JP2007112228A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】従来の空気入りタイヤよりも更に排水性能やトラクション性能を維持しつつ、ショルダーブロックのヒールアンドトウ磨耗を抑制できる方法を提供できるようにすること。
【解決手段】ショルダー部２，２´は、それぞれ接地端外側から周方向最端主溝４，４´に通じる横溝５を有し、該横溝は、接地端外側から周方向最端主溝側に向かって幅が狭くなる幅変区間５１と、該幅変区間の幅が狭い側の端から周方向最端主溝４，４´へ、等間隔の幅で延びる幅狭区間５２とを有し、横溝の幅狭区間５２と、トレッド面の下部に存在する最外層ベルトコード３とは、それぞれタイヤ回転方向に対して傾斜しており、幅狭区間５２の傾斜方向と最外層ベルトコード３の傾斜方向とは、互いに反対方向である空気入りタイヤとする。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する技術であり、より詳しくは、トレッド面ショルダー部の横溝形状とその下に存在する最外層ベルトのパターンとの相関関係に関する技術である。

空気入りタイヤでは、タイヤの排水性能や氷雪路面におけるトラクション性能確保のため、トレッド面に周方向主溝の他にも、該周方向主溝に通じる横溝などを設けるのが通常である。しかしその反面、かかる横溝を設けると、磨耗が促進されることによりタイヤ寿命が短くなってしまう。なかでもトラックバス用の空気入りタイヤでは、ヒールアンドトウ磨耗が激しくなるという問題があった。

排水性能やトラクション性能を維持しつつ、ヒールアンドトウ磨耗を抑える手段として、単に直線的な横溝を設けるのではなく、横溝を狭くするなど、溝やブロックの形状を変更し、或いは適宜サイプを設けるなどの工夫する技術が開示されている（例えば、特許文献１、２）。
特開平8−１９７９１３号公報 特開平８−１８３３１１号公報

なかでも特許文献２記載の技術は、ブロック形状の工夫だけでなく、最外層ベルトコードをセンター部の横溝と同方向に規定することにより、ベルトコード貼付方向に基づく残留コーナリングフォースを確保する手段を提供している。

しかしながら、トラックバス用の空気入りタイヤでは、降雪時にはタイヤにチェーンを巻く必要がある。このためトレッドショルダー部の接地端外側の横溝は、チェーンを引っ掛けることができる程度の幅が必要となる。このため、特にトラックバス用空気入りタイヤのトレッドショルダー部の接地端近くの横溝部位については、上記のようなトレッド面の形状の変更には制限があるので、ショルダーブロックのヒールアンドトウ磨耗の抑制は未だ十分とはいえなかった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、従来の空気入りタイヤよりも更に排水性能やトラクション性能を維持しつつ、ショルダーブロックのヒールアンドトウ磨耗を抑制できる方法を提供できるようにすることである。

本発明では、横溝の幅狭区間とトレッド面の下部に存在する最外層ベルトコードとが、それぞれタイヤ回転方向に対して傾斜しており、前記幅狭区間の傾斜方向と最外層ベルトコードの傾斜方向とを互いに反対方向にすることを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、横溝の幅変区間及び幅狭区間との存在と、横溝幅狭区間及び最外層ベルトコードの傾斜方向を反対方向にする手段との相乗効果によって、排水性能やトラクション性能を維持しつつ、ショルダーブロックのヒールアンドトウ磨耗を抑制できる空気入りタイヤとすることができる。

また本発明の空気入りタイヤでは、ショルダー部横溝の接地端外側は幅が広いままであるから、チェーンを巻く際にもチェーンが引っ掛かる位置が残された状態にすることができる。

以下、図面を用いて更に説明するが、本発明は図面に示された様態に限られるものではない。図１は、本発明のトレッドパターンを模式的に示した図である。図２は、本発明におけるトレッドパターンと最外層ベルトコードのパターンの関係を模式的に示した図である。図３は、本発明が実際のタイヤとして用いられる場合のトレッドパターンの一様態を示した図である。図２及び図３では、トレッド面のブロック部位を黒く塗り潰して示した。

本発明のタイヤは、トレッド面のセンター部１とショルダー部２，２´の境界に、周方向最端主溝４，４´を有する空気入りタイヤである。なかでもスタッドレスタイヤとして用いた場合に効果的である。なおセンター部１には、これ以外の周方向主溝を設けることもできる。

ショルダー部２，２´は、それぞれ接地端外側から周方向最端主溝４，４´に通じる横溝（ラグ溝）５を有している。横溝５は、接地端外側から周方向最端主溝側に向かって徐々に幅が狭くなる幅変区間５１と、該幅変区間の幅が狭い側の端から周方向最端主溝４，４´へ、等間隔の幅で延びる幅狭区間５２とを有する。すなわち、横溝５の周方向最端主溝４，４´と交差する部位の溝幅は、接地端外側の溝幅よりも狭くなる。ただし本発明では、ショルダー部の横溝５は、周方向最端主溝４，４´に通じているものであれば足り、センター部１のトレッド形状については特に制限はないので、横溝５が周方向最端主溝４，４´を終端にしてもよいし、周方向最端主溝４，４´を越えてセンター部１まで伸びるものであっても良い。

本発明では、周方向最端主溝側に幅狭区間５２を設け、接地端外側の溝幅は、通常の溝幅のままであるから、チェーンを巻く際にも従来どおりチェーンが引っ掛かる位置が残された状態を維持することができる。幅狭区間５２の幅が狭くなっているため、ヒールアンドトウ磨耗は抑制することができる。本発明は排水性やトラクション性能の維持と、ヒールアンドトウ磨耗の抑制を両立させる手段である。このような効果を十分に発揮するためには、幅狭区間５２の長さを該横溝全体長さの３０〜８０％とすることが好ましい。同様に、幅狭区間５２の溝幅を相対的長さとして接地端外側の溝幅の３０〜７０％とするか、絶対値長さとして２．５〜５．０ｍｍとすることが好ましい。

更に本発明では幅狭区間５２の少なくとも１箇所に、溝方向が変化する屈曲部位５３を設けることが好ましい。屈曲部位５３を設けることで、横溝の幅狭区間５２を斜め方向にストレ−トに設けた場合に比べ、応力集中を分散させることができ、トルククラックを防止することができる。また、ヒ−ルアンドトウ摩耗が生じた場合でも、屈曲部位５３を持たせることにより、磨耗が目立たなくなるので、美観的にも優れる。図１は、幅狭区間５２が幅変区間５１と接する側の端に屈曲部位５３を設けた様態であるが、図３のように、幅狭区間５２の途中に屈曲部位５３を設けても良い。

このように本発明の横溝５は途中で溝幅が変化するものであるが、ある部位で急激に幅が変化すると当該部分で磨耗が生じやすくなり、また騒音増大の要因にもなるので、溝幅の変化は緩やかに変化させることが好ましい。このため本発明では、接地端外側から周方向最端主溝側に向かって徐々に幅が狭くなる幅変区間５１を設けた。幅変区間５１の距離を長くすれば、溝幅の変化がより緩やかなものになる。溝幅を緩やかに変化させるためには、横溝５全長対して、横溝の幅変区間５１の長さの割合を２０％以上７０％以下とすることが好ましい。

また本発明では、横溝５の幅狭区間５２における溝深さは、周方向主溝深さの４０〜９０％とすることが好ましい。幅狭区間５２の溝深さが４０％未満であると、排水性の低下が大きくなってしまう。また摩耗が進むと、早期にトラクション性の低下が発生する。一方、９０％を超えるとブロック剛性が低下する。またヒールアンドトウ摩耗の低下や耐摩耗性においても溝底が浅いほど有利といえる。

一般に、タイヤ成形において、溝を設ける場合、成形したタイヤの溝幅は、金型で設定した溝幅よりも広くなる。しかし金型での溝幅値と成形したタイヤの溝幅値との乖離が大きくなると、形状保持性に劣り、溝が口開きしやすくなる。このため当該溝の壁面を構成するブロックの偏磨耗は激しくなる。特に本発明のように横溝５の一部に幅狭区間５２を設けたような様態では、金型溝幅値とタイヤの溝幅値との乖離による磨耗の影響は大きい。従って、かかる乖離はできるだけ抑制する必要がある。

そこで上記のような乖離を抑制するため、本発明では横溝５の幅狭区間５２は、タイヤ回転方向に対して傾斜させ、その傾斜方向は、トレッド面のすぐ下部に存在する最外層ベルトコード３の方向との相関関係によって定められるものとした。すなわち、横溝５の幅狭区間５２と前記トレッド面の下部に存在する最外層ベルトコード３とは、それぞれタイヤ回転方向に対して傾斜しているものであり、幅狭区間５２の傾斜方向と最外層ベルトコード３の傾斜方向とは、互いに反対方向とする。具体的には、図４の説明図に示したように、回転方向の仮想直線に対する右側傾斜方向を正、左側傾斜方向を負とすると、例えば最外層ベルトコード３の傾斜角度αが、０°を超えて９０°未満の範囲（右側傾斜）である場合、幅狭区間５２の傾斜角度βは、０°を超えて−９０°未満の範囲（左側傾斜）の角度で傾斜させる。図１〜３には、かかる幅狭区間５２の傾斜方向と、最外層ベルトコード３の傾斜角度との関係が満たされている様態の空気入りタイヤの様態を示した。

上記のような横溝５の幅狭区間５２と最外層ベルトコード３との傾斜方向の関係は、特に横溝５の幅狭区間５２と周方向最端主溝４，４´との交差している部位の下部で満たされていることが必要となる。従って、幅狭区間５２に屈曲部位５３を設けた場合には、当該屈曲部位５３から周方向最端主溝４，４´に通じる幅狭区間５２の区間の傾斜角度が、最外層ベルトコード３の傾斜角度と上記関係にあることが必要である。

なお本発明では、トレッド面に他の付加的要素を付与してもよい。例えば、図３に示した実際的な様態では、トレッド面の付加的要素として、スリット６を設けた様態を示している。その他、陸部（ブロック部）にサイプを設けた様態としてもよい。

（実施例１）
下記空気入りタイヤについて、横溝幅狭区間の横溝幅を変化させて実走テストを行った。
＜使用したタイヤ＞
周方向主溝数４本、深さ１０．５ｍｍ
接地面外側における横溝幅７ｍｍ、幅狭区間の横溝深さ７ｍｍ、
ショルダー部の横溝全体長さ３５ｍｍ、幅変区間１５ｍｍ、幅狭区間２０ｍｍ、
最外層ベルト角度２０° 幅狭区間横溝角度−２０°、
（回転方向の仮想直線に対する右側傾斜方向を正、左側傾斜方向を負とする）
幅狭区間横溝に屈曲部あり、角度１５０°（屈曲部がない場合の角度を１８０°とする）

上記タイヤにおいて、横溝幅狭区間の溝深さを変化させたタイヤを用いて実走テストを行った。なお試験に用いたタイヤは、内圧：６００KPa、リム：１６×５^１／_２ＪＪ、荷重：１００％（JATMA規定荷重）とし、試験車は、２−Ｄ小型トラック車とした。このタイヤを全輪に装着した。走行距離は１００００ｋｍとした。

横溝幅狭区間の溝幅を1ｍｍ〜7ｍｍのうちの４点でヒ−ルアンドトウ摩耗、トラクション性能及び排水性について指数化して比較を行った。溝幅７ｍｍ（幅狭区間なしの場合）における指数を基準値（１００）とした。いずれの指数も高いほど良好とする。なお、トラクション性能及び排水性の指数について、好ましい指数範囲は８０以上である。その結果を表１に示す。

（実施例２）
回転方向の仮想直線に対する右側傾斜方向を正、左側傾斜方向を負としたときの傾斜角度を２０°に設定した最外層ベルトコードの上に、金型の溝幅４．５ｍｍとしたときの成形タイヤの横溝（深さ７ｍｍ）について、傾斜角度を変化させて調べた。その結果を図５に示す。図５から、金型の溝幅と成形タイヤの溝幅の乖離を抑制するには、溝傾斜方向と、その下部に存在する最外層ベルトコードの傾斜方向とを互いに反対方向（すなわち図５において角度０°未満）とすることが有効であることが分かる。

（実施例３）
下記空気入りタイヤについて、横溝幅狭区間の溝深さを変化させて実走テストを行った。
＜使用したタイヤ＞
周方向主溝数４本、深さ１０．５ｍｍ
接地面外側における横溝幅９ｍｍ、幅狭区間の横溝幅の４ｍｍ、
ショルダー部の横溝全体長さ３５ｍｍ、幅変区間１５ｍｍ、幅狭区間２０ｍｍ、
最外層ベルト角度２０° 幅狭区間横溝角度−２０°、
（回転方向の仮想直線に対する右側傾斜方向を正、左側傾斜方向を負とする）
幅狭区間横溝に屈曲部あり、角度１５０°（屈曲部がない場合の角度を１８０°とする）

上記タイヤにおいて、横溝幅狭区間の溝深さを変化させたタイヤを用いて実走テストを行った。なお試験に用いたタイヤは、内圧：６００KPa、リム：１６×５^１／_２ＪＪ、荷重：１００％（JATMA規定荷重）とし、試験車は、２−Ｄ小型トラック車とした。このタイヤを全輪に装着した。走行距離は１００００ｋｍとした。

横溝溝の幅狭区間の溝深さが主溝比20％〜100％のうちの５点でヒ−ルアンドトウ摩耗、トラクション性能及び排水性について指数化して比較を行った。周方向主溝深さ比１００％における指数を基準値（１００）とした。いずれの指数も高いほど良好とする。なお、トラクション性能及び排水性の指数について、好ましい指数範囲は８０以上である。その結果を表２に示す。

本発明の模式的なトレッドパターン図である。 本発明の模式的なトレッドパターンと最外層ベルトコードのパターン図である。 本発明におけるトレッドパターンの実際的な一様態を示した図である。 幅狭区間の傾斜角度と最外層ベルトコードの傾斜角度の関係を示す説明図である。 実施例２の結果を示すグラフである。

符号の説明

１ センター部
２，２´ ショルダー部
３ 最外層ベルトコード
４，４´ 周方向最端主溝
５ 横溝
５１ 幅変区間
５２ 幅狭区間
５３ 屈曲部位
６ スリット

Claims (7)

1. トレッド面のセンター部とショルダー部の境界に、周方向最端主溝を有する空気入りタイヤであって、
   前記ショルダー部は、それぞれ接地端外側から周方向最端主溝に通じる横溝を有し、
   前記横溝は、接地端外側から前記周方向最端主溝側に向かって幅が狭くなる幅変区間と、該幅変区間の幅が狭い側の端から前記周方向最端主溝へ、等間隔の幅で延びる幅狭区間とを有し、
   前記横溝の幅狭区間と、前記トレッド面の下部に存在する最外層ベルトコードとは、それぞれタイヤ回転方向に対して傾斜しており、
   前記幅狭区間の傾斜方向と最外層ベルトコードの傾斜方向とは、互いに反対方向である
   空気入りタイヤ。
2. 前記横溝の幅狭区間の溝幅が、２．５〜５．０ｍｍである請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記横溝の幅狭区間の溝幅が、前記接地端外側の溝幅の３０〜７０％である請求項１記載の空気入りタイヤ。
4. 前記横溝の幅狭区間の少なくとも１箇所に、溝方向が変化する屈曲部位を有する請求項１〜３いずれかの項に記載された空気入りタイヤ。
5. 前記横溝の幅狭区間の長さが、該横溝全体長さの３０〜８０％である請求項１〜４いずれかの項に記載された空気入りタイヤ。
6. 前記横溝の幅変区間の長さの該横溝全長に対する割合が、２０％〜７０％である請求項１〜５いずれかの項に記載された空気入りタイヤ。
7. 前記横溝の幅狭区間の溝深さが、前記周方向主溝深さの４０〜９０％である請求項１〜６いずれかの項に記載された空気入りタイヤ。
   

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