JP2009248582A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ブロック陸部の形状及びその配設位置の適正化を図ることにより、最外ブロック陸部列のブロック陸部における耐偏耗性を向上させた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部１に、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝２と、隣接する２本の周方向溝２を連通する複数本の横溝３を配設することによって、多数個のブロック陸部４からなる複数のブロック陸部列５を区画形成した空気入りタイヤである。かかるブロック陸部列５のうち、タイヤ幅方向で最も外側に位置するブロック陸部列５である最外ブロック陸部列６に含まれる少なくとも１つのブロック陸部４は、そのタイヤ幅方向断面長さが、ブロック陸部４のタイヤ周方向両端部７からブロック陸部４の中央部８にかけて減少してなる中央部短幅構造を有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、トレッド部に、タイヤ周方向に延びる複数本のタイヤ周方向溝と、隣接する２本のタイヤ周方向溝を連通する複数本の横溝を配設することによって、多数個のブロック陸部からなる複数のブロック陸部列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耐偏摩耗性の向上を図る。

一般に、重荷重用空気入りタイヤは、相当の重量を支えることを可能とするために、タイヤの偏平率を大きくし、ベルト剛性を高くしている。また、様々な走行条件下での走行を可能とするために、トレッド部全域にブロック陸部を配したトレッドパターンとすることが多い。

このようなトレッドパターンを採用した重荷重用空気入りタイヤでは、一般車両の空気入りタイヤに比べ負荷荷重が高いことから、その負荷される荷重に比例して、特にトレッド部のトレッド接地端側で走行時にヒールアンドトウ摩耗に起因した偏摩耗が生じ易い。また、タイヤ赤道面側のタイヤ半径がトレッド接地端側のタイヤ半径よりも大きく、かかる径差が大きければ大きいほど、タイヤ半径の小さいトレッド接地端側のトレッド部は、タイヤ赤道面側のトレッド部の回転に引きずられて、駆動方向とは逆向きの制動方向の力を受ける。そのことから、トレッド接地端側では、ブロック陸部が制動方向に過剰に変形しつつ路面に接地して、かかるブロック陸部が路面から離脱する際に、ブロック陸部の蹴出端にて、制動方向の力とゴムの非圧縮性による周方向剪断力とが増大する。それらの合力が作用して、蹴出端の路面とのすべり現象が生じる。かかるすべり現象に起因して踏込端側に比べ蹴出端側の摩耗量が多くなり、ヒールアンドトウ摩耗する。そのことから、特に、タイヤ幅方向で最も外側に位置するブロック陸部列である最外ブロック陸部列のブロック陸部において、変形量が最も大きくなり、偏摩耗が顕著となる。

そこで、かかる偏摩耗の対策として、従来から多くの抑制策が試みられている。その中でも、例えば、特許文献１に開示されているように、ブロック陸部を区画形成する横溝の一部を浅くする、すなわち横溝に底上げ部を設けることで、ブロック陸部のタイヤ周方向への倒れ込み変形に抗する応力を高めて、単位面積あたりの駆動力負担の増大を抑制し、倒れ込み変形に起因した偏摩耗を防止する方法が効果的であるとされている。

特開平６−１７１３１８号公報

しかし、特許文献１に記載の空気入りタイヤでは、偏摩耗の防止に一定の効果はあるものの、昨今の車両の高性能化に伴い、負荷される荷重が大きくなってきており、最外ブロック陸部列のブロック陸部の耐偏摩耗性の更なる向上が希求されている。

したがって、この発明の目的は、ブロック陸部の形状及びその配設位置の適正化を図ることにより、最外ブロック陸部列のブロック陸部の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にある。

上記目的を達成するため、この発明は、トレッド部に、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝と、隣接する２本の周方向溝を連通する複数本の横溝を配設することによって、多数個のブロック陸部からなる複数のブロック陸部列を区画形成した空気入りタイヤにおいて、かかるブロック陸部列のうち、タイヤ幅方向で最も外側に位置するブロック陸部列である最外ブロック陸部列に含まれる少なくとも１つのブロック陸部は、そのタイヤ幅方向断面長さが、ブロック陸部のタイヤ周方向両端部からブロック陸部の中央部にかけて減少してなる中央部短幅構造を有することを特徴とする空気入りタイヤである。かかる構成のタイヤは、最外ブロック陸部列のブロック陸部が中央部短幅構造を有することから、タイヤ負荷転動時に、トレッド部の径差によりトレッド接地端側にある最外ブロック陸部列のブロック陸部に制動方向の力が負荷されても、かかる制動方向の力を有効に分散して、ブロック陸部が制動方向に過剰に変形することを抑制することができるので、かかる過剰な変形に起因した偏摩耗を有効に抑制することが可能となる。

また、中央部短幅構造を有するブロック陸部のタイヤ周方向両端部におけるタイヤ幅方向断面長さは、かかるブロック陸部の中央部におけるタイヤ幅方向断面長さの１．２〜２．５倍の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは１．５〜２．０倍の範囲内にある。

更に、中央部短幅構造を有するブロック陸部において、かかるブロック陸部のタイヤ幅方向外側の側壁とブロック陸部のタイヤ幅方向内側の側壁の少なくとも一方は、その延在方向がタイヤ周方向に対し異なる方向に傾斜する２つの側壁部分からなることが好ましい。ここでいう「タイヤ周方向に対し異なる方向に傾斜」とは、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、上記した一方の側壁部分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、他方の側壁部分とタイヤ周方向とのなす角のうち鋭角が第四象限にあり、そして、一方の側壁部分のタイヤ周方向とのなす角のうち鋭角が第二象限にある場合には、他方の側壁部分のタイヤ周方向とのなす角のうち鋭角が第三象限にあるような関係をいうものとする。

更にまた、その延在方向がタイヤ周方向に対し異なる方向に傾斜する２つの側壁部分のうち、一方の側壁部分のタイヤ周方向に対する傾斜角度は１５〜４０°の範囲内にあり、他方の側壁部分のタイヤ周方向に対する傾斜角度は１４０〜１６５°の範囲内にあることが好ましい。すなわち、上記したように、一方の側壁部分が第一象限にあり、他方の側壁部分が第四象限にある場合には、「一方の側壁部分のタイヤ周方向に対する傾斜角度」は、一方の側壁部分とタイヤ周方向とのなす角のうち鋭角を指し、「他方の側壁部分のタイヤ周方向に対する傾斜角度」は、第四象限にある他方の側壁部分とタイヤ周方向とのなす角のうち鈍角を指すような関係にある。

加えて、最外ブロック陸部列のタイヤ幅方向内側にあり、周方向溝を挟んで隣接する少なくとも２列のブロック陸部列である中央ブロック陸部列において、中央ブロック陸部列のブロック陸部のタイヤ幅方向断面長さが、該ブロック陸部のタイヤ周方向両端部から該ブロック陸部の中央部にかけて増大し、隣接する２列のブロック陸部列間でそれらを構成するブロック陸部がタイヤ周方向に互いにずらして配設されており、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜しており、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離が小さいことが好ましい。ここでいう「溝部」とは、周方向溝の一部であり、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間に延在している溝をいうものとし、「ずらして配設」とは、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部のタイヤ周方向の配設ピッチの始点を異ならせて、ブロック陸部の周方向端がタイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間で一致しないような配設をいうものとする。

加えてまた、中央ブロック陸部列において、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離は、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離の０．３０〜０．８５倍の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは０．４０〜０．７０倍の範囲内にある。

また、中央ブロック陸部列において、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離は、ブロック陸部のタイヤ周方向長さの０．０５〜０．２５倍の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは０．０７〜０．１７倍の範囲内にある。

更に、中央ブロック陸部列において、ブロック陸部に隣接する２本の周方向溝をタイヤ幅方向に連通する細溝を配設してなることが好ましい。

更にまた、細溝は、ブロック陸部のタイヤ周方向中央部で周方向溝に開口していることが好ましい。

加えて、細溝のタイヤ周方向長さは、横溝のタイヤ周方向長さの５〜２０％の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは７〜１８％の範囲内にある。

この発明によれば、ブロック陸部の形状及びその配設位置の適正化を図ることにより、最外ブロック陸部列のブロック陸部の耐偏摩耗性を有効に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。）のトレッド部の一部の展開図であり、図２は、図１に示すタイヤの最外ブロック陸部列のブロック陸部の平面図であり、図３は図２に示すブロック陸部の斜視図である。図４は、中央ブロック陸部列のブロック陸部において、駆動力負荷の有無とトレッド部の移動位置との関係を示した図である。図５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６（ａ）は、中央ブロック陸部列のブロック陸部において、路面に対して水平に押圧して接地しているブロック陸部を示した図であり、図６（ｂ）は、路面に対して斜めに押圧して接地しているブロック陸部を示した図である。図７は、この発明に従うタイヤの、中央ブロック陸部列のブロック陸部の斜視図である。図８は、中央ブロック陸部列のブロック陸部に駆動力を負荷した際の路面からの周方向剪断力を示した図である。図９は、中央ブロック陸部列のブロック陸部に駆動力を負荷した際の隣接するブロック陸部における倒れ込み変形及び剪断変形を示した図である。図１０は、中央ブロック陸部列のブロック陸部のタイヤ周方向に隣接するブロック陸部が接近しすぎているときのブロック陸部における変形を示した図である。図１１〜１３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。

この発明のタイヤは、慣例に従い、ビードコアを埋設した一対のビード部、かかるビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部１を有する。また、この発明のタイヤは、ビードコアに係留したトロイド状のスチールカーカス、かかるスチールカーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に配置されたベルトを具える。

また、この発明のタイヤは、図１に示すように、トレッド部１に、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝２と、隣接する２本の周方向溝２を連通する複数本の横溝３を配設することによって、多数個のブロック陸部４からなる複数のブロック陸部列５を区画形成している。かかるブロック陸部列５のうち、タイヤ幅方向で最も外側に位置するブロック陸部列５である最外ブロック陸部列６のブロック陸部４は、図２に示すように、そのタイヤ幅方向断面長さが、ブロック陸部４のタイヤ周方向両端部７、７からブロック陸部４の中央部８にかけて減少する中央部短幅構造を有する。一般に、ブロック陸部は、蹴出時にブロック陸部が斜めに押し付けられたときに、ブロック陸部の蹴出端側のゴムが圧縮変形して、蹴出端側の壁部部分が壁部に直角に膨出変形する特性を有する。この発明のタイヤは、上記したように、タイヤの径差により、最外ブロック陸部列６のブロック陸部４に、制動方向の力が負荷されて、ブロック陸部４のゴムが踏込端９から蹴出端１０に向かって変形しようとするのに対し、ブロック陸部４が蹴出時に斜めに押し付けられたときに、かかる特性を利用して、図３に示すように、蹴出端１０側にて、タイヤ周方向に対し傾斜しているブロック陸部４の壁部部分が法線方向に膨出する力Ｑが発生する。かかる力Ｑは、タイヤ幅方向への分力Ｒとタイヤ周方向への分力Ｐとからなり、分力Ｒが、ブロック陸部４の左右の側壁部分から夫々反対方向に発生してブロック陸部内で相互に相殺され、分力Ｐがブロック陸部４の蹴出端１０側のゴムを制動方向の力により踏込端９側から蹴出端１０側へと変形させようとする力に抗することから、蹴出時のブロック陸部４の蹴出端１０側のゴムの制動方向への過剰な変形を抑制することができる。そのことから、ブロック陸部４の蹴出端１０側のゴムの過剰な変形に起因したブロック陸部４の蹴出端１０側の摩耗が抑制され、ブロック陸部４の蹴出端１０側が踏込端９側に比べ早期に摩耗することによる偏摩耗を有効に抑制することが可能となる。なお、上記したように、図１〜３に示す最外ブロック陸部列６のブロック陸部４は、ブロック陸部４の幅方向中心線に対して左右対称の構造を有しており、タイヤ幅方向への分力Ｒがブロック陸部内にて相殺され、ブロック陸部４のタイヤ幅方向への変形が抑制される点で好ましいが、この発明の目的は、主として最外ブロック陸部列６のブロック陸部４の制動方向への変形を抑制することにあるので、ブロック陸部４の幅方向中心線に対して左右対称の構造を有している必要は必ずしも無い。

更に、最外ブロック陸部列６の中央部短幅構造を有するブロック陸部４のタイヤ周方向両端部７、７におけるタイヤ幅方向断面長さｗ_１は、ブロック陸部４の中央部８におけるタイヤ幅方向断面長さｗ_２の１．２〜２．５倍の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは１．５〜２．０倍の範囲内にある。中央部短幅構造を有するブロック陸部４のタイヤ周方向両端部７、７におけるタイヤ幅方向断面長さｗ_１が、かかるブロック陸部４の中央部８におけるタイヤ幅方向断面長さｗ_２の１．２倍未満の場合には、ブロック陸部４の側壁が略タイヤ周方向に沿った形状となる。そうすると、蹴出時にブロック陸部４が斜めに押し付けられて、ブロック陸部４の側壁部分が法線方向に膨出しようとする力Ｑが発生しても、その大半がタイヤ幅方向への分力Ｒとなり、タイヤ周方向への分力Ｐが殆んど発生しない。そのことから、分力Ｐによりブロック陸部４の蹴出端１０側の制動方向への変形力に充分に抗することができずに、ブロック陸部４が制動方向に過剰に変形することとなり、偏摩耗を有効に抑制することができない可能性がある。一方、中央部短幅構造を有するブロック陸部４のタイヤ周方向両端部７、７におけるタイヤ幅方向断面長さｗ_１が、かかるブロック陸部４の中央部８におけるタイヤ幅方向断面長さｗ_２の２．５倍を超える場合には、ブロック陸部４の側壁部分のタイヤ周方向に対する傾斜角度を充分に確保することができることから、タイヤ周方向への分力Ｐを充分に確保することができるので、一定量の偏摩耗を抑制することができる。しかし、ブロック陸部４のタイヤ周方向両端部７、７のタイヤ幅方向断面長さｗ_１がブロック陸部４の中央部８におけるタイヤ幅方向断面長さｗ_２よりも大きくなり過ぎることから、ブロック陸部４の中央部８の剛性に比べ、ブロック陸部４のタイヤ周方向両端部７、７の剛性が大きくなり過ぎる。そのころから、ブロック陸部４の剛性の分布が不均一となり、かかる剛性の分布の不均一に起因した偏摩耗が起こる。その偏摩耗量が、膨出変形することにより抑制される偏摩耗量を上回ることとなり、ブロック陸部全体で見ると耐偏摩耗性が低下する可能性がある。

更にまた、最外ブロック陸部列６の中央部短幅構造を有するブロック陸部４は、ブロック陸部４のタイヤ幅方向外側の側壁１１とブロック陸部４のタイヤ幅方向内側の側壁１２の少なくとも一方は、その延在方向がタイヤ周方向に対し異なる方向に傾斜する２つの側壁部分からなることが好ましい。ブロック陸部４の踏込端９側の側壁部分が蹴出端１０側の側壁部分と同一の方向に傾斜している場合には、上記した原理により、ブロック陸部４の蹴出端１０側の摩耗を抑制することができても、同様の原理により、ブロック陸部４の踏込端９側の摩耗も同様に抑制されてしまう。そうすると、ブロック陸部４の蹴出端１０側と踏込端９側の摩耗差が充分に小さくならずに、耐偏摩耗性を有効に確保することができない可能性があるからである。また、このとき、２つの側壁部分のうち、一方の側壁部分のタイヤ周方向に対する傾斜角度αは１５〜４０°の範囲内にあり、他方の側壁部分のタイヤ周方向に対する傾斜角度βは１４０〜１６５°の範囲内にあることが好ましい。一方の側壁部分の傾斜角度αが１５°未満の場合、又は他方の側壁部分の傾斜角度βが１６５°を超える場合には、ブロック陸部４の側壁部分が略タイヤ周方向に沿った形状となる。そうすると、蹴出時にブロック陸部４が斜めに押し付けられて、ブロック陸部４の側壁部分が法線方向に膨出しようとする力Ｑが発生しても、その大半がタイヤ幅方向への分力Ｒとなり、タイヤ周方向への分力Ｐが殆んど発生しない。そのことから、ブロック陸部４の蹴出端１０側のゴムを制動方向の力により踏込端９側から蹴出端１０側へと変形させようとする力に充分に抗することができずに、ブロック陸部４が制動方向に過剰に変形することとなり、偏摩耗を有効に抑制することができない可能性がある。また、一方の側壁部分の傾斜角度αが４０°を超える場合、又は他方の側壁部分の傾斜角度βが１４０°未満の場合には、ブロック陸部４の側壁部分のタイヤ周方向に対する傾斜角度を充分に確保することができることから、膨出しようとする力Ｑが発生しても、タイヤ周方向への分力Ｐを充分に確保することができるので、一定量の偏摩耗を抑制することができる。しかし、ブロック陸部４のタイヤ周方向両端部７、７のタイヤ幅方向断面長さｗ_１がブロック陸部４の中央部８におけるタイヤ幅方向断面長さｗ_２よりも大きくなり過ぎることから、ブロック陸部４の中央部８の剛性に比べ、ブロック陸部４のタイヤ周方向両端部７、７の剛性が大きくなり過ぎる。そのことから、ブロック陸部４の剛性の分布が不均一となり、かかる剛性の分布の不均一に起因した偏摩耗が起こる。その偏摩耗量が、膨出変形することにより抑制される偏摩耗量を上回ることとなり、ブロック陸部全体で見ると耐偏摩耗性が低下する可能性がある。

また、上記したように、タイヤ負荷転動時に最外ブロック陸部列６のブロック陸部が制動方向の力を受けるのに対し、最外ブロック陸部列６のタイヤ幅方向内側にあるブロック陸部列５である中央ブロック陸部列１３のブロック陸部４は、タイヤ負荷転動時に駆動方向の力を受ける。具体的には、図４に示すように、駆動力が負荷されることによるベルト部の回転と、路面と接地しているトレッド部の摩擦により、図中の点線に示すように、ベルト部とトレッド部１に変位差が生じ、トレッド部１が過剰に倒れ込み変形する。この結果、トレッド部１の単位面積あたりの駆動力負担が増大するので、ブロック陸部４の路面に対するすべり現象が発生し、かかるすべり現象に起因してブロック陸部４の摩耗量が増大する。特許文献１に記載の空気入りタイヤでは、タイヤ負荷転動時のブロック陸部の倒れ込み変形を充分に抑制することができないため、すべり現象に起因するブロック陸部の摩耗量の増大を抑制することはできず、耐摩耗性の点で問題が残っていた。また、一般に、ブロック陸部を構成するゴムの剛性を高めて、ブロック陸部の過剰な倒れ込み変形を抑制することで、ブロック陸部の摩耗量を有効に抑制することも可能ではあるが、そうすると、ブロック陸部の剛性が高くなり過ぎて、タイヤ負荷転動時にブロック陸部のもげやクラックによる破壊を招く虞がある。

上記した中央ブロック陸部列１３における問題点を解決するため、中央ブロック陸部列１３のブロック陸部４の形状及びその配設位置を図５のような構成とすることが好ましい。すなわち、中央ブロック陸部列１３のブロック陸部４は、そのタイヤ幅方向断面長さが、ブロック陸部４のタイヤ周方向両端部７、７からブロック陸部４の中央部８にかけて増大する。また、隣接する２列のブロック陸部列間でそれらを構成するブロック陸部４がタイヤ周方向に互いにずらして配設されており、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部１４の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜している。このとき、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２が小さい。発明者は、ブロック陸部を有するタイヤ、特に偏平率の高い重荷重用タイヤを駆動輪で使用した場合におけるブロック陸部の摩耗に関して鋭意研究を行った結果、次のような知見を得た。すなわち、ブロック陸部が路面に対して水平に押圧して接地すれば、ゴムの非圧縮性により生じる応力は、図６（ａ）に示すように、ブロック陸部の踏込端及び蹴出端に集中するが、トレッド部のすべりによりトレッド摩耗が発生する蹴出時においては、トレッド部がベルトによって路面に対し斜めに押し付けられるため、ゴムの非圧縮性により生じる応力は、図６（ｂ）に示すように、ブロック中央部に負荷される。特に偏平率の大きいタイヤのように、ベルトの剛性が高い場合には、トレッド部が路面に対し斜めにより強く押し付けられるため、ゴムの非圧縮性により生じる応力がブロック中央部により大きく負荷されることとなる。この圧縮変形に伴って生じる力は、車両の進行方向と同一の方向に負荷され、エンジントルクの駆動力によって助長されるので、すべり摩耗の増加につながっている。その対策として、図５及に示す中央ブロック陸部列１３のブロック陸部４の形状を採用することにより、ブロック陸部４が路面に対して斜めに接地したときに、ブロック陸部４の中央領域に圧縮応力が集中して、ブロック陸部４の中央領域のゴムが蹴出端１０から踏込端９に向かって変形しようとする力が発生しても、図７に示すように、ブロック陸部４の蹴出端１０側のタイヤ周方向に対して傾斜しているブロック陸部４の側壁部分が法線方向に膨出しようとする力Ｑが発生するので、そのタイヤ幅方向への分力Ｒが、ブロック陸部４の左右の側壁部分から夫々反対方向に発生してブロック陸部内で相互に相殺され、もう一方のタイヤ周方向への分力Ｐがブロック陸部４の中央領域のゴムが蹴出端１０から踏込端９に向かって変形しようとする力に抗することから、ブロック陸部４の過剰な変形を抑制して、偏摩耗及びブロック陸部のすべり摩耗を防止することが可能となる。なお、このとき、ブロック陸部４のタイヤ周方向端部７のタイヤ幅方向長さｗ_１と、ブロック陸部４の中央部８のタイヤ幅方向長さをｗ_２の比は、ｗ_１：ｗ_２＝１：３〜１：１．５の範囲内にあることが好ましい。なぜなら、長さの比がその範囲から外れると、中央ブロック陸部列１３のブロック陸部４が斜めに接地した場合などにブロック陸部４の変形を有効に防止することができずに、偏摩耗及びブロック陸部４のすべり摩耗を招く可能性があるからである。

また、発明者は、ベルト剛性の増大によって、トレッド表面が路面に接地する面積が減少した結果、すべり摩耗が発生するトレッド蹴出時の周方向剪断力が過剰に増大することが耐摩耗性の低下につながっていることを見出した。図８は駆動力負荷時における、路面に接地した状態にあるブロック陸部の任意の位置における踏込時から蹴出時までの周方向剪断力（タイヤ接地面に働く駆動方向の力）の駆動力無負荷時からの変化分を示している。従来技術のタイヤでは、実線で示すように、周方向剪断力は、踏込時においては駆動力無負荷時からの変化は殆んど無く、それから蹴出時にかけて単調増加する。踏込時から蹴出時にかけて発生するこれらの力の総和（踏込時から蹴出時にかけて発生する周方向剪断力の積分値）がタイヤ軸に働く力として車両を加速させるが、接地面積が減少した場合、面積の低下による積分値の減少が、単位面積当たりの踏込時から蹴出時の変化が急激になることで補われるため、蹴出時の周方向剪断力が増大し、耐摩耗性が低下する。図８において破線で示すように、踏込時から周方向剪断力（駆動力無負荷時からの変化）を発生させることによって蹴出時の周方向剪断力を低下させることで、これを補うことができるとの考えに基づき、鋭意研究を重ねた結果、図９に示すように、駆動力負荷時に発生する、すでに踏込み終わったブロック陸部の剪断変形の増大による浮き上がりの反作用によって、次ブロック陸部が路面側に押し付けられる変形の増大によって、踏込時の力を効率的に発生させ、図８の破線に示す特性を発揮し得ることを見出した。この現象は、ブロック陸部間のタイヤ周方向距離を近づけることで有効に発揮できることも判明したが、ブロック陸部間のタイヤ周方向距離を近づけると、図１０に示すように、路面接地時におけるブロック陸部同士の接触によって、蹴出時の駆動力と同方向の力が発生して耐摩耗性が低下してしまうことから、ブロック陸部間のタイヤ周方向の接触の影響を排除しつつ、ブロック陸部間の作用を効果的に利用できる構成を模索した結果、上記した中央ブロック陸部列１３における構成を見出した。上記したように、図５に示すこの発明のタイヤは、隣接する２列のブロック陸部列５間で、それらを構成するブロック陸部４がタイヤ周方向に互いにずらして配設されており、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部１４の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜しており、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２が短くなっている。そのことから、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間の溝部１４がタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に傾斜し、かつブロック陸部間距離が短いことを利用し、ブロック陸部４間の反作用によって踏込時の駆動力負担を効率的に発生することができる。なお、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部４は、タイヤ周方向に半ピッチずれて配設されていることが好ましい。なぜなら、ブロック陸部４が半ピッチずれて配設されていることで、タイヤ負荷転動時に、倒れ込み変形する変形力をタイヤ幅方向に隣接するブロック陸部４に有効に伝達することができるので、トレッド部１の単位面積あたりの駆動力負担を低下させて、ブロック陸部４の路面に対するすべり現象に起因した摩耗を防止することが可能となるからである。また、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部４同士の接触によるゴムの膨出成分を抑制しつつ、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部１４がタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に傾斜し、かつブロック陸部間距離が短いことを利用し、ブロック陸部４間の反作用によって踏込時の駆動力負担を効率的に発生することができる。このようにして、踏込みから蹴出しまでのタイヤ周方向剪断力の勾配が小さくなり、すべり摩耗が発生する蹴出時の周方向剪断力が低減されることにより、すべり摩耗が低減する。

また、中央ブロック陸部列１３において、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２は、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１の０．３０〜０．８５倍の範囲にあることが好ましく、より好ましくは０．４〜０．７倍の範囲内にある。なぜなら、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２が、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１の０．３０倍よりも小さい場合には、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１が充分であっても、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２が短くなり過ぎることから、タイヤ負荷転動時にタイヤ幅方向に隣接するブロック陸部４同士が接触することとなり、倒れ込み変形する変形力をタイヤ幅方向に隣接するブロック陸部４に有効に伝達しないので、ブロック陸部４内の周方向剪断力を有効に分散することができずに、すべり摩耗を招く可能性があるからである。一方、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２が、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１の０．８５倍を超えて大きい場合には、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２が充分であっても、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１が短くなり過ぎることから、ブロック陸部４が路面に接地した際にタイヤ周方向に接触して、ゴムの膨出による変形が発生するので、耐摩耗性が低下する可能性があるからである。

更に、中央ブロック陸部列１３において、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１は、ブロック陸部４のタイヤ周方向長さｄ_３の０．０５〜０．２５倍の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは０．０７〜０．１７倍の範囲内にある。なぜなら、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１が、ブロック陸部４のタイヤ周方向長さｄ_３の０．０５倍よりも小さい場合には、タイヤ負荷転動時にブロック陸部４が倒れ込み変形した際に、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部４が接近し過ぎることから、路面と接地しているトレッド部１のブロック陸部４が押圧されて変形する際に、トレッド部１の中央においてタイヤ周方向に隣接するブロック陸部４同士が接触して、それらの外側のブロック陸部４をタイヤ周方向外側へと押し出すので、ブロック陸部４がタイヤの回転方向とその回転方向とは反対の方向の両方向へと過剰に倒れ込み変形することから、蹴出端１０において駆動力と同方向の力が増大し、かかる倒れ込み変形に起因したすべり摩耗を招く可能性があるからである。一方、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１が、ブロック陸部４のタイヤ周方向長さｄ_３の０．２５倍よりも大きい場合には、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部４が離れ過ぎることから、ブロック陸部４の蹴出端７の周方向剪断力を利用して、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部４の周方向剪断力をバランスよく分散することができなくなり、やはり、すべり摩耗を招く可能性があるからである。

加えて、図１１〜１３に示すように、中央ブロック陸部列１３において、ブロック陸部４に隣接する２本の周方向溝２をタイヤ幅方向に連通する細溝１５を配設してなることが好ましい。このように、再度、蹴出端７を設けることでブロック陸部４のグリップ力を総じて向上させることができ、エンジンからのトルクを効率的に駆動力に変換することが可能となるからである。なお、このとき、細溝１５は、ブロック陸部４内で屈曲又は屈折していても良い。

加えてまた、細溝１５は、ブロック陸部４のタイヤ周方向中央部で周方向溝２に開口していることが好ましい。なぜなら、ブロック陸部４のタイヤ周方向中央部から外れた領域で細溝１５が開口している場合には、駆動力となるグリップ力をブロック陸部４内でバランスよく分散することができなくなり、エンジンからのトルクを効率的に駆動力に変換できなくなる可能性があるからである。

また、細溝１５のタイヤ周方向長さは、横溝３のタイヤ周方向長さの５〜２０％の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは、７〜１８％の範囲内にある。なぜなら、細溝１５のタイヤ周方向長さが、横溝３のタイヤ周方向長さの５％未満の場合には、細溝１５のタイヤ周方向長さが短くなり過ぎ、ブロック陸部４に細溝１５を配設してない場合と同様に蹴出端９から蹴出端１０に向かってグリップ力が低下して、細溝１５を配設する効果が無くなる可能性があり、一方、細溝１５のタイヤ周方向長さが、横溝３のタイヤ周方向長さの２０％を超える場合には、細溝１５のタイヤ周方向長さが長くなり過ぎ、ブロック陸部４内で細溝１５により分断されたブロック陸部４同士の反作用による力の伝達が得られなくなるため、過剰な倒れ込み変形を招き、そのことに起因したすべり摩耗を招く可能性があるからである。また、摩耗の末期まで充分な効果を得るために、細溝１５の溝深さは、横溝３の溝深さの７０〜１００％とすることが好ましい。

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、この発明のタイヤ（実施例タイヤ１〜６）、及び従来技術のトレッドパターンを有するタイヤ（従来例タイヤ）をタイヤサイズ４９５／４５Ｒ２２．５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１〜６は、夫々図１５、１６、５、１１〜１３に対応する構成となるトレッド部を具え、トレッド部全体にブロック陸部を配設したタイヤであり、最外ブロック陸部列において、ブロック陸部のタイヤ幅方向断面の長さが、ブロック陸部のタイヤ周方向両端部からブロック陸部の中央部にかけて減少している。また、実施例タイヤ１〜６は、中央ブロック陸部列において、ブロック陸部のタイヤ幅方向断面長さが、ブロック陸部のタイヤ周方向両端部からブロック陸部の中央部にかけて増大しており、かつ、隣接するブロック陸部列間でそれらを構成するブロック陸部がタイヤ周方向に互いに半ピッチずらして配設されている。更に、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部の延在方向がタイヤ周方向に対し傾斜しており、夫々表１に示す諸元を有する。

また、従来例１タイヤは、図１４に示す四角形状のブロック陸部を具え、表１に示す諸元を有する。

これら各供試タイヤをサイズ１７．００×２２．５のリムに取付けてタイヤ車輪とし、テストに使用するトラクター車両の駆動輪に装着して、空気圧：９００ｋＰａ（相対圧）、タイヤ負荷荷重５７ｋＮを適用し、高速道路で５００００ｋｍ走行後の中央ブロック陸部列のブロック陸部の摩耗量及び最外ブロック陸部列のブロック陸部の蹴出端と踏込端の摩耗差を測定し、その結果を、表２にまとめた。

表２の結果から明らかなように、実施例タイヤ１〜６は、最外ブロック陸部列のブロック陸部の形状の最適化が図られていることから、従来例タイヤと比較して、最外ブロック陸部列のブロック陸部における偏摩耗が少なく、最外ブロック陸部列のブロック陸部の耐偏摩耗性が向上していた。また、実施例タイヤ１〜６は、最外ブロック陸部列のブロック陸部の耐偏摩耗性が向上しているだけでなく、中央ブロック陸部列のブロック陸部の形状及びその配置の最適化が図られていることから、特には実施例タイヤ３〜６において、中央ブロック陸部列のブロック陸部の摩耗量が少なく、中央ブロック陸部列のブロック陸部における耐摩耗性が併せて向上していた。

以上のことから明らかなように、この発明により、ブロック陸部の形状及びその配設位置の適正化を図ることにより、最外ブロック陸部列のブロック陸部における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。 この発明に従うタイヤの最外トレッド陸部のブロック陸部の平面図である。 この発明に従うタイヤの最外トレッド陸部のブロック陸部の斜視図である。 駆動力負荷の有無とトレッド部の移動位置との関係を示した図である。 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、路面に対して水平に押圧して接地しているブロック陸部を示した図であり、（ｂ）は、路面に対して斜めに押圧して接地しているブロック陸部を示した図である。 この発明に従うタイヤの、中央ブロック陸部列のブロック陸部の斜視図である。 中央ブロック陸部列のブロック陸部に駆動力を負荷した際の路面からの周方向剪断力を示した図である。 中央ブロック陸部列のブロック陸部に駆動力を負荷した際の隣接するブロック陸部における倒れ込み変形及び剪断変形を示した図である。 中央ブロック陸部列のブロック陸部のタイヤ周方向に隣接するブロック陸部が接近しすぎているときのブロック陸部における変形を示した図である。 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。 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。 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。 従来例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。 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。

符号の説明

１ トレッド部
２ 周方向溝
３ 横溝
４ ブロック陸部
５ ブロック陸部列
６ 最外ブロック陸部列
７ ブロック陸部のタイヤ周方向端部
８ ブロック陸部の中央部
９ 踏込端
１０ 蹴出端
１１ ブロック陸部のタイヤ幅方向外側の辺
１２ ブロック陸部のタイヤ幅方向内側の辺
１３ 中央ブロック陸部列
１４ タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部
１５ 細溝
ｗ_１ ブロック陸部のタイヤ周方向端部のタイヤ幅方向断面長さ
ｗ_２ ブロック陸部の中央部のタイヤ幅方向断面長さ
ｄ_１ タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離
ｄ_２ タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離
ｄ_３ ブロック陸部のタイヤ周方向長さ

Claims (10)

1. トレッド部に、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝と、隣接する２本の周方向溝を連通する複数本の横溝を配設することによって、多数個のブロック陸部からなる複数のブロック陸部列を区画形成した空気入りタイヤにおいて、
   前記ブロック陸部列のうち、タイヤ幅方向で最も外側に位置するブロック陸部列である最外ブロック陸部列に含まれる少なくとも１つのブロック陸部は、そのタイヤ幅方向断面長さが、該ブロック陸部のタイヤ周方向両端部から該ブロック陸部の中央部にかけて減少してなる中央部短幅構造を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記中央部短幅構造を有するブロック陸部のタイヤ周方向両端部におけるタイヤ幅方向断面長さは、該ブロック陸部の中央部におけるタイヤ幅方向断面長さの１．２〜２．５倍の範囲内にある、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記中央部短幅構造を有するブロック陸部のタイヤ幅方向外側の側壁と該ブロック陸部のタイヤ幅方向内側の側壁の少なくとも一方は、その延在方向がタイヤ周方向に対し異なる方向に傾斜する２つの側壁部分からなる、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記２つの側壁部分のうち、一方の側壁部分のタイヤ周方向に対する傾斜角度は１５〜４０°の範囲内にあり、他方の側壁部分のタイヤ周方向に対する傾斜角度は１４０〜１６５°の範囲内にある、請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記最外ブロック陸部列のタイヤ幅方向内側にあり、周方向溝を挟んで隣接する少なくとも２列のブロック陸部列である中央ブロック陸部列において、該中央ブロック陸部列に含まれるブロック陸部のタイヤ幅方向断面長さが、該ブロック陸部のタイヤ周方向両端部から該ブロック陸部の中央部にかけて増大し、隣接する２列のブロック陸部列間でそれらを構成するブロック陸部がタイヤ周方向に互いにずらして配設されており、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜しており、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離が小さい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記中央ブロック陸部列において、前記タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離は、前記タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離の０．３０〜０．８５倍の範囲内にある、請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記中央ブロック陸部列において、前記タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離は、前記ブロック陸部のタイヤ周方向長さの０．０５〜０．２５倍の範囲内にある、請求項５又は６に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記中央ブロック陸部列において、前記ブロック陸部に隣接する２本の周方向溝をタイヤ幅方向に連通する細溝を配設してなる、請求項５〜７のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記細溝は、ブロック陸部のタイヤ周方向中央部で周方向溝に開口している、請求項８に記載の空気入りリタイヤ。
10. 前記細溝のタイヤ周方向長さは、前記横溝のタイヤ周方向長さの５〜２０％の範囲内にある、請求項８又は９に記載の空気入りタイヤ。

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