JP2009227264A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】この発明の目的は、トレッドパターンの適正化を図ることにより、放熱性を有効に向上させつつも、耐摩耗性及び耐偏耗性を向上させた空気入りタイヤを提供することにある。
【解決手段】空気入りタイヤは、トレッド部２に、タイヤ周方向に延びる２本の周方向細溝１０をタイヤ赤道面ＣＬを挟んで配設して、これら周方向細溝１０で中央陸部１１を区画形成している。かかる中央陸部１１に、タイヤ周方向に沿って延在する第一小溝１３と、第一小溝１３の一方の端部から、一方の周方向細溝に向かってタイヤ周方向に対し傾斜して延びる第二小溝１４と、第一小溝１３の他方の端部から、他方の周方向細溝に向かって、タイヤ周方向に対し傾斜して延びる第三小溝１５とからなる傾斜細溝１２が配設されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、トレッド部に、タイヤ周方向に延びる２本の周方向細溝をタイヤ赤道面を挟んで配設して、これら周方向細溝で中央陸部を区画形成した空気入りタイヤ、特には重荷重用空気入りタイヤに関するものであり、かかる空気入りタイヤの放熱性を充分に確保しつつも、耐摩耗性及び耐偏摩耗性の向上を図る。

建設車両用重荷重用空気入りタイヤは、例えばトラックバス用タイヤ、又は軽トラック用タイヤのような重荷重用空気入りタイヤと比べて、格段に高い耐負荷能力及びトラクション性能が要求される。そのため、かかるタイヤのトレッドパターンとしては、従来、耐摩耗性の観点から中央域にタイヤ周方向に連続して延びるリブ状陸部を配設し、トラクション性の確保の観点から両側方域に複数本のラグ溝を配設することによって、いわゆるリブラグパターンを採用するのが一般的である。しかし、中央域に配設したリブ状陸部の幅が大きくなりすぎると、登坂時のトラクション性が損なわれる上、中央域に周方向に延びる溝が存在しないことから、操舵時に横滑りを誘発しやすく、さらに中央域に横断溝も存在しないため十分なトラクション性が得られないという問題がある。

そこで、特許文献１に開示されているタイヤは、中央域に中央陸部を区画する周方向細溝を配設して、操舵時の横滑りを抑制し、さらに中央陸部に横断細溝を配設して、充分なトラクション性を向上している。一般に、中央陸部に横断溝を設けると、中央陸部の剛性が低下して、中央陸部における耐摩耗性が低下する。しかし、中央陸部を横断する溝が細溝であることから、タイヤ負荷転動時に、中央陸部が路面との摩擦力によりタイヤ周方向に変形して、横断細溝が路面接地域において閉口するので、中央陸部が実質的に陸続きとなって、中央陸部の剛性の低下を抑制し、中央陸部における耐摩耗性の低下が抑制される。また、路面接地域外では、横断横溝が開口していることから、中央陸部における放熱性が有効に向上している。

特開２００４−２６２２９５号公報

特許文献１に記載の空気入りタイヤは、中央陸部における放熱性を充分に確保しつつも、耐摩耗性の低下を抑制しているが、耐摩耗性の更なる向上と耐偏摩耗性の向上が希求されている。

したがって、この発明の目的は、トレッドパターンの適正化を図ることにより、放熱性を充分に確保しつつも、耐摩耗性及び耐偏摩耗性をより向上させた空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明の空気入りタイヤは、トレッド部に、タイヤ周方向に延びる２本の周方向細溝をタイヤ赤道面を挟んで配設して、これら周方向細溝により中央陸部を区画形成しており、かかる中央陸部に、タイヤ周方向に沿って延在する第一小溝と、第一小溝の一方の端部から、一方の周方向細溝に向かってタイヤ周方向に対し傾斜して延びる第二小溝と、第一小溝の他方の端部から、他方の周方向細溝に向かって、タイヤ周方向に対し傾斜して延びる第三小溝とからなる傾斜細溝を配設してなることを特徴とする。この発明のタイヤは、中央陸部に傾斜細溝を設けることにより、ベルト層にて生じた熱を傾斜細溝から充分に放熱して、蓄熱によるベルト層の破壊を抑制している。また、第二小溝及び第三小溝がヒールアンドトウ摩耗しても、第二小溝及び第三小溝が第一小溝によりタイヤ周方向に離間していることから、摩耗している領域がタイヤ周方向に離間するので、摩耗差による段差が周上にわたり細かく分散され、タイヤ負荷転動時の振動も小さくなり、振動に起因した偏摩耗を抑制して、耐偏摩耗性を向上させることが可能となる。更に、第二小溝及び第三小溝がタイヤ周方向に対し傾斜しており、路面接地域がタイヤ負荷転動時に路面との摩擦により、タイヤ周方向に倒れ込み変形することから、タイヤ負荷転動時に第二小溝及び第三小溝の溝幅が小さくなり、タイヤ赤道面側とトレッド端側の接地長差が小さくなるので、その結果、タイヤ負荷転動時のタイヤ赤道面側とトレッド端側の摩耗差が小さくなるので、耐偏摩耗性を向上させることが可能となる。更にまた、周方向細溝も傾斜細溝も溝幅の小さな細溝であることから、ネガティブ率を小さくすることができるので、陸部剛性を充分に確保して、耐摩耗性を向上させることが可能となる。ここでいう「タイヤ周方向に延びる周方向細溝」とは、タイヤ周方向に沿って直線状に延びる細溝のみならず、ジグザグ状又は波状に延び、タイヤ全体として周方向に一周する細溝も含むものとする。

また、周方向細溝は、タイヤ赤道面から、タイヤ幅方向外側にトレッド幅の２５〜６０％離間した範囲内に配設することが好ましく、より好ましくは４５〜６０％離間した範囲内に配設する。

更に、周方向細溝の溝幅は、２．５〜１５．０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、より好ましくは２．５〜７．０ｍｍの範囲内にある。

更にまた、第二小溝及び第三小溝のタイヤ周方向に対し傾斜している角度は、夫々３０〜６０°の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは３０〜４５°の範囲内にある。なお、ここでいう「タイヤ周方向に対して傾斜している角度」とは、第二小溝及び第三小溝が、タイヤ周方向に対し交差してできる交差角のうち、鋭角側から測定した角度をいうものとする。

加えて、第一小溝、第二小溝及び第三小溝の溝幅は、夫々２．５〜７．０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、より好ましくは２．５〜５．０ｍｍの範囲内にある。

加えてまた、第一小溝は周上で等ピッチにて配設されており、かかる第一小溝のタイヤ周方向距離は、ピッチ長の１５〜２５％の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは
２０〜２５％の範囲内にある。

また、周方向細溝の深さは、トレッド部のトレッドゴムのタイヤ径方向距離の７５〜１００％の範囲内にあり、より好ましくは７５〜８５％の範囲内にある。

更に、傾斜細溝の深さは、トレッド部のトレッドゴムのタイヤ径方向距離の６０〜１００％の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは７５〜８５％の範囲内にある。

更にまた、第二小溝及び第三小溝は、第一小溝の端部から周方向細溝に向けて延在し、夫々中央陸部内にて終端しており、かつ、傾斜細溝がタイヤ赤道面とタイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側に１２．５％離間した位置との間の範囲内に配設してなることが好ましい。

このとき、第二小溝及び第三小溝の終端している側の端部は、第二小溝及び第三小溝の溝幅の３〜５倍の長さの直径を有する円筒形状であることが好ましい。

あるいは、第二小溝及び第三小溝が、第一小溝の端部から周方向細溝まで連通して延在しており、第二小溝及び第三小溝の周方向細溝との連通位置において、第二小溝及び第三小溝の周方向細溝とのなす角度が夫々３０〜６０°の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは３０〜４５°の範囲内にある。なお、ここでいう「第二小溝及び第三小溝の周方向細溝とのなす角度」とは、第二小溝及び第三小溝が、周方向細溝に対し交差してできる交差角のうち、鋭角側から測定した角度をいうものとする。

また、第二小溝及び第三小溝は、タイヤ赤道面から、タイヤ幅方向外側にトレッド幅の１２．５〜２５．０％離間した範囲内にてタイヤ周方向に対して傾斜している角度が変更する変曲部分を夫々有することが好ましい。なお、ここでいう「傾斜角度が変更」とは、第二小溝及び第三小溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度が、所定の位置にて即座に変更することのみならず、所定の区間にて徐々に変更することも含むものである。また、ここでいう「変曲部分」とは、傾斜細溝がタイヤ赤道面側から延在してきた傾斜角度を変曲させることをいい、具体的には、タイヤ周方向をＹ軸、タイヤ幅方向をＸ軸とした直交座標を仮定したとき、傾斜細溝とタイヤ周方向とのなす角のうち鋭角が、第一象限にある場合には第四象限へと、そして、第二象限にある場合には第三象限へとその傾斜角度を変更する部分をいうものとする。

更に、傾斜細溝は、周上に３２〜４０個の範囲内にて配設してなることが好ましく、より好ましくは３６〜３８個の範囲内にて配設してなる。

更にまた、傾斜細溝の路面に開口している側の端部の幅は、傾斜細溝のその他の部分の溝幅より大きいことが好ましい。

このとき、傾斜細溝の路面に開口している側の端部は、タイヤ幅方向断面で見て、段差形状の底上げ部を有することが好ましい。

また、底上げ部の幅は、傾斜細溝のその他の部分の溝幅の７０〜１３０％の範囲にあることが好ましい。

更に、底上げ部の深さは、傾斜細溝の溝幅の７０〜１３０％の範囲にあることが好ましい。

更にまた、底上げ部の幅は、３．０〜６．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。

加えて、底上げ部の深さは、３．０〜６．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。

この発明によれば、トレッドパターンの適正化を図ることにより、放熱性を充分に確保しつつも、耐摩耗性及び耐偏摩耗性をより向上させた空気入りタイヤを提供することが可能となる。

以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う代表的な空気入りタイヤ（以下「タイヤ」という。）をリムに装着した、タイヤとリムとの組立体のタイヤ幅方向断面図である。図２は、図１に示すタイヤのトレッド部の一部の展開図であり、図３は、この発明に従うその他のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。図４（ａ）は、この発明に従うその他のタイヤのトレッド部の一部の展開図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すトレッド部のＩＶ‐ＩＶ線断面図であり、図４（ｃ）は、この発明に従うその他のタイヤにおける傾斜細溝の断面図である。

この発明のタイヤ１は、慣例に従い、路面に接地するトレッド部２と、このトレッド部２の両側部からタイヤ径方向内側に延びる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３のタイヤ径方向内側に設けられ、リムＲに嵌合される一対のビード部４とで構成されている。このタイヤ１の内部には、各ビード部４に埋設したビードコア５、５間にトロイド状に延びてタイヤ１の骨格構造をなす、カーカス層６と、このカーカス層６のクラウン域の外周側に位置し、トレッド部２を補強するベルト層７とが配設されている。また、タイヤ１の内面側、すなわちタイヤ１とリムＲとにより画定されるタイヤ内腔８に面する側には空気不透過性のインナーライナ９が配設されている。更に、この発明のタイヤ１は、図２に示すように、トレッド部２に、タイヤ周方向に直線状に延びる２本の周方向細溝１０、１０をタイヤ赤道面ＣＬを挟んで配設し、これら周方向細溝１０、１０により中央陸部１１を区画形成している。かかる中央陸部１１に、Ｚ字状の傾斜細溝１２を配設しており、かかる傾斜細溝１２は、タイヤ周方向に沿って延在する第一小溝１３と、第一小溝１３の一方の端部から、一方の周方向細溝１０に向かってタイヤ周方向に対し傾斜して延びる第二小溝１４と、第一小溝１３の他方の端部から、他方の周方向細溝１０に向かって、タイヤ周方向に対し傾斜して延びる第三小溝１５とからなる。一般に、ベルト層は、タイヤ負荷転動により繰り返し変形して発熱する発熱源となる。かかる発熱に起因して、ベルト層７にて過剰に蓄熱することで、ベルト層７の破壊を招く虞がある。この発明のタイヤ１は、中央陸部１１に傾斜細溝１２を設けることにより、ベルト層７にて生じた熱を傾斜細溝１２から充分に放熱して、蓄熱によるベルト層７の熱破壊を抑制している。また、タイヤ周方向に対し傾斜している第二小溝１４及び第三小溝１５近傍のゴム部分が、ヒールアンドトウ摩耗により、他の領域よりも早期に摩耗するので、周上にて摩耗差による段差がタイヤ周方向に生じる。かかる段差により、タイヤ負荷転動時に振動が発生し、振動によりトレッド部が均一に摩耗されないことから、トレッド部が偏摩耗することとなる。しかし、この発明のタイヤ１は、第一小溝１３により第二小溝１４及び第三小溝１５がタイヤ周方向に離間していることから、ヒールアンドトウ摩耗する領域もタイヤ周方向に離間するので、タイヤ周方向に離間していない場合に比べ、摩耗差による段差が周上に細かく分散される。その結果、摩耗差によるタイヤ負荷転動時の振動も小さくなり、かかる振動に起因した偏摩耗が抑制され、耐偏摩耗性を向上させることが可能となる。更に、一般に、トレッド端側の路面接地域の路面接地長がタイヤ赤道面側の路面接地長に比べ小さいことから、タイヤ赤道面側の接地圧がトレッド端側よりも大きくなるので、トレッド端側よりもタイヤ赤道面側にて早期に摩耗し、タイヤ幅方向の内外で摩耗差が生じて偏摩耗することとなる。しかし、この発明のタイヤ１は、第二小溝１４及び第三小溝１５がタイヤ周方向に対し傾斜しており、タイヤ負荷転動時に路面接地域が路面との摩擦により、タイヤ周方向に倒れ込み変形することから、タイヤ負荷転動時に、路面接地域にて中央陸部１１の第二小溝１４及び第三小溝１５の溝幅が小さくなり、中央陸部１１の路面接地長が小さくなるので、タイヤ赤道面側とトレッド端側の接地長差が小さくなる。その結果、トレッド部２の路面との接地形状が実質的に矩形状となって、タイヤ赤道面側とトレッド端側との接地圧差が小さくなるので、タイヤ負荷転動時のタイヤ赤道面側とトレッド端側の摩耗差も小さくなり、耐偏摩耗性を向上させることが可能となる。更にまた、周方向細溝１０及び傾斜細溝１２が溝幅の小さな細溝により構成されていることから、ネガティブ率を小さくすることができるので、陸部剛性を充分に確保して、耐摩耗性を向上させることが可能となる。

また、周方向細溝１０は、タイヤ赤道面ＣＬから、タイヤ幅方向外側にトレッド幅Ｄ１の２５〜６０％離間した範囲内に配設することが好ましく、より好ましくは４５〜６０％離間した範囲内に配設する。なぜなら、周方向細溝１０が、タイヤ赤道面ＣＬから、タイヤ幅方向外側にトレッド幅の２５％未満の位置に配設されている場合には、タイヤ赤道面ＣＬを含む中央陸部１１のタイヤ幅方向距離が小さくなり過ぎて、中央陸部１１の剛性が不足することから、かかる陸部１１の耐摩耗性及び耐偏摩耗性が低下する可能性があるからである。一方、周方向細溝１０が、タイヤ赤道面ＣＬから、タイヤ幅方向外側にトレッド幅の６０％を超えた位置に配設されている場合には、中央陸部１１のタイヤ幅方向外側の陸部であるショルダー陸部のタイヤ幅方向距離が小さくなり過ぎて、かかるショルダー陸部の剛性が不足することから、かかる陸部の耐偏摩耗性が低下する可能性があるからである。

更に、周方向細溝１０の溝幅は、２．５〜１５．０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、より好ましくは２．５〜７．０ｍｍの範囲内にある。なぜなら、周方向細溝１０の溝幅が、２．５ｍｍ未満の場合には、周方向細溝１０の深さが充分であっても、溝底側のベルト層７が発熱すると、放熱可能な溝底側の面積が十分ではないことから、周方向細溝１０から有効に放熱することができずに、ベルト層７にて過剰に蓄熱して、ベルト層７が熱破壊される可能性があるからである。一方、周方向細溝１０の溝幅が１５．０ｍｍを超える場合には、トレッド部２のネガティブ率が大きくなり過ぎて、トレッド部２の剛性が低下することから、耐摩耗性が低下する可能性があるからである。

更にまた、第二小溝１４及び第三小溝１５のタイヤ周方向に対し傾斜している角度θ１は、夫々３０〜６０°の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは３０〜４５°の範囲内にある。なぜなら、第二小溝１４及び第三小溝１５のタイヤ周方に対して傾斜している角度θ１を、夫々３０°以上に設定することで、タイヤ負荷転動時にトレッド接地域が路面との摩擦によりタイヤ周方向に引っ張られて変形しても、路面に接地している第二小溝１４及び第三小溝１５が夫々タイヤ周方向に当接して閉口するので、トレッド部２の路面接地域における剛性を向上させることができ、耐摩耗性を更に向上させることができるからである。また、第二小溝１４及び第三小溝１５のタイヤ周方に対して傾斜している角度θ１が夫々６０°を超える場合には、タイヤ負荷転動時の、踏込み時及び蹴出し時のトレッド部２のゴムの変形量が大きくなり、ヒールアンドトウ摩耗に起因した偏摩耗が発生し、耐偏摩耗性が低下するからである。

加えて、第一小溝１３、第二小溝１４及び第三小溝１５の溝幅は、夫々２．５〜７．０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、より好ましくは２．５〜５．０ｍｍの範囲内にある。なぜなら、第一小溝１３、第二小溝１４及び第三小溝１５の溝幅が、夫々２．５ｍｍ未満の場合には、中央陸部１１における剛性を充分に確保して、耐摩耗性を有効に向上することができるが、傾斜細溝１２の溝底側の面積が不足して、放熱性が充分に確保されないので、中央陸部１１のベルト層７にて過剰に蓄熱して、ベルト層７が熱破壊される可能性があるからである。一方、第一小溝１３、第二小溝１４及び第三小溝１５の溝幅が、夫々７．０ｍｍを超える場合には、傾斜細溝１２の溝底側の面積を充分に確保して、放熱性が有効に向上するので、中央陸部１１のベルト層７近傍にて過剰に蓄熱することなく、ベルト層７の熱破壊を防止することができるが、中央陸部１１におけるネガティブ率が大きくなり過ぎて、中央陸部１１の剛性が低下し過ぎるので、耐摩耗性が低下する可能性があるからである。

加えてまた、第一小溝１３は周上にて等ピッチで配設されており、かかる第一小溝１３のタイヤ周方向距離Ｄ２は、ピッチ長Ｄ３の１５〜２５％の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは２０〜２５％の範囲内にある。なぜなら、第一小溝１３のタイヤ周方向距離Ｄ２が、ピッチ長Ｄ３の１５〜２５％の範囲内にあることで、その近傍のゴム領域が摩耗し易い第二小溝１４及び第三小溝１５がタイヤ周方向に充分に離間するので、ヒールアンドトウ摩耗による段差をタイヤ周方向に分散させて、上述したように偏摩耗を抑制することが可能となるからである。なお、第一小溝１３のタイヤ周方向距離Ｄ２が、ピッチ長Ｄ３の１５％未満の場合には、第一小溝１３のタイヤ周方距離が小さくなり過ぎて、第二小溝１４と第三小溝１５がタイヤ周方向に近付き過ぎることから、ヒールアンドトウ摩耗による段差をタイヤ周方向に充分に分散させることができずに、耐偏摩耗性が低下する可能性がある。一方、第一小溝１３のタイヤ周方向距離Ｄ２が、ピッチ長Ｄ３の２５％を超える場合には、中央陸部１１がタイヤ周方向に分断されるため、中央陸部１１の剛性が低下して、耐摩耗性が低下する可能性がある。

また、周方向細溝１０の深さは、トレッド部２のトレッドゴムのタイヤ径方向距離の７５〜１００％の範囲内にあり、より好ましくは７５〜８５％の範囲内にある。なぜなら、周方向細溝１０の深さが、トレッドゴムのタイヤ径方向距離の７５％未満の場合には、周方向細溝１０の深さが不足しており、ベルト層７にて発熱しても、その熱が周方向細溝１０の溝底側のゴム層にて蓄熱してしまい、充分な放熱性が確保されないことから、過剰な蓄熱に起因してベルト層７が破壊される可能性があるからである。一方、周方向細溝１０の深さが、トレッドゴムのタイヤ径方距離の１００％を超えるようなタイヤを製造すると、加硫成形時に周方向細溝１０を形成するためのブレードがベルト層７やカーカス層６をタイヤ径方向内側に押し込んで、それらが凹凸した形状となるため、トレッド部２の剛性にばらつきが生じ、耐偏摩耗性が低下する可能性があるからである。

更に、傾斜細溝１２の深さは、トレッド部２のトレッドゴムのタイヤ径方向距離の６０〜１００％の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは７５〜８５％の範囲内にある。なぜなら、傾斜細溝１２の深さが、トレッドゴムのタイヤ径方向距離の６０％未満の場合には、傾斜細溝１２の深さが不足しており、ベルト層７にて発熱しても、その熱が傾斜細溝１２の溝底側のゴム層にて蓄熱してしまい、充分な放熱性が確保されないことから、過剰な蓄熱に起因してベルト層７が破壊される可能性があるからである。一方、傾斜細溝１２の深さが、トレッドゴムのタイヤ径方距離の１００％を超えるようなタイヤを製造すると、加硫成形時に傾斜細溝１２を形成するためのブレードがベルト層７やカーカス層６をタイヤ径方向内側に押し込んで、それらが凹凸した形状となるため、タイヤ負荷転動時に、ベルト層７がタイヤ周方向に繰返し波状に変形することから、タイヤの耐久性及び耐偏摩耗性が低下する可能性があるからである。

更にまた、第二小溝１４及び第三小溝１５は、第一小溝１３の端部から周方向細溝１０に向けて延在し、夫々中央陸部１１内にて終端していることが好ましい。なぜなら、第二小溝１４及び第三小溝１５を中央陸部１１内にて終端させることで、第二小溝１４及び第三小溝１５が周方向細溝１０まで連通して延在する場合に比べ、中央陸部１１の剛性を高くすることができるので、耐摩耗性を向上することができるからである。このとき、傾斜細溝１２は、タイヤ赤道面ＣＬとタイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側に１２．５％離間した位置との間の範囲内に配設してなることが好ましい。なぜなら、傾斜細溝１１がかかる範囲内から逸脱して更に延在する場合には、中央陸部１１の剛性が低下し過ぎることから、耐摩耗性が低下する可能性があるからである。

更に、第二小溝１４及び第三小溝１５が中央陸部１１内にて終端している場合には、第二小溝１４及び第三小溝１５の終端している側の端部１６（以下、「終端部」とする）は、第二小溝１４及び第三小溝１５の溝幅の３〜５倍の直径を有する円筒形状１７であることが好ましい。終端部が上記寸法の円筒形状となっていない場合には、タイヤ負荷転動時に傾斜細溝が路面との摩擦によりタイヤ周方向に引っ張られて大きく開口する際に、終端部に引張応力が集中することとなり、かかる引張応力の集中に起因して、終端部のゴム部分から亀裂が発生することとなり、トレッド部の破壊を招く可能性がある。そこで、第二小溝１４及び第三小溝１５の終端部１６に、第二小溝１４及び第三小溝１５の溝幅の３〜５倍の長さの直径を有する円筒形の溝１７を配設することにより、終端部１６がかかる寸法の円形溝１７となっていない場合に比べ、タイヤ負荷転動時に傾斜細溝１２が路面との摩擦により開口する際に終端部１６に集中する引張応力を有効に分散することができ、かかるゴム部分の亀裂の発生を抑制して、トレッド部２の破壊を防止することが可能となるからである。このとき、円筒形状１７の終端部１６の直径が、第二小溝１４及び第三小溝１５の溝幅の３倍未満の場合には、引張応力を分散することができる領域が充分に確保されないことから、ゴム部分の亀裂の発生を抑制することができずに、トレッド部２が破壊される可能性がある。一方、円筒形状１７の終端部１６の直径が、第二小溝１４及び第三小溝１５の溝幅の５倍を超える場合には、引張応力は充分に分散することができるが、中央陸部１１のネガティブ率が低下することから、陸部剛性を充分に確保することができずに、耐摩耗性が低下する可能性がある。

あるいは、図３に示すように、第二小溝１４及び第三小溝１５が、第一小溝１３の端部から周方向細溝１０まで連通して延在していることが好ましい。なぜなら、第二小溝１４及び第三小溝１５が、周方向細溝１０まで連通して延在していることで、第二小溝１４及び第三小溝１５が中央陸部１１内にて終端している場合よりも、傾斜細溝１２の溝面積を大きくして、中央陸部１１における放熱性を向上することが可能となるからである。このとき、第二小溝１４及び第三小溝１５の周方向細溝１０との連通位置において、第二小溝１４及び第三小溝１５の周方向細溝１０とのなす角度θ２が３０〜６０°の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは３０〜４５°の範囲内にある。第二小溝１４及び第三小溝１５の周方向細溝１０とのなす角度θ２が、３０°未満の場合には、第二小溝１４と周方向細溝１０とに挟まれた部分及び第三小溝１５と周方向細溝１０とに挟まれた部分に夫々先鋭部が形成され、かかる部分の剛性が低下する。そうすると、路面接地時には当該部分が倒れ込んで、路面との接触から逃げてしまうので、この挟まれた部分のみ局部的に摩耗が遅くなり、偏摩耗の問題が生じる。しかし、第二小溝１４及び第三小溝１５の周方向細溝１０との連通位置において、第二小溝１４及び第三小溝１５の周方向細溝１０とのなす角度θ２を３０°以上に設定することにより、第二小溝１４と周方向細溝１０とに挟まれた部分及び第三小溝１５と周方向細溝１０とに挟まれた部分に夫々先鋭部が形成されず、かかる部分の剛性を増大させることができる。従って、かかる部分は路面接地時においても倒れ込むことなく路面と確実に接触し、接地圧が均一に保たれることから、耐偏摩耗性が向上する。また、第二小溝１４及び第三小溝１５の周方向細溝１０との連通位置において、第二小溝１４及び第三小溝１５の周方向細溝１０とのなす角度θ２が夫々６０°を超える場合には、タイヤ負荷転動時の、踏込み時及び蹴出し時のトレッド部２のゴムの変形量が大きくなり、ヒールアンドトウ摩耗に起因した偏摩耗が発生し、耐偏摩耗性が低下するからである。

また、第二小溝１４及び第三小溝１５は、タイヤ赤道面ＣＬから、タイヤ幅方向外側にトレッド幅Ｄ１の１２．５〜２５．０％離間した範囲内にてタイヤ周方向に対して傾斜している角度が変更する変曲部分１８を夫々有することが好ましい。なぜなら、かかる構成を採用することにより、タイヤ負荷転動時には、第二小溝１４及び第三小溝１５を夫々構成する溝壁が路面に対して閉口するよう変形して、中央陸部１１の剛性を充分に確保しつつも、夫々が上記変曲部分１８を有することで、第二小溝１４及び第三小溝１５は、周方向細溝１１と連通する箇所にてタイヤ周方向に対し極端な鋭角となり、偏摩耗の核となるような角部を形成することなく、周方向細溝１１との連結部における偏摩耗の発生を更に抑制することができるからである。

更に、傾斜細溝１２は、周上に３２〜４０個の範囲内にて配設してなることが好ましく、より好ましくは３６〜３８個の範囲内にて配設してなる。なぜなら、傾斜細溝１２を周上にて３２〜４０個配設することにより、中央陸部１１における剛性を周上にわたってバランス良く低下させ、局所的に陸部剛性が高い領域が小さくなることで、周上における剛性差に起因した偏摩耗を抑制することが可能となるからである。

更にまた、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、傾斜細溝１２の路面に開口している側の端部１９の幅Ｗ１は、傾斜細溝１２のその他の部分の溝幅Ｗ２より大きいことが好ましい。発明者は、トレッド部２に上述したような傾斜細溝１２を設け、コーナリング走行時などに傾斜細溝近傍の陸部に横力が負荷されると、傾斜細溝近傍の陸部のエッジ部分にて接地圧が大きくなり過ぎることから、かかるエッジ部分が早期に摩耗してしまうことを見出した。また、傾斜細溝１２のタイヤ周方向に対し傾斜している角度が小さいほど、傾斜細溝近傍の陸部に負荷される横力が大きくなることから、タイヤ周方向に沿って延在する第一小溝１３は勿論のこと、第二小溝１４及び第三小溝１５のタイヤ周方向に対し傾斜している角度が６０°未満の場合に早期摩耗が顕著であることを見出した。そこで、傾斜細溝１２の路面に開口している側の端部１９の幅Ｗ１を、傾斜細溝１２のその他の部分の溝幅Ｗ２より大きくすることにより、傾斜細溝近傍の陸部に横力が負荷されても、傾斜細溝近傍の陸部のエッジ部分にて接地圧が大きくなり過ぎないことから、かかるエッジ部分が早期に摩耗してしまうことを防止することが可能となる。このとき、図４（ｃ）に示すように、傾斜細溝１２の路面に開口している側の端部１９は、タイヤ幅方向断面で見て、段差形状の底上げ部２０とすることが可能である。

かかる、底上げ部２０の幅Ｗ３は、傾斜細溝１２のその他の部分の溝幅Ｗ２の７０〜１３０％の範囲にあることが好ましい。なぜなら、底上げ部２０の幅Ｗ３が、傾斜細溝１２のその他の部分の溝幅Ｗ２の１３０％を超える場合には、傾斜細溝近傍の陸部の剛性が低下し過ぎることから、耐摩耗性が低下する可能性があるからである。一方、底上げ部２０の幅Ｗ３が、傾斜細溝１２のその他の部分の溝幅Ｗ２の７０％未満の場合には、傾斜細溝近傍の陸部のエッジ部分にて接地圧が充分に小さくならずに、かかるエッジ部分の早期摩耗を防止することができない可能性があるからである。

更に、底上げ部２０の深さＤ４は、傾斜細溝１２の溝幅Ｗ２の７０〜１３０％の範囲にあることが好ましい。なぜなら、底上げ部２０の深さＤ４が、傾斜細溝１２の溝幅Ｗ２の１３０％を超える場合には、傾斜細溝近傍の陸部の剛性が低下し過ぎることから、耐摩耗性が低下する可能性があるからである。一方、底上げ部２０の深さＤ４が、傾斜細溝１２の溝幅Ｗ２の７０％未満の場合には、傾斜細溝近傍の陸部のエッジ部分にて接地圧が充分に小さくならずに、かかるエッジ部分の早期摩耗を防止することができない可能性があるからである。

更にまた、底上げ部２０の幅Ｗ３は、３．０〜６．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。なぜなら、底上げ部２０の幅Ｗ３が６．０ｍｍを超える場合には、傾斜細溝近傍の陸部の剛性が低下し過ぎることから、耐摩耗性が低下する可能性があるからである。一方、底上げ部２０の幅Ｗ３が３．０ｍｍ未満の場合には、傾斜細溝近傍の陸部のエッジ部分にて接地圧が充分に小さくならずに、かかるエッジ部分の早期摩耗を防止することができない可能性があるからである。

加えて、底上げ部２０の深さＤ４は、３．０〜６．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。なぜなら、底上げ部２０の深さＤ４が６．０ｍｍを超える場合には、傾斜細溝近傍の陸部の剛性が低下し過ぎることから、耐摩耗性が低下する可能性があるからである。一方、底上げ部２０の深さＤ４が３．０ｍｍ未満の場合には、傾斜細溝近傍の陸部のエッジ部分にて接地圧が充分に小さくならずに、かかるエッジ部分の早期摩耗を防止することができない可能性があるからである。

なお、上述したところはこの発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を交互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。

次に、従来技術のラグ溝を有するタイヤ（従来例タイヤ）、中央陸部を具え、かかる中央陸部にこの発明に従う傾斜細溝とは異なる構成の傾斜細溝を有する比較例のタイヤ（比較例タイヤ）及び中央陸部を具え、かかる中央陸部がこの発明に従う傾斜細溝を具えるタイヤ（実施例タイヤ１）を、タイヤサイズ１６．００Ｒ２５の重荷重用タイヤとして、夫々試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。

従来例タイヤは、図５に示すように、トレッド部に、トレッド端からタイヤ赤道面側に延在し、タイヤ赤道面に到達することなく終端するラグ溝を有し、かかるラグ溝は、周上に３６個設けられており、表１に示す諸元を有する。比較例タイヤは、図６に示すように、２本の周方向太溝と、それにより区画形成される中央陸部を具え、かかる中央陸部には、タイヤ周方向に対し傾斜した小溝のみにより構成される傾斜細溝が配設されており、表１に示す諸元を有する。また、実施例タイヤは、図３に示すように、周方向細溝により区画形成される中央陸部に、タイヤ周方向に沿って延在する第一小溝と、第一小溝の一方の端部から、一方の周方向細溝に向かってタイヤ周方向に対し４５°にて傾斜して延びる第二小溝と、第一小溝の他方の端部から、他方の周方向細溝に向かって、タイヤ周方向に対し４５°にて傾斜して延びる第三小溝とからなる傾斜細溝を具える。また、実施例タイヤ１は、第二小溝及び第三小溝が、第一小溝の端部から周方向細溝まで連通して延在しており、第二小溝及び第三小溝は、タイヤ赤道面から、タイヤ幅方向外側にトレッド幅の７５％離間した位置にてタイヤ周方向に対して傾斜している角度が夫々１３５°変更して周方向細溝まで延在している。また、実施例タイヤ１は表１に示す諸元を有する。

これら各供試タイヤをサイズ１１．２５／２．０のリムに取付けてタイヤ車輪とし、空気圧１０００ｋＰａ（相対圧）を適用し、各種評価に供した。

耐摩耗性及び耐偏摩耗性は、上記したタイヤ車輪をテストに使用する港湾コンテナ搬送車両（いわゆる「ストラドルキャリア」）の駆動車輪である後輪に装着し、かかる車両に荷物を積載して、タイヤ負荷荷重を１３７ｋＮ（なお、荷物無積載時には７８ｋＮ）とした条件にて、舗装路面を平均時速１５ｋｍ／ｈにて１０００時間走行させたときのトレッド部の各部分の摩耗量を測定することで評価した。なお、比較例タイヤ及び実施例タイヤ１における耐摩耗性及び耐偏摩耗性の数値は、従来例タイヤにおけるそれらを１００として換算し比較した数値であり、かかる数値が大きいほど、それら性能が向上していることを示す。その評価結果は、表２にまとめた。

放熱性は、３１℃の条件室内に設置された、ドラム径が５０００ｍｍのドラム試験機上にて、上記車輪のタイヤ負荷荷重を１１９ｋＮとして、時速１５ｋｍ／ｈにて２４時間回転させた際のタイヤの温度を温度測定器を使用して測定することで評価した。なお、比較例タイヤ及び実施例タイヤ１における放熱性の数値は、従来例タイヤにおけるそれを１００として換算し比較した数値であり、かかる数値が大きいほど、放熱性が向上していることを示す。その評価結果は、表２にまとめた。

表２の結果から明らかなように、比較例タイヤは、従来例タイヤに比べ、放熱性及び耐偏摩耗性は有効に向上しているものの、耐摩耗性が充分に向上していない。それに対し、実施例タイヤ１は、従来例タイヤに比べ、耐摩耗性、耐偏摩耗性及び放熱性のいずれもが有効に向上していた。

次に、この発明に従う傾斜細溝を具えるタイヤ（実施例タイヤ２〜５）を、タイヤサイズ１６．００Ｒ２５の重荷重用タイヤとして、夫々試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。

実施例タイヤ２は、図２に示すように、そして、実施例タイヤ３〜５は、図４（ａ）に示すように、周方向細溝により区画形成される中央陸部に、タイヤ周方向に沿って延在する第一小溝と、第一小溝の一方の端部から、一方の周方向細溝に向かってタイヤ周方向に対し４５°にて傾斜して延びる第二小溝と、第一小溝の他方の端部から、他方の周方向細溝に向かって、タイヤ周方向に対し４５°〜４６にて傾斜して延びる第三小溝とからなる傾斜細溝を具える。また、実施例タイヤ２〜５は、第二小溝及び第三小溝が、第一小溝の端部から周方向細溝まで連通して延在しており、第二小溝及び第三小溝は、タイヤ赤道面から、タイヤ幅方向外側にトレッド幅の７５％離間した位置にてタイヤ周方向に対して傾斜している角度が夫々１３４°〜１３５°変更して周方向細溝まで延在している。更に、実施例タイヤ２は、傾斜細溝の路面に開口している側の端部の幅と、傾斜細溝の溝幅が同一であるのに対し、実施例タイヤ３〜５は、傾斜細溝の路面に開口している側の端部の幅が、傾斜細溝のその他の部分の溝幅よりも大きく、実施例タイヤ３及び４は、図４（ｃ）に示すように底上げ部を具えた構成を有し、実施例タイヤ５は、図４（ｂ）に示す構成を有する。なお、実施例タイヤ２〜５は夫々表３に示す諸元を有する。

これら各供試タイヤをサイズ１１．２５／２．０のリムに取付けてタイヤ車輪とし、空気圧１０００ｋＰａ（相対圧）を適用し、各種評価に供した。

タイヤ全体としての耐摩耗性及び耐偏摩耗性は、上記したタイヤ車輪をテストに使用する港湾コンテナ搬送車両（いわゆる「ストラドルキャリア」）の駆動車輪である後輪に装着し、かかる車両に荷物を積載して、タイヤ負荷荷重を１３７ｋＮ（なお、荷物無積載時には７８ｋＮ）とした条件にて、舗装路面を平均時速１５ｋｍ／ｈにて１０００時間走行させたときのトレッド部の各部分の摩耗量を測定することで評価した。なお、実施例タイヤ３〜５における耐摩耗性及び耐偏摩耗性の数値は、実施例タイヤ２におけるそれらを１００として換算し比較した数値であり、かかる数値が大きいほど、それら性能が向上していることを示す。その評価結果は、表４にまとめた。

放熱性は、３１℃の条件室内に設置された、ドラム径が５０００ｍｍのドラム試験機上にて、上記車輪のタイヤ負荷荷重を１１９ｋＮとして、時速１５ｋｍ／ｈにて２４時間回転させた際のタイヤの温度を温度測定器を使用して測定することで評価した。なお、実施例タイヤ３〜５における放熱性の数値は、実施例タイヤ２におけるそれを１００として換算し比較した数値であり、かかる数値が大きいほど、放熱性が向上していることを示す。その評価結果は、表４にまとめた。

表４の結果から明らかなように、従来例タイヤ２〜５は、耐摩耗性及び放熱性については略同等の性能を有していた。また、傾斜細溝の路面に開口している側の端部の幅が、傾斜細溝の溝幅よりも大きい実施例タイヤ３〜５は、実施例タイヤ２に比べ、耐偏摩耗性が向上していた。

以上のことから明らかなように、この発明により、トレッドパターンの適正化を図ることにより、放熱性を有効に向上させつつも、耐摩耗性及び耐偏摩耗性を向上させた空気入りタイヤを提供することが可能となった。

この発明に従う代表的な空気入りタイヤとリムとの組立体のタイヤ幅方向断面図である。 図１に示すタイヤのトレッド部の一部の展開図である。 この発明に従うその他のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。 （ａ）は、この発明に従うその他のタイヤのトレッド部の一部の展開図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すトレッド部のＩＶ‐ＩＶ線断面図であり、（ｃ）は、この発明に従うその他のタイヤにおける傾斜細溝の断面図である。 従来例タイヤのトレッド部の一部の展開図である。 比較例タイヤのトレッド部の一部の展開図である。

符号の説明

１ タイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス層
７ ベルト層
８ タイヤ内腔
９ インナーライナ
１０ 周方向細溝
１１ 中央陸部
１２ 傾斜細溝
１３ 第一小溝
１４ 第二小溝
１５ 第三小溝
１６ 終端部
１７ 円筒形の溝
１８ 変曲部分
１９ 傾斜細溝の路面に開口している側の端部
２０ 底上げ部
Ｒ リム
ＣＬ タイヤ赤道面
Ｄ１ トレッド幅
Ｄ２ 第一小溝のタイヤ周方向距離
Ｄ３ ピッチ長
Ｄ４ 底上げ部の深さ
Ｗ１ 傾斜細溝の路面に開口している側の端部の幅
Ｗ２ 傾斜細溝の溝幅
Ｗ３ 底上げ部の幅
θ１ 第二小溝及び第三小溝のタイヤ周方向に対し傾斜している角度
θ２ 連通位置にて、第二小溝及び第三小溝がタイヤ周方向細溝に対し傾斜している角度

Claims (19)

1. トレッド部に、タイヤ周方向に延びる２本の周方向細溝をタイヤ赤道面を挟んで配設して、これら周方向細溝で中央陸部を区画形成した空気入りタイヤにおいて、
   前記中央陸部に、タイヤ周方向に沿って延在する第一小溝と、該第一小溝の一方の端部から、一方の前記周方向細溝に向かってタイヤ周方向に対し傾斜して延びる第二小溝と、該第一小溝の他方の端部から、他方の前記周方向細溝に向かって、タイヤ周方向に対し傾斜して延びる第三小溝とからなる傾斜細溝を配設してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記周方向細溝は、タイヤ赤道面から、タイヤ幅方向外側にトレッド幅の２５〜６０％離間した範囲内に配設してなる、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記周方向細溝の溝幅は、２．５〜１５．０ｍｍの範囲内にある、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第二小溝及び第三小溝のタイヤ周方向に対し傾斜している角度は、夫々３０〜６０°の範囲内にある、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第一小溝、第二小溝及び第三小溝の溝幅は、夫々２．５〜７．０ｍｍの範囲内にある、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記第一小溝は周上に等ピッチにて配設されており、該第一小溝のタイヤ周方向距離は、ピッチ長の１５〜２５％の範囲内にある、請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記周方向細溝の深さは、前記トレッド部のトレッドゴムのタイヤ径方向距離の７５〜１００％の範囲内にある、請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記傾斜細溝の深さは、前記トレッド部のトレッドゴムのタイヤ径方向距離の６０〜１００％の範囲内にある、請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記第二小溝及び第三小溝は、前記第一小溝の端部から前記周方向細溝に向けて延在し、夫々前記中央陸部内にて終端しており、前記傾斜細溝は、タイヤ赤道面とタイヤ赤道面からタイヤ幅方向外側に１２．５％離間した位置との間の範囲内に配設してなる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
10. 前記第二小溝及び第三小溝の終端している側の端部は、該第二小溝及び第三小溝の溝幅の３〜５倍の長さの直径を有する円筒形状である、請求項９に記載の空気入りタイヤ。
11. 前記第二小溝及び第三小溝が、前記第一小溝の端部から前記周方向細溝まで連通して延在しており、該第二小溝及び第三小溝の該周方向細溝との連通位置において、該第二小溝及び第三小溝の周方向細溝とのなす角度が夫々３０〜６０°の範囲内にある、請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
12. 前記第二小溝及び第三小溝は、タイヤ赤道面から、タイヤ幅方向外側にトレッド幅の１２．５〜２５．０％離間した範囲内にてタイヤ周方向に対して傾斜している角度が変更する変曲部分を夫々有する、請求項１１に記載の空気入りタイヤ。
13. 前記傾斜細溝は、周上に３２〜４０個の範囲内にて配設してなる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
14. 前記傾斜細溝の路面に開口している側の端部の幅は、傾斜細溝のその他の部分の溝幅より大きい、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
15. 前記傾斜細溝の路面に開口している側の端部は、タイヤ幅方向断面で見て、段差形状の底上げ部を有する、請求項１４に記載の空気入りタイヤ。
16. 前記底上げ部の幅は、前記傾斜細溝のその他の部分の溝幅の７０〜１３０％の範囲にある、請求項１５に記載の空気入りタイヤ。
17. 前記底上げ部の深さは、前記傾斜細溝の溝幅の７０〜１３０％の範囲にある、請求項１５又は１６に記載の空気入りタイヤ。
18. 前記底上げ部の幅は、３．０〜６．０ｍｍの範囲にある、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
19. 前記底上げ部の深さは、３．０〜６．０ｍｍの範囲にある、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

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