JP4957786B2

JP4957786B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4957786B2
Application number: JP2009293169A
Authority: JP
Inventors: 勝智永吉
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2029-12-24
Also published as: DE102010001898B4; RU2424912C1; DE102010001898A1; JP2010208616A; CN101811420A; CN101811420B

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、雪上操安性を低下させることなく耐偏摩耗性を向上するようにした、特にライトトラック用タイヤとして好適な空気入りタイヤに関する。

一般に、空気入りタイヤに設けられたトレッドパターンにおいて、タイヤ周方向に対して傾斜したラグ溝は、タイヤ周方向の延長成分とタイヤ幅方向の延長成分を有するため、雪を噛み込んだとき車両の前後方向の制駆動効果及び横方向の滑り防止効果の両方を奏することができる。そのため、優れた雪上性能が求められる冬用のタイヤに、このような傾斜ラグ溝を有するブロックパターンが多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

一方、タイヤは車両の前輪と後輪並びにその装着位置によって摩耗の特性が異なっているため、定期的に装着位置のローテーションを行うことで、全てのタイヤの摩耗を均一にして長持ちさせるようにしている。しかし、タイヤの回転方向が指定された方向性パターンを有するタイヤでは、タイヤの回転方向が決まっているためローテーションは車両両側の同じ側に装着された前後輪間のタイヤの交換のみに限定されてしまう。そのため、ライトトラック用タイヤのように、旋回時にショルダー部に大きな負荷がかかるタイヤでは、上述のような方向性のブロックパターンにすると、ローテーションを同じ側の前後輪のタイヤの間のみでしかできないため、タイヤのローテーションによっては、ショルダー部の偏摩耗を抑制することができなくなる。

このような、ショルダー部の偏摩耗を抑制する対策としては、ショルダー部にブロックに代えて、ヒールアンドトウ摩耗がないリブを配置することが考えられる。しかし、ショルダー部にリブを配置すると、ラグ溝による雪上トラクション性が低下するため雪上性能を低下させてしまうという問題があった。

特開２００２−２７４１２６号公報

本発明の目的は、上述する問題点を解決するもので、方向性パターンを有するタイヤにおいて、雪上操安性を低下させることなく耐偏摩耗性を向上するようにした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設け、その最外側の主溝より内側に互いに隣接し合う主溝間を斜めに連通するラグ溝をタイヤ周方向に間欠的に配置して複数のブロックからなるブロック列を形成すると共に、これらブロックにタイヤ幅方向の多数のサイプを設けて方向性パターンを形成するようにした空気入りタイヤにおいて、前記最外側の主溝より外側のショルダー部を、ショルダーエッジから最外側の主溝に向けて該主溝に連結しないように延長する有端のラグ溝をタイヤ周方向に間欠的に配置すると共に、タイヤ幅方向に延びる多数のサイプを配置したリブに形成し、かつ該リブのタイヤ幅方向内側のエッジ部に、面取り量がタイヤ周方向に周期的に変化する形状を有する複数の面取り部を間欠的又は連続的に形成したことを特徴とする。

また、上述する構成において、以下（１）〜（６）に記載するように構成することが好ましい。

（１）前記面取り部の最大面取り部の深さを前記主溝の最大深さの３０〜６０％にする。（２）前記面取り部の最大面取り部を前記有端のラグ溝の延長線上とラップするように配置する。
（３）前記面取り部を前記有端のラグ溝の０．５〜２ピッチ当たりに１個形成するようにする。
（４）前記最外側の主溝に隣接するブロックに該最外側主溝側のエッジ部に沿って面取り部を形成し、該面取り部の面取り量を前記リブ側の面取り部の最大面取り部に対応する部分を最小に、最小面取り部に対応する部分を最大にするように変化させる。
（５）前記ブロックの踏面にタイヤ周方向に対して傾斜する多数本の微細溝を平行配置する。
（６）前記主溝の本数が３本であり、前記最外側の主溝より内側のセンター部において、前記ブロック列におけるラグ溝のタイヤセンター側に底上げ部を形成すると共に、該ラグ溝の溝幅を前記底上げ部の部分を該底上げ部以外の部分よりも狭くするように変化させる。

上述した構成からなる空気入りタイヤは、特に空気圧３５０ｋＰａ以上の条件で使用されるライトトラック用タイヤとして好適である。

本発明によれば、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設け、その最外側の主溝より内側に互いに隣接し合う主溝間を斜めに連通するラグ溝をタイヤ周方向に間欠的に配置して複数のブロックからなるブロック列を形成すると共に、これらブロックにタイヤ幅方向の多数のサイプを設けて方向性パターンを形成するようにした空気入りタイヤにおいて、最外側の主溝より外側のショルダー部を、ショルダーエッジから最外側の主溝に向けて主溝に連結しないように延長する有端のラグ溝をタイヤ周方向に間欠的に配置すると共に、タイヤ幅方向に延びる多数のサイプを配置したリブに形成し、かつ、このリブのタイヤ幅方向内側のエッジ部に、面取り量がタイヤ周方向に周期的に変化する形状を有する複数の面取り部を間欠的又は連続的に形成したので、ショルダー部の剛性を周方向に連続的にすることで耐偏摩耗性を向上することができ、タイヤのローテーションが車両同一側の前後輪間のみに限定される場合であってもショルダー部の偏摩耗を抑制することができる。更に、これらリブのエッジ部に面取り量がタイヤ周方向に周期的に変化する形状を有する複数の面取り部を連続的又は間欠的に形成することで、リブのエッジ長を増大させるので、ラグ溝に基づく雪上性能に加えてリブのエッジ効果を向上して雪上操安性を高めることができる。

図１は、本発明の実施形態による空気入りタイヤのトレッド面の正面図である。図２は、図１の空気入りタイヤのリブ側の面取り部を拡大して示す正面図及び側面図である。図３は、図１の空気入りタイヤのセンター主溝に隣接するブロックの踏面に形成された細溝を示す拡大断面図である。図４は、図１の空気入りタイヤのセンター主溝に隣接するブロックを示す拡大平面図である。図５は、図４の空気入りタイヤのセンター主溝に隣接するブロックのＸ−Ｘ矢視図である。

図１に示す本発明の空気入りタイヤにおいて、トレッドＴにはタイヤ赤道Ｅ上に位置してタイヤ周方向に延びる１本のセンター主溝１と、このセンター主溝１の両側に位置してタイヤ周方向に延びる２本の外側主溝２とが設けられ、更に、主溝１、２間を斜めに連通するように複数本のラグ溝３がタイヤ周方向に間欠的に配置されている。また、外側主溝２より外側のショルダー部Ｓには、ショルダーエッジから外側主溝２に向けて外側主溝２に連結しないように延長する有端のラグ溝４がタイヤ周方向に間欠的に配置されている。このようにして、外側主溝２より内側のセンター部Ｃには複数のブロック５からなる２列のブロック列が区画形成され、外側主溝２より外側のショルダー部Ｓには複数の有端のラグ溝４を有するリブ６が形成されている。ブロック５及びリブ６の表面には、それぞれ平面視でジグザグ形状をなし、タイヤ幅方向に延びる多数のサイプ７が設けられている。

トレッドＴに設ける周方向に延びる主溝の本数は、図１のようにセンター主溝１と外側主溝２の３本に限定されるものではない。また、サイプ７の形状は特に限定されるものではなく、タイヤ幅方向に延びるように形成されていればよい。

センター部Ｃに設けたラグ溝３は、タイヤ周方向に対する傾斜角度θ（図４参照）が４０°〜６０°の範囲になるように配置され、かつタイヤ赤道Ｅに対して互いに反対側に傾斜している。ここで、傾斜角度θはラグ溝３の溝幅中心線がタイヤ周方向に対してなす角度である。また、ラグ溝３は、センター主溝１に対して左右対称かつセンター主溝１の両側で周方向に半周期ずつずれるようになっている。また、ショルダー部Ｓに設けた有端のラグ溝４は、タイヤ周方向に対する傾斜角度が３５°〜９０°であり、かつタイヤ赤道Ｅに対して互いに反対方向に傾斜している。このように形成されたトレッドパターンはタイヤ回転方向が矢印Ｒ方向に指定された方向性パターンになっている。

タイヤ周方向に対して傾斜したラグ溝３及び有端のラグ溝４を有する方向性のパターンは、タイヤ周方向の延長成分とタイヤ幅方向の延長成分を有するため雪を噛み込んだときの車両の前後の制駆動効果及び横方向の滑り防止効果の両方を奏することができる。しかし、このような方向性のパターンは、タイヤのローテーションが車両の同一側の前後輪間でしかできないため、ショルダー部がブロック列の場合はヒールアンドトウ摩耗が助長され、偏摩耗を抑えることは難しい。しかし、図１のように、ショルダー部Ｓに周方向に陸部が連続したリブ６を形成することでショルダー部Ｓの剛性を連続的にしたためショルダー部の偏摩耗を抑えることができる。

リブ６のタイヤ幅方向内側のエッジ部には、面取り量がタイヤ周方向に周期的に変化する形状を有する複数の面取り部８が間欠的又は連続的に形成されている。ここで、面取り量が変化するとは、リブ６の周方向に沿って幅方向及び深さ方向の大きさが変化することである。図２（ａ）の正面図および図２（ｂ）の側面図に示すように、面取り量が最大の最大面取り部８ａは、深さ方向及び幅方向に最も大きく面取りされている部分のことであり、最小面取り部８ｂとは、深さ方向及び幅方向の面取りが最小又はゼロになっている部分である。

面取り部８の形状を、面取り量がタイヤ周方向に周期的に変化するようにすることで、エッジ長を増大させ、制駆動方向に作用するエッジ成分を加えることができるので、優れた雪上性能を維持することができる。面取り部８が、全周に亘って面取り量が変化せず均一であるような形状であると、エッジ長を増加させることが出来ないので雪上性能を向上することが出来ない。

この面取り部８の最大面取り部８ａの深さ及び／又は幅は、主溝１、２の最大深さＤの３０〜６０％にするとよい。この範囲にすることでエッジ長を充分に増大することができ、雪上トラクション性を向上することができる。好ましくは、主溝１、２の最大深さＤの４０〜５０％にするとよい。最大面取り部８ａの深さ及び／又は幅が主溝深さＤの３０％より小さいと、ラグ溝４と外側主溝２との間にかかる力を逃がすことができなくなるので耐偏摩耗性が低下する。また、主溝深さＤの６０％より大きいと、ブロック剛性が下がり過ぎるため雪上操安性能が悪化する。

面取り部８の最大面取り部８ａは有端のラグ溝４の延長線上とラップするように配置するとよい。有端のラグ溝４の延長線上の領域は、リブ６の他の領域よりも応力が集中し易くなっているため、この領域に最大面取り部８ａを配置して剛性を低下させることで、集中した応力を分散し易くし、偏摩耗を抑制することができる。最大面取り部８ａがラグ溝４の延長線上とラップしないと、ラグ溝４の延長線上の領域に応力が集中して偏摩耗を誘発してしまう。

面取り部８は、有端のラグ溝４の０．５〜２ピッチ当たりに１個形成するようにするとよい。ここで有端のラグ溝４のピッチとは、隣接する有端のラグ溝４間のタイヤ周方向の間隔のことである。面取り部８を０．５ピッチよりも小さい間隔に１個の割合で形成すると、面取り部８の数が多くなり過ぎるため、ブロック剛性が下がり過ぎて耐偏摩耗性が低下する。逆に、面取り部８を２ピッチより大きい間隔に１個の割合で形成すると、リブ６のエッジ部に剛性の高い箇所と剛性の低い箇所とが形成され、これらの剛性差が大きくなるため偏摩耗を抑制することが出来ない。

リブ６のエッジ部に面取り部８を設けるだけでなく、外側主溝２を挟んで対向するブロック５にも、その外側主溝２側のエッジ部に沿って面取り部９を形成するようにし、かつ、この面取り部９の面取り量を、リブ６側の面取り部８の最大面取り部８ａに対応する部分を最小にし、最小面取り部８ｂに対応する部分を最大にするように変化させるようにするとよい。

このように面取り部９を形成することで、ブロック５の前後方向に対するエッジ成分が増加するので更に雪上性能を向上することができる。また、リブ６側の面取り部８の最大面取り部８ａに対応する部分の面取り量を最小にし、最小面取り部８ｂに対応する部分の面取り量を最大にすることで、より偏摩耗を抑制することができる。面取り部９の面取り量が、面取り部８の最大面取り部８ａに対応する部分で最大、最小面取り部８ｂに対応する部分で最小、即ち、面取り部８と面取り部９とで面取り部最大の部分が一致し、かつ面取り部最小の部分が一致すると、一致した最大面取り部と最小面取り部との間で、外側主溝２に沿って剛性の高い箇所と剛性の低い箇所とが交互にできるので耐偏摩耗性を低下させてしまう。

この空気入りタイヤにおいて、ブロック５のそれぞれの踏面には、タイヤ周方向に対して傾斜する多数の微細溝１０が平行配置されている。これら微細溝１０は、サイプ７よりも浅い微細な溝である。新品時のタイヤでは、ブロック表面に加硫成形時にできた薄いゴム膜があって、氷雪路面の走行性能を阻害する。しかし、このような微細溝１０を設けることで、氷雪路面とトレッド表面との間に発生する水膜が微細溝１０によって効果的に除去されるため、使用初期における氷上性能及び雪上性能を向上することができる。また、ブロック５の踏面に微細溝１０を設けた場合、これら微細溝１０の存在がトレッド表面の皮むきを促進するため、トレッドゴム本来の特性を発揮するまでの時間を短縮するという効果も得られる。

図３に示すように、微細溝１０は、溝幅ｗが０．１〜０．８ｍｍで、溝深さｄが０．１〜０．８ｍｍであるとよい。微細溝１０は、溝幅ｗが０．１ｍｍより小さいと水膜除去効果及び排雪性能が不充分になり、逆に０．８ｍｍより大きいとブロック剛性の低下により使用初期におけるドライ路面での操縦安定性が低下する。

微細溝１０のピッチｐは２．５〜５．０ｍｍの範囲にするのが好ましい。微細溝１０のピッチｐをこの範囲に設定することで、タイヤに対して高荷重が負荷されたときに微細溝１０が潰れてしまうことを確実に回避し、高荷重条件においても、氷上性能及び雪上性能の改善効果を発揮することが可能になる。微細溝１０のピッチｐが２．５ｍｍより小さいと高荷重条件における氷上性能及び雪上性能の改善効果が低下し、逆に５．０ｍｍより大きいと水膜除去効果が不充分になる。

図４に示すように、微細溝１０のタイヤ周方向に対する傾斜角度αは４０°〜６０°の範囲に設定するのが好ましい。微細溝１０の傾斜角度αが４０°より小さいと微細溝１０のエッジが制動性能に寄与し難くなり、逆に６０°より大きいと微細溝１０のエッジが横滑り防止に寄与し難くなる。

図４、５に示すように、ラグ溝３の溝底には、タイヤセンター側に底上げ部３ａを形成するとよい。このとき、ラグ溝３の溝幅は、底上げ部３ａの部分を底上げ部３ａ以外の部分よりも狭くするように変化させるとよい。このように、ラグ溝３のタイヤセンター側に底上げ部３ａを形成し、ラグ溝３の溝幅をその溝深さに比例するように変化させることによって、底上げ部３ａ近傍でのブロック剛性を高くし、ドライ路面での操縦安定性を向上することができる。しかも、ラグ溝３の底上げと狭幅化とを組み合わせているので、ブロック剛性を高めるに際して、センター主溝１とラグ溝３との協働により排水性能を良好に維持することができる。

底上げ部３ａにおけるラグ溝３の溝深さＤ３ａはセンター主溝１の溝深さＤ１の４０〜６０％の範囲であるとよく、センター主溝１の溝深さＤ１に対するラグ溝３の溝深さＤ３ａの比率が４０％未満であると排水性能及び排雪性能が低下し、逆に比率が６０％を超えるとドライ路面での操縦安定性の改善効果が不充分になる。また、底上げ部３ａの部分の溝幅Ｗ３ａは、底上げ部３ａ以外の部分の溝幅Ｗ３の３０〜５０％の範囲であるとよく、ラグ溝３の最大溝幅Ｗ３に対する最小溝幅Ｗ３ａの比率が３０％未満であると排水性能及び排雪性能が低下し、逆に比率が５０％を超えるとブロック剛性があまり変化せずドライ路面での操縦安定性の改善効果が不充分になる。

タイヤサイズを１９５／７５Ｒ１６Ｃ１０７／１０５Ｒで共通にし、従来例１、２とトレッドパターンを図１のようにして表１のように仕様を異ならせた実施例１〜１１との１３種類の空気入りタイヤを製作した（表１参照）。

従来例１は、ショルダー部にもブロック列を設け、ブロックのタイヤ幅方向内側に面取り部を形成した例である。従来例２は、ショルダー部に面取り部を有さないリブを設けた例である。

実施例１〜１１は、トレッドパターンを図１のようにして、ショルダー部に面取り部を有したリブを設けた例である。

実施例１〜７は、面取り部あたりのピッチ数を３ピッチとし、最大面取り部をラグ溝中間に配置した例である。そして、実施例１は、最大面取り部の深さを最大主溝深さの２０％としている。実施例２は、最大面取り部の深さを最大主溝深さの３０％としている。実施例３は、最大面取り部の深さを最大主溝深さの４０％としている。実施例４は、最大面取り部の深さを最大主溝深さの５０％としている。実施例５は、最大面取り部の深さを最大主溝深さの６０％としている。実施例６は、最大面取り部の深さを最大主溝深さの７０％としている。実施例７は、最大面取り部の深さを最大主溝深さの４５％としている。

また、実施例８〜１１は、最大面取り部の深さを最大主溝深さの４５％とし、最大面取り部を有端のラグ溝延長端に配置した例である。そして、実施例８は、面取り部あたりのピッチ数を３ピッチとしている。実施例９は、面取り部あたりのピッチ数を１ピッチとしている。実施例１０は、面取り部あたりのピッチ数を０．５ピッチとしている。実施例１１は、面取り部あたりのピッチ数を２ピッチとしている。

これら１３種類のタイヤについて、１６×５１／２Ｊのリムに組み付け、空気圧をフロントで２８０ｋＰａ、リアで４５０ｋＰａを充填して、それぞれ、最大積載量３．５ｔｏｎの欧州製ＶＡＮに取り付けて下記の方法で耐偏摩耗性と雪上操安性能とを測定した。

耐偏摩耗性は、上記車両にて、公道を４０００ｋｍ走行後のタイヤ外観を視覚評価し、従来タイヤの評価値を１００とする指数で示した。指数値が小さいほど耐偏摩耗性が優れている。

雪上操安性能は、上記車両にて、試験場を０〜１００ｋｍ／ｈで走行し、フィーリング評価を１００点法にて示した。指数値が大きいほど雪上操安性能が優れている。

以上のように、本発明に係る空気入りタイヤは、方向性パターンを有するタイヤにおいて、雪上操安性を低下させることなく耐偏摩耗性を向上することに適している。

１センター主溝
２外側主溝
３ラグ溝
３ａ底上げ部
４有端のラグ溝
５ブロック
６リブ
７サイプ
８、９面取り部
８ａ最大面取り部
８ｂ最小面取り部
１０微細溝

Claims

トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設け、その最外側の主溝より内側に互いに隣接し合う主溝間を斜めに連通するラグ溝をタイヤ周方向に間欠的に配置して複数のブロックからなるブロック列を形成すると共に、これらブロックにタイヤ幅方向の多数のサイプを設けて方向性パターンを形成するようにした空気入りタイヤにおいて、
前記最外側の主溝より外側のショルダー部を、ショルダーエッジから最外側の主溝に向けて該主溝に連結しないように延長する有端のラグ溝をタイヤ周方向に間欠的に配置すると共に、タイヤ幅方向に延びる多数のサイプを配置したリブに形成し、かつ該リブのタイヤ幅方向内側のエッジ部に、面取り量がタイヤ周方向に周期的に変化する形状を有する複数の面取り部を間欠的又は連続的に形成した空気入りタイヤ。
前記面取り部の最大面取り部の深さを前記主溝の最大深さの３０〜６０％にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記面取り部の最大面取り部を前記有端のラグ溝の延長線上とラップするように配置した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記面取り部を前記有端のラグ溝の０．５〜２ピッチ当たりに１個形成するようにした請求項１、２又は３に記載の空気入りタイヤ。
前記最外側の主溝に隣接するブロックに該最外側主溝側のエッジ部に沿って面取り部を形成し、該面取り部の面取り量を前記リブ側の面取り部の最大面取り部に対応する部分を最小に、最小面取り部に対応する部分を最大にするように変化させた請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記ブロックの踏面にタイヤ周方向に対して傾斜する多数本の微細溝を平行配置した請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記主溝の本数が３本であり、前記最外側の主溝より内側のセンター部において、前記ブロック列におけるラグ溝のタイヤセンター側に底上げ部を形成すると共に、該ラグ溝の溝幅を前記底上げ部の部分を該底上げ部以外の部分よりも狭くするように変化させた請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
空気圧３５０ｋＰａ以上の条件で使用されるライトトラック用タイヤである請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。