JP2019093916A

JP2019093916A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2019093916A
Application number: JP2017225135A
Authority: JP
Inventors: 晴信吹田; Harunobu Fukita
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd; Toyo Tire Corp
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2019-06-20
Also published as: US20190152273A1; CN109808424A

Abstract

【課題】ショルダーリブの耐偏摩耗性を向上させる。【解決手段】タイヤ周方向ＣＤに延びる複数の主溝３によって形成される、タイヤ周方向ＣＤにつながる複数のリブ４を備える。前記リブ４のうち、タイヤ幅方向両側に位置するショルダーリブ４ｃは、リブ端側の接地面７及び外側面８に開口する第１サイプ６ａと、前記第１サイプ６ａよりもタイヤ径方向内側に位置し、前記外側面９に開口する第２サイプ６ｂとを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。

従来、タイヤ周方向に延びる複数の周溝によって陸部を形成し、その側溝壁に陸部の頂部に開口しないサイプを形成した空気入りタイヤが公知である（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、前記従来の空気入りタイヤでは、形成されるサイプは、リブの主溝側に配置され、タイヤの頂部が摩耗した際に陸部を変形しやすくして、溝内に形成したリブを制動に利用しようとするものでしかない。

特開２０１０−１０５５９１号公報

本発明は、ショルダーリブの耐偏摩耗性を向上させ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。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
タイヤ周方向に延びる複数の主溝によって形成される、タイヤ周方向につながる複数のリブを備え、
前記リブのうち、タイヤ幅方向両側に位置するショルダーリブは、リブ端側の接地面及び外側面に開口する第１サイプと、前記第１サイプよりもタイヤ径方向内側に位置し、前記外側面に開口する第２サイプとを有する、空気入りタイヤを提供する。

この構成により、ショルダーリブの摩耗初期段階では、第１サイプによってリブ端側を変形しやすくして接地圧を低減して摩耗を抑制できる。また、ショルダーリブの摩耗が進行して摩耗中期及び後期段階では、第２サイプにより、ショルダーリブのリブ端側での滑りを抑制できる。したがって、ショルダーリブを、摩耗の初期段階から後期段階まで偏摩耗を抑えることのできる耐偏摩耗性に優れた構成とすることが可能となる。

前記第１サイプと前記第２サイプは、タイヤ周方向に等間隔で配置されているのが好ましい。

この構成により、ショルダーリブでの剛性をタイヤ周方向に均一に低下させることができる。

前記第１サイプと前記第２サイプは、タイヤ周方向に位置をずらせて配置されているのが好ましい。

この構成により、各サイプが形成されたショルダーリブでのリブ端側で剛性が低下し過ぎるのを防止できる。

前記第１サイプは、タイヤ幅方向内側に向かって底部がタイヤ径方向外側に傾斜した、子午線断面三角形であるのが好ましい。

この構成により、第１サイプが形成される厚み領域で、剛性が低下し過ぎてクラックが発生してしまうのを防止できる。

前記第２サイプは、タイヤ幅方向内側に向かって底部がタイヤ径方向の位置を変化させない、子午線断面四角形であるのが好ましい。

この構成により、ショルダーリブの摩耗中期及び後期段階で、そのリブ端側での周方向の滑りを抑制して耐偏摩耗性を向上できる。

前記第１サイプは、前記ショルダーリブの頂面から、前記ショルダーリブの前記主溝からの高さ寸法の３０％以下の範囲に設けられているのが好ましい。

前記第２サイプは、前記ショルダーリブの頂面から、前記ショルダーリブの前記主溝からの高さ寸法の３０％以上６０％以下の範囲に設けられているのが好ましい。

前記第１サイプの底部と、前記第２サイプの頂部とはタイヤ径方向に所定の間隔を有するのが好ましい。

この構成により、第１サイプと第２サイプとが同時に頂面側に開口して極端に剛性が低下することを防止できる。

本発明によれば、ショルダーリブに、タイヤ径方向外側の第１サイプと、タイヤ幅方向内側の第２サイプとを設けるようにしたので、摩耗初期段階においては、第１サイプにより、リブ端側を変形しやすくしてリブ端の接地圧を低減させることで、摩耗の発生を遅らせることができる。また、摩耗中期及び後期段階においては、第２サイプにより、周方向の滑りを抑制することで、摩耗の進行を遅らせることができる。これにより、摩耗初期段階から後期段階まで、ショルダーリブの耐摩耗性を向上させることが可能となる。

本実施形態に係る空気入りタイヤの一部を示す子午線断面図である。図１の部分拡大図である。図１のショルダーリブの一部を示す斜視図である。図３のショルダーリブの側面図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤの一部の子午線断面図を示す。この空気入りタイヤでは、図示しないカーカスプライのタイヤ径方向外側に複数枚のベルト１が巻き付けられ、さらにその外径側にトレッド部２が設けられている。トレッド部２には、タイヤ周方向ＣＤに延びる複数本の主溝３が形成されている。これら主溝３によってタイヤ周方向ＣＤにつながる複数のリブ４が形成されている。

リブ４は、タイヤ幅方向中心を含むセンターリブ４ａと、センターリブ４ａの両側で、第１主溝３ａと第２主溝３ｂの間に形成されるメディエイトリブ４ｂと、さらにそのタイヤ幅方向外側で、第２主溝３ｂと第３主溝３ｃの間に形成されるショルダーリブ４ｃとを備える。

ショルダーリブ４ｃには、リブ端側のエッジ領域５に複数のサイプ６が形成されている。ここに、リブ端側とは、ショルダーリブ４ｃのタイヤ幅方向外側を意味し、エッジ領域５とは、ショルダーリブ４ｃが接地した際、最も接地圧が大きくなる領域を意味する。

サイプ６は、図２から図４に示すように、ショルダーリブ４ｃのタイヤ径方向外側に形成される第１サイプ６ａと、タイヤ径方向内側に形成される第２サイプ６ｂとを備える。第１サイプ６ａ及び第２サイプ６ｂは共に、タイヤ周方向ＣＤに等間隔で形成されている。これにより、タイヤ周方向ＣＤでのショルダーリブ４ｃのリブ端側の剛性が均一となる。

第１サイプ６ａは、ショルダーリブ４ｃの頂面７と外側面８とに開口し、外側面８からタイヤ幅方向内側Ｗinに向かうに従って底部９がタイヤ径方向外側に傾斜している。換言すれば、第１サイプ６ａは、子午線断面形状が三角形となっている。また、第１サイプ６ａは、ショルダーリブ４ｃの頂面７からタイヤ径方向内側Ｗinに向かって、ショルダーリブ４ｃの主溝３の溝底からのタイヤ径方向の高さ寸法Ｈの３０％以下の範囲に形成されている。第１サイプ６ａの深さ、形状、間隔等は、エッジ領域５での剛性が、ショルダーリブ４ｃの他の部分の剛性に近づく（できれば、ほぼ等しくなる）ように設計すればよい。これにより、ショルダーリブ４ｃの摩耗を全体で均一なものとすることができる。つまり、耐偏摩耗性に優れたものとすることが可能となる。

第２サイプ６ｂは、ショルダーリブ４ｃの外側面８に開口し、タイヤ幅方向内側Ｗinに向かってその開口形状のまま延びている。換言すれば、第２サイプ６ｂは、子午線断面形状が四角形となっている。また、第２サイプ６ｂは、ショルダーリブ４ｃの頂面７からタイヤ径方向内側Ｗinに向かって、ショルダーリブ４ｃの主溝３の溝底３Ａからのタイヤ径方向の高さ寸法Ｈの３０％以上６０％以下の範囲に形成されている。第２サイプ６ｂの深さ、形状、間隔等は、エッジ領域５で摩耗が進行し、第２サイプ６ｂが頂面７側に開口した状態での剛性が、ショルダーリブ４ｃの他の部分の剛性に近づく（できれば、ほぼ等しくなる）ように設計すればよい。これにより、ショルダーリブ４ｃが第１サイプ６ａを超えて摩耗した後も、全体で均一に摩耗させることができる。つまり、摩耗の中期及び後期段階で、耐偏摩耗性に優れたものとすることが可能となる。

第１サイプ６ａと第２サイプ６ｂとは、タイヤ径方向ＲＤに所定間隔を有するように配置されている。すなわち、タイヤ径方向ＲＤの第１サイプ６ａが形成される範囲と、第２サイプ６ｂが形成される範囲とは互いに重ならないように設計されている。これにより、第１サイプ６ａの底部９のうち、最もタイヤ径方向内側に位置する部分（最下部ＬＰ）は、第２サイプ６ｂの頂部１０が位置する部分（最上部ＨＰ）に対してタイヤ径方向に所定寸法の間隔Ｇが形成されている。したがって、ショルダーリブ４ｃが摩耗しても、第１サイプ６ａの形成範囲であれば、第２サイプ６ｂが頂面７に開口することはない。このため、ショルダーリブ４ｃのエッジ領域５での剛性が大きく変化することはない。

前記構成の空気入りタイヤの作用について説明する。
すなわち、空気入りタイヤを車両に装着して路面を走行することにより、トレッド部２の頂面７が摩耗してくる。ショルダーリブ４ｃのリブ端側のエッジ領域５では、第１サイプ６ａによってその剛性が弱められている。したがって、エッジ領域５での接地圧がそれほど上昇せず、摩耗量が抑制される。これにより、ショルダーリブ４ｃの他の部分との摩耗量がほぼ同じとなり、偏摩耗は発生しにくい。また、第１サイプ６ａは、子午線断面三角形に形成されており、ショルダーリブ４ｃはリブ端側に向かうに従って徐々に剛性が低下するように構成されている。逆に言えば、ショルダーリブ４ｃはタイヤ幅方向内側に向かって徐々に剛性が高められている。このため、接地時に作用する接地圧によって第１サイプ６ａからクラックが発生しにくい。

トレッド部２の頂面７が第１サイプ６ａの形成範囲内に留まる初期段階を超えて摩耗すれば、サイプ６が形成されていない領域に到達する。このため、第１サイプ６ａと第２サイプ６ｂがエッジ領域５に同時に開口することがない。したがって、摩耗の初期段階からショルダーリブ４ｃの剛性が大きく変化することはない。

トレッド部２の頂面７がさらに摩耗して初期段階から中期、次いで後期段階となれば、第２サイプ６ｂが頂面７に開口する。第２サイプ６ｂは、子午線断面が四角形となるように形成されている。一般に、ショルダーリブ４ｃ内において、リブ端側が中心側に比べてタイヤが路面を遅く転動し、タイヤが１回転する間に進む距離が短くなる、いわゆる径差が発生する。このため、リブ端側でタイヤ周方向に滑りが発生するが、第２サイプ６ｂを形成することで、この滑りを抑制することができる。この結果、ショルダーリブ４ｃでの偏摩耗の進行を遅らせることが可能となる。

このように、前記実施形態によれば、ショルダーリブ４ｃが摩耗する初期段階で、第１サイプ６ａによって、ショルダーリブ４ｃのリブ端側すなわちエッジ領域５での剛性を弱め、偏摩耗の発生を遅らせることができる。そして、摩耗中期段階で、第２サイプ６ｂによって、タイヤ周方向の滑りを弱め、偏摩耗の進行を遅らせることができる。これにより、エッジ領域５の偏摩耗が発生して進展するまでの期間を長くすることができる。特に、第１サイプ６ａは、子午線断面三角形に形成されている。したがって、接地圧でクラックが発生しにくくなっている。初期段階でクラックが発生してしまうと、中期及び後期段階での摩耗状態がさらに悪化するが、そのような不具合には至りにくくなっている。また、中期及び後期段階では、子午線断面が四角形の第２サイプ６ｂによってさらにタイヤ周方向の滑りが弱められているので、摩耗量を十分に抑えることができる。

比較例１では、第１サイプ６ａのみが形成されている。比較例２では、第２サイプ６ｂのみが形成されている。比較例１及び２では、サイプ６の子午線断面形状は四角形となっている。実施例１では、第１サイプ６ａ及び第２サイプ６ｂが形成され、共に子午線断面形状は四角形となっている。実施例２では、第１サイプ６ａ及び第２サイプ６ｂが形成され、共に子午線断面形状は三角形となっている。実施例３では、第１サイプ６ａ及び第２サイプ６ｂが形成され、第１サイプ６ａの子午線断面形状は三角形で、第２サイプ６ｂの子午線断面形状は四角形となっている。なお、これら比較例及び実施例ではいずれも、溝深さ（ショルダーリブの高さ）は14.6mm、サイプ深さは4.4mmである。

前記構成を備えた各空気入りタイヤにて、次のようにして耐摩耗性試験及び耐クラック性試験を行い、その性能を評価した。
耐摩耗性試験の評価条件は、タイヤサイズ２９５／７５Ｒ２２．５の空気入りタイヤをリムサイズ２２．５×８．２５のホイールに、空気圧７６０ｋＰａ（ＴＲＡ規格内圧）で組み付け、荷重２７．５ｋＮ（ＴＲＡ１００％荷重）として速度８０ｋｍ／ｈで走行することにより行った。
耐摩耗性試験の評価方法は、センターリブ４ａでの摩耗量ＣＷ及びショルダーリブ４ｃでの摩耗量ＳＷを比較し、摩耗量が均一である場合（ＳＷ＝ＣＷ）を指数１．０とし、ショルダーリブ４ｃの摩耗量が大きい場合（ＳＷ＞ＣＷ）を指数１．０よりも大きい値とし、センターリブの摩耗量ＣＷが大きい場合（ＳＷ＜ＣＷ）を指数１．０よりも小さい値として判断した。指数が１．０に近い程、耐偏摩耗性に優れている。
耐クラック性試験の評価条件は、２９５／７５Ｒ２２．５の空気入りタイヤをリムサイズ２２．５×８．２５のホイールに、空気圧７６０ｋＰａ（ＴＲＡ規格内圧）で組み付け、荷重２１．８ｋＮとしてドラム試験を実施することにより行った。
耐クラック性試験の評価方法は、１５０００ｋｍ走行後の溝底のクラック幅を測定し、指数表示することにより行った。指数が１００より大きいほど、耐クラック性は良好である。

表１から明らかなように、第１サイプ６ａ及び第２サイプ６ｂを設けることにより、耐偏摩耗性及び耐クラック性のいずれにおいても良好な結果を残すことができた。サイプ６の子午線断面形状を三角形とすることにより、これらの値をさらに良好なものとすることができた。特に、第１サイプ６ａの子午線断面形状を三角形、第２サイプ６ｂを四角形とすることにより、耐偏摩耗性でさらによい結果を得た。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

前記実施形態では、サイプ６の底部９は平坦な傾斜面や頂面とほぼ平行な水平面で構成するようにしたが、これに限らず、湾曲面で構成してもよい。この場合、湾曲面は窪んだ形状であってもよいし、サイプ６内に膨らんだ形状であってもよい。

前記実施形態では、第１サイプ６ａと第２サイプ６ｂの子午線断面形状を三角形と四角形、共に四角形、共に三角形の例について説明したが、第１サイプ６ａを四角形、第２サイプを三角形とすることも可能である。但し、初期段階でクラックが発生することを防止するには、第１サイプ６ａの子午線断面形状は三角形とするのが好ましい。

１…ベルト
２…トレッド部
３…主溝
３Ａ…溝底
３ａ…第１主溝
３ｂ…第２主溝
３ｃ…第３主溝
４…リブ
４ａ…センターリブ
４ｂ…メディエイトリブ
４ｃ…ショルダーリブ
５…エッジ領域
６…サイプ
６ａ…第１サイプ
６ｂ…第２サイプ
７…頂面（接地面）
８…外側面
９…底部
１０…頂部

Claims

タイヤ周方向に延びる複数の主溝によって形成される、タイヤ周方向につながる複数のリブを備え、
前記リブのうち、タイヤ幅方向両側に位置するショルダーリブは、リブ端側の接地面及び外側面に開口する第１サイプと、前記第１サイプよりもタイヤ径方向内側に位置し、前記外側面に開口する第２サイプとを有する、空気入りタイヤ。
前記第１サイプと前記第２サイプは、タイヤ周方向に等間隔で配置されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記第１サイプと前記第２サイプは、タイヤ周方向に位置をずらせて配置されている、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記第１サイプは、タイヤ幅方向内側に向かって底部がタイヤ径方向外側に傾斜した、子午線断面三角形である、請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記第２サイプは、タイヤ幅方向内側に向かって底部がタイヤ径方向の位置を変化させない、子午線断面四角形である、請求項１から４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記第１サイプは、前記ショルダーリブの頂面から、前記ショルダーリブの前記主溝からの高さ寸法の３０％以下の範囲に設けられている、請求項１から５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記第２サイプは、前記ショルダーリブの頂面から、前記ショルダーリブの前記主溝からの高さ寸法の３０％以上６０％以下の範囲に設けられている、請求項１から６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記第１サイプの底部と、前記第２サイプの頂部とはタイヤ径方向に所定の間隔を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。