JP4955860B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエット性能、耐摩耗性能をバランス良く向上しうる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、空気入りタイヤのトレッド面には、トラクション性能を向上するため、タイヤ軸方向にのびる横溝が設けられる。とりわけ、トラック、ダンプといった重荷重車両に用いられる重荷重用タイヤにあっては、図８に示すように、ラグ溝としてこのような横溝が多用される。
【０００３】
ところが、横溝を主体的に含むパターンは、一般的にウエット性能が低い傾向がある。このため、従来では図９に示すように、横溝ａに屈曲部ｂを設けることでジグサグ状に形成し、該屈曲部ｂに面する陸部のエッジｅを利用した水切り効果によってウエット性能の向上が図られている。しかしながら、このようなジグサグ状の横溝ａは、摩耗が進行するにつれ前記エッジｅを起点とする陸部の欠け、或いはエッジｅを起点とした偏摩耗（例えばヒール＆トウ摩耗）が発生しやすい傾向がある。
【０００４】
本発明は、このような実状に鑑み案出なされたもので、横溝の屈曲部の角度を、タイヤ新品時では大とするとともに５０％摩耗時では小とすることを基本として、ウエット性能と耐摩耗性能とをバランス良く向上しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド面に、横溝を設けた空気入りタイヤであって、前記横溝は、路面と接地するトレッド面での溝縁間の中間を通る横溝中心線が、タイヤ軸方向に対して角度θ１でのびる第１の部分と、この第１の部分に連なりかつタイヤ軸方向に対して角度θ２（≠θ１）でのびる第２の部分とを含むことにより第１の屈曲部を有し、タイヤ新品時において、｜θ２−θ１｜で表される前記第１の屈曲部の折れ曲がり角度θａ0 を３０〜５０゜とし、かつ５０％摩耗時における前記第１の屈曲部の前記折れ曲がり角度θａ50を前記θａ0 の０．３５〜０．６５倍としたことを特徴としている。
【０００６】
また本発明では、前記横溝は、前記第２の部分に連なりかつタイヤ軸方向に対して角度θ３（≠θ２）でのびる第３の部分を含むことにより第２の屈曲部を有し、タイヤ新品時において、｜θ３−θ２｜で表される前記第２の屈曲部の折れ曲がり角度θｂ0 を３０〜５０゜とし、かつ５０％摩耗時における前記第２の屈曲部の前記折れ曲がり角度θｂ50を前記θｂ0 の０．３５〜０．６５倍としたことを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、前記横溝は、溝巾が１５〜２５mmである重荷重用の空気入りタイヤである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態としてトラック、バスなどに装着される重荷重用の空気入りタイヤのトレッドパターンの展開図（新品時）、図２はその横溝３の部分拡大図を夫々示している。また、図１、図２の横溝は、路面と接地するトレッド面での溝縁をパターン化したものである。図１に示すように、トレッド面２には横溝３が設けられている。前記横溝３は、本例では両側のトレッド端Ｅからそれぞれタイヤ軸方向内側にのびるラグ溝状で形成される。
【０００９】
横溝３の溝巾、溝深さは、好ましくは溝巾をトレッド巾の５．０〜１２．０％、より好ましくは６．０〜１０．５％とし、溝深さをトレッド巾の８．０〜１０．５％、より好ましくは８．５〜１０．０％とするのが望ましい。前記溝巾がトレッド巾の５．０％未満又は溝深さが８．０％未満であると、基本的な排水性が低下するためウエット性能が悪化する傾向があり、逆に溝巾がトレッド巾の１２．０％よりも大又は溝深さがトレッド巾の１０．５％よりも大であると、トレッド面２の剛性が低下しやすく乾燥舗装路での操縦安定性やグリップ力を損ねやすい。特に本発明のように、タイヤが重荷重用の場合には、横溝３の溝巾を１５〜２５mmで設定する。
【００１０】
なおトレッド巾は、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填するとともに正規荷重を負荷して平面に接地させたときの接地外端間のタイヤ軸方向距離を言う。また「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"とする。また、「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ＫＰａとする。さらに「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"とする。
【００１１】
前記横溝３は、本例では、一端がトレッド端Ｅに連なりかつタイヤ軸方向Ｎに対して角度θ１で直線状にのびる第１の部分３ａと、この第１の部分３ａに連なりかつタイヤ軸方向Ｎに対して角度θ２（≠θ１）で直線状にのびる第２の部分３ｂと、この第２の部分３ｂに連なりかつタイヤ軸方向Ｎに対して角度θ３（≠θ２）で直線状にのびる第３の部分３ｃとを含んで構成されている。これにより、横溝３は、角度｜θ２−θ１｜で折れ曲がる第１の屈曲部５と、角度｜θ３−θ２｜で折れ曲がる第２の屈曲部６とを有し、ジグザグ状でタイヤ軸方向にのびている。なお横溝３の前記各部分３ａないし３ｃの角度θ１〜θ３は、横溝３の溝縁７、７間の中間を通る横溝中心線ＣＬによって定め得る。また本明細書では、前記角度θ１ないしθ３において、タイヤ軸方向Ｎを基準として左回りを正、右回りを負とする。
【００１２】
またトレッド面２には、タイヤ赤道の両側にジグザグ状でタイヤ周方向にのびる一対のジグザグ細溝４ａ、４ａが設けられている。ジグザグ細溝４ａは、前記横溝３の第３の部分３ｃのタイヤ軸方向の内端側を継ぎながらタイヤ周方向に連続してのびている。ジグザグ細溝４ａは、本実施形態では、タイヤ周方向に対して一方側に傾いて直線状でのびる細巾部４ａ１と、タイヤ周方向に対して前記細巾部４ａ１と逆向きに傾きかつ直線状にのびる太巾部４ａ２とをタイヤ周方向交互に配して構成されている。これにより、ジグザグのエッジをタイヤ周方向に連続して形成しウエット性能の向上を補うのに役立つ。ジグザグ細溝４ａの溝巾は、特に限定されるものではないが、本例では横溝３の溝巾よりも小としている。具体的には、細巾部４ａ１では例えば２．５〜４．５mm、太巾部４ａ２は細巾部４ａ１の１．０〜３．０倍、より好ましくは１．０〜２．５倍の溝巾に設定するのが望ましい。
【００１３】
またトレッド面２には、タイヤ周方向で隣り合う横溝３、３間をのびかつこれらの横溝３の第１の屈曲部５と第２の屈曲部６とを継ぐことにより、前記ジグザグ細溝４ａの細巾部４ａ１と略平行に直線状でのびる斜めの細溝４ｂが設けられている。この斜めの細溝４ｂは、例えば溝巾が１．０〜４．０mm、より好ましくは１．０〜３．０mmと小巾で設定される。このような斜めの細溝４ｂは、排水性の向上にはあまり寄与しないが、横溝３、３間の陸部の剛性を最適化して旋回時など路面との間に生じるせん断力を緩和することができ、耐摩耗性の向上に寄与しうる他、溝巾を容易に閉じることによって陸部の剛性が確保され操縦安定性能の低下を防止できる。なお前記ジグザグ細溝４ａの細巾部４ａ１及びこの斜めの細溝４ｂのタイヤ周方向に対する角度αは、好ましくは１６〜３０゜、より好ましくは２２〜２７゜とすることが望ましい。
【００１４】
さらにトレッド面２には、前記一対のジグザグ細溝４ａ、４ａ間をのびるとともに略Ｚ字状に屈曲した継ぎ溝４ｃがタイヤ周方向に隔設されている。これにより、本例のトレッド面２には、前記ジグザグ細溝４ａ、４ａ間でタイヤ周方向に並ぶ平面視が略Ｓ字状をなす大型のセンターブロックＢ１と、前記ジグザグ細溝４ａと斜めの細溝４ｂとの間に形成される略六角形状のミドルブロックＢ２と、前記斜めの細溝４ｂのタイヤ軸方向外側に形成される略六角形状のショルダーブロックＢ３とが形成される。
【００１５】
また空気入りタイヤは、図２に示すように、タイヤ新品時において、｜θ２−θ１｜で表される第１の屈曲部５の折れ曲がり角度θａ0 及び｜θ３−θ２｜で表される第２の屈曲部６の折れ曲がり角度θｂ0 を、ともに３０〜５０゜としており、比較的大に設定している。これにより、第１、第２の屈曲部５、６を挟んでタイヤ周方向前、後に位置する陸部（本例ではミドルブロックＢ２、ショルダーブロックＢ３）には鋭利なエッジｅを形成する。このようなエッジｅは、水膜を有する路面への接地に際して水膜を切断、排除できウエット性能を向上させる。
【００１６】
前記第１の屈曲部５の折れ曲がり角度θａ0 が３０゜未満であると、ウエット性能の向上作用が十分に得られず、逆に５０゜を超えると、エッジｅが過度に鋭利となりその剛性が低下するため、該エッジｅに欠けが生じやすくなる他、ヒール＆トウ摩耗といった偏摩耗が発生しやすくなるなど耐摩耗性を低下させる。より好ましくは第１の屈曲部５の折れ曲がり角度θａ0 は、３４．０〜４６．０゜とすることが望ましい。また第２の屈曲部６については、特に限定されるものではないが、本実施形態では第１の屈曲部５と同様に、第２の屈曲部６の折れ曲がり角度θｂ0 も３０〜５０゜に限定している。これにより、トレッド面２に、より多くのエッジｅを有する陸部を形成でき、ウエット性能をさらに向上できる。
【００１７】
また本発明の空気入りタイヤでは、前記第１の屈曲部５は、５０％摩耗時における前記折れ曲がり角度θａ50が新品時の前記折れ曲がり角度θａ0 の０．３５〜０．６５倍に設定される。しかも本例では第２の屈曲部６についても、５０％摩耗時における折れ曲がり角度θｂ50が、その新品時の折れ曲がり角度θｂ0 の０．３５〜０．６５倍に設定される。ここで前記「５０％摩耗時」とは、図３に示すように、トレッド部を、新品時のトレッド面２と平行な曲面Ｐに沿って削ることにより横溝３の深さ（最大溝深さ部分で特定する）を新品時の５０％とした状態とする。
【００１８】
図４は５０％摩耗時の空気入りタイヤのトレッドパターンの展開図、図５は横溝３の拡大平面図を、また図６には溝底縁までの同平面図、図７はブロックＢ２、Ｂ３の斜視図を夫々示している。図５、図６のように、本実施形態では、横溝３の溝縁７と溝底縁９とは非平行に設定されている。これにより、横溝３の各溝壁面Ｗ１、Ｗ２…は、平面ではなく、ねじれた曲面により形成される。またこのような溝壁面Ｗ１、Ｗ２…は、トレッド面２が摩耗するに伴い、第１、第２の屈曲部５、６の前記各折れ曲がり角度θａ、θｂが、徐々に減少するように設定されている。
【００１９】
第１、第２の屈曲部５、６は、５０％摩耗時ではその折れ曲がり角度θａ50、θｂ50が新品時の折れ曲がり角度θａ0 、θｂ0 よりも小となることにより、摩耗につれて第１、第２の屈曲部５、６に面したミドルブロックＢ２、ショルダブロックＢ３の各エッジｅ付近の剛性を高めることができる。このため、摩耗の進行に伴う該エッジｅを起点としたヒール＆トウ摩耗の発生を抑制でき、かつ同時にブロックのエッジｅを非鋭利化することによりブロックの欠けなどを防止できる。
【００２０】
なお５０％摩耗時の第１の屈曲部５の前記折れ曲がり角度θａ50が新品時の折れ曲がり角度θａ0 の０．３５倍未満であると、耐摩耗性能には有利となるが、エッジ作用が低下するためウエット性能の低下が著しい。また、５０％摩耗時の第１の屈曲部５の前記折れ曲がり角度θａ50が新品時の折れ曲がり角度θａ0 の０．６５倍を超えると、ウエット性能には有利となるが、第１の屈曲部５に面するブロックないし陸部のエッジｅに歪が集中しやすく、ブロックの欠けやヒール＆トウ摩耗を招来しやすく耐摩耗性が悪化する。このような観点より、第１の屈曲部５は、５０％摩耗時における前記折れ曲がり角度θａ50が新品時の折れ曲がり角度θａ0 の０．４０〜０．６０倍に設定することが特に望ましい。なお第２の屈曲部６についても同様である。
【００２１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はタイヤ軸方向にのびる横溝を具えるタイヤであれば、例示の重荷重用タイヤに限定されることなく、種々のカテゴリのタイヤに適用しうる。またトレッドパターンについても、本例のようにブロックを基調としたパターン以外にも、ラグパターンやリブラグパターンなど、種々のパターンに適用できる。さらに、本実施形態の横溝３は、第１、第２の屈曲部５、６を具えるものを示したが、本発明は、さらに第３の屈曲部を具えた横溝などにも適用できる。
【００２２】
【実施例】
タイヤサイズが１１Ｒ２２．５の重荷重用ラジアルタイヤを４種類試作し、ウエット性能（新品時及び５０％摩耗時）、陸部欠けの有無、ヒール＆トウ摩耗量を測定した。試作タイヤは、いずれも内部構造を同一としており、トレッドパターンだけを異ならせたものである。実施例は、図１、図３に示したトレッドパターンを具えるもの、比較例１は、新品時は図１と同じであるが、５０％摩耗時にも屈曲部の折れ曲がり角度が実質的に変化しないトレッドパターンを具えるもの、比較例２では、第１、第２の屈曲部の折れ曲がり角度が大きいパターンを具えるもの、比較例３は図８に示すように従来一般的に多用されているラグパターンを具えるものである。テスト条件等は次の通りである。
【００２３】
＜ウエット性能テスト＞
供試タイヤをリム（７．５０×２２．５）にリム組みし内圧８５０ｋＰａを充填するとともに、荷重定積載（１０屯）の２−Ｄのトラックの駆動輪２輪に装着し、濡れた鉄板上などの低μ路で該駆動輪が空転する瞬間の最大牽引力を測定した。一般に、ユーザーが要求する新品タイヤの低μ路における最大牽引力は１５ｋＮであることから、評価は１５ｋＮ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。また５０％摩耗時の試験は、新品タイヤを５０％摩耗状態に削るとともに５００ｋｍの慣らし走行を行った後、上記テストを実施した。
【００２４】
＜陸部欠けテスト＞
供試タイヤをリム（７．５０×２２．５）にリム組みし内圧８５０ｋＰａを充填するとともに、荷重定積載（１０屯）の２−Ｄのトラックの駆動輪２輪に装着し、横溝の深さが実質的に５０％となった状態までロードテストを行った。そして、第１、第２の屈曲部に面したブロックのエッジに欠けが生じている個数を測定した。個数が少ないほど良好である。
【００２５】
＜ヒール＆トウ摩耗テスト＞
前記車両条件で、横溝の深さが実質的に３０％となる状態までロードテストを行った。そして、横溝に面したブロックについてヒール＆トウ摩耗量を測定した。ヒール＆トウ摩耗量が３mm以下のものが外観上目立たず合格である。
テストの結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
テストの結果、実施例のタイヤにあっては、ウエット性能（新品時及び５０％摩耗時）、耐摩耗性能をバランス良く向上していることが確認できる。これに対して、比較例１、２では、ウエット性能は良好であるが、ブロック欠け又はヒール＆トウ摩耗が激しく、耐摩耗性の面で問題がある。また比較例３では、耐摩耗性能は比較的良好であったが、ウエット性能が著しく低いことが確認できる。
【００２８】
【発明の効果】
上述したように、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ新品時では横溝の第１の屈曲部の折れ曲がり角度を一定範囲に限定することにより、該第１の屈曲部に面する陸部に形成されるエッジの効果でウエット性能を向上しうる。また５０％摩耗時には第１の屈曲部の折れ曲がり角度を小とすることにより、該第１の屈曲部に面する陸部の剛性を増し、ブロック欠けや偏摩耗の発生を防止できる。このように本発明の空気入りタイヤは、ウエット性能と耐摩耗性能とをバランス良く向上することができる。
【００２９】
また本発明では、横溝に第２の屈曲部を設け、この屈曲部についても第１の屈曲部と同様に折れ曲がり角度を設定しているため、よりウエット性能と耐摩耗性能とをバランス良く向上しうる。
【００３０】
さらに、本発明では、溝巾が１５mm以上と太い重荷重用タイヤに適用されるため、本発明の効果がより顕著に発揮されうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すトレッドパターンの展開図である。
【図２】そのトレッド面での横溝の拡大図である。
【図３】トレッド部の断面略図である。
【図４】５０％摩耗時の状態を示すトレッドパターンの展開図である。
【図５】そのトレッド面での横溝の拡大図である。
【図６】溝底縁までを示す図５の拡大図である。
【図７】ブロックの部分斜視図である。
【図８】比較例３のトレッドパターンを示す平面図である。
【図９】従来の横溝を示す平面図である。
【符号の説明】
２ トレッド面
３ 横溝
３ａ 第１の部分
３ｂ 第２の部分
３ｃ 第３の部分
５ 第１の屈曲部
６ 第２の屈曲部
θａ0 新品時の第１の屈曲部の折れ曲がり角度
θａ50 ５０％摩耗時の第１の屈曲部の折れ曲がり角度
θｂ0 新品時の第２の屈曲部の折れ曲がり角度
θｂ50 ５０％摩耗時の第２の屈曲部の折れ曲がり角度

Claims (1)

1. トレッド面に、横溝を設けた空気入りタイヤであって、
   前記横溝は、路面と接地するトレッド面での溝縁間の中間を通る横溝中心線が、タイヤ軸方向に対して角度θ１でのびる第１の部分と、この第１の部分に連なりかつタイヤ軸方向に対して角度θ２（≠θ１）でのびる第２の部分とを含むことにより第１の屈曲部を有し、
   タイヤ新品時において、｜θ２−θ１｜で表される前記第１の屈曲部の折れ曲がり角度θａ0 を３０〜５０゜とし、
   かつ５０％摩耗時における前記第１の屈曲部の前記折れ曲がり角度θａ50を前記θａ0 の０．３５〜０．６５倍とし、
   前記横溝は、前記第２の部分に連なりかつタイヤ軸方向に対して角度θ３（≠θ２）でのびる第３の部分を含むとにより第２の屈曲部を有し、
   タイヤ新品時において、｜θ３−θ２｜で表される前記第２の屈曲部の折れ曲がり角度θｂ0 を３０〜５０゜とし、
   かつ５０％摩耗時における前記第２の屈曲部の前記折れ曲がり角度θｂ50を前記θｂ0 の０．３５〜０．６５倍とし、
   前記横溝は、溝巾が１５〜２５mmであることを特徴とする重荷重用の空気入りタイヤ。

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