JP2009001171A - 新交通車両用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】新交通車両用空気入りタイヤ１の耐偏摩耗性能を十分に高めて、新交通車両用空気入りタイヤ１の摩耗寿命を向上させること。
【解決手段】トレッド３にタイヤ周方向Ｃへ延びた複数本の主溝５，７が設けられ、複数本の主溝５，７及び両トレッド端Ｅによってタイヤ周方向Ｃへ延びた複数本のリブ９，１１，１３がタイヤ幅方向Ｗに沿って区画され、トレッド３に横切るように延びた複数本のオープンサイプ１５がタイヤ周方向Ｃに間隔を置いて設けられ、各リブ９（１１，１３）が複数本のオープンサイプ１５によって複数の分割リブ１７（１９，２１）にタイヤ周方向に沿ってそれぞれ分割され、ショルダー領域のリブ１３の内側部分に、タイヤ周方向Ｃへ延びた細溝２３が設けられていること。
【選択図】図１

Description

本発明は、地下鉄、モノレール等の新交通車両に装着される新交通車両用空気入りタイヤに関する。

近年、地下鉄、モノレール等の新交通車両においても、乗り心地性、騒音の低減性等の観点から、タイヤ内部に高圧の空気を充填した空気入りタイヤが用いられるようになっており、新交通車両用空気入りタイヤの先行技術として特許文献１及び特許文献２に示すものがあって、その特徴部分の構成は、次のようになる。

即ち、先行技術に係る新交通車両用空気入りタイヤのトレッドには、タイヤ周方向へジグザグ状に延びた複数本の主溝が設けられており、複数本の主溝及び両トレッド端によって、タイヤ周方向へ延びた複数本のリブがタイヤ幅方向に沿って区画されている。また、タイヤ幅方向のエッジ成分を十分に確保してウェット性能を向上させるため、トレッドには、横切るように延びた複数本のオープンサイプがタイヤ周方向に間隔を置いて設けられている。そして、各リブは、複数本のオープンサイプによって複数の分割リブ（ブロック部）にタイヤ周方向に沿ってそれぞれ分割（区画）されている。
特開昭６３−２９１７０５号公報 特開昭６３−１４９２０５号公報

ところで、高内圧・高荷重の下で走行する新交通車両用空気入りタイヤにあっては、ショルダー領域のリブ（ショルダーリブ）の接地圧が特に高く、ショルダーリブにおける複数の分割リブの剛性が同一でない場合には、複数の分割リブの摩耗仕事量（ブレーキングフォース×滑り量に比例する値）に差が生じ、サイドフォースの入力によってショルダーリブにおけるいずれかの分割リブの内側部分（タイヤ幅方向の内側部分）に偏摩耗の核が発生して易くなる。一方、ショルダーリブにおけるいずれかの分割リブの内側部分に偏摩耗の核が発生すると、偏摩耗の核がタイヤ幅方向の外側に進展してスポット摩耗まで早期に成長することになり、新交通車両用空気入りタイヤの摩耗寿命を向上させることが困難になるという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の新交通車両用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴（請求項１に記載の発明の特徴）は、トレッドにタイヤ周方向へ延びた複数本の主溝が設けられ、複数本の前記主溝及び両トレッド端によってタイヤ周方向へ延びた複数本のリブがタイヤ幅方向に沿って区画され、前記トレッドに横切るように延びた複数本のオープンサイプがタイヤ周方向に間隔を置いて設けられ、各前記リブが複数本の前記オープンサイプによって複数の分割リブ（ブロック部）にタイヤ周方向に沿ってそれぞれ分割（区画）された新交通車両用空気入りタイヤにおいて、ショルダー領域の前記リブ（ショルダーリブ）の内側部分（タイヤ幅方向の内側部分）に、タイヤ周方向へ延びた細溝が設けられていることを要旨とする。

第１の特徴によると、前記ショルダーリブの内側部分にタイヤ周方向へ延びた前記細溝が設けられているため、サイドフォースの入力があっても、前記ショルダーリブの前記分割リブにおける前記細溝と前記主溝との間の部分に入力方向の逃げが生じ、前記ショルダーリブの前記分割リブのスリップ量を低減することができる。これにより、前記ショルダーリブにおける複数の前記分割リブの剛性が同一でない場合であっても、前記ショルダーリブにおけるいずれかの前記分割リブに偏摩耗の核が発生することを抑制できる。

同じ理由により、仮に前記ショルダーリブにおけるいずれかの前記分割リブに偏摩耗の核が発生しても、偏摩耗の核が前記細溝を越えてタイヤ幅方向の外側へ進展してスポット摩耗に成長することを阻止できる。

本発明の第２の特徴（請求項２に記載の発明の特徴）は、トレッドにタイヤ周方向へ延びた複数本の主溝が設けられ、複数本の前記主溝及び両トレッド端によってタイヤ周方向へ延びた複数本のリブがタイヤ幅方向に沿って区画され、前記トレッドに横切るように延びた複数本のオープンサイプがタイヤ周方向に間隔を置いて設けられ、各前記リブが複数本の前記オープンサイプによって複数の分割リブ（ブロック部）にタイヤ周方向に沿ってそれぞれ分割（区画）された新交通車両用空気入りタイヤにおいて、ショルダー領域の前記リブ（ショルダーリブ）の内側部分（タイヤ幅方向の内側部分）に、複数の細溝がタイヤ周方向に間隔を置いて設けられていることを要旨とする。

第２の特徴によると、前記ショルダーリブの内側部分に複数の前記細溝がタイヤ周方向に間隔を置いて設けられているため、サイドフォースの入力があっても、前記ショルダーリブの前記分割リブにおける前記細溝と前記主溝との間の部分に入力方向の逃げが生じ、前記ショルダーリブの前記分割リブのスリップ量を低減することができる。これにより、前記ショルダーリブにおける複数の前記分割リブの剛性が同一でない場合であっても、前記ショルダーリブにおけるいずれかの前記分割リブに偏摩耗の核が発生することを抑制できる。

同じ理由により、仮に前記ショルダーリブにおけるいずれかの前記分割リブに偏摩耗の核が発生しても、偏摩耗の核が前記細溝を越えてタイヤ幅方向の外側へ進展してスポット摩耗に成長することを阻止できる。

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の特徴に加えて、ショルダー領域の前記リブは、前記主溝によってタイヤ幅方向の内側へ突出しかつタイヤ周方向に間隔を置いて並んだ複数の凸部を有し、複数の前記凸部に、前記細溝がそれぞれ設けられていることを要旨とする。

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の特徴のうちのいずれかの特徴に加えて、前記細溝がショルダー領域の前記リブにおける前記主溝側のリブ端からリブ幅の１０〜２５％だけ離れて配置されていることを要旨とする。

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、前記細溝の溝幅が２ｍｍ以下であることを要旨とする。

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の特徴のうちのいずれかの特徴に加えて、前記細溝の溝深さが前記主溝の溝深さの５０〜１１０％であることを要旨とする。

請求項１から請求項６のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、前記ショルダーリブにおける複数の前記分割リブの剛性が同一でない場合であっても、前記ショルダーリブにおけるいずれかの前記分割リブに偏摩耗の核が発生することを抑制でき、かつ、仮に前記ショルダーリブにおけるいずれかの前記分割リブに偏摩耗の核が発生しても、偏摩耗の核が前記細溝を越えてタイヤ幅方向の外側へ進展してスポット摩耗に成長することを阻止できるため、新交通車両用空気入りタイヤの耐偏摩耗性能を十分に高めて、新交通車両用空気入りタイヤの摩耗寿命を向上させることができる。

（第１の実施形態）
第１の実施形態について図１を参照して説明する。

ここで、図１は、第１の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤの一部分の平面展開図である。

図１に示すように、第１の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ１は、地下鉄、モノレール等の新交通車両に装着される空気入りタイヤであって、この新交通車両用空気入りタイヤ１の特徴部分の構成は、次のようになる。

即ち、新交通車両用空気入りタイヤ１におけるトレッド３のセンター領域には、タイヤ周方向Ｃへジグザグ状に延びた一対のセンター主溝５がタイヤ赤道面Ｔに重なるように設けられており、トレッド３の両ショルダー領域には、タイヤ周方向Ｃへジグザグ状に延びた一対のショルダー主溝７が一対のセンター主溝５を挟むように設けられている。なお、センター主溝５及びショルダー主溝７は、タイヤ周方向Ｃへジグザグ状に延びる代わりに、タイヤ周方向Ｃへ波状に延びるようにしても構わない。

複数本の主溝（一対のセンター主溝５、一対のショルダー主溝７）及び両トレッド端Ｅによってタイヤ周方向Ｃへ延びた複数本のリブ（センターリブ９、一対のセカンドリブ１１、一対のショルダーリブ１３）がタイヤ幅方向Ｗに沿って区画されている。具体的には、一対のセンター主溝５によって、タイヤ周方向Ｃへ延びたセンターリブ９が区画され、近接関係（隣接関係）にあるセンター主溝５とショルダー主溝７によって、タイヤ周方向Ｃへ延びたセカンドリブ１１が区画され、近接関係にあるショルダー主溝７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１３が区画されている。

トレッド３には、横切るように延びた複数本のオープンサイプ１５がタイヤ周方向Ｃに間隔を置いて設けられており、各オープンサイプ１５の一端は、一方のトレッド端Ｅ側にそれぞれ開口されてあって、各オープンサイプ１５の他端は、他方のトレッド端Ｅ側にそれぞれ開口されている。また、各オープンサイプ１５は、タイヤ幅方向Ｗに対してそれぞれ傾斜（平面視左上がりに傾斜）している。そして、センターリブ９は、複数本のオープンサイプ１５によって複数の分割リブ（ブロック部）１７にタイヤ周方向Ｃに沿って分割（区画）され、各セカンドリブ１１は、複数本のオープンサイプ１５によって複数の分割リブ１９にタイヤ周方向Ｃに沿ってそれぞれ分割され、各ショルダーリブ１３は、複数本のオープンサイプ１５によって複数の分割リブ２１にタイヤ周方向Ｃに沿ってそれぞれ分割されている。

次に、第１の実施形態の要部について説明する。

各ショルダーリブ１３の内側部分（タイヤ幅方向Ｗの内側部分）には、タイヤ周方向Ｃへ延びた細溝２３がそれぞれ設けられている。これにより、サイドフォースの入力があっても、ショルダーリブ１３の分割リブ２１における細溝２３とショルダー主溝７との間の部分に入力方向の逃げが生じ、ショルダーリブ１３の分割リブ２１のスリップ量を低減することができる。

そして、細溝２３は、好ましくは、ショルダーリブ１３におけるショルダー主溝７側のリブ端からリブ幅ｊの１０〜２５％だけ離れて配置されている。ここで、細溝２３をショルダーリブ１３におけるショルダー主溝７側のリブ端からリブ幅ｊの１０％以上離れて配置されるようにしたのは、細溝２３がリブ幅ｊの１０％未満しか離れていないと、サイドフォースの入力による、ショルダーリブ１３の分割リブ２１における細溝２３とショルダー主溝７との間の部分の逃げ量が大きくなりすぎて、ショルダーリブ１３の分割リブ２１にもげ（欠落）が生じ易くなるからである。一方、細溝２３をショルダーリブ１３におけるショルダー主溝７側のリブ端からリブ幅ｊの２５％を超えて離れないようにしたのは、細溝２３がリブ幅ｊの２５％を超えると、サイドフォースの入力による、ショルダーリブ１３の分割リブ２１における細溝２３とショルダー主溝７との間の部分の逃げ量が小さすぎて、ショルダーリブ１３の分割リブ２１のスリップ量を十分に低減できず、また、ショルダーリブ１３における細溝２３とショルダー主溝７との間の部分が独立したリブとして作用し、ショルダーリブ１３における細溝２３とショルダー主溝７との間の部分に偏摩耗が発生し易くなるからである。

また、細溝２３の溝幅は、好ましくは、２ｍｍ以下である。ここで、細溝２３の溝幅を２ｍｍ以下にしたのは、細溝２３の溝幅が２ｍｍを越えると、走行時に細溝２３の両溝壁が十分に接触することができず、サイドフォースの入力を分散することが困難になるからである。

更に、細溝２３の溝深さは、好ましくは、主溝（センター主溝５、ショルダー主溝７）の溝深さの５０〜１１０％である。ここで、細溝２３の溝深さを主溝５，７の溝深さの５０％以上としたのは、細溝２３の溝深さが主溝５，７の溝深さの５０％未満であると、サイドフォースの入力による、ショルダーリブ１３の分割リブ２１における細溝２３とショルダー主溝７との間の部分の逃げ量が小さすぎて、ショルダーリブ１３の分割リブ２１のスリップ量を十分に低減できできないからである。一方、細溝２３の溝深さを主溝５，７の溝深さの１１０％以下としたのは、細溝２３の溝深さが主溝５，７の溝深さの１１０％を超えると、サイドフォースの入力による、ショルダーリブ１３の分割リブ２１における細溝２３とショルダー主溝７との間の部分の逃げ量が大きくなりすぎて、ショルダーリブ１３の分割リブ２１にもげ（欠落）が生じ易くなるからである。

続いて、第１の実施形態の作用及び効果について説明する。

各ショルダーリブ１３の内側部分にタイヤ周方向Ｃへ延びた細溝２３がそれぞれ設けられているため、前述のように、サイドフォースの入力があっても、ショルダーリブ１３の分割リブ２１における細溝２３とショルダー主溝７との間の部分に入力方向の逃げが生じ、ショルダーリブ１３の分割リブ２１のスリップ量を低減することができる。これにより、ショルダーリブ１３における複数の分割リブ１７の剛性が同一でない場合であっても、ショルダーリブ１３におけるいずれかの分割リブ２１に偏摩耗の核が発生することを抑制できる。

同じ理由により、仮にショルダーリブ１３におけるいずれかの分割リブ２１に偏摩耗の核が発生しても、偏摩耗の核が細溝２３を越えてタイヤ幅方向Ｗの外側へ進展してスポット摩耗に成長することを阻止できる。

従って、第１の実施形態によれば、新交通車両用空気入りタイヤ１の耐偏摩耗性能を十分に高めて、新交通車両用空気入りタイヤ１の摩耗寿命を向上させることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について図４を参照して説明する。

ここで、図４は、第２の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤの一部分の平面展開図である。

図４に示すように、第２の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ２５は、第１の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ１と略同じ構成を有しており、第２の実施形態の要部は、次のようになる。なお、第２実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ２５における複数の構成要素のうち、第１実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ１における構成要素と対応するものについては、図中に同一番号を付して、説明を省略する。

第２の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ２５にあっては、第１の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ１と異なり、主溝５，７の溝ピッチｐ及び溝振り幅ｆが大きくなっており、各ショルダーリブ１３は、タイヤ幅方向Ｗの外側へ突出しかつタイヤ周方向Ｃに間隔を置いて並んだ複数の凸部２７をそれぞれ有している。

そして、各ショルダーリブ１３の複数の凸部２７には、細溝２９が輪郭（凸部２７の輪郭）に沿ってそれぞれ設けられている。また、第１の実施形態と同様に、好ましくは、細溝２９は、ショルダーリブ１３におけるショルダー主溝７側のリブ端からリブ幅の１０〜２５％だけ離れて配置しており、細溝２９の溝幅は、２ｍｍ以下であって、細溝２９の溝深さは、主溝５，７の溝深さの５０〜１１０％である。

ここで、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の作用及び効果を奏する。

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。

（第１の実施例）
第１の実施例について図２及び図３を参照して説明する。

ここで、図２は、発明品１としての新交通車両用空気入りタイヤの一部分の平面展開図、図３は、比較品１としての新交通車両用空気入りタイヤの一部分の平面展開図である。

第１の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ１（オープンサイプ１５の本数：２００本、オープンサイプ１５の傾斜角：平面視左上がり１５°、オープンサイプ１５のサイプ深さ：８ｍｍ、ショルダーリブ１３におけるショルダー主溝７側のリブ端から細溝２３の距離：５ｍｍ、細溝２３の溝幅：１ｍｍ、細溝２３の溝深さ：１０ｍｍ）を発明品１として、第１の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ１から細溝２３を省略した第１の比較例に係る新交通車両用空気入りタイヤ１’（図３参照）を比較品１として、タイヤサイズ１３．５０／８０Ｒ１６の下でそれぞれ試作した。次に、発明品１及び比較品１をリムに組み付けて、９００ｋＰａの空気を充填して、モノレールにそれぞれ装着する。

そして、所定の荷重（空車時：３３００ｋｇ、満車時：４３００ｋｇ）の下で、発明品１及び比較品１を走行させて、発明品１及び比較品１の摩耗状況を観察すると、５万ｋｍ走行時において、図３に示すように、比較品１についてはスポット摩耗が確認されたのに対して、図２に示すように、発明品１についてはスポット摩耗が確認されなかった。また、比較品１については摩耗寿命時の走行距離が８．５万ｋｍであったのに対して、発明品１については摩耗寿命時の走行距離が１２万ｋｍであった。つまり、発明品１は、比較品１に比べて、耐偏摩耗性能を十分に高めて、摩耗寿命を向上させることができた。

（第２の実施例）
第２の実施例について説明する。

第２の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ２５（オープンサイプ１５の本数：２４０本、オープンサイプ１５の傾斜角：平面視左上がり１５°、オープンサイプ１５のサイプ深さ：１０ｍｍ、ショルダーリブ１３におけるショルダー主溝７側のリブ端から細溝２９の距離：４ｍｍ、細溝２９の溝幅：１．５ｍｍ、細溝２９の溝深さ：１０ｍｍ）を発明品２として、第２の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ２５から細溝２９を省略した第２の比較例に係る新交通車両用空気入りタイヤ（図示省略）を比較品２として、タイヤサイズ１３．５０／８０Ｒ１６の下でそれぞれ試作した。次に、発明品２及び比較品２に９００ｋＰａの空気を充填して、モノレールにそれぞれ装着する。

そして、所定の荷重（空車時：３３００ｋｇ、満車時：４３００ｋｇ）の下で、発明品２及び比較品２を走行させて、発明品２及び比較品２の摩耗状況を観察すると、比較品２については、１５万ｋｍ走行時においてスポット摩耗が確認されたのに対して、発明品２については、１８．５万ｋｍにおいてもスポット摩耗が確認されなかった。つまり、発明品２は、比較品２に比べて、耐偏摩耗性能を十分に高めて、摩耗寿命を向上させることができた。

第１の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤの一部分の平面展開図である。 発明品１としての新交通車両用空気入りタイヤの一部分の平面展開図である。 比較品１としての新交通車両用空気入りタイヤの一部分の平面展開図である。 第２の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤの一部分の平面展開図である。

符号の説明

Ｃ タイヤ周方向
Ｅ トレッド端
Ｗ タイヤ幅方向
１ 新交通車両用空気入りタイヤ
３ トレッド
５ センター主溝
７ ショルダー主溝
９ センターリブ
１１ セカンドリブ
１３ ショルダーリブ
１５ オープンサイプ
１７ 分割リブ
１９ 分割リブ
２１ 分割リブ
２３ 細溝
２５ 新交通車両用空気入りタイヤ
２７ 凸部
２９ 細溝

Claims (6)

1. トレッドにタイヤ周方向へ延びた複数本の主溝が設けられ、複数本の前記主溝及び両トレッド端によってタイヤ周方向へ延びた複数本のリブがタイヤ幅方向に沿って区画され、前記トレッドに横切るように延びた複数本のオープンサイプがタイヤ周方向に間隔を置いて設けられ、各前記リブが複数本の前記オープンサイプによって複数の分割リブにタイヤ周方向に沿ってそれぞれ分割された新交通車両用空気入りタイヤにおいて、
   ショルダー領域の前記リブの内側部分に、タイヤ周方向へ延びた細溝が設けられていることを特徴とする新交通車両用空気入りタイヤ。
2. トレッドにタイヤ周方向へ延びた複数本の主溝が設けられ、複数本の前記主溝及び両トレッド端によってタイヤ周方向へ延びた複数本のリブがタイヤ幅方向に沿って区画され、前記トレッドに横切るように延びた複数本のオープンサイプがタイヤ周方向に間隔を置いて設けられ、各前記リブが複数本の前記オープンサイプによって複数の分割リブにタイヤ周方向に沿ってそれぞれ分割された新交通車両用空気入りタイヤにおいて、
   ショルダー領域の前記リブの内側部分に、複数の細溝がタイヤ周方向に間隔を置いて設けられていることを特徴とする新交通車両用空気入りタイヤ。
3. ショルダー領域の前記リブは、前記主溝によってタイヤ幅方向の内側へ突出しかつタイヤ周方向に間隔を置いて並んだ複数の凸部を有し、複数の前記凸部に、前記細溝がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２に記載の新交通車両用空気入りタイヤ。
4. 前記細溝がショルダー領域の前記リブにおける前記主溝側のリブ端からリブ幅の１０〜２５％だけ離れて配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の新交通車両用空気入りタイヤ。
5. 前記細溝の溝幅が２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の新交通車両用空気入りタイヤ。
6. 前記細溝の溝深さが前記主溝の溝深さの５０〜１１０％であることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載の新交通車両用空気入りタイヤ。

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