JP2015016797A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】耐摩耗性、トラクション性能及びウェット性能を確保しつつ、転がり抵抗を低下させるトレッドパターンを有する空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤは、トレッド部の表面において、タイヤ周方向に延びる２本の周方向溝１０Ａ，１０Ｂの間に形成され、タイヤ赤道ＣＬ上を延びるセンターブロック列２０を有する。センターブロック列２０は、２本の周方向溝１０Ａ，１０Ｂを接続する複数のセンター横溝４０によって形成された複数のセンターブロック２１を含み、複数のセンターブロック２１の各々のタイヤ周方向長さＬｃは、トレッド幅Ｔｗの５０％〜７０％であり、複数のセンターブロック２１の各々のタイヤ幅方向長さＬｗは、トレッド幅Ｔｗの４０％以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、特に、重荷重用の空気入りタイヤに関する。

大型ダンプカーなどに使用される重荷重用の空気入りタイヤ（以下、タイヤ）として、タイヤ赤道に沿って延びる周方向溝と、周方向溝に交差する横溝とを組み合わせたトレッドパターンを有するタイヤが知られている（例えば、特許文献１）。このようなタイヤは、周方向溝と横溝との組み合わせによってウェット性能を確保し、横溝のエッジ成分によってトラクション性能を確保する。

特開２００９−９８９１４号公報

近年、転がり抵抗を低下させることにより、低燃費で環境に優しいタイヤの開発が推奨されている。転がり抵抗を低下させる手段の一つとして、トレッド部のゴムボリュームを削減する手段がある。

しかしながら、悪路で使用されることが多い重荷重用のタイヤは、耐摩耗性確保のためトレッド部のゴムボリュームが大きく、これを削減することは難しい。また、例えば、トレッド部のゴムボリューム削減のためにトレッド幅を小さくすると、横溝のエッジ成分減少により、トラクション性能が低下する。

そこで、本発明は、耐摩耗性、トラクション性能及びウェット性能を確保しつつ、転がり抵抗を低下させるトレッドパターンを有する空気入りタイヤの提供を目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、以下の特徴を有する。本発明に係る空気入りタイヤの特徴は、トレッド部の表面において、タイヤ周方向に延びる２本の周方向溝（周方向溝１０Ａ，１０Ｂ）の間に形成され、タイヤ赤道（タイヤ赤道ＣＬ）上を延びるセンターブロック列（センターブロック列２０）を有する空気入りタイヤであって、前記センターブロック列は、前記２本の周方向溝を接続する複数の（センター横溝４０）によって形成された複数のセンターブロック（センターブロック２１）を含み、前記複数のセンターブロックの各々のタイヤ周方向長さ（タイヤ周方向長さＬｃ）は、前記トレッド部のタイヤ幅方向長さを示すトレッド幅（トレッド幅Ｔｗ）の５０％〜７０％であり、前記複数のセンターブロックの各々のタイヤ幅方向長さ（タイヤ幅方向長さＬｗ）は、前記トレッド幅の４０％以上であることを要旨とする。

かかる特徴によれば、転がり抵抗低減のためにトレッド幅を小さくした場合であっても、センターブロックの各々のタイヤ周方向長さをトレッド幅の５０％〜７０％とすることにより、センターブロックの剛性が向上して耐摩耗性が確保される。また、センターブロックの各々のタイヤ幅方向長さをトレッド幅の４０％以上とすることにより、トラクション性能及びウェット性能が確保される。以上により、耐摩耗性、トラクション性能及びウェット性能を確保しつつ、転がり抵抗を低下させるトレッドパターンを有する空気入りタイヤを提供することができる。

本発明に係る空気入りタイヤの他の特徴は、前記２本の周方向溝は、ジグザグ状に延びることを要旨とする。

本発明に係る空気入りタイヤの他の特徴は、前記複数のセンター横溝の各々は、前記タイヤ赤道に対して傾斜して延び、かつ、屈曲部を有することを要旨とする。

本発明に係る空気入りタイヤの他の特徴は、前記複数のセンターブロックの各々のタイヤ周方向長さは、タイヤ幅方向長さの８０％〜１００％であることを要旨とする。

本発明は、耐摩耗性、トラクション性能及びウェット性能を確保しつつ、転がり抵抗を低下させるトレッドパターンを有する空気入りタイヤを提供するという効果を奏する。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。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、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、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）トレッドパターンの全体構成
図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。図１に示すように、空気入りタイヤは、トレッド部の表面において、タイヤ周方向に延びる２本の周方向溝１０Ａ，１０Ｂの間に形成され、タイヤ赤道ＣＬ上を延びるセンターブロック列２０を有する。センターブロック列２０は、２本の周方向溝１０Ａ，１０Ｂを接続する複数のセンター横溝４０によって形成された複数のセンターブロック２１を含む。

また、空気入りタイヤは、周方向溝１０Ａ，１０Ｂの各々と、トレッド部のタイヤ幅方向端部であるトレッド端Ｔ_Ａ，Ｔ_Ｂとの間に形成されたサイドブロック列３０Ａ，３０Ｂを有する。サイドブロック列３０Ａは、周方向溝１０Ａとトレッド端Ｔ_Ａとを接続する複数のサイド横溝５０Ａによって形成された複数のサイドブロック３１Ａを含む。サイドブロック列３０Ｂは、周方向溝１０Ｂとトレッド端Ｔ_Ｂとを接続する複数のサイド横溝５０Ｂによって形成された複数のサイドブロック３１Ｂを含む。

このように、本実施形態では、周方向溝１０Ａ，１０Ｂと、複数のセンター横溝４０及び複数のサイド横溝５０Ａ，５０Ｂとが接続されることにより、ウェット性能が確保される。また、複数のセンター横溝４０及び複数のサイド横溝５０Ａ，５０Ｂを設けることにより、エッジ成分が形成され、トラクション性能が確保される。

（２）センターブロックの構成
本実施形態において、複数のセンターブロック２１の各々のタイヤ周方向長さＬｃは、トレッド部のタイヤ幅方向長さを示すトレッド幅Ｔｗの５０％〜７０％であり、複数のセンターブロック２１の各々のタイヤ幅方向長さＬｗは、トレッド幅Ｔｗの４０％以上である。ここで、センターブロック２１のタイヤ周方向長さＬｃは、センターブロック２１の中で、タイヤ周方向の一方向において最も先端にある点と、タイヤ周方向の他方向において最も先端にある点との、タイヤ周方向における距離である。センターブロック２１のタイヤ幅方向長さＬｗは、センターブロック２１の中で、タイヤ幅方向の一方向において最も先端にある点と、タイヤ幅方向の他方向において最も先端にある点との、タイヤ幅方向における距離である。

ここで、転がり抵抗低減のためにトレッド幅Ｔｗを小さくすると、耐摩耗性が低下することに留意すべきである。図１に示すように、多数の横溝（センター横溝４０及びサイド横溝５０Ａ，５０Ｂ）を有するトレッドパターンは、剛性が小さく、周方向への曲げ変形が大きいため、接地長が延び、接地面積が増加する。その結果、トレッド幅Ｔｗを小さくすると、耐摩耗性は低下する一方で、接地面積の増加によりエッジ成分が増加するため、トラクション性能及びウェット性能が向上する。そこで、センターブロック２１のタイヤ周方向長さＬｃ（ブロック長）を大きくすると、耐摩耗性が改善される。センターブロック２１の各々のタイヤ周方向長さＬｃがトレッド幅Ｔｗの５０％未満であると、剛性が低いため、耐摩耗性が不十分となる。一方、センターブロック２１の各々のタイヤ周方向長さＬｃがトレッド幅Ｔｗの７０％を超えると、センター横溝４０の本数が少ないため、トラクション性能及びウェット性能が不十分となる。転がり抵抗低減のためにトレッド幅を小さくした場合であっても、センターブロックの各々のタイヤ周方向長さをトレッド幅の５０％〜７０％とすることにより、トラクション性能及びウェット性能を確保しつつ、センターブロックの剛性が向上して耐摩耗性が確保される。また、センターブロックの各々のタイヤ幅方向長さをトレッド幅の４０％以上とすることにより、エッジ成分の増加により、トラクション性能及びウェット性能が確保される。

複数のセンターブロック２１の各々のタイヤ周方向長さＬｃは、複数のセンターブロック２１の各々のタイヤ幅方向長さＬｗの８０％〜１００％である。すなわち、センターブロック２１のタイヤ周方向長さＬｃとタイヤ幅方向長さＬｗとの間には、大きな差がない。これにより、ブロック剛性に異方性又は偏りが生じにくく、耐摩耗性が確保される。

また、センターブロック２１には、開口幅の狭い細溝７を設けることが、空車時のエッジ成分を強めるのに有効である。空車時、つまりタイヤへの負荷荷重が小さい場合は、接地域が積載時の半分程度になるため、センターブロック２１に細溝７を設けることにより、空車時のエッジ成分が増強される。

なお、細溝の幅は２〜１０ｍｍ程度とし、深さは周方向溝１０Ａ，１０Ｂの深さの１０〜７５％程度とすることが好ましい。なぜなら、細溝の幅及び深さが上限をこえると、ブロック剛性が低下し、かつ石噛み性能も悪化する。一方、細溝の幅及び深さが下限未満になると、水膜破壊効果が小さくなるおそれがある。また、図１に示すように、細溝に屈曲部を設けることによって、エッジ成分をより大きくすることが好ましい。

（３）周方向溝の構成
本実施形態において、２本の周方向溝１０Ａ，１０Ｂは、ジグザグ状に延びる。これにより、エッジ成分が増加し、トラクション性能が向上する。

また、周方向溝１０Ａ，１０Ｂの深さは、センター横溝４０及びサイド横溝５０Ａ，５０Ｂの深さの８０〜１００％であることが、特にトレッド磨耗後期の耐横滑り性を改善する上で好ましい。すなわち、周方向溝１０Ａ，１０Ｂの深さを上記の範囲とすることによって、磨耗末期までエッジ成分を確保し、横滑りの発生を抑制することができる。

（４）センター横溝の構成
本実施形態において、複数のセンター横溝４０の各々は、タイヤ赤道ＣＬに対して傾斜して延び、かつ、屈曲部４１を有する。図１に示すように、センター横溝４０は、タイヤ赤道ＣＬに対して傾斜角αで傾斜する。傾斜角αは４０〜９０°であることが、優れたトラクションを確保する上で好ましい。

屈曲部４１は、センター横溝４０のタイヤ幅方向中央において、タイヤ赤道ＣＬに対する傾斜角が変化する部分である。このように、屈曲部４１を設けることにより、周方向エッジ成分が増加し、耐横滑り性能が向上する。

屈曲部４１は、図１に示す屈折角βが７０°〜１２０°であることが好ましい。すなわち、屈折角βが７０°未満では、屈曲部４１の先端部が欠損しやすくなり、一方で屈折角βが１２０°をこえると、ウェット路面での水膜破壊効果及び悪路での路面に対する引っ掛かり効果が小さくなるおそれがある。

また、センター横溝４０の幅は、サイド横溝５０Ａ，５０Ｂの平均溝幅の３０〜５０％であることが好ましい。なぜなら、センター横溝４０の幅がサイド横溝の平均溝幅の３０％未満になると、泥はけ性能が悪化し、一方５０％をこえると、接地面のエッジ成分の低下につながるおそれがある。

（５）サイド横溝の構成
サイド横溝５０Ａ，５０Ｂは、周方向溝１０Ａ，１０Ｂからトレッド端Ｔ_Ａ，Ｔ_Ｂへ向かって漸増する溝幅を有する。これにより、センター横溝４０の中央に屈曲部４１を設けることで泥はけ性能及び石噛み性能が低下した場合であっても、接地圧の高いセンターブロック列２０からトレッド端Ｔ_Ａ，Ｔ_Ｂへ向けて、サイド横溝５０Ａ，５０Ｂ介して泥及び石を押し出すことができ、泥はけ性能及び石噛み性能を改善することができる。

サイド横溝５０Ａ，５０Ｂの溝幅は、図１に示すように、最大幅と最小幅の比が１．２〜２．５となるように漸増することが好ましい。なぜなら、最大幅と最小幅の比が１．２未満になると、泥や石をトレッド端Ｔ_Ａ，Ｔ_Ｂへ押し出す効果が乏しくなり、また最大幅と最小幅の比が２．５をこえると、サイドブロック列３０Ａ，３０Ｂにおけるサイドブロック３１Ａ，３１Ｂの面積が減少する。その結果、ブロック剛性が低下して偏磨耗、特にヒールアンドトウ磨耗が発生するおそれがある。

また、センター横溝４０及びサイド横溝５０Ａ，５０Ｂは、タイヤ赤道ＣＬに対して傾斜して延び、かつタイヤ赤道ＣＬに対する向きがセンター横溝４０とサイド横溝５０Ａ，５０Ｂとで逆であることが、車両流れの防止に有利である。すなわち、タイヤ赤道ＣＬに対する傾斜をセンター横溝４０とサイド横溝５０Ａ，５０Ｂとで逆にすることにより、各ブロックから発生する力を打ち消し合う力が相互に発生し、車両流れの抑制に有効に作用する。図１に示すように、タイヤ赤道ＣＬに対するサイド横溝５０Ａ，５０Ｂの傾斜角γは４０〜９０°であることが、優れたトラクションを確保する上で好ましい。

次に、本発明の効果を更に明確にするために、実施例及び比較例に係るタイヤについて比較評価を実施した。実施例及び比較例に係るタイヤの諸条件を、表１に示す。実施例及び比較例に係るタイヤはいずれも、図１に示すトレッドパターンを有するタイヤ（サイズ１１Ｒ２２．５）であり、トレッド部のゴムボリューム及びブロック長以外の条件は同一である。トレッド部のゴムボリュームは、トレッド幅Ｔｗの長さによって調整した。ブロック長は、センターブロック２１のタイヤ周方向長さＬｃを示す。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。

実施例及び比較例に係るタイヤを、２２．５×７．５０のリムに組み９００ｋＰａの内圧に調整したのち、２ＤＤダンプカーの車両に装着して、半径３０ｍのコンクリート路面周回路に水深２ｍｍで水を撒いたウェット路面での旋回試験に供した。トラクション性能は、車両をウェット路面上に設置して約５ｋｍ／ｈでアイドリング走行させ、スタート地点でアクセルをＯＮにしてから１５ｍ地点までの時間（加速タイム）を計測することにより評価した。ウェット性能は、ウェット路面上において、速度８０ｋｍ／ｈで走行している状態からフルブレーキをかけた場合に静止状態になるまでの制御距離を計測することにより評価した。また、耐摩耗性は、ウェット路面における走行テスト終了後のタイヤの摩耗量をデプスゲージで測定することにより評価した。

表１において、実施例及び比較例に係るタイヤの性能を、比較例に係るタイヤの性能を１００として指数表示した。転がり抵抗は、数値が小さいほど結果が良好であることを意味する。また、耐摩耗性、トラクション性能及びウェット性能は、数値が大きいほど結果が良好であることを意味する。表１に示すように、実施例１に係るタイヤは、比較例に係るタイヤと比較して、転がり抵抗、耐摩耗性、トラクション性能及びウェット性能のいずれも良好な結果を記録した。実施例２に係るタイヤは、比較例に係るタイヤと比較して、転がり抵抗が大きく低下する一方で、同程度の耐摩耗性、トラクション性能及びウェット性能を確保していることが確認された。

以上のように、本発明は、耐摩耗性、トラクション性能及びウェット性能を確保しつつ、転がり抵抗を低下させるトレッドパターンを有する空気入りタイヤを提供することができる。

１０Ａ，１０Ｂ…周方向溝
２０…センターブロック列
２１…センターブロック
３０Ａ，３０Ｂ…サイドブロック列
３１Ａ，３１Ｂ…サイドブロック
４０…センター横溝
４１…屈曲部
５０Ａ，５０Ｂ…サイド横溝
６０…細溝

Claims (4)

1. トレッド部の表面において、タイヤ周方向に延びる２本の周方向溝の間に形成され、タイヤ赤道上を延びるセンターブロック列を有する空気入りタイヤであって、
   前記センターブロック列は、前記２本の周方向溝を接続する複数のセンター横溝によって形成された複数のセンターブロックを含み、
   前記複数のセンターブロックの各々のタイヤ周方向長さは、前記トレッド部のタイヤ幅方向長さを示すトレッド幅の５０％〜７０％であり、
   前記複数のセンターブロックの各々のタイヤ幅方向長さは、前記トレッド幅の４０％以上であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記２本の周方向溝は、ジグザグ状に延びることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記複数のセンター横溝の各々は、前記タイヤ赤道に対して傾斜して延び、かつ、屈曲部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記複数のセンターブロックの各々のタイヤ周方向長さは、前記複数のセンターブロックの各々のタイヤ幅方向長さの８０％〜１００％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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