JP2007326433A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】トレッド面にタイヤ周方向に延在する周方向溝間にリブを区分形成した空気入りタイヤにおいて、リブの耐偏摩耗性を改善すると共にウェット性能を向上する。
【解決手段】周方向溝２間に形成されるリブ３１のトレッド表面３２の中央領域３３に、タイヤ周方向ＴＣに連続して延在する周方向サイプ４が設けられている。周方向サイプ４と交差してタイヤ幅方向に延在し、両端が周方向溝２に開口する幅方向サイプ５がタイヤ周方向ＴＣに所定の間隔で配置されている。周方向サイプ４は、深さが幅方向サイプ５間で浅くなるように周期的に変化している。幅方向サイプ５は、深さが中央領域３３と端部領域３４で深くなるように変化している。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、耐偏摩耗性とウェット性能を改善するようにした空気入りタイヤに関する。

一般に、トレッド面にリブパターンを設けた、バスやトラックなどの重荷重車両に用いられる空気入りタイヤは、接地時にリブの中央部より端部に大きな幅方向剪断歪みを受けるため、端部のタイヤ周方向及び幅方向の圧縮量が増大し、それによりリブ端部の接地圧が局部的に高くなって、端部が早期に摩耗するという偏摩耗が発生し易い。特に、高速連続走行を主体とする長距離運行のトラックやバスの操舵輪に使用されるリブパターンの空気入りタイヤにおいて、その傾向が顕著である。

そこで、従来、上記対策として、例えば、周方向溝に面するリブ端部にサイプを設けてリブ端部の接地圧を低下させることで、トレッド面の接地圧を均一化して偏摩耗を改善するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。また、リブにタイヤ周方向に延びるサイプを所定の間隔で配置してなるサイプ列を設けるようにした技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。

しかしながら、市場からのタイヤ性能の改善要求は停まることがなく、偏摩耗に対する更なる技術の提案が求められていた。また、リブパターンのタイヤは、ウェット性能がブロックパターンのタイヤに比べて劣る欠点があるが、このウェット性能についても更なる改善技術の提案が望まれている。
特開２００２−３６８１９号公報 特開２００５−５９６２０号公報 特開２０００−１６０２４号公報

本発明の目的は、トレッド面にタイヤ周方向に延在する周方向溝間にリブを区分形成した空気入りタイヤにおいて、リブの耐偏摩耗性を改善すると共にウェット性能を向上することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に延在する周方向溝間にリブを区分形成した空気入りタイヤにおいて、前記リブのトレッド表面中央領域にタイヤ周方向に連続して延在する周方向サイプを設ける一方、前記リブのトレッド表面に該周方向サイプと交差してタイヤ幅方向に延在し、両端が前記周方向溝に開口する幅方向サイプをタイヤ周方向に所定の間隔で配置し、該幅方向サイプの深さを、前記リブのトレッド表面中央領域及びトレッド表面端部領域に位置する幅方向サイプ部分の深さがトレッド表面中央領域とトレッド表面端部領域との間のトレッド表面中間領域に位置する幅方向サイプ部分の深さより深くなるように変化させ、前記周方向サイプの深さを幅方向サイプ間で部分的に浅くなるように変化させたことを特徴とする。

上述した本発明によれば、上記した周方向サイプと幅方向サイプにより、接地時に周方向溝に面するリブの端部に作用する幅方向剪断歪みを中央側にも分散させて緩和することが可能になるため、リブ端部のタイヤ周方向及び幅方向への圧縮量が減少し、リブ端部における接地圧の局部的な増加を抑制することができる。従って、リブの耐偏摩耗性を改善することができる。

他方、周方向サイプと幅方向サイプによりタイヤ周方向及び幅方向に長いエッジ量を確保することができるため、そのエッジ効果によりウェット路走行時に高いグリップ力を発揮することが可能になる。従って、ウェット路走行時の制駆動性能を向上することができ、ウェット性能の改善も可能になる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態である、トラックやバスなどに使用される重荷重用の空気入りタイヤの一例を示す。この空気入りタイヤのトレッド面１には、タイヤ周方向ＴＣに直線状に延在する複数（図では４本を例示）の周方向溝２が設けられ、これら複数の周方向溝２により複数のリブ３が区分形成されている。

周方向溝２間に区分形成された各リブ３１のトレッド表面３２の幅方向における中央領域３３には、タイヤ周方向ＴＣに連続してジグザグ状に延在する１本の周方向サイプ４が設けられている。また、リブ３１のトレッド表面３２には、周方向サイプ４と交差してタイヤ幅方向に延在し、両端が周方向溝２に開口する幅方向サイプ５が、タイヤ周方向ＴＣに所定の間隔で配置されている。

周方向サイプ４は、図２に示すように、深さを周期的に変化させながらタイヤ周方向ＴＣに延在しており、各幅方向サイプ５間の中央部の位置で深さが部分的に浅くなるように変化している。図２に示す周方向サイプ４の例では、深さが深い深サイプ部４１と深さが浅い浅サイプ部４２の２種類の深さのサイプ部を交互に配置して構成してあり、浅サイプ部４２が各幅方向サイプ５間の中央部に位置している。

幅方向サイプ５は、図３に示すように、トレッド表面３２の中央領域３３と両側の端部領域３４に位置する幅方向サイプ部分５１，５２の深さが、中央領域３３と各端部領域３４との間の中間領域３５に位置する幅方向サイプ部分５３の深さより深くなるように変化している。端部領域３４に位置する幅方向サイプ部分５２は、タイヤ幅方向に沿って直線状に延在している。幅方向サイプ部分５１，５３は、タイヤ幅方向に対して一方に傾斜して延在し、幅方向サイプ部分５１が周方向サイプ４の一方に傾斜するジグザグ部４３と重なっている。

各幅方向サイプ５間の両端部領域３４には、周方向溝２に一端が開口する複数（図では５本を例示）の短サイプ６がタイヤ周方向ＴＣに所定の間隔で設けられている。短サイプ６は、図４に示すように、深さが端部領域３４に位置する幅方向サイプ部分５２の深さより浅く、また幅方向サイプ５から離れた短サイプ６程深さが浅くなっている。

両外側の周方向溝２Ａの外側に形成された各リブ３６には、周方向溝２Ａに一端が開口するサイプ７がタイヤ周方向ＴＣに所定の間隔（幅方向サイプ５と同じ間隔）で設けられている。リブ３６のトレッド表面３７の周方向溝２Ａ側に位置する内側端部領域３８の各サイプ７間には、周方向溝２Ａに一端が開口する複数の短サイプ８がタイヤ周方向ＴＣに所定の間隔（短サイプ６と同じ間隔）で配設してある。この短サイプ８も、深さがサイプ７より浅く、またサイプ７から離れた短サイプ８程深さが浅くなっている。

リブ３６のトレッド表面３７の外側の端部領域３９には、タイヤ周方向ＴＣに直線状に延在する１本の細溝９が設けられている。この細溝９より内側のトレッド表面３７には、細溝９に一端が開口する複数の短サイプ１０がタイヤ周方向ＴＣに所定の間隔（短サイプ９と同じ間隔）で設けられている。

上述した本発明によれば、リブ３１のトレッド表面３２の中央領域３３に幅方向サイプ５間で部分的に浅くなるように深さを変化させた周方向サイプ４を設ける一方、中央領域３３と端部領域３４で深さが深くなるように変化する幅方向サイプ５を周方向サイプ４と交差させてリブ３１を横断するように配置することで、接地時に周方向溝２に面するリブ３１の端部に作用する幅方向剪断歪みを中央側にも分散させ緩和することが可能になる。そのため、リブ３１の端部のタイヤ周方向及び幅方向への圧縮量が減少し、端部領域３４の接地圧の局部的な増加を抑制することができるので、偏摩耗の改善が可能になる。周方向サイプ４と幅方向サイプ５の深さが変化せずに一定（深さｄ２，ｄ４）であると、偏摩耗を改善できないことに加えて、サイプ底にクラックが発生する。

また、周方向サイプ４と幅方向サイプ５によりタイヤ周方向及び幅方向に長いエッジ量を確保することができるので、そのエッジ効果によりウェット路走行時に高いグリップ力を発揮することが可能になる。そのため、ウェット時の制駆動性能を高めることができ、ウェット性能の向上が可能になる。

また、周方向サイプ４をジグザグ状に延在させることで、一層長いエッジ量を確保しながら、リブ３１の端部に作用する幅方向剪断歪みを一層分散させることができる。この周方向サイプ４は、ジグザグ状に代えて波状に延在するものであってもよく、タイヤ幅方向に振幅を持ってタイヤ周方向ＴＣに延在するものであれば、いずれの形状のものであってもよい。

また、リブ３１の端部領域３４に短サイプ６を上記のように配置することで、端部領域３４の接地圧の局部的な増加を一層抑制し、偏摩耗を一層改善することができる。

本発明において、周方向サイプ４の深さとしては、浅サイプ部４２の深さ（最小深さ）ｄ１と深サイプ部４１の深さ（最大深さ）ｄ２との比ｄ１／ｄ２を０．１〜０．５の範囲にするのがよい。比ｄ１／ｄ２が０．１より小さいと、浅サイプ部４２が浅くなり過ぎるため、ウェット性能を効果的に改善することが難しくなる。逆に比ｄ１／ｄ２が０．５より大きいと、周方向サイプ４により区分されたリブ部分の動きが大きくなるため、周方向サイプ４の底にクラックが発生し易くなる。

浅サイプ部４２のタイヤ周方向長さＬ１と深サイプ部４１のタイヤ周方向長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２としては、０．０５〜０．４の範囲にするのが好ましい。比Ｌ１／Ｌ２が０．０５未満であると、浅サイプ部４２の領域が短かくなりすぎるため、浅サイプ部４２の底の剛性が低下し、浅サイプ部４２の底でクラックが発生し易くなる。逆に比Ｌ１／Ｌ２が０．４超であると、浅サイプ部４２の領域が長くなりすぎるため、ゴムの圧縮量緩和効果が低減し、偏摩耗を効果的に改善することが難しくなる。

リブ３１の中間領域３５に位置する幅方向サイプ部分５３の深さｄ３と、中央領域３３及び端部領域３４に位置する幅方向サイプ部分５１，５２の深さｄ４との比ｄ３／ｄ４としては、０．０５〜０．５の範囲にするのが好ましい。比ｄ３／ｄ４が０．０５より小さいと、幅方向サイプ部分５３が浅くなり過ぎるため、ウェット性能を効果的に改善することが難しくなる。逆に比ｄ３／ｄ４が０．５より大きいと、幅方向サイプ５により区分されたリブ部分の動きが大きくなるため、幅方向サイプ５の底にクラックが発生し易くなる。

幅方向サイプ部分５１，５２の深さｄ４は、周方向溝２の深さｄ５に対して、比ｄ４／ｄ５を０．５〜１．０の範囲にするのがよい。比ｄ４／ｄ５が０．５未満であると、耐偏摩耗性が悪化する。逆に１．０を超えると、クラックが発生し、陸部がもげ易くなる。周方向溝２の深さｄ５は、１０〜２０ｍｍの範囲である。

周方向サイプ４の深サイプ部４１の深さｄ２としては、５〜２０ｍｍの範囲にすることができる。好ましくは、周方向溝２の深さｄ５に対して、比ｄ２／ｄ５を０．５〜１．０の範囲にするのがよい。

周方向サイプ４は、上述したようにタイヤ幅方向に振幅を持ってタイヤ周方向ＴＣに延在させるのが好ましいが、それに限定されず、タイヤ周方向ＴＣに沿って直線状に延在するものであってもよい。

また、短サイプ６をリブ３１に設けるのが、偏摩耗をより改善する上で好ましいが、短サイプ６がないものであってもよい。

本発明は、特に高速連続走行を主体とする長距離運行のトラックやバスの操舵輪に使用されるリブパターンの重荷重用空気入りタイヤに好ましく用いることができるが、リブにブロックが混在するリブ基調のパターンであってもよく、また重荷重用の空気入りタイヤに限定されず、他の空気入りタイヤにも適用することができる。

なお、本発明でいうサイプとは、幅が０．５〜１．０ｍｍの切り込みを言う。

タイヤサイズを１１Ｒ２２．５で共通にし、周方向サイプの深さｄ１，ｄ２の比ｄ１／ｄ２とタイヤ周方向長さＬ１，Ｌ２の比Ｌ１／Ｌ２、及び幅方向サイプの深さｄ３，ｄ４の比ｄ３／ｄ４を表１のようにした図１の構成を有する本発明タイヤ１〜６と、図１のリブパターンにおいて、幅方向サイプを設けずに周方向サイプを連続させずに断続的に配列（サイプ深さは一定で本発明タイヤ１の周方向サイプの深さｄ２と同じ）した従来タイヤ、従来タイヤにおいて周方向サイプを連続させた比較タイヤ１、本発明タイヤ１において、周方向サイプの深さと幅方向サイプの深さを一定（本発明タイヤ１の周方向サイプの深さｄ２と幅方向サイプの深さｄ４と同じ）にした比較タイヤ２とをそれぞれ試験タイヤとして作製した。

本発明タイヤ１〜６において、幅方向サイプ部分の深さｄ４と周方向溝の深さｄ５との比ｄ４／ｄ５は、それぞれ０．８である。また、周方向サイプの深さｄ２は１２ｍｍである。各試験タイヤ共に、周方向溝の深さは１５．０ｍｍで共通である。

これら各試験タイヤを標準リムに組み付け、空気圧を７００ｋＰａにして積載重量１０ｔのトラックの操舵輪に装着し、以下に示す試験方法により耐偏摩耗性、ウェット性能、耐クラック性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。

耐偏摩耗性
車道（高速道路８０％、一般道２０％）を５００００ｋｍ走行した後、周方向溝間のリブに発生した偏摩耗の状況を目視により観察し、その評価結果を従来タイヤを１００とする指数値で示した。この値が大きい程、耐偏摩耗性が優れている。

ウェット性能
ウェット路テストコースにおいて、時速５０km/hで直進走行中にフル制動を付与し、停止するまでの距離を測定した。その評価結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この値が大きい程、ウェット性能が優れている。

耐クラック性
耐偏摩耗性で評価した試験タイヤにおいて、周方向サイプ及び幅方向サイプの底に発生したクラックの状況から、従来タイヤを１００とする指数値で指数評価した。この値が大きい程、耐クラック性が優れている。なお、指数値９５以上が問題がないレベルである。

表１から、本発明は、サイプ底でのクラックの問題を招くことなく、耐偏摩耗性とウェット性能を改善できることがわかる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッド面の要部展開図である。 図１の周方向サイプの一部をタイヤ幅方向に投影した状態を示す周方向サイプの説明図である。 図１の幅方向サイプの一部をタイヤ周方向に投影した状態を示す幅方向サイプの説明図である。 短サイプと幅方向サイプの深さの関係を示すリブ壁面の部分拡大図である。

符号の説明

１ トレッド面
２ 周方向溝
３ リブ
４ 周方向サイプ
５ 幅方向サイプ
３１ リブ
３２ トレッド表面
３３ 中央領域
３４ 端部領域
３５ 中間領域
４１ 深サイプ部
４２ 浅サイプ部
５１，５２，５３ 幅方向サイプ部分
ＴＣ タイヤ周方向

Claims (8)

1. トレッド面にタイヤ周方向に延在する周方向溝間にリブを区分形成した空気入りタイヤにおいて、前記リブのトレッド表面中央領域にタイヤ周方向に連続して延在する周方向サイプを設ける一方、前記リブのトレッド表面に該周方向サイプと交差してタイヤ幅方向に延在し、両端が前記周方向溝に開口する幅方向サイプをタイヤ周方向に所定の間隔で配置し、該幅方向サイプの深さを、前記リブのトレッド表面中央領域及びトレッド表面端部領域に位置する幅方向サイプ部分の深さがトレッド表面中央領域とトレッド表面端部領域との間のトレッド表面中間領域に位置する幅方向サイプ部分の深さより深くなるように変化させ、前記周方向サイプの深さを幅方向サイプ間で部分的に浅くなるように変化させた空気入りタイヤ。
2. 前記周方向サイプの深さを各幅方向サイプ間の中央部で浅くなるように変化させた請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記周方向サイプの深さを最小深さｄ１と最大深さｄ２との比ｄ１／ｄ２が０．１〜０．５となるように周期的に変化させた請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記周方向サイプは深さが深い深サイプ部と深さが浅い浅サイプ部とを交互に配置して構成され、該浅サイプ部のタイヤ周方向長さＬ１と深サイプ部のタイヤ周方向長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２が０．０５〜０．４である請求項１，２または３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記リブのトレッド表面中間領域に位置する幅方向サイプ部分の深さｄ３と、前記リブのトレッド表面中央領域及びトレッド表面端部領域に位置する幅方向サイプ部分の深さｄ４との比ｄ３／ｄ４が０．０５〜０．５である請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記幅方向サイプ部分の深さｄ４と前記周方向溝の深さｄ５との比ｄ４／ｄ５が０．５〜１．０である請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記周方向サイプがタイヤ幅方向に振幅を持ってタイヤ周方向に延在する請求項１乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記空気入りタイヤが重荷重用空気入りタイヤである請求項１乃至７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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