JP2013230709A

JP2013230709A - タイヤ

Info

Publication number: JP2013230709A
Application number: JP2012102396A
Authority: JP
Inventors: Eisuke Seta; 英介瀬田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2013-11-14
Anticipated expiration: 2032-04-27
Also published as: JP5944734B2

Abstract

【課題】雪上性能とウェット性能とを高い次元で両立し得るタイヤを提供する。
【解決手段】
タイヤは、接地面を有するトレッド部を有するとともに、トレッド部が、トレッド幅方向に延びる横溝によって形成される幅方向陸部を備える。トレッド部は、タイヤ赤道線から接地面のトレッド幅方向の端部までの領域を等分割することによって定められる領域の内、前記タイヤ赤道線を境に隣接する２つの領域によって構成される中央領域にタイヤ周方向に延びる主溝を１本有するか、又は、有しておらず、幅方向陸部には、前記横溝の延びる方向に対して交差する方向に延びる複数のサイプが形成されており、横溝は、中央領域から外側領域にわたって延びており、中央領域におけるサイプの密度は、外側領域におけるサイプの密度よりも高く、中央領域における横溝の溝面積は、外側領域における横溝の溝面積よりも小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は、路面に接地する接地面を有するトレッド部を有するとともに、前記トレッド部が、トレッド幅方向に沿って延びる横溝と、横溝によって形成される幅方向陸部とを備えるタイヤに関する。

従来、雪上路面における制動性能及び加速性能などの雪上性能を確保するため、タイヤのトレッド部に形成される陸部にサイプを形成する技術が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

また、サイプ間隔を狭くして、陸部に数多くのサイプを形成したタイヤほど、サイプによって陸部に形成される角部の引っ掻き効果（エッジ効果）を向上することができるので、雪上性能を高めることが可能になる。

特開２０１０−２５４１５６号公報（第１図など）

しかしながら、雪上性能を確保するために陸部に形成されるサイプを単純に増加させると、陸部の剛性が低下してしまい、その結果、陸部の倒れ込みに起因する接地面積の低下を引き起こし、ウェット路面における駆動性能及び加速性能が低下するという問題があった。すなわち、従来技術では、サイプを増加させることによって雪上性能を向上することができるものの、ウェット性能が低下するという問題があった。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、雪上性能とウェット性能とを高い次元で両立し得るタイヤを提供することを目的とする。

本発明に係る第１の特徴は、路面に接地する接地面を有するトレッド部（トレッド部２）を有するとともに、前記トレッド部が、トレッド幅方向（トレッド幅方向Ｔｗ）に延びる横溝（横溝１０）によって形成される幅方向陸部（幅方向陸部２０）を備えるタイヤ（空気入りタイヤ１）であって、前記トレッド部は、タイヤ赤道線から前記接地面のトレッド幅方向の端部（端部ＴＥ）までの領域を等分割することによって定められる領域の内、前記タイヤ赤道線を境に隣接する２つの領域によって構成される中央領域（中央領域Ｃｎ）にタイヤ周方向に延びる主溝（主溝３０）を１本有するか、又は、有しておらず、前記幅方向陸部には、前記横溝の延びる方向に対して交差する方向に延びる複数のサイプ（サイプ５０）が形成されており、前記横溝は、前記中央領域から、前記中央領域よりもトレッド幅方向外側に位置する外側領域（Ｓｈ）にわたって延びており、前記中央領域における前記サイプの密度（密度Ｚ５０ｉｎ）は、前記中央領域よりもトレッド幅方向外側に位置する外側領域における前記サイプの密度（密度Ｚ５０ｏｕｔ）よりも高く、前記中央領域における前記横溝の溝面積（溝面積ＤＳｉｎ）は、前記外側領域における前記横溝の溝面積（溝面積ＤＳｏｕｔ）よりも小さいことを要旨とする。

かかるタイヤでは、中央領域におけるサイプの密度は、外側領域におけるサイプの密度よりも高く、中央領域における横溝の溝面積は、外側領域における横溝の溝面積よりも小さい。すなわち、タイヤは、トレッド幅方向内側ほどサイプ密度を増加させることによって、エッジ成分を増加させるとともに、トレッド幅方向内側ほど横溝の溝面積を小さくすることによって、幅方向陸部の剛性の低下に起因する接地面積の低下を抑制できる。このように、かかるタイヤによれば、サイプ密度と横溝の溝面積との最適化を図ることによって、雪上性能とウェット性能とを高い次元で両立することが可能になる。

本発明に係る他の特徴は、上記特徴に係り、前記複数のサイプの内、前記中央領域に形成されるサイプは、三次元サイプであることを要旨とする。

本発明に係る他の特徴は、上記特徴に係り、前記幅方向陸部には、一端が前記横溝に開口し、他端が前記幅方向陸部内で終端する片側開口溝（片側開口溝６０）が形成されていることを要旨とする。

本発明に係る他の特徴は、上記特徴に係り、前記幅方向陸部は、タイヤ回転方向前方に隣接する横溝によって形成される踏込端（踏込端２０Ａ）と、タイヤ回転方向後方に隣接する横溝によって形成される蹴出端（蹴出端２０Ｂ）とを有しており、前記片側開口溝において、前記一端は、前記蹴出端を形成する横溝に開口することを要旨とする。

本発明の特徴によれば、雪上性能とウェット性能とを高い次元で両立し得るタイヤを提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１のトレッド部２の一部展開図である。図２は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１のトレッド部２の一部拡大図である。図３は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１が雪上路面を走行する際の概念図である。図４は、本発明の変形例１に係る空気入りタイヤ１Ａのトレッド部２Ａの一部展開図である。図５は、本発明の変形例２に係る空気入りタイヤに形成される三次元の一例を示す図である。図６は、比較例（従来例）に係る空気入りタイヤのトレッド部の一部展開図である。

次に、本発明に係るタイヤの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。

（１）タイヤの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１のトレッド部２の一部展開図である。図２は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１のトレッド部２の一部拡大図である。空気入りタイヤ１は、主に乗用自動車に装着される空気入りタイヤである。また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１としては、横溝（ラグ溝）を基調とするトレッドパターンを有するタイヤを主に想定しているが、これに限定されるものではない。なお、リムホイール（不図示）に組み付けられた空気入りタイヤ１には、空気ではなく、窒素ガスなどの不活性ガスを充填してもよい。

また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、タイヤ回転方向Ｔｒを指定するパターンを備えている。例えば、空気入りタイヤ１には、車両が前進する際のタイヤ回転方向Ｔｒが矢印としてサイド部に示されている。なお、本実施形態に係る空気入りタイヤ１が指定するタイヤ回転方向Ｔｒとは、図１におけるタイヤ周方向Ｔｃに沿った矢印の方向（図１の下方向）であり、タイヤ回転方向Ｔｒとタイヤ周方向Ｔｃとは、平行である。

また、本実施形態において、空気入りタイヤ１は、路面に接地する接地面を有するトレッド部２を有する。なお、空気入りタイヤ１には、内部構成として、カーカス層やベルト層なども設けられているが、ここでは説明を省略する。

トレッド部２には、トレッド幅方向Ｔｗに延びる横溝１０が形成されている。また、トレッド部２には、複数の横溝１０によって区画されることによって形成される複数の幅方向陸部２０が備えられている。具体的に、横溝１０は、トレッド幅方向Ｔｗに対して傾斜するとともに、湾曲しながらトレッド幅方向Ｔｗに延びる。また、本実施形態では、タイヤ赤道線ＣＬを境として、トレッド幅方向Ｔｗの一方側に形成される横溝１０と、トレッド幅方向Ｔｗの他方側に形成される横溝１０とが、タイヤ周方向Ｔｃに所定間隔だけ位相をずらして、オフセットされて配置されている。

また、このような横溝１０に区画されることによって形成される幅方向陸部２０も、トレッド幅方向Ｔｗに対して、傾斜するように延びる。また、タイヤ赤道線ＣＬを境として、トレッド幅方向Ｔｗの一方側に形成される幅方向陸部２０と、トレッド幅方向Ｔｗの他方側に形成される幅方向陸部２０とは、タイヤ周方向Ｔｃに所定間隔だけオフセットされて配置されている。

また、トレッド部２は、タイヤ赤道線ＣＬから接地面のトレッド幅方向Ｔｗの端部ＴＥまでの領域を等分割することによって定められる領域の内、タイヤ赤道線ＣＬを含む中央領域Ｃｎにタイヤ周方向Ｔｃに延びる主溝３０を１本有している。

ここで、トレッド部２の接地面の端部ＴＥとは、正規リムに装着された空気入りタイヤ１に正規内圧及び正規荷重が加えられ、当該空気入りタイヤ１が路面に接した状態において、接地面のトレッド幅方向Ｔｗの端部を示す。なお、正規リムとは、ＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒＢｏｏｋ２０１０年度版に定められた適用サイズにおける標準リムを指す。正規内圧とは、ＪＡＴＭＡのＹｅａｒＢｏｏｋ２０１０年度版の最大負荷能力に対応する空気圧であり、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡのＹｅａｒＢｏｏｋ２０１０年度版の単輪を適用した場合の最大負荷能力に相当する荷重である。日本以外では、これらを規定する規格が、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では、”ＴｈｅＴｉｒｅａｎｄＲｉｍＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＩｎｃ．のＹｅａｒＢｏｏｋ ”であり、欧州では”ＴｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＴｉｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳｔａｎｄａｒｄｓＭａｎｕａｌ”である。

また、図１に示すように、本実施形態において、中央領域Ｃｎは、タイヤ赤道線ＣＬから接地面のトレッド幅方向Ｔｗの一方の端部ＴＥまでの幅を２等分した幅Ｗｄの領域と、他方の端部ＴＥまでの幅を２等分した幅Ｗｄの領域とによって定められる領域の内、タイヤ赤道線ＣＬを境にトレッド幅方向Ｔｗの一方と他方とに隣接する２つの領域によって構成されている。

言い換えると、中央領域Ｃｎは、トレッド幅方向Ｔｗの両端部ＴＥ、ＴＥの幅Ｗを４等分した幅Ｗｄの領域の内、最もトレッド幅方向Ｔｗ内側に位置する２つの領域によって構成されている。また、中央領域Ｃｎよりもトレッド幅方向Ｔｗ外側には、外側領域Ｓｈが設けられている。なお、本実施形態では、各横溝１０は、中央領域Ｃｎから外側領域Ｓｈにわたって延びている。

なお、本実施形態では、タイヤ赤道線ＣＬから接地面のトレッド幅方向Ｔｗの端部ＴＥまでの幅を偶数（２）によって等分した場合を例に挙げて、中央領域Ｃｎを規定しているが、奇数（例えば、３）によって等分することによって、中央領域Ｃｎを規定してもよい。この場合においても、中央領域Ｃｎは、タイヤ赤道線ＣＬを境にトレッド幅方向Ｔｗの一方と他方とに隣接する２つの領域であり、外側領域Ｓｈは、中央領域Ｃｎよりもトレッド幅方向Ｔｗ外側に位置する領域である。

また、本実施形態では、中央領域Ｃｎにおいて、タイヤ赤道線ＣＬ上に１本の主溝３０が形成されている。主溝３０は、トレッド面視において直線状の溝である。なお、主溝３０は、タイヤ周方向Ｔｃに沿って延びていれば、中央領域Ｃｎ内のどのような位置に配置されていてもよい。また、本実施形態において、主溝３０とは、溝幅が１．５ｍｍよりも大きい溝であり、タイヤ周方向に連続して延びる溝である。なお、主溝３０の形状は、直線状に延びてもよいし、ジグザグ状に延びてもよい。

また、本実施形態において、横溝１０は、溝幅が１．５ｍｍよりも大きい溝であり、トレッド幅方向に延びるとともに、正規内圧で正規荷重が負荷された状態で、トレッド部２の接地面の端部ＴＥに開口する溝である。横溝１０は、主溝３０と片側開口溝６０（後述）以外の溝と区別することもできる。

なお、図１に示すように、横溝１０は、主溝３０に連通することが好ましい。このような構成によって、主溝３０から横溝１０への排水性能が向上して、ウェット性能を高めることができる。

幅方向陸部２０には、横溝１０の延びる方向に対して交差する方向に延びる複数のサイプ５０が形成されている。ここで、本実施形態において、サイプとは、幅方向陸部２０が接地したときに閉じることが可能な溝幅をもつものである。具体的には、サイプは、１．５ｍｍ以下の溝幅をもつ。ただし、ＴＢＲタイヤといった大型のバスやトラックに用いられるタイヤにおいては、サイプの溝幅は、１．５ｍｍ以上であっても良い。なお、各サイプ５０は、平行に形成されているものとする。また、本実施形態では、中央領域Ｃｎにおけるサイプ５０の密度Ｚ５０ｉｎは、外側領域Ｓｈにおけるサイプ５０の密度Ｚ５０ｏｕｔよりも高い。つまり、中央領域Ｃｎにおけるサイプ５０の密度Ｚ５０ｉｎと、外側領域Ｓｈにおけるサイプ５０の密度Ｚ５０ｏｕｔとは、Ｚ５０ｉｎ＞Ｚ５０ｏｕｔの関係を満たす。

以下に、図２を参照して、中央領域Ｃｎにおけるサイプ５０の密度Ｚ５０ｉｎと、外側領域Ｓｈにおけるサイプ５０の密度Ｚ５０ｏｕｔとについて説明する。なお、説明のため、幅方向陸部２０の中央領域Ｃｎに形成されるサイプ５０の間隔Ｄ５０を、間隔Ｄ５０ｉｎとし、サイプ５０の本数をｎとする。一方、幅方向陸部２０の外側領域Ｓｈに形成されるサイプ５０の間隔Ｄ５０を、間隔Ｄ５０ｏｕｔとし、サイプ５０の本数をｍとする。なお、間隔Ｄ５０ｉｎは、幅方向陸部２０の中央領域Ｃｎ内の領域Ｓ２０ｉｎにおけるサイプ５０の間隔Ｄ５０の平均値である。また、間隔Ｄ５０ｏｕｔは、幅方向陸部２０の外側領域Ｓｈの領域Ｓ２０ｏｕｔに形成されるサイプ５０の間隔Ｄ５０の平均値である。

本実施形態では、中央領域Ｃｎにおけるサイプ５０の密度Ｚ５０ｉｎは、中央領域Ｃｎに形成されるサイプ５０の全長Ｌ５０ｉｎを、中央領域Ｃｎに形成されるサイプ５０の間隔Ｄ５０の平均値Ｄ５０ｉｎとサイプ５０の本数（ｎ）とによって除算した値であり、密度Ｚ５０ｉｎ＝Ｌ５０ｉｎ／（Ｄ５０ｉｎ×ｎ）として示される。また、中央領域Ｃｎにおけるサイプ５０の密度Ｚ５０ｉｎは、１０．９≦Ｚ５０ｉｎ≦１３．７の範囲内であることが好ましい。

一方、外側領域Ｓｈにおけるサイプ５０の密度Ｚ５０ｏｕｔは、外側領域Ｓｈに形成されるサイプ５０の全長Ｌ５０ｏｕｔを、外側領域Ｓｈに形成されるサイプ５０の間隔Ｄ５０の平均値Ｄ５０ｏｕｔとサイプ５０の本数ｍとによって除算した値であり、密度Ｚ５０ｏｕｔ＝Ｌ５０ｏｕｔ／（Ｄ５０ｏｕｔ×ｍ）として示される。また、外側領域Ｓｈにおけるサイプ５０の密度Ｚ５０ｏｕｔは、７．１≦Ｚ５０ｏｕｔ≦９．９の範囲内であることが好ましい。

なお、中央領域Ｃｎにおけるサイプ５０の密度Ｚ５０ｉｎと外側領域Ｓｈにおけるサイプ５０の密度Ｚ５０ｏｕｔとは、１．１≦Ｚ５０ｉｎ／Ｚ５０ｏｕｔ≦１．９５の関係を満たすことが好ましい。これは、次の理由による。すなわち、Ｚ５０ｉｎ／Ｚ５０ｏｕｔが、１．１未満であると、接地長が最も大きくなる中央領域Ｃｎにおいて、サイプ５０によるエッジ効果を増加させる効果が見いだせなくなるからである。一方、Ｚ５０ｉｎ／Ｚ５０ｏｕｔが、１．９５よりも大きいと、中央領域Ｃｎにおける幅方向陸部２０の剛性が低くなりすぎてしまい、幅方向陸部２０が倒れ込み易くなるためである。

なお、本実施形態では、サイプ５０の間隔Ｄ５０に着目すると、間隔Ｄ５０ｉｎと間隔Ｄ５０ｏｕｔとは、間隔Ｄ５０ｉｎ＜間隔Ｄ５０ｏｕｔの関係を満たす。つまり、サイプ５０の間隔Ｄ５０は、トレッド幅方向Ｔｗ内側ほど狭くなるように形成されている。なお、中央領域Ｃｎにおけるサイプの間隔Ｄ５０ｉｎは、外側領域Ｓｈにおけるサイプの間隔Ｄ５０ｏｕｔに対して、６０％以上９０％以下であることが好ましい。

これは、次の理由による。中央領域Ｃｎにおけるサイプの間隔Ｄ５０ｉｎが、外側領域Ｓｈにおけるサイプの間隔Ｄ５０ｏｕｔに対して、９０％よりも大きい場合には、幅方向陸部２０の中央領域Ｃｎにおける剛性と、外側領域Ｓｈにおける剛性とに優位な差が見出せなくなる。一方、サイプの間隔Ｄ５０ｉｎが、サイプの間隔Ｄ５０ｏｕｔに対して、６０％未満の場合には、中央領域Ｃｎにおける幅方向陸部２０のブロック剛性が極端に低下し、ウェット制動性能が悪化する。

また、上述の例では、サイプ５０の間隔が、間隔Ｄ５０ｉｎと間隔Ｄ５０ｏｕｔとの２種類が規定されている場合を例に挙げて説明したが、中央領域Ｃｎと外側領域Ｓｈとの間に中間領域を設けるとともに、中間領域におけるサイプ５０の間隔Ｄ５０ｍｉｄとしてもよい。この場合、間隔Ｄ５０ｉｎ＜間隔Ｄ５０ｍｉｄ＜間隔Ｄ５０ｏｕｔの関係を満たすように、サイプ５０を形成してもよい。なお、この場合、間隔Ｄ５０ｍｉｄ＝（間隔Ｄ５０ｉｎ＋間隔Ｄ５０ｏｕｔ）／２の関係を満たすことが好ましい。言い換えれば、間隔Ｄ５０ｉｎと間隔Ｄ５０ｍｉｄと間隔Ｄ５０ｏｕｔとは、比例関係を満たすことが好ましい。

また、本実施形態において、中央領域Ｃｎにおける横溝１０の溝面積ＤＳｉｎは、外側領域Ｓｈにおける横溝１０の溝面積ＤＳｏｕｔよりも小さい。具体的に、図２に示すように、横溝１０の中央領域Ｃｎ内の領域Ａ１０ｉｎの溝面積ＤＳｉｎと、横溝１０の外側領域Ｓｈ内の領域Ａ１０outの溝面積ＤＳｏｕｔとは、溝面積ＤＳｉｎ＜溝面積ＤＳｏｕｔの関係を満たす。

このように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、中央領域Ｃｎの溝面積ＤＳｉｎと外側領域Ｓｈの溝面積ＤＳｏｕｔとが、上述した関係を満たすことで、幅方向陸部２０の中央領域Ｃｎにおける剛性を増加させて、幅方向陸部２０の倒れ込みを抑制することができる。これにより、幅方向陸部２０の中央領域Ｃｎにおける接地面積の低下を抑制できるので、ウェット性能を向上させることが可能になる。また、横溝１０の溝面積は、外側領域Ｓｈに向かうほど大きくなるように形成されているので、外側領域Ｓｈ側では、雪柱せん断力を増大させることが可能になり、雪上性能を向上させることが可能になる。

次に、本実施形態に係る空気入りタイヤ１において、幅方向陸部２０の面積と横溝１０の溝面積との関係について説明する。まず、中央領域Ｃｎにおける幅方向陸部２０の面積ＢＳｉｎと、中央領域Ｃｎにおける横溝１０の溝面積ＤＳｉｎとの関係について説明する。

幅方向陸部２０の中央領域Ｃｎ内の領域Ｓ２０ｉｎの面積ＢＳｉｎに対する、横溝１０の中央領域Ｃｎ内の領域Ａ１０ｉｎの溝面積ＤＳｉｎの割合Ｒｉｎ（＝ＤＳｉｎ／ＢＳｉｎ）は、０．３≦Ｒｉｎ≦０．４２の範囲内であることが好ましい。

なお、例えば、幅方向陸部２０（及び横溝１０）のタイヤ周方向Ｔｃにおけるピッチが、タイヤ周方向Ｔｃの位置に応じて変化する構成（バリアブルピッチとも称される）である場合、当該割合Ｒｉｎは、次のようにして算出してもよい。具体的に、各幅方向陸部２０の中央領域Ｃｎの領域Ｓ２０ｉｎの面積ＢＳｉｎ_ｉ（ｉは幅方向陸部２０の各々を示す）の総和をΣＢＳｉｎとし、各横溝１０の中央領域Ｃｎ内の領域Ａ１０ｉｎの溝面積ＤＳｉｎ_ｉ（ｉは横溝１０の各々を示す）の総和をΣＤＳｉｎとして、当該割合Ｒｉｎが、Ｒｉｎ＝ΣＤＳｉｎ／ΣＢＳｉｎによって算出されてもよい。

次に、外側領域Ｓｈにおける幅方向陸部２０の面積ＢＳｏｕｔと、外側領域Ｓｈにおける横溝１０の溝面積ＤＳｏｕｔとの関係について説明する。

幅方向陸部２０の外側領域Ｓｈの領域Ｓ２０ｏｕｔの面積ＢＳｏｕｔに対する、横溝１０の外側領域Ｓｈ内の領域Ａ１０outの溝面積ＤＳｏｕｔの割合Ｒｏｕｔ（＝ＤＳｏｕｔ／ＢＳｏｕｔ）は、０．４６≦Ｒｏｕｔ≦０．５８の範囲内であることが好ましい。

なお、例えば、幅方向陸部２０（及び横溝１０）のタイヤ周方向Ｔｃにおけるピッチが、タイヤ周方向Ｔｃの位置に応じて変化する構成（バリアブルピッチとも称される）である場合、面積ＢＳｏｕｔに対する溝面積ＤＳｏｕｔの割合Ｒｏｕｔは、次のようにして算出してもよい。具体的に、各幅方向陸部２０の外側領域Ｓｈの領域Ｓ２０ｏｕｔの面積ＢＳｏｕｔ_ｉ（ｉはタイヤに形成される各幅方向陸部２０を示す）の総和をΣＢＳｏｕｔとし、各横溝１０の外側領域Ｓｈ内の領域Ａ１０outの溝面積ＤＳｏｕｔ_ｉ（ｉはタイヤに形成される各横溝１０を示す）の総和をΣＤＳｏｕｔとして、当該割合Ｒｏｕｔが、Ｒｏｕｔ＝ΣＤＳｏｕｔ／ΣＢＳｏｕｔによって算出されてもよい。

なお、上述した幅方向陸部２０の中央領域Ｃｎ内の領域Ｓ２０ｉｎの面積ＢＳｉｎは、サイプ５０の溝面積と、片側開口溝６０（後述）の溝面積とが含まれた面積である。言い換えると、トレッド表面の投影面積から横溝１０の面積を除いた面積である。一方、幅方向陸部２０の外側領域Ｓｈの領域Ｓ２０ｏｕｔの面積ＢＳｏｕｔは、サイプ５０の溝面積が含まれた面積である。

更に、上述した中央領域Ｃｎにおける割合Ｒｉｎと、上述した外側領域Ｓｈにおける割合Ｒｏｕｔとの比率は、１．１≦Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔ≦１．９５の範囲内であることが好ましい。これは、次の理由による。Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔが、１．１未満の場合、幅方向陸部２０の中央領域Ｃｎにおける剛性と、外側領域Ｓｈにおける剛性とに優位な差が見出せなくなるからである。一方、Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔが、１．９５より大きい場合、幅方向陸部２０の外側領域Ｓｈにおける接地面積が減少し過ぎてしまう。その結果、表面摩擦力が悪化して、タイヤ全体での雪上性能が向上しにくくなってしまうからである。

また、本実施形態では、横溝１０の溝幅に着目すると、溝幅Ｄ１０は、次の関係を満たす。具体的に、図２に示すように、中央領域Ｃｎの最もトレッド幅方向Ｔｗ内側における横溝１０の溝幅Ｄ１０を溝幅Ｄ１０ｉｎとし、外側領域Ｓｈの最もトレッド幅方向Ｔｗ外側における横溝１０の溝幅Ｄ１０を溝幅Ｄ１０ｏｕｔとした場合、溝幅Ｄ１０ｉｎと溝幅Ｄ１０ｏｕｔとは、溝幅Ｄ１０ｉｎ＜溝幅Ｄ１０ｏｕｔの関係を満たす。

また、外側領域Ｓｈの溝幅Ｄ１０ｏｕｔは、中央領域Ｃｎの溝幅Ｄ１０ｉｎに対して、１０５％以上５００％以下であることが好ましい。これは、次の理由による。外側領域Ｓｈの溝幅Ｄ１０ｏｕｔが、中央領域Ｃｎの溝幅Ｄ１０ｉｎに対して、１０５％未満の場合、幅方向陸部２０の中央領域Ｃｎにおける剛性と、外側領域Ｓｈにおける剛性とに優位な差が見出せなくなるからである。一方、溝幅Ｄ１０ｏｕｔが、溝幅Ｄ１０ｉｎに対して、５００％よりも大きい場合には、横溝１０の溝幅Ｄ１０ｏｕｔが広くなりすぎて、幅方向陸部２０の外側領域Ｓｈにおける接地面積が減少し過ぎてしまう。その結果、表面摩擦力が悪化して、タイヤ全体での雪上性能が向上しにくくなってしまうからである。

なお、中央領域Ｃｎと外側領域Ｓｈとの境界部における横溝１０の溝幅Ｄ１０を溝幅Ｄ１０ｍｉｄとした場合、溝幅Ｄ１０ｉｎと溝幅Ｄ１０ｍｉｄと溝幅Ｄ１０ｏｕｔとは、溝幅Ｄ１０ｉｎ＜溝幅Ｄ１０ｍｉｄ＜溝幅Ｄ１０ｏｕｔの関係を満たし、溝幅Ｄ１０ｍｉｄ＝溝幅Ｄ１０ｉｎ＋溝幅Ｄ１０ｏｕｔ）／２の関係を満たすことが好ましい。言い換えれば、溝幅Ｄ１０ｉｎと溝幅Ｄ１０ｍｉｄと溝幅Ｄ１０ｏｕｔとは、比例関係を満たすことが好ましい。

また、幅方向陸部２０には、一端が横溝１０に開口し、他端が幅方向陸部２０内で終端する片側開口溝６０が形成されている。ここで、幅方向陸部２０は、タイヤ回転方向Ｔｒ前方に隣接する横溝１０によって形成される踏込端２０Ａと、タイヤ回転方向Ｔｒ後方に隣接する横溝１０によって形成される蹴出端２０Ｂとを有している。片側開口溝６０では、一端が蹴出端２０Ｂを形成する横溝１０に開口し、他端が幅方向陸部２０の内部に終端する。かかる片側開口溝６０によれば、タイヤ回転時に幅方向陸部２０の表面の水を横溝１０に円滑に排水することが出来る。

片側開口溝６０の溝幅は、蹴出端２０Ｂ側の横溝１０に向かって、広がるように形成されている。かかる片側開口溝６０によれば、幅方向陸部２０の表面の水をタイヤ回転方向に沿って、横溝１０に効率よく排水することが出来る。

また、片側開口溝６０の延在方向は、タイヤ周方向Ｔｃに対して、傾斜することが好ましい。具体的に、片側開口溝６０のタイヤ周方向Ｔｃに対する傾斜角度θは、０度以上、４５度以下であることが好ましい。これは、次の理由による。すなわち、傾斜角度θが４５度よりも大きいと、接地面内の水の流れから外れて排水効率が低下してしまうためである。

（２）作用・効果
本実施形態に係る空気入りタイヤ１によれば、トレッド部２において、中央領域Ｃｎにタイヤ周方向Ｔｃに延びる一本の主溝３０を有する。また、空気入りタイヤ１によれば、トレッド部２において、トレッド幅方向Ｔｗに延びる横溝１０が形成されるとともに、横溝１０によって区画されることによって幅方向陸部２０が形成される。幅方向陸部２０には、横溝１０の延びる方向に交差する方向に延びる複数のサイプ５０が形成されている。

また、かかる空気入りタイヤ１では、中央領域Ｃｎにおけるサイプの密度Ｚ５０ｉｎは、外側領域Ｓｈにおけるサイプの密度Ｚ５０ｏｕｔよりも高く、中央領域Ｃｎにおける横溝１０の溝面積ＤＳｉｎは、外側領域Ｓｈにおける横溝１０の溝面積ＤＳｏｕｔよりも小さい。

ここで、雪上路面における摩擦係数は、図３に示すようにタイヤ回転時の雪による圧縮抵抗、陸部表面の表面摩擦力、溝部の雪柱せん断力、陸部のタイヤ周方向における角部及びサイプによって形成される角部のエッジ効果などによって高められる。また空気入りタイヤ１が接地する際、中央領域Ｃｎの接地長が外側領域Ｓｈの接地長よりも大きいため、中央領域Ｃｎのサイプの密度を増加させて、エッジ効果を増加すれば、雪上性能を向上できる。ただし、サイプ５０の密度を増加さることによってエッジ効果を増加させる場合、陸部の剛性が低下するので、陸部の倒れ込みによって、接地面積が低下し、その結果、ウェット路面におけるウェット性能が悪化する。

本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、中央領域Ｃｎにおけるサイプ５０の密度Ｚ５０ｉｎが、外側領域Ｓｈにおけるサイプ５０の密度Ｚ５０ｏｕｔよりも高くなるように形成されている。また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、中央領域Ｃｎにおける横溝１０の溝面積ＤＳｉｎは、外側領域Ｓｈにおける横溝１０の溝面積ＤＳｏｕｔよりも小さくなるように形成されている。

このように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、中央領域Ｃｎにおけるサイプ密度を増加させることによって、エッジ成分を増加させて、雪上性能を向上させることができる。また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、中央領域Ｃｎに形成される横溝１０の溝面積を小さくすることによって、中央領域Ｃｎの幅方向陸部２０の剛性の低下に起因する接地面積の低下を抑制し、ウェット性能の低下を抑制できる。

さらに、本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、中央領域Ｃｎに形成される横溝１０の溝面積よりも、外側領域Ｓｈに形成される横溝１０の溝面積を大きくしているので、外側領域Ｓｈの横溝１０に入り込む雪を増加させることが可能になり、外側領域Ｓｈにおける雪柱せん断力を増大させることもできる。
以上のように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１によれば、サイプ５０の密度と横溝１０の溝面積との最適化を図ることによって、雪上性能とウェット性能とを高い次元で両立することが可能になる。

（３）変形例
（３．１）変形例１
次に、本実施形態に係る変形例について説明する。図４は、本発明の変形例１に係る空気入りタイヤ１Ａのトレッド部２Ａの一部展開図を示す。

同図に示すように、トレッド部２Ａは、タイヤ赤道線ＣＬを含む中央領域Ｃｎにタイヤ周方向Ｔｃに延びる主溝３０を有していなくてもよい。すなわち、本発明に係る空気入りタイヤは、フルラグパターンが形成されたタイヤであってもよい。

かかる空気入りタイヤ１Ａにおいても、第１実施形態に係る空気入りタイヤ１と同様に、雪上性能とウェット性能とを高い次元で両立することが可能になる。

（３．２）変形例２
次に、本実施形態に係る変形例２について説明する。本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、複数のサイプ５０の内、中央領域Ｃｎに形成されるサイプ５０は、三次元サイプ（３Ｄサイプ）５０Ａである。ここで、図５（ａ）乃至（ｇ）には、三次元サイプ５０Ａの一例が示されている。中央領域Ｃｎのサイプ５０として、図５（ａ）乃至（ｇ）に示すような三次元サイプ５０Ａを用いることにより、幅方向陸部２０が接地する際にサイプ５０Ａの壁面が互いに支え合うことができるので、中央領域Ｃｎのサイプ間隔Ｄ５０ｉｎを狭く配置した場合であっても、幅方向陸部２０の剛性の低下を抑制できる。

なお、幅方向陸部２０に形成される三次元サイプ５０Ａの溝壁は、幅方向陸部２０のタイヤ周方向Ｔｃ入力時に互いに支え合うことができるように、少なくともタイヤ径方向に対し任意に折れ曲がった形状を有していることが望ましい。これにより、タイヤ周方向Ｔｃにおけるブロック剛性が増加するので、接地面積を増大させてウェット性能を更に向上させることが可能になる。

また、三次元サイプ５０Ａの溝壁は、横方向（トレッド幅方向Ｔｗ）の入力時に互いに支え合うことができるように、トレッド幅方向Ｔｗに対しても任意に折れ曲がった形状を有していることが望ましい。これにより、横方向の剛性が増加するので、接地面積を増大させて操縦安定性能を向上させることも可能になる。

［比較評価］
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の比較例及び実施例に係る空気入りタイヤを用いて行った比較評価について説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。

（１）各空気入りタイヤの構成
まず、比較評価にあたり、比較例１（従来品）乃至２に係る空気入りタイヤと、実施例（発明品）１乃至３に係る空気入りタイヤとを準備した。各空気入りタイヤのネガティブ率は、全て３２％であるものを用いた。なお、ネガティブ率は、全接地面の面積に対するサイプ５０を除く全ての溝の溝面積の割合である。具体的に、ネガティブ率は、主溝の溝面積と、横溝の溝面積と、片側開口溝の溝面積との合計値を、全接地面の面積で割った値を百分率で表した値である。

また、リム及び内圧は、ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ２０１０にて定めるラジアルプライタイヤのサイズに対応する適用リム及び空気圧−負荷能力対応表に準拠するように設定した。各空気入りタイヤは、横溝の溝深さは９ｍｍ、サイプの深さは全て６ｍｍとした。なお、各空気入りタイヤでは、サイプの構成及び横溝の構成を除き、他の構成は同一である。

表１には、各空気入りタイヤの構成が示されている。実施例１乃至３に係るタイヤは、中央領域におけるサイプの密度が、外側領域におけるサイプの密度よりも高くなるように設定されている。また、外側領域Ｓｈにおける横溝１０の溝幅Ｄ１０ｏｕｔは、中央領域Ｃｎにおける横溝１０の溝幅Ｄ１０ｉｎよりも広くなるように設定されている。つまり、実施例１乃至３に係るタイヤでは、中央領域Ｃｎにおける横溝１０の溝面積は、外側領域Ｓｈにおける横溝１０の溝面積よりも小さくなるように設定されている。

なお、実施例１乃至３において横溝１０はタイヤ赤道面ＣＬから各トレッド端まで形成されている。すなわち各横溝１０は、タイヤトレッド幅の５０％の幅方向長さを有しており、これら横溝１０がタイヤ赤道面ＣＬを境とする各タイヤ半幅の領域（トレッド幅方向の半幅の領域）において、タイヤ周方向に間隔を設けて複数配置されている。なお、各タイヤ半幅の領域において、横溝１０はタイヤ周方向におけるピッチを互いにずらして形成されている。

また、実施例１に係るタイヤは、図１に示すように、中央領域Ｃｎ及び外側領域Ｓｈともに二次元（２Ｄ）サイプが形成されているものを用いた。実施例２に係るタイヤは、中央領域Ｃｎのサイプ５０として、三次元（３Ｄ）サイプが形成されているとともに、外側領域Ｓｈのサイプ５０として、二次元サイプが形成されているものを用いた。実施例３に係るタイヤは、図３に示すように、主溝を有していないものを用いた。

また、図６には、比較例１に係るタイヤのトレッド部の一部展開図が示されている。比較例に係るタイヤは、中央領域Ｃｎと外側領域Ｓｈとに形成されるサイプの間隔Ｄ５０が、一定間隔に配置されているとともに、横溝の溝幅Ｄ１０が一定幅で形成されている。なお、比較例１に係るタイヤは、三次元サイプが形成されておらず、二次元サイプが形成されているものを用いた。

比較例２に係るタイヤは、２本の主溝を有しているものを用いた。なお、比較例２に係るタイヤの構成は、２本の主溝を有している点が、比較例１に係るタイヤとの相違点である。

また、比較例１乃至２においても、横溝はタイヤ赤道面ＣＬから各トレッド端まで形成されている。かかる構成は、実施例１乃至３の構成と同様である。

（２）試験方法及び評価結果
試験は、雪上性能試験とウェット性能試験とを行った。雪上性能試験としては、雪上路面における加速性能試験を行なった。具体的に、加速性能試験では、静止状態からアクセルを全開し、５０ｍ走行するまでの時間（加速タイム）を測定して、測定結果を評価した。ウェット性能試験では、舗装路面上に水深２ｍｍのプール状のウェット路面を用意し、この路面上を時速６０ｋｍ／ｈで走行中にフルブレーキをかけて、完全静止までの制動距離を測定し、測定結果を評価した。

なお、試験に使用した空気入りタイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。

・タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５
・リム・ホイールサイズ：６Ｊ−１５
・内圧：内圧２００ｋＰａ
・車両：乗用車
・荷重：成人男性１名乗車相当
評価結果を表１に示す。なお、表１に示す評価結果は、比較例１の結果を基準（１００）とした指数で示されており、指数の値が大きいほど優れていることを表す。

表１に示すように、実施例１乃至３に係る空気入りタイヤは、比較例１乃至２に係る空気入りタイヤと比較すると、雪上性能及びウェット性能に優れていることが解る。従って、本発明の空気入りタイヤによれば、雪上性能とウェット性能とを高い次元で両立し得る効果が大きいことが証明された。

［その他の実施形態］
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

上述した実施形態では、主溝３０が直線状に延びている場合を例に挙げて説明したが、主溝３０は、トレッド幅方向Ｔｗに多少屈曲を繰り返しながら延びていてもよい。

また、上述した実施形態及び変形例は、組み合わせることが可能である。このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

ＣＬ…タイヤ赤道線、Ｃｎ…中央領域、Ｓｈ…外側領域、Ｄ１０…溝幅、Ｄ５０…間隔、ＴＥ…端部、１，１Ａ…空気入りタイヤ、２，２Ａ…トレッド部、１０…横溝、２０…幅方向陸部、２０Ａ…踏込端、２０Ｂ…蹴出端、３０…主溝、５０…サイプ、６０…片側開口溝

Claims

路面に接地する接地面を有するトレッド部を有するとともに、前記トレッド部が、トレッド幅方向に延びる横溝によって形成される幅方向陸部を備えるタイヤであって、
前記トレッド部は、タイヤ赤道線から前記接地面のトレッド幅方向の端部までの領域を等分割することによって定められる領域の内、前記タイヤ赤道線を境に隣接する２つの領域によって構成される中央領域にタイヤ周方向に延びる主溝を１本有するか、又は、有しておらず、
前記幅方向陸部には、前記横溝の延びる方向に対して交差する方向に延びる複数のサイプが形成されており、
前記横溝は、前記中央領域から、前記中央領域よりもトレッド幅方向外側に位置する外側領域にわたって延びており、
前記中央領域における前記サイプの密度は、前記外側領域における前記サイプの密度よりも高く、
前記中央領域における前記横溝の溝面積は、前記外側領域における前記横溝の溝面積よりも小さい
ことを特徴とするタイヤ。
前記複数のサイプの内、前記中央領域に形成されるサイプは、三次元サイプである
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
前記幅方向陸部には、一端が前記横溝に開口し、他端が前記幅方向陸部内で終端する片側開口溝が形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ。
前記幅方向陸部は、タイヤ回転方向前方に隣接する横溝によって形成される踏込端と、タイヤ回転方向後方に隣接する横溝によって形成される蹴出端とを有しており、
前記片側開口溝において、前記一端は、前記蹴出端を形成する横溝に開口する
ことを特徴とする請求項３に記載のタイヤ。