JP2019006349A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】主溝の溝底の歪及び陸部の偏摩耗を抑制し得るタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部２を有するタイヤである。トレッド部２には、タイヤ周方向に連続して延びる主溝３と、主溝３にトレッド端Ｔｅ側で隣接する第１陸部６とが設けられている。主溝３は、溝横断面において、溝底１０と、外側溝壁１２と、内側溝壁１１とを有する。溝底１０は、最もタイヤ赤道側に寄った第１位置１３と、最もトレッド端Ｔｅ側に寄った第２位置１４とを交互に含むようにタイヤ周方向にジグザグ状に延びている。第２位置１４での溝横断面における外側溝壁１２のトレッド法線に対する角度θ２ｂは、第１位置１３での溝横断面における内側溝壁１１のトレッド法線に対する角度θ１ａよりも大きい。【選択図】図４

Description

本発明は、トレッド部に主溝が設けられたタイヤに関し、詳しくは、主溝の溝底の損傷及び陸部の偏摩耗を抑制し得るタイヤに関する。

例えば、下記特許文献１には、トレッド部に、タイヤ周方向に連続して延びる主溝が設けられたタイヤが提案されている。この主溝は、溝縁がタイヤ周方向に沿って直線状で延びる一方、溝底は、タイヤ周方向にジグザグ状に延びている。タイヤ走行時、主溝の溝底には、通常、大きな歪が作用するが、上述のような主溝は、溝底に作用する歪を分散させ、ひいては、溝底でのクラックの発生を防止するのに役立つ。

ところで、主溝の溝底をジグザグ状にするためには、主溝の幅をそれなりに大きくする必要がある。このため、前記主溝に隣接する陸部の幅が相対的に小さくなり、前記陸部に偏摩耗が生じるおそれがあった。特に、前記主溝が、トレッド端とタイヤ赤道との間に設けられた場合、主溝のトレッド端側に隣接する第１陸部（走行時に、路面との間で滑りが生じやすい）には、肩落ち摩耗などの偏摩耗が生じるという問題があった。

特開平１０−０２４７０５号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、主溝の溝底の歪及び陸部の偏摩耗を抑制し得る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、トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部には、トレッド端とタイヤ赤道との間をタイヤ周方向に連続して延びる主溝と、前記主溝に前記トレッド端側で隣接する第１陸部とが設けられており、前記主溝は、溝横断面において、溝底と、タイヤ半径方向外側に向かって前記トレッド端側に傾斜する外側溝壁と、タイヤ半径方向外側に向かってタイヤ赤道側に傾斜する内側溝壁とを有し、前記溝底は、最もタイヤ赤道側に寄った第１位置と、最も前記トレッド端側に寄った第２位置とを交互に含むようにタイヤ周方向にジグザグ状に延びており、前記第２位置での溝横断面における前記外側溝壁のトレッド法線に対する角度θ２ｂは、前記第１位置での溝横断面における前記内側溝壁のトレッド法線に対する角度θ１ａよりも大きい。

本発明のタイヤにおいて、前記第２位置での前記外側溝壁のトレッド法線に対する角度θ２ｂと、前記第１位置での前記内側溝壁のトレッド法線に対する角度θ１ａとの比θ２ｂ／θ１ａは、１．２〜６．０であるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記第２位置での前記内側溝壁のトレッド法線に対する角度θ２ａと、前記第２位置での前記外側溝壁のトレッド法線に対する角度θ２ｂとの比θ２ａ／θ２ｂは、１．５〜６．０であるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記第１位置での前記外側溝壁のトレッド法線に対する角度θ１ｂと、前記第１位置での前記内側溝壁のトレッド法線に対する角度θ１ａとの比θ１ｂ／θ１ａは、１．２〜６．０であるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記角度θ２ｂは、５〜３０°であるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記トレッド部には、前記第１陸部に隣接する第２陸部が区分され、前記第１陸部の踏面のタイヤ軸方向の最大の幅Ｗ１と、前記第２陸部の踏面のタイヤ軸方向の最大の幅Ｗ２との比Ｗ１／Ｗ２は、１．０〜１．３であるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記第１位置での前記溝底と前記第２位置での前記溝底との間のタイヤ軸方向の距離は、前記主溝の溝幅の０．１５〜０．４０倍であるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記主溝は、タイヤ周方向に沿って直線状に延びる一対の溝縁を有しているのが望ましい。

本発明のタイヤの前記第２位置において、前記溝底は、前記主溝の一対の溝縁間のタイヤ軸方向の中心位置よりも前記トレッド端側に配されているのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記溝底と前記中心位置とのタイヤ軸方向の距離は、前記主溝の溝幅の０．１０〜０．２０倍であるのが望ましい。

本発明のタイヤのトレッド部に設けられた主溝は、溝横断面において、溝底と、タイヤ半径方向外側に向かって前記トレッド端側に傾斜する外側溝壁と、タイヤ半径方向外側に向かってタイヤ赤道側に傾斜する内側溝壁とを有している。前記溝底は、最もタイヤ赤道側に寄った第１位置と、最も前記トレッド端側に寄った第２位置とを交互に含むようにタイヤ周方向にジグザグ状に延びている。このような主溝は、タイヤ走行時に溝底に作用する歪を分散させることができ、ひいては溝底にクラック等の損傷が生じるのを防ぐことができる。

また、上記主溝は、第２位置での溝横断面における外側溝壁のトレッド法線に対する角度θ２ｂは、第１位置での溝横断面における内側溝壁のトレッド法線に対する角度θ１ａよりも大きい。一般に、第２位置では、前記主溝の前記トレッド端側で隣接する第１陸部の剛性が小さくなりやすいが、この位置での外側溝壁のトレッド法線に対する角度θ２ｂを相対的に大きくすることで、第１陸部の剛性を高め、前記第１陸部の偏摩耗を抑制することができる。

以上のように、本発明のタイヤは、主溝の溝底の損傷及び陸部の偏摩耗を抑制することができる。

本実施形態のタイヤのトレッド部の横断面図である。 ショルダー主溝の拡大断面図である。 ショルダー主溝の拡大平面図である。 （ａ）は、図３のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｂ）は、図３のＣ−Ｃ線断面図である。

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、本実施形態のタイヤ１のトレッド部２の横断面図が示されている。なお、図１は、タイヤ１の正規状態におけるタイヤ回転軸を含む子午線断面図である。本実施形態のタイヤ１は、例えば、トラック・バス等の重荷重用の空気入りタイヤとして好適に用いられる。但し、このような態様に限定されるものではなく、本発明のタイヤ１は、例えば、乗用車用として用いられても良い。

「正規状態」とは、タイヤが正規リムにリム組みされ、かつ、正規内圧が充填された無負荷の状態である。以下、特に言及しない場合、タイヤの各部の寸法等は、この正規状態で測定された値である。

「正規リム」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ているリムであり、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」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、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。

図１に示されるように、トレッド部２には、タイヤ周方向に連続して延びる複数の主溝３が設けられている。主溝３の少なくとも１本は、トレッド端Ｔｅとタイヤ赤道Ｃとの間に設けられている。

トレッド端Ｔｅとは、前記正規状態のタイヤ１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最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。

「正規荷重」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、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。

本実施形態の主溝３は、例えば、クラウン主溝４及びショルダー主溝５を含んでいる。クラウン主溝４は、タイヤ赤道Ｃのタイヤ軸方向の各側に１本ずつ設けられている。ショルダー主溝５は、各クラウン主溝４のタイヤ軸方向外側に設けられている。

各主溝３の溝幅Ｗ３は、例えば、トレッド幅ＴＷの４．０〜８．０％であるのが望ましい。トレッド幅ＴＷは、前記正規状態における一方のトレッド端Ｔｅから他方のトレッド端Ｔｅまでのタイヤ軸方向の距離である。各主溝３の溝深さは、重荷重用空気入りタイヤの場合、例えば、１５〜２５mmである。望ましい態様として、本実施形態の各主溝３の溝深さは、例えば、２０〜２５mmである。このような主溝３は、優れたウェット性能を発揮し得る。

上述の主溝３が設けられることにより、本実施形態のトレッド部２には、第１陸部６、第２陸部７及び第３陸部８が区分されている。第１陸部６は、ショルダー主溝５にトレッド端Ｔｅ側で隣接している。第２陸部７は、ショルダー主溝５とクラウン主溝４との間に区分されている。第３陸部８は、２本のクラウン主溝４の間に区分されている。

図２には、主溝３の態様を示す図として、ショルダー主溝５の拡大断面図が示されている。図３には、ショルダー主溝５の拡大平面図が示されている。図２は、図３のＡ−Ａ線断面図に相当する。

図２及び図３に示されるように、主溝３は、溝底部分９と、内側溝壁１１と、外側溝壁１２とを有している。

図２に示されるように、本実施形態の溝底部分９は、例えば、溝横断面において、タイヤ半径方向内側に向かって円弧状に凹んだ底面を有している。底面の曲率半径は、例えば、１．０〜４．０mmであるのが望ましい。本実施形態では、溝底部分９の最も深い位置が、溝底１０とされる。本発明の他の態様では、溝底部分９は、一定の深さでタイヤ軸方向にのびる平坦な底面を含んでも良い。この場合、溝底は、例えば、前記底面のタイヤ軸方向の中心位置とされる。

内側溝壁１１は、溝底１０よりもタイヤ赤道Ｃ側（図２では右側である。）に配され、タイヤ半径方向外側に向かってタイヤ赤道Ｃ側に傾斜している。外側溝壁１２は、溝底１０よりもトレッド端Ｔｅ側（図２では左側である。）に配され、タイヤ半径方向外側に向かってトレッド端Ｔｅ側に傾斜している。本実施形態の内側溝壁１１及び外側溝壁１２は、それぞれ、溝横断面において直線状にのびている。

図３では、発明が理解され易いように、内側溝壁１１及び外側溝壁１２はそれぞれ着色されている。また、溝底部分９と内側溝壁１１との境界、及び、溝底部分９と外側溝壁１２との境界が２点鎖線で示されている。また、溝底１０が１点鎖線で示されている。図３に示されるように、溝底１０は、最もタイヤ赤道Ｃ側に寄った第１位置１３と、最もトレッド端Ｔｅ側に寄った第２位置１４とを交互に含むようにタイヤ周方向にジグザグ状に延びている。このような主溝３は、タイヤ走行時に溝底に作用する歪を分散させることができ、ひいては溝底１０にクラック等の損傷が生じるのを防ぐことができる。

望ましい態様として、本実施形態の主溝３は、タイヤ周方向に沿って直線状に延びる一対の溝縁３ｅを有している。これにより、陸部の偏摩耗が抑制される。

図２及び図３に示されるように、本実施形態の内側溝壁１１及び外側溝壁１２は、それぞれ、トレッド法線に対する角度を周期的に増減させながらタイヤ周方向に延びている。本実施形態の内側溝壁１１のトレッド法線に対する角度θ１は、例えば、３〜３５°の範囲で増減しているのが望ましい。外側溝壁１２のトレッド法線に対する角度θ２は、例えば、５〜４０°の範囲で増減しているのが望ましい。

図４（ａ）には、図３の主溝３の第１位置１３でのＢ−Ｂ線断面図が示されている。図４（ｂ）には、図３の主溝３の第２位置１４でのＣ−Ｃ線断面図が示されている。図４（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第２位置１４での溝横断面における外側溝壁１２のトレッド法線に対する角度θ２ｂは、第１位置１３での溝横断面における前記内側溝壁１１のトレッド法線に対する角度θ１ａよりも大きい。一般に、第２位置１４では、主溝３のトレッド端Ｔｅ側で隣接する第１陸部６の剛性が小さくなりやすいが、この位置での外側溝壁１２のトレッド法線に対する角度θ２ｂを相対的に大きくすることで、第１陸部６の剛性を高め、第１陸部６の偏摩耗を抑制することができる。

前記角度θ２ｂと前記角度θ１ａとの比θ２ｂ／θ１ａは、好ましくは１．２以上、より好ましくは１．４以上であり、好ましくは６．０以下、より好ましくは３．０以下、さらに好ましくは２．０以下である。これにより、主溝３の両側に配された陸部が均一に摩耗し易くなる。

前記角度θ２ｂは、例えば、５〜３０°であり、より好ましくは５〜２０°である。角度θ１ａは、例えば、３〜２５°であり、好ましくは３〜１５°である。

第２位置１４での内側溝壁１１のトレッド法線に対する角度θ２ａと、前記角度θ２ｂとの比θ２ａ／θ２ｂは、好ましくは１．５以上、より好ましくは２．０以上、さらに好ましくは２．５以上であり、好ましくは６．０以下、より好ましくは、４．０以下、さらに好ましくは３．０以下である。これにより、第２位置１４において、主溝３の両側の陸部の偏摩耗がさらに抑制される。

第１位置１３での外側溝壁１２のトレッド法線に対する角度θ１ｂと、前記角度θ１ａとの比θ１ｂ／θ１ａは、好ましくは１．２以上、より好ましくは３．０以上、さらに好ましくは４．０以上であり、好ましくは６．０以下、より好ましくは５．０以下、さらに好ましくは４．５以下である。これにより、第１位置１３において、主溝３の両側の陸部の偏摩耗がさらに抑制される。

第１位置１３において、溝底１０は、主溝３の一対の溝縁３ｅ間のタイヤ軸方向の中心位置３ｃよりもタイヤ赤道Ｃ側に配されているのが望ましい。同様に、第２位置１４において、溝底１０は、主溝３の一対の溝縁３ｅ間のタイヤ軸方向の中心位置３ｃよりもトレッド端Ｔｅ側に配されているのが望ましい。これにより、溝底に作用する歪みを十分に分散させることができる。

第２位置１４において、溝底１０と前記中心位置３ｃとのタイヤ軸方向の距離Ｌ１は、主溝３の溝幅Ｗ３の０．１０〜０．２０倍であるのが望ましい。これにより、ウェット性能を維持しつつ、上述の効果を得ることができる。

図３に示されるように、ウェット性能を維持しつつ、溝底１０のクラックを抑制するために、第１位置１３での溝底１０と第２位置１４での溝底１０との間のタイヤ軸方向の距離Ｌ２は、好ましくは主溝３の溝幅Ｗ３の０．１５倍以上、より好ましくは０．２０倍以上であり、好ましくは０．４０倍以下、より好ましくは０．３５倍以下である。

図１に示されるように、各陸部の偏摩耗を抑制するために、第１陸部６の踏面のタイヤ軸方向の最大の幅Ｗ１と、第２陸部７の踏面のタイヤ軸方向の最大の幅Ｗ２との比Ｗ１／Ｗ２は、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．１以上であり、好ましくは１．３以下、より好ましくは１．２以下である。

以上、本発明の一実施形態のタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

上述した基本構造を有するサイズ２７５／７０Ｒ２２．５の重荷重用空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。比較例として、前記角度θ２ｂと前記角度θ１ａとが等しいタイヤが試作された。各テストタイヤの耐偏摩耗性、溝底の耐久性及びウェット性能がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
装着リム：８．２５×２２．５
タイヤ内圧：７２０kPa

＜耐偏摩耗性＞
下記のテスト車両で一定距離走行したときの第１陸部と第２陸部との摩耗量の差が測定された。結果は、比較例を１００とする指数で表されている。数値が小さい程、第１陸部と第２陸部とが均一に摩耗し、優れた耐偏摩耗性を有していることを示す。
テスト車両：１０ｔトラック（２−Ｄ車）
積載状態：荷台前方に半積載状態
タイヤ装着位置：全輪

＜溝底の耐久性＞
テストタイヤをドラム試験機上で下記の条件で連続走行させ、主溝の溝底にクラックが発生するまでの走行距離が測定された。結果は、比較例を１００とする指数であり、数値が大きい程、溝底の耐久性が優れていることを示す。
速度：８０km/h
荷重：３３．８３kN

＜ウェット性能＞
インサイドドラム試験機が用いられ、各テストタイヤが下記の条件で水深５．０mmのドラム面上を走行したときのハイドロプレーニング現象の発生速度が測定された。結果は、比較例を１００とする指数であり、数値が大きい程、前記発生速度が高く、ウェット性能が優れていることを示す。
スリップ角：１．０°
縦荷重：４．２kN
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例のタイヤは、主溝の溝底の歪及び陸部の偏摩耗を抑制していることが確認できた。また、実施例のタイヤは、ウェット性能が維持されていることも確認できた。

２ トレッド部
３ 主溝
６ 第１陸部
１０ 溝底
１１ 内側溝壁
１２ 外側溝壁
１３ 第１位置
１４ 第２位置
Ｃ タイヤ赤道
Ｔｅ トレッド端

Claims (10)

1. トレッド部を有するタイヤであって、
   前記トレッド部には、トレッド端とタイヤ赤道との間をタイヤ周方向に連続して延びる主溝と、前記主溝に前記トレッド端側で隣接する第１陸部とが設けられており、
   前記主溝は、溝横断面において、溝底と、タイヤ半径方向外側に向かって前記トレッド端側に傾斜する外側溝壁と、タイヤ半径方向外側に向かってタイヤ赤道側に傾斜する内側溝壁とを有し、
   前記溝底は、最もタイヤ赤道側に寄った第１位置と、最も前記トレッド端側に寄った第２位置とを交互に含むようにタイヤ周方向にジグザグ状に延びており、
   前記第２位置での溝横断面における前記外側溝壁のトレッド法線に対する角度θ２ｂは、前記第１位置での溝横断面における前記内側溝壁のトレッド法線に対する角度θ１ａよりも大きい、
   タイヤ。
2. 前記第２位置での前記外側溝壁のトレッド法線に対する角度θ２ｂと、前記第１位置での前記内側溝壁のトレッド法線に対する角度θ１ａとの比θ２ｂ／θ１ａは、１．２〜６．０である請求項１記載のタイヤ。
3. 前記第２位置での前記内側溝壁のトレッド法線に対する角度θ２ａと、前記第２位置での前記外側溝壁のトレッド法線に対する角度θ２ｂとの比θ２ａ／θ２ｂは、１．５〜６．０である請求項１又は２記載のタイヤ。
4. 前記第１位置での前記外側溝壁のトレッド法線に対する角度θ１ｂと、前記第１位置での前記内側溝壁のトレッド法線に対する角度θ１ａとの比θ１ｂ／θ１ａは、１．２〜６．０である請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ。
5. 前記角度θ２ｂは、５〜３０°である請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ。
6. 前記トレッド部には、前記第１陸部に隣接する第２陸部が区分され、
   前記第１陸部の踏面のタイヤ軸方向の最大の幅Ｗ１と、前記第２陸部の踏面のタイヤ軸方向の最大の幅Ｗ２との比Ｗ１／Ｗ２は、１．０〜１．３である請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤ。
7. 前記第１位置での前記溝底と前記第２位置での前記溝底との間のタイヤ軸方向の距離は、前記主溝の溝幅の０．１５〜０．４０倍である請求項１乃至６のいずれかに記載のタイヤ。
8. 前記主溝は、タイヤ周方向に沿って直線状に延びる一対の溝縁を有している請求項１乃至７のいずれかに記載のタイヤ。
9. 前記第２位置において、前記溝底は、前記主溝の一対の溝縁間のタイヤ軸方向の中心位置よりも前記トレッド端側に配されている請求項１乃至８のいずれかに記載のタイヤ。
10. 前記溝底と前記中心位置とのタイヤ軸方向の距離は、前記主溝の溝幅の０．１０〜０．２０倍である請求項９記載のタイヤ。

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