JP2014218232A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】他のタイヤ性能を殆ど低下させることなく、主溝13の溝底に発生する亀裂の成長、幅拡大を効果的に抑制する。
【解決手段】主溝13の内面に一側交差線27ａを跨ぐ複数の一側突起25と、他側交差線27ｂを跨ぐ複数の他側突起26とを周方向に離して設けたので、一側、他側交差線27ａ、27ｂを含む一側、他側突起25、26と重なり合う位置に発生した亀裂は長手方向に成長しようとしても、一側、他側突起25、26が亀裂のある程度以上の成長を遮断し、亀裂の最長長さを一側突起25間および他側突起26間の周方向距離以下に制限することができる。また、主溝13内面に複数の一側、他側突起25、26を設置するだけであるため、他のタイヤ性能（操縦安定性、排水性）を殆ど低下させることはない。
【選択図】図３

Description

この発明は、トレッド部に周方向に延びる少なくとも１本の主溝が形成されたタイヤに関する。

従来、トレッド部に周方向に延びる少なくとも１本の主溝が形成されたタイヤとしては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られており、このものは、前記トレッド部に形成された主溝を、タイヤ半径方向に延びる一対の側壁と、タイヤ軸線方向に延びる底壁と、これらの一対の側壁と底壁とを接続し子午線断面形状が弧状である一対の接続部とから構成したものである。ここで、このような主溝を有するタイヤは、走行時における陸部の変形により主溝の溝底に歪みが繰り返し発生するため、前記主溝の溝底に周方向に延びる亀裂が発生する、特に一対の接続部と底壁との境界に位置する交差線上には亀裂が多発するが、このように溝底に亀裂が発生すると、該亀裂はタイヤの長期間の走行により長手方向に成長（延伸）し亀裂同士が連結することでかなり長い亀裂となったり、該亀裂の幅が拡大する。

このような事態を抑制するため、以下の特許文献２に記載のように、主溝の一対の側壁を溝底に向かって徐々に離隔させることで該主溝の溝幅を深さ方向に徐々に幅広とするとともに、大きな単一曲率半径の円弧から構成されている底壁のタイヤ幅方向両端を一対の側壁の半径方向内端に連続させたものが提案されており、このものは前述のように構成することで、走行時に主溝の溝底に生じる歪みを溝底全体に分散させ、これにより、該溝底に発生する亀裂を効果的に抑制するようにしている。

特開平９−１５６３１９号公報 特開平５−３３８４１２号公報

しかしながら、前記特許文献２に記載のようなものにあっては、主溝の溝底に発生する亀裂を効果的に抑制することができるものの、主溝に隣接する陸部の曲げ剛性が低下するため、他のタイヤ性能、ここではタイヤの操縦安定性が大きく低下してしまうという課題があった。

この発明は、他のタイヤ性能を殆ど低下させることなく、主溝の溝底に発生する亀裂の成長、幅拡大を効果的に抑制することができるタイヤを提供することを目的とする。

このような目的は、いずれかの主溝の内面に、一側の接続部と底壁との境界に位置する一側交差線を跨ぐとともに、他側端が他側の接続部と底壁との境界に位置する他側交差線に至る途中で終了し、周方向に離れて配置された複数の一側突起と、前記他側交差線を跨ぐとともに、一側端が前記一側交差線に至る途中で終了し、周方向に離れて配置された複数の他側突起とを設けたタイヤにより、達成することができる。

主溝の一対の接続部と底壁との境界（交差線）には、陸部の変形により亀裂が多発し易いが、このような亀裂はタイヤの長期間の走行により長手方向に成長して亀裂同士が連結したり、その幅が拡大することがある。しかしながら、この発明においては、主溝の内面に、一側の接続部と底壁との境界に位置する一側交差線を跨ぐとともに、他側端が他側の接続部と底壁との境界に位置する他側交差線に至る途中で終了し、周方向に離れて配置された複数の一側突起と、前記他側交差線を跨ぐとともに、一側端が前記一側交差線に至る途中で終了し、周方向に離れて配置された複数の他側突起とを設けたので、前記交差線を含む一側、他側突起と重なる位置に発生した亀裂は長手方向に成長しようとしても、前記突起が亀裂のある程度以上の成長を遮断し、亀裂の最長長さを突起間の周方向距離以下に制限することができ、これにより、該亀裂の幅拡大も効果的に抑制することができる。

また、前述のように交差線を跨ぐ複数の突起を設置するだけであるため、他のタイヤ性能（操縦安定性）を殆ど低下させることはなく、さらに、一側、他側突起の他側、一側端がそれぞれ他側、一側交差線に至る途中で終了しているため、これら一側、他側突起による主溝内の水の流れが大きく制限されることはなく、排水性能も低下することは殆どない。ここで、前記一側、他側突起の他側、一側端がそれぞれ他側、一側交差線上で終了していると、これら一側、他側突起の他側、一側端が他側、一側交差線上における亀裂発生をさらに助長するおそれがあるが、この発明では前述のように他側、一側交差線に至る途中で終了させているので、このような事態を効果的に阻止することができる。

また、請求項２に記載のように構成すれば、交差線上のみならず底壁全域に発生した亀裂の成長をも隣接する一側、他側突起間距離に制限することができるとともに、該亀裂が斜めに成長することで一側、他側突起を迂回しながら連結するような事態を阻止することができる。さらに、車両の旋回時等にはトレッド端に近い主溝ほど溝底に大きな歪みが発生して亀裂が早期に発生、成長するが、請求項３に記載のように構成すれば、前述の大きな歪みが生じる部位における亀裂の発生、成長を効果的に抑制することができる。また、前述のようにトレッド端に近い主溝ほど溝底に大きな歪みが発生して亀裂が早期に発生、成長するが、請求項４に記載のように構成すれば、大きな歪みが生じる部位ほど亀裂の最大成長長さを短縮させることができ、亀裂による悪影響を抑制することができる。

さらに、前述のようにトレッド端に近い主溝では溝底に大きな歪みが発生するため、亀裂が一側、他側突起を迂回しながら大きな角度で斜めに成長して互いに連結するおそれがあるが、請求項５に記載のように構成すれば、このような事態を効果的に抑制することができる。また、前述のように主溝の一側、他側交差線上に亀裂が多発し易いが、請求項６に記載のように構成すれば、前記一側、他側交差線上に生じる亀裂の成長、幅拡大を強力に抑制することができる。さらに、請求項７に記載のように構成すれば、亀裂の成長、幅拡大を効果的に抑制しながら、走行初期におけるタイヤの外観を良好なものとすることができる。

この発明の実施形態１を示すトレッド部の平面図である。 図１のＺ部拡大平面図である。 図２のＩ−Ｉ矢視断面図である。 この発明の実施形態２を示す図３と同様の断面図である。

以下、この発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。
図１、２、３において、11は乗用車やトラック・バス等の車両に装着されて使用される空気入りタイヤであり、このタイヤ11のトレッド部12外表面（踏面）にはタイヤ周方向に連続して直線状に延びる少なくとも１本、ここでは複数本（４本）の主溝13が形成され、これらの主溝13のうち、２本の主溝13ａ、13ｂはトレッドセンターCLの両側にこれから等距離離れて配置されるとともに、該トレッドセンターCLに近接する側に位置している。一方、残り２本の主溝13ｃ、13ｄは、前記トレッドセンターCLの両側にこれから等距離離れて配置されるとともに、前記主溝13ａ、13ｂとトレッド端14ａ、14ｂとの間にそれぞれ配置されており、この結果、前記主溝13ｃ、13ｄはトレッド端14ａ、14ｂに近接する側に位置することになる。これにより、前記トレッド部12には複数の主溝13によって周方向に連続して延びる複数の陸部（リブ）15が画成、ここでは、前記主溝13ａ、13ｂ間、主溝13ａ、13ｃ間および主溝13ｂ、13ｄ間に、陸部15ａ、15ｂ、15ｃがそれぞれ画成される。

また、前記主溝13ｃとトレッド端14ａとの間に画成された周方向に連続して延びる陸部16ａ、および、主溝13ｄとトレッド端14ｂとの間に画成された周方向に連続して延びる陸部16ｂには、それぞれほぼタイヤ軸線方向に延びる横溝（ラグ溝）17ａおよび横溝（ラグ溝）17ｂが周方向に等距離離れて複数形成され、これら横溝17ａ、17ｂの内側端（トレッドセンターCL側端）は前記陸部16ａ、16ｂの途中で終了し、また、これらの外側部はトレッド端14ａ、14ｂにおいて開口している。なお、前記主溝はタイヤ周方向に延びながらジグザグ状に折れ曲がっていてもよい。

ここで、前述したいずれの主溝13（主溝13ａ、13ｂ、13ｃ、13ｄ）も、タイヤ半径方向に直線状に延びる一対の平坦な側壁20ａ、20ｂと、タイヤ軸線方向に直線状に延びる平坦な底壁21と、これら一対の側壁20ａ、20ｂの半径方向内端と底壁21のタイヤ軸線方向両端とを接続し、子午線断面形状が弧状である一対の接続部22ａ、22ｂとから構成されている。ここで、側壁20ａ、20ｂの延在方向であるタイヤ半径方向とは、タイヤ軸線方向側ではなく、むしろタイヤ半径方向側という意味であって、タイヤ半径方向に対して若干傾斜している場合を含み、一方、底壁21の延在方向であるタイヤ軸線方向とは、タイヤ半径方向側ではなく、むしろ、タイヤ軸線方向側であるという意味であって、タイヤ軸線方向に対して若干傾斜している場合を含む。また、前記接続部22ａ、22ｂの子午線断面形状は単一曲率半径の円弧であってもよく、あるいは、曲率半径の異なる複数の円弧を滑らかに接続したものであってもよい。

そして、前述のようなタイヤ11を車両に装着して道路を走行すると、陸部15、16の変形により各主溝13の溝底に亀裂が発生、特に、後述する一側、他側交差線27ａ、27ｂ上に亀裂が多発するが、このような亀裂はタイヤ11の長期間の走行により長手方向に成長（延伸）して亀裂同士が連結し長い亀裂となったり、その幅が拡大することがある。このため、この実施形態においては、前述したいずれかの主溝13、ここでは全ての主溝13（主溝13ａ、13ｂ、13ｃ、13ｄ）の内面に、周方向に所定間隔Ｐだけ離れた複数の一側突起25および他側突起26を一体形成により設けている。ここで、前述した一側突起25間および他側突起26間の間隔Ｐは、 3〜12mmの範囲内であり、また、これら一側、他側突起25、26の幅Ｗ（周方向の厚さ）は 0.5〜 2mmの範囲内である。

そして、前記一側突起25は、一側の接続部22（接続部22ａ）と底壁21とが交差している境界上に位置し、周方向に連続して延びる一側交差線27ａを跨ぐよう配置されている、即ち、一側突起25の一側端25ａは前記一側交差線27ａより一側に位置し、一側突起25の他側端25ｂは前記一側交差線27ａより他側に位置している。また、前記一側突起25の他側端25ｂは、他側の接続部22（接続部22ｂ）と底壁21とが交差している境界上に位置し、周方向に連続して延びる他側交差線27ｂに至る途中で終了している、即ち、他側交差線27ｂより一側交差線27ａ側に位置しており、他側交差線27ｂ上では終了していない。一方、前記他側突起26は、前述した他側交差線27ｂを跨ぐよう配置されている、即ち、他側突起26の一側端26ａは前記他側交差線27ｂより一側に位置し、他側突起26の他側端26ｂは前記他側交差線27ｂより他側に位置している。また、前記他側突起26の一側端26ａは一側交差線27ａに至る途中で終了している、即ち、一側交差線27ａより他側交差線27ｂ側に位置しており、一側交差線27ａ上では終了していない。

このように主溝13の内面に、一側の接続部22ａと底壁21との境界に位置する一側交差線27ａを跨ぐとともに、他側端25ｂが他側の接続部22ｂと底壁21との境界に位置する他側交差線27ｂに至る途中で終了し、周方向に離れて配置された複数の一側突起25と、前記他側交差線27ｂを跨ぐとともに、一側端26ａが前記一側交差線27ａに至る途中で終了し、周方向に離れて配置された複数の他側突起26とを設けたので、前記一側、他側交差線27ａ、27ｂを含む一側、他側突起25、26と重なり合う位置に発生した亀裂は長手方向に成長しようとしても、前記一側、他側突起25、26が亀裂のある程度以上の成長を遮断し、亀裂の最長長さを一側突起25間、および、他側突起26間の周方向距離以下に制限することができ、これにより、該亀裂の幅拡大も効果的に抑制することができる。

また、前述のように主溝13内面に一側、他側交差線27ａ、27ｂを跨ぐ複数の一側、他側突起25、26を設置するだけであるため、他のタイヤ性能（操縦安定性）を殆ど低下させることはない。さらに、一側突起25、他側突起26の他側端25ｂ、一側端26ａがいずれも他側交差線27ｂ、一側交差線27ａに至る途中で終了しているため、これら一側突起25の他側端25ｂと側壁20ｂとの間、および、他側突起26の一側端26ａと側壁20ａとの間に水が円滑に流れる空間を確保することができ、これにより、一側、他側突起25、26による主溝13内の水の流れが大きく制限されることはなく、他のタイヤ性能（排水性能）が低下することは殆どない。また、前記一側突起25、他側突起26の他側端25ｂ、一側端26ａがそれぞれ他側交差線27ｂ、一側交差線27ａ上で終了していると、これら一側突起25、他側突起26の他側端25ｂ、一側端26ａが共に他側交差線27ｂ、一側交差線27ａ上における亀裂発生をさらに助長するおそれがあるが、前述のように他側端25ｂ、一側端26ａをそれぞれ他側交差線27ｂ、一側交差線27ａに至る途中で終了させることで、このような事態を効果的に阻止している。

さらに、この実施形態では、前記一側突起25および他側突起26の一側交差線27ａより他側の部位および他側交差線27ｂより一側の部位をそれぞれ、軸方向他側および軸方向一側に向かって他側交差線27ｂ、一側交差線27ａの近傍まで延在させる一方、前記一側突起25および他側突起26の一側交差線27ａより一側の部位および他側交差線27ｂより他側の部位をそれぞれ、側壁20ａ、側壁20ｂに沿って半径方向外側に延在させている。このように一側突起25の一側交差線27ａより一側の部位、および、他側突起26の他側交差線27ｂより他側の部位を共に側壁20ａ、20ｂに沿って半径方向外側に延在させるようにすれば、陸部15、16が一側突起25、他側突起26により補強されて横方向曲げ剛性が向上し、タイヤ11の操縦安定性を向上させることができる。

また、各主溝13において、前記一側突起25と他側突起26とを周方向に交互に配置するとともに、前記一側交差線27ａ、他側交差線27ｂから一側突起25、他側突起26の他側端25ｂ、一側端26ａまでの軸方向距離Ａをそれぞれ、一側、他側交差線27ａ、27ｂ間の軸方向距離Ｂの0.55倍以上としている。その理由は、一側、他側交差線27ａ、27ｂ上のみならず底壁21全域に発生した亀裂の成長をも、隣接する一側突起25と他側突起26との間の周方向距離に（隣接する一側突起25の中間点に他側突起26が配置されている場合には、一側突起25間および他側突起26間の周方向距離の 1/2まで）制限することができるとともに、一側、他側突起25、26の他側部、一側部同士が重なり合うため、亀裂が斜めに成長することで一側、他側突起25、26を迂回しながら互いに連結しようとしても、このような事態を効果的に阻止することができるからである。なお、この実施形態においては、前記一側、他側突起25、26をタイヤ軸線方向に延在させているが、この発明においては、一側、他側突起をタイヤ軸線方向に対して同一方向に傾斜させたり、あるいは、タイヤ軸線方向に対して逆方向に傾斜させてハの字形に配置するようにしてもよい。さらに、前記一側、他側突起を周方向に交互にではなく、軸方向に延びる同一直線上に、即ち同一周方向位置上に配置するようにしてもよいが、このときには前記一側、他側突起の軸方向距離Ａは軸方向距離Ｂの 0.5倍未満とする必要がある。

さらに、トレッド部12に３本以上の主溝13を有するタイヤ11が装着された車両の旋回時等にはトレッド端14ａ、14ｂに近い主溝13ほど一側、他側交差線27ａ、27ｂを含む底壁21、即ち溝底に大きな歪みが発生して亀裂が早期に発生、成長するが、このような大きな歪みが生じる部位における亀裂の発生、成長を効果的に抑制するには、前記一側、他側突起25、26を少なくともトレッド端14ａ、14ｂに最も近接する主溝13（主溝13ｃ、13ｄ）に設けることが推奨される。なお、前記一側、他側突起25、26は、トレッド端14ａ、14ｂに最も近接する主溝13（主溝13ｃ、13ｄ）のみならず、この実施形態のようにこれら主溝13（主溝13ｃ、13ｄ）よりトレッドセンターCL側に位置する全ての主溝13（主溝13ａ、13ｂ）に設けるようにしてもよい。また、前述のようにトレッド端14ａ、14ｂに近い主溝13（主溝13ｃ、13ｄ）ほど溝底に大きな歪みが発生して亀裂が早期に発生、成長するため、これらトレッド端14ａ、14ｂに最も近接する主溝13（主溝13ｃ、13ｄ）に設置された一側、他側突起25、26の周方向間隔Ｐを、トレッドセンターCLに最も近接する主溝13（主溝13ａ、13ｂ）に設置された一側、他側突起25、26の周方向間隔Ｐより小とし、これにより、大きな歪みが生じる部位ほど亀裂が成長したときの最大長さを短縮させ、長くなった亀裂による悪影響を抑制することが好ましい。なお、この発明においては、いずれの主溝に設けられた一側、他側突起の周方向間隔Ｐをも同一の値とすることができる。

さらに、前述のようにトレッド端14ａ、14ｂに近い主溝13では溝底に大きな歪みが発生するため、亀裂が一側突起25、他側突起26の他側端25ｂ、一側端26ａを迂回しながら大きな角度で斜めに成長して互いに連結する可能性が高くなるが、トレッド端14ａ、14ｂに最も近接する主溝13（主溝13ｃ、13ｄ）に設置された一側、他側突起25、26における前記距離Ａを、トレッドセンターCLに最も近接する主溝13（主溝13ａ、13ｂ）に設置された一側、他側突起25、26における前記距離Ａより大とすれば、このような事態を効果的に抑制することができる。なお、この発明においては、いずれの主溝に設けられた一側、他側突起においても、その距離Ａを同一の値としてもよい。

また、前述のように主溝13の一側、他側交差線27ａ、27ｂ上には亀裂が多発して早期に成長するが、前記一側、他側突起25、26の主溝13内面からの突出量Ｃ、即ち、主溝13内面から一側、他側突起25、26の突出端までの法線方向距離を、接続部22ａ、22ｂと重なり合う部位において最大とすることで、これら一側、他側交差線27ａ、27ｂ上に生じる亀裂の成長、幅拡大を強力に抑制することができる。そして、前記一側、他側突起25、26のうち、接続部22ａ、22ｂと重なり合う部位より軸方向一側、他側の部位は該接続部22ａ、22ｂから離れるに従い前記突出量Ｃを徐々に小としている。このようにすれば、主溝13内を流れる水の抵抗を低減させることができ、排水性能を容易に向上させることができる。なお、この発明においては、一側、他側突起の突出量Ｃを軸方向のいずれの位置においても同一としてもよい。

そして、前記一側、他側突起25、26の底壁21からの最大高さＤ（ここでは一側突起25の一側交差線27ａより一側の部位および他側突起26の他側交差線27ｂより他側の部位がそれぞれ、側壁20ａ、20ｂに沿って半径方向外側に延在しているので、これら一側、他側突起25、26の一側端25ａ、他側端26ｂが最大高さとなる）は、主溝13の溝深さＦの0.05〜0.50倍の範囲内とすることが好ましい。その理由は、前記最大高さＤが溝深さＦの0.05未満であると、一側、他側交差線27ａ、27ｂと重なり合っている部位における一側、他側突起25、26の高さがかなり低くなってタイヤの種類によっては、一側、他側交差線27ａ、27ｂ上に発生する亀裂の成長、幅拡大を確実に制限できない場合があり、一方、前記最大高さＤが溝深さＦの0.50倍を超えると、走行初期から一側、他側突起25、26を外側から視認することができることとなってタイヤ11の外観が見苦しくなるが、前述した範囲内とすれば、一側、他側交差線27ａ、27ｂ上における亀裂の成長、幅拡大を効果的に抑制しながら、走行初期におけるタイヤ11の外観を良好なものとすることができる。

図４は、この発明の実施形態２を示す図である。この実施形態においては、一側突起31、32を半球状のドーム型とするとともに、これら複数の一側突起31、32を主溝13の内面に周方向に等距離離隔させながら一側、他側交差線27ａ、27ｂをそれぞれ跨ぐよう配置している。一側突起31、32の形状がこのようにドーム型であると、増加するゴム量を最小限に抑えながら、亀裂が多発する一側、他側交差線27ａ、27ｂ上およびその近傍における亀裂の成長、幅拡大を効果的に抑制することができる。そして、一側突起31、32が前述のような形状の場合には、その最大高さＤは底壁21から一側突起31、32の頂上までの距離となる。

この発明は、トレッド部に周方向に延びる少なくとも１本の主溝が形成されたタイヤの産業分野に適用できる。

11…タイヤ 12…トレッド部
13…主溝 14ａ、14ｂ…トレッド端
20ａ、20ｂ…側壁 21…底壁
22ａ、22ｂ…接続部 25…一側突起
25ｂ…他側端 26…他側突起
26ａ…一側端 27ａ…一側交差線
27ｂ…他側交差線

Claims (7)

1. トレッド部に周方向に延びる少なくとも１本の主溝が形成されるとともに、該主溝はタイヤ半径方向に延びる一対の側壁と、タイヤ軸線方向に延びる底壁と、これらの一対の側壁と底壁とを接続し子午線断面形状が弧状である一対の接続部とからなるタイヤにおいて、前記いずれかの主溝の内面に、一側の接続部と底壁との境界に位置する一側交差線を跨ぐとともに、他側端が他側の接続部と底壁との境界に位置する他側交差線に至る途中で終了し、周方向に離れて配置された複数の一側突起と、前記他側交差線を跨ぐとともに、一側端が前記一側交差線に至る途中で終了し、周方向に離れて配置された複数の他側突起とを設けたことを特徴とするタイヤ。
2. 前記一側突起と他側突起とを周方向に交互に配置するとともに、前記一側、他側交差線から一側突起、他側突起の他側端、一側端までの距離Ａをそれぞれ、一側交差線と他側交差線との間の距離Ｂの0.55倍以上とした請求項１記載のタイヤ。
3. 前記一側、他側突起を少なくともトレッド端に最も近接する主溝に設けるようにした請求項１または２記載のタイヤ。
4. トレッド端に最も近接する主溝に設置された一側、他側突起の周方向間隔Ｐを、トレッドセンターCLに最も近接する主溝に設置された一側、他側突起の周方向間隔Ｐより小とした請求項３記載のタイヤ。
5. トレッド端に最も近接する主溝に設置された一側、他側突起における前記距離Ａを、トレッドセンターCLに最も近接する主溝に設置された一側、他側突起における前記距離Ａより大とした請求項３に記載のタイヤ。
6. 前記一側、他側突起の主溝内面からの突出量Ｃは、接続部と重なり合う部位において最大であり、接続部から離れるに従い徐々に小とした請求項１〜５のいずれか一項に記載のタイヤ。
7. 前記一側、他側突起の主溝底壁からの最大高さＤを主溝の溝深さＦの0.05〜0.50倍の範囲内とした請求項１〜６のいずれか一項に記載のタイヤ。

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