JP5036386B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド面に、タイヤ周方向に延びるショルダー陸部と、そのショルダー陸部の接地端近傍でタイヤ周方向に延び、ショルダー陸部をタイヤ幅方向内側の本体陸部とタイヤ幅方向外側の犠牲陸部とに区分する細溝と、を設けた空気入りタイヤに関する。

タイヤの偏摩耗防止を目的として、トレッド面の、タイヤ周方向に延びるショルダー陸部の接地端近傍に細溝を設けることは従来から広く行われている。しかし、走行中の路面からの入力により犠牲陸部が過度に変形すると、これにより溝底に歪が集中してクラックが発生するため、タイヤの耐久面で問題があった。

このような溝底のクラックは、例えば図５に示すように、特に路肩等の車両進行方向に対して延びる段差部１０を走行する際に、犠牲陸部１１が段差部１０に乗り上げて過度に変形し、細溝１２の溝底が矢印方向への入力を受けた場合に発生し易い。ここで、犠牲陸部１１を細くすれば、変形しても溝底に応力が作用し難くなるためクラックが発生し難くなるが、この場合は犠牲陸部１１そのものがちぎれ飛んだり、タイヤの偏摩耗の防止効果が少なくなる等の問題があった。

細溝のクラック発生を防止する手段として、例えば下記特許文献１には、細溝の溝底の犠牲陸部側に拡大部を設けて溝底での曲率半径を大径化することにより溝底のクラック発生を防止することが記載されている。

しかし、例えば図３のように細溝１５に拡大部１６を設けて溝底での曲率半径を大径化しても、図４に示すように、横力作用時において細溝１５が潰れる方向に変形した場合には、溝底での曲率半径が確保されず、クラック発生を充分に防止できなかった。また、拡大部１６の曲率半径のさらなる大径化により溝底のクラック発生の防止効果を高めようとすると、拡大部１６の犠牲陸部１４側での空隙が必然的に大きくなり、犠牲陸部１４の剛性が確保できなくなるため、細溝１５の溝底での曲率半径を大径化するには限界がある。
特表２００２−５１２５７５号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐偏摩耗性を維持しながら、細溝の溝底で発生するクラック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ことにある。

上記目的は下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド面に、タイヤ周方向に延びるショルダー陸部と、前記ショルダー陸部の接地端近傍でタイヤ周方向に延び、前記ショルダー陸部をタイヤ幅方向内側の本体陸部とタイヤ幅方向外側の犠牲陸部とに区分する細溝と、を設けた空気入りタイヤにおいて、前記細溝が、溝底での溝幅を前記犠牲陸部側にのみ拡大させてタイヤ周方向に延びる拡大部と、前記犠牲陸部側の内壁に沿って溝底側に向かって突出しつつタイヤ周方向に延びる突出部と、を備えることを特徴とする。

本発明では、細溝が溝底での溝幅を犠牲陸部側にのみ拡大させてタイヤ周方向に延びる拡大部を備えることにより、溝底でのクラック発生を抑制することができると共に、本体陸部の剛性を良好に確保できるため、路面からの入力を受けて犠牲陸部が本体陸部に倒れ込んだ際にも本体陸部の変形を防止し、偏摩耗を防止することができる。さらに、細溝が犠牲陸部側の内壁に沿って溝底側に向かって突出しつつタイヤ周方向に延びる突出部を備えることにより、特に横力作用時において細溝が潰れる方向に変形した場合には、本体陸部側の内壁に突出部が先駆けて当接して支えるため、拡大部が完全に潰れるのを抑制する。このため、溝底での曲率半径がある程度維持できるため、溝底のクラック発生を効果的に抑制することができる。その結果、本発明の空気入りタイヤでは、耐偏摩耗性と細溝の溝底での耐クラック性を両立することができる。

上記において、前記突出部が、断面円弧状をなす先端部を有するものであると共に、前記拡大部の最大溝幅をＷ、前記突出部の最大幅をＷ１とした場合に、０．２５≦Ｗ１／Ｗ≦０．６５であることが好ましい。かかる構成によれば、突出部の幅が適切に確保されるため、拡大部の潰れを効果的に抑制して溝底での曲率半径を維持でき、溝底でのクラック発生をさらに抑制することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤのショルダー陸部におけるタイヤ子午線断面図の一例である。

図１に示すように、本実施形態では、トレッド面に、タイヤ周方向に延びる複数の主溝のうち、タイヤ幅方向最外側に位置する主溝１の外側でタイヤ周方向に延びるショルダー陸部２と、そのショルダー陸部２の接地端近傍でタイヤ周方向に延び、ショルダー陸部２をタイヤ幅方向内側の本体陸部３とタイヤ幅方向外側の犠牲陸部４とに区分する細溝５とが設けられている。なお、主溝１の溝深さＨＡに対する細溝５の溝深さＨＢの比率ＨＢ／ＨＡは特に限定されるものではないが、０．８０〜１．１０であるものが例示される。

ここで、本発明における空気入りタイヤのトレッドパターンは、リブタイプ、ブロックタイプ又はラグタイプ等、特に限定することなく適用可能である。従って、ショルダー陸部２についても、特に限定されるものではない。また、細溝５は、タイヤのトレッド面の接地端を基準にしてトレッド接地幅の５％以内の領域に設けられたものであると、偏摩耗がより効果的に防止されるため好ましい。

細溝５は溝底での溝幅を犠牲陸部４側にのみ拡大させてタイヤ周方向に延びる拡大部６を備える。これにより、溝底でのクラック発生を抑制することができると共に、本体陸部３の剛性を良好に確保できるため、路面からの入力を受けて犠牲陸部４が本体陸部３に倒れ込んだ際にも本体陸部３の変形を防止し、偏摩耗を防止することができる。

これに対して、溝底での溝幅を本体陸部３側に拡大させてタイヤ周方向に延びるものであると、本体陸部３の剛性が低下し、路面からの入力を受けて犠牲陸部４が本体陸部３に倒れ込んだ際に本体陸部３が変形し易くなり、偏摩耗の防止効果が損なわれてしまう。

さらに、細溝５が犠牲陸部４側の内壁に沿って溝底側に向かって突出しつつタイヤ周方向に延びる突出部７を備えることにより、特に横力作用時において、例えば図２に示すように細溝５が潰れる方向に変形した場合には、まず本体陸部３側の内壁に突出部７が先駆けて当接して支えるため、拡大部６が完全に潰れるのを抑制することができる。一方、トレッド面側に向かって突出しつつタイヤ周方向に延びる突出部を溝底の拡大部内に配置した場合には、溝底での曲率半径が小径化するため、溝底でのクラック発生を抑制することができない。

かかる構成において、突出部７は断面円弧状をなす先端部を有するものであると共に、拡大部６の最大溝幅をＷ、突出部７の最大幅をＷ１とした場合に、０．２５≦Ｗ１／Ｗ≦０．６５であることが好ましい。これにより、突出部７の幅が適切に確保されるため、拡大部６の潰れを効果的に抑制して溝底での曲率半径を維持でき、溝底でのクラック発生をさらに抑制することができる。さらに、０．３０≦Ｗ１／Ｗ≦０．６５であると、上述した作用効果が効果的に発揮されるため好ましい。

突出部７の最大幅Ｗ１は溝底での拡大部６が完全に潰れるのを抑制するために、１．０ｍｍ〜２．５ｍｍであることが好ましい。さらに、拡大部６のタイヤ法線方向の最大高さＨ１に対する突出部７のタイヤ法線方向の最大高さＨ２との比率Ｈ１／Ｈ２は、１．３０≦Ｈ１／Ｈ２≦２．２０であることが好ましい。これにより、横力作用時において細溝５が潰れる方向に変形した場合に溝底の拡大部６が完全に潰れるのを好適に抑制し、溝底でのクラック発生をさらに抑制することができる。また、拡大部６の最大溝幅Ｗは溝底のクラック発生を効果的に抑制するために２．５ｍｍ〜５．０ｍｍであることが好ましい。

なお、上記で規定した最大溝幅Ｗや最大幅Ｗ１等の各部の寸法値及び比率は、タイヤに正規内圧を充填して無負荷の状態で測定したものとする。この正規内圧は、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。

本発明の空気入りタイヤは、ショルダー陸部に上記の如き細溝を設ける以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用することができる。なお、細溝５を有する空気入りタイヤは、例えば、拡大部６及び突出部７に対応する形状の突条を備えた成形金型を使用することにより製造することができる。かかる製法においては、加硫後のタイヤの脱型時に犠牲陸部４が弾性変形するため、工程上も問題とならない。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。

（１）耐偏摩耗性
トラクタヘッドの前輪にテストタイヤを装着し、乾燥路面を内圧７６０ｋＰａ、荷重２８００ｋｇｆの条件で１５万マイル（２４万ｋｍ）走行後に、偏摩耗量を測定して評価した。評価基準は以下のとおりである。
◎；偏摩耗の発生なし
○；程度の軽い偏摩耗の発生があるものの、取り外しとはならない
△；取り外しの要因となりうる偏摩耗が発生している

（２）耐溝底クラック性
前記（１）のテスト終了後に、溝底クラックの発生の有無を目視により評価した。評価基準は以下のとおりである。
◎；１５万マイル走行後においてもクラック発生なし
○；１５万マイル走行後に許容クラックが発生している
△；１０万マイル走行後にクラックが発生

比較例１
図３に示す細溝１５をショルダー陸部１２に設けた空気入りタイヤ（サイズ２９５／７５Ｒ２２．５）を準備し、上記の評価を行った。主溝１１の深さＨＡは１４．７ｍｍ、細溝１５の深さＨＢは１４．９ｍｍ、拡大部１６の最大溝幅Ｗは３．０ｍｍである。

比較例２
図３に示す細溝１５をショルダー陸部１２に設けた空気入りタイヤにおいて、拡大部１６の最大溝幅Ｗを７．０ｍｍに変更した以外は比較例１と同一のトレッドパターン及び細溝の構成を有する空気入りタイヤを準備し、上記の評価を行った。

実施例１〜２
図１に示す細溝５をショルダー陸部２に設けた空気入りタイヤにおいて、細溝１５以外は従来例１の空気入りタイヤと同一のトレッドパターンを有し、突出部７の最大幅Ｗ１、拡大部６の最大溝幅Ｗ、拡大部６のタイヤ法線方向の最大高さＨ１、突出部７のタイヤ法線方向の最大高さＨ２を表１に示す値に設定した空気入りタイヤ（サイズ２９５／７５Ｒ２２．５）を作製し、上記の評価を行った。主溝１の深さＨＡは１４．７ｍｍ、細溝５の深さＨＢは１４．９ｍｍである。その結果を表１に示す。

表１の結果から、実施例１〜２の空気入りタイヤでは、耐偏摩耗性が良好であり、さらに耐溝底クラック性も非常に優れているのがわかる。一方、比較例１の空気入りタイヤでは、耐偏摩耗性については実施例１〜２の空気入りタイヤと同等の結果を示すものの、耐溝底クラック性は悪化した。さらに、比較例２の空気入りタイヤでは、溝底クラック性については比較例１の空気入りタイヤに比べて改良されたものの、実施例１〜２の空気入りタイヤに比べて悪化し、耐偏摩耗性については実施例１〜２の空気入りタイヤに比べて大きく悪化した。

本発明に係る空気入りタイヤのショルダー陸部でのタイヤ子午線断面図の一例 本発明に係る空気入りタイヤの横力作用時におけるショルダー陸部でのタイヤ子午線断面図の一例 従来の空気入りタイヤのショルダー陸部でのタイヤ子午線断面図の一例 従来の空気入りタイヤの横力作用時におけるショルダー陸部でのタイヤ子午線断面図の一例 犠牲陸部が大きな変形を受けた場合のショルダー陸部におけるタイヤ子午線断面図の一例

符号の説明

１ 主溝
２ ショルダー陸部
３ 本体陸部
４ 犠牲陸部
５ 細溝
６ 拡大部
７ 突出部
Ｗ 拡大部の最大溝幅
Ｗ１ 突出部の最大幅
Ｈ１ 拡大部のタイヤ法線方向の最大高さ
Ｈ２ 突出部のタイヤ法線方向の最大高さ
ＨＡ 主溝の溝深さ
ＨＢ 細溝の溝深さ

Claims (2)

1. トレッド面に、タイヤ周方向に延びるショルダー陸部と、前記ショルダー陸部の接地端近傍でタイヤ周方向に延び、前記ショルダー陸部をタイヤ幅方向内側の本体陸部とタイヤ幅方向外側の犠牲陸部とに区分する細溝と、を設けた空気入りタイヤにおいて、
   前記細溝が、
   溝底での溝幅を前記犠牲陸部側にのみ拡大させてタイヤ周方向に延びる拡大部と、
   前記犠牲陸部側の内壁に沿って溝底側に向かって突出しつつタイヤ周方向に延び、ゴム部からなる突出部と、を備えることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記突出部が、断面円弧状をなす先端部を有するものであると共に、前記拡大部の最大溝幅をＷ、前記突出部の最大幅をＷ１とした場合に、０．２５≦Ｗ１／Ｗ≦０．６５である請求項１記載の空気入りタイヤ。

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