JP2007168644A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】制動、発進などのトラクション性能を維持しながら、ブロックの変形を小さくして偏摩耗を抑制することができる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ周方向ＰＤに延びる周方向溝２１と、その周方向溝２１に沿って両側に配される複数のブロック２２と、前記周方向溝２１から両側に延びることで前記ブロック２２同士を区分する複数の横溝２３とを有するトレッドパターンＴＰを備えた空気入りタイヤにおいて、前記周方向溝２１を横断するように前記横溝２３の一方から他方へと延びる補強ブロック１０が設けられ、その補強ブロック１０は細溝２４を介して前後のブロック２２と隣接すると共に、前記周方向溝２１を横断する部分に高さを部分的に低くして形成した連通部を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、タイヤ周方向に延びる周方向溝に沿って配される複数のブロックと、前記ブロック同士を区分する横溝とを有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤに関する。

一般的に、空気入りタイヤにおいてトレッド部が摩耗する際、ラジアルタイヤではショルダー部で摩耗が大きくなる傾向がある。特に、ショルダー部にブロックを有するタイヤでは、走行時のブロックの変形に起因して、ブロックのトウ側とヒール側とで摩耗量に差が生じる、偏摩耗（トウ・アンド・ヒール摩耗）が生じ易い。

従来、このような偏摩耗を低減する方法として、ブロック間に存在する横溝（スリット）を浅くして、ブロックの剛性を高めて変形を少なくすることにより、偏摩耗を低減する方法がとられていた。

しかし、この方法では、横溝の排水機能などが低下し易く、またタイヤ全体の摩耗の進行によって、早期に横溝が消滅するため、制動、発進などのトラクション性能を維持する上で問題となっていた。

そこで、下記の特許文献１には、ブロック間に存在する横溝に幅狭ブロック（犠牲ブロック）を突設して、これを積極的に変形させて摩耗させることによって、隣接するブロックの偏摩耗を抑制する空気入りタイヤが提案されている。

しかしながら、上記の幅狭ブロックでは、高トルクなどの負荷が大きい条件の下では、隣接するブロックの変形を小さくする効果がほとんど発揮できず、偏摩耗の低減効果に限界があった。また、隣接するブロックの変形を少なくするために、幅狭ブロックの長さや幅を大きく設定すると、トラクション性能が低下するという問題があった。

なお、トラクション性能を高めるために、ブロック数やサイプ数を増加させればさせるほど、ブロック剛性が低下するため、偏摩耗は生じ易くなる傾向がある。

特開平９−１７５１２０号公報

そこで、本発明の目的は、制動、発進などのトラクション性能を維持しながら、ブロックの変形を小さくして偏摩耗を抑制することができる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延びる周方向溝と、その周方向溝に沿って両側に配される複数のブロックと、前記周方向溝から両側に延びることで前記ブロック同士を区分する複数の横溝とを有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、前記周方向溝を横断するように前記横溝の一方から他方へと延びる補強ブロックが設けられ、その補強ブロックは細溝を介して前後のブロックと隣接すると共に、前記周方向溝を横断する部分に高さを部分的に低くして形成した連通部を有することを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤによれば、補強ブロックが周方向溝を横断するように横溝の一方から他方へと延びるため、従来のように周方向溝で完全に分断されている補強ブロックと比較して、高負荷の場合でも隣接するブロックの変形を抑制する効果が大きくなり、横溝中の占有面積が小さくても、ブロックの変形を十分抑制することができる。また、補強ブロックは細溝を介して前後のブロックと隣接するため、補強ブロックがエッジ効果を発現することができ、また、周方向溝を横断する部分に高さを部分的に低くして形成した連通部を有するため、周方向溝の排水性などをある程度維持することができる。その結果、制動、発進などのトラクション性能を維持しながら、ブロックの変形を小さくして偏摩耗を抑制することができる空気入りタイヤを提供することができる。

上記において、前記補強ブロックは、前記連通部の両側の部分が、隣接する前記ブロックとほぼ同じ高さであることが好ましい。補強ブロックの高さが隣接するブロックの高さに近づくほど、補強ブロックが隣接するブロックの変形を抑制する効果が大きくなり、偏摩耗の防止効果をより向上させることができる。

また、前記補強ブロックの連通部は、踏面側に設けられた前記周方向溝の深さの１０％以上が空間となる幅広部と、溝底側に設けられ前記周方向溝の底面より１．５ｍｍ以上の高さに下端を有する幅狭部とを備えることが好ましい。幅狭部の下端が周方向溝の底面より１．５ｍｍ以上の高さであるため、両側が連結した補強構造を維持することができ、幅狭部によって摩耗が進行した場合でも周方向溝が連通した構造を維持することができる。更に、一定以上の深さの幅広部を設けることによって、周方向溝のデザインへの影響を少なくしながら、摩耗初期の排水効果を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す平面図であり、図２はそのＩ−Ｉ断面図、図３はそのＩＩ−ＩＩ断面図である。図４は本発明の空気入りタイヤの一例を示す半断面図である。

本発明の空気入りタイヤは、図１に示すように、タイヤ周方向ＰＤに延びる周方向溝２１と、その周方向溝２１に沿って両側に配される複数のブロック２２と、前記周方向溝２１から両側に延びることで前記ブロック２２同士を区分する複数の横溝２３とを有するトレッドパターンＴＰを備える。

本実施形態では、ほぼ直線状の４本の周方向溝２１が設けられており、横溝２３が若干屈曲しながら周方向溝２１に対してほぼ垂直に交差している例を示す。タイヤ赤道線Ｃが位置する中央付近の周方向溝２１ａとショルダー部付近の周方向溝２１ｂの間には、２列のブロック２２が設けられており、２列のブロック２２同士は、略タイヤ周方向ＰＤに延びる細溝２５で区分されている。中央付近の２本の周方向溝２１ａの間には、１列のブロック２２が設けられている。

ショルダー部付近の周方向溝２１ｂの外側には、２列のブロック２２，２９が設けられており、ブロック２２とブロック２９とは、タイヤ周方向ＰＤに延びる細溝２６で区分されている。ブロック２９の更に外側には、ブロック２９の摩耗を防止するための犠牲ブロック３０が、細溝３１を隔てて設けられている。

各々のブロック２２には、中央をタイヤ幅方向に延びる波状サイプ２７と、その両側の短い波状サイプ２８とが設けられている。各々のブロック２９には、タイヤ幅方向に延びる２本の波状サイプ３２が設けられている。

本発明の空気入りタイヤは、図１〜図３に示すように、周方向溝２１を横断するように横溝２３の一方から他方へと延びる補強ブロック１０が設けられ、その補強ブロック１０は細溝２４を介して前後のブロック２２と隣接すると共に、周方向溝２１を横断する部分に高さを部分的に低くして形成した連通部１１を有することを特徴とする。本実施形態では、補強ブロック１０は、連通部１１の両側の部分１４が、隣接するブロック２２とほぼ同じ高さである例を示す。

本発明において、補強ブロック１０に設けられた連通部１１の下端１１ａは、周方向溝２１の底面２１ｃより１．５ｍｍ以上の高さに配置されることが好ましく、２．５ｍｍ以上の高さに配置されることがより好ましい。連通部１１の下端１１ａが底面２１ｃより１．５ｍｍ未満の高さであると、補強ブロック１０が両側に分断されて補強効果が低減する傾向がある。

また、本発明において、補強ブロック１０に設けられた連通部１１の下端１１ａは、周方向溝２１の深さの１５％以下の高さに配置されることが好ましく、３０％以下の高さに配置されることがより好ましい。連通部１１の下端１１ａが周方向溝２１の深さの３０％を超えると、補強ブロック１０によって、周方向溝２１の排水機能が妨げられ、高速域でのＷＥＴ路走行性能が低下する傾向がある。

本発明では、補強ブロック１０に形成された連通部１１の溝底側に、スリット状の幅狭部１３が設けられ、その幅狭部１３の上方により幅の広い幅広部１２が設けられていることが好ましい。このスリット状の幅狭部１３によって、両側の補強ブロック１０の補強効果を高めながら、摩耗の末期まで連通部１１による排水機能を維持することができる。本実施形態では、連通部１１がテーパー状の幅広部１２とスリット状の幅狭部１３とで形成されている例を示す。

つまり、補強ブロック１０の連通部１１は、踏面側に設けられた周方向溝２１の深さの１０％以上が空間となる幅広部１２と、溝底側に設けられ前記周方向溝２１の底面より１．５ｍｍ以上の高さに下端を有する幅狭部１３とを備えている。このように、連通部１１の幅広部１２の下端は、周方向溝２１の深さの１０％以上の深さになるように配置されるのが好ましい。

本実施形態では、連通部１１の幅広部１２がテーパー状に上側に拡がっており、幅広部１２の上端の幅は、周方向溝２１の幅より広くなっている。これによって、補強ブロック１０における連通部１１の両側の部分１４が、ブロック２２の端辺より内側に配置されるため、ブロック２２同士の間に凹部が形成されて、その部分でエッジ効果を発現できるようになる。

補強ブロック１０の両端１４ａは、ブロック２２の端辺にそろえて配置してもよいが、図１に示すように、ブロック２２の端辺よりやや内側に、補強ブロック１０両端１４ａが配置されることが、横溝２３の排水機能を確保する上で好ましい。なお、補強ブロック１０両端１４ａの壁面は、踏面に法線方向または傾斜した方向のいずれでもよい。

本実施形態では、補強ブロック１０が全ての周方向溝２１に対して形成され、各々の周方向溝２１について１本おきの横溝２３に形成されると共に、隣り合う周方向溝２１については、補強ブロック１０がジグザグに配置されるように形成されている例を示す。

本発明の空気入りタイヤは、以上のようなトレッドパターンＴＰを備えること以外は、従来のタイヤと同じであり、従来公知の空気入りタイヤの構造、形状、材料などがいずれも採用できる。例えば、図１に示すように、一対のビード部３と、ビード部３から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２間に設けたトレッド部１とを備えるものが例示できる。

一対のビード部３の間にはカーカス層６が架け渡されるように配される。カーカス層６はポリエステル等のコードをゴム引きした１層から形成されたラジアルカーカスであり、カーカス層６の外側にはゴム層が形成される。また、チューブレスタイヤでは最内層にインナーライナー層４が形成される。カーカス層６のタイヤ径方向外側には、たが効果による補強を行うベルト層５が配置され、そのベルト層５のタイヤ径方向外側にトレッド部１が形成される。ベルト層５はタイヤ赤道線Ｃに対して約２０°の傾斜角度で平行配列したスチールコードをゴム引きした２層を、スチールコードがタイヤ赤道線Ｃを挟んで交差するように積層して形成される。

トレッド部１を形成するトレッドゴム９の原料としては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられる。これらのゴムはカーボンブラックやシリカ等の充填材で補強されると共に、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤等が適宜配合される。

［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、図２のＩ−Ｉ断面に示すように、連通部１１がテーパー状の幅広部１２とスリット状の幅狭部１３とで形成されている例を示したが、本発明における連通部は、周方向溝２１を横断する部分に高さを部分的に低くして形成した連通部１１であれば、図５（ａ）〜（ｂ）のＩ−Ｉ断面に示すように、いずれの形状であってもよい。

図５（ａ）に示すものは、連通部１１が略矩形状の幅広部１２とスリット状の幅狭部１３とで形成されている例である。幅広部１２は逆台形状や半円状であってもよい。また、幅狭部１３は、上方に拡がるテーパー状などであってもよい。

図５（ｂ）に示すものは、連通部１１が上方に拡がるテーパー状で上下に区分されていない形状の例である。また、この例では、連通部１１の上端の開口幅が、周方向溝２１の開口幅より狭い例である。

（２）前述の実施形態では、補強ブロックが全ての周方向溝に対して形成されている例を示したが、本発明では補強ブロックが一部の周方向溝に対して形成されていてもよい。また、周方向溝に形成される補強ブロックは、全ての横溝ついて形成されていてもよく、２本以上おきの横溝に形成されていてもよい。また、補強ブロックの形成位置もジグザグの配置に限定されるものではない。

（３）前述の実施形態では、４本の周方向溝によってブロックが区分されているトレッドパターンの例を示したが、本発明に係る空気入りタイヤは、特定のトレッドパターンを備えるものに限られず、周方向溝に沿って両側に配される複数のブロックと、前記周方向溝から両側に延びることで前記ブロック同士を区分する複数の横溝とを有するトレッドパターンであれば、従来公知のいずれのパターンを採用することも可能である。例えば、両側のショルダー部付近に各々周方向溝が形成され、その両側のブロック以外の部分は、リブなどで形成されているトレッドパターンであってもよい。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。

（１）摩耗試験
後述する試作タイヤをサイズ２２．５Ｘ７．５０のリムに組み付けた後、内圧７００ｋＰａを充填し、フロントタイヤとして実車（車両総重量２０ｔの大型トラック）装着した後、１名乗車の荷重条件にて、所定の走行距離（約１３０００ｋｍと約４１０００ｋｍ）に至るまで乾燥舗装道路を走行したときの摩耗率と段差摩耗量（摩耗によるブロック端辺の前後の高低差の最大値）を測定した。

（２）氷上制動性能
後述する試作タイヤを２２．５Ｘ７．５０のリムに組み付けた後、内圧７００ｋＰａを充填し、上記と同じ実車に装着して、アイス路面を走行し、速度４０ｋｍ／ｈで走行した後にブレーキをかけて制動距離を測定した。制動性能は、比較例１における制動距離を１００として指数で評価した。当該指数が大きいほど制動性能が良好であることを意味する。

（３）氷上発進性能
後述する試作タイヤをサイズ２２．５Ｘ７．５０のリムに組み付けた後、内圧７００ｋＰａを充填し、上記と同じ実車に装着して、アイス路面をフルアクセルで加速走行し、速度４０ｋｍ／ｈに至るまでの時間を測定した。発進性能は、比較例１でかかった時間を１００として指数で評価した。当該指数が大きいほど発進性能が良好であることを意味する。

（４）氷上登坂性能
後述する試作タイヤをサイズ２２．５Ｘ７．５０のリムに組み付けた後、内圧７００ｋＰａを充填し、上記と同じ実車に装着して、４０ｋｍ／ｈで規定の斜面に進入。そのままの状態を維持したままで、斜面を登ることが出来た距離を測定した。登坂性能は、比較例１における登坂距離を１００として指数で評価した。当該指数が大きいほど登坂性能が良好であることを意味する。

実施例１
図１〜図３に示したトレッドパターンを有し、図４に示す構造を有するサイズ１１Ｒ２２．５の試作タイヤを製作し、上記性能を評価した。その際、横溝の溝幅は６ｍｍ、深さは１６．５ｍｍ、周方向の溝幅は８．５ｍｍ、補強ブロックの長さは１３ｍｍ（全長では連通部を含んで３７ｍｍ）、厚みは４．５ｍｍ、連通部の下端の高さは溝底から２．５ｍｍ、幅広部の上端の開口幅は１１ｍｍとした。

比較例１（従来品Ａ）
実施例１において、補強ブロックを設ける代わりに横溝の深さを１３．５ｍｍにしたこと以外は同様にして、試作タイヤを作製し、同様に評価した。

比較例２（従来品Ｂ）
実施例１において、補強ブロックを設ける代わりに、厚み４．５ｍｍ、長さ１３ｍｍで隣接するブロックと同じ高さ（ブロックとの間隔は０．７ｍｍ）の犠牲ブロックを設けたこと以外は同様にして、試作タイヤを作製し、同様に評価した。

以上の試作タイヤの摩耗試験の結果を表１〜表２に示す。また、氷上制動性能、氷上発進性能、および氷上登坂性能の試験結果を表３に示す。

表１〜表２の結果が示すように、実施例１の本発明の空気入りタイヤでは、摩耗初期および摩耗中期において、従来品と比較して偏摩耗（トウ・アンド・ヒール摩耗）を大幅に低減することができる。また、実施例１の本発明の空気入りタイヤでは、従来品と比較して、氷上における制動、発進、および登坂などのトラクション性能を大きく改善することができる。

本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す平面図 図１に示すトレッドパターンのＩ−Ｉ断面図 図１に示すトレッドパターンのＩＩ−ＩＩ断面図 本発明の空気入りタイヤの一例を示す半断面図 本発明の空気入りタイヤの要部の他の例を示す要部拡大図

符号の説明

１０ 補強ブロック
１１ 連通部
１２ 連通部の幅広部
１３ 連通部の幅狭部
２１ 周方向溝
２２ ブロック
２３ 横溝
２４ 細溝
ＴＰ トレッドパターン
ＰＤ タイヤ周方向
Ｃ タイヤ赤道線

Claims (3)

1. タイヤ周方向に延びる周方向溝と、その周方向溝に沿って両側に配される複数のブロックと、前記周方向溝から両側に延びることで前記ブロック同士を区分する複数の横溝とを有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記周方向溝を横断するように前記横溝の一方から他方へと延びる補強ブロックが設けられ、その補強ブロックは細溝を介して前後のブロックと隣接すると共に、前記周方向溝を横断する部分に高さを部分的に低くして形成した連通部を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記補強ブロックは、前記連通部の両側の部分が、隣接する前記ブロックとほぼ同じ高さである請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記補強ブロックの連通部は、踏面側に設けられた前記周方向溝の深さの１０％以上が空間となる幅広部と、溝底側に設けられ前記周方向溝の底面より１．５ｍｍ以上の高さに下端を有する幅狭部とを備える請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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