JP2006321253A - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】一般の重荷重用空気入りタイヤにおける偏摩耗性能及び騒音性能の向上を図る。
【解決手段】 重荷重用空気入りタイヤ１の周方向にジグザグ状に延びる２本の主溝１０と３本の細溝２０とによりトレッドを区画し、区画した陸部のタイヤ周方向に対する傾斜方向とは逆方向に傾斜し、主溝及び／又は細溝に開口する傾斜溝３０により周方向に上面視く字状の複数のブロック４０に区画する。前記区画した各ブロック４０は、周方向に尖った凸状の踏み込み端４２及び蹴り出し端４４に向かってブロック高さが徐々に低下する段差部４６を有し、かつタイヤの幅方向中央部に幅方向に４列に配置されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、耐偏摩耗性と騒音性を備えた重荷重用空気入りタイヤに関するものである。

ブロックパターンを有する空気入りタイヤにおいて、ブロックに踏み込み端側或いは蹴り出し端側の一方に摩耗が生じると、それまで同等であった踏み込み端側と蹴り出し端側との接地圧に不均衡が生じ、磨耗が生じた側の接地圧は低く、磨耗を生じない側の接地圧は高くなる。
そのため、磨耗を生じない側では滑り難くなり、逆に磨耗を生じた側では滑りが生じやすくなる。そのため摩耗が生じた側では益々摩耗が促進される結果、ブロックに踏み込み側端部と蹴り出し側端部での摩耗差が生じるいわゆるヒール・アンド・トゥ摩耗と呼ばれる偏摩耗が発生する。
このヒール・アンド・トゥ摩耗が発生すると、外観の悪化のみならずタイヤのグリップ能力が低下したり、騒音及び振動が発生する。

そこで、ブロックパターンタイヤのブロックの形状を工夫してヒールアンドトゥ摩耗（偏摩耗）を抑制することが行われている。
例えば、踏み込み側及び蹴り出し側が、周方向中央部分よりも低くなるように、踏面を円弧曲面に形成したブロックを備えた空気入りタイヤが知られている（特許文献１）。
しかし、この踏面を円弧曲面に形成したブロックでは、蹴り出し側が既に摩耗している形状であるため、走行により蹴り出し側がますます摩耗してしまい、摩耗が進むことにより騒音及び振動を発生する問題がある。
また、ブロックのタイヤ赤道面側の端部の曲率はその部分のタイヤ半径と同一とすると共に、ブロックのショルダー側の端部の曲率をその部分のタイヤ半径よりも小曲率とし、最も凸なる点をブロックの中央から蹴り出し端までの間に設定し、それによって踏み込み端側におけるショルダー端側の接地圧を低くし、踏み込み端からの摩耗の進展を促進してヒール・アンド・トゥ磨耗を抑制した空気入りタイヤも知られている（特許文献２）。
しかし、このブロックの構成はとくにそのショルダー側の摩耗を促進して偏摩耗を抑制するために案出されものであるから、当然のことながらこの構成ではタイヤの幅方向中央部に発生する偏磨耗は抑制できない。

更に、耐偏摩耗性の向上と発生騒音の低減とを両立させるため、例えば、トレッド周方向に直線状に連続して延びる複数本の周方向主溝と、それらの周方向主溝間に形成されて、トレッド周方向に、たとえばジグザグ状に連続して延びる周方向細溝と、それぞれの周方向溝にて区画された陸部をブロックに区分する幅方向溝と、各ブロックに形成されて傾向的にトレッド幅方向に延びるサイプとを具え、前記周方向細溝を隔てて位置するそれぞれのブロック列の少なくとも一方で、各ブロックの、周方向細溝に隣接し、トレッド周方向の端部分に位置する二隅部に、ブロックの高さをそれらの各隅部の突端に向けて次第に減少させる面取り表面を設けた空気入りタイヤが知られている（特許文献３参照）
しかし、この空気入りタイヤはとくに雪上でのトラクション性能を向上させるためブロックに複数のサイブを設けるなど特有のトレッド構造を有し、それをそのまま通常のタイヤのブロックに適用しても、その傾斜面によるタイヤの踏み込み端及び蹴り出し端での剪断力はそれほど軽減されないから耐偏摩耗性能は十分には期待できない。

そこで、特許文献に示されたものではないが、従来技術として図４に示すように、トレッドに周方向にジクザクに延びる主溝２及び細溝３で区画した陸部を形成し、該陸部にタイヤの幅方向に延びた横溝４により、トレッド中央部に上面視く字状のブロック５を形成し、このく字状のブロック５の踏み込み端５ａ及び蹴り出し端５ｂに向かって徐々に高さを減少させた傾斜面となる段差部５ｃを、タイヤの幅方向に２個直線状に並べて配置した重荷重用空気入りタイヤ（従来例１という）が知られている。
また、図５に示すように、同様にトレッドに設けたそれぞれ周方向の主溝２と細溝３、及び主溝２及び細溝３に開口した横方向の溝４により区画した上面視く字状に形成されたブロック５’の踏み込み端５ａ’及び蹴り出し端５ｂ’の一方の隅部に段差部５ｃ’を設け、その高さを前記踏み込み端及５ａ’び蹴り出し端５ｂ’に向かって徐々に減少させた傾斜面に形成した同様の空気入りタイヤ（従来例２）も知られている。

従来例１の空気入りタイヤでは、ブロックの傾斜した段差部（段差領域）をタイヤの幅方向（断面方向）に直線で並べることにより、この傾斜面によりタイヤの踏み込み端及び蹴り出し端の剪断力（接地圧）が軽減されることにより耐偏摩耗性は向上できるが、他方、踏み込み端及び蹴り出し端が路面に対し面接触することにより騒音が増大するという問題が発生する。
また、従来例２の空気入りタイヤでは、その傾斜面による踏み込み端及び蹴り出し端での面接触の度合いは従来例１のタイヤに比して少なく、騒音の発生は抑制されるものの、逆にその傾斜面によるタイヤの踏み込み端及び蹴り出し端での剪断力は、従来例１のタイヤ程には軽減されないことから耐偏摩耗性は劣る結果となる。
要するに、従来例１及び２のタイヤは何れを採るにしても耐偏摩耗性及び騒音の問題を同時に解決することはできなかった。

特開平９−２４０２２０号公報 特開平７−３０４３０９号公報 特開平１１−１８９０１３号公報

従って、本発明は一般用の重荷重用空気入りタイヤにおいて、偏摩耗を抑制し、同時に摩耗末期まで振動や騒音を増加させることのない空気入りタイヤを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、周方向にジグザグ状に延びる主溝と細溝とによりトレッドを区画して陸部を形成し、該陸部のタイヤ周方向に対する傾斜方向とは逆方向に傾斜し、主溝又は細溝に開口する傾斜溝により前記陸部を上面視で周方向にく字状のブロックに区画したトレッドを有する重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記く字状のブロックの端部が周方向に凸状をなし、かつその凸端の踏み込み端及び蹴り出し端に向かって高さを徐々に減少させた段差部を有することを特徴とする重荷重用空気入りタイヤである。
請求項２の発明は、請求項１に記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記く字状ブロックはタイヤの幅方向センター部を含む区域において幅方向に複数個並べて配置したことを特徴とする重荷重タイヤである。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記周方向に連続する溝は２本の主溝及び該主溝と略平行な３本の細溝からなることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤである。
請求項４の発明は、請求項１ないし３に記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの幅をＡ、主溝の幅をＢとしたとき、０．９≦Ａ／Ｂ≦１．２であることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤである。
請求項５の発明は、請求項１ないし４の何れかに記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの幅をＡ、周方向の細溝の幅をＣとするとき、３．４≦Ａ／Ｃ≦４．０であることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤである。
請求項６の発明は、請求項１ないし５の何れかに記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記各ブロックの表面積をａ、段差領域の表面積をｂとするとき、０．１≦ｂ／ａ≦０．４であることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤである。
請求項７の発明は、請求項１ないし６の何れかに記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、段差の最大値は０．5mm〜２．０mmであることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤである。
請求項８の発明は、請求項１ないしの何れかに記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記段差領域がタイヤの幅方向に直線状に並んで配置されていることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤである。
請求項９の発明は、請求項１ないし８の何れかに記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記各ブロック間にプラットホームが配置されていることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤである。
請求項１０の発明は、請求項１ないし９の何れかに記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記く字状のブロックがタイヤの幅方向に並んで配置されていることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤである。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の重荷重用空気入りタイヤの実施形態におけるトレッドのブロックパターンを展開して示す部分図である。図示のように、周方向にジグザグ状に並行に延びる２本の主溝１０とこの主溝１０間でかつ主溝１０に略平行に延びた３本の細溝２０とによりトレッドを区画し陸部を形成している。また、前記主溝１０と細溝２０との間において、これらの溝１０及び２０で区画した陸部のタイヤ周方向に対する傾斜方向とは逆方向に傾斜し、主溝１０及び／又は細溝２０に開口する傾斜溝３０が設けられており、この傾斜溝３０により陸部４０を図示のように、上面視において周方向において「く」字状をなす各ブロック４０に区画している。ブロック４０は図示のようにタイヤの幅方向中央部に４列設け、かつその両側部にそれぞれ１列のショルダーブロック５０が設けられ、タイヤの幅方向に全体で６列のブロック４０，５０が配置されている。

タイヤの幅方向中央部の４列のく字状のブロック４０は、それぞれタイヤの周方向において互いに逆向きにジグザグ状に配置され、かつ前記各ブロック４０間にはブロック４０の変形を防止し、かつブロック４０の剛性を高める目的で、好ましくはその１つおきにプラットホーム６０が配置されている。

前記く字状のブロック４０は、図２Ａ、２Ｂに示すように、そのく字の端部がタイヤの周方向に向かって凸状に形成され、その凸端である踏み込み端４２及び蹴り出し端４４に向かってブロック高さが徐々に減少する段差部又は面取り部分４６が形成されている。つまり、踏み込み端４２及び蹴り出し端４４はいずれもタイヤの外輪郭から径方向内側に配置される。
この段差部４６は、図２Ａの一部を拡大して示した斜視図である図２Ｃに示すように踏み込み端４２又は蹴り出し端４４に向かって傾斜した傾斜面として形成しても、或いは同様に図２Ｂの一部を拡大して示した斜視図である図２Ｄに示すように、一旦タイヤの周方向に傾斜した面４６ａを形成した後、踏み込み端４２又は蹴り出し端４４に向かって傾斜した面４６を形成するようにしてもよい。また、前記傾斜面は図示のような平面に限らず湾曲した面であってもよい。

次に、本実施形態の重荷重用空気入りタイヤのブロックパターンについて具体的に説明する。
本実施形態の重荷重用空気入りタイヤはブロックの剛性を維持しかつ排水効果を維持するため、前記ブロック４０の幅をＡ、主溝１０の幅をＢとしたとき、０．９≦Ａ／Ｂ≦１．２であることが好ましい。Ａ／Ｂが０．９未満であると溝幅が相対的に大きくなり、ブロック剛性が落ち、かつ接地面積が減少するため操安（操縦性・安定性）が低下し、逆にＡ／Ｂが１．２を越えると溝幅が狭くなることから排水効果が低下する。
また、同様に前記ブロック４０の幅をＡ、細溝２０の幅をＣとしたとき、３．４≦Ａ／Ｃ≦４．０であることが好ましい。Ａ／Ｃが３．４未満であると、ブロック４０に横方向の力が働いたときに、ブロック４０同士の支え合いができず、逆に４を越えると、ブロック同士が近すぎてリブ状となり駆動力が低下するという問題が生じる。

前記段差部４６の段差量は前記各ブロックの踏み込み端部及び蹴り出し端部に向かって増加し、前記各ブロックの表面積をａ、段差部（段差領域）の表面積をｂとしたとき、両者の関係は０．１≦ｂ／ａ≦０．４であることが望ましい。ｂ／ａが前記範囲よりも小さいと、耐偏摩耗性が十分得られず、かつ前記範囲よりも大きいと、面接触する領域が大きく騒音の抑制効果が十分ではなくなる。
更に、前記段差部における段差の最大値は０．5mm〜２．０mmであることが望ましい。即ち、段差の最大値が０．5mm未満であるとブロックの滑り易さをもたらすことが困難であり耐偏摩耗性が低下する一方、それが２．0mmを越えると、ブロック体積の減少量が大きくなりすぎて、偏摩耗性の改善にはなってもタイヤの総寿命の点からは不利となるからである。

次に、本発明の実施例について行ったその耐偏摩耗性能および発生騒音試験について説明する。
試験では、サイズが１１Ｒ22.5の本実施形態に係るタイヤ（本発明の実施品）と、従来例１及び２の構成に係るタイヤをそれぞれ標準リムに装着するとともに、充填空気圧を７．００ｋｇｆ／ｃｍ² とし、耐偏摩耗性能は、実車を６万ｋｍ走行させてタイヤブロックに発生したヒールアンドトウ摩耗の摩耗設差量を測定することにより評価し、発生騒音は、タイヤのドラム走行試験に際し、タイヤから３ｍ離れた場所に測定装置を設置して発生騒音の音圧レベルを測定することにより評価した。

図３Ａは、本発明の実施品であるタイヤと従来品との耐偏摩耗性を比較した図である。
縦軸にH＆Ｔ（ヒールアンドトウ）段差量をとり、かつ横軸に摩耗率をとった場合における、前記各タイヤを比較した図である。ここで（３）は本発明の実施品であるタイヤ（本発明の実施品という）、（１）、（２）はそれぞれ従来例１、２の構成のタイヤ（従来品１、２という）である。
ここで、ヒールアンドトウ段差量は、ブロックにおける蹴り出し側と踏み込み側との前記走行後における摩耗差の量を表し、かつ摩耗率はブロックの蹴り出し側及び踏み込み側におけるそれぞれの摩耗量の平均値とブロックの摩耗前の全高との比を表している。従って、摩耗率０はタイヤの走行前の状態を表し、摩耗率１００％はブロックが完全に摩耗してなくなった状態を表す。
図示のように、前記従来品（１）では、最大約２．５mmのヒールアンドトウ段差が認められたが、従来品（２）及び本実施品（３）ではヒールアンドトウ段差は最大約１．5mmであり、その耐偏摩耗性が良好であることを示している。

図３Ｂは、同様に本発明の実施品のタイヤと従来例１及び２の構成のタイヤの走行時における騒音レベルの測定結果を比較した図である。
図示のように、従来品（１）では８５ｄｂ、従来品（２）では約８０ｄｂであったのに対し、本発明の実施品（３）では約７８ｄｂであった。
このように、本発明の実施品（３）の騒音抑制性能が高いことが確認できた。
つまり、本実施品（３）は、耐偏摩耗性及び騒音抑制効果が高いことが明らかである。

本発明の１実施形態に係るタイヤブロックパターンの要部展開図である。 本発明の段差部を説明するためのく字状ブロックの模式図である。図２Ａはその第１の実施例、図２Ｂは第２の実施例の平面図であり、図２Ｃ、２Ｄは、それぞれ図２Ａ及び図２Ｂの一部を拡大して示した斜視図である。 本発明の重荷重用空気入りタイヤの耐偏摩耗性及び騒音特性を説明するための比較図である。 従来のタイヤブロックパターンの図１と同様の要部展開図である。 従来の他のタイヤブロックパターンの図１と同様の要部展開図である。

符号の説明

１・・・重荷重用空気入りタイヤ、１０・・・主溝、２０・・・細溝、３０・・・傾斜溝、４０・・・ブロック、４２・・・踏み込み端、４４・・・蹴り出し端、４６・・・段差部、５０・・・ショルダーブロック、６０・・・プラットフォーム。

Claims (10)

1. 周方向にジグザグ状に延びる主溝と細溝とによりトレッドを区画して陸部を形成し、該陸部のタイヤ周方向に対する傾斜方向とは逆方向に傾斜し、主溝又は細溝に開口する傾斜溝により前記陸部を上面視で周方向にく字状のブロックに区画したトレッドを有する重荷重用空気入りタイヤにおいて、
   前記く字状のブロックの端部が周方向に凸状をなし、かつその凸端の踏み込み端及び蹴り出し端に向かって高さを徐々に減少させた段差部を有することを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
2. 請求項１に記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記く字状ブロックはタイヤの幅方向センター部を含む区域において幅方向に複数個並べて配置したことを特徴とする重荷重タイヤ。
3. 請求項１または２に記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、
   前記周方向に連続する溝は２本の主溝及び該主溝と略平行な３本の細溝からなることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
4. 請求項１ないし３に記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、
   前記ブロックの幅をＡ、主溝の幅をＢとしたとき、０．９≦Ａ／Ｂ≦１．２であることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
5. 請求項１ないし４の何れかに記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、
   前記ブロックの幅をＡ、周方向の細溝の幅をＣとするとき、３．４≦Ａ／Ｃ≦４．０であることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
6. 請求項１ないし５の何れかに記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、
   前記各ブロックの表面積をａ、段差領域の表面積をｂとするとき、０．１≦ｂ／ａ≦０．４であることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
7. 請求項１ないし６の何れかに記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、
   段差の最大値は０．5mm〜２．０mmであることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
8. 請求項１ないしの何れかに記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記段差領域がタイヤの幅方向に直線状に並んで配置されていることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
9. 請求項１ないし８の何れかに記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、
   前記各ブロック間にプラットホームが配置されていることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
10. 請求項１ないし９の何れかに記載された重荷重用空気入りタイヤにおいて、
    前記く字状のブロックがタイヤの幅方向に並んで配置されていることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。

Images