JP4437421B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、ショルダー部の偏摩耗を抑制することによりタイヤ全体としての耐摩耗性を向上させて、タイヤの高寿命化を図った乗用車用空気入りタイヤに関する。

従来の空気入りタイヤのトレッドパターンにおいて、少なくとも一対の周方向溝にて区画されたショルダー部には、排水性向上のために、周方向溝に開口した幅方向のラグ溝が配置されているのが一般的である。しかし、ラグ溝を周方向溝に連結して設けると、排水性が向上する反面、ブロック剛性が低下してしまうという問題がある。ブロック剛性が低下すると、走行時のブロックの動きが大きくなって、ショルダー部の偏摩耗が発生する原因となる。

これに対し、ショルダー部の耐摩耗性を損なわずに排水性を向上するための技術が種々提案されている。例えば、特許文献１には、新品時から摩耗後までの偏摩耗とウェット性能とを両立させるために、トレッド側部領域に、周方向に対し傾斜する傾斜溝として、新品時の接地面下で踏面側開口部が実質上閉じる程度の溝幅を有し、かつ溝底に向け溝幅が広がる断面形状を有する狭幅傾斜溝と、同条件下で閉じない溝幅を有し、かつ溝底に向けて溝幅が狭まる断面形状を有する広幅傾斜溝とを周方向に交互に設けた空気入りタイヤが記載されている。

また、特許文献２には、トレッド端部に位置するショルダー陸部に、周方向溝に開口せずに陸部内に終端を有し、かつ、その終端の溝底側部分が踏面側部分よりもタイヤ幅方向内方に位置する横溝を設けることにより、偏摩耗等の他性能を犠牲にすることなく排水性能を向上した空気入りタイヤが記載されている。かかるタイヤにおいては、ショルダー部にラグ溝を有するタイヤのショルダー部偏摩耗を抑制するために、ラグ溝の周方向溝への開口部をなくして、ラグ溝と周方向溝とを略直線状のサイプでつなげており、これによりショルダー部のブロック剛性が向上するとともに偏摩耗が抑制されて、同時に排水性も確保されている。
特開２００２−２７４１２５号公報（特許請求の範囲等） 特開２００３−１１６１６号公報（特許請求の範囲、図１等）

上記技術により偏摩耗抑制効果と排水性能との両立を図ることは可能となるが、特に、偏摩耗の抑制については、さらなる性能向上が求められている。即ち、上記技術に係るタイヤにおいても、ショルダー部については、センター部に比べるとブロック剛性が低いため、タイヤ全体の摩耗性能の向上を考えると、ショルダー部の耐摩耗性はセンター部に比して低い。従って、ショルダー部の耐摩耗性をさらに向上させてタイヤ全体として耐摩耗性を向上することが課題となっていた。

そこで本発明の目的は、ショルダー部のブロック剛性を高めて耐摩耗性を向上することで、排水性能を保持しつつ、タイヤ全体の耐摩耗性を向上した空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、下記構成とすることにより排水性を損なわずにショルダー部の耐摩耗性を向上させることができることを見出して、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の空気入りタイヤは、トレッド踏面部に、周方向に連続して延びる少なくとも一対の周方向溝を有し、該周方向溝によりセンター部領域およびショルダー部領域に区画されてなり、該ショルダー部領域にラグ溝を備える陸部を有する空気入りタイヤであって、該ラグ溝が前記周方向溝に開口せず、前記ショルダー部陸部内に終端を有する空気入りタイヤにおいて、
前記ショルダー部陸部に、前記周方向溝からトレッド端に向かう、表面がジグザグ状または波状形状であってそのジグザグ状または波状形状が内部まで延在しているサイプが設けられ、該サイプが、周方向から投影的に見たとき、前記ラグ溝の終端と少なくとも一致する位置まで延び、該サイプの、深さ方向に延びる稜線が、踏面部からサイプ底部までサイプ延在方向に平行な面内でタイヤ半径方向に対し傾斜しており、かつ、前記ラグ溝内に、タイヤ幅方向に離間した複数個の補強リブが設けられていることを特徴とするものである。

尚、ここでいう「トレッド端」とは、下記に示すリム、荷重、内圧の条件での接地形状における最大幅の端、接地端を意味する。ここで、「リム」とは、下記規格に記載されている適用サイズにおける標準リム（または、”Ａｐｐｒｏｖｅｄ Ｒｉｍ”、“Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｒｉｍ”）のことであり、「荷重」とは、下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）のことであり、また、「内圧」とは、下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことである。また、「規格」とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では、“Ｔｈｅ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｉｎｃ．のＹｅａｒ Ｂｏｏｋ”であり、欧州では、“Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳｔａｎｄａｒｄｓ Ｍａｎｕａｌ”であり、日本では、日本自動車タイヤ協会の“ＪＡＴＭＡ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ”にて規定されている。

本発明においては、前記補強リブが、前記ラグ溝の側壁から溝底に向かう断面傾斜形状にて、該ラグ溝の両側壁間で交互に設けられていることが好ましい。また、前記サイプは、前記ラグ溝と略平行に設け、かつ、該ラグ溝の終端に連結させることができ、また、前記ラグ溝と略平行に、かつ、タイヤ周方向にオフセットさせて配置することもできる。

ラグ溝は、前記ショルダー部陸部の幅方向長さをＷ₁、前記ラグ溝の幅方向長さをＷ₂としたとき、下記式、
Ｗ₂／Ｗ₁＝０．１０〜０．３５
で示される関係を満足するよう配置することが好ましい。また、前記サイプを前記ラグ溝と略平行に、かつ、タイヤ周方向にオフセットさせて配置する場合には、サイプは、前記周方向溝から前記ラグ溝の終端までの幅方向距離をＬ₁、前記サイプの幅方向長さをＬ₂としたとき、下記式、
Ｗ₁＞Ｌ₂≧Ｌ₁
で示される関係を満足するよう設けることができる。

本発明によれば、ショルダー部陸部に周方向溝に開口しないラグ溝とともに設けるサイプを、従来の略直線状のサイプから、ジグザグ状または波状であって深さ方向に傾斜したサイプに変更したことにより、サイプで区切られたブロック同士の動きを抑制する効果を得ることができる。また、ラグ溝内に補強リブを設ければ、ラグ溝で区切られたブロック同士の動きをより抑制することができ、ブロック剛性をさらに向上することができる。これらにより、走行時のショルダー部ブロックの動きを効果的に抑制して、ショルダー部の耐摩耗性を向上することで、タイヤの高寿命化を図ることが可能となる。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１に、本発明のタイヤの一例の一部展開平面図を示す。図示するタイヤは、トレッド踏面部に、周方向に連続して延びる周方向溝１ａ、１ｂを有し、この周方向溝１ａ、１ｂによりセンター部領域１０およびショルダー部領域２０に区画されている。ショルダー部領域２０にはラグ溝３を備える陸部２が形成され、ラグ溝３は周方向溝１ａに開口せず、このショルダー部陸部２内に終端Ｘを有している。

かかるラグ溝３の幅方向長さ、即ち、トレッド端からラグ溝３の終端Ｘまでの幅方向距離Ｗ₂は、ショルダー部陸部２の幅方向長さをＷ₁としたとき、下記式、
Ｗ₂／Ｗ₁＝０．１０〜０．３５
で示される関係を満足するよう定めることができる（図２（ａ）参照）。Ｗ₂／Ｗ₁が０．１０未満であると、接地面内にショルダー部領域のラグ溝が接地していない状態となるため、排水性が悪化する。一方、Ｗ₂／Ｗ₁が０．３５を超えると、ショルダー領域のラグ溝が接地面内へ入り過ぎた場合にヒールアンドトゥ摩耗が発生し、タイヤノイズが悪化するとともに、耐摩耗性も悪化する傾向がある。

図２（ａ）に、図１中の楕円で囲んだ部分を拡大して示すように、陸部２には、周方向溝１ａからトレッド端に向かうジグザグ状または波状のサイプ４が設けられている。図２（ｂ）は、このサイプ４の断面部を取り出して示す斜視図である。図示するように、サイプ４は、その深さ方向に延びる稜線５が、踏面部からサイプ底部まで傾斜するよう形成されている。このように、ラグ溝３とともにショルダー部陸部２に配置するサイプ４を、表面がジグザグ状または波状であって深さ方向に凹凸形状を呈するものとすることで、ショルダー部領域の偏摩耗を良好に抑制することができる。

サイプ４は、周方向から投影的に見たとき、ラグ溝３の終端Ｘと少なくとも一致する位置まで延在させることが必要である。即ち、ショルダー部陸部２の幅方向長さをＷ₁、ラグ溝３の幅方向長さをＷ₂としたとき、サイプの幅方向長さはＷ₁−Ｗ₂と等しいかまたはそれより長く設ける必要がある。

サイプ４は、図２（ａ）に示すように、ラグ溝３と略平行に、その終端に連結するよう設けてもよく、また、図３に示すように、ラグ溝３と略平行に、タイヤ周方向にオフセットさせて設けてもよい。後者の場合には、サイプ４は、周方向溝１ａからラグ溝３の終端Ｘまでの幅方向距離をＬ₁、サイプの幅方向長さをＬ₂としたとき、下記式、
Ｗ₁＞Ｌ₂≧Ｌ₁
で示される関係を満足するよう設けることができる。即ち、サイプ４は、上記Ｌ₁（＝Ｗ₁−Ｗ₂）以上であって、陸部２のショルダー部に達しない長さであれば、どのような長さで設けてもよい。好ましくは、ショルダーブロックのブロック剛性を確保する観点から、下記式、
（Ｗ₂＋２Ｌ₁）／２≧Ｌ₂≧Ｌ₁
で示される関係を満足するようサイプ４を設ける。

また、図示するように、ラグ溝３内には補強リブ６を設けることが好ましく、この補強リブ６によってもショルダー部の耐摩耗性向上効果を得ることができ、タイヤの高寿命化に寄与できる。補強リブ６は、特に制限されるものではないが、例えば、図２（ａ）中のＡ−Ａ線で切断した断面が同図（ｃ）に示す形状となるように設けることができる。なお、ラグ溝３内に設ける補強リブ６の個数については特制限されるものではなく、タイヤ幅方向に離間させて適宜個数で設ければよい。

本発明においては、トレッド踏面部に設けるトレッドパターンについて上記した条件を満足するものであればよく、その他のタイヤの構造や材質等については特に制限されず、慣用に従い適宜定めることができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
下記の表１中に示す条件で、タイヤサイズ１７５／７０Ｒ１３、ホイールサイズ５．０Ｊ−１３、内圧２００ｋＰａ、荷重２．８５ｋＮにて各供試タイヤを作製した。従来例および実施例１、２のサイプ形状は、下記表１中に示すようにそれぞれ図４、図２（ａ）および図３に対応する。図４中、符号１１は周方向溝、１３はラグ溝、１４はサイプをそれぞれ示す。また、実施例１、２の補強リブ６については、図２（ｃ）に示すような、踏面部よりラグ溝３深さ７０％の位置から対面の溝壁底に向かう断面傾斜形状にて、ラグ溝３あたり５箇所にて設けた。

得られた各供試タイヤにつき、実車試験（５０，０００ｋｍ走行）後のショルダー部摩耗量を測定して、ショルダー部の耐摩耗性を評価した。その結果を、下記表１中に、従来例を１００とした指数にて示す。数値が大なるほど摩耗量１ｍｍあたりの走行距離が長く、耐摩耗性が良好である。

また、排水性能を評価するために、ウェット路面上での制動距離についても測定した。その結果を、下記表１中に、従来例を１００とした指数にて示す。数値が大なるほど制動距離が短く、排水性能が良好である。

本発明の空気入りタイヤの一例の一部展開平面図である。 （ａ）はショルダー部陸部に設けられたラグ溝およびサイプの一例を示す拡大平面図、（ｂ）はサイプ断面部の形状を示す斜視図、（ｃ）は（ａ）中のＡ−Ａ線で切断した断面図である。 ショルダー部陸部に設けられたラグ溝およびサイプの他の例を示す拡大平面図である。 ショルダー部陸部に設けられたラグ溝およびサイプの従来例を示す拡大平面図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ 周方向溝
２ ショルダー部陸部
３ ラグ溝
４ サイプ
５ 稜線
６ 補強リブ
１０ センター部領域
２０ ショルダー部領域

Claims (6)

1. トレッド踏面部に、周方向に連続して延びる少なくとも一対の周方向溝を有し、該周方向溝によりセンター部領域およびショルダー部領域に区画されてなり、該ショルダー部領域にラグ溝を備える陸部を有する空気入りタイヤであって、該ラグ溝が前記周方向溝に開口せず、前記ショルダー部陸部内に終端を有する空気入りタイヤにおいて、
   前記ショルダー部陸部に、前記周方向溝からトレッド端に向かう、表面がジグザグ状または波状形状であってそのジグザグ状または波状形状が内部まで延在しているサイプが設けられ、該サイプが、周方向から投影的に見たとき、前記ラグ溝の終端と少なくとも一致する位置まで延び、該サイプの、深さ方向に延びる稜線が、踏面部からサイプ底部までサイプ延在方向に平行な面内でタイヤ半径方向に対し傾斜しており、かつ、前記ラグ溝内に、タイヤ幅方向に離間した複数個の補強リブが設けられていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記補強リブが、前記ラグ溝の側壁から溝底に向かう断面傾斜形状にて、該ラグ溝の両側壁間で交互に設けられている請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記サイプが、前記ラグ溝と略平行に設けられ、かつ、該ラグ溝の終端に連結している請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記サイプが、前記ラグ溝と略平行に、かつ、タイヤ周方向にオフセットされて配置されている請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ショルダー部陸部の幅方向長さをＷ_１、前記ラグ溝の幅方向長さをＷ_２としたとき、下記式、
   Ｗ_２／Ｗ_１＝０．１０〜０．３５
   で示される関係を満足する請求項１〜４のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
6. 前記周方向溝から前記ラグ溝の終端までの幅方向距離をＬ_１、前記サイプの幅方向長さをＬ_２としたとき、下記式、
   Ｗ_１＞Ｌ_２≧Ｌ_１
   で示される関係を満足する請求項４記載の空気入りタイヤ。

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