JP2002192916A - 空気入りタイヤ及び空気入りタイヤ製造用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 氷雪路面上での制動性能を維持しつつ、走行
時のシズル音の発生を抑制した空気入りタイヤ及びこの
ような空気入りタイヤの製造用金型の提供。 【解決手段】 ブロック４のタイヤ幅方向に形成するサ
イプ５の形状を、ブロック表面４ａからブロックの法線
方向に延長する直線状切り込み部分５ａと台形状切り込
み部分５ｂとの組み合わせにより構成する。また、平板
からなるサイプ成形刃１０の表裏面の幅方向の両縁部を
除いた部分に間隔をおいて凹溝１１ａ、１１ｂを形成
し、これを内面に突設して金型を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、氷雪路面走行用に
適した空気入りタイヤ（スタッドレスタイヤ）に関し、
さらに詳しくは、氷雪路面上での制動性能を維持しつつ
走行時の騒音を低減した空気入りタイヤに関する。ま
た、本発明は、氷雪路面走行用に適した空気入りタイヤ
の製造用金型に関する。

【０００２】

【従来技術】スタッドレスタイヤは、氷雪路面上での運
動性能を確保するためトレッド面にブロックを形成し、
このブロックの表面には「サイプ」と称するタイヤ幅方
向の切り込みを設けて、これに排水効果やエッジ効果を
受けもたせて制駆動性能を維持している。

【０００３】これまでのスタッドレスタイヤの開発は、
主として氷雪路面上での制駆動性能を改善するという観
点から、サイプの形状についても種々の提案がなされて
今日に至っている。特に、ブロック表面の法線方向に延
びるサイプの形状を、直線状にするものの他、ジグザグ
状にしたり波状にすることにより運動性能のみならず耐
摩耗性等に優れたスタッドレスタイヤが提供されてき
た。

【０００４】ところが近年は、車両の低騒音化に対する
要求が高まり、スタッドレスタイヤにあってもサイプに
よって生じるノイズ（シズル音）が問題になってきた。

【０００５】シズル音とはサイプの多いデザインをトレ
ッド面に有するタイヤが走行時に発生する２ｋＨｚ以上
の周波数帯のノイズをいい、サイプによって囲まれた小
ブロック同志のサイプ壁の擦れやサイプに区切られた小
ブロックの空気ポンピングによって発生すると考えられ
ている。

【０００６】したがって、シズル音の発生を抑制するた
めにはサイプの本数を減らすのが最も手っ取り早い解決
手段であるが、サイプの本数を減らすと氷雪路面上での
タイヤ走行時の運動性能が低下するため、サイプの本数
をある程度確保して、シズル音を減らすための手段を模
索する必要に迫られていた。

【０００７】そして、このシズル音がブロック表面の法
線方向に延びるサイプの形状と密接な関係にあることが
本発明者らの実験により次第に明らかになってきた。

【０００８】すなわち、ブロック表面の法線方向に延び
るサイプの形状として、例えば、図４（ａ）の直線形
状、図４（ｂ）のジグザグ形状、図４（ｃ）の波形形
状、図４（ｄ）の台形形状について、これらの形状とシ
ズル音との関係を調べるため、これらを施したタイヤを
製造し、これらが走行時に発生するシズル音を測定し比
較したところ表１の結果が得られた。表１では測定した
シズル音量を図４（ａ）の直線形状の場合を１００とし
た指数で表示した。なお、図４（ａ）〜（ｄ）において
４はブロックを、５はサイプをそれぞれ示す。

【０００９】

【表１】

【００１０】この結果、シズル音を抑制するためにはサ
イプの形状を図４（ｄ）の台形形状とすることが最も有
利であることが判明した。また、その後の実験により同
じ台形形状であっても、ブロック表面の法線方向に延び
るサイプの形状の屈曲の程度によって走行時に発生する
シズル音が変化してくることを確認し、シズル音を抑制
するために最も適切な形状を追求する必要が生じてき
た。

【００１１】なお、表１の実験では、図４（ｂ）〜
（ｄ）の場合にあってタイヤのパタ−ン及びサイズ、サ
イプの数及び深さ、サイプの形状の屈曲の程度（タイヤ
周方向Ｅ−Ｅ’の振れ幅）をそれぞれ共通にして、各々
のサイプ形状のタイヤ各４本を製造し、これを実車に装
着し試験路を走行させて車内音を測定し、発生した１ｋ
Ｈｚ以上のノイズだけをフィルタ−にかけて抽出した。

【００１２】一方、トレッド面のブロック表面にサイプ
を形成するために金型内面に突設するこれまでのサイプ
形成刃では、その形状をあまり複雑にするとタイヤ加硫
後のタイヤの金型からの離型によりサイプが破損すると
いう問題があるため、金属の平板をサイプ形状にあわせ
てプレス等により成形加工した略均一の薄い金属板で構
成されている。したがって、このようなサイプ形成刃を
用いて形成したサイプは、シズル音の発生を抑制できな
いという欠点があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、トレッド面のブロック表面から法線方向に延びるサ
イプの形状を工夫することにより、氷雪路面上での制動
性能を維持しつつ走行時のシズル音の発生を抑制した空
気入りタイヤを提供することにある。

【００１４】また、本発明の第２の目的は、タイヤ成形
加硫時に使用するサイプ形成刃の構造を工夫することに
より、氷雪路面上での制動性能を維持しつつ走行時のシ
ズル音の発生を抑制した空気入りタイヤの製造を可能と
したタイヤ製造用金型を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために本発明は、トレッド面にタイヤ周方向に延びる
複数の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数の副溝とにより
複数のブロックを区画し、これらブロックの表面にタイ
ヤ幅方向にサイプを形成した空気入りタイヤであって、
前記ブロックのタイヤ周方向断面において、前記サイプ
が該ブロックの表面から法線方向に延長する直線状切り
込み部分とタイヤ周方向に突出した台形状切り込み部分
とからなる空気入りタイヤを要旨とする。

【００１６】このようにサイプを直線状切り込み部分と
タイヤ周方向に突出した台形状切り込み部分とから構成
したため、氷雪路面上での制動性能を維持できると共
に、走行時のサイプ壁同志が互いに擦れる機会が少なく
なり、走行時に発生する２ｋＨｚ以上の周波数帯のシズ
ル音を少なくすることが可能となる。

【００１７】また、上記第２の目的を達成する本発明
は、タイヤのトレッド面のブロック表面にサイプを形成
するための平板状のサイプ形成刃を内面に突設した金型
であって、前記サイプ形成刃の一方の面の幅方向両縁部
を除いた部分に複数の凹溝を所定の間隔で上下方向に形
成すると共に、該サイプ形成刃の他方の面の幅方向両縁
部を除いた部分の前記間隔に対応する位置に凹溝を形成
した空気入りタイヤ製造用金型を要旨とする。

【００１８】このようにサイプ形成刃に凹溝を形成した
ため、氷雪路面上での制動性能を維持しつつ走行時のシ
ズル音の発生を抑制した空気入りタイヤの製造が可能と
なる。さらに、サイプ形成刃の耐久性を確保すると共
に、タイヤ加硫後のタイヤの金型からの離型を容易にす
ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を引用して本発明
の実施形態を説明する。各図において、同一の構成要素
は同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

【００２０】図３は第一発明の一実施形態を示すトレッ
ド面の一部平面図で、トレッド面１にはタイヤ周方向Ｅ
−Ｅ’に延びる複数の主溝２とタイヤ幅方向に延びる複
数の副溝３とにより区画された複数のブロック４が形成
され、これらブロック４の表面にはタイヤ幅方向に３本
のサイプ５が形成される。

【００２１】図３では、ブロック４に形成されたサイプ
５がブロック４の幅方向端部にまで達していない場合を
示したが、サイプ５を主溝２に連通させる場合もあり、
また、ブロック４に形成されるサイプ５の本数も限定さ
れない。

【００２２】図１は図３のＡ−Ａ矢視断面図で、ブロッ
ク４のタイヤ周方向断面を示し、ブロック表面４ａから
ブロック表面４ａの法線方向には、直線状切り込み部分
５ａと、これに続くタイヤ周方向に突出した台形状切り
込み部分５ｂと、これに続く前記直線状切り込み部分５
ａの中央延長線に対して反対側に位置するタイヤ周方向
に突出した台形状切り込み部分５ｂと、更にこれに続く
直線状切り込み部分５ａとからなるサイプ５が延長して
いる。

【００２３】なお、図１では二つの台形状切り込み部分
５ｂを隣り合わせ形成する場合を示したが、台形状切り
込み部分５ｂは一つである場合もあり、三つ以上の場合
も含まれる。ただし、二つ以上の場合には図１に示すよ
うに、台形状切り込み部分５ｂは隣り合ってかつ直線状
の切り込み部分５ａの中央延長線に対して互いに反対側
に位置するように形成するのがよい。

【００２４】図２は図１のサイプ５の形状を説明するた
めの説明図で、サイプ５は図１に示す台形状切り込み部
分５ｂの屈曲度合が大きいほど走行中にサイプ５の壁同
志が互いに擦れ合う機会が少なくなるためシズル音の低
減には有利であり、具体的には台形状切り込み部分５ｂ
の上辺５ｄと斜辺５ｃのなす角度θが大きく、また、台
形状切り込み部分５ｂのピッチ長さｙとの対比で直線状
切り込み部分５ａの中央延長線と上辺５ｄの中央線との
間の垂直距離ｘが大きいほど有利であるが、これらをあ
まり大きくするとタイヤ加硫後の金型からの離型の障害
となる。

【００２５】そこで、直線状切り込み部分５ａの中央延
長線と上辺５ｄの中央線との間の垂直距離ｘはサイプ５
の切り込み間隔ｔ以上とし、台形状切り込み部分５ｂの
上辺５ｄと斜辺５ｃのなす角度θは５０°〜９０°する
のがよく、これによってシズル音の低減には効果があ
る。

【００２６】一方、ブロック表面４ａ付近の直線状切り
込み部分５ａの長さｅをあまり小さくするとサイプ５の
ブロック表面４ａに開口する部分でのクラックが生じや
すくなり、サイプ５の底部付近の直線状切り込み部分５
ａの長さｆをあまり小さくするとサイプ５の壁が互いに
擦れ合い易くなりシズル音の低減効果がなくなる。した
がって、直線状切り込み部分５ａの長さｅ及び長さｆ
は、タイヤのサイズやブロック４の大きさを考慮してサ
イプ５の全体の深さｄとの関係でその都度適宜決定する
とよい。

【００２７】図５は第二発明におけるサイプ形成刃１０
の一実施形態を示す図で、図５（ａ）は正面図を、図５
（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図をそれぞれ示し
ている。平板からなるサイプ形成刃１０の一方の面には
図５（ａ）に示すように幅方向の両縁部１０ａを除いた
部分に複数の凹溝１１ａを上下方向に所定の間隔をおい
て形成し、他方の面の前記凹溝１１ａの間隔に対応する
位置にも幅方向の両縁部を除いた部分に図５（ｂ）に示
すように凹溝１１ｂを形成する。

【００２８】なお、図５（ａ）及び（ｂ）では、サイプ
形成刃１０として実際にサイプを形成する実有効部分の
みを記載しており、サイプ形成刃１０をタイヤ金型の内
面に装着する部分の記載を省略している。

【００２９】タイヤを加硫成形するに際して、上記によ
り得られたサイプ形成刃１０をこれまで使用してきたサ
イプ形成刃に代えて金型に装着して加硫成形することに
より、加硫後のタイヤの金型からの離型がスム−ズに行
えると共に、凹溝１１ａ及び１１ｂの形成にもかかわら
ずサイプ形成刃１０の厚さｔが幅方向の両縁部１０ａの
部分で確保されるため、凹溝１１ａ及び１１ｂの施され
ない直線状サイプ成形刃と同程度の耐久性を示し、氷雪
路面走行時の運動性能を維持しつつシズル音を低減させ
る空気入りタイヤの生産性の向上に役立つことができ
る。

【００３０】ここで、凹溝１１ａ及び１１ｂの溝深さｈ
はサイプ形成刃１０の厚さｔの０．２５〜０．７５倍と
することが好ましく、凹溝１１ａ及び１１ｂの幅ｇはサ
イプの壁同志が擦れないようにするためと加工性を考慮
すると０．３ｍｍ以上にすることが好ましい。

【００３１】凹溝１１ａ及び１１ｂの溝深さｈがサイプ
形成刃１０の厚さｔの０．２５倍未満であるとシズル音
の発生を抑制できなくなり、０．７５倍超では加硫後の
タイヤの金型からの離型に支障が生ずると共にサイプ形
成刃１０の耐久性に問題が生じてくる。また、サイプ形
成刃１０に配置する凹溝１１ａ及び１１ｂの上下方向の
範囲は、サイプ形成刃１０の上下方向の長さｋの０．３
〜１．０倍であるのがよい。

【００３２】

【実施例】 タイヤサイズ：１８５／６５Ｒ１４、図
１〜図３に示すトレッドパターン、トレッド面のブロッ
ク：周方向４５ｍｍ×幅方向３０ｍｍ（長方形）、サイ
プ：ｔ＝０．４ｍｍ、ｄ＝７ｍｍを共通にし、図１に示
す台形状切り込み部分５ｂの個数、図２に示す角度θ、
距離ｘ、ピッチ長さｙをそれぞれ変化させると共にその
他の仕様を同一とした９種のタイヤをそれぞれ４本製造
し、実車に装着して試験路を走行させ、走行中の車内音
のうち１ｋＨｚ以上のノイズだけをフィルタ−をかけて
抽出した。

【００３３】その結果を台形状切り込み部分５ｂのない
直線状サイプを施したタイヤ（以下本実施例において
「基準タイヤ」という）の抽出音量を１００として表２
に指数表示した。指数値の小さいほどシズル音の発生の
抑制に効果がある。

【００３４】

【表２】 表２から明らかなように、タイヤ１〜９（本発明タイ
ヤ）は基準タイヤ（従来タイヤ）に比し、シズル音の発
生を抑制することができる。

【００３５】 図５に示すサイプ形成刃１０を内面に
設けた金型を使用して４本のタイヤを製造し（本発明タ
イヤ）、凹溝１１ａ、１１ｂを施さない直線状サイプ形
成刃を内面に設けた金型を使用して製造した４本の基準
タイヤとのシズル音の発生状況の比較を行った。

【００３６】なお、何れのサイプ形成刃においても、そ
の厚さｔを１．５ｍｍ、幅ｊを３０ｍｍ、上下方向長さ
ｋを７ｍｍとした。サイプ形成刃１０の凹溝１１ａ、１
１ｂについては幅ｇを１．０ｍｍ、幅方向長さｉを２０
ｍｍ、溝深さｈを０．８ｍｍとした。

【００３７】サイプの形状を除くタイヤの仕様及び試験
方法は、上記の場合と同じにしてシズル音を測定した
ところ、本発明タイヤを装着した車両の車内のシズル音
は基準タイヤ（従来タイヤ）を装着した車両のシズル音
に比較して約５％低減していたことを確認した。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、第一発明では、サ
イプの形状を工夫したため、サイプの壁同志がタイヤの
走行中に擦れ合うことが少なくなり、シ−ズ音の発生を
抑制することができる。また、サイプの本数を減らすこ
とがないので、氷雪路面上での制動性能の維持が可能と
なる。

【００３９】第二発明では、サイプ成形刃の構造を工夫
したため、氷雪路面上での制動性能を維持しつつ走行時
のシズル音の発生を抑制した空気入りタイヤの製造を可
能となる。さらに、サイプ成形刃の耐久性を向上すると
共に、加硫後のタイヤの金型からの離型を容易にし、タ
イヤ製造時の生産性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一発明の一実施形態の要部を示すブロックの
タイヤ周方向断面図である。

【図２】図１におけるサイプの形状を説明するための説
明図である。。

【図３】第一発明の一実施形態を示すトレッド面の一部
平面図である。。

【図４】サイプの形状を説明するためのブロックを示し
たもので、（ａ）は直線状サイプを有するブロックのタ
イヤ周方向断面図、（ｂ）はジグザグ状サイプを有する
ブロックのタイヤ周方向断面図、（ｃ）は波形状サイプ
を有するブロックのタイヤ周方向断面図、（ｄ）台形状
サイプを有するブロックのタイヤ周方向断面図である。

【図５】第二発明におけるサイプ形成刃の一実施形態の
要部を示したもので、（ａ）はサイプ形成刃の平面図、
（ｂ）はサイプ形成刃の断面図である。

【符号の説明】

１ トレッド面 ２ 主溝 ３ 副溝 ４ ブロック ５ サイプ ５ａ 直線状切り込み部分 ５ｂ 台形状切り込み部分 ５ｃ 斜辺 ５ｄ 上辺 １０ サイプ成形刃 １０ａ 縁部 １１ａ、１１ｂ 凹溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 105:24 Ｂ２９Ｋ 105:24 Ｂ２９Ｌ 30:00 Ｂ２９Ｌ 30:00 Ｆターム(参考） 4F202 AA45 AH20 CA21 CB01 CU01 CU14 4F203 AA45 AH20 DA11 DB01 DC01 DL10

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数
   の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数の副溝とにより複数
   のブロックを区画し、これらブロックの表面にタイヤ幅
   方向にサイプを形成した空気入りタイヤであって、前記
   ブロックのタイヤ周方向断面において、前記サイプが該
   ブロックの表面から法線方向に延長する直線状切り込み
   部分とタイヤ周方向に突出した台形状切り込み部分とか
   らなる空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 前記サイプがブロック表面の法線方向に
   延長する直線状切り込み部分とこれに続く台形状切り込
   み部分とこれに続く直線状切り込み部分とからなる請求
   項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 前記直線状切り込み部分の中央延長線と
   前記台形状切り込み部分の台形の上辺の中央線との間の
   垂直距離がサイプの切り込み間隔以上である請求項１又
   は２記載の空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】 前記台形状切り込み部分の台形の上辺と
   斜辺とのなす角度が５０〜９０°である請求項１乃至３
   のいずれか１項記載の空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】 前記台形状切り込み部分が複数であっ
   て、隣り合う台形状切り込み部分が直線状切り込み部分
   の中央延長線に対して互いに反対側に位置する請求項１
   乃至４のいずれか１項記載の空気入りタイヤ。
6. 【請求項６】 タイヤのトレッド面のブロック表面にサ
   イプを形成するための平板状のサイプ形成刃を内面に突
   設した金型であって、前記サイプ形成刃の一方の面の幅
   方向両縁部を除いた部分に複数の凹溝を所定の間隔で上
   下方向に形成すると共に、該サイプ形成刃の他方の面の
   幅方向両縁部を除いた部分の前記間隔に対応する位置に
   凹溝を形成した空気入りタイヤ製造用金型。
7. 【請求項７】 前記凹溝の溝深さが前記サイプ形成刃の
   厚さの０．２５〜０．７５倍である請求項６記載の空気
   入りタイヤ製造用金型。
8. 【請求項８】 前記凹溝の幅が０．３ｍｍ以上である請
   求項６又は７記載の空気入りタイヤ製造用金型。