JP2001055015A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒールアンドトゥ摩耗、転動騒音、転がり抵
抗、使用寿命などが改善される。 【解決手段】 ブロック１は、踏込む側のブロックエッ
ジ２Ａに、ブロック中央の高原部３に対して高さを減じ
た高さ減少部６Ａを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブロックが周方向
に隔置してなるブロック列を１列以上有するトレッドパ
ターンの空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】ブロ
ックのみからなる所謂ブロックパターン、あるいはブロ
ックの比率が比較的高い例えばリブ・ブロックパター
ン、ラグ・ブロックパターンなどのトレッドパターンの
タイヤにおいては、ブロック外面全体が、タイヤ直径や
金型面の半径に基づいた円弧で湾曲している場合、該ブ
ロックが鋸刃状に不規則に摩耗する所謂ヒールアンドト
ゥ摩耗などの偏摩耗が、しばしば生じることが知られて
いる。特にこのヒールアンドトゥ摩耗は、トラックの駆
動輪側に用いられるタイヤに顕著に現れる。
【０００３】鋭いブロックエッジを有してデザインされ
た公知のブロックは、優れたグリップ性能をもたらす反
面、前記偏摩耗の欠点に加えて転動時の大きな騒音を甘
受しなくてはならない。そしてまた、それぞれのブロッ
クに生じた小さな圧縮ゾーンは、踏込み側のブロックエ
ッジにおける高い接地圧とブロック変形を招来せしめ、
このことがより高い屈曲変形、温度上昇、不安定な転
動、および寿命の短命化につながる可能性がある。
【０００４】一方、ＥＰ−Ａ−０８９５８７６号公報に
より、こうした欠点を減らすために、ブロックエッジを
面取りし、このブロックエッジにおける高さを減じるこ
とが知られている。この方法は、ある程度の改善をもた
らすものの、上に列挙した問題点を要求しうるレベルま
で十分改善することはできない。
【０００５】そこで本発明の課題は、１列以上のブロッ
ク列を有するトレッドパターンにおいて、ヒールアンド
トゥ摩耗などの偏摩耗を回避しつつ、転動騒音を大巾に
低減でき、かつ転がり抵抗を下げるとともにタイヤ寿命
を延命化し、それに伴って走行性能を向上させる空気入
りタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば基本的には、タイヤ赤道面に対して一定の角度での
びかつタイヤ接地面に踏込む側のブロックエッジに、そ
の全長に亘り、ブロック中央の高原部に対して高さを減
じた高さ減少部を形成することによって解決される。
【０００７】このとき、好ましくは、前記高さ減少部
が、前記高原部に連なる始端縁から溝底近傍の終端縁ま
で延在するとともに、この高さ減少部の、タイヤ赤道面
と平行なブロック断面における輪郭線が、縦長のＳ字状
曲線からなることであり、さらに好ましい態様では、前
記輪郭線が指数関数の曲線からなることである。
【０００８】特に最適な指数関数を選択することによ
り、トレッドパターンをそれぞれの使用目的にできるだ
け合わせてデザインすることができる。その際、本発明
が従来方法とは異なり格別に意義あることは、トレッド
デザインが溝底を基準として最適の指数関数で行われる
ことであり、このときの指数関数のパラメータは、トレ
ッドパターンがタイヤ回転に対して方向性を有するよう
に或いは有さないように選択することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、
図示例とともに説明する。本発明の空気入りタイヤは、
トレッド部にブロックが周方向に隔置してなるブロック
列を１列以上有するトレッドパターン、すなわち、所謂
ブロックパターン、リブ・ブロックパターン、ラグ・ブ
ロックパターンなどが対象となる。
【００１０】又前記ブロック列に配されるブロック１
は、タイヤ赤道面に対して一定の角度でのびかつタイヤ
接地面に踏込む側のブロックエッジ２Ａ、及びタイヤ接
地面から蹴出す側のブロックエッジ２Ｂを具える。
【００１１】そしてこのブロックエッジ２Ａ、２Ｂのう
ち、少なくとも前記踏込む側のブロックエッジ２Ａに、
その全長に亘り、ブロック中央の高原部３に対して高さ
を減じた高さ減少部６Ａを形成している。なお本例で
は、前記蹴出し側のブロックエッジ２Ｂにも、同様に、
その全長に亘り、ブロック中央の高原部３に対して高さ
を減じた高さ減少部６Ｂを形成している。
【００１２】ここで、図１には、前記ブロック１のタイ
ヤ赤道面と平行な周方向断面を示す。該ブロック断面に
おいて、前記高さ減少部６Ａは、前記高原部３に連なる
始端縁４から溝底５近傍の終端縁１４まで延在するとと
もに、この高さ減少部６Ａの輪郭線を、前記終端縁１４
を通るブロック高さ方向のＹ軸と、溝底５を通るブロッ
ク長さ方向のｔ軸とを有するｔ−Ｙ座標系で表してい
る。なお同図には、本発明に係わるブロック１（実線で
描く）に対比して、標準の従来的ブロック８を溝底５を
起点として破線で示している。
【００１３】前記従来的ブロック８は、踏込み側及び蹴
出し側に、夫々鋭いブロックエッジ２を有しており、こ
れが走行時の高い転動騒音を発生する。又この鋭いブロ
ックエッジ２には、小さな圧縮ゾーンが形成され、これ
が踏込み側のブロックエッジ２Ａにおける高い接地圧と
ブロック変形を発生させる。その際に生じる高い屈曲変
形のため、およびこれに結びついた温度上昇のために、
使用寿命が減じ、しかも不安定な転動挙動が生じる可能
性がある。又この種のブロックデザインでは、優れたグ
リップ性能の代償として、いわゆるヒールアンドトゥ摩
耗を甘受しなければならないことはすでに述べたとおり
である。
【００１４】これに対して、実線で描かれている本発明
に係わるブロック１が、前記従来的ブロック８と特に異
なっている点は、少なくとも踏込み側のブロックエッジ
２Ａに、その全長に亘り、ブロック中央の高原部３に対
して高さを減じた高さ減少部６Ａが形成されている。こ
の高さ減少部６Ａは、本例では、前記高原部３に連なる
始端縁４から溝底５近傍の終端縁１４まで延在するとと
もに、タイヤ赤道面と平行なブロック断面において、前
記高さ減少部６Ａの輪郭線は、縦長のＳ字状曲線から形
成されている。特に本例では、前記輪郭線が指数関数の
曲線で形成され、トレッドパターンが溝底５から最適化
されてデザインされた場合が例示されている。なおＳ字
状曲線では、図３に示すようにその変曲点Ｐが、ブロッ
ク高さの１／３の距離を溝底５から隔てた高さ領域であ
る下側１／３領域内に位置していることが好ましい。
【００１５】図１は、本発明に係わるブロック１の一般
的な事例を示すものであり、これによれば、指数関数に
従ってのびる前記輪郭線の始端縁４は、パラメータｂと
して描かれている如き終端縁１４に応じて変化させるこ
とが可能である。
【００１６】この指数関数は、次式（１）の如く表すこ
とができる：
【数１】 ここで、パラメータａは前記終端縁１４からのブロック
高さ、パラメータｂは前記溝底５からの終端縁１４の高
さ、パラメータτは、前記終端縁１４（ｔ＝０）を通る
前記高さ減少部６Ａの接線ＫとＹ軸との間のＹ＝ａ＋ｂ
における距離で与えられる。
【００１７】図２は、基本的には図１のブロック輪郭形
状に一致しているが、式（１）において、ｂ＝０ とし
た特殊な場合を例示している。すなわち、本例では、前
記高さ減少部６Ａの終端縁１４が溝底５に位置する場合
を示している。
【００１８】なお前記踏込む側の高さ減少部６Ａと、蹴
出し側の高さ減少部６Ｂとは、同一の指数関数すなわち
同一曲線、或いは異なる指数関数すなわち異なる曲線で
形成することができる。しかし好ましくは、異なる曲線
で形成し、踏込む側の高さ減少部６Ａの法線に対する傾
斜角度θＡを、蹴出し側の高さ減少部６Ｂの法線に対す
る傾斜角度θＢより大とするのが良い。なお踏込む側の
傾斜角度θＡは、１５〜２５゜の範囲が好ましく、又蹴
出し側の傾斜角度θＢは０〜１３゜の範囲が好ましい。
ここで前記輪郭線が指数関数の場合には、前記接線Ｋの
法線に対する角度を、傾斜角度θＡ、θＢと定義する。
【００１９】このような輪郭形状のブロック１を採用す
ることにより、特に要求されるヒールアンドトゥ摩耗の
大巾な回避に加えて、転動騒音の削減と転がり抵抗の低
減とが大きく達成される。又前記高さ減少部６Ａにこう
した形状を与えることで、比較的広い圧縮ゾーンが得ら
れ、ひいては前記踏込む側のブロックエッジ２Ａにおけ
るブロック変形および接地圧の低減につながる。このこ
とは、屈曲変形及びこれに結びつく温度上昇とを抑える
ため、優れた摩耗状況のもとで使用寿命ないし走行性能
を向上する。さらに別の利点にも触れておくと、前記形
状を設けることで、溝割れの減少や接地時のブロックの
衝撃の低減も達成することができる。
【００２０】図３は、前記ｔ−Ｙ座標系を用いて、ブロ
ック１を最適化するための指数関数の曲線を詳細に示し
ている。このとき、従来的ブロック８の壁面は、長方形
のマークで示し、本発明に係わる高さ減少部６Ａの輪郭
線は、三角形のマークで表示している。すでに指摘した
ように、それぞれのパラメータａ、ｂ、τを選択するこ
とによって、特に優先したい上述の利点を有した種々の
プロファイルを最適に得ることができる。このような高
さ減少部の形成は、周方向のブロックエッジだけでな
く、タイヤ軸方向のブロックエッジに対して行うことも
可能である。
【００２１】なお前記踏込む側及び蹴出し側の高さ減少
部６Ａ、６Ｂの始端縁４、４間に配される高原部３の周
方向長さは、終端縁１４、１４の周方向長さで定義する
ブロック長さの２０〜８０％、さらには３０〜５０％が
好ましい。又平面図で見たとき、前記高原部３は、長方
形状または台形状を有している。
【００２２】前記ブロック１による利点としては、トレ
ッドデザインが溝底５を基準として最適の指数関数で行
われることであり、溝深さが異なる複数種類の横溝７を
予め設定された繰返し順序で配列させる場合、特に深底
の横溝７とその半分程度の深さの浅底の横溝７とを交互
に配列する場合などに格別に有効である。このようなト
レッドデザインは、特に建築現場、採石場、およびゴミ
収集車に用いられるタイヤなど、類似のトレッドパター
ンを有するタイヤに対して効果がある。
【００２３】図４は、トレッドショルダー部に配される
ブロック列の第１の実施態様を示している。
【００２４】本例では、本発明に基づくブロック９の高
さ減少部６Ａ、６Ｂの各輪郭線が、前記Ｓ字状曲線とは
異なり、始端縁４からのびかつ接地面１１に臨む円弧状
の湾曲面部１５と、横溝に臨みかつ溝底５近傍の終端縁
１４で途切れる平坦な傾斜面部１６とで構成されてい
る。なお、前記踏込む側の高さ減少部６Ａでは、湾曲面
部１５と傾斜面部１６とが曲率半径ｒ１の円弧部を介し
て滑らかに連なるのに対して、前記蹴出し側の高さ減少
部６Ｂでは、湾曲面部１５と傾斜面部１６とがエッジ状
に連なる。
【００２５】このとき、踏込む側の高さ減少部６Ａにお
ける傾斜面部１６の法線に対する傾斜角度θＡは、前述
の如く１５〜２５゜の範囲が好ましく、本例では、従来
的ブロック８の傾斜角度θａが１１゜であるのに比較し
て傾斜角度θＡを１７°と大にした場合を例示してい
る。これに対し、蹴出し側の高さ減少部６Ｂにおける傾
斜面部１６の法線に対する傾斜角度θＢは、前述の如く
０〜１３゜の範囲が好ましく、本例では、従来的ブロッ
ク８の傾斜角度θｂと同様１１゜とした場合を例示して
いる。なお符号Ｒ１０は、金型面の半径すなわち高原部
３における曲率半径を意味する。又符号Ｒ３、Ｒ２は、
夫々踏込み側及び蹴出し側の湾曲面部１５の曲率半径で
ある。
【００２６】図５に、トレッドショルダー部に配される
ブロック列の第２の実施態様を示しす。本実施態様で
は、前記図４に示す第１の実施形態と同様、高さ減少部
６Ａ、６Ｂの各輪郭線が、湾曲面部１５と傾斜面部１６
とで構成されている。前記第１の実施形態と基本的に異
なっているのは、踏込む側の傾斜角度θＡと蹴出し側の
傾斜角度θＢとが、夫々従来的ブロック８の傾斜角度θ
ａ、θｂと相違している点であり、特に２３゜の大きい
傾斜角度θＡと０゜の傾斜角度θＢとの組み合わせに特
殊性を見ることができる。
【００２７】図６に、トレッドショルダー部に配される
ブロック列の第３の実施態様を示しす。本実施態様で
は、踏込む側にのみ高さ減少部が形成されている。又こ
の高さ減少部６Ａの輪郭線は、始端縁４からのびかつ接
地面１１に臨む面取り状の面取り面部１７と、横溝に臨
みかつ溝底５近傍の終端縁１４で途切れる傾斜面部１６
とで構成されており、該面取り面部１７は、高原部３と
エッジ状に交差する。
【００２８】このような第１〜３の実施態様において
は、前記傾斜面部１６と、湾曲面部１５又は面取り面部
１７との交点を、ブロック高さの１／４の距離を高原部
外面から隔てた高さ領域である上側１／４領域内に位置
させるのが好ましい。
【００２９】以上、本発明の特に好ましい実施形態につ
いて詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定される
ことなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００３０】
【発明の効果】本発明は叙上の如く構成しているため、
ヒールアンドトゥ摩耗の大巾な回避に加えて、転動騒音
の削減と転がり抵抗の低減とが大きく達成される。前記
踏込む側のブロックエッジにおけるブロック変形と接地
圧とを低減できるなど、屈曲変形及びこれに結びつく温
度上昇とを抑えることができ、優れた摩耗状況のもとで
使用寿命ないし走行性能を向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤのブロックの輪郭形
状を、標準のブロックに対比して説明する模式図であ
る。
【図２】ブロックの輪郭形状の他の実施例を示す模式図
である。
【図３】高さ減少部の輪郭線を最適化するための指数関
数を示す詳細図である。
【図４】トレッドショルダー部に配されるブロックの輪
郭形状の一例を示す模式図である。
【図５】トレッドショルダー部に配されるブロックの輪
郭形状の他の例を示す模式図である。
【図６】トレッドショルダー部に配されるブロックの輪
郭形状のさらに他の例を示す模式図である。
【符号の説明】
１、９ ブロック ２Ａ 踏込む側のブロックエッジ ３ 高原部 ４ 始端縁 ５ 溝底 ６Ａ 高さ減少部 １１ タイヤ接地面 １４ 終端縁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストフ ミューラハウゼ ドイツ連邦共和国 アルゼナウ 63755 ハウプト シュトラッセ 44

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】トレッド部にブロックが周方向に隔置して
    なるブロック列を１列以上有する空気入りタイヤであっ
    て、 前記ブロックは、タイヤ赤道面に対して一定の角度での
    びかつタイヤ接地面に踏込む側のブロックエッジを具え
    るとともに、該踏込む側のブロックエッジに、その全長
    に亘り、ブロック中央の高原部に対して高さを減じた高
    さ減少部を形成したことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 【請求項２】前記高さ減少部は、前記高原部に連なる始
    端縁から溝底近傍の終端縁まで延在するとともに、この
    高さ減少部の、タイヤ赤道面と平行なブロック断面にお
    ける輪郭線は、縦長のＳ字状曲線からなることを特徴と
    する請求項１記載の空気入りタイヤ。
  3. 【請求項３】前記Ｓ字状曲線は、その変曲点が、ブロッ
    ク高さの１／３の距離を溝底から隔てた１／３高さ領域
    内に位置していることを特徴とする請求項２記載の空気
    入りタイヤ。
  4. 【請求項４】前記高さ減少部は、前記高原部に連なる始
    端縁から溝底近傍の終端縁まで延在するとともに、この
    高さ減少部の、前記タイヤ赤道面と平行なブロック断面
    における輪郭線は、指数関数の曲線からなることを特徴
    とする請求項１〜３記載の空気入りタイヤ。
  5. 【請求項５】前記ブロックは、タイヤ接地面から蹴出す
    側のブロックエッジに、前記高原部に連なる始端縁から
    溝底近傍の終端縁まで延在する高さ減少部を具えるとと
    もに、この蹴出す側の高さ減少部の輪郭線は、前記踏込
    む側の高さ減少部の輪郭線とは異なる指数関数の曲線か
    らなることを特徴とする請求項４記載の空気入りタイ
    ヤ。
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