JP2015223967A - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】トラクション性能及び転がり抵抗を向上しうるとともに、ノイズを抑制しうる重荷重用空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部２に、少なくとも２本のタイヤ周方向に連続してジグザグ状にのびる主溝３と、主溝３の間を連通する複数本の横溝１５とが設けられることにより、主溝３間に複数のブロック１９が区分された重荷重用空気入りタイヤであって、各主溝３のブロック１９側の溝縁６は、ブロック１９側に突出する内側頂部６ａと、ブロック１９とは反対側に突出する外側頂部６ｂとを交互に含み、横溝１５は、内側頂部６ａ間を継ぎ、かつ、タイヤ軸方向に対して１０〜２０度の角度αで傾斜し、ブロック１９は、踏面Ｓが略六角形状に形成され、ブロック１９の踏面Ｓは、タイヤ軸方向の最小幅Ｗ２とタイヤ軸方向の最大幅Ｗ１との比Ｗ２／Ｗ１が０．８５〜０．９５の範囲である。
【選択図】図３

Description

本発明は、ノイズを抑制しうる重荷重用空気入りタイヤに関する。

下記特許文献１には、トレッド部に、ジグザグ状にのびる複数本の主溝と、主溝の間を連通しかつタイヤ軸方向に対し傾斜する複数本の横溝とが設けられることにより、主溝間に複数のブロックが形成された重荷重用空気入りタイヤが提案されている。各主溝のブロック側の溝縁は、ブロック側に突出する内側頂部と、ブロックとは反対側に突出する外側頂部とを交互に含んでいる。各横溝は、各主溝の外側頂部の間を継ぐようにのびている。これにより、各ブロックのタイヤ軸方向の幅は、タイヤ周方向の両側に向かって、大きくなっている。

特開２０１０−９５１９６号公報

上記ブロックは、タイヤ周方向の両端部の剛性が大きいため、タイヤの走行時、路面に接地した際、前記両端部が大きな衝撃ノイズを発生させるおそれがあった。

このような衝撃ノイズは、例えば、横溝のタイヤ軸方向に対する傾斜角度を大きくし、ブロックの両端部の接地タイミングをずらすことで抑制され得る。しかしながら、このようなブロックは、両端部が接地時に大きく変形するため、トラクション性能や転がり抵抗が悪化するおそれがあった。

本発明は、以上のような実状に鑑みなされたもので、トラクション性能及び転がり抵抗を向上しうるとともに、ノイズを抑制しうる重荷重用空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、トレッド部に、少なくとも２本のタイヤ周方向に連続してジグザグ状にのびる主溝と、前記主溝の間を連通する複数本の横溝とが設けられることにより、前記主溝間に複数のブロックが区分された重荷重用空気入りタイヤであって、前記各主溝の前記ブロック側の溝縁は、前記ブロック側に突出する内側頂部と、前記ブロックとは反対側に突出する外側頂部とを交互に含み、前記横溝は、前記内側頂部間を継ぎ、かつ、タイヤ軸方向に対して１０〜２０度の角度αで傾斜し、前記ブロックは、踏面が略六角形状に形成され、前記ブロックの前記踏面は、タイヤ軸方向の最小幅Ｗ２とタイヤ軸方向の最大幅Ｗ１との比Ｗ２／Ｗ１が０．８５〜０．９５の範囲であることを特徴とする。

本発明に係る前記重荷重用空気入りタイヤは、前記主溝の前記溝縁が、前記外側頂部と一方の前記内側頂部との間をのびる第１傾斜片と、前記外側頂部と他方の前記内側頂部とを継ぐ第２傾斜片とを含み、前記第１傾斜片のタイヤ周方向長さＬ１と、前記第２傾斜片のタイヤ周方向長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２が０．９７〜１．０３の範囲であるのが望ましい。

本発明に係る前記重荷重用空気入りタイヤは、前記ブロックに、前記踏面を完全に横切る細溝が設けられ、前記細溝は、前記横溝よりも深さが小さいことが望ましい。

本発明に係る前記重荷重用空気入りタイヤは、前記細溝の両端が、それぞれ、前記主溝の前記外側頂部に接続されているのが望ましい。

本発明に係る前記重荷重用空気入りタイヤは、前記細溝が、２つのコーナを有して折れ曲がる略Ｚ字状であるのが望ましい。

本発明に係る前記重荷重用空気入りタイヤは、前記細溝の溝底に、前記細溝に沿って細溝サイプが設けられているのが望ましい。

本発明に係る前記重荷重用空気入りタイヤは、前記ブロックの前記踏面のタイヤ周方向長さＢＬが、タイヤ周方向で隣り合う前記内側頂部の間のタイヤ周方向距離であるジグザグピッチＰの０．８０〜０．９０倍であるのが望ましい。

本発明に係る前記重荷重用空気入りタイヤは、前記ブロックの前記踏面が、前記最大幅Ｗ１とタイヤ周方向長さＢＬとの比Ｗ１／ＢＬが０．８５〜０．９５の範囲であるのが望ましい。

本発明に係る前記重荷重用空気入りタイヤは、前記主溝が、タイヤ赤道の両側をのびる一対のクラウン主溝と、前記クラウン主溝のタイヤ軸方向外側をのびる一対のミドル主溝とを含み、前記踏面が略六角形状の前記ブロックは、前記クラウン主溝の間、及び、前記クラウン主溝と前記ミドル主溝との間に配され、前記ミドル主溝のタイヤ軸方向外側のショルダー陸部は、タイヤ周方向に連続してのびるリブで構成されているのが望ましい。

本発明に係る前記重荷重用空気入りタイヤは、前記横溝に、前記横溝の溝底から隆起する浅底部が設けられ、前記浅底部には、前記横溝の長手方向に沿ってのびる横溝サイプが設けられているのが望ましい。

本発明の重荷重用空気入りタイヤのトレッド部には、主溝の内側頂部の間を連通する複数本の横溝が設けられることにより、主溝間に、踏面が略六角形状の複数のブロックが区分されている。このようなブロックは、タイヤ軸方向の幅がタイヤ周方向の両側に向かって小さくなるため、タイヤ周方向の両端部の剛性が小さい。従って、各ブロックが路面に接地したときの両端部が発生する衝撃ノイズが低減される。他方、前記ブロックは、両端部の剛性に比してタイヤ周方向の中央部の剛性が大きいため、接地時の変形が小さく、トラクション性能及び転がり抵抗を向上しうる。

しかも、ブロックの踏面のタイヤ軸方向の最小幅Ｗ２とタイヤ軸方向の最大幅Ｗ１との比Ｗ２／Ｗ１が、０．８５〜０．９５の範囲とされているので、ブロックの両端部の接地時の過度の変形をより確実に防止することができる。これは、より一層、優れた剛性バランスを発揮し、良好なトラクション性能及び転がり抵抗が得られる。

さらに、前記横溝は、タイヤ軸方向に対して１０〜２０度の角度αで傾斜している。このような横溝に区分されたブロックは、その両端部の接地タイミングをずらしてノイズをさらに分散させながら、ブロックの両端部の過度の変形をさらに確実に抑制することができる。

従って、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、各ブロックが路面に接地した時に発生する衝撃ノイズを減らしながら、良好なトラクション性能及び転がり抵抗を発揮することができる。

本発明の一実施形態のトレッド部の展開図である。 図１のクラウン陸部付近の部分拡大図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が、図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態の重荷重用空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」と記載される場合がある。）のトレッド部２の展開図が示されている。図１に示されるように、トレッド部２には、少なくとも２本の主溝３が設けられている。主溝３は、排水性を目的として設けられたもので、例えば、トレッド幅ＴＷの２％〜７％の範囲の溝幅を有するのが望ましい。

主溝３は、例えば、タイヤ赤道Ｃの両側をのびる一対のクラウン主溝４、４と、クラウン主溝４のタイヤ軸方向外側をのびる一対のミドル主溝５、５とを含んでいる。クラウン主溝４及びミドル主溝５は、それぞれ、タイヤ周方向に連続してジグザグ状にのびている。好ましい態様では、クラウン主溝４又はミドル主溝５には、溝底から隆起する石噛み防止用の突起部７が設けられる。

クラウン主溝４及びミドル主溝５により、トレッド部２には、クラウン主溝４、４間のクラウン陸部１０、クラウン主溝４とミドル主溝５との間のミドル陸部１１、及び、ミドル主溝５とトレッド端Ｔｅとの間のショルダー陸部１２が区分されている。

前記「トレッド端」は、正規状態のタイヤに、正規荷重を負荷してキャンバー角０°で平面に接地させたときの接地面の最もタイヤ軸方向外側の位置である。トレッド端Ｔｅ、Ｔｅ間のタイヤ軸方向距離は、トレッド幅ＴＷである。

前記「正規状態」とは、タイヤが、正規リム（図示省略）にリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の状態である。本明細書において、特に断りがない場合、タイヤの各部の寸法は、正規状態での値である。

「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば"標準リム"、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。

「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば"最高空気圧"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば"最大負荷能力"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" である。

クラウン陸部１０には、例えば、複数本のクラウン横溝１５が設けられている。これにより、クラウン陸部１０は、複数個のクラウンブロック１９に区分されている。同様に、ミドル陸部１１には、例えば、複数本のミドル横溝１６が設けられている。これにより、ミドル陸部１１は、複数個のミドルブロック２０に区分されている。一方、ショルダー陸部１２には、これを完全に横切る横溝は、設けられていない。これにより、ショルダー陸部１２は、タイヤ周方向に連続するリブとして形成されている。

図２には、図１のクラウン陸部１０付近が拡大された部分拡大図が示されている。図１又は図２に示されるように、各クラウン主溝４のクラウンブロック１９側の溝縁６は、クラウンブロック１９側に突出する内側頂部６ａと、クラウンブロック１９とは反対側に突出する外側頂部６ｂとを交互に含んでいる。そして、クラウン横溝１５は、内側頂部６ａ間を継ぐように直線状でのびている。これにより、クラウンブロック１９の踏面Ｓは、略六角形状に形成されている。

このようなクラウンブロック１９は、タイヤ軸方向の幅がタイヤ周方向の両側に向かって小さくなるため、そのタイヤ周方向の両端部の剛性が小さい。従って、各クラウンブロック１９が路面に接地したときの両端部で発生する衝撃ノイズは小さく抑えられる。他方、クラウンブロック１９は、両端部の剛性に比してタイヤ周方向の中央部の剛性が大きいため、接地入りから接地出までの間の変形が小さく抑えられる。これにより、クラウンブロック１９は、良好なトラクション性能及び転がり抵抗を発揮することができる。

さらに、クラウン横溝１５は、タイヤ軸方向に対して１０〜２０度の角度αで傾斜するように設けられている。このため、タイヤ走行中、クラウンブロック１９の両端部のそれぞれの縁の接地タイミングはずれる。これは、前記衝撃ノイズを分散させて音圧レベルをさらに小さくしながら、クラウンブロック１９の両端部の接地時の過度の変形を確実に抑制する。

クラウン横溝１５の角度αが１０度未満の場合、衝撃ノイズを十分に低減できないおそれがある。逆に、前記角度αが２０度より大きい場合、クラウンブロック１９の両端部の変形が大きくなり、トラクション性能が十分に得られないおそれがある。

好ましい態様として、クラウン横溝１５には、その溝底から隆起する浅底部２６が設けられている。浅底部２６は、例えば、クラウン横溝１５の長手方向の中央部にのみ設けられている。浅底部２６は、タイヤ周方向で隣り合うクラウンブロック１９を相互に連結するため、クラウンブロック１９の両端部の接地時の変形をさらに効果的に抑制するのに役立つ。

さらに好ましい実施形態として、浅底部２６には、クラウン横溝１５の長手方向に沿ってのびる横溝サイプ２７が設けられている。このような横溝サイプ２７は、クラウンブロック１９のタイヤ周方向剛性が、例えば、浅底部２６により過度に高められるのを抑制するのに役立つ。

さらに、各クラウンブロック１９の踏面Ｓは、タイヤ軸方向の最小幅Ｗ２とタイヤ軸方向の最大幅Ｗ１との比Ｗ２／Ｗ１が、０．８５〜０．９５の範囲とされる。このようなクラウンブロック１９は、接地時の変形がさらに抑制され、ひいては、トラクション性能及び転がり抵抗がさらに向上する。即ち、前記比Ｗ２／Ｗ１が０．９５より大きい場合、クラウンブロック１９の剛性バランスが悪化し、トラクション性能及び転がり抵抗が低下するおそれがある。逆に、比Ｗ２／Ｗ１が０．８５未満の場合、タイヤ軸方向両側のコーナ部が鋭角となり、そこでの変形が大きくなり、に偏摩耗が生じるおそれがある。偏摩耗をより確実に防止するために、クラウンブロック１９には、踏面Ｓが鋭角をなすコーナ部に、斜面からなる面取部２１が設けられるのが望ましい。

本実施形態の各クラウンブロック１９の踏面Ｓは、タイヤ軸方向の最大幅Ｗ１とタイヤ周方向長さＢＬとの比Ｗ１／ＢＬが、０．８５〜０．９５の範囲とされるのが望ましい。比Ｗ１／ＢＬが前記範囲外の場合、クラウンブロック１９の剛性バランスが悪化し、トラクション性能及び転がり抵抗が低下するおそれがある。なお、踏面Ｓのタイヤ周方向長さＢＬの大きさがタイヤ軸方向に変化する場合、タイヤ周方向長さＢＬには、タイヤ周方向の最大長さが用いられる。

直進時のトラクション性能とクラウン横溝１５を利用した十分な排水性を確保するために、クラウンブロック１９の踏面Ｓのタイヤ周方向長さＢＬは、クラウン主溝４の前記溝縁６のジグザグピッチＰの０．８０〜０．９０倍であるのが望ましい。

クラウン主溝４の溝縁６は、外側頂部６ｂと一方の内側頂部６ａとの間をのびる第１傾斜片２３、及び、外側頂部６ｂと他方の内側頂部６ａとの間をのびる第２傾斜片２４を含んでいる。第１傾斜片２３のタイヤ周方向長さＬ１と、第２傾斜片２４のタイヤ周方向長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２は、例えば、０．９７〜１．０３の範囲であるのが望ましい。これにより、クラウンブロック１９によるさらなる良好なトラクション性能及び転がり抵抗が得られる。

好ましい実施形態では、クラウンブロック１９には、踏面Ｓを完全に横切る細溝２９が設けられる。このような細溝２９は、クラウンブロック１９の剛性を緩和して耐摩耗性を高めるとともに、排水性の向上にも役立つ。細溝２９の溝幅は、例えば、２．０〜４．０mmの範囲が望ましい。

細溝２９の両端は、それぞれ、クラウン主溝４の外側頂部６ｂ又はその近傍に接続されるのが望ましい。このような細溝２９は、クラウンブロック１９のタイヤ軸方向剛性を維持しつつ、タイヤ周方向剛性を緩和しうる。

さらに好ましい態様では、細溝２９は、例えば、２つのコーナを有して折れ曲がる略Ｚ字状に形成される。本実施形態の細溝２９は、クラウン主溝４からクラウン横溝１５の長手方向に沿ってのびる一対の外側部分２９ａ、２９ａと、外側部分２９ａ、２９ａ間を連結する内側部分２９ｂとを含んでいる。内側部分２９ｂは、例えば、タイヤ周方向に沿ってのびている。このような細溝２９は、クラウンブロック１９の剛性を緩和しつつも、細溝２９で分割されたブロック片を相互に噛み合わせて旋回時等の大きな変形を抑制するのに役立つ。

図３には、図２のＢ−Ｂ断面図が示されている。図３に示されるように、細溝２９の溝深さＤ２は、クラウンブロック１９の剛性の過度の低下を防止するために、クラウン横溝１５の溝深さより小さいのが望ましい。より好ましい態様では、細溝２９の溝深さＤ２は、例えば、１．０〜５．０mmの範囲とされる。

さらに好ましい態様では、図１又は図２に示されるように、細溝２９の溝底には、細溝２９に沿ってのびる細溝サイプ３０が設けられている。細溝サイプ３０の両端は、クラウンブロック１９内でそれぞれ終端している。細溝サイプ３０は、少なくとも中央部分に設けられるのが望ましく、さらに好ましくは、２つのコーナを有して折れ曲がる略Ｚ字状に形成される。このような細溝サイプ３０は、クラウンブロック１９の端部の剛性を維持しつつ中央部の剛性をより一層緩和するのに役立つ。

クラウン主溝４のミドルブロック２０側の溝縁６、及び、ミドル主溝５のミドルブロック２０側の溝縁６は、それぞれ、ミドルブロック２０側に突出する内側頂部６ａと、ミドルブロック２０とは反対側に突出する外側頂部６ｂとを交互に含んでおり、ミドル横溝１６は、これらの内側頂部６ａ間を継ぐように、直線状でのびている。これにより、ミドルブロック２０の踏面も、略六角形状に形成されている。これらのミドル横溝１６及びミドルブロック２０は、それぞれ、クラウン横溝１５及びクラウンブロック１９と同じ構成を具えている。従って、ミドル陸部１１においても、クラウン陸部１０で説明したのと同じ作用が期待される。

ショルダー陸部１２には、例えば、トレッド端Ｔｅからタイヤ軸方向内側にのびる複数の浅溝３２が設けられているのが望ましい。浅溝３２は、排水性の向上とトレッド端Ｔｅでの偏摩耗の抑制に役立つ。より好ましい態様では、浅溝３２は、ミドル主溝５のジグザグピッチＰと同じピッチで設けられるのが望ましい。さらに、好ましい態様では、浅溝３２は、ミドル横溝１６をタイヤ軸方向外側に投影した領域に設けられるのが望ましい。これにより、浅溝３２は、ミドル横溝１６からの排水をタイヤ外側へと効率よく排水しうる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示される基本パターンを有し、かつ、表１の仕様に基いたタイヤ（サイズ：２９５／７５Ｒ２２．５）が試作され、それらの性能がテストされた。
テスト方法は次の通りである。

＜耐偏摩耗性能＞
各供試タイヤが、下記の条件で、テスト車両の全輪に装着され、ドライアスファルト路面を１００００km走行した後、タイヤ周上の３箇所において、ブロック高さが測定され、最大摩耗量の平均が算出された。評価は、算出値の逆数であり、実施例１を１００とする指数で示されている。数値が大きいほど、偏摩耗が小さく優れている。
リム：８．２５×２２．５
内圧：９００ｋＰａ

＜転がり抵抗＞
転がり抵抗試験機を用い、各試供タイヤが、下記の条件でドラム上を速度８０ｋｍ／ｈで走行するときの転がり抵抗が測定された。評価は、測定値の逆数であり、実施例１を１００とする指数で示されている。数値が大きいほど、転がり抵抗が少なく優れている。
リム：９．００×２２．５
内圧：９００ｋＰａ
縦荷重：２８．７６ｋＮ

＜ノイズ性能＞
各試供タイヤが全輪に装着された上記テスト車両を、ロードノイズ計測路（ドライアスファルト粗面路）で速度７０km／ｈにて走行させ、ロードノイズ計測路に設置された測定器により、車外騒音が測定された。評価は、測定値の逆数であり、実施例１を１００とした指数で示されている。数値が大きいほど、ノイズが小さく優れている。

表１に示されるように、各実施例のタイヤは、転がり抵抗を向上しうるとともに、ノイズを抑制しうることが確認できた。

２ トレッド部
３ 主溝
６ａ 内側頂部
６ｂ 外側頂部
１５ クラウン横溝
１６ ミドル横溝
１９ クラウンブロック
２０ ミドルブロック
Ｃ タイヤ赤道
Ｓ 踏面
Ｗ１ 最大幅
Ｗ２ 最小幅
α 角度

Claims (10)

1. トレッド部に、少なくとも２本のタイヤ周方向に連続してジグザグ状にのびる主溝と、前記主溝の間を連通する複数本の横溝とが設けられることにより、前記主溝間に複数のブロックが区分された重荷重用空気入りタイヤであって、
   前記各主溝の前記ブロック側の溝縁は、前記ブロック側に突出する内側頂部と、前記ブロックとは反対側に突出する外側頂部とを交互に含み、
   前記横溝は、前記内側頂部間を継ぎ、かつ、タイヤ軸方向に対して１０〜２０度の角度αで傾斜し、
   前記ブロックは、踏面が略六角形状に形成され、
   前記ブロックの前記踏面は、タイヤ軸方向の最小幅Ｗ２とタイヤ軸方向の最大幅Ｗ１との比Ｗ２／Ｗ１が０．８５〜０．９５の範囲であることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
2. 前記主溝の前記溝縁は、前記外側頂部と一方の前記内側頂部との間をのびる第１傾斜片と、前記外側頂部と他方の前記内側頂部とを継ぐ第２傾斜片とを含み、
   前記第１傾斜片のタイヤ周方向長さＬ１と、前記第２傾斜片のタイヤ周方向長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２が０．９７〜１．０３の範囲である請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
3. 前記ブロックには、前記踏面を完全に横切る細溝が設けられ、
   前記細溝は、前記横溝よりも深さが小さい請求項１又は２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
4. 前記細溝の両端は、それぞれ、前記主溝の前記外側頂部に接続されている請求項３に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
5. 前記細溝は、２つのコーナを有して折れ曲がる略Ｚ字状である請求項３又は４に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
6. 前記細溝の溝底には、前記細溝に沿って細溝サイプが設けられている請求項３乃至５のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
7. 前記ブロックの前記踏面のタイヤ周方向長さＢＬは、タイヤ周方向で隣り合う前記内側頂部の間のタイヤ周方向距離であるジグザグピッチＰの０．８０〜０．９０倍である請求項１乃至６のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
8. 前記ブロックの前記踏面は、前記最大幅Ｗ１とタイヤ周方向長さＢＬとの比Ｗ１／ＢＬが０．８５〜０．９５の範囲である請求項１乃至７のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
9. 前記主溝は、タイヤ赤道の両側をのびる一対のクラウン主溝と、前記クラウン主溝のタイヤ軸方向外側をのびる一対のミドル主溝とを含み、
   前記踏面が略六角形状の前記ブロックは、前記クラウン主溝の間、及び、前記クラウン主溝と前記ミドル主溝との間に配され、
   前記ミドル主溝のタイヤ軸方向外側のショルダー陸部は、タイヤ周方向に連続してのびるリブで構成されている請求項１乃至８のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
10. 前記横溝には、前記横溝の溝底から隆起する浅底部が設けられ、
    前記浅底部には、前記横溝の長手方向に沿ってのびる横溝サイプが設けられている請求項１乃至９のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。

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