JP2010285032A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ショルダー陸部の耐久性を維持しつつ、偏摩耗を低減した空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】トレッド面に、周方向に延びるショルダー陸部と、ショルダー陸部の接地端ＬＥよりも幅方向内側にて周方向に延び、ショルダー陸部を幅方向内側の本体陸部１と幅方向外側の犠牲陸部２とに区分する細溝３と、を有し、かつショルダー陸部の接地端ＬＥよりも幅方向外側にて周方向に延びるバットレス溝４を有する空気入りタイヤにおいて、タイヤ子午線方向の断面視にて、トレッド踏面から溝底に向かって、直角または幅方向外側に傾斜するように細溝３を設け、細溝３の溝深さＤ、細溝３と本体陸部１との稜線ＬＲからタイヤ内側面までの距離Ｔ、およびショルダー陸部の接地端ＬＥから、バットレス溝４のタイヤ半径方向外側端を通りトレッド踏面と平行な直線までの距離Ｅを、Ｄ≦Ｅ≦Ｔとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トレッド面に、周方向に延びるショルダー陸部と、ショルダー陸部の接地端よりも幅方向内側にて周方向に延び、ショルダー陸部を幅方向内側の本体陸部と幅方向外側の犠牲陸部とに区分する細溝と、を有し、かつショルダー陸部の接地端よりも幅方向外側にて周方向に延びるバットレス溝を有する空気入りタイヤに関する。

走行中の空気入りタイヤでは、一般にトレッド面のショルダー陸部の接地端近傍において、接地圧が高くなる傾向があり、その結果、トレッド面の他の陸部に比べて、ショルダー陸部の接地端近傍での摩耗量が大きくなる、偏摩耗が問題となることがある。このような偏摩耗を防止する方法として、トレッド面のショルダー陸部の接地端近傍に、その接地端よりも幅方向内側にて周方向に延びる細溝を設けることが広く行われている。この細溝によって区分される幅方向外側の犠牲陸部は、その剛性が高いほうが偏摩耗低減には有効である。一方で、犠牲陸部の剛性を高くし過ぎると、走行中に犠牲陸部が受ける変形により、細溝の溝底に応力が集中し、細溝の溝底でのクラック発生に起因して、タイヤ使用初期〜中期にもかかわらず、犠牲陸部が千切れるなどの問題が生じていた。

トレッド面のショルダー陸部の接地端近傍での偏摩耗を低減する方法として、下記特許文献１では、周方向に延びる細溝をショルダー陸部の接地端近傍に有するとともに、ショルダー陸部の接地端よりも幅方向外側にて周方向に延びるバットレス溝を有する空気入りタイヤにおいて、該細溝をトレッド面から溝底に向かって、タイヤ子午線方向の断面視にて幅方向内側に傾斜させる方法が記載されている。しかしながら、かかる方法では、細溝をタイヤ子午線方向の断面視にて幅方向内側に傾斜させるため、細溝よりも幅方向内側に位置する本体陸部の剛性が低下し、本体陸部の細溝側端部（本体陸部の中でも、細溝との稜線近傍部分）の摩耗量が大きくなることで、偏摩耗が発生するという問題があった。加えて、かかる方法では、バットレス溝の溝形状を特定しておらず、形状によってはバットレス溝からクラックが発生する恐れがあった。また、かかる方法では、バットレス溝のタイヤ半径方向位置如何によって、犠牲陸部の根元位置（タイヤ半径方向で、細溝溝底と略同じ位置）の剛性が著しく低下し、偏摩耗低減効果が損なわれる恐れがあった。

特開２００７−１０６２５５号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的はショルダー陸部の耐久性を維持しつつ、偏摩耗を低減した空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド面に、周方向に延びるショルダー陸部と、前記ショルダー陸部の接地端よりも幅方向内側にて周方向に延び、前記ショルダー陸部を幅方向内側の本体陸部と幅方向外側の犠牲陸部とに区分する細溝と、を有し、かつ前記ショルダー陸部の接地端よりも幅方向外側にて周方向に延びるバットレス溝を有する空気入りタイヤにおいて、前記細溝は、タイヤ子午線方向の断面視にて、トレッド踏面から溝底に向かって、直角または幅方向外側に傾斜するものであり、前記細溝の溝深さをＤ、前記細溝と前記本体陸部との稜線からタイヤ内側面までの距離をＴ、前記ショルダー陸部の接地端から、前記バットレス溝のタイヤ半径方向外側端を通りトレッド踏面と平行な直線までの距離をＥとしたとき、Ｄ≦Ｅ≦Ｔ（ただし、Ｄ、Ｅ、Ｔは、いずれもトレッド踏面の法線方向にて測定するものとする）であることを特徴とする。

上記空気入りタイヤでは、ショルダー陸部にて周方向に延びる細溝を、タイヤ子午線方向の断面視にて、トレッド踏面から溝底に向かって、直角または幅方向外側に傾斜するように設けている。かかる構成によれば、本体陸部の剛性を確保することができ、ショルダー陸部全体の摩耗性能を向上することができる。加えて、犠牲陸部の根元位置での剛性を適度に下げることができ、走行中に犠牲陸部が変形を受けても、細溝の溝底への応力の集中を緩和し、細溝の溝底でのクラック発生を防止することができる。また、トレッド踏面の法線方向において、バットレス溝の位置を細溝の溝底よりもタイヤ半径方向内側であって、かつタイヤ内側面よりもタイヤ半径方向外側とすることで、犠牲陸部の剛性を低下することなく、走行時にショルダー陸部にかかる荷重を適度に低減することができる。これらの結果、上記空気入りタイヤでは、ショルダー陸部の耐久性を維持しつつ、偏摩耗を低減することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、前記バットレス溝の溝深さをＨとしたとき、０．１Ｄ＜Ｈ＜０．２Ｄであることが好ましい。かかる構成によれば、走行時にショルダー陸部にかかる荷重を低減しつつ、犠牲陸部の剛性を十分に確保することできる。

本発明の空気入りタイヤのショルダー陸部におけるタイヤ子午線方向の断面図の一例 本発明の細溝のバリエーションを示す図 本発明のバットレス溝のバリエーションを示す図

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤのショルダー陸部におけるタイヤ子午線方向の断面図の一例である。図１において、ＲＤはタイヤ半径方向を示し、ＷＤはタイヤ幅方向を示す。

図１に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤは、トレッド面に、周方向に延びるショルダー陸部１０と、ショルダー陸部１０の接地端ＬＥよりも幅方向内側にて周方向に延び、ショルダー陸部１０を幅方向内側の本体陸部１と幅方向外側の犠牲陸部２とに区分する細溝３と、を有する。

ショルダー陸部１０は、トレッド面の幅方向最外側にて周方向に延びる主溝（図１においては、図示を省略）よりも幅方向外側に位置する。本実施形態では、本体陸部１および犠牲陸部２を含むショルダー陸部１０が、リブタイプで構成された例を示す。ただし、本発明における空気入りタイヤでは、トレッドパターンとしてリブタイプ、ブロックタイプ、あるいはラグタイプなど、特に限定なく採用可能である。

細溝３は、ショルダー陸部１０の接地端ＬＥよりも幅方向内側にて周方向に延びる。ここで、本発明においては、空気入りタイヤの偏摩耗を効果的に低減するために、接地端ＬＥを基準にしてトレッド接地幅の５％以内の領域に細溝３を設けることが好ましい。この細溝３の溝深さＤは、空気入りタイヤのサイズによって適宜変更可能である。例えば１１Ｒ２２．５サイズであれば、偏摩耗を低減するためには、１０〜２０ｍｍであることが好ましく、１４〜１６ｍｍであることがより好ましい。また、本実施形態では、細溝３をトレッド踏面から溝底に向かって、その幅方向ＷＤにおける溝幅を略一定となるように設定している。細溝３の溝幅としては、例えば０．５〜３．０ｍｍが例示される。

バットレス溝４は、ショルダー陸部の接地端ＬＥよりも幅方向外側にて周方向に延びる。本実施形態において、バットレス溝４は、タイヤ子午線方向の断面視にて単一の円弧状に形成されている。このバットレス溝の溝深さＨは、細溝３の溝深さＤに対して０．１Ｄ＜Ｈ＜０．２Ｄとなるように設けることが好ましい。かかる構成によれば、走行時に本体陸部の細溝側端部にかかる荷重を低減しつつ、犠牲陸部２の剛性を十分に確保することできる。

本発明においては、タイヤ子午線方向の断面視にて、トレッド踏面から溝底に向かって、直角（トレッド踏面の法線方向）または幅方向外側に傾斜するように細溝３を設けている。かかる構成によれば、本体陸部１の剛性を確保することができ、ショルダー陸部１０全体の摩耗性能を向上することができる。加えて、犠牲陸部２の根元位置での剛性を適度に下げることができ、走行中に犠牲陸部２が変形を受けても、細溝３の溝底への応力の集中を緩和し、細溝３の溝底でのクラック発生を防止することができる。本実施形態では、図１に示すとおり、細溝３はトレッド踏面の法線に対して、幅方向外側に傾斜しており、その傾斜角度をαに設定している。この傾斜角度αは、空気入りタイヤの偏摩耗低減と細溝３の溝底でのクラック発生防止との観点から、０〜１０°とすることが好ましく、３〜７°とすることがより好ましい。なお、上記傾斜角度αは、具体的には細溝３の幅方向中心線とトレッド踏面の法線とのなす角度を意味するものとする。

本発明においては、細溝３の溝深さＤ、細溝３と本体陸部１との稜線ＬＲからタイヤ内側面Ｐｉｎまでの距離Ｔ、ショルダー陸部の接地端ＬＥから、バットレス溝４のタイヤ半径方向外側端Ｐを通りトレッド踏面と平行な直線Ａまでの距離をＥとしたとき、Ｄ≦Ｅ≦Ｔに設定する。かかる構成によれば、犠牲陸部２の剛性を低下することなく、走行時にショルダー陸部１０にかかる荷重を適度に低減することができる。

本発明によれば、上述したような偏摩耗低減効果およびクラック防止効果が得られる。したがって、本発明は特に、ショルダー陸部の中でも本体陸部の細溝側端部における偏摩耗の問題が顕著なショルダーリブを有する重荷重用空気入りタイヤに対して有用である。

加えて、本発明によれば、細溝とバットレス溝とを上記構成とすることで、ベルト端付近のゴムボリューム減少が可能となり、かつタイヤ表面の表面積が増大することに伴い、空冷効果が働く。その結果、本発明に係る空気入りタイヤでは、ベルト耐久力も向上する。

本発明の空気入りタイヤは、細溝およびバットレス溝を上記の如き構成する以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用することができる。

［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、細溝３をトレッド踏面から溝底に向かって、その幅方向ＷＤにおける溝幅を略一定とし、かつタイヤ子午線方向の断面視において略直線状とした例を示した。しかしながら、本発明においては、細溝の幅方向中心線が、トレッド踏面の法線方向あるいはトレッド踏面の法線に対して幅方向外側方向に延びるものであれば、犠牲陸部の剛性を著しく低下させない範囲内で、細溝を設計可能である。具体的には例えば、細溝３の幅方向ＷＤにおける溝幅を、トレッド踏面から溝底に向かって、徐々に拡幅するものとしてもよい（図２（ａ））。あるいは、細溝３を幅方向外側に湾曲するように設けてもよい（図２（ｂ））。ただし、細溝でのクラック発生を防止する観点から、細溝の溝壁において屈曲部分を設けないことが好ましい。

（２）前述の実施形態では、バットレス溝４を、タイヤ子午線方向の断面視にて単一の円弧状に形成した例を示した。しかしながら、本発明においては、バットレス溝の溝深さＨを、細溝の溝深さＤに対して０．１Ｄ＜Ｈ＜０．２Ｄとなるように設けるのであれば、図３（ａ）〜（ｈ）に示すような形状が採用可能である。なお、図３（ｇ）では、バットレス溝４とタイヤ表面との稜線を、タイヤ表面側に凸となるように円弧状に形成した例を示し、図３（ｈ）では、バットレス溝４の溝底を大きな円弧状としつつ、バットレス溝４の両溝壁を小さな円弧状とした例を示す。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例などについて説明する。なお、実施例などにおける評価項目は下記のようにして測定を行った。

耐偏摩耗性能
長距離輸送トラックのトラクタヘッドの前輪にテストタイヤ（２９５／７５Ｒ２２．５）を装着し、乾燥路面を８万ｋｍ走行後に、偏摩耗体積量を測定し、その逆数を指数評価した。なお、評価は比較例１を１００としたときの指数評価で示し、数値が大きいほど良好な耐偏摩耗性能を示す。

実施例１
ショルダー陸部として、図１に示す構成を備える空気入りタイヤ（α＝５°、Ｄ＝１５ｍｍ、Ｅ＝２０ｍｍ、Ｔ＝４５ｍｍ、Ｈ＝２．５ｍｍ）を製造した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。

比較例１（従来例）
図１に示す構成において、細溝のみ（α＝５°、Ｄ＝１５ｍｍ）を備える（バットレス溝４を有しない）以外は、実施例１と同じ構成を有する空気入りタイヤを製造した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。

比較例２
Ｅ＜Ｄ（Ｄ＝１５ｍｍ、Ｅ＝１０ｍｍ）とする以外は、実施例１と同じ構成を有する空気入りタイヤを製造した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。

比較例３
Ｔ＜Ｅ（Ｔ＝４５ｍｍ、Ｅ＝５０ｍｍ）とする以外は、実施例１と同じ構成を有する空気入りタイヤを製造した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表１に示す。

表１に示すとおり、実施例１に係る空気入りタイヤでは、比較例１に係る空気入りタイヤに比べて、耐偏摩耗性が向上することがわかる。一方、比較例２に係る空気入りタイヤでは、犠牲陸部２の剛性が低下するため、耐偏摩耗性能が悪化することがわかる。また、比較例３に係る空気入りタイヤでは、バットレス溝４が効果的に作用しないため、耐偏摩耗性能が殆ど向上しないことがわかる。

１：本体陸部
２：犠牲陸部
３：細溝
４：バットレス溝
１０：ショルダー陸部

Claims (2)

1. トレッド面に、周方向に延びるショルダー陸部と、前記ショルダー陸部の接地端よりも幅方向内側にて周方向に延び、前記ショルダー陸部を幅方向内側の本体陸部と幅方向外側の犠牲陸部とに区分する細溝と、を有し、かつ前記ショルダー陸部の接地端よりも幅方向外側にて周方向に延びるバットレス溝を有する空気入りタイヤにおいて、
   前記細溝は、タイヤ子午線方向の断面視にて、トレッド踏面から溝底に向かって、直角または幅方向外側に傾斜するものであり、
   前記細溝の溝深さをＤ、前記細溝と前記本体陸部との稜線からタイヤ内側面までの距離をＴ、前記ショルダー陸部の接地端から、前記バットレス溝のタイヤ半径方向外側端を通りトレッド踏面と平行な直線までの距離をＥとしたとき、Ｄ≦Ｅ≦Ｔ（ただし、Ｄ、Ｅ、Ｔは、いずれもトレッド踏面の法線方向にて測定するものとする）であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記バットレス溝の溝深さをＨとしたとき、０．１Ｄ＜Ｈ＜０．２Ｄである請求項１に記載の空気入りタイヤ。

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