JP4230574B2

JP4230574B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4230574B2
Application number: JP30876298A
Authority: JP
Inventors: 賢正岡
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-04-24
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2018-10-29
Also published as: JP2000006615A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、偏磨耗並びにワンダリングを抑制した空気入りタイヤ、中でも軽トラック、小型トラック、そしてトラックおよびバス用の空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軽トラック、小型トラックまたはトラックおよびバス用の空気入りタイヤには、タイヤの赤道に沿ってジグザグ状または直線状に延びる複数の周溝にてリブを区画した、トレッドパターンが多用されている。
【０００３】
この種のタイヤでは、とくにトレッド側域のリブがトレッド中央域に比較して早期に磨耗する、偏磨耗が発生し易いことから、例えば特開平８−290706号公報に開示されているように、トレッド端に隣接したショルダー部に細溝を設ける等、トレッド側域のリブでの接地圧を低減することによって、偏磨耗の発生を抑制する構造が多用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の道路網の整備拡充によって、軽トラックやトラック、バスなどの車両においても、高速で走行する機会が増えているが、この高速走行においては、傾斜部分を有する路面、例えば轍等の凹凸を有する路面を走行する際に発生する、ドライバーが予測できないタイヤの複雑な動き、いわゆるワンダリング現象が発生し易くなる。このワンダリングは、車両の直進性を損う危険な現象であるため、タイヤの高性能化が進むなか、大きな問題となっている。
【０００５】
そして、ワンダリングは、トレッド側域のリブでの接地圧を低減するために、ショルダー部に細溝を設けた構造のタイヤにおいて、とりわけ顕著に発生するものである。すなわち、トレッド側域のリブでの接地圧を低減したタイヤにて、轍等の凹凸を乗り越える際、とくに傾斜面を登る向きの動作において、この傾斜面を下る向きに大きな横力が発生し、これが運転者の手にハンドルを介して衝撃力として伝わる結果、運転者が運転に不安を覚えることが、とくに問題となる。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、ショルダー部に細溝を設けて耐偏磨耗性を改善したタイヤにおいて、傾斜路面上での直進安定性を向上させてワンダリングを抑制することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨構成は、次のとおりである。
１．タイヤのトレッドに、タイヤの赤道に沿って延びる複数の周溝を有する空気入りタイヤであって、該トレッドの端部に隣接したショルダー部に、トレッド端縁に沿う同一円周上で断続して延びる細溝列を２列設け、一方の細溝列の細溝相互間に他方の細溝列の細溝がタイヤ径方向で対応し、かつ一方の細溝列の各細溝と他方の細溝列の各細溝との端部域同士がタイヤ径方向で重複する配置に成ることを特徴とする空気入りタイヤ。
【０００８】
２．上記１において、細溝の端部域同士の重複長さが、細溝長さの1/2以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【０００９】
３．上記１または２において、一方の細溝列の細溝の端部と他方の細溝列の細溝の端部とを、タイヤ径方向に延びる細溝で連結することを特徴とする空気入りタイヤ。
【００１０】
４．上記１ないし３のいずれかにおいて、細溝列の細溝相互の間隔が細溝長さの1/3〜１倍であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【００１１】
５．上記１ないし４のいずれかにおいて、細溝の深さが5.0〜15.0mmである空気入りタイヤ。
【００１２】
６．上記１ないし５のいずれかにおいて、細溝の開口幅が5.0〜12.0mmである空気入りタイヤ。
【００１３】
７．上記１ないし６のいずれかにおいて、細溝の端部の深さが、その他の部分より深いことを特徴とする空気入りタイヤ。
【００１４】
８．上記７において、細溝の端部の深さが、該細溝の中心部の深さより2.0〜4.5mm深いことを特徴とする空気入りタイヤ。
【００１５】
９．上記１ないし８のいずれかにおいて、細溝の端部の開口幅が、その他の部分より広いことを特徴とする空気入りタイヤ。
【００１６】
１０．上記９において、細溝の端部の開口幅が、該細溝の中心部の開口幅より4.0〜10.0mm広いことを特徴とする空気入りタイヤ。
【００１７】
１１．上記９または１０において、細溝の開口形状が、該細溝の端部で広がるフラスコ形であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明に従う空気入りタイヤのトレッド側域およびこれに隣接するショルダー部のトレッド幅方向断面を示す。このトレッド１の側域には、タイヤの赤道に沿って延びる周溝２とトレッド端３とで区画した陸部４を有し、この陸部４に隣接したショルダー部５には、トレッド端３に沿う同一円周上で断続して延びる細溝列６および７の２列を設けて成る。なお、陸部４は、トレッドの周方向に連続して延びるリブ、トレッド幅方向に延びるサイプが切り込まれたリブ、またはトレッド幅方向に延びるラグ溝で分断されるブロック、のいずれであってもよい。
【００１９】
細溝列６は、図２に示すタイヤショルダー部の側面から明らかなように、トレッド端３より小径の円周上に、多数の細溝6aを断続配置した配列に成り、同様に、細溝列７は、細溝列６より小径の円周上に、多数の細溝7aを断続配置した配列に成る。ここで、タイヤ径方向において、細溝列６（または７）の細溝6a（または7a）相互間に他方の細溝列７（または６）の細溝7a（または6a）が対応する配置の下に、細溝列６の各細溝6aと細溝列７の各細溝7aの端部域同士が重複する部分（以下、重複部分と示す）ｗ₁およびｗ₂を有することが、肝要である。この重複部分ｗ₁およびｗ₂は、細溝の端部域同士がタイヤ径方向において僅かでも重複していればよい。
【００２０】
上記のショルダー部構造は、トレッド側域の接地圧の低下による耐偏磨耗性の改善に併せて、ワンダリングを抑制するのに極めて有効であり、このワンダリングの抑制について、以下に詳しく説明する。
【００２１】
さて、轍の凹凸等の傾斜路面を乗り越える際のタイヤは、図３に示すように、キャンバー角が付与されたタイヤと同じ状態にある。そして、キャンバー角が付与された際に発生するキャンバースラストＦ_yは、トレッド側域の陸部４の端部において、図４(a)に示す平坦路に比べて、同図(b)に示す傾斜路で増加するのが一般的である。
【００２２】
ところが、図４(c)に示すように、偏磨耗の抑制のためにショルダー部にその周上で連続する細溝８を設けたタイヤ（図５参照）で傾斜路を走行する場合は、傾斜路におけるキャンバースラストＦ_yの増加量が、同図(b)に示したショルダー部に細溝を設けていないタイヤの場合に比較して、極めて大きくなる。このキャンバースラストＦ_yの増加量が極めて大きいことが、傾斜面を登る向きの動作において、運転者の手にハンドルを介して衝撃力が伝わる現象を誘発するのである。
【００２３】
ここに、ショルダー部に細溝を設けたタイヤにおいて、傾斜路におけるキャンバースラストＦ_yが極めて大きくなるのは、図４(c)に同図(b)のタイヤの陸部を点線で比較して示すように、ショルダー部に細溝８を設けたことによって、陸部４の周溝２側への変形量が、同図(b)の場合に比べて大きくなるためである。
【００２４】
そこで、この発明では、ショルダー部の周上に連続して設けていた細溝を、まず断続した細溝列とし、さらにその細溝列を２列で設けることによって、細溝の形成によるトレッド側域の接地圧低下を維持したまま、ワンダリングを抑制した。すなわち、細溝を断続した細溝列として細溝の長さを制限することによって、図４(c)に示した傾斜面における陸部４の周溝２側への過大な変形を抑制して、傾斜路におけるキャンバースラストＦ_yを図４(b)に示したショルダー部に細溝を設けていないタイヤと同程度とした。
【００２５】
さらに、細溝列を２列とするともに、一方の細溝列の各細溝と他方の細溝列の各細溝の端部域同士を重複させることによって、細溝を断続配置してもトレッド側域の接地圧が、連続した細溝を設けた場合に比較して増加しない構造を実現した。すなわち、図２に示したように、重複部分ｗ₁およびｗ₂を設けることによって、タイヤが平坦路に接地した際に剛性の高い細溝の端部域を、タイヤ径方向に変形し易くし、トレッド側域の接地圧の低減を周方向で均一に実現したのである。
【００２６】
ここで、トレッド側域の接地圧を増大させないためには、既に述べたように、細溝の端部域同士がタイヤ径方向において僅かでも重複していればよいが、具体的には、図２における重複部分ｗ₁およびｗ₂の長さが、ともに１／４Ｌ₁以上であることが好ましい。なお、重複部分ｗ₁およびｗ₂並びに後述の細溝に関する「長さ」とは、いずれも細溝の幅中心を通る同一円周上での各項目に対応する長さで定義される。
【００２７】
一方、重複部分ｗ₁およびｗ₂の長さは、細溝6aおよび7aの長さＬ₁およびＬ₂の1/2以下であること、が好ましい。なぜなら、この長さをこえると、陸部４の周溝２側への変形量が大きくなり、不連続なえぐりにした効果がなくなるからである。
【００２８】
また、重複部分の長さが短い場合は、例えば図２における重複部分ｗ₂において、図６に示すように、細溝列６および７間にて細溝6aおよび7aの端部同士を、タイヤ径方向に延びる細溝９で連結することが、平坦路におけるトレッド側域での接地圧をより低減するのに有利である。なお、細溝９の長さ、換言すると、細溝列６および７の間隔は、細溝列７がショルダー端の接地圧を低減する効果を、細溝列６と同等にするために、２０mm未満とすることが好ましい。
【００２９】
さらに、各細溝列において、細溝相互の間隔ｔ₁およびｔ₂がこれを挟む細溝長さの1/3〜１倍であることが、好ましい。なぜなら、１／３未満であると、陸部４の周溝２側へ変形量が大きくなり、連続したえぐりに近づき、また、１倍をこえるとショルダー端部の接地圧低減効果が小さくなるからである。
【００３３】
なお、上述のいずれの例においても、細溝の深さを5.0〜15.0mmおよび開口幅を5.0〜12.0mmとすることが、好ましい。その理由は、深さが５mm未満では接地圧低減効果が小さく、15.0mmをこえると、細溝の底にクラックを生じる危険があるからである。
【００３４】
また、細溝の幅が5.0mm未満になると上記した接地圧低減効果が小さくなり、一方12.0mmをこえると当該細溝を設けた部分のトレッド幅方向剛性の低下があまりにも大きくなり、運転に支障を来すからである。
【００３５】
さて、この発明では、ショルダー部に細溝を設けて偏磨耗を低減したタイヤにおける、ワンダリングの問題を解消するために、断続した細溝列の２列を上述に従って設けて成るが、細溝列間での細溝の重複部分ｗ₁およびｗ₂またはｗ₃を長く、例えば細溝長さの１／４以上の好適態様とした場合、新たな偏磨耗が発生する、可能性がある。以上で問題とした偏磨耗はトレッド幅方向に発生する不均一磨耗であるが、この発明の適用によって新たに発生が懸念される偏磨耗はトレッド周方向における不均一磨耗である。
【００３６】
すなわち、図８に、図６に示した細溝の配列に比較して重複部分を増加した細溝の配列を示すように、このように重複部分を長くした場合、トレッド端において、Ａ部での接地圧がＢ部でのそれより高くなる結果、図９に示すような、トレッド側域において周方向に不均一な磨耗が発生する、おそれがある。
【００３７】
このトレッド周方向の偏磨耗の発生を回避するために、細溝の端部の深さを、その他の部分より深くすることが、有利である。具体的には、図10(a)に細溝９のトレッド幅方向の断面を示すように、細溝９の端部、とくに重複部分の深さＤ₁のみを、その他の部分の深さＤ₂より深くするか、または同図(b)に示すように、細溝９の中心部から端部へ深さをＤ₂からＤ₁へ漸増する、構成が推奨される。
【００３８】
とりわけ、細溝９の端部の深さＤ₁を、該細溝の中心部の深さＤ₂より2.0〜4.5mm深くすることが、好ましい。すなわち、図８に示したトレッド側域における、Ａ部およびＢ部での偏磨耗量と、細溝の端部の深さＤ₁および同中心部の深さＤ₂の差ΔＤと、の関係を図11に示すように、ΔＤを2.0〜4.5mmの範囲とすることによって、Ａ部およびＢ部での磨耗量の差が抑制される。ここで、図11において、＋側がＡ部の磨耗量＞Ｂ部の磨耗量および−側がＢ部の磨耗量＞Ａ部の磨耗量であることを示す。
【００３９】
同様に、トレッド周方向の偏磨耗の発生を回避する手法として、細溝の端部の開口幅を、その他の部分より広くすることも、有利に適合する。具体的には、図12(a)にタイヤのショルダー部を示すように、細溝９の端部、とくに重複部分の開口幅Ｈ₁のみを、その他の部分の深さＨ₂より広くするか、または同図(b)に示すように、細溝９の中心部から端部へ開口幅を、Ｈ₂からＨ₁へ漸増する、構成が推奨される。
【００４０】
とりわけ、細溝９の端部の開口幅Ｈ₁を、該細溝の中心部の開口幅Ｈ₂より4.0〜10.0mm広くすることが、好ましい。すなわち、図８に示したトレッド側域における、Ａ部およびＢ部での偏磨耗量と、細溝の端部の開口幅Ｈ₁および同中心部の開口幅Ｈ₂の差ΔＨと、の関係を図13に示すように、ΔＨを4.0〜10.0mmの範囲とすることによって、Ａ部およびＢ部での磨耗の差がともに抑制される。なお、偏磨耗量は、上記の図11に結果を示した実験と同様に評価した。
【００４１】
【実施例】
図２、６、７、10および12に示した細溝をショルダー部に有する、サイズ315／80Ｒ22.5のトラック、バス用ラジアルタイヤを、それぞれ表１および２に示す仕様の下に試作した。また、ショルダー部に細溝のない従来タイヤおよびショルダー部にその周上で連続する細溝を設けた比較タイヤ（図５）についても、同サイズで試作した。そして、これらのタイヤは、標準リムに組み込み内圧8.25kgf／ｃm²を充填したのち、フロント１軸のトラックに装着し、テストコースの轍路を走行し、特に轍を乗り越える際のハンドルに感じる応答の優劣を、ドライバーによって官能評価した。この評価結果は、従来タイヤの場合を０としたときの５点満点法にて表示した。数値が大きいほど良好な結果を示す。
【００４２】
また、上記のタイヤを装着したトラックにて直線が主体の高速路を80000km走行したのち、トラックのフロント軸に装着したタイヤについて、トレッド側域の陸部の磨耗量を、当該域の周上等分15箇所で測定し、その平均値を求めた。さらに、図９に示したトレッド側域の周方向の偏磨耗量を、当該域の磨耗量を測定し、その最大値と最小値との差を求めた。
【００４３】
これらの評価および測定結果を、表１および２に併記するように、この発明に従うタイヤは、ワンダリングの抑制について、ショルダー部に細溝のない従来タイヤと同等であり、かつ耐偏磨耗性は、ショルダー部に連続した細溝を有する比較タイヤと同等の性能が得られる。
【００４４】
【表１】

【００４５】
【表２】

【００４６】
【発明の効果】
この発明によれば、空気入りタイヤ、特にトレッド側域の陸部剛性を低下した重荷重用空気入りタイヤにおいて、例えば轍等の凹凸を有する傾斜路面での直進安定性を、耐偏磨耗性能を犠牲にすることなしに、改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う空気入りタイヤのトレッド側域およびショルダー部の断面図である。
【図２】タイヤのショルダー部を示す側面図である。
【図３】斜面上にあるタイヤを示す斜視図である。
【図４】斜面上にあるタイヤの状態を示す断面図である。
【図５】ショルダー部に連続した細溝を有するタイヤを示す側面図である。
【図６】タイヤのショルダー部を示す側面図である。
【図７】タイヤのショルダー部を示す側面図である。
【図８】タイヤのショルダー部を示す側面図である。
【図９】トレッド側域の周方向の磨耗を示す側面図である。
【図１０】細溝のトレッド幅方向断面を示す図である。
【図１１】細溝の深さと偏磨耗との関係を示す図である。
【図１２】タイヤのショルダー部を示す側面図である。
【図１３】細溝の開口幅と偏磨耗との関係を示す図である。
【符号の説明】
１トレッド
２周溝
３トレッド端
４陸部
５ショルダー部
６，７細溝列
6a，7a 細溝
９細溝
10 細溝

Claims

タイヤのトレッドに、タイヤの赤道に沿って延びる複数の周溝を有する空気入りタイヤであって、該トレッドの端部に隣接したショルダー部に、トレッド端縁に沿う同一円周上で断続して延びる細溝列を２列設け、一方の細溝列の細溝相互間に他方の細溝列の細溝がタイヤ径方向で対応し、かつ一方の細溝列の各細溝と他方の細溝列の各細溝との端部域同士がタイヤ径方向で重複する配置に成ることを特徴とする空気入りタイヤ。
請求項１において、細溝の端部域同士の重複長さが、細溝長さの1/2以下である空気入りタイヤ。
請求項１または２において、一方の細溝列の細溝の端部と他方の細溝列の細溝の端部とを、タイヤ径方向に延びる細溝で連結することを特徴とする空気入りタイヤ。
請求項１ないし３のいずれか１項において、細溝列の細溝相互の間隔が細溝長さの1/3〜１倍である空気入りタイヤ。
請求項１ないし４のいずれか１項において、細溝の深さが5.0〜15.0mmである空気入りタイヤ。
請求項１ないし５のいずれか１項において、細溝の開口幅が5.0〜12.0mmである空気入りタイヤ。
請求項１ないし６のいずれか１項において、細溝の端部の深さが、その他の部分より深いことを特徴とする空気入りタイヤ。
請求項７において、細溝の端部の深さが、該細溝の中心部の深さより2.0〜4.5mm深いことを特徴とする空気入りタイヤ。
請求項１ないし８のいずれか１項において、細溝の端部の開口幅が、その他の部分より広いことを特徴とする空気入りタイヤ。
請求項９において、細溝の端部の開口幅が、該細溝の中心部の開口幅より4.0〜10.0mm広いことを特徴とする空気入りタイヤ。
請求項９または１０において、細溝の開口形状が、該細溝の端部で広がるフラスコ形であることを特徴とする空気入りタイヤ。