JP2005088670A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】トレッドパターンの適正化を図ることにより偏摩耗の抑制と排水性の向上の双方を高いレベルで満足する空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部1を、周方向溝2a、2c、2bと両トレッド端3a、3bとによって一対の側方陸部4a、4bとこれらに隣接する中間陸部5a、5bに区画する。側方陸部4a、4bを、第1横断溝6a、6bによって側方ブロック7a、7bに区画形成し、中間陸部5a、5bを第2横断溝8a、8bによって中間ブロック9a、9bに区画形成する。第1横断溝6a、6bと第2横断溝8a、8bはタイヤ周方向に相互にずらした状態で配設されており、周方向溝2a、2bの接地域内にて、側方ブロック7a、7bの後続接地端10a、10bを含む側壁部分11a、11bと、これに対向する中間ブロック9a、9bの側壁部分12a、12cとの間に位置する周方向溝2a、2bに***部13a、13bを設ける。
【選択図】図1

Description

この発明は、トレッド部の側方にブロック列で構成された陸部を有する空気入りタイヤ、特に小型トラック、トラック及びバス用等の重荷重用タイヤに関し、かかるタイヤの偏摩耗の抑制と排水性の向上の双方を高いレベルで満足させる。
小型トラック、トラック及びバス用等の重荷重用空気入りタイヤにおいては、トレッド部に、タイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝と、これら周方向溝に対して傾斜して延びる複数本の横断溝を配設し、これら周方向溝、横断溝及び両トレッド端によってトレッド部を多数個のブロックに区画形成した、いわゆるブロックパターンが多く用いられている(例えば特許文献1参照)。かかるタイヤでは、車両の制動時にタイヤの回転速度が路面の進行速度よりも遅くなることにより、トレッド踏面内にタイヤ周方向に作用する大きなせん断力が発生するため、特に側方域のブロックの後続接地端側が、トレッド踏面内に入るとタイヤ周方向に大きく変形する一方、トレッド踏面内から出るとゴムの弾性力により元の形状に復元するという動きを繰り返す結果、ブロックの後続接地端側の偏摩耗、いわゆるヒールアンドトウ摩耗が発生する。
かかるヒールアンドトウ摩耗を防止するため、タイヤ周方向に隣接するブロック間に配設された横断溝の溝底に***部を設けることでブロックのタイヤ周方向剛性を高めて、せん断力を受けた際にもブロックがタイヤ周方向へ変形するのを抑制したタイヤが知られている(例えば特許文献2及び3参照)。しかし、かかるタイヤでは、トレッド部の摩耗により***部がトレッド踏面に露出すると、ウェット路面走行時に接地域内に存在する水を横断溝を通じてタイヤ側方に排出することができなくなる結果、排水性が著しく低下するという問題があった。
また周方向溝の溝底に***部を設けてブロックの剛性を向上したタイヤも知られており(例えば特許文献3及び4参照)、これらのタイヤでは、トレッド部の中央域に比して側方域の陸部の摩耗が大きくなる、いわゆるショルダー偏摩耗を抑制することはできるが、ヒールアンドトウ偏摩耗を抑制するには至っていない。
特開平8−244417号公報 特開平8−67112号公報 特開平11−227419号公報 特開2001−219712号公報
したがって、この発明の目的は、トレッドパターンの適正化を図ることにより偏摩耗の抑制と排水性の向上の双方を高いレベルで満足する空気入りタイヤを提供することにある。
上記の目的を達成するため、この発明は、トレッド部に、タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも2本の周方向溝を配設し、これら周方向溝と両トレッド端とによって、トレッド部を一対の側方陸部と、該側方陸部に隣接する少なくとも1列の中間陸部に区画し、各側方陸部に、これを横切って延びる複数本の第1横断溝を配設して、側方陸部を周方向溝、第1横断溝及びトレッド端で複数個の側方ブロックに区画形成し、側方陸部に隣接する中間陸部に、これを横切って延びる複数本の第2横断溝を配設して、中間陸部を周方向溝及び第2横断溝で複数個の中間ブロックに区画形成し、第1横断溝と第2横断溝はタイヤ周方向に相互にずらした状態で配設されており、側方陸部を区画する周方向溝であってかつタイヤの正回転時における接地域内にて、側方ブロックの後続接地端を含む側壁部分と、これに対向する中間ブロックの側壁部分との間に位置する周方向溝に、これら側壁部分を連結する***部を設けることを特徴とする空気入りタイヤである。
また前記***部をタイヤ周方向に沿って測定した長さが、前記側方ブロックをタイヤ周方向に沿って測定した長さの20〜80%の範囲にあることが好ましい。
さらに周方向溝の溝深さは、***部位置で他の溝部位置の0.7倍以下であることが好ましい。
さらにまた第1横断溝の溝幅が5mm以上であることが好ましい。
加えて第1横断溝及び第2横断溝の溝深さが周方向溝の溝深さの0.5倍以上1.0倍未満であることが好ましい。
加えてまた周方向溝の溝幅がトレッド幅の0.01倍以上0.1倍以下であることが好ましい。
また第1横断溝と第2横断溝は、配設ピッチが等しく、タイヤ周方向へのずれ長さが配設ピッチの0.2倍以上0.8倍以下であることが好ましい。なお「ずれ長さ」とは、***部により互いに連結された側方ブロックの後続接地端のタイヤ幅方向最内端と中間ブロックの後続接地端のタイヤ幅方向最外端の間をタイヤ周方向に沿って測定した距離をいうものとする。
さらに4本以上の周方向溝を配設し、両中間陸部の間に、さらにタイヤ周方向に沿って連続的に延びる少なくとも1列の中央陸部を形成するとともに、中央陸部に、略タイヤ幅方向に沿って延びる複数本のサイプを配設することが好ましく、これらサイプの幅が1mm以下であることがさらに好ましい。なお「略タイヤ幅方向」とはタイヤ幅方向に対して
0〜45°の角度をなす方向をいうものとする。
この発明によれば、周方向溝内に***部を適正に配設し、側方陸部を構成するブロックの後続接地端側のタイヤ周方向への動きを抑制することにより、偏摩耗の抑制と排水性の向上の双方を高いレベルで満足させることができる。
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図1はこの発明に従う代表的な空気入りタイヤ(以下「タイヤ」という。)のトレッド部の一部の展開図であり、図2、3及び4はそれぞれ図1のA−A線上、B−B線上及びC−C線上の断面図である。
図1に示すタイヤは、トレッド部1に、タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも2本の周方向溝、図1では3本の周方向溝2a、2c、2bを配設し、これら周方向溝2a〜2bと両トレッド端3a、3bとによって、トレッド部1を一対の側方陸部4a、4bと、側方陸部4a、4bに隣接する少なくとも1列の中間陸部、図1では2列の中間陸部5a、5bに区画している。また各側方陸部4a、4bに、これを横切って延びる複数本の第1横断溝6a、6bを配設して、側方陸部4a、4bを周方向溝2a、2b、第1横断溝6a、6b及びトレッド端3a、3bで複数個の側方ブロック7a、7bに区画形成し、側方陸部4a、4bに隣接する中間陸部5a、5bに、これを横切って延びる複数本の第2横断溝8a、8bを配設して、中間陸部5a、5bを周方向溝2a〜2b及び第2横断溝8c、8bで複数個の中間ブロック9a、9bに区画形成している。さらに第1横断溝6a、6bと第2横断溝8a、8bはタイヤ周方向に相互にずらした状態で配設されており、側方陸部4a、4bを区画する周方向溝2a、2bであってかつタイヤの正回転時、図1では矢印Rの方向に回転する時における接地域内にて、側方ブロック7a、7bの後続接地端10a、10bを含む側壁部分11a、11bと、これに対向する中間ブロック9a、9bの側壁部分12a、12bとの間に位置する周方向溝2a、2bに、これら側壁部分11aと12a、11bと12bを連結する***部13a、13bを設ける。
以下、この発明が上記構成を採用するに至った経緯を作用とともに説明する。
前述のとおり、側方陸部にブロックを区画形成したタイヤではヒールアンドトウ摩耗の発生が問題となっている。ヒールアンドトウ摩耗はブロックの後続接地端側のタイヤ周方向への変形に起因するものであることから、このタイヤ周方向への変形を抑制すればヒールアンドトウ摩耗を低減することができる。しかし従来技術のように、タイヤ周方向に隣接する側方ブロック間の横断溝の溝底に***部を設けたのでは、***部により隣接する側方ブロックの変形は抑制されるものの、接地域内の側方陸部の排水性に大きく寄与する横断溝の断面積が著しく減少する。そしてトレッド部の摩耗が進行し***部がトレッド踏面に露出すると、もはや接地域内に存在する水を横断溝内に流すことができなくなる結果、排水性が著しく低下するという問題がある。
発明者は、側方陸部の排水性に比較的影響の少ない周方向溝に***部を設け、この***部を介して側方ブロックとこれに隣接する中間ブロックとを連結すれば、側方ブロックの変形を抑制しつつ、排水性を確保できるとの着想を得た。さらに、タイヤ周方向への変形が最大となる側方ブロックの後続接地端を含む側壁部分とこれに対向する中間ブロックの側壁部分との間に***部を設けると変形の抑制効果が大きいことを見出した。しかし中間ブロックの後続接地端側もタイヤ周方向へ変形するので、側方ブロックと中間ブロックが同位相で配設されていると、***部は、ともにタイヤ周方向への変形が大きい側方ブロックの後続接地端側と中間部ロックの後続接地端側の間に配設されることとなる結果、側方ブロックの変形を有効に抑制することができない。そこで発明者は、側方陸部を横切る第1横断溝と中間陸部を横切る第2横断溝とをタイヤ周方向に相互にずらした状態で配設する、すなわち側方ブロックと中間ブロックの位相を異ならせれば、側方ブロックの後続接地端側は、***部を介して中間ブロックの比較的変形の少ない部分と連結され、タイヤ周方向への変形が抑制されるので、ヒールアンドトウ摩耗を有効に抑制することができ、かつ第1横断溝内には***部が設けられていないので、側方陸部の排水性を高いレベルに維持することができることを見出し、この発明を完成させるに至ったのである。
また***部13a、13bをタイヤ周方向に沿って測定した長さLpが、側方ブロック7a、7bをタイヤ周方向に沿って測定した長さLbの20〜80%の範囲にあることが好ましい。***部13a、13bの長さLpが側方ブロック7a、7bの長さLbの20%未満の場合には、中間ブロック9a、9bと側方ブロック7a、7bの連結が不十分となり中間ブロック9a、9bにより側方ブロック7a、7bの変形を有効に抑制できなくなるからであり、80%を超える場合には周方向の溝容積が減少し、排水性が低下するからである。
さらに周方向溝2a、2bの溝深さは、***部13a、13bの位置での溝深さDpが他の溝部位置での溝深さDgの0.7倍以下であることが好ましい。***部13a、13bでの溝深さDpが他の溝部位置での溝深さDgの0.7倍を超える場合には側方ブロック7a、7bの変形を有効に抑制できなくなるからである。より好ましくは溝深さDpを溝深さDgの0.2倍以上0.6倍以下とする。
さらにまた第1横断溝6a、6bの溝幅Wl1が5mm以上であることが好ましい。第1横断溝6a、6bの溝幅Wl1が5mm未満の場合には第1横断溝6a、6bの断面積が不足するため、側方陸部4a、4bの接地域内に存在する水のタイヤ側方への排出が円滑に行えず、排水性が低下する上、タイヤ転動時に溝底に歪が集中しやすく、亀裂が発生するおそれがあるからである。
加えて第1横断溝6a、6b及び第2横断溝8a、8bの溝深さDl1、Dl2が周方向溝2a、2bの溝深さDgの0.5倍以上1.0倍未満であることが好ましい。このように周方向溝2a、2bに比べて第1及び第2横断溝6a、6b、8a、8bの溝深さDl1、Dl2を浅くすることにより、側方ブロック7a、7bのタイヤ周方向への変形をより一層確実に抑制することができ、かつ中間ブロック9a、9bのタイヤ周方向への変形を抑制することができるので、ヒールアンドトウ摩耗の発生をより高いレベルで防止することができる。また第1横断溝6a、6b及び第2横断溝8a、8bの溝深さDl1、Dl2を周方向溝2a、2bの溝深さDgの0.5倍以上とするのは、これよりも溝が浅い場合には、第1横断溝6a、6b及び第2横断溝8a、8bの断面積が小さくなりすぎ、トレッド部1の接地域内に存在する水のタイヤ側方への排出が円滑に行えず、排水性が低下するからである。
加えてまた周方向溝2a、2bの溝幅Wgがトレッド幅Wtの0.01倍以上0.1倍以下であることが好ましい。周方向溝2a、2bの溝幅Wgがトレッド幅Wtの0.01倍未満の場合には周方向溝2a、2bの断面積が小さくなりすぎ、トレッド部1の接地域内に存在する水及び第2横断溝8a、8bから流入した水をタイヤの前後方向や第1横断溝6a、6bに円滑に排出することができなくなるからであり、0.1倍を超える場合には側方陸部4a、4bと中間陸部5a、5bが離れすぎ、***部13a、13bを設けても側方陸部4a、4bのタイヤ周方向への変形を有効に抑制することができなくなるからである。
また第1横断溝6a、6bと第2横断溝8a、8bは、配設ピッチP1、P2が等しく、タイヤ周方向へのずれ長さLdが配設ピッチP1、P2の0.2倍以上0.8倍以下であることが好ましい。第1横断溝6a、6bと第2横断溝8a、8bの配設ピッチP1、P2を等しくすることにより、側方ブロック7a、7bの全てを、同一の構成の***部13a、13bを介して中間ブロック9a、9bと連結することができ、確実に側方ブロック7a、7bのヒールアンドトウ摩耗を抑制することができるからである。またずれ長さLdが配設ピッチP1、P2の0.2倍未満の場合には側方ブロック7a、7bの後続接地端10a、10bと中間ブロックの後続接地端14a、14bが近づきすぎ、***部13a、13bを介して側方ブロック7a、7bに連結される中間ブロック9a、9bもタイヤ周方向に大きく変形するため、側方ブロック7a、7bのタイヤ周方向への変形を有効に抑制できず、ヒールアンドトウ摩耗が発生することができなくなるからであり、0.8倍を超える場合には***部13a、13bのタイヤ周方向長さが短くなりすぎ、やはり側方ブロック7a、7bのタイヤ周方向への変形を有効に抑制できず、ヒールアンドトウ摩耗が発生することができなくなるからである。
さらに、図5に示すように、4本以上の周方向溝、図5では5本の周方向溝2a、2b、2c、2d、2eを配設し、両中間陸部5a、5bの間に、さらにタイヤ周方向に沿って連続的に延びる少なくとも1列の中央陸部、図5では2列の中央陸部15a、15bを形成するとともに、中央陸部15a、15bに、略タイヤ幅方向に沿って延びる複数本のサイプ16a、16bを配設することが好ましい。このように中央陸部15a、15bにサイプを配設することにより、中央陸部15a、15bの接地域内に存在する水膜がサイプ16a、16bにより切られ、切られた水膜の水がサイプ16a、16bを介して周方向溝2c、2d、2eに排出される結果、排水性が向上するからである。この場合には、これらサイプ16a、16bの幅が1mm以下であることがさらに好ましい。このようにサイプ16a、16bの幅を小さくすることで、接地域内でサイプ16a、16bが閉じるため、サイプ16a、16bを挟んでタイヤ周方向に隣接するブロック同士が変形を抑制するように支えあうため、中央陸部15a、15bでヒールアンドトウ摩耗が発生するのを防ぐことができるからである。
なお、上述したところは、この発明の実施態様の一部を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、図5に示すように、側方ブロック7a、7b及び中間ブロック9a、9bにもサイプ17、18を設けることができる。また図1及び図5ではタイヤ赤道面Eを挟んで左右対称のトレッドパターンを示したが、パターンセンターがタイヤ赤道面Eから幾分シフトしていてもよく、左右非対称のトレッドパターンとしてもよい。
次に、この発明に従うタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。
実施例のタイヤは、タイヤサイズが315/80R22.5の重荷重用タイヤであり、図5に示すトレッドパターンを有し、トレッド幅が270mmであり、周方向溝は溝幅が5mm、溝深さが17mmであり、第1横断溝は溝幅が11mm、溝深さが17mm、配設ピッチが52mmであり、第2横断溝は溝幅が9mm、溝深さが17mm、配設ピッチが52mmであり、側方ブロックの長さが41mmであり、第1横断溝と第2横断溝のずれ長さが30mmであり、サイプの幅が0.5mmであり、***部位置で測定した周方向溝の溝深さが5mmであり、表1に示す諸元を有する。
比較のため、タイヤサイズ、トレッド幅、周方向溝、第1横断溝及び第2横断溝の溝幅、溝深さ及び配設ピッチ、側方ブロックの長さ、第1横断溝と第2横断溝のずれ長さ、並びにサイプの幅が実施例と同じであり、表1に示す諸元を有し、図6に示すようにトレッド部に***部を設けていないタイヤ(比較例1)、及び図7に示すように第1横断溝101a、101b内に***部102a、102bを設けたタイヤ(比較例2)についても併せて試作した。
前記各供試タイヤをJATMAに定められた標準リム(9.00×22.5)に取り付けてタイヤ車輪とし、825kPa(相対圧)の内圧を適用し、次の各試験を行った。
1.耐偏摩耗
前記タイヤ車輪をタイヤ負荷荷重:29.41kN、走行速度:60km/hの条件下でドラム試験機上を8000km走行させた後、側方ブロックの先行接地端におけるブロック高さと後続接地端におけるブロック高さの差を測定し、この測定値から耐偏摩耗性を評価した。評価結果を表1に示す。
2.排水性
新品状態の前記各供試タイヤ(新品タイヤ)、及び***部がトレッド踏面に露出するように7mmのトレッドバフを施した後のタイヤ(摩耗タイヤ)をテスト車両に装着し、水深2mm、半径20mのウェット路面(ベルジアン路面)をコーナリング走行し、旋回時間及び横向き加速度を測定し、この測定値から排水性を評価した。表1にその評価結果を示す。
Figure 2005088670
なお表1中の評価結果はいずれも実施例の評価結果を100としたときの指数比で示してあり、数値が大きいほど優れている。
表1に示す評価結果から、実施例のタイヤは比較例1のタイヤに比べて、摩耗タイヤの排水性では若干劣るものの、新品タイヤの排水性は同等であり、耐偏摩耗性では大きく優れており、総合的に優れていることが分かる。また、実施例のタイヤは比較例2のタイヤに比べて、耐偏摩耗性及び新品タイヤの排水性は同等であり、摩耗タイヤの排水性に優れていることが分かる。
この発明により、トレッドパターンの適正化を図り、偏摩耗の抑制と排水性の向上の双方を高いレベルで満足する空気入りタイヤを提供することが可能となった。
この発明に従う代表的な空気入りタイヤのトレッド部の一部の展開図である。 図1のA−A線上の断面図である。 図1のB−B線上の断面図である。 図1のC−C線上の断面図である。 実施例のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。 比較例1のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。 比較例2のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。
符号の説明
1 トレッド部
2a、2b、2c、2d、2e 周方向溝
3a、3b トレッド端
4a、4b 側方陸部
5a、5b 中間陸部
6a、6b 第1横断溝
7a、7b 側方ブロック
8a、8b 第2横断溝
9a、9b 中間ブロック
10a、10b 側方ブロックの後続接地端
11a、11b 側方ブロックの側壁部分
12a、12b 中間ブロックの側壁部分
13a、13b ***部
14a、14b 中間ブロックの後続接地端
15a、15b 中央陸部
16a、16b サイプ

Claims (9)

  1. トレッド部に、タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも2本の周方向溝を配設し、これら周方向溝と両トレッド端とによって、トレッド部を一対の側方陸部と、該側方陸部に隣接する少なくとも1列の中間陸部に区画し、各側方陸部に、これを横切って延びる複数本の第1横断溝を配設して、側方陸部を周方向溝、第1横断溝及びトレッド端で複数個の側方ブロックに区画形成し、側方陸部に隣接する中間陸部に、これを横切って延びる複数本の第2横断溝を配設して、中間陸部を周方向溝及び第2横断溝で複数個の中間ブロックに区画形成し、第1横断溝と第2横断溝はタイヤ周方向に相互にずらした状態で配設されており、側方陸部を区画する周方向溝であってかつタイヤの正回転時における接地域内にて、側方ブロックの後続接地端を含む側壁部分と、これに対向する中間ブロックの側壁部分との間に位置する周方向溝に、これら側壁部分を連結する***部を設けることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記***部をタイヤ周方向に沿って測定した長さが、前記側方ブロックをタイヤ周方向に沿って測定した長さの20〜80%の範囲にある請求項1記載の空気入りタイヤ。
  3. 周方向溝の溝深さは、***部位置で他の溝部位置の0.7倍以下である請求項1又は2記載の空気入りタイヤ。
  4. 第1横断溝の溝幅が5mm以上である請求項1〜3のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
  5. 第1横断溝及び第2横断溝の溝深さが周方向溝の溝深さの0.5倍以上1.0倍未満である請求項1〜4のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
  6. 周方向溝の溝幅がトレッド幅の0.01倍以上0.1倍以下である請求項1〜5のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
  7. 第1横断溝と第2横断溝は、配設ピッチが等しく、タイヤ周方向へのずれ長さが配設ピッチの0.2倍以上0.8倍以下である請求項1〜6のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
  8. 4本以上の周方向溝を配設し、両中間陸部の間に、さらにタイヤ周方向に沿って連続的に延びる少なくとも1列の中央陸部を形成するとともに、中央陸部に、略タイヤ幅方向に沿って延びる複数本のサイプを配設する請求項1〜7のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
  9. 前記サイプの幅が1mm以下である請求項8記載の空気入りタイヤ。
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