JP4046248B2

JP4046248B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4046248B2
Application number: JP22709397A
Authority: JP
Inventors: 博司中村
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2017-08-07
Also published as: JPH1148720A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤにおいて、特にそのタイヤ踏面部の陸部に形成されたスリットの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤ踏面部に周方向溝によって区画された陸部を備え、上記陸部に、少なくとも一端が陸部の内領域で行き止まり状になっているサイプ或は幅の狭い溝等のスリットを有する空気入りタイヤが提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の空気入りタイヤは、上記のスリット、特にスリット端にスリット周辺の剪断力が集中するため、歪みが大きくなり、そこからクラックや割れが生じやすく、偏摩耗が起こり易いという問題があった。また、特にサイプの場合、走行時にその開口部が閉塞し、排水性が低下することから、湿潤路制動性能が低下する問題もあった。
【０００４】
本発明の課題は、走行時、タイヤ踏面部の陸部に形成されたスリットにおいてクラックや割れの発生を阻止し、また偏摩耗の発生を押さえて、さらには排水性の向上を図ることができる空気入りタイヤを提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明は、タイヤ踏面部に周方向溝によって区画された陸部を備え、上記陸部に、少なくとも一端が陸部の内領域で行き止まり状になっているスリットを有する空気入りタイヤにおいて、上記スリットの周囲に当該スリットと交差する方向に延びる複数の縁溝を形成した空気入りタイヤを採用した。
【０００６】
かかる構成によれば、タイヤ踏面部に働くタイヤトレッドゴム表面の剪断力、即ちスリットの閉鎖された端部に働く剪断力を、スリットの周辺に設置された複数の縁溝で緩和することができる。すなわち、従来、スリット回り、特にスリット端に集中していた剪断力が、上記のスリットの周辺に設置された複数の縁溝で分散されるため、スリット周辺の歪みを可及的に押さえることができ、スリット回り、特にスリット端のクラックや割れの発生を阻止し、また偏摩耗の発生を押さえることができる。
【０００７】
また、本発明の縁溝は、スリットの周囲に当該スリットと交差する方向に形成していることにより、湿潤路走行時に、当該スリットの閉塞を防止することができ、しかも複数の縁溝の形成によって、排水性が向上する。また、湿潤路走行時に、多数の縁溝がそれぞれの縁溝同士の間で前記剪断力によって変形することから、湿潤路面上に形成された水膜を破壊して行き、因って、制動性、駆動性、ハンドリング等の性能によって総合的に評価される操縦安定性が改善される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
縁溝としては、一端がスリットに接続しており、他端が陸部の内領域で行き止まり状になっているものや、一端及び他端とも陸部の内領域で行き止まり状になっているものも含まれる。一端がスリットに接続しており、他端が陸部の内領域で行き止まり状になっている縁溝の場合は、縁溝がスリットに開口しているため、一端及び他端とも陸部の内領域で行き止まり状の縁溝と比較して、排水性がよく、従って湿潤路制動性能が一層向上する。
【０００９】
また、縁溝は、スリットの周囲に当該スリットと交差する方向に延びるものであれば限定されない。例えば、スリットの傾斜によっては、複数の縁溝がタイヤ幅方向に延び、かつ互いに平行に形成され又は互いに平行に形成されていなくても差し支えない。但し、複数の縁溝が周方向に延び、かつ互いに平行に形成されている縁溝が格別好ましい。かかる縁溝の場合、タイヤの回転方向に沿った配置であるため、縁溝の剪断力発生抑止効果に加え、タイヤ幅方向の表面運動を押さえて、その結果、周方向の摩擦力の低下を防止する。従って、タイヤトレッドゴム表面の陸部に働く剪断力の分散効果が大きく、またすべりが少なくなるので偏摩耗の発生も抑止することができる。
【００１０】
縁溝の溝深さは、スリットの溝深さよりも浅くすることが必要である。これは、縁溝がスリットの効果の向上とスリット端部のクラック防止を目的としているためである。縁溝の深さがスリットの深さ近くになるか又は越えるとき、スリット周辺の剛性が低くなりすぎ、耐摩耗性への寄与が減少する。具体的には、縁溝の溝深さは、スリットの溝深さの０．１０〜０．４０倍の割合で実施できる。但し、本発明の縁溝の溝深さは、かかる範囲に限定されるものではない。
【００１１】
スリット及び当該スリットを取り囲む縁溝は、陸部表面にそれぞれ形成することもできるが、陸部に形成された窪み部内部にスリット及び当該スリットを取り囲む縁溝を両者形成することもできる。かかる場合、陸部表面にスリット及び当該スリットを取り囲む縁溝を形成した場合と比較して、窪み部自体が幅の広いスリットとして路面の水膜破壊効果を発揮するとともにその剪断力分散効果も加わる点で好ましい。
【００１２】
なお、本発明でいう「スリットの周囲に縁溝を形成する」とは、スリットを取り囲む状態で全周に縁溝を形成することのみならず、周囲の一部に連続的又は断続的に縁溝を形成することも含まれる。例えば、スリット端の周囲だけに縁溝を形成する場合等である。また、一端が周方向溝や横溝等に開口し、他端が陸部の内領域で行き止まりとなっているいわゆる一端クローズドのスリットの場合では、スリット開口端を除いて全周に縁溝を形成する場合のほか、行き止まりのスリット端だけに縁溝を形成する場合も含まれる。
【００１３】
本発明でいうスリットとしては、サイプ、切り込み、幅の狭い溝等が含まれるが、格別限定されるものではない。また本発明でいう縁溝としては、サイプ、切り込み、窪み、波形溝、凹凸形状等が含まれる。
【００１４】
また本発明のトレッドパターンは、タイヤ踏面部に周方向溝によって区画された陸部を備えていればよく、横溝等のタイヤ幅方向溝の区画によってブロック状であるかどうかは問わない。従って、例えば、リブパターン、ブロックパターンのほか、リブ・ブロックのパターン等が含まれる。
【００１５】
また、縁溝が形成されるスリットは、タイヤ踏面部の陸部に配置されたすべてのスリットでなくても差し支えない。例えば、タイヤ周方向に延びるタイヤセンター領域の陸部、タイヤショルダー領域の陸部、タイヤセンター領域の陸部とタイヤショルダー領域の陸部の間に位置する中間領域の陸部うちのいずれかに形成されたスリットに縁溝を形成することも可能である。
【００１６】
図１は本発明に係る空気入りタイヤの一実施形態を示すタイヤ踏面部のパターン図である。図２は図１における要部拡大平面図である。図３は図２におけるＸ−Ｘ線断面からみた概略斜視図である。
【００１７】
図１において、１はタイヤ踏面部、２１、２２、２３、２４はタイヤ踏面部１をタイヤ周方向に延びる周方向溝、３１は周方向溝２２と周方向溝２３で区画されたタイヤ中央領域の陸部、３２は周方向溝２１で区画されたタイヤショルダー領域の陸部、３３は周方向溝２４で区画されたタイヤショルダー領域の陸部である。３４は周方向溝２１と周方向溝２２で区画された中間領域の陸部、３５は周方向溝２３と周方向溝２４で区画された中間領域の陸部である。
【００１８】
４１は中央領域の陸部３１の内領域に形成された稲妻形状のスリット、４２、４３はそれぞれショルダー領域の陸部３２、３３の内領域に形成された稲妻形状のスリットである。いずれのスリット４１、４２、４３も陸部の内領域の中央部にタイヤ周方向に間隔を置いて形成されており、その両端は陸部内領域において行き止まり状となっている両端クローズド型のスリットの場合を示している。
【００１９】
５１、５２はいずれも中間領域の陸部３４に形成され、それぞれ周方向溝２１と周方向溝２２に一端が開口し他端が陸部内領域で行き止まり状となっているタイヤ幅方向に延びるスリットである。５３、５４はいずれも中間領域の陸部３５に形成され、それぞれ周方向溝２３と周方向溝２４に一端が開口し他端が陸部内領域で行き止まり状となっているタイヤ幅方向に延びるスリットである。５５、５６はいずれもショルダー領域の陸部３２、３３に形成され、それぞれ周方向溝２１と周方向溝２４に一端が開口し他端が陸部内領域で行き止まり状となっているタイヤ幅方向に延びるスリットである。なお、図１中、６、７はそれぞれタイヤのショルダー端部である。
【００２０】
上記稲妻形状のスリット４１、４２、４３は、いずれも同一の構成からなる。すなわち、スリット４１を例にとって説明すると、図２に示す様に、タイヤ中央領域の陸部３１に形成されたスリット４１は、タイヤ幅方向に延びる横スリット部４１１と、当該横スリット部４１１の両端からそれぞれ互いにタイヤ周方向側にて反対方向に延び、かつタイヤ周方向に対してわずかに周方向溝２２、２３寄りにそれぞれ傾斜して延びる傾斜スリット部４１２、４１３から構成されている。
【００２１】
また本実施形態のスリット４１は、図３に示す様に、その周囲には多数本の縁溝８がスリット４１を取り囲む状態で配置されている。この縁溝８は、図示の如く、タイヤ円周方向に延び、かつ互いに平行に形成されており、波形形状の谷部として構成されている。また縁溝８の一端はスリット４１に接続して開口しており、他端は陸部３１の内領域で行き止まり状になっている。またこの縁溝８は、スリット４１の溝深さよりも浅く形成されている。具体的には、この縁溝８の溝深さh2、即ち本実施例でいえば波形形状の山部と谷部との高さは、格別限定されるものではないが、スリット４１の溝深さh1、即ち陸部３１表面からスリット４１の溝底までの深さに対して０．１０〜０．４０倍の範囲内で実施できる。
【００２２】
また、本実施形態のスリット４１及び縁溝８は、図３に示す様に、陸部３１に形成された窪み部９内部に形成されている。窪み部９は、図２に示す通り、スリット４１の形成位置に沿って縁溝８の周囲を取り囲む構造となっている。従って、縁溝８他端は窪み部９の内壁で行き止まり状態となっている。
【００２３】
本実施形態の縁溝８は、前記の通り、波形形状の溝として構成されている。この縁溝８のピッチＰは、前記縁溝８の溝深さと同様に格別限定されるものではないが、前記と同様にスリット４１の溝深さh1に対して０．１０〜０．４０倍の範囲内にて実施できる。
【００２４】
なお、この窪み部９の深さh3は、スリット４１の溝深さh1に対して０．０５〜０．２０倍の範囲内にて実施できるが、特に限定されない。またこの窪み部９の幅はスリット４１の溝深さh1に対して３〜１０倍の範囲内にて実施可能であるが、これも特に限定されない。
【００２５】
本実施形態のスリット４１及び縁溝８は、上記の通り、窪み部９内部に形成されているが、窪み部９内部に形成されずに陸部３１表面にそのまま形成することも可能である。但し、本実施形態のスリット４１及び縁溝８を窪み部９内部に形成した場合は、窪み部９自体が幅の広いスリットとして路面の水膜破壊効果とともにその剪断力分散効果も加わる点で好ましい。
【００２６】
また本実施形態では、窪み部９はスリット４１の端部に行くに従い窪み部９の幅が狭くなり、縁溝８の周方向の長さが短くなっているが、格別かかる形状に限定されるものではない。
【００２７】
上記はタイヤ中央領域の陸部３１に形成されたスリット４１を例にとって説明したが、タイヤショルダー領域の陸部３２、３３に形成されたスリット４２、４３についても同様の構成からなることは前述した通りである。
【００２８】
一方、本実施形態では、既述した通り、中間領域の陸部３４、３５及びショルダー領域の陸部３２、３３にはそれぞれの溝壁から切り込まれたスリット５１、５２、５３、５４、５５、５６が形成されている。このスリット５１、５２、５３、５４、５５、５６にも前記スリット４１と同様に縁溝が形成されている。中間領域の陸部３５を例にとって説明すれば、図２に示す様に、タイヤ幅方向に対して平行に延びるスリット５３に対してほぼ直角方向、すなわちタイヤ周方向に対して平行な角度にて複数本の縁溝１０がスリット５３の周囲を取り囲む状態にて互いに平行に形成されている。そして、前記タイヤ中央領域の稲妻形状のスリット４１と同様に、このスリット５３及び縁溝１０も窪み部１１内部に形成されており、縁溝１０は波形形状として構成されている。また、本実施形態では、このスリット５３及び縁溝１０の深さ並びに窪み部１１の深さ及び縁溝１０のピッチも、前記のスリット４１、縁溝８及び窪み部９と同様に設定しているが、格別限定されない。
【００２９】
また、本実施形態のスリット５３及び縁溝１０は、上記の通り、窪み部１１内部に形成されているが、窪み部１１内部に形成されずに陸部３５表面にそのまま形成することも可能である。
【００３０】
【実施例】
図１に示すトレッドパターンを有し、図２及び図３に示すスリット及び当該スリットを取り囲む縁溝を備えたタイヤサイズ１１Ｒ２２．５のタイヤを試作し、走行後のクラックや割れの発生を評価した。また同時に、スリットの偏摩耗の発生及び湿潤路制動性能を評価した。表１はその結果を示す。
【００３１】
なお、比較のため、縁溝を形成しないことを除いて上記タイヤと同様の構造のタイヤを試作し、上記と同様に、走行後のクラックや割れの発生、偏摩耗の発生及び湿潤路制動性能をそれぞれ評価した。
【００３２】
クラックや割れの評価は、都市間貨物輸送車として使用されるトラックの前輪に上記試作タイヤを装着し、２万ｋｍ走行した後、スリット（サイプ）端部のクラック発生の有無によって評価した。
【００３３】
スリットの偏摩耗評価は、上記のクラックや割れを評価した実施例タイヤ及び比較例タイヤそれぞれについて、更にそのショルダー側の周方向溝２１、２４の両岸に設定された一端開口他端クローズドのスリット５１、５４、５５、５６における偏摩耗の強さを官能評価した。
【００３４】
湿潤路制動性能は、専用のウェットスキッドテストコース内で定積状態で全輪に実施例タイヤ及び比較例タイヤを装着し、速度４０ｋｍ／ｈで走行後、全輪ロックしたときの車両のスリップ長さを測定して評価した。表１では比較例タイヤのスリップ長さを１００として実施例タイヤの湿潤路制動性能を評価している。値が小さいほど湿潤路制動性能が優れ、排水性が良好であることを示す。
【００３５】
【表１】

【００３６】
上記表１より、縁溝の設定により、スリット（サイプ）端のクラックの発生が防止されると共に、耐偏摩耗性及び排水性（湿潤路制動性能）も向上していることが認められる。
【００３７】
【発明の効果】
上記の通り、本発明は、タイヤ踏面部に周方向溝によって区画された陸部を備え、上記陸部に、少なくとも一端が陸部の内領域で行き止まり状になっているスリットを有する空気入りタイヤにおいて、上記スリットの周囲に当該スリットと交差する方向に延びる複数の縁溝を形成した空気入りタイヤであるので、タイヤ踏面部に働くタイヤトレッドゴム表面に働く剪断力を、スリットの周辺に設置された複数の縁溝で緩和することができる。従って、従来、スリット回り、特にスリット端に集中していた剪断力が、上記のスリットの周辺に設置された複数の縁溝で分散されるため、スリット周辺の歪みを可及的に押さえることができ、スリット回り、特にスリット端のクラックや割れの発生を阻止し、また偏摩耗の発生を押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気入りタイヤの一実施形態を示すタイヤ踏面部のパターン図である。
【図２】図１における要部拡大平面図である。
【図３】図２におけるＸ−Ｘ線断面からみた概略斜視図である。
【符号の説明】
１タイヤ踏面部
２１周方向溝
２２周方向溝
２３周方向溝
２４周方向溝
３１タイヤ中央領域の陸部
３２タイヤショルダー領域の陸部
３３タイヤショルダー領域の陸部
３４中間領域の陸部
３５中間領域の陸部
４１スリット
４１１横スリット部
４１２傾斜スリット部
４１３傾斜スリット部
４２スリット
４３スリット
５１スリット
５２スリット
５３スリット
５４スリット
５５スリット
５６スリット
６ショルダー端部
７ショルダー端部
８縁溝
９窪み部
１０縁溝
１１窪み部

Claims

タイヤ踏面部に周方向溝によって区画された陸部を備え、当該陸部に窪み部が形成され、当該窪み部の内部にスリット及び当該スリットを取り囲む縁溝が形成され、当該スリットは少なくとも一端が陸部の内領域で行き止まり状になっており、当該縁溝は、当該スリットと交差する方向に延び、当該窪み部の内壁で行き止まり状となっていることを特徴とする空気入りタイヤ。
縁溝は、一端がスリットに接続されており、他端が窪み部の内壁で行き止まり状になっている請求項１記載の空気入りタイヤ。
複数の縁溝が互いに平行に形成されている請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
縁溝の溝深さは、スリットよりも浅い請求項１、２又は３記載の空気入りタイヤ。