JP2011183879A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 高荷重で使用される場合であっても、操縦安定性を維持しつつ、偏摩耗の発生を抑制できるタイヤを提供する。
【解決手段】本発明に係る空気入りタイヤ１は、複数の溝４１によって形成される陸部４００を備える。陸部４００は、トレッドセンター部Ｃに位置する中央陸部４１０と、トレッドショルダー部Ｓに位置する外端陸部４２０と、中央陸部４１０と外端陸部４２０との間に位置する中間陸部４３０とを有する。中央陸部４１０のタイヤ径方向ＴＲに沿った高さをＨ１とし、外端陸部４２０のタイヤ径方向ＴＲに沿った高さをＨ２とし、中央陸部４１０のタイヤ径方向ＴＲに沿った高さをＨ３とした場合、Ｈ１＜Ｈ２＜Ｈ３の関係を満たす。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤに関し、特に、複数の溝によって形成される陸部を備える空気入りタイヤに関する。

従来、小型トラックなどの商用車に装着される空気入りタイヤ（以下、タイヤ）では、操縦安定性を向上するため、ベルト層の配置を規定する方法が広く用いられている。

例えば、複数の溝によって形成される陸部のうち、タイヤ赤道線上に位置する中央陸部、及びトレッドショルダー部に位置する外端陸部のぞれぞれのタイヤ径方向内側に配設されたベルト層の枚数を、中央陸部と外端陸部との間に位置する中間陸部のタイヤ径方向に配設されたベルト層の枚数よりも増大させたタイヤが知られている（特許文献１参照）。このタイヤでは、タイヤ赤道線近傍やトレッドショルダー部近傍の剛性が高くなり、高速性やコーナリング性などの操縦安定性を向上できる。

特開平９−７１１０４号公報

しかしながら、上述した従来のタイヤには、次のような問題があった。すなわち、小型トラックなどの商用車に装着されるタイヤは、一般の乗用車に装着されるタイヤに比べて高荷重で使用される。このため、中間陸部のタイヤ径方向に配設されたベルト層の枚数が少ないことによって、中間陸部近傍がタイヤ径方向内側に反り返るバックリングが発生し、接地圧が低下してしまう。従って、車両走行中において中間陸部近傍が路面に引きずられやすく、偏摩耗が発生する問題があった。

そこで、本発明は、高荷重で使用される場合であっても、操縦安定性を維持しつつ、偏摩耗の発生を抑制できるタイヤの提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、複数の溝（溝４１）によって形成される陸部（陸部４００）を備え、前記陸部は、トレッドセンター部（トレッドセンター部Ｃ）に位置する中央陸部（中央陸部４１０）と、トレッドショルダー部（トレッドショルダー部Ｓ）に位置する外端陸部（外端陸部４２０）と、前記中央陸部と前記外端陸部との間に位置する中間陸部（中間陸部４３０）とを有するタイヤ（空気入りタイヤ１）であって、前記中央陸部のタイヤ径方向に沿った高さをＨ１とし、前記外端陸部のタイヤ径方向に沿った高さをＨ２とし、前記中間陸部のタイヤ径方向に沿った高さをＨ３とした場合、Ｈ１＜Ｈ２＜Ｈ３の関係を満たすことを要旨とする。

かかる特徴によれば、中間陸部の高さＨ３は、中央陸部の高さＨ１及び外端陸部の高さＨ２よりも高い。これによれば、中間陸部の接地圧が高くなるため、中間陸部が路面に引きずられにくくなり、偏摩耗の発生を抑制できる。

また、外端陸部の高さＨ２は、中央陸部の高さＨ１よりも高い。これによれば、中央陸部の接地圧が小さくなり、トレッド部４０の接地圧がトレッド幅方向において均等になりやすい。このため、操舵角を加えた際の線形状が適正になり、操縦安定性を維持するとともに、偏摩耗の発生をも確実に抑制できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記陸部のタイヤ径方向内側に配設されるベルト層をさらに備え、前記中間陸部のタイヤ径方向内側の中間領域に配設される前記ベルト層の枚数は、前記中央陸部のタイヤ径方向内側の中央領域、及び前記外端陸部のタイヤ径方向内側の外端領域に配設される前記ベルト層の枚数よりも少ないことを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記ベルト層は、最もタイヤ径方向内側に配設される第１ベルト層（内側ベルト層５１０）と、前記第１ベルト層のタイヤ径方向外側に配設される第２ベルト層（外側ベルト層５２０）とを有し、前記中間領域には、前記第１ベルト層のみが設けられることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、高荷重で使用される場合であっても、操縦安定性を維持しつつ、偏摩耗の発生を抑制できるタイヤを提供することができる。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部を示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部を示すトレッド幅方向断面図である。 図３は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部を示す拡大断面図である。

次に、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）空気入りタイヤの概略構成、（２）陸部の詳細構成、（３）ベルト層の詳細構成、（４）比較評価、（５）作用・効果、（６）その他の実施形態について説明する。

なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。

（１）空気入りタイヤの概略構成
まず、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の概略構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部を示すトレッド幅方向断面図である。トレッド幅方向断面とは、トレッド幅方向ＴＷ及びタイヤ径方向ＴＲに沿った断面を示す。

なお、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、小型トラックなどの商用車に装着されるものとする。また、空気入りタイヤ１には、空気ではなく、窒素ガスなどの不活性ガスが充填されてもよい。

図１に示すように、空気入りタイヤ１は、ビード部１０と、カーカス層２０と、インナーライナー３０と、トレッド部４０と、ベルト層５０とを備える。

ビード部１０は、リム（不図示）に固定される。ビード部１０は、ビードコア１１と、ビードフィラー１３とを少なくとも有する。ビードコア１１は、ビード部１０の芯となる。ビードフィラー１３は、ビードコア１１を折り返したカーカス層２０間に設けられ、ビード部１０の変形を抑制する。

カーカス層２０は、空気入りタイヤ１の骨格を形成する。カーカス層２０は、一対のビードコア１１間でトロイダル状に形成される。カーカス層２０は、カーカスコード及びゴムによって構成される。

インナーライナー３０は、カーカス層２０の内側に設けられる。インナーライナー３０は、チューブの役割となる気密性の高いゴム層によって形成される。

トレッド部４０は、カーカス層２０及びベルト層５０よりもタイヤ径方向ＴＲ外側に設けられる。トレッド部４０は、所定のトレッドパターンが形成され、路面と接する。トレッド部４０を構成するトレッドゴムには、転がり抵抗の低いゴム材が用いられる。例えば、トレッドゴムには、３０度測定時の損失係数（ＴＡＮδ）が０．２以下であるゴム材が用いられる。

また、トレッド部４０には、複数（本実施形態では４本）の溝４１によって陸部４００が形成される。なお、陸部４００の詳細構成については、後述する。

ベルト層５０は、カーカス層２０とトレッド部４０との間に設けられる。ベルト層５０は、空気入りタイヤ１の形状を保持するとともに、トレッド部４０を補強する。ベルト層５０は、複数設けられ、それぞれのベルト層５０は、タイヤ周方向ＴＣに沿った帯状をなしている。なお、ベルト層５０の詳細構成については、後述する。

（２）陸部の詳細構成
次に、本実施形態に係る陸部４００の詳細構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部を示す拡大断面図である。

図１〜図３に示すように、陸部４００は、中央陸部４１０と、一対の外端陸部４２０と、一対の中間陸部４３０とを有する。

中央陸部４１０は、トレッドセンター部Ｃに位置する。外端陸部４２０は、トレッドショルダー部Ｓに位置する。中間陸部４３０は、トレッドミドル部Ｍに位置する。

なお、図２及び図３に示すように、トレッドセンター部Ｃとは、タイヤ赤道線ＣＬを含み、トレッド幅方向断面におけるトレッド接地幅Ｗに対して３０％の領域を示す。また、トレッドショルダー部Ｓとは、トレッド接地面の端部を含み、トレッド接地幅Ｗに対して３０％の領域（すなわち、両方のトレッドショルダー部Ｓの場合、トレッド接地幅Ｗに対して６０％の領域）を示す。さらに、トレッドミドル部Ｍとは、トレッドセンター部Ｃとトレッドショルダー部Ｓとの間、すなわち、中央陸部４１０と外端陸部４２０との間の領域を示す。

ここで、図３に示すように、中央陸部４１０のタイヤ径方向ＴＲに沿った高さをＨ１とし、外端陸部４２０のタイヤ径方向ＴＲに沿った高さをＨ２とし、中間陸部４３０のタイヤ径方向ＴＲに沿った高さをＨ３とした場合、Ｈ１＜Ｈ２＜Ｈ３の関係を満たす。

例えば、外端陸部４２０の高さＨ２は、中央陸部４１０の高さＨ１に対して１１０〜１２０％であることが好ましい。また、中間陸部４３０の高さＨ３は、中央陸部４１０の高さＨ１に対して１１５〜１３０％であることが好ましい。

このような中間陸部４３０は、空気入りタイヤ１に正規内圧が付加された状態、かつ正規荷重が加えられた状態において、路面と接する。なお、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ Ｂｏｏｋ２００８年度版の最大負荷能力に対応する空気圧であり、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ Ｂｏｏｋ２００８年度版の単輪を適用した場合の最大負荷能力に相当する荷重である。

日本以外では、正規内圧とは、後述する規格に記載されている単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧であり、正規荷重とは、後述する規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）のことである。規格は、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では、”Ｔｈｅ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｉｎｃ． のＹｅａｒ Ｂｏｏｋ ”であり、欧州では”Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳｔａｎｄａｒｄｓ Ｍａｎｕａｌ”である。

（３）ベルト層の詳細構成
次に、本実施形態に係るベルト層５０の詳細構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。

図１〜図３に示すように、ベルト層５０は、内側ベルト層５１０（第１ベルト層）と、外側ベルト層５２０（第２ベルト層）とを有する。

内側ベルト層５１０は、カーカス層２０のタイヤ径方向ＴＲ外側に配設される。外側ベルト層５２０は、内側ベルト層５１０のタイヤ径方向ＴＲ外側に配設される。外側ベルト層５２０は、中央ベルト層５２１と、外端ベルト層５２２とによって構成される。

中央ベルト層５２１は、中央陸部４１０のタイヤ径方向ＴＲ内側の中央領域５００Ｃに配設されている。外端ベルト層５２２は、外端陸部４２０のタイヤ径方向ＴＲ内側の外端領域５００Ｓに配設されている。なお、外側ベルト層５２０は、中間陸部４３０のタイヤ径方向ＴＲ内側の中間領域５００Ｍに配設されていない。

つまり、中央領域５００Ｃには、内側ベルト層５１０と中央ベルト層５２１との２層が設けられている。外端領域５００Ｓには、内側ベルト層５１０と外端ベルト層５２２との２層が設けられている。中間領域５００Ｍには、内側ベルト層５１０のみが設けられている。

すなわち、中間領域５００Ｍに位置するベルト層５０の枚数は、中央領域５００Ｃ及び外端領域５００Ｓに位置するベルト層５０の枚数よりも少ない。

（４）比較評価
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の比較例及び実施例に係る空気入りタイヤを用いて行った比較評価について説明する。具体的には、（４．１）各空気入りタイヤの構成、（４．２）評価結果について、表１を参照しながら説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。

（４．１）各空気入りタイヤの構成
各空気入りタイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。
・ タイヤサイズ ： １９５／８０Ｒ１５
・ リム・ホイールサイズ ： ６J
・ 車種 ： 商用バン

比較例１〜５及び実施例に係る空気入りタイヤの構成については、表１に示す通りである。なお、各空気入りタイヤのトレッド部以外の構成については、全て同様である。

（４．２）評価結果
（４．２．１）偏摩耗試験
各空気入りタイヤが装着された車両が平均速度約６０ｋｍ／ｈで５０,０００ｋｍ走行後、比較例１に係る空気入りタイヤを基準に摩耗量（新品時からの摩耗量）をそれぞれ計測した。なお、指数が大きいほど、摩耗量が多い。

この結果、表１に示すように、実施例に係る空気入りタイヤは、比較例１〜５に係る空気入りタイヤと比べて、トレッドセンター部及びトレッドショルダー部の摩耗量に差がなく、偏摩耗が発生しにくいことが判った。

（４．２．２）操縦安定性試験
各空気入りタイヤが装着された車両でテストコースを走行し、比較例１に係る空気入りタイヤが装着された車両の操縦安定性を‘１００’とし、その他の空気入りタイヤが装着された車両の操縦安定性をプロドライバーによりフィーリング評価した。なお、指数が大きいほど、操縦安定性に優れている。

この結果、表１に示すように、実施例に係る空気入りタイヤが装着された車両は、比較例１，２に係る空気入りタイヤが装着された車両と比べ、操縦安定性が同等であることが判った。

（５）作用・効果
以上説明した実施形態では、中間陸部４３０の高さＨ３は、中央陸部４１０の高さＨ１及び外端陸部４２０の高さＨ２よりも高い。これによれば、中間陸部４３０の接地圧が高くなるため、中間陸部４３０が路面に引きずられにくくなり、偏摩耗の発生を抑制できる。

また、外端陸部４２０の高さＨ２は、中央陸部４１０の高さＨ１よりも高い。これによれば、中央陸部４１０の接地圧が小さくなり、トレッド部４０の接地圧がトレッド幅方向ＴＷにおいて均等になりやすい。このため、操舵角を加えた際の線形状が適正になり、操縦安定性が維持するとともに、偏摩耗の発生をも確実に抑制できる。

特に、外端陸部４２０の高さＨ２は、中央陸部４１０の高さＨ１に対して１１０〜１２０％であることが好ましい。なお、高さＨ２が高さＨ１に対して１１０％よりも低い場合や
１２０％よりも高い場合には、トレッド部４０の接地圧がトレッド幅方向ＴＷにおいて均等になりにくく、操縦安定性の維持や偏摩耗の抑制しにくくなることがある。

また、中間陸部４３０の高さＨ３は、中央陸部４１０の高さＨ１に対して１１５〜１３０％であることが好ましい。なお、Ｈ３が高さＨ１に対して１１５％よりも低い場合には、中間陸部４３０近傍の剛性を確保しにくく、バックリングの発生を抑制できないことがある。一方、Ｈ３が高さＨ１に対して１３０％よりも高い場合には、トレッド部４０の接地圧がトレッド幅方向ＴＷにおいて均等になりにくく、操縦安定性の維持や偏摩耗の抑制しにくくなることがある。

さらに、トレッドゴムには、３０度測定時の損失係数（ＴＡＮδ）が０．２以下であるゴム材が用いられる。このため、トレッド部４０の接地圧が低い場合であっても、中間陸部４３０が路面に引きずれにくくなるため、操縦安定性の維持及び偏摩耗の抑制に有効である。

実施形態では、上述したように、中間陸部４３０近傍の接地圧が高くなった分、中間領域５００Ｍに位置するベルト層５０の枚数は、中央領域５００Ｃ及び外端領域５００Ｓに位置するベルト層５０の枚数よりも少ない。これによれば、空気入りタイヤ１の重量を軽減できるとともに、空気入りタイヤ１の材料コストの低減をも図ることができる。

実施形態では、中間領域５００Ｍには、内側ベルト層５１０のみが設けられている。つまり、外側ベルト層５２０は、中間陸部４３０のタイヤ径方向ＴＲ内側に位置する中間領域５００Ｍに設けられていない。これによれば、空気入りタイヤ１の重量を軽減できるとともに、空気入りタイヤ１の材料コストの低減をも図ることができる。

（６）その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。具体的には、タイヤとして、空気や窒素ガスなどが充填される空気入りタイヤ１であってもよく、空気や窒素ガスなどが充填されないソリッドタイヤでもあってもよい。また、空気入りタイヤ１は、必ずしも小型トラックなどの商用車に装着されるものに限らず、高内圧で使用されるその他の車両に装着されるものであってもよい。

また、上述した実施形態では、４本の溝４１によって５つの陸部４００（中央陸部４１０、一対の外端陸部４２０及び一対の中間陸部４３０）が形成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、４本以上の溝４１によって５つ以上の陸部４００が形成されていてもよい。この場合、トレッドセンター部Ｃ内に位置する中央陸部が複数であってもよく、トレッドショルダー部Ｓ内に位置する外端陸部が複数であってもよく、中央陸部と外端陸部との間に位置する中間陸部が複数であってもよい。なお、陸部４００は、リブ状であってもよく、ブロック状であってもよいことは勿論である。

また、上述した実施形態では、ベルト層５０は、内側ベルト層５１０と外側ベルト層５２０との２層を有するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、３層以上有していてもよい。この場合であっても、中間領域５００Ｍに位置するベルト層５０の枚数は、中央領域５００Ｃ及び外端領域５００Ｓに位置するベルト層５０の枚数よりも少ないことが好ましい。

また、内側ベルト層５１０が中央領域５００Ｃから外端領域５００Ｓにかけて設けられ、外側ベルト層５２０が中央ベルト層５２１と外端ベルト層５２２とによって構成される（すなわち、中央ベルト層５２１と外端ベルト層５２２とが離間して設けられる）ものとして説明したが、これに限定されるものではなく、内側ベルト層５１０が中央領域５００Ｃと外端領域５００Ｓとに離間して設けられていてもよく、また、外側ベルト層５２０が中央領域５００Ｃから外端領域５００Ｓにかけて設けられていてもよい。

また、トレッドセンター部Ｃは、トレッド接地幅Ｗに対して３０％の領域を示すものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、トレッド接地幅Ｗに対して１０〜４０％の領域内であってもよい。同様に、トレッドショルダー部Ｓは、必ずしもトレッド接地幅Ｗに対して３０％の領域（すなわち、両方のトレッドショルダー部Ｓでは、トレッド接地幅Ｗに対して６０％の領域）である必要はなく、例えば、トレッド接地幅Ｗに対して１０〜４０％の領域（すなわち、両方のトレッドショルダー部Ｓの場合、トレッド接地幅Ｗに対して２０〜８０％の領域）内であってもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

１…空気入りタイヤ、１０…ビード部、１１…ビードコア、１３…ビードフィラー、２０…カーカス層、３０…インナーライナー、４０…トレッド部、４１…溝、５０…ベルト層、４００…陸部、４１０…中央陸部、４２０…外端陸部、４３０…中間陸部、５００Ｃ…中央領域、５００Ｍ…中間領域、５００Ｓ…外端領域、５１０…内側ベルト層、５２０…外側ベルト層、５２１…中央ベルト層、５２２…外端ベルト層

Claims (3)

1. 複数の溝によって形成される陸部を備え、
   前記陸部は、
   トレッドセンター部に位置する中央陸部と、
   トレッドショルダー部に位置する外端陸部と、
   前記中央陸部と前記外端陸部との間に位置する中間陸部と
   を有するタイヤであって、
   前記中央陸部のタイヤ径方向に沿った高さをＨ１とし、前記外端陸部のタイヤ径方向に沿った高さをＨ２とし、前記中間陸部のタイヤ径方向に沿った高さをＨ３とした場合、Ｈ１＜Ｈ２＜Ｈ３の関係を満たすタイヤ。
2. 前記陸部のタイヤ径方向内側に配設されるベルト層をさらに備え、
   前記中間陸部のタイヤ径方向内側の中間領域に配設される前記ベルト層の枚数は、前記中央陸部のタイヤ径方向内側の中央領域、及び前記外端陸部のタイヤ径方向内側の外端領域に配設される前記ベルト層の枚数よりも少ない請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記ベルト層は、
   最もタイヤ径方向内側に配設される第１ベルト層と、
   前記第１ベルト層のタイヤ径方向外側に配設される第２ベルト層と
   を有し、
   前記中間領域には、前記第１ベルト層のみが設けられる請求項２に記載のタイヤ。

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