JP2015074248A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】主溝内でのグルーブクラックの発生を効果的に防止する。
【解決手段】タイヤの周方向に延びる主溝３又は５と、主溝３又は５に交差する横溝６又は８とによって形成されたブロック７又は９は、タイヤの周方向に延びる主溝３又は５を構成する側面の少なくとも前記周方向の一端側に、ブロック７又は９の側面から主溝３又は５の底面に向かって湾曲する曲率半径Ｒの円弧状部分を有する凸部１０を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。

従来、空気入りタイヤとして、周方向溝に面するリブ壁面の傾斜を変化させて、リブ壁面にタイヤ周方向に所定の周期で溝底まで達する凸状部を設けると共に、トレッド表面におけるリブエッジの周長よりも溝底におけるリブ底エッジの周長を長くした構成のものが公知である（例えば、特許文献１参照）。

また他の空気入りタイヤとして、ブロックの主溝側の側面下方に、主溝に沿って平行に形成された複数の凸部を備えたものが公知である（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、前記従来のいずれの空気入りタイヤであっても、主溝方向のグルーブクラックの発生を防止するための構成についての開示はない。

特開平９−１１７０８号公報 米国特許公開第２０１１／０２０３７０９号公報

本発明の課題は、主溝内でのグルーブクラックの発生を効果的に防止することである。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
タイヤの周方向に延びる主溝と、主溝に交差する横溝とによって形成されたブロックは、タイヤの周方向に延びる主溝を構成する側面の少なくとも前記周方向の一端側に、前記ブロックの側面から前記主溝の底面に向かって湾曲する曲率半径Ｒの円弧状部分を有する凸部を備えた空気入りタイヤを提供する。

この構成により、ブロックの凸部が形成された部分での剛性を高めて、走行時にブロックが接地した際の変形量を抑制することができる。また凸部は、ブロックの側面から主溝の底面に向かって湾曲する曲率半径Ｒの円弧状部分を有するので、主溝側での応力集中を緩和することができる。この結果、主溝の底面側でのグルーブクラックの発生を防止することが可能となる。

前記凸部は、前記曲率半径Ｒがタイヤの周方向に変化するように形成するのが好ましい。

この構成により、タイヤが接地した際にブロックが変形してその基部に作用する力を分散させて応力集中をさらに緩和することができる。したがって、主溝の底面でのグルーブクラックの発生をより一層効果的に防止することが可能となる。

前記凸部は、前記ブロックの側面のうち、タイヤの周方向の両端部に形成するのが好ましい。

この構成により、タイヤが接地する際の踏み込み側及び蹴り出し側の双方の端部での剛性を高めて応力集中を緩和し、主溝の底面でのグルーブクラックの発生をより一層効果的に防止することができる。

前記凸部は、前記ブロックの側面下方側にのみ形成するのが好ましい。

この構成により、主溝を挟んで対向するブロックの上方側の側面間に十分な隙間を維持することができ、凸部を形成してブロックの剛性を高めているにも拘わらず、雨天走行時のウェット性能を確保することが可能となる。

前記凸部は、主溝の底面側に於ける曲率半径Ｒの円弧状部分の終端位置を、前記周方向に向かって同一直線上に位置させるのが好ましい。

この構成により、ブロックの側面のうち、タイヤの周方向中央部の曲率半径Ｒを大きくとることができ、グルーブクラックの発生をさらに抑制することが可能となる。

前記タイヤのトレッド部に形成した横溝が主溝に対して傾斜し、前記横溝によって形成されたブロックの鋭角側の凸部の突出寸法を鈍角側の凸部よりも大きくするのが好ましい。

この構成により、より応力が集中しやすい箇所を十分に補強して、グルーブクラックの発生を効果的に防止することができる。

本発明によれば、ブロックの側面の少なくとも一端側に凸部を形成するようにしたので、ブロックの応力が集中しやすい箇所の剛性を高めて接地時の変形量を抑制することができる。また凸部は、ブロックの側面から主溝の底面に向かって湾曲する曲率半径Ｒの円弧状部分を有するので、応力集中を緩和することができる。したがって、グルーブクラックの発生を防止することが可能となる。

本実施形態に係るタイヤのトレッド部及びショルダー部の部分平面図である。 （ａ）は図１に示すショルダーブロック（実施例１）の斜視図、（ｂ）は第２主溝側の側面図、（ｃ）は（ａ）の平面図である。 （ａ）は第２実施形態に係るショルダーブロック（実施例２）の斜視図、（ｂ）はその平面図である。 （ａ）は第３実施形態に係るショルダーブロック（実施例３）の斜視図、（ｂ）はその平面図である。 （ａ）は第４実施形態に係るショルダーブロック（実施例４）の斜視図、（ｂ）はその平面図である。 （ａ）は第５実施形態に係るショルダーブロック（実施例５）の斜視図、（ｂ）はその平面図である。 従来例に係るショルダーブロックの斜視図である。 比較例１に係るショルダーブロックの斜視図である。 比較例２に係るショルダーブロックの斜視図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本実施形態に係るタイヤのトレッド部１及びショルダー部２の部分平面図を示す。トレッド部１及びショルダー部２には、タイヤの周方向に延びる主溝（第１主溝３及び第２主溝５）が幅方向に複数列で形成されている。

トレッド部１には、中心位置に、両側に形成した第１主溝３により周方向に連続するリブ４が形成されている。またトレッド部１には、リブ４の両側に、前記第１主溝３と、トレッド部１とショルダー部２の境界部分でタイヤの周方向に延びる主溝（第２主溝５）と、これら第１主溝３及び第２主溝５に傾斜して交差する第１横溝６とによって複数のブロック７が形成されている。

ショルダー部２には、第２主溝５に直交する第２横溝８によって複数のショルダーブロック９が形成されている。ショルダーブロック９には、第２主溝５側の側面に凸部１０が設けられている。凸部１０は、ショルダーブロック９の側面９ａのうち、タイヤの周方向の両端部にそれぞれ形成されている。凸部１０は、例えば、以下に説明する第１から第５実施形態に示す構成とすることができる。

[第１実施形態]
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、凸部１０は、側面９ａの上端から所定寸法下方の所定位置から斜め下方へと傾斜する第１領域１１と、第１領域１１から鉛直下方へと延びる第２領域１２と、さらに第２領域１２から曲率半径Ｒで窪み、第２主溝５の底面に至る第３領域１３とで構成されている。また図２（ｃ）に示すように、凸部１０は平面視で中央部分が最も窪むように湾曲している（ここでは、平面視曲率半径Ｒｘで湾曲している。）。このため、第１領域１１は徐々に傾斜面を減少させてショルダーブロック９の中心位置で消失する。また第２領域１２は断面円弧状の内周面を構成し、両端から内側に向かって徐々に上端及び下端を上方側へと偏位させ、ショルダーブロック９の中心位置では側面と面一となる。第３領域１３は両端から内側に向かって徐々に曲率半径Ｒを増大させ、ショルダーブロック９の中心位置では両端位置に比べて側面から第２領域１２までの突出寸法分だけ大きくなる。

[第２実施形態]
図３（ａ）及び（ｂ）では、凸部１０の形状はほぼ前記第１実施形態のものと同じであるが、平面視での湾曲位置を内側にずらせている点で相違する。すなわち、凸部１０の両端部の所定範囲で、第１領域１１及び第２領域１２がそのまま残り、その内側でショルダーブロック９の中心位置に向かって平面視曲率半径Ｒｙ（Ｒｙ＜Ｒｘ）で窪んでいる。この構成によれば、ショルダーブロック９の側面のうち、最も変形しやすいタイヤ周方向の両端部での強度をより一層強化して、変形に伴う基部側での応力集中を緩和し、グルーブクラックの発生を防止することができる。また実施例１の構成に比べてブロック７の両端部での強度が向上している分、耐摩耗性に優れた効果を発揮する。

[第３実施形態]
図４（ａ）及び（ｂ）では、図２（ａ）及び（ｂ）に示す凸部１０に比べて平面視での湾曲位置を第２主溝５側にずらせている。すなわち、ショルダーブロック９の側面中心位置で第１領域１１及び第２領域１２を残留させ、凸部１０がショルダーブロック９の側面全体に形成されるようにしている。この構成によれば、ショルダーブロック９の側面全体の剛性を高めることができ、より一層変形しにくくして、変形に伴う基部側での応力集中をさらに緩和することにより、グルーブクラックの発生を防止することができる。

[第４実施形態]
図５（ａ）及び（ｂ）では、ショルダーブロック９の側面のうち、タイヤの周方向の両端部に第２主溝５側への突出寸法が相違する段付き形状の凸部１０をそれぞれ形成している。すなわち、両端側にそれぞれ位置する第１凸部１０ａと、それらの内側にそれぞれ位置し、突出寸法が第１凸部１０ａのほぼ半分である第２凸部１０ｂとで構成されている。この構成によれば、実施例２ほどではないが実施例１の構成に比べてブロック７の両端部での強度が向上している分、耐摩耗性に優れた効果を発揮させることができる。

[第５実施形態]
図６（ａ）及び（ｂ）では、実施例１のように、ブロック７の側面の上方部分に凸部１０を形成しない領域がなく、上端から第１領域１１に相当する傾斜面が形成されている点で相違する。この構成によれば、ブロック７の剛性をより一層高めることができ、さらに変形しにくくすることが可能となる。

前記いずれかの構成の凸部１０を備えたショルダーブロック９によれば、走行時、順次接地されることにより、少なくとも第２主溝５を構成する側面のうち、タイヤの周方向両端部での剛性を高めることができる。したがって、ブロック７の変形量が大きくなってその基部に応力が集中し、グルーブクラックが発生することを防止することができる。

表１は、従来例としての凸部１０を設けないショルダーブロック９（図７参照）のほか、凸部１０を設けたブロック７を有する種々のタイヤ（図２〜図６）について、195/65R15のタイヤを空気圧200kPaの条件で車両に装着し、5万km走行後、溝底にクラック（グルーブクラック）が発生するか否かのテストを行った結果を示す。

比較例１は、図８に示すように、実施例１、２、３及び５のような、平面視円弧状の窪みが形成されておらず、側面にはタイヤの周方向には突出寸法を変化させることなく凸部１０が形成された構成となっている。
比較例２は、図９に示すように、実施例４のように両端側から連続して段付き形状で凸部１０が形成されるのではなく、所定間隔で４箇所に同一突出寸法の凸部１０が形成された構成となっている。
実施例１から５については前述の第１〜第５実施形態（図２〜図６）の通りである。

表１から明らかなように、実施例１から５のいずれの構成であっても、グルーブクラックが発生することがなく、長期に亘ってタイヤを良好な状態に維持することができた。特に、実施例３、実施例２、実施例４、実施例１、実施例５の順で優れた効果を発揮した。これに対し、従来例、比較例１及び２ではグルーブクラックが発生した。
また、実施例２から４では他の実施例１及び５に比べて偏摩耗性についても優れた効果を発揮した。特に実施例４では、第２主溝５内での空気流れの乱れを大きくして、第２主溝５内での空気流れによる共鳴音の発生を抑えることができた。
さらに、実施例１から４では、ショルダーブロック９の側面上方側に凸部１０が形成されないようにしているので、第２主溝５の幅寸法を確保して、雨天走行時のウェット性が悪化することもなかった。
さらにまた、実施例１から５のいずれの構成であっても、ショルダーブロック９の側面の中心位置を窪ませることにより、ショルダーブロック自体の剛性が大きくなり過ぎることを防止し、所望の乗り心地性能を維持することができた。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

前記実施形態では、凸部１０をショルダーブロック９に設ける場合について説明したが、トレッド部１に形成されるブロック７に設けるようにしてもよい。これによっても、前記実施形態と同様な効果を得ることができる。

前記実施形態では、ブロック７（ショルダーブロック９を含む）の側面において、タイヤ周方向の両端部で、凸部１０の突出寸法を同等としたが、相違させるようにしてもよい。例えば、先に接地する踏み込み側（先に路面に接地する側）を大きくしてもよいし、踏み込み側とは反対側の蹴り出し側を大きくしてもよい。特に、ブロック７の角部のうち、鋭角側に形成する凸部１０の突出寸法を鈍角側に形成する凸部に比べて大きくするようにするのが好ましい。これにより、より摩耗しやすい部分の剛性を高めることにより長期に亘って劣化を防止することが可能となる。

前記実施形態では、ブロック７（ショルダーブロック９を含む）の主溝３又は５を構成する側面のうち、タイヤの周方向の両端部に凸部１０をそれぞれ形成するようにしたが、いずれか一方の端部にのみ形成するようにしてもよい。

前記実施形態では、凸部１０の主溝３又は５側の終端位置を、タイヤの周方向に沿って一致させるようにしたが、例えば、図２（ａ）の２点鎖線Ａ，Ｂで示すように、円弧状等に形成するようにしてもよい。すなわち、終端位置を主溝３又は５の底面側に形成するようにしてもよいし（２点鎖線Ａ参照）、ブロック側に形成するようにしてもよい（２点鎖線Ｂ参照）。この場合、前者では、溝容積を小さくして気柱管共鳴音の発生を抑制でき、後者では、溝容積を大きくして排水性の低下を抑制できるという利点がある。

前記実施形態では、凸部１０を形成する位置を、ブロック７（ショルダーブロック９を含む）の側面のうち、基部（主溝３又は５の底面）から上方側のいずれの範囲まで設けるのかについては特に限定しなかったが、基部からブロック７（ショルダーブロック９を含む）の高さ寸法の４０％〜７０％とするのが好ましい。４０％以下では剛性を十分に大きくすることができず、グルーブクラックの発生を抑制することが難しくなる一方、７０％以上では排水性が悪化する。

１…トレッド部
２…ショルダー部
３…第１主溝
４…リブ
５…第２主溝
６…第１横溝
７…ブロック
８…第２横溝
９…ショルダーブロック
１０…凸部
１１…第１領域
１２…第２領域
１３…第３領域

Claims (6)

1. タイヤの周方向に延びる主溝と、主溝に交差する横溝とによって形成されたブロックは、タイヤの周方向に延びる主溝を構成する側面の少なくとも前記周方向の一端側に、前記ブロックの側面から前記主溝の底面に向かって湾曲する曲率半径Ｒの円弧状部分を有する凸部を備えたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記凸部は、前記曲率半径Ｒがタイヤの周方向に変化するように形成したことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記凸部は、前記ブロックの側面のうち、タイヤの周方向の両端部に形成した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. 前記凸部は、前記ブロックの側面下方側にのみ形成したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記凸部は、主溝の底面側に於ける曲率半径Ｒの円弧状部分の終端位置を、前記周方向に向かって同一直線上に位置させることを特徴とする請求項２又は請求項２に従属する請求項３又は４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記タイヤのトレッド部に形成した横溝が主溝に対して傾斜し、前記横溝によって形成されたブロックの鋭角側の凸部の突出寸法を鈍角側の凸部よりも大きくしたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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