JP2012153267A - タイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】軌道走行時のトラクション性能を維持しつつ、道路走行時の耐摩耗性の向上および騒音の低減が可能なDMV用タイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ100は、トレッド部10に、複数本の周方向溝11〜15を配置して、複数列の分割陸部21〜26を区画形成し、これら周方向溝のうち、所定の2本の周方向溝11,12のタイヤ幅方向内側の分割陸部21〜24に、複数本の幅方向溝16〜19をそれぞれタイヤ周方向に間隔をおいて配置して、複数個のブロック陸部31〜34からなる少なくとも一列ブロック陸部列とし、かつ、周方向溝11,12のタイヤ幅方向外側の分割陸部25,26をリブ状陸部とし、ブロック陸部列21〜24は、トレッド部10のレール当接領域T全体にわたって少なくとも位置し、リブ状陸部25,26は、レール非当接領域Nに位置する。
【選択図】図1

Description

本発明は、道路上の走行および軌道のレール上の走行の両方に使用されるタイヤに関する。本発明は特に、軌道走行時のトラクション性能を維持しつつ、道路走行時の耐摩耗性の向上および騒音の低減が可能なタイヤに関する。
近年、道路上および軌道上の両方を走行可能な車両(DMV:Dual Mode Vehicle)が提案されている。路上輸送は、道路さえあればどの目的地にも輸送可能という利点がある。一方、鉄道輸送は、渋滞の影響を受けにくく、予定通りの輸送が可能という利点がある。そのため、この両用走行車両(以下「DMV」ともいう。)は、路上輸送および鉄道輸送の両方の利点を享受でき、特に廃線となった軌道を有効活用できることが期待されている。
DMVに装着されるタイヤ(以下「DMV用タイヤ」ともいう。)のトレッド部は、道路走行時には路面と接触してDMVに駆動力を与え、軌道走行時にはレールと接触してDMVに駆動力を与えるものである。そのため、DMV用タイヤのトレッド部は、両方の走行に適した特性を有することが必要とされ、道路のみを走行する通常の車両用のタイヤとは異なる特性が求められるものと考えられる。
特許文献1には、道路上の走行と軌道のレール上の走行の両方に使用されるタイヤとして、トレッド部が複数本の周方向溝と幅方向溝とにより区画形成されるブロック基調のトレッドパターンが開示されている。この文献では、複数本の周方向溝のうち、レールとの当接領域の両外側に形成される2本の周方向溝を、他の周方向溝よりも幅広に形成している。
特開2006−321435号公報
DMV用タイヤとレールとの接触抵抗は、該タイヤと道路との接触抵抗よりも小さい。そのため、一般的な夏用タイヤのように、トレッド部がリブパターンの場合、軌道走行時にトレッド部のレール当接領域において十分なトラクションを得ることができず、場合によってはスリップしてしまうおそれもある。この点、特許文献1のDMV用タイヤは、トレッド部の全体がブロックパターンであり、当然ながらトレッド部のレール当接領域もブロックパターンとなるため、リブパターンの場合よりも高いトラクション性能を得ることができる。
しかしながら、特許文献1のDMV用タイヤでは、トレッド部がリブパターンの場合よりも、トレッド部の剛性が低いため、道路走行時にトレッド部の摩耗が進みやすいという問題がある。また、DMVは人客輸送を目的とした交通システムであり、市街地走行時には低騒音であることも求められるが、トレッド部がブロックパターンのタイヤは、リブパターンの場合よりも騒音を発してしまうという問題もある。
そこで本発明は、上記課題に鑑み、軌道走行時のトラクション性能を維持しつつ、道路走行時の耐摩耗性の向上および騒音の低減が可能なDMV用タイヤを提供することを目的とする。
道路走行時の耐摩耗性を向上させ、騒音を抑制しようとする場合、DMV用タイヤのトレッド部をリブパターンのとすればよいが、この場合、上記のとおり、軌道走行時に十分なトラクションを得ることができない。つまり、この場合、軌道走行時に求められる性能と道路走行時に求められる性能とが二律背反の関係にある。そこで、本発明者はDMV用タイヤとして、レール当接領域と非当接領域とで、トレッドパターン基調を変更することによって道路走行時と軌道走行時との機能分離を図るという、これまでにない着想を得た。
すなわち、軌道走行時のトラクション性能を維持するという観点からは、レール当接領域のみがブロックパターンであれば十分であり、レール非当接領域が必ずしもブロックパターンである必要はない。本発明者は、このような着想に基づき、DMV用タイヤのトレッド部において、レール当接領域ではブロック基調のパターンとし、レール非当接領域ではリブ基調のパターンとすることで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、上記課題に鑑み、本発明の要旨構成は以下の通りである。
(1)道路上の走行および軌道のレール上の走行の両方に使用されるタイヤであって、
トレッド部に、
タイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝を配置して、複数列の分割陸部を区画形成し、
前記複数本の周方向溝のうち、所定の2本の周方向溝のタイヤ幅方向内側の分割陸部に、少なくともタイヤ幅方向に沿って延びる複数本の幅方向溝をタイヤ周方向に間隔をおいて配置して、複数個のブロック陸部からなる少なくとも一列のブロック陸部列を区画形成し、かつ、前記所定の2本の周方向溝のタイヤ幅方向外側の分割陸部をリブ状陸部とし、
前記ブロック陸部列は、前記トレッド部のレール当接領域全体にわたって少なくとも位置し、
前記リブ状陸部は、前記トレッド部のレール非当接領域に位置することを特徴とするタイヤ。
(2)前記リブ状陸部のうち、トレッド端を含むタイヤ幅方向最外側のリブ状陸部には、一端が該トレッド端に開口し、他端が前記リブ状陸部内で終端する複数本の幅方向溝が、タイヤ周方向に間隔をおいて配置される上記(1)に記載のタイヤ。
(3)前記レール当接領域のタイヤ幅方向両端部が位置するブロック陸部列を構成する各ブロック陸部のトレッド踏面における表面積は、他のブロック陸部列を構成する各ブロック陸部のトレッド踏面における表面積よりも大きい上記(1)または(2)に記載のタイヤ。
(4)前記トレッド部は、点対称のトレッドパターンを有する上記(1)乃至(3)のいずれか1項に記載のタイヤ。
(5)前記タイヤは夏用タイヤである上記(1)乃至(4)のいずれか1項に記載のタイヤ。
(6)前記タイヤは重荷重用タイヤである上記(1)乃至(5)のいずれか1項に記載のタイヤ。
本発明によれば、トレッド部全体がブロックパターンの場合に比べて、トレッド部をブロック陸部列とその両側のリブ状陸部との区分けし、ブロック陸部列がレール当接領域全体にわたって少なくとも位置することにより、軌道走行時のトラクション性能を維持することができる一方、リブ状陸部がレール非当接領域に位置することにより、道路走行時の耐摩耗性の向上および騒音の低減が可能となる。
本発明に従う代表的なタイヤ100のトレッド部の一部を示す展開図である。 図1におけるI−I断面を示すタイヤ100の断面と、レールRの断面を示し、タイヤとレールとの当接領域を説明する図である。 本発明に従う別のタイヤ200のトレッド部の一部を示す展開図である。 従来のDMV用タイヤ300のトレッド部の一部を示す展開図である。 本発明に従うタイヤが装着される車両(DMV)の道路走行状態を示す側面図である。 本発明に従うタイヤが装着される車両(DMV)の軌道走行状態を示す側面図である。 図6の軌道走行状態をレールの下側から見た底面図である。
以下、図面を参照しつつ本発明をより詳細に説明する。なお、同一の構成要素には原則として同一の参照番号を付し、説明は省略する。
(DMV)
本発明のタイヤを説明する前に、本発明のタイヤが装着される車両であるDMVの一例について、図5〜図7を用いて簡単に説明する。図5および図6は、本発明のタイヤが装着された車両(DMV)700の側面図である。DMV700は、道路上および軌道上の両方を走行可能に構成されている。図5は、DMV700が道路の路面D上を走行している状態を示しており、これを「道路走行状態」という。図6は、DMV700が軌道のレールR上を走行している状態を示しており、これを「軌道走行状態」という。
DMV700は、車体701、前輪702、後輪703、前方案内輪706、後方案内輪707を有する。前輪702のホイールリムには、前輪タイヤ704が装着されている。後輪703は、道路走行時の荷重を支えるべく複輪となっており、ホイールリムに後輪内側タイヤ100(本発明タイヤ)と後輪外側タイヤ705が装着されている。後輪703は、エンジンにより駆動される駆動輪であり、前輪702は従動輪である。前方案内輪706および後方案内輪707は、一般的に用いられている鉄道車両用車輪と同様の構造であり、鋼等の金属からなる。
図5の道路走行状態では、前方案内輪706および後方案内輪707は使用されず、車体701の内部に収容されている。道路走行状態では、DMV700は、エンジンの駆動力が後輪703から路面Dに伝達されることにより走行する。
一方、図6の軌道走行状態では、前方案内輪706および後方案内輪707が使用される。前方案内輪706および後方案内輪707は、一般的な鉄道と同様に、レールRに当接する。この結果、DMV700は脱線することなくレールRの上を走行することができる。すなわち、前方案内輪706および後方案内輪707は、DMV700をレールR上でガイドする役割を果たす。
後輪703は、軌道走行状態においてもレールRと当接しており、DMV700は、エンジンの駆動力が後輪703、より厳密には後輪の内側タイヤ100からレールRに伝達されることにより走行する。一方、前輪702はレールRから上方に離れた状態となっており、レールRとは当接していない。
このように後輪703を道路走行状態と軌道走行状態の両方で駆動輪として使用することで、DMV700を簡易に駆動することができる。ここで、軌道走行状態において、前方案内輪706の上下方向位置は、前輪702がレールRから離れるような位置とされる。一方、軌道走行状態において、後方案内輪707の位置は、後輪703および後方案内輪707がレールRと当接するように設定される。このように、道路走行状態から軌道走行状態へ移行するときは、車体701の内部に収容されている前方案内輪706および後方案内輪707を下方に移動させてレールRと当接させ、逆に、軌道走行状態から道路走行状態へ移行するときは、上方に移動させて車体701に収容する。前方案内輪706および後方案内輪707の上下移動は、油圧式アクチュエータなどにより行えばよい。
軌道走行状態において、DMV700の後方荷重は、後輪703と後方案内輪707とで分担して支持される。後輪703が荷重を分担することにより、後輪703に装着されたタイヤとレールRとの間に摩擦力が発生しうる。この摩擦力により駆動力が得られる。後方案内輪707が荷重を分担することにより、DMV701の脱線が防止される。
図7においては、レールRが二点鎖線で示されている。また図7において、車軸の一部を除き、車両下部の構成は省略されている。軌道走行状態において、後輪703の後輪内側タイヤ100がレールRと当接している。まっすぐな軌道を走行している場合、タイヤ100は、タイヤ幅方向略中心位置においてレールRと当接している。左右のタイヤ100の中心間距離Tcは、レールRの中央間距離Rcと略同一である。軌道における2本のレールの間隔は、一般に軌間(ゲージ)と称される。例えば日本において、軌間には、標準軌、狭軌、広軌等がある。日本においては、新幹線や一部の私鉄等で標準軌が採用され、それら以外の多くの路線では狭軌が採用されている。レールRと当接するタイヤ100の中心間距離Tcは、DMV700が走行する軌道の軌間に基づいて設計される。既存の軌道の軌間に基づいてタイヤの中心間距離Tcを設定すれば、DMV700は既存の軌道を走行することができる。
DMV700に装着されたタイヤのうち、レールRと当接しないタイヤ704,705には、従来の自動車用タイヤを用いることができる。一方、レールRと当接するタイヤ100は、本発明のタイヤを用いる。
(DMV用タイヤ:実施形態1)
以下、本発明の実施形態1にかかるタイヤ100について、図1および図2を用いて説明する。タイヤ100は、道路上の走行および軌道のレール上の走行の両方に使用されるタイヤであり、DMV700の駆動輪として使用されるものである。タイヤ100のトレッド部10は、ブロック陸部列21〜24とそのタイヤ幅方向両外側に形成されたリブ状陸部25,26とからなる。
本発明に従うタイヤは、トレッド部に、タイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝を配置して、複数列の分割陸部を区画形成する。本実施形態のタイヤ100は、トレッド部10に、タイヤ周方向Cに沿って延びる5本の周方向溝11,12,13,14,15を配置して、隣接するこれらの周方向溝間に4列の第1分割陸部を区画形成し、タイヤ赤道面CLを挟んで最もタイヤ幅方向外側に位置する2本の周方向溝11,12と両トレッド端Eとの間にそれぞれ1列、計2列の第2分割陸部25,26を区画形成する。
そして、周方向溝11〜15のうち、所定の2本の周方向溝である周方向溝11,12のタイヤ幅方向W内側の分割陸部(第1分割陸部)21,22,23,24に、少なくともタイヤ幅方向Wに沿って延びる複数本の幅方向溝16,17,18,19をそれぞれタイヤ周方向Cに間隔をおいて配置する。これにより、第1分割陸部21〜24は、それぞれ複数個のブロック陸部31,32,33,34からなる少なくとも一列(本実施形態では、複数列)のブロック陸部列21〜24に区画形成される。本実施形態では、上記所定の2本の周方向溝11,12は、最もタイヤ幅方向外側に位置する周方向溝とする。また、本実施形態のように、複数列のブロック陸部列を区画形成することが好ましい。
所定の2本の周方向溝11,12のタイヤ幅方向W外側、すなわちブロック陸部列形成領域のタイヤ幅方向両外側の分割陸部(第2分割陸部)25,26はリブ状陸部とする。すなわち、第2分割陸部25,26には、タイヤ幅方向に横断して該陸部を分割する幅方向溝は存在しない。
本発明の特徴的構成は、ブロック陸部列21,22,23,24が、トレッド部10のレール当接領域T全体にわたって少なくとも位置し、リブ状陸部25,26が、トレッド部10のレール非当接領域Nに位置する構成である。タイヤ100は、トレッド幅がレールRの頂面の幅Wrよりも大きいことが一般的であり(図2参照)、トレッド部10の一定の範囲でのみレールRと接することとなる。
ここで、本明細書において「レール当接領域」とは、トレッド部のうち、タイヤが軌道上を走行するときにレールRと接触しうる領域を意味し、例えば図2に示すように、タイヤのトレッド部においてレール頂面の幅中心位置を中心として、レール幅Wrの100%以内の領域として、特定することができる。この場合は、当接領域Tの幅がレール幅Wrと等しい幅を有する。また、トレッド部におけるレールのタイヤ幅方向端部の両外側であっても、車両旋回など通常の軌道走行においてレールRと接触する頻度が高い領域として、例えば、タイヤのトレッド部においてレール頂面の幅中心位置を中心として、レール幅の150%以内の領域として特定してもよい。なお、タイヤ赤道がレール頂面の幅中心と一致するように当接する場合には、レール当接領域は、タイヤ赤道を中心として、レール幅の100%または150%以内の領域として特定することができる。また、用いるレールのレール幅およびタイヤサイズにも依るが、通常、タイヤ当接領域は、タイヤ赤道を中心としてトレッド幅の55%以下の領域となる。なお、タイヤが空気入りタイヤの場合には、タイヤを適用リムに装着し所定空気圧を充填した後、所定負荷条件におけるタイヤの状態を基準として、レール当接領域を設定する。
本明細書において「所定空気圧」とは、下記規格に記載されている適用サイズにおける複輪の最大荷重(最大負荷能力)に対応する空気圧のことを意味する。また「所定負荷条件」とは、同規格に記載されている適用サイズにおける複輪の最大荷重(最大負荷能力)の荷重をかけることを意味する。「適用リム」とは、同規格に記載されている適用サイズにおける標準リム(または“Approved Rim”、“Recommended Rim”)のことである。かかる産業規格については、タイヤが生産又は使用される地域に有効な規格が定められている。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”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の”JATMA Year Book”である。
本明細書において「レール非当接領域」とは、トレッド部のうちレール当接領域以外の領域を意味する。
なお、レール当接領域は、タイヤ100を装着するDMV700が走行するレールRの寸法、レールの中央間距離Rc、およびタイヤ100の中心間距離Tcにより特定することができる。タイヤ間中心とレール間中心は一致するため、RcとTcが等しい場合には、タイヤ赤道CLがレールR頂面の幅中心と一致するように当接する。しかし、既存の車両を部分的に改造してDMV700を製造する場合や、既存の軌道を利用してDMV700を走行させる場合など、必ずしもRcとTcを一致させることができず、タイヤ赤道が多少タイヤ幅方向にオフセットして、レールRと当接する場合もある。いずれにしても、レール当接領域を予め特定することができる場合は、この情報に基づいてブロック陸部列とリブ状陸部の配置を決定すればよい。また、タイヤ100のブロック陸部列21〜24に包含されるようにレール当接領域を設定してもよい。
タイヤ100が走行可能なレールRの種類は限定されない。レールRの種類として、例えば、30kgレール、37kgレール、40kgレール、50kgNレール、50kgTレール、60kgレール等が存在する。30kgレールのレール幅Wrは60.33mmであり、37kgレールのレール幅Wrは62.71mmであり、40kgレールのレール幅Wrは64mmであり、50kgNレールおよび50kgTレールのレール幅Wrは65mmであり、60kgレールのレール幅Wrは65mmである。一般的な鉄道において、レール幅Wrは、通常、60mm以上65mm以下の範囲である。
本発明の上記特徴的構成を採用することによる作用効果を説明する。ブロック陸部列21,22,23,24は、トレッド部10のレール当接領域T全体にわたって少なくとも位置する。すなわち、レール当接領域Tは全体的にブロックパターンで構成される。ここで、ブロック陸部の集合であるブロックパターンは、リブ状陸部の集合であるリブパターンよりも、レールRとトレッド部10との間の水膜を除去する作用が強い。よって、本発明では、レール当接領域がリブパターンの場合に比べて、軌道走行時のトラクション性能を十分に確保することができる。
一方、リブ状陸部25,26は、トレッド部10のレール非当接領域Nに位置することとする。これにより、レール非当接領域であるトレッド部の側方域(ショルダー部)がブロックパターンの場合に比べて、ショルダー部の剛性が高くなる。これにより、ショルダー部のパターン変形が抑制され、耐摩耗性が向上する。また、ショルダー部の剛性の向上により、トレッド部全体としての剛性が向上し、接地面内でのショルダー部の荷重負担が増す。この結果、トレッド部の中央域(センター部)の荷重負担を相対的に軽減し、センター部の耐摩耗性をも向上させることができる。よって、本発明では、レール非当接領域がブロックパターンの場合に比べて、道路走行時の耐摩耗性を全体として向上させることができる。
また、タイヤの騒音は転動時に幅方向溝が路面を叩くことにより発生しており、ショルダー部をリブ状陸部にすることにより、騒音の発生源そのものを低減することができる。よって、本発明では、レール非当接領域がブロックパターンの場合に比べて、道路走行時の騒音も低減することができる。
図1に示すように、ブロック陸部列21,22,23,24は、レール当接領域T全体にわたって少なくとも位置していればよく、レール非当接領域Nに一部含まれても構わない。この場合、レール当接領域Tからはみ出すブロック陸部列のタイヤ幅方向寸法は、トレッド幅の5%以下であることが好ましい。5%超えであると、軌道走行時のトラクション性能は変わらないものの、道路走行時の耐摩耗性の向上および騒音の低減の効果を確保しにくくなるためである。上記観点から、レール当接領域Tからはみ出すブロック陸部列のタイヤ幅方向寸法は、トレッド幅の3%以下であることがより好ましい。そして、本発明の効果を最大限確保するためには、リブ状陸部13の両端(図1においては、ブロック陸部列21の左端とブロック陸部列24の右端)が、レール当接領域Tの両端と等しくなることが最も好ましい。なお、図1のようにタイヤ周方向位置によって、レール当接領域Tからはみ出すブロック陸部列のタイヤ幅方向寸法が異なる場合、任意のタイヤ周方向位置において上記を満たしていれば良い。
また、同様の観点から、レール当接領域Tのタイヤ幅方向両端部(図1におけるTとNとの境界の破線部)が位置するブロック陸部列は、本実施形態のように、タイヤ幅方向最外側に位置する1対のブロック陸部列21,24であることが好ましい。
本実施形態のタイヤ100は、トレッド部10に、所定の2本の周方向溝である最外周方向溝11,12以外に3本の周方向溝13〜15を配設し、4列の第1分割陸部(ブロック陸部列)を区画形成している。ここで、第2ブロック陸部25,26はリブ状陸部であるため、道路走行時の排水性を確保する観点から、最外周方向溝以外に3本以上の周方向溝を配設することが好ましい。なお、6本を超えて周方向溝を配設すると、レール当接領域Tにおけるトレッド部の剛性が低下し、軌道走行時の耐摩耗性が十分でなくなるため、6本以下が好ましい。
周方向溝11〜15の形状は、排水性の観点から周方向溝15のようにタイヤ周方向に沿って直線状であることが好ましいが、本発明の周方向溝はこれに限定されず、周方向溝11〜14のように、排水性を阻害しない程度にジグザグ状であったり、所定の波長をもつ波状であってもよい。また、3本以上の周方向溝を配設する場合には、ブロック陸部列の領域での剛性バランスを保つため、これら周方向溝のタイヤ幅方向間隔を等しくすることが好ましい。これら周方向溝の溝幅および溝深さは、ブロック陸部列の領域での剛性バランスを保つため、互いに等しくすることが好ましい。
本実施形態では、周方向溝15はタイヤ赤道CL上に配置され、周方向溝13,14は、図2に示す溝底のタイヤ幅方向位置がタイヤ赤道CLからトレッド幅の13%離れた位置にあり、同様に、周方向溝11,12は26%離れた位置にあるが、本発明はこれに限定されることはない。なお、本明細書において「トレッド幅」とは、両トレッド端E間のタイヤ幅方向距離を意味する。
本実施形態では、上記所定の2本の周方向溝11,12は、最もタイヤ幅方向外側に位置する周方向溝とする。すなわち、第2分割陸部はトレッド部のショルダー部に各1列のリブ状陸部となる。ただし、本発明はこれに限定されず、第1分割陸部と第2分割陸部とを分ける所定の2本の周方向溝のタイヤ幅方向両外側に、それぞれn本の周方向溝を配設し、それぞれショルダー部に(n+1)列のリブ状陸部を区画形成しても良い。ただし、道路走行時の耐摩耗性の向上および騒音の低減の効果を十分に得るためには、nが1であることが好ましい。
ブロック陸部31〜34には、各ブロックの周方向中央部分に近接して、タイヤ幅方向に各ブロックを完全に横切る2本の幅方向オープンサイプ35,36が配設される。これにより、レールRとトレッド部10との間の水膜を除去する作用をより十分に得ることができ、軌道走行時のトラクション性能をより十分に確保することができる。ブロック陸部31〜34は、この2本のサイプによって、3つの擬似ブロック陸部に区画される。
タイヤ100では、ブロック平均周長Lpcと、タイヤ赤道CLにおけるタイヤ周方向長さLtとが以下の関係を満たすことが好ましい。なお、本明細書において「ブロック平均周長」とは、タイヤ周方向長さLtをタイヤ周方向のブロック個数(擬似ブロック陸部がある場合は、これも1ブロックとみなす)で除した値を意味するものとする。
0.0115Lpc≦Lt≦0.0147Lpc
LtとLpcとの関係は周方向に関するブロック剛性バランスを表す指標である。そして、Lt<0.0115Lpcの場合、ブロック平均周長が短く、十分なブロック剛性が確保できず、結果としてトラクション性も耐摩耗性も十分に確保できなくなるおそれがある。また、Lt>0.0147Lpcの場合、耐摩耗性は向上する反面、軌道走行時のトラクション性が確保できなくなるおそれがある。
なお、図1に示すように、周方向サイプ37,38を設けることも、道路上走行、特に氷雪上路面走行時の横滑り防止の観点から好ましい。
本発明においては、ブロック陸部列がレール当接領域Tに位置していればよく、各ブロック陸部の形状、間隔、配置関係などは本実施形態に何ら限定されない。
トレッド部10は、タイヤ赤道上の所定の点を中心として点対称のトレッドパターンを有することが好ましい。これにより、タイヤ100をローテーションして、DMV700の反対側の後輪に用いる場合、均等に摩耗が進行するため好ましい。
また、タイヤ100は夏用タイヤであることが好ましい。本発明は、道路走行時の耐摩耗性を向上させ、騒音を低減することを目的としており、これは路面が氷雪状態ではなく、通常の路面で使用されることを想定している。
本発明のタイヤ100は、任意の荷重で用いることができるが、重荷重用タイヤであることが好ましい。DMV700は一般に、乗用車用よりむしろ、トラックや大人数の搬送を想定したバスであるためである。
本発明のタイヤ100は、トレッド部のトレッドパターンをレール当接領域Tおよびレール非当接領域Nで変化させることが特徴であるため、タイヤ構造には何ら限定されず、公知のタイヤ構造を用いることができる。
(実施形態2)
本発明の実施形態2にかかるタイヤ200について、図3を用いて説明する。タイヤ200は、リブ状陸部25,26の構成が実施形態1のタイヤ100と異なるのみで、その他の点は同じであるため説明は省略し、リブ状陸部25,26の構成のみを説明する。
タイヤ200では、トレッド端Eを含むタイヤ幅方向最外側のリブ状陸部24,25に、一端がトレッド端Eに開口し、他端がリブ状陸部内で終端する複数本の幅方向溝(ラグ溝)39,40をそれぞれのリブ状陸部内でタイヤ周方向に間隔をおいて配置する。リブ状陸部24,25にこのような幅方向溝39,40を設けることにより、道路走行時のトラクション性が改善される。このため、タイヤ200は、降雨の多い地域や山坂の多い地域など、トラクション性が必要な使用環境下での使用に適している。
幅方向溝39,40の最深部の溝深さは、タイヤ赤道CL上または最もタイヤ赤道CLに近接する周方向溝(本実施形態では周方向溝15)の溝深さの50%〜85%であることが好ましい。また、トレッド端Eで計測したときのタイヤ周方向に隣接する幅方向溝の溝幅中心間距離Lpsと、既述のLpcとは、Lps>Lpcの関係にあることが望ましい。Lps≦Lpcの場合、ショルダー部のラグ溝間隔が狭く、ショルダー部のブロック剛性が確保できないためである。本発明の効果である耐摩耗性、騒音、トラクション性の観点からは、1.8Lpc<Lps<2.2Lpsの範囲にあることが好ましい。
(他の実施形態)
不図示であるが、レール当接領域Tのタイヤ幅方向両端部(図1におけるTとNとの境界の破線部)が位置するブロック陸部列、すなわち図1におけるブロック陸部列21,24を構成する各ブロック陸部31,34は、そのトレッド踏面における表面積S1が、他のブロック陸部列22,23を構成する各ブロック陸部32,33の表面積S2よりも大きくすることができる。ブロック陸部列21,24は、レールRの端部と接触するため、他のブロック陸部列22,23と比べて摩耗しやすいが、上記構成を採用することにより、他のブロック陸部列22,23よりもブロック剛性が高くなり、ブロック陸部列21,24とブロック陸部列22,23との不均一摩耗を抑制することができる。なお、この表面積は、タイヤを適用リムに装着し、所定空気圧を充填した無負荷状態でのものとする。
S1/S2は、1.0超え2.0以下であることが好ましい。S1/S2が1.0以下であるとブロック陸部31,34のブロック剛性が低くなり、走行時にブロック変形が大きくなる。その結果、トラクション性低下、耐摩耗性低下が懸念される。一方、S1/S2が2.0超えであると、ブロック陸部31,34のブロック剛性が高くなり、耐摩耗性は向上する反面、トラクション性は低下する。ただし、軌道上走行上問題はない。表面積比S1/S2を変化させるにあたり、ブロックのタイヤ幅方向長さを変化させた場合、ブロック陸部32が小さくなり、ブロック剛性が確保できず、偏摩耗の発生核となることが考えられる。一方で、タイヤ周方向長さを変化させる場合、ブロック剛性を落とすことなく、必要トラクション性を確保することが可能である。よって、ブロックのタイヤ周方向長さを変更して、S1/S2を調整することが好ましい。
次に、本発明の効果をさらに明確にするために、実施形態1,2に示したタイヤ100,200(実施例1,2)および以下に説明する比較例タイヤ(比較例1,2)を用いて行った比較評価について説明する。
(比較例タイヤ1)
図4に示すように、トレッド部全体がブロック基調のパターンを有するタイヤ300を比較例タイヤ1とした。
(比較例タイヤ2)
図1に示す実施形態1のタイヤ100において、ブロック陸部列21,22,23,24の部分をリブ状陸部25,26と同様のリブ状陸部としたタイヤを比較例タイヤ2とした。
それぞれの空気入りタイヤに共通する事項は以下の通りである。
タイヤサイズ:235/70R17.5
タイヤの内部構造:1組の交差ベルトを有するラジアルタイヤ
(ベルトコード角度:周方向に対して40°〜74°,カーカス1枚)
これらのタイヤをリム幅17.5×6.75インチの適用リムに装着し、750kPaの内圧を充填して、以下の性能試験を行った。結果を表1に示す。
<軌道走行のトラクション性能評価>
これらのタイヤを車両(日野プロフィア)に装着し、テストコース(軌道)で発進加速試験を行った。なお、試験に用いたレールは、50kgNレール(レール幅:60mm)であり、レールとタイヤはタイヤ赤道がレール頂面の幅中心と一致するように当接し、レール当接領域は、タイヤ赤道を中心として、レール幅の110%以内の領域として設定し、トレッド幅の35%以内の領域であった。トラクション性評価については、テストドライバーのフィーリング評価を活用し、比較例1の評価ポイントを100とし実施例のフィーリングポイントを指数化した。
<道路走行時の摩耗性能評価>
A−B法で1000km毎に左右ローテーションを実施し、常時100%積載条件で、20%をレール走行、80%を路面走行の割合で4000km走行したのち、各周方向溝の摩耗量を測定し、周方向溝の平均摩耗量を算出した。求めた平均摩耗量から、各タイヤにおける使用開始時から残溝1.6mmまでの使用寿命を求めた。比較例1の使用寿命を100として指数化した。すなわち、指数が大きいほど摩耗性能が高いことを示す。
<道路走行時の騒音評価>
各タイヤを装着した車両でテストコースの騒音測定路面(ISO路面)を走行したときの騒音を、JASO法で評価した。比較例1の騒音レベルと100としたとき、騒音が半減した場合を指数200とする方法で指数化した。すなわち、指数が大きいほど騒音が低減された良好な結果であることを示す。
表1から明らかなとおり、比較例1と実施例1,2とを比較すると、軌道走行時のトラクション性能は維持することができた一方で、道路走行時の耐摩耗性は大きく向上し、騒音も低減することができた。また、比較例2と実施例1,2とを比較すると、道路走行時の耐摩耗性および騒音低減効果は同等であるのに対して、比較例2では、軌道走行時のトラクション性能を維持できなかった。
本発明によれば、トレッド部全体がブロックパターンの場合に比べて、トレッド部をブロック陸部列とその両側のリブ状陸部との区分けし、ブロック陸部列がレール当接領域全体にわたって少なくとも位置することにより、軌道走行時のトラクション性能を維持することができる一方、リブ状陸部がレール非当接領域に位置することにより、道路走行時の耐摩耗性の向上および騒音の低減が可能となる。
100,200 タイヤ
10 トレッド部
11,12 周方向溝(所定の周方向溝、最外周方向溝)
13,14,15 周方向溝
16,17,18,19 幅方向溝
21,22,23,24 第1分割陸部(ブロック陸部列)
25,26 第2分割陸部(リブ状陸部)
31,32,33,34 ブロック陸部
35,36 幅方向サイプ
37,38 周方向サイプ
39,40 幅方向溝
T レール当接領域
N レール非当接領域

Claims (6)

  1. 道路上の走行および軌道のレール上の走行の両方に使用されるタイヤであって、
    トレッド部に、
    タイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝を配置して、複数列の分割陸部を区画形成し、
    前記複数本の周方向溝のうち、所定の2本の周方向溝のタイヤ幅方向内側の分割陸部に、少なくともタイヤ幅方向に沿って延びる複数本の幅方向溝をタイヤ周方向に間隔をおいて配置して、複数個のブロック陸部からなる少なくとも一列のブロック陸部列を区画形成し、かつ、前記所定の2本の周方向溝のタイヤ幅方向外側の分割陸部をリブ状陸部とし、
    前記ブロック陸部列は、前記トレッド部のレール当接領域全体にわたって少なくとも位置し、
    前記リブ状陸部は、前記トレッド部のレール非当接領域に位置することを特徴とするタイヤ。
  2. 前記リブ状陸部のうち、トレッド端を含むタイヤ幅方向最外側のリブ状陸部には、一端が該トレッド端に開口し、他端が前記リブ状陸部内で終端する複数本の幅方向溝が、タイヤ周方向に間隔をおいて配置される請求項1に記載のタイヤ。
  3. 前記レール当接領域のタイヤ幅方向両端部が位置するブロック陸部列を構成する各ブロック陸部のトレッド踏面における表面積は、他のブロック陸部列を構成する各ブロック陸部のトレッド踏面における表面積よりも大きい請求項1または2に記載のタイヤ。
  4. 前記トレッド部は、点対称のトレッドパターンを有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載のタイヤ。
  5. 前記タイヤは夏用タイヤである請求項1乃至4のいずれか1項に記載のタイヤ。
  6. 前記タイヤは重荷重用タイヤである請求項1乃至5のいずれか1項に記載のタイヤ。




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