JP4475756B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りタイヤ、より詳細には、トラック及びバス、トレーラ牽引用トラクタヘッドなどの重車両の冬季使用に供するブロックパターンのラジアルプライタイヤに関し、特に、氷雪上トラクション・ブレーキ性能及び氷雪上操縦安定性能の同時向上と、耐石噛み性向上とに顕著な優位性を有する空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記の重車両の冬季に使用する従来タイヤのトレッドパターンの一例を、その展開図として図８に示す。図８に示すトレッドパターンは、トレッド踏面部２０に、周方向に延びる４本の周方向主溝２１、２２と、隣合うそれぞれの周方向主溝２１、２２が区画形成する陸部２３、２４とを設け、互いに隣合う周方向主溝２１、２２それぞれから延びる踏面幅方向溝２５、２６により陸部２３、２４それぞれにブロック列２７、２８を形成するものである。また、幅方向溝２６と、周方向主溝２２それぞれから両側踏面端縁ＴＥそれぞれに向け延びる幅方向枝溝２９との溝底にはサイプ３０を設けている。
【０００３】
この種のトレッドパターンを備えるタイヤは、それまでの図９に展開図で示すトレッドパターンを典型例として備えるタイヤに比し、より優れた氷雪上トラクション・ブレーキ性能及び氷雪上操縦安定性能を発揮している。それは、図９に示すトレッドパターンは、トレッド踏面部４０に、３本の周方向主溝４１、４２と、４本の踏面幅方向溝４３、４４とを設け、また、サイプに相当する極狭幅溝４５をブロック４６、４７内部に設けているに過ぎず、これらから全溝と全サイプのトレッド周方向エッジ成分量及び踏面幅方向エッジ成分量が、図８に示すトレッドパターンの同様な両方向エッジ成分量に及ばないからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これまで優れた性能を発揮していた、図８に示すトレッドパターンを備えるタイヤでも、今日では、氷雪上トラクション・ブレーキ性能及び氷雪上操縦安定性能の一層の向上要求に応え得る性能レベルを有しているとは言えない。
【０００５】
また、図８に示すトレッドパターンは、周方向ショルダ主溝２２内に実質上連続する段下がり偏摩耗犠牲用突起リブ３１を設け、この突起リブ３１にタイヤ転動中に不可避的に生じるブレーキ力の多くの部分を負担させ、これにより踏面ショルダ部トレッドゴムの偏摩耗を改善する工夫を施している。しかし、突起リブ３１は、その両側溝に小石を噛み込み、走行が進むにつれ、噛み込んだ小石がトレッドゴム内部に進入し、トレッドゴム欠けを引き起こす不都合も併せもつ、という問題を抱えている。
【０００６】
従って、この発明の請求項１〜１０に記載した発明は、上記の諸問題を全面的に解決することにあり、すなわち、氷雪上トラクション・ブレーキ性能及び氷雪上操縦安定性能の一層の向上が可能であり、加えて、耐石噛み性を改善することが可能な空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の請求項１に記載した発明は、トレッド踏面部に周方向に延びる４本の周方向主溝と、隣合うそれぞれの周方向主溝が区画形成する陸部とを有し、互いに隣合う周方向主溝それぞれから踏面幅方向に延びる横方向溝により陸部それぞれにブロック列を形成して成るブロックパターン空気入りタイヤにおいて、踏面幅方向中央で隣合う２本の中央周方向主溝間の陸部に、該主溝の溝深さの１０〜６０％の範囲内の溝深さを有して踏面の周方向に連通してジグザグ状に延びる周方向副溝と、２本の中央周方向主溝それぞれから踏面幅方向内側に向け延びてジグザグ状の周方向副溝の屈曲部分のうち、幅方向にて中央周方向主溝側にある屈曲部分を突き抜ける中央横方向溝とを設けて成り、中央横方向溝は、周方向主溝の溝深さの６０〜１００％の範囲内の溝深さを有し、周方向副溝が延びる方向に沿い、２本の中央周方向溝それぞれから延びる中央横方向溝それぞれを互い違いで配列することを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００９】
請求項１に記載した発明に関し、請求項２に記載した発明のように、周方向副溝に、溝底に沿い延びる第一のサイプを設けて成り、該サイプは、中央周方向主溝の溝深さの６０〜１００％の範囲内に相当する、踏面からの深さを有する。
【００１０】
請求項１、２に記載した発明に関し、請求項３に記載した発明のように、２本の中央周方向主溝それぞれと、その外側で隣合う各ショルダ周方向主溝との間の陸部それぞれに、両主溝間にわたり踏面幅方向に延びて、中央で踏面周方向に沿う折れ曲がり部分をもつ第二の横方向溝を設け、かつ、該横方向溝に、溝底に沿い延びる第二のサイプを設けて成り、第二の横方向溝は、中央周方向主溝の溝深さの１０〜３０％の範囲内の溝深さを有し、第二のサイプは、中央周方向主溝の溝深さの３０〜１００％の範囲内に相当する、踏面からの深さを有する。
【００１１】
請求項３に記載した発明に関し、請求項４に記載した発明のように、第二のサイプは、折れ曲がり部分と両主溝開口部分とで深底を有し、残余部分で踏面に向かい凸の山形の浅底を有する。
【００１２】
請求項１〜３に記載した発明に関し、請求項５に記載した発明のように、両側の踏面端縁それぞれと各ショルダ周方向主溝との間の陸部それぞれに、該周方向主溝から踏面端縁に向かい延びて開口する第三の横方向溝を設け、かつ、該横方向溝に、溝底に沿い延びる第三のサイプを設けて成り、第三の横方向溝は、ショルダ周方向主溝の溝深さの１０〜３０％の範囲内の溝深さを有し、第三のサイプは、ショルダ周方向主溝の溝深さの３０〜１００％の範囲内に相当する、踏面からの深さを有する。
【００１３】
請求項２〜５に記載した発明に関し、請求項６に記載した発明のように、踏面幅中央の円周長さの単位円周長の両端を通り、タイヤ軸線を含む二つの平面で踏面部を区切った踏面部分にて、陸部それぞれに設ける全溝及び溝底の全サイプそれぞれの踏面幅方向エッジ成分長さの総和を、上記単位円周長にて除した値が、新品タイヤから周方向主溝の５０％摩耗までの間にわたり、７．３以上の値を有する。
【００１４】
また、請求項２〜５に記載した発明に関し、請求項７に記載した発明のように、踏面幅中央の円周長さの所定単位円周長の両端を通り、タイヤ軸線を含む二つの平面で踏面部を区切った所定踏面部分にて、陸部それぞれに設ける全溝及び溝底の全サイプそれぞれの踏面周方向エッジ成分長さの総和を、上記単位円周長にて除した値が、新品タイヤから周方向主溝の５０％摩耗までの間にわたり、７．３以上の値を有する。
【００１５】
請求項１〜７に記載した発明に関し、請求項８に記載した発明のように、４本の周方向主溝に、その溝底から踏面に向け延びる石噛み防止用断続突起を設け、そして、請求項１〜８に記載した発明に関し、請求項９に記載した発明のように、４本の周方向主溝の溝縁部に、踏面幅方向に１．５〜３．０ｍｍの範囲内で延びるサイプを設ける。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１〜図５に示す例に基づき説明する。
図１は、この発明の空気入りタイヤの踏面部トレッドパターン展開図であり、
図２は、図１に示すII−II線に沿う断面図であり、
図３は、図１に示すIII −III 線に沿う断面図であり、
図４は、図１に示すIV−IV線に沿う断面図であり、
図５は、図１に示すV −V 線に沿う断面図である。
【００１７】
図１において、空気入りタイヤ（図示省略、以下タイヤという）のトレッド踏面部１は、踏面２の周方向に延びる４本の周方向主溝３、４と、隣合うそれぞれの周方向主溝３〜３、３〜４が区画形成する陸部５、６とを有する。また、トレッド踏面部１は、互いに隣合う周方向主溝３〜３、３〜４それぞれから踏面２の幅方向（以降、幅方向と略す）に延びる横方向溝７、８を有し、これら横方向溝７、８により、陸部５、６それぞれにブロック列９、１０を形成する。
【００１８】
ここに、踏面２の幅方向中央で隣合う２本の中央周方向主溝３の相互間の陸部５に踏面２の周方向に延びる周方向副溝１１を設け、横方向溝７は中央周方向主溝３に合わせて中央横方向溝７と呼び、更めて、２本の中央周方向主溝３それぞれから幅方向内側に向け延びて周方向副溝１１を突き抜ける中央横方向溝７を設けるものとする。図２を合わせ参照し、周方向副溝１１の溝深さＤ1 は周方向主溝３の溝深さＤ（図５参照、以下同じ）の１０〜６０％の範囲内とし、中央横方向溝７の溝深さは、周方向主溝３の溝深さの６０〜１００％の範囲内とする。
【００１９】
周方向副溝１１を設けることにより、図８に示す陸部２０との対比で、陸部５の少なくとも周方向エッジ成分が増すと同時に、ブロック列９のブロック９a を幅方向に二分割するので、タイヤの氷雪上トラクション・ブレーキ性能及び氷雪上操縦安定性能が共に向上する。図１に示す周方向副溝１１は、ジグザグ状溝であり、この場合は踏面２幅方向エッジ成分も増加するので氷雪上トラクション・ブレーキ性能向上に寄与する。
【００２０】
このとき、２本の中央周方向溝３から延びる中央横方向溝７それぞれは、周方向副溝１１が延びる向きに沿い互い違いで配列するのが適合する。これで、周方向副溝１１を両側から挟むブロック９a それぞれの周方向剛性と幅方向剛性とを適度にバランスさせ、耐偏摩耗性を良好に保持する。
【００２１】
さて、図１において、周方向副溝１１には、副溝１１の溝底に沿って延びる第一のサイプ１２を設ける。図２において、サイプ１２の踏面２からの深さｄ1 は、中央周方向主溝３の溝深さＤの６０〜１００％の範囲内に相当する深さとする。このサイプ１２の配設により、図８に示す陸部２０のブロック列との対比で、陸部５にて対をなすブロック９a それぞれは、車両旋回時にトレッド踏面部１に作用するサイドフォースに対し適度に変形し、ブロック９a それぞれの、特に氷面に対するエッジ効果をより一層高める。この意味からしても、ここでは、以下に述べる溝底サイプも含めエッジ成分構成要素に加える。
【００２２】
また、２本の中央周方向主溝３それぞれと、その幅方向外側で隣合う各ショルダ周方向主溝４との間の陸部６それぞれに、横方向溝８としての第二の横方向溝８を設ける。第二の横方向溝８は、両主溝３、４間にわたり幅方向に延びる一方、中央で踏面２の周方向に沿う折れ曲がり部分８b を有する。
【００２３】
さらに、図１において、第二の横方向溝８に、その溝底に沿って延びる第二のサイプ１３を設ける。図３において、第二の横方向溝８の溝深さＤ2 は、中央周方向主溝３の溝深さＤの１０〜３０％の範囲内とし、第二のサイプ１３の踏面２からの深さｄ2 は、中央周方向主溝の溝深さＤの３０〜１００％の範囲内に相当する深さとする。ただし、第二のサイプ１３の深さｄ2 は、折れ曲がり部分８bと両主溝３、４への開口部分とで深底とし、残余部分、すなわち、折れ曲がり部分８b に連なる両側部分で踏面に向かい凸の山形の浅底とするのが適合する。
【００２４】
ブロック列１０それぞれは、図８に示す陸部２４のブロック列との対比で、周方向に２箇所の折れ曲がり箇所をもつ折れ曲がり部分８b が、周方向の踏面２表面のエッジ成分増加の効果をもたらし、折れ曲がり部分８b の溝底に沿う配設の深底の第二のサイプ１３による周方向成分が、サイドフォース作用下のブロック列１０のブロック１０a それぞれのエッジ効果をより一層高める効果をもたらし、両者相まって、車両旋回時の操縦安定性能向上に寄与する。その一方で、第二のサイプ１３の両主溝３、４への開口部分の深底部は、トラクション・ブレーキ時に、ブロック列１０それぞれのブロック１０a の周方向エッジ効果を高め、トラクション・ブレーキ性能向上に寄与する。なお、第二のサイプ１３の浅底部分はトラクション・ブレーキ時における第二のサイプ１３の底補強の役を果たす。
【００２５】
また、図１において、トレッド踏面部１に、ショルダ周方向主溝４それぞれから踏面端縁ＴＥに向かい延びて、踏面端縁ＴＥそれぞれに開口する第三の横方向溝１４を設ける。これら第三の横方向溝１４により、両側の踏面端縁ＴＥそれぞれと各ショルダ周方向主溝４との間の陸部１５それぞれにブロック列１６を形成する。よって、トレッド踏面部１を備えるこの発明のタイヤは、図８に示すトレッドパターンを備えるタイヤと異なり、完全なブロックパターンタイヤである。
【００２６】
第三の横方向溝１４に、その溝底に沿って延びる第三のサイプ１７を設ける。図４において、第三の横方向溝１４の溝深さＤ3 は、ショルダ周方向主溝４の溝深さＤの１０〜３０％の範囲内とし、第三のサイプ１７の踏面２からの深さｄ3は、ショルダ周方向主溝４の溝深さＤの３０〜１００％の範囲内に相当する深さとする。ただし、第三のサイプ１７の深さｄ3 は、中央部で深底とし、両側端部で浅底とする。
【００２７】
ブロック列１６それぞれは、図８に示す陸部３２のリブとの対比で、特に、第三の横方向溝１４それぞれを、各ショルダ周方向主溝４から各踏面端縁ＴＥに開口させるまでの連続溝で形成しているので、特に、第三の横方向溝１４の幅方向エッジ成分がより一層増加し、これにより、氷雪上でのトラクション・ブレーキ性能がより一層向上する。これに加え、第三のサイプ１７の深底中央部により、氷雪上でのトラクション・ブレーキ時にブロック列１６それぞれのブロック１６a のエッジ効果が高まる。
【００２８】
これまで述べた両方向エッジ成分の組合わせにより、幅方向エッジ成分量の増加分が、主として氷雪上トラクション・ブレーキ性能向上に機能し、周方向エッジ成分量の増加分が、主として氷雪上での車両旋回時の操縦安定性能向上に機能する。
【００２９】
幅方向エッジ成分に関し、踏面２の幅中央の円周長さの単位円周長の両端を通り、タイヤ軸線を含む二つの平面で踏面部を区切った踏面部分、例えば、図１に示す踏面２の部分にて、陸部５、６、１５それぞれに設ける全溝３、４、７、８、１１、１４及び溝底の全サイプ１２、１３、１７それぞれの幅方向エッジ成分長さの総和ΣＷe を、上記単位円周長Ｌ（図示省略）にて除した値ΣＷe ／Ｌが、新品タイヤから周方向主溝３、４の５０％摩耗までの間にわたり、７．３以上の値を有するのが、氷雪上トラクション・ブレーキ性能向上に適合する。図８に示すトレッドパターンでは、上記の値ΣＷe ／Ｌに相当する値が６．４〜６．８の範囲内に止まる。
【００３０】
ここで、図６に、値ΣＷe ／Ｌとトレッドゴム摩耗率との間の関係を図１に示すトレッドパターンを備える実施例タイヤと、図８に示す従来例タイヤとの間で比較評価した結果を線図として示す。図６において、縦軸は幅方向エッジ成分比の値と略記した値ΣＷe ／Ｌであり、横軸はトレッドゴム摩耗率（％）である。図６に示すように、実線で示す実施例タイヤは、破線で示す従来例タイヤに比し、ほぼ全摩耗率で幅方向エッジ成分比の値がより高い値を示し、特に、摩耗率０〜５０％の範囲内で、幅方向エッジ成分比の値は、実施例タイヤが８．６〜９．８の範囲内にあるのに対し、従来例タイヤは６．４〜６．８の範囲内に止まている。このことから、図１に示すトレッドパターンを備えるタイヤは、図８に示すトレッドパターンを備えるタイヤに比し、氷雪上トラクション・ブレーキ性能が優位なレベルにあることが分かる。
【００３１】
幅方向エッジ成分長さの総和ΣＷe と同様に算出した、全溝３、４、７、８、１１、１４及び溝底の全サイプ１２、１３、１７それぞれの周方向エッジ成分長さの総和ΣＣe を、上記単位円周長Ｌにて除した値ΣＣe ／Ｌが、新品タイヤから周方向主溝３、４の５０％摩耗までの間にわたり、７．３以上の値を有するのが、氷雪上操縦安定性能向上に適合する。図８に示すトレッドパターンでは、上記の値ΣＣe ／Ｌに相当する値が６．５〜７．０の範囲内に止まる。
【００３２】
図７に図６同様な比較線図を示す。図７において、縦軸は周方向エッジ成分比の値と略記した値ΣＣe ／Ｌであり、横軸はトレッドゴム摩耗率（％）である。これからも、図１に示すトレッドパターンを備える実施例タイヤは、摩耗率が約８０％まで周方向エッジ成分比の値が従来例タイヤより高い値を示し、特に、摩耗率０〜５０％の範囲内で、周方向エッジ成分比の値は、実施例タイヤが７．８〜７．９の範囲内にあるのに対し、従来例タイヤは６．５〜７．０の範囲内に止まている。このことから、図１に示すトレッドパターンを備えるタイヤは、図８に示すトレッドパターンを備えるタイヤに比し、氷雪上操縦安定性能が優位なレベルにあることが分かる。
【００３３】
また、４本の周方向主溝３、４に、その溝底から踏面に向け延びる石噛み防止用断続突起１８を設ける。各突起１８は、それぞれが独立で可動自在なように、隣合う突起１８間の離隔寸法を定める。また、図５において、突起１８の溝底からの高さＨは、４．０〜６．０ｍｍの範囲内に設定するのが適合する。これにより、小石が散在する路面、例えば非舗装路面を走行しても、小石の噛み込みを回避し、トレッドゴムの損傷を阻止することができる。
【００３４】
４本の周方向主溝３、４の溝縁部に、踏面幅方向に１．５〜３．０ｍｍの範囲内で延びる短いサイプ１９を設ける。これにより、溝縁部から生じる偏摩耗と、その進展を抑制する。
【００３５】
【実施例】
トラック及びバス用ラジアルプライタイヤで、サイズは３８５／６５Ｒ２２．５であり、実施例タイヤは図１〜図５に示すトレッドパターン構成を有する。諸元は下記の通り。
周方向主溝３、４の溝深さＤ＝１７．０ｍｍ：
中央横方向溝７の溝深さ＝１５．１ｍｍ：
周方向副溝１１の溝深さＤ1 ＝８．５ｍｍ：
サイプ１２の深さｄ1 ＝１１．８ｍｍ：
第二の横方向溝８の溝深さＤ2 ＝２．９ｍｍ：
第二のサイプ１３の深さｄ2 ＝１４．１ｍｍ（深底）及び５．６ｍｍ（浅底最小値）：
第三の横方向溝１４の溝深さＤ3 ＝２．９ｍｍ：
第三のサイプ１７の深さｄ3 ＝１４．１ｍｍ（深底）及び９．２ｍｍ（浅底最小値）：
突起１８の高さＨ＝４．９ｍｍ：
【００３６】
従来例タイヤは図８に示すトレッドパターンを有する他は全て実施例タイヤと同一であり、諸元は下記の通り。
周方向主溝２１、２２深さ＝１７．０ｍｍ：
中央の分断周方向溝深さ＝２．９ｍｍ：
中央分断周方向溝底サイプ深さ＝１１．８ｍｍ：
幅方向溝２５、２６、２９の深さ＝２．９ｍｍ：
幅方向溝２６溝底サイプ３０深さ＝１３．７ｍｍ（深底）及び５．４ｍｍ（浅底最小値）：
幅方向溝２９溝底サイプ３０深さ＝１３．７ｍｍ（深底）及び８．９ｍｍ（浅底最小値）：
【００３７】
これらタイヤを、ETRTO STANDARD MANUAL (2000)に従い、標準リム１１．７５に組付け、これに９００kPa の内圧を充てんし、規定荷重を大幅に超えない荷重負荷の条件でのトラックによる市場実地テストに供した。走行条件は、氷雪上の走破と、氷雪が無い舗装路面・非舗装路面走行とに分け、氷雪上性能及び耐石噛み性それぞれを比較評価した。なお、先の図６及び図７の線図は、これらタイヤと同一である。
【００３８】
氷雪上走行の評価結果は、従来例タイヤを１００とする指数で、数値が大なる程良いとして纏めた。その結果、実施例タイヤは、トラクション・ブレーキ性能が１２０であり、操縦安定性能も１２０である。これら実施例タイヤの指数は一般ユーザが十分に感知し得るレベルである。
【００３９】
耐石噛み性の評価結果は、トレッドゴム略５０％摩耗まで、走行地域及び走行距離を合わせ、その時点での石噛み状況を観察し、比較評価した結果、実施例タイヤは、従来例タイヤ対比、大幅に石噛み個数が少ないことを確認している。
【００４０】
【発明の効果】
この発明の請求項１〜１０に記載した発明によれば、氷雪上トラクション・ブレーキ性能及び氷雪上操縦安定性能が大幅に向上し、加えて、耐石噛み性を改善することが可能な空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の空気入りタイヤの踏面部トレッドパターン展開図である。
【図２】 図１に示すII−II線に沿う断面図である。
【図３】 図１に示すIII −III 線に沿う断面図である。
【図４】 図１に示すIV−IV線に沿う断面図である、
【図５】 図１に示すV −V 線に沿う断面図である。
【図６】 幅方向エッジ成分比の値とトレッドゴム摩耗率との関係を示す線図である。
【図７】 周方向エッジ成分比の値とトレッドゴム摩耗率との関係を示す線図である。
【図８】 従来タイヤの踏面部トレッドパターン展開図である。
【図９】 別の従来タイヤの踏面部トレッドパターン展開図である。
【符号の説明】
１ トレッド踏面部
２ 踏面
３ 中央周方向主溝
４ ショルダ周方向主溝
５、６ １５ 陸部
７ 中央横方向溝
８ 第二の横方向溝
９、１０、１６ ブロック列
１１ 周方向副溝
１２、１３、１７ サイプ
１４ 第三の横方向溝
１８ 突起
１９ 短いサイプ
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りタイヤ、より詳細には、トラック及びバス、トレーラ牽引用トラクタヘッドなどの重車両の冬季使用に供するブロックパターンのラジアルプライタイヤに関し、特に、氷雪上トラクション・ブレーキ性能及び氷雪上操縦安定性能の同時向上と、耐石噛み性向上とに顕著な優位性を有する空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記の重車両の冬季に使用する従来タイヤのトレッドパターンの一例を、その展開図として図８に示す。図８に示すトレッドパターンは、トレッド踏面部２０に、周方向に延びる４本の周方向主溝２１、２２と、隣合うそれぞれの周方向主溝２１、２２が区画形成する陸部２３、２４とを設け、互いに隣合う周方向主溝２１、２２それぞれから延びる踏面幅方向溝２５、２６により陸部２３、２４それぞれにブロック列２７、２８を形成するものである。また、幅方向溝２６と、周方向主溝２２それぞれから両側踏面端縁ＴＥそれぞれに向け延びる幅方向枝溝２９との溝底にはサイプ３０を設けている。
【０００３】
この種のトレッドパターンを備えるタイヤは、それまでの図９に展開図で示すトレッドパターンを典型例として備えるタイヤに比し、より優れた氷雪上トラクション・ブレーキ性能及び氷雪上操縦安定性能を発揮している。それは、図９に示すトレッドパターンは、トレッド踏面部４０に、３本の周方向主溝４１、４２と、４本の踏面幅方向溝４３、４４とを設け、また、サイプに相当する極狭幅溝４５をブロック４６、４７内部に設けているに過ぎず、これらから全溝と全サイプのトレッド周方向エッジ成分量及び踏面幅方向エッジ成分量が、図８に示すトレッドパターンの同様な両方向エッジ成分量に及ばないからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これまで優れた性能を発揮していた、図８に示すトレッドパターンを備えるタイヤでも、今日では、氷雪上トラクション・ブレーキ性能及び氷雪上操縦安定性能の一層の向上要求に応え得る性能レベルを有しているとは言えない。
【０００５】
また、図８に示すトレッドパターンは、周方向ショルダ主溝２２内に実質上連続する段下がり偏摩耗犠牲用突起リブ３１を設け、この突起リブ３１にタイヤ転動中に不可避的に生じるブレーキ力の多くの部分を負担させ、これにより踏面ショルダ部トレッドゴムの偏摩耗を改善する工夫を施している。しかし、突起リブ３１は、その両側溝に小石を噛み込み、走行が進むにつれ、噛み込んだ小石がトレッドゴム内部に進入し、トレッドゴム欠けを引き起こす不都合も併せもつ、という問題を抱えている。
【０００６】
従って、この発明の請求項１〜１０に記載した発明は、上記の諸問題を全面的に解決することにあり、すなわち、氷雪上トラクション・ブレーキ性能及び氷雪上操縦安定性能の一層の向上が可能であり、加えて、耐石噛み性を改善することが可能な空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の請求項１に記載した発明は、トレッド踏面部に周方向に延びる４本の周方向主溝と、隣合うそれぞれの周方向主溝が区画形成する陸部とを有し、互いに隣合う周方向主溝それぞれから踏面幅方向に延びる横方向溝により陸部それぞれにブロック列を形成して成るブロックパターン空気入りタイヤにおいて、踏面幅方向中央で隣合う２本の中央周方向主溝間の陸部に、該主溝の溝深さの１０〜６０％の範囲内の溝深さを有して踏面の周方向に連通してジグザグ状に延びる周方向副溝と、２本の中央周方向主溝それぞれから踏面幅方向内側に向け延びてジグザグ状の周方向副溝の屈曲部分のうち、幅方向にて中央周方向主溝側にある屈曲部分を突き抜ける中央横方向溝とを設けて成り、中央横方向溝は、周方向主溝の溝深さの６０〜１００％の範囲内の溝深さを有し、周方向副溝が延びる方向に沿い、２本の中央周方向溝それぞれから延びる中央横方向溝それぞれを互い違いで配列することを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００９】
請求項１に記載した発明に関し、請求項２に記載した発明のように、周方向副溝に、溝底に沿い延びる第一のサイプを設けて成り、該サイプは、中央周方向主溝の溝深さの６０〜１００％の範囲内に相当する、踏面からの深さを有する。
【００１０】
請求項１、２に記載した発明に関し、請求項３に記載した発明のように、２本の中央周方向主溝それぞれと、その外側で隣合う各ショルダ周方向主溝との間の陸部それぞれに、両主溝間にわたり踏面幅方向に延びて、中央で踏面周方向に沿う折れ曲がり部分をもつ第二の横方向溝を設け、かつ、該横方向溝に、溝底に沿い延びる第二のサイプを設けて成り、第二の横方向溝は、中央周方向主溝の溝深さの１０〜３０％の範囲内の溝深さを有し、第二のサイプは、中央周方向主溝の溝深さの３０〜１００％の範囲内に相当する、踏面からの深さを有する。
【００１１】
請求項３に記載した発明に関し、請求項４に記載した発明のように、第二のサイプは、折れ曲がり部分と両主溝開口部分とで深底を有し、残余部分で踏面に向かい凸の山形の浅底を有する。
【００１２】
請求項１〜３に記載した発明に関し、請求項５に記載した発明のように、両側の踏面端縁それぞれと各ショルダ周方向主溝との間の陸部それぞれに、該周方向主溝から踏面端縁に向かい延びて開口する第三の横方向溝を設け、かつ、該横方向溝に、溝底に沿い延びる第三のサイプを設けて成り、第三の横方向溝は、ショルダ周方向主溝の溝深さの１０〜３０％の範囲内の溝深さを有し、第三のサイプは、ショルダ周方向主溝の溝深さの３０〜１００％の範囲内に相当する、踏面からの深さを有する。
【００１３】
請求項２〜５に記載した発明に関し、請求項６に記載した発明のように、踏面幅中央の円周長さの単位円周長の両端を通り、タイヤ軸線を含む二つの平面で踏面部を区切った踏面部分にて、陸部それぞれに設ける全溝及び溝底の全サイプそれぞれの踏面幅方向エッジ成分長さの総和を、上記単位円周長にて除した値が、新品タイヤから周方向主溝の５０％摩耗までの間にわたり、７．３以上の値を有する。
【００１４】
また、請求項２〜５に記載した発明に関し、請求項７に記載した発明のように、踏面幅中央の円周長さの所定単位円周長の両端を通り、タイヤ軸線を含む二つの平面で踏面部を区切った所定踏面部分にて、陸部それぞれに設ける全溝及び溝底の全サイプそれぞれの踏面周方向エッジ成分長さの総和を、上記単位円周長にて除した値が、新品タイヤから周方向主溝の５０％摩耗までの間にわたり、７．３以上の値を有する。
【００１５】
請求項１〜７に記載した発明に関し、請求項８に記載した発明のように、４本の周方向主溝に、その溝底から踏面に向け延びる石噛み防止用断続突起を設け、そして、請求項１〜８に記載した発明に関し、請求項９に記載した発明のように、４本の周方向主溝の溝縁部に、踏面幅方向に１．５〜３．０ｍｍの範囲内で延びるサイプを設ける。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１〜図５に示す例に基づき説明する。
図１は、この発明の空気入りタイヤの踏面部トレッドパターン展開図であり、
図２は、図１に示すII−II線に沿う断面図であり、
図３は、図１に示すIII −III 線に沿う断面図であり、
図４は、図１に示すIV−IV線に沿う断面図であり、
図５は、図１に示すV −V 線に沿う断面図である。
【００１７】
図１において、空気入りタイヤ（図示省略、以下タイヤという）のトレッド踏面部１は、踏面２の周方向に延びる４本の周方向主溝３、４と、隣合うそれぞれの周方向主溝３〜３、３〜４が区画形成する陸部５、６とを有する。また、トレッド踏面部１は、互いに隣合う周方向主溝３〜３、３〜４それぞれから踏面２の幅方向（以降、幅方向と略す）に延びる横方向溝７、８を有し、これら横方向溝７、８により、陸部５、６それぞれにブロック列９、１０を形成する。
【００１８】
ここに、踏面２の幅方向中央で隣合う２本の中央周方向主溝３の相互間の陸部５に踏面２の周方向に延びる周方向副溝１１を設け、横方向溝７は中央周方向主溝３に合わせて中央横方向溝７と呼び、更めて、２本の中央周方向主溝３それぞれから幅方向内側に向け延びて周方向副溝１１を突き抜ける中央横方向溝７を設けるものとする。図２を合わせ参照し、周方向副溝１１の溝深さＤ1 は周方向主溝３の溝深さＤ（図５参照、以下同じ）の１０〜６０％の範囲内とし、中央横方向溝７の溝深さは、周方向主溝３の溝深さの６０〜１００％の範囲内とする。
【００１９】
周方向副溝１１を設けることにより、図８に示す陸部２０との対比で、陸部５の少なくとも周方向エッジ成分が増すと同時に、ブロック列９のブロック９a を幅方向に二分割するので、タイヤの氷雪上トラクション・ブレーキ性能及び氷雪上操縦安定性能が共に向上する。図１に示す周方向副溝１１は、ジグザグ状溝であり、この場合は踏面２幅方向エッジ成分も増加するので氷雪上トラクション・ブレーキ性能向上に寄与する。
【００２０】
このとき、２本の中央周方向溝３から延びる中央横方向溝７それぞれは、周方向副溝１１が延びる向きに沿い互い違いで配列するのが適合する。これで、周方向副溝１１を両側から挟むブロック９a それぞれの周方向剛性と幅方向剛性とを適度にバランスさせ、耐偏摩耗性を良好に保持する。
【００２１】
さて、図１において、周方向副溝１１には、副溝１１の溝底に沿って延びる第一のサイプ１２を設ける。図２において、サイプ１２の踏面２からの深さｄ1 は、中央周方向主溝３の溝深さＤの６０〜１００％の範囲内に相当する深さとする。このサイプ１２の配設により、図８に示す陸部２０のブロック列との対比で、陸部５にて対をなすブロック９a それぞれは、車両旋回時にトレッド踏面部１に作用するサイドフォースに対し適度に変形し、ブロック９a それぞれの、特に氷面に対するエッジ効果をより一層高める。この意味からしても、ここでは、以下に述べる溝底サイプも含めエッジ成分構成要素に加える。
【００２２】
また、２本の中央周方向主溝３それぞれと、その幅方向外側で隣合う各ショルダ周方向主溝４との間の陸部６それぞれに、横方向溝８としての第二の横方向溝８を設ける。第二の横方向溝８は、両主溝３、４間にわたり幅方向に延びる一方、中央で踏面２の周方向に沿う折れ曲がり部分８b を有する。
【００２３】
さらに、図１において、第二の横方向溝８に、その溝底に沿って延びる第二のサイプ１３を設ける。図３において、第二の横方向溝８の溝深さＤ2 は、中央周方向主溝３の溝深さＤの１０〜３０％の範囲内とし、第二のサイプ１３の踏面２からの深さｄ2 は、中央周方向主溝の溝深さＤの３０〜１００％の範囲内に相当する深さとする。ただし、第二のサイプ１３の深さｄ2 は、折れ曲がり部分８bと両主溝３、４への開口部分とで深底とし、残余部分、すなわち、折れ曲がり部分８b に連なる両側部分で踏面に向かい凸の山形の浅底とするのが適合する。
【００２４】
ブロック列１０それぞれは、図８に示す陸部２４のブロック列との対比で、周方向に２箇所の折れ曲がり箇所をもつ折れ曲がり部分８b が、周方向の踏面２表面のエッジ成分増加の効果をもたらし、折れ曲がり部分８b の溝底に沿う配設の深底の第二のサイプ１３による周方向成分が、サイドフォース作用下のブロック列１０のブロック１０a それぞれのエッジ効果をより一層高める効果をもたらし、両者相まって、車両旋回時の操縦安定性能向上に寄与する。その一方で、第二のサイプ１３の両主溝３、４への開口部分の深底部は、トラクション・ブレーキ時に、ブロック列１０それぞれのブロック１０a の周方向エッジ効果を高め、トラクション・ブレーキ性能向上に寄与する。なお、第二のサイプ１３の浅底部分はトラクション・ブレーキ時における第二のサイプ１３の底補強の役を果たす。
【００２５】
また、図１において、トレッド踏面部１に、ショルダ周方向主溝４それぞれから踏面端縁ＴＥに向かい延びて、踏面端縁ＴＥそれぞれに開口する第三の横方向溝１４を設ける。これら第三の横方向溝１４により、両側の踏面端縁ＴＥそれぞれと各ショルダ周方向主溝４との間の陸部１５それぞれにブロック列１６を形成する。よって、トレッド踏面部１を備えるこの発明のタイヤは、図８に示すトレッドパターンを備えるタイヤと異なり、完全なブロックパターンタイヤである。
【００２６】
第三の横方向溝１４に、その溝底に沿って延びる第三のサイプ１７を設ける。図４において、第三の横方向溝１４の溝深さＤ3 は、ショルダ周方向主溝４の溝深さＤの１０〜３０％の範囲内とし、第三のサイプ１７の踏面２からの深さｄ3は、ショルダ周方向主溝４の溝深さＤの３０〜１００％の範囲内に相当する深さとする。ただし、第三のサイプ１７の深さｄ3 は、中央部で深底とし、両側端部で浅底とする。
【００２７】
ブロック列１６それぞれは、図８に示す陸部３２のリブとの対比で、特に、第三の横方向溝１４それぞれを、各ショルダ周方向主溝４から各踏面端縁ＴＥに開口させるまでの連続溝で形成しているので、特に、第三の横方向溝１４の幅方向エッジ成分がより一層増加し、これにより、氷雪上でのトラクション・ブレーキ性能がより一層向上する。これに加え、第三のサイプ１７の深底中央部により、氷雪上でのトラクション・ブレーキ時にブロック列１６それぞれのブロック１６a のエッジ効果が高まる。
【００２８】
これまで述べた両方向エッジ成分の組合わせにより、幅方向エッジ成分量の増加分が、主として氷雪上トラクション・ブレーキ性能向上に機能し、周方向エッジ成分量の増加分が、主として氷雪上での車両旋回時の操縦安定性能向上に機能する。
【００２９】
幅方向エッジ成分に関し、踏面２の幅中央の円周長さの単位円周長の両端を通り、タイヤ軸線を含む二つの平面で踏面部を区切った踏面部分、例えば、図１に示す踏面２の部分にて、陸部５、６、１５それぞれに設ける全溝３、４、７、８、１１、１４及び溝底の全サイプ１２、１３、１７それぞれの幅方向エッジ成分長さの総和ΣＷe を、上記単位円周長Ｌ（図示省略）にて除した値ΣＷe ／Ｌが、新品タイヤから周方向主溝３、４の５０％摩耗までの間にわたり、７．３以上の値を有するのが、氷雪上トラクション・ブレーキ性能向上に適合する。図８に示すトレッドパターンでは、上記の値ΣＷe ／Ｌに相当する値が６．４〜６．８の範囲内に止まる。
【００３０】
ここで、図６に、値ΣＷe ／Ｌとトレッドゴム摩耗率との間の関係を図１に示すトレッドパターンを備える実施例タイヤと、図８に示す従来例タイヤとの間で比較評価した結果を線図として示す。図６において、縦軸は幅方向エッジ成分比の値と略記した値ΣＷe ／Ｌであり、横軸はトレッドゴム摩耗率（％）である。図６に示すように、実線で示す実施例タイヤは、破線で示す従来例タイヤに比し、ほぼ全摩耗率で幅方向エッジ成分比の値がより高い値を示し、特に、摩耗率０〜５０％の範囲内で、幅方向エッジ成分比の値は、実施例タイヤが８．６〜９．８の範囲内にあるのに対し、従来例タイヤは６．４〜６．８の範囲内に止まている。このことから、図１に示すトレッドパターンを備えるタイヤは、図８に示すトレッドパターンを備えるタイヤに比し、氷雪上トラクション・ブレーキ性能が優位なレベルにあることが分かる。
【００３１】
幅方向エッジ成分長さの総和ΣＷe と同様に算出した、全溝３、４、７、８、１１、１４及び溝底の全サイプ１２、１３、１７それぞれの周方向エッジ成分長さの総和ΣＣe を、上記単位円周長Ｌにて除した値ΣＣe ／Ｌが、新品タイヤから周方向主溝３、４の５０％摩耗までの間にわたり、７．３以上の値を有するのが、氷雪上操縦安定性能向上に適合する。図８に示すトレッドパターンでは、上記の値ΣＣe ／Ｌに相当する値が６．５〜７．０の範囲内に止まる。
【００３２】
図７に図６同様な比較線図を示す。図７において、縦軸は周方向エッジ成分比の値と略記した値ΣＣe ／Ｌであり、横軸はトレッドゴム摩耗率（％）である。これからも、図１に示すトレッドパターンを備える実施例タイヤは、摩耗率が約８０％まで周方向エッジ成分比の値が従来例タイヤより高い値を示し、特に、摩耗率０〜５０％の範囲内で、周方向エッジ成分比の値は、実施例タイヤが７．８〜７．９の範囲内にあるのに対し、従来例タイヤは６．５〜７．０の範囲内に止まている。このことから、図１に示すトレッドパターンを備えるタイヤは、図８に示すトレッドパターンを備えるタイヤに比し、氷雪上操縦安定性能が優位なレベルにあることが分かる。
【００３３】
また、４本の周方向主溝３、４に、その溝底から踏面に向け延びる石噛み防止用断続突起１８を設ける。各突起１８は、それぞれが独立で可動自在なように、隣合う突起１８間の離隔寸法を定める。また、図５において、突起１８の溝底からの高さＨは、４．０〜６．０ｍｍの範囲内に設定するのが適合する。これにより、小石が散在する路面、例えば非舗装路面を走行しても、小石の噛み込みを回避し、トレッドゴムの損傷を阻止することができる。
【００３４】
４本の周方向主溝３、４の溝縁部に、踏面幅方向に１．５〜３．０ｍｍの範囲内で延びる短いサイプ１９を設ける。これにより、溝縁部から生じる偏摩耗と、その進展を抑制する。
【００３５】
【実施例】
トラック及びバス用ラジアルプライタイヤで、サイズは３８５／６５Ｒ２２．５であり、実施例タイヤは図１〜図５に示すトレッドパターン構成を有する。諸元は下記の通り。
周方向主溝３、４の溝深さＤ＝１７．０ｍｍ：
中央横方向溝７の溝深さ＝１５．１ｍｍ：
周方向副溝１１の溝深さＤ1 ＝８．５ｍｍ：
サイプ１２の深さｄ1 ＝１１．８ｍｍ：
第二の横方向溝８の溝深さＤ2 ＝２．９ｍｍ：
第二のサイプ１３の深さｄ2 ＝１４．１ｍｍ（深底）及び５．６ｍｍ（浅底最小値）：
第三の横方向溝１４の溝深さＤ3 ＝２．９ｍｍ：
第三のサイプ１７の深さｄ3 ＝１４．１ｍｍ（深底）及び９．２ｍｍ（浅底最小値）：
突起１８の高さＨ＝４．９ｍｍ：
【００３６】
従来例タイヤは図８に示すトレッドパターンを有する他は全て実施例タイヤと同一であり、諸元は下記の通り。
周方向主溝２１、２２深さ＝１７．０ｍｍ：
中央の分断周方向溝深さ＝２．９ｍｍ：
中央分断周方向溝底サイプ深さ＝１１．８ｍｍ：
幅方向溝２５、２６、２９の深さ＝２．９ｍｍ：
幅方向溝２６溝底サイプ３０深さ＝１３．７ｍｍ（深底）及び５．４ｍｍ（浅底最小値）：
幅方向溝２９溝底サイプ３０深さ＝１３．７ｍｍ（深底）及び８．９ｍｍ（浅底最小値）：
【００３７】
これらタイヤを、ETRTO STANDARD MANUAL (2000)に従い、標準リム１１．７５に組付け、これに９００kPa の内圧を充てんし、規定荷重を大幅に超えない荷重負荷の条件でのトラックによる市場実地テストに供した。走行条件は、氷雪上の走破と、氷雪が無い舗装路面・非舗装路面走行とに分け、氷雪上性能及び耐石噛み性それぞれを比較評価した。なお、先の図６及び図７の線図は、これらタイヤと同一である。
【００３８】
氷雪上走行の評価結果は、従来例タイヤを１００とする指数で、数値が大なる程良いとして纏めた。その結果、実施例タイヤは、トラクション・ブレーキ性能が１２０であり、操縦安定性能も１２０である。これら実施例タイヤの指数は一般ユーザが十分に感知し得るレベルである。
【００３９】
耐石噛み性の評価結果は、トレッドゴム略５０％摩耗まで、走行地域及び走行距離を合わせ、その時点での石噛み状況を観察し、比較評価した結果、実施例タイヤは、従来例タイヤ対比、大幅に石噛み個数が少ないことを確認している。
【００４０】
【発明の効果】
この発明の請求項１〜１０に記載した発明によれば、氷雪上トラクション・ブレーキ性能及び氷雪上操縦安定性能が大幅に向上し、加えて、耐石噛み性を改善することが可能な空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の空気入りタイヤの踏面部トレッドパターン展開図である。
【図２】 図１に示すII−II線に沿う断面図である。
【図３】 図１に示すIII −III 線に沿う断面図である。
【図４】 図１に示すIV−IV線に沿う断面図である、
【図５】 図１に示すV −V 線に沿う断面図である。
【図６】 幅方向エッジ成分比の値とトレッドゴム摩耗率との関係を示す線図である。
【図７】 周方向エッジ成分比の値とトレッドゴム摩耗率との関係を示す線図である。
【図８】 従来タイヤの踏面部トレッドパターン展開図である。
【図９】 別の従来タイヤの踏面部トレッドパターン展開図である。
【符号の説明】
１ トレッド踏面部
２ 踏面
３ 中央周方向主溝
４ ショルダ周方向主溝
５、６ １５ 陸部
７ 中央横方向溝
８ 第二の横方向溝
９、１０、１６ ブロック列
１１ 周方向副溝
１２、１３、１７ サイプ
１４ 第三の横方向溝
１８ 突起
１９ 短いサイプ
Claims (9)
- トレッド踏面部に周方向に延びる４本の周方向主溝と、隣合うそれぞれの周方向主溝が区画形成する陸部とを有し、互いに隣合う周方向主溝それぞれから踏面幅方向に延びる横方向溝により陸部それぞれにブロック列を形成して成るブロックパターン空気入りタイヤにおいて、
踏面幅方向中央で隣合う２本の中央周方向主溝間の陸部に、該主溝の溝深さの１０〜６０％の範囲内の溝深さを有して踏面の周方向に連通してジグザグ状に延びる周方向副溝と、２本の中央周方向主溝それぞれから踏面幅方向内側に向け延びてジグザグ状の周方向副溝の屈曲部分のうち、幅方向にて中央周方向主溝側にある屈曲部分を突き抜ける中央横方向溝とを設けて成り、中央横方向溝は、周方向主溝の溝深さの６０〜１００％の範囲内の溝深さを有し、周方向副溝が延びる方向に沿い、２本の中央周方向溝それぞれから延びる中央横方向溝それぞれを互い違いで配列して成ることを特徴とする空気入りタイヤ。 - 周方向副溝に、溝底に沿い延びる第一のサイプを設けて成り、該サイプは、中央周方向主溝の溝深さの６０〜１００％の範囲内に相当する、踏面からの深さを有する請求項１に記載したタイヤ。
- ２本の中央周方向主溝それぞれと、その外側で隣合う各ショルダ周方向主溝との間の陸部それぞれに、両主溝間にわたり踏面幅方向に延びて、中央で踏面周方向に沿う折れ曲がり部分をもつ第二の横方向溝を設け、かつ、該横方向溝に、溝底に沿い延びる第二のサイプを設けて成り、第二の横方向溝は、中央周方向主溝の溝深さの１０〜３０％の範囲内の溝深さを有し、第二のサイプは、中央周方向主溝の溝深さの３０〜１００％の範囲内に相当する、踏面からの深さを有する請求項１又は２に記載したタイヤ。
- 第二のサイプは、折れ曲がり部分と両主溝開口部分とで深底を有し、残余部分で踏面に向かい凸の山形の浅底を有する請求項３に記載したタイヤ。
- 両側の踏面端縁それぞれと各ショルダ周方向主溝との間の陸部それぞれに、該周方向主溝から踏面端縁に向かい延びて開口する第三の横方向溝を設け、かつ、該横方向溝に、溝底に沿い延びる第三のサイプを設けて成り、第三の横方向溝は、ショルダ周方向主溝の溝深さの１０〜３０％の範囲内の溝深さを有し、第三のサイプは、ショルダ周方向主溝の溝深さの３０〜１００％の範囲内に相当する、踏面からの深さを有する請求項１〜３のいずれか一項に記載したタイヤ。
- 踏面幅中央の円周長さの単位円周長の両端を通り、タイヤ軸線を含む二つの平面で踏面部を区切った踏面部分にて、陸部それぞれに設ける全溝及び溝底の全サイプそれぞれの踏面幅方向エッジ成分長さの総和を、上記単位円周長にて除した値が、新品タイヤから周方向主溝の５０％摩耗までの間にわたり、７．３以上の値を有する請求項２〜５のいずれか一項に記載したタイヤ。
- 踏面幅中央の円周長さの単位円周長の両端を通り、タイヤ軸線を含む二つの平面で踏面部を区切った踏面部分にて、陸部それぞれに設ける全溝及び溝底の全サイプそれぞれの踏面周方向エッジ成分長さの総和を、上記単位円周長にて除した値が、新品タイヤから周方向主溝の５０％摩耗までの間にわたり、７．３以上の値を有する請求項２〜５のいずれか一項に記載したタイヤ。
- ４本の周方向主溝に、その溝底から踏面に向け延びる石噛み防止用断続突起を設けて成る請求項１〜７のいずれか一項に記載したタイヤ。
- ４本の周方向主溝の溝縁部に、踏面幅方向に１．５〜３．０ｍｍの範囲内で延びるサイプを設けて成る請求項１〜８のいずれか一項に記載したタイヤ。
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