JP4800604B2

JP4800604B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4800604B2
Application number: JP2004328951A
Authority: JP
Inventors: 容一本坊
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2024-11-12
Also published as: JP2006137313A

Description

本発明は、空気入りタイヤ、特に、トラック・バス用タイヤにおいて、重荷重や大きなサイドフォース入力、縁石乗り上げ等により、トレッドのショルダー領域の周方向溝の溝内で発生するグルーブクラック（以下、ＧＣという）及びリブテアー（以下、Ｒ／Ｔという）を改良する技術に関する。

従来、トラック・バス用であって、トレッドのショルダー領域に周方向溝が配置された空気入りタイヤには、その溝内に石咬み防止としてストーンインジェクターを配置したものや、ＧＣ発生抑制及びＲ／Ｔ発生抑制の為に、タイヤ径方向に対する溝壁の角度を大きくしたもの（溝深さを浅くしたもの）などがあった（例えば、特許文献１）。
特開平９−１１７０８号公報

しかしながら、近年トラック・バスは、特に発展途上国での需要拡大による使用条件の多様化、輸送販路の拡大・効率化の為の過積載等によりタイヤにかかる入力は、より厳しくなっている。その為、重荷重化やサイドフォース入力の増加、縁石乗り上げ等により、トレッドのショルダー領域に配置された周方向溝の溝内において、ＧＣやＲ／Ｔの発生が見られるようになってきた。

また、周方向溝にストーンインジェクターを配置したり、タイヤ径方向に対する溝壁の角度を大きくすると、その周方向溝の排水性が著しく低下し、周方向溝において発熱もしやすくなる場合がある。

本発明は、上記事実を考慮し、周方向溝の排水性を保ち、周方向溝における発熱性を抑制しつつ、周方向溝内でのＧＣやＲ／Ｔの発生を抑制することを目的とする。

本発明の請求項１に係る空気入りタイヤは、トレッドのショルダー領域に設けられタイヤ周方向に沿って延びる周方向溝を有する空気入りタイヤにおいて、前記周方向溝には、タイヤ幅方向外側の溝壁のみから向かい合う溝壁に向かって突出し、タイヤ幅方向外側の溝壁から該周方向溝の溝中心線を越えて溝底に達し、該周方向溝の断面積の２０％〜４５％を塞ぎ、タイヤ周方向に断続的に配置された溝突起が設けられ、前記溝突起は、前記溝中心線よりタイヤ幅方向外側に、該溝突起の断面積全体の８０％以上が配置されたことを特徴とする。

上記構成によれば、トレッドのショルダー領域に設けられタイヤ周方向に沿って延びる周方向溝のタイヤ幅方向外側の溝壁のみに、該溝壁から該周方向溝の溝中心線を越えて溝底に達する溝突起が設けられているので、周方向溝によって形成されるリブの幅方向剛性を高くすることができる。これにより、特に、サイドフォースが作用したときに、周方向溝が過度に開くことを防止し、周方向溝の溝内におけるＧＣやＲ／Ｔの発生を抑制することができる。

この溝突起が、タイヤ周方向に断続的に配置されていることによって、周方向溝の排水性を保ち、周方向溝における発熱性を抑制することができる。

また、この溝突起の断面積は、周方向溝の断面積の２０％未満であると、有効なリブの幅方向剛性を得られず、周方向溝の断面積の４５％を超えると、周方向溝の排水性が低下し、周方向溝において発熱もしやすくなってしまう。上記構成では、溝突起の断面積を、周方向溝の断面積の２０％〜４５％としているので、周方向溝の排水性を保ち、又周方向溝における発熱性を抑制しつつ、リブの幅方向剛性が高くできる。
さらに、溝突起の断面積全体の８０％以上が、周方向溝の溝中心線よりタイヤ幅方向外側に配置されているので、周方向溝によって形成される外側のリブの幅方向剛性を高くすることができる。

以上のように、請求項１に記載の空気入りタイヤによれば、周方向溝の排水性を保ち、周方向溝における発熱性を抑制しつつ、周方向溝の溝内におけるＧＣやＲ／Ｔの発生を抑制することができる。

なお、ショルダー領域とは、トレッドの接地幅を３等分した場合において、トレッド幅方向両端部側の領域をいう。

また、トレッドの接地幅とは、空気入りタイヤを以下に説明する標準リムに装着し、標準空気圧を充填し、標準荷重を作用させたときのタイヤ幅方向の一方のタイヤ幅方向最外端（トレッド端）から他方のタイヤ幅方向最外端（トレッド端）までの領域をいう。

標準リムとはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒＢｏｏｋ２００４年度版規定のリムであり、標準空気圧とはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒＢｏｏｋ２００４年度版の最大負荷能力に対応する空気圧であり、標準荷重とはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒＢｏｏｋ２００４年度版の単輪を適用した場合の最大負荷能力に相当する荷重である。

また、日本以外では、荷重とは下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）のことであり、空気圧とは下記規格に記載されている単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことであり、リムとは下記規格に記載されている適用サイズにおける標準リム（または、”ApprovedRim" 、”Recommended Rim"）のことである。

規格は、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では、”The Tire and Rim Association Inc.のYear Book "であり、欧州では”The European Tire and Rim Technical OrganizationのStandards Manual"である。

本発明の請求項２に係る空気入りタイヤでは、請求項１の構成において、溝突起の周方向長さは、前記周方向溝の周方向長さに対して１％〜５％の長さを占めることを特徴とする。

溝突起の周方向長さが、周方向溝の周方向長さに対して１％未満であると、溝突起１つ１つの強度が弱くなり、有効なリブの幅方向剛性が得られなくなる。一方、溝突起の周方向長さが、周方向溝の周方向長さに対して５％を超えると、周方向溝において、溝突起が設けられている部位と設けられていない部位との間隔が相対的に広くなり、リブの幅方向剛性のムラができる。上記構成では、溝突起の周方向長さは、周方向溝の周方向長さに対して１％〜５％の長さとされているので、溝突起１つ１つの強度を維持しつつ、リブの幅方向剛性のムラを防止できる。

本発明の請求項３に係る空気入りタイヤでは、請求項１又は請求項２の構成において、溝突起は、溝中心線よりタイヤ幅方向外側に、該溝突起の断面積全体の８０％〜９０％が配置されたことを特徴とする。

上記構成によれば、溝突起の断面積全体の８０％〜９０％が、周方向溝の溝中心線よりタイヤ幅方向外側に配置されているので、周方向溝によって形成される外側のリブの幅方向剛性を高くすることができる。

なお、溝中心線とは、周方向溝のトレッド踏面での溝幅を二等分する点を通ると共に、周方向溝の断面積を二等分する線をいう。

本発明の請求項４に係る空気入りタイヤでは、請求項１乃至３のいずれか１項の構成において、溝突起の周方向長さの総計は、周方向溝の周方向長さに対して３０％〜６０％の長さを占めることを特徴とする。

溝突起の周方向長さの総計が、周方向溝の周方向長さに対して３０％未満であると、有効なリブの幅方向剛性を得られず、周方向溝の周方向長さに対して６０％を超えると、周方向溝の排水性低下し、発熱もしやすくなる。上記構成では、溝突起の周方向長さの総計は、周方向溝の周方向長さに対して３０％〜６０％の長さとされているので、周方向溝の排水性を保ち、周方向溝における発熱性を抑制しつつ、リブの幅方向剛性を高くできる。

本発明の請求項５に係る空気入りタイヤでは、請求項４の構成において、溝突起の周方向長さの総計は、周方向溝の周方向長さに対して３５％〜４５％の長さを占めることを特徴とする。

上記構成では、溝突起の周方向長さの総計は、周方向溝の周方向長さに対して３５％〜４５％の長さとされているので、さらに周方向溝の排水性を保ち、周方向溝における発熱性を抑制しつつ、リブの幅方向剛性が高くできる。

本発明の請求項６に係る空気入りタイヤでは、請求項１乃至５のいずれか１項の構成において、溝突起は、均一の間隔でタイヤ周方向に断続的に配置されたことを特徴とする。

上記構成によれば、溝突起は、均一の間隔タイヤで周方向に断続的に配置されているので、周方向溝の排水性、周方向溝における発熱性の抑制力及びリブの幅方向剛性を、周方向溝の各部分において均一化できる。

本発明は、上記構成としたので、周方向溝の排水性を保ち、周方向溝における発熱性を抑制しつつ、周方向溝内でのＧＣやＲ／Ｔの発生を抑制することができる。

本発明の空気入りタイヤに係る一の実施の形態を図１〜図９に基づき説明する。

図１には、本実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図が示されている。

図１に示すように、空気入りタイヤ１０のトレッド１２は、本実施の形態では、トレッド１２の接地幅Ｗを３等分した場合に、トレッド１２の幅方向両端部側の領域であるショルダー領域１２Ｓと、そのショルダー領域１２Ｓの内側の領域である中央領域１２Ｃと定義する（トレッド１２は、赤道面ＣＬを介して左右対称に構成されているので、図１では、赤道面ＣＬから一方側（右側）について図示を省略している）。

中央領域１２Ｃには、タイヤ周方向（Ａ方向）に沿って延びるセンターリブ１４が設けられている。このセンターリブ１４の外側には、タイヤ周方向に沿って延びる中央周方向溝１６が形成されている。

ショルダー領域１２Ｓには、セカンドリブ１８が設けられ、そのセカンドリブ１８の外側には、ショルダーリブ２０が設けられている。このショルダーリブ２０は、トレッド１２の最外側（接地端Ｅ側）に形成されている。また、ショルダーリブ２０とセカンドリブ１８との間には、タイヤ周方向に沿って延びるショルダー周方向溝２２が形成されている。

ショルダー周方向溝２２には、外側（ショルダーリブ２０側）の溝側壁２２Ａから溝底２２Ｂに達する溝突起２４が設けられている。この溝突起２４は、タイヤ周方向に断続的に均一の間隔で配置されている。また、この溝突起２４の周方向長さＬは、周方向溝の周方向長さに対して、１％〜５％の長さとされており、溝突起２４の周方向長さＬの総計（長さＬ×溝突起２４の個数）は、周方向溝の周方向長さに対して３０％〜６０％、好ましくは、３５％〜４５％とされる。

また、溝突起２４は、図２に示すように、溝突起の断面積全体の８０％以上が、溝中心線Ｃ（周方向溝のトレッド踏面での溝幅Ｗ１を二等分する点を通ると共に周方向溝の断面積を二等分する線）より、タイヤ幅方向外側（接地端Ｅ側）に配置されている。さらに、溝突起２４の断面積（右上がりの斜線部分）は、ショルダー周方向溝２２の断面積Ｄ（左上がりの斜線部分）に対して２０％〜４５％を占めるように形成されている。

次に、上記の実施の形態について作用を説明する。

ショルダー周方向溝２２には、そのタイヤ幅方向外側（ショルダーリブ２０側）の溝側壁２２Ａから溝底２２Ｂに達する溝突起２４が設けられているので、ショルダーリブ２０の幅方向剛性を高くすることができる。これにより、特に、サイドフォースが作用したときに、ショルダー周方向溝２２が過度に開くことを防止し、ショルダー周方向溝２２の溝底２２ＢにおけるＧＣやＲ／Ｔの発生を抑制することができる。

また、この溝突起２４の断面積は、ショルダー周方向溝２２の断面積の２０％未満であると、有効なショルダーリブ２０の幅方向剛性を得られず、ショルダー周方向溝２２の断面積の４５％を超えると、ショルダー周方向溝２２の排水性が低下し、発熱もしやすくなる。

上記構成では、溝突起２４の断面積を、ショルダー周方向溝２２の断面積の２０％〜４５％としているので、ショルダー周方向溝２２の排水性を保ち、ショルダー周方向溝２２における発熱性を抑制しつつ、ショルダーリブ２０の幅方向剛性が高くできる。

また、溝突起２４の断面積全体の８０％以上が、溝中心線Ｃより接地端Ｅ側に配置されていることによっても、ショルダーリブ２０の幅方向剛性を高くすることができる。

さらに、溝突起２４の周方向長さＬの総計は、周方向溝の周方向長さに対して３０％〜６０％の長さとされているので、ショルダー周方向溝２２の排水性を保ち、ショルダー周方向溝２２における発熱性を抑制しつつ、ショルダーリブ２０の幅方向剛性が高くできる。また、溝突起２４の周方向長さＬの総計を、周方向溝の周方向長さに対して３５％〜４５％の長さとすれば、さらに、ショルダー周方向溝２２の排水性を保ち、ショルダー周方向溝２２における発熱性を抑制しつつ、ショルダーリブ２０の幅方向剛性が高くできる。

また、溝突起２４は、均一の間隔タイヤで周方向に断続的に配置されているので、ショルダー周方向溝２２の排水性、周方向溝における発熱性の抑制力、ショルダーリブ２０の幅方向剛性を、ショルダー周方向溝２２の各部分において均一化できる。
（試験例）
次に、本発明の効果を確かめるために行った試験例について説明する。

試験タイヤには、タイヤサイズＴＢＲ３１５／８０Ｒ２２．５を使用し、図３の表１に示すように４タイプ（実施例１〜４）のタイヤを用意し、耐クラック性、ＷＥＴ性及び発熱耐久性の比較を行った。

耐クラック性試験では、ＪＡＴＭＡの正規条件に従ったリム幅；９．００×２２．５、内圧；８２５ｋＰａで、トラックのフロントに装着し、高さ１５ｃｍの縁石に繰り返し乗り上げ、溝底にクラックが発生するまでの回数を測定し、従来例との比較を行った。この評価は、従来例の回数を１００とする指数で表わし、数値が高いほど、耐クラック性が良好であることを示す。

ＷＥＴ性試験では、上記車両条件で、水深２ｍｍの直線路面を４０ｋｍ／ｈの速度の走行状態からフル制動したＷＥＴ制動距離を測定し、従来例との比較を行った。この評価は、従来例のＷＥＴ制動距離の逆数を１００とする指数で表わし、数値が高いほど、ＷＥＴ性が良好であることを示す。

発熱耐久性試験では、上記タイヤ条件で、外径１．７ｍのドラムを用い、速度を一定にして荷重を一定時間ごとに増加させるステップロード方式で故障するまでの時間を測定し、従来例との比較を行った。本実施の形態のステップロード方式では、６０ｋｍ／ｈの速度で、荷重（規格の最大負荷能力）の９０％を負荷して６時間走行した後、荷重の１０％増加させ、以後６時間走行ごとに、荷重の１０％ずつ増加させて行った。この評価は、従来例の故障までの時間を１００とする指数で表わし、数値が高いほど、発熱耐久性が良好であることを示す。

実施例１のタイヤは、図４に示すように、溝突起の断面積（右上がりの斜線部分）が、ショルダー周方向溝２２の断面積Ｄ（左上がりの斜線部分）に対して３５％の比率とされ、溝突起の断面積全体の９０％が、溝中心線Ｃより接地端Ｅ側に配置されている。また、溝突起２４の周方向長さＬは、４０ｍｍとされ、溝突起２４の周方向長さＬの総計は、ショルダー周方向溝２２の周方向長さに対して４５％とされている（図１参照）。

実施例２のタイヤは、図５に示すように、溝突起の断面積が、ショルダー周方向溝２２の断面積Ｄに対して４０％の比率とされ、溝突起の断面積全体の９０％が、溝中心線Ｃより接地端Ｅ側に配置されている。また、溝突起２４の周方向長さＬは、４０ｍｍとされ、溝突起２４の周方向長さＬの総計は、ショルダー周方向溝２２の周方向長さに対して６０％とされている（図１参照）。

実施例３のタイヤは、図６に示すように、溝突起の断面積が、ショルダー周方向溝２２の断面積Ｄに対して３０％の比率とされ、溝突起の断面積全体の９０％が、溝中心線Ｃより接地端Ｅ側に配置されている。また、溝突起２４の周方向長さＬは、４０ｍｍとされ、溝突起２４の周方向長さＬの総計は、ショルダー周方向溝２２の周方向長さに対して３５％とされている（図１参照）。

実施例４のタイヤは、図７に示すように、溝突起の断面積が、ショルダー周方向溝２２の断面積Ｄに対して２０％の比率とされ、溝突起の断面積全体の８０％が、溝中心線Ｃより接地端Ｅ側に配置されている。また、溝突起２４の周方向長さＬは、４０ｍｍとされ、溝突起２４の周方向長さＬの総計は、ショルダー周方向溝２２の周方向長さに対して４５％とされている（図１参照）。

従来のタイヤとして、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、周方向溝３０内にストーンイジェクター３２が取り付けられたタイヤを用いた。

図９の表２に示すように、従来のタイヤの耐クラック性、ＷＥＴ性及び発熱耐久性のそれぞれを１００とすると、実施例１では、耐クラック性が１９４、ＷＥＴ性が９７、発熱耐久性が９１となる。

また、実施例２では、耐クラック性が２０５、ＷＥＴ性が９５、発熱耐久性が９０となり、実施例３では、耐クラック性が１７１、ＷＥＴ性が９９、発熱耐久性が９７となり、実施例４では、耐クラック性が１６８、ＷＥＴ性が１００、発熱耐久性が９９となる。

以上のように、実施例１〜４のタイヤによれば、ショルダー周方向溝２２の排水性を保ち、周方向溝における発熱性を抑制しつつ、ショルダー周方向溝２２の溝底のクラック対する耐久性を上げることができる。

なお、実施例では、ＷＥＴ性及び発熱耐久性において、指数の数値が低下しているものがあるが、数値１０までの低下は、実用上、問題のない範囲である。

本発明は、上記の実施の形態に限るものではなく、種々の形態が可能である。

図１は、本発明の一の実施形態に係るトレッドを示す平面図である。図２は、本実施形態に係るショルダー周方向溝を示す斜視図である。図３は、本実施形態に係る評価試験で使用したタイヤのタイプを示す表（表１）である。図４は、本実施形態に係る実施例１の溝突起を示す平面図である。図５は、本実施形態に係る実施例２の溝突起を示す平面図である。図６は、本実施形態に係る実施例３の溝突起を示す平面図である。図７は、本実施形態に係る実施例４の溝突起を示す平面図である。図８は、従来のタイヤを示す図である。図９は、本実施形態に係る評価試験の結果を示す表（表２）である。

符号の説明

１０空気入りタイヤ
１２トレッド
１２Ｓショルダー領域
２２ショルダー周方向溝（周方向溝）
２４溝突起

Claims

トレッドのショルダー領域に設けられタイヤ周方向に沿って延びる周方向溝を有する空気入りタイヤにおいて、
前記周方向溝には、タイヤ幅方向外側の溝壁のみから向かい合う溝壁に向かって突出し、タイヤ幅方向外側の溝壁から該周方向溝の溝中心線を越えて溝底に達し、該周方向溝の断面積の２０％〜４５％を塞ぎ、タイヤ周方向に断続的に配置された溝突起が設けられ、
前記溝突起は、前記溝中心線よりタイヤ幅方向外側に、該溝突起の断面積全体の８０％以上が配置されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記溝突起の周方向長さは、前記周方向溝の周方向長さに対して１％〜５％の長さを占めることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記溝突起は、前記溝中心線よりタイヤ幅方向外側に、該溝突起の断面積全体の８０％〜９０％が配置されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記溝突起の周方向長さの総計は、前記周方向溝の周方向長さに対して３０％〜６０％の長さを占めることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記溝突起の周方向長さの総計は、前記周方向溝の周方向長さに対して３５％〜４５％の長さを占めることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
前記溝突起は、均一の間隔でタイヤ周方向に断続的に配置されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。