JP2016132359A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 偏摩耗の発生を抑制すると共に、摩耗後の見栄えを改善することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】 トレッド部１とサイドウォール部２とビード部３とを備え、トレッド部１にタイヤ周方向に延びる主溝１１，１２を設け、トレッド部１に主溝１２に隣接する陸部３０を区画した空気入りタイヤにおいて、陸部３０に一端が主溝１２に開口する一方で他端が陸部３０内で終端する複数本のラグ溝３１を設け、ラグ溝３１の深さを終端側に向かって徐々に小さくすると共に、ラグ溝３１の終端側の溝底に該ラグ溝３１の幅方向に延びる複数本の細溝３２を該ラグ溝３１の長手方向に沿って間隔をおいて配設する。【選択図】 図２

Description

本発明は、トレッド部に区画された陸部に一端が主溝に開口する一方で他端が陸部内で終端するラグ溝を設けた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、偏摩耗の発生を抑制すると共に、摩耗後の見栄えを改善することを可能にした空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤにおいて、トレッド部にはタイヤ周方向に延びる複数本の主溝が形成され、これら主溝により複数列の陸部が区画されている。また、陸部にはタイヤ幅方向に延びるラグ溝が形成されるが、そのようなラグ溝として一端が主溝に開口する一方で他端が陸部内で終端したものが採用されている（例えば、特許文献１〜３参照）。このようなラグ溝は通常その深さが終端側に向かって小さくなるように形成されている。

しかしながら、上述のようなラグ溝を備えた空気入りタイヤにおいては、トレッド部が摩耗していくと、ラグ溝の終端側の浅い部分が徐々に摩滅してしまうという問題がある。そして、ラグ溝の終端側の部分が摩滅すると、その部位での陸部の剛性が局所的に高くなるため、陸部に生じる摩擦エネルギーが不均一になり、偏摩耗を生じ易くなる。このような偏摩耗は空気入りタイヤのパターンノイズを悪化させる要因にもなる。また、ラグ溝の終端側の部分が摩滅すると、摩耗後のトレッド部の見栄えが大きく変化してしまうという不都合もある。

これに対して、ラグ溝の深さを全長にわたって一定にし、摩耗後においてもラグ溝が摩滅しない構造を採用することが考えられる。しかしながら、この場合、陸部内でラグ溝によって区分されるブロック部分の剛性が低下し、これ自体が偏摩耗の要因となる。そのため、ラグ溝の深さを終端側に向かって小さくする構造を安易に変更することができないのが現状である。

特開２００８−１６２３９０号公報 特開２０１１−９３３８８号公報 特開２０１２−１６２１９４号公報

本発明の目的は、トレッド部に区画された陸部に一端が主溝に開口する一方で他端が陸部内で終端するラグ溝を設けるにあたって、偏摩耗の発生を抑制すると共に、摩耗後の見栄えを改善することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記トレッド部にタイヤ周方向に延びる主溝を設け、前記トレッド部に前記主溝に隣接する陸部を区画した空気入りタイヤにおいて、前記陸部に一端が前記主溝に開口する一方で他端が該陸部内で終端する複数本のラグ溝を設け、該ラグ溝の深さを終端側に向かって徐々に小さくすると共に、前記ラグ溝の終端側の溝底に該ラグ溝の幅方向に延びる複数本の細溝を該ラグ溝の長手方向に沿って間隔をおいて配設したことを特徴とするものである。

本発明では、ラグ溝の深さを終端側に向かって徐々に小さくしているので、陸部内でラグ溝によって区分されるブロック部分の剛性を十分に確保し、特に新品時から摩耗中期までの期間においてトレッド部に偏摩耗が生じ難い構造としている。また、トレッド部が摩耗していくと、ラグ溝の終端側の浅い部分が徐々に摩滅することになるが、ラグ溝の終端側の溝底には該ラグ溝の幅方向に延びる複数本の細溝を配設しているので、ラグ溝が摩滅した部位での陸部の剛性が局所的に高くなるのを回避し、摩耗時における偏摩耗の発生を抑制することができる。これにより、偏摩耗に起因して空気入りタイヤのパターンノイズが悪化するのを防止することができる。また、ラグ溝の終端側の部分が摩滅しても、そのラグ溝が存在していた部位には細溝が残存することになるので、摩耗後のトレッド部の見栄えが大きく変化してしまうという不都合を解消することができる。

本発明において、ラグ溝は終端側の屈曲点において屈曲し、該ラグ溝が屈曲点から開口端までの第一溝部と屈曲点から終端までの第二溝部を形成し、該第二溝部の深さを一定又は屈曲点に向かって徐々に大きくし、第一溝部及び第二溝部の双方に細溝を配設することが好ましい。ラグ溝を屈曲させた場合、ラグ溝の端部が陸部の縁部から離れた位置に配置されるので、陸部の剛性低下を回避することができる。しかも、第一溝部及び第二溝部の双方に細溝を配設することにより、屈曲したラグ溝を有する場合においても、摩耗時における偏摩耗の発生を効果的に抑制することができる。

ラグ溝の溝底からの細溝の深さは１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、かつトレッド部の踏面からの細溝の深さが主溝の深さよりも小さいことが好ましい。このような深さを持つ細溝を付加した場合、偏摩耗の抑制効果を十分に得ることができ、しかも耐久性を悪化させることもない。

細溝の厚さは０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましい。このような厚さを持つ細溝を付加した場合、偏摩耗の抑制効果を十分に得ることができる。

トレッド部の踏面からの細溝の深さはラグ溝内で一定とすることができる。この場合、例えば８０％摩耗時に全ての細溝が同時に消失するような構成とすることができ、それが摩耗限度を知らせるためのインジケータとして機能する。また、トレッド部の踏面からの細溝の深さがラグ溝内で変化するようにしても良い。この場合、摩耗の進行に伴って細溝の数が減少するので、それが摩耗の進行状況を表示するためのインジケータとして機能する。

更に、ラグ溝が浅くなる側に向かって細溝の間隔が徐々に小さくなることが好ましい。つまり、ラグ溝のより早期に摩滅する側の方が摩耗時に剛性が高くなるため、ラグ溝が浅くなる側に向かって細溝の間隔を徐々に小さくすることにより、陸部の剛性を適切に調整することができる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 図２の空気入りタイヤのトレッドパターンの要部を示す平面図である。 図３のＸ−Ｘ矢視断面図である。 図２の空気入りタイヤの摩耗が進行した状態でのトレッドパターンを示す展開図である。 ラグ溝に付加された細溝の変形例を示す断面図である。 本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１〜図４は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。

一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。ベルト層７の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルトカバー層８が配置されている。ベルトカバー層８の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。

なお、上述したタイヤ内部構造は空気入りタイヤにおける代表的な例を示すものであるが、これに限定されるものではない。

図２に示すように、トレッド部１には、タイヤ中心線ＣＬの両側の位置でタイヤ周方向に延びる一対の内側主溝１１，１１と、各内側主溝１１よりもタイヤ幅方向外側の位置でタイヤ周方向に延びる一対の外側主溝１２，１２とが形成されている。これにより、一対の内側主溝１１，１１の相互間にはセンター陸部２０が区画され、内側主溝１１と外側主溝１２との間には中間陸部３０が区画され、外側主溝１２のタイヤ幅方向外側にはショルダー陸部４０が区画されている。

センター陸部２０はタイヤ周方向に連続的に延在するリブ構造を有している。センター陸部２０には必要に応じて溝やサイプを設けることが可能であるが、その剛性を確保するためにタイヤ周方向に連続的に延在するリブ構造を採用することが望ましい。

中間陸部３０には、タイヤ幅方向に対して傾斜しつつタイヤ幅方向に延在する複数本のラグ溝３１がタイヤ周方向に沿って間隔をおいて配設されている。各ラグ溝３１は、一端が外側主溝１２に開口する一方で他端が中間陸部３０内で終端している。図３及び図４に示すように、ラグ溝３１の深さは外側主溝１２への開口端側から終端側に向かって徐々に小さくなっている。また、各ラグ溝３１の終端側の溝底にはラグ溝３１の幅方向に延びる複数本の細溝３２がラグ溝３１の長手方向に沿って間隔をおいて配設されている。各ラグ溝３１における細溝３２の配置本数は５本〜８本とするのが良い。細溝３２はラグ溝３１を全幅にわたって横断するものであっても良く、或いは、ラグ溝３１の幅よりも短いものであっても良い。

ショルダー陸部４０には、タイヤ幅方向に対して傾斜しつつタイヤ幅方向に延在する複数本のラグ溝４１，４２がタイヤ周方向に沿って間隔をおいて交互に配設されている。各ラグ溝４１は、一端が外側主溝１２に開口する一方で他端がショルダー陸部４０内で終端している。一方、各ラグ溝４２は、一端が外側主溝１２に開口する一方で他端がデザインエンドまで延在している。

上述した空気入りタイヤでは、トレッド部１に区画された中間陸部３０に一端が外側主溝１２に開口する一方で他端が中間陸部３０内で終端するラグ溝３１を設けるにあたって、ラグ溝３１の深さを終端側に向かって徐々に小さくしているので、中間陸部３０内でラグ溝３１によって区分されるブロック部分（タイヤ周方向に隣り合う一対のラグ溝３１，３１の相互間に挟まれた部分）の剛性を十分に確保し、特に新品時から摩耗中期までの期間においてトレッド部１に偏摩耗が生じ難い構造となっている。

また、トレッド部１が摩耗していくと、ラグ溝３１の終端側の浅い部分が徐々に摩滅し、図５のような状態となる。しかしながら、ラグ溝３１の終端側の溝底には該ラグ溝３１の幅方向に延びる複数本の細溝３２を配設しているので、ラグ溝３１が摩滅した部位での中間陸部３０の剛性が局所的に高くなるのを回避し、摩耗時における偏摩耗の発生を抑制することができる。特に、ラグ溝３１の終端側の浅い部分が摩滅すると、中間陸部３０のタイヤ幅方向内側の部分の剛性が相対的に高くなり、その部分の摩擦エネルギーが相対的に高くなるが、ラグ溝３１の終端側の溝底に複数本の細溝３２を設けることにより、中間陸部３０を均一に摩耗させることが可能になる。これにより、偏摩耗に起因して空気入りタイヤのパターンノイズが悪化するのを防止することができる。なお、細溝３２はラグ溝３１の幅方向に延在するため、ラグ溝３１の溝底におけるクラックの発生を助長するものではない。

更に、ラグ溝３１の終端側の部分が摩滅しても、そのラグ溝３１が存在していた部位には細溝３２が残存することになるので、摩耗後のトレッド部１の見栄えが大きく変化してしまうという不都合を解消することができる。

図４において、ラグ溝３１の溝底からの細溝３２の深さＤ１は１ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定し、かつトレッド部１の踏面からの細溝３２の深さＤ２（細溝３２が設けられている箇所でのラグ溝３１の深さと細溝３１の深さとの和）は主溝１２の深さＤ０よりも小さくなるように設定すると良い。このような深さＤ１，Ｄ２を持つ細溝３２を付加した場合、偏摩耗の抑制効果を十分に得ることができ、しかも耐久性を悪化させることもない。細溝３２の深さＤ１が１ｍｍよりも小さいと偏摩耗の抑制効果が不十分になり、逆に５ｍｍよりも大きくしてもそれ以上の効果は期待できない。一方、細溝３２の深さＤ２が主溝１２の深さＤ０よりも大きいと溝下ゲージを十分に確保することができなくなるため耐久性の低下を招く恐れがある。

また、細溝３２の厚さＴは、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下、より好ましくは、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であると良い。なお、細溝３２は一般的にサイプと呼ばれる溝を包含するものである。このような厚さＴを持つ細溝３２を付加した場合、偏摩耗の抑制効果を十分に得ることができる。細溝３２の厚さＴが０．１ｍｍよりも小さいと摩耗時における陸部３０の剛性が過度に大きくなり、逆に１．５ｍｍよりも大きいと新品時の陸部３０の剛性が不足することになり、いずれの場合も偏摩耗の発生要因となる。また、細溝３２の厚さＴは、その細溝３２が設けられている位置でのラグ溝３１の幅よりも狭いことが望ましい。

トレッド部１の踏面からの細溝３２の深さＤ２は、図４に示すように、ラグ溝３１内で一定とすることができる。この場合、例えば８０％摩耗時に全ての細溝３２が同時に消失するような構成とすることができ、それが摩耗限度を知らせるためのインジケータとして機能する。

また、トレッド部１の踏面からの細溝３２の深さＤ２はラグ溝３１内で変化していても良い。例えば、図６は細溝３２の深さＤ２をラグ溝３１の長手方向に沿って交互に増減させた構造を示すものである。この場合、摩耗の進行に伴って細溝３２の数が減少するので、それが摩耗の進行状況を表示するためのインジケータとして機能する。

細溝３２の間隔はラグ溝３１の全長にわたって均一であってもよいが、ラグ溝３１が浅くなる側に向かって細溝３２の間隔を徐々に小さくしても良い。つまり、ラグ溝３１のより早期に摩滅する側の方が摩耗時に剛性が高くなるため、ラグ溝３１が浅くなる側に向かって細溝３２の間隔を徐々に小さくすることにより、陸部３０の剛性を適切に調整することができる。細溝３２の間隔は３ｍｍ〜５ｍｍの範囲に設定すると良い。なお、細溝３２の間隔とは細溝３２の厚さ方向の中心位置を基準とするピッチである。

図７は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示すものである。図７において、図２と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。図７に示すように、中間陸部３０に形成されたラグ溝３１は終端側の屈曲点Ｐにおいて屈曲している。各ラグ溝３１は屈曲点Ｐから開口端までの第一溝部３１Ａと屈曲点Ｐから終端までの第二溝部３１Ｂを形成している。第一溝部３１Ａの深さは屈曲点Ｐに向かって徐々に小さくなっているが、第二溝部３１Ｂの深さは一定であるか、或いは、終端から屈曲点Ｐに向かって徐々に大きくなっている。そして、第一溝部３１Ａ及び第二溝部３１Ｂの双方に細溝３２が配設されている。このようにラグ溝３１を屈曲させた場合、ラグ溝３１の端部が陸部３０の縁部から離れた位置に配置されるので、陸部３０の剛性低下を回避することができる。しかも、第一溝部３１Ａ及び第二溝部３１Ｂの双方に細溝３２を配設することにより、屈曲したラグ溝３１を有する場合においても、摩耗時における偏摩耗の発生を効果的に抑制することができる。

タイヤサイズが２０５／５５Ｒ１６であり、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、トレッド部にタイヤ周方向に延びる４本の主溝（深さ：８．６ｍｍ）を設け、これら主溝により複数列の陸部を区画した空気入りタイヤにおいて、図２又は図７に示すように、中間陸部に一端が主溝に開口する一方で他端が該中間陸部内で終端する複数本のラグ溝を設け、ラグ溝の深さ、ラグ溝が第二溝部を有する場合の第二溝部の深さ、ラグ溝内に形成された細溝の本数、細溝の厚さ、トレッド部の踏面からの細溝の深さ、細溝の間隔を表１のように設定した従来例、比較例１〜２及び実施例１〜５のタイヤを作製した。

表１において、ラグ溝の深さについて、その深さがラグ溝の長手方向に沿って変化する場合は開口端での深さと終端での深さを記載し、その深さが一定である場合は１つの値を記載した。同様に、細溝の間隔について、その間隔がラグ溝の長手方向に沿って変化する場合は開口端側の間隔と終端側の間隔を記載し、その間隔が一定である場合は１つの値を記載した。

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、摩耗時の見栄え、摩耗後の音、摩耗量差を評価し、その結果を表１に併せて示した。

摩耗時の見栄え：
各試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのホイールに組み付けて空気圧を２００ｋＰａとして排気量２０００ｃｃの試験車両（前輪駆動車）に装着し、摩耗評価試験路においてフロントタイヤが有効溝深さ（７．０ｍｍ）の５０％摩耗に達するまで走行した。走行後、フロントタイヤの摩耗時の見栄えについて、１０名のパネラーにより、従来例を５点とする１０点法に基づいて評価を行った。評価結果は、評価点の平均値により示した。この評価点が大きいほど見た目の印象が良いことを意味する。

摩耗後の音：
上記条件にてフロントタイヤが有効溝深さの５０％摩耗に達するまで走行した後、パターンノイズについて、１０名のパネラーにより、従来例を５点とする１０点法に基づいて評価を行った。評価結果は、評価点の平均値により示した。この評価点が大きいほどパターンノイズが少ないことを意味する。

摩耗量差：
上記条件にてフロントタイヤが有効溝深さの８０％摩耗に達するまで走行した後、フロントタイヤからカットサンプルを採取し、タイヤ断面画像を撮影し、中間陸部のタイヤ幅方向内側部分及び外側部分における摩耗量差を測定した。評価結果は、左右のフロントタイヤの平均値により示した。この摩耗量差が小さいほど偏摩耗が少なく、均一な摩耗が生じていることを意味する。

表１から明らかなように、実施例１〜５のタイヤは、いずれも、従来例との対比において、偏摩耗が抑制され、摩耗後の音が少ないことに加えて、摩耗後の見栄えも良好であった。一方、比較例１のタイヤは、ラグ溝の深さを大きい値で一定にしているため、５０％摩耗時におけるパターンノイズが増加していた。比較例２のタイヤは、ラグ溝に付加する細溝の本数が１本だけであるため、偏摩耗の抑制効果や摩耗後の音の抑制効果が得られなかった。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
２０ センター陸部
３０ 中間陸部
３１ ラグ溝
３２ 細溝
４０ ショルダー陸部
４１，４２ ラグ溝

Claims (7)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記トレッド部にタイヤ周方向に延びる主溝を設け、前記トレッド部に前記主溝に隣接する陸部を区画した空気入りタイヤにおいて、前記陸部に一端が前記主溝に開口する一方で他端が前記陸部内で終端する複数本のラグ溝を設け、該ラグ溝の深さを終端側に向かって徐々に小さくすると共に、前記ラグ溝の終端側の溝底に該ラグ溝の幅方向に延びる複数本の細溝を該ラグ溝の長手方向に沿って間隔をおいて配設したことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ラグ溝が終端側の屈曲点において屈曲し、該ラグ溝が前記屈曲点から開口端までの第一溝部と前記屈曲点から終端までの第二溝部を形成し、該第二溝部の深さを一定又は前記屈曲点に向かって徐々に大きくし、前記第一溝部及び第二溝部の双方に前記細溝を配設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. 前記ラグ溝の溝底からの前記細溝の深さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、かつ前記トレッド部の踏面からの前記細溝の深さが前記主溝の深さよりも小さい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. 前記細溝の厚さが０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記トレッド部の踏面からの前記細溝の深さが前記ラグ溝内で一定であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記トレッド部の踏面からの前記細溝の深さが前記ラグ溝内で変化することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記ラグ溝が浅くなる側に向かって前記細溝の間隔が徐々に小さくなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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