JP2011255716A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ウェット性能を良好に維持しながら、操縦安定性及び耐偏摩耗性を向上し、かつパターンノイズを低減するようにした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】複数本の周方向溝１と複数本のラグ溝２とにより複数のブロック３を形成した空気入りタイヤにおいて、ラグ溝２の周方向溝１との連通部位のトレッド表面側に橋梁状の補強部４を形成し、この補強部４によりラグ溝２を挟んで隣接するブロック３同士を連結すると共に、ラグ溝２の周方向溝２との連通部位の溝底側の空洞部５により周方向溝１とラグ溝２とを連通させた。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ウェット性能を良好に維持しながら、操縦安定性及び耐偏摩耗性を向上し、かつパターンノイズを低減するようにした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいて、ウェット性能を高めるために、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝とタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これら周方向溝及びラグ溝により複数のブロックを区画したトレッドパターンが採用されている。しかし、このようなタイヤでは、複数のブロックからなるトレッド部の剛性が低いため、操縦安定性が不充分であり、しかも偏摩耗が発生し易いという問題がある。

特許文献１は、このようなタイヤにおいて、ラグ溝の溝底に溝深さが浅い底上げ部を設けると共に、底上げ部を設けた部位のラグ溝の溝幅を他の部分の溝幅よりも広くし、剛性を確保すると共に、ウェット性能を維持することを提案している。

しかし、このような底上げ部を設けたタイヤでは、操縦安定性や耐偏摩耗性の改善効果が未だ不充分であり改良の余地がある。また、ブロックパターンを有するタイヤではブロックの端部が路面を打つ打音によるパターンノイズが発生し易いという問題があるが、ラグ溝に底上げ部を設けても、パターンノイズを効果的に低減することが出来ないのが現状である。

特開２００７−１４８４号公報

本発明の目的は、ウェット性能を良好に維持しながら、操縦安定性及び耐偏摩耗性を向上し、かつパターンノイズを低減す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、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝と、タイヤ幅方向に延びて該周方向溝に連通する複数本のラグ溝とを設け、これら周方向溝及びラグ溝により複数のブロックを区画した空気入りタイヤにおいて、前記ラグ溝の前記周方向溝との連通部位のトレッド表面側に橋梁状の補強部を形成し、該補強部により前記ラグ溝を挟んで隣接するブロック同士を連結すると共に、前記ラグ溝の前記周方向溝との連通部位の溝底側の空洞部により前記周方向溝と前記ラグ溝とを連通させたことを特徴とする。

本発明では、ラグ溝の周方向溝との連通部位のトレッド表面側に橋梁状の補強部を形成し、複数のブロックからなる陸部を連続させたので、ブロックの溝底面から高い位置（トレッド表面側）での変形を抑制することが出来る。そのため、周方向のブロック剛性を効果的に向上し、操縦安定性と耐偏摩耗性を向上することが出来る。また、ラグ溝を挟んで隣接するブロック同士を補強部により連結しているため、ブロックの端部が接地する際に発する打音を減少しパターンノイズを低減することが出来る。その一方で、ラグ溝の周方向溝との連通部位の溝底側では空洞部によって周方向溝とラグ溝とが連通しているので、ウェット性能を良好に維持することが出来る。

本発明においては、補強部のタイヤ幅方向長さが、接地領域内におけるラグ溝のタイヤ幅方向長さに対して５％以上８０％以下であることが好ましい。これにより、ウェット性能をより良好に維持することが出来る。

また、本発明においては、補強部の厚さが、ラグ溝の溝深さの５％以上５０％以下であることが好ましい。これにより、ウェット性能をより良好に維持することが出来る。

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の一例を示す展開図である。 図１の空気入りタイヤのショルダー部のブロックを拡大して示す斜視図である。 図１の空気入りタイヤのショルダー部のブロックを示す平面図である。 図１の空気入りタイヤのショルダー部のブロックのＸ−Ｘ矢視断面図である。 本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤのショルダー部のブロックを拡大して示す斜視図である。 本発明の更に他の実施形態からなる空気入りタイヤのショルダー部のブロックを拡大して示す斜視図である。 本発明の空気入りタイヤを製造するための金型の一例を示す断面図である。 本発明の空気入りタイヤを製造するための金型の他の例を示す要部説明図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。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し、図２〜４はその要部を示すものである。

図１に示すように、トレッド部Ｔには、タイヤ周方向に延びる３本の周方向溝１と、周方向溝１に連通してタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝２が形成されている。タイヤ幅方向最外側の周方向溝１より外側のショルダー部に位置するラグ溝２は、周方向溝１から接地端Ｅの外側まで延長しているが、ここでは接地領域内の部分のみを描写している。これら、周方向溝１及びラグ溝２により複数のブロック３が形成されている。

周方向溝１はいずれも良好なウェット性能を確保するためにストレート状に形成されていることが好ましい。また、良好なウェット性能を確保するために、センター領域に配置されるラグ溝２は両端において周方向溝１と連通し、ショルダー領域に配置されるラグ溝２は外側の周方向溝１に対して連通している。図１では、周方向溝１を３本形成した場合を例示したが、周方向溝１の本数は特に限定されない。また、ラグ溝２の傾斜方向も特に限定されるものではなく、図１のパターンに限定されるものではない。

ラグ溝２の周方向溝１に対する連通部位には橋梁状の補強部４が形成されている。図２に示すように、補強部４は、ラグ溝２の周方向溝１との連通部位においてトレッド表面側に形成されている。この補強部４により、ラグ溝２を挟んで隣接するブロック３同士を連結している。また、ラグ溝２の周方向溝１との連通部位の溝底側には空洞部５が形成され、この空洞部５を介して周方向溝１とラグ溝２とが連通している。

このようにラグ溝２の周方向溝１に対する連通部位に橋梁状の補強部４を形成し、複数のブロック３からなる陸部を連続させたので、剛性が低いため動いたり変形したりし易いブロック３の端部の角の部分を補強することが出来る。特に、ブロック３のラグ溝２の溝底面から高い位置（トレッド表面側）での変形を抑制することが出来るため、周方向の剛性を効果的に向上し、操縦安定性と耐偏摩耗性を向上することが出来る。また、ラグ溝２を挟んで隣接するブロック３同士を補強部４により連結しているため、ブロック３の端部が接地する際に発する打音を減少することが出来、パターンノイズの低減が可能になる。その一方で、補強部４のラグ溝２の溝底側には空洞部５が形成されているため、周方向溝１とラグ溝２とが連通しウェット性能を良好に維持することが出来る。

従来の空気入りタイヤでは、本発明と同様のブロック端部を補強する目的で、ラグ溝の溝底に底上げ部を設けている。しかし、このような底上げ部を形成する場合では、本発明の橋梁状の補強部４のようにパターンノイズを低減することは出来ない。更に、従来の底上げ部では、ブロックが摩耗するとラグ溝の断面積が減少し、底上げ部の高さまでブロックが摩耗するとラグ溝が周方向溝に対して非連通になり、ウェット性能が著しく損なわれる。これに対して本発明は、ブロック３が摩耗しても空洞部５の断面積は維持されるのでウェット性能を維持することが出来る。また、橋梁状の補強部４が摩耗により消える時期をタイヤのローテーション時期として使用者に表示することも可能になる。

上述のように、橋梁状の補強部４を設ける位置は、ラグ溝２の周方向溝１に対する連通部位でなければならない。補強部４をブロック３のタイヤ幅方向中央付近に設けても、ブロック３のタイヤ幅方向中央付近は変形や動きの影響が少ないため、操縦安定性や耐偏摩耗性を充分向上することが出来ない。また、橋梁状の補強部４は、トレッド表面においてブロック３と連続的に形成されなければならない。補強部４がブロック３に対してラグ溝２の溝深さ方向に凹んだ位置に形成されると、トレッド表面において実質的にブロック３が非連続になるので耐摩耗性の向上やパターンノイズの低減の効果が充分に得られない。

図３及び４に示すように、ラグ溝２の周方向溝１に対する連通部位には橋梁状の補強部４が形成されている。この補強部４の長さＬ４は、ラグ溝２の長さＬ２の５％以上８０％以下に設定されていることが好ましい。ここで、ラグ溝２の長さＬ２とは、接地領域内におけるラグ溝２のタイヤ幅方向に測定される寸法であり、補強部４の長さＬ４とは接地領域内における補強部４のタイヤ幅方向に測定される寸法である。このように、補強部４のタイヤ幅方向長さＬ４を特定することでウェット性能を更に向上することが出来る。補強部４の長さＬ４がラグ溝２の長さＬ２の５％未満であると、補強部４による補強効果が充分に得られない。逆に、補強部４の長さＬ４がラグ溝２の長さＬ２の８０％より大きいと、ラグ溝２のトレッド表面側が殆んど補強部４により覆われてしまうのでウェット性能が損なわれる。

より好ましくは、タイヤ幅方向最外側の周方向溝１より内側のセンター部においては、補強部４の長さＬ４をラグ溝２の長さＬ２の５％以上５０％以下に設定し、タイヤ幅方向最外側の周方向溝１より外側のショルダー部においては、補強部４の長さＬ４をラグ溝２の長さＬ２の１０％以上８０％以下に設定すると良い。

また、補強部４の厚さＤ４は、ラグ溝２の溝深さＤ２の５％以上５０％以下に設定されていることが好ましい。ここで、補強部４の厚さＤ４とはラグ溝２の溝深さ方向に測定される寸法である。このように、補強部４の厚さＤ４を特定することでウェット性能を更に向上することが出来る。補強部４の厚さＤ４がラグ溝２の溝深さＤ２の５％未満であると、補強部４による補強効果が充分に得られず、また、摩耗により補強部４が直ぐに消失してしまうため、長期に亘って補強効果を持続することが出来ない。逆に、補強部４の厚さＤ４がラグ溝２の溝深さＤ２の５０％より大きいと、補強部４によりラグ溝２の周方向溝１に対する連通部位が殆んど塞がれてしまうためウェット性能が損なわれる。

橋梁状の補強部４はラグ溝２の周方向溝１との連通部位のトレッド表面側に形成され、ラグ溝２を挟んで隣接するブロック３同士を連結するものであればどのような形状であっても構わない。例えば、図５に示すように、補強部４のブロック３と接する両端部において補強部４の厚みがラグ溝２の溝底方向に増加するようなアーチ型や、図６に示すように、補強部４のタイヤ周方向中央部において補強部４の厚みがラグ溝の溝底方向に増加するようにした形状など、どのような形状であってもよい。特に、図５のアーチ型は、空洞部５の断面積を大きく減少させずウェット性能を良好に維持したまま、ブロック３の周方向の剛性に加えて、更にラグ溝深さ方向のブロック剛性を向上することが出来るので好ましい。

このような橋梁状の補強部４の製造方法の一例を以下に示す。図７は、本発明の空気入りタイヤの補強部４の製造に用いられる加硫用金型の一部を示す。図７に示すように、金型９には、周方向溝成形用金型部分１０とラグ溝成形用金型部分１１が設けられている。また、空洞部成形用金型部分１２が周方向溝成形用金型部分１０の内部から出し入れ可能に設けられている。

図７（Ａ）に示すように、空洞部成形用金型部分１２を突出させた状態で、この金型９に対して未加硫タイヤ（不図示）を挿入し、ブラダー（不図示）で未加硫タイヤの内側から圧力をかけると、各金型部分１０，１１，１２に対応して周方向溝１、ラグ溝２、空洞部５が形成される。その一方で、周方向溝成形用金型部分１０、ラグ溝成形用金型部分１１、及び空洞部成形用金型部分１２により囲まれた空洞部分１３に未加硫タイヤのゴムが入り込み橋梁状の補強部４が形成される。この状態で未加硫タイヤを加硫し、加硫後の空気入りタイヤを抜き取る際に、図７（Ｂ）に示すように、空洞部成形用金型部分１２を周方向溝成形用金型部分１０の内部に収納する。このようにして橋梁状の補強部４を有する本発明の空気入りタイヤを製造することが出来る。

空洞部成形用金型部分１２を出し入れ可能にする手法としては、例えば空気圧による方法が挙げられる。図７に示すように、周方向溝成形用金型部分１０の内部に空洞部成形用金型部分１２を収納すると共に金型の外部から空気を送り込むことが可能な通路１４を設けておく。図７（Ａ）に示すように、この通路１４を通じて空気（図中矢印参照）を送り込むことで空洞部成形用金型部分１２を突出させることが出来る。逆に、図７（Ｂ）に示すように、この通路１４を通じて空気（図中矢印参照）を減圧することで空洞部成形用金型部分１２を収納することが出来る。このとき、突出した空洞部成形用金型部分１２の位置決めのために、空洞部成形用金型部分１２側に凸部１２ａ、ラグ溝成形用金型部分１１側に凹部１１ａを設け（図７（Ｂ）参照）、空洞部成形用金型部分１２が突出したときに凸部１２ａと凹部１１ａとが嵌合（図７（Ａ）参照）するようにすると良い。

或いは、空洞部成形用金型部分１２を出し入れ可能にする手法としては、例えば歯車を用いた機械的手段が挙げられる。図８は機械的手段により出し入れ可能にした空洞部成形用金型部分１２を備えたラグ溝成形用金型部分１１の一例を示す。図８に示す例は、２枚のラックギア１５，１８と２枚のピニオンギア１６，１７との組み合わせからなる。ラックギア１５は、外力によってラグ溝成形用金型部分１１の高さ方向（図中縦方向）に動く。このラックギア１５の下方への動きによってピニオンギア１６が回転する。ここでピニオンギア１６とピニオンギア１７とは同心で共に回転するようになっているため、ピニオンギア１６の回転に伴ってピニオンギア１７が回転する。そして、ピニオンギア１７の回転がラックギア１８に伝達され、ラックギア１８及びその前端に取り付けられた空洞部成形用金型部分１２が図中矢印方向に突出する。尚、ラックギア１５を逆方向に動かすことで、空洞部成形用金型部分１２を収納することが出来る。

図７では、空洞部成形用金型部分１２を周方向溝成形用金型部分１０側から突出させる場合を例示し、図８では、空洞部成形用金型部分１２をラグ溝成形用金型部分１１から突出させる場合を示したが、空洞部成形用金型部分１２は、出し入れ可能にする手段によらず、周方向溝成形用金型部分１０側及びラグ溝成形用金型部分１１側のどちら側から突出するようにしても良い。また、本発明の橋梁状の補強部４を有する空気入りタイヤの製造方法は上述の例に限定されるものではなく、他のどのような方法を用いて製造しても構わない。

タイヤサイズが２２５／４５Ｒ１７であり、トレッド部にタイヤ周方向にストレート状に延びる３本の周方向溝とタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これら周方向溝及びラグ溝により複数のブロックを区画した空気入りタイヤにおいて、補強部の構造を表１のようにした従来例、比較例１〜２、実施例１〜５の８種類のタイヤを作成した。

従来例は溝底に隆起型の補強部（底上げ部）を設けた例である。比較例１は補強部のタイヤ幅方向の配置が異なる例で、橋梁状の補強部をラグ溝のタイヤ幅方向中央部に設けた例である。比較例２は補強部の溝深さ方向の配置が異なる例で、橋梁状の補強部をラグ溝の溝深さ方向中央部に設けた例である。

実施例１〜５はラグ溝の周方向溝との連通部位のトレッド表面側に橋梁状の補強部を設けた例である。ラグ溝のタイヤ幅方向長さに対する補強部のタイヤ幅方向長さと、ラグ溝の溝深さに対する補強部の厚さを異ならせている。

これら８種類のタイヤについて、下記の評価方法により、操縦安定性、耐偏摩耗性、騒音性能、ウェット性能を評価し、その結果を表１に併せて示した。

操縦安定性
試験タイヤをリムサイズ１７×７ １／２Ｊのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧２２０ｋＰａとして、ドライ路テストコースにおいて操縦安定性をフィーリング評価した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。

耐偏摩耗性
試験タイヤをリムサイズ１７×７ １／２Ｊのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧２２０ｋＰａとして、テストコースにおいて６０００ｋｍ走行した後、摩耗の状態を目視で比較した。従来例を１００とする指数で相対評価を行った。この指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを意味する。

騒音性能
試験タイヤをリムサイズ１７×７ １／２Ｊのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧２２０ｋＰａとして、テストコースにてパターンノイズをフィーリング評価した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど騒音性能が優れていることを意味する。

ウェット性能
試験タイヤをリムサイズ１７×７ １／２Ｊのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧２２０ｋＰａとして、ウェット路テストコースにおいてウェット性能をフィーリング評価した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどウェット性能が優れていることを意味する。

この表１から判るように、実施例１〜５は何れも、従来例との対比において、ウェット性能を良好に維持しながら操縦安定性、耐偏摩耗性、騒音性能を大きく向上し、これらの性能を高度に両立した。一方、比較例１及び２は操縦安定性、耐偏摩耗性、騒音性能の改善効果が不充分であった。

１ 周方向溝
２ ラグ溝
３ ブロック
４ 補強部
５ 空洞部
Ｔ トレッド部
Ｅ タイヤ接地端

Claims (3)

1. トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝と、タイヤ幅方向に延びて該周方向溝に連通する複数本のラグ溝とを設け、これら周方向溝及びラグ溝により複数のブロックを区画した空気入りタイヤにおいて、
   前記ラグ溝の前記周方向溝との連通部位のトレッド表面側に橋梁状の補強部を形成し、該補強部により前記ラグ溝を挟んで隣接するブロック同士を連結すると共に、前記ラグ溝の前記周方向溝との連通部位の溝底側の空洞部により前記周方向溝と前記ラグ溝とを連通させたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記補強部のタイヤ幅方向長さが、接地領域内における前記ラグ溝のタイヤ幅方向長さに対して５％以上８０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記補強部の厚さが、前記ラグ溝の溝深さの５％以上５０％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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