JP2016022758A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】偏摩耗を防ぐことができる、又は、コーナリングパワーを大きくすることができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ノッチ２３が形成されたリブを有する空気入りタイヤ１であって、前記リブ２２のうち前記ノッチとタイヤ幅方向の範囲が同じ領域がタイヤ径方向外側へ突出している。または、タイヤ周方向に並ぶ複数のブロックを有する空気入りタイヤであって、タイヤ周方向に隣り合うブロックがタイヤ幅方向に深さが変化する横溝で分離され、前記ブロックのうち前記横溝の深さが深い部分とタイヤ幅方向の範囲が同じ領域が、タイヤ径方向外側へ突出している。【選択図】図１

Description

本発明は空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤのトレッドの陸部の一形態として、タイヤ周方向に連続するリブであってノッチ（リブの幅方向の一方の端部からリブ内へ向かって形成された溝で、リブの幅方向の他方の端部まで通じていないもの）が形成されたものがある。このようなリブではノッチ付近の剛性が低いため、リブが偏摩耗し易かったり、空気入りタイヤのコーナリングパワーが小さかったりする。

また陸部の別の形態として、タイヤ周方向に並ぶブロックがある。ここで、タイヤ周方向に隣り合うブロックは、横溝で分離されている。この横溝として、深さがタイヤ幅方向に変化しているものが存在する。このような横溝で分離されたブロックでは、横溝の深い部分に近い部分の剛性が低いため、ブロックが偏摩耗し易かったり、空気入りタイヤのコーナリングパワーが小さかったりする。

ところで、接地性改善等を目的に、トレッドの陸部の一部をタイヤ径方向外側へ突出させる場合がある（例えば特許文献１〜３参照）。このような突出部を上記の各形態の陸部にそのまま設けても、陸部が偏摩耗し易かったり、空気入りタイヤのコーナリングパワーが小さかったりすることに変わりがないか、突出させる場所次第ではこれらの欠点がより顕著になりかねない。

特開２００３−１７５７０６号公報 特開２０１３−１８９１２１号公報 特開２０１０−１２９７８号公報

本発明は、偏摩耗を防ぐことができる、又は、コーナリングパワーを大きくすることができる空気入りタイヤを提供することを課題とする。

実施形態の空気入りタイヤは、ノッチが形成されたリブを有する空気入りタイヤであって、前記リブのうち前記ノッチとタイヤ幅方向の範囲が同じ領域がタイヤ径方向外側へ突出していることを特徴とする。

実施形態の空気入りタイヤでは偏摩耗を防ぐことができる。又はコーナリングパワーを大きくすることができる。

実施形態１の空気入りタイヤ１の断面図。 実施形態１の空気入りタイヤ１のトレッドパターン。 実施形態１の変更例のリブのパターン。 実施形態２の空気入りタイヤ１０１の断面図。 実施形態２の空気入りタイヤ１０１のトレッドパターン。 実施形態２の変更例のブロックのパターン。 比較例及び実施例のブロック又はリブの断面図。

（実施形態１）
図１に示すように、実施形態１の空気入りタイヤ１は、ビード部１０と、ビード部１０を包む形でタイヤ幅方向内側から外側に折り返されたカーカス１１を備える。カーカス１１のタイヤ径方向外側には、ベルト層１２、ベルト補強層１３、トレッド２が、この順に積層されている。また、カーカス１１の内側にはインナーライナー１４が、軸方向外側の部分にはサイドウォール１５が、それぞれ配されている。

図１、図２に示すように、トレッド２には、タイヤ幅方向中央のセンター陸部２０と、タイヤ幅方向両側のショルダー陸部２１と、センター陸部２０とショルダー陸部２１との間に位置するメディエイト陸部としてのリブ２２が形成されている。これらの陸部は、タイヤ周方向に伸びる主溝により区分されている。もっともトレッド２に形成される主溝や陸部の数はこれに限定されない。

リブ２２はタイヤ周方向に伸びる陸部である。リブ２２にはノッチ２３が形成されている。ここでノッチ２３とは、溝の一種であって、リブ２２の幅方向の一方の端部からリブ２２内へ向かって形成され、リブ２２の幅方向の他方の端部へは抜けていないものである。ノッチ２３はタイヤ周方向に複数形成されている。ノッチ２３の深さは限定されないが、図示する実施形態では主溝の深さよりも浅い。また、ノッチ２３の深さはタイヤ幅方向に変化していても良い。

リブ２２のうち、ノッチ２３とタイヤ幅方向の範囲が同じ領域が、タイヤ径方向外側へ突出し、突出部２４となっている。換言すれば、リブ２２のうち、ノッチ２３よりタイヤ周方向の領域が、突出部２４となっている。図１に示すように、突出部２４は、その幅方向両端部から中央部へ向かって徐々にタイヤ径方向外側へ高くなっている。そして、ノッチ２３のタイヤ幅方向の中央部にあたる位置において、タイヤ径方向外側へ最も突出している。この最も突出している部分の突出高さは、主溝の深さの１０％以下が望ましく、５％以下がさらに望ましい。ここで突出高さとは、トレッド２のタイヤ幅方向の断面において突出部２４が無い場合のタイヤ接地面を表す基準輪郭線（図１に二点鎖線で示す）から、その法線方向への高さのことである。基準輪郭線は、正確には、トレッド２のタイヤ幅方向の断面において突出部２４が無い部分のタイヤ接地面を表した円弧を、突出部２４側へ延長した円弧で表される。突出部２４は、ノッチ２３の部分を除いて、タイヤ周方向へ１周している。

なお上記のように、リブ２２のうち、ノッチ２３とタイヤ幅方向の範囲が同じ領域が、突出部２４となっているが、このことは、ノッチ２３のタイヤ幅方向の範囲と突出部２４のタイヤ幅方向の範囲とが完全に一致することのみを意味するのではない。これら２つの範囲のタイヤセンター側の端部同士にずれがあっても良いし、タイヤショルダー側の端部同士にずれがあっても良い。これらのずれは、それぞれ、ノッチ２３のタイヤ幅方向の長さの２０％以下であることが望ましく、１０％以下であることがより望ましい。ずれが無いことが最も望ましい。

実施形態１の効果は次の通りである。

ノッチが形成された一般的なリブでは、ノッチ付近の部分の剛性が低い。しかし上記のような突出部２４が形成されていると、リブ２２のノッチ２３付近の部分の剛性が高くなる。その結果剛性がリブ２２全体に渡ってほぼ均一化されるため、リブ２２の偏摩耗を防ぐことができる。またコーナリングパワーを大きくすることができる。

特に、上記の突出部２４は、ノッチ２３のタイヤ幅方向の中央部にあたる位置においてタイヤ径方向外側へ最も突出するように形成されている。そのため、リブ２２のうちノッチ２３とタイヤ幅方向の範囲が同じ領域全体の剛性が効果的に高くなり、その結果剛性がリブ２２全体に渡ってほぼ均一化される。

また、突出部２４の最も突出している部分の突出高さが高すぎると、トレッド２の接地性が悪くなる。しかし、この突出高さが主溝の深さの１０％以下であると接地性への影響が小さくなり、５％以下であると接地性への影響がほとんど無くなる。

実施形態１の変更例として次のものが挙げられる。

まず、リブにノッチがタイヤ周方向にバリアブルピッチで配列されている例が挙げられる。ここで、バリアブルピッチで配列されるとは、配列の間隔が一定でないことを意味する。そのような空気入りタイヤにおいて、タイヤ周方向のノッチの間隔が短いほど、それらのノッチの間の突出部がタイヤ径方向外側へ高く突出している。

図３の例では、ノッチ２３、２３の間隔が長い部分ｌと、短い部分ｓと、その中間の長さの部分ｍとが、タイヤ周方向（矢印方向）に並んでいる。そして、ノッチ２３、２３の間隔が短い部分ｓの突出部が最も高く、ノッチ２３、２３の間隔が長い部分ｌの突出部が最も低い。突出高さとノッチ２３、２３の間隔とは反比例の関係であっても良い。

ノッチがタイヤ周方向にバリアブルピッチで配列されている一般的なリブでは、ノッチの間隔が短い部分では長い部分よりも剛性が低い。そのため、リブのうちノッチの間隔が短い部分だけが摩耗し易い。しかし上記のように、ノッチの間隔が短い部分ほど高く突出していれば、その部分の剛性が高くなって他の部分の剛性に近くなる。その結果、全ての部分の剛性がほぼ等しくなり、ノッチの間隔が短い部分だけが摩耗することを防ぐことができる。

なおノッチの間隔の種類は３種類に限定されない。

また別の変更例として、タイヤ幅方向に主溝を隔てて隣り合う陸部が、共にノッチが形成されたリブであり、これらのリブの溝容積比率Ｒが異なる例が挙げられる。ここで溝容積比率Ｒは、リブのタイヤ周方向１周分の陸部の容積をＬ、リブに形成されたタイヤ周方向１周分の溝（本実施形態ではノッチ）の容積をＧとすると、Ｒ＝Ｇ／（Ｇ＋Ｌ）である。このような空気入りタイヤにおいて、溝容積比率Ｒの大きい方のリブにおける突出部が、溝容積比率Ｒの小さい方のリブにおける突出部よりも、タイヤ径方向外側へ高く突出している。

一般に溝容積比率Ｒが大きいリブは、溝容積比率Ｒが小さいリブよりも剛性が低いため、摩耗し易く、また接地性も悪い。しかし溝容積比率Ｒの大きいリブの突出部が、溝容積比率Ｒの小さいリブの突出部よりも高く突出していれば、溝容積比率Ｒが大きいリブと小さいリブの剛性を近くすることができるため、溝容積比率Ｒが大きいリブだけが摩耗することを防ぐことができ、また接地性も良くできる。

なお、ノッチが形成されるリブは、メディエイト陸部に限定されない。

（実施形態２）
実施形態２の空気入りタイヤ１０１の構造は、図４に示すように、ドレッド１０２の部分を除いて、実施形態１の空気入りタイヤ１の構造と同じである。そのため、図１と図４とに描かれた共通する部分には、同じ符号を付してある。

図４、図５に示すように、トレッド１０２には、タイヤ幅方向中央のセンター陸部１２０と、タイヤ幅方向両側のショルダー陸部１２１と、センター陸部１２０とショルダー陸部１２１との間に位置するメディエイト陸部とが形成されている。これらの陸部は、タイヤ周方向に伸びる主溝により区分されている。もっとも、トレッド１０２に形成される主溝や陸部の数はこれに限定されない。

メディエイト陸部は、複数のブロック１２２がタイヤ周方向に並んで形成されている。隣り合うブロック１２２、１２２は横溝１２３により分離されている。横溝１２３の深さはタイヤ幅方向に変化している。例えば図４の実施形態では、横溝１２３はタイヤ幅方向センター側では浅く、タイヤ幅方向ショルダー側では深くなっている。横溝１２３の浅い部分を浅溝部１２３ａ、深い部分を深溝部１２３ｂとする。

ブロック１２２のうち、深溝部１２３ｂとタイヤ幅方向の範囲が同じ領域が、タイヤ径方向外側へ突出し、突出部１２４となっている。換言すれば、ブロック１２２のうち、深溝部１２３ｂよりタイヤ周方向の領域が、突出部１２４となっている。図４に示すように、突出部１２４は、その幅方向両端部から中央部へ向かって徐々にタイヤ径方向外側へ高くなっている。そして、深溝部１２３ｂのタイヤ幅方向の中央部にあたる位置において、タイヤ径方向外側へ最も突出している。この最も突出している部分の突出高さは、主溝の深さの１０％以下が望ましく、５％以下がさらに望ましい。ここで突出高さとは、トレッド１０２のタイヤ幅方向の断面において突出部１２４が無い場合のタイヤ接地面を表す基準輪郭線（図４に二点鎖線で示す）から、その法線方向への高さのことである。基準輪郭線は、正確には、トレッド１０２のタイヤ幅方向の断面において突出部１２４が無い部分のタイヤ接地面を表した円弧を、突出部１２４側へ延長した円弧で表される。突出部１２４は、横溝１２３の部分を除いて、タイヤ周方向へ１周している。

なお、横溝１２３の深い部分（深溝部１２３ｂ）とは、横溝１２３内の他の部分より深い部分を指す。浅溝部１２３ａと深溝部１２３ｂの境界は限定されないが、例えば図４に示されているように浅溝部１２３ａが一定の深さでタイヤ幅方向に伸びている場合は、浅溝部１２３ａ以外の部分を深溝部１２３ｂとしても良い。また、横溝１２３の最も深い部分の深さと最も浅い部分の深さとの中間の深さの位置を、浅溝部１２３ａと深溝部１２３ｂの境界としても良い。

また上記のように、ブロック１２２のうち、深溝部１２３ｂとタイヤ幅方向の範囲が同じ領域が、突出部１２４となっているが、このことは、深溝部１２３ｂのタイヤ幅方向の範囲と突出部１２４のタイヤ幅方向の範囲とが完全に一致することのみを意味するのではない。これら２つの範囲のタイヤセンター側の端部同士にずれがあっても良いし、タイヤショルダー側の端部同士にずれがあっても良い。これらのずれは、それぞれ、深溝部１２３ｂのタイヤ幅方向の長さの２０％以下であることが望ましく、１０％以下であることがより望ましい。ずれが無いことが最も望ましい。

実施形態２の効果は次の通りである。

横溝で分離されている一般的なブロックは、横溝で分離されていない陸部と比較して、剛性が低い。特に、横溝の深さがタイヤ幅方向に変化している場合は、ブロックのうち、溝が深い部分に近い領域の剛性が低い。しかし上記のような突出部１２４が形成されていると、ブロック１２２のうち、深溝部１２３ｂに近い領域の剛性が高くなる。その結果剛性がブロック１２２全体に渡ってほぼ均一化されるため、ブロック１２２の偏摩耗を防ぐことができる。またコーナリングパワーを大きくすることができる。

特に、上記の突出部１２４は、深溝部１２３ｂのタイヤ幅方向の中央部にあたる位置において、タイヤ径方向外側へ最も突出するように形成されている。そのため、ブロック１２２のうち、深溝部１２３ｂとタイヤ幅方向の範囲が同じ領域全体の剛性が効果的に高くなり、その結果剛性がブロック１２２全体に渡ってほぼ均一化される。

また、突出部１２４の最も突出している部分の突出高さが高すぎると、トレッド１０２の接地性が悪くなる。しかし、この突出高さが主溝の深さの１０％以下であると接地性への影響が小さくなり、５％以下であると接地性への影響がほとんど無くなる。

実施形態２の変更例として次のものが挙げられる。

まず、ブロックがタイヤ周方向にバリアブルピッチとなっている例、換言すればブロックのタイヤ周方向の長さが一定でない例が挙げられる。そのような空気入りタイヤにおいて、ピッチが短い（タイヤ周方向に短い）ブロックほど突出部がタイヤ径方向外側へ高く突出している。

図６の例では、ブロックには、タイヤ周方向（矢印方向）に短いブロック１２２ａと、タイヤ周方向に長いブロック１２２ｃと、タイヤ周方向の長さがブロック１２２ａとブロック１２２ｃとの中間であるブロック１２２ｂとがある。そして、ブロック１２２ａの突出部が最も高く、ブロック１２２ｃの突出部が最も低い。突出高さとブロックのタイヤ周方向の長さとは反比例の関係であっても良い。

一般に、ブロックがタイヤ周方向にバリアブルピッチとなっている場合、タイヤ周方向に短いブロックほど剛性が低い。そのため、タイヤ周方向に短いブロックだけが摩耗し易い。しかし上記のように、タイヤ周方向に短いブロックほど突出部が高く突出していれば、そのブロックの剛性がタイヤ周方向に長いブロックの剛性に近くなる。その結果、全てのブロックの剛性がほぼ等しくなり、タイヤ周方向に短いブロックだけが摩耗することを防ぐことができる。

なお、ブロックのタイヤ周方向の長さの種類は３種類に限定されない。

また別の変更例として、タイヤ幅方向に主溝を隔てて隣り合う陸部が、共にタイヤ周方向に並んだブロックからなり、これらの陸部の溝容積比率Ｒが異なる例が挙げられる。ここで溝容積比率Ｒは、ブロックのタイヤ周方向１周分の容積をＬ、横溝のタイヤ周方向１周分の容積をＧとすると、Ｒ＝Ｇ／（Ｇ＋Ｌ）である。このような空気入りタイヤにおいて、溝容積比率Ｒの大きい方の陸部における突出部が、溝容積比率Ｒの小さい方の陸部における突出部よりも、タイヤ径方向外側へ高く突出している。

一般に溝容積比率Ｒが大きい陸部のブロックは、溝容積比率Ｒが小さい陸部のブロックよりも剛性が低いため、摩耗し易く、また接地性も悪い。しかし溝容積比率Ｒの大きい陸部のブロックの突出部が、溝容積比率Ｒの小さい陸部のブロックの突出部よりも高く突出していれば、溝容積比率Ｒが大きい陸部のブロックと小さい陸部のブロックの剛性を近くすることができるため、溝容積比率Ｒが大きい陸部のブロックだけが摩耗することを防ぐことができ、また接地性を良くできる。

なお、複数のブロックがタイヤ周方向に並んで形成される陸部は、メディエイト陸部に限定されない。

ブロックを分離する横溝の深さの変化の仕方は上記実施形態の変化の仕方に限定されない。他の変化の仕方としては、横溝のタイヤ幅方向両側の部分が浅く、タイヤ幅方向中央付近の部分が深いものがある。また横溝の深さがタイヤ幅方向に直線的に変化しているものもある。これらの空気入りタイヤにおいて、突出部は、ブロックのうち横溝が深い部分（横溝内の他の部分より深い部分）とタイヤ幅方向の範囲が同じ領域に形成される。

（実施例）
実施形態１や実施形態２の空気入りタイヤに対して、耐偏摩耗性及びコーナリングパワーを調べる試験を行った。比較例及び実施例のトレッドについて表１にまとめる。また、比較例１、２のブロック１２２の断面図を図７（ａ）、（ｂ）に、実施例１〜４のブロック１２２又はリブ２２の断面図を図７（ｃ）〜（ｆ）に示す。

試験方法は次の通りである。

耐偏摩耗性：乾燥路で15000km走行後のタイヤの同一ブロック（又はリブ）内における最小摩耗部分の摩耗量（最小摩耗量）と最大摩耗部分の摩耗量（最大摩耗量）を測定した。そして、偏摩耗比＝(最小摩耗量/最大摩耗量)を算出し、比較例１の値を１００とする指数に換算した。指数が大きいほど耐偏摩耗性が良いことを示している。

コーナリングパワー：横滑り角を単位量だけ変化させた時のコーナリングフォースの変化量を調べ、これをコーナリングパワーとし、比較例１の値を１００とする指数に換算した。指数が大きいほどコーナリングパワーが大きいことを示している。

試験結果を表１に示す。

実施例１（図７（ｃ））の耐偏摩耗性及びコーナリングパワーの指数は、比較例１（図７（ａ））のそれらよりも大きかった。これにより上記の実施形態２の空気入りタイヤの効果が確認できた。また、耐偏摩耗性及びコーナリングパワーの指数は実施例１（図７（ｃ））と実施例３（図７（ｅ））とで同じであった。これにより、横溝の深い部分（深溝部１２３ｂ）の位置にかかわらず、その部分とタイヤ幅方向の範囲が同じ領域を突出部１２４とすると、効果を奏することが確認できた。また、耐偏摩耗性及びコーナリングパワーの指数は、実施例１（図７（ｃ））よりも実施例２（図７（ｄ））の方が大きかった。これにより、突出部の突出高さは主溝深さの１０％よりも５％の方が良いことが確認できた。また、比較例２（図７（ｂ））の耐偏摩耗性及びコーナリングパワーの指数は、比較例１（図７（ａ））のそれらより小さかった。これにより、横溝の浅い部分（浅溝部１２３ａ）とタイヤ幅方向の範囲が同じ領域を突出部１２４とすると逆効果であることが確認できた。また、実施例４（図７（ｆ））の耐偏摩耗性及びコーナリングパワーの指数は、実施例２（図７（ｄ））のそれらと同じであった。これにより実施形態１の空気入りタイヤの効果が確認できた。

１…実施形態１の空気入りタイヤ、１０…ビード部、１１…カーカス、１２…ベルト層、１３…ベルト補強層、１４…インナーライナー、１５…サイドウォール、２…トレッド、２０…センター陸部、２１…ショルダー陸部、２２…リブ、２３…ノッチ、２４…突出部、１０１…実施形態２の空気入りタイヤ、１０２…トレッド、１２０…センター陸部、１２１…ショルダー陸部、１２２…ブロック、１２２ａ…ブロック、１２２ｂ…ブロック、１２２ｃ…ブロック、１２３…横溝、１２３ａ…浅溝部、１２３ｂ…深溝部、１２４…突出部

Claims (6)

1. ノッチが形成されたリブを有する空気入りタイヤであって、前記リブのうち前記ノッチとタイヤ幅方向の範囲が同じ領域がタイヤ径方向外側へ突出している空気入りタイヤ。
2. 前記リブのうち前記ノッチのタイヤ幅方向の中央部にあたる位置がタイヤ径方向外側へ最も突出している請求項１の空気入りタイヤ。
3. 複数の前記ノッチがタイヤ周方向にバリアブルピッチで配列された空気入りタイヤにおいて、
   タイヤ周方向のノッチの間隔が短いほど、それらのノッチの間の部分がタイヤ径方向外側へ高く突出している請求項１又は２の空気入りタイヤ。
4. タイヤ周方向に並ぶ複数のブロックを有する空気入りタイヤであって、タイヤ周方向に隣り合うブロックがタイヤ幅方向に深さが変化する横溝で分離され、前記ブロックのうち前記横溝の深さが深い部分とタイヤ幅方向の範囲が同じ領域が、タイヤ径方向外側へ突出している空気入りタイヤ。
5. 前記ブロックのうち前記横溝の深さが深い部分のタイヤ幅方向の中央部にあたる位置がタイヤ径方向外側へ最も突出している請求項４の空気入りタイヤ。
6. 複数の前記ブロックがタイヤ周方向にバリアブルピッチで配列された空気入りタイヤにおいて、
   タイヤ周方向に短い前記ブロックほどタイヤ径方向外側へ高く突出している請求項４又は５の空気入りタイヤ。

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