JP2019089412A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ショルダー陸部に発生する偏摩耗を抑制することができる空気入りタイヤ提供する。【解決手段】タイヤ周方向に延びる複数の主溝３６と、主溝３６により区画された複数の陸部３８，４０，４２と、をトレッド部１６に備える空気入りタイヤ１０において、主溝３６は、タイヤ幅方向外側Ｗｏに設けられたショルダー主溝３６Ｂを備え、陸部３８，４０，４２は、ショルダー主溝３６Ｂのタイヤ幅方向外側Ｗｏに形成されたショルダー陸部４２を備え、ショルダー陸部４２は、接地端Ｅのタイヤ幅方向内側Ｗｉにタイヤ周方向に間隔をあけて設けられた複数の小孔５０を備え、小孔５０は、深さ方向に対してタイヤ幅方向内側Ｗｉへ屈曲する屈曲部５３を備える。【選択図】 図３

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤは、通常、走行時にトレッド部のショルダー陸部の接地端近傍において接地圧が高くなる傾向がある。その結果、トレッド部の他の陸部に比べて、ショルダー陸部の接地端近傍の摩耗量が大きくなる、偏摩耗が問題となることがある。このような偏摩耗を抑制する方法として、ショルダー陸部の接地端近傍にトレッド面に開口する複数の小孔を設けることで、ショルダー陸部の接地端近傍における剛性を低下させ、接地圧の均一化を図ることが知られている（例えば、下記特許文献１及び２）。

特開平８−２５８５１３号 特開平５−２９４１１２号

ショルダー陸部の接地圧は、タイヤ幅方向外側から内側に向かって徐々に低下する傾向がある。しかし、特許文献１及び２では、小孔を設けた位置において剛性を低下さることができるが、他の位置における剛性がほとんど低下しないため、接地圧を均一化することが難しく、ショルダー陸部の接地端近傍に発生する偏摩耗を充分に抑制することができない。

そこで、ショルダー陸部に発生する偏摩耗を抑制することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延びる複数の主溝と、前記主溝により区画された複数の陸部と、をトレッド部に備える空気入りタイヤにおいて、前記主溝は、タイヤ幅方向外側に設けられたショルダー主溝を備え、前記陸部は、前記ショルダー主溝のタイヤ幅方向外側に形成されたショルダー陸部を備え、前記ショルダー陸部は、接地端のタイヤ幅方向内側にタイヤ周方向に間隔をあけて設けられた複数の小孔を備え、前記小孔は、深さ方向に対してタイヤ幅方向内側へ屈曲する屈曲部を備える。

本発明の好ましい態様において、前記ショルダー陸部は、前記小孔と前記接地端との間にタイヤ周方向に沿って延びる細溝を備えてもよい。この場合、前記小孔は、前記細溝より深いことが好ましく、前記小孔は、断面円形をなし、前記小孔の開口縁から前記細溝の開口縁までの距離が、前記小孔の直径の１倍以上１．５倍以下であることが好ましい。

本発明の他の好ましい態様において、前記小孔は、前記屈曲部のトレッド面側にタイヤ径方向へ延びるストレート部を備えてもよい。

本発明では、ショルダー陸部に設けられた複数の小孔が、深さ方向に対してタイヤ幅方向内側へ屈曲する屈曲部を備え、タイヤ幅方向に広く分布するとともに、タイヤ幅方向内側ほどショルダー陸部の深い位置に配置される。そのため、ショルダー陸部の接地端近傍における剛性低下量をタイヤ幅方向外側から内側へ緩やかに減少させることができ、屈曲部を備えない小孔を設ける場合に比べて接地圧が均一となり、ショルダー陸部に発生する偏摩耗を効果的に抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤの半断面図。 図１の空気入りタイヤのトレッド部の平面図。 図１の空気入りタイヤのショルダー陸部の斜視図。 本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の平面図。 本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤのショルダー陸部の斜視図。

実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、発明の範囲はこれに限定されない。

本明細書において、接地端とは、空気タイヤを正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した状態で平坦な路面に垂直に置き、正規荷重を加えた正規荷重状態において、路面に接地する接地面のタイヤ幅方向端部のことである。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"MeasuringRim"となる。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"であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。また、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であれば上記の表に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば"LOAD CAPACITY"であるが、タイヤが乗用車用である場合には前記荷重の８８％に相当する荷重とする。

また、本明細書における上記各寸法は、特に言及した場合を除いて、空気入りタイヤを正規リムに装着して正規内圧を充填した無負荷の正規状態でのものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、実施形態に係る空気入りタイヤ１０を、タイヤ軸を含む子午線断面で切断した右側半断面図である。ここでは、左右対称のタイヤであるため、左側半分は図示を省略している。

図１の空気入りタイヤ１０は、左右一対のビード部１２と、ビード部１２から半径方向外方に延びる左右一対のサイドウォール部１４と、トレッド面を構成するトレッド部１６と、トレッド部１６のタイヤ径方向内側に配置された左右一対のバットレス部１８とを備えてなる。ここで、バットレス部１８は、トレッド部１６とサイドウォール部１４との境界領域であり、トレッド部１６とサイドウォール部１４との間を繋ぐように設けられている。

空気入りタイヤ１０は、一対のビード部１２間にトロイダル状に架け渡して設けられたカーカスプライ２０を備える。一対のビード部１２には、それぞれリング状のビードコア２２が埋設されている。

カーカスプライ２０は、トレッド部１６からバットレス部１８及びサイドウォール部１４を経て、ビード部１２にてビードコア２２により係止されており、上記各部１２，１４，１６，１８を補強する。カーカスプライ２０は、この例では、両端部がビードコア２２の周りをタイヤ幅方向内側から外側に折り返すことにより係止されている。カーカスプライ２０の内側には、空気圧を保持するためのインナーライナー２４が配設されている。

カーカスプライ２０は、有機繊維コードをタイヤ周方向に対して所定の角度（例えば、７０°〜９０°）で配列し、トッピングゴムで被覆してなる少なくとも１枚のプライからなり、この例では１プライで構成されている。カーカスプライ２０を構成するコードとしては、例えば、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維等の有機繊維コードが好ましく用いられる。

サイドウォール部１４においてカーカスプライ２０の外側（即ち、タイヤ外面側）にはサイドウォールゴム３２が設けられている。また、ビード部１２において、ビードコア２２の外周側には、タイヤ半径方向外側に向かって先細状に延びる硬質ゴム材よりなるビードフィラー３４が配されている。

トレッド部１６におけるカーカスプライ２０の外周側にはベルト２６が配設されている。すなわち、ベルト２６は、トレッド部１６においてカーカスプライ２０とトレッドゴム２８との間に設けられている。ベルト２６は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して所定の角度（例えば、１０°〜３５°）で配列した、複数枚の交差ベルトプライからなる。ベルトコードとしては、スチールコードや高張力を有する有機繊維コードが用いられる。

トレッド部１６の表面には、タイヤ周方向に沿って延びる４本の主溝３６が設けられている。具体的には、主溝３６は、タイヤ赤道面ＣＬを挟んで両側に配された一対のセンター主溝３６Ａと、一対のセンター主溝３６Ａのタイヤ幅方向外側Ｗｏに設けられた一対のショルダー主溝３６Ｂとから構成されている。タイヤ幅方向外側Ｗｏとは、タイヤ幅方向Ｗにおいてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。

上記の４本の主溝３６により、トレッド部１６には、２本のセンター主溝３６Ａの間に中央陸部３８が形成され、センター主溝３６Ａとショルダー主溝３６Ｂとの間に中間陸部４０が形成され、２本のショルダー主溝３６Ｂのタイヤ幅方向外側Ｗｏにショルダー陸部４２が形成されている。ショルダー陸部４２のトレッド面のタイヤ幅方向外側端は、トレッド接地端Ｅをなしており、タイヤ径方向内方へ延びタイヤ側面上部を構成するバットレス部１８が接続されている。

そして、ショルダー陸部４２には、トレッド面４２ａに開口する複数の小孔５０が設けられている。

複数の小孔５０は、タイヤ径方向内側Ｒｉへ陥没する断面円形状の凹部であり、深さ方向（タイヤ径方向内側Ｒｉ）に対してタイヤ幅方向内側Ｗｉへ屈曲する屈曲部５３を備える。具体的には、小孔５０は、トレッド面４２ａに形成された開口縁５１からタイヤ径方向Ｒと平行に延びる円筒状の第１ストレート部５２と、第１ストレート部５２の奥側に連続して設けられた屈曲部５３と、屈曲部５３の奥側に連続して設けられた第２ストレート部５４と、第２ストレート部５４の奥側に連続して設けられた拡大部５５とを備える。

屈曲部５３は、タイヤ径方向Ｒに延びる第１ストレート部５２に対してタイヤ幅方向内側Ｗｉへ屈曲するように設けられている。これにより、屈曲部５３の奥側に設けられた第２ストレート部５４が第１ストレート部５２よりタイヤ幅方向内側Ｗｉに配置されている。

第２ストレート部５４は、屈曲部５３の奥側からタイヤ径方向Ｒと平行に延びる円筒状をなしている。第２ストレート部５４の底部には、空洞部分がタイヤ幅方向外側Ｗｏへ広がることなく、タイヤ幅方向内側Ｗｉへ広がった拡大部５５が設けられている。拡大部５５のタイヤ径方向内側Ｒｉは小孔５０の底部を構成する。このような複数の小孔５０は、タイヤ周方向に間隔をあけて接地端Ｅのタイヤ幅方向内側Ｗｉに設けられている。

ここで、図２及び図３を参照して小孔５０の寸法の一例を挙げると、ショルダー主溝３６Ｂの溝深さｆが１０〜１５ｍｍ、トレッド接地幅（左右の接地端Ｅの間隔）Ｌが２００〜２４５ｍｍに対して、小孔５０の孔深さａを１０．５〜１８ｍｍ、小孔５０の直径ｃを１．５〜３．０ｍｍ、小孔５０のタイヤ周方向の間隔ｅを１．５〜９ｍｍ、トレッド面４２ａに形成された小孔５０の開口縁５１から接地端Ｅまでの距離ｇを２〜４．５ｍｍに設定することができる。

本実施形態では、ショルダー陸部４２の接地端Ｅのタイヤ幅方向内側Ｗｉに設けられた複数の小孔５０が深さ方向に対してタイヤ幅方向内側Ｗｉへ屈曲する屈曲部５３を備える。そのため、小孔５０の口径を大きくすることなく、小孔５０をタイヤ幅方向Ｗの広い範囲に配置させることができるとともに、タイヤ幅方向内側Ｗｉほどショルダー陸部の深い位置に配置される。これにより、ショルダー陸部４２の接地端Ｅ近傍における剛性低下量をタイヤ幅方向外側Ｗｏから内側Ｗｉへ緩やかに減少させることができるため、ショルダー陸部４２の接地端Ｅ近傍における接地圧が均一となり、ショルダー陸部４２に発生する偏摩耗を効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、ショルダー陸部４２に設けられた小孔５０が屈曲部５３を備えるため、小孔５０内に石が進入しても、屈曲部５３によって更に孔溝側へ進入するのを防ぐことができる。

また、本実施形態において、小孔５０が、屈曲部５３のトレッド面４２ａ側に、開口縁５１からタイヤ径方向Ｒと平行に延びる第１ストレート部５２を備えるため、加硫成型されたタイヤを脱型する際に、小孔５０を成型した突起を小孔５０から抜き取りやすくなり、脱型時に小孔５０の周りに発生する欠けを抑えることができる。

また、本実施形態において、小孔５０が断面円形状であると、小孔５０の周囲の所定方向に応力が集中することがなく小孔５０の周囲全体に分散されるため、クラックの発生を抑えることができる。

なお、本実施形態において、小孔５０の直径ｃを１．５〜３．０ｍｍとすることが好ましい。小孔５０の直径ｃが１．５ｍｍ以上であると、ショルダー陸部４２の接地端Ｅ近傍における剛性を効果的に低下させることができ、小孔５０の直径ｃが３．０ｍｍ以下であると、小孔５０の踏み込み側と蹴り出し側のうち一方が他方に比べて大きく摩耗するヒールアンドトウ摩耗の発生を抑えることができる。

また、本実施形態において、小孔５０の孔深さａは、ショルダー主溝３６Ｂの溝深さｆ以上に設定することが好ましい。これにより、タイヤ摩耗末期までショルダー陸部４２の接地端Ｅ近傍における接地圧を均一化することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４及び図５に基づいて説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には説明は省略し、異なる部分について説明する。

本実施形態では、ショルダー陸部４２の接地端Ｅのタイヤ幅方向内側Ｗｉに、小孔５０に加えて細溝６０が設けられている。

具体的には、細溝６０は、ショルダー陸部４２の接地端Ｅと複数の小孔５０との間にてタイヤ周方向に沿って延びる。この細溝６０は、ショルダー陸部４２をタイヤ幅方向内側Ｗｉの本体陸部４２１と、タイヤ幅方向外側Ｗｏの犠牲陸部４２２とに区画している。本体陸部４２１にはタイヤ幅方向外側Ｗｏ（細溝６０の近傍）に複数の小孔５０が設けられている。

なお、細溝６０は、小孔５０の第１ストレート部５２及び第２ストレート部５４と平行となるように、ショルダー陸部４２のトレッド面４２ａに形成された開口縁６１からタイヤ径方向Ｒと平行に陥没してもよい。

ここで、図４及び図５を参照して小孔５０の寸法の一例を挙げると、ショルダー主溝３６Ｂの溝深さｆが１０〜１５ｍｍ、トレッド接地幅Ｌが２００〜２４５ｍｍに対して、小孔５０の孔深さａ’を１０．５〜１８ｍｍ、細溝６０の溝深さｂ’を１０〜１５ｍｍ、小孔５０の直径ｃ’を１．５〜３．０ｍｍ、細溝６０の幅ｍ’を１．５〜３．０ｍｍ、細溝６０と小孔５０との間隔（トレッド面４２ａに形成された細溝６０の開口縁６１から小孔５０の開口縁５１までの距離）ｄ’を２〜４．５ｍｍ、小孔５０のタイヤ周方向の間隔ｅ’を１．５〜９ｍｍ、トレッド面４２ａに形成された小孔５０の開口縁５１から接地端Ｅまでの距離ｇ’を５．５〜１２ｍｍに設定することができる。

本実施形態では、ショルダー陸部４２の接地端Ｅのタイヤ幅方向内側Ｗｉにタイヤ周方向に延びる細溝６０が設けられるとともに、細溝６０のタイヤ幅方向内側Ｗｉにタイヤ周方向に間隔をあけて並べた複数の小孔５０が設けられている。これにより、ショルダー陸部４２のタイヤ幅方向外側Ｗｏに犠牲陸部４２２を形成し、実質的なタイヤ性能への寄与が大きい本体陸部４２１の偏摩耗を低減することができる。加えて、本体陸部４２１のタイヤ幅方向外側Ｗｏに複数の小孔５０が設けられているため、本体陸部４２１の接地圧がタイヤ幅方向において均一化され、偏摩耗を効果的に抑制することができる。

しかも、小孔５０が深さ方向に対してタイヤ幅方向内側へ屈曲する屈曲部５３を備え、小孔５０の底部が開口端側（トレッド面４２ａ側）に比べて細溝６０から離れて配置されるため、小孔５０の底部と細溝６０の底部との間における応力集中を緩和してクラックの発生を抑えることができる。

なお、本実施形態において、小孔５０の孔深さａ’を細溝６０の溝深さｂ’より大きく設定する（つまり、ａ’＞ｂ’）ことが好ましく、例えば、小孔５０の孔深さａ’を細溝６０の溝深さｂ’の１倍より大きく１．２倍以下（ｂ’＜ａ’≦１．２ｂ’）とすることができる。このように孔深さａ’及び溝深さｂ’を設定することで、タイヤ摩耗末期まで小孔５０により本体陸部４２１の接地圧の均一化を図り偏摩耗を抑制することができる。加えて、小孔５０と細溝６０との深さが異なるため、小孔５０の底部と細溝６０の底部との間における応力集中を緩和してクラックの発生を抑えることができる。

また、本実施形態において、細溝６０と小孔５０との間隔ｄ’は、小孔５０の直径ｃの１倍以上１．５倍以下（ｃ’≦ｄ’≦１．５ｃ）とすることが好ましい。細溝６０と小孔５０との間隔ｄ’が小孔５０の直径ｃ’以上であると、細溝６０と小孔５０と距離を確保することができ、本体陸部４２１の欠けを抑えることができ、細溝６０と小孔５０との間隔ｄ’が小孔５０の直径ｃ’の１．５倍以下であると、本体陸部４２１のタイヤ幅方向外側Ｗｏにおいて接地圧の均一化を図って偏摩耗を効果的に抑制することができる。

（変更例）
上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

例えば、小孔５０は、深さ方向に対してタイヤ幅方向内側へ屈曲する屈曲部５３を複数有してもよく、その場合も上記した効果に加え、ショルダー陸部の接地端近傍における剛性をタイヤ幅方向外側Ｗｏから内側Ｗｉへ多段階に低減することができ、より一層偏摩耗を抑制することができる。

また、例えば、小孔５０は、屈曲部５３の奥側に第２ストレート部５４をもうけることなく、屈曲部５３で終端してもよく、あるいは、屈曲部５３の奥側に拡大部５５を設けて終端してもよい。その場合も上記した効果が得られる。

１０…空気入りタイヤ、１２…ビード部、１４…サイドウォール部、１６…トレッド部、１８…バットレス部、２０…カーカスプライ、２２…ビードコア、２４…インナーライナー、２６…ベルト、２８…トレッドゴム、３６…主溝、３６Ａ…センター主溝、３６Ｂ…ショルダー主溝、３８…中央陸部、４０…中間陸部、４２…ショルダー陸部、５０…小孔、５１…開口縁、５２…第１ストレート部、５３…屈曲部、５４…第２ストレート部、５５…拡大部、６０…細溝、６１…開口縁

Claims (5)

1. タイヤ周方向に延びる複数の主溝と、前記主溝により区画された複数の陸部と、をトレッド部に備える空気入りタイヤにおいて、
   前記主溝は、タイヤ幅方向外側に設けられたショルダー主溝を備え、
   前記陸部は、前記ショルダー主溝のタイヤ幅方向外側に形成されたショルダー陸部を備え、
   前記ショルダー陸部は、接地端のタイヤ幅方向内側にタイヤ周方向に間隔をあけて設けられた複数の小孔を備え、
   前記小孔は、深さ方向に対してタイヤ幅方向内側へ屈曲する屈曲部を備える空気入りタイヤ。
2. 前記ショルダー陸部は、前記小孔と前記接地端との間にタイヤ周方向に沿って延びる細溝を備える請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記小孔は、前記細溝より深い請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記小孔は、断面円形をなし、前記小孔の開口縁から前記細溝の開口縁までの距離が、前記小孔の直径の１〜１．５倍である請求項２又は３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記小孔は、前記屈曲部のトレッド面側にタイヤ径方向へ延びるストレート部を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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