JP2019189198A - 不規則な摩耗を抑制したタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】グルーブに補強リブを形成してトレッドの不規則な摩耗を防止し、吸水と排水の機能を向上させたタイヤを提供する。【解決手段】グルーブを形成する両側壁のうちの一つの側壁である第１の側壁１０１と結合し、第１の側壁１０１からグルーブの方向に向かって突出した形状である補強リブ２００と、グルーブを形成する両側壁のうちのもう一つの側壁である第２の側壁１０２のある部位に形成される溝の形状であるヒドゥン・グルーブ１１１と、第２の側壁１０２の他の部位であって、ヒドゥン・グルーブ１１１の側面に対してグルーブの方向に向かって突出した形状である残存トレッド部１２０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、不規則な摩耗を抑制したタイヤに関し、さらに詳しくは、グルーブに補強リブを形成してトレッドの不規則な摩耗を防止し、グルーブに補強リブが形成されるにも拘わらず、補助的なヒドゥン・グルーブ（隠れグルーブ）が形成されてタイヤの吸水と排水の機能を向上させたタイヤに関する。

一般に、重荷重用空気入りタイヤの排水能、制動性能、発熱などの種々の性能を確保するために、車両用の空気入りタイヤのトレッドには、複数のグルーブが設けられており、前記グルーブによって複数のブロックが区切られて形成される。

そして、タイヤの重要な性能のうち、濡れた路面における吸水と排水の機能の向上は益々強調されている。なお、前述したような吸水と排水の機能を向上させながらも、タイヤの耐久性を維持または増大させる技術が求められている。

特許文献１（発明の名称：重荷重用空気入りラジアルタイヤ）には、中間リブに新たな溝を追加して広幅リブと狭幅リブを形成し、狭幅リブが広幅リブと同様の同じトレッド高さに形成されており、これにより、有効な接地面積を低減させないとともに、トレッドゴムがタイヤの軸方向に動かないように抑制することにより、偏摩耗が抑制されるタイヤが開示されている。

特許第３５３９４５０号明細書

前記課題を解決するために、本発明は、タイヤの不規則な摩耗を防止しながらも、タイヤの吸水と排水の機能を向上させることを目的とする。

本発明が解決しようとする技術的課題は、前述の技術的課題に限定されるものではなく、言及していない他の技術的課題は、以下の記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。

前記目的を達成するために、本発明は、トレッドにグルーブが形成されたタイヤにおいて、前記グルーブを形成する両側壁のうちの一つの側壁である第１の側壁と結合し、前記第１の側壁から前記グルーブの方向に向かって突出した形状である補強リブと、前記グルーブを形成する両側壁のうちのもう一つの側壁である第２の側壁のある部位に形成される溝の形状であるヒドゥン・グルーブと、前記第２の側壁の他の部位であって、前記ヒドゥン・グルーブの側面に対して前記グルーブの方向に向かって突出した形状である残存トレッド部と、を備え、前記ヒドゥン・グルーブは、流体が流動する流路を提供することを特徴とする。

本発明の実施形態において、前記補強リブは、前記グルーブの底面に接触するように形成されてもよい。

本発明の実施形態において、前記補強リブの高さは、前記グルーブの深さに対して８０〜９０％の割合の長さに形成されてもよい。

本発明の実施形態において、前記ヒドゥン・グルーブの高さは、前記補強リブの高さよりも低くてもよい。

本発明の実施形態において、前記補強リブの突出幅は、前記グルーブの幅に対して３０〜７０％の割合の長さに形成されてもよい。

本発明の実施形態において、前記ヒドゥン・グルーブの側面は、前記補強リブから離隔される方向に勾配を有してもよい。

本発明の実施形態において、前記補強リブは、複数形成されて所定の間隔で配列されてもよい。

本発明の実施形態において、前記補強リブ同士の間隔は、前記補強リブと前記第１の側壁との接触面において、前記タイヤの円周方向の辺の長さに対して８０〜１００％の割合の長さに形成されてもよい。

前述したような構成に係る本発明の効果は、タイヤのグルーブに補強リブを形成してトレッドの不規則な摩耗を防止し、グルーブに補強リブが形成されるにも拘わらず、補助的なヒドゥン・グルーブが形成されてタイヤの吸水と排水の機能を向上させることである。

本発明の効果は、前記効果に限定されるものではなく、本発明の詳細な説明または特許請求の範囲に記載されている発明の構成から推論可能なあらゆる効果が含まれるものと理解すべきである。

本発明の一実施形態に係るグルーブと補強リブの斜視図 本発明の一実施形態に係るグルーブと補強リブの断面図

以下、添付図面を参照して本発明について説明する。しかしながら、本発明は、様々な異なる形態で実現され得るので、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、図面において、本発明を明確に説明するために説明に関係のない部分は省略し、明細書全体を通して類似の部分には類似の符号を付した。

明細書全体を通して、ある一部分が他の部分と「連結（接続，接触，結合）」されているという場合、それには「直接連結」されているものだけでなく、その間にさらに他の部材を介して「間接的に連結」されているものも含まれる。また、ある部分がある構成要素を「含む」という場合、それは特に断らない限り他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに備えることを意味するものである。

本発明に用いられる用語は、単に特定の実施形態について説明するために用いられるものであり、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現には、文脈からみて明らかに他の意味を有さない限り、複数の言い回しを含む。本発明における「含む」、「有する」などの用語は、明細書に記載されている特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはそれらの組み合わせが存在することを示すものであり、１つまたはそれ以上の他の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはそれらの組み合わせの存在または付加可能性を予め排除するものではない。

以下、添付図面を参照して本発明について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るグルーブ１００と補強リブ２００の斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態に係るグルーブ１００と補強リブ２００の断面図である。

図１及び図２に示すように、トレッド（Ｔｒｅａｄ）１０にグルーブ（Ｇｒｏｏｖｅ）１００が形成されたタイヤである本発明のタイヤは、グルーブ１００を形成する両側壁のうちの一つの側壁である第１の側壁１０１と結合し、第１の側壁１０１からグルーブ１００の方向に向かって突出した形状である補強リブ２００と、グルーブ１００を形成する両側壁のうちのもう一つの側壁である第２の側壁１０２のある部位に形成される溝の形状であるヒドゥン・グルーブ１１０と、第２の側壁１０２の他の部位であって、ヒドゥン・グルーブの側面１１１に対してグルーブ１００の方向に向かって突出した形状である残存トレッド部１２０と、を備え、ヒドゥン・グルーブ１１０は、グルーブ１００とともに流体が流動する流路を提供してもよい。

補強リブ２００は、第１の側壁１０１に拘束されるため、ブレーキの制動の際にタイヤに形成される力であるブレーキ力（Ｂｒａｋｉｎｇ Ｆｏｒｃｅ）を吸収することができる。

具体的に、ブレーキの制動に際して、タイヤは地面に対して圧力が増加して形状が変化し、これにより、グルーブ１００の体積が減少するようにグルーブ１００の形状が変化することがある。このような場合、グルーブ１００の形状が変化したタイヤが地面に対して滑りを行い、トレッド１０に対する不規則な摩耗が形成されることがある。

そこで、グルーブ１００に補強リブ２００を形成することにより、グルーブ１００の形状の変化を減らすことができ、その結果、トレッド１０に対する不規則な摩耗を防止することができる。なお、摩耗の初期には、補強リブ２００によってトレッド１０の全体の剛性が向上する。

補強リブ２００は、タイヤ付き車両の走行に際してタイヤに形成される力である駆動力（Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｆｏｒｃｅ）を分散させてトレッド１０の均一な摩耗を導くことができる。

具体的に、車両の走行に際して、車両の走行方向の切り換えまたは加速や減速により、トレッド１０は様々な方向から力を伝達されることがあり、このような場合、グルーブ１００の形状もまた種々に変化する結果、トレッド１０に不規則な摩耗が形成されることがある。そこで、グルーブ１００に補強リブ２００を形成することにより、グルーブ１００の形状の変化を減らすとともに、グルーブ１００を形成する第１の側壁１０１に補強リブ２００が形成されて、補強リブ２００がグルーブ１００を形成する第２の側壁１０２に接触することでトレッド１０のある部位に集中する力を分散させ、トレッド１０の均一な摩耗を導くことができる。

但し、前述したように、グルーブ１００に補強リブ２００を形成する場合、グルーブ１００の体積が減少し、流路を提供するグルーブ１００の形状が複雑になって、グルーブ１００において行われる吸水能と排水能が低下することが懸念される。

これを防止すべく、本発明のタイヤは、グルーブ１００にヒドゥン・グルーブ１１０を形成し、これにより、グルーブ１００の吸水容量が増大されて、補強リブ２００の効果を維持しながらも、グルーブ１００の吸水能と排水能を向上させることができる。

本発明のタイヤに対する摩耗が進んで、摩耗率が３０〜５０％である場合、ヒドゥン・グルーブ１１０が外部に露出されることがあり、ヒドゥン・グルーブ１１０もまたグルーブ１００に含まれてグルーブ１００の機能を果たし、グルーブ１００の吸水容量が増大された状態で補強リブ２００の効果も維持されるので、トレッド１０の不規則な摩耗が抑制される。

グルーブ１００を形成する両側壁は、ブロックによって形成されてもよい。具体的に、第１の側壁１０１は、一つのブロックの側部位であり、第２の側壁１０２は、もう一つのブロックの側部位であってもよい。

図１に示すように、タイヤの外周面の方向から眺めた、すなわち、補強リブの外側面２２０の方向から眺めた補強リブ２００の断面は、平行な二本の直線のそれぞれの両側が曲線でつながれる形状であってもよい。そして、平行な二本の直線のうち第１の側壁１０１と接する一本の直線が、もう一本の直線よりも長い長さに形成されてもよい。これにより、補強リブ２００の両側に曲面部２１０が形成されてもよい。

これにより、たとえグルーブ１００に補強リブ２００が形成されてグルーブ１００に形成された流路の形状にうねりがあるとしても、グルーブ１００を通過する流体に対する抵抗が極力抑えられる。グルーブ１００に沿って流動する流体は、補強リブ２００の曲面部２１０による抵抗を受けることになるが、曲面部２１０が曲面の形状を呈することにより、流体に働く曲面部２１０の抵抗を極力抑えることができる。

補強リブ２００は、グルーブ１００の底面に接触するように形成されてもよい。そこで、補強リブの高さ（Ｂ）は、グルーブの深さ（Ａ）に対して８０〜９０％の割合の長さに形成されてもよい。そして、補強リブの突出幅（Ｃ）は、グルーブの幅（Ｄ）に比べて３０〜７０％の割合の長さに形成されてもよい。

補強リブ２００は、基本的に、グルーブ１００の内部に小石などの異物が挟まれないようにして、本発明のタイヤの元の寿命を保証することができる。前述したような割合で補強リブ２００が形成されることにより、小石などの異物がグルーブ１００に挟まれないように遮断することができる。

そして、補強リブ２００がグルーブ１００の底面に接触することで、クラックが集中的に発生するグルーブ１００の底面のクラックの発生、あるいは、グルーブ１００の底面とグルーブ１００の各側壁とが接する部位のクラックの発生を未然に防止することができる。

また、前述したような割合で補強リブ２００が形成されることにより、補強リブ２００とトレッド１０に形成されたブロックとの間の相対的な動きが生じる場合、有効な相互拘束が生じ得る。そこで、それぞれのブロックによって第１の側壁１０１または第２の側壁１０２が形成され得ることはいうまでもない。

ヒドゥン・グルーブの高さ（Ｅ）は、補強リブの高さ（Ｂ）よりも低くても良い。そこで、ヒドゥン・グルーブの高さ（Ｅ）は、図２に示すように、残存トレッド部１２０の下端の終点からグルーブ１００の底面までの垂直長さであってもよい。そして、補強リブの高さＢは、外部に露出された補強リブの外側面２２０からグルーブ１００の底面までの長さであってもよい。

これにより、残存トレッド部１２０の下端の高さが補強リブの外側面２２０の高さよりも低く形成され、グルーブ１００の体積が減少するようにグルーブ１００の形状が変化する場合、残存トレッド部１２０の下端が補強リブ２００と接触することになり、これにより、グルーブ１００の形状の変化の進行が抑えられてトレッド１０の不規則な摩耗の防止が図れる。

補強リブ２００は、複数形成されて所定の間隔で配列されてもよい。そこで、補強リブ２００同士の間隔は、補強リブ２００と第１の側壁１０１の接触面において、タイヤの円周方向の辺の長さに対して８０〜１００％の割合の長さに形成されてもよい。

補強リブ２００は、タイヤの円周方向に前述の間隔を隔てて形成されてもよい。濡れた路面を走行したり、雨天時に走行したりする場合、グルーブ１００及び補強リブ２００の間に形成された空き空間を介して濡れた路面の水または雨水が効率よく排水可能になる。

図２に示すように、ヒドゥン・グルーブの側面１１１は、補強リブ２００から離隔される方向に勾配を有してもよい。これにより、ヒドゥン・グルーブの側面１１１とグルーブ１００の底面との間に形成される挟角は、鈍角に形成されてもよい。

ヒドゥン・グルーブの側面１１１とグルーブ１００の底面との挟角が鈍角に形成される場合、たとえヒドゥン・グルーブの側面１１１とグルーブ１００の底面とが出会う部位に繰り返し外部力が働くとしても、クラックによる損傷を防止することができる。なお、ヒドゥン・グルーブ１１０の体積が増加し、グルーブ１００及びヒドゥン・グルーブ１１０の吸水能と排水能を向上させることができる。

本発明の実施形態においては、ヒドゥン・グルーブの側面１１１とグルーブ１００の底面との挟角が鈍角に形成されると説明しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、タイヤのデザインに応じて、ヒドゥン・グルーブの側面１１１とグルーブ１００の底面との挟角が垂直角もしくは鋭角に形成されてもよい。

下記の表１は、他の設計寸法は固定し、グルーブの幅（Ｄ）に対する補強リブの突出幅（Ｃ）の割合（３０％〜７０％）に伴うグルーブ１００の体積の変化を示すものである。そこで、適用前は、ヒドゥン・グルーブ１１０を適用する前に関するものであって、１００％に設定し、適用後は、ヒドゥン・グルーブ１１０を適用した後に関するものであって、適用前の１００％に比べて増加したグルーブ１００の体積比であってもよい。

具体的に、グルーブの幅（Ｄ）に対して補強リブの突出幅（Ｃ）の割合が７０％である場合、ヒドゥン・グルーブ１１０を適用する前よりも適用した後にグルーブ１００の体積が７３％増加することを示す。その他の表１の残りの数値もまた同様に解析可能である。

前記の表１の解析から明らかなように、たとえグルーブ１００を形成する第１の側壁１０１に補強リブ２００が設けられるとしても、グルーブ１００の吸水能と排水能の低下を防止できる、ヒドゥン・グルーブ１１０によるグルーブ１００の体積の増加が図れることを確認することができる。

前述した本発明の説明は例示のためのものであり、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更することなく、他の具体的な形態に容易に変形できる。よって、前述の実施形態はあくまで例示的なものであり、限定的なものでない。例えば、単一型で説明された各構成要素を分散して実施してもよく、同様に分散したものと説明された構成要素を結合された形態に実施してもよい。

本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、並びにその均等概念から導かれるあらゆる変更または変形された形態も本発明に含まれる。

１０：トレッド
１００：グルーブ
１０１：第１の側壁
１０２：第２の側壁
１１０：ヒドゥン・グルーブ
１１１：ヒドゥン・グルーブの側面
１２０：残存トレッド部
２００：補強リブ
２１０：曲面部
２２０：補強リブの外側面

Claims (8)

1. トレッドにグルーブが形成されたタイヤにおいて、
   前記グルーブを形成する両側壁のうちの一つの側壁である第１の側壁と結合し、前記第１の側壁から前記グルーブの方向に向かって突出した形状である補強リブと、
   前記グルーブを形成する両側壁のうちのもう一つの側壁である第２の側壁のある部位に形成される溝の形状であるヒドゥン・グルーブと、
   前記第２の側壁の他の部位であって、前記ヒドゥン・グルーブの側面に対して前記グルーブの方向に向かって突出した形状である残存トレッド部と、
   を備え、
   前記ヒドゥン・グルーブは、流体が流動する流路を提供する
   ことを特徴とする不規則な摩耗を抑制したタイヤ。
2. 前記補強リブは、前記グルーブの底面に接触するように形成される
   請求項１に記載の不規則な摩耗を抑制したタイヤ。
3. 前記補強リブの高さは、前記グルーブの深さに対して８０〜９０％の割合の長さに形成される
   請求項２に記載の不規則な摩耗を抑制したタイヤ。
4. 前記ヒドゥン・グルーブの高さは、前記補強リブの高さよりも低い
   請求項１に記載の不規則な摩耗を抑制したタイヤ。
5. 前記補強リブの突出幅は、前記グルーブの幅に対して３０〜７０％の割合の長さに形成される
   請求項１に記載の不規則な摩耗を抑制したタイヤ。
6. 前記ヒドゥン・グルーブの側面は、前記補強リブから離隔される方向に勾配を有する
   請求項１に記載の不規則な摩耗を抑制したタイヤ。
7. 前記補強リブは、複数形成されて所定の間隔で配列される
   請求項１に記載の不規則な摩耗を抑制したタイヤ。
8. 前記補強リブ同士の間隔は、前記補強リブと前記第１の側壁との接触面において、前記タイヤの円周方向の辺の長さに対して８０〜１００％の割合の長さに形成される
   請求項７に記載の不規則な摩耗を抑制したタイヤ。

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