JP4461724B2

JP4461724B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4461724B2
Application number: JP2003194755A
Authority: JP
Inventors: 俊郎大山
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2023-07-10
Also published as: JP2005028954A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラックやバス等に使用される重荷重用として好適な空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、リバーウエアの発生を抑制すると共に、外傷や据え切りによるリブティアの発生を抑えるようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トレッド部にタイヤ周方向に連続するリブを設けた重荷重用空気入りタイヤでは、リブエッジの接地圧が相対的に高くなるため、特にショルダーリブにリバーウエアと呼ばれる偏摩耗が発生し易いという欠点がある。このようなリバーウエアを生じた場合、溝が完全に無くなる前に偏摩耗に起因する振動が発生するようになるため、タイヤを新品に交換せざるを得ないのが現状である。その対策として、ショルダーリブエッジに細溝（サイプ）を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、リブエッジに細溝を設けることにより、耐偏摩耗性は改善されるものの、リブが外傷を受けた場合や据え切り（タイヤが殆ど回転しない状態でのハンドル操作）を行った場合、細溝を起点としてリブティアが発生し易いという問題がある。そのため、例えば、長距離高速走行主体の重荷重用ステアリングタイヤでは、リバーウエアの改善要求とリブティアの改善要求とを同時に満足することが困難である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２２９３１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、リバーウエアの発生を効果的に抑制すると共に、外傷や据え切りによるリブティアの発生を抑えることを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝によって区画された複数のリブを有する空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部のショルダー側に位置する各ショルダーリブに主溝に連通せずにタイヤ周方向に延びる複数の細溝をタイヤ周方向に沿って間欠的に並ぶように２列配置し、その２列における前記細溝のタイヤ周方向の位置を互いにずらすと共に、前記ショルダーリブの体積に対する前記細溝の総体積の比率を４〜７％とし、かつ前記ショルダーリブの高さＤに対して０．５Ｄの位置より踏面側における細溝の体積を該細溝の総体積の７０〜９０％にしたことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明者は、リブタイヤにおけるリバーウエアの原因として、接地時のリブの動き、特にリブ幅の変化に着目し、その観点から鋭意研究を重ねた結果、以下のような知見を得た。
【０００８】
つまり、リブの変形は接地時の負荷に起因するものとタイヤの撓みに伴うタイヤ周方向の圧縮に起因するものとがあり、その結果として、図５に示すように、従来のタイヤではリブ幅が接地時に１０〜１５％増加している。ここで、負荷によるポアソン変形の最大点はリブ高さの半分の位置より踏面側に存在している。また、接地状態でのトレッド幅は非接地状態でのトレッド幅から殆ど変化せず、ショルダーリブは主としてタイヤ幅方向内側へ拡張するように変形している。一方、図６に示すように、接地面内のトレッド円弧長Ｌに対する接地長Ｌ’の比率を求めてみると、リブのタイヤ周方向の圧縮率は約４〜６％である。これに対して、従来のタイヤでは、ショルダーリブにおける細溝の体積比率が約０．５〜２．０％であり、リブの圧縮変形を十分に緩和していない。
【０００９】
そこで、本発明では外傷や据え切りによるリブティアを起こし難くするように主溝に連通しない細溝をリブに配設すると共に、接地時のリブの圧縮変形を十分に緩和するように細溝の総体積を十分に大きくし、しかも接地時の圧縮変形が大きいリブの踏面側における細溝の体積を該細溝の総体積に対して大きくしている。これにより、リバーウエアの発生を効果的に抑制すると共に、外傷や据え切りによるリブティアの発生を抑えることができる。
【００１０】
本発明では、リブティアの発生をより効果的に抑制するために、細溝の幅を３ｍｍ以下とし、相互間隔を３ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
図１本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤのトレッドパターンを示すものである。図１に示すように、トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝２が形成され、これら主溝２によってトレッドセンター側からショルダー側にかけてタイヤ周方向に連続する複数のリブ３，４，５が区画されている。トレッドセンター側のリブ３，４にはタイヤ幅方向に延びる複数の浅溝６が形成されている。一方、ショルダー側のリブ５には複数の細溝７がタイヤ周方向に沿って配設されている。
【００１２】
図２（ａ），（ｂ）は上記空気入りタイヤのショルダーリブを拡大して示すものである。これら図２（ａ），（ｂ）に示すように、細溝７はショルダーリブ５の側壁に開口しておらず、主溝２に連通していない。このように細溝７を閉じた構造にすることにより、外傷や据え切りによるリブティアを起こし難くしている。
【００１３】
リブ５の体積に対する細溝７の総体積の比率は４〜７％に設定されている。この比率が４％未満であるとリバーウエアの抑制効果が不十分になり、逆に７％を超えるとリブティアを生じ易くなる。ここで言うリブの体積とは、主溝の溝底位置から踏面側に測定されるリブの体積（細溝の体積を含む）である。
【００１４】
更に、リブ５の高さＤに対して０．５Ｄの位置より踏面側における細溝７の体積は、該細溝７の総体積の７０〜９０％に設定されている。つまり、細溝７は一部が０．５Ｄの位置より深くなっているが、大部分が０．５Ｄの位置より踏面側の圧縮変形が大きい部分に存在している。リブ５の踏面側に存在する細溝７の割合が上記範囲から外れると、負荷による変形とタイヤ周方向の圧縮による変形を効果的に吸収することができなくなるため、リバーウエアの抑制効果が不十分になる。
【００１５】
細溝７は、リブティアの発生をより効果的に抑制するために、幅が３ｍｍ以下、より好ましくは０．５〜３ｍｍに設定され、相互間隔が３ｍｍ以上、より好ましくは３〜１５ｍｍに設定されている。これら細溝は、タイヤ周方向に延長するものとし、接地面内で不連続となるような長さを選択することが望ましい。
【００１６】
上述した重荷重用空気入りタイヤでは、ショルダーリブ５に主溝に連通しない細溝７をタイヤ周方向に沿って配設すると共に、ショルダーリブ５の体積に対する細溝７の総体積の比率を４〜７％とし、かつリブ５の高さＤに対して０．５Ｄの位置より踏面側における細溝７の体積を該細溝７の総体積の７０〜９０％にしているので、リバーウエアの発生を効果的に抑制すると共に、外傷や据え切りによるリブティアの発生を抑えることができる。
【００１７】
本発明では、リブ５の高さＤに対して０．５Ｄの位置より踏面側における細溝７の体積を該細溝７の総体積の７０〜９０％に設定するために、細溝７の形状や配置を工夫している。図２（ａ），（ｂ）では、タイヤ周方向に延びる複数の細溝７をタイヤ周方向に沿って間欠的に配置すると共に、これら細溝７の幅を０．５Ｄの位置より踏面側において選択的に大きくすることで上記体積配分を満足している。
【００２０】
図３（ａ），（ｂ）は細溝を設けたショルダーリブの他の変形例を示すものである。この場合、タイヤ周方向に延びる複数の細溝７をタイヤ周方向に沿って間欠的に配置すると共に、これら細溝７を０．５Ｄの位置より踏面側において選択的に屈曲させることで上記体積配分を満足している。
【００２１】
図４（ａ），（ｂ）は細溝を設けたショルダーリブの他の変形例を示すものである。この場合、タイヤ周方向に延びる複数の細溝７をタイヤ周方向に沿って間欠的に配置すると共に、これら細溝７の深さをタイヤ幅方向の位置に応じて異ならせることで上記体積配分を満足している。
【００２２】
本発明では、一般にリバーウエアを生じ易いショルダーリブに対して上記細溝を形成することが最も好ましいが、ショルダーリブ以外のリブに対して上記細溝を形成した場合であってもリバーウエアの抑制効果とリブティアの抑制効果を同時に得ることができる。
【００２３】
【実施例】
タイヤサイズ１１Ｒ２２．５で、４本主溝のリブパターンを有する重荷重用空気入りタイヤにおいて、ショルダーリブの構成を種々異ならせた従来例１〜２、比較例１〜５及び実施例１〜３のタイヤをそれぞれ製作した。従来例１〜２はリブに対して主溝に連通するサイプ（細溝）を設けたものである。比較例１〜５及び実施例１〜３はリブに対して主溝に連通しないサイプ（図２参照）を設けたものである。そして、リブ体積に対するサイプ総体積の比率（サイプ体積比率）と、サイプ総体積に対するリブ高さＤの中間位置より踏面側におけるサイプ体積の比率（サイプ体積の踏面側分布比率）を表１のように種々異ならせた。
【００２４】
これら試験タイヤについて、実車走行試験を実施し、リバーウエア及びリブティアの発生状況を評価した。この実車走行試験では、各試験タイヤを１０台の試験車両のフロント軸の左右両側に装着し、８万ｋｍ走行後、合計２０本のタイヤについてリバーウエア発生本数及びリブティア発生本数を調べた。その結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】

この表１から判るように、実施例１〜３のタイヤはいずれもリバーウエア及びリブティアが発生しておらず、従来例１〜２に比べて極めて良好な結果が得られた。実施例１〜３及び比較例１〜５を参照すると、サイプ体積比率が４％を超えている場合、リバーウエアの抑制効果が得られることが判る。但し、サイプ体積比率が４％を超えていてもサイプ体積の踏面側分布比率が７０〜９０％の範囲から外れていると、リブの変形を緩和する効果が低下するためリバーウエアの抑制効果が不十分になることが判る。また、サイプ体積比率が大きくなればリバーウエアの抑制効果が増大するものの、リブ自体の剛性低下によりリブティアやヒールアンドトウ摩耗を引き起こし、更には実質的な接地面積の低下により耐摩耗性も低下する。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝によって区画された複数のリブを有する空気入りタイヤにおいて、トレッド部のショルダー側に位置する各ショルダーリブに主溝に連通せずにタイヤ周方向に延びる複数の細溝をタイヤ周方向に沿って間欠的に並ぶように２列配置し、その２列における細溝のタイヤ周方向の位置を互いにずらすと共に、ショルダーリブの体積に対する細溝の総体積の比率を４〜７％とし、かつショルダーリブの高さＤに対して０．５Ｄの位置より踏面側における細溝の体積を該細溝の総体積の７０〜９０％にしたから、リバーウエアの発生を効果的に抑制すると共に、外傷や据え切りによるリブティアの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤのトレッドパターンを示す平面図である。
【図２】図１の重荷重用空気入りタイヤのショルダーリブを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】ショルダーリブの他の変形例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＶ−Ｖ矢視断面図である。
【図４】ショルダーリブの他の変形例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＶＩ−ＶＩ矢視断面図である。
【図５】タイヤトレッドの接地前後の変形状態を説明するための説明図である。
【図６】接地面内のトレッド円弧長Ｌと接地長Ｌ’との関係を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１トレッド部
２主溝
３，４，５リブ
６浅溝
７細溝
Ｄリブ高さ

Claims

トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝によって区画された複数のリブを有する空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部のショルダー側に位置する各ショルダーリブに主溝に連通せずにタイヤ周方向に延びる複数の細溝をタイヤ周方向に沿って間欠的に並ぶように２列配置し、その２列における前記細溝のタイヤ周方向の位置を互いにずらすと共に、前記ショルダーリブの体積に対する前記細溝の総体積の比率を４〜７％とし、かつ前記ショルダーリブの高さＤに対して０．５Ｄの位置より踏面側における細溝の体積を該細溝の総体積の７０〜９０％にした空気入りタイヤ。
前記細溝の幅が３ｍｍ以下であり、前記細溝同士の最短距離からなる相互間隔が３ｍｍ以上である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記細溝の深さを０．５Ｄよりも大きくし、前記細溝の幅を０．５Ｄの位置よりも踏面側において選択的に大きくした請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記細溝の深さを０．５Ｄよりも大きくし、前記細溝を０．５Ｄの位置よりも踏面側において選択的に屈曲させた請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記細溝の深さをタイヤ幅方向の位置に応じて異ならせ、その深さが０．５Ｄよりも大きい細溝とその深さが０．５Ｄよりも小さい細溝とを混在させた請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。