JP2774775B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JP2774775B2
JP2774775B2 JP6152603A JP15260394A JP2774775B2 JP 2774775 B2 JP2774775 B2 JP 2774775B2 JP 6152603 A JP6152603 A JP 6152603A JP 15260394 A JP15260394 A JP 15260394A JP 2774775 B2 JP2774775 B2 JP 2774775B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/13Tread patterns characterised by the groove cross-section, e.g. for buttressing or preventing stone-trapping
    • B60C11/1369Tie bars for linking block elements and bridging the groove
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/0306Patterns comprising block rows or discontinuous ribs
    • B60C11/0309Patterns comprising block rows or discontinuous ribs further characterised by the groove cross-section

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トレッド面のブロック
間に生じるヒールアンドトウ摩耗を防ぎかつウエットグ
リップ性能と、摩耗外観とを長期に亘り保持しうる空気
入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、降雨時などのウエット路面の高速
走行に際し、排水性を高めハイドロプレーニングの発生
を抑制するため、トレッド面には、周方向に連続する複
数の縦溝、およびこの縦溝を結ぶ多数の横溝が設けられ
ていた。
【0003】又、このような横溝は、ハイドロプレーニ
ングの発生を効果的に抑制し、かつトレッド面の摩耗末
期にあっても外観を保持させるため、例えば図8に示す
ように、 (1)横溝の溝深さDBを深くする。 (2)横溝の溝巾WO′を広くする。 (3)横溝の断面形状をU字状にする。 などの処置が講じられてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、横溝を前記の
如く構成した場合には、ドライ路面の走行に対して、こ
の横溝の溝縁に沿って生じる偏摩耗、いわゆるヒールア
ンドトウ摩耗が生じ耐久性を低下させることとなる。
【0005】発明者は、前記問題点を解決すべく研究を
重ねた結果、 (1)横溝の断面形状を一様な溝巾ではなく、深さ方向
の下方部を中間部分に比して広巾に形成すること。 (2)又その下方部と中間部分との溝巾比を規制するこ
とにより、摩耗末期にあってもウエットグリップ性能及
びタイヤ外観を保持しうること。 (3)さらにその下方部と中間部分との深さ方向の長さ
比を規制することによって、ウエットグリップ性能が高
まること、を見出し本発明を完成させたのである。
【0006】本発明は、ヒールアンドトウ摩耗を防ぎか
つウエットグリップ性能と摩耗外観とを長期に亘り保持
でき、しかも氷雪路における走行性能をも高めうる空気
入りタイヤの提供を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部に
トレッド面を周回する複数の主溝と、軸方向に隣り合う
主溝を横切りかつ前記隣り合う主溝の各溝深さDA1、
DA2の平均値DMの0.6倍以上かつ0.95倍以下
の溝深さDBを有する複数の横溝とを設けるとともに、
前記横溝は、その中心線に直交する断面において、トレ
ッド面で開口する上方部分と、該上方部分の半径方向内
方に連なり前記上方部分以下の溝巾を有する中間部分
と、この中間部分の半径方向内方に連なりかつ中間部分
よりも広巾の下方部分とからなり、 前記中間部分の溝巾:WS 下方部分の溝巾:WW 中間部分のタイヤ半径方向の長さ:DS とするとき、以下の関係にあることを特徴とした空気入
りタイヤである。 1.0mm≦WS≦4.0mm 1.3≦WW/WS≦3.0 0.15≦DS/DB≦0.7
【0008】又前記横溝は、トレッド面で開口するその
開口部の溝巾WOと、前記中間部分の溝巾WSとの比W
O/WSを1.5以上かつ6.0以下とするのが好まし
い。
【0009】
【作用】横溝の溝深さDBを、その両側の主溝の溝深さ
の平均値の0.6倍以上かつ0.95倍以下としてい
る。横溝の溝深さが主溝の平均値の0.6倍未満では、
トレッド面の摩耗による寿命が到来する以前に横溝が消
滅することにより、長期に亘って使用した場合にはウエ
ットグリップ性能を保持出来ず、又タイヤ外観を損な
う。逆に0.95倍をこえると、パターン剛性が低下す
ることによって、横溝の溝縁に、早期にヒールアンドト
ウの偏摩耗が生じることとなる。
【0010】横溝の中間部分にあっては、その溝巾WS
を1.0mm以上かつ4.0mm以下としている。前記溝巾
が1.0mm未満では、トレッド面の雨水は中間部分で阻
止され下方部分まで導くことが出来ず排水性に劣る結
果、ウエット摩擦力が低下することとなる。逆に4.0
mmをこえると接地時において、静的又は動的負荷によっ
てブロックが変形した場合であっても、横溝の対向壁面
が互いに接合することがないため、パターン剛性が不足
しヒールアンドトウ摩耗が早期に発生することとなる。
【0011】さらにこの中間部分の長さDSの横溝の溝
深さDBに対する比DS/DBを0.15以上かつ0.
7以下としている。比DS/DBが0.15未満ではパ
ターン剛性が不足し、ヒールアンドトウ摩耗が発生しや
すい。0.7をこえると上方部分及び下方部分の溝断面
積を充分に確保できないため、雨水を効果的に排水する
ことが出来なくなり排水性が低下するからである。なお
前記比DS/DBは0.2〜0.3の範囲とすることが
より好ましい。これらの関係については後述する実験に
より確認され、そのテストデータを図6に示す。
【0012】又横溝は、前記中間部分に比して広巾の下
方部分を有している。従って横溝に集合された雨水は、
前記下方部分から効率よく縦溝に導くことが出来、ウエ
ット摩擦力を高める。しかも従来のタイヤのように多数
のサイピングを設ける必要がないため、トレッド面のパ
ターン剛性を保持でき、ヒールアンドトウ摩耗などの偏
摩耗の発生を抑制しうる。
【0013】なお中間部分の溝巾WSに対する下方部分
の溝巾WWの比WW/WSが1.3未満では、ウエット
摩擦力が低下する一方、3.0をこえるとパターン剛性
が低下し偏摩耗が生じやすくなり、又3.0をこえると
加硫成形時において、タイヤが金型から外れにくくな
り、その部分でゴム欠けが発生しやすくなる。前記比W
W/WSは、図5(A)に示すようにWW/WS=1.
3を境としてウエット摩擦力が著しく変化することが実
験により確かめられている。
【0014】このように本願発明は、前記した各構成が
有機的に結合しかつ一体化することにより、ヒールアン
ドトウ摩耗の発生を防ぎかつウエット摩擦力と、摩耗外
観とをトレッド面の摩耗末期に至るまで保持することが
出来るのである。
【0015】又開口部の溝巾WOと中間部分の溝巾WS
との比WO/WSが1.5未満となると、開口部の溝巾
が狭くなりすぎてトレッド面の接地部からの雨水を効率
よく中間部分へ導くことが出来ないおそれが生じる。又
前記比WO/WSを6.0をこえて大きくしても雨水を
導入する効果はさほど向上せず、しかも接地部の面積が
減少しすぎてトレッド部の耐摩耗性が低下する危険があ
る。このような理由により比WO/WSは1.5以上か
つ6.0以下であることが好ましく、さらに前記比WO
/WSを2.5〜5.0とすることが更に好ましい。
【0016】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図1〜3において空気入りタイヤ1は、トレッド部
2に、トレッド面で周回する複数の主溝3…と、軸方向
に隣り合う主溝3、3を横切る複数の横溝4…を設けて
いる。
【0017】又空気入りタイヤ1は、前記トレッド部2
の両端からタイヤ半径方向内方にのびるサイドウォール
部13、13と、該サイドウォール部13、13の半径
方向内端に位置するビード部14、14とを有する。又
空気入りタイヤ1にはトレッド部2からサイドウォール
部13を通りビード部14のビードコア15の周りを折
返すトロイド状のカーカス16と、その半径方向外側か
つトレッド部2のベルト層17とを具える。なお本実施
例では、前記カーカス16の本体部と折返し部との間で
ビードコア15から半径方向外方に向かって立上がるビ
ードエーペックス18が設けられる。
【0018】前記カーカス16は、本実施例ではスチー
ルコードを並列した1枚のカーカスプライからなり、こ
のカーカスプライは、カーカスコードをタイヤの赤道C
に対して本実施例では80°〜90°の角度で配列し、
かつトッピングゴムで被覆したいわゆるラジアル又はセ
ミラジアル方向配列のシート体をなし、又カーカスコー
ドとしてナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポ
リアミド等の有機繊維コードも採用しうる。
【0019】前記ベルト層17は2〜4枚、本実施例で
は4枚のベルトプライ17A、17Aからなり、これら
のベルトプライ17Aは、ナイロン、ポリエステル、レ
ーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コード、又はス
チールコードをプライ間で互いに交差する向き又は同じ
向きに配列している。
【0020】前記主溝3は、本実施例では、タイヤ赤道
Cを挟んで両側に配されるジグザグ状に折れ曲がる一対
の内の主溝3A、3Aと、この内の主溝3Aとトレッド
縁Eとの間に介在し、広巾部と狭巾部とを交互に配した
直線状をなす一対の外の主溝3B、3Bとからなる。
【0021】これらの各主溝3A、3Bは、本実施例で
はその最大溝巾をトレッド巾WTの0.06〜0.12
倍に、又各溝深さDA1、DA2を前記トレッド巾の
0.08〜0.16倍の範囲にしている。
【0022】横溝4は、タイヤ赤道Cを横切りかつ内の
主溝3A、3A間を結ぶ中央の横溝4A…及び内の主溝
3Aと外の主溝3Bとの間を結ぶ側の横溝4B…とから
なる。なお本実施例では、外の主溝3Bからトレッド縁
Eにのびる端の横溝20が設けられる。
【0023】中央の横溝4Aは、一方、他方の各内の主
溝3A、3Aからタイヤ軸方向にのびる2つの横溝部2
2、23をタイヤ赤道C近傍で周方向に結ぶ縦溝部21
によって結んだ連続、乙字状をなし、かつ隣り合う中央
の主溝3A、3A間を前記縦溝部23と縦溝部21によ
って相互に結んでいる。又側の横溝4Bは、内、外の主
溝3A、3B間をタイヤ軸方向に略平行に直線状で結ん
でいる。
【0024】前記側の横溝4Bは、その中心線に直交す
る断面において、図3に示すようにトレッド面2Aで開
口する上方部分6と、該上方部分6の半径方向内方に連
なりかつ上方部分6以下の溝巾を有する中間部分7と、
この中間部分7の半径方向内方に連なり、かつ中間部分
7よりも広巾の下方部分9とからなる。
【0025】側の横溝4Bの溝深さDBは、内、外の主
溝3A、3Bの各溝深さDA1、DA2の平均値DMの
0.6倍以上かつ0.95倍以下としている。
【0026】又側の横溝4Bの前記中間部分7における
溝巾WSは、特殊車両用のタイヤを除く乗用車、小型ト
ラック用、及びトラックバス用タイヤなど通常の自動車
用タイヤにおいて、1.0mm以上かつ4.0mm以下とし
ている。これは前述した如く正規の接地状態において、
横溝の向き合う溝壁が互いに接することを建前としてお
り、前記した車両に用いるタイヤの範囲においては、前
記溝巾WSの設定はタイヤサイズにはさほど影響されな
いからである。なお本実施例では中間部分7は、その対
向する溝壁面が互いに平行に従って溝巾WSを中間部分
7全域に亘って等巾として形成している。
【0027】又、前記中間部分7におけるタイヤ半径方
向の長さDSは、該側の横溝4Bの前記溝深さDBに対
する比DS/DBを0.15以上かつ0.7以下として
いる。
【0028】下方部分9は、中間部分7と接続すること
によりフラスコ状をなし、その最大の溝巾WWは、中間
部分7の前記溝巾WSよりも大であり、その比WW/W
Sを1.3以上かつ3.0以下としている。
【0029】上方部分6は、本実施例では、中間部分の
溝巾WSよりも大とした漏斗状に形成し、接地面から横
溝4への雨水の導入を容易にしている。なお中間部分7
にあっては、前述のごとく接地時において対向する壁面
が互いに接触し、剛性を高めるため、上方部分6を中間
部分7に比して広巾に形成した場合であっても偏摩耗が
生じることはない。
【0030】さらに本実施例では上方部分6のトレッド
面2Aで開口するその開口部における溝巾Wと、前記中
間部分7の溝巾WSとの比WO/WSを1.5以上かつ
6.0以下としている。前記比WO/WSの規制によっ
て、前述の如く雨水を中間部分へ導く導入効率の向上
と、耐摩耗性の保持との両立を図っている。
【0031】又上方部分6の平均の溝巾(上方部分6に
おけるタイヤ半径方向の平均溝巾)を前記中間部分7の
溝巾の1.5倍、より好ましくは2.5倍とすることに
よって、雨水の中間部分7への導入効率を一層高めるこ
とが出来る。
【0032】中央の横溝4Aについては、側の横溝4B
と略同形の溝断面形状を有し、前記した構成による上方
部分6、中間部分7及び下方部分9を具える。
【0033】前記端の横溝20は、前述の正規の接地状
態においては、その大半部分が接地領域の外にあるた
め、排水性のみを配慮した通常のものと同じようにU字
状断面に形成される。
【0034】図4(A)、(B)、(C)に横溝4の他
の態様を示す。図4(A)にあっては、下方部分9をそ
の溝巾が半径方向内方に向かって漸増する台形状に形成
するとともに、中間部分7においては、その半径方向中
間位置において拡巾する拡巾部分7bを形成している。
又この拡巾部分7bの上方、下方には等巾でのびる上部
7a、下部7cが設けられる。なお前記上部7aと下部
7cとの半径方向の長さの和(DS1+DS2)は中間
部分の全長さDSに対して1/2倍以上であることが望
ましい。1/2倍未満ではパターン剛性が不足し偏摩耗
が発生することがある。さらに好ましくは2/3倍以上
確保することである。
【0035】さらに中間部分7は、図4(B)に示す如
く、開口側に向かって拡巾するテーパ状、又はその逆に
開口側に向かって縮巾する逆テーパ状に形成してもよ
い。この場合は、中間部分7の溝巾を、中間部分全域に
亘って4.0mm以下、より好ましくは3.0mmであるこ
とが望ましく、また接地時に対向壁面が互いに接合する
際に局部的に圧力が集中するのを防ぐため、対向壁面の
交差角度αを鋭角側において6度以下とするのが望まし
い。
【0036】しかし、図4(A)、(B)のように中間
部分7の溝巾を不等とした場合には、中間部分7の対向
壁面が接地時に互いに接合する際にこの中間部分の一部
に圧力が集中する危険もあり、中間部分7は図3又は図
4(C)に示すように、対向する溝壁面が平行となる形
状のものがより好ましい。
【0037】なお図4(B)及び図4(B)のように中
間部分7の溝巾が不等である場合には、その最小の溝巾
を基準の溝巾WSとする。
【0038】又、図5は、下部方向9を半径方向内方に
向かって溝巾が漸増する台形状とした他の態様を示して
いる。このように本発明は種々な態様のものに変形でき
る。
【0039】
【具体例】
A)テスト1 タイヤサイズが11R 22.5であり、かつ図1〜3
に示す構成を有するタイヤについて、横溝において、中
間部分7の溝巾WSと下部部分9の溝巾WWとの比WS
/WWを変化させ、ウエット路面走行時における摩擦力
の評価を行った。テスト方法は次の通り。
【0040】1)ウエット路面走行時における摩擦力
(ウエット摩擦力) 各試供タイヤを10輪トラックに装着しかつ定積状態に
て湿ったアスファルト上を時速60km/Hで進入させる
とともに、フロントタイヤのみロック制動をかけ摩擦力
が回復する速度を測定し、比WS/WWが1.0のとき
を100とする指数で表示した。数値が大きいほど良好
であることを示す。
【0041】ウエット摩擦力は図5(A)に示す。テス
トの結果、何れも比WS/WWを1.3以上とすること
によって、ウエット摩擦力が良好となることが確認出来
た。
【0042】B)テスト2 テスト1と同サイズのタイヤについて、開口部の溝巾と
中間部分7の溝巾WSとの比WO/WSを変化させて、
ウエット路面走行時における摩擦力の評価を行った。テ
ストは前述のテスト1と同一条件のもとで行い比WO/
WSが1.0のときを100とする指数で表示した。
【0043】テスト結果を図5(B)に示す。テストの
結果、比WO/WSが1.5以上となることにウエット
摩擦力が高まるが6.0をこえることによって摩擦力が
高域安定する傾向を把握することが出来た。
【0044】C)テスト3 テスト1と同サイズ、同一構成のタイヤについて、横溝
における中間部分7の溝巾WS、及び横溝4の溝深さD
Bに対する中間部分7のタイヤ半径方向の長さDSの比
DS/DBをそれぞれ変化させ、ヒールアンドトウ偏摩
耗の変化を調査した。
【0045】テスト方法は、前記テスト1と同じ車両を
用いて30,000km走行したのちヒールアンドトウ摩
耗量を測定した。テスト結果を図6に示す。なお図中各
記号は表1に示す摩耗量の大小を表す記号である。
【0046】
【表1】
【0047】テストの結果、中間部分の溝巾WSが1.
0〜4.0mmの範囲にあり、しかも比DS/DBを0.
15以上としたものが耐偏摩耗性に優れていることが確
認出来た。
【0048】D)テスト4 テスト1と同サイズ、同一構成のタイヤについて、試走
後、横溝4が摩耗により残溝が3mmとなった時の下方部
分9における溝巾WW3と、ウエット路面走行時におけ
る摩擦力との関係を調査した。なお各試供タイヤの新品
時における中間部分における溝巾WSに対する下方部分
の溝巾WWの比WW/WSは何れも1.3とした。
【0049】テスト方法はテスト1の場合と同じであ
り、ウエット摩擦力は前記WW3の値が1.3mmのもの
を100とする指数で表示した。数値が大きいほど良好
であることを示す。テスト結果を図7に示す。
【0050】図7のグラフより残溝3mmの摩耗末期にお
いて下方部分9の溝巾が1.3mmあればウエット摩擦力
は確保できることを確かめ得た。
【0051】E)テスト5 テスト1と同一サイズ、同一構成のタイヤについて、本
願構成の横溝を設けたタイヤ(実施例)と従来の横溝か
らてるタイヤ(比較例1〜3)について、ウエット摩擦
力、ヒールアンドトウ摩擦量及び残溝3mmでのウエット
摩擦力の比較テストを行った。
【0052】なお、テストは、ウエット摩擦力がテスト
1、ヒールアンドトウ摩耗量がテスト3、又残溝3mmで
のウエット摩擦力はテスト4とそれぞれ同じ要領でおこ
なった。
【0053】又、指数で表示したものは比較例2を10
0としており数値が大きいほど良好であることを示す。
テスト結果を表2に示す。
【0054】
【表2】
【0055】テストの結果、実施例のものは各比較例の
ものに比べてウエット摩擦力、ヒールアンドトウ摩耗
量、及び残溝3mmでのウエット摩擦力がバランスよく高
まっており、目的を達成し得たことが確認出来た。
【0056】
【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りタイヤは、
前記構成を具えることにより、ヒールアンドトウ摩耗の
発生を防ぎかつ外観品質を長期に亘って保持でき、耐久
性を向上する一方、ウエット摩擦力が高まることによっ
て、耐ハイドロプレーニング性能が向上しウエット路面
における走行の安全性をも高めうる。
【0057】又請求項2において開口部の溝巾を中間部
分の溝巾に対する比で規制した場合には、耐摩耗性を低
下させることなく横溝による排水性能が一層高まり、ウ
エット摩擦力をさらに向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のタイヤのパターンを示す展
開平面図である。
【図2】そのタイヤの軸方向断面図である。
【図3】横溝を例示するX−X線断面図である。
【図4】(A)、(B)、(C)ともに横溝の他の態様
を示す断面図である。
【図5】(A)は横溝の溝巾比WW/WSとウエット摩
擦力の関係を示すグラフであり(B)は横溝の開口部の
溝巾比WO/WSとウエット摩擦力の関係を示すグラフ
である。
【図6】横溝の半径方向長さ比DS/DBと中間部分の
溝巾WSとにおいて、トレッド面の摩耗量の変化を示す
グラフである。
【図7】横溝が残溝3mmとなったときの溝巾と、そのウ
エット摩擦力との関係を示すグラフである。
【図8】従来のタイヤにおける横溝を示す断面図であ
る。
【図9】従来のタイヤにおける横溝を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
2 トレッド部 2A トレッド面 3、3A、3B 主溝 4、4A、4B 横溝 6 上方部分 7 中間部分 9 下方部分 DA1、DA2 主溝の溝深さ DB 横溝の溝深さ DS 中間部分のタイヤ半径方向の長さ WO 開口部の溝巾 WS 中間部分の溝巾 WW 下方部分の溝巾
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60C 11/00 B60C 11/04 B60C 11/06 B60C 11/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トレッド部にトレッド面を周回する複数の
    主溝と、軸方向に隣り合う主溝を横切りかつ前記隣り合
    う主溝の各溝深さDA1、DA2の平均値DMの0.6
    倍以上かつ0.95倍以下の溝深さDBを有する複数の
    横溝とを設けるとともに、 前記横溝は、その中心線に直交する断面において、トレ
    ッド面で開口する上方部分と、該上方部分の半径方向内
    方に連なり前記上方部分以下の溝巾を有する中間部分
    と、この中間部分の半径方向内方に連なりかつ中間部分
    よりも広巾の下方部分とからなり、 前記中間部分の溝巾:WS 下方部分の溝巾:WW 中間部分のタイヤ半径方向の長さ:DS とするとき、以下の関係にあることを特徴とする空気入
    りタイヤ。 1.0mm≦WS≦4.0mm 1.3≦WW/WS≦3.0 0.15≦DS/DB≦0.7
  2. 【請求項2】前記横溝は、トレッド面で開口するその開
    口部の溝巾WOと、前記中間部分の溝巾WSとの比WO
    /WSを1.5以上かつ6.0以下としたことを特徴と
    する請求項1記載の空気入りタイヤ。
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DE69401181T DE69401181T2 (de) 1993-08-23 1994-08-22 Luftreifen
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