JP2012171558A - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】耐偏磨耗性と発熱耐久性とを両立させた重荷重用空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】この空気入りタイヤは、タイヤのトレッド踏面に、タイヤ周方向に延びる周方向溝及びトレッド端と、タイヤ幅方向に延びる幅方向溝とによって区画される複数のブロックを有し、少なくとも1本の前記幅方向溝に、該幅方向溝の溝底から隆起し、隣接ブロック間を連結するタイバーを有する空気入りタイヤであって、タイバーのトレッド表面側の面に第1の溝を形成し、且つタイバーで連結する2つのブロックの該タイバーに面する側壁の少なくとも一方に第2の溝を形成することを特徴とする。
【選択図】図2

Description

本発明は、重荷重用空気入りタイヤ、特には、耐偏磨耗性と発熱耐久性とを両立させた重荷重用空気入りタイヤに関する。

従来、重荷重用の空気入りタイヤにおいて、例えば特許文献1に記載のように、ブロックの耐偏磨耗性を向上させるために、タイヤ周方向に隣り合うブロック間をタイバーで連結し、ブロック列の剛性を高める手法が提案されている。

ところが、ブロック間を連結するタイバーを設けると、トレッドにおけるゴムの体積が増加し、発熱耐久性、すなわち、熱によるゴム劣化によりタイヤの耐久性を悪化させるという問題がある。

これに対し、例えば特許文献2には、タイバーを有するトレッドにおいて、トレッドに周方向溝を増設することによって、トレッド踏面の放熱性を高める技術が提案されている。

特開2000−225813号公報 特開2004−224263号公報

しかしながら、特許文献2に記載のタイヤは、トレッド踏面の放熱性を高める点では効果があるものの、従前対比でブロック面積が減少してしまうため、ブロックの剛性が低下し、タイバーを設けているにも関わらず、結果として偏磨耗の発生要因が新たに生じる問題がある。

そこで、本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、その目的は、耐偏磨耗性と発熱耐久性とを両立させた重荷重用空気入りタイヤを提供することにある。

発明者は、前記課題を解決すべく、鋭意究明を重ねた。
その結果、タイバーの表面とタイバーによって連結されるブロックの側壁との各々に溝を適切に設けることにより、ブロックの剛性を確保しつつ、トレッド踏面の放熱性を向上させることができることの新規知見を得た。

本発明にかかる空気入りタイヤの要旨構成は、以下の通りである。
(1)タイヤのトレッド踏面に、タイヤ周方向に延びる周方向溝及びトレッド端と、タイヤ幅方向に延びる幅方向溝とによって区画される複数のブロックを有し、
少なくとも1本の前記幅方向溝に、該幅方向溝の溝底から隆起し、隣接ブロック間を連結するタイバーを有する空気入りタイヤであって、
前記タイバーのトレッド表面側の面に第1の溝を形成し、且つ
前記タイバーで連結する2つのブロックの該タイバーに面する側壁の少なくとも一方に第2の溝を形成することを特徴とする、重荷重用空気入りタイヤ。

(2)前記第2の溝は、前記タイバーで連結する2つのブロックの該タイバーに面する側壁の両方に形成する、上記(1)に記載の重荷重用空気入りタイヤ。

(3)前記第1の溝は、タイヤ周方向に延び、前記第2の溝は、タイヤ径方向に延びる、上記(1)又は(2)に記載の空気入りタイヤ。

(4)前記第1の溝と前記第2の溝とが連結する、上記(1)〜(3)のいずれか1つに記載の重荷重用空気入りタイヤ。

本発明によれば、タイバー及びブロックに溝を適切に設けることにより、耐偏磨耗性に優れ、かつ、発熱耐久性に優れた重荷重用空気入りタイヤを提供できる。

本発明にかかる空気入りタイヤのトレッドの展開図(a)及び概略断面図(b)である。 タイバー表面とブロックとに連通する溝を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図1(a)は、本発明に従う一実施形態の重荷重用空気入りタイヤ(以下、タイヤと称する)のトレッド踏面を示す展開図である。
図1(a)は、タイヤの赤道Oを境界とした半部のみを示している。
また、図1(b)は本発明のタイヤの概略断面図である。

図1(a)(b)に示すように、本発明のタイヤでは、トレッド踏面を少なくとも1本、図示例では半部に3本のタイヤ赤道Oに沿って延びる周方向溝1とトレッド端Eとにより、トレッド半部で3列計6列の陸部2に区画している。さらに、各陸部2を、トレッド幅方向に延びて周方向溝1相互又は周方向溝1とトレッド端とをつなぐ、幅方向溝3によって複数のブロック4に区画している。図示例では、各ブロック4には、サイプ5が設けられている。このブロックパターンにおいて、タイヤ周方向において隣接する複数のブロック4間の幅方向溝3のいずれか少なくとも1箇所に、該幅方向溝3から隆起し、タイヤ周方向において隣接するブロック4間を連結し、該隣接ブロックと一体化するタイバー6を有する。図示例では、最外側のブロック列の全ての隣接ブロック間にタイバー6を設けている。なお、タイバー6は、最外側ブロック列以外の周方向隣接ブロック間のいずれの箇所において設けても良い。

ここで、本発明のタイヤにおいては、さらに、タイバー6のトレッド表面側の面(上面)に第1の溝を形成し、且つタイバーで連結される2つのブロックのうち少なくとも一方のブロックの、タイバーに面する、すなわちタイバーに連結されている側の側壁に、第2の溝を形成することが肝要である。
本実施形態では、図1(a)(b)、及び図2に示すように、タイバー6のトレッド表面側の面にタイヤ周方向に延びる3本の第1の溝7aが形成され、ブロック4のタイバー6に面する側壁には、タイヤ径方向に延びる3本の第2の溝7bが形成され、これらの第1の溝7aと第2の溝7bとが連通して溝を3本形成している。
図2では、タイバー6に連結されるブロック4は、2つのうち片側のみを示しているが、本実施形態では、タイバー6に連結される他方のブロックについても同様に、第1の溝7aと連通する第2の溝7bが3本ずつ、タイバーに面する側壁に設けられ、溝が3本形成されている。
本実施形態においては、溝7aと溝7bとは、連通しているが、溝7aと溝7bとは、連通させずに別体としても良い。

上記のように周方向に隣接するブロック間をタイバーで連結し、タイバーのトレッド表面側の面に第1の溝を設け、ブロックの側壁(該タイバーに面する側壁)に第2の溝を設けることにより、タイバーでブロックの剛性を向上させつつ、第1の溝と第2の溝とで、ブロック及びタイバーの表面積を増加させ、放熱面積を増加させて、トレッドの放熱性を向上させることができる。

上記の効果を得るために、第2の溝は、タイバーによって連結される2つのブロックのうち少なくとも一方のブロックのタイバーに面する側壁に設ければよいが、より放熱面積を大きくして、より効率良く熱が放散されるようにするには、本実施形態のように、該タイバーによって連結される2つのブロックのタイバーに面する側壁の両方に第2の溝を設けることが好ましい。

本実施形態で示すように、上記の第1の溝は、タイヤ周方向に延びることが好ましい。
なぜなら、周方向剛性のバランスを確保し、局所的な剛性の低下を防止することができるからである。
同様に、上記第2の溝は、タイヤ径方向に延びることが好ましい。
径方向剛性のバランスを確保し、局所的な剛性の低下を防止することができるからである。

ここで、上記の第1の溝7aは、2本以上設けることが好ましい。1本だと十分な放熱効果が得られないからである。
また、第1の溝7aの深さd1は、タイバーの幅方向溝3底部3aからの高さhの10%〜30%の範囲内とするのが好ましい。溝深さが30%を超えると、十分なブロック剛性を確保することができず、耐偏磨耗性が低下する他、耐破断性の悪化や耐石噛み性の低下を招き、一方で10%未満だと十分な放熱効果が得られず、発熱耐久性が向上しないからである。
さらに、第1の溝7aの溝幅t1は、タイバー幅wに対する総溝幅を50%以下とすること、すなわち、(溝本数)×(溝1本当たりの溝幅)をタイバー幅に対して50%以下とすることが好ましい。総溝幅が50%を超えるとブロック剛性が低下し、耐偏磨耗性が低下するからである。
ここで、タイバーの幅wとは、タイバーの幅方向両端部間の距離をいう。
加えて、第1の溝の長さは、タイバー全域とするのが好ましい。タイバー全域にわたって溝を配置することで、ブロックの表面積が増加し、放熱作用が増大するからである。

次に、上記の第2の溝7bは、2本以上設けることが好ましい。1本だと十分な放熱効果が得られないからである。
また、第2の溝7bの深さd2は、タイバーの幅方向溝3底部3aからの高さhの10%〜30%の範囲内とするのが好ましい。溝深さが30%を超えると、十分なブロック剛性を確保することができず、耐偏磨耗性が低下する他、耐破断性の悪化や耐石噛み性の低下を招き、一方で10%未満だと十分な放熱効果が得られず、発熱耐久性が向上しないからである。
さらに、第2の溝7bの溝幅t2は、タイバー幅wに対する総溝幅を50%以下とすること、すなわち、(溝本数)×(溝1本当たりの溝幅)をタイバー幅に対して50%以下とすることが好ましい。総溝幅が50%を超えるとブロック剛性が低下し、耐偏磨耗性が低下するからである。

ここで、第1の溝と第2の溝とを連通させることが好ましい。
排水性を向上させることができ、また、クラックの発生を抑制することができるからである。

なお、上記の第1の溝及び第2の溝は、図2に示したように直線状でも良いが、ジグザグ状やウェーブ状でもよい。

また、図1(a)(b)に示すように、本実施形態においては、ヒールアンドトウ磨耗の他、片減り磨耗や肩落ち磨耗のおそれのあるトレッド最外側のブロック列の剛性を高めるため、該最外側のブロック列にのみタイバー6を設けているが、タイバー6は周方向に隣接するブロック間のどの位置に設けても良く、設けられた1以上のタイバーのうち少なくとも1つ、好ましくは半分以に上記の第1の溝と第2の溝とが設けることができる。

本発明のタイヤと従来のタイヤとで、耐偏磨耗性、発熱耐久性に違いがあることを確認するため、サイズTBR315/80R22.5のタイヤを、サイズ8.50×22.5のリムに組み、内圧825kPaとした試供タイヤを用いて室内試験行った。

ここで、発明例1として、図1に示すトレッドを有するタイヤを試作した。また、発明例2として図1に示すトレッドにおいて、タイバーによって連結される2つのブロックの、該タイバーに面する側壁の一方にのみ溝7bを設けたタイヤを試作した。さらに、発明例3として発明例1において溝7aと7bとが連通しないタイプのものを試作し、発明例4として、発明例2において溝7aと7bとが連通しないタイプのものを試作した。
また、従来例1として発明例からタイバー表面、ブロック側壁、ブロック踏面にわたって延びる溝(図1の溝7aと7b)を除いた構造のタイヤを用意し、従来例2として発明例からブロック側壁、ブロック踏面にわたって延びる溝(図1の溝7b)を除いた構造のタイヤを用意した。
各タイヤの諸元は、以下の表1に示す。
なお、表中、「N/A」とは、該当する溝を有しないために、表にあてはまらないことを意味する。

各試験の評価方法は、以下の通りである。
<耐偏磨耗性>
発明例及び従来例のタイヤを装着した車両の市場走行時のヒールアンドトウ段差の最大値を指数で評価した(値が小さい方が優れている)。
なお、段差とは、各ブロックの踏込端の高さと、蹴出端の高さとの差である。
<発熱耐久性>
発熱耐久性評価試験は、ドラム試験機機上で、ドラム回転速度を73km/hとし、一定時間毎に荷重を漸次増加させていき、タイヤ故障が生じるまでの距離を測定し、この測定値から発熱耐久性を評価した。
いずれの試験も従来例の数値を100としたときの相対値で示しており、耐偏磨耗性は数値が小さいほど優れ、発熱耐久性は数値が大きいほど優れている。
これらの試験結果を以下の表2に示す。

表2より、発明例1〜4のタイヤは耐偏磨耗性が従来と同程度であり、発熱耐久性は従来例より優れており、耐偏磨耗性と発熱耐久性とを両立させることができていることがわかる。

また、表2で発明例1と2との比較、発明例3と4との比較により、側壁溝をタイバーで連結される両側のブロックに設けたタイヤは、発熱耐久性に優れていることがわかる。

耐偏磨耗性と発熱耐久性とを両立させた重荷重用空気入りタイヤを製造して、市場に提供できる。

1 周方向溝
2 陸部
3 幅方向溝
3a 幅方向溝底部
4 ブロック
5 サイプ
6 タイバー
7 溝
7a 第1の溝
7b 第2の溝
h タイバーの高さ
w タイバーの幅
t1 第1の溝の幅
t2 第2の溝の幅
d1 第1の溝の深さ
d2 第2の溝の深さ

Claims (4)

1. タイヤのトレッド踏面に、タイヤ周方向に延びる周方向溝及びトレッド端と、タイヤ幅方向に延びる幅方向溝とによって区画される複数のブロックを有し、
   少なくとも1本の前記幅方向溝に、該幅方向溝の溝底から隆起し、隣接ブロック間を連結するタイバーを有する空気入りタイヤであって、
   前記タイバーのトレッド表面側の面に第1の溝を形成し、且つ
   前記タイバーで連結する2つのブロックの該タイバーに面する側壁の少なくとも一方に第2の溝を形成することを特徴とする、重荷重用空気入りタイヤ。
2. 前記第2の溝は、前記タイバーで連結する2つのブロックの該タイバーに面する側壁の両方に形成する、請求項1に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
3. 前記第1の溝は、タイヤ周方向に延び、前記第2の溝は、タイヤ径方向に延びる、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第1の溝と前記第2の溝とが連結する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。

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