JP2019094024A - 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】 ショルダー陸部４２は、接地端Ｅのタイヤ幅方向内側Ｗｉにタイヤ周方向に沿って延びる細溝６０とショルダー主溝３６Ｂとの間に形成された本体陸部４２１を備え、本体陸部４２１は、タイヤ周方向に沿って設けられたショルダー主溝３６Ｂに隣接する接触領域４２１Ａと、細溝６０と接触領域４２１Ａとの間にタイヤ周方向Ｃに沿って設けられた非接触領域４２１Ｂとを備え、接触領域４２１Ａは、正規荷重状態において路面に接地し、非接触領域４２１Ｂは、タイヤ幅方向外側Ｗｏが細溝６０に開口するようにトレッド面よりタイヤ径方向内方Ｗｉへ陥没し、正規荷重状態において路面に接地せず、非接触領域４２１Ｂのタイヤ幅方向に沿った長さをＷ１、本体陸部４２１のタイヤ幅方向Ｗに沿った長さをＲｗとすると、０．２Ｒｗ≦Ｗ１≦０．５Ｒｗとなる。【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タイヤ周方向に沿って延びる細溝を設けることで、ショルダー陸部をタイヤ幅方向内側の本体陸部とタイヤ幅方向外側の犠牲陸部とに区画し、実質的なタイヤ性能への寄与が大きい本体陸部の偏摩耗を低減したタイヤが提案されている（例えば、下記特許文献１及び２）。

特開２００７−３２０７５７号 特開平５−３２９７８４号

しかしながら、特許文献１及び２のように細溝によってショルダー陸部を犠牲陸部と本体陸部に区画しても、本体陸部のタイヤ幅方向外側の接地圧が内側に比べて高くなり本体陸部において偏摩耗が生じることがある。

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沿って延びる細溝と、前記細溝と前記ショルダー主溝との間に形成された本体陸部と、前記細溝と前記接地端との間に形成された犠牲陸部とを備え、前記本体陸部は、タイヤ周方向に沿って設けられた前記ショルダー主溝に隣接する接触領域と、前記細溝と前記接触領域との間にタイヤ周方向に沿って設けられた非接触領域とを備え、前記接触領域は、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し、前記非接触領域は、タイヤ幅方向外側が前記細溝に開口するようにトレッド面よりタイヤ径方向内方へ陥没し、前記正規荷重状態において路面に接地せず、前記非接触領域のタイヤ幅方向に沿った長さをＷ１、前記本体陸部のタイヤ幅方向に沿った長さをＲｗとすると、０．２Ｒｗ≦Ｗ１≦０．５Ｒｗとなるものである。

本発明の好ましい態様において、前記非接触領域の深さをＷ２、前記ショルダー主溝の溝深さをＤとすると、０．２Ｄ≦Ｗ２≦０．２５Ｄとなるように前記非接触領域の深さ及び前記ショルダー主溝の溝深さを設定することができる。

本発明の好ましい態様において、前記非接触領域の深さを前記細溝の溝深さより浅く設定することができる。

本発明の他の好ましい態様において、前記トレッド部はベルトを備え、前記非接触領域は、最もタイヤ径方向内側に位置する前記ベルトのタイヤ幅方向外側端とタイヤ幅方向に重なるように配置されている。

本発明の他の好ましい態様において、前記非接触領域は、トレッド面に平行な面を備える。

本実施形態によれば、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。

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の要部拡大図。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

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、路面に接地するトレッド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。

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。図２は、空気入りタイヤ１０のトレッドパターンを示すトレッド部１６の平面図である。なお、空気入りタイヤ１０は、左右対称のタイヤであるため、左側半分の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。

ベルト２６は、この例では、最もタイヤ径方向内側Ｒｉに位置する第１ベルト２６Ａと、その外周側に順番に積層された第２ベルト２６Ｂ、第３ベルト２６Ｃ及び第４ベルト２６Ｄの４層構造である。

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。

なお、本実施形態では、主溝３６をジグザグ状に屈曲しながらタイヤ周方向に設ける場合について説明するが、直線状に延びる主溝３６であってもよい。

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。中央陸部３８及び中間陸部４０は、横溝によりタイヤ周方向に分断されたブロック列からなる。ショルダー陸部４２は、タイヤ周方向に連続したリブからなる。
ショルダー陸部４２のトレッド面４２ａ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、細溝６０と本体陸部４２１と犠牲陸部４２２とがそれぞれタイヤ周方向に沿って設けられている。

具体的には、細溝６０は、溝幅が略一定となるようにトレッド面４２ａから略タイヤ径方向内側Ｒｉへ陥没する凹溝である。この細溝６０は、接地端Ｅのタイヤ幅方向内側Ｗｉ（つまり、接地端Ｅの近傍）に設けられており、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。細溝６０は、接地端Ｅからトレッド接地幅（左右の接地端Ｅの間隔）Ｌの５％以内の領域に位置するように接地端Ｅの近傍に設けることができる。

なお、細溝６０の溝深さｄは、ショルダー主溝３６Ｂの溝深さＤより浅い（つまり、ｄ＜Ｄ）ことが好ましい。また、細溝６０と犠牲陸部４２２のトレッド面４２２ａとがなす角度θが鋭角となることが好ましく、７５°以上８５°以下であることが好ましい。このような角度に細溝６０を設定することで、細溝６０の深さ方向がタイヤ径方向と略平行となるため、加硫成型されたタイヤを脱型する際に、細溝６０を成型した突起を細溝６０から抜き取りやすくなり、脱型時に細溝６０の周りに発生する欠けを抑えることができる。

細溝６０のタイヤ幅方向内側Ｗｉに設けられた本体陸部４２１は、ショルダー主溝３６Ｂに隣接する接触領域４２１Ａと、接触領域４２１Ａと細溝６０との間に設けられた非接触領域４２１Ｂとを備える。

接触領域４２１Ａは、本体陸部４２１のタイヤ幅方向内側Ｗｉを構成する周方向に沿って延びる領域であって、空気タイヤ１０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領域である。

非接触領域４２１Ｂは、本体陸部４２１のタイヤ幅方向外側Ｗｏを構成する周方向に沿って延びる領域である。この非接触領域４２１Ｂは、タイヤ幅方向外側Ｗｏが細溝６０に開口するようにトレッド面４２ａよりタイヤ径方向内側Ｒｉへ陥没しており、新品の空気入りタイヤ１０の正規荷重状態において路面に接地せず路面から離れている領域である。

非接触領域４２１Ｂのタイヤ幅方向Ｗに沿った長さＷ１は、本体陸部４２１のタイヤ幅方向Ｗに沿った長さＲｗの０．２倍以上０．５倍以下（つまり、０．２Ｒｗ≦Ｗ１≦０．５Ｒｗ）に設定される。

なお、本実施形態のようにショルダー主溝３６Ｂがジグザグ状に屈曲する場合、本体陸部４２１の長さＲｗは、本体陸部４２１において最もタイヤ幅方向内側Ｗｉの位置から細溝６０までのタイヤ幅方向Ｗの長さである。

ここで、図２及び図３を参照して細溝６０、接触領域４２１Ａ、及び非接触領域４２１Ｂの寸法の一例を挙げると、ショルダー主溝３６Ｂの溝深さＤが１０．０〜１５．０ｍｍ、トレッド接地幅Ｌが２３０〜２５０ｍｍ、本体陸部４２のタイヤ幅方向Ｗに沿った長さＲｗが１６．０〜１００．０ｍｍに対して、細溝６０の溝深さｄを１２．０〜１５．０ｍｍ、細溝６０の幅ｃを２．０〜２．５ｍｍ、非接触領域４２１Ｂのタイヤ幅方向Ｗに沿った長さＷ１を８．０〜２０．０ｍｍ、非接触領域４２１Ｂの深さＷ２を２．０〜４．０ｍｍ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を備えるため、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、本実施形態では、本体陸部４２１において接地圧が高くなりやすいタイヤ幅方向外側Ｗｏに、正規荷重状態において路面に接地しない非接触領域４２１Ｂが設けられているため、本体陸部４２１の接地圧が均一となり偏摩耗を抑制することができる。

また、本実施形態では、非接触領域４２１Ｂのタイヤ幅方向Ｗに沿った長さＷ１は、本体陸部４２１のタイヤ幅方向Ｗに沿った長さＲｗの０．２倍以上０．５倍以下であるため、本体陸部４２１の偏摩耗を抑えつつ、接触領域４２１Ａが部分的に欠け落ちる現象、いわゆるリブテアを抑えることができる。つまり、本実施形態では、非接触領域４２１Ｂの長さＷ１が本体陸部４２１の長さＲｗの０．２倍より大きいので、接触領域４２１Ａのタイヤ幅方向の接地圧を均一化することができ、偏摩耗を抑制することができる。また、非接触領域４２１Ｂの長さＷ１が本体陸部４２１の長さＲｗの０．５倍より小さいので、接触領域４２１Ａのタイヤ幅方向外側Ｗｏへの倒れ込みを抑えることができ接触領域４２１Ａが部分的に欠け落ちるのを抑えることができる。

なお、本実施形態において、非接触領域４２１Ｂの深さ（非接触領域４２１Ｂの陥没量）Ｗ２は、ショルダー主溝３６Ｂの深さＤの０．２倍以上０．５倍以下（つまり、０．２Ｄ≦Ｗ２≦０．５Ｄ）に設定することが好ましい。また、非接触領域４２１Ｂの深さＷ２は、細溝６０の深さｄより浅い（つまり、Ｗ２＜ｄ）ことが好ましい。このように非接触領域４２１Ｂの深さＷ２を設定することで、正規荷重状態において路面との間に隙間を確保しつつ、非接触領域４２１Ｂが接触領域４２１Ａのタイヤ幅方向外側Ｗｏへの倒れ込みを抑えて接触領域４２１Ａが部分的に欠け落ちるリブテアを抑えることができる。

また、本実施形態において、非接触領域４２１Ｂは、第１ベルト２６Ａのタイヤ幅方向外側端２６Ａ１とタイヤ幅方向Ｗに重なるように、第１ベルト２６Ａのタイヤ幅方向外側Ｗｏから第１ベルト２６Ａのタイヤ幅方向端部２６Ａ１よりタイヤ幅方向内側Ｗｉの位置まで設けられていることが好ましい。

また、本実施形態において、非接触領域４２１Ｂのタイヤ径方向外側Ｒｏを向いた面は、図１及び図３に示すようにトレッド面４２ａと平行な面であってもよく、また、タイヤ幅方向外側Ｗｏへ行くほど深くなるように傾斜する傾斜面や、タイヤ幅方向外側Ｗｏへ向かって段階的に深くなる段差面であってもよい。

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。

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１〜３及び比較例１〜３の空気入りタイヤ（タイヤサイズ：２９５／７５Ｒ２２．５）を試作した。これらの各試作タイヤは、タイヤ内部構造と基本的なトレッドパターンを同一とし、ショルダー陸部４２に設ける非接触領域４２１Ｂのタイヤ幅方向Ｗの長さＷ１を変更して作製した。

具体的には、比較例１は、ショルダー陸部４２に細溝６０のみを設け、非接触領域４２１Ｂが存在しない空気入りタイヤである。実施例１〜３及び比較例２，３の空気入りタイヤは細溝６０及び非接触領域４２１Ｂを設けた空気入りタイヤである。各タイヤにおける非接触領域４２１Ｂのタイヤ幅方向Ｗの長さＷ１は下記表１に示すとおりである。なお、実施例１〜３、比較例１〜３の空気入りタイヤにおける本体陸部４２１のタイヤ幅方向Ｗの長さＲｗは、いずれも３９．５ｍｍである。

実施例１〜３及び比較例１〜３の各空気入りタイヤを８．２５×７．５０のリムに組み付け、内圧７６０ｋＰａまでエアを充填し、ドライブ2軸のトラクターヘッド車のフロント軸に組み付けて、一般道路と高速道路とを２：１の割合で合計１００００ｋｍ走行した後、各タイヤについて下記評価を行った。

（１）耐リブテア性
走行後のタイヤに発生した接触領域４２１Ａの欠片のうち、欠片の長さと幅の積が最も大きいものを各タイヤのリブテア値とし、比較例１のリブテア値を１００として各実施例及び比較例を指数化した。指数が小さいほどショルダー陸部の接触領域が欠け落ちにくく耐リブテア性が優れていることを示す。

（２）耐偏摩耗性
走行後のタイヤのショルダー陸部に発生した偏摩耗のうち、その幅と深さとの積が最大なものを摩耗値とし、比較例1の摩耗値を１００として各実施例及び比較例を指数化した。指数が小さいほど偏摩耗が小さく耐偏摩耗性が優れていることを示す。

結果は、表１に示すとおりである。実施例１〜３では、本体陸部４２１に非接触領域４２１Ｂを設けることによる耐リブテア性の悪化を抑えつつ、ショルダー陸部における耐偏摩耗性が向上した。一方、比較例２（Ｗ１／Ｒｗ＝０．１）では、耐偏摩耗性の改善がほとんど見られなかった。比較例３（Ｗ１／Ｒｗ＝０．６）では、接触領域４２１Ａが欠けやすくなり、耐リブテア性が悪化した。

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、２６Ａ…第１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、６０…細溝、４２１…本体陸部、４２１Ａ…接触領域、４２１Ｂ…非接触領域、４２２…犠牲陸部

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沿って延びる細溝と、前記細溝と前記ショルダー主溝との間に形成された本体陸部と、前記細溝と前記接地端との間に形成された犠牲陸部とを備え、
   前記本体陸部は、タイヤ周方向に沿って設けられた前記ショルダー主溝に隣接する接触領域と、前記細溝と前記接触領域との間にタイヤ周方向に沿って設けられた非接触領域とを備え、
   前記接触領域は、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し、
   前記非接触領域は、タイヤ幅方向外側が前記細溝に開口するようにトレッド面よりタイヤ径方向内方へ陥没し、前記正規荷重状態において路面に接地せず、
   前記非接触領域のタイヤ幅方向に沿った長さをＷ１、前記本体陸部のタイヤ幅方向に沿った長さをＲｗとすると、０．２Ｒｗ≦Ｗ１≦０．５Ｒｗとなる空気入りタイヤ。
2. 前記非接触領域の深さをＷ２、前記ショルダー主溝の溝深さをＤとすると、０．２Ｄ≦Ｗ２≦０．２５Ｄとなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記非接触領域の深さが、前記細溝の溝深さより浅い請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記トレッド部はベルトを備え、
   前記非接触領域は、最もタイヤ径方向内側に位置する前記ベルトのタイヤ幅方向外側端とタイヤ幅方向に重なるように配置されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記非接触領域は、トレッド面に平行な面を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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