JP2006168638A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】トレッド部の磨耗を均一化できる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】この空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に延在する複数の主溝２Ａ、２Ｂと、これらの主溝２Ａ、２Ｂにより区画されて成る陸部３Ａ、３Ｂとがトレッド部に形成されている。そして、空気入りタイヤ１が正規リムにリム組みされて正規内圧（１００［％］）の１１５［％］以上１３０［％］以下の内圧を負荷されたときに、タイヤ子午線方向の断面視にて、トレッド部のショルダー領域の踏面全体がセンター領域のプロファイルラインＰｃｌよりもタイヤ半径方向外側に突出すること。
【選択図】 図１

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、トレッド部の磨耗を均一化できる空気入りタイヤに関する。

重荷重用空気入りタイヤでは、トレッド部のセンター領域がショルダー領域よりも磨耗し易いという課題がある。そして、センター領域が早期磨耗してトレッド部全体が不均一に摩耗すると、タイヤ使用寿命が低下する。

かかる課題において、従来の空気入りタイヤには、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層とを具える。そして、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規内圧状態のタイヤに正規荷重を負荷した時の接地面形状において、この接地面形状のタイヤ周方向輪郭線上の各点Ｐでの接線Ａは、タイヤ軸方向外側に向かって接地長さ中心側に傾斜するとともに、前記接線Ａのタイヤ軸方向線に対する接線角度をαとしたとき、トレッド接地端における接線角度α１は２５°以下、しかもタイヤ赤道からトレッド接地半巾の０．５〜０．７倍の距離を隔てた領域Ｙでの前記接線角度αの最小値α２と、タイヤ赤道からトレッド接地半巾の０．９倍の距離を隔てた位置での前記接線角度α３との差α３−α２を−１０°〜＋１０°としたことを特徴とする。

従来の空気入りタイヤでは、上記のように接地面形状を特定することにより、偏摩耗を抑制し摩耗の均一化を図っていた。

特開２００３−１８２３０９号公報

この発明は、トレッド部の磨耗を均一化できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在する複数の主溝と、これらの主溝により区画されて成る陸部とがトレッド部に形成されている空気入りタイヤであって、正規リムにリム組みされて正規内圧（１００［％］）の１１５［％］以上１３０［％］以下の内圧を負荷されたときに、タイヤ子午線方向の断面視にて、トレッド部のショルダー領域の踏面全体がセンター領域のプロファイルラインよりもタイヤ半径方向外側に突出することを特徴とする。

この空気入りタイヤでは、走行時の内圧上昇を想定した高圧条件下にて、トレッド部のショルダー領域の踏面全体がセンター領域のプロファイルラインよりもタイヤ半径方向外側に突出する。かかる構成では、走行時にてタイヤの内圧が上昇したときに、ショルダー領域とセンター領域とが略等しい接地圧にて接地する。これにより、トレッド部の摩耗が均一化されてタイヤの使用寿命が向上する利点がある。なお、センター領域とショルダー領域とは、例えば、タイヤ幅方向の最も外側にある主溝（外側主溝）により区分される。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在する複数の主溝と、これらの主溝により区画されて成る陸部とがトレッド部に形成されている空気入りタイヤであって、正規リムにリム組みされて正規内圧（１００［％］）の１１５［％］以上１３０［％］以下の内圧および正規荷重を負荷されたときに、トレッド部のセンター領域の接地長Ｌｃｌとショルダー領域の接地長ＬｓｈとがＬｃｌ≦Ｌｓｈの関係を有するように、トレッド部のプロファイルが規定されることを特徴とする。

この空気入りタイヤでは、トレッド部のセンター領域の接地長Ｌｃｌとショルダー領域の接地長ＬｓｈとがＬｃｌ≦Ｌｓｈの関係を有するように、トレッド部のプロファイルが規定される。かかる構成では、走行時にてタイヤの内圧が上昇したときに、ショルダー領域の陸部とセンター領域の陸部とが略等しい接地圧にて接地する。これにより、トレッド部の摩耗が均一化されてタイヤの使用寿命が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ子午線方向の断面視にて、トレッド部のショルダー領域の踏面全体がセンター領域のプロファイルラインよりもタイヤ半径方向外側に突出することにより、センター領域の接地長Ｌｃｌとショルダー領域の接地長Ｌｓｈとが上記の関係に規定される。

この空気入りタイヤでは、トレッド部のショルダー領域がセンター領域よりもタイヤ半径方向に突出することより、センター領域の接地長Ｌｃｌとショルダー領域の接地長Ｌｓｈとの関係が適正化される。これにより、接地長Ｌｃｌ、Ｌｓｈが容易に適正化される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部のセンター領域とショルダー領域とが、タイヤ幅方向の最も外側にある主溝により区分けされている。

この空気入りタイヤでは、トレッド部のセンター領域とショルダー領域とが、タイヤ幅方向の最も外側にある主溝（外側主溝）により区分けされているので、プロファイルラインＰｃｌ、Ｐｓｈの位置関係の設計が容易という利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部のセンター領域の接地幅Ｗ１とトレッド部全体の接地幅ＴＤＷとの比Ｗ１／ＴＤＷが０．３≦Ｗ１／ＴＤＷ≦０．７５の範囲内にある。

この空気入りタイヤでは、トレッド部のセンター領域の接地幅Ｗ１とトレッド部全体の接地幅ＴＤＷとの比Ｗ１／ＴＤＷが適正化されているので、トレッド部全体の摩耗がより均一化される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ子午線方向の断面視にて、センター領域の陸部の高さｄ１と、ショルダー領域の陸部３Ｂの高さｄ２との差ｄｈが０．５［ｍｍ］以上２．０［ｍｍ］以下の範囲内にある。

この空気入りタイヤでは、センター領域の陸部の高さとショルダー領域の陸部の高さとの差が適正化されているので、トレッド部全体の摩耗がより均一化される利点がある。

この発明にかかる空気入りタイヤでは、走行時の内圧上昇を想定した高圧条件下にて、トレッド部のショルダー領域の踏面全体がセンター領域のプロファイルラインよりもタイヤ半径方向外側に突出するので、トレッド部の摩耗が均一化されてタイヤの使用寿命が向上する利点がある。

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、こ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、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、この発明の実施例１にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図２および図３は、図１に記載した空気入りタイヤの要部を示す説明図である。図４は、図１に記載した空気入りタイヤの接地形状を示す説明図である。図５〜図８は、図１に記載した空気入りタイヤの試験結果を示す表（図５）およびグラフ（図６〜図８）である。

この空気入りタイヤ１では、タイヤ周方向に延在する複数の主溝２Ａ，２Ｂと、主溝２Ａ，２Ｂにより区画されて成る陸部３Ａ，３Ｂとがトレッド部に形成されている。主溝２Ａ，２Ｂは、内側主溝２Ａおよび外側主溝２Ｂから成る（図１〜図３参照）。そして、内側主溝２Ａがトレッド部のセンタークラウンＣＬに形成され、一対の外側主溝２Ｂ、２Ｂがトレッド幅ＴＤＷの略１／４の位置にそれぞれ形成されている。また、これらの外側主溝２Ｂ、２Ｂは、複数の主溝のうちタイヤ幅方向の最も外側に形成された主溝である。

また、これらの主溝２Ａ、２Ｂにより、タイヤ子午線方向の断面視にて、トレッド部が四つの陸部３Ａ、３Ｂに分割（四分割）されている。陸部３Ａ、３Ｂは、外側主溝２Ｂよりもタイヤ幅方向内側に位置する内側陸部３Ａと、タイヤ幅方向内側に位置する外側陸部３Ｂとから成る。また、例えば、内側陸部３Ａがセンターリブあるいはセンターブロックであり、外側陸部３Ｂがショルダーリブあるいはショルダーブロックである。この実施例では、トレッド部のセンター領域が内側陸部３Ａにより構成され、ショルダー領域が外側陸部３Ｂにより構成されている。

ここで、発明者らの研究によれば、車両走行時（タイヤ転動時）にてタイヤの内部温度が上昇すると、その内圧が上昇してタイヤの接地形状が変化する。すなわち、規定状態（規定内圧および規定荷重が負荷された状態）ではセンター領域の接地長Ｌｃｌとショルダー領域の接地長Ｌｓｈとが略同一である。しかし、走行により内圧が上昇してタイヤが膨らむと、センター領域の接地長Ｌｃｌがショルダー領域の接地長Ｌｓｈよりも長くなる。このため、センター領域がショルダー領域よりも早期に磨耗してトレッド部の摩耗が全体として不均一となり、タイヤの使用寿命が低下する。そこで、この空気入りタイヤ１では、走行時の内圧上昇を想定した高圧条件下にて、トレッド部のプロファイルあるいは接地形状が適正化されている。なお、トレッド部の接地形状とは、走行時におけるトレッド部の接地部分の形状をいうものとする。

［トレッド部のプロファイル］
トレッド部のプロファイルは、以下のように適正化される。まず、空気入りタイヤ１が正規リムにリム組みされて正規内圧（１００［％］）の１１５［％］以上１３０［％］以下の内圧を負荷された状態を基準とする。なお、正規リムおよび正規内圧は、２００４年のＪＡＴＭＡに規定されるものが採用される。

このとき、タイヤ子午線方向の断面視にて、ショルダー領域（外側陸部３Ｂ）の踏面全体（プロファイルラインＰｓｈ）が、センター領域（内側陸部３Ａ）のプロファイルラインＰｃｌよりもタイヤ半径方向外側に突出するように、トレッド部が構成される（図１および図２参照）。例えば、センター領域のプロファイルラインＰｃｌが、内側陸部３Ａの両縁部ＰＡ，ＰＢを踏面に沿って結ぶ略円弧により近似されるとする。すると、ショルダー領域の踏面全体がこの略円弧の延長線よりもタイヤ半径方向外側に突出するように構成される。このとき、タイヤのインフレート形状がトレッド部のセンター領域にて凹状となりショルダー領域にて凸状となる。これにより、トレッド部のプロファイルが適正化される。

［プロファイルと接地形状との関係］
また、トレッド部のプロファイルは、タイヤの接地形状に対して以下の関係を有する。まず、空気入りタイヤ１が正規リムにリム組みされて正規内圧（１００［％］）の１１５［％］以上１３０［％］以下の内圧および正規荷重を負荷された状態を基準とする。なお、正規リム、正規内圧および正規荷重は、２００４年のＪＡＴＭＡに規定されるものが採用される。

このとき、トレッド部のセンター領域の接地長Ｌｃｌとショルダー領域の接地長ＬｓｈとがＬｃｌ≦Ｌｓｈの関係を有するように、トレッド部のプロファイルが規定される（図４参照）。具体的には、タイヤ子午線方向の断面視にて、トレッド部のプロファイルがセンター領域にて凹状となりショルダー領域にて凸状となるように構成される（図１および図２参照）。

［作用効果］
この空気入りタイヤ１では、走行時の内圧上昇を想定した高圧条件下にて、トレッド部のショルダー領域の陸部３Ｂの踏面全体がセンター領域の陸部３ＡのプロファイルラインＲｃｌよりもタイヤ半径方向外側に突出する（図１参照）。かかる構成では、走行時にてタイヤの内圧が上昇したときに、ショルダー領域の陸部３Ｂとセンター領域の陸部３Ａとが略等しい接地圧にて接地する。これにより、トレッド部の摩耗が均一化されてタイヤの使用寿命が向上する利点がある。

なお、センター領域とショルダー領域とは、例えば、タイヤ幅方向の最も外側にある主溝（外側主溝）により区分される（図１参照）。また、センター領域の陸部３ＡのプロファイルラインＲｃｌは、例えば、踏面に凹凸や段差が形成されている場合などに、内側陸部３Ａの両縁部ＰＡ，ＰＢを踏面に沿って結ぶ略円弧により近似されても良い。

また、この空気入りタイヤ１では、トレッド部のセンター領域の接地長Ｌｃｌとショルダー領域の接地長ＬｓｈとがＬｃｌ≦Ｌｓｈの関係を有するように、トレッド部のプロファイルが規定される（図４参照）。かかる構成では、走行時にてタイヤの内圧が上昇したときに、ショルダー領域の陸部３Ｂとセンター領域の陸部３Ａとが略等しい接地圧にて接地する。これにより、トレッド部の摩耗が均一化されてタイヤの使用寿命が向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、トレッド部のショルダー領域がセンター領域よりもタイヤ半径方向に突出することより、センター領域の接地長Ｌｃｌとショルダー領域の接地長Ｌｓｈとの関係が適正化される（図１および図４参照）。これにより、接地長Ｌｃｌ、Ｌｓｈが容易に適正化される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、トレッド部のセンター領域とショルダー領域とが外側主溝２Ｂにより区分けされている（図１および図２参照）。言い換えると、内側陸部３Ａによりセンター領域が構成され、外側陸部３Ｂによりショルダー領域が構成されている。かかる構成は、プロファイルラインＰｃｌ、Ｐｓｈの位置関係の設計が容易という点で好ましい。また、内側陸部３Ａ（あるいは外側陸部３Ｂ）の中途に形成された段差によりセンター領域とショルダー領域とが区分けされる構成（図示省略）と比較して、内側陸部３Ａ（あるいは外側陸部３Ｂ）の偏磨耗が生じ難いという利点がある。

［変形例１］
なお、この空気入りタイヤ１では、トレッド部のセンター領域の接地幅Ｗ１とトレッド部全体の接地幅ＴＤＷとの比Ｗ１／ＴＤＷが０．３≦Ｗ１／ＴＤＷ≦０．７５の範囲内にあることが好ましい。かかる構成とすれば、センター領域とショルダー領域との比が適正化されるので、トレッド部全体の摩耗がより均一化される利点がある。

ここで、タイヤ接地幅とは、空気入りタイヤを正規リムにリム組みし、かつ正規内圧を充填するとともに正規荷重を負荷したときにこの空気入りタイヤが路面と接地する際のタイヤ幅方向の幅をいう。ここで、正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定する「標準リム」、ＴＲＡで規定する「Design Rim」、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最高空気圧」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「INFLATION PRESSURES」である。また、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最大負荷能力」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「LOAD CAPACITY」である。

［変形例２］
また、この空気入りタイヤ１では、タイヤ子午線方向の断面視にて、センター領域の陸部３Ａの高さ（外側主溝２Ｂの溝底からの高さ）ｄ１と、ショルダー領域の陸部３Ｂの高さｄ２との差ｄｈ（＝ｄ２−ｄ１）が０．５［ｍｍ］以上２．０［ｍｍ］以下の範囲内にあることが好ましい（図３参照）。かかる構成とすれば、センター領域に対するショルダー領域の突出量が好適となるので、トレッド部全体の摩耗がより均一化される利点がある。

［変形例３］
また、この空気入りタイヤ１では、タイヤ子午線方向の断面視にて、トレッド部（センター領域およびショルダー領域）のプロファイルラインＰｃｌ、ＰｓｈがセンタークラウンＣＬを軸として対称に形成されている（図１参照）。しかし、これに限らず、トレッド部のプロファイルラインＰｃｌ、Ｐｓｈが非対称に形成されていても良い（図示省略）。かかる構成は、例えば、カント路面を走行するための空気入りタイヤなどに適用される。

［適用例］
また、この空気入りタイヤ１は、三軸以上の車軸を有する重荷重用空気入りタイヤに適用されることが好ましい。かかる空気入りタイヤ１では、トレッド部のセンター領域がショルダー領域よりも特に磨耗し易い。したがって、この空気入りタイヤ１がかかる重荷重用空気入りタイヤに適用されることにより、トレッド部におけるセンター磨耗の抑制効果が顕著に得られる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１は、操舵軸（例えば、フロント軸）以外の車軸（例えば、リア軸、駆動軸、複輪軸など）に取り付けられることが好ましい。例えば、駆動軸に取り付けられた空気入りタイヤ１では、タイヤ前後方向への制動力あるいは駆動力が掛かるため、トレッド部のセンター領域がショルダー領域よりも特に磨耗し易い。したがって、この空気入りタイヤ１が操舵軸以外の車軸に取り付けられることにより、トレッド部におけるセンター磨耗の抑制効果が顕著に得られる利点がある。

［性能試験］
この実施例１では、条件が異なる複数の空気入りタイヤについて、耐センター磨耗性能にかかる性能試験が行われた（図５〜図８参照）。この性能試験では、タイヤサイズ１１Ｒ２２．５の空気入りタイヤがリムサイズ２２．５×７．５０のリムにリム組みされ、この空気入りタイヤに７００［ｋＰａ］の空気圧が負荷される。また、空気入りタイヤが、試験車両である２Ｄ−４（２輪−駆動複２輪・複２輪）形式のトラックのドライブ軸に装着される。そして、試験車両がテストコースを走行して、各主溝の残溝［ｍｍ］が測定される。そして、残溝が１．５［ｍｍ］以下（磨耗限界）となったときの試験車両の走行距離が測定される。

発明例１、２および比較例の空気入りタイヤ１は、いずれも、走行時の内圧上昇を想定した高圧条件下にて、トレッド部のショルダー領域の踏面全体がセンター領域のプロファイルラインよりもタイヤ半径方向外側に突出する構成を有する（図１参照）。一方、発明例１、２の空気入りタイヤ１は、センター領域の陸部３Ａの高さｄ１と、ショルダー領域の陸部３Ｂの高さｄ２との差ｄｈ（＝ｄ２−ｄ１）が０．５［ｍｍ］以上２．０［ｍｍ］以下の範囲内にあり、比較例の空気入りタイヤ１は、高さの差ｄｈがこの範囲外にある。

試験結果が示すように、発明例１、２の空気入りタイヤ１は、比較例の空気入りタイヤ１と比較して、タイヤ使用寿命が著しく（約１０「％」前後）向上している。

以上のように、本発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部の磨耗を均一化できる点で有用である。

この発明の実施例１にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。 図１に記載した空気入りタイヤの要部を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの要部を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの接地形状を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの試験結果を示す図表である。 図１に記載した空気入りタイヤの試験結果を示すグラフである。 図１に記載した空気入りタイヤの試験結果を示すグラフである。 図１に記載した空気入りタイヤの試験結果を示すグラフである。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２Ａ 内側主溝
２Ｂ 外側主溝
３Ａ 内側陸部
３Ｂ 外側陸部

Claims (6)

1. タイヤ周方向に延在する複数の主溝と、これらの主溝により区画されて成る陸部とがトレッド部に形成されている空気入りタイヤであって、
   正規リムにリム組みされて正規内圧（１００［％］）の１１５［％］以上１３０［％］以下の内圧を負荷されたときに、タイヤ子午線方向の断面視にて、トレッド部のショルダー領域の踏面全体がセンター領域のプロファイルラインよりもタイヤ半径方向外側に突出することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. タイヤ周方向に延在する複数の主溝と、これらの主溝により区画されて成る陸部とがトレッド部に形成されている空気入りタイヤであって、
   正規リムにリム組みされて正規内圧（１００［％］）の１１５［％］以上１３０［％］以下の内圧および正規荷重を負荷されたときに、トレッド部のセンター領域の接地長Ｌｃｌとショルダー領域の接地長ＬｓｈとがＬｃｌ≦Ｌｓｈの関係を有するように、トレッド部のプロファイルが規定されることを特徴とする空気入りタイヤ。
3. タイヤ子午線方向の断面視にて、トレッド部のショルダー領域の踏面全体がセンター領域のプロファイルラインよりもタイヤ半径方向外側に突出することにより、センター領域の接地長Ｌｃｌとショルダー領域の接地長Ｌｓｈとが上記の関係に規定される請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. トレッド部のセンター領域とショルダー領域とが、タイヤ幅方向の最も外側にある主溝により区分けされている請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
5. トレッド部のセンター領域の接地幅Ｗ１とトレッド部全体の接地幅ＴＤＷとの比Ｗ１／ＴＤＷが０．３≦Ｗ１／ＴＤＷ≦０．７５の範囲内にある請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
6. タイヤ子午線方向の断面視にて、センター領域の陸部の高さｄ１と、ショルダー領域の陸部３Ｂの高さｄ２との差ｄｈが０．５［ｍｍ］以上２．０［ｍｍ］以下の範囲内にある請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。

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