JP4398700B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド溝の断面形状を３段テーパ状とすることにより石噛み防止性能を高めた空気入りタイヤに関する。

不整地路を走行する機会の多いトラック、建設用車両等にあっては、不整地路を走行する際、タイヤのトレッド溝に石噛みが発生しやすく、この石噛み状態で走行を続けた場合には、石が接地毎に押しつけられて溝底に向かって侵入するなど、溝底に亀裂損傷などを招く恐れが生じる。

そこで、この石噛みを防止するため、図５に略示するように、トレッド溝ａの溝断面形状を、その溝壁ｂが、トレッド面から緩傾斜でのびる半径方向外側の壁面部ｂ１と、この壁面部ｂ１から急傾斜で溝底までのびる半径方向内側の壁面部ｂ２とからなる２段テーパ状とすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、この２段テーパ状のトレッド溝ａは、大きい石に対しては、外側の壁面部ｂ１によって石噛みを効果的に防止しうるが、偏平或いは鋭利な石は、内側の壁面部ｂ２、ｂ２間に入り込んで抜けなくなるという傾向がある。

特開平５−２７８４１４号公報

そこで本発明は、溝壁を所定の傾斜角度を有する３つの壁部で形成した３段テーパ状のトレッド溝を用いることを基本として、大きい石だけでなく偏平或いは鋭利な石に対しても優れた石噛み防止性能を発揮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。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド溝が、一端がトレッド縁に連通しかつタイヤ軸方向内方にのびる他端がトレッド面上で途切れるラグ溝のみからなるラグパターンの空気入りタイヤであって、前記トレッド溝の長さ方向と直角な向きの溝断面において、両側の溝壁は、タイヤ半径方向内方に向かって溝巾を減じる向きに傾斜してのびるとともに、各溝壁は、前記トレッド面と交わる溝縁からタイヤ半径方向内方にのびかつ前記溝縁を通るトレッド面の法線に対する角度α１を０〜３０°とした第１の傾斜壁部、この第１の傾斜壁部の内端からタイヤ半径方向内方にのびかつ前記法線に対する角度α２を２０〜４５°しかも前記角度α１より大とした第２の傾斜壁部、及びこの第２の傾斜壁部の内端からタイヤ半径方向内方にのびかつ前記法線に対する角度α３を０〜１５°しかも前記角度α２より小とした第３の傾斜壁部からなるとともに、前記第１の傾斜壁部の半径方向長さＬＡは、両側の前記溝縁の間の巾Ｗ０の１．０倍以下、かつ前記第２の傾斜壁部の半径方向長さＬＢは、両側の前記第１の傾斜壁部の内端の間の巾Ｗ１の１．０倍以下であり、しかも前記第３の傾斜壁部の半径方向長さＬＣは、両側の前記第２の傾斜壁部の内端の間の巾Ｗ２の１．０倍以下であることを特徴としている。

又請求項２の発明では、トレッド溝が、一端がトレッド縁に連通しかつタイヤ軸方向内方にのびる他端がトレッド面上で途切れるラグ溝のみからなるラグパターンの空気入りタイヤであって、前記トレッド溝の長さ方向と直角な向きの溝断面において、両側の溝壁は、タイヤ半径方向内方に向かって溝巾を減じる向きに傾斜してのびるとともに、各溝壁は、前記トレッド面と交わる溝縁からタイヤ半径方向内方にのびかつ前記溝縁を通るトレッド面の法線に対する角度α１を０〜３０°とした第１の傾斜壁部、この第１の傾斜壁部の内端からタイヤ半径方向内方にのびかつ前記法線に対する角度α２を２０〜４５°しかも前記角度α１より大とした第２の傾斜壁部、及びこの第２の傾斜壁部の内端からタイヤ半径方向内方にのびかつ前記法線に対する角度α３を０〜１５°しかも前記角度α２より小とした第３の傾斜壁部からなるとともに、前記第１の傾斜壁部の半径方向長さＬＡは、両側の前記溝縁の間の巾Ｗ０の１．０倍以下、かつ前記第２の傾斜壁部の半径方向長さＬＢは、両側の前記第１の傾斜壁部の内端の間の巾Ｗ１の１．０倍以下であり、しかも前記角度α１は、前記角度α２との角度差α２−α１を１０°以上としたことを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記角度α１は、前記角度α２との角度差α２−α１を１０°以上としたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤである。

又請求項４の発明では、前記角度α３は、前記角度α２との角度差α２−α３を５°以上としたことを特徴としている。

なお本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、タイヤを正規リムにリム組しかつ正規内圧を充填した正規内圧状態で特定される値とする。また前記「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 Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記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 COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。

本発明は叙上の如く構成しているため、優れた石噛み防止性能を発揮することができる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤが、ダンプトラック用などの重荷重用タイヤである場合のトレッドパターンを展開して示す平面図、図２は溝断面を示す図１のＩ−Ｉ線断面図
である。

図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド面２に、トレッド溝３からなるトレッドパターンが凹設されるとともに、このトレッド溝３のうちの少なくとも１本を、その長さ方向と直角な向きの溝断面形状（図２に示す）が以下に説明する如き３段テーパ状をなす石噛み防止用の３段テーパ溝４で形成している。

なお本例では、前記トレッド溝３が、その一端がトレッド縁Ｔｅに連通しかつタイヤ軸方向内方にのびる他端がトレッド面２上で途切れるラグ溝３Ａのみからなるラグパターンのタイヤであって、このラグ溝３Ａの全数を３段テーパ溝４で形成した場合を例示している。

トレッドパターンとしては、図３（Ａ）〜（Ｄ）に略示する如く、リブタイプ、リブ・ラグタイプ、ブロックタイプ、リブ・ブロックタイプなどがあるが、本発明では上記ラグパターンを対象とする。なお石噛み防止の観点から、前記トレッド溝３のうちで石噛みが生じやすい、例えば溝巾Ｗ０が８ｍｍ以上のものを前記３段テーパ溝４で形成するのが好ましい。

次に、前記３段テーパ溝４は、図２に示すように、その両側の溝壁５が、トレッド面２と交わる溝縁Ｅから溝底６に向かって溝巾を減じる向きに傾斜してのびるとともに、各溝壁５は、第１〜第３の傾斜壁部５Ａ〜５Ｃによって形成している。

前記第１の傾斜壁部５Ａは、前記溝縁Ｅからタイヤ半径方向内方にのび、かつ前記溝縁Ｅを通るトレッド面２の法線Ｎに対する角度α１を、０〜３０°の範囲に設定している。

又第２の傾斜壁部５Ｂは、前記第１の傾斜壁部５Ａの内端Ａｅからタイヤ半径方向内方にのび、かつ前記法線Ｎに対する角度α２を、２０〜４５°の範囲しかも前記角度α１よりも大に設定している。

又第３の傾斜壁部５Ｃは、前記第２の傾斜壁部５Ｂの内端Ｂｅから溝底６までタイヤ半径方向内方にのび、かつ前記法線Ｎに対する角度α３を、０〜１５°の範囲しかも前記角度α２よりも小に設定している。

このような３段テーパ溝４は、溝容積の過度の低下を抑えて十分な排水性を確保しながら、第２の傾斜壁部５Ｂに、従来の１段テーパ溝及び２段テーパ溝に比して大きい角度α２を付与することができる。そしてこの角度α２を２０〜４５°とすることにより、第２の傾斜壁部５Ｂによる排石効果が高まり、第１の傾斜壁部５Ａ、５Ａ間で噛み込む大きな石が、この第２の傾斜壁部５Ｂを越えて深く侵入するのを阻止するとともに、その排石効果によって噛み込んだ石を溝外に排出できる。又第２の傾斜壁部５Ｂを越えて第３の傾斜壁部５Ｃ、５Ｃ間にまで侵入する石は、主に偏平或いは鋭利な石であるが、このような石は第１、２の傾斜壁部５Ａ、５Ｂでは保持されていないため、タイヤの遠心力等によって容易に外れることとなる。

このような効果をより有効に発揮するためには、前記角度α１、α２の差α２−α１を１０°以上、さらには１５°以上、及び／又は前記角度α２、α３の差α２−α３を５°以上、さらには１０°以上確保することが好ましい。

なお前記角度α１が３０°を越えると、溝容積の低下を抑えながら角度α２を大きくすることが難しく、また摩耗量に対する溝巾の変化が大きいため、摩耗初期における摩耗外観を損ねる傾向となる。又角度α２が２０°未満では、排石効果が不十分となって、第２の傾斜壁部５Ｂでの石噛みが発生する。逆に角度α２が４５°を越えると、摩耗中期から後期にかけての摩耗外観を著しく損ねるとともに、第３の傾斜壁部５Ｃ、５Ｃ間の溝巾が過小となって排水性の低下を招き、かつこの第３の傾斜壁部５Ｃ、５Ｃ間で石噛みが生じやすくなる。又角度α３が１５°を越えると、溝容積の低下を抑えながら角度α２を大きくすることが難しくなる。又角度α１、α３が夫々０°未満になると、第１、第２の傾斜壁部５Ａ、５Ｃで石噛みが生じやすくなる。

このとき、前記第１の傾斜壁部５Ａの半径方向長さＬＡは、両側の前記溝縁Ｅ、Ｅの間の巾Ｗ０の１．０倍以下、かつ前記第２の傾斜壁部５Ｂの半径方向長さＬＢは、両側の前記第１の傾斜壁部５Ａの内端Ａｅ、Ａｅの間の巾Ｗ１の１．０倍以下であることが重要である。もし前記長さＬＡが前記巾Ｗ０の１．０倍を越えると、前記第１の傾斜壁部５Ａで噛み込んだ石が外れにくくなり、又前記長さＬＢが、前記巾Ｗ１の１．０倍を越えると第２の傾斜壁部５Ｂによる排石効果が十分発揮されない傾向となる。

又前記第３の傾斜壁部５Ｃの半径方向長さＬＣを、両側の前記内端Ｂｅ、Ｂｅ間の巾Ｗ２の１．０倍以下にすると、摩耗後期に第３の傾斜壁部５Ｃで石噛みが生じなくなるため、いっそう好ましい態様となる。なお前記長さＬＡは巾Ｗ０の０．３倍以上、前記長さＬＢは巾Ｗ１の０．３倍以上、及び前記長さＬＣは巾Ｗ２の０．５倍以上であることが好ましく、これを下回ると溝容積が不必要に減じて、排水性やトラクション性を損ねる結果を招く。このような観点から、前記長さＬＡは巾Ｗ０の０．３〜１．０倍、前記長さＬＢは巾Ｗ１の０．３〜１．０倍、前記長さＬＣは巾Ｗ２の０．５〜１．０倍とするのがさらに好ましい。

なお本例では、前記３段テーパ溝４は、溝壁５が溝中心線に対して線対称をなす場合を例示しているが、前記傾斜壁部５Ａ〜５Ｂの角度α、及び長さＬが前述の範囲を満たす限りにおいて、左右両側の溝壁５、５を非対称に形成することもできる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１のトレッドパターンを有するタイヤサイズが１１Ｒ２２．５のダンプトラック用の重荷重用タイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの、石噛み防止性能をテストし比較した。なお表１の仕様以外は同一仕様とした。なお図４に、実施例１、２、及び比較例１〜３におけるトレッド溝の断面形状を略示している。

（１）石噛み防止性能：
各供試タイヤをリム（７．５０×２２．５）、内圧（８００ｋＰａ）の条件にて、荷重定積載（１０屯）の２−Ｄ・Ｄのダンプトラックの全輪に装着し、砕石が敷き詰められたダートコースを２、０００ｋｍ走行した。その後、各タイヤに噛み込んだ石の個数を計数し、タイヤ１本当たりに換算して表示した。数値が少ないほど石噛み防止性能に優れている。なお石噛み状態Ａは、手で容易に外れる状態、石噛み状態Ｂは、完全に噛み込んでおり、手では外れないる状態を意味する。

表の如く、実施例のタイヤは、優れた石噛み防止性能を発揮しうるのが確認できる。

本発明の実施形態を示すトレッドパターンの展開図である。 溝断面形状を示す図１のＩ−Ｉ線断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はトレッドパターンの他の例を示す展開図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は表１のテストで使用したトレッド溝の断面形状を略示する断面図である。 従来技術を説明するトレッド溝の断面図である。

符号の説明

２ トレッド面
３ トレッド溝
５ 溝壁
５Ａ 第１の傾斜壁部
５Ｂ 第２の傾斜壁部
５Ｃ 第３の傾斜壁部
Ｅ 溝縁
Ｎ 法線

Claims (4)

1. トレッド溝が、一端がトレッド縁に連通しかつタイヤ軸方向内方にのびる他端がトレッド面上で途切れるラグ溝のみからなるラグパターンの空気入りタイヤであって、
   前記トレッド溝の長さ方向と直角な向きの溝断面において、
   両側の溝壁は、タイヤ半径方向内方に向かって溝巾を減じる向きに傾斜してのびるとともに、
   各溝壁は、前記トレッド面と交わる溝縁からタイヤ半径方向内方にのびかつ前記溝縁を通るトレッド面の法線に対する角度α１を０〜３０°とした第１の傾斜壁部、この第１の傾斜壁部の内端からタイヤ半径方向内方にのびかつ前記法線に対する角度α２を２０〜４５°しかも前記角度α１より大とした第２の傾斜壁部、及びこの第２の傾斜壁部の内端からタイヤ半径方向内方にのびかつ前記法線に対する角度α３を０〜１５°しかも前記角度α２より小とした第３の傾斜壁部からなるとともに、
   前記第１の傾斜壁部の半径方向長さＬＡは、両側の前記溝縁の間の巾Ｗ０の１．０倍以下、かつ前記第２の傾斜壁部の半径方向長さＬＢは、両側の前記第１の傾斜壁部の内端の間の巾Ｗ１の１．０倍以下であり、
   しかも前記第３の傾斜壁部の半径方向長さＬＣは、両側の前記第２の傾斜壁部の内端の間の巾Ｗ２の１．０倍以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. トレッド溝が、一端がトレッド縁に連通しかつタイヤ軸方向内方にのびる他端がトレッド面上で途切れるラグ溝のみからなるラグパターンの空気入りタイヤであって、
   前記トレッド溝の長さ方向と直角な向きの溝断面において、
   両側の溝壁は、タイヤ半径方向内方に向かって溝巾を減じる向きに傾斜してのびるとともに、
   各溝壁は、前記トレッド面と交わる溝縁からタイヤ半径方向内方にのびかつ前記溝縁を通るトレッド面の法線に対する角度α１を０〜３０°とした第１の傾斜壁部、この第１の傾斜壁部の内端からタイヤ半径方向内方にのびかつ前記法線に対する角度α２を２０〜４５°しかも前記角度α１より大とした第２の傾斜壁部、及びこの第２の傾斜壁部の内端からタイヤ半径方向内方にのびかつ前記法線に対する角度α３を０〜１５°しかも前記角度α２より小とした第３の傾斜壁部からなるとともに、
   前記第１の傾斜壁部の半径方向長さＬＡは、両側の前記溝縁の間の巾Ｗ０の１．０倍以下、かつ前記第２の傾斜壁部の半径方向長さＬＢは、両側の前記第１の傾斜壁部の内端の間の巾Ｗ１の１．０倍以下であり、
   しかも前記角度α１は、前記角度α２との角度差α２−α１を１０°以上としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 前記角度α１は、前記角度α２との角度差α２−α１を１０°以上としたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
4. 前記角度α３は、前記角度α２との角度差α２−α３を５°以上としたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。

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