JP3553170B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、トレッドにサイプまたは細溝を備える空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
乾燥路面での操縦安定性向上を目的とするトレッド陸部の剛性適正化を図る手段として、また湿潤路面での水膜除去を目的とする陸部のエッヂ成分を増やす手段として、サイプやこれに類似する細溝をトレッドに配置することは既に広く用いられている。
しかし、サイプまたは細溝(以下、単に「サイプ」と称する場合もある)を配置することによりこれを挟む陸部同士の接地時の動きが異なり、この結果、摩耗の進展が陸部で不均一な状態が発生する。いわゆる偏摩耗の問題である。この偏摩耗は、タイヤ周方向に交差する向き、特に直交する向きに延びるサイプにおいて顕著である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかも、サイプの両端が溝に開口する場合には、サイプ間陸部のタイヤ周方向への倒れ込み変形が大きくなるため、従来のブロックパターンにおけるヒール・アンド・トゥ摩耗の発生メカニズムとして用いられるタイヤ周方向の滑りによって説明ができるものの、陸部の剛性低下を避ける等の理由によりサイプの両端が溝に開口せず陸部内にとどまる場合には、タイヤ周方向の滑りによって説明しがたく、発生メカニズムの解明とこれに基づく解決手段が望まれていた。
したがって、この発明は前記サイプを有する空気入りタイヤの偏摩耗抑制を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
発明者は、前記サイプ近傍の接地時における陸部の挙動を詳細に観察した結果、以下のことが明らかとなった。すなわち、サイプを挟んでタイヤ回転方向先方側が後方側よりもタイヤ幅方向の変形が大きいため、摩擦力及び滑り量が大きくなっていたのである。これは、従来のサイプが、タイヤ周方向に交差する向きにほぼ直線状に延びており、サイプを挟んでタイヤ回転方向先方側及び後方側が独立にタイヤ幅方向へ動く自由度をもつためである。もちろん、従来言われてきたタイヤ周方向の滑りの寄与もあるものの、前記タイヤ幅方向の摩擦力及び滑り量の寄与が支配的なのである。
【0005】
そこでこの発明が提案するタイヤは、円筒状のトレッドに複数本の溝を有することにより陸部を形成し、該陸部に両端が実質上陸部内にとどまりトレッド表面ではタイヤ幅方向に延びるサイプまたは細溝を備える空気入りタイヤにおいて、トレッド表面よりタイヤ径方向内側の前記陸部内部で前記サイプまたは細溝がタイヤ周方向への振幅をもち、前記サイプまたは細溝のタイヤ周方向への振幅が前記サイプまたは細溝の底へ向かうほど大きくなっていて、前記サイプまたは細溝による陸部の切断面が全てタイヤ幅方向に平行である陸部、を有することを特徴とする空気入りタイヤである。
【0006】
ここでサイプまたは細溝の両端が陸部内にとどまる点につき「実質上」と断っているのは、外観等の理由からトレッド表面では両端が開口しているものの、開口部分が浅く、初期摩耗後は両端が陸部内にとどまるようにサイプまたは細溝が配置されている場合があるからである。
また、サイプとは接地面内で閉じる幅を有する溝をいい、また細溝とは接地面内で閉じない場合があるもののその幅を3mm以下の溝をいうこととする。
【0007】
【作用】請求項1に係る発明によれば、トレッド表面よりタイヤ径方向内側の陸部内部でサイプまたは細溝がタイヤ周方向への振幅をもち、サイプまたは細溝のタイヤ周方向への振幅がサイプまたは細溝の底へ向かうほど大きくなっていて、サイプまたは細溝による陸部の切断面が全てタイヤ幅方向に平行である陸部、を有する。したがって、サイプまたは細溝を挟んでタイヤ回転方向先方側陸部と後方側陸部が独立にタイヤ幅方向に動く自由度を減少させて変形量を均一化し、この結果、摩耗の進展の均一化を図ることができる。
【0008】
【実施例】
図1及び図2(a)〜(c)に示すトレッドパターンを有するサイズ185/70R14の空気入りタイヤを試作した。このタイヤは、トレッド 1に4本の周方向溝 2を有することにより5本のリブ 3を形成し、該リブのうちトレッド端 eと最外の周方向溝との間に位置するショルダーリブ 3−1及び 3−5に多数本のサイプ 4を備えている。図2(a)に示すように、これらのサイプ 4はその両端4aがリブ 3内にとどまる。
また、サイプはタイヤ周方向Rに対してほぼ直交する向きに延び、トレッド表面においては図2(a)の実線で示すように直線状であり、サイプ底においては点線で示すようにタイヤ周方向への振幅をもつ曲折形状になり、さらに言えば、サイプ底はタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対してほぼ直角に曲折しながら延びている。また、曲折方向はサイプ間で共通している。尚、トレッド表面におけるサイプ長さLは18mm、サイプ幅Wは0.7mm、サイプ同士の間隔Sは20mmで等間隔に配置されており、サイプ底のうちタイヤ周方向に延びている部分同士の間隔L2 はL/4であった。
【0009】
図2(b)(c)には、図2(a)にて示されたショルダーリブのタイヤ周方向に延びるラインE1 ,E2 におけるタイヤ周方向断面を示している。該断面においてサイプ 4は振幅が最大となっており、また図より明らかなように、サイプ4はサイプ底へ向かうほどタイヤ周方向への振幅が大きくなっている。トレッド表面Ts の法線に対する前記サイプの傾斜角度θは20°であった。またタイヤ径方向に測るサイプ深度dは4mmであった。
この空気入りタイヤを発明タイヤ1とする。
【0010】
また図3に示すタイヤもこの発明に従う他のタイヤである。このタイヤは発明タイヤ1と同サイズであり、溝及びリブの配置についても同じである。ただし、サイプ 4の配置が異なるので、この点を中心に以下に述べる。
すなわちサイプ 4−1及びサイプ 4−2が1組となって、ショルダーリブに周上分散配置されている。図3(a)に示されるように、トレッド表面において前記組を形成するサイプ 4−1とサイプ 4−2の間隔S1 が15mmであるのに対して、組間のサイプ 4−2とサイプ 4−1の間隔S2 が30mmである。
またサイプ 4−1及び4−2 の形状、長さ、幅、深度については発明タイヤ1のサイプ 4に基づいてはいるものの、ショルダーリブのタイヤ周方向に延びるラインE3 ,E4 におけるタイヤ周方向断面を示している図3(b)(c)に示されるように、組を形成するサイプ 4−1とサイプ 4−2がサイプの振幅により近接したり離反したりするように配置されている点が異なる。
この空気入りタイヤを発明タイヤ2として試作した。
【0011】
これらの発明タイヤの比較として、図4(a)(b)に示される従来タイヤ1も試作した。このタイヤは、発明タイヤ1と溝及びリブの配置及びトレッド表面でのサイプ配置が同じであるが、ショルダーリブのタイヤ周方向に延びるラインE5 におけるタイヤ周方向断面を図4(b)に示すように、サイプが振幅をせずに、サイプ底でもタイヤ周方向にほぼ直交する向きに直線状に延びる。また、タイヤ径方向に測るサイプ深度dは4mmであった。
また同様にして、発明タイヤ2に対応する従来タイヤ2も試作した。図5(a)に示されたショルダーリブのタイヤ周方向に延びるラインE6 におけるタイヤ周方向断面を示しているのが図5(b)である。従来タイヤ2のサイプ 4も振幅をせずに、タイヤ周方向に対してほぼ直交する向きに直線状に延びる。タイヤ径方向に測るサイプ深度dは4mmであった。
【0012】
これらの供試タイヤをサイズ5.5Jのリムに組み付けて内圧1.9kgf/cm2 を充填し、セーフティウォークを表面に貼りつけたドラムに対して、荷重450kgf を負荷して押しつけた。次いで、タイヤに0.5°のスリップ角、50kgf の制動力を加えながら、速度50km/hで100km走行させて、走行後の摩耗状態を、サイプを挟むトレッド表面の段差量により比較評価した。尚、試験にあたっては室温を30℃に設定した。
この結果、従来タイヤ1が0.51mmであったのに対して発明タイヤ1が0.24mmであり約53%の減少、従来タイヤ2が0.45mmであったのに対して発明タイヤ2が0.35mmであり約22%の減少であった。発明タイヤにおいて従来タイヤよりも偏摩耗が抑制されていることが明らかである。
【0013】
【発明の効果】
この発明によれば、陸部内に両端がとどまりタイヤ周方向に対して交差する向きに延びるサイプまたは細溝を備える空気入りタイヤの偏摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に従うタイヤのトレッドパターン展開図である。
【図2】(a)が図1のショルダーリブの拡大図、(b)(c)がそのタイヤ周方向断面図である。
【図3】(a)がこの発明に従う他のタイヤにおけるショルダーリブ拡大図、(b)(c)がそのタイヤ周方向断面図である。
【図4】(a)が従来タイヤにおけるショルダーリブ拡大図、(b)がそのタイヤ周方向断面図である。
【図5】(a)が他の従来タイヤにおけるショルダーリブ拡大図、(b)がそのタイヤ周方向断面図である。
【符号の説明】
1 トレッド
2 溝
3 陸部
4 サイプまたは細溝
Claims (1)
- 円筒状のトレッドに複数本の溝を有することにより陸部を形成し、該陸部に両端が実質上陸部内にとどまりトレッド表面ではタイヤ幅方向に延びるサイプまたは細溝を備える空気入りタイヤにおいて、
トレッド表面よりタイヤ径方向内側の前記陸部内部で前記サイプまたは細溝がタイヤ周方向への振幅をもち、前記サイプまたは細溝のタイヤ周方向への振幅が前記サイプまたは細溝の底へ向かうほど大きくなっていて、前記サイプまたは細溝による陸部の切断面が全てタイヤ幅方向に平行である陸部、を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
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- 1995-01-23 JP JP00781095A patent/JP3553170B2/ja not_active Expired - Fee Related
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