JP4818414B2

JP4818414B2 - タイヤ

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Publication number: JP4818414B2
Application number: JP2009213838A
Authority: JP
Inventors: 幸洋木脇
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2029-09-15
Also published as: JP2011063078A; WO2011033602A1

Description

本発明は、トレッドショルダー部に偏摩耗を抑制する溝部が複数形成されたタイヤに関する。

従来、自動車などの車両に装着されるタイヤでは、トレッドの接地端よりもトレッド幅方向外側のトレッドショルダー部に、タイヤ周方向に対して傾斜した複数の細い溝部を形成する構造が知られている（例えば、特許文献１）。このようなタイヤによれば、トレッドの接地端に入力される横力が低減され、接地端近傍の偏摩耗を抑制できる。

特開２００１−２２５６０９号公報（第３−４頁、第１−２図）

しかしながら、横力によって大きく屈曲し得るトレッドショルダー部に上述したような細い溝部を形成すると、溝部を起点としたクラックが伸長し易くなることが懸念される。そして、このようなクラックが伸長すると、タイヤの耐久性が低下する問題がある。

そこで、本発明は、クラックの伸長による耐久性の低下を防止しつつ、トレッドの接地端の偏摩耗を抑制したタイヤの提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、トレッドショルダー部（トレッドショルダー部１２０）に溝部（ショルダー溝２００）が複数形成されたタイヤ（空気入りタイヤ１０）であって、前記溝部は、正規内圧に設定された前記タイヤに正規荷重が掛けられたときにおけるトレッド（トレッドＴＲ）の接地端（接地端ＴＲｅ）よりもトレッド幅方向外側に形成され、前記溝部のトレッド幅方向外側端における溝幅（溝幅Ｗ１）は、前記溝部のトレッド幅方向内側端における溝幅（溝幅Ｗ２）よりも広く、前記溝部の一部は、隣接する前記溝部とトレッド幅方向において重なることを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記溝部は、前記タイヤの側面視において、タイヤ周方向に対して傾斜していることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１または第２の特徴に係り、前記溝部は、前記トレッドの接地端と、タイヤサイド部（タイヤサイド部６０）における前記タイヤの最大幅部分（最大幅部分６０ａ）との間に形成されることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１乃至第３の特徴に係り、前記溝部の短手方向における溝幅は、トレッド幅方向外側に行くに連れて広くなることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第１乃至第４の特徴に係り、前記溝部の深さは、トレッド幅方向外側に行くに連れて深くなることを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、本発明の第１乃至第５の特徴に係り、前記溝部は、第１溝部（第１溝部２１０）と、第２溝部（第２溝部２６０）とを含み、前記第２溝部の深さ（深さＤ２）は、前記第１溝部の深さ（深さＤ１）よりも深く、前記第１溝部の深さ及び前記第２溝部の深さは、前記溝部の短手方向における溝幅が広くなるに連れて浅くなり、前記第１溝部及び前記第２溝部は、少なくとも前記溝幅が最大となる部分（最大幅部分Ｗ_ＭＡＸ）に形成されることを要旨とする。

本発明の第７の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、前記第２溝部は、前記第１溝部よりもトレッド幅方向外側に形成されることを要旨とする。

本発明の第８の特徴は、本発明の第１乃至第７の特徴に係り、前記溝部は、車両装着時外側に位置することを要旨とする。

本発明の特徴によれば、クラックの伸長による耐久性の低下を防止しつつ、トレッドの接地端の偏摩耗を抑制したタイヤを提供できる。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１０の一部斜視図である。本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１０のトレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。本発明の実施形態に係るトレッドショルダー部１２０の拡大斜視図である。本発明の実施形態に係るトレッドショルダー部１２０の平面展開図である。図４に示したＦ５−Ｆ５線に沿ったトレッドショルダー部１２０の断面図である。図４に示したＦ６−Ｆ６線に沿ったトレッドショルダー部１２０の断面図である。図４に示した図４に示したＦ７−Ｆ７線に沿ったトレッドショルダー部１２０の断面図である。

次に、本発明に係るタイヤの実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）タイヤの概略構成、（２）トレッドショルダー部の構成、（３）ショルダー溝２００の形状、（４）比較評価、（５）作用・効果、及び（６）その他の実施形態について説明する。

なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。

（１）タイヤの概略構成
図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０の一部斜視図である。図２は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０のトレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。

空気入りタイヤ１０は、リムホイール（不図示）に組み付けられて使用される。なお、空気入りタイヤ１０には、窒素ガスなどの不活性ガスを充填してもよい。空気入りタイヤ１０は、一対のビード２０と、一対のビード２０に係止され、空気入りタイヤ１０の骨格を形成するカーカス３０とを備える。

カーカス３０のタイヤ径方向外側には、スチールコード（不図示）を有する複数のベルト層４０が設けられる。また、ベルト層４０の両側端には、ベルト層４０を補強するキャップ＆レイヤー５０が設けられる。なお、キャップ＆レイヤー５０は、設けられていなくても構わない。

ベルト層４０のタイヤ径方向外側には、路面と接地し得るトレッドＴＲが形成される。トレッドＴＲには、複数のブロック列１１０が設けられる。具体的には、複数のブロック列１１０は、タイヤ赤道線ＣＬを含む領域に設けられる。また、ブロック列１１０のトレッド幅方向外側には、トレッドショルダー部１２０が設けられる。ブロック列１１０とトレッドショルダー部１２０とは、タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝１１５によって分断される。

トレッドショルダー部１２０には、タイヤ周方向に沿ってショルダー溝２００が複数形成される。本実施形態において、ショルダー溝２００は、溝部を構成する。

（２）トレッドショルダー部の構成
図３は、トレッドショルダー部１２０の拡大斜視図である。図３に示すように、トレッドショルダー部１２０には、トレッド幅方向に延びる横溝１２１が所定間隔で複数形成される。同様に、トレッドショルダー部１２０には、トレッド幅方向に延びる横溝１２４が所定間隔で複数形成される。横溝１２１と横溝１２４とによってトレッドショルダー部１２０が区画され、複数のショルダーブロック１２０Ａが形成される。

横溝１２１は、細溝部１２２と太溝部１２３とを含む。太溝部１２３は、細溝部１２２に連なり、細溝部１２２よりも溝幅が広い。また、太溝部１２３は、細溝部１２２よりもトレッド幅方向外側に位置する。

ショルダー溝２００は、第１溝部２１０と第２溝部２６０とを含む。第２溝部２６０の深さは、第１溝部２１０の深さよりも深い。第１溝部２１０及び第２溝部２６０の具体的な形状については、後述する。ショルダー溝２００は、正規内圧に設定された空気入りタイヤ１０に正規荷重が掛けられたときにおけるトレッドＴＲの接地端ＴＲｅよりもトレッド幅方向外側に形成される。さらに、ショルダー溝２００は、接地端ＴＲｅと、タイヤサイド部６０（図２参照）における空気入りタイヤ１０の幅Ｗ_Ｔが最大となる最大幅部分６０ａとの間に形成される。

また、空気入りタイヤ１０は、ショルダー溝２００が車両外側に位置するように乗用自動車などの車両に装着される。すなわち、ショルダー溝２００は、必ずしも両方のトレッドショルダー部１２０に形成されている必要はなく、空気入りタイヤ１０の何れか一方のトレッドショルダー部１２０に形成されていればよい。

ショルダー溝２００は、空気入りタイヤ１０の側面視において、タイヤ周方向に対して傾斜している。つまり、ショルダー溝２００は、タイヤ周方向と平行ではなく、ショルダー溝２００の延在方向は、タイヤ周方向と交差する。ショルダー溝２００は、タイヤ周方向において複数形成される。ショルダー溝２００の一部は、隣接するショルダー溝２００とトレッド幅方向において重なる。また、ショルダー溝２００は、ショルダーブロック１２０Ａよりもトレッド幅方向外側に位置し、複数のショルダーブロック１２０Ａに跨るように設けられる。つまり、タイヤ周方向におけるショルダー溝２００の長さは、タイヤ周方向に沿ったショルダーブロック１２０Ａの長さよりも長く、ショルダー溝２００の一端から他端までの間には、複数のショルダーブロック１２０Ａが形成される。

ショルダー溝２００は、空気入りタイヤ１０の全周に渡って設けられることが好ましいが、これは必須でなない。例えば、タイヤ周方向におけるトレッドショルダー部１２０の一部領域では、ショルダー溝２００と形状の異なる溝部を形成しても構わない。

（３）ショルダー溝２００の形状
図４は、トレッドショルダー部１２０の平面展開図である。上述したように、トレッドショルダー部１２０に形成されるショルダー溝２００は、第１溝部２１０と第２溝部２６０とを含む。第２溝部２６０の深さは、第１溝部２１０の深さよりも深い。

ショルダー溝２００は、くさび状である。つまり、ショルダー溝２００の短手方向における溝幅は、トレッド幅方向内側からトレッド幅方向外側に行くに連れて広くなる。具体的には、ショルダー溝２００のトレッド幅方向外側端における溝幅Ｗ１は、ショルダー溝２００のトレッド幅方向内側端における溝幅Ｗ２よりも広い。また、第１溝部２１０及び第２溝部２６０は、少なくともショルダー溝２００の溝幅が最大となる最大幅部分Ｗ_ＭＡＸに形成される。

第１溝部２１０は、浅溝２１１と浅溝２１２とによって構成される。また、第２溝部２６０は、横溝部２６１、縦溝部２６２及び横溝部２６３によって構成される。第２溝部２６０、具体的には、縦溝部２６２は、第１溝部２１０よりもトレッド幅方向外側に形成される。また、第２溝部２６０は、ショルダー溝２００のトレッド幅方向外側端に形成される。

浅溝２１１と浅溝２１２とは、浅溝２１１及び浅溝２１２よりも深い横溝部２６３によって分断される。横溝部２６３は、縦溝部２６２の後端に連なるとともに、タイヤ周方向において太溝部１２３と同じ位置に形成される。一方、横溝部２６１は、縦溝部２６２の前端に連なる。横溝部２６１及び横溝部２６３は、縦溝部２６２に対して折れ曲がるように連なる。また、浅溝２１２の後端部２１２ａは、太溝部１２３に対して折れ曲がるように連なる。

図５は、図４に示したＦ５−Ｆ５線に沿ったトレッドショルダー部１２０の断面図である。図６は、図４に示したＦ６−Ｆ６線に沿ったトレッドショルダー部１２０の断面図である。また、図７は、図４に示したＦ７−Ｆ７線に沿ったトレッドショルダー部１２０の断面図である。

図５〜図７に示すように、第２溝部２６０（横溝部２６１、縦溝部２６２及び横溝部２６３）の深さＤ２は、第１溝部２１０（浅溝２１１及び浅溝２１２）の深さＤ１よりも深い。また、図６に示すように、太溝部１２３の深さは、浅溝２１２の深さよりも深い。

ショルダー溝２００（第１溝部２１０及び第２溝部２６０）の深さは、ショルダー溝２００の短手方向における溝幅が広くなるに連れて浅くなる。例えば、図５と図６とを比較すると、図５の位置におけるショルダー溝２００の深さは、図６の位置におけるショルダー溝２００の深さよりも浅い。

また、ショルダー溝２００の深さは、トレッド幅方向外側に行くに連れて深くなる。具体的には、第１溝部２１０よりも深い第２溝部２６０がトレッド幅方向外側に形成されることによって、ショルダー溝２００の深さは、トレッド幅方向外側に行くに連れて深くなる。

本実施形態では、第１溝部２１０の最深部の深さは０．３ｍｍ、第２溝部２６０の最深部の深さは０．７ｍｍにそれぞれ設定される。

（４）比較評価
次に、上述した本実施形態に係る空気入りタイヤと、比較例に係る空気入りタイヤとの比較評価の試験方法及びその結果について説明する。

（４．１）試験方法
比較評価試験の諸条件は、以下のとおりである。

・タイヤサイズ：２１５／５５Ｒ１７
・リムサイズ：７Ｊ×１７
・試験車両種別：セダン型乗用自動車（国産車）
・荷重条件：運転者の体重＋６００Ｎ
・設定内圧：試験車両の指定内圧
試験車両を用いて５，０００ｋｍ走行させ一定量摩耗したタイヤを上述した条件下において評価した。具体的には、以下の項目について評価した。

（ａ）テストドライバーによるロードノイズのフィーリング評価
（ｂ）トレッドショルダー部における発生クラック数（タイヤ全周）
（ｃ）試験車両によるフィーリング評価後のトレッドショルダー部における摩耗段差
表１は、評価した空気入りタイヤの種別と、その評価結果を示す。

比較例に係る空気入りタイヤは、ショルダー溝の幅及び深さが均一である。実施例１に係る空気入りタイヤは、ショルダー溝の幅がトレッド幅方向外側に向かって広くなるが、深さが均一である。実施例２に係る空気入りタイヤは、上述したショルダー溝２００を備える、つまり、実施例２に係る空気入りタイヤは、ショルダー溝の幅及び深さが変化する。

表１に示すように、テストドライバーによるロードノイズのフィーリング評価は、比較例を１００とした場合の指数を示し、値が大きい程フィーリングが良好なことを示す。実施例１及び実施例２とも比較例を大幅に上回る評価が得られている。

また、トレッドショルダー部における発生クラック数は、実施例２において大幅に減少している。さらに、トレッドショルダー部における摩耗段差は、実施例１及び実施例２とも効果的に抑制されている。

（５）作用・効果
上述した空気入りタイヤ１０では、ショルダー溝２００は、トレッドＴＲの接地端ＴＲｅと、タイヤサイド部６０の最大幅部分６０ａとの間に形成され、ショルダー溝２００のトレッド幅方向外側端における溝幅Ｗ１は、ショルダー溝２００のトレッド幅方向内側端における溝幅Ｗ２よりも広い。このため、トレッドショルダー部１２０のトレッド幅方向外側端に入力される横力を効果的に低減できる。つまり、トレッドショルダー部１２０の偏摩耗を効果的に抑制できる。また、ショルダー溝２００のトレッド幅方向内側端における溝幅をトレッド幅方向外側端よりも狭くすることによって、ショルダー溝２００のトレッド幅方向内側端に隣接するトレッドショルダー部１２０の変形量が抑制され、トレッドＴＲの接地端ＴＲｅの偏摩耗及びクラックの発生を低減できる。

さらに、ショルダー溝２００の一部は、隣接するショルダー溝２００とトレッド幅方向において重なる。このため、トレッドショルダー部１２０に入力される横力を、タイヤ周方向の位置にかかわらずに効果的に低減できる。仮に、ショルダー溝２００が隣接するショルダー溝２００とトレッド幅方向において重なる部分を有していないと、当該部分からトレッドショルダー部１２０に入力される横力を効果的に抑制できない。

すなわち、空気入りタイヤ１０によれば、クラックの伸長による耐久性の低下を防止しつつ、トレッドＴＲの接地端ＴＲｅの偏摩耗を抑制できる。

本実施形態では、ショルダー溝２００は、空気入りタイヤ１０の側面視において、タイヤ周方向に対して傾斜している。このため、ショルダー溝２００近傍にクラックが発生した場合でも、タイヤ周方向に沿ってクラックが伸長したり、複数のクラックが連続してしまったりすることを防止できる。

本実施形態では、ショルダー溝２００の短手方向における溝幅は、トレッド幅方向外側に行くに連れて徐々に広くなる。このため、ショルダー溝２００付近の特定の箇所に横力が集中することを回避でき、クラックの発生や伸長をより効果的に抑制できる。

本実施形態では、ショルダー溝２００の深さは、トレッド幅方向外側に行くに連れて深くなる。具体的には、第２溝部２６０の深さＤ２は、第１溝部２１０の深さＤ１よりも深い。また、第２溝部２６０は、第１溝部２１０よりもトレッド幅方向外側に形成される。さらに、第１溝部２１０及び第２溝部２６０は、少なくとも溝幅が最大となる最大幅部分Ｗ_ＭＡＸに形成される。

つまり、比較的クラックの発生の確率が低いトレッド幅方向外側端のショルダー溝２００を深くするとともに、第１溝部２１０と第２溝部２６０とによる多段深さにすることによって、トレッドショルダー部１２０に入力される横力を効果的に抑制できる。また、比較的クラックの発生の確率が高いトレッド幅方向内側端のショルダー溝２００を浅くすることによって、クラックの発生及び伸長をより確実に抑制できる。

また、第１溝部２１０の深さ及び第２溝部２６０の深さは、ショルダー溝２００の短手方向における溝幅が広くなるに連れて浅くなる。このため、溝幅が広い部分において横力を抑制しつつ、溝幅が狭い部分においてトレッドショルダー部１２０の変形量を抑制することによって当該部分付近の偏摩耗及びクラックの発生を低減できる。

本実施形態では、ショルダー溝２００は、車両装着時外側に位置する。トレッドショルダー部１２０の偏摩耗に起因するノイズは、空気入りタイヤ１０の装着車両から外部に直接伝わる。このため、ショルダー溝２００がこのノイズを効果的に抑制し得る。

本実施形態では、ショルダー溝２００の一部は、隣接するショルダー溝２００とトレッド幅方向において重なるとともに、ショルダー溝２００のそれぞれは、ショルダーブロック１２０Ａよりもトレッド幅方向外側に位置し、複数のショルダーブロック１２０Ａに跨るように設けられる。このため、トレッドショルダー部１２０に入力される横力をさらに効果的に抑制できる。

本実施形態では、横溝部２６１及び横溝部２６３は、縦溝部２６２に対して折れ曲がるように連なる。また、浅溝２１２の後端部２１２ａは、太溝部１２３に対して折れ曲がるように連なる。このため、このような折れ曲がり部分によって、トレッドショルダー部１２０の変形を効果的に抑制できる。

（６）その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、空気入りタイヤ１０では、第１溝部２１０と第２溝部２６０とが形成されていたが、ショルダー溝２００には、第２溝部２６０は必ずしも設けられていなくても構わない。また、ショルダー溝２００の深さは、トレッド幅方向外側に行くに連れて深くなっていなくてもよい。同様に、ショルダー溝２００の短手方向における溝幅は、トレッド幅方向外側に行くに連れて広くなっていなくてもよい。さらに、ショルダー溝２００の延在方向は、必ずしもタイヤ周方向に対して傾斜していなくても構わない。

また、本発明の適用範囲は、空気入りタイヤに限定されず、ソリッドタイヤなどにも適用することができる。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

１０…空気入りタイヤ、２０…ビード、３０…カーカス、４０…ベルト層、５０…キャップ＆レイヤー、６０…タイヤサイド部、６０ａ…最大幅部分、１１０…ブロック列、１１５…周方向溝、１２０…トレッドショルダー部、１２０Ａ…ショルダーブロック、１２１…横溝、１２２…細溝部、１２３…太溝部、１２４…横溝、２００…ショルダー溝、２１０…第１溝部、２１１，２１２…浅溝、２１２ａ…後端部、２６０…第２溝部、２６１…横溝部、２６２…縦溝部、２６３…横溝部、ＣＬ…タイヤ赤道線、ＴＲ…トレッド、ＴＲｅ…接地端

Claims

トレッドショルダー部に溝部が複数形成されたタイヤであって、
前記溝部は、正規内圧に設定された前記タイヤに正規荷重が掛けられたときにおけるト
レッドの接地端よりもトレッド幅方向外側に形成され、
前記溝部のトレッド幅方向外側端におけるトレッド幅方向に沿った溝幅は、前記溝部の
トレッド幅方向内側端におけるトレッド幅方向に沿った溝幅よりも広く、
前記溝部の一部は、隣接する前記溝部とトレッド幅方向において重なり、
前記溝部は、隣接する前記溝部と直接連なることなく独立しているタイヤ。
前記溝部は、前記タイヤの側面視において、タイヤ周方向に対して傾斜している請求項
１に記載のタイヤ。
前記溝部は、前記トレッドの接地端と、タイヤサイド部における前記タイヤの最大幅部
分との間に形成される請求項１または２に記載のタイヤ。
前記溝部の短手方向における溝幅は、前記溝部のトレッド幅方向内側端から前記溝部の
トレッド幅方向外側端に行くに連れて広くなる請求項２または３に記載のタイヤ。