JP2005028954A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トレッド部1にタイヤ周方向に延びる主溝2によって区画されたリブ3を有する空気入りタイヤにおいて、リブ3に主溝2に連通しない細溝7をタイヤ周方向に沿って配設すると共に、リブ3の体積に対する細溝7の総体積の比率を4〜7%とし、かつリブ3の高さDに対して0.5Dの位置より踏面側における細溝7の体積を該細溝7の総体積の70〜90%にする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラックやバス等に使用される重荷重用として好適な空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、リバーウエアの発生を抑制すると共に、外傷や据え切りによるリブティアの発生を抑えるようにした空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
トレッド部にタイヤ周方向に連続するリブを設けた重荷重用空気入りタイヤでは、リブエッジの接地圧が相対的に高くなるため、特にショルダーリブにリバーウエアと呼ばれる偏摩耗が発生し易いという欠点がある。このようなリバーウエアを生じた場合、溝が完全に無くなる前に偏摩耗に起因する振動が発生するようになるため、タイヤを新品に交換せざるを得ないのが現状である。その対策として、ショルダーリブエッジに細溝(サイプ)を設けることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
しかしながら、リブエッジに細溝を設けることにより、耐偏摩耗性は改善されるものの、リブが外傷を受けた場合や据え切り(タイヤが殆ど回転しない状態でのハンドル操作)を行った場合、細溝を起点としてリブティアが発生し易いという問題がある。そのため、例えば、長距離高速走行主体の重荷重用ステアリングタイヤでは、リバーウエアの改善要求とリブティアの改善要求とを同時に満足することが困難である。
【0004】
【特許文献1】
特開平5−229315号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、リバーウエアの発生を効果的に抑制すると共に、外傷や据え切りによるリブティアの発生を抑えることを可能にした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】
上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部にタイヤ周方向に延びる主溝によって区画されたリブを有する空気入りタイヤにおいて、前記リブに主溝に連通しない細溝をタイヤ周方向に沿って配設すると共に、前記リブの体積に対する前記細溝の総体積の比率を4〜7%とし、かつリブの高さDに対して0.5Dの位置より踏面側における細溝の体積を該細溝の総体積の70〜90%にしたことを特徴とするものである。
【0007】
本発明者は、リブタイヤにおけるリバーウエアの原因として、接地時のリブの動き、特にリブ幅の変化に着目し、その観点から鋭意研究を重ねた結果、以下のような知見を得た。
【0008】
つまり、リブの変形は接地時の負荷に起因するものとタイヤの撓みに伴うタイヤ周方向の圧縮に起因するものとがあり、その結果として、図7に示すように、従来のタイヤではリブ幅が接地時に10〜15%増加している。ここで、負荷によるポアソン変形の最大点はリブ高さの半分の位置より踏面側に存在している。また、接地状態でのトレッド幅は非接地状態でのトレッド幅から殆ど変化せず、ショルダーリブは主としてタイヤ幅方向内側へ拡張するように変形している。一方、図8に示すように、接地面内のトレッド円弧長Lに対する接地長L’の比率を求めてみると、リブのタイヤ周方向の圧縮率は約4〜6%である。これに対して、従来のタイヤでは、ショルダーリブにおける細溝の体積比率が約0.5〜2.0%であり、リブの圧縮変形を十分に緩和していない。
【0009】
そこで、本発明では外傷や据え切りによるリブティアを起こし難くするように主溝に連通しない細溝をリブに配設すると共に、接地時のリブの圧縮変形を十分に緩和するように細溝の総体積を十分に大きくし、しかも接地時の圧縮変形が大きいリブの踏面側における細溝の体積を該細溝の総体積に対して大きくしている。これにより、リバーウエアの発生を効果的に抑制すると共に、外傷や据え切りによるリブティアの発生を抑えることができる。
【0010】
本発明では、リブティアの発生をより効果的に抑制するために、細溝の幅を3mm以下とし、相互間隔を3mm以上とすることが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
図1本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤのトレッドパターンを示すものである。図1に示すように、トレッド部1には、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝2が形成され、これら主溝2によってトレッドセンター側からショルダー側にかけてタイヤ周方向に連続する複数のリブ3,4,5が区画されている。トレッドセンター側のリブ3,4にはタイヤ幅方向に延びる複数の浅溝6が形成されている。一方、ショルダー側のリブ5には複数の細溝7がタイヤ周方向に沿って配設されている。
【0012】
図2(a),(b)は上記空気入りタイヤのショルダーリブを拡大して示すものである。これら図2(a),(b)に示すように、細溝7はショルダーリブ5の側壁に開口しておらず、主溝2に連通していない。このように細溝7を閉じた構造にすることにより、外傷や据え切りによるリブティアを起こし難くしている。
【0013】
リブ5の体積に対する細溝7の総体積の比率は4〜7%に設定されている。この比率が4%未満であるとリバーウエアの抑制効果が不十分になり、逆に7%を超えるとリブティアを生じ易くなる。ここで言うリブの体積とは、主溝の溝底位置から踏面側に測定されるリブの体積(細溝の体積を含む)である。
【0014】
更に、リブ5の高さDに対して0.5Dの位置より踏面側における細溝7の体積は、該細溝7の総体積の70〜90%に設定されている。つまり、細溝7は一部が0.5Dの位置より深くなっているが、大部分が0.5Dの位置より踏面側の圧縮変形が大きい部分に存在している。リブ5の踏面側に存在する細溝7の割合が上記範囲から外れると、負荷による変形とタイヤ周方向の圧縮による変形を効果的に吸収することができなくなるため、リバーウエアの抑制効果が不十分になる。
【0015】
細溝7は、リブティアの発生をより効果的に抑制するために、幅が3mm以下、より好ましくは0.5〜3mmに設定され、相互間隔が3mm以上、より好ましくは3〜15mmに設定されている。これら細溝は、タイヤ周方向に延長するものであっても良く、タイヤ幅方向に延長するものであっても良く、両者を組み合わせたものであっても良い。細溝がタイヤ周方向に延長する場合、接地面内で不連続となるような長さを選択することが望ましい。
【0016】
上述した重荷重用空気入りタイヤでは、ショルダーリブ5に主溝に連通しない細溝7をタイヤ周方向に沿って配設すると共に、ショルダーリブ5の体積に対する細溝7の総体積の比率を4〜7%とし、かつリブ5の高さDに対して0.5Dの位置より踏面側における細溝7の体積を該細溝7の総体積の70〜90%にしているので、リバーウエアの発生を効果的に抑制すると共に、外傷や据え切りによるリブティアの発生を抑えることができる。
【0017】
本発明では、リブ5の高さDに対して0.5Dの位置より踏面側における細溝7の体積を該細溝7の総体積の70〜90%に設定するために、細溝7の形状や配置を工夫している。図2(a),(b)では、タイヤ周方向に延びる複数の細溝7をタイヤ周方向に沿って間欠的に配置すると共に、これら細溝7の幅を0.5Dの位置より踏面側において選択的に大きくすることで上記体積配分を満足している。
【0018】
図3(a),(b)は細溝を設けたショルダーリブの変形例を示すものである。この場合、タイヤ幅方向に延びる複数の細溝7をタイヤ周方向に沿って間欠的に配置すると共に、これら細溝7の長さを0.5Dの位置より踏面側において選択的に大きくすることで上記体積配分を満足している。
【0019】
図4(a)〜(c)は細溝を設けたショルダーリブの他の変形例を示すものである。この場合、タイヤ幅方向に延びる複数の細溝7をタイヤ周方向に沿って間欠的に配置すると共に、細溝7の深さをタイヤ周方向に沿って交互に異ならせることで上記体積配分を満足している。
【0020】
図5(a),(b)は細溝を設けたショルダーリブの他の変形例を示すものである。この場合、タイヤ周方向に延びる複数の細溝7をタイヤ周方向に沿って間欠的に配置すると共に、これら細溝7を0.5Dの位置より踏面側において選択的に屈曲させることで上記体積配分を満足している。
【0021】
図6(a),(b)は細溝を設けたショルダーリブの他の変形例を示すものである。この場合、タイヤ周方向に延びる複数の細溝7をタイヤ周方向に沿って間欠的に配置すると共に、これら細溝7の深さをタイヤ幅方向の位置に応じて異ならせることで上記体積配分を満足している。
【0022】
本発明では、一般にリバーウエアを生じ易いショルダーリブに対して上記細溝を形成することが最も好ましいが、ショルダーリブ以外のリブに対して上記細溝を形成した場合であってもリバーウエアの抑制効果とリブティアの抑制効果を同時に得ることができる。
【0023】
【実施例】
タイヤサイズ11R22.5で、4本主溝のリブパターンを有する重荷重用空気入りタイヤにおいて、ショルダーリブの構成を種々異ならせた従来例1〜2、比較例1〜5及び実施例1〜3のタイヤをそれぞれ製作した。従来例1〜2はリブに対して主溝に連通するサイプ(細溝)を設けたものである。比較例1〜5及び実施例1〜3はリブに対して主溝に連通しないサイプ(図2参照)を設けたものである。そして、リブ体積に対するサイプ総体積の比率(サイプ体積比率)と、サイプ総体積に対するリブ高さDの中間位置より踏面側におけるサイプ体積の比率(サイプ体積の踏面側分布比率)を表1のように種々異ならせた。
【0024】
これら試験タイヤについて、実車走行試験を実施し、リバーウエア及びリブティアの発生状況を評価した。この実車走行試験では、各試験タイヤを10台の試験車両のフロント軸の左右両側に装着し、8万km走行後、合計20本のタイヤについてリバーウエア発生本数及びリブティア発生本数を調べた。その結果を表1に示す。
【0025】
【表1】
この表1から判るように、実施例1〜3のタイヤはいずれもリバーウエア及びリブティアが発生しておらず、従来例1〜2に比べて極めて良好な結果が得られた。実施例1〜3及び比較例1〜5を参照すると、サイプ体積比率が4%を超えている場合、リバーウエアの抑制効果が得られることが判る。但し、サイプ体積比率が4%を超えていてもサイプ体積の踏面側分布比率が70〜90%の範囲から外れていると、リブの変形を緩和する効果が低下するためリバーウエアの抑制効果が不十分になることが判る。また、サイプ体積比率が大きくなればリバーウエアの抑制効果が増大するものの、リブ自体の剛性低下によりリブティアやヒールアンドトウ摩耗を引き起こし、更には実質的な接地面積の低下により耐摩耗性も低下する。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トレッド部にタイヤ周方向に延びる主溝によって区画されたリブを有する空気入りタイヤにおいて、リブに主溝に連通しない細溝をタイヤ周方向に沿って配設すると共に、リブの体積に対する細溝の総体積の比率を4〜7%とし、かつリブの高さDに対して0.5Dの位置より踏面側における細溝の体積を該細溝の総体積の70〜90%にしたから、リバーウエアの発生を効果的に抑制すると共に、外傷や据え切りによるリブティアの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤのトレッドパターンを示す平面図である。
【図2】図1の重荷重用空気入りタイヤのショルダーリブを示し、(a)は平面図、(b)はII−II矢視断面図である。
【図3】ショルダーリブの変形例を示し、(a)は平面図、(b)は III−III 矢視断面図である。
【図4】ショルダーリブの他の変形例を示し、(a)は平面図、(b)はIV−IV矢視断面図、(c)はIV’−IV’矢視断面図である。
【図5】ショルダーリブの他の変形例を示し、(a)は平面図、(b)はV−V矢視断面図である。
【図6】ショルダーリブの他の変形例を示し、(a)は平面図、(b)はVI−VI矢視断面図である。
【図7】タイヤトレッドの接地前後の変形状態を説明するための説明図である。
【図8】接地面内のトレッド円弧長Lと接地長L’との関係を説明するための説明図である。
【符号の説明】
1 トレッド部
2 主溝
3 リブ
3,4,5 リブ
6 浅溝
7 細溝
D リブ高さ
Claims (2)
- トレッド部にタイヤ周方向に延びる主溝によって区画されたリブを有する空気入りタイヤにおいて、前記リブに主溝に連通しない細溝をタイヤ周方向に沿って配設すると共に、前記リブの体積に対する前記細溝の総体積の比率を4〜7%とし、かつリブの高さDに対して0.5Dの位置より踏面側における細溝の体積を該細溝の総体積の70〜90%にした空気入りタイヤ。
- 前記細溝の幅が3mm以下であり、相互間隔が3mm以上である請求項1に記載の空気入りタイヤ。
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