JP2013151259A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】細溝の底壁面に亀裂が生ずるのを抑制する。
【解決手段】周方向主溝１２によりトレッド踏面部１１におけるタイヤ幅方向Ｈの端部にショルダーリブ１３が区画されるとともに、該ショルダーリブ１３に、タイヤ周方向に連続して延びる細溝１４が形成された空気入りタイヤ１であって、細溝１４の、タイヤ幅方向Ｈを向く両側壁面１５、１６のうち、タイヤ幅方向Ｈの内側に位置する内側壁面１５には、タイヤ幅方向Ｈの内側に向けて張り出し、かつタイヤ周方向に連続して延びる張出部１７が、該細溝１４の底壁面１８に連なるように設けられ、細溝１４の底壁面１８は、タイヤ径方向の内側に窪む窪み部２１と、タイヤ径方向の外側に膨出する膨出部２２と、がタイヤ周方向に交互に連設された形状をなしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。

従来から、ショルダーリブに偏摩耗が生ずるのを抑制するために、ショルダーリブに、タイヤ周方向に連続して延びる細溝を形成した空気入りタイヤが知られている。
近年では、細溝の底壁面に生ずる負荷を抑えるために、細溝の、タイヤ幅方向を向く両側壁面のうち、タイヤ幅方向の内側に位置する内側壁面に、タイヤ幅方向の内側に向けて張り出す張出部が、該細溝の底壁面に連なるように設けられた空気入りタイヤが知られている。
さらに、この種の空気入りタイヤにおいては、細溝内に進入した異物を排出させ易くしたり、あるいは細溝を画成する壁面に生ずる応力を抑制したりする等のために、例えば下記特許文献１に示されるように、細溝を画成する壁面のうち張出部に位置する部分等を、タイヤ幅方向に沿う断面視で曲線をなすように形成することが知られている。

再公表ＷＯ２００８／１１１５８２号公報

しかしながら、前記従来の空気入りタイヤでは、細溝の底壁面に亀裂が生ずるのを抑制することに改善の余地があった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、細溝の底壁面に亀裂が生ずるのを抑制することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、周方向主溝によりトレッド踏面部におけるタイヤ幅方向の端部にショルダーリブが区画されるとともに、該ショルダーリブに、タイヤ周方向に連続して延びる細溝が形成された空気入りタイヤであって、前記細溝の、タイヤ幅方向を向く両側壁面のうち、タイヤ幅方向の内側に位置する内側壁面には、タイヤ幅方向の内側に向けて張り出し、かつタイヤ周方向に連続して延びる張出部が、該細溝の底壁面に連なるように設けられ、前記細溝のタイヤ幅方向に沿う断面視において、前記内側壁面と前記張出部との接続部分は、該細溝の内側に向けて突の曲線をなし、該細溝の底壁面に連なる前記張出部の内端部は、当該細溝の外側に向けて突の曲線をなし、前記張出部のうち、前記接続部分と前記内端部との間に位置する中間部は、当該細溝の外側に向けて突の曲線をなし、前記細溝の、タイヤ幅方向を向く両側壁面のうち、タイヤ幅方向の外側に位置する外側壁面と、該細溝の底壁面と、の連結部分は、タイヤ幅方向に沿う断面視において当該細溝の外側に向けて突の曲線をなし、前記細溝の底壁面は、タイヤ径方向の内側に窪む窪み部と、タイヤ径方向の外側に膨出する膨出部と、がタイヤ周方向に交互に連設された形状をなしていることを特徴とする。

この発明によれば、細溝の底壁面が、窪み部と膨出部とがタイヤ周方向に交互に連設された形状をなしているので、底壁面の剛性を高めることが可能になり、この底壁面に亀裂が生ずるのを確実に抑制することができる。
なお、ショルダーリブに細溝が形成されているので、ショルダーリブに偏摩耗が生ずるのを抑制することができ、また、細溝のタイヤ幅方向に沿う断面視において、内側壁面と張出部との接続部分が、該細溝の内側に向けて突の曲線をなしているので、細溝内に進入した異物を排出させ易くすることができる。
さらに、細溝の前記断面視において、張出部の内端部、張出部の中間部、および細溝の前記連結部分がそれぞれ、当該細溝の外側に向けて突の曲線をなしているので、細溝を画成する壁面に生ずる応力を抑えることが可能になり、この壁面に亀裂が生ずるのを抑制することができる。

ここで、前記膨出部の前記窪み部からの突出量は、前記トレッド踏面部から前記窪み部までの深さの０．２倍以下となってもよい。

この場合、膨出部の窪み部からの突出量が、トレッド踏面部から窪み部までの深さの０．２倍以下となっているので、細溝の底壁面を前述の形状にしたことで、張出部における内端部および中間部に生ずるひずみが大きくなるのを抑制することできる。

また、前記細溝の底壁面から、前記細溝における外側壁面と底壁面との連結部分、および前記張出部の内端部にそれぞれわたった部分は一体に、前記窪み部と前記膨出部とがタイヤ周方向に交互に連設された形状をなし、前記細溝のタイヤ幅方向に沿う断面視において、前記張出部の内端部、および前記細溝の連結部分の各曲率半径は、前記膨出部が位置する部分で、前記窪み部が位置する部分以上となっていてもよい。

この場合、細溝の前記断面視において、張出部の内端部、および細溝の前記連結部分の各曲率半径が、膨出部が位置する部分で窪み部が位置する部分以上となっているので、張出部の内端部、および細溝の前記連結部分それぞれにおいて膨出部が位置する部分に、高いひずみが生ずるのを抑制することが可能になり、細溝を画成する壁面に亀裂が生ずるのをより一層確実に抑えることができる。

さらに、前記張出部の、前記内側壁面からのタイヤ幅方向の内側に向けた張り出し量は、前記細溝のタイヤ径方向の外端部におけるタイヤ幅方向の大きさの１倍以上５倍以下となってもよい。

この場合、張出部の前記張り出し量が、細溝のタイヤ径方向の外端部におけるタイヤ幅方向の大きさより小さいと、ショルダーリブにおいて細溝よりタイヤ幅方向の内側に位置する部分に生ずる接地圧を低減させ難くなり、該部分が摩耗し易くなるおそれがあり、また、張出部の前記張り出し量を、細溝のタイヤ径方向の外端部におけるタイヤ幅方向の大きさの５倍より大きくすると、張出部の中間部付近に亀裂が生じ易くなるおそれがある。

さらに、前記トレッド踏面部から前記窪み部までの深さは、前記周方向主溝の深さの０．３倍以上１．５倍以下とされ、前記細溝のタイヤ径方向の外端部におけるタイヤ幅方向の大きさは、０．３ｍｍ以上５．０ｍｍ以下となってもよい。

この場合、前述の作用効果が確実に奏功される。

この発明に係る空気入りタイヤによれば、細溝の底壁面に亀裂が生ずるのを抑制することができる。

本発明に係る一実施形態として示した空気入りタイヤの要部断面図である。 図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。

以下、本発明に係る空気入りタイヤの一実施形態を、図１および図２を参照しながら説明する。
本実施形態の空気入りタイヤ１では、トレッド踏面部１１に、タイヤ周方向の全長にわたって連続して延びる周方向主溝１２が形成され、この周方向主溝１２によりトレッド踏面部１１におけるタイヤ幅方向Ｈの端部にショルダーリブ１３が区画されるとともに、該ショルダーリブ１３に、タイヤ周方向に連続して延びる細溝１４が形成されている。

なお本実施形態の空気入りタイヤ１には、図示されない公知のビードコア、カーカスプライおよびスチールベルト等が埋設されている。
さらにトレッド踏面部１１とは、空気入りタイヤ１が生産若しくは使用される地域毎の産業規格（例えば、日本国の「ＪＡＴＭＡ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ」、アメリカ合衆国の「ＴＲＡ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ」、欧州の「ＥＴＲＴＯ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍａｎｕａｌ」等）に規定されている規定内圧・規定荷重でのトレッド部の接地面をいう。

細溝１４の、タイヤ幅方向Ｈを向く両側壁面１５、１６のうち、タイヤ幅方向Ｈの内側に位置する内側壁面１５には、タイヤ幅方向Ｈの内側に向けて張り出し、かつタイヤ周方向に連続して延びる張出部１７が、該細溝１４の、タイヤ径方向の外側を向く底壁面１８に連なるように設けられている。

細溝１４のタイヤ幅方向Ｈに沿う断面視において、内側壁面１５と張出部１７との接続部分は、該細溝１４の内側に向けて突の曲線をなし、該細溝１４の底壁面１８に連なる張出部１７の内端部は、当該細溝１４の外側に向けて突の曲線をなし、張出部１７のうち、前記接続部分と前記内端部との間に位置する中間部は、当該細溝１４の外側に向けて突の曲線をなしている。
細溝１４の両側壁面１５、１６のうち、タイヤ幅方向Ｈの外側に位置する外側壁面１６と、該細溝１４の底壁面１８と、の連結部分は、タイヤ幅方向Ｈに沿う断面視において当該細溝１４の外側に向けて突の曲線をなしている。
そして、内側壁面１５、張出部１７の中間部、張出部１７の内端部、底壁面１８、および外側壁面１６は、細溝１４の前記断面視において段差なく滑らかに連なっている。また、前記接続部分と張出部１７の前記中間部とは、タイヤ幅方向Ｈの外側から内側に向かうに従い漸次タイヤ径方向の外側から内側に向けて延在している。

なお、細溝１４のタイヤ幅方向Ｈに沿う断面視において、前記接続部分の曲率半径Ｒ１は、例えば約１．０ｍｍ〜１２．０ｍｍとされ、張出部１７の中間部の曲率半径Ｒ３は、例えば約１．５ｍｍ〜４．０ｍｍとなっている。
張出部１７の、内側壁面１５からのタイヤ幅方向Ｈの内側に向けた張り出し量Ｌは、細溝１４のタイヤ径方向の外端部におけるタイヤ幅方向Ｈの大きさＷの１倍以上５倍以下となっている。また、細溝１４のタイヤ径方向の外端部におけるタイヤ幅方向Ｈの大きさＷは、０．３ｍｍ以上５．０ｍｍ以下となっている。

そして本実施形態では、細溝１４の底壁面１８が、タイヤ径方向の内側に窪む窪み部２１と、タイヤ径方向の外側に膨出する膨出部２２と、がタイヤ周方向に交互に連設された波打ち形状をなしている。底壁面１８は、そのタイヤ径方向の位置を変化させながらタイヤ周方向に沿って延在している。
なお、底壁面１８のタイヤ径方向に沿う位置の、タイヤ周方向の全周にわたった平均に対して、膨出部２２はタイヤ径方向の外側に位置し、窪み部２１はタイヤ径方向の内側に位置している。この平均に対する膨出部２２のタイヤ径方向の外側に向けた膨出量、および窪み部２１のタイヤ径方向の内側に向けた窪み量は、タイヤ周方向に沿う位置ごとで異ならせてもよい。
図示の例では、タイヤ周方向に沿う断面視において、膨出部２２はタイヤ径方向の外側に向けて突の曲面状に形成され、窪み部２１は、平坦面若しくはタイヤ径方向の内側に向けて曲面をなして窪んでいる。膨出部２２および窪み部２１それぞれのタイヤ周方向の大きさは互いに同等になっている。膨出部２２と窪み部２１とは段差なく滑らかにタイヤ周方向に連なっている。
さらに本実施形態では、細溝１４の底壁面１８から、細溝１４の前記連結部分、および張出部１７の内端部にそれぞれわたった部分が一体に、窪み部２１と膨出部２２とがタイヤ周方向に交互に連設された波打ち形状をなしている。そして、細溝１４のタイヤ幅方向Ｈに沿う断面視において、張出部１７の内端部、および細溝１４の前記連結部分の各曲率半径が、膨出部２２が位置する部分Ｒ２´、Ｒ４´で、窪み部２１が位置する部分Ｒ２、Ｒ４以上となっている。なお、張出部１７の内端部のうち窪み部２１が位置する部分の曲率半径Ｒ２は、例えば約１．０ｍｍ〜６．０ｍｍとされ、細溝１４の前記連結部分のうち窪み部２１が位置する部分の曲率半径Ｒ４は、例えば約２．０ｍｍ〜１６．０ｍｍとなっている。

膨出部２２の窪み部２１からの突出量Ｄは、トレッド踏面部１１から窪み部２１までの深さｄ１の０．２倍以下となっている。図示の例では、膨出部２２の窪み部２１からの突出量Ｄは、張出部１７のタイヤ径方向の外端から窪み部２１までの深さｄ２の０．２倍以下となっている。また、タイヤ周方向で互いに隣り合う膨出部２２同士および窪み部２１同士の各ピッチ間隔は、前述の突出量Ｄと同等になっている。
また、トレッド踏面部１１から窪み部２１までの深さｄ１は、周方向主溝１２の深さＦの０．３倍以上１．５倍以下となっている。

以上説明したように、本実施形態による空気入りタイヤ１によれば、細溝１４の底壁面１８が、窪み部２１と膨出部２２とがタイヤ周方向に交互に連設された形状をなしているので、底壁面１８の剛性を高めることが可能になり、この底壁面１８に亀裂が生ずるのを確実に抑制することができる。
なお、ショルダーリブ１３に細溝１４が形成されているので、ショルダーリブ１３に偏摩耗が生ずるのを抑制することができ、また、細溝１４のタイヤ幅方向Ｈに沿う断面視において、前記接続部分が、該細溝１４の内側に向けて突の曲線をなしているので、細溝１４内に進入した異物を排出させ易くすることができる。
さらに、細溝１４の前記断面視において、張出部１７の内端部、張出部１７の中間部、および細溝１４の前記連結部分がそれぞれ、当該細溝１４の外側に向けて突の曲線をなしているので、細溝１４を画成する壁面に生ずる応力を抑えることが可能になり、この壁面に亀裂が生ずるのを抑制することができる。

また、膨出部２２の窪み部２１からの突出量Ｄが、トレッド踏面部１１から窪み部２１までの深さｄ１の０．２倍以下となっているので、細溝１４の底壁面１８を波打ち形状にしたことで、張出部１７における内端部および中間部に生ずるひずみが大きくなるのを抑制することできる。

さらに、細溝１４のタイヤ幅方向Ｈに沿う断面視において、張出部１７の内端部、および細溝１４の前記連結部分の各曲率半径が、膨出部２２が位置する部分Ｒ２´、Ｒ４´で、窪み部２１が位置する部分Ｒ２、Ｒ４以上となっているので、張出部１７の内端部、および細溝１４の前記連結部分それぞれにおいて膨出部２２が位置する部分に、高いひずみが生ずるのを抑制することが可能になり、細溝１４を画成する壁面に亀裂が生ずるのをより一層確実に抑えることができる。

また、張出部１７の前記張り出し量Ｌが、細溝１４のタイヤ径方向の外端部におけるタイヤ幅方向Ｈの大きさＷの１倍以上５倍以下となっているので、ショルダーリブ１３に偏摩耗が生じ易くなったり、張出部１７の中間部付近に亀裂が生じ易くなったりするのを防ぎつつ、前述の作用効果を奏功させることができる。
さらに、トレッド踏面部１１から窪み部２１までの深さｄ１が、周方向主溝１２の深さＦの０．３倍以上１．５倍以下とされ、細溝１４のタイヤ径方向の外端部におけるタイヤ幅方向Ｈの大きさＷが、０．３ｍｍ以上５．０ｍｍ以下となっているので、前述の作用効果が確実に奏功される。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば前記実施形態では、張出部１７の内端部、および細溝１４の前記連結部分の各曲率半径が、膨出部２２が位置する部分Ｒ２´、Ｒ４´で、窪み部２１が位置する部分Ｒ２、Ｒ４以上としたが、膨出部２２が位置する部分Ｒ２´、Ｒ４´で、窪み部２１が位置する部分Ｒ２、Ｒ４より小さくしてもよい。
また、前述した数値範囲は、前記実施形態に限らず適宜変更してもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

次に、以上説明した作用効果についての検証試験を実施した。

実施例１〜４として、前述した空気入りタイヤ１おいて、膨出部２２の窪み部２１からの突出量Ｄ、および膨出部２２が位置する部分での前述した各曲率半径Ｒ２´、Ｒ４´を異ならせた４種類の空気入りタイヤ１を採用し、従来例として、細溝１４の底壁面１８がタイヤ周方向の全周にわたって平滑面とされた空気入りタイヤを採用した。
全ての空気入りタイヤについて、サイズを２９５／７５Ｒ２２．５とし、前述した曲率半径Ｒ３を約２．５ｍｍとし、窪み部２１が位置する部分での前述した各曲率半径Ｒ２、Ｒ４をそれぞれ、約２．５ｍｍ、約４．０ｍｍとし、実施例１〜４の空気入りタイヤ１では、トレッド踏面部１１から窪み部２１までの深さｄ１を約１４ｍｍとし、従来例の空気入りタイヤでは、トレッド踏面部１１から底壁面１８までの深さを約１４ｍｍとした。

そして、これらの各空気入りタイヤに規定内圧・規定荷重をかけたときに、張出部の内端部、および張出部の中間部に生ずるひずみ、並びに細溝１４の底壁面１８に生ずるひずみをそれぞれ測定した。
得られた測定結果は、従来例の空気入りタイヤで得られた測定結果を１００とした指数で評価した。
結果を表１に示す。
なお、この表において、張出部のひずみ、および底壁部のひずみの各欄では、数値が小さい程、ひずみが低いことを表している。

この結果、実施例１〜４の空気入りタイヤ１では、従来例の空気入りタイヤと比べて、張出部の内端部、および張出部の中間部に生ずるひずみの増大を抑えつつ、細溝の底壁面に生ずるひずみを抑制できることが確認された。

細溝の底壁面に亀裂が生ずるのを抑制することができる。

１ 空気入りタイヤ
１１ トレッド踏面部
１２ 周方向主溝
１３ ショルダーリブ
１４ 細溝
１５ 内側壁面
１６ 外側壁面
１７ 張出部
１８ 底壁面
２１ 窪み部
２２ 膨出部
Ｈ タイヤ幅方向

Claims (5)

1. 周方向主溝によりトレッド踏面部におけるタイヤ幅方向の端部にショルダーリブが区画されるとともに、該ショルダーリブに、タイヤ周方向に連続して延びる細溝が形成された空気入りタイヤであって、
   前記細溝の、タイヤ幅方向を向く両側壁面のうち、タイヤ幅方向の内側に位置する内側壁面には、タイヤ幅方向の内側に向けて張り出し、かつタイヤ周方向に連続して延びる張出部が、該細溝の底壁面に連なるように設けられ、
   前記細溝のタイヤ幅方向に沿う断面視において、前記内側壁面と前記張出部との接続部分は、該細溝の内側に向けて突の曲線をなし、該細溝の底壁面に連なる前記張出部の内端部は、当該細溝の外側に向けて突の曲線をなし、前記張出部のうち、前記接続部分と前記内端部との間に位置する中間部は、当該細溝の外側に向けて突の曲線をなし、
   前記細溝の、タイヤ幅方向を向く両側壁面のうち、タイヤ幅方向の外側に位置する外側壁面と、該細溝の底壁面と、の連結部分は、タイヤ幅方向に沿う断面視において当該細溝の外側に向けて突の曲線をなし、
   前記細溝の底壁面は、タイヤ径方向の内側に窪む窪み部と、タイヤ径方向の外側に膨出する膨出部と、がタイヤ周方向に交互に連設された形状をなしていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 請求項１記載の空気入りタイヤであって、
   前記膨出部の前記窪み部からの突出量は、前記トレッド踏面部から前記窪み部までの深さの０．２倍以下となっていることを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 請求項１または２に記載の空気入りタイヤであって、
   前記細溝の底壁面から、前記細溝における外側壁面と底壁面との連結部分、および前記張出部の内端部にそれぞれわたった部分は一体に、前記窪み部と前記膨出部とがタイヤ周方向に交互に連設された形状をなし、
   前記細溝のタイヤ幅方向に沿う断面視において、前記張出部の内端部、および前記細溝の連結部分の各曲率半径は、前記膨出部が位置する部分で、前記窪み部が位置する部分以上となっていることを特徴とする空気入りタイヤ。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤであって、
   前記張出部の、前記内側壁面からのタイヤ幅方向の内側に向けた張り出し量は、前記細溝のタイヤ径方向の外端部におけるタイヤ幅方向の大きさの１倍以上５倍以下となっていることを特徴とする空気入りタイヤ。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤであって、
   前記トレッド踏面部から前記窪み部までの深さは、前記周方向主溝の深さの０．３倍以上１．５倍以下とされ、
   前記細溝のタイヤ径方向の外端部におけるタイヤ幅方向の大きさは、０．３ｍｍ以上５．０ｍｍ以下となっていることを特徴とする空気入りタイヤ。

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