JP2005263159A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも新品時におけるスノートラクション性を維持しつつ、非舗装路における耐磨耗性を向上することができる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】 少なくとも４本の周方向溝２１と周方向溝２１どうしを連結する横溝２２とにより形成される独立した複数のブロック２３ｃ，２３ｍ、２３ｓを有する空気入りタイヤ（重荷重用空気入りタイヤ１）において、タイヤセンターにおいてタイヤ周方向に連続する複数のブロック２３ｃから構成されるセンターブロック列Ｔｃの表面積Ａｃと、タイヤショルダーのいずれか一方においてタイヤ周方向に連続する複数のブロック２３ｍから構成されるショルダーブロック列Ｔｓの表面積Ａｓとの表面積比Ａおよびタイヤセンターにおけるタイヤ外径Ｄｃと、タイヤショルダーにおけるタイヤ外径Ｄｓとの外径比ＤがＡ−（Ｄ−１）×１００≧０を満たす。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、少なくとも新品時におけるスノートラクション性を維持しつつ、非舗装路における耐磨耗性を向上することができる空気入りタイヤに関するものである。

一般に、車両に装着される空気入りタイヤにおいては、トラクション性に影響を与えることなく、耐摩耗性を向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に示す空気入りタイヤは、トラクション性に影響を与えずに、耐摩耗性、特に舗装路における耐摩耗性を向上させるものである。ここで、空気入りタイヤ、特にトラック、バスなどの車両に装着される重荷重用空気入りタイヤにおいて、この車両が舗装路のみならず、雪道および非舗装路を走行する条件では、雪道におけるトラクション性、すなわちスノートラクション性および非舗装路における耐磨耗性が重要である。しかしながら、上記特許文献１に示す空気入りタイヤでは、舗装路のみならず雪道や非舗装路を走行する条件における耐摩耗性の向上は考慮されていない。雪道および非舗装路を走行する条件では、複数（４本以上）の周方向溝と当該周方向溝どうしを連通する横溝とにより形成された独立した複数のブロックにより構成されるブロックパターンを有する重荷重用空気入りタイヤが用いられる。

ここで、非舗装路における耐磨耗性を向上するために、独立した複数のブロックの剛性を高くすることが考えられる。そこで、周方向溝の本数を減らし、例えば２本とし、個々のブロックを大きくすると非舗装路における耐磨耗性を向上することができるが、重荷重用空気入りタイヤの路面との接地面における溝面積が減少し、かつこの接地面におけるブロックの数が減ることで接地面内のエッジ成分が減少し、雪道でのトラクション性であるスノートラクション性が低下することとなる。一方、スノートラクション性を向上させるためには、上述のように接地面における溝面積の増加および接地面内でのエッジ成分の増加を図るために周方向溝の本数を増やす、例えば４本以上とすることが考えられる。しかし、個々のブロックが小さくなるため、ブロックの剛性が低くなり非舗装路における耐磨耗性が低下することとなる。

また、非舗装路における耐摩耗性を向上するために、重荷重用空気入りタイヤの路面との接地形状をフラット化、つまり平坦化し、タイヤセンターにおける接地圧を軽減することが考えられる。このように、接地形状をフラット化すると、タイヤショルダーにおけるゲージがこの接地形状をフラット化していないタイヤショルダーにおけるゲージよりも厚くなる。特に、トレッド部に形成されるすべての周方向溝および横溝のうち最も深い溝深さを維持し、かつタイヤセンターにおける溝下ゲージを維持した場合は、タイヤショルダーにおけるゲージがさらに厚くなる。このタイヤショルダーにおけるゲージが厚くなると、トレッド部に配置される複数のベルトの端部近傍におけるゴムの発熱が大きくなり、ベルトセパレーションが発生する虞があり、重荷重用空気入りタイヤの耐久性が低下する虞がある。また、重荷重用空気入りタイヤの路面との接地形状をフラット化すると、この重荷重用空気入りタイヤの路面との接地長さが短くなるので、雪道におけるトラクション性、すなわちスノートラクション性が低下することとなる。

特開２０００−１９０７１０号公報

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、少なくとも新品時におけるスノートラクション性を維持しつつ、非舗装路における耐磨耗性を向上することができる空気入りタイヤを提供することを目的とするものである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明では、少なくとも４本の周方向溝と当該周方向溝どうしを連通する横溝とにより形成される独立した複数のブロックを有する空気入りタイヤにおいて、タイヤセンターにおいてタイヤ周方向に連続する複数のブロックから構成されるセンターブロック列の表面積Ａｃと、タイヤショルダーのいずれか一方においてタイヤ周方向に連続する複数のブロックから構成されるショルダーブロック列の表面積Ａｓとの表面積比ＡをＡｃ／Ａｓとし、タイヤセンターにおけるタイヤ外径Ｄｃと、タイヤショルダーにおけるタイヤ外径Ｄｓとの外径比ＤをＤｃ／Ｄｓとし、表面積比Ａおよび外径比Ｄとの関係が下記の式を満たすことを特徴とする。
Ａ−（Ｄ−１）×１００≧０ （１）

なお、上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ周方向に連続する複数のブロックから構成されるタイヤセンターからタイヤショルダーまでの各ブロック列の表面積が、タイヤセンターからタイヤショルダーに向かって漸減することが好ましい。

この発明によれば、少なくとも４本の周方向溝と当該周方向溝どうしを連通する横溝とにより形成される独立した複数のブロックを有する、つまり、タイヤ周方向に連続する複数のブロックから構成されるブロック列を５列以上有するので、接地面における溝面積の増加および接地面内でのエッジ成分の増加を図ることができ、少なくとも新品時における雪道でのトラクション性であるスノートラクション性を維持することができる。また、センターブロック列の表面積Ａｃとショルダーブロック列Ａｓとの表面積比Ａおよびセンター外径Ｄｃとショルダー外径Ｄｓとの外径比Ｄが上記式（１）を満たすことで、空気入りタイヤと路面との接地圧および接地長を非舗装路における耐摩耗性が向上する最適値とすることができる。これにより、非舗装路における耐摩耗性を向上することができる。

また、この発明では、上記空気入りタイヤにおいて、独立した複数のブロックを形成する周方向溝および横溝の溝深さが同一あるいは略同一であることを特徴とする。ここで、略同一とは、独立した複数のブロックを形成する周方向溝および横溝のうち最も深い溝の溝深さと最も浅い溝の溝深さとの差が最も深い溝の溝深さの１０％以内であることをいう。

従来において、独立した複数のブロックを形成する周方向溝および横溝の全部または一部の溝深さを浅く、つまりこの周方向溝および横溝の全部または一部を底上げすることで、周方向溝および横溝により形成される独立した複数のブロックの個々の剛性を高くし、非舗装路における耐摩耗性を向上させていた。ここで、スノートラクション性は、トレッド踏面である接地面における溝面積に増減の影響を受ける。接地面における溝面積を増加させると、周方向溝内および横溝内に形成される雪柱のせん断力が増加し、スノートラクション性が向上するが、底上げすることで摩耗時、特に摩耗中期以降の接地面における溝面積が急激に減少し、周方向溝内および横溝内に形成される雪柱のせん断力が急激に減少し、摩耗時、特に摩耗中期以降の雪道でのトラクション性であるスノートラクション性が低下する虞があった。しかしながら、この発明によれば、独立した複数のブロックを形成する周方向溝および横溝は、底上げされないあるいはほとんど底上げされないので、摩耗時におけるトラクション性の低下を抑制することができる。これにより、摩耗時におけるスノートラクション性の低下を抑制することができる。

この発明にかかる空気入りタイヤは、少なくとも新品時におけるスノートラクション性を維持しつつ、非舗装路における耐磨耗性を向上することができるという効果を奏する。また、摩耗時におけるスノートラクション性の低下を抑制することができるという効果も奏する。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。なお、以下の実施例では、空気入りタイヤとして、トラック、バスなどに装着される重荷重用空気入りタイヤについて説明するが、これに限定されるものではなく、乗用車などに装着される空気入りタイヤに用いても良い。

図１は、実施例にかかる重荷重用空気入りタイヤの構成例を示す図である。また、図２は、実施例にかかる重荷重用空気入りタイヤのトレッド部の平面図（トレッドパターン）を示す図である。また、図３は、この実施例にかかる重荷重用空気入りタイヤの要部断面図である。なお、上記図１は、重荷重用空気入タイヤを子午面で切った断面の一部断面図である。

図１および図２に示すように、実施例にかかる重荷重用空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、サイドウォール部３と、タイヤビード部４とにより構成されている。トレッド部２は、少なくともインナライナ５と、このインナライナ５に積層されたカーカス層６と、このカーカス層６に積層された複数のベルト層７と、後述する周方向溝２１および横溝２２が形成されるキャップトレッド２４とにより構成されている。また、サイドウォール部３は、インナライナ５と、このインナライナに積層されたカーカス層６と、図示しないサイドトレッドとにより構成されている。また、タイヤビード部３は、少なくとも重荷重用空気入りタイヤ１をリムに装着するための複数本のスチールワイヤから構成されているビードコア８と、ビードフィラ９とにより構成されている。

トレッド部２の表面（キャップトレッド２４の表面）には、図２に示すように、実施例では４本のタイヤ周方向に連通する周方向溝２１と、この周方向溝２１どうしを連通する横溝２２が形成されている。ここで、周方向溝２１は、タイヤ周方向に連通していれば良く、直線形状、Ｓ字形状、ジグザグ形状のいずれであっても良い。また、横溝２２は、タイヤ周方向に直交するタイヤ軸方向に形成される場合に限られず、このタイヤ周方向に対して斜め方向（タイヤ周方向とタイヤ軸方向との間の方向）に形成されても良い。なお、トレッド部２の表面に形成される周方向溝２１の本数は、４本以上であれば良く、特に４本以上でかつ偶数本であることが好ましい。これにより、トレッド部２の表面には、後述するブロック列が奇数列形成され、タイヤセンターにタイヤセンターブロック列Ｔｃを形成することができる。

また、このトレッド部２の表面には、図２に示すように、タイヤ周方向に連続する複数のブロック２３ｃ，２３ｍ，２３ｓにより、複数列（図２では、５列）のブロック列Ｔｃ，Ｔｍ、Ｔｓが形成されている。つまり、トレッド部２には、独立した複数のブロックブロック２３ｃ，２３ｍ，２３ｓから構成されるトレッドパターン（ブロックパターン）が形成されている。具体的には、タイヤセンターにおけるセンターブロック列Ｔｃは、このタイヤセンターにおいてタイヤ周方向に連続する複数のブロック２３ｃにより構成されている。また、両方のタイヤショルダーにおけるショルダーブロック列Ｔｓ，Ｔｓは、この両方のタイヤショルダーにおいてタイヤ周方向にそれぞれ連続する複数のブロック２３ｓ，２３ｓにより構成されている。また、タイヤセンターと両方のタイヤショルダーとの間である両方のタイヤ中間（センター−ショルダー間）におけるミドルブロック列Ｔｍ，Ｔｍは、この両方のタイヤ中間においてタイヤ周方向にそれぞれ連続する複数のブロック２３ｍ，２３ｍにより構成されている。ここで、ミドルブロック列Ｔｍ，Ｔｍは、トレッド部２に形成される周方向溝２１が４本数の場合は、タイヤセンターと両方のタイヤショルダーとの間に１列ずつ形成されるが、上述のように、周方向溝２１の本数が増加することにより、複数列形成されることとなる。

つまり、トレッド部２の表面には、少なくとも４本の周方向溝２１と当該周方向溝２１どうしを連通する横溝２２とにより形成される独立した複数のブロック２３ｃ，２３ｍ，２３ｓを有し、タイヤ周方向に連続する複数のブロック２３ｃ，２３ｍ，２３ｓから構成されるブロック列Ｔｃ，Ｔｍ、Ｔｓを５列以上有するので、重荷重用空気入りタイヤ１の接地面における溝面積の増加および接地面内でのエッジ成分の増加を図ることができ、少なくとも新品時における雪道でのトラクション性であるスノートラクション性を維持することができる。

各ブロック列Ｔｃ，Ｔｍ、Ｔｓ、すなわちタイヤ周方向に連続する複数のブロック２３ｃ，２３ｃから構成されるタイヤセンターからタイヤショルダーまでの各ブロック列Ｔｃ，Ｔｍ、Ｔｓは、この各ブロック列Ｔｃ，Ｔｍ、Ｔｓの表面積Ａｃ，Ａｍ，ＡｓがＡｃ＞Ａｍ＞Ａｓとなるように、トレッド部２の表面に形成されている。つまり、トレッド部２の表面に形成される各ブロック列Ｔｃ，Ｔｍ、Ｔｓは、タイヤセンターからタイヤショルダーに向かって、すなわちセンターブロック列Ｔｃ、ミドルブロック列Ｔｍ、ショルダーブロック列Ｔｓの順に、それぞれの表面積Ａｃ，Ａｍ，Ａｓが漸減する。なお、ここでいう各ブロック列Ｔｃ，Ｔｍ、Ｔｓの表面積Ａｃ，Ａｍ，Ａｓは、この各ブロック列Ｔｃ，Ｔｍ、Ｔｓを構成するタイヤ周方向に連続するブロック２３ｃ，２３ｍ，２３ｓ内に設けられた周方向溝２１および横溝２２のいずれにも連通しない細溝（例えば、溝幅が４ｍｍ以下の溝）のトレッド部２の表面における表面積（踏面側表面積）も含むものである。

また、重荷重用空気入りタイヤ１は、センターブロック列Ｔｃの表面積Ａｃとショルダーブロック列Ｔｓの表面積Ａｓとの表面積比Ａおよびタイヤセンターにおけるこの重荷重用空気入りタイヤ１の外径であるセンター外径Ｄｃとタイヤショルダーにおけるこの重荷重用空気入りタイヤ１の外径であるショルダー外径Ｄｓとの外径比Ｄが下記の式（２）を満たすように形成されている。なお、センター外径Ｄｃおよびショルダー外径Ｄｓは、ともにこの重荷重用空気入りタイヤ１に所定空気圧（ＪＡＴＭＡにおける規格空気圧あるいは重荷重用空気入りタイヤ１のサイドウォール部３に製造者により打刻された空気圧）の空気をインフレートした状態での外径である。
Ａ−（Ｄ−１）×１００≧０ （２）

上記式（２）を満たす表面積比Ａおよび外径比Ｄとすることで、重荷重用空気入りタイヤ１と路面との接地圧および接地長を非舗装路における耐摩耗性が向上する最適値とすることができる。これにより、非舗装路における耐摩耗性を向上することができる。ここで、上記重荷重用空気入りタイヤ１の少なくともトレッド部２のセンターブロック列Ｔｃおよびショルダーブロック列Ｔｓは、表面積比Ａであるセンターブロック列Ｔｃの表面積Ａｃとショルダーブロック列Ｔｓの表面積Ａｓとの比が１．８〜２．８の範囲内となるようにトレッド部２の表面に形成することが好ましい。これは、表面積比Ａが１．８よりも低いあるいは２．８よりも高いと非舗装路における耐摩耗性の著しい向上が得られないためである。また、この重荷重用空気入りタイヤ１は、外径比Ｄであるセンター外径Ｄｃとショルダー外径Ｄｓのとの比が１．０１４〜１．０１９の範囲内となるように形成することが好ましい。これは、外径比Ｄが１．０１４よりも低いと非舗装路における耐摩耗性の著しい向上が得られないためである。また、外径比Ｄが１．０１９よりも高いと、この重荷重用空気入りタイヤ１の接地形状が著しくフラット化され、タイヤショルダーにおけるゲージがこの接地形状をフラット化していないタイヤショルダーにおけるゲージよりも厚くなり、ベルトセパレーションが発生し易くなり、耐久性が低下する虞があるためである。

また、トレッド部２の表面に独立した複数のブロック２３ｃ，２３ｍ、２３ｓを形成する周方向溝２１および横溝２２は、図３に示すように、これら周方向溝２１および横溝２２の溝深さＳがすべての同一あるいは略同一となるように形成されている。ここで、周方向溝２１および横溝２２の溝深さＳが略同一の場合は、すべての周方向溝２１および横溝２２の溝深さＳのうち最も深い溝深さである最大溝深さＳｍａｘに対して、最も浅い溝深さである最小溝深さＳｍｉｎが、Ｓｍｉｎ≧Ｓｍａｘ×０．９の関係となるように、トレッド部２の表面に独立した複数のブロック２３ｃ，２３ｍ、２３ｓを形成する周方向溝２１および横溝２２が形成されることが好ましい。つまり、すべての周方向溝２１および横溝２２のうち最も浅い溝の溝深さ（最小溝深さＳｍｉｎ）は、最も深い溝の溝深さ（最大溝深さＳｍａｘ）の９０％以上であることが好ましい。これは、すべての周方向溝２１および横溝２２のうち最も深い溝の溝深さ（最大溝深さＳｍａｘ）と最も浅い溝の溝深さ（最小溝深さＳｍｉｎ）との差である底上げ高さｓが、ｓ≦Ｓｍａｘ×０．１の関係、つまり底上げ比率が、最大溝深さＳｍａｘの１０％以内となること意味する。これにより、従来の重荷重用空気入りタイヤのように、周方向溝２１および横溝２２により形成された独立した複数のブロック２３ｃ，２３ｍ、２３ｓの個々の剛性を高くするために、これら周方向溝２１および横溝２２の全部または一部の溝深さＳを浅くしないので、摩耗時、特に摩耗中期以降における重荷重用空気入りタイヤ１の路面との接地面における溝面積（周方向溝２１の面積および横溝２２の面積）が急激に減少し、溝内（周方向溝２１内および横溝２２内）に形成される雪柱のせん断力が急激に減少することを抑制することができるので、摩耗時、特に摩耗中期以降の雪道でのトラクション性であるスノートラクション性の低下を抑制することができる。

以下に、従来例および比較例の重荷重用空気入りタイヤとこの発明にかかる重荷重用空気入りタイヤ１との走行試験の実施結果について説明する。ここで、この走行試験に用いる各タイヤのタイヤサイズを１１Ｒ２２．５で共通である。走行試験は、上記各タイヤをリムサイズ２２．５×７．５０のリムにリム組みし、各タイヤの空気圧７００Ｋｐａとし、２−ＤＤ形式のドライブ軸に装着して実施した。

Ａ−（Ｄ−１）×１００：この発明にかかる表面積比Ａおよび外径比Ｄとの関係式である。

Ａ：センターブロック列Ｔｃの表面積Ａｃとショルダーブロック列Ｔｓの表面積Ａｓとの表面積比である。

Ｄ：センター外径Ｄｃとショルダー外径Ｄｓとの外径比である。
。

耐摩耗性：舗装路８０％、非舗装路２０％の一定のコースを走行し、独立した複数のブロック２３ｃ，２３ｍ，２３ｓのうちいずれかのブロック高さが４ｍｍとなるまでの走行距離を指数で示したものである。ここでは、従来例を「１００」とし、数値が高いほど耐摩耗性が優れているものとする。

底上げ溝比率：すべての周方向溝２１および横溝２２のうち最も深い溝の溝深さ（最大溝深さＳｍａｘ）と最も浅い溝の溝深さ（最小溝深さＳｍｉｎ）との差である底上げ高さｓの最大溝深さＳｍａｘに対する比率である。

スノートラクション（新品時）：重荷重用空気入りタイヤ１の新品時における圧雪坂道での登坂性能および圧雪路での制動距離を合わせて指数で示したものである。ここでは、本発明５を「１００」とし、数値が低いほどスノートラクション性が劣っているものとする。

スノートラクション（５０％摩耗時）：重荷重用空気入りタイヤ１が新品時から５０％摩耗した時における圧雪坂道での登坂性能および圧雪路での制動距離を合わせて指数で示したものである。ここでは、本発明５を「１００」とし、数値が低いほどスノートラクション性が劣っているものとする。

以下の〔表１〕および〔表２〕に、上記走行試験の実施結果を表示する。

この表１から明らかなように、この発明にかかる重荷重用空気入りタイヤ１である本発明１〜４は、従来例と比較して、新品時におけるスノートラクション性を維持しつつ、非舗装路における耐磨耗性を著しく向上することができる。また、表面積比Ａが１．８よりも低い比較例１，２は、新品時におけるスノートラクション性を維持できても、非舗装路における耐摩耗性が従来例と比較して著しく向上することができない。また、外径比Ｄが１．０１９よりも高い比較例３，４も同様に、新品時におけるスノートラクション性を維持できても、非舗装路における耐摩耗性が従来例と比較して著しく向上することができない。

この表２から明らかなように、この発明にかかる重荷重用空気入りタイヤ１である底上げ比率が０（すべての周方向溝２１および横溝２２の溝深さＳが同一）である本発明５および底上げ比率が１０（すべての周方向溝２１および横溝２２の溝深さＳが略同一）である本発明６は、底上げ比率が２０である本発明７および底上げ比率が３０である本発明８と比較して、新品時におけるスノートラクション性を維持しつつ、非舗装路における耐摩耗性を向上させたまま、摩耗時、特に摩耗中期以降におけるスノートラクション性の低下を抑制することができる。

以上のように、この発明にかかる重荷重用空気入りタイヤは、舗装路のみならず非舗装路をも走行する条件での空気入りタイヤに有用であり、特に、少なくとも新品時におけるスノートラクション性を維持しつつ、非舗装路における耐摩耗性を向上するのに適している。

実施例にかかる重荷重用空気入りタイヤの構成例を示す図である。 実施例にかかる重荷重用空気入りタイヤのトレッド部の平面図（トレッドパターン）を示す図である。 実施例にかかる重荷重用空気入りタイヤの要部断面図である。

符号の説明

１ 重荷重用空気入りタイヤ
２ トレッド部
２１ 周方向溝
２２ 横溝
２３ｃ，２３ｍ、２３ｓ ブロック
３ サイドウォール部
４ タイヤビード部
Ａ 表面積比
Ａｃ，Ａｍ，Ａｓ 表面積
Ｄ 外径比
Ｄｃ センター外径
Ｄｓ ショルダー外径
Ｔｃ センターブロック列
Ｔｍ ミドルブロック列
Ｔｓ ショルダーブロック列
Ｓｍａｘ 最大溝深さ
Ｓｍｉｎ 最小溝深さ
ｓ 底上げ高さ

Claims (3)

1. 少なくとも４本の周方向溝と当該周方向溝どうしを連通する横溝とにより形成される独立した複数のブロックを有する空気入りタイヤにおいて、
   タイヤセンターにおいてタイヤ周方向に連続する複数のブロックから構成されるセンターブロック列の表面積Ａｃと、タイヤショルダーのいずれか一方においてタイヤ周方向に連続する複数のブロックから構成されるショルダーブロック列の表面積Ａｓとの表面積比ＡをＡｃ／Ａｓとし、
   前記タイヤセンターにおけるタイヤ外径Ｄｃと、前記タイヤショルダーにおけるタイヤ外径Ｄｓとの外径比ＤをＤｃ／Ｄｓとし、
   前記表面積比Ａおよび外径比Ｄとの関係が下記の式を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
   Ａ−（Ｄ−１）×１００≧０ （１）
2. 前記独立した複数のブロックを形成する周方向溝および横溝の溝深さが同一あるいは略同一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。
3. タイヤ周方向に連続する複数のブロックから構成される前記タイヤセンターから前記タイヤショルダーまでの各ブロック列の表面積が、当該タイヤセンターからタイヤショルダーに向かって漸減することを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。

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