JP5088154B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、トレッド部の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リブを有する空気入りタイヤに関する。

重荷重用の空気入りタイヤでは、例えば、長距離を高速で連続走行してステア軸の舵操作を主として使用される条件において、トレッド部のショルダー領域にステップ摩耗が発生する。かかる問題に対し、従来の空気入りタイヤには、トレッド部ショルダー領域の偏摩耗防止を目的として、トレッド部のショルダー領域にタイヤ周方向に延在する細溝が形成され、またはバットレス部にタイヤ周方向に延在する細溝が形成されたものがある。この細溝によってタイヤ幅方向外側でタイヤ周方向に延在する細リブが形成される。そして、タイヤ接地時にて、この細リブが摩耗犠牲リブとして積極的に摩耗することにより、トレッド部のショルダー領域における偏摩耗が低減される（例えば、特許文献１、２参照）。

特開昭５８−１９４６０６号公報 特許第３３４４７９４号公報

しかしながら、前者は、車両走行時にタイヤの進行方向に対して側部から斜めに縁石などの路上の凸部に乗り上げたとき、該凸部に乗り上げた細リブの部位が凸部の上に残ろうとし、その一方で凸部に乗り上げていない細リブの部位が凸部からずれ落ちようとする。このため、細リブに大きな引っ張り応力が生じて亀裂が発生し、細リブが欠損するリブティアが生じる。また、後者は、空気入りタイヤの一部のたわみが大きくなるような使用条件下では偏摩耗防止効果が不十分となるおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耐偏摩耗性および耐ティア性を両立することの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、本発明にかかる空気入りタイヤでは、トレッド部のショルダー領域にタイヤ周方向に延在する細溝を有し、該細溝により前記トレッド部のショルダー領域の側部にてタイヤ周方向に延在する細リブが形成されている空気入りタイヤにおいて、前記細リブをタイヤ周方向にて分断する複数の横溝を有し、該横溝のタイヤ周方向の間隔Ｐが、タイヤ最大外径Ｄに対して０．０５≦Ｐ／Ｄ≦０．３０の範囲に設定されていることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、タイヤ接地時にて横溝が塞がって連続する細リブとなり、該細リブが摩耗犠牲リブとして機能してその内側のリブの偏摩耗が低減される。また、また、横溝のタイヤ周方向の間隔Ｐが、タイヤ最大外径Ｄに対して０．０５≦Ｐ／Ｄ≦０．３０の範囲に設定されているため、タイヤ接地時には、接地面内で少なくとも１つの横溝、すなわち細リブの分断部が存在する。このため、車両走行時に、凸部に乗り上げた細リブの部位と、凸部に乗り上げていない細リブの部位との間に横溝による分断部が存在することで、該分断部が開いて細リブに大きな引っ張り応力が生じないため、細リブのティアの発生が抑制される。したがって、耐偏摩耗性および耐ティア性を両立できる。

また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記横溝における前記トレッド部の法線方向への深さｄ２が、前記細溝における前記トレッド部の法線方向への深さｄ１に対して０．５≦ｄ２／ｄ１≦１．０の範囲に設定されていることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、タイヤ接地時にて横溝が塞がって連続する細リブとなる作用、および空気入りタイヤが凸部に乗り上げたとき、該凸部に乗り上げた細リブの部位と、凸部に乗り上げていない細リブの部位との間で分断部が開く作用が好適に得られる。この結果、耐偏摩耗性および耐ティア性をより高い次元で両立できる。

また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記横溝の溝幅Ｗ２が、前記細溝の溝幅Ｗ１に対して０＜Ｗ２／Ｗ１≦１．５の範囲に設定されていることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、溝幅Ｗ１で形成された細溝によって区画された細リブと、該細リブに対し溝幅Ｗ２で形成された横溝とにより、タイヤ接地時にて横溝が塞がって連続する細リブとなる作用、および空気入りタイヤが凸部に乗り上げたとき、該凸部に乗り上げた細リブの部位と、凸部に乗り上げていない細リブの部位との間で分断部が開く作用が好適に得られる。この結果、耐偏摩耗性および耐ティア性をより高い次元で両立できる。

また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記横溝の溝底幅が、該横溝の開口幅よりも広く形成されていることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、横溝を元にした細リブの分断部でのクラックの発生が抑えられる。

本発明にかかる空気入りタイヤは、耐偏摩耗性および耐ティア性を両立できる。

以下に、本発明にかかる空気入りタイヤの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的同一のものが含まれる。

以下の説明において、タイヤ幅方向とは、空気入りタイヤの回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向において赤道面に向かう側、タイヤ幅方向外側とは、タイヤ幅方向において赤道面から離れる側をいう。また、タイヤ径方向とは、前記回転軸と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とは、タイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向である。

図１は、本発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤのトレッド部のショルダー領域を示すタイヤ子午断面斜視図、図２は、同ショルダー領域を示す平面図、図３は、同ショルダー領域を示すタイヤ子午断面図、図４は、横溝の他の実施の形態を示すタイヤ子午断面斜視図である。

図１〜図３に示すように、この空気入りタイヤ１は、主として重荷重用の空気入りタイヤであり、トレッド部２に、タイヤ周方向に延在しタイヤ幅方向に並設された複数の主溝３（図では主溝３を１つのみ示す）と、これらの主溝３により区画されてタイヤ幅方向に並設された陸部からなる複数のリブ４とを有する。

また、この空気入りタイヤ１は、トレッド部２のタイヤ幅方向最外側であるショルダー領域に、タイヤ周方向に沿って延在する細溝５が形成されている。そして、この細溝５により、トレッド部２のショルダー領域が、タイヤ幅方向内側のリブ４と、タイヤ幅方向最外側の細リブ６とに区画されている。細リブ６は、トレッド部２のショルダー領域の側部に位置し、タイヤ接地時にて摩耗犠牲リブとして機能する。そして、この細リブ６がタイヤ接地時にて積極的に摩耗することにより、その内側のリブ（ショルダーリブ）４のステップ摩耗が低減される。なお、細溝５および細リブ６は、空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向両側部（左右）のトレッド部２のショルダー領域にそれぞれ形成されている。

上記細リブ６には、横溝７が形成されている。横溝７は、タイヤ幅方向に延在して細リブ６をタイヤ周方向にて複数に分断する態様で複数設けられている。この横溝７は、図２に示すタイヤ周方向の間隔Ｐが、図３に示すタイヤ最大外径Ｄに対して０．０５≦Ｐ／Ｄ≦０．３０の範囲に設定されている。なお、横溝７のタイヤ周方向の間隔Ｐは、各横溝７の溝幅Ｗ２の中央での間隔としている。

このような空気入りタイヤ１では、タイヤ接地時にて横溝７が塞がり、連続する細リブ６となることで、該細リブ６が摩耗犠牲リブとして機能し、その内側のリブ４の偏摩耗が低減される。また、横溝７のタイヤ周方向の間隔Ｐが、タイヤ最大外径Ｄに対して０．０５≦Ｐ／Ｄ≦０．３０の範囲に設定されているため、タイヤ接地時には、接地面内で少なくとも１つの横溝７、すなわち細リブ６の分断部が存在することになる。このため、車両走行時に、空気入りタイヤ１が縁石などの路上の凸部に乗り上げたとき、該凸部に乗り上げた細リブ６の部位と、凸部に乗り上げていない細リブ６の部位との間に分断部が存在する。この結果、分断部が開いて細リブ６に大きな引っ張り応力が生じることがなく、細リブ６が欠損するリブティアの発生を抑制でき、耐偏摩耗性および耐ティア性を両立できる。したがって、本来の摩耗寿命より早期に寿命を迎えてしまう事態を防ぐ。

なお、タイヤ接地時に、接地面内で横溝７を確実に存在させるため、横溝７のタイヤ周方向の間隔Ｐとタイヤ最大外径Ｄとの比Ｐ／Ｄを、０．１０≦Ｐ／Ｄ≦０．３０の範囲に設定することで、より顕著な効果が得られる。

また、この空気入りタイヤ１は、図３に示すように、横溝７におけるトレッド部２の法線方向への深さｄ２が、細溝５におけるトレッド部２の法線方向への深さｄ１に対して０．５≦ｄ２／ｄ１≦１．０の範囲に設定されている。

かかる構成によれば、タイヤ接地時にて横溝７が塞がって連続する細リブ６となる作用、および空気入りタイヤ１が凸部に乗り上げたとき、該凸部に乗り上げた細リブ６の部位と、凸部に乗り上げていない細リブ６の部位との間で分断部が開く作用が好適に得られる。この結果、耐偏摩耗性および耐ティア性をより高い次元で両立できる。

また、この空気入りタイヤ１は、図２に示すように、横溝７の溝幅Ｗ２が、細溝５の溝幅Ｗ１に対して０＜Ｗ２／Ｗ１≦１．５の範囲に設定されている。なお、図１〜図３に示す空気入りタイヤ１の横溝７は、開口７ａから溝底７ｂに至り同じ溝幅Ｗ２で形成されている。

かかる構成によれば、溝幅Ｗ１で形成された細溝５によって区画された細リブ６と、該細リブ６に対して溝幅Ｗ２で形成された横溝７とにより、タイヤ接地時にて横溝７が塞がって連続する細リブ６となる作用、および空気入りタイヤ１が凸部に乗り上げたとき、該凸部に乗り上げた細リブ６の部位と、凸部に乗り上げていない細リブ６の部位との間で分断部が開く作用が好適に得られる。この結果、耐偏摩耗性および耐ティア性をより高い次元で両立できる。

また、この空気入りタイヤ１では、図４に示すように、横溝７は、その溝底７ｂにおける溝底幅が、開口７ａにおける開口幅よりも広く形成されている。なお、図４では、開口７ａから溝底７ｂに至り漸次溝幅が広く形成された構成を示している。この他、図には明示しないが、開口７ａから溝底７ｂの手前までは同じ溝幅で、溝底７ｂだけが広がった構成でもよい。また、この構成での溝幅Ｗ２は、開口７ａでの溝幅を示す。

かかる構成では、横溝７を元にした細リブ６の分断部でのクラックの発生が抑えられる。

図５〜図７は、本発明の実施例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。この図５〜図７を参照して本発明の実施例を説明する。ここでは、以上で説明した実施の形態にかかる空気入りタイヤ１を試作し、該空気入りタイヤ１と従来の空気入りタイヤとの性能試験を実施して、操縦安定性および耐偏摩耗性についての評価を行った。この性能試験では、タイヤサイズ１１Ｒ２２．５の空気入りタイヤをＪＡＴＭＡ規定の正規リムに装着し、この空気入りタイヤにＪＡＴＭＡ規定の最大荷重および最高空気圧を付与し、この空気入りタイヤを２−Ｄ車の試験車両のステア軸に装着して実施した。

耐偏摩耗性については、舗装路を５００００ｋｍ走行し、走行後に車両最外側のリブ（ショルダーリブ）４の摩耗ボリュームを細溝５の新品時の溝深さｄ１から測定し、これを指数化することにより行った。評価結果は、従来例の評価結果を１００とする指数で示し、指数が大きい（摩耗が少ない程）ほど、耐偏摩耗性が優れていることを示している。

耐ティア性については、高さ５０ｃｍの段差の乗り降りを１０回行い、ティア発生の個数および大きさを指数化することにより行った。評価結果は、従来例の評価結果を１００とする指数で示し、指数が大きい（ティアが少ない程）ほど、耐ティア性が優れていることを示している。

本実施例では、図５〜図７に示すように、本発明と比較する従来例として１種類、比較例として２種類、本発明の実施例として１０種類を、上記の方法で試験する。実施例１，２，３，６，１０に示す空気入りタイヤは、細リブ（摩耗犠牲リブ）６を分断して断続させる横溝７を設けたもので、該横溝７のタイヤ周方向の間隔Ｐとタイヤ最大外径Ｄとの比Ｐ／Ｄを、０．１０≦Ｐ／Ｄ≦０．３０の範囲にしたものである。実施例４，５に示す空気入りタイヤは、横溝７の深さｄ２と細溝５の深さｄ１との比ｄ２／ｄ１を０．５≦ｄ２／ｄ１≦１．０の範囲にしたものである。実施例７〜９に示す空気入りタイヤは、横溝７の溝幅Ｗ２と細溝５の溝幅Ｗ１との比Ｗ２／Ｗ１を、０＜Ｗ２／Ｗ１≦１．５の範囲にしたものである。これに対し、従来例に示す空気入りタイヤは、横溝７を設けず細リブ（摩耗犠牲リブ）６を連続させたものである。また、比較例１，２に示す空気入りタイヤは、細リブ（摩耗犠牲リブ）６を分断して断続させる横溝７を設けたもので、該横溝７のタイヤ周方向の間隔Ｐとタイヤ最大外径Ｄとの比Ｐ／Ｄが、０．１０≦Ｐ／Ｄ≦０．３０の範囲から逸脱するものである。

この図５〜図７から明らかなように、０．１０≦Ｐ／Ｄ≦０．３０の範囲にしたこと、０．５≦ｄ２／ｄ１≦１．０の範囲にしたこと、さらに０＜Ｗ２／Ｗ１≦１．５の範囲にしたことにより、耐偏摩耗性を維持され、かつ耐ティア性が向上している。

以上のように、本発明にかかる空気入りタイヤは、耐偏摩耗性および耐ティア性を両立することに適している。

本発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤのトレッド部のショルダー領域を示すタイヤ子午断面斜視図である。 同ショルダー領域を示す平面図である。 同ショルダー領域を示すタイヤ子午断面図である。 横溝の他の実施の形態を示すタイヤ子午断面斜視図である。 本発明の実施例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。 本発明の実施例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。 本発明の実施例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 トレッド部
３ 主溝
４ リブ
５ 細溝
６ 細リブ
７ 横溝
７ａ 開口
７ｂ 溝底
Ｄ タイヤ最大外径
Ｐ 横溝の間隔
ｄ１ 細溝の深さ
ｄ２ 横溝の深さ
Ｗ１ 細溝の溝幅
Ｗ２ 横溝の溝幅

Claims (4)

1. トレッド部のショルダー領域にタイヤ周方向に延在する細溝を有し、該細溝により前記トレッド部のショルダー領域の側部にてタイヤ周方向に延在する細リブが形成されている空気入りタイヤにおいて、
   前記細リブをタイヤ周方向にて分断する複数の横溝を有し、該横溝のタイヤ周方向の間隔Ｐが、タイヤ最大外径Ｄに対して０．０５≦Ｐ／Ｄ≦０．３０の範囲に設定されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記横溝における前記トレッド部の法線方向への深さｄ２が、前記細溝における前記トレッド部の法線方向への深さｄ１に対して０．５≦ｄ２／ｄ１≦１．０の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記横溝の溝幅Ｗ２が、前記細溝の溝幅Ｗ１に対して０＜Ｗ２／Ｗ１≦１．５の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記横溝の溝底幅が、該横溝の開口幅よりも広く形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。

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