JP2010012978A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】転がり抵抗を低減するとともに、リバーウェア偏摩耗の発生を抑制した空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】本発明は、タイヤのトレッド部を、タイヤ赤道に沿って延びる少なくとも１本の周方向溝により複数の陸部に区画した空気入りタイヤであって、前記トレッド部の少なくとも表面のゴムのｔａｎδが０．０２以上０．２以下であり、前記周方向溝に隣接するタイヤ幅方向内側の陸部のエッジ部は、前記トレッド部の表面を形成する輪郭線のタイヤ径方向外側に位置し、前記周方向溝に隣接するタイヤ幅方向外側の陸部のエッジ部は、前記輪郭線のタイヤ径方向内側に位置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤのトレッド部に、タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の周方向溝を具え、該周方向溝により複数の陸部が区画された空気入りタイヤ、特には、複数の周方向溝により複数のリブ状の陸部が区画された小型トラック用タイヤに関するものである。

タイヤのトレッド部にその周方向に連続する陸部を有する、いわゆるリブパターンを有する小型トラック用タイヤでは、リブの端部だけが周方向に局所的に偏摩耗する、いわゆるリバーウェアが発生し易いという問題がある。このリバーウェアは、まずタイヤ走行中の横力によりリブ端部に微小な段差が発生し、この段差部分でタイヤ赤道面とリブの端部との径差に起因した周方向のせん断力と滑りが発生することにより、この段差がタイヤ幅方向に広がり、上記偏摩耗に発達すると考えられている。
リバーウェアの発生を抑制する従来技術として、例えば特許文献１には、リブの端部にリブ内で終端する短いサイプを多数配置して、リブの端部の剛性を低下させたタイヤが記載されている。

なお、リブパターンを有するタイヤとは、周方向溝の深さの１／３以上の深さを持つラグ溝（タイヤ幅方向溝）を含まないタイヤを意味するものとする。
特開２００７−１８２０９７号公報

ところで、近年、環境問題に対応するために、自動車の低燃費化に寄与するタイヤの転がり抵抗を減らすことが求められている。タイヤの転がり抵抗は、トレッド部のゴム内にて多く発生するため、このトレッド部に使用されるゴムを損失正接（ｔａｎδ）が小さいものに変更することが有効である。

しかし、ｔａｎδが小さい、従ってヒステリシスロスの低いトレッドゴムを用いた場合、トレッドゴムと路面との間の摩擦係数μが小さくなることにより路面との滑りが大きくなって、リバーウェアがより発生しやすくなる。

そこで、本発明の目的は、ｔａｎδが小さいトレッドゴムを用いた場合に発生しやすいリバーウェアの発生を抑制した空気入りタイヤ、特にリブパターンを有する空気入りタイヤを提供することにある。

本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）タイヤのトレッド部を、タイヤ赤道に沿って延びる少なくとも１本の周方向溝により複数の陸部に区画した空気入りタイヤであって、
前記トレッド部の少なくとも表面のゴムのｔａｎδが０．０２以上０．２以下であり、
前記周方向溝に隣接するタイヤ幅方向内側の陸部のエッジ部は、前記トレッド部の表面を形成する輪郭線のタイヤ径方向外側に位置し、
前記周方向溝に隣接するタイヤ幅方向外側の陸部のエッジ部は、前記輪郭線のタイヤ径方向内側に位置する、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。

ここで、トレッド部の表面を形成する輪郭線とは、タイヤを適用リムに装着し、規定の内圧とし、無負荷状態のタイヤのトレッド部の表面を一方のトレッド接地端から、タイヤ赤道を通り、他方のトレッド接地端まで滑らかに結んだ曲線を表す。

（２）前記輪郭線のタイヤ径方向外側に位置する陸部のタイヤ幅方向の長さＬ_Ａおよび、前記輪郭線のタイヤ径方向内側に位置する陸部のタイヤ幅方向の長さＬ_Ｂが、
０．９ｍｍ≦Ｌ_Ａ≦２．０ｍｍ、および
０．９ｍｍ≦Ｌ_Ｂ≦２．０ｍｍ
を満たすことを特徴とする上記（１）に記載の空気入りタイヤ。

（３）前記輪郭線のタイヤ径方向外側に位置するエッジ部の前記輪郭線からの径差Ｄ_Ａおよび前記輪郭線のタイヤ径方向内側に位置するエッジ部の前記輪郭線からの径差Ｄ_Ｂが、前記陸部のタイヤ幅方向の長さＬ_ＡおよびＬ_Ｂに対して、
０．１３≦Ｄ_Ａ／Ｌ_Ａ≦０．１６、および
０．１３≦Ｄ_Ｂ／Ｌ_Ｂ≦０．１６
を満たすことを特徴とする上記（１）または（２）に記載の空気入りタイヤ。

（４）前記周方向溝が複数本であり、
前記複数の周方向溝のうちタイヤ幅方向最外側に配置された最外側周方向溝に隣接するタイヤ幅方向内側の陸部のエッジ部は、前記トレッド部の表面を形成する輪郭線のタイヤ径方向外側に位置し、
前記最外側周方向溝に隣接するタイヤ幅方向外側の陸部のエッジ部は、前記輪郭線のタイヤ径方向内側に位置する、
ことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

本発明によれば、ｔａｎδが低いトレッドゴムを採用して転がり抵抗を低減するとともに、特にｔａｎδが低いトレッド部を有するタイヤにおいて顕著であるリバーウェアの発生を抑制した空気入りタイヤを提供することができる。

以下、本発明の空気入りタイヤの実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
図１（ａ）は、本発明に従う空気入りタイヤの、摩耗前のトレッド部の半部のタイヤ幅方向断面図であり、図１（ｂ）は摩耗後のトレッド部の半部のタイヤ幅方向断面図である。
トレッド部１を、タイヤ赤道ＣＬに沿って延びる少なくとも１本の周方向溝、図示例ではトレッド部１の半部に対して２本の周方向溝２ａ、２ｂにより、複数列の陸部、図示例では３列のリブ３ａ、３ｂ、３ｃを区画形成する。

ここで、トレッド部１の少なくとも表面のゴムのｔａｎδが０．０２以上０．２以下であることが肝要である。上述したとおり、トレッド部１のゴムのｔａｎδが小さいタイヤを用いることで、タイヤの転がり抵抗を低減することができ、このタイヤが装着された車両の低燃費化に寄与することができる。
トレッド部１のゴムのｔａｎδが０．０２未満の場合、ドライ路面やウエット路面上での摩擦係数が低くなりすぎて、制動性および駆動性が悪化するおそれがある。一方、トレッド部１のゴムのｔａｎδが０．２を超える場合、タイヤの転がり抵抗を低減の効果が十分に得られない可能性がある。

また、周方向溝２ａに隣接するタイヤ幅方向内側の陸部であるリブ３ｂのエッジ部３ｂＥは、トレッド部１の表面を形成する輪郭線ＰＬ（点線で図示）のタイヤ径方向外側に位置し、周方向溝２ａに隣接するタイヤ幅方向外側の陸部であるリブ３ａのエッジ部３ａＥは、輪郭線ＰＬのタイヤ径方向内側に位置することが肝要である。以下この理由を説明する。

本発明との対比として、同じトレッドパターンを基本とする従来例タイヤの、摩耗前のトレッド部の半部の幅方向断面図を図２（ａ）に、摩耗後のトレッド部の半部の幅方向断面図を図２（ｂ）に示す。
図２（ａ）に示すように、リブ３ａ、３ｂ、３ｃの表面が、トレッド部１の表面の輪郭線ＰＬに略一致している場合、トレッド部１の摩耗が進行すると、図２（ｂ）に示すように、リブ３ｂのエッジ部３ｂＥは局所的に摩耗が進行し段差ＲＷを生じてしまう。

小型トラック用のリブパターンを有するタイヤでは、１本の周方向溝に対して、その内側（タイヤ赤道ＣＬ側）の陸部の接地圧が同外側（トレッド端側）の陸部の接地圧と比較して低くなる傾向があり、陸部の接地圧が低くなるとタイヤ周方向に滑りやすくなる。その結果、上述した図２（ｂ）のように、周方向溝内側の陸部にリバーウェアが発生する。それゆえ、図１（ａ）に示すように、周方向溝２ａに隣接するタイヤ幅方向内側のリブ３ｂのエッジ部３ｂＥを、輪郭線ＰＬより突出した形状とすることにより、負荷転動時の接地域では、エッジ部３ｂＥのゴム密度が上がり接地圧が上昇する。さらに、図１（ａ）に示すように、周方向溝２ａに隣接するタイヤ幅方向外側のリブ３ａのエッジ部３ａＥを、輪郭線ＰＬより径方向内側に落ち込む形状とすることにより、突出したエッジ部３ｂＥは相対的に高い接地圧が得られる。かようにエッジ部３ｂＥの接地圧をエッジ部３ａＥ対比で高めることにより、エッジ部３ｂＥにおいて、路面との摩擦係数を確保でき、トレッド部１に低いｔａｎδのゴムを用いた場合により発生しやすい路面との滑りが抑制される。これにより、図１（ｂ）に示すように、摩耗が均等に進む結果、小型トラック用のリブパターンにおけるリバーウェアの発生が抑制できる。

なお、側方周方向溝２ａの両側のリブ３ａ、３ｂの接地圧をコントロールするために、リブ３ａの端部を削り、リブ３ａの接地圧を低下させる方法がある。しかし、この方法を用いると、この端部が、径差に起因した滑り発生の核となり、リバーウェア段差を助長してしまうため、本発明には用いることはできない。

また、輪郭線ＰＬのタイヤ径方向外側に位置するリブ３ｂのタイヤ幅方向の長さＬ_Ａおよび、輪郭線ＰＬのタイヤ径方向内側に位置するリブ３ａのタイヤ幅方向の長さＬ_Ｂが、
０．９ｍｍ≦Ｌ_Ａ≦２．０ｍｍ、および
０．９ｍｍ≦Ｌ_Ｂ≦２．０ｍｍ
を満たすことが好適である（Ｌ_Ａ、Ｌ_Ｂについては図３参照）。長さＬ_Ａ、Ｌ_Ｂが０．９ｍｍ未満の場合、リブ端の接地圧を高めるための範囲が狭すぎて、エッジ部３ｂＥの内側にリバーウェアの核ができるおそれがある。一方、長さＬ_Ａ、Ｌ_Ｂが２．０ｍｍ超の場合、エッジ部３ｂＥの接地圧が高くなりすぎ、接地圧分布の広がりにより接地性が悪化するおそれがあり、リバーウェアの核を発生させない観点からは、長さＬ_Ａ、Ｌ_Ｂを２．０ｍｍより長くする必要はない。

また、輪郭線ＰＬのタイヤ径方向外側に位置するエッジ部３ａＥの輪郭線ＰＬからの径差Ｄ_Ａおよび輪郭線ＰＬのタイヤ径方向内側に位置するエッジ部３ｂＥの輪郭線ＰＬからの径差Ｄ_Ｂが、長さＬ_ＡおよびＬ_Ｂに対して、
０．１３≦Ｄ_Ａ／Ｌ_Ａ≦０．１６、および
０．１３≦Ｄ_Ｂ／Ｌ_Ｂ≦０．１６
を満たすことが好適である（Ｄ_Ａ、Ｄ_Ｂについては図３参照）。Ｄ_Ａ／Ｌ_Ａ、Ｄ_Ｂ／Ｌ_Ｂが０．１３未満の場合、接地圧の適正化が十分に行えず、一方、Ｄ_Ａ／Ｌ_Ａ、Ｄ_Ｂ／Ｌ_Ｂが０．１６を超えると接地圧分布が広がり接地性が悪化し、操縦安定性能などの他性能に悪影響が生じる可能性がある。
また、径差Ｄ_Ａ、Ｄ_Ｂは、
０．１１７≦Ｄ_Ａ、Ｄ_Ｂ≦０．３２０
であることが好ましい。

また、図１に示したように、複数の周方向溝を有する場合、複数の周方向溝のうちタイヤ幅方向最外側に配置された周方向溝２ａに隣接するタイヤ幅方向内側のリブ３ｂのエッジ部３ｂＥが、輪郭線ＰＬのタイヤ径方向外側に位置し、周方向溝２ａに隣接するタイヤ幅方向外側のリブ３ａのエッジ部３ａＥが、輪郭線ＰＬのタイヤ径方向内側に位置することが好適である。
なぜなら、図２（ａ）に示すように、リブ３ａ、３ｂ、３ｃの表面が、トレッド部１の表面の輪郭線ＰＬに略一致している場合、トレッドゴムと路面との間の摩擦係数μが小さくなることにより路面との滑りが大きくなって、リバーウェアがより発生しやすくなるためである。
なお、１本の周方向溝を有するトレッドパターンの場合でも本発明は有効である。ただし、１本の周方向溝がタイヤ赤道ＣＬ上に配置されている場合は、本発明の課題であるリバーウェアの発生は問題とならないので考慮されない。

また、エッジ部３ｂＥが輪郭線ＰＬより突出する形状は、その突出量が、図１（ａ）に示すように、タイヤ赤道ＣＬ側からエッジ部３ｂＥに向かってタイヤ径方向外側に漸増することが好ましいが、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように曲線状に変化するものでもよい。また、同様に、エッジ部３ａＥが輪郭線ＰＬより落ち込む形状は、その落ち込み量が、図１（ａ）に示すように、トレッド端側からエッジ部３ａＥに向かってタイヤ径方向内側に漸減することが好ましいが、図４（ｄ）〜（ｆ）に示すように曲線状に変化するものでもよい。

次に、タイヤサイズ１９５／８５Ｒ１６ １１４／１１２Ｌを有する発明例タイヤ１〜４、従来例タイヤ１、２、および比較例タイヤ１〜１０を表１に示す仕様の下に試作し、各供試タイヤを５．５Ｊ×１６のリムに組み付けタイヤ車輪とし、内圧６００ｋＰａを負荷した後、正規荷重１１８０ｋｇの条件下で、転がり抵抗およびリバーウェアの評価を行ったので以下に説明する。なお、表１に示すｔａｎδはトレッド部表面のゴムのｔａｎδを３０°Ｃにて測定したものであり、Ｌ_Ａ、Ｌ_Ｂ、Ｄ_Ａ、Ｄ_Ｂは、それぞれ図３に示した寸法である。

ここで、転がり抵抗は、８０ｋｍ／ｈの一定速度でドラム駆動させ、クラッチを切って惰行させ、ドラム速度の低下からタイヤ単体転がり抵抗を測定し、この測定値を指数化した。数値が大きいほど転がり抵抗が大きく、すなわち評価結果が悪いことを表す。

リバーウェア段差は、各供試タイヤを３ｔ積みトラックに装着し、このトラックで５００００ｋｍ、平均速度約６０ｋｍ／ｈで実車走行させ、リバーウェア段差を測定し、従来例１タイヤを基準にリバーウェア段差を指数化した。数値が大きいほどリバーウェア段差が大きく発生していること、すなわち評価結果が悪いことを表す。

ｔａｎδを低下させて転がり抵抗を低減させたことにより増加したリバーウェア段差の発生を、周方向溝を挟んだ両側陸部のエッジ形状を規定することにより従来例と同等に抑制できたことが分かる。

以上より、転がり抵抗を低減するとともに、リバーウェア偏摩耗の発生を抑制した空気入りタイヤを提供することができる。

（ａ）は、本発明に従う空気入りタイヤの、摩耗前のトレッド部の半部の幅方向断面図であり、（ｂ）は摩耗後のトレッド部の半部の幅方向断面図である。 （ａ）は、従来例に従う空気入りタイヤの、摩耗前のトレッド部の半部の幅方向断面図であり、（ｂ）は摩耗後のトレッド部の半部の幅方向断面図である。 エッジ部の突出量および落ち込み量を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）はエッジ部の突出形状の変形例を示す図であり、（ｄ）〜（ｆ）はエッジ部の落ち込み形状の変形例を示す図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ａ、２ｂ 周方向溝
３ａ、３ｂ、３ｃ リブ
３ａＥ、３ｂＥ エッジ部
ＣＬ タイヤ赤道
ＰＬ 輪郭線

Claims (4)

1. タイヤのトレッド部を、タイヤ赤道に沿って延びる少なくとも１本の周方向溝により複数の陸部に区画した空気入りタイヤであって、
   前記トレッド部の少なくとも表面のゴムのｔａｎδが０．０２以上０．２以下であり、
   前記周方向溝に隣接するタイヤ幅方向内側の陸部のエッジ部は、前記トレッド部の表面を形成する輪郭線のタイヤ径方向外側に位置し、
   前記周方向溝に隣接するタイヤ幅方向外側の陸部のエッジ部は、前記輪郭線のタイヤ径方向内側に位置する、
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記輪郭線のタイヤ径方向外側に位置する陸部のタイヤ幅方向の長さＬ_Ａおよび、前記輪郭線のタイヤ径方向内側に位置する陸部のタイヤ幅方向の長さＬ_Ｂが、
   ０．９ｍｍ≦Ｌ_Ａ≦２．０ｍｍ、および
   ０．９ｍｍ≦Ｌ_Ｂ≦２．０ｍｍ
   を満たすことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記輪郭線のタイヤ径方向外側に位置するエッジ部の前記輪郭線からの径差Ｄ_Ａおよび前記輪郭線のタイヤ径方向内側に位置するエッジ部の前記輪郭線からの径差Ｄ_Ｂが、前記陸部のタイヤ幅方向の長さＬ_ＡおよびＬ_Ｂに対して、
   ０．１３≦Ｄ_Ａ／Ｌ_Ａ≦０．１６、および
   ０．１３≦Ｄ_Ｂ／Ｌ_Ｂ≦０．１６
   を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記周方向溝が複数本であり、
   前記複数の周方向溝のうちタイヤ幅方向最外側に配置された最外側周方向溝に隣接するタイヤ幅方向内側の陸部のエッジ部は、前記トレッド部の表面を形成する輪郭線のタイヤ径方向外側に位置し、
   前記最外側周方向溝に隣接するタイヤ幅方向外側の陸部のエッジ部は、前記輪郭線のタイヤ径方向内側に位置する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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