JP2010095092A

JP2010095092A - タイヤ

Info

Publication number: JP2010095092A
Application number: JP2008266621A
Authority: JP
Inventors: Shin Mori; 新森
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2008-10-15
Filing date: 2008-10-15
Publication date: 2010-04-30
Also published as: WO2010044319A1

Abstract

【課題】偏摩耗を抑制して寿命の延長を図りつつ、石咬みを抑制したタイヤを提供する。
【解決手段】トレッドの表面にタイヤの赤道を横切る方向に少なくとも一箇所の屈曲部を介して延びる幅方向溝を有するタイヤにおいて、該幅方向溝は、前記屈曲部の溝底に少なくとも一個の突部を設ける。また、本発明の空気入りタイヤにおいて、前記突部は、前記屈曲部の両溝壁の何れか一方と階段状に接すること、前記突部を、前記幅方向溝の屈曲部宛に複数設けること、及び前記突部は、前記幅方向溝の延びる方向に並び、且つ該突部が溝壁に交互に階段状に接することが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明はタイヤ、特には、石咬みの発生を抑制したタイヤに関する。

タイヤの溝に石を咬んだ状態で走行を続けると、入り込んだ石が溝底を突き抜けてベルトまで到達し、タイヤの早期故障につながる可能性がある。従って、市場では石咬みし難いタイヤが求められている。

この石咬みを予防する技術について、特許文献１には、タイヤのトレッド部のセンター側から左右ショルダー部にかけてラグ溝を形成し、このラグ溝の底に底面から***した突起を形成することによって石の咬み込みを防止する技術について開示している。ところで、近年、タイヤの偏摩耗を抑制し、特に、車両の前輪装着時に生じやすいタイヤ幅方向の滑りが引き起こす、タイヤ赤道からトレッド全幅の１／４の距離にある点とその近傍での摩耗を抑制するため、ブロックパターンにおけるブロック形状を、例えば、台形状や平行四辺形状とすることによって偏摩耗を抑制する試みがなされている（特許文献２参照）。かようなトレッドパターンにおいて、前記石咬みの問題が顕著であり、特許文献１の技術をもってしても石咬みを十分に抑制することができなかった。

特開平５−２８６４１９号公報特開２００７−８３８２２号公報

そこで、本発明は、特に台形状や平行四辺形状のブロックパターンを有するタイヤにおいて、偏摩耗を抑制して寿命の延長を図りつつ、石咬みを抑制したタイヤを提供することを目的とする。

本発明者が上記のブロックパターンを有するタイヤにおける石咬みの問題について鋭意究明したところ、上記の台形状や平行四辺形状のブロック形状に整形するために、これを区画する幅方向溝に屈曲部の導入が必然となるところ、該屈曲部において石咬みが顕著であることが判明した。本発明者が、この屈曲部での石咬みを抑制するための技術について鋭意検討したところ、該屈曲部を有する部分の溝底を所定の形状とすることによって、上記ブロックパターンを有するタイヤの溝への石咬みを効果的に抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）トレッドの表面にタイヤの赤道を横切る方向に少なくとも一箇所の屈曲部を介して延びる幅方向溝を有するタイヤにおいて、該幅方向溝は、前記屈曲部の溝底に少なくとも一個の突部を有することを特徴とするタイヤ。

（２）前記突部は、前記屈曲部の両溝壁の何れか一方と階段状に接する前記（１）に記載のタイヤ。

（３）前記幅方向溝は、屈曲部をタイヤ赤道からトレッド全幅の１／４〜３／８の距離にある範囲に有する前記（１）又は（２）に記載のタイヤ。

（４）前記突部の高さｈは、前記突部を設ける溝部分の最小溝幅部における溝幅をＷ、及び溝深さをＤとしたとき、下記式を満たすことを特徴とする前記（１）〜（３）の何れか一項に記載のタイヤ。
記
ｈ＞Ｄ−１．２Ｗ×１／２・・・（Ｉ）

（５）前記突部の周方向長さは、前記溝幅Ｗの３５〜４５％である前記（１）〜（４）の何れか一項に記載のタイヤ。

（６）前記突部の幅方向長さが、前記突部の高さｈの１．２〜１．４倍である前記（１）〜（５）の何れか一項に記載のタイヤ。

（７）前記突部を、前記幅方向溝の屈曲部宛に複数設けてなる前記（１）〜（６）の何れか一項に記載のタイヤ。

（８）前記突部は、前記幅方向溝の延びる方向に並び、且つ該突部が溝壁に交互に階段状に接する前記（７）に記載のタイヤ。

（９）前記突部の間隔が、該突部の幅方向の長さの２５〜３５％である前記（７）又は（８）に記載のタイヤ。

本発明によれば、トレッド表面にタイヤ赤道を横切る方向に延びる幅方向溝を有するタイヤにおいて、該幅方向溝の屈曲部に突部を設けることによって、該幅方向溝への石咬みを抑制したタイヤを提供できる。

以下に、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明する。図１は本発明のタイヤのトレッドの一例の部分展開図であり、図２は図１のＩの部分の拡大図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。

本発明のタイヤのトレッドの一例においては、図１に示すように、トレッド表面にタイヤ赤道を横切る方向に屈曲部４を介して延びる幅方向溝１を有し、該幅方向溝１及び周方向溝７によって区画される台形状ブロック２及び平行四辺形状ブロック３を有するトレッドパターンをそなえる。ここで、本発明のタイヤは、図２に示すように、該幅方向溝１は、屈曲部４を有し、該屈曲部４において、溝底に少なくとも一個の突部５を有することが肝要である。かようなトレッドパターンを有するタイヤは、上述したように、車両の前輪に装着した時に生じやすいタイヤ赤道からトレッド全幅の１／４の距離にある点付近での摩耗が減少し、駆動力が向上するものの、前記屈曲部４において石を咬みやすく、更に咬んだ石を排出し難くなる。そこで、本発明のタイヤは、かかる屈曲部に突部５を設けることによって、該幅方向溝への石咬みを効果的に抑制するとともに、仮に咬んでしまった石もかかる突部によって排出されやすくなるため、上述したような、咬み石に起因するタイヤの早期故障を予防することができ、耐久性が向上する。

ここで、屈曲部４とは、図２に示すように、前記幅方向溝１において、該幅方向溝１の屈曲点ＢＰにおいてタイヤ周方向に伸ばした直線からトレッド全幅の１／１６の距離にある幅方向溝１の領域を指す。また、該屈曲部では、図１及び２の屈曲部４に示すように、該幅方向溝の溝壁のうち少なくとも一方が屈曲点を有している。
また、前記突部５の形状や溝底における配置は特に限定されないが、例えば直方体等のブロック形状が挙げられる。更に、前記突部５は、図３に示すように、前記屈曲部の両溝壁の何れか一方と階段状に接することが好ましい。なぜなら、溝底クラックや、突部自体の破損を予防できるからである。同様の理由から、前記突部５は、図３に示すように、溝壁に滑らかにつながることが更に好ましい。

更に、本発明においては、図１に示すように、幅方向溝１はトレッド周方向に延びる細溝７に連通しているが、特に限定されず、任意にかような細溝を設けてもよい。ここで、突部５の形状を維持するため、該細溝７は図３に示すＤ_１よりも深さが浅いことが好ましい。また、幅方向溝１や細溝７の形状も特に限定されない。

ところで、タイヤ赤道からトレッド全幅の１／４〜３／８の距離にある範囲は、タイヤ最もトラクションがかかりやすい部位であるため、溝に石咬みが発生しやすい。従って、かかる範囲に屈曲部を更に有する場合、前記幅方向溝は特に石咬みが発生しやすくなる。そのため、本発明のタイヤを、図２に示すように、屈曲部４をタイヤ赤道ＣＬからトレッド全幅の１／４〜３／８の距離にある範囲に有すると、石咬みを効果的に抑制できるため好ましい。

溝への石咬みのし易さは、溝の断面形状と石の大きさとでほぼ決定される。すなわち、原理的には、咬み石は、溝の最小溝幅部より下に入り込まなければ、タイヤ転動により抜けていく。ここで、咬み石の高さは、咬み石の幅の１．２倍程度であることが、本発明での検討から分かっている。従って、前記幅方向溝は、図２のＡ−Ａ断面図（トレッド周方向断面図）である図３に示すように、前記突部を設ける溝部分の最小溝幅部６における溝幅をＷ、及び溝深さをＤとしたとき、前記突部５の高さｈが上記式（Ｉ）を満たすように前記突部を設けることが好ましい。なぜなら、該幅方向溝にかような突部を設けることによって、上記の理由から、該幅方向溝１に咬みこむ可能性のある、幅がＷ程度で高さが約Ｈ（約１．２Ｗ）である石を、該幅方向溝１が咬みこまないようにできるからである。更に、上述したように、前記突部５は、石が溝に入り込んでも、かかる石を底部から圧迫することによって溝から押し出す作用も有している。
ここで、前記「最小溝幅部」とは、図３の６の部分に示すように、幅方向溝の溝壁の傾斜が変化する部分を意図しており、必ずしも溝幅が最も狭い部分という意味ではない。タイヤのトレッドの表面の溝において、かように溝壁の傾斜が変化する溝形状は一般的である。

また、本発明のタイヤにおいて、図２に示すように、前記突部５の周方向長さＷ_１は、前記幅方向溝の溝幅Ｗ_２の３５〜４５％であることが好ましい。ここで、前記突部５の周方向長さＷ_１は、前記幅方向溝１の溝幅Ｗ_２の３５％未満になると溝底をカバーする領域が小さくなるため石咬みの抑制が不十分になり、４５％超えであると突部５の体積が増大するためタイヤの発熱性が上昇する原因となる。
なお、突部５の周方向長さＷ_１及び溝幅Ｗ_２とは、図２に示すように、前記突部５の幅方向中央での突部５の周方向長さ及び幅方向溝１の幅である。

更に、本発明のタイヤにおいて、図２及び３に示すように、前記突部５の幅方向長さＷ_４は、該突部５の高さｈの１．２〜１．４倍であることが好適である。ここで、前記突部の幅方向長さＷ_４が、前記突部の高さｈの１．２倍未満であると突部の剛性が保てず突部５が根本から折れる可能性があり、１．４倍超えであるとタイヤの発熱性が悪化する原因となる。

また、本発明のタイヤにおいて、前記突部５は、咬み石を効率よく排除するため、前記屈曲部あたり複数個設けることが好ましく、３個以上設けることが更に好ましい。同様の理由から、前記突部５は、図１及び図２に示すように、前記幅方向溝の延びる方向に対して、溝壁に交互に接するように設けることが好ましい。ここで、全ての突部が一方の溝壁にのみ接していると、もう一方の溝壁側の石咬みの抑制が十分でなくなる恐れがある。

また、本発明のタイヤにおいて、前記突部５は、図２に示すように、トレッド幅方向に隣り合う突部との間隔Ｗ_３が、該突部５の幅方向長さＷ_４の２５〜３５％であることが好適である。ここで、トレッド幅方向に隣り合う突部との間隔Ｗ_３が、該突部のトレッド幅方向の長さＷ_４の２５％未満であると溝底クラックが発生しやすくなり、３５％超えであるとあらわになる溝底の面積が大きくなって石噛みの抑制が十分でなくなる。

なお、本発明のタイヤは、トレッド表面に幅方向溝を有し、該幅方向溝がトレッド幅方向に屈曲する屈曲部において、溝底に少なくとも一個の突部を有すること以外特に限定されず、公知のタイヤ構造により公知の方法で製造できる。また、本発明のタイヤは、空気入りタイヤであってもソリッドタイヤであっても良く、空気入りタイヤである場合、該タイヤ中に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。

また、本発明のタイヤは、使用条件等から石咬みを生じやすく、更にかかる石咬みがタイヤの耐久性を大きく悪化させる重荷重用空気入りタイヤ、特には建設作業用空気入りタイヤとして好適である。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。

（実施例１〜３）
比較例１〜３は図５、実施例１〜３は図１に示すトレッドパターンを用い、タイヤサイズ：４６／９０Ｒ５７、タイヤ外径：３５７８（ｍｍ）、ベルト状トレッドゲージ：１１２（ｍｍ）の空気入りタイヤを製造した。ここで、実施例１の空気入りタイヤのトレッドパターンにおいては、図２に示すように、突部５を溝壁と階段状に滑らかに接する様に設けた。該突部５のトレッド周方向断面は図３に示す形状であって、Ｗ_１：１５．６（ｍｍ）、Ｗ_２：７０（ｍｍ）、Ｗ_３：４（ｍｍ）、Ｗ_４：１４（ｍｍ）、ｈ：１０（ｍｍ）、Ｄ：５１．６（ｍｍ）、Ｄ_１：４５．４（ｍｍ）とし、該突部３個を両溝壁間で交互に接するように設けた。これらのタイヤを適正リムに組み付けたのち、内圧：７００ｋＰａを封入した。その後、該タイヤを２４０ｔｏｎのダンプカーに装着し、６３ｔｏｎの荷重をかけて、北米、アジア及び豪州の各地で走行させた。走行後のタイヤについて、石咬み率及び摩耗率を下記方法によって評価した。結果は表１に示す。
なお、石咬み率は（石咬みしている溝数／調査した溝数×１００）から算出した値であり、該値が低いほど石咬みが少ないことを示す。なお、表１の石咬み率及び摩耗率の値は、各サンプルの評価値の平均を示す。

（摩耗率の評価方法）
摩耗率は、実際に走行中のタイヤにおいて、トレッドウェアインジケーター部における実測の溝深さ（ＲＴＤ：ＲｅｍａｉｎｅｄＴｒｅａｄＤｅｐｔｈ）を測定し、もともとの溝深さ（ＯＴＤ：ＯｒｉｇｉｎａｌＴｒｅａｄＤｅｐｔｈ）に対し、（１−ＲＴＤ／ＯＴＤ）×１００（％）を計算することによって評価した。

表１から、実施例１〜３の空気入りタイヤは、それぞれ比較例１〜３の空気入りタイヤよりも石咬みが少なくなっていることが分かる。

（実施例４〜６）
更に、タイヤサイズ：４６／９０Ｒ５７、タイヤ外径：３５７８（ｍｍ）、ベルト状トレッドゲージ：１１２（ｍｍ）であって、図５〜８及び図１に示すトレッドパターンを用いた空気入りタイヤを作製した。これらのタイヤを適正リムに組み付けたのち、内圧：７００ｋＰａを封入した。その後、該タイヤを２４０ｔｏｎのダンプカーに装着し、６３ｔｏｎの荷重をかけて、北米において走行させた。走行後の各タイヤについて、石咬み率及び摩耗率を上記方法によって評価した。結果を表２に示す。なお、表２の各値は、４サンプルずつを評価した値の平均である。また、図６〜８の突部５の周方向断面は、図４に示すような溝壁と接していない形状であるが、かかる形状が異なること以外、寸法は図３と同様である。

表２から、屈曲部に１つの突部を設けた実施例５の空気入りタイヤよりも、屈曲部に３つの突部を設けた実施例６の空気入りタイヤの方が石咬みの発生が少ないことが分かる。従って、本発明のタイヤは、前記突部を前記幅方向溝の屈曲部宛に複数設けてなることが好ましい。また、実施例５の空気入りタイヤよりも、３つの突部が溝壁の何れか一方と、交互に階段状に接している実施例６の方が石咬みの発生が少ないことが分かる。従って、本発明のタイヤは、前記突部が、前記屈曲部の両溝壁の何れか一方と階段状に接すること、及び、前記突部が、前記幅方向溝の延びる方向に並び、且つ該突部が溝壁に交互に階段状に接することが好ましい。

本発明のタイヤのトレッドの一例の部分展開図である。図１のＩの部分の拡大図である。図２のＡ−Ａ断面図である。図６のＡ−Ａ断面図である。タイヤのトレッドの一例の部分展開図である。タイヤのトレッドの他の例の部分展開図である。本発明のタイヤのトレッドの他の例の部分展開図である。本発明のタイヤのトレッドの他の例の部分展開図である。

符号の説明

１幅方向溝
２台形状ブロック
３平行四辺形状ブロック
４屈曲部
５突部
６最小溝幅部
７細溝
１／８タイヤ赤道からトレッド全幅の１／８の距離にある点
１／４タイヤ赤道からトレッド全幅の１／４の距離にある点
３／８タイヤ赤道からトレッド全幅の３／８の距離にある点
ＢＰ屈曲点
ＣＬタイヤ赤道
ＴＥトレッド端
Ｄ幅方向溝の溝幅が最もせばまる部分の深さ
ｈ突部の高さ
Ｓ咬み石
Ｗ溝壁の傾斜が変化する部分の溝幅
Ｗ_１突部の周方向長さ
Ｗ_２溝幅
Ｗ_３突部の間隔
Ｗ_４突部の周方向長さ

Claims

トレッドの表面にタイヤの赤道を横切る方向に少なくとも一箇所の屈曲部を介して延びる幅方向溝を有するタイヤにおいて、
該幅方向溝は、前記屈曲部の溝底に少なくとも一個の突部を有することを特徴とするタイヤ。
前記突部は、前記屈曲部の両溝壁の何れか一方と階段状に接する請求項１に記載のタイヤ。
前記幅方向溝は、屈曲部をタイヤ赤道からトレッド全幅の１／４〜３／８の距離にある範囲に有する前記請求項１又は２に記載のタイヤ。
前記突部の高さｈは、前記突部を設ける溝部分の最小溝幅部における溝幅をＷ、及び溝深さをＤとしたとき、下記式を満たすことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のタイヤ。
記
ｈ＞Ｄ−１．２Ｗ×１／２・・・（Ｉ）
前記突部の周方向長さは、前記溝幅Ｗの３５〜４５％である請求項１〜４の何れか一項に記載のタイヤ。
前記突部の幅方向長さは、前記突部の高さｈの１．２〜１．４倍である請求項１〜５の何れか一項に記載のタイヤ。
前記突部を、前記幅方向溝の屈曲部宛に複数設けてなる請求項１〜６の何れか一項に記載のタイヤ。
前記突部は、前記幅方向溝の延びる方向に並び、且つ該突部が溝壁に交互に階段状に接する請求項７に記載のタイヤ。
前記突部は、該突部の間隔は、該突部の幅方向の長さの２５〜３５％である請求項７又は８に記載のタイヤ。