JP2011031885A - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】氷上性能および雪上性能と、耐偏摩耗性能および操縦安定性とを両立すること。
【解決手段】タイヤ周方向に対して５度以下の角度をなして４本以上設けられ、タイヤ幅方向に隣接する５本以上の陸部列４を形成する周方向主溝３と、タイヤ赤道線Ｃ寄りの３本以上の陸部列４をタイヤ周方向で分割して複数の中陸部４１を形成する態様で、隣接する周方向主溝３を繋ぎつつ途中で曲がって設けられた副溝５と、中陸部４１の踏面２１に両端が閉じて設けられた閉口サイプ６とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、重荷重用空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、氷上性能、雪上性能、耐偏摩耗性能および操縦安定性能を備える重荷重用空気入りタイヤに関するものである。

トラック・バスなどに用いられる重荷重用空気入りタイヤであって、特にスタッドレスタイヤでは、氷雪上路面での氷上性能および雪上性能を向上するため、溝やサイプを多く配置することで踏面と路面との間の水や雪を溝内に受け入れる排水効果および排雪効果や、エッジ効果を向上させることが一般的である。その反面、溝やサイプを多く配置すると、周方向溝および幅方向溝からなるブロックの剛性が低下し、乾燥路面での耐偏摩耗性能および操縦安定性が低下する。このため、ブロックの形状、サイプおよび溝を最適な組み合わせで配置して氷上性能および雪上性能と、耐偏摩耗性能および操縦安定性とを両立させることが課題である。

従来、タイヤ周方向に延在する周方向主溝と、この周方向主溝に対して交差するようにタイヤ幅方向に延在する幅方向溝とでブロックを構成し、かつブロックの踏面にサイプを設けた重荷重用空気入りタイヤにおいて、氷雪上路面での走行性能の向上と、ブロック剛性の確保とを図るようにした重荷重用空気入りタイヤが知られている。

例えば、特許文献１に記載の重荷重用空気入りタイヤ（空気入りタイヤ）では、周方向主溝が４本形成され、かつブロックには、幅方向溝に沿った３本以上のサイプが形成されている。そして、サイプのうちタイヤ周方向両外側のサイプをクローズドサイプとし、クローズドサイプの間に位置するサイプは、オープンサイプとして形成されている。これにより、エッジ成分を増加して氷雪上路面での走行性能の向上を図っている。しかも、サイプの面は、屈曲面状に形成され、そのサイプ深さは周方向主溝の１／２以上であり、そのサイプ長さはブロック幅の１／２以上に形成されている。これにより、ブロックの剛性の確保を図っている。

また、例えば、特許文献２に記載の重荷重用空気入りタイヤ（空気入りタイヤ）では、周方向主溝が４本形成され、かつブロックには、幅方向溝に沿った３本以上のサイプが形成されている。そして、サイプのうち少なくとも１本が片側で周方向主溝に繋がっている片側オープンサイプとして形成されている。これにより、エッジ成分を増加して氷雪上路面での走行性能の向上を図っている。しかも、幅方向溝が、ブロック列ごとに周方向にオフセットされている。これにより、ブロックの耐久性および耐摩耗性能の確保を図っている。

特開２００６−１０３４６４号公報 特開２００４−０９８９２６号公報

しかし、従来の重荷重用空気入りタイヤでは、周方向主溝がタイヤ周方向（タイヤ赤道線に平行な方向）に対して大きく角度を有し、この角度を幅方向溝との交差部分で反転させ、いわゆるジグザグ形状に形成されている。このため、空気入りタイヤの転動方向に対して周方向主溝が大きく角度を有しているため、周方向主溝での排水効果および排雪効果が低下してしまい、氷上性能および雪上性能の向上を妨げることになる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、氷上性能および雪上性能と、耐偏摩耗性能および操縦安定性とを両立させることのできる重荷重用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤでは、タイヤ周方向に対して５度以下の角度をなして４本以上設けられ、タイヤ幅方向に隣接する５本以上の陸部列を形成する周方向主溝と、タイヤ赤道線寄りの３本以上の前記陸部列をタイヤ周方向で分割して複数の中陸部を形成する態様で、隣接する前記周方向主溝を繋ぎつつ途中で曲がって設けられた副溝と、前記中陸部の踏面に両端が閉じて設けられた閉口サイプとを備えたことを特徴とする。

この重荷重用空気入りタイヤによれば、タイヤ周方向に対して５度以下（実質０度）の周方向主溝を４本以上設けたことにより、タイヤ踏面と路面との間の水や雪を溝内に受け入れる排水効果および排雪効果を向上できる。さらに、周方向主溝により形成された陸部列を副溝でタイヤ周方向に分割して中陸部を形成し、この中陸部の踏面に閉口サイプを設けたことにより、エッジ効果を向上できる。このため、制動性能である氷上性能および雪上性能を向上できる。しかも、隣接する周方向主溝を繋ぐように曲がって設けられた副溝と、前記閉口サイプとにより、中陸部の剛性の低下が抑えられる。このため、乾燥路面での耐偏摩耗性能および操縦安定性能の低下を抑制できる。

また、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤでは、前記中陸部をタイヤ周方向で分割して３つの小陸部を形成する態様で、タイヤ幅方向に横断して設けられた２本の横断サイプを備えると共に、各前記小陸部に前記閉口サイプを設けたことを特徴とする。

この重荷重用空気入りタイヤによれば、横断サイプにより、エッジ効果を向上でき、氷上性能および雪上性能をさらに向上できる。しかも、分割された各小陸部の踏面に上記閉口サイプを設けることで、各小陸部でエッジ効果が得られる。

また、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤでは、タイヤ周方向で隣接する各前記中陸部が、タイヤ幅方向で重なり合う重複部を有して形成されていることを特徴とする。

この重荷重用空気入りタイヤによれば、重複部により中陸部が相互で補強されることから、耐偏摩耗性能の低下を抑制できる。

また、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤでは、タイヤ幅方向で隣接する前記中陸部が、タイヤ周方向に延在する対称軸に関わり線対称に形成されていることを特徴とする。

この重荷重用空気入りタイヤによれば、転動方向での方向性がなく、操縦安定性能を確保できる。

また、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤでは、前記中陸部のタイヤ周方向最大長さＬに対し、前記中陸部のタイヤ幅方向最大幅Ｗが、０．７５≦Ｗ／Ｌ≦０．８０の範囲に設定されていることを特徴とする。

Ｗ／Ｌが０．７５未満であると、中陸部は、タイヤ周方向に長い形状となり、タイヤ幅方向での剛性が低下し、耐偏摩耗性能および操縦安定性能が低下する。しかも、路面への接地面内でのタイヤ周方向に対する中陸部のエッジ成分および溝成分が減少するため、氷上性能および雪上性能の低下を招く。一方、Ｗ／Ｌが０．８０を超えると、中陸部は、タイヤ幅方向に長い形状となり、タイヤ周方向での剛性が低下し、かつエッジ効果が低下するため、耐偏摩耗性能および氷上性能が低下してしまう。このため、中陸部のタイヤ周方向最大長さＬに対し、中陸部のタイヤ幅方向最大幅Ｗが、０．７５≦Ｗ／Ｌ≦０．８０の範囲に設定されていることが好ましい。

また、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤでは、前記中陸部のタイヤ周方向最大長さＬに対し、前記副溝のタイヤ幅方向に延在する部位の最大溝幅Ｗｄが、０．１０≦Ｗｄ／Ｌ≦０．１５の範囲に設定されていることを特徴とする。

Ｗｄ／Ｌが０．１０未満であると、雪柱せん断力を十分に確保できず、雪上性能が低下する。一方、Ｗｄ／Ｌが０．１５を超えると、路面への接地面内でのタイヤ周方向に対する中陸部のエッジ成分および溝成分が減少するため、氷上性能および雪上性能の低下を招く。このため、中陸部のタイヤ周方向最大長さＬに対し、副溝のタイヤ幅方向に延在する部位の最大溝幅Ｗｄが、０．１０≦Ｗｄ／Ｌ≦０．１５の範囲に設定されていることが好ましい。

本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤは、氷上性能および雪上性能と、耐偏摩耗性能および操縦安定性とを両立できる。

図１は、本発明の実施の形態にかかる重荷重用空気入りタイヤのトレッド部の一部を示す平面図である。 図２は、図１における一部拡大図である。 図３は、本発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

以下に、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的同一のものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤの回転軸と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面に向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面から離れる側をいう。

図１は、本発明の実施の形態にかかる重荷重用空気入りタイヤのトレッド部の一部を示す平面図、図２は、図１における一部拡大図、図３は、本発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

重荷重用空気入りタイヤ１は、タイヤ径方向の最も外側に、弾力性を有するゴム部材からなり空気入りタイヤ１の外郭をなすトレッド部２が形成されている。また、トレッド部２の表面、すなわち空気入りタイヤ１を装着する車両（図示せず）が走行した場合に路面と接触する踏面２１には、タイヤ周方向に延在する４本以上（本実施の形態では４本）の周方向主溝３が設けられている。そして、トレッド部２には、この周方向主溝３により、タイヤ周方向に延びる５本以上（本実施の形態では５本）の陸部列４が形成されている。

タイヤ赤道線Ｃ寄りの３本の陸部列４には、該陸部列４をタイヤ周方向で分割する複数の副溝５が設けられている。そして、陸部列４には、この副溝５により中陸部４１が形成されている。副溝５は、図２に示すように、タイヤ幅方向で隣接する周方向主溝３を繋ぎつつ途中で曲がって設けられている。具体的に副溝５は、タイヤ幅方向に対して０度以上１５度以下の角度で延在して周方向主溝３に一端が開口する幅方向溝５１と、タイヤ周方向に対して０度以上１０度以下の角度で延在しつつ各幅方向溝５１の他端を繋ぐ周方向溝５２とで構成され、全体としてほぼＺ字形状に曲がって設けられている。また、副溝５は、タイヤ周方向で同じ形状で設けられているので、タイヤ周方向に隣接する中陸部４１が同じ形状で形成されている。なお、図１および図２で示す副溝５は、幅方向溝５１と周方向溝５２との繋がりが屈曲して設けられているが、幅方向溝５１と周方向溝５２との繋がりが湾曲してほぼＳ字形状に曲がって設けられていてもよい。また、図１で示す中陸部４１は、タイヤ赤道線Ｃ寄り（周方向主溝３の間）の３本の陸部列４に形成されているが、周方向主溝３のタイヤ幅方向外側の陸部列４に形成されていてもよい。

ここで、周方向主溝３は、タイヤ周方向に対して５度以下（実質０度）の角度を有して設けられている。具体的に５度以下の角度は、副溝５により形成された中陸部４１のタイヤ幅方向側面におけるタイヤ周方向に対する角度となる。そして、本実施の形態では、タイヤ周方向に沿って隣接する中陸部４１のタイヤ幅方向側面の角度が交互に反転するように周方向主溝３が設けられている。

上記、中陸部４１の踏面２１には、両端が周方向主溝３および副溝５に対して開口せずに閉じた閉口サイプ６が設けられている。この閉口サイプ６は、周方向主溝３よりも溝深さが浅く、タイヤ幅方向に延在し、かつ波状に蛇行して設けられている。なお、閉口サイプ６は、タイヤ幅方向に直線状に設けられていてもよい。

この重荷重用空気入りタイヤ１では、タイヤ周方向に対して５度以下（実質０度）の周方向主溝３を４本以上設けたことにより、踏面２１と路面との間の水や雪を溝内に受け入れる排水効果および排雪効果を向上できる。さらに、周方向主溝３により形成された陸部列４を副溝５でタイヤ周方向に分割して中陸部４１を形成し、この中陸部４１の踏面２１に閉口サイプ６を設けたことにより、エッジ効果を向上できる。このため、氷上路面や雪上路面での制動性能である氷上性能および雪上性能を向上できる。しかも、隣接する周方向主溝３を繋ぐようにほぼＺ字形状（または、ほぼＳ字形状）に曲がって設けられた副溝５と、上記閉口サイプ６とにより、中陸部４１の剛性の低下が抑えられる。このため、乾燥路面での耐偏摩耗性能および操縦安定性能の低下を抑制できる。

また、本実施の形態にかかる重荷重用空気入りタイヤ１は、中陸部４１において、タイヤ幅方向に横断する直線状の２本の横断サイプ７が設けられている。横断サイプ７は、タイヤ幅方向に対して０度以上１５度以下の角度で延在し、周方向主溝３よりも溝深さが浅く形成されている。この横断サイプ７により中陸部４１には、タイヤ周方向で３つに分割された小陸部４１１が形成されている。そして、各小陸部４１１の踏面に、前記閉口サイプ６が設けられている。

かかる構成によれば、横断サイプ７により、エッジ効果を向上でき、氷上性能および雪上性能をさらに向上できる。しかも、分割された各小陸部４１１の踏面２１に上記閉口サイプ６を設けることで、各小陸部４１１でエッジ効果が得られる。なお、横断サイプ７により中陸部４１が分割された小陸部４１１の数は、中陸部４１の剛性の低下を抑える点で上記３つが好ましい。

また、本実施の形態にかかる重荷重用空気入りタイヤ１は、副溝５を間においてタイヤ周方向で隣接する各中陸部４１に、タイヤ幅方向で重なり合う重複部４１Ａが形成されている。この重複部４１Ａは、副溝５により形成され、中陸部４１において横断サイプ７で分割して形成されたタイヤ周方向両側の小陸部４１１に相当する。

かかる構成によれば、重複部４１Ａにより中陸部４１が相互で補強されることから、耐偏摩耗性能の低下を抑制できる。

また、本実施の形態にかかる重荷重用空気入りタイヤ１は、周方向主溝３を間においてタイヤ幅方向で隣接する各中陸部４１が、タイヤ周方向に延在する対称軸（タイヤ赤道線に平行で、周方向主溝３の中央を通過する軸）に関わり線対称に形成されている。この線対称形状は、副溝５により形成されている。なお、線対称に形成されている中陸部４１は、タイヤ周方向で位相がずれて形成されている。

かかる構成によれば、転動方向での方向性がなく、操縦安定性能を確保できる。

また、本実施の形態にかかる重荷重用空気入りタイヤ１は、中陸部４１のタイヤ周方向最大長さＬに対し、中陸部４１のタイヤ幅方向最大幅Ｗが、０．７５≦Ｗ／Ｌ≦０．８０の範囲に設定されている。すなわち、中陸部４１のタイヤ周方向最大長さＬに対する、中陸部４１のタイヤ幅方向最大幅Ｗの比が、７５［％］以上８０［％］以下の範囲に設定されている。

中陸部４１のタイヤ周方向最大長さＬに対する、中陸部４１のタイヤ幅方向最大幅Ｗの比が、７５［％］未満であると、中陸部４１は、タイヤ周方向に長い形状となり、タイヤ幅方向での剛性が低下し、耐偏摩耗性能および操縦安定性能が低下する。しかも、路面への接地面内でのタイヤ周方向に対する中陸部４１のエッジ成分および溝成分が減少するため、氷上性能および雪上性能の低下を招く。一方、８０［％］を超えると、中陸部４１は、タイヤ幅方向に長い形状となり、タイヤ周方向での剛性が低下し、かつエッジ効果が低下するため、耐偏摩耗性能および氷上性能が低下してしまう。このため、中陸部４１のタイヤ周方向最大長さＬに対する、中陸部４１のタイヤ幅方向最大幅Ｗの比が、７５［％］以上８０［％］以下の範囲に設定されていることが好ましい。

また、本実施の形態にかかる重荷重用空気入りタイヤ１は、中陸部４１のタイヤ周方向最大長さＬに対し、副溝５のタイヤ幅方向に延在する部位の最大溝幅Ｗｄが、０．１０≦Ｗｄ／Ｌ≦０．１５の範囲に設定されている。すなわち、中陸部４１のタイヤ周方向最大長さＬに対する、副溝５のタイヤ幅方向に延在する部位の最大溝幅Ｗｄの比が、１０［％］以上１５［％］以下の範囲に設定されている。

中陸部４１のタイヤ周方向最大長さＬに対する、副溝５のタイヤ幅方向に延在する部位の最大溝幅Ｗｄの比が、１０［％］未満であると、雪柱せん断力（雪を踏み固めて副溝５内に作られる雪柱のせん断抵抗）を十分に確保できず、雪上性能が低下する。一方、１５［％］を超えると、路面への接地面内でのタイヤ周方向に対する中陸部４１のエッジ成分および溝成分が減少するため、氷上性能および雪上性能の低下を招く。このため、中陸部４１のタイヤ周方向最大長さＬに対する、副溝５のタイヤ幅方向に延在する部位の最大溝幅Ｗｄの比が、１０［％］以上１５［％］以下の範囲に設定されていることが好ましい。

本実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、氷上路面での氷上性能、雪上路面での雪上性能、乾燥路面での操縦安定性能および耐偏摩耗性能に関する性能試験が行われた（図３参照）。

この性能試験では、タイヤサイズ２７５／８０Ｒ２２．５の重荷重用空気入りタイヤが用いられる。そして、この重荷重用空気入りタイヤを、ＪＡＴＭＡ規定の正規リムに組み付け、ＪＡＴＭＡ規定の空気圧である９００［ｋＰａ］を付与して、２−Ｄ４ ＧＶＷ２５トントラックに装着した。荷重は積車状態とした。

評価方法は、氷上性能では、氷上路面で時速４０［ｋｍ／ｈ］からの制動距離が測定される。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。また、雪上性能では、雪上路面で時速４０［ｋｍ／ｈ］からの制動距離が測定される。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。また、耐偏摩耗性能では、５０００［ｋｍ］走行時における１ブロック内での最大摩耗部と最小摩耗部との摩耗量の差の比較が行われる。そして、この比較結果に基づいて従来例を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。また、操縦安定性能では、乾燥路面でのフィーリングが評価され、従来例を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。

従来例の重荷重用空気入りタイヤは、副溝が屈曲したものと、屈曲して折らず直線のものとが混在し、かつＷ／Ｌ＝８３［％］、Ｗｄ／Ｌ＝９［％］に設定されている。比較例の重荷重用空気入りタイヤは、周方向主溝が３本で、かつＷ／Ｌ＝９０［％］、Ｗｄ／Ｌ＝１２［％］に設定されている。実施例１〜実施例１２の重荷重用空気入りタイヤは、周方向主溝本数と、周方向主溝のタイヤ周方向に対する角度と、副溝形状と、横断サイプおよび閉口サイプと、Ｗ／Ｌと、Ｗｄ／Ｌとが適正化されている。

図３の試験結果に示すように、実施例１〜実施例１２の重荷重用空気入りタイヤでは、それぞれ氷上性能および雪上性能が向上し、かつ耐偏摩耗性能および操縦安定性能の低下が抑制されていることが分かる。

以上のように、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤは、氷上性能および雪上性能と、耐偏摩耗性能および操縦安定性とを両立させることに適している。

１ 重荷重用空気入りタイヤ
２ トレッド部
２１ 踏面
３ 周方向主溝
４ 陸部列
４１ 中陸部
４１１ 小陸部
４１Ａ 重複部
５ 副溝
５１ 幅方向溝
５２ 周方向溝
６ 閉口サイプ
７ 横断サイプ
Ｃ タイヤ赤道線
Ｗ 中陸部のタイヤ幅方向最大幅
Ｗｄ 副溝の最大溝幅
Ｌ 中陸部のタイヤ周方向最大長さ

Claims (6)

1. タイヤ周方向に対して５度以下の角度をなして４本以上設けられ、タイヤ幅方向に隣接する５本以上の陸部列を形成する周方向主溝と、
   タイヤ赤道線寄りの３本以上の前記陸部列をタイヤ周方向で分割して複数の中陸部を形成する態様で、隣接する前記周方向主溝を繋ぎつつ途中で曲がって設けられた複数の副溝と、
   前記中陸部の踏面に両端が閉じて設けられた閉口サイプと
   を備えたことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
2. 前記中陸部をタイヤ周方向で分割して３つの小陸部を形成する態様で、タイヤ幅方向に横断して設けられた２本の横断サイプを備えると共に、各前記小陸部に前記閉口サイプを設けたことを特徴とする請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
3. タイヤ周方向で隣接する各前記中陸部が、タイヤ幅方向で重なり合う重複部を有して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
4. タイヤ幅方向で隣接する前記中陸部が、タイヤ周方向に延在する対称軸に関わり線対称に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
5. 前記中陸部のタイヤ周方向最大長さＬに対し、前記中陸部のタイヤ幅方向最大幅Ｗが、０．７５≦Ｗ／Ｌ≦０．８０の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
6. 前記中陸部のタイヤ周方向最大長さＬに対し、前記副溝のタイヤ幅方向に延在する部位の最大溝幅Ｗｄが、０．１０≦Ｗｄ／Ｌ≦０．１５の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の重荷重用空気入りタイヤ。

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