JP3938618B2

JP3938618B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3938618B2
Application number: JP24458797A
Authority: JP
Inventors: 博司中村
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2017-08-25
Also published as: JPH1159130A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤの回転方向を特定する一方向性パターンを備えた空気入りタイヤにおいて、特にその偏摩耗防止の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、タイヤの回転方向を特定する一方向性パターンを備えた空気入りタイヤが提供されている。例えば、特開平８−８５３１０号は、タイヤ幅方向に延びる溝部分の、少なくとも、タイヤの回転方向後方側に位置する溝壁を、タイヤの半径方向外側に向けて溝幅が次第に拡がる方向に傾斜させるとともに、その溝壁の、タイヤ放射面に対する傾き角を鈍角とし、タイヤの回転方向前方側に位置する溝壁の鋭角である傾き角より大きくした空気入りラジアルタイヤである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平８−８５３１０号は、タイヤの回転方向後方側に位置する溝壁の、タイヤ放射面に対する傾き角を、タイヤの回転方向前方側に位置する溝壁の同様の傾き角より大きくすることから、駆動、制動のいずれか一方には偏摩耗抑制の効果が良好に現れるが他方には偏摩耗抑制の効果がかえって悪化する問題点がある。またタイヤの回転方向後方側に位置する溝壁の頂部には偏摩耗抑止効果は実質的に乏しい。
【０００４】
本発明の課題は、タイヤの回転方向を特定する一方向性のトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、特にその偏摩耗を効果的に防止することができる空気入りタイヤを提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明は、タイヤ踏面部に、タイヤ周方向に延びる縦溝とタイヤ幅方向に延びる横溝を備えた、一方向性のブロックパターンを有する空気入りタイヤにおいて、ブロックのタイヤ周方向両側に位置するそれぞれの横溝の溝壁に、溝底側に向かって幅と深さが漸次大きくなる切り込みをそれぞれ複数設け、当該切り込みの全容積を上記両側の横溝の溝壁間で異ならしめる構成を採用した。
【０００６】
なお、本発明における「切り込みの全容積」とは、溝壁に形成された切り込みと、当該溝壁を含む平面とで構成される、切り込みの横溝の壁面全体における合計容積を示している。
【０００７】
偏摩耗はパターンのブロックに働く負荷、すなわちブロック表面の剪断力がブロックの各部分で均等でないため、路面とのすべりが異なり、摩耗量が異なるところから生じる。特に、ブロックのタイヤ周方向の前側と後側でその差が大きくなる。
【０００８】
本発明の空気入りタイヤは、上記の通り、ブロックのタイヤ周方向両側に位置するそれぞれの横溝の溝壁に、溝底側に向かって幅と深さが漸次大きくなる切り込みをタイヤ幅方向に複数設け、当該切り込みの全容積を上記各横溝の溝壁間で異ならしめた構成であるから、ブロックに剪断応力歪が作用しても、ブロック表面においてタイヤ回転方向の前後に剛性差が生じてその剛性に応じた剪断力が生じることから、これと周方向力を加えたブロック表面全体では路面に対する周方向すべりの差が小さくなり、ブロックの周方向両端部では摩耗が均等化し、因って偏摩耗、特にヒールアンドトウ摩耗の発生が効果的に抑止される。
【０００９】
本発明でいう一方向性のトレッドパターンとは、タイヤ周方向センターラインに平行な直線の両側においてタイヤ回転軸方向に対して互いに反対方向に傾斜して延びる横溝を備えたパターンをいう。従って、周方向溝を備えず、又は周方向溝を備えていてもその溝に開口していない横溝も含まれる。また、本発明でいう「ブロック」は、周方向溝と横溝で形成されるブロックのみならず、サイプ等のスリットと横溝で構成されるブロックや、周方向溝のない状態で横溝同士で構成されるブロック乃至ブロック状陸部も含まれる。
【００１０】
従って、かかる一方向性のトレッドパターンを有する空気入りタイヤは、ブロック表面に加わる加速制動力等の主要な周方向力が一定方向の力として把握されることになる。因って、この一方向性のトレッドパターンを有する空気入りタイヤの場合、ブロック表面に発生するブロック変形に伴う前記剪断力に加えてこの一方向の周方向力が重要な要素となり、実質的にはブロック表面における剪断力と周方向力との合成力が前記したブロック表面におけるすべりの大きさとなって現れる。
【００１１】
かかる見地から、駆動輪ではブロック基部の剛性をタイヤ回転方向の後側で小さく、タイヤ回転方向の前側で大きくする様に差をつけ、操舵輪ではその逆とすることにより、一方向性でないパターンに比べて、一方向性のトレッドパターンを有する空気入りタイヤでは、より効果的に偏摩耗の防止が可能となる。
【００１２】
本発明は、前記構成に加えて、更にタイヤ回転方向の前側の溝壁に位置する切り込みの全容積を同方向の後側の溝壁に位置する切り込みの全容積よりも大きくした、駆動輪装着用の空気入りタイヤである。
【００１３】
また、本発明は、前記構成に加えて、更にタイヤ回転方向のブロック前側の溝壁に位置する切り込みの全容積をタイヤ回転方向のブロック後側の溝壁に位置する切り込みの全容積よりも小さくした、操舵輪乃至遊動輪装着用の空気入りタイヤである。
【００１４】
また、本発明は、タイヤ踏面部に一方向性のブロックパターンを有する空気入りタイヤにおいて、ブロックのタイヤ周方向に位置する横溝の一方の溝壁に、溝底側に向かって幅と深さが漸次大きくなる切り込みを複数設け、他方の溝壁に上記切り込みを形成しない空気入りタイヤでも本発明の課題を達成することができる。
【００１５】
かかるタイヤの場合では、切り込みをタイヤ回転方向のブロック前側の溝壁に設けた場合は駆動輪装着用空気入りタイヤとして好適に採用することができる。また、切り込みをタイヤ回転方向のブロック後側の溝壁に設けた場合は操舵輪乃至遊動輪装着用の空気入りタイヤとして好適に採用することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッドパターンの概略図である。図２は同空気入りタイヤにおける横溝周辺の要部拡大概略斜視図である。図３は図１におけるＸ−Ｘ線概略断面図である。
【００１７】
図１において、１はタイヤ踏面部、２はタイヤ周方向に延びる周方向溝、３はタイヤ幅方向に延びる横溝である。本実施形態のトレッドパターンは、周方向溝２と横溝３によってブロック４が形成されている。ブロック４は、タイヤ中央領域ＴＣのブロック４１と、タイヤショルダー領域ＴＳのブロック４２、４３と、その中間領域ＴＭに配置されたブロック４４、４５から構成されている。
【００１８】
本実施形態のタイヤ中央領域ＴＣにおける横溝３１は、タイヤ周方向センターラインＴＣＬを境に折れ曲がって図中矢印で示すタイヤ回転方向ＴＲに対し略逆Ｖ字状をなして周方向溝２、２に開口している。またタイヤ中間領域ＴＭにおける横溝３２、３３は、周方向溝２、２を挟んで上記略逆Ｖ字状の横溝３１を延長していく方向に傾斜して配置されており、またタイヤショルダー領域ＴＳの横溝３５は、タイヤ中間領域ＴＭにおける横溝３２、３３を周方向溝２、２を挟んで更に延長していく方向に傾斜して配置されている。このように、本実施形態の空気入りタイヤは、横溝をタイヤ回転方向ＴＲ側にタイヤ周方向センターラインＴＣＬの両側で互いに逆方向に傾かせて配置しており、タイヤ踏面部１に一方向性のブロックパターンを構成している。
【００１９】
図２は横溝３３周辺の要部拡大概略斜視図である。本実施形態の空気入りタイヤは、図示の通り、タイヤ中間領域ＴＭに設けられた横溝３３の溝壁面３３１、３３２に溝底３３３側に向かって溝幅と溝深さが漸次大きくなる切り込み５をタイヤ幅方向にジグザグ状に連続して複数設けている。
【００２０】
この切り込み５は、図３に示す様に、１つのブロック４５に対してタイヤ周方向の両側に位置する切り込み５１と切り込み５２で構成されているが、本実施形態では切り込み５１の全容積と切り込み５２の全容積を異ならしめている。特に、本実施形態の切り込み５は、タイヤ回転方向ＴＲの前側の溝壁に位置する切り込み５１の全容積を同方向の後側の溝壁に位置する切り込み５２の全容積よりも小さくしている。
【００２１】
ここで「切り込みの全容積」とは、既述した通り、溝壁に形成された切り込みと、当該溝壁を含む平面とで構成される、切り込みの横溝の壁面全体における合計容積を示している。
【００２２】
この切り込みは、タイヤ中間領域ＴＭのブロック４５列の横溝３３の溝壁面３３１、３３２だけではなく、タイヤ中間領域ＴＭのブロック４４列の横溝３２のほか、タイヤ中央領域ＴＣのブロック４１列の横溝３１、及びタイヤショルダー領域ＴＳのブロック４２、４３列の横溝３４、３５にも同様に設けられている。
【００２３】
従って、本実施形態の空気入りタイヤは、走行時、路面との間で、ブロック４１、４２、４３、４４、４５に剪断応力歪が作用しても、ブロック表面ではタイヤ回転方向の前側と後側においてあらかじめ剛性差が生じてその剛性に応じた剪断力が生じていることから、これに周方向力を加えたブロック表面全体では路面に対する周方向のすべりの差が小さくなり、ブロックの周方向両端部では摩耗が均等化し、因って偏摩耗、特にヒールアンドトウ摩耗の発生が効果的に抑止される。
【００２４】
特に、本実施形態のタイヤは、既述の通り、タイヤ回転方向ＴＲの前側の溝壁に位置する切り込み５１の全容積を同方向の後側の溝壁に位置する切り込み５２の全容積よりも小さくしているため、ブロック基部の剛性をタイヤ回転方向の後側で小さく、タイヤ回転方向の前側で大きくすることができる。従って、かかるタイヤを車両の操舵輪乃至遊動輪装着用として使用した場合、一方向性のトレッドパターンを有する空気入りタイヤでは、より効果的に偏摩耗の防止が可能となる。
【００２５】
一方、駆動輪ではブロック基部の剛性をタイヤ回転方向の後側で大きく、タイヤ回転方向の前側で小さくする様に差をつけることが重要であることから、駆動輪用の空気入りタイヤとする場合は、図４に示す様に、タイヤ回転方向ＴＲの前側の溝壁に位置する切り込み６１の全容積を同方向の後側の溝壁に位置する切り込み６２の全容積よりも大きくすることが望ましい。なお、図４中、７はブロック、８は横溝、８１及び８２は溝壁、８３は溝底である。
【００２６】
ところで、横溝の溝壁に形成する切り込みは、図５に示す様に、ブロック９のタイヤ周方向に位置する横溝１０の一方の溝壁１０１に切り込み１１を設け、他方の溝壁１０２には形成しない構成も採用することができる。かかるタイヤの場合でも、走行時、路面との間で、ブロック９に剪断応力歪が作用しても、ブロック表面ではタイヤ回転方向の前側と後側においてあらかじめ剛性差が生じていることから、ブロック表面全体では路面に対するすべりの差が小さくなり、ブロックの周方向両端部では摩耗が均等化し、因って偏摩耗、特にヒールアンドトウ摩耗の発生が効果的に抑止される。
【００２７】
従って、図５に示す様に、タイヤ回転方向ＴＲの前側の溝壁１０２には切り込みを形成せずに、同方向の後側の溝壁１０１に切り込み１１を形成した場合は、ブロック９基部の剛性をタイヤ回転方向の後側で小さく、タイヤ回転方向の前側で大きくすることができる。従って、かかるタイヤを操舵輪乃至遊動輪装着用として使用した場合、一方向性のトレッドパターンを有する空気入りタイヤでは、より効果的に偏摩耗の防止が可能となる。
【００２８】
また、一方向性のトレッドパターンを有する空気入りタイヤを駆動輪として用いる場合は、図６に示す様に、タイヤ回転方向ＴＲの前側の溝壁１２１に切り込み１３を形成し、同方向の後側の溝壁１２２に切り込みを形成しない構成を採用すれば、ブロック１４基部の剛性をタイヤ回転方向の後側で大きく、タイヤ回転方向の前側で小さくすることができ、より効果的に偏摩耗の防止が可能となる。なお、図６中、１５は横溝である。
【００２９】
なお、上述のいずれの実施形態の切り込みも、溝幅の拡大が溝底に向かうにつれて比較的大きい、断面が略３角錐形状をなす切り込みであり、かつ溝壁面をジグザグ状にタイヤ幅方向に連続して設けているが、図７に示す様に、同じく溝幅が横溝１６の溝底１６１に向かうにつれて漸次大きくなる構造であっても、その溝幅の拡大が小さめのサイプ状の切り込み１７を断続的に複数設ける構成でも差し支えない。なお、図７中、１８はブロック、１６２は溝壁である。
【００３０】
なお、断面が略３角錐形状をなす切り込みを横溝の溝壁にジグザグ状に連続して複数形成する場合、そのピッチは４〜１０ｍｍとすることが好ましく実施可能であるが、格別限定されるものではない。
【００３１】
【実施例】
図１に示すトレッドパターンを有するタイヤサイズ１１Ｒ２２．５の実施例タイヤを試作して偏摩耗性について評価した。表１はその結果を示す。
【００３２】
なお、本実施例１タイヤでは、タイヤ回転方向の前側の横溝の溝壁に位置する切り込みの全容積を同方向の後側の横溝の溝壁に位置する切り込みの全容積の１．５倍に設定し、これを駆動輪装着用タイヤとして実施した。更にまた、本実施例２タイヤでは、タイヤ回転方向の前側の横溝の溝壁に位置する切り込みの全容積を同方向の後側の横溝の溝壁に位置する切り込みの全容積の１．５倍に設定し、これを操舵輪装着用タイヤとして実施した。
【００３３】
なお、比較のため、切り込みを横溝の溝壁に設置しない以外は実施例１タイヤと同一の駆動輪装着用の比較例１タイヤを試作し、偏摩耗性について評価した。また、切り込みを横溝の溝壁に設置しない以外は実施例２タイヤと同一の操舵輪装着用比較例２タイヤを試作し、偏摩耗性について評価した。
【００３４】
また、比較のため、タイヤ回転方向の前側の横溝の溝壁に位置する切り込みの全容積を同方向の後側の横溝の溝壁に位置する切り込みの全容積と同等に設定した以外は他は実施例１タイヤと同じ条件の駆動輪装着用の比較例３タイヤも試作し、実施例タイヤと同様に偏摩耗性について評価した。また、タイヤ回転方向の前側の横溝の溝壁に位置する切り込みの全容積を同方向の後側の横溝の溝壁に位置する切り込みの全容積と同等に設定した以外は他は実施例２タイヤと同じ条件の操舵輪装着用の比較例４タイヤも試作し、実施例タイヤと同様に偏摩耗性について評価した。
【００３５】
偏摩耗性評価は、主に高速道路を走行する路線トラックに前述の実施例１、２のタイヤを各々比較例１、２のタイヤと対で、又、比較例３、４のタイヤを比較例１、２のタイヤと対で装着し、５万Ｋｍ走行後、発生した偏摩耗（トウアンドヒール）を、図８に示す様にブロック前後の摩耗差（長さ寸法）で評価した。比較例１の摩耗差を１００として指数表示している。数値が小さいほど偏摩耗が起こりにくいことを示している。なお、図８中、３は横溝、４はブロック、ｈは摩耗差である。
【００３６】
【表１】

【００３７】
表１より、実施例タイヤは比較例タイヤに比していずれも偏摩耗の発生が抑止されていることが認められる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の様に、本発明は、タイヤ踏面部に一方向性のブロックパターンを有する空気入りタイヤにおいて、ブロックのタイヤ周方向に位置する横溝の溝壁に、溝底側に向かって幅と深さが漸次大きくなる切り込みを複数設け、当該切り込みの全容積を、同じブロックの他方の横溝の溝壁両側に位置する上記それぞれの横溝の溝壁間で異ならしめた空気入りタイヤであるので、ブロックに剪断応力歪が作用しても、ブロック表面においてタイヤ回転方向の前後に剛性差が生じることから、ブロック表面全体では路面に対するすべりの差が小さくなり、ブロックの周方向両端部では摩耗が均等化し、因って偏摩耗、特にヒールアンドトウ摩耗の発生が効果的に抑止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッドパターンの概略図である。
【図２】同空気入りタイヤにおける横溝周辺の要部拡大概略斜視図である。
【図３】図１におけるＸ−Ｘ線概略断面図である。
【図４】駆動輪用として好適な本発明の他実施形態を示すブロック周辺の概略断面図である。
【図５】操舵輪乃至遊動輪装着用として好適な本発明の他実施形態を示すブロック周辺の概略断面図である。
【図６】駆動輪用として好適な本発明の更なる他実施形態を示すブロック周辺の概略断面図である。
【図７】切り込みの他実施形態を示す概略斜視図である。
【図８】ブロックにおける偏摩耗の状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１タイヤ踏面部
２周方向溝
３横溝
３３横溝
３３１溝壁
３３２溝壁
３３３溝底
４ブロック
４５ブロック
５切り込み
５１切り込み
５２切り込み
６１切り込み
６２切り込み
８１溝壁
８２溝壁

Claims

タイヤ踏面部に一方向性のブロックパターンを有する空気入りタイヤにおいて、ブロックのタイヤ周方向両側に位置するそれぞれの横溝の溝壁面に、溝底側に向かって幅と深さが漸次大きくなる切り込みと、溝底側に向かって幅が漸次小さくなる溝壁面とを交互に備え、当該切り込みの全容積を上記両側の横溝の溝壁間で異ならしめたことを特徴とする空気入りタイヤ。
タイヤ回転方向の前側の溝壁に位置する請求項１の切り込みの全容積を同方向の後側の溝壁に位置する請求項１の切り込みの全容積よりも大きくした、駆動輪装着用の請求項１記載の空気入りタイヤ。
タイヤ回転方向の前側の溝壁に位置する請求項１の切り込みの全容積を同方向の後側の溝壁に位置する請求項１の切り込みの全容積よりも小さくした、操舵輪又は遊動輪装着の請求項１記載の空気入りタイヤ。
タイヤ踏面部に一方向性のブロックパターンを有する空気入りタイヤにおいて、ブロックのタイヤ周方向に位置する横溝の一方の溝壁に、溝底側に向かって幅と深さが漸次大きくなる切り込みと、溝底側に向かって幅が漸次小さくなる溝壁面とを交互に備え、他方の溝壁に上記切り込みを形成しないことを特徴とする空気入りタイヤ。
切り込みをタイヤ回転方向の前側の溝壁に設けた、駆動輪装着用の請求項４記載の空気入りタイヤ。
切り込みをタイヤ回転方向の後側の溝壁に設けた、操舵輪又は遊動輪装着の請求項４記載の空気入りタイヤ。