JP2005193815A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ブロックの剛性が低減することを回避しつつ、クラックの発生を抑制する。
【解決手段】 本発明は、タイヤ周方向Ｓに延びる複数の主溝１４と、これら主溝１４間を横断する複数のラグ溝１６とによって区画されたブロック１８を含み、各ブロック１８がその表面に切り込まれたサイプ２０を有するトレッド部３を備えた空気入りタイヤ１０であって、サイプ底部２０ａを拡幅して形成され、主溝１４又はラグ溝１６に連通する連通部に形成された拡幅部３０と、サイプ底部２０ａの拡幅部３０以外の部分であってサイプ２０の溝幅と同一の溝幅を有する狭幅部３１とを有し、前記拡幅部の開口部のタイヤ表面からの深さが、前記狭幅部のタイヤ表面からの深さ以上であることを要旨とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、主溝とラグ溝によって区画されたブロックやリブ等の陸部を含み、各陸部がその表面に切り込まれたサイプを有するトレッドを備えた空気入りタイヤに関する。

従来より、空気入りタイヤについてトレッドに関する種々の改良がなされている。このトレッドにおいては、トレッドを構成するブロック状の陸部の表面に、その深さ方向に切り込まれたサイプが多数施され、駆動力や制動力の伝達を向上させている。

しかしながら、特に、高荷重のバスやトラック用の空気入りタイヤの場合には、制動力や駆動力によって、図９（ａ）に示すように、サイプ底部２０ａの主溝１４に連通する連通部（サイプ底角部分近傍）にクラックが発生する場合があり、この場合には、タイヤの性能が低下するという問題点があった。

かかる問題点を解決するために、従来、サイプ底部２０ａの全体に渡ってフラスコ状の拡幅部１３を形成する技術が知られている。このような拡幅部１３を形成することによって、サイプ底部２０ａにおける応力を緩和して歪みを縮小することができ、クラックの発生を低減することができる。

しかしながら、サイプ底部２０ａの全体に渡って拡幅部１３を形成する場合、ブロック１８のサイプ形成方向全体にわたって、サイプ２０の拡幅部１３から主溝１４までの肉厚Ｄが減少することになり、ブロック１８の剛性が低下するという問題点があった。ブロック１８の剛性が低下すると、駆動時や制動時における圧力によるブロック１８の歪みが大きくなり、偏摩性が生じやすくなり、タイヤの寿命を短縮化する惧れがあった。

そこで、かかる問題点を解決するために、従来、例えば、特許文献１に開示されたような技術が開発されている。すなわち、図９（ｂ）に示すように、サイプ底部２０ａの全体に渡ってではなく、サイプ底部２０の主溝１４に連通する連通部にフラスコ状の拡幅部１３を形成する技術が開発されている。
特開平２−２６７００９号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示されているように、サイプ底部２０ａの連通部に拡幅部１３を設けた場合、サイプ底部２０ａの中央部が拡幅部１３の底面よりも深いため、主溝１４に対して開口している当該拡幅部１３に応力や変形歪みが集中してクラックが発生する場合があるという問題点があった。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、ブロックの剛性が低減することを回避しつつ、クラックの発生を抑制することのできる空気入りタイヤを提供することをその目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、タイヤ周方向に延びる複数の主溝と、これら主溝間を横断する複数のラグ溝とによって区画された陸部を含み、各陸部がその表面に切り込まれたサイプを有するトレッドを備えた空気入りタイヤであって、サイプ底部を拡幅して形成され主溝又はラグ溝に連通する連通部に形成された拡幅部と、サイプ底部の拡幅部以外の部分であってサイプの溝幅と同一の溝幅を有する狭幅部とを有し、前記拡幅部の底面のタイヤ表面からの深さが、サイプ底部の拡幅部以外の部分（狭幅部）のタイヤ表面からの深さ以上であることが好ましい。

かかる本発明によれば、主溝やラグ溝に連通する連通部にサイプ底部を拡幅した拡幅部を設けたため、連通部にかかる圧力を拡幅部により分散させることができ、クラックの発生を防止することができるとともに、拡幅部を連通部にのみ設け、その他のサイプ底部を拡幅しない狭幅部としたため、陸部の肉厚が減少することを最低限にすることができ、陸部の剛性を確保することができる。

また、かかる発明によれば、拡幅部の底面をサイプ底部の中央部よりも深くすることにより、主溝又はラグ溝に対して開口している拡幅部に応力や変形歪みが集中することを防止することができ、クラックの発生を有効に抑止することができる。

上述の発明において、拡幅部の長さは、１ｍｍ以上で且つサイプ底部全長の１／３以下であることが好ましい。かかる場合、より有効にクラックの発生の防止と、陸部の剛性の確保を行うことができる。

本発明によれば、サイプを有するトレッドを備えた空気入りタイヤにおいて、連通部にのみ拡幅部を設けることにより、ブロックやリブ等の陸部の剛性が低減することを回避しつつ、クラックの発生を抑制することができる。

（空気入りタイヤの基本構成）
次に、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの基本構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤの断面図である。図１において、空気入りタイヤ１０は、一対のビード１，１と、一対のサイドウォール２，２と、サイドウォール２，２の相互間にわたりトロイド状に連なるトレッド３とから構成されている。

また、空気入りタイヤ１０の内部には、カーカス５が配設されている。このカーカス５は、ビード１内に埋設した一対のビードコア４，４の相互間にわたって、ビード１から、サイドウォール２及びトレッド３を補強する部材であり、カーカス５のクラウン部周上には、１層以上のベルト層６が配置され、トレッド３の耐性を強化している。

図２は、本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。図２に示すように本実施形態に係る空気入りタイヤ１０は、トレッド３表面において、タイヤ周方向（矢印Ｓ方向）に沿って実質平行に延びる複数の主溝１４と、主溝１４，１４間にタイヤ幅方向（矢印Ｗ方向）に沿って延びる複数のラグ溝１６とによって区画された略矩形状の複数のブロック１８を多数有している。各々のブロック１８は、その表面から深さ方向（矢印Ｂ方向）に切り込まれて形成された直線状のサイプ２０を有している。

サイプ２０は、図３に示すように、タイヤ幅方向（矢印Ｗ方向）、すなわちラグ溝１６と実質的に平行に配置されている。サイプ底部２０ａの両端、すなわち、主溝１４に連通する連結部には、当該サイプ底部２０ａが拡幅されて形成された拡幅部３０，３０が設けられている。

この拡幅部３０は、本実施形態では、断面円形の筒状に形成されており、サイプ２０全体としてその断面がフラスコ形状をなしている。また、サイプ底部２０ａにおいて、上記拡幅部３０，３０が形成されていない狭幅部３１は、サイプ２０の切込幅と同一の幅となっている。また、本実施形態では、拡幅部３０，３０の底面が、上述した狭幅部３１よりも下方となるように設定されている。

なお、本実施形態において、拡幅部３０は、ブロック１８表面とほぼ平行に配置された筒状をなしており、拡幅部３０の長さは、１ｍｍ以上で且つサイプ底部２０ａ全長の１／３以下となっている。また、本実施形態において、主溝１４又はラグ溝１６へ連通する連通部に形成された拡幅部３０の底面のタイヤ表面からの深さが、サイプ底部２０ａの拡幅部３０以外の部分、すなわち狭幅部３１のタイヤ表面からの深さよりも深くなっている。

（変更例）
本発明の空気入りタイヤは、上述した構成を基本として、以下に掲げるような種々の変更を加えることができる。

（１）変更例１
上述した基本構成では、サイプの形状を直線上としたが、例えば図４（ａ）乃至（ｄ）に示すように、屏風状に屈曲した形状としてもよい。また、上述した基本構成では、サイプ底部２０ａの両端に、拡幅部３０を設けたが、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、サイプ底部２０ａの一端のみを主溝１４或いはラグ溝１６に開口させ、主溝１４或いはラグ溝１６に連通する側にのみ拡幅部３０を設けてもよい。なお、本変更例において、サイプ２０の幅（サイプ形成方向）は２４ｍｍであり、拡幅部３０の高さ（直径）は１.５ｍｍであり、拡幅部３０の長さ（サイプ形成方向）は４ｍｍとなっている。

さらに、上述した基本構成では、ブロック１８の形状を略矩形状としたが、ブロック１８の形状は、例えば、図４（ａ）に示すような、周知のもの全てを採用することができる。

（２）変更例２
上述した基本構成では、主溝１４又はラグ溝１６へ連通する連通部に形成された拡幅部３０の底面のタイヤ表面からの深さが、サイプ底部２０ａの拡幅部３０以外の部分、すなわち狭幅部３１のタイヤ表面からの深さよりも深くしたが、例えば、図５に示すように、サイプ底部２０ａと拡幅部３０の底部が一致し、同一の深さとなるようにしてもよい。なお、本変更例において、サイプの幅（サイプ形成方向）は１７.２ｍｍであり、拡幅部３０の高さ（直径）は４ｍｍであり、拡幅部３０の長さ（サイプ形成方向）は５.３ｍｍとなっている。

また、この変更例においても、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、サイプ２０の一端のみを主溝１４或いはラグ溝１６に開口させ、主溝１４或いはラグ溝１６に連通する側にのみ拡幅部３０を設けてもよい。

（３）変更例３
上述した基本構成では、トレッド３中のブロック１８のサイプ２０を前提として説明したが、図６に示すように、トレッド３上に形成されたリブ１９に設けられたサイプ２０に本発明を適用することもできる。また、上述した基本構成では、サイプ２０の狭幅部３１は、直線上をなしていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図６（ｂ）に示すような、任意の凹凸や曲線を含んだ形状とすることができる。

この場合においても、狭幅部３１は、拡幅部３０の底面よりも浅い箇所に配置されていることが好ましい。また、拡幅部３０の長さ（奥行き）は、連通する主溝１４やラグ溝１６の深さや溝幅、位置などに応じて設定することができる。なお、本変更例において、サイプの幅（サイプ形成方向）は３０.５ｍｍであり、拡幅部３０の高さ（直径）は３ｍｍであり、拡幅部３０の長さ（サイプ形成方向）は３ｍｍ及び２.５ｍｍとなっている。

（４）変更例４
本変更例においても、図７に示すように、拡幅部３０の長さ（サイプ形成方向）を、連通する主溝１４やラグ溝１６の深さや溝幅、位置などに応じて設定する。なお、本変更例において、サイプの幅は２４.４ｍｍ（サイプ形成方向）であり、拡幅部３０の高さ（直径）は２ｍｍであり、拡幅部３０の長さ（サイプ形成方向）は３.５ｍｍ及び３ｍｍとなっている。

また、本変更例においても、図７（ｂ）や（ｃ）に示すように、サイプ底部２０ａの中央部のタイヤ表面からの深さは、拡幅部３０の底面よりも浅くなるように設定することが好ましい。

（空気入りタイヤの作用・効果）
以上の構成を有する本実施形態及び各変更例に係る空気入りタイヤによれば、主溝１４やラグ溝１６に連通するサイプ底部２０ａの両端を拡幅した拡幅部３０を設けたため、サイプ底部２０ａの両端にかかる圧力を拡幅部３０により分散させることができ、クラックの発生を防止することができる。

また、本実施形態では、拡幅部３０をサイプ底部２０ａの連通部にのみ設けたため、ブロックやリブの肉厚が減少することを最低限にすることができ、ブロックやリブの剛性を確保することができる。

図８（ａ）は、サイプ底部２０ａ全長にわたってフラスコ形状の拡幅部３０を配設した従来の空気入りタイヤ（「従来のフラスコ形状」）と、本実施形態に係る空気入りタイヤ（「本発明品」）と、サイプ底部２０ａの中央深さが拡幅部の底面より深くなっている空気入りタイヤ（「特許文献１」）と、さらにフラスコ形状の拡幅部３０を全く採用しない従来の空気入りタイヤ（「フラスコ形状不採用」）とについて、摩耗量に対するＨ／Ｔ段差量を測定して評価した結果を示すグラフ図である。

ここで、Ｈ／Ｔ段差量は、タイヤ周方向に見て隣り合うブロック同士間において、ヒール部（蹴り出し部）とトウ部（踏み込み部）との間に生じる段差量を示す。

図８（ａ）に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤは、フラスコ形状の拡幅部３０を配設した従来の空気入りタイヤと比較して、顕著にヒールアンドトウ磨耗が少ないことが分かる。

その一方で、図８（ｂ）に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤによれば、サイプ底部２０ａの中央深さが拡幅部の底面より深くなっている空気入りタイヤ、及び、フラスコ形状の拡幅部３０を全く採用しない従来の空気入りタイヤと比較して、所定の摩耗率に対するクラックの深さが著しく小さく、クラックの発生が本発明により抑制されていることが分かる。

また、上記実施形態及び変更例において、拡幅部３０は、タイヤ表面とほぼ平行に配置された筒状をなし、その長さを１ｍｍ以上で且つサイプ底部２０ａ全長の１／３以下としているため、より有効にクラックの発生を防止しつつ、確実にブロックやリブの剛性を確保することができる。

さらに、上記実施形態及び変更例において、主溝１４又はラグ溝１６へ連通する拡幅部３０の底面のタイヤ表面からの深さを、サイプ底部２０ａの狭幅部３１のタイヤ表面からの深さ以上とし、拡幅部３０の底面が狭幅部３１よりも深い位置に配置されるようにしたため、主溝１４又はラグ溝１６に対して開口している拡幅部３０に応力や変形歪みが集中することを防止することができ、クラック発生を有効に抑止することができる。

実施形態に係る空気入りタイヤを示す断面図である。 実施形態に係るトレッドパターンを示す展開図である。 実施形態に係るブロックの斜視図である。 変更例１に係るサイプの形状を示す説明図である。 変更例２に係るサイプの形状を示す説明図である。 変更例３に係るサイプの形状を示す説明図である。 変更例４に係るサイプの形状を示す説明図である。 本発明の作用効果を従来のものと比較して示すグラフ図であり、（ａ）は、Ｈ／Ｔ段差量と摩耗量との関係を示し、（ｂ）は、クラック深さと摩耗率との関係を示す。 （ａ）は、従来技術に係るブロックの断面図であり、（ｂ）は、従来技術に係るブロックの斜視図である。

符号の説明

Ｄ…肉厚、Ｓ…周方向、Ｗ…幅方向、１…ビード部、２…サイドウォール部、３…トレッド部、４…ビードコア、５…カーカス、６…ベルト層、１０…空気入りタイヤ、１３…拡幅部（従来）、１４…主溝、１６…ラグ溝、１８…ブロック、１９…リブ、２０…サイプ、２０ａ…サイプ底部、３０…拡幅部、３１…狭幅部

Claims (2)

1. タイヤ周方向に延びる複数の主溝と、これら主溝間を横断する複数のラグ溝とによって区画されたブロックやリブ等の陸部を含み、該各陸部がその表面に切り込まれたサイプを有するトレッドを備えた空気入りタイヤであって、
   サイプ底部を拡幅して形成され、前記主溝又はラグ溝に連通する連通部に形成された拡幅部と、
   前記サイプ底部の拡幅部以外の部分であって、前記サイプの溝幅と同一の溝幅を有する狭幅部とを有し、
   前記拡幅部の底面のタイヤ表面からの深さが、前記狭幅部のタイヤ表面からの深さ以上であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記拡幅部の長さは、１ｍｍ以上で且つ前記サイプ底部全長の１／３以下であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。

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