JPH08324211A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トレッドパターンのブロックやリブ等の陸部
の荷重負荷によるゴム移動を中央部で吸収して剪断力を
減少し、湿潤路走行特性等の他の性能を損うことなく、
ヒールアンドトウ摩耗やリバーウエア等の偏摩耗を防止
し、耐偏摩耗性を改良する。 【構成】 トレッド踏面部に周方向の主溝１等の縦溝お
よびこれと交差する横溝２と、これらの溝により画成さ
れたブロック３やリブ７等の陸部とを有するパターンの
空気入りタイヤにおいて、前記陸部に、隣接する縦溝の
深さｈの０．３ｈ〜０．５ｈの深さの細溝状のスリット
４によって囲まれた多数の小ブロック５を、陸部の縁か
ら内方において連続状または群５０をなすように配設す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐偏摩耗性に優れる主
として重荷重用の空気入りラジアルタイヤに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】タイヤ周方向の複数本の主溝や副溝等の
縦溝とこれに交差する多数の横溝とを有し、これらの溝
により画された多数のブロックを有する所謂ブロックパ
ターンのタイヤにおいて、走行によって生じる偏摩耗
は、主にブロックの周方向両端に摩耗の差を生じるヒー
ルアンドトウ摩耗と称するものである。

【０００３】すなわち、ブロックの摩耗状態をみると、
走行時のブロックの運動と負荷による変形の関係で、走
行方向の一端側ほど摩耗が激しく、他端では摩耗が小さ
くなり、図８のように断面ノコギリ状に傾斜した摩耗が
生じるもので、このブロック（３０）の傾斜状態の摩耗
をヒールアンドトウ摩耗という。

【０００４】このような摩耗を図９により説明すると、
タイヤ踏面部のブロック表面に、垂直荷重が負荷された
とき、この荷重負荷によりブロックの中心からブロック
の周辺を形成する辺に向って四方八方に変形移動するゴ
ムの動きに伴って作用する剪断力ｆ1 と、タイヤ回転の
周差や駆動、制動力等による剪断力ｆ2 とが働き、前記
剪断力ｆ1 がタイヤ周方向両端側ほど大きくかつ互いに
逆向きになることから、タイヤ周方向一端側ではｆ1 ＋
ｆ2 、他端側ではｆ1 −ｆ2 となって剪断力の絶対値が
異なり、その結果、前記一端側では路面との間で路面と
トレッド踏面部の間の摩擦力を容易にこえ、滑りが生じ
易くて摩耗が大きく、また他端側では路面との間で剪断
力が摩擦力をこえにくくなるため、滑りが生じ難くて摩
耗も小さくなり、それゆえ前記のヒールアンドトウ摩耗
になると考えられる。

【０００５】このような摩耗が生じると、振動や騒音が
発生し、かつ操縦安定性の低下を引起すほか、さらに摩
耗が進行し易くなる。

【０００６】この対策として、従来一般には、ブロック
を画成する横溝の一部を浅くしてブロックの周方向剛性
を上げる方法、あるいはブロックの周方向の並びを直線
状として、幅方向の出入を少なくする方法が採用されて
いる。

【０００７】しかし、前記の横溝を浅くする方法の場合
は、踏面部の排水性を阻害するために、オールウェザー
タイヤとしての潤滑路走行特性を失わせることになり、
また摩耗初期の段階で、ブロックが周方向に連なってリ
ブ化する結果、トラクショク性や制動性が低下し、主に
湿潤路でのタイヤ性能を損うことになる。ブロックの周
方向の並びを直線状とした場合も、トラクショク性や制
動性が低下することになる。したがって、これらの特性
のすべてを満足する設計はきわめて困難なものとされて
いる。

【０００８】また、横溝がもともと極く浅いものか、あ
るいは横溝を有さない所謂リブパターンのタイヤの場合
には、タイヤ周方向の縦溝に沿うリブの側端部分が選択
的に摩耗せしめられて、周方向に連なるステップ状の摩
耗、所謂リバーウエアと称する摩耗が発生する。

【０００９】この対策として、例えば特開平２−８８３
１１号公報には、トレッドの一部に路面と滑り接触する
段差領域による偏摩耗防止部を設けて、偏摩耗の原因の
一つである表面に働く剪断力、すなわち荷重負荷時のゴ
ム変形に伴う表面の剪断力と、周差や駆動力、制動力等
に伴う剪断力とについて、後者の剪断力を前記の段差領
域の部分で積極的に滑らせることにより吸収し、偏摩耗
を防止することが提案されている。

【００１０】しかしながら、この場合、接地面積が減少
するために、耐摩耗性を損うことになり、仮に耐摩耗性
をも確保しようとすると、タイヤのゴム材質をグレード
アップする或いはタイヤの接地幅を大きくする等の必要
があり、コスト高なものとなる。

【００１１】さらに、ショルダーリブのショルダー接地
幅に沿って周方向の細溝を設けることも考えられている
が、ショルダーリブのリバーウエア等の偏摩耗の防止効
果はあっても、ショルダー部以外の部分での偏摩耗防止
には効果がなく、満足できるものではない。

【００１２】さらにセンター寄りのリブの端部に、タイ
ヤ周方向の縦溝に沿って連続または不連続の溝や凹み等
を設ける提案もさなされているが、偏摩耗よりもリブ端
に損傷を受け易く、欠けやクラック等が生じ易く、それ
が起点となる偏摩耗も生じるおそれもあり、実用性に乏
しいものである。

【００１３】本発明は、上記に鑑みてなしたもので、ブ
ロックパターンやリブパターンのタイヤにおいて、ブロ
ックやリブ等の陸部に生じる偏摩耗を、これとは背反す
る湿潤路走行性能を悪化させることなく防止し、オール
ウェザータイヤとして必要な排水性や駆動性、制動性等
の特性を確保して、しかも耐偏摩耗性を改良することを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド踏面
部に周方向の縦溝およびこれと交差する横溝と、これら
の溝により画成されたブロックやリブのいずれかまたは
その双方の組合せによる陸部とを有するパターンの空気
入りタイヤにおいて、上記の課題を解決するために、前
記陸部には、隣接する縦溝（主溝とこれより細幅の副溝
が存する場合は主溝）の深さｈの０．３ｈ〜０．５ｈの
深さの細溝状のスリットによって囲まれた多数の小ブロ
ックが、陸部の縁から内方において連続状または群をな
すように配設されてなることを特徴とする。

【００１５】前記において、連続状または群をなす小ブ
ロックを囲む各スリットは、各スリットがそれぞれ隣接
する小ブロックを囲むスリットと一部を共通にして形成
されて連通しているものが好ましい。

【００１６】また前記のように、各スリットが連通して
いる場合において、そのスリット一部をブロックやリブ
等の陸部を画する溝に連通させておくのが、排水性およ
び湿潤路走行性能の向上の点からはさらに好適である。

【００１７】

【作 用】上記の本発明の空気入りタイヤによれば、ブ
ロックパターンにおけるブロック、あるいはリブパター
ンにおけるリブ等の陸部には、細溝状のスリットにより
囲まれた多数の小ブロックが連続状または群をなすよう
に設けられているので、該陸部に垂直荷重が負荷された
時、ゴムが陸部端側即ちブロック或いはリブを形成する
各辺へ移動しようとするのを、各スリットにより吸収し
て、剪断力の発生を抑制できる。

【００１８】すなわち、垂直力が働き陸部に撓みが生じ
てゴムが移動する時、その一部が多数の小ブロックを囲
むスリットによる空間へ逃げ、陸部端即ちブロック或い
はリブを形成する各辺へのゴム移動量が減少し、その結
果、垂直荷重によってブロックやリブ等の陸部表面に生
じる剪断力を小さくする。

【００１９】その先端力が小さくなると、ブロックパタ
ーンでは周方向に向きあうブロック端での１方向を向く
駆動力、制動力等に伴う周方向剪断力との加減値間の差
が小さくなり、従って、路面とタイヤ踏面部間の摩擦力
に対する作用も小さく、すべり即ち摩耗の差も小さくな
るから、偏摩耗を抑制できる。

【００２０】陸部がリブの場合は、リブの幅方向端部に
おいてリブ端ほど大きくなるその剪断力によってリブ端
部がタイヤ回転軸方向にすべるが、この時、このすべり
は周方向の駆動力、制動力に伴う周方向剪断力に対抗す
る摩擦力の摩擦係数を下げるので、幅方向すべりの大き
なリブ端が周方向にもすべる事になり、リブ端の摩擦を
促進してリバーウエアを生ぜしめるのである。したがっ
て前記剪断力が小さくなると、幅方向のすべりが小さく
なり、周方向の剪断力に対抗する摩擦力の摩擦係数を小
さくする事がなくなるから、周方向のすべりも少なくな
り、リブ端の摩耗が端部以外の部分とくらべて特に多く
なる事がないから、結果としてリブ端が先行摩耗する、
いわゆるリバーウエアとよばれる辺摩耗が発生しにくく
なる。

【００２１】殊に、荷重負荷時には陸部表面に近い部分
のほうが一般に陸部断面形状が基部側ほど大きいため、
陸部の基部側よりもゴム移動量が大きくなるが、小ブロ
ックを囲むスリットを陸部に隣接する縦溝の深さｈに対
し０．３ｈ〜０．５ｈの深さとし、小ブロックを表面側
に設けているので、陸部表面においてはゴム移動対する
追従性や吸収性が増大する一方、陸部の基部において陸
部全体の動きを抑制する充分な剛性を確保できる。また
細溝状のスリットは小ブロックの変形によって容易に閉
塞して、剛性の低下がそれ以上進むのを規制し、適度の
剛性を確保できる。

【００２２】また、小ブロックがブロック、リブ等の陸
部の縁から内方に設けられて、小ブロックの群とその周
辺の溝との間にブランク部を有するので、陸部中央側の
ゴム移動は陸部端に影響する前に吸収されるとともに機
械的強度を適度に保持でき、陸部表面に強い制動力ある
いは駆動がかかり、接地面圧力が周方向の一端側に偏っ
ても、該端部ではブロック剛性が大きく保たれ、撓みが
大きくなるのを抑制できる。

【００２３】さらに多数の小ブロックを囲むスリットが
網状に多数存在することによる水膜破壊作用により、湿
潤路走行性能が向上する。

【００２４】特に、請求項２のように、小ブロックを囲
む各スリットが隣接する小ブロックのスリットと一部を
共通にして形成され連通しているものであると、スリッ
トが網状をなすこともあって、水の移動がスムーズにな
り、排水性および水膜破壊効果に優れ、湿潤路走行性能
がさらに良好ものとなる。

【００２５】また請求項３のように、前記のスリットの
一部をブロック等の陸部を画成する溝に連通させた場
合、スリット内からあるいはスリット内へ流体の流入、
流出が可能となり、湿潤通路走行時の排水性がさらに良
好になり、湿潤路走行性能改良の効果が大きくなる。

【００２６】本発明において、小ブロックを囲むスリッ
トの深さを、縦溝の深さｈの０．３ｈ〜０．５ｈとした
のは、深さが０．５ｈより深くなると、小ブロックの剛
性、ひいてはブロック等の陸部の剛性が弱くなって、か
えって偏摩耗防止効果が小さくなるとともに、耐摩耗性
や機械的強度が低下する等の問題があり、また０．３ｈ
より浅くなると、ゴム移動の吸収による偏摩耗防止の効
果が小さくなるからである。

【００２７】例えばブロックの荷重負荷によるゴム移動
は、一般にブロック体積の７〜１０％で、踏面部の剪断
力を生ぜしめるゴム移動量は踏面部側の分即ちブロック
全体の１／２で３〜５％位であり、したがってスリット
を前記の深さにして、表面にスリットにより囲まれた小
ブロックを形成しておくのがよい。

【００２８】前記のスリットの溝幅があまり大きいと、
ゴムの撓み時に容易に閉塞せず、スリットにより囲まれ
る小ブロックの剛性を弱める結果になって、偏摩耗防止
の効果がかえって小さくなり、また機械的強度が弱くな
る。また溝幅が小さすぎると、ゴム移動の吸収による偏
摩耗防止の効果が小さくなる。したがってスリットの溝
幅の好ましい範囲は０．４〜１．３ｍｍ、特に好ましく
は０．６〜１．０ｍｍである。

【００２９】なお、ブロックパターンにおける各ブロッ
ク毎の前記小ブロック群のスリットについては、前記の
溝幅にして、総容積がブロック体積の４〜６％となるよ
うに設定しておくのが、耐偏摩耗性および湿潤路走行性
能向上の効果の点からは好適である。

【００３０】また、前記の一つの小ブロックの大きさ、
すなわち表面積（上面の面積）は特に限定されないが、
この表面積が大きくなりすぎると、ゴムの逃げ場が少な
くゴム移動吸収の効果が小さくなり、偏摩耗防止の効果
も小さくなる。また前記表面積が小さすぎると、小ブロ
ックの剛性や強度が低下する。したがって実施上は前記
のスリットの深さとの関係で、２０〜６０ｍｍ² 程度が
好適である。

【００３１】前記の小ブロックの形状は、平面円形や楕
円形をなすものであってもよいが、六角形や四角形その
他の多角形をなすものが、小ブロック群の各スリット
を、一部を共通にして連通させる場合に特に好適であ
り、各小ブロックを一定の溝幅のスリットを介してバラ
ンスよく隣接させることができる。

【００３２】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

【００３３】図１は本発明の空気入りタイヤの１実施例
のトレッド部のパターンを示す一部の展開図、図２は１
つのブロックの拡大平面図、図３は拡大断面図である。

【００３４】このトレッド部のパターンとして、トレッ
ド踏面部に複数のタイヤ周方向の縦溝として主溝（１）
が設けられるとともに、この主溝（１）から交叉方向に
延びる横溝（２）が設けられ、これらの溝により画成さ
れた陸部として多数のブロック（３）がタイヤ周方向に
配列されており、所謂ブロックパターンが形成されてい
る。

【００３５】各ブロック（３）には、該ブロック（３）
に隣接する主溝（１）の深さ（ｈ）の０．３ｈ〜０．５
ｈの深さで、溝幅０．４〜１．３ｍｍ、好ましくは０．
６〜１．０ｍｍの範囲の細溝状のスリット（４）により
囲まれた平面６角形の多数の小ブロック（５）が群（５
０）をなすように各ブロック（３）の縁からやや内方の
中央部付近に密集状態に配設されている。通常、小ブロ
ック（５）の表面積を２０〜６０ｍｍ² として、スリッ
ト（４）の総容積がブロック体積の４〜６％となるよう
に、小ブロック（５）の数やスリット（４）の溝幅、深
さ等が設定される。

【００３６】前記小ブロック群（５０）において、各小
ブロック（５）を囲むスリット（４）は、図２に拡大し
て示すように、それぞれ隣接する小ブロック（５）を囲
むスリット（４）と一部を共通にして、小ブロック群
（５０）中のスリット（４）が連通せしめられており、
これより全体として６角形の網状をなしている。

【００３７】この実施例の空気入りタイヤによれば、ブ
ロック（３）が垂直荷重を受けて撓み、ゴムの移動が生
じた時、小ブロック群（５０）における各スリット
（４）の空隙によりゴム移動がブロック（３）の中央側
で効果的に吸収されブロック周方向端部に伝達されにく
くなり、垂直荷重によってブロック表面に生じる剪断力
を低減でき、ヒールアンドトウ摩耗等の発生を防止でき
る。

【００３８】しかも小ブロック（５）はブロック（３）
の表面側にあって、基部側では充分な剛性を確保できる
上、前記の小ブロック（５）がブロックの縁からやや内
方にあるので、小ブロック群（５０）の周辺のブランク
部より該端部において剛性が大きく保たれ、接地面圧力
がタイヤ周方向の一端側に偏ったときにも、撓みが大き
くならず、充分な強度を確保できる。

【００３９】またスリット（４）が網状に連通している
ことで、排水性や水膜破壊効果も良好で、湿潤路走行性
能も向上する。

【００４０】前記の小ブロック群（５０）の各小ブロッ
ク（５）は、図６のように小ブロック（５）を囲むスリ
ット（４）（４）同士の間に、僅かな間隔（Ｓ）を存し
て密集状態に配設しておくこともできるが、実施上は前
記のように連通させておくのがよい。

【００４１】また図４および図５の実施例においては、
前記の実施例と同様に、各ブロック（３）に、スリット
（４）により囲まれた小ブロック（５）を群（５０）を
なすように設け、この小ブロック群（５０）における各
スリット（４）を連通させたものにおいて、そのスリッ
ト（４）の一部を、該スリット（４）と同深さ同幅の連
通用スリット（６）により、ブロック（３）を画する
溝、例えば図示のように主溝（１）や横溝（２）に連通
させた場合を示している。これにより、網状をなす多数
のスリット（４）による排水性や水膜破壊効果がさらに
向上することになる。

【００４２】図７の実施例においては、タイヤ周方向の
主溝（１）と横溝（２）とにより区画されるブロック
（３）が、タイヤ周方向に略直線状に配列されるととも
に、左右のタイヤショルダー部に周方向に連続するリブ
（７）を有するパターンにおける実施例を示している。

【００４３】この実施例においては、各ブロック（３）
に上記同様のスリット（４）により囲まれた小ブロック
（５）を略Ｈ形状に連続して群（５０）をなすように配
設するとともに、ショルダー部のリブ（７）にも、同様
の深さや溝幅の多数のスリット（４）により囲まれた小
ブロック（５）を、該リブ（７）の縁からやや内方にお
いて周方向に連続してかつ部分的に密集して群（５１）
をなすように配設している。

【００４４】この実施例の場合においても、各ブロック
（３）の偏摩耗（ヒールアンドトウ摩耗）を防止できる
とともに、ショルダー部のリブ（７）の垂直荷重の負荷
によってリブ（７）が撓むときのゴムの移動を、その表
面部において各小ブロック（５）を囲むスリット（４）
により効果的に吸収できるとともに、リブ（７）の過度
の剛性低下や変形を抑制でき、このリブ（７）の縁部に
生じる周方向に連続した偏摩耗（リバーウエア摩耗）を
防止できることになる。

【００４５】なお、この実施例の場合、リブ（７）に配
設される小ブロック（５）を、図のように周方向に連続
させておくほか、周方向に断続させて多数配設して実施
することも可能である。

【００４６】上記の各実施例において、一つのブロック
（３）に複数の小ブロック群（５０）を配することも可
能である。また一つの小ブロック群（５０）の中に形状
や大きさ（表面積）の異なる小ブロック（５）を配設し
て実施することもできる。

【００４７】また小ブロック（５）を、ブロック（３）
やリブ（７）等の陸部の外周輪郭形状の主要部を形成す
る各辺部の中点に近い部分でその辺部に接近して、隅角
部分では遠ざかるように分布させて形成しておくと、外
方へのゴム移動を効果的に抑制できることになる。

【００４８】さらに上記の各実施例では、全てのブロッ
ク（３）やリブ（７）等の陸部に、小ブロック（５）を
設けているが、ショルダー部のブロック（３）やリブ
（７）にのみ、上記した小ブロック（５）を配して実施
することも可能である。

【００４９】下記の表１は、本発明の実施例タイヤ（実
施例１〜６）と比較例タイヤ（比較例１〜３）の、耐偏
摩耗性、湿潤路制動性、摩耗耐久性についての比較を示
している。

【００５０】実施例１〜６及び比較例１〜３のタイヤ
は、それぞれ図１のブロックパターンを基本とする下記
のタイヤとし、下記の試験方法によりテストを行なっ
た。

【００５１】タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５ １４ＰＲ 主溝の深さｈ：１７ｍｍ リム ：２２．５×７．００ 空気圧 ：７００ｋＰａ耐偏摩耗性 タイヤに所定の制動力、駆動力、速度等を与えてコント
ロールできる摩耗試験機を用い、路面（試験機の走行
面）は目の細かいセフティウォークとし、２００００ｋ
ｍ走行時に、タイヤに発生したヒールアンドトウ摩耗の
段差量を計測し、従来タイヤの値を１００として指数で
示した。数字が小さいほど偏摩耗が少ないことを示して
いる。

【００５２】湿潤路制動性 一定の湿潤性に保たれた試験路面において、走行速度３
０ｋｍ／ｈの速度で試験路に侵入し、急制動をかけた時
の車軸が静止するまでの距離を、従来タイヤの値を１０
０として指数で表示した。値が小さいものほど好結果を
示している。

【００５３】摩耗耐久性 偏摩耗性計測タイヤについて、その試験前後のタイヤ重
量を正確に計測し、その差から摩耗量を算出した。従来
タイヤの値を１００として指数で表示した。値の小さい
ものほど好結果を示している。

【００５４】

【表１】 上記から明らかなように、実施例１〜６のいずれも、小
ブロックを有さない比較例３のタイヤに比して、耐偏摩
耗性および湿潤路制動性が改善され、摩耗耐久性も良好
であった。特に実施例１〜４のように、スリットの幅を
１ｍｍ以下とし、小ブロックの表面を２０〜６０ｍｍ²
としたものについては、耐偏摩耗性を大幅に改善するこ
とができた。

【００５５】これに対し、スリットの深さが、主溝深さ
ｈの０．３ｈより小さいもの（比較例１）については、
偏摩耗防止の効果が小さく、また０．５ｈより大きいも
の（比較例２）については、摩耗耐久性に問題があっ
た。

【００５６】

【発明の効果】上記したように本発明によれば、ブロッ
クパターンやリブパターンにおけるブロックやリブ等の
陸部に、隣接する縦溝の深さｈの０．３ｈ〜０．５ｈの
細溝状のスリットにより囲まれた多数の小ブロックが連
続または群をなすように配設されていることにより、排
水性や制動性、すなわち湿潤路走行性能等の他の性能を
を損なうことなく、ヒールアンドトウ摩耗やリバーウエ
ア摩耗等の偏摩耗の発生を防止でき、耐偏摩耗性を大幅
に改善できる。またこれにより、偏摩耗に起因する騒音
や振動の発生を防止でき、摩耗耐久性を損なうこともな
い。

【００５７】特に、請求項２の発明のように、各小ブロ
ックを囲むスリットを連通させた場合、さらに請求項３
の発明のように前記スリットを陸部を画するみみぞに連
通開口させた場合には、パターンにおけるブロックやリ
ブの表面と路面との間の水の移動をスリットを通じて容
易にし、排水性および水膜破壊効果が向上し、湿潤路走
行性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタイヤの１実施例のトレッドパターン
を示す一部の展開図である。

【図２】同上の一つのブロック部分の拡大平面図であ
る。

【図３】図１のＡ−Ａ線の拡大断面図である。

【図４】他の実施例のトレッドパターンを示す一部の展
開図である。

【図５】同上の一つのブロック部分の拡大平面図であ
る。

【図６】各小ブロックのスリットを隔離状態に配設した
実施例の一つのブロック部分の拡大平面図である。

【図７】さらに他の実施例のトレッドパターンを示す一
部の展開図である。

【図８】ヒールアンドトウ摩耗の断面説明図である。

【図９】ブロックの荷重負荷による撓みと剪断力発生状
態の説明図である。

【符号の説明】

（１） 主溝 （２） 横溝 （３） ブロック （４） スリット （５） 小ブロック （６） 連通用スリット （７） ショルダー部のリブ （５０）（５１） 小ブロックの群

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド踏面部に周方向の縦溝およびこれ
   と交差する横溝と、これらの溝により画成されたブロッ
   クやリブのいずれかまたはその双方の組合せよる陸部と
   を有するパターンの空気入りタイヤにおいて、 前記陸部には、隣接する縦溝の深さｈの０．３ｈ〜０．
   ５ｈの深さの細溝状のスリットによって囲まれた多数の
   小ブロックが、陸部の縁から内方において連続状または
   群をなすように配設されてなることを特徴とする空気り
   タイヤ。
2. 【請求項２】連続状または群をなす小ブロックを囲む各
   スリットは、それぞれ隣接する小ブロックを囲むスリッ
   トと一部を共通にして形成されて連通していることを特
   徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】各スリットが連通しており、その一部がブ
   ロックやリブ等の陸部を画する溝に連通していることを
   特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。