JP6824008B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、ショルダー陸部と、ショルダー陸部をタイヤ赤道面側のメイン陸部と接地端側のサブ陸部とに区分する細溝と、を有する空気入りタイヤに関する。
走行中の空気入りタイヤでは、一般にトレッド面のショルダー陸部の接地端近傍において、接地圧が高くなる傾向があり、その結果、トレッド面の他の陸部に比べて、ショルダー陸部の接地端近傍での摩耗量が大きくなる、偏摩耗が問題となることがある。このような偏摩耗を防止する方法として、トレッド面のショルダー陸部の接地端近傍に、その接地端よりもタイヤ幅方向内側にてタイヤ周方向に延びる細溝を設けることが広く行われている。細溝は、ショルダー陸部をタイヤ赤道面側のメイン陸部と接地端側のサブ陸部に区分し、メイン陸部の摩耗を抑制する。
しかしながら、このような細溝を設けても、タイヤ赤道面側のメイン陸部において、細溝に近い部分では接地圧が高くなり、メイン陸部内での新たな偏摩耗の原因となり得る。また、接地端側のサブ陸部は、走行中に受ける変形によって欠けてしまい、細溝による偏摩耗抑制効果が失われることがあった。
国際公開第２００８／１１１５８２号公報 特開２０１４−２１３８３５号公報 特開２０１３−２４４９３５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、耐偏摩耗性を向上した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できる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド踏面に、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よりもタイヤ赤道面側にてタイヤ周方向に延び、前記ショルダー陸部をタイヤ赤道面側のメイン陸部と接地端側のサブ陸部とに区分する細溝と、を有する空気入りタイヤにおいて、
前記細溝のタイヤ幅方向の断面形状は、トレッド踏面からタイヤ径方向内側へ向かってタイヤ赤道面に平行に延びる第１溝部と、
前記第１溝部よりもタイヤ径方向内側かつタイヤ赤道面側に設けられ、タイヤ赤道面に平行に延びる第２溝部と、
前記第１溝部のタイヤ径方向内側の端部と前記第２溝部のトレッド踏面側の端部とに接続される連結部と、を備えることを特徴とする。
本発明の空気入りタイヤでは、第２溝部を第１溝部よりもタイヤ赤道面側に設けることで、メイン陸部の細溝に近い部分での接地圧が低減して、メイン陸部内で接地圧が均一化するため、耐偏摩耗性を向上できる。また、第２溝部を第１溝部よりもタイヤ赤道面側に設けることで、細溝の溝底位置においてサブ陸部のタイヤ幅方向厚みが大きくなり、サブ陸部の剛性を高くすることができるため、偏摩耗抑制効果を高め、かつサブ陸部の欠けを防止することができる。その結果、本発明によれば、耐偏摩耗性を向上した空気入りタイヤを提供できる。
本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第２溝部のトレッド踏面側の端部は、前記第１溝部のタイヤ径方向内側の端部よりもタイヤ径方向内側に位置し、前記連結部は直線状であることが好ましい。この構成によれば、第１溝部と連結部との接続部位及び第２溝部と連結部との接続部位が屈曲しているため、石噛み時に石が細溝の奥へ侵入することを防止できる。
本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第１溝部と前記連結部のなす角度及び前記第２溝部と前記連結部のなす角度は、１３０〜１６０度であることが好ましい。第１溝部と連結部のなす角度及び第２溝部と連結部のなす角度がこの範囲であれば、第１溝部と連結部との接続部位及び第２溝部と連結部との接続部位を起点とするクラックを効果的に抑制することができる。
本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第１溝部の溝幅中心と前記第２溝部の溝幅中心とのタイヤ幅方向の距離は、前記第１溝部の溝幅の０．３〜１．０倍であることが好ましい。この範囲となるように第２溝部を第１溝部よりもタイヤ赤道面側に設けることで、耐偏摩耗性を効果的に向上できる。
本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第１溝部の溝壁と前記連結部の溝壁との接続部位、及び前記第２溝部の溝壁と前記連結部の溝壁との接続部位は、曲率半径２〜４ｍｍの円弧で構成されることが好ましい。この構成によれば、第１溝部と連結部との接続部位及び第２溝部と連結部との接続部位を起点とするクラックを抑制することができる。
本発明の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方向の断面図の一例 他の実施形態に係るショルダー陸部におけるタイヤ子午線方向の断面図 比較例１のショルダー陸部におけるタイヤ子午線方向の断面図 比較例２のショルダー陸部におけるタイヤ子午線方向の断面図
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の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方向の断面図の一例である。図１において、ＲＤはタイヤ径方向を示し、ＷＤはタイヤ幅方向を示す。
図１に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤは、トレッド踏面に、タイヤ周方向に延びるショルダー陸部１と、ショルダー陸部１の接地端ＴＥよりもタイヤ赤道面側（図１の左側）にてタイヤ周方向に延び、ショルダー陸部１をタイヤ赤道面側のメイン陸部１１と接地端側のサブ陸部１２とに区分する細溝２と、を有する。
ショルダー陸部１は、トレッド踏面のタイヤ幅方向最外側にてタイヤ周方向に延びる主溝（図１においては、図示を省略）よりもタイヤ幅方向外側に位置する。主溝の幅は、細溝２の幅より大きく、主溝の幅は、例えば８ｍｍ〜１２ｍｍである。本実施形態では、メイン陸部１１およびサブ陸部１２を含むショルダー陸部１が、リブタイプで構成された例を示す。ただし、本発明における空気入りタイヤでは、トレッドパターンとしてリブタイプ、ブロックタイプ、あるいはラグタイプなど、特に限定なく採用可能である。
細溝２は、ショルダー陸部１の接地端ＴＥよりもタイヤ赤道面側（タイヤ幅方向内側）にてタイヤ周方向に延びる。ここで、本発明においては、空気入りタイヤの偏摩耗を効果的に低減するために、接地端ＴＥを基準にしてトレッド接地幅の５％以内の領域に細溝２を設けることが好ましい。
細溝２のタイヤ幅方向ＷＤの断面形状は、第１溝部２１、第２溝部２２、及び第１溝部２１と第２溝部２２とに接続される連結部２３を備える。
第１溝部２１は、トレッド踏面に開口しており、トレッド踏面からタイヤ径方向内側に向かって延びている。また、第１溝部２１は、タイヤ径方向ＲＤに沿って、タイヤ赤道面に平行に延びている。第１溝部２１の溝幅Ｗは、延設方向に一定であり、第１溝部２１の両溝壁は、タイヤ赤道面に平行となっている。第１溝部２１の溝壁をタイヤ赤道面に平行とすることで、加硫工程の脱釜時、細溝２を形成するための骨部の抜け抵抗を小さくできる。第１溝幅２１の溝幅Ｗは、例えば１．５ｍｍ〜３ｍｍである。
第２溝部２２は、タイヤ径方向ＲＤに沿って、タイヤ赤道面に平行に延びている。また、第２溝部２２の溝幅は、延設方向に一定である。第２溝部２２の溝幅は、第１溝部２１の溝幅Ｗと同じであっても異なっていてもよい。第２溝部２２は、第１溝部２１よりもタイヤ径方向内側に設けられ、第２溝部２２のトレッド踏面側の端部は、第１溝部２１のタイヤ径方向内側の端部よりもタイヤ径方向内側に位置している。
また、第２溝部２２は、第１溝部２１よりもタイヤ赤道面側に設けられている。すなわち、第２溝部２２は、第１溝部２１をタイヤ赤道面側にオフセットして配置されている。第２溝部２２を第１溝部２１よりもタイヤ赤道面側に設けることで、メイン陸部１１の細溝２に近い部分での接地圧が低減して、メイン陸部１１内で接地圧が均一化するため、耐偏摩耗性をさらに向上できる。また、第２溝部２２を第１溝部２１よりもタイヤ赤道面側に設けることで、細溝２の溝底位置においてサブ陸部１２のタイヤ幅方向厚みが大きくなり、サブ陸部１２の剛性を高くすることができるため、偏摩耗抑制効果を高め、かつサブ陸部１２の欠けを防止することができる。
連結部２３は、第１溝部２１のタイヤ径方向内側の端部と第２溝部２２のトレッド踏面側の端部とに接続される。連結部２３は直線状をしている。これにより、第１溝部２１と連結部２３との接続部位及び第２溝部２２と連結部２３との接続部位は屈曲した形状となるため、石噛み時に石が細溝２の奥へ侵入することを防止できる。連結部２３の溝幅は、延設方向に一定である。連結部２３の溝幅は、第１溝部２１の溝幅Ｗと同じであっても異なっていてもよい。
第１溝部２１と連結部２３のなす角度θ及び第２溝部２２と連結部２３のなす角度θは、鈍角が好ましく、１１０〜１７０度がより好ましく、１３０〜１６０度が特に好ましい。角度θが１１０度未満の場合、加硫工程の脱釜時、細溝２を形成するための骨部の抜け抵抗が大きくなり、さらに第１溝部２１と連結部２３との接続部位及び第２溝部２２と連結部２３との接続部位を起点とするクラックが発生しやすくなる。一方、角度θが１７０度より大きい場合、メイン陸部１１の細溝２に近い部分での接地圧低減効果が弱まり、さらに石噛み時に石が細溝２の奥へ侵入しやすくなる。
第２溝部２２の第１溝部２１からのオフセット距離、すなわち、第１溝部２１の溝幅中心と第２溝部２２の溝幅中心とのタイヤ幅方向ＷＤの距離ＷＦは、第１溝部２１の溝幅Ｗの０．３〜１．０倍であることが好ましい。ＷＦがＷの０．３倍未満の場合、メイン陸部１１の細溝２に近い部分での接地圧低減効果が弱まり、さらに石噛み時に石が細溝２の奥へ侵入しやすくなる。一方、ＷＦがＷの１．０倍より大きい場合、加硫工程の脱釜時、細溝２を形成するための骨部の抜け抵抗が大きくなり、さらに、メイン陸部１１の細溝２に近い部分での接地圧が急激に変化するため好ましくない。
第１溝部２１の溝壁と連結部２３の溝壁との接続部位Ｒ１，Ｒ２、及び第２溝部２２の溝壁と連結部２３の溝壁との接続部位Ｒ３，Ｒ４は、曲率半径２〜４ｍｍの円弧で構成されることが好ましい。この構成によれば、第１溝部２１と連結部２３との接続部位Ｒ１，Ｒ２及び第２溝部２２と連結部２３との接続部位Ｒ３，Ｒ４を起点とするクラックを抑制することができる。また、曲率半径が２ｍｍ未満の場合、加硫工程の脱釜時、細溝２を形成するための骨部の抜け抵抗が大きくなり、さらに接続部位Ｒ１〜Ｒ４を起点とするクラックが発生しやすくなる。一方、曲率半径が４ｍｍより大きい場合、メイン陸部１１の細溝２に近い部分での接地圧低減効果が弱まり、さらに石噛み時に石が細溝２の奥へ侵入しやすくなる。
細溝２は、第２溝部２２のタイヤ赤道面側の溝壁がタイヤ赤道面側へ窪んで溝幅が広がった溝底部２４をさらに備える。溝底部２４は、第２溝部２２の接地端側の溝壁よりもタイヤ赤道面側に位置する。溝底部２４を設けることにより、メイン陸部１１の細溝２に近い部分での接地圧が低減して、メイン陸部１１内で接地圧が均一化するため、耐偏摩耗性をさらに向上できる。また、溝底部２４は、曲率中心が第２溝部２２の溝幅中心よりもタイヤ赤道面側に位置し、曲率半径が２ｍｍ以上の円弧で構成されている。溝底部２４を円弧状とすることで、溝底での歪集中を分散し、溝底クラックを抑制できる。
第２溝部２２の溝壁と溝底部２４の溝壁との接続部位Ｒ５は、曲率半径２〜４ｍｍの円弧で構成されることが好ましい。この構成によれば、第２溝部２２と溝底部２４との接続部位Ｒ５を起点とするクラックを抑制することができる。また、曲率半径が２ｍｍ未満の場合、加硫工程の脱釜時、細溝２を形成するための骨部の抜け抵抗が大きくなり、さらに接続部位Ｒ５を起点とするクラックが発生しやすくなる。一方、曲率半径が４ｍｍより大きい場合、メイン陸部１１の細溝２に近い部分での接地圧低減効果が弱まり、さらに石噛み時に石が細溝２の奥へ侵入しやすくなる。
本発明の空気入りタイヤは、細溝２を上記の如き断面形状とする以外は、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。
［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、連結部２３を直線状としているが、曲線状でもよい。
（２）細溝２は、図２に示すように、第２溝部２２よりもタイヤ径方向内側かつタイヤ赤道面側に設けられ、タイヤ赤道面に平行に延びる第３溝部２５をさらに備えてもよい。第２溝部２２のタイヤ径方向内側の端部と第３溝部２５のトレッド面側の端部には、連結部２６が接続される。
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例などについて説明する。なお、実施例などにおける評価項目は下記のようにして測定を行った。
耐偏摩耗性
テストタイヤ（２９５／７５Ｒ２２．５）を、リムサイズ２２．５×８．２５のホイールに空気圧７６０ｋＰａ（ＴＲＡ規定内圧）で組み付け、速度８０ｋｍ／ｈ、荷重２７．５ｋＮ（ＴＲＡ１００％荷重）の条件で走行試験を実施した。ショルダー陸部摩耗量のセンター陸部摩耗量に対する比の逆数を、比較例１を１００とした指数で示した。値が大きいほど、耐偏摩耗性に優れる。
耐石噛み性
耐偏摩耗性と同じ条件で走行試験を実施し、５万ｋｍ走行した時点での石噛みの個数を測定し指数評価した。比較例１を１００とし、１００より大きいほど耐石噛み性に優れる。
実施例１
図１に示す細溝２を設けたショルダー陸部１を備える空気入りタイヤを製造した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。
実施例２〜５
第１溝部２１と連結部２３のなす角度θ及び第２溝部２２と連結部２３のなす角度θを実施例１と異ならせた以外は、実施例１と同じ構成を有する空気入りタイヤを製造した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。
比較例１
図３に示す細溝を設けたショルダー陸部を備える空気入りタイヤを製造した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。
比較例２
図４に示す細溝を設けたショルダー陸部を備える空気入りタイヤを製造した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。
表１に示すとおり、実施例１〜５に係る空気入りタイヤでは、比較例１に係る空気入りタイヤに比べて、耐偏摩耗性及び耐石噛み性が向上することがわかる。一方、比較例２に係る空気入りタイヤでは、比較例１に係る空気入りタイヤに比べて、耐偏摩耗性が向上するものの、耐石噛み性は向上しなかった。
１ ショルダー陸部
２ 細溝
１１ メイン陸部
１２ サブ陸部
２１ 第１溝部
２２ 第２溝部
２３ 連結部
ＲＤ タイヤ径方向
ＷＤ タイヤ幅方向
ＴＥ 接地端

Claims (3)

  1. トレッド踏面に、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よりもタイヤ赤道面側にてタイヤ周方向に延び、前記ショルダー陸部をタイヤ赤道面側のメイン陸部と接地端側のサブ陸部とに区分する細溝と、を有する空気入りタイヤにおいて、
    前記細溝のタイヤ幅方向の断面形状は、トレッド踏面からタイヤ径方向内側へ向かってタイヤ赤道面に平行に延びる第１溝部と、
    前記第１溝部よりもタイヤ径方向内側かつタイヤ赤道面側に設けられ、タイヤ赤道面に平行に延びる第２溝部と、
    前記第１溝部のタイヤ径方向内側の端部と前記第２溝部のトレッド踏面側の端部とに接続される連結部と、を備え、
    前記第２溝部のトレッド踏面側の端部は、前記第１溝部のタイヤ径方向内側の端部よりもタイヤ径方向内側に位置し、前記連結部は直線状であり、
    前記第１溝部と前記連結部のなす角度及び前記第２溝部と前記連結部のなす角度は、１３０〜１６０度であることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記第１溝部の溝幅中心と前記第２溝部の溝幅中心とのタイヤ幅方向の距離は、前記第１溝部の溝幅の０．３〜１．０倍であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記第１溝部の溝壁と前記連結部の溝壁との接続部位、及び前記第２溝部の溝壁と前記連結部の溝壁との接続部位は、曲率半径２〜４ｍｍの円弧で構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
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