JP2015009798A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献2の空気入りタイヤでは、センターブロック列の多角形ブロックに形成したサイプの端部に、多角形ブロックの外側へ凸となる曲面により区画されて各サイプ壁面に滑らかに連続する切欠きを形成し、周方向溝とサイプとで形成されるブロックの角部を円弧形状とし、サイプ端位置でのサイプ底への応力の集中を防止することによりサイプ底のクラックの発生を抑えている。
このように、ラグ溝の溝側面と周方向溝の溝側面との連結部分が角部の無い滑らかな湾曲面となっているので、ラグ溝の溝側面と周方向溝の溝側面との連結部分において、応力集中を抑制することが出来る。
細溝は、長手方向端部の溝底面及び溝側面が、湾曲して応力の集中し難い形状とされた第1湾曲面及び第2湾曲面に対して、湾曲して応力の集中し難い形状とされた連結湾曲面を介して連結されるので、細溝の溝底面全体、及び細溝の長手方向端部における応力集中をより一層抑制することが出来る。
L1及びL2が、L0の10%未満になると、ラグ溝と周方向溝との連結部分が角張って欠け易くなる。
一方、L1及びL2が、L0の15%を超えると、ラグ溝のタイヤ幅方向のエッジ成分が不足し、トラクション性能が低下する。
請求項2に記載の空気入りタイヤは上記の厚生としたので、細溝の溝底面全体、及び細溝の長手方向端部における応力集中をより一層抑制することが出来る。
請求項3に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、横力入力時に生ずる歪を分散させることが出来る。
請求項4に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、細溝の溝底面に対して周方向溝の溝底面に生ずる応力の影響を抑えることが出来る。
請求項5に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、周方向溝の溝底面の最深部に生ずる応力が、第1湾曲面、及び第2湾曲面に及び難くなる。
請求項6に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、細溝の長手方向端部への応力の集中を効果的に抑えることが出来る。
請求項7に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、最も横力の影響を受け易いセカンド陸部における細溝の溝底面のショルダー側の端部における応力集中を効果的に抑制することが出来る。
請求項8に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、周方向のラグ溝の溝側面と周方向溝の溝側面との連結部分の応力集中を効果的に抑制することが出来る。
請求項9に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、トラクション性能と、陸部の欠け性とを両立することが出来る。
請求項10に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、細溝のショルダー側端部の溝底面からのクラックの発生を抑制しつつ、タイヤの摩耗寿命を確保することが出来る。
請求項11に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、ショルダー側からの横力に起因する陸部のショルダー側の編摩耗を抑制することが出来る。
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10のトレッド12には、タイヤ赤道面CLを挟んで両側に、タイヤ周方向に沿ってジグザグ状に延びるセンター側周方向主溝14が形成され、センター側周方向主溝14のタイヤ幅方向外側には、タイヤ周方向に沿ってジグザグ状に延びるセカンド周方向主溝16が形成されている。
一方、センター側周方向主溝14の溝側面14Aは、法線HLに対して一定の角度θ4で傾斜している。センター側周方向主溝14の溝底面14Bは、略半円状に形成され、溝側面14Aと溝底面14Bとは滑らかに連結されている。
図2、及び図4(A)に示すように、本実施形態では、浅ラグ溝28の溝側面28Aの角度θ2が、セカンド周方向主溝16の溝側面16Aの角度θ3よりも大きく設定されている。ちなみに、本実施形態では、浅ラグ溝28の溝側面28Aの角度θ2が22°、セカンド周方向主溝16の溝側面16Aの角度θ3が7°に設定されている。
また、セカンド周方向主溝16の溝側面16Aと浅ラグ溝28の他方(図3の矢印B方向)の溝側面28Aとの連結部分には、第2湾曲面34が形成されており、セカンド周方向主溝16の溝側面16Aと浅ラグ溝28の他方の溝側面28Aとが第2湾曲面34を介して滑らかに繋がれている。なお、図3、5において、符号SL1は、第1湾曲面32とセカンド周方向主溝16の溝側面16Aとの境界を示し、符号SL2は、 第2湾曲面34とセカンド周方向主溝16の溝側面16Aとの境界を示し、さらに、符号SL3は、セカンド周方向主溝16の溝側面16Aと溝底面16Bとの境界を示している。また、第1湾曲面32と第2湾曲面34との境界をあえて図示すると、符号SL4で示す2点鎖線で示す部位(実際には線としては見えない)となる。
なお、図3に示すように、トレッド12の踏面に立てた法線HLに対して、第1湾曲面32、及び第2湾曲面34は角度θ1で傾斜しており、角度θ1は、浅ラグ溝28の溝側面28Aの角度θ2とセカンド周方向主溝16の溝側面16Aの角度θ3との間で徐々に変化している。
第1湾曲面32と第2湾曲面34との連結部分のタイヤ径方向内側端部P1は、セカンド周方向主溝16の溝底面16Bの最深部16Beよりもタイヤ径方向外側へ位置している。
図4(A)に示すように、細溝30の溝底面30Bは、応力集中を避けるために、断面形状が半円状に形成されている。本実施形態では、細溝30の溝幅が2mm、溝底面30Bの曲率半径が1mmに設定されている。
図2(A)に示すように、細溝30の溝底面30Bは、セカンド周方向主溝16の溝底面16Bに対して、陸部内に曲率中心を有する第1円弧部31、及び傾斜部33を介して滑らかに連結されている。図2(B)に示すように、傾斜部33は、第1円弧部31に滑らかに連結される円弧部33A(曲率半径は、第1円弧部31よりも大)、円弧部33Aに滑らかに連結される直線部33B、直線部33Bに滑らかに連結されると共に、セカンド周方向主溝16の溝底面16Bに滑らかに連結される円弧部33Cを含んで構成されており、全体的に見て、セカンド周方向主溝16へ向けて滑らかな凸形状とされている。
一方、細溝30よりもタイヤ径方向内側では、図4(B)に示すように、第1湾曲面32と第2湾曲面34とが曲率を変化させて滑らかに連結されている。
傾斜部33の断面形状は図2に示すものに限らず、第1円弧部31とセカンド周方向主溝16の溝底面16Bとを滑らかに連結して応力の集中を抑制できるものであれば良く、直線部分の無い曲線のみで形成されていても良い。
上記第1円弧部31、湾曲面35A、及び湾曲面35Bが、本発明の連結湾曲面に相当している。
本実施形態の空気入りタイヤ10では、セカンド周方向主溝16の溝側面16Aと浅ラグ溝28の一方の溝側面28Aとの連結部分に第1湾曲面32を形成し、セカンド周方向主溝16の溝側面16Aと浅ラグ溝28の他方の溝側面28Aとの連結部分に第2湾曲面34を形成したので、浅ラグ溝28の溝側面28Aとセカンド周方向主溝16の溝側面16Aとの連結部分においては、傾斜を持たせない場合に比較して、横力を踏面に対して垂直に受けるのではなく、傾斜面に沿って分散させることができるので、横力入力時に生ずる歪を分散させることが出来る。また、横力だけではなく、周方向からの力に対しても力を分散することが出来る。
細溝30は、溝底面30Bが円弧状曲面に形成されているため、セカンド陸部24に横力や周方向の力が入力した際の細溝30の溝底面30Bにおける応力集中が抑制され、細溝30の溝底面30Bからのクラックの発生が抑制される。
さらに、細溝30のショルダー側の端部が、第1湾曲面32及び第2湾曲面34に対して滑らかに連結されているため、セカンド陸部24に横力や周方向の力が入力した際の細溝30のショルダー側の端部における応力集中が抑制され、細溝30のショルダー側の溝底面30Bの端部からのクラックの発生が抑制される。
発明の効果を確かめるため、セカンドラグ溝の細溝のショルダー側の溝底面の位置と、第1湾曲面、及び第2湾曲面のタイヤ径方向内側端とのタイヤ径方向に測定する距離H1(図5参照)を変化させた比較例のタイヤ及び、実施例のタイヤを各々複数種類製造し、細溝の溝底面にクラックが発生するか否かの比較、及び摩耗ライフの比較を行った。
なお、供試タイヤは、タイヤサイズが275/80R22.5であり、内圧を900kPaとした。
セカンド陸部の高さ(セカンド周方向主溝の溝深さ):14.0mm
浅ラグ溝の溝幅:8.9mm
浅ラグ溝の溝深さ:4.2mm
細溝の溝幅:2mm
距離H1は、第1湾曲面、及び第2湾曲面のタイヤ径方向内側端の位置を固定(セカンド周方向主溝の溝底からタイヤ径方向へ2.0mmの位置に固定)して、細溝のショルダー側の溝深さを変えることで変更しており、比較例のタイヤ、及び実施例のタイヤ共に距離H1以外の仕様は同じとした。
・クラックの有無:供試タイヤをドラム試験機に装着し、スリップアングル5°を付与し、負荷荷重2725kgをかけて、時速60km/hで12時間走行させ、試験走行後に、細溝の溝底面にクラックが発生しているか否かを調べた。
・摩耗ライフ:摩耗試験ドラム上で30000km走行させた(負荷をかけた状態)後にトレッドゲージを測定。比較例2を従来例の位置とし、インデックス100とした。数値が大きいほど性能に優れていることを表している。
発明の効果を確かめるため、セカンド陸部における浅ラグ溝のタイヤ周方向に投影した長さ(L0)に対する第1湾曲面、及び第2湾曲面のタイヤ周方向に投影した長さ(L1、L2)を変化させた比較例のタイヤ及び、実施例のタイヤを各々複数種類製造し、トラクション性能、及びエッジの欠け性の比較を行った。
なお、供試タイヤは、タイヤサイズが275/80R22.5であり、内圧を900kPaとした。
なお、比較例のタイヤ、及び実施例のタイヤ共に第1湾曲面、及び第2湾曲面以外の仕様は同じである。
・トラクション性能:空車車両(実車)をテストコース路面で走行させ、定められた区間の通過タイムを測定し、評価(指数表示)した。数値が大きいほど性能に優れていることを表している。
・エッジの欠け性:試験タイヤをドラム試験機に装着してスリップアングルを付与し、サイドフォースを0.2Gかけて、時速60km/hで12時間走行させ、走行後に細溝エッジの欠け度合を評価した。
上記実施形態では、セカンド陸部24の細溝30の溝底面30B、及び溝底面30Bの溝長手方向端部からの過度の応力集中を抑制するために、セカンド陸部24に第1湾曲面32、及び第2湾曲面34を形成して、細溝30の長手方向端部を、第1円弧部31、湾曲面35A、及び湾曲面35B、さらに第1湾曲面32、及び第2湾曲面34を介してセカンド周方向主溝16の溝壁面16Aに滑らかに連結したが、本発明はこれに限らず、センター陸部18、及びショルダー陸部38に第1円弧部31、湾曲面35A、及び湾曲面35B、さらに第1湾曲面32、及び第2湾曲面34と同様の湾曲面を形成し、これらの湾曲面にサイプ等の幅の狭い溝の長手方向を滑らかに連結しても良い。これによって、センター陸部18、及びショルダー陸部38においても、幅の狭い溝における溝底面の長手方向端部における過度の応力集中を抑制することが出来る。
なお、第1湾曲面32、及び第2湾曲面34を形成せず、細溝30の長手方向端部を、第1円弧部31、湾曲面35A、及び湾曲面35B介してカンド周方向主溝16の溝壁面16Aに滑らかに連結しても、細溝30の溝底面30Bの溝長手方向端部における応力集中を抑制する効果はある。
以上、本発明の空気入りタイヤの一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において各部の寸法、角度、形状等を種々変更して実施可能であることは勿論である。
24 セカンド陸部、28 浅ラグ溝(ラグ溝)、28A 溝側面、30 細溝、30B 溝底面、31 第1円弧部(連結湾曲面)、32 第1湾曲面、35A 湾曲面(連結湾曲面)、35B 湾曲面(連結湾曲面)、34 第2湾曲面、38 ショルダー陸部、HL 法線
Claims (12)
- トレッドに設けられ、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝で区画された複数の陸部と、
前記複数の陸部の内の少なくとも一つの陸部に設けられ、前記陸部をタイヤ幅方向に横断するラグ溝と、
前記ラグ溝の溝底部に設けられ、前記ラグ溝よりも溝幅が狭く、かつ、溝長手方向直角断面で見たときの溝底面の形状が円弧状に形成された細溝と、
前記細溝の長手方向端部における溝底面及び溝側面と、前記周方向溝の溝側壁とを結ぶ連結湾曲面と、
を有する空気入りタイヤ。 - 前記ラグ溝の互いに対向する一方の溝側面と前記周方向溝の溝側面とを連結するように設けられると共に前記周方向溝の溝底面に向けて延設される第1湾曲面と、
前記ラグ溝の互いに対向する他方の溝側面と前記周方向溝の溝側面とを連結するように設けられると共に前記周方向溝の溝底面に向けて延設される第2湾曲面と、
を備え、
前記連結湾曲面は、前記第1湾曲面、及び前記第2湾曲面に連結されている、請求項1に記載の空気入りタイヤ。 - 前記第1湾曲面、及び前記第2湾曲面が、踏面に立てた法線に対して傾斜している、請求項2に記載の空気入りタイヤ。
- 前記細溝の溝底面が前記第1の湾曲面のタイヤ径方向内側端、及び前記第2の湾曲面のタイヤ径方向内側端よりもタイヤ径方向外側に位置している、請求項2または請求項3に記載の空気入りタイヤ。
- 前記第1湾曲面、及び前記第2湾曲面のタイヤ径方向内側端部が、前記周方向溝の溝底面の最深部よりもタイヤ径方向外側に位置している、請求項2〜請求項4の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記第1湾曲面と前記第2湾曲面とが、前記細溝の溝底面よりもタイヤ径方向内側で連結されている、請求項2〜請求項5の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記ラグ溝及び前記細溝は、前記複数の前記陸部の内でタイヤ赤道面に最も近いセンター陸部のタイヤ幅方向外側に対向して配置されるセカンド陸部に形成され、
前記第1湾曲面、前記第2湾曲面、前記連結湾曲面が前記セカンド陸部のショルダー側に設けられている、請求項2〜請求項6の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。 - 前記陸部の踏面に立てた法線に対する前記第1湾曲面、及び前記第2湾曲面の角度をθ1、前記陸部の踏面に立てた法線に対する前記ラグ溝の溝側面の角度をθ2、前記陸部の踏面に立てた法線に対する前記周方向溝の溝側面の角度をθ3としたときに、θ3≦θ1≦θ2の関係を有している、請求項2〜請求項7の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 陸部踏面における前記ラグ溝全体をタイヤ幅方向に延びる投影面に対してタイヤ周方向に投影したときの投影長さをL0、陸部踏面における前記第1湾曲面をタイヤ幅方向に延びる投影面に対してタイヤ周方向に投影したときの投影長さをL1、陸部踏面における前記第2湾曲面をタイヤ幅方向に延びる投影面に対してタイヤ周方向に投影したときの投影長さをL2としたときに、L1及びL2は、L0の10%〜15%の範囲内に設定されている、請求項2〜請求項8の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記細溝のショルダー側端部の溝底面と、前記第1湾曲面及び前記第2湾曲面のタイヤ径方向内側端とのタイヤ径方向に測定する距離が2.5mm〜4.5mmの範囲内に設定されている、請求項2〜請求項9の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記細溝は、ショルダー側がタイヤ赤道面側よりも浅く形成されている、請求項1〜請求項10の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記細溝の溝底面と、前記第1湾曲面及び前記第2湾曲面の連結部分のタイヤ径方向内側端との間の溝壁面が、周方向溝側へ凸となるように形成されている、請求項6に記載の空気入りタイヤ。
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