JP2005271644A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 ラグ溝と周方向とを連結するサイプ等を配置しても、そのサイプの深さに左右されずに、摩耗初期の高速耐久性を良好に維持し、かつ、ショルダーブロックのヒールアンドトウ摩耗を防止することが可能なトレッドパターンを有する空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 トレッド踏面１にタイヤ赤道線ＣＬを挟んで少なくとも一対の周方向溝３を有し、タイヤ赤道線ＣＬから最も離隔して位置するそれぞれの周方向溝３よりトレッド幅方向外側に区画されるショルダー陸部列２に、トレッド踏面端に開口する一方で、周方向溝３に達することなく終了するラグ溝５が配置され、ラグ溝５の終端と周方向溝３とがサイプ６またはＶ字状細溝によって連結されている。サイプ６またはＶ字状細溝と実質上直交する方向に、その近傍またはそれと交差して複数本のサイプ１０が配置されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、摩耗初期の高速耐久性と、ショルダーブロックのヒールアンドトウ摩耗を防止することが可能な、空気入りタイヤのトレッドパターンの改良技術に関する。

通常、空気入りタイヤのトレッド部には、排水性能等を確保する目的からタイヤ周方向に沿って延びる周方向溝や、駆動性等を確保する目的からタイヤ幅方向に延びる横溝など、種々のトレッド溝を配設して、いわゆるトレッドパターンを形成するのが一般的である。

空気入りタイヤのトレッドパターンとしては、トレッド部に複数本の周方向溝とこれらに開口する複数本の横溝（ラグ溝）を配設することによって複数個のブロックを区画形成した、いわゆるブロックパターンや、路面からの打撃（入力）によってトレッド部が大きく振動することによって起こるパターンノイズを低減するため、横溝を、周方向溝には開口させずに陸部内で終端するように配設して、陸部の一部がタイヤ周方向に連続して延びるリブ状となる、いわゆるリブラグパターン等が挙げられる。

上記ブロックパターンを有するタイヤは、新品時からタイヤ摩耗中期以降にかけて排水性能については概ね良好であるものの、タイヤ負荷転動時のブロック端の打撃音又はそれによる振動等によってパターンノイズが発生しやすく、さらに、ブロックの蹴り出し側部分にいわゆるヒールアンドトウ摩耗等の偏摩耗も発生しやすくなるという欠点がある。

一方、上記リブラグパターンを有するタイヤは、横溝の配設によって、陸部が完全なブロックに区分されず陸部の一部がリブ状陸部として残るため、タイヤ負荷転動時のブロック端の打撃音又はそれによる振動等によって生じるパターンノイズは改良されるが、特にトレッド摩耗中期以降のタイヤは、溝容積やネガティブ率（溝面積比）が新品時のタイヤに比べるとかなり減少するため、十分な排水性能が得られなくなるという欠点がある。

かかる問題点を解消するために、ショルダー陸部に、トレッド端に開口しこの開口位置から周方向溝に向かって延びる複数本のラグ溝が、周方向溝に開口することなくショルダー陸部内で行き止りとなる終端をもち、この終端と周方向溝までをサイプで結んだ空気入りタイヤが提案されている（特許文献１参照）。

また、新品時から摩耗後までの、偏摩耗とウエット性能との両立を図るべく、トレッド側領域の陸部に、所定の狭幅傾斜溝と広幅傾斜溝とがタイヤ周方向に交互に設けられており、狭幅傾斜溝は溝底に向けて溝幅が広がる断面形状（例えば、フラスコ型）を有し、広幅傾斜溝は溝底に向けて溝幅が狭まる断面形状を有し、これら傾斜溝の終端と周方向溝までをサイプで結んだ空気入りタイヤも提案されている（特許文献２参照）。
特開２００３−１１６１６号公報（特許請求の範囲等） 特開２００２−２７４１２５号公報（特許請求の範囲等）

上記特許文献１および２に記載のトレッドパターンの他にも、ショルダー陸部（ブロック）に周方向溝に連結しないラグ溝を備え、このラグ溝と周方向溝をサイプ（断面形状が平型やフラスコ型のサイプ）で結ぶパターンは、各種性能上の理由で広く一般に採用されている。しかし、ラグ溝深さに対し初期のサイプの深さが比較的浅い場合、高速走行時のタイヤショルダー部の径成長によりサイプ底に応力が集中することで、サイプ底にクラックが発生する懸念がある。この現象は、パターンの構成により変化するが、サイプ深さが初期のラグ溝深さの２０〜５０％の場合に発生しやすい。

一方、ラグ溝深さに対し初期のサイプ深さが比較的深い場合には、摩耗の過程でヒールアンドトウが発生し易く、摩耗後のパターンノイズ等に悪影響を与えることになる。この現象は、トレッドパターンや適用ゴム種の構成により変化するが、サイプ深さが初期のラグ溝深さの５０〜１００％である場合に発生し易い。

上記のように、ウエット性能、騒音性能、耐偏摩耗性能等を維持または向上させるためのトレッドパターンにおいて、ラグ溝と周方向溝とを連結するサイプを配置した場合、サイプ深さに応じて初期の高速耐久性と摩耗後のパターンノイズとは二律背反的関係にある。

そこで本発明の目的は、ラグ溝と周方向溝とを連結するサイプ等を配置しても、そのサイプの深さに左右されずに、摩耗初期の高速耐久性を良好に維持し、かつ、ショルダーブロックのヒールアンドトウ摩耗を防止することが可能なトレッドパターンを有する空気入りタイヤを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明の空気入りタイヤは、トレッド踏面にタイヤ赤道線を挟んで少なくとも一対の周方向溝を有し、タイヤ赤道線から最も離隔して位置するそれぞれの周方向溝よりトレッド幅方向外側に区画されるショルダー陸部列に、トレッド踏面端に開口する一方で、前記周方向溝に達することなく終了するラグ溝が配置され、前記ラグ溝の終端と前記周方向溝とがサイプまたはＶ字状細溝によって連結されている空気入りタイヤにおいて、
前記サイプまたはＶ字状細溝と実質上直交する方向に、その近傍またはそれと交差して複数本のサイプ（以下「直交サイプ」と称する）が配置されていることを特徴とするものである。

ショルダー陸部列をタイヤ幅方向に区画するラグ溝と周方向溝とを連結するサイプを各種性能上の理由で設定する場合、先ず、ラグ溝と周方向溝をつなぐサイプの深さが比較的浅い場合（ラグ溝深さの２０〜５０％）、当該サイプの溝底に集中する歪が直交サイプにも分散されるため、高速耐久性を良好に維持することができる。

これに対し、ラグ溝と周方向溝をつなぐサイプの深さが比較的深い場合（ラグ溝深さの５０〜１００％）、当該サイプの周囲は直交サイプによりブロック剛性が低下するため、ブロックエッジが摩耗しにくくなる。このため、結果的にヒールアンドトウ摩耗が発生しにくくなる。これにより、摩耗中期以降においてもヒールアンドトウ摩耗によるノイズの増加を抑制することができる。

本発明においては、ラグ溝と周方向溝とを連結するサイプがＶ字状細溝であっても同様であり、このＶ字状のテーパーを設けた溝の周方向前後に直交サイプを設けても同様の効果を得ることができる。また、ラグ溝の終端と周方向溝とを連結するサイプが、深さ方向の途中で変曲点をもち、周方向に配置した、上記サイプの変曲点が交互に異なっていてもよい。

本発明によれば、ショルダーブロック内ラグ溝と周方向溝とを連結するサイプまたはＶ字状細溝を各種性能上の理由で設定したトレッドパターンを有するタイヤにおいて、当該サイプまたはＶ字状細溝の深さに左右されずに摩耗初期の高速耐久性を良好に維持することができ、かつ、ショルダーブロックのヒールアンドトウ摩耗を有効に防止することが可能となる。

以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンの一部展開平面図である。なお、タイヤの内部構造は、一般的なラジアルタイヤのそれと同様であるので図示を省略する。

図中、トレッド踏面１のタイヤ赤道線ＣＬを挟んで一対の周方向溝３を有し、この周方向溝３よりトレッド幅方向外側に区画されるショルダー陸部列２に、トレッド踏面１端に開口する一方で、周方向溝３に達することなく終了するラグ溝５が配置されている。このラグ溝５の終端と周方向溝３とはサイプ６によって連結されている。また、周方向のラグ溝５間には夫々長さの異たる２本のサイプ７、８が配置されており、さらに、周方向のサイプ６間には１本のサイプ９が配置されている。

サイプ６と実質上直交する方向には、その近傍に周方向前後３本ずつで計６本の直交サイプ１０が配置されている。かかる直交サイプ１０を配置することにより、サイプ６の深さに左右されずに本発明の効果を得ることが可能となる。かかる直交サイプ１０の本数や深さはサイプ６の長さや深さに応じて適宜定めればよい。

図示するタイヤでは、一対の周方向溝３に挟まれたセンター陸部４に、排水性を高めるために適宜間隔で湯溝１１が配置されているが、本発明においては周方向溝３とラグ溝５との間にサイプ６（または以下の例のＶ字状細溝）を有する全てのタイヤに適用可能であり、センター陸部の配置や周方向溝の本数は特に制限されるべきものではない。

図２は本発明の他の実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンの一部展開図である。図１のトレッドパターンとの相違点は、サイプ６の代わりにＶ字状細溝１６を配置し、このＶ字状細溝１６に実質的に直交する方向に直交サイプ２０を交差して設けた点のみであり、その他の部分は図１と同じであるため説明は割愛する。

この場合においても、直交サイプ２０の作用により、ショルダーブロック内ラグ溝５と周方向溝３を連結するＶ字状細溝１６を各種性能上の理由で種々の深さや長さで設定しても、摩耗初期の高速耐久性を良好に維持することができ、かつ、ショルダーブロックのヒールアンドトウ摩耗を効果的に防止することが可能である。

なお、サイプ６は、図３に示す図１中の丸で囲んだ部分の拡大斜視図のように、深さ方向の途中で変曲点Ｐをもつよう形成してもよく、この場合、周方向に配置したサイプ６の変曲点Ｐは、交互に異なるものとすることが好ましい。

以下、本発明を実施例に基づき説明する。
実施例１
図１に示すトレッドパターンを有する本発明に係る空気入りタイヤ（サイズ２１５／４５ ＺＲ１７）を試作した。この試作タイヤでは、ショルダーブロックの接地する範囲（トレッド踏面１）の５０％までの長さのラグ溝５を備え、そこから周方向溝３に延びるサイプ６を有するパターンにおいて、このサイプ６の深さが周方向溝３の８０％（溝）であり、それに直交するように幅２．５ｍｍで、深さ方向に主溝深さの４０％深さの直交サイプ１０をサイプ６の両側に略３ｍｍおきに３本づつ、計６本配置した。

ここで、トレッド踏面１とは、タイヤを適用リムに装着するとともに、規定の空気圧を充填しての、無負荷状態のタイヤのトレッド模様部分の両端の力線距離をいうものとする。なお、適用リムとは下記の規格に規定されたリムをいい、規定の空気圧とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格でタイヤに負荷することが許される最大の質量をいう。そして規格とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では”Ｔｈｅ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｉｎｃ．のＹｅａｒ Ｂｏｏｋ” であり、欧州では”Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳｔａｎｄａｒｄｓ Ｍａｍｕａｌ”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の”ＪＡＴＭＡ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ”である。

比較例１
直交サイプ１０を設けなかった他は実施例１と全て同様のタイヤを試作した。

同一車両のフロント左右に実施例１のタイヤと比較例１のタイヤを装着し、２００００ｋｍ走行時のサイプ６両端の摩耗差を測定したところ、直交サイプ１０なしの比較例１の場合、平均段差量が０．７ｍｍであったのに対し、直交サイプ１０ありの実施例１の場合は平均段差量が０．３ｍｍまで低減されていた。

実施例２
図１に示すトレッドパターンを有する本発明に係る空気入りタイヤ（サイズ２１５／４５ ＺＲ１７）を試作した。この試作タイヤでは、ショルダーブロックの接地する範囲（トレッド踏面１）の７０％までの長さのラグ溝５を備え、そこから周方向溝３に延びるサイプ６を有するパターンにおいて、このサイプ６の深さが周方向溝３の３０％であり、それに直交するように幅３．０ｍｍで、深さ方向に主溝深さの３０％深さの直交サイプ１０をサイプ６の両側に略３ｍｍおきに３本づつ計６本配置した。

比較例２
直交サイプ１０を設けなかった他は実施例２と全て同様のタイヤを試作した。

一定荷重で路面速度を１０ｋｍ／ｈおきにステップアップ可能なドラム試験機上において、同一荷重条件で実施例２のタイヤと比較例２のタイヤで耐高速耐久性を確認した。その結果、直交サイプ１０なしの比較例２のタイヤの場合、１７０ｋｍ／ｈにてサイプ６にクラックが発生したのに対し、直交サイプ１０ありの実施例２のタイヤでは２００ｋｍ／ｈの走行でもサイプ６に起因する故障は発生しなかった。

本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンの一部展開平面図である。 本発明の他の実施の形態に係る示す空気入りタイヤのトレッドパターンの一部展開平面図である。 ラグ溝の終端と周方向溝とを連結するサイプに変曲点Ｐを設けた場合における、図１中の丸で囲んだ部分の拡大斜視図である。

符号の説明

１ トレッド踏面
２ ショルダー陸部列
３ 周方向溝
４ センター陸部
５ ラグ溝
６ サイプ
７ サイプ
８ サイプ
９ サイプ
１０ 直交サイプ
１１ 湯溝
１６ Ｖ字状細溝
２０ 直交サイプ

Claims (3)

1. トレッド踏面にタイヤ赤道線を挟んで少なくとも一対の周方向溝を有し、タイヤ赤道線から最も離隔して位置するそれぞれの周方向溝よりトレッド幅方向外側に区画されるショルダー陸部列に、トレッド踏面端に開口する一方で、前記周方向溝に達することなく終了するラグ溝が配置され、前記ラグ溝の終端と前記周方向溝とがサイプまたはＶ字状細溝によって連結されている空気入りタイヤにおいて、
   前記サイプまたはＶ字状細溝と実質上直交する方向に、その近傍またはそれと交差して複数本のサイプが配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記Ｖ字状細溝がＶ字状のテーパーを設けた溝の周方向前後に複数のサイプを有する請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ラグ溝の終端と前記周方向溝とを連結するサイプが、深さ方向の途中で変曲点をもち、周方向に配置した、上記サイプの変曲点が交互に異なる請求項１記載の空気入りタイヤ。

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