JP4736698B2

JP4736698B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4736698B2
Application number: JP2005299067A
Authority: JP
Inventors: 博功丸山
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2005-10-13
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2025-10-13
Also published as: JP2007106255A

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、トレッド部ショルダー領域の偏摩耗防止を目的として形成された細溝の溝底におけるクラックの発生を効果的に低減できる空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤでは、トレッド部ショルダー領域の偏摩耗防止を目的として、トレッド部の端部にタイヤ周方向に延在する細溝が形成され、この細溝によってタイヤ幅方向外側にタイヤ周方向に延在する細リブが形成されている。そして、タイヤ接地時にて、この細リブが犠牲リブとして積極的に摩耗することにより、トレッド部ショルダー領域の偏摩耗が低減される。

かかる構成では、車両走行時にてタイヤが縁石などの路上の凸部に乗り上げたときに、この凸部にトレッド部端部の細リブが当たって大きく曲げ変形する。このとき、細溝の底部に大きな引っ張り応力が生じて亀裂が発生し、細リブが欠損するという課題がある。

かかる課題において、従来の空気入りタイヤには、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の空気入りタイヤは、トレッドのショルダー側のリブにタイヤ周方向に沿って延びる細溝を設けた空気入りタイヤであって、前記細溝は、トレッド面に位置する入口から溝底にかけてタイヤ幅方向ショルダー側からタイヤ幅方向中央側に傾けて形成されていることを特徴とする。

特開２００２−４６４１８号公報

この発明は、トレッド部ショルダー領域の偏摩耗防止を目的として形成された細溝の溝底におけるクラックの発生を効果的に低減できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ周方向に沿って延在する細溝をトレッド部ショルダー領域に有する空気入りタイヤであって、タイヤ子午線方向の断面視にて、前記細溝がトレッド面Ｔから溝底に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜しており、トレッド面Ｔからの距離Ｈを有すると共にトレッド面Ｔに平行な直線ｍを引き、直線ｍとタイヤ輪郭線との交点Ａを通り前記細溝のタイヤ幅方向外側の壁面に略平行な直線ｎを引き、トレッド面Ｔからの距離Ｈ＋ｈを有すると共にトレッド面Ｔに平行な直線ｏを引いたときに、距離Ｈ、Ｈ＋ｈとトレッド面Ｔから前記細溝の溝底までの距離ＤとがＨ＞ｈおよび１．２Ｄ≦Ｈ＋ｈ≦１．５Ｄの関係を満たしており、且つ、直線ｎと直線ｏとタイヤ輪郭線とに囲まれる領域Ｓからなる空隙が形成されていることを特徴とする。

この空気入りタイヤでは、タイヤが縁石などの凸部に乗り上げると、細溝が開いてバットレス部（細リブ）がタイヤ幅方向外側に屈曲する。このとき、バットレス部には空隙が形成されているので、この空隙を起点としてバットレス部が屈曲する。すると、バットレス部の変形角度が小さくなり或いはバットレス部が容易に変形して、細溝の溝底に発生する引張応力が低減される。これにより、細溝の溝底におけるクラックの発生が効果的に低減される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記細溝のタイヤ幅方向外側の壁面がトレッド面Ｔの法線ｌに対して２［ｄｅｇ］≦α≦１０［ｄｅｇ］の角度αにて傾斜している。

この空気入りタイヤでは、細溝のタイヤ幅方向外側の壁面がトレッド面Ｔの法線ｌに対して適正な角度αにて傾斜しているので、タイヤが凸部に乗り上げたときにバットレス部（細リブ）の変形が良好に行われる。これにより、細溝底部におけるクラックの発生が効果的に低減される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記空隙がタイヤ周方向に連続して形成される。

この空気入りタイヤでは、空隙が連続しているので、タイヤが凸部に乗り上げたときにバットレス部が空隙を起点として滑らかに屈曲する。これにより、細溝の溝底に発生する引張応力が効果的に低減されて、細溝の溝底のクラックの発生がより効果的に低減される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記空隙がタイヤ周方向に分断されて形成される。

この空気入りタイヤでは、空隙が連続している構成と比較して、バットレス部の剛性が確保されるので、細リブによる偏摩耗抑制効果が維持され、また、タイヤ旋回時における細リブの損傷が低減される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ周方向に隣り合う前記空隙間の間隔ｐと前記空隙のタイヤ周方向の長さＰとがｐ≦０．５Ｐを満たす。

この空気入りタイヤでは、タイヤ周方向に隣り合う空隙６、６間の間隔ｐと空隙６のタイヤ周方向の長さＰとが適正化されているので、隣り合う空隙間の部分がリブとなってバットレス部の剛性が確保される。これにより、細リブによる偏摩耗抑制効果が効果的に維持され、また、タイヤ旋回時における細リブの損傷が効果的に低減される利点がある。

この発明にかかる空気入りタイヤでは、バットレス部に空隙が形成されているので、タイヤが縁石などの凸部に乗り上げたときに、この空隙を起点としてバットレス部が屈曲する。すると、バットレス部の変形角度が小さくなり或いはバットレス部が容易に変形して、細溝の溝底に発生する引張応力が低減される。これにより、細溝の溝底におけるクラックの発生が効果的に低減される利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１および図２は、この発明にかかる空気入りタイヤのショルダー部を示すタイヤ子午線方向の断面斜視図（図１）および断面図（図２）である。図３は、図１に記載した空気入りタイヤの作用を示す説明図である。図４は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。図５は、この発明にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

この空気入りタイヤ１では、タイヤ周方向に沿って延在する細溝２がトレッド部ショルダー領域に形成されている（図１および図２参照）。そして、この細溝２により、トレッド部ショルダー領域がタイヤ幅方向内側の陸部３とタイヤ幅方向外側の細リブ４とに区画されている。細リブ４は、トレッド部ショルダー領域の端部に位置し、タイヤ接地時にて犠牲リブとして機能する。そして、この細リブ４がタイヤ接地時にて積極的に摩耗することにより内側の陸部３の偏摩耗が低減される。なお、細溝２（細リブ４）は、タイヤの左右のトレッド部ショルダー領域にそれぞれ形成されている。

また、タイヤ子午線方向の断面視にて、細溝２がトレッド面Ｔから溝底に向かってタイヤ幅方向内側（タイヤ赤道方向）に傾斜している。ここで、トレッド面Ｔからの距離Ｈを有すると共にトレッド面Ｔに平行な直線ｍを引く。また、直線ｍとタイヤ輪郭線（サイドウォール部側の壁面の輪郭線）との交点Ａを通り細溝２のタイヤ幅方向外側の壁面に略平行な（角度が±２［ｄｅｇ］以下である）直線ｎを引く。また、トレッド面Ｔからの距離Ｈ＋ｈを有すると共にトレッド面Ｔに平行な直線ｏを引く。このとき、距離Ｈと距離Ｈ＋ｈとトレッド面Ｔから細溝２の溝底までの距離Ｄとが、Ｈ＞ｈかつ１．２Ｄ≦Ｈ＋ｈ≦１．５Ｄの関係を満たしている。そして、タイヤのバットレス部には、直線ｎと直線ｏとバットレス部のタイヤ輪郭線とに囲まれる領域Ｓを少なくとも含む空隙６が形成されている。

なお、バットレス部とは、タイヤのショルダー部にある非接地部分をいうものとする。また、空隙６は、上記の領域Ｓを含む限り、いかなる断面形状を有しても良い。また、空隙６の大きさの上限は、バットレス部（細リブ４）の剛性が必要十分に確保される範囲内にて適宜設計変更されることが好ましい。

この空気入りタイヤ１では、タイヤが縁石などの凸部Ｘに乗り上げると、細溝２が開いてバットレス部（細リブ４）がタイヤ幅方向外側に屈曲する（図３参照）。このとき、バットレス部には空隙６が形成されているので、この空隙６を起点としてバットレス部が屈曲する。すると、バットレス部の変形角度が小さくなり或いはバットレス部が容易に変形して、細溝２の溝底に発生する引張応力が低減される。これにより、細溝２の溝底におけるクラックの発生が効果的に低減される利点がある。

また、距離Ｈ、Ｈ＋ｈとトレッド面Ｔから細溝２の溝底までの距離Ｄとの関係が適正化されている（Ｈ＞ｈかつ１．２Ｄ≦Ｈ＋ｈ≦１．５Ｄ）ので、細溝２の溝底に発生する引張応力が効果的に低減される。これにより、細溝２の溝底におけるクラックの発生がより効果的に低減される利点がある。例えば、距離Ｈおよび距離Ｈ＋ｈが過小または過大であると、空隙６がバットレス部の曲げ変形の支点位置から外れる。すると、細溝２の溝底に発生する引張応力が十分に低減されないため、細溝２の溝底にクラックが発生するおそれがある。また、距離Ｈが小さく距離ｈが大きい（Ｈ≦ｈ）と、細リブ４の剛性が小さくなる。すると、細リブ４による偏摩耗抑制効果が低下し、また、タイヤ旋回時に生ずる横力により細リブ４が損傷するおそれがある。

［変形例１］
なお、この空気入りタイヤ１では、細溝２のタイヤ幅方向外側の壁面がトレッド面Ｔの法線ｌに対して２［ｄｅｇ］≦α≦１０［ｄｅｇ］の角度αにて傾斜していることが好ましい。これにより、タイヤが凸部Ｘに乗り上げたときにバットレス部（細リブ４）の変形が良好に行われるので、細溝２底部におけるクラックの発生が効果的に低減される利点がある（図５（ａ）参照）。

［変形例２］
また、この空気入りタイヤ１では、空隙６がタイヤ周方向に連続して形成されることが好ましい（図１参照）。かかる構成では、空隙６が連続しているので、タイヤが凸部Ｘに乗り上げたときにバットレス部が空隙６を起点として滑らかに屈曲する。これにより、細溝２の溝底に発生する引張応力が効果的に低減されて、細溝２の溝底のクラックの発生がより効果的に低減される利点がある。

しかし、これに限らず、空隙６がタイヤ周方向に分断されて形成されても良い（図４参照）。かかる構成では、空隙６が連続している構成（図１参照）と比較して、バットレス部の剛性が確保されるので、細リブ４による偏摩耗抑制効果が維持され、また、タイヤ旋回時における細リブ４の損傷が低減される利点がある。

また、かかる構成では、タイヤ周方向に隣り合う空隙６、６間の間隔ｐと空隙６のタイヤ周方向の長さＰとがｐ≦０．５Ｐを満たすことが好ましい。かかる構成では、隣り合う空隙６、６間の部分がリブとなって、バットレス部の剛性がより適正に確保される。これにより、細リブ４による偏摩耗抑制効果が効果的に維持され、また、タイヤ旋回時における細リブ４の損傷が効果的に低減される利点がある。

［性能試験］
この実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、耐細溝底クラック性にかかる性能試験が行われた（図５参照）。この性能試験では、タイヤサイズ１１Ｒ２２．５の空気入りタイヤがＪＡＴＭＡ規定の正規リムに装着され、この空気入りタイヤに正規内圧および正規荷重が負荷される。そして、この空気入りタイヤを装着した試験車両が路上に設置された凸部に乗り上げ、その後に細溝２の溝底に発生したクラックが測定されて所定の指数評価が行われる。評価は、数値が大きいほど好ましい。

図５（ａ）では、細溝２のタイヤ幅方向外側の壁面がトレッド面Ｔの法線ｌに対して傾斜する角度αと耐細溝底クラック性との関係が、α＝０［ｄｅｇ］を基準として示されている。試験結果が示すように、細溝２の傾斜角度αが適正化されることにより、タイヤの耐細溝クラック性が向上することが分かる。

図５（ｂ）では、トレッド面Ｔからの空隙６の距離Ｈ、ｈと耐細溝底クラック性との関係が、示されている。また、評価は、空隙６を有さない従来例の空気入りタイヤを基準（１００）として示されている。試験結果が示すように、トレッド面Ｔからの空隙６の距離Ｈ、Ｈ＋ｈが適正化されることにより、タイヤの耐細溝クラック性が向上することが分かる。具体的には、距離Ｈおよび距離ｈが小さ過ぎると、空隙６の位置がトレッド面Ｔ側に寄り過ぎて十分な効果が得られない。逆に、距離Ｈおよび距離ｈが大き過ぎると、空隙６の位置がトレッド面Ｔから離れ過ぎて十分な効果が得られない。また、距離Ｈが小さ過ぎると共に距離ｈが大き過ぎると、細リブ４の剛性が低下して偏摩耗抑制効果が低下する。

以上のように、本発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部ショルダー領域の偏摩耗防止を目的として形成された細溝の溝底におけるクラックの発生を効果的に低減できる点で有用である。

この発明にかかる空気入りタイヤのショルダー部を示すタイヤ子午線方向の断面斜視図である。この発明にかかる空気入りタイヤのショルダー部を示すタイヤ子午線方向の断面図である。図１に記載した空気入りタイヤの作用を示す説明図である。図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。この発明にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

符号の説明

１空気入りタイヤ
２細溝
３陸部
４細リブ
６空隙
Ｔトレッド面
Ｘ凸部

Claims

タイヤ周方向に沿って延在する細溝をトレッド部ショルダー領域に有する空気入りタイヤであって、
タイヤ子午線方向の断面視にて、前記細溝がトレッド面Ｔから溝底に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜しており、
トレッド面Ｔからの距離Ｈを有すると共にトレッド面Ｔに平行な直線ｍを引き、直線ｍとタイヤ輪郭線との交点Ａを通り前記細溝のタイヤ幅方向外側の壁面に略平行な直線ｎを引き、トレッド面Ｔからの距離Ｈ＋ｈを有すると共にトレッド面Ｔに平行な直線ｏを引いたときに、
距離Ｈ、Ｈ＋ｈとトレッド面Ｔから前記細溝の溝底までの距離ＤとがＨ＞ｈおよび１．２Ｄ≦Ｈ＋ｈ≦１．５Ｄの関係を満たしており、且つ、直線ｎと直線ｏとタイヤ輪郭線とに囲まれる領域Ｓからなる空隙が形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記細溝のタイヤ幅方向外側の壁面がトレッド面Ｔの法線ｌに対して２［ｄｅｇ］≦α≦１０［ｄｅｇ］の角度αにて傾斜している請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記空隙がタイヤ周方向に連続して形成される請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
前記空隙がタイヤ周方向に分断されて形成される請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
タイヤ周方向に隣り合う前記空隙間の間隔ｐと前記空隙のタイヤ周方向の長さＰとがｐ≦０．５Ｐを満たす請求項４に記載の空気入りタイヤ。