傾斜サイプが台形波状に形成されている点を除き、実施例タイヤ１と同じ構造を持つ。
実施例タイヤ６は、図９Ｆに示すように、隣接する傾斜サイプのタイヤ径方向に対する傾斜方向が互いに逆となっている点を除き、実施例タイヤ５と同じ構造を持つ。
実施例タイヤ７は、サイプのタイヤ幅方向端部に底上げ部を設けていない点を除き、実施例タイヤ６と同じ構造を持つ。
実施例タイヤ８は、図９Ｉ及び図１０Ａに示すように、傾斜サイプを陸部表面で、タイヤ幅方向に対してわずかに傾斜して延びる幅方向延在部と、タイヤ周方向に対してわずかに傾斜して延びる周方向延在部との繰り返しで構成して、稲妻状に屈曲して延在させ、該傾斜サイプがそれぞれ２つの表面屈曲部を有する。また、それぞれの傾斜サイプのサイプ主直線は、タイヤ径方向内側が、ブロック状の陸部のタイヤ周方向中心を向いている。その他の点については、実施例タイヤ１と同じ構造を持つ。
実施例タイヤ９は、図８に示すブロック状の陸部が形成されている。そして陸部表面には、図８に示すように、タイヤ周方向への振幅を伴ってジグザグ状に屈曲して延在する傾斜サイプ１１１ａと、タイヤ幅方向に対してわずかに傾斜して延びる幅方向延在部及びタイヤ周方向に対してわずかに傾斜して延びる周方向延在部の繰り返しで構成され、稲妻状に屈曲して延在する傾斜サイプ１１１ｂとが形成されている。両傾斜サイプのタイヤ径方向断面図は図１０Ａの通りである。
実施例タイヤ１の４列のブロック列には、図９Ａの斜視図及び図１０Ａの断面図に示す、２つの内部屈曲部を有する、幅０．７ｍｍ、深さ（トレッド表面からの距離、以下同じ）７ｍｍの傾斜サイプが形成されている。トレッド表面に近い内部屈曲部の頂点の深さは３ｍｍである。また、ブロック状の陸部のタイヤ周方向中心を挟んで、該ブロック状の陸部の一方側の傾斜サイプのサイプ主直線が、該ブロック状の陸部の他方側の傾斜サイプのサイプ主直線とは、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜している。そして図示はしていないが、サイプの周方向溝への開口位置付近では、サイプがそのタイヤ幅方向端部で千鳥状に底上げされている。なお陸部表面では、サイプの延在方向はタイヤ幅方向と略一致している。
実施例タイヤ２は、図９Ｂに示すように、隣接する傾斜サイプのタイヤ径方向に対する傾斜方向が互いに逆になっている点を除き、実施例タイヤ１と同じ構造を持つ。
実施例タイヤ３は、図９Ｃに示すように、陸部表面でサイプを、陸部表面のタイヤ幅方向両端部分を除き、ジグザグ状に延在させている点を除き、実施例タイヤ２と同じ構造を持つ。
実施例タイヤ４は、図９Ｄに示すように、陸部表面で傾斜サイプがその延在方向に延びる部分と、該延在方向に対して傾斜して延びる部分とを繰り返してなる、台形波状に形成されている点を除き、実施例タイヤ３と同じ構造を持つ。
実施例タイヤ５は、図９Ｅ及び図１０Ｂに示すように、サイプが４つの内部屈曲部を有し、陸部表面で傾斜サイプが台形波状に形成されている点を除き、実施例タイヤ１と同じ構造を持つ。
実施例タイヤ６は、図９Ｆに示すように、隣接する傾斜サイプのタイヤ径方向に対する傾斜方向が互いに逆となっている点を除き、実施例タイヤ５と同じ構造を持つ。
実施例タイヤ７は、サイプのタイヤ幅方向端部に底上げ部を設けていない点を除き、実施例タイヤ６と同じ構造を持つ。
実施例タイヤ８は、図９Ｉ及び図１０Ａに示すように、傾斜サイプを陸部表面で、タイヤ幅方向に対してわずかに傾斜して延びる幅方向延在部と、タイヤ周方向に対してわずかに傾斜して延びる周方向延在部との繰り返しで構成して、稲妻状に屈曲して延在させ、該傾斜サイプがそれぞれ２つの表面屈曲部を有する。また、それぞれの傾斜サイプのサイプ主直線は、タイヤ径方向内側が、ブロック状の陸部のタイヤ周方向中心を向いている。その他の点については、実施例タイヤ１と同じ構造を持つ。
実施例タイヤ９は、図８に示すブロック状の陸部が形成されている。そして陸部表面には、図８に示すように、タイヤ周方向への振幅を伴ってジグザグ状に屈曲して延在する傾斜サイプ１１１ａと、タイヤ幅方向に対してわずかに傾斜して延びる幅方向延在部及びタイヤ周方向に対してわずかに傾斜して延びる周方向延在部の繰り返しで構成され、稲妻状に屈曲して延在する傾斜サイプ１１１ｂとが形成されている。両傾斜サイプのタイヤ径方向断面図は図１０Ａの通りである。
比較例タイヤ１のブロック列には、図９Ｇの斜視図及び図１０Ａの断面図に示す、２つの内部屈曲部を有する傾斜サイプが形成されている。
比較例タイヤ２のタイヤ幅方向の一方の外側の１列のブロック列と、タイヤ幅方向の他方の外側の１列のブロック列（これらを以下、ショルダ部のブロック列といい、表１中「ショルダ部」で示す）には、図９Ｈ及び図１０Ｃに示すように、サイプ主直線がタイヤ径方向に対して傾斜していないサイプが形成され、タイヤ赤道面ＣＬを挟む２列のブロック列（以下センター部のブロック列といい、表１中「センター部」で示す）にはそれぞれ４本のタイヤ径方向に延びる、幅０．７ｍｍ、深さ７ｍｍのサイプが形成されている。またショルダ部及びセンター部のそれぞれのサイプのタイヤ幅方向両端部は底上げされている。その他の構造については、実施例タイヤ１と同じである。
比較例タイヤ３は、トレッド表面に最も近い内部屈曲部の頂点の深さを１ｍｍとした点を除いて、実施例タイヤ７と同じ構造を持つ。
比較例タイヤ２のタイヤ幅方向の一方の外側の１列のブロック列と、タイヤ幅方向の他方の外側の１列のブロック列（これらを以下、ショルダ部のブロック列といい、表１中「ショルダ部」で示す）には、図９Ｈ及び図１０Ｃに示すように、サイプ主直線がタイヤ径方向に対して傾斜していないサイプが形成され、タイヤ赤道面ＣＬを挟む２列のブロック列（以下センター部のブロック列といい、表１中「センター部」で示す）にはそれぞれ４本のタイヤ径方向に延びる、幅０．７ｍｍ、深さ７ｍｍのサイプが形成されている。またショルダ部及びセンター部のそれぞれのサイプのタイヤ幅方向両端部は底上げされている。その他の構造については、実施例タイヤ１と同じである。
比較例タイヤ３は、トレッド表面に最も近い内部屈曲部の頂点の深さを１ｍｍとした点を除いて、実施例タイヤ７と同じ構造を持つ。
以上に述べた各供試タイヤについて、サイズ１５×６Ｊのリムに組み付けるとともに、空気圧２００ｋＰａを充填して、以下の雪上加速試験、ウェット・ドライ制動試験及び雪上操縦安定性能試験を行った。
＜雪上加速試験＞
雪路面上で、上記のタイヤを装着した車両を、静止状態からアクセルを全開にして５０ｍ走行するまでの時間（加速時間）を計測することで、雪上トラクション性能を評価した。その結果を表１に示す。
ここで、表１に示す指数値は、比較例タイヤ２の加速時間の逆数を１００としたものであり、数値が大きいほど雪上トラクション性能に優れることを示す。
雪路面上で、上記のタイヤを装着した車両を、静止状態からアクセルを全開にして５０ｍ走行するまでの時間（加速時間）を計測することで、雪上トラクション性能を評価した。その結果を表１に示す。
ここで、表１に示す指数値は、比較例タイヤ２の加速時間の逆数を１００としたものであり、数値が大きいほど雪上トラクション性能に優れることを示す。
＜ウェット・ドライ制動試験＞
ウェット路面で８０ｋｍ／ｈからフルブレーキをかけて静止状態になるまでの制動距離を測定した。また、ドライ路面で１００ｋｍ／ｈからフルブレーキをかけて静止状態になるまでの制動距離を測定した。これらの結果も表１に示す。
ここで、表１に示す指数値は、比較例タイヤ２の制動距離の逆数を１００としたものであり、数値が大きいほどウェット制動性能、ドライ制動性能に優れることを示す。
ウェット路面で８０ｋｍ／ｈからフルブレーキをかけて静止状態になるまでの制動距離を測定した。また、ドライ路面で１００ｋｍ／ｈからフルブレーキをかけて静止状態になるまでの制動距離を測定した。これらの結果も表１に示す。
ここで、表１に示す指数値は、比較例タイヤ２の制動距離の逆数を１００としたものであり、数値が大きいほどウェット制動性能、ドライ制動性能に優れることを示す。
＜雪上操縦安定性能試験＞
上記のタイヤを装着した車両を運転し、雪路のテストコース上を１周した際にかかるタイムを計測することで、雪上操縦安定性能を評価した。その結果を表１に示す。
ここで、表１に示す指数値は、比較例タイヤ２のタイムの逆数を１００としたものであり、数値が大きいほど雪上操縦安定性能試験に優れることを示す。
上記のタイヤを装着した車両を運転し、雪路のテストコース上を１周した際にかかるタイムを計測することで、雪上操縦安定性能を評価した。その結果を表１に示す。
ここで、表１に示す指数値は、比較例タイヤ２のタイムの逆数を１００としたものであり、数値が大きいほど雪上操縦安定性能試験に優れることを示す。
表１に示す結果から、実施例タイヤ１〜９はともに、比較例タイヤ１〜３に比して、雪上トラクション性能、ウェット制動性能及びドライ制動性能がいずれも大きく向上していることがわかる。また、実施例タイヤ５は加硫後ブレードを引き抜いた際にトレッドが破損することがなく、製造が容易であった。さらに、実施例タイヤ８、９は、比較例タイヤ１〜３に比して雪上操縦安定性能が大きく向上していることがわかる。
１、１０１：トレッド、 ２、１０２、１０３：周方向溝、
３、１０４：横溝、 ４、１０５：ブロック状の陸部、
４ａ、４ｂ：小陸部、
１１ｔ：表面屈曲部の頂点、
１１、１１ａ〜１１ｄ、１１１ａ、１１１ｂ：サイプ（傾斜サイプ）、
４１：ブロックの陸部表面、 ｌａ〜ｌｄ：サイプ主直線、
Ｐ1〜Ｐ4：内部屈曲部の頂点
３、１０４：横溝、 ４、１０５：ブロック状の陸部、
４ａ、４ｂ：小陸部、
１１ｔ：表面屈曲部の頂点、
１１、１１ａ〜１１ｄ、１１１ａ、１１１ｂ：サイプ（傾斜サイプ）、
４１：ブロックの陸部表面、 ｌａ〜ｌｄ：サイプ主直線、
Ｐ1〜Ｐ4：内部屈曲部の頂点
Claims (8)
- トレッドの陸部に、陸部表面に開口しタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプが形成された空気入りタイヤであって、
該サイプの少なくとも２本を、該サイプの延在方向に直交する断面で、該サイプの該陸部表面への開口端とタイヤ径方向最内端とを結ぶサイプ主直線がタイヤ径方向に対して傾斜する、傾斜サイプとし、該傾斜サイプはそのサイプ主直線に対して突出する内部屈曲部を具えるとともに、該内部屈曲部の頂点は、サイプ深さの２０％よりも深い位置に位置し、
少なくとも一本の傾斜サイプはそのサイプ主直線が、他のいずれかの傾斜サイプのサイプ主直線と、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜することを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記陸部表面で、前記傾斜サイプが、２つ以下の表面屈曲部を有してなる、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
- 前記陸部表面で、前記傾斜サイプの少なくとも一部が、ジグザグ状に屈曲して延在してなる、請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
- 前記陸部表面で、前記傾斜サイプがその延在方向に延びる部分と、該延在方向に対して傾斜して延びる部分とを繰り返してなる、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
- 前記傾斜サイプの少なくとも一本が、前記内部屈曲部を４つ以上具えてなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記陸部が、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝と、隣接する２本の周方向溝を連通する複数本の横溝によって区画形成されたブロック状の陸部であり、
該ブロック状の陸部のタイヤ周方向中心を挟んで、該ブロック状の陸部の一方側の傾斜サイプのサイプ主直線が、該ブロック状の陸部の他方側の少なくとも一本の傾斜サイプのサイプ主直線と、タイヤ径方向に対して逆方向に傾斜してなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。 - 前記傾斜サイプの少なくとも一本で、前記傾斜サイプの、前記サイプ主直線を挟んで隣り合う第１部分と第２部分とにおいて、前記第１部分の形状が、前記第２部分の形状と異なる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記傾斜サイプの少なくとも一本で、前記傾斜サイプの、前記サイプ主直線を挟んで隣り合う第１部分と第２部分とにおいて、前記第１部分の前記サイプ主直線からの振幅が、前記第２部分の前記サイプ主直線からの振幅と異なる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
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