JP2004058792A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】排水性と発熱耐久性を犠牲にすることなくブロックの偏摩耗を有効に抑制できる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部１に溝深さが１５ｍｍ以上である周方向溝３ａと、この周方向溝３ａを挟んで位置する多数個のブロック６ａ，６ｂを有する２列のブロック群７ａ，７ｂとを少なくとも具え、前記周方向溝３ａを挟んで位置するブロック６ａ，６ｂの各々は、前記周方向溝３ａに面する側壁６ａ１，６ｂ１から前記周方向溝３ａ内に向かって突出する突起部９ａ，９ｂを有し、前記ブロック６ａ，６ｂ相互は、トレッド端５ａ側に位置するブロック６ａに設けた突起部９ａを、タイヤ赤道１０側に位置するブロック６ｂに設けた突起部９ｂよりも先行接地側１１にずらして離隔配置し、かつ、これら突起部９ａ，９ｂの離隔距離ｅは、タイヤ負荷転動での蹴り出し時に突起部９ａ，９ｂ同士が接触するように設定してなることを特徴とする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トレッド部に、溝深さが１５ｍｍ以上の深溝の周方向溝と、この周方向溝を挟んで位置し、前記周方向溝に沿って所定のピッチで整列させた多数個のブロックを有する２列のブロック群とを少なくとも具える空気入りタイヤに関するものであって、かかるタイヤの排水性と発熱耐久性を犠牲にすることなくブロックの偏摩耗を有効に抑制する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤ、特に、トレッド部にブロックパターンを形成し、高荷重条件下で長時間走行する、例えば高速バスや長距離トラック等のいわゆる重荷重用タイヤは、タイヤの使用寿命全般にわたる排水性の確保と、走行により発熱したトレッドゴムの効果的な放熱等を考慮して、トレッド部に設けるトレッド溝を深溝とすることが好ましい。ここで、トレッド溝とは、例えばタイヤ周方向に延びる周方向溝や、これらを横切って延びる横溝や傾斜溝等をいう。
【０００３】
しかしながら、トレッド溝が深溝だと、かかるトレッド溝で区画されたブロックの剛性は不足しがちであり、特に、図６（ａ），（ｂ）に示すように、タイヤ負荷転動中の蹴り出し時のブロックの動きが大きくなるため、特に、ブロックの後続接地側部分が蹴り出し時に滑ることによって摩耗して、いわゆるヒールアンドトゥ摩耗と呼ばれる偏摩耗が生じやすい。この偏摩耗は、特にトレッド側方域に位置するショルダーブロックで発生しやすく、加えて、同一ショルダーブロックでは、後続接地側に位置する２個の角部のうち、特にタイヤ幅方向内側に位置する角部が顕著に発生しやすい。
【０００４】
かかる偏摩耗を抑制するための手段としては、トレッド溝の一部、例えばブロックを区画するトレッド溝のうち横溝（いわゆるラグ溝）の溝底だけ底上げし、横溝を浅溝に設定することで、ブロック剛性を高めることが有用である。
【０００５】
しかしながら、横溝の溝深さを浅くすると、トレッド摩耗中期以降には、横溝の溝面積が減少することによってネガティブ率が大きく低下して十分な排水性が確保できなくなる。また、横溝の溝底を底上げした分だけトレッドゴムの発熱量が増加し放熱面積が減少するため、発熱耐久性が劣るという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、特にブロック形状の適正化を図ることによって、排水性と発熱耐久性を犠牲にすることなくブロックの偏摩耗を有効に抑制できる空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、トレッド部に、タイヤ周方向に沿って延びかつ溝深さが１５ｍｍ以上である周方向溝と、この周方向溝を挟んで位置し、前記周方向溝に沿って所定のピッチで整列させた多数個のブロックを有する２列のブロック群とを少なくとも具える空気入りタイヤにおいて、前記周方向溝を挟んで位置するブロックの各々は、前記周方向溝に面する側壁から前記周方向溝内に向かって突出する突起部を有し、前記周方向溝を挟んで対向して位置する２個のブロック相互は、トレッド端側に位置するブロックに設けた突起部を、タイヤ赤道側に位置するブロックに設けた突起部よりも先行接地側にずらして離隔配置し、かつ、これら突起部の離隔距離は、タイヤ負荷転動での蹴り出し時に突起部同士が接触するように設定してなることを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００８】
尚、この発明では、トレッド端側に位置するブロックは、偏摩耗がより顕著に発生する、前記周方向溝とトレッド端とで区画されたショルダーブロックであることが好ましい。
【０００９】
また、製造上等の観点から、突起部の形状は略半球状であることが好ましい。
【００１０】
さらに、突起部は、タイヤ幅方向寸法が周方向溝の溝幅の５５％以上であり、タイヤ周方向寸法がブロックの周方向長さの５０％以下であり、タイヤ径方向寸法が周方向溝の溝深さの５０％以下であることが好ましい。
【００１１】
さらにまた、トレッド摩耗中期以降の排水性確保の点から、突起部は、周方向溝の開口端位置から溝深さの０．６倍の位置までの範囲内に配設することがより好適である。
【００１２】
加えて、突起部の離隔距離は、最短距離にして５ｍｍとすることがより好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に従う空気入りタイヤのトレッドパターンの一部を示したものである。
【００１４】
図１に示すトレッド部１を有する空気入りタイヤは、トレッド部１に、タイヤ周方向２に沿って延びる周方向溝３、図１では５本の周方向溝３ａ〜３ｅと、これら周方向溝３ａ〜３ｅと交差する多数本の横溝４とを配設し、周方向溝３ａ〜３ｅ、横溝４及び両トレッド端５ａ，５ｂとによって、トレッド部１が多数個のブロック６ａ〜６ｆに区画されており、これらブロック６ａ〜６ｆは、合計６列のブロック群７ａ〜７ｆのそれぞれに所定のピッチで整列して位置する。
【００１５】
尚、図１では、トレッドパターンがブロックパターンである場合を示したが、この発明では、必ずしもブロックパターンである必要はなく、少なくとも、周方向溝（例えば周方向溝３ａ）を挟んで位置する２列のブロック群を有する構成であれば良い。加えて、図１では、接地性を高めるため、各ブロック６ａ〜６ｆには、それを区画する横溝４と略平行に延びる細溝で２個の小ブロックに区画されている場合を示したが、この構成は必要に応じて採用することができる。
【００１６】
また、ブロック６ａ〜６ｆを区画する周方向溝は溝深さが１５ｍｍ以上であり、加えて横溝は、従来タイヤのように溝底を底上げはしていないが、好ましくは、周方向溝よりも溝深さを浅く設定すること、好適には４ｍｍ以上、周方向溝の溝深さの８５％以下の範囲に設定することが好ましい。
【００１７】
そして、この発明の構成上の主な特徴は、特にブロック形状の適正化を図ることにあり、より具体的には、図２（ａ）に示すように、前記周方向溝３ａを挟んで位置するブロック６ａ，６ｂの各々は、前記周方向溝３ａに面する側壁６ａ１，６ｂ１から前記周方向溝３ａ内に向かって突出する突起部９ａ，９ｂを有し、前記周方向溝３ａを挟んで対向して位置する２個のブロック６ａ，６ｂ相互は、トレッド端５ａ側に位置するブロック６ａに設けた突起部９ａを、タイヤ赤道１０側に位置するブロック６ｂに設けた突起部９ｂよりも先行接地側１１にずらして離隔配置し、かつ、これら突起部９ａ，９ｂの離隔距離ｅを、タイヤ負荷転動での蹴り出し時に突起部９ａ，９ｂ同士が接触するように設定することにあり、上記構成を採用することによって、排水性と発熱耐久性を犠牲にすることなくブロックの偏摩耗を有効に抑制することができる。
【００１８】
以下、この発明を完成させるに至った経緯を作用の説明と共に説明する。
ところで、深溝の周方向溝や横溝で区画される従来形状のブロック１０１は、剛性が不足しがちであり、特に、図６（ａ）に示すようなタイヤ１００が負荷転動しているときの蹴り出し時にブロック１０１の、特にタイヤ赤道側部分が、タイヤ周方向（矢印１０２の方向）に滑る結果、後続接地側部分１０３が大きく変形して、後続接地側部分１０３が顕著に摩耗する傾向があった。
【００１９】
このため、発明者が他の性能を犠牲にすることなく偏摩耗を抑制するための検討を行ったところ、以下の知見を得た。すなわち、ブロックに生じる偏摩耗は、タイヤが負荷転動しているときの蹴り出し時のブロックの一部、特にタイヤ赤道側部分が大きく変形してタイヤ周方向に滑ることが原因であること、及び、かかるブロック部分の変形量は、タイヤ幅方向に隣接するブロック相互では、トレッド端側に位置するブロックの方がタイヤ赤道側に位置するブロックよりも大きいことを見出した。
【００２０】
そして、発明者は、上記知見から、トレッド端側に位置するブロックを、このブロックよりも蹴り出し時の変形量が小さいタイヤ赤道側に位置するブロックとを、蹴り出し時に接触するように構成すれば、トレッド端側に位置するブロックの変形を、タイヤ赤道側に位置するブロックが抑制して、トレッド端側に位置するブロックのすべりを小さくできると考え、さらに検討を重ねた。
【００２１】
その結果、前記ブロック６ａ，６ｂに突起部を設け、トレッド端５ａ側に位置するブロック６ａに設けた突起部９ａを、タイヤ赤道１０側に位置するブロック６ｂに設けた突起部９ｂよりも先行接地側１１にずらして離隔配置し、かつ、これら突起部９ａ，９ｂの離隔距離Ｌを、タイヤ負荷転動での蹴り出し時に、図３（ｂ）に示すように、突起部９ａ，９ｂ同士が接触するように設定すれば、トレッド端側に位置するブロックの蹴り出し時の変形が有効に抑制され、滑り量が小さくなることを見出し、この発明を完成させるに至ったのである。
【００２２】
また、トレッド端側に位置するブロックは、偏摩耗が顕著に発生する、前記周方向溝とトレッド端とで区画されたショルダーブロックであることがより好適である。尚、図１では、ショルダーブロック６ａと中間陸部６ｂとに突起部９ａ，９ｂを設け、ショルダーブロック６ａの偏摩耗を抑制する場合の例を示したが、この発明では、この構成だけには限られない。例えば、中間陸部６ｂと中央陸部６ｃとに突起部を設けて、中間陸部６ｂの偏摩耗を抑制しても良い。
【００２３】
突起部９の形状は、蹴り出し時に突起部９ａ，９ｂ同士が接触できるのであればよく、特に限定はしないが、排水性や、タイヤ製造時の加硫モールドの開放時の抜けを容易にする点から、略半球状であることが好適である。
【００２４】
突起部９は、タイヤ幅方向寸法ｗが周方向溝３ａの溝幅Ｗの５５％以上であり、タイヤ周方向寸法ｌがブロック６ａの周方向長さＬの５０％以下であり、タイヤ径方向寸法ｄが周方向溝３ａの溝深さＤの５０％以下であることが好ましい。
【００２５】
また、トレッド摩耗中期（具体的にはトレッド部が６０％摩耗した時点）になると、トレッド摩耗の進展によりブロック自体の剛性が増加して、蹴り出し時のブロックの変形量が小さくなるため、突起部を設けることによる偏摩耗の抑制効果は顕著ではなくなり、トレッド摩耗中期以降も突起部が残存することは排水性の点から好ましくない。このため、突起部は、周方向溝３ａの開口端位置１３　から溝深さＤの０．６倍の位置までの範囲内に配設することが好ましい。
さらに、突起部の離隔距離ｅは、最短距離にして５ｍｍとすることが好ましい。
【００２６】
尚、図１では、突起部９ａ，９ｂを設けたブロック６ａ，６ｂをタイヤ周方向に半ピッチ程度ずらし、突起部９ａを、ショルダーブロック６ａの後続接地側側壁に設けると共に、突起部９ｂを、中間陸部６ｂの先行接地側側壁に設けた場合を示したが、この発明では、この構成だけには限られず、例えば、図４に示すように、突起部９ａ，９ｂを設けたブロック６ａ，６ｂの平面形状を単純な矩形形状とし、これらブロック６ａ，６ｂ同士をタイヤ幅方向に一致させて配設し、突起部９ａを、ショルダーブロック６ａの先行接地側側壁に設けると共に、突起部９ｂを、中間陸部６ｂの後続接地側側壁に設けてもよい。
【００２７】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。尚、トレッドパターンは、方向性パターンでもそれ以外のパターンでもよく、また、対称パターンでも比対称パターンでもよく、種々のパターンを適用することができる。
【００２８】
【実施例】
次に、この発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下で説明する。
実施例のタイヤは、図１に示すトレッドパターンを有し、タイヤサイズが３１５／８０Ｒ２２．５であり、突起部９は、タイヤ幅方向寸法（ｗ＝３．５ｍｍ）を周方向溝３ａの溝幅（Ｗ＝５．５ｍｍ）の６３．６％とし、タイヤ周方向寸法（ｌ＝９．０ｍｍ）をブロック６ａの周方向長さ（Ｌ＝４６ｍｍ）の１９．６％とし、タイヤ径方向寸法（ｄ＝８．５ｍｍ）を周方向溝３ａの溝深さ（Ｄ＝２４．０ｍｍ）の３５．４％とし、周方向溝の開口端位置から２．０ｍｍだけタイヤ径方向内側の位置から１０．５ｍｍの位置の範囲に設けた。尚、横溝の溝深さは２４ｍｍとした。尚、トレッドパターン以外のタイヤ構造については、通常のトラック・バス用空気入りラジアルタイヤと同様とした。
【００２９】
比較のため、ブロックに突起部を設けないことを除いて実施例のタイヤと同様のトレッド部を有する従来タイヤ（図７）と、ブロックに突起部を設けずかつ横溝の溝深さが２０ｍｍと浅いことを除いて実施例のタイヤと同様のトレッド部を有する比較タイヤについても併せて試作した。
【００３０】
（性能評価）
上記各供試タイヤを標準リム（サイズ：９．００）に組み付け、内圧：８２５ｋＰａ、負荷荷重：３６．７５ｋＮの条件下で、偏摩耗、排水性及び発熱耐久性について試験を行い評価した。
【００３１】
（１）偏摩耗評価試験
偏摩耗評価試験は、ドラム試験機上で３０万ｋｍの走行を行い、各摩耗割合ごとに、ショルダーブロックのタイヤ赤道側部分の、先行接地側角部と後続接地側角部の摩耗量を測定し、それらの（ヒールアンドトゥ摩耗による）段差量を算出し、これによって、偏摩耗の良否を評価した。尚、前記段差量は、タイヤの使用寿命にわたって測定した。その結果を図５に示す。
図５に示す結果から、従来例のタイヤは、前記段差量が大きく、偏摩耗が顕著に生じているのに対して、実施例及び比較例のタイヤはいずれも段差量が小さく偏摩耗が抑制されているのがわかる。
【００３２】
（２）排水性評価試験
排水性評価試験は、上記各供試タイヤを車両に装着し、濡れた路面上を旋回走行したときの最大横Ｇを測定し、この測定値から排水性を評価した。尚、排水性は、新品タイヤと６０％摩耗時のタイヤのそれぞれについて評価した。表１にその評価結果を示す。表１中の数値は、新品時の従来タイヤを１００とした指数比で示してあり、数値が大きいほど排水性が優れている。
【００３３】
【表１】

【００３４】
表１に示す評価結果から、新品タイヤと６０％摩耗時タイヤの双方とも、実施例のタイヤは、従来例のタイヤとほぼ同様の排水性能を有しているのが分かる。一方、比較例タイヤは、新品タイヤと６０％摩耗時タイヤの双方とも、排水性能が劣っている。
【００３５】
（３）発熱耐久性評価試験
発熱耐久性評価試験は、ドラム試験機機上で、ドラム回転速度を７３ｋｍ／ｈとし、タイヤ負荷荷重を表２に示すＥＣＥＲ５４に定められたステップロード条件で走行させ、タイヤ故障が生じるまでの距離を測定し、この測定値から発熱耐久性を評価した。表３にその評価結果を示す。尚、表３中の数値は、従来例のタイヤを１００とした指数比で示してあり、数値が大きいほど発熱耐久性に優れている。
【００３６】
【表２】

【００３７】
【表３】

【００３８】
表３に示す評価結果から、実施例のタイヤは、従来例のタイヤと同様の排水性能を有しているのが分かる。一方、比較例タイヤは、排水性能が劣っている。
【００３９】
このように、実施例のタイヤは、排水性能と発熱耐久性を低下させることなく、ヒールアンドトゥ段差量が小さく、偏摩耗が顕著に改善されている。
【００４０】
【発明の効果】
この発明は、特にブロック形状の適正化を図ることによって、排水性と発熱耐久性を犠牲にすることなくブロックの偏摩耗を有効に抑制できる空気入りタイヤの提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う空気入りタイヤのトレッド部の一部の展開図である。
【図２】図１に示す周方向溝を挟んで位置するブロックの要部拡大図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が幅方向断面図である。
【図３】（ａ）は、負荷転動時のタイヤの接地状態を示す図であり、（ｂ）は、蹴り出し時のブロックに設けた突起部の状態を示す図である。
【図４】ブロックの他の実施形態を示す図である。
【図５】偏摩耗評価試験の結果を示した図である。
【図６】（ａ）は、タイヤ負荷転動での踏込みと蹴り出しを説明するための図であり、（ｂ）は、ブロックの偏摩耗部分を示すための図である。
【図７】従来タイヤのトレッド部の一部の展開図である。
【符号の説明】
１　トレッド部
２　タイヤ周方向
３ａ〜３ｅ　周方向溝
４　横溝
５ａ，５ｂ　トレッド端
６ａ〜６ｆ　ブロック
７ａ〜７ｆ　ブロック群
９，９ａ，９ｂ　突起部
１０　タイヤ赤道
１１　先行接地側
１２　後続接地側
１３　周方向溝の開口端位置

Claims (6)

1. トレッド部に、タイヤ周方向に沿って延びかつ溝深さが１５ｍｍ以上である周方向溝と、この周方向溝を挟んで位置し、前記周方向溝に沿って所定のピッチで整列させた多数個のブロックを有する２列のブロック群とを少なくとも具える空気入りタイヤにおいて、
   前記周方向溝を挟んで位置するブロックの各々は、前記周方向溝に面する側壁から前記周方向溝内に向かって突出する突起部を有し、
   前記周方向溝を挟んで対向して位置する２個のブロック相互は、トレッド端側に位置するブロックに設けた突起部を、タイヤ赤道側に位置するブロックに設けた突起部よりも先行接地側にずらして離隔配置し、かつ、これら突起部の離隔距離は、タイヤ負荷転動での蹴り出し時に突起部同士が接触するように設定してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. トレッド端側に位置するブロックは、前記周方向溝とトレッド端とで区画されたショルダーブロックである請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 突起部の形状は略半球状である請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 突起部は、タイヤ幅方向寸法が周方向溝の溝幅の５５％以上であり、タイヤ周方向寸法がブロックの周方向長さの５０％以下であり、タイヤ径方向寸法が周方向溝の溝深さの５０％以下である請求項１、２又は３記載の空気入りタイヤ。
5. 突起部は、周方向溝の開口端位置から溝深さの０．６倍の位置までの範囲内に配設する請求項１〜４のいずれか１項記載の空気入りタイヤ。
6. 突起部の離隔距離は、最短距離にして５ｍｍとする請求項１〜５のいずれか１項記載の空気入りタイヤ。

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