JP2007176287A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ウエット性能、直進性能を十分に維持しつつ、耐偏摩耗性能を大きく向上させること
【解決手段】トレッド５に周方向に延びる３本の周方向主溝９、１１と、これら周方向主溝９、１１により区画されたリブ１３、１５とを有する空気入りタイヤであって、周方向主溝９はタイヤ赤道線Ｓと重なり、かつ底部に細リブ状の陸部１７を有し、リブ１３には幅方向に伸びるサイプ１９を有し、サイプ１９の赤道線側部分１９ａの深さがトレッド端側部分１９ｂの深さよりも浅く、リブ１３、１５にはマルチサイプを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、特にトレッドパターンの改良により、操縦安定性能の維持しつつ、ウエット性能を十分に発揮させかつ耐偏摩耗性能を向上させことができる空気入りタイヤに関する。

本発明に関する先行技術として特許文献１に示すものがある。特許文献１に係わる先行技術について図４及び図５を元に説明する。

ここで、図４は、細リブ状の陸部を有する空気入りタイヤのトレッドの部分平面展開図、図５は、図４中におけるV-V線に沿った断面図である。なお、図面中、「Ｌ」は、左方向を指し、「Ｒ」は、右方向を指す。

図４及び図５に示すように、空気入りタイヤ１０１において、カーカス１０３の外周部には、トレッド１０５がベルト層１０７を覆うように一体に設けられている。また、トレッド１０５のセンター部にはタイヤ周方向Ｃへ延びた一対のセンター周方向主溝１０９がタイヤ赤道線Ｓをはさむように設けられている。またトレッド１０５のショルダー部には、タイヤ周方向Ｃへ延びた一対のショルダー周方向主溝１１１が一対のセンター周方向主溝１０９をはさむように設けられている。

一対のセンター周方向主溝１０９によって、タイヤ周方向Ｃへ延びるセンターリブ１１３が区画され、隣接するセンター周方向主溝１０９とショルダー周方向主溝１１１とによって、タイヤ周方向Ｃへ延びるセカンドリブ１１５が区画され、ショルダー周方向主溝１１１とトレッド端Ｅによって、タイヤ周方向Ｃへ延びるショルダーリブ１１７が区画される。また、ショルダー周方向主溝１１１の底部には、トレッド１０５の表面と段差を有しかつタイヤ周方向Ｃへ延びた細リブ状の陸部１１９が設けられている。

従来、空気入りタイヤ１０１では、トレッド１０５の表面との間に段差を有する細リブ状の陸部１１９をショルダー周方向主溝１１１の底部に設けることによって、走行中に、車両の進行方向とは逆方向の周方向せん断力、いわゆるブレーキングフォースを細リブ状の陸部１１９に集中させて、積極的に細リブ状の陸部１１９を摩耗させて、細リブ状の陸部１１９に偏摩耗犠牲部としての機能を持たせ、ショルダーリブ１１７に作用するブレーキングフォースを軽減させて偏摩耗を抑制するようにしている（偏摩耗抑制作用）。

また、特許文献２及び特許文献３には、赤道線上に配置された周方向主溝の中にも細リブ状の陸部が設けられることにより、耐偏摩耗性能を向上させることが報告されている。
特開平２−８８３１１号公報 特開２０００−２３８５０８号公報 特開２００２−２５４９０５号公報

しかし、ショルダー部の細リブ状の陸部１１９の効果の及ぶ範囲は細溝状の陸部１１９の幅の数倍程度に限られるため、最も横力等の入力に対して厳しいショルダーリブのエッジ部（トレッド端部）の前記偏摩耗抑制作用が小さい。そのため、ショルダーリブ１１７の赤道線側とトレッド端Ｅ側で前記偏摩耗抑制作用の程度が異なり、テーパー状に摩耗する偏摩耗に対してはほとんど効果がなかった。

また、全ての周方向主溝１０９，１１１の底部に細リブ状の陸部１１９を配置した場合、耐偏摩耗抑制作用は向上するが、周方向主溝１０９，１１１全体の溝容積が減少して、排水性が損なわれ、ウエット性能を十分に発揮させることができないという問題もあった。

そこで、本発明の目的は、上記問題点を解消することができる、新規な空気入りタイヤを提供することにある。

本発明の第１の特徴（請求項１に記載の発明の特徴）は、カーカスの外周部にトレッドがベルトを覆うように一体に設けられた空気入りタイヤにおいて、前記トレッドにタイヤ周方向へ延びた３本以上の周方向主溝が設けられ、前記３本以上の周方向主溝のうち、中央部に位置する前記周方向主溝はタイヤ赤道線に重なるセンター周方向主溝であって、前記３本以上の周方向主溝によって前記タイヤ周方向へ延びた複数本のリブがタイヤ幅方向に区画され、前記センター周方向主溝の底部にのみ前記トレッドの表面と段差を有しかつ前記タイヤ周方向へ延びた細リブ状の陸部が設けられ、前記センター周方向主溝の両側の前記リブに複数本のセンターサイプが前記タイヤ周方向に間隔を置いてそれぞれ形成され、各々の前記センターサイプは隣接する一対の前記周方向主溝とを繋ぐように前記タイヤ幅方向にそれぞれ延びてあって、各々の前記センターサイプの赤道線側部分の深さはトレッド端側部分の深さよりも浅くそれぞれ設定されたことである。

第１の特徴によると、前記センター周方向主溝底部にのみ前記トレッドの表面と段差を有した細リブ状の陸部が設けられているため、走行中に、前記細リブ状の陸部において車両の進行方向とは逆向き（負）の周方向せん断力によって周方向せん断歪が発生し、前記タイヤ内部に配置されたベルトを介してトレッドの広範囲にまで広がる。そのため、前記センター周方向主溝以外の周方向主溝に細リブ状の陸部を設けなくとも、ショルダー部における前記リブの偏摩耗（換言すれば、ショルダーリブの偏摩耗）を効果的に抑制することができる（偏摩耗抑制作用）。

また、前記センター周方向主溝の両側の前記リブに複数本のセンターサイプが前記タイヤ周方向に間隔を置いてそれぞれ形成され、各々の前記センターサイプは隣接する一対の前記周方向主溝を繋ぐように前記タイヤ幅方向にそれぞれ延びているため、ウエット路面においても前記センターサイプが排水機能を果たすことができる。

更に、前記センターサイプの赤道線側部分の深さをトレッド端側部分の深さよりもそれぞれ浅くするため、たとえセンター部に前記センター周方向主溝が配置されても、センター部における前記リブの剛性（換言すれば、センターリブの剛性）の低下を抑制することができる。

本発明の第２の特徴（請求項２に記載の発明の特徴）は、第１の特徴に加えて、前記センターサイプの赤道線側部分の深さは、前記周方向主溝深さの１５％以上５０％以下になっていることである。

ここで、前記センターサイプの赤道線側部分の深さを前記周方向主溝深さの１５％以上としたのは、前記周方向主溝深さの１５％未満だとすると、前記センターサイプの赤道線側部分が早期に消えてしまい、長期にわたって排水性を確保することができないためである。一方、前記センターサイプの赤道線側部分の深さを前記周方向主溝深さの５０％以下としたのは、前記周方向主溝深さの５０％を超えると、前記センターリブの剛性の低下を十分に抑制することができないためである。

本発明の第３の特徴（請求項３に記載の発明の特徴）は、第１の特徴または第２の特徴に加えて、前記センターサイプの赤道線側部分の幅は前記リブの幅（リブ幅）の３０％以上かつ６０％以下になっていることである。

ここで、前記センターサイプの赤道線側部分の幅を前記リブ幅の３０％以上としたのは、前記リブ幅の３０％未満だとすると、前記センターリブ剛性の低下を十分に抑制することができないためである。一方、前記センターサイプの赤道線側部分の幅を前記リブ幅の６０％以下としたのは、前記リブ幅の６０%を超えると、長期にわたって排水性を確保することができないためである。

本発明の第４の特徴（請求項４に記載の発明の特徴）は、第１の特徴から第３の特徴に加えて、前記細リブ状の陸部の幅は前記トレッドの幅（トレッド幅）の２％以上かつ１０％以下になっていることである。

ここで、前記細リブ状の陸部の幅が前記トレッド幅の２％以上であるとしたのは、前記トレッド幅の２％未満だとすると、前記細リブ状の陸部の剛性が落ちすぎて、前述の偏摩耗抑制作用を十分に発揮できず、場合によっては、前記細リブ状の陸部のもげ等が心配されるためである。一方、前記細リブ状の陸部の幅が前記トレッド幅の１０％以下であるとしたのは、前記トレッド幅の１０％を超えると、前記センター周方向主溝の排水性を十分に向上させることが困難なためである。

本発明の第５の特徴（請求項５に記載の発明の特徴）は、第１の特徴から第４の特徴に加えて、前記リブのリブ端に多数本のマルチサイプが前記タイヤ周方向に間隔を置いて形成されたことである。

ここで、マルチサイプとは、長さ１ｍｍ以上５ｍｍ以下で、２ｍｍ以上２０ｍｍ以下のサイプ間隔で形成されるサイプのことをいう。

第５の特徴によると、前記リブのリブ端に多数本のマルチサイプが前記タイヤ周方向に間隔を置いて形成されているため、前記リブのリブ端の接地圧を下げて、前記リブの偏摩耗の発生及び進展をより十分に抑制できる。

本発明の第６の特徴（請求項６に記載の発明の特徴）は、第１の特徴から第５の特徴に加えて、前記細リブ状の陸部のトレッド表面との段差をdとし、かつ前記センター周方向主溝の深さをDとしたとき、０．７×Ｄ≦（Ｄ−ｄ）≦Ｄ−３ｍｍで表される関係を満たすことである。

ここで、前記（Ｄ−ｄ）が０．７×Ｄの数値に満たないと、前記細リブ状の陸部のトレッド表面との段差が大きすぎて、車両進行方向の逆向きのせん断力が十分に発生しないためである。また、Ｄ−３ｍｍより大きいと、前記細リブ状の陸部の高さが前記トレッドの表面とあまり変わらず、車両進行方向の逆向きのせん断力が十分に発生しないためである。

請求項１から請求項６のうちのいずれか１項の請求項に記載の発明によれば、前記センター周方向主溝以外の周方向主溝に細リブ状の陸部を設けなくとも、前記リブの偏摩耗を効果的に抑制することができると共に、ウエット路面においても前記センターサイプが排水機能を果たすため、複数の前記周方向主溝全体の溝容積の減少を抑えつつ排水性を高めて、ウエット性能を十分に発揮させることができると共に、耐偏摩耗性能を向上させることができる。

また、たとえセンター部に前記センター周方向主溝が配置されても、前記センターリブの剛性の低下を抑制できるため、直進性の低下を抑えて、操縦安定性能を維持することができる。

本発明の実施の形態について図１から図３を参照して説明する。

ここで、図１は、本発明の実施形態に係わる空気入りタイヤにおけるトレッドの一部の平面展開図、図２は、図１中におけるII−II線に沿った断面図、図３は、トレッドの一部の断面図の拡大図である。なお、図面中、「Ｌ」は、左方向を指し、「Ｒ」は、右方向を指す。

図１、２に示すように、本発明の実施形態に係わる空気入りタイヤ１では、カーカス３の外周部にトレッド５がベルト７を覆うように設けられている。

トレッド５には、タイヤ周方向Ｃへ延びたセンター周方向主溝９がタイヤ赤道線Ｓに重なるように設けられ、また、トレッド５の左右のショルダー部には、タイヤ周方向Ｃへ延びた一対のショルダー周方向主溝１１（左寄りのショルダー周方向主溝１１と右寄りのショルダー周方向主溝１１）が一対のセンター周方向主溝９を挟むように設けられている。

複数の周方向主溝９，１１によって、タイヤ周方向Ｃへ延びた複数のリブ１３，１５がタイヤ幅方向Ｗに区画されている。即ち、センター周方向主溝９及び一対のショルダー周方向主溝１１によって、タイヤ周方向Ｃへ延びた一対のセンターリブ１３が区画されている。また、ショルダー周方向主溝１１とトレッド端Ｅによって、タイヤ周方向Ｃへ延びたショルダーリブ１５が区画されている。

センター周方向主溝９の底部には、トレッド５の表面と段差を有しかつタイヤ周方向Ｃへ延びた細リブ状の陸部１７が設けられている。また、一対のセンターリブ１３には、複数本のセンターサイプ１９がタイヤ周方向Ｃに間隔を置いてそれぞれ形成されており、各々のセンターサイプ１９は、隣接するセンター周方向主溝９とショルダー周方向主溝１１とを繋ぐようにタイヤ幅方向Ｗにそれぞれ延びている。

そして、図３に示すように、各々のセンターサイプ１９の赤道線側部分１９ａの深さはトレッド端側部分１９ｂの深さよりも浅くそれぞれ設定されている。

センターサイプ１９の赤道線側部分１９ａの深さは、周方向主溝深さ９の１５％以上かつ５０％以下となっている。ここで、センターサイプ１９の赤道線側部分１９ａの深さが周方向主溝深さ９の１５％未満であると、センターサイプ１９の赤道線側部分１９ａが早期に消えてしまい、長期にわたって排水性を確保することが難しくなるためである。一方、センターサイプ１９の赤道線側部分１９ａの深さが５０％を超えると、センターリブ１３のリブ剛性の低下を十分に抑制することができないためである。

また、センターサイプ１９の赤道線側部分１９ａの幅ｆは、センターリブ１３の幅の３０％以上かつ６０％以下となっている。ここで、センターサイプ１９の赤道線側部分１９ａの幅fをセンターリブ１３の幅ｍの３０%未満とすると、センターサイプ１９の一部である赤道線側部分１９ａの長さが短くなり、センターリブ１３のリブ剛性の低下を十分に抑制することができないためである。一方、センターサイプ１９の赤道線側部分１９ａの幅fをセンターリブ１３の幅ｍの６０％を超えると、長期にわたって排水性を確保することができないためである。

更に、細リブ状の陸部１７の幅は、トレッド１の幅（左側トレッド端Ｅから右側トレッド端Ｅまでのタイヤ幅方向Ｗに平行な直線距離）の２％以上１０％以下となっている。ここで、細リブ状の陸部１７の幅がトレッド５の幅（トレッド幅）の２％以上であるとしたのは、前記トレッド幅の２％未満だとすると、細リブ状の陸部１７の剛性が落ちすぎて、後述の偏摩耗抑制作用を十分に発揮できず、場合によっては、細リブ状の陸部１７のもげ等が心配されるためである。一方、細リブ状の陸部１７の幅が前記トレッド幅の１０％以下であるとしたのは、前記トレッド幅の１０％を超えると、センター周方向主溝９の排水性を十分に向上させることが困難なためである。

また、細リブ状の陸部１７とトレッド５の表面との段差をｄとし、センター周方向主溝９の深さをＤとしたとき、（Ｄ−ｄ）の値はＤの０．７倍以上かつ（Ｄ−３ｍｍ）以下となるように設定する。（Ｄ−ｄ）がセンター周方向主溝９の深さＤの０．７倍に満たないと、細リブ状の陸部１７とトレッド５の表面との段差が大きすぎて、車両新方向の逆向きのせん断力が十分に発生しないためである。一方、（Ｄ−３ｍｍ）を超えると、細リブ状の陸部１７がトレッド５の表面とあまり変わらず、車両進行方向の逆向きのせん断力が十分に発生しないためである。

に十分に偏摩耗抑制効果が見られないためである。

図１に示すように、一対のショルダーリブ１５には、複数本のショルダーサイプ２１がタイヤ周方向Ｃに間隔を置いてそれぞれ形成されており、各々のショルダーサイプ２１の一端は、ショルダー周方向主溝１１に開口してあって、各々のショルダーサイプ２１の他端は、ショルダーリブ１５内で閉口してある。また、センターリブ１３の両リブ端及びショルダーリブ１５の片リブ端には、多数のマルチサイプ２３がタイヤ周方向Ｃに間隔を置いてそれぞれ形成されている。

次に、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

トレッド５の中央部にはタイヤ赤道線Ｓと重なるようにセンター周方向主溝９が配置され、センター周方向主溝９の底部にはトレッド５の表面との間に段差を付けた細リブ状の陸部１７が設けられているため、細リブ状の陸部１７において車両の進行方向とは逆向きの周方向せん断力によって周方向せん断歪が発生し、空気入りタイヤ１内部に配置されたベルト７を介してトレッド５の広範囲にまで広がる。そのため、センター周方向主溝９以外の周方向主溝（ショルダー周方向主溝１１）に細リブ状の陸部１７を設けなくとも、ショルダーリブ１５の偏摩耗を効果的に抑制することができる。特に、センターリブ１３及びショルダーリブ１５にマルチサイプ２３を加えることにより、リブ端から摩耗していく偏摩耗の発生及び進展を防ぐことが可能となる。

また、一対のセンターリブ１３に複数本のセンターサイプ１９がタイヤ周方向Ｃに間隔を置いてそれぞれ形成され、各々のセンターサイプ１９は隣接する一対の周方向主溝９，１１を繋ぐようにタイヤ幅方向Ｗにそれぞれ延びているため、ウエット路面においてもセンターサイプ１が排水機能を果たすことができる。

更に、センターサイプ１９の赤道線側部分１９ａの深さをトレッド端側部分１９ｂの深さよりもそれぞれ浅くするため、たとえセンター部にセンター周方向主溝９が配置されても、センターリブ１３の剛性の低下を抑制することができる。

以上の如き、本発明の実施形態によれば、センター周方向主溝９以外の周方向主溝（ショルダー周方向主溝１１）に細リブ状の陸部１７を設けなくとも、ショルダーリブ１５の偏摩耗を効果的に抑制することができると共に、ウエット路面においてもセンターサイプ１９が排水機能を果たすため、複数の周方向主溝９，１１全体の溝容積の減少を抑えつつ排水性を高めて、ウエット性能を十分に発揮させることができると共に、耐偏摩耗性能を向上させることができる。

また、たとえセンター部にセンター周方向主溝９が配置されても、センターリブ１３の剛性の低下を抑制できるため、直進性の低下を抑えて、操縦安定性能を維持することができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。

本発明の実施例について説明する。

（１）試験方法
発明品１として、空気入りタイヤ１の製品、発明品２として、空気入りタイヤ１におけるサイプ１９，２１を全て取り除いた空気入りタイヤの製品、比較品１として、空気入りタイヤ１におけるセンターサイプ１９の赤道線側部分１９ａとトレッド端側部分１９ｂの深さを同じとした空気いりタイヤの製品、比較品２として、図４に示す空気入りタイヤ１０１に複数本のサイプ及び多数本のマルチサイプが形成された製品をそれぞれ用いる。下記の表１にそれぞれの空気入りタイヤのＳＰＥＣを示す。

そして、発明品１、発明品２、比較品１、比較品２についてそれぞれ（ａ）ショルダーリブの耐摩耗性能試験、（ｂ）ウエット性能試験、（ｃ）操縦安定性能試験を行った。なお、試験条件は、以下のとおりである。

・使用タイヤサイズ：３１５/８０R２２.５
・使用リムサイズ：９.００×２２.５
・設定タイヤ内圧：８２５kPａ
・車両種別：フロント１軸、ドライブ１軸車（２−Ｄ・４トラック）
・装着位置：フロント輪
・前輪荷重：３６.７７kＮ（積車：積載率１００％）
・速度：０〜８０km/h
・走行距離：１０００００km
（２）試験結果
（ａ）ショルダーリブの耐摩耗性能試験
ショルダーリブ摩耗性能は、ショルダーリブ１５（比較品１の場合は１１７）と、センターリブ１３（比較品１の場合は１１３）において、トレッド幅方向Ｗからの横力が入力される側のエッジ部とセンター部との摩耗量差を平均し、比較品１に係る空気入りタイヤを１００として、各空気入りタイヤの摩耗（偏摩耗）性能を指数で表示することにより評価した。なお、表１において、耐偏摩耗性能指数の数値が大きいほど、ショルダーリブの耐摩耗性能が良好なことを示している。

（ｂ）ウエット性能試験
ウエット性能は、水深５ｍｍの路面において、時速８０ｋｍ/ｈから車両が停止するまでの制動距離を測定し、比較品１に係る空気入りタイヤの制動距離を１００として、各空気入りタイヤの制動距離を指数で表示することにより評価した。なお、表１において、ウエット性能指数の数値が大きいほど、制動距離が短く、ウエット性能が良好なことを示している。

（ｃ）操縦安定性能試験
操縦安定性能試験は、テストコースにおいてドライ路面の直進路での操縦安定性をフィーリング評価し、比較品１に係る空気入りタイヤのフィーリング評価を１００として、各空気入りタイヤのフィーリング評価を指数で表示することに評価した。なお、表１において、直進性能指数の数値が大きいほど、直進路でのフィーリング評価が良く、操縦安定性能が良好なことを示している。また、８５以上が市場での許容レベルである。

即ち、表１に示すように、発明品１及び発明品２は、ウエット性能を十分に発揮することができ、比較品１と同様に、比較品２に比べて、耐偏摩耗性能が向上している。特に、発明品１は、発明品２に比べて、ウエット性能を高めることができる。また、発明品１、発明品２は、比較品１に比べて、操縦安定性能の維持を図ることができる。

本発明の実施形態に係わる空気入りタイヤにおけるトレッドの一部の平面展開図である。 図１中におけるII-II線に沿った断面図である。 本発明の実施形態に係わる空気入りタイヤのトレッドの一部の断面図の拡大図である。 従来の実施形態に係わる空気入りタイヤにおけるトレッドの一部の平面展開図である。 図４中におけるV-V線に沿った断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
３ カーカス
５ トレッド
７ ベルト
９ センター周方向主溝
１１ ショルダー周方向主溝
１３ センターリブ
１５ ショルダーリブ
１７ 細リブ状の陸部
１９ センターサイプ
２１ ショルダーサイプ
２３ マルチサイプ
１０１ 空気入りタイヤ
１０３ カーカス
１０５ トレッド
１０７ ベルト
１０９ センター周方向主溝
１１１ ショルダー周方向主溝
１１３ センターリブ
１１５ セカンドリブ
１１７ ショルダーリブ
１１９ 細リブ状陸部

Claims (6)

1. カーカスの外周部にトレッドがベルトを覆うように一体に設けられた空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッドにタイヤ周方向へ延びた３本以上の周方向主溝が設けられ、前記３本以上の周方向主溝のうち、中央部に位置する前記周方向主溝はタイヤ赤道線に重なるセンター周方向主溝であって、前記３本以上の周方向主溝によって前記タイヤ周方向へ延びた複数本のリブがタイヤ幅方向に区画され、前記センター周方向主溝の底部にのみ前記トレッドの表面と段差を有しかつ前記タイヤ周方向へ延びた細リブ状の陸部が設けられ、前記センター周方向主溝の両側の前記リブに複数本のセンターサイプが前記タイヤ周方向に間隔を置いてそれぞれ形成され、各々の前記センターサイプは隣接する一対の前記周方向主溝とを繋ぐように前記タイヤ幅方向にそれぞれ延びてあって、各々の前記センターサイプの赤道線側部分の深さはトレッド端側部分の深さよりも浅くそれぞれ設定されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記センターサイプの赤道線側部分の深さは前記周方向主溝深さの１５％以上かつ５０％以下であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記センターサイプの赤道線側部分の幅は、前記リブの幅の３０％以上かつ６０％以下であることを特徴とする請求項１または２のうちいずれか１項記載の空気入りタイヤ。
4. 前記細リブ状の陸部の幅は前記トレッドの幅の２％以上かつ１０％以下であることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記リブのリブ端に多数本のマルチサイプが前記タイヤ周方向に間隔を置いて形成されたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記細リブ状の陸部のトレッド表面との段差をdとし、かつ前記センター周方向主溝の深さをDとしたとき、
   ０．７×D≦（D−d）≦D−３ｍｍ
   で表される関係を満たすことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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