JP2008006854A

JP2008006854A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2008006854A
Application number: JP2006176374A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Uchida; 和男内田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2008-01-17

Abstract

【課題】ショルダー側の陸部の偏摩耗を抑制する。
【解決手段】ショルダー側陸部２０において、拡大幅部２２をショルダー側周方向溝１６の溝底側に設けているので、ショルダー側陸部２０のショルダー側周方向溝近傍の圧縮剛性が低下し、ショルダー側陸部２０のショルダー側周方向溝近傍の接地圧を低下させることができ、ショルダー側陸部２０の偏摩耗（いわゆる肩落ち摩耗）を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤにかかり、特に、トレッドのショルダー部側の偏摩耗を抑制可能な空気入りタイヤに関する。

トレッドに主溝が形成された空気入りタイヤとしては、例えば、特許文献１〜３に記載されているものがある。
特開２００５―１１９４８０号公報。特開平７―２１５０１４号公報。特開２００５―１３８７１１号公報。

しかしながら、トレッドが狭い空気入りタイヤ（特に軽自動車用の空気入りタイヤ。）においては、バックリング傾向（センター部が凹んだような断面形状）になり易い傾向にある。
このような空気入りタイヤでは、ショルダー側の接地圧が上昇し、ショルダー側の接地長が延びる方向となる。この反作用として、センター側の接地圧が低下し、センター側の接地長が減少する。つまり、ショルダー側での荷重負担が過剰な変形を生じている。

また、このような変形を起こすに伴い、ショルダー側陸部は、大きな接地圧の作用により大きな圧縮を受けるので、ショルダー側陸部において陸部側部が主溝側へ膨出して（周方向溝側から見れば、周方向溝が幅方向に大きく縮んでしまう）路面に対して引きずられ、蹴り出し時に元に戻ろうとするので、接地中のトレッド表面の動きが大きく、ショルダー側陸部の偏摩耗、いわゆる肩落ち摩耗を散発する問題がある。
なお、接地圧が大きく上昇する一般的な原因の一つとして、圧縮を受けてもゴムの体積は一定である性質がある。したがって、周りから圧縮され逃げ場の無くなったゴムは、大きな体積弾性率に起因して大きな接地圧を発現することになる。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、ショルダー側の偏摩耗を抑制することのできる空気入りタイヤの提供を目的とする。

請求項１に記載の空気入りタイヤは、トレッドと、トレッドに形成されタイヤ幅方向に複数の陸部を区画する複数の周方向溝と、を備え、タイヤ幅方向最外側の周方向溝にのみ、少なくともタイヤ幅方向外側に延びる拡大幅部を溝底側に設けた、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
タイヤ幅方向最外側の周方向溝にのみ、少なくともタイヤ幅方向外側に延びる拡大幅部を溝底側に設けることで、タイヤ幅方向最外側の陸部（ショルダー側陸部）において、タイヤ幅方向最外側の周方向溝近傍の圧縮剛性が低下し、ショルダー側陸部の周方向溝近傍の接地圧を低下させ、結果的にバックリング変形を緩和することができる。したがって、接地時のショルダー側陸部において、タイヤ幅方向最外側の周方向溝近傍部分の路面に対する引きずりが減少し、ショルダー側陸部の偏摩耗が抑制される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、タイヤ幅方向最外側のショルダー側陸部の幅をｄ１、前記ショルダー側陸部内における前記拡大幅部のタイヤ幅方向寸法をｄ、前記拡大幅部のタイヤ径方向寸法をｈとしたときに、０．２５ｄ１≦ｄ≦０．５ｄ１、及び０．５ｍｍ≦ｈ≦１ｍｍを満足する、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
拡大幅部のタイヤ径方向寸法ｈが０．５ｍｍ未満では、接地時に、陸部を構成するゴムの逃げ場がほとんどなく、ショルダー側陸部の周方向溝近傍の接地圧を十分に低下させることが出来なくなる。一方、拡大幅部のタイヤ径方向寸法ｈが１ｍｍを超えると、ショルダー側陸部の周方向溝近傍の圧縮剛性が必要以上に低下し過ぎて好ましくない。

また、拡大幅部のタイヤ幅方向寸法ｄが０．２５ｄ１未満になると、拡大幅部が小さすぎてショルダー側陸部の周方向溝近傍の接地圧を十分に低下させることが出来なくなる。

一方、拡大幅部のタイヤ幅方向寸法ｄが０．５ｄ１を超えると、周方向溝近傍の圧縮剛性が必要以上に低下し過ぎて好ましくない。また、モールドの一部分に空気入りタイヤが引っ掛かるため、モールドから空気入りタイヤが抜けなくなる。

ここで、タイヤ幅方向最外側のショルダー側陸部の幅ｄ１とは、トレッドの踏面において計測した寸法であり、タイヤ幅方向内側の陸部端（周方向溝の開口端）からトレッドの接地端までの寸法である。また、このトレッドの接地端とは、空気入りタイヤをＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ（２００６年度版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％の内圧を充填し、最大負荷能力を負荷したときのものである。なお、使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

請求項３に記載の空気入りタイヤは、トレッドと、トレッドに形成されタイヤ幅方向に複数の陸部を区画する複数の周方向溝と、を備え、タイヤ幅方向最外側のショルダー側陸部のタイヤ幅方向内側端からタイヤ幅方向外側へ前記ショルダー側陸部の幅の５０％の領域内のみに、配置される凹部を形成した、ことを特徴としている。

次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
タイヤ幅方向最外側のショルダー側陸部のタイヤ幅方向内側端からタイヤ幅方向外側へ、ショルダー側陸部の幅の５０％の領域内のみに凹部を形成することで、タイヤ幅方向最外側の周方向溝近傍の圧縮剛性が低下し、ショルダー側陸部の周方向溝近傍の接地圧を低下させることができる。したがって、接地時のショルダー側陸部において、タイヤ幅方向最外側の周方向溝近傍部分の路面に対する引きずりが減少し、ショルダー側陸部の偏摩耗が抑制される。

なお、凹部の位置を、ショルダー側陸部のタイヤ幅方向内側端からタイヤ幅方向外側へ、ショルダー側陸部の幅の５０％の領域内としているのは、周方向溝近傍のこの領域において偏摩耗が発生し易いからである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の空気入りタイヤにおいて、前記凹部の容積を前記ショルダー側陸部全体の容積の３〜１０％の範囲内に設定すると共に、前記凹部をタイヤ幅方向最外側のショルダー側周方向溝から３ｍｍ以上離した、ことを特徴としている。

次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
凹部の容積がショルダー側陸部全体の容積の３％未満では、接地時に、側陸部を構成するゴムの逃げ場がほとんどなく、ショルダー側陸部の周方向溝近傍の接地圧を十分に低下させることが出来なくなる。一方、凹部の容積がショルダー側陸部全体の容積の１０％を超えると、ショルダー側陸部の周方向溝近傍の圧縮剛性が必要以上に低下し過ぎて好ましくない。

凹部がタイヤ幅方向最外側のショルダー側周方向溝から３ｍｍ未満の位置にあると、ショルダー側陸部において、周方向溝と凹部との間が薄くなり過ぎ、また、偏摩耗抑制効果も低下するため好ましくない。

以上説明したように本発明によれば、ショルダー側陸部の偏摩耗を抑制することができる、という優れた効果を有する。

［第１の実施形態］
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０のトレッド１２には、センターにタイヤ周方向に延びるセンター側周方向溝１４が形成され、そのタイヤ幅方向外側には、同じくタイヤ周方向に延びるショルダー側周方向溝１６が形成されている。
ここで、本実施形態では、センター側周方向溝１４とショルダー側周方向溝１６との間の陸部をセンター側陸部１８、ショルダー側周方向溝１６のタイヤ幅方向外側の陸部をショルダー側陸部２０と呼ぶことにする。

センター側周方向溝１４は、一般的な断面形状であり、溝底に向けて略一定幅（又は、溝底に向けて幅狭）に形成されているものである。

一方、ショルダー側周方向溝１６は、トレッド１２踏面から溝底に向けて略全体が一定幅であるが、溝底側の一部分が幅広となっている。本実施形態では、この溝底側でタイヤ幅方向へ延びている部分を拡大幅部２２と呼ぶことにする。

図１に示すように、ショルダー側陸部２０の幅をｄ１、ショルダー側陸部２０における拡大幅部２２のタイヤ幅方向寸法をｄ、拡大幅部２２のタイヤ径方向寸法（厚さ）をｈとしたときに、０．２５ｄ１≦ｄ≦０．５ｄ１、及び０．５ｍｍ≦ｈ≦１ｍｍを満足することが好ましい。また、０．０５≦ｈ／ｄ≦０．５を満足することが好ましい。なお、図中の符号１２Ｅは接地端を表し、ＴＷは接地幅を示している。
なお、拡大幅部２２の端部は、応力集中を避けるために円弧形状とすることが好ましい。

（作用）
次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の作用を説明する。
ショルダー側陸部２０において、拡大幅部２２をショルダー側周方向溝１６の溝底側に設けているので、ショルダー側陸部２０のショルダー側周方向溝近傍の圧縮剛性が低下し、ショルダー側陸部２０のショルダー側周方向溝近傍の接地圧を低下させることができ、ショルダー側陸部２０の偏摩耗（いわゆる肩落ち摩耗）を抑制することができる。

ここで、拡大幅部２２のタイヤ径方向寸法ｈが０．５ｍｍ未満では、接地時にショルダー側陸部２０を構成するゴムの逃げ場がほとんどなく、ショルダー側陸部２０のショルダー側周方向溝近傍の接地圧を十分に低下させることが出来なくなる。一方、拡大幅部２２のタイヤ径方向寸法ｈが１ｍｍを超えると、ショルダー側陸部２０のショルダー側周方向溝近傍の圧縮剛性が必要以上に低下し過ぎて好ましくない。

次に、拡大幅部２２のタイヤ幅方向寸法ｄが０．２５ｄ１未満になると、拡大幅部２２が小さすぎてショルダー側陸部２０のショルダー側周方向溝近傍の接地圧を十分に低下させることが出来なくなる。

一方、拡大幅部２２のタイヤ幅方向寸法ｄが０．５ｄ１を超えると、ショルダー側周方向溝１６近傍の圧縮剛性が必要以上に低下し過ぎて好ましくない。また、モールドの一部分に空気入りタイヤ１０が引っ掛かるため、モールドから空気入りタイヤ１０が抜けなくなる。

また、ｈ／ｄが０．０５未満になると、ゴムの逃げ場がなくなり、接地圧減少効果が薄れる。

一方、ｈ／ｄが０．５を超えると、接地圧減少効果が強すぎて、接地圧を拡大幅部２２以外の場所で負担しなければならなくなるため、拡大幅部２２以外の場所での摩耗悪化が懸念される。

なお、空気入りタイヤ１０を成形するモールドにおいて、拡大幅部２２を形成する骨部が引っ掛かり、空気入りタイヤ１０がモールドから抜け難い場合には、拡大幅部２２の根元付近を図１の２点差線で示すように円弧状とすることが好ましい。

本実施形態では、拡大幅部２２をショルダー側陸部２０の内方へ入り込むように設けたが、図２に示すように、拡大幅部２２を反対側にも設け、センター側陸部１８のショルダー側周方向溝近傍の圧縮剛性を低下させて、センター側周方向溝１４付近のバックリングを大きく抑制でき、結果としてショルダーの偏摩耗が抑制される。

［第２の実施形態］
次に、図３、４にしたがって本発明の第２の実施形態に係る空気入りタイヤ１０を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施形態の空気入りタイヤ１０のトレッド１２には、センター側にタイヤ周方向に延びるセンター側周方向溝２６が形成され、そのタイヤ幅方向外側には、同じくタイヤ周方向に延びるショルダー側周方向溝２８が形成されている。

また、トレッド１２には、センター側周方向溝２６とショルダー側周方向溝２８とを連通する第１のラグ溝３０、ショルダー側周方向溝２８からショルダー側へ延びる第２のラグ溝３２が形成されている。

ここで、本実施形態では、センター側周方向溝２６、ショルダー側周方向溝２８及び第１のラグ溝３０で区画されている陸部をセンター側ブロック３４、ショルダー側周方向溝２８及び第２のラグ溝３２で区画されている陸部をショルダー側ブロック３６と呼ぶことにする。
なお、センター側ブロック３４には、周方向に延びる細溝３８、及び幅方向の延びる細溝４０が形成されている。

さらに、ショルダー側ブロック３６には、周方向に延びる細溝４２、及び幅方向外側に延びるラグ溝４４が形成されると共に、他の溝に連結しない凹部４６が形成されている。
凹部４６は、ショルダー側ブロック３６のショルダー側周方向溝側の端部からタイヤ幅方向外側へ、ショルダー側ブロック３６の幅の５０％の領域内（図中の２点鎖線よりもタイヤ幅方向内側の領域。以後、５０％領域と呼ぶ。）に配置することが好ましく、凹部４６は、ショルダー側周方向溝２８から３ｍｍ以上離して配置することが好ましい。
また、凹部４６の容積は、ショルダー側ブロック３６全体の容積（凹部４６や溝が無かった場合の容積）の３〜１０％の範囲内に設定することが好ましい。なお、凹部４６の形状は、図３に示すような矩形に限らず、円形、楕円等の他の形状でも良く、一つのショルダー側ブロック３６に複数設けても良い。
また、凹部４６は、他の溝に連通していても、その溝が浅ければ剛性はそれほど落ちないので、連通していても問題ない。

（作用）
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、ショルダー側ブロック３６のタイヤ幅方向内側端からタイヤ幅方向外側へ、ショルダー側ブロック３６の幅の５０％の領域内のみに、他の溝に連通しない凹部を形成することで、ショルダー側ブロック３６のショルダー側周方向溝近傍の圧縮剛性を低下させ、ショルダー側ブロック３６のショルダー側周方向溝近傍の接地圧を低下させることができ、第１の実施形態と同様に、ショルダー側ブロック３６の偏摩耗を抑制することができる。
なお、ショルダー側ブロック３６において、５０％領域の圧縮剛性は、他の部分（２点鎖線からトレッド端までの領域の圧縮剛性の５０〜９０％の範囲内に低下させることが好ましい。

ここで、凹部４６の容積がショルダー側ブロック３６の容積の３％未満では、接地時に、ショルダー側ブロック３６を構成するゴムの逃げ場がほとんどなく、ショルダー側ブロック３６のショルダー側周方向溝近傍の接地圧を十分に低下させることが出来なくなる。
一方、凹部４６の容積がショルダー側ブロック３６の容積の１０％を超えると、ショルダー側ブロック３６のショルダー側周方向溝近傍の圧縮剛性が必要以上に低下し過ぎて好ましくない。

また、凹部４６がショルダー側周方向溝２８から３ｍｍ未満の位置にあると、ショルダー側ブロック３６において、ショルダー側周方向溝２８と凹部４６との間が薄くなり過ぎ、また、偏摩耗抑制効果も低下するため好ましくない。

（試験例）
本発明の効果を確かめるために本発明の適用された実施例のタイヤ、従来例のタイヤ、及び比較例のタイヤを試作し、摩耗試験を実施した。
以下に供試タイヤ、及び試験方法を説明する。
実施例１：図２に示す拡大幅部を備えた空気入りタイヤ。
実施例２：図３に示す凹部を備えた空気入りタイヤ。凹部の容積の割合は３％。
実施例３：図３に示す凹部を備えた空気入りタイヤ。凹部の容積の割合は６％。
実施例４：図３に示す凹部を備えた空気入りタイヤ。凹部の容積の割合は１０％。
従来例：ショルダー側周方向溝に拡大幅部が無い空気入りタイヤ。
比較例：凹部を、ショルダー側ブロックの幅の５０％の領域よりも外側に配置した空気入りタイヤ。凹部の容積の割合は３％。
なお、タイヤのサイズは１５５／６５Ｒ１３である。
摩耗試験：供試タイヤを２００００ｋｍ走行後に、図５に示すような、センター側周方向溝の溝深さＨｃを新品時と摩耗後で測定すると共に、ショルダー側周方向溝の溝深さＨｓを新品時と摩耗後で測定し、新品時の深さと摩耗後の深さの差を摩耗量（単位：ｍｍ）とした。センター側とショルダー側の摩耗量の差が小さいほど、偏摩耗が少ないことになる。

試験の結果、実施例１〜４のタイヤは、従来例、及び比較例によりも偏摩耗の抑制効果が高いことが分かる。

第１の実施形態に係る空気入りタイヤの要部の断面図である。第１の実施形態の変形例に係る空気入りタイヤの要部の断面図である。第２の実施形態に係る空気入りタイヤの要部の断面図である。第２の実施形態に係る空気入りタイヤの要部の斜視図である。溝深さの測定部位を示すトレッドの断面図である。

符号の説明

１０空気入りタイヤ
１２トレッド
１４センター側周方向溝
１６ショルダー側周方向溝
２０ショルダー側陸部
２２拡大幅部
２６センター側周方向溝
２８ショルダー側周方向溝
３６ショルダー側ブロック
４６凹部

Claims

トレッドと、
トレッドに形成されタイヤ幅方向に複数の陸部を区画する複数の周方向溝と、
を備え、
タイヤ幅方向最外側の周方向溝にのみ、少なくともタイヤ幅方向外側に延びる拡大幅部を溝底側に設けた、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
タイヤ幅方向最外側のショルダー側陸部の幅をｄ１、前記ショルダー側陸部内における前記拡大幅部のタイヤ幅方向寸法をｄ、前記拡大幅部のタイヤ径方向寸法をｈとしたときに、０．２５ｄ１≦ｄ≦０．５ｄ１、及び０．５ｍｍ≦ｈ≦１ｍｍを満足する、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
トレッドと、
トレッドに形成されタイヤ幅方向に複数の陸部を区画する複数の周方向溝と、
を備え、
タイヤ幅方向最外側のショルダー側陸部のタイヤ幅方向内側端からタイヤ幅方向外側へ前記ショルダー側陸部の幅の５０％の領域内のみに、配置される凹部を形成した、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記凹部の容積を前記ショルダー側陸部全体の容積の３〜１０％の範囲内に設定すると共に、前記凹部をタイヤ幅方向最外側のショルダー側周方向溝から３ｍｍ以上離した、ことを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。