JP7140659B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は空気入りタイヤに関する。

例えば特許文献１に記載されているように、空気入りタイヤのトレッド部を幅方向断面上で見ると、トレッド踏面は複数の円弧から形成されている。通常、タイヤ赤道近傍の円弧の曲率半径は大きく、タイヤ幅方向外側へ向かうほど円弧の曲率半径が小さくなる。

特開平６－２９７９１３号公報

ところで、タイヤ周方向へ延びる主溝と接地端（トレッド部の接地領域のタイヤ幅方向端部）との間において２種類のブロックがタイヤ周方向に交互に並んでブロック列が形成された空気入りタイヤが存在する。このような空気入りタイヤでは、前記の２種類のブロックの形状や大きさが異なるため、一方のブロックだけが摩耗しやすいという問題があった。特に、前記ブロック列に隣接する前記主溝がジグザグ状の場合は、ブロックに角部が多くなるうえブロックの縁が長くなるためブロックが摩耗しやすく、２種類のブロックのうち一方だけが摩耗しやすいという問題が顕著に起こっていた。

そこで本発明は、接地端側においてブロック列を形成する２種類のブロックの摩耗差が小さい空気入りタイヤを提供することを課題とする。

実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向にジグザグ状に延びるジグザグ主溝が形成され、前記ジグザグ主溝と接地端との間に２種類のブロックがタイヤ周方向に交互に並んだ空気入りタイヤにおいて、タイヤ幅方向断面におけるトレッド踏面の輪郭が複数の円弧からなり、隣接する円弧の連結点の少なくとも１つがトレッド踏面において凹部を形成する凹形連結点であり、前記凹形連結点が前記ジグザグ主溝の位置にあり、前記ジグザグ主溝の接地端側の円弧の曲率半径が、前記ジグザグ主溝のタイヤ赤道側の円弧の曲率半径より大きいことを特徴とする。

実施形態の空気入りタイヤによれば、ジグザグ主溝の接地端側の円弧の曲率半径が大きく、しかもジグザグ主溝の両側の円弧を連結する凹形連結点がジグザグ主溝の位置にあるため、ジグザグ主溝と接地端との間の接地面積が広くなって接地圧が低くなり、ジグザグ主溝と接地端との間の２種類のブロックの摩耗量及び摩耗差が小さくなる。

実施形態のトレッドパターン。この図において、上下方向がタイヤ周方向で、左右方向がタイヤ幅方向である。 図１のトレッドパターンを有するトレッド部のタイヤ幅方向左側の断面図。この図では説明のために形状が誇張して描かれている。 円弧と円弧との凹形連結点がジグザグ主溝の幅方向の中央の位置にある場合の、ジグザグ主溝の幅方向断面図。

実施形態の空気入りタイヤの構造について図面に基づき説明する。以下の説明における空気入りタイヤの形状に関する説明は、正規リムに装着され正規内圧が充填されたときの空気入りタイヤの形状について説明している。ここで、正規リムとは、JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「DesignRim」、又はETRTO規格における「MeasuringRim」のことである。また、正規内圧とは、JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、又はETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」のことである。

また、以下の説明における接地とは、正規リムに装着され正規内圧が充填された空気入りタイヤが路面に接地し、そこへ正規荷重が負荷された状態での接地のことである。ここで正規荷重とは、JATMA規格における「最大負荷能力」、TRA規格における「TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、又はETRTO規格における「LOAD CAPACITY」のことである。

本実施形態の空気入りタイヤの大まかな断面構造は次の通りである。まず、タイヤ幅方向両側にビード部が設けられ、カーカスプライが、タイヤ幅方向内側から外側に折り返されて前記ビード部を包むと共に、空気入りタイヤの骨格を形成している。前記カーカスプライのタイヤ径方向外側には複数枚のベルトが設けられ、前記ベルトのタイヤ径方向外側に接地領域を有するトレッド部が設けられている。また前記カーカスプライのタイヤ幅方向両側にはサイドウォールが設けられている。これらの部材の他にもタイヤの機能上の必要に応じた複数の部材が設けられている。

トレッド部には図１に示すようなトレッドパターンが形成されている。このトレッドパターンはタイヤ赤道ＥＬに対して非対称である。

トレッド部には複数の主溝が形成されている。主溝とはタイヤ周方向に延びる太い溝のことであり、ストレート状のものだけでなくジグザグ状のものも主溝に含まれる。本実施形態においては、タイヤ赤道ＥＬより左側には、タイヤ周方向に延びるジグザグ主溝１０が形成されている。また、タイヤ赤道ＥＬより右側には、タイヤ周方向に延びる２本のストレート主溝１２、１３が形成されている。

左側の接地端Ｅ（トレッド部の接地領域のタイヤ幅方向端部）とジグザグ主溝１０との間には、第１ブロック２０及び第２ブロック２１がタイヤ周方向に交互に並んでいる。第１ブロック２０と第２ブロック２１とは第１横溝１６によって区切られている。第１ブロック２０と第２ブロック２１とは形状が異なる。第１ブロック２０には第１傾斜溝１４が形成されているのに対し、第２ブロック２１にはそのような傾斜溝が形成されていない。そのため第１ブロック２０は第２ブロック２１より剛性が低い。第１傾斜溝１４はタイヤ周方向に対して傾斜して延びている。第１傾斜溝１４の左側端部は第１ブロック２０内で閉塞し、第１傾斜溝１４の右側端部はジグザグ主溝１０に開口している。

ジグザグ主溝１０と左側のストレート主溝１２との間には陸部としての第１リブ２２が形成されている。第１リブ２２には複数の第２傾斜溝１５が形成されている。第２傾斜溝１５はタイヤ周方向に対して傾斜して延びている。第２傾斜溝１５の左側端部はジグザグ主溝１０に開口し、第２傾斜溝１５の右側端部は第１リブ２２内で閉塞している。第２傾斜溝１５はジグザグ主溝１０への開口端へ向かって徐々に太くなっている。

前記の第１傾斜溝１４は第２傾斜溝１５の延長線上にあり、第１傾斜溝１４と第２傾斜溝１５とで１本の傾斜溝を形成している。

左側のストレート主溝１２と右側のストレート主溝１３との間には陸部としての第２リブ２３が形成されている。第２リブ２３には、左側端部が第２リブ２３内で閉塞し右側端部が右側のストレート主溝１３に開口する第２横溝１７が形成されている。

右側のストレート主溝１３と接地端Ｅとの間には陸部としての第３リブ２４が形成されている。第３リブ２４には、左側端部が第３リブ２４内で閉塞し右側端部が接地端Ｅへ開口する第３横溝１８が形成されている。

このようなトレッドパターンにおいて、タイヤ幅方向左側（すなわちタイヤ赤道ＥＬより左側）における溝面積率が、タイヤ幅方向右側（すなわちタイヤ赤道ＥＬより右側）における溝面積率より高い。ここで、溝面積率とは、溝を含む接地領域の面積（換言すれば、陸部すなわちブロック等の接地する部分の面積と、溝の部分の面積との合計）に対する、その接地領域内における溝の部分の面積の割合のことである。

ただし、図１のトレッドパターンは例示に過ぎない。主溝の本数、横溝の有無、各溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度等は、図１に示される形態に限定されない。

図２に示すように、タイヤ幅方向断面におけるトレッド踏面の輪郭は複数の円弧Ｃ１～Ｃ４からなる。通常はタイヤ赤道近傍の円弧の曲率半径が大きく、タイヤ幅方向外側すなわち接地端側の円弧ほど曲率半径が小さくなっていく。しかし本実施形態では、ジグザグ主溝１０を挟んで、接地端Ｅ側に円弧Ｃ１が、タイヤ赤道ＥＬ側に円弧Ｃ２があり、ジグザグ主溝１０の接地端Ｅ側の円弧Ｃ１の曲率半径Ｒ１が、ジグザグ主溝１０のタイヤ赤道ＥＬ側の円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２より大きい。つまり、ジグザグ主溝１０の両側で、円弧の曲率半径の大小関係が、通常の空気入りタイヤとは逆になっている。

なお、ジグザグ主溝１０からタイヤ赤道ＥＬまでの範囲においてトレッド踏面の輪郭が複数の円弧からなる場合は、例えば、タイヤ赤道ＥＬ近傍の円弧の曲率半径が大きく、ジグザグ主溝１０に近い円弧ほど曲率半径が小さい。つまり、図２に示すようにジグザグ主溝１０からタイヤ赤道ＥＬまでの範囲においてトレッド踏面の輪郭が曲率半径Ｒ２の円弧Ｃ２、曲率半径Ｒ３の円弧Ｃ３、曲率半径Ｒ４の円弧Ｃ４からなり、円弧Ｃ２、円弧Ｃ３、円弧Ｃ４の順でジグザグ主溝１０に近い場合は、例えば、Ｒ２＜Ｒ３＜Ｒ４の関係が成立している。

トレッド踏面の輪郭の隣接する円弧は連結点で連結されている。そのような連結点は複数存在する。隣接する円弧同士は、直接連結されていても良いし、小さなアール部分を介して連結されていても良い。隣接する円弧同士が小さなアール部分を介して連結されている場合、アールに沿った長さ方向の中央点を連結点とする。

そして、複数の連結点の一部又は全部は、トレッド踏面において凹部を形成する凹形連結点である。本実施形態においては、少なくとも円弧Ｃ１と円弧Ｃ２との連結点が凹形連結点Ｐである。一方、円弧Ｃ２と円弧Ｃ３との連結点及び円弧Ｃ３と円弧Ｃ４との連結点では、例えば図２に示すように、トレッド踏面の輪郭は凹部を形成せず滑らかに連結されている。

本実施形態において、円弧Ｃ１と円弧Ｃ２との凹形連結点Ｐはジグザグ主溝１０の位置に存在する。言い換えれば、第１ブロック２０及び第２ブロック２１に現れている円弧Ｃ１と、第１リブ２２に現れている円弧Ｃ２とのそれぞれの延長線が、ジグザグ主溝１０の位置で交差している。

好ましい形態としては、円弧Ｃ１と円弧Ｃ２との凹形連結点Ｐが、第１リブ２２のジグザグ主溝１０への突出の頂点Ｔ１（図１参照）を通りタイヤ周方向へ延びる直線Ｌ１（図１参照）、又は、第１ブロック２０及び第２ブロック２１のジグザグ主溝１０への突出の頂点Ｔ２（図１参照）を通りタイヤ周方向へ延びる直線Ｌ２（図１参照）の位置にある。特に、円弧Ｃ１と円弧Ｃ２との凹形連結点Ｐが、接地端Ｅに近い直線Ｌ２の位置にあることが好ましい。

なお、第１リブ２２のジグザグ主溝１０への突出の頂点Ｔ１とは、別の表現をすれば、第１リブ２２の接地端Ｅ側の端部である。また、第１ブロック２０及び第２ブロック２１のジグザグ主溝１０への突出の頂点Ｔ２とは、別の表現をすれば、第１ブロック２０及び第２ブロック２１のタイヤ赤道ＥＬ側の端部である。

ちなみに、円弧Ｃ１と円弧Ｃ２との凹形連結点Ｐが、直線Ｌ１又は直線Ｌ２の位置になく、例えばジグザグ主溝１０の幅方向の中央の位置になるように空気入りタイヤを製造した場合、図３に示すように、ジグザグ主溝１０の溝底に円弧Ｃ１と円弧Ｃ２との凹形連結点Ｐ近傍の形状に似た凹部１９が形成される可能性がある。そして凹部１９の位置でドレッドゴムが薄くなる可能性がある。

以上の構成は次のような作用効果を奏する。上記のように、ジグザグ主溝１０と接地端Ｅとの間に形状の異なる第１ブロック２０及び第２ブロック２１がタイヤ周方向に交互に並んでいるため、そのままだと一方のブロックだけが大きく摩耗してしまう。しかし、本実施形態では、ジグザグ主溝１０の接地端Ｅ側の円弧（すなわちブロック列の踏面の輪郭の円弧）Ｃ１の曲率半径Ｒ１が、ジグザグ主溝１０のタイヤ赤道ＥＬ側の円弧Ｃ２の曲率半径Ｒ２より大きい。そのため、ブロック列を構成する第１ブロック２０及び第２ブロック２１の接地面積が広がり、接地圧が低くなる。その結果、第１ブロック２０及び第２ブロック２１の摩耗量が減少し、第１ブロック２０及び第２ブロック２１の摩耗差が小さくなる。

ここで、図示しないが、トレッド踏面の輪郭における円弧と円弧とを連結する連結点が凹部を形成する凹形連結点の場合で、かつその凹形連結点がブロックやリブ等の陸部にある場合は、凹形連結点近傍で接地面積が狭まり接地圧が高まるおそれがある。しかし本実施形態では、図２に示すように円弧Ｃ１と円弧Ｃ２との凹形連結点Ｐがジグザグ主溝１０の位置にあるため、凹形連結点Ｐが接地面積の広さに与える影響が小さい。そのため、凹形連結点Ｐが存在するにもかかわらず、第１ブロック２０及び第２ブロック２１の接地面積が狭まらず、接地圧が高まることを防ぐことができ、第１ブロック２０及び第２ブロック２１の摩耗を抑えることができる。

また、円弧Ｃ１と円弧Ｃ２との凹形連結点Ｐが、ジグザグ主溝１０の両側の陸部２０、２１、２２のジグザグ主溝１０への突出の頂点Ｔ１、Ｔ２を通る直線Ｌ１、Ｌ２の位置にあれば、図３に示すようにジグザグ主溝１０の溝底でトレッドゴムが薄くなることを防ぐことができる。

以上の実施形態は例示であり、発明の範囲はこれに限定されない。以上の実施形態に対して、発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々な変更、置換、省略等を行うことができる。

Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４…円弧、Ｅ…接地端、ＥＬ…タイヤ赤道、Ｐ…凹形連結点、１０…ジグザグ主溝、１２、１３…ストレート主溝、１４…第１傾斜溝、１５…第２傾斜溝、１６…第１横溝、１７…第２横溝、１８…第３横溝、１９…凹部、２０…第１ブロック、２１…第２ブロック、２２…第１リブ、２３…第２リブ、２４…第３リブ

Claims (2)

1. タイヤ周方向にジグザグ状に延びるジグザグ主溝が形成され、前記ジグザグ主溝と接地端との間に２種類のブロックがタイヤ周方向に交互に並んだ空気入りタイヤにおいて、
   タイヤ幅方向断面におけるトレッド踏面の輪郭が複数の円弧からなり、隣接する円弧の連結点の少なくとも１つがトレッド踏面において凹部を形成する凹形連結点であり、前記凹形連結点が前記ジグザグ主溝の位置にあり、
   前記ジグザグ主溝の接地端側の円弧の曲率半径が、前記ジグザグ主溝のタイヤ赤道側の円弧の曲率半径より大きい、空気入りタイヤ。
2. 前記ジグザグ主溝の位置にある前記凹形連結点が、前記ジグザグ主溝の両側の陸部の前記ジグザグ主溝への突出の頂点を通ってタイヤ周方向に延びる直線の位置にある、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
   

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