JP4054089B2

JP4054089B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4054089B2
Application number: JP21289197A
Authority: JP
Inventors: 隆久木元
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2017-08-07
Also published as: JPH1148716A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トレッドショルダー部に、周方向に連続して延びる細溝を設けることで、ショルダーリブの外端縁に現れはじめる偏摩耗の、ショルダーリブの全体におよぶ進展を阻止する空気入りタイヤに関するものであり、とくには、前記細溝の溝底へのクラックの発生を防止するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トレッドショルダー部に、多くは、トレッド周方向に直線状に連続して延びる、ディフェンスグループと称される細溝を設け、これによって、ショルダーリブの全体にわたる偏摩耗の発生、ひいては、その偏摩耗の、センター側リブへの波及を阻止することは従来から広く一般に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の細溝は、それの深さ方向で、トレッド踏面の法線方向へ直線状に形成すること、または、溝底が、その法線に対して幅方向外側もしくは内側となる向きに直線状に形成することが一般的であり、これがため、図６（ａ）に例示するように、ショルダーリブ２１において細溝２２よりトレッド端側部分２３に段差量δの偏摩耗が生じた後のタイヤの負荷転動に当たり、荷重直下で、トレッド踏面部が、図６（ｂ）に示すように、そのような段差量δを吸収するべく変形して、とくに、ショルダーリブ２１の残部２４が、トレッド端側部分２３に比して、タイヤ半径方向内周側へ大きく変形した場合に、細溝２２の溝底もしくはその近傍部分への応力集中が生じ、タイヤの負荷転動に際する、このような応力集中の繰り返しが、細溝２２の溝底もしくはその付近にクラックを発生させるという問題があった。
【０００４】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題として検討した結果なされたものであり、それの目的とするところは、トレッドショルダー部に設けた細溝よりトレッド端側の部分に上述したような段差摩耗等が発生した後のタイヤの負荷転動に当たっても、その細溝の溝底およびそれの近傍部分への応力の集中を防止して、そこからのクラックの発生のおそれを十分に除去した空気入りタイヤを提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の空気入りタイヤは、トレッドショルダー部に、トレッド周方向に、直線状、ジグザグ状等をなして連続して延びる細溝を設けたものであって、その細溝を、トレッド踏面端から、トレッド幅方向内側へトレッド踏面幅の０．１５倍の範囲内に配置し、この細溝の深さ方向の途中に、トレッド幅方向の二個所の屈曲部もしくは湾曲部を設けるとともに、その細溝の溝幅を０．５〜３mm、好適には約１mmとしたものである。
ここでより好ましくは、細溝の溝底部の溝幅を他の部分より広幅とする。
【０００６】
この空気入りタイヤでは、トレッドショルダー部に設けた細溝が、それの深さ方向の途中に、二個所の屈曲部もしくは湾曲部を有していることから、その細溝よりトレッド端側部分に段差摩耗等が発生した後のタイヤの負荷転動に当たり、トレッドショルダー部の、前記細溝よりトレッド幅方向内側部分が、その段差摩耗等を吸収すべく、タイヤ半径方向内周側へ大きく弾性変形した場合には、屈曲もしくは湾曲した細溝の対向溝壁の相互接触が生じ、トレッドショルダー部分に大きな変形をもたらす荷重の多くが、相互に接触する溝壁をもって支持されることになり、これによって細溝の溝底およびその近傍部分に作用する応力が十分に緩和されるので、そこへのクラックの発生が効果的に阻止されることになる。
【０００７】
そしてこのことは、細溝の溝幅を0.5 〜３mmとすることでより顕著なものとなる。すなわち、溝幅が0.5 mm未満では、細溝の溝底半径が小さくなりすぎることに起因して、その溝底へのクラックの発生のうれいが生じ、一方、その溝幅が３mmを越えると、細溝の、溝壁相互の接触、ひいては、それに基づく荷重支持を十分に行うことが難しくなり、細溝の溝底応力を所期したほどには緩和し得なくなる。
【０００８】
ところで、上述したような段差摩耗等の発生は、タイヤの新品時には比較的小さく、従って、新品時には、トレッド踏面がほぼ一様に摩耗することになる一方、トレッド踏面の摩耗が進行するにつれて段差摩耗等の発生量が多くなるので、タイヤの新品時にあっては、トレッドショルダー部に設けた細溝に対し、それよりトレッド幅方向の外側部分と内側部分とのそれぞれが同時に接地することは必要ではないも、段差摩耗等の偏摩耗の発生量がある程度まで増加したときには、それらの両側部分を同時に接地させることが必要になる。
【０００９】
従ってここでは、トレッドショルダー部に対する細溝の最外側配設位置を、トレッド踏面端からトレッド幅方向外側へ測って、トレッド踏面幅の０．０３倍の位置として、段差摩耗等が増加するほどにトレッド踏面が摩耗したときに、その細溝のそれぞれの側部の同時の接地を担保することもできる。
これをいいかえれば、細溝の最外側配設位置を、トレッド踏面幅の０．０３倍を越える位置とした場合には、トレッドショルダー部に段差摩耗等の偏摩耗が現れてなお、細溝より、トレッド幅方向外側部分を接地させることができず、その部分を摩耗犠牲部として機能させることができない。
【００１０】
この一方で、細溝を、トレッド踏面端からトレッド幅方向内側に測って、トレッド踏面幅の０．１５倍より内側に配置した場合には、偏摩耗の抑制効果が減少し、かつ摩耗ライフの低下が余儀なくされることになる。
これがため、このタイヤでは、細溝を、トレッド踏面端から、トレッド幅方向内側へ、トレッド踏面幅の０．１５倍の範囲内に配置する。
【００１１】
そして、このタイヤにおいてより好ましくは、細溝の、溝底部の溝幅を他の部分より広幅として、溝底への応力の集中、ひいては、その溝底へのクラックの発生をより有効に防止する。なおこのことは、細溝の溝底部分の横断面形状を、フラスコ底部の輪郭形状様または、その輪郭形状の半部形状様とした場合にとくに顕著である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図１は、この発明の基本形態を示す、トレッド幅方向の部分断面図である。なお、タイヤの内部補強構造は、一般的な重荷重用ラジアルタイヤのそれと同様であるので、図示を省略する。
【００１３】
ここでは、トレッド１の踏面部２に、トレッド周方向に直線状、ジグザグ状等に連続して延びる四本の周方向溝３，４をそれぞれ設けるとともに、トレッド踏面端Ｅに近接して位置するそれぞれの周方向溝４内に、トレッド踏面に対して段下がりをなして周方向に連続し、荷重の支持を司る踏面接地域内で路面とすべり接触する段差陸部５を設ける。
【００１４】
またここでは、トレッド踏面端Ｅ側に位置するそれぞれの周方向溝４によって、それらより幅方向外側に区画されるトレッドショルダー部６に、トレッド踏面端Ｅよりトレッド幅方向内側位置で、トレッド周方向へ直線状、ジグザグ状等をなして連続して延びる、幅が0.5 〜３mmの範囲の各１本の細溝７を設け、また、各細溝７の深さ方向の途中に、トレッド幅方向での一の屈曲部８を設けて、その細溝７を、それの深さ方向にてほぼく字状もしくはそれとは反対の形状に形成する。
【００１５】
ここで、図１（ａ）に示すタイヤのそれぞれの細溝７は、屈曲部８がトレッド幅方向の内側に向く屈曲形状をなし、図１（ｂ）に示すタイヤの細溝７は、それぞれの屈曲部８がトレッド幅方向外側に向く屈曲形状をなす。
ところで、このような細溝７は、トレッド踏面端Ｅからトレッド幅方向内側へ測って、トレッド踏面幅ＴＷの0.15倍の位置と、トレッド踏面端Ｅとの範囲ｄ内に配置するものとする。
【００１６】
このように構成してなるタイヤでは、トレッドショルダー部６の細溝７よりトレッド幅方向外側部分６ａに、図に仮想線で示すような段差摩耗等が発生した後のタイヤの負荷転動によって、その細溝７よりトレッド幅方向内側部分６ｂが荷重直下で、従来技術で述べたように、タイヤの半径方向内周側へ大きく変形しても、細溝７がその深さ方向の途中でトレッド幅方向に屈曲していることから、トレッド幅方向内側部分６ｂに変形をもたらした荷重の多くの部分が、細溝７の、相互に対向する溝壁相互の接触下にて支持されることになり、図１（ａ）に示すところでは、このような荷重の支持が、屈曲部８より、タイヤ半径方向外側部分で、また、図１（ｂ）に示すところでは、屈曲部８よりタイヤ半径方向内側部分でそれぞれ行われることになるので、細溝７の溝底およびその近傍部分に作用する応力が十分に緩和され、そこからのクラックの発生が有効に阻止されることになる。
【００１７】
図２は、この発明の実施形態を示す要部断面図であり、図２（ａ），（ｂ）はそれぞれ、図１（ａ），（ｂ）に示したところに対して屈曲部を一個所ずつ増やしたものである。
かかる空気入りタイヤによってもまた先に述べたところとほぼ同様の作用効果をもたらすことができる。なおこの場合において、細溝７の対向溝壁が、それの深さ方向の複数個所にて相互接触して荷重の支持を行うときは、細溝７の溝底等に作用する応力を一層低減させることができる。
【００１８】
図３は、図２（ｂ）に示す細溝７の溝底部分に変更を加えたものであり、図３（ａ）に示したものは、溝底部の溝幅を他の部分より広幅とするとともに、溝底部分の断面形状を、フラスコ底部の輪郭形状に類似した曲線状としたものである。そして図３（ｂ）に示したものは、他の部分より広幅の溝底部分において、とくに、トレッド幅方向内側の溝壁部分に、同方向への曲線状突部を形成したものである。
これらによれば、溝底部の溝幅が広いことに加え、それぞれの溝底部が曲線状を呈することから、溝底応力を一層緩和して、溝底を、クラックの発生からより有効に保護することができる。
【００１９】
そして、図４（ａ）に示すものは、図１（ａ）に示した屈曲部８を湾曲部９とし、また、図４（ｂ）に示すものは、図２（ｂ）に示した二個の屈曲部８を、二個の湾曲部９としたものである。
これらのそれぞれによってもまた、先に述べたところと同様の作用および効果をもたらすことができる。
【００２０】
図５は、図１（ａ）に示すものに対し、細溝の配設位置に変更を加えたものであり、これは、トレッド踏面端Ｅからトレッド幅方向外側へ測って、トレッド踏面幅ＴＷの0.03倍の位置と、トレッド踏面端Ｅとの範囲ｅ内に細溝７を配置したものである。
これによれば、細溝７は、トレッド踏面、なかでもトレッドショルダー部に、段差摩耗等が生じるほどに摩耗が進行してはじめてそれ本来の機能を発揮することが可能となる。
【００２１】
【実施例】
以下にこの発明の実施例につき説明する。
タイヤサイズが１１Ｒ２２．５１４ＰＲ、トレッド踏面幅（接地幅）が２００mmのタイヤを、２２．５×７．５０のリムに装着するとともに、充填空気圧を８．０ｋｇｆ／ｃｍ^２として、車軸形式が２Ｄ４の車両に取り付けて、１０万ｋｍ走行後における「細溝」への故障の発生状況を調べたところ表１に示す通りとなった。
ここで、実施例タイヤ１および２は、図１（ａ）に示す四本の周方向溝３，４をともに直線状としたところにおいて、細溝の形成態様をそれぞれ図３（ｂ）および図２（ａ）に示すものとした。
また、比較タイヤ１は、細溝の形成態様を、屈曲のないストレート状のものとし、比較タイヤ２は、細溝の形成態様を図３（ｂ）に示すものとし、そして、比較タイヤ３は図５に示す細溝構造を有するものとし、その他の構成は実施例タイヤと同様としたものである。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【発明の効果】
かくして、この発明によれば、とくには、トレッドショルダー部に設けた、ディフェンスグループと称される細溝の、深さ方向の途中に、トレッド幅方向の二個所の屈曲部もしくは湾曲部を設けることにより、その溝底およびその近傍部分へのクラックの発生を防止してトレッドの耐久性を大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施形態を示すトレッド幅方向断面図である。
【図２】この発明の他の実施形態を示す要部断面図である。
【図３】この発明の他の実施形態を示す要部断面図である。
【図４】他の実施形態を示す要部断面図である。
【図５】さらに他の実施形態を示す要部断面図である。
【図６】一般的な細溝の作用を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１トレッド
２踏面部
３，４周方向溝
５段差陸部
６トレッドショルダー部
６ａトレッド幅方向外側部分
６ｂトレッド幅方向内側部分
７細溝
８屈曲部
９湾曲部
Ｅトレッド踏面端
ＴＷトレッド踏面幅

Claims

トレッドショルダー部に、トレッド周方向に連続して延びる細溝を設けてなる空気入りタイヤであって、
前記細溝を、トレッド踏面端から、トレッド幅方向内側へトレッド踏面幅の０．１５倍の範囲内に配設し、この細溝の深さ方向の途中に、トレッド幅方向の二個所の屈曲部もしくは湾曲部を設けるとともに、その細溝の溝幅を０．５〜３mmの範囲としてなる空気入りタイヤ。
前記細溝の、溝底部の溝幅を他の部分より広幅としてなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。