JP2002316517A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱型時の切断により凸部の形成が好適に行
え、サイプの閉塞やブロックの倒れ込みを抑制すること
で、氷雪路性能、ウエット制動性能、耐偏摩耗性などが
改善された空気入りタイヤを提供する。 【解決手段】 複数のサイプ１０を形成したブロック１
を複数有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤ
において、前記サイプ１０は、対向する内壁面１１ａ，
１１ｂの双方から深さ方向に交互に形成され、対向する
内壁面１１ａ，１１ｂに上面１２ａ，１３ａが略当接す
る凸部１２，１３を有し、その凸部１２，１３の側壁面
１２ｂ，１３ｂの縦断面におけるテーパ角θが１０〜３
０°であり、上下に形成された凸部１２，１３の縦断面
における側壁面同士の間隔Ｄが０．５〜２．０ｍｍであ
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のサイプを形
成したブロックを複数有するトレッドパターンを備えた
空気入りタイヤに関し、特にスタッドレスタイヤとして
有用である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、スタッドレスタイヤのアイス
性能を向上させる目的で、タイヤパターンの各部（セン
ター部、メディエイト部、ショルダー部）に複数のサイ
プを配置したものが知られている。かかるサイプの形状
としては、サイプの深さ方向に形状が変化しない平面又
は波形のサイプが従来は一般的であった。このようなサ
イプをブロックに形成することにより、エッジ効果、除
水効果、及び凝着効果が向上するため、サイプの本数は
近年増加する傾向にあった。

【０００３】しかし、サイプの本数を増やしてサイプ密
度を高めていくと、エッジ数は増えるものの、ブロック
全体の剛性が低下してサイプが倒れ込むことにより、逆
にエッジ効果が小さくなり、アイス性能も低下するとい
う問題が生じる。このため、サイプの形状を深さ方向で
変化させて、サイプの倒れ込みを抑制した、いわゆる３
次元サイプが近年注目されている。

【０００４】例えば、特開２０００−１７７３３０号公
報には、サイプの倒れ込みを抑制すると共に、サイプに
よるエッジ効果を高めるべく、図５に示すように、ブロ
ック３４に少なくとも１本のサイプ３５を設けたスタッ
ドレスタイヤにおいて、総サイプ数の３０％以上のサイ
プ３５に対し、内壁面３５ａ，３５ｂに複数の小ブロッ
ク３６ａ，３６ｂを形成し、その対面する内壁面３５
ａ，３５ｂの小ブロック３６ａ，３６ｂ同士を互いに組
合うように配置したものが提案されている。また、小ブ
ロックの形状としては、半球状、円柱状、四角柱状、四
角柱を一部切り欠いてテーパー部を形成した形状などが
例示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載のスタッドレスタイヤでは、小ブロックを有す
るサイプを形成するために金型に配設されるブレード
が、開口部を有しない形状となるため、ブレードで仕切
られたブロックの区画ごとにエア抜きのためのベントス
ピューを設ける必要があった。このようにベントスピュ
ーの数が増えると、新品時におけるタイヤ外観、氷雪路
性能、ノイズ性能などが悪化し易い。

【０００６】一方、特開平１１−１０５５１２号公報に
は、開口部を有するブレードによって、サイプの内部に
円柱状又はテーパ形状の突起を形成した空気入りタイヤ
が開示されている。しかし、このタイヤでは突起同士の
係合作用が生じないため、サイプの倒れ込みを十分抑制
することはできない。また、テーパ形状の突起のテーパ
角が適切でないと、脱型時の切断による突起形成が予定
通り行えないという問題もある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、脱型時の切断に
より凸部の形成が好適に行え、サイプの閉塞やブロック
の倒れ込みを抑制することで、氷雪路性能、ウエット制
動性能、耐偏摩耗性などが改善された空気入りタイヤを
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記の如き
本発明により達成できる。即ち、本発明の空気入りタイ
ヤは、複数のサイプを形成したブロックを複数有するト
レッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、前記
サイプは、対向する内壁面の双方から深さ方向に交互に
形成され、対向する内壁面に上面が略当接する凸部を有
し、その凸部の側壁面の縦断面におけるテーパ角が１０
〜３０°であり、上下に形成された凸部の縦断面におけ
る側壁面同士の間隔が０．５〜２．０ｍｍであることを
特徴とする。

【０００９】本発明において、上記テーパ角は、凸部の
縦断面に現れる側壁面の形状が直線でない場合には、又
は上下の側壁面のテーパ角が相違する（上下非対称）場
合には、その形状の平均値をもって計算する。また、側
壁面同士の間隔については、凸部の縦断面に現れる側壁
面の形状が直線でない場合、内壁面に平行な方向の間隔
が最短となる位置をもって計算する。

【００１０】上記において、前記凸部の上面の面積が、
２〜２０ｍｍ² であることが好ましい。ここで、凸部の
上面とは、脱型時に切断された面を指し、その面積は周
縁部に囲まれた平面として計算する。

【００１１】［作用効果］本発明によると、サイプの内
壁面に形成された凸部の上面が、対向する内壁面に略当
接する構造としつつ、その側壁面の縦断面におけるテー
パ角を１０〜３０°とするため、実施例の結果が示すよ
うに、脱型時の切断により凸部の形成が所望の部位に好
適に行えるようになる。しかもサイプを形成するための
金型のブレードが、凸部の形成部分で開口するため、エ
ア抜きのためのベントスピューを少なくすることができ
る。また、上記のテーパ角を有しつつ凸部の縦断面にお
ける側壁面同士の間隔が０．５〜２．０ｍｍであるた
め、側壁面同士の係合作用によりブロックの倒れ込みを
好適に抑制することができる。その結果、脱型時の切断
により凸部の形成が好適に行え、サイプの閉塞やブロッ
クの倒れ込みを抑制することで、氷雪路性能、ウエット
制動性能、耐偏摩耗性などが改善された空気入りタイヤ
を提供することができる。

【００１２】また、前記凸部の上面の面積が、２〜２０
ｍｍ² である場合、係合し合う側壁面の数を適度に確保
でき、しかも凸部の剛性低下によるサイプの閉塞やブロ
ックの倒れ込みをより確実に抑制することができる。ま
た、脱型時の切断により突起形成をより確実に行うこと
ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。本発明の空気入りタ
イヤは、図１に示すように、複数のサイプ１０を形成し
たブロック１を複数有するトレッドパターンＴを備え
る。本実施形態では、周方向溝２とジグザク溝３と斜溝
４により区分された４角形のブロック１が複数形成さ
れ、タイヤ幅方向に８列のブロック１が配列されている
例を示す。

【００１４】各々のブロック１には、タイヤ幅方向又は
ややタイヤ幅方向から傾斜した方向に向けて複数列のサ
イプ１０が形成されている。各々のサイプ１０の両端
は、ブロック１に隣接する溝に開口しているが、それに
限定されるものではなく、ブロック１の側壁から露出せ
ずにブロック１の側壁の内側に留めたり、片側のみを留
めたりと、パターン構成によって適宜使い分けることが
できる。

【００１５】本実施形態におけるサイプ１０は、図１及
び図２に示すように、ブロック１の表面の直線状の開口
から深さ方向に延びるものであるが、後述のように波型
サイプであってもよい。

【００１６】本発明におけるサイプ１０は、図２に示す
ように、対向する内壁面１１ａ，１１ｂを有し、それら
の双方から深さ方向に交互に形成された凸部１２，１３
を有する。凸部１２，１３は、対向する内壁面１１ｂ，
１１ａに上面１２ａ，１３ａが略当接している。内壁面
１１ｂ，１１ａと上面１２ａ，１３ａとは完全に当接し
ていてもよく、また若干間隙を有していてもよい。いず
れの場合も、開口を有するブレードによって形成するこ
とができる。

【００１７】凸部１２，１３の側壁面１２ｂ，１３ｂの
縦断面におけるテーパ角θは１０〜３０°であり、好ま
しくは１２〜２０°である。テーパ角θが１０°未満で
あると、脱型時の切断による凸部１２，１３の形成が所
望の位置に行いにくくなる。また、テーパ角θが３０°
を超えると、上下に形成された凸部１２と凸部１３の側
壁面１２ｂ，１３ｂ同士の係合作用によるブロックの倒
れ込み抑制効果が、不十分となる。

【００１８】また、上下に形成された凸部１２，１３の
縦断面における側壁面１２ｂ，１３ｂ同士の間隔Ｄは
０．５〜２．０ｍｍであり、好ましくは０．８〜１．７
ｍｍである。間隔Ｄが０．５ｍｍ未満であると、金型ブ
レードの強度低下による破損等の問題が生じ易く、２．
０ｍｍを超えると側壁面１２ｂ，１３ｂ同士の係合作用
が不十分となり、ブロックの倒れ込み抑制効果が低下す
る。

【００１９】凸部１２，１３は、内壁面１１ａ，１１ｂ
の全体に形成するのが最も好ましいが、少なくともブロ
ック１表面から深さ５０％の領域に形成するのが好まし
い。また、最もブロック１表面に近い部分に位置する凸
部１３については、その上面の上端の位置が、ブロック
１表面から０．３〜０．８ｍｍに位置することが好まし
い。このように凸部１３がブロック１表面に接近するこ
とで、金型による加硫成型時にエア抜きをより確実に行
うことができる。

【００２０】サイプ１０の溝幅、即ち、対向する内壁面
１１ａ，１１ｂの間隔は０．３〜１．０ｍｍが好まし
く、０．３〜０．８ｍｍがより好ましい。また、サイプ
１０の深さは６．０〜１０．０ｍｍが好ましい。

【００２１】本発明では、ブロック１の倒れ込み抑制効
果が大きいため、サイプ１０の本数を増やしてサイプ密
度を高めることで、エッジ数を増やしてエッジ効果を更
に高めることができる。

【００２２】以上のような凸部１２，１３を有するサイ
プ１０は、以下のようにして製造することができる。な
お、本実施形態では、凸部１２，１３が対向する内壁面
１１ａ，１１ｂの双方から深さ方向に交互に形成される
と共に、横方向（サイプの開口方向）にも凸部１２，１
３が交互に形成される例を示す。横方向にも凸部１２，
１３が交互に形成されることにより、サイプ１０で区分
される両側のブロック片に横方向のせん断力が生じた場
合でも、側壁面１２ｂ，１３ｂ同士の係合作用により、
ブロック片の変形を効果的に抑制することができる。

【００２３】凸部１２，１３を有するサイプ１０は、図
３に示すようなブレード２０を加硫金型のトレッド形成
面に立設配置することで形成することができる。図３
（ａ）はブレード２０の正面図であり、図３（ｂ）は図
３（ａ）におけるｂ−ｂ矢視断面であり、図３（ｃ）は
図３（ａ）におけるｃ−ｃ矢視断面である。

【００２４】このようなブレード２０を立設させた加硫
金型内にグリーンタイヤが密閉されると、ブレード２０
の開口２１，２２，２５，２６の内部にトレッドゴムが
進入して、切断後に凸部１２，１３となる連通部が形成
される。その際、トレッドゴムは金型のトレッド形成面
の全体に行き渡ってトレッドＴが形成されるが、ブレー
ド２０の開口２１，２２，２５，２６を通過して、空気
が抜けるため、ブレード２０で仕切られたブロック１の
区画ごとにエア抜きのためのベントスピューを設ける必
要が無くなる。

【００２５】加硫成型後にタイヤが脱型されてブレード
２０が引き抜かれる際、ブレード２０の開口２１〜２６
の周縁部２３，２７によって、上記連通部が切断され、
凸部１２，１３とが所望の位置に形成される。その形状
がタイヤの使用状態まで維持されると、内壁面１１ｂ，
１１ａと凸部１２，１３の上面１２ａ，１３ａとは当接
した状態となるが、使用時の変形などによって若干の間
隙が生じる場合がある。

【００２６】本発明の空気入りタイヤは、上記の如きト
レッドパターンＴを備える以外は、通常の空気入りタイ
ヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法な
どが何れも本発明に採用できる。

【００２７】本発明の空気入りタイヤは、前述の如き作
用効果を奏し、アイス性能やスノー性能に優れるため、
特にスタッドレスタイヤとして有用である。

【００２８】［他の実施形態］以下、本発明の他の実施
の形態について説明する。

【００２９】（１）前述の実施形態では、図２に示す凸
部１２，１３を有するサイプ１０が形成されている例を
示したが、本発明におけるサイプの凸部の形状は、その
上面が円形の他、楕円形、三角形、菱形、平行四辺形な
どの四角形、その他の多角形など、何れの形状でもよ
い。また、凸部の縦断面の形状も、例えば図４（ａ）〜
（ｂ）に示すような形状でもよい。

【００３０】図４（ａ）に示すものは、凸部１２，１３
の上下の両側壁面のテーパ角が相違する（非対称）例で
ある。その場合、脱型時の切断性の観点から、下側の側
壁面のテーパ角が上側より大きいことが好ましい。

【００３１】図４（ｂ）に示すものは、脱型時の切断性
を更に改善すべく、上面１２ａ，１３ａに近接する部分
の側壁面をラウンド形状（テーパ角が局所的に大きい）
とした例である。

【００３２】（２）前述の実施形態では、図１に示すよ
うなブロックパターンの例を示したが、この形状のブロ
ックに限らず、平行四辺形、Ｖ字型、５角形、又は曲線
基調のブロックでもよい。また、中央付近や端部近傍ま
で溝の入ったブロックや一部の陸部が周方向に連続する
ものでもよい。

【００３３】（３）前述の実施形態では、図１に示すよ
うにサイプ１０が直線状のものを示したが、波型やジグ
ザク型のサイプでもよい。その場合、波線としては正弦
波に近いものに限られず、直線と曲線とを交互に組み合
わせた波線や矩形波に近いもの等、何れの形状でもよ
い。

【００３４】（４）前述の実施形態では、図１に示すよ
うに、タイヤ幅方向等に向けて複数列のサイプが形成さ
れた例を示したが、サイプの形成方向（中央線の方向）
は、タイヤ幅方向と平行に限られるものではない。但
し、中央線の方向とタイヤ幅方向とがなす角度は０〜４
５°が好ましい。

【００３５】（５）前述の実施形態では、図２に示すよ
うに、サイプがブロック表面に対して垂直になるように
形成された例を示したが、ブロック表面の法線に対して
サイプが若干（例えば１５°以下）傾斜していてもよ
い。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実
施例等について説明する。なお、タイヤの各性能評価
は、次のようにして行った。

【００３７】（１）アイス制動性能 タイヤ（Ｐ２３５／７５Ｒ１５、使用リム１５×６．５
ＪＪ、空気圧２４０ｋＰａ）を実車（国産３０００ｃｃ
クラスのクロカン４ＷＤ車）に装着し、４名乗車の荷重
条件にて、凍結した路面を走行させ、速度４０ｋｍ／ｈ
で制動力をかけてフルロックした際の制動距離を指数で
評価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００と
したときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結
果を示す。

【００３８】（２）スノートラクション性能 ＳＡＥ−Ｊ１４６６に基づき、圧雪路において、スノー
トラクションテスターを用い、時速８ｋｍ／ｈで走行
し、スリップ率２０〜３００％までのスリップ率〜摩耗
係数の平均値を取り込んだ（ｎ＝１０個）。

【００３９】（３）ウエット制動性能 上記（１）と同様にタイヤを実車に装着し、４名乗車の
荷重条件にて、水深１ｍｍのウエット路面を走行させ、
初速９０ｋｍ／ｈで制動力をかけて２０ｋｍ／ｈまで減
速するのに要する距離を指数で評価した。なお、評価は
従来品（比較例１）を１００としたときの指数表示で示
し、数値が大きいほど良好な結果を示す。

【００４０】（４）耐摩耗性能 舗装道路を９６００ｋｍ走行したときの段差摩耗量（摩
耗によるサイプとサイプとの段差）を測定し、指数で評
価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００とし
たときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果
を示す。

【００４１】（５）ノイズ性能 テストドライバー２名による官能評価を行い、指数で評
価した。なお、評価は従来品（比較例１）を１００とし
たときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果
を示す。

【００４２】（６）タイヤ外観 一般消費者１０名による官能評価を行い、指数で評価し
た。なお、評価は従来品（比較例１）を１００としたと
きの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示
す。

【００４３】（７）凸部の形成性 加硫後に凸部が内壁面の所望の位置に形成される割合
を、百分率（％）で示した。

【００４４】実施例１ 図１に示すようなトレッドパターンにおいて、図３に示
すブレードのブロック表面から５０％の深さの領域に開
口部（テーパ角は１５°、円形上面の面積９ｍｍ² 、凸
部側壁面の間隔１．２ｍｍ）を設けたものを用いて試作
ラジアルタイヤを製造した。サイプの他のサイズについ
ては、サイプ深さを８ｍｍ、溝幅を０．５ｍｍとした。
また、エア抜きのためのベントスピューの数を従来品の
成型金型の１／４とした。このタイヤを用いて、上記の
各性能評価を行った結果を表１に示す。

【００４５】実施例２ 実施例１において、開口部を全面に形成したブレードを
用いること以外は、実施例１と同様にして、試作ラジア
ルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その結
果を表１に示す。

【００４６】比較例１（従来品） 実施例１において、開口部を全く形成していないブレー
ドを用いること以外は実施例１と同様にして、試作ラジ
アルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。その
結果を表１に示す。なお、ベントスピューの数は従来通
りとした。

【００４７】比較例２ 実施例１において、開口部のテーパ角を５°に変えたブ
レードを用いること以外は実施例１と同様にして、試作
ラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行った。
その結果を表１に示す。

【００４８】比較例３ 実施例１において、開口部のテーパ角を４０°に変えた
ブレードを用いること以外は実施例１と同様にして、試
作ラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行っ
た。その結果を表１に示す。

【００４９】比較例４ 実施例１において、凸部側壁面の間隔を３ｍｍに変えた
ブレードを用いること以外は実施例１と同様にして、試
作ラジアルタイヤを製造し、上記の各性能評価を行っ
た。その結果を表１に示す。

【００５０】

【表１】 表１の結果が示すように、実施例では、脱型時の切断に
より凸部の形成が好適に行え、サイプの閉塞やブロック
の倒れ込みを抑制することで、氷雪路性能、ウエット制
動性能、耐偏摩耗性などが従来品より良好であった。ま
た、ベントスピューの数が従来品より少ないため、ノイ
ズ性能やタイヤ外観も従来品より良好となった。

【００５１】これに対して、開口部のテーパ角が小さす
ぎる比較例２では、所望の位置に凸部が十分形成され
ず、各性能の改善効果が小さかった。また、開口部のテ
ーパ角が大きすぎる比較例３では、凸部の側壁面同士の
係合作用が小さく、倒れ込み抑制効果が低下するため、
各性能の改善効果が小さかった。これは、凸部側壁面の
間隔が大きすぎる比較例４についても同様であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気入りタイヤの一例のトレッド面を
示す平面図

【図２】本発明のおけるサイプの一例の縦断面を示す要
部断面図

【図３】サイプ形成用のブレードの一例を示す図

【図４】本発明におけるサイプの他の例を示す要部断面
図

【図５】従来のサイプの縦断面を示す要部断面図

【符号の説明】

１ ブロック １０ サイプ １１ａ 内壁面 １１ｂ 内壁面 １２ 凸部 １２ａ 上面 １２ｂ 側壁面 １３ 凸部 １３ａ 上面 １３ｂ 側壁面 θ テーパ角 Ｄ 側壁面同士の間隔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のサイプを形成したブロックを複数
   有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおい
   て、 前記サイプは、対向する内壁面の双方から深さ方向に交
   互に形成され、対向する内壁面に上面が略当接する凸部
   を有し、その凸部の側壁面の縦断面におけるテーパ角が
   １０〜３０°であり、上下に形成された凸部の縦断面に
   おける側壁面同士の間隔が０．５〜２．０ｍｍであるこ
   とを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 前記凸部の上面の面積が、２〜２０ｍｍ
   ² である請求項１記載の空気入りタイヤ。