JP2012171505A

JP2012171505A - タイヤ

Info

Publication number: JP2012171505A
Application number: JP2011035955A
Authority: JP
Inventors: Yuji Uchiyama; 悠史内山
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2012-09-10

Abstract

【課題】タイヤのショルダー部における剪断歪みに起因する偏摩耗の抑制と、ショルダー部の石の入り込みの抑制とを両立させる。
【解決手段】空気入りタイヤ１のトレッド４０に形成される窪み部１０は、タイヤ径方向外側から内側に向かうに連れて先細りになったテーパ部分２０と、底部分２１とを有する。窪み部１０は、タイヤ径方向外側に行くに連れて径が大きくなる円錐台状に形成され、テーパ部分２０は、円錐台の側面に相当し、底部分２１は、円錐台の底面を構成する。窪み部１０の底部分２１には、タイヤ径方向ＴＲの内側に向けて延びる底溝３０が形成されている。底溝３０は、互いに対向する溝壁３１，３２と、溝壁３１，３２に連なる溝底部分３３を有し、溝壁３１，３２は、タイヤ径方向内側に向けて延びるとともにタイヤ周方向Ｒに沿って形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、トレッドの表面からタイヤ径方向内側に窪んだ窪み部が形成されたタイヤに関する。

従来、自動車に装着されるタイヤでは、トレッドに形成される溝と陸部の形状や、内部構造違いなどによって、トレッドの中央部の剛性とショルダー部の剛性とは、必ずしも等しくならない。このため、中央部の摩耗と、ショルダー部の摩耗とが均一に進展せず、偏って摩耗する、いわゆる偏摩耗が発生することがある。そこで、偏摩耗を抑制するための様々な方法が提案されている。

例えば、ショルダー部のトレッド幅方向における長さが、中央部のトレッド幅方向における長さよりも大きく、ショルダー部の剛性が中央部の剛性よりも高く形成されたタイヤにおいて、ショルダー部にタイヤ周方向に沿って延びる細溝を形成することにより、ショルダー部の剛性を抑える方法が知られている。このようなタイヤは、ショルダー部の剛性を抑えることにより、直進走行中の急な減速時などにショルダー部のブロック又はリブ状陸部にタイヤ周方向に沿って入力される剪断歪みを抑え、偏摩耗を抑制する効果を有する。

しかし、このような細溝には、走行中に石などが入り込むことがあり、細溝に入り込んだ石によって起こるトレッドの亀裂や、入り込んだ小石が路面と接触することによる接触音の発生などの新たな課題を生んでいた。

これに対して、細溝の幅をタイヤ径方向内側から外側に向かうに連れて徐々に広くする方法が知られている（例えば、特許文献１）。これにより、細溝から石が排出されやすくなる。

特開平５−２７８４１４号公報（第３−４頁、第２図）

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、タイヤ周方向に沿った細溝への石の入り込みは防止できるが、細溝のトレッド表面側の溝幅が細溝の底部における溝幅よりも広いため、自動車の旋回時などに、溝壁間が狭まる変形が発生し易いため、溝の開口端部が優先的に摩耗する、いわゆるリバーウエアとよばれる偏摩耗が発生しやすくなる。このように、偏摩耗の抑制と、細溝に石が入り込むことの不都合の防止とを両立することは難しかった。

そこで、本発明は、トレッドの偏摩耗の抑制と、トレッドに形成された溝への石の入り込みの抑制とを高い次元で両立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、路面と接地するトレッドを有するタイヤであって、前記トレッドには、前記トレッドの表面からタイヤ径方向内側に窪んだ窪み部がタイヤ周方向に等間隔に形成されており、前記窪み部は、タイヤ径方向外側から内側に向かうに連れて先細りになっており、前記窪み部の底部分には、タイヤ径方向内側に向けて延びるとともに互いに対向する壁面を有する溝が形成されており、前記壁面は、タイヤ周方向に沿っていることを要旨とする。

本発明の特徴において、前記トレッドは、タイヤ周方向に沿って延びる複数の周方向溝を有し、複数の前記周方向溝によってタイヤ周方向に連なる複数のリブ状陸部が形成されており、前記窪み部は、複数の前記リブ状陸部のうちトレッド幅方向外側に位置するショルダー側陸部に形成されていてもよい。

また、本発明の特徴において、前記ショルダー側陸部には、前記窪み部がタイヤ周方向に並べられた列がトレッド幅方向に２列形成されていてもよい。

本発明の特徴において、前記ショルダー側陸部には、前記トレッド幅方向に延び、且つ前記周方向溝に連通することなく前記ショルダー側陸部内に終端部を有する幅方向溝が形成されており、前記窪み部の列のうち少なくとも１列と前記幅方向溝の終端部とが、タイヤ周方向において重複していてもよい。

本発明の特徴によれば、タイヤのショルダー部における偏摩耗の抑制と、トレッドに形成された溝への石の入り込みの抑制とを高い次元で両立できるタイヤの提供を目的とする。

図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの展開図である。図２は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドに形成される窪み部の周辺を拡大した拡大図である。図３は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドに形成される窪み部を説明する斜視図である。図４は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドに形成される窪み部のトレッド平面視における拡大図である。図５は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドに形成される窪み部のトレッド幅方向且つタイヤ径方向における断面図である。図６は、比較評価に使用するサンプルを説明する図である。

本発明に係るタイヤの実施形態実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的に、（１）タイヤの構成、（２）窪み部の構成、（３）作用・効果、（４）比較評価、（５）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ものである。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ていることは勿論である。

（１）タイヤの構成
図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１を構成するトレッドの展開図である。空気入りタイヤ１は、路面と接地するトレッド４０を有し、トレッド４０には、タイヤ周方向Ｒに沿って延びる複数の周方向溝１１０、周方向溝１１２、周方向溝１１４を有する。空気入りタイヤ１には、複数の周方向溝１１０、周方向溝１１２、周方向溝１１４によってタイヤ周方向に連なる中央リブＡ１と、ショルダーリブＡ２と、ショルダーリブＡ３とが形成されている。

中央リブＡ１は、タイヤ赤道線ＣＬを含む中央部分に、周方向溝１１２と周方向溝１１４とによって区画されている。中央リブＡ１のタイヤ赤道線ＣＬに重なる位置には、周方向溝１１０が形成されている。また、中央リブＡ１には、タイヤ周方向に交差するとともにトレッド幅方向Ｗに沿って延びる複数の横溝１２２が形成される。横溝１２２は、タイヤ周方向に並んでいる。横溝１２２は、周方向溝に連通しており、中央リブＡ１内で終端する終端部１２２ｅを有する。

ショルダーリブＡ２は、空気入りタイヤ１が路面と接地した状態において、トレッド幅方向外側の接地端部と、周方向溝１１２とによって区画されている。ショルダーリブＡ３は、空気入りタイヤ１が路面と接地した状態において、トレッド幅方向外側の接地端部と、周方向溝１１４とによって区画されている。

ショルダーリブＡ２及びショルダーリブＡ３には、複数の窪み部１０と、細溝５０と、横溝１２２とが形成されている。窪み部１０は、路面と接地するトレッド４０の表面からタイヤ径方向内側に窪んでおり、実施形態では、タイヤ周方向Ｒに沿って等間隔に形成されている。

細溝５０は、タイヤ周方向Ｒに沿って延びる。トレッド幅方向における細溝５０の幅は、周方向溝１１０，１１２，１１４の幅よりも狭い。

横溝１２２は、トレッド幅方向に沿って形成されている。実施形態では、横溝１２２の延びる方向は、タイヤ周方向に直交するトレッド幅方向線に一致する。

（２）窪み部の構成
次に、窪み部１０の構成について、図面を参照して詳細に説明する。図２は、空気入りタイヤのトレッド４０に形成される窪み部１０の周辺を拡大した拡大図である。図３は、窪み部１０を説明する斜視図である。図４は、窪み部１０のトレッド平面視における拡大図である。図５は、窪み部１０のトレッド幅方向且つタイヤ径方向における断面図である。

窪み部１０は、タイヤ径方向外側から内側に向かうに連れて先細りになったテーパ部分２０と、底部分２１とを有する。実施形態では、トレッド平面視において、窪み部１０は、円形である。すなわち、窪み部１０は、タイヤ径方向外側に行くに連れて径が大きくなる円錐台状に形成される。テーパ部分２０は、円錐台の側面に相当し、底部分２１は、円錐台の底面を構成する。

窪み部１０の底部分２１は、トレッド４０の路面との接地面と略平行に形成されている。窪み部１０の底部分２１には、タイヤ径方向ＴＲの内側に向けて延びる底溝３０が形成されている。底溝３０は、互いに対向する溝壁３１，３２と、溝壁３１，３２に連なる溝底部分３３を有する。

実施形態では、溝壁３１，３２は、タイヤ径方向内側に向けて延びるとともにタイヤ周方向Ｒに沿って形成されている。

実施形態では、窪み部１０は、中央リブＡ１、ショルダーリブＡ２、ショルダーリブＡ３のうち、トレッド幅方向外側に位置するショルダーリブＡ２，Ａ３に形成される。図２には、ショルダーリブＡ２の一部が拡大して示されている（ショルダーリブＡ３は不図示）。

また、実施形態では、ショルダーリブＡ２には、窪み部１０がタイヤ周方向に並べられた列がトレッド幅方向に２列形成されている。窪み部１０の列のうち少なくとも１列は、横溝１２２の終端部１２２ｅと、タイヤ周方向において重複している。

（３）作用・効果
空気入りタイヤ１は、従来、剛性を調整するために設けられた細溝の替わりに、トレッド４０にトレッド４０の表面からタイヤ径方向内側に窪んだ窪み部１０がタイヤ周方向に等間隔に形成されている。これにより、トレッド４０の剛性を均一化するように調整することができる。例えば、トレッド４０のショルダー部分を含むショルダーリブＡ２，Ａ３に窪み部１０が形成された場合には、ショルダー部分の剛性を低下させることができ、トレッド４０の剛性を接地面全面に亘って均一に近づけることができる。これにより、トレッド４０の剛性がアンバランスになることによる偏摩耗を抑制することができる。

空気入りタイヤ１のトレッド４０に形成される窪み部１０は、タイヤ径方向外側から内側に向かうに連れて先細りになったテーパ部分２０と底部分２１とを有する。これにより、窪み部１０に石が入り込んだとしても、テーパ部分２０の斜面によって石が排出されやすい。また、窪み部１０に石が入り込んだとしても、底部分２１によって、石が窪み部１０のタイヤ径方向の更なる内側に入り込むことを防止できる。従って、石が入り込むことを防止するとともに、入り込んだ石を排除する排除効果が高められる。

また、窪み部１０の底部分２１には、タイヤ径方向内側に向けて延びるとともに互いに対向する溝壁３１，３２と溝底部分３３とを有する底溝３０が形成されている。このように、溝壁３１，３２同士が接近するように変形する余地が形成されているため、トレッド４０に発生する剪断応力を効率よく緩和することができる。

また、実施形態では、底溝３０を形成する溝壁３１，３２は、タイヤ周方向に沿っている。これにより、溝壁３１，３２同士が接近するように変形する変形の方向が揃うため、トレッド４０の剛性を効率よく低減させることができる。

空気入りタイヤ１では、窪み部１０は、中央リブＡ１、ショルダーリブＡ２、ショルダーリブＡ３のうち、トレッド幅方向外側に位置するショルダーリブＡ２，Ａ３に形成される。これにより、ショルダーリブＡ２，Ａ３の剛性を低減することができる。従って、トレッドパターンなどによって、ショルダーリブＡ２，Ａ３など、トレッド４０の一部に発生する剪断応力による偏摩耗を抑制させることができる。

また、空気入りタイヤ１において、ショルダーリブＡ２，Ａ３には、窪み部１０がタイヤ周方向に並べられた列がトレッド幅方向に２列形成される。これにより、トレッド４０の剛性を効率よく低減させることができる。

また、窪み部１０の列のうち少なくとも１列は、横溝１２２の終端部１２２ｅと、タイヤ周方向において重複している。これにより、空気入りタイヤ１が接地することによって、タイヤ周方向に並んで形成される横溝１２２の間のショルダーリブＡ２，Ａ３の一部分が路面から受ける歪みを解放することができ、ショルダー部分における摩耗、いわゆる、片落ち摩耗を低減させることができる。

（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）サンプルの説明、（４．２）評価方法、（４．３）評価結果について説明する。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）サンプルの説明
石噛み評価の対象として、次のサンプル１〜３を用意した。サンプル１〜３について、図６を用いて説明する。

サンプル１は、略円錐台状に形成された窪み部において、円錐台の上面と同じ直径を有する孔部がタイヤ径方向内側に向けて形成されたタイヤである。サンプル２は、実施形態の空気入りタイヤにおいて、個々の窪み部の互いに対向する溝壁３１，３２がタイヤ周方向に揃っていない（ランダムに形成された）タイヤである。サンプル３は、実施形態の空気入りタイヤである。

（４．２）評価方法
サンプル１〜３の空気入りタイヤを用いて、石噛み評価を行った。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：１９５／６５Ｒ１５
・リムサイズ：ＥＴＲＴＯ記載の標準リム６．０Ｊ×１５
・内圧条件：ＥＴＲＴＯ記載の標準内圧
・荷重条件：ＥＴＲＴＯ記載の最大荷重（最大負荷能力）
・試験車種：国産車セダン
・空気入りタイヤ１本あたりの窪み部の個数：図６参照
・石噛み評価方法：各空気入りタイヤを車両に装着して、小石を含む所定コースを１３６００ｋｍ程度走行し、空気入りタイヤ１本あたりの石噛みの数を測定した。
・偏摩耗評価方法：各空気入りタイヤを車両に装着して、所定距離走行し、空気入りタイヤの断面をレーザ測定した。走行前後のセンター溝／ショルダー溝の残溝比を比較した。走行前と走行後との残存比が近いものほど、耐偏摩耗が良好であると判断した。

（４．３）評価結果
図６に示すように、サンプル２，３のタイヤは、サンプル１に係るタイヤと比べて、石噛みの発生を抑制できることがわかった。

溝壁３１，３２がタイヤ径方向内側に向けて延びるとともにタイヤ周方向Ｒに沿って形成されたサンプル３のタイヤは、溝壁３１，３２の方向がランダムに形成されたサンプル２のタイヤに比べて、偏摩耗に対する耐性が良好であることが判った。サンプル３のタイヤは、サンプル１，２のタイヤに比べて、耐偏摩耗性が５％以上改善できることが判った。

（５）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ろう。

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、タイヤには、空気や窒素ガスなどが充填されるタイヤであってもよく、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、タイヤとして、必ずしも空気入りタイヤである必要はなく、乗用車などの車両に装着されるタイヤであってもよい。

また、上述した本発明の実施形態では、空気入りタイヤ１は、ショルダーリブＡ２及びショルダーリブＡ３に窪み部１０が形成されている。しかし、窪み部１０は、一方のショルダーリブのみに形成されていてもよい。また、中央リブＡ１に窪み部１０が形成されていてもよい。例えば、キャンバー角が付与された車両においては、接地圧が高まりやすい車両装着時の内側にのみ窪み部１０を形成することによって、車両装着時に車両内側に位置するショルダーリブの接地圧を低減させて、トレッド全面に亘って接地圧の均一化を図ることができる。

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ものである。

１…空気入りタイヤ、１０…窪み部、２０…テーパ部分、２１…底部分、３０…底溝、３１，３２…溝壁、３３…溝底部分、４０…トレッド、５０…細溝、１１０，１１２，１１４…周方向溝、１２２…横溝、１２２ｅ…終端部、Ａ１…中央リブ、Ａ２，Ａ３…ショルダーリブ

Claims

路面と接地するトレッドを有するタイヤであって、
前記トレッドには、前記トレッドの表面からタイヤ径方向内側に窪んだ窪み部がタイヤ周方向に等間隔に形成されており、
前記窪み部は、
タイヤ径方向外側から内側に向かうに連れて先細りになっており、
前記窪み部の底部分には、
タイヤ径方向内側に向けて延びるとともに互いに対向する壁面を有する溝が形成されており、
前記壁面は、タイヤ周方向に沿っている
ことを特徴とするタイヤ。
前記トレッドは、
タイヤ周方向に沿って延びる複数の周方向溝を有し、
複数の前記周方向溝によってタイヤ周方向に連なる複数のリブ状陸部が形成されており、
前記窪み部は、複数の前記リブ状陸部のうちトレッド幅方向外側に位置するショルダー側陸部に形成される
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
前記ショルダー側陸部には、前記窪み部がタイヤ周方向に並べられた列がトレッド幅方向に２列形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ。
前記ショルダー側陸部には、前記トレッド幅方向に延び、且つ前記周方向溝に連通することなく前記ショルダー側陸部内に終端部を有する幅方向溝が形成されており、
前記窪み部の列のうち少なくとも１列と前記幅方向溝の終端部とが、タイヤ周方向において重複している
ことを特徴とする請求項３に記載のタイヤ。