JP3332357B2

JP3332357B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3332357B2
Application number: JP21095699A
Authority: JP
Inventors: 訓津田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2002-10-07
Anticipated expiration: 2019-07-26
Also published as: US6474381B1; JP2001039123A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、偏摩耗を効果的に
抑制しうる例えばトラック、バスなどに好適に用いられ
る空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】トレッ
ド面に、タイヤ周方向に連続してのびる縦主溝と、この
縦主溝と交わる向きにのびる横溝とを具え、例えばトレ
ッド面にブロックを多数形成した空気入りタイヤは、濡
れた路面や氷雪路などにおいて高いトラクション性能を
発揮することが知られている。ところが、このようなブ
ロックを基調としたトレッドパターンは、リブパターン
などと比較すると、トレッド剛性が低く、そのため偏摩
耗、とりわけ、ブロックのエッジに摩耗が集中するエッ
ジ摩耗や、ブロックのヒール部ないしトウ部に摩耗が集
中するヒール＆トウ摩耗などが生じやすい。特に、大荷
重が継続的に作用するトラック、バス用の重荷重用空気
入りタイヤにあっては、これらの偏摩耗の発生が顕著に
現れやすい。

【０００３】一般に、ブロックのエッジやヒール部ない
しトウ部は、ブロックのタイヤ周方向中央部分に比して
剛性が小であるため、車両の制動時、駆動時において
は、ブロックの中央部分に比し、大きな変形を伴って路
面との間で滑り摩擦を生じる。これにより、ブロックの
エッジ、ヒール部ないしトウ部には、大きな摩耗エネル
ギーが集中して前記偏摩耗を発生させると考えられてい
る。

【０００４】従来、このような偏摩耗を抑制するため
に、例えば前記縦主溝、横溝の溝深さを小としてブロッ
クの剛性を高めることや、ブロックのエッジを面取りす
ることなどが行われているが、これらの方法ではブロッ
クのエッジ効果が低下したり、また一般的な摩耗が進行
すると、溝深さが予め小なる故、十分なトラクション性
能を維持できないという不具合がある。

【０００５】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、横溝の少なくとも一方の溝壁は、該横
溝と直角な断面において、トレッド面から溝底近傍まで
のびかつ該横溝の中心線側に向けて凸の円弧からなる曲
面部を具え、前記横溝の前記各断面において、この曲面
部の曲率半径を横溝の開口部側に向かって徐々に小とす
ることを基本として、トラクション性能を維持しつつ偏
摩耗の発生を効果的に抑制しうる空気入りタイヤを提供
することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明は、トレッド面に、タイヤ周方向に連続しての
びる縦主溝と、少なくとも一端がこの縦主溝で開口した
開口部を有する横溝とを具えた空気入りタイヤであっ
て、前記横溝の少なくとも一方の溝壁は、前記横溝と直
角な断面において、トレッド面から溝底近傍までのびか
つ該横溝の中心線側に向けて凸の円弧からなる曲面部を
具えるとともに、前記横溝の前記各断面において、前記
曲面部の曲率半径を前記横溝の開口部側に向かって徐々
に小としたことを特徴とする空気入りタイヤである。

【０００７】また請求項２記載の発明は、前記横溝は、
両端に前記開口部を有しかつ少なくとも一方の溝壁に前
記曲面部を形成した両端開口の横溝を含み、前記曲面部
は、横溝長さの中間位置での前記断面において最大の曲
率半径Ｒ２を有し、かつ前記両側の開口部における最小
の曲率半径Ｒ１まで徐々に小となることを特徴とする請
求項１記載の空気入りタイヤである。

【０００８】また請求項３記載の発明は、前記横溝は、
一端に前記開口部を有しかつ他端が前記縦主溝以外で終
端する途切れ部を有ししかも少なくとも一方の溝壁に前
記曲面部を形成した一端開口の横溝を含み、前記曲面部
は、途切れ部において最大の曲率半径Ｒ２を有し、前記
開口部における最小の曲率半径Ｒ１まで徐々に小となる
ことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ
である。

【０００９】また請求項４記載の発明は、前記最小の曲
率半径Ｒ１は、下記式を満たすことを特徴とする請求
項２又は３記載の空気入りタイヤである。Ｒ１≧（Ｈ²＋ｄ²）／２ｄ … ただし、Ｈ：横溝の溝深さｄ：曲面部がトレッド面と交わる溝縁と、曲面部ないし
その延長線が溝底線と交わる仮想溝底点との間の溝巾方
向に沿った長さ

【００１０】また請求項６記載の発明は、前記曲率半径
Ｒ１、Ｒ２の比（Ｒ２／Ｒ１）を１．５〜５．０とした
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１記載の空
気入りタイヤである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を空気
入りタイヤとしてタイヤサイズが１１Ｒ２２．５の重荷
重用ラジアルタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということ
がある。）を例に取り図面に基づき説明する。図１に
は、トレッド面２の展開図を示し、該トレッド面２に
は、タイヤ周方向に連続してのびる縦主溝３と、少なく
とも一端がこの縦主溝３で開口した開口部Ｘを有する横
溝４とを具える。

【００１２】前記縦主溝３は、複数本、好ましくは３本
以上が良い。本例の縦主溝３は、タイヤ赤道Ｃの両側に
配された一対の内の縦主溝３ａ、３ａと、そのタイヤ軸
方向の各外側に配さた一対の外の縦主溝３ｂ、３ｂとか
らなり、トレッド面に合計４本が形成される。前記各縦
主溝３は、夫々タイヤ周方向にジグザグ状でかつタイヤ
周方向に連続して形成されたものを示すが、直線状或い
は正弦波状とするなど種々の形状にて実施しうるのは言
うまでもない。

【００１３】また前記横溝４は、前記内の縦主溝３ａ、
３ａ間を継ぐ第１の横溝４ａ、前記内の縦主溝３ａから
タイヤ軸方向外側にのびかつ前記外の縦主溝３ｂに連通
することなく途切れて終端する第２の横溝４ｂ、前記外
の縦主溝３ｂからタイヤ軸方向内側にのびかつ前記内の
縦主溝３ａに連通することなく途切れて終端する第３の
横溝４ｃ、及び、前記外の縦主溝３ｂからタイヤ軸方向
外側にのびかつトレッド端Ｅで開口する第４の横溝４ｄ
を含む。このように、本実施形態の横溝４は、両端に前
記開口部Ｘを有する両端開口の横溝として前記第１の横
溝４ａを、また一端に前記開口部Ｘを有しかつ他端が前
記縦主溝３以外で終端する途切れ部Ｙを有する一端開口
の横溝として第２ないし第４の横溝４ｂないし４ｄをそ
れぞれ含むものが例示されている。

【００１４】なお前記縦主溝３、横溝４の溝巾、溝深さ
などは、必要に応じて種々設定することができる。例え
ば、縦主溝３の溝巾は、前記トレッド接地端Ｅ、Ｅ間の
タイヤ軸方向距離であるトレッド接地巾ＴＷの２．５％
以上、より好ましくは３％以上であって、本例の如く重
荷重用タイヤの場合には少なくとも６mm以上の巾で連続
して形成されることが好ましい。また横溝４の溝巾は、
例えばトレッド接地巾ＴＷの２．０％以上とするのが望
ましい。また、縦主溝３の溝深さは、例えば前記トレッ
ド接地巾ＴＷの６〜１２％、横溝４の溝深さは、例えば
前記トレッド接地巾ＴＷの２〜１２％とするのが望まし
い。

【００１５】なおトレッド接地巾ＴＷは、タイヤを正規
リムにリム組みし、かつ正規内圧と正規荷重を負荷して
平面に接地させたときの最外側のトレッド接地端Ｅ、Ｅ
間のタイヤ軸方向距離として定める。このとき、「正規
リム」とは、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 Ri
m" 、或いはETRTO であれば "Measuring Rim"となる。

【００１６】また、「正規内圧」とは、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 CO
LD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTO であ
れば "INFLATION PRESSURE" とする。さらに、「正規荷
重」とは、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、JA
TMA であれば最大負荷能力、TRA であれば表 "TIRE LOA
D LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記
載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY"とする。

【００１７】そしてトレッド面２には、これらの縦主溝
３、横溝４により、前記内の縦主溝３ａ、３ａ間に隔設
された中央のブロック５と、前記外の縦主溝３ｂとトレ
ッド接地端Ｅとの間に隔設された外のブロック６と、前
記内の縦主溝３ａと外の縦主溝３ｂとの間に形成される
リブ状部７とが区画形成されている。

【００１８】なおリブ状部７は、その軸方向外側でタイ
ヤ周方向にジグザグ状で連続してのびる細溝１３、タイ
ヤ周方向に交互に配された前記第２、第３の横溝４ｂ、
４ｃを継ぐ縦細溝１４、同縦太溝１５などによりブロッ
ク状に適宜区画される。なお縦細溝１４と縦太溝１５と
は、同方向交互に配されたものが例示されている。

【００１９】また図２（Ａ）には図１のＡ−Ａ断面、図
２（Ｂ）には図１のＢ−Ｂ断面をそれぞれ示している
が、前記横溝４の少なくとも一方の溝壁９（本例では両
方の溝壁９）は、この横溝４と直角な断面において、ト
レッド面２から溝底近傍までのびかつ該横溝４の中心線
ＣＬ側に向けて凸の円弧からなる曲面部１０を具えてい
る。

【００２０】このように、横溝４の溝壁９が、上述のよ
うな横溝の溝中心線ＣＬ側に凸となる円弧の曲面部９を
含むことにより、例えば図２（Ａ）において右側の溝壁
９に点線で示す如く、従来の溝壁である傾斜基準線Ｎに
比して陸部の体積増加を図ることが可能になる。これ
は、例えば中央のブロック５で考えた場合、中央のブロ
ック５は、ヒール部５ｈ、トウ部５ｔの各部分でブロッ
ク体積を増すことができ、ひいては、中央のブロック５
ヒール部５ｈ、トウ部５ｔのそれぞれの剛性を向上する
ことができる。これにより、駆動、制動時のヒール部５
ｈ、トウ部５ｔの大きな変形を抑制でき、ヒール＆トウ
摩耗の発生を長期に亘り抑制することが可能になる。

【００２１】また本実施形態のタイヤでは、前記横溝９
の前記各断面において、前記曲面部９の曲率半径を前記
横溝４の開口部Ｘ側に向かって徐々に小としている。一
般に、前記横溝４の開口部Ｘは、ブロック５、６ないし
リブ状部７のエッジｅを形成することとなる。このよう
なブロック５、６のエッジは特に剛性が低くなる部分で
あるため摩耗が集中しやすいのは上述の通りである。そ
こで、本発明では、横溝４の開口部Ｘに向かって曲面部
１０の曲率半径を徐々に小さくすることで、ブロック等
のエッジｅ側ほど前記体積増加を図って剛性向上効果を
高め、該エッジｅでの摩耗を長期に亘って抑制してい
る。このように、本実施形態のタイヤでは、ブロックパ
ターンの優れたトラクション性能を損なうことなく、ヒ
ール＆トウ摩耗やエッジ摩耗といった偏摩耗を効果的に
抑制しうる。なお、曲面部１０の曲率半径が上述のよう
に変化するため、横溝内を通る空気の共鳴を乱すことも
でき、走行ノイズの低減にも役立つ。

【００２２】また本例では、両端開口をなす前記第１の
横溝４ａは、前記曲面部１０の曲率半径は、横溝長さの
中間位置Ｍでの前記断面（図２（Ｂ）に示す）において
最大の曲率半径Ｒ２を有し、かつ前記両側の開口部Ｘ
（図２（Ａ）に示す）における最小の曲率半径Ｒ１まで
徐々に小となる如く設定されている。また、一端開口を
なす本例では第２ないし第３の横溝４ｂ、４ｃは、前記
曲面部１０の曲率半径は、途切れ部Ｙの断面（図２
（Ｂ）に示す）において最大の曲率半径Ｒ２を有し、前
記開口部Ｘ（図２（Ａ）に示す）における最小の曲率半
径Ｒ１まで徐々に小となるよう設定される。このため、
中央のブロック５、リブ状部７は、横溝４ａないし４ｃ
を介して隣接するヒール部、トウ部の偏摩耗、さらには
エッジｅでの偏摩耗が抑制される。

【００２３】また図２（Ａ）、図３に示す如く、前記断
面において、曲面部１０は、該曲面部１０がトレッド面
２と交わる溝縁Ｐ１と溝底面１１との交点Ｐ２とを直線
で結ぶ傾斜基準線Ｎは、トレッド面２側に向けて溝巾が
大となる向きに傾くとともに、そのタイヤ法線に対する
傾き角度θは、例えば３〜１３゜、より好ましくは５〜
１１゜とするのが好ましい。これにより、曲面部１０と
の相乗効果がより一層発揮され、横溝４の壁面９を有効
に補強しうる。またこの傾斜基準線Ｎのタイヤ半径方向
長さＬは、例えば横溝４の溝深さＨの少なくとも６０％
以上、より好ましくは７０％以上、さらに好ましくは７
０〜９０％とするのが好ましい。

【００２４】また前記偏摩耗の抑制を最大限に高めるた
めには、前記最大、最小の曲率半径Ｒ２、Ｒ１の比（Ｒ
２／Ｒ１）は、例えば１．５〜５．０、より好ましくは
２．０〜４．０、さらに好ましくは２．０〜３．０とす
るのが望ましい。前記比の値が、１．５未満であると、
最小の曲率半径Ｒ１の値にもよるが開口部Ｘ側の剛性向
上効果が相対的に少なくなる傾向があり、逆に前記比の
値が５．０を超えると、横溝４の前記中間部分Ｍないし
途切れ部Ｙの補強効果が相対的に少なくなりヒール＆ト
ウ摩耗の抑制効果が減少するおそれがある。

【００２５】また前記開口部Ｘでの曲面部１０の最小の
曲率半径Ｒ１は、例えば下記式を満たすように定める
のが好ましい。Ｒ１≧（Ｈ²＋ｄ²）／２ｄ … ただし、Ｈ：横溝の溝深さｄ：曲面部１０がトレッド面２と交わる溝縁Ｐ１と、曲
面部１０ないしその延長線が溝底線Ｚと交わる仮想溝底
点Ｐ３との間の溝巾方向に沿った長さ

【００２６】図３には、横溝４の断面を模式的に示して
いる。溝巾が、溝底からトレッド面まで徐々に増加する
ものとして、例えば曲面部１０の曲率半径の中心Ｏを溝
底線Ｚ上に設定する。また溝縁Ｐ１から溝底線Ｚに降ろ
した垂線の足をＰ４とすると、ΔＯ・Ｐ１・Ｐ４につい
ての三平方の定理より、Ｒ１は上記式を満たすことが
望ましいものとなる。

【００２７】また、前記曲面部１０の各曲率半径は、過
大になると溝壁９を実質的に平坦としてしまうため、例
えば前記トレッド接地巾ＴＷの１．４倍以下、より好ま
しくは１．０倍以下、さらに好ましくは０．６倍以下に
設定するのが望ましい。なおこれら各曲面部１０の曲率
半径は、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を
充填した無負荷の状態で測定される。

【００２８】以上、本発明の実施形態について重荷重用
ラジアルタイヤを例に挙げ説明したが、本発明は乗用車
用タイヤ、自動二輪車用タイヤなど、種々のタイヤに適
用でき、また曲面部は横溝の少なくとも一方の溝壁に設
けることや、横溝の壁面の少なくとも一部として形成す
ることもできる。また、両溝壁に曲面部を設ける場合、
夫々曲率半径を異ならせても良い。

【００２９】

【実施例】図１のトレッドパターンを有するサイズ１１
Ｒ２２．５１４ＰＲの重荷重用ラジアルタイヤを試作
し、内圧（７００ｋＰａ）、リム（２２．５×７．５
０）の条件下で２−Ｄ・４のトラックに装着し２０００
０kmを走行後、トレッド面の外観を目視により観察する
偏摩耗テストを行った。また比較のために、図４（Ａ）
に示す断面形状の横溝を有するタイヤ（比較例１）、同
図（Ｂ）に示す断面形状の横溝を有するタイヤ（比較例
２）、及び、図２（Ａ）に示した曲面部を有するが、曲
率半径を各断面で一定としたタイヤ（比較例３）につい
ても合わせて偏摩耗テストを行い性能を比較した。なお
横溝形状以外の部分は、実質的に共通の仕様に設定した
（内の縦主溝３ａの巾８．０mm、外の縦主溝３ｂの巾
６．０mm、横溝の巾５．５mm）。また偏摩耗テストは、
エッジ、ヒール部、トウ部を中心に偏摩耗の度合いを調
べ、比較例２を１００とする指数で表示しており、数値
が大きいほど偏摩耗の度合いが少ないことを示してい
る。テストの結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】テストの結果、実施例のタイヤは、偏摩耗
を効果的に抑制していることが確認できた。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気入り
タイヤは、横溝の溝壁が、溝中心線側に凸となる円弧の
曲面部を含むことにより、横溝に隣接する陸部分のヒー
ル部又はトウ部において剛性を向上することができる。
これにより、駆動、制動時のヒール部又はトウ部の大き
な変形を抑制でき、ヒール＆トウ摩耗の発生を長期に亘
り抑制しうる。また横溝の各断面において、前記曲面部
の曲率半径を横溝の開口部側に向かって徐々に小として
いるため、ブロック等のエッジ側ほど前記剛性補強を高
めることができ、該エッジでの摩耗についても長期に亘
って抑制しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のトレッドパターンを示すトレッド
面の展開図である。

【図２】（Ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は図１の
Ｂ−Ｂ断面図である。

【図３】横溝を模式的に示す断面図である。

【図４】（Ａ）は比較例１の横溝の断面形状、（Ｂ）は
比較例２の横溝の断面形状である。

【符号の説明】

２トレッド面３縦主溝３ａ内の縦主溝３ｂ外の縦主溝４横溝４ａ第１の横溝４ｂ第２の横溝４ｃ第３の横溝４ｄ第４の横溝５中央のブロック６外のブロック７リブ状部９横溝の溝壁１０曲面部Ｘ開口部Ｙ途切れ部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド面に、タイヤ周方向に連続しての
びる縦主溝と、少なくとも一端がこの縦主溝で開口した
開口部を有する横溝とを具えた空気入りタイヤであっ
て、前記横溝の少なくとも一方の溝壁は、前記横溝と直角な
断面において、トレッド面から溝底近傍までのびかつ該
横溝の中心線側に向けて凸の円弧からなる曲面部を具え
るとともに、前記横溝の前記各断面において、前記曲面部の曲率半径
を前記横溝の開口部側に向かって徐々に小としたことを
特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】前記横溝は、両端に前記開口部を有しかつ
少なくとも一方の溝壁に前記曲面部を形成した両端開口
の横溝を含み、前記曲面部は、横溝長さの中間位置での前記断面におい
て最大の曲率半径Ｒ２を有し、かつ前記両側の開口部における最小の曲率半径Ｒ１まで
徐々に小となることを特徴とする請求項１記載の空気入
りタイヤ。
【請求項３】前記横溝は、一端に前記開口部を有しかつ
他端が前記縦主溝以外で終端する途切れ部を有ししかも
少なくとも一方の溝壁に前記曲面部を形成した一端開口
の横溝を含み、前記曲面部は、途切れ部において最大の曲率半径Ｒ２を
有し、前記開口部における最小の曲率半径Ｒ１まで徐々
に小となることを特徴とする請求項１又は２記載の空気
入りタイヤ。
【請求項４】前記最小の曲率半径Ｒ１は、下記式を満
たすことを特徴とする請求項２又は３記載の空気入りタ
イヤ。Ｒ１≧（Ｈ²＋ｄ²）／２ｄ … ただし、Ｈ：横溝の溝深さｄ：曲面部がトレッド面と交わる溝縁と、曲面部ないし
その延長線が溝底線と交わる仮想溝底点との間の溝巾方
向に沿った長さ
【請求項５】前記曲率半径Ｒ１、Ｒ２の比（Ｒ２／Ｒ
１）を１．５〜５．０としたことを特徴とする請求項２
乃至４のいずれか１記載の空気入りタイヤ。