JP2010132217A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】高荷重用のタイヤにおいても、微細な細溝に基づく使用初期の優れた氷雪路走行性能を得られるようにした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド１に主溝２と横溝３とで区画形成された複数の陸部４にそれぞれ複数本のサイプ５を設け、かつＪＡＴＭＡ規定の最大空気圧が３５０ｋＰａ以上の条件で使用される空気入りタイヤにおいて、トレッド面のトレッド幅中心Ｃから接地端Ａまでの距離Ｌの７０±５％以内の中央側領域に位置する陸部４に、溝幅Ｗが０．１〜０．８ｍｍ、溝深さＤが０．１〜０．８ｍｍであって、かつタイヤ周方向に対して傾斜した多数本の微細な細溝６を並列に設け、これら細溝６のピッチ間隔Ｐを２．５〜５ｍｍにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、高荷重用のタイヤにおいて、微細な細溝に基づく使用初期の優れた氷雪路走行性能が得られるようにした空気入りタイヤに関する。

一般に、氷雪路用空気入りタイヤは、トレッドゴムに充填剤や気泡を混入することによってトレッド表面に微細な多孔構造ができるようにしており、これら多孔構造が氷路での水膜除去効果を発揮し、氷路での制駆動性能を向上するようにしている。ところが、新品タイヤのトレッド表面には金型と接する部分に薄膜が形成されていて微細な多孔構造が現われていないため、使用初期にはトレッドゴムが本来具えている走行性能を充分に発揮することができない。そのため、慣らし走行を行いトレッド表面の皮むきをしてトレッド表面に微細な多孔構造が充分に現れるようにしなければならない。

従来、この問題を解決するために、トレッドにサイプよりも浅い多数の細溝を並列に設け、これら細溝がトレッド表面の皮むきが完了するまでの摩耗初期に微細な多孔構造の代わりとして水膜除去効果を発揮するようにしたものが提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１では、トレッド表面に設ける多数の細溝として、タイヤ周方向に対して４２°〜６０°傾斜した細溝を設け、細溝の溝深さを０．１〜０．８ｍｍ、溝幅を０．１〜０．８ｍｍ、ピッチ間隔を０．５〜２．０ｍｍにすることを提案している。

しかしながら、細溝のピッチ間隔が０．５〜２．０ｍｍのように小さいと、乗用車のような荷重の負荷が小さい車両に使用されるタイヤでは効果的に水膜除去効果を得ることができるものの、商用車等のように高荷重がかかる車両に使用されるタイヤでは、荷重によって細溝の間隔が潰れてしまい、細溝による水膜除去効果が充分に得られなくなり、所期する走行性能が得られないという問題がある。
特開２００４−３４９０３号公報

本発明の目的は、上述する問題点を解決するもので、高荷重用タイヤにおいても、微細な細溝に基づく使用初期の優れた氷雪路走行性能が得られるようにし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の本発明の空気入りタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に延在する複数本の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とを設け、これら主溝と横溝とに区画された複数の陸部にそれぞれ複数本のサイプを設け、かつＪＡＴＭＡ規定の最大空気圧が３５０ｋＰａ以上の条件で使用される空気入りタイヤにおいて、前記トレッド面のトレッド幅中心から接地端までの距離の７０±５％以内の中央側領域に位置する前記陸部に、溝幅が０．１〜０．８ｍｍ、溝深さが０．１〜０．８ｍｍであって、かつタイヤ周方向に対して傾斜した多数本の微細な細溝を並列に設け、これら細溝のピッチ間隔を２．５〜５ｍｍにしたことを特徴とする。

また、上述する構成において、以下（１）〜（３）に記載するように構成することが好ましい。

（１）前記トレッドを形成するゴムの−１０℃でのＪＩＳ Ａタイプの硬度が、５０〜６５であるようにする。
（２）前記細溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度αを４０°〜６０°にする。
（３）前記陸部に設けた細溝が該陸部を区画する横溝に対してなす傾斜角度βを７０°〜１１０°にする。

本発明によれば、ＪＡＴＭＡ規定の最大空気圧が３５０ｋＰａ以上の条件で使われる空気入りタイヤにおいて、トレッド面内のトレッド幅中心から接地端までの距離の７０±５％以内の中央側領域に位置する陸部に、溝幅が０．１〜０．８ｍｍ、溝深さが０．１〜０．８ｍｍであって、かつタイヤ周方向に対して傾斜した多数本の微細な細溝を並列に設け、これら細溝のピッチ間隔を２．５〜５ｍｍにしたので、高荷重が負荷しても細溝が潰れることなく水膜除去効果を発揮するため、新品タイヤの使用初期において優れた氷雪路走行性能を得ることができる。更に、細溝の配置位置をトレッド幅中心から接地端までの距離の７０％±５以内の中央側領域に限定したことにより、領域内の細溝を均等に皮むきさせて、細溝の偏摩耗を抑制することができるので、この均一な皮むきによりトレッドゴムが本来の特性を早期に発揮するようにすることができる。

図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す正面図であり、図２はその陸部に形成された細溝を示す断面図である。

図１に示すタイヤは、小型トラック用のタイヤであり、ＪＡＴＭＡ規定の最大空気圧が３５０ｋＰａ以上の条件で使われるものである。トレッド１は、ＪＩＳ Ａタイプの硬度が−１０℃において５０〜６５の比較的軟質のゴムで構成されている。このトレッド１に、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝２と、タイヤ幅方向に延びる複数本の横溝３とが設けられている。これら主溝２及び横溝３によって複数の陸部４が区画形成されている。これら陸部４には複数本のサイプ５が形成されている。また、トレッド１を構成するゴム組成物には充填剤や気泡が混入され、トレッド表面が摩耗した際に、水膜除去効果を有する微細な多孔構造が現れるようになっている。

陸部４の表面には、サイプ５より浅くかつ微細な細溝６がタイヤ周方向に対して傾斜するように多数本並列に設けられている。これら細溝６は、図２に示すように、溝幅Ｗが０．１〜０．８ｍｍで、溝深さＤが０．１〜０．８ｍｍであり、かつピッチ間隔Ｐが比較的大きい２．５〜５ｍｍにしてある。これら細溝６は、トレッド幅中心Ｃから接地端Ａまでの距離Ｌの７０±５％以内の中央側領域に位置する陸部４に対してトレッド面全域に設けられている。

上述のように構成された空気入りタイヤは、トレッド１がＪＩＳ Ａタイプの硬度が−１０℃において５０〜６５の軟質ゴムからなると共に、多数のサイプ５を備えていることにより、氷雪路面に対して高い凝着力を生じ、高い制駆動性を発揮することができる。また、新品時の使用初期において、氷路面とトレッド表面との間に発生する水膜が細溝６によって効果的に除去されるため、優れた制駆動性能を発揮することができる。しかも、制駆動時には細溝６と共に、サイプ５のエッジ効果を充分に発揮することが可能であるため、細溝６が摩耗するまでの摩耗初期において、氷路で優れた制駆動性能を発揮することができる。

本発明において、細溝６はピッチ間隔Ｐが２．５〜５ｍｍの範囲に設けられている。ピッチ間隔Ｐが２．５ｍｍより小さいと、最大空気圧３５０ｋＰａ以上で使用されるタイヤでは、高荷重下において細溝６が潰れて細溝６による水膜除去効果を得ることができない。逆に、ピッチ間隔Ｐが５ｍｍより大きいと、トレッドゴムの摩耗に多大な時間がかかり、トレッドゴム本来の特性、即ち微細な凹凸による水膜除去効果が長期にわたって発揮されない。ピッチ間隔Ｐは、２．５〜５ｍｍにするが、好ましくは３〜４．５ｍｍにするとよい。

細溝６は、溝幅Ｗが０．１ｍｍより小さいと、水膜除去効果及び排雪能力が不充分になる。細溝６の溝幅Ｗが０．８ｍｍより大きいと、水膜除去効果及び排雪能力は良好であるが、路面との接触面積が減り過ぎるため、氷路での制駆動性能が低下する。

また、細溝６は溝深さＤが０．１ｍｍより小さいと、氷路での水膜除去効果が不充分になる。また、トレッドゴム本来の特性はトレッド表面が少なくとも０．１ｍｍ以上摩耗しないと現れないので、その状態に摩耗するまでは細溝６を残存させなければならない。細溝６の溝深さＤが０．８ｍｍより大きいと、水膜除去効果及び排雪能力が増加するが、トレッド剛性が低くなり過ぎるため、氷路での制駆動性能が低下する。

また、トレッド表面内において、細溝６を配置する領域は、接地面内のトレッド中心Ｃから接地端Ａまで距離Ｌの７０±５％以内の中央側領域にすることが必要である。この領域内に位置する全ての陸部４のトレッド面に細溝６を配置することで、トレッド全域において細溝６がほぼ均一に摩耗するため偏摩耗を抑制することができる。

ここで「接地端」とは、タイヤをＪＡＴＭＡ規定の適用リムに装着し、規定の空気圧を充填して最大負荷能力の８０％の荷重を負荷したときの、平板に対する接地面形状のタイヤ軸方向最大幅の端部をいう。

上述のようにトレッド１は、ＪＩＳ Ａタイプの硬度が−１０℃において５０〜６５のゴムで構成するが、この硬度が５０より小さいと、トレッドゴムが柔らか過ぎるため細溝６が車両の重量によって潰れて水膜除去効果が得られず、この硬度が６５より大きいと、氷面に対する凝着効果が低下するため制駆動性が低下する。

本発明のタイヤにおいて、陸部４の表面に設けた細溝６は、図３に示すように、タイヤ周方向に対する傾斜角度αを４０°〜６０°にするとよい。好ましくは４５°〜５５°にするとよい。傾斜角度αが４０°より小さいと、細溝６のエッジが制駆動に寄与せず、また細溝６間の凸部が摩耗しにくくなりトレッドゴムが本来の特性を発揮するまでに多大な時間を要することになる。傾斜角度αが６０°より大きいと、細溝６による水膜除去効果が不充分になり、またトレッド表面に付着した雪が離脱しにくくなる。更に、制駆動時にトレッド表面が摩耗しにくくなるのでトレッドゴムが本来の特性を発揮するまでに多大な時間を要するようになる。

また、図３に示すように、細溝６は、陸部４を区画する横溝３に対しては、その傾斜角度βを７０°〜１１０°にして、トレッド１のパターン成分を打ち消す方向に細溝６を配置するとよい。このように、傾斜角度βを７０°〜１１０°にすることでトレッドを均一に摩耗させて偏摩耗を抑制することができる。傾斜角度βが７０°より小さいと、細溝６が横溝３の方向に近くなり雪上操安性が低下する。傾斜角度βが１１０°より大きいと、細溝６が周方向に近くなり雪上での制駆動性能が悪化する。

細溝６の平面視形状は、特に限定されるものではないが、図１のような直線状とする以外に、ジグザグ状や波状にすることが可能である。ジグザグ状又は波状の細溝を設ける場合は、その振幅の中心線に基づいてタイヤ周方向に対する角度を特定するものとする。

細溝６の断面形状は、特に限定されるものではなく、図２のような矩形以外の形状にしても良い。例えば、図４（ａ）に示すように、細溝６の開口側の縁部を曲率半径Ｒの湾曲形状にした場合、排雪能力を高めることができる。また、図４（ｂ）に示すように、細溝６の溝側壁をＶ字状にして、開口側での幅Ｗ_１を底部側での幅Ｗ_２より大きくした場合も排雪能力を高めることができる。

なお、細溝６が縦断面において明確なエッジを持たない場合、その開口側での幅Ｗ_１ は溝側壁の延長線とトレッド表面の延長線との交点を基準として測定され、その底部側での幅Ｗ_２ は溝側壁の延長線と溝底面の延長線との交点を基準として測定されるものとする。

タイヤサイズ１９５／７５Ｒ１６Ｃの空気入りタイヤにおいて、トレッドパターンを図１として、陸部表面に設けた多数本の細溝のピッチ間隔Ｐ、溝深さＤ、溝幅Ｗ、細溝傾斜角度α、及びトレッド幅中心から接地端までの距離Ｌに対する細溝の配置範囲を表１のように設定した従来例１〜３、実施例１、比較例１〜３をそれぞれ製作した。

これら７種類の試験タイヤについて、下記の試験方法により雪上操安性、皮むき完了までの距離を評価し、その結果を表１に示した。

雪上操安性は、試験タイヤをリムサイズ１６×５ １／２Ｊ、空気圧４８０ｋＰａとして１ＢＯＸの商用車に装着して、テストコースを平均速度５０ｋｍ／ｈにて走行しドライバーの官能評価を行った。評価は５段階で行い、普通を３とした。値が大きい方が優れている。

皮むき完了までの距離は、試験タイヤをリムサイズ１６×５ １／２Ｊ、空気圧４８０ｋＰａとして１ＢＯＸの商用車に装着して、１周２ｋｍのテストコースを平均速度５０ｋｍ／ｈにて走行し、５周毎にタイヤの外観チェックを行った。尚、皮むき完了はタイヤ表面にあるベント（スピュー）が無くなった時点を以って判断した。

表１からわかるように、実施例１が最も優れている。

次に、タイヤサイズ１９５／７５Ｒ１６Ｃの空気入りタイヤにおいて、トレッドパターンを図１として、細溝をトレッド幅中心から接地端までの距離Ｌの７０％の中央側領域に設け、陸部表面に設けた複数本の細溝のピッチ間隔Ｐを３．５ｍｍ、溝深さＤを０．５ｍｍ、溝幅Ｗを０．５ｍｍで共通にし、主溝に対する傾斜角度のみを変化させた実施例２〜４をそれぞれ製作した。これら３種類の試験タイヤについて、上述の試験方法により雪上操安性と皮むき完了までの距離を評価し、その結果を表２に示した。

表２からわかるように、実施例２〜４は雪上操安性と皮むき完了までの距離とがともに優れており、特に実施例３が優れている。

次に、タイヤサイズ１９５／７５Ｒ１６Ｃの空気入りタイヤにおいて、トレッドパターンを図１として、陸部表面に設けた複数本の細溝のピッチ間隔Ｐを３．５ｍｍ、溝深さＤを０．５ｍｍ、溝幅Ｗを０．５ｍｍ、傾斜角度αを５０°とし、トレッド表面において細溝を配置する範囲と細溝の横溝に対する配置関係とを異ならせた比較例４、５及び実施例５、６をそれぞれ製作した。これら４種類の試験タイヤについて、上述の試験方法により雪上操安性を評価し、また下記の試験方法で摩耗の均一さを評価し、その結果を表３に示した。

摩耗の均一さは、試験タイヤをリムサイズ１６×５ １／２Ｊ、空気圧４８０ｋＰａとして１ＢＯＸの商用車に装着して、１周２ｋｍのテストコースにおいて、平均速度６０ｋｍ／ｈにて走行し、５周毎にタイヤの外観チェックを行い、摩耗の均一さを５段階で評価した。値が大きい方が優れている。

表３からわかるように、細溝は接地面全域に設けるよりも接地面の７０％に限定して設けた方が摩耗が均一になり、また細溝と横溝とを垂直に配置する方が雪上操安性及び摩耗の均一さが優れていることがわかる。

本発明の実施形態による空気入りタイヤのトレッドパターンを示す正面図である。 図１のトレッドパターンの陸部に形成された細溝を示す断面図である。 図１のトレッドパターンの陸部を拡大して示す正面図である。 本発明の他の実施形態による細溝の断面図である。

符号の説明

１ トレッド
２ 主溝
３ 横溝
４ 陸部
５ サイプ
６ 細溝
Ａ 接地端
Ｃ トレッド幅中心

Claims (4)

1. トレッド面にタイヤ周方向に延在する複数本の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝とを設け、これら主溝と横溝とに区画された複数の陸部にそれぞれ複数本のサイプを設け、かつＪＡＴＭＡ規定の最大空気圧が３５０ｋＰａ以上の条件で使用される空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッド面のトレッド幅中心から接地端までの距離の７０±５％以内の中央側領域に位置する前記陸部に、溝幅が０．１〜０．８ｍｍ、溝深さが０．１〜０．８ｍｍであって、かつタイヤ周方向に対して傾斜した多数本の微細な細溝を並列に設け、これら細溝のピッチ間隔を２．５〜５ｍｍにした空気入りタイヤ。
2. 前記トレッドを形成するゴムの−１０℃でのＪＩＳ Ａタイプの硬度が、５０〜６５である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記細溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度αを４０°〜６０°にした請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記陸部に設けた細溝が該陸部を区画する横溝に対してなす傾斜角度βを７０°〜１１０°にした請求項１、２又は３に記載の空気入りタイヤ。

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