JP5101114B2

JP5101114B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5101114B2
Application number: JP2007009777A
Authority: JP
Inventors: 将明小原
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2007-01-19
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2027-01-19
Also published as: US20080173380A1; JP2008174112A; CN101224695A; CN101224695B

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、より詳細には、接地端近傍に細リブを備え、トレッドのショルダー部の偏摩耗が抑制された空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤでは、トレッドのショルダー部の接地圧が高くなるので、他の部分に比べてショルダー部の摩耗量が多くなる偏摩耗が問題となっていた。このような偏摩耗を抑止するため、図１に示すように接地端Ｅからタイヤ幅方向内側にタイヤ周方向に延びる細溝３を刻み、細溝３と接地端Ｅとに挟まれた細リブ４を設けている。その結果、細リブ４によりトレッドＴのショルダー部の剛性が低くなり、ショルダー部の接地圧が低くなり、偏摩耗を抑制することができる。このような空気入りタイヤの一例として、特許文献１に記載された空気入りタイヤが知られている。

特開平１１−１５１９１０号公報（図４）

上記の空気入りタイヤでは、路面からの入力により細リブ４が変形し易くなっている。図２に示すように、段差のある路面Ｇを通過する際、段差により細溝３が大きく開かれ、過度に変形すると、細溝３の溝底３ａにクラックが発生し、タイヤの耐久性が低下することがある。クラックの発生を抑えるため、細リブ４の幅を狭くすることも考えられる。しかし、偏摩耗を抑制する効果が不十分となり、細リブ４が千切れることさえある。細リブ４が消滅すると、偏摩耗を抑制する効果も消滅してしまう。

したがって、本願発明の目的は、偏摩耗を効果的に抑制し、ショルダー部の耐久性を向上させることにある。

上記課題を解決するため、本願発明に係る空気入りタイヤは、トレッドにタイヤ周方向に延びる複数の主溝が刻まれ、少なくともトレッドのショルダー部にリブが形成され、接地端よりタイヤ幅方向内側にタイヤ周方向に延びる第１細溝が刻まれ、前記第１細溝と前記接地端とにより、細リブが形成された空気入りタイヤにおいて、
前記接地端よりタイヤ幅方向外側に第２細溝が刻まれ、前記第２細溝は前記接地端を通りタイヤ回転軸に垂直な仮想面よりタイヤ幅方向外側にあることを特徴とする空気入りタイヤである。

接地端よりタイヤ幅方向内側にタイヤ周方向に延びる第１細溝を刻むことにより、ショルダー部の剛性が低くなり、接地圧も低下するので、偏摩耗が抑制される。第２細溝により、細リブには、幅方向断面において狭窄部が形成される。段差のある路面を通過する際、狭窄部が屈曲され、第１細溝の開きが抑止される。その結果、第１細溝の溝底に掛かる応力を緩和することができ、第１細溝の溝底でのクラック発生を抑制することができる。

なお、摩耗が進行すると、第２細溝の溝底のクラックは問題とならない。しかし、第２細溝は接地端を通りタイヤ回転軸に垂直な仮想面よりタイヤ幅方向内側にあると、細リブの狭窄部が狭くなりすぎて、第２細溝の溝底のクラックが問題となることがある。

本願発明に係る空気入りタイヤは、前記接地端と前記第１細溝との間にタイヤ周方向に延びる第３細溝が更に刻まれた空気入りタイヤでもある。

接地端と第１細溝との間、すなわち細リブに第３細溝を刻み、細リブを分断することにより、第１細溝の開きが更に抑止される。その結果、第１細溝の溝底でのクラック発生を更に抑制することができる。

本願発明に係る空気入りタイヤは、前記第１細溝の溝底から前記第２細溝までの距離は、前記第１細溝の深さの２０％〜５０％である空気入りタイヤでもある。

第２細溝の位置は細リブの狭窄部の位置を決定し、細リブの変形を左右する。そのため、第１細溝の溝底から第２細溝までの距離（タイヤ赤道面に投影した距離）は、第１細溝の深さの２０％〜５０％であることが好ましい。この距離が２０％未満であると、狭窄部と第１細溝の溝底が近いため、細リブの変形が大きくなり、却って溝底に掛かる応力が大きくなり、クラックが発生しやすくなる。５０％を超えると、トレッド表面と第１細溝の溝底が遠いため、狭窄部による第１細溝の溝底の応力緩和の効果が小さくなる。

以下、図面を用いて、本願発明に係る空気入りタイヤの実施の形態を説明する。図３は、タイヤトレッドのショルダー部を示す斜視図である。トレッドＴには、タイヤ周方向Ｒに延びる主溝１が刻まれている。図示した幅方向最外側の主溝１と接地端Ｅによりショルダー部には、リブ２が形成されている。更に、接地端Ｅからタイヤ幅方向内側には、周方向に延びる第１細溝３が刻まれて、細リブ４が形成されている。したがって、既述したように、細リブ４によりトレッドＴのショルダー部の剛性が低下し、ショルダー部の接地圧が低くなるので、ショルダー部の偏摩耗が抑制される。なお、図３では、ベルト層、ベルト補強層などの部材は省略している。また、トレッドＴの、図示した幅方向最外側の主溝１より内側領域には、リブを配置してもよく、一部又は全部にブロックを配置してもよい。

接地端Ｅからタイヤ幅方向外側であるバットレス部２０に第２細溝５が刻まれ、細リブ４に狭窄部４ａが形成されている。図４に示すように、段差のある路面Ｇを通過する際、狭窄部４ａが変形し易くなるので、第１細溝３に開きが抑制され溝底３ａに掛かる応力が緩和される。その結果、溝底３ａでクラックが発生することを抑制することができる。

標準リムに装着し、標準内圧に充填した状態で、第２細溝５の溝底は、接地端Ｅを通りタイヤ回転軸に垂直な仮想面Ｓ１よりタイヤ幅方向外側にあることが好ましい。第２細溝５の溝底が仮想面Ｓ１よりタイヤ幅方向内側にあると、細リブ４の狭窄部４ａが狭くなりすぎて、第２細溝５の溝底のクラックが問題となることがある。

第２細溝５の位置は細リブ４の狭窄部４ａの位置を決定し、細リブ４の変形を左右する。そのため、第１細溝３の溝底から第２細溝５までのタイヤ赤道面投影距離Ｄ２は、第１細溝３の深さＤ１の２０％〜５０％が好ましい。この距離が２０％未満であると、狭窄部４ａと第１細溝３の溝底が近いため、細リブ４の変形が大きくなり、却って溝底３ａに掛かる応力が大きくなり、クラックが発生しやすくなる。５０％を超えると、トレッド表面と第１細溝３の溝底３ａが遠いため、狭窄部４ａによる第１細溝３の溝底３ａの応力緩和の効果が小さくなる。

細リブ４の効果的な屈曲を得る観点から、第２細溝５の幅は２．０ｍｍ〜５．０ｍｍ、深さは１．０ｍｍ〜２．５ｍｍが好ましい。なお、第２細溝５の断面形状はＵ字状の他、半円形状、Ｖ字状であってもよい。

偏摩耗を効果的に抑制する観点から、細リブ４の幅Ｗ１が１．０ｍｍ〜１０．０ｍｍとなるように第１細溝３を刻むことが好ましい。第１細溝３の幅は０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、深さＤ１は１０．０ｍｍ〜１６．５ｍｍあるいは主溝１の深さＤの７０％〜１１０％が好ましい。

次に、他の実施の形態について説明する。図５は、第３細溝６により細リブ４を更に細リブ１４、１５に分断した例である。図６に示すように、段差のある路面Ｇを通過する際、狭窄部４ａが変形し易くなるほか、第３細溝６が閉じることにより、第１細溝３に開きが更に抑制され溝底３ａに掛かる応力が緩和される。その結果、溝底３ａでクラックが発生することを更に抑制することができる。

この例では、第３細溝６の幅は０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、深さＤ３は５．０ｍｍ〜１２．０ｍｍあるいは主溝１の深さＤの５０％〜７０％が好ましい。偏摩耗を効果的に抑制する観点から、細リブ４の幅Ｗ１が５．０ｍｍ〜１５．０ｍｍとなるように第１細溝３を刻むことが好ましく、第３細溝６を設けることにより、細リブ４の幅Ｗ１をより広くすることができる。また、細リブ１５の幅に対する細リブ１４の幅の比が０．６〜２．５となるように、第３細溝６を設けることが好ましい。この範囲を外れると、細リブ１４、１５のいずれかの幅が狭くなり、十分な偏摩耗抑制効果が得られなくなる。また、第３細溝６の深さＤ３が第１細溝３の深さＤ１より深いと、第３細溝６の溝底にクラックが発生しやすくなるだけで、第３細溝６により偏摩耗抑制効果が得られない。仮に溝底にクラックが発生してもその進行を防ぐため、摩耗により第３細溝６を消滅させることが好ましい。よって、第１細溝３の深さＤ１は第３細溝６の深さＤ３より深いことが好ましい。

実施例として本発明に係る空気入りタイヤ、比較例のタイヤを試作し、トレーラー牽引用トラクター（車軸配置２D）の前輪に装着して評価を行なった。なお、タイヤサイズは２９５／７５Ｒ２２．５、空気圧は７２０ｋＰａとした。実施例１、２は、それぞれ図３、図５に示したショルダー部を備えたタイヤ、比較例１は図１に示したショルダー部を備えたタイヤであり、比較例２は、第２細溝５の溝底が仮想面Ｓ１よりタイヤ幅方向内側にあること以外は実施例１と同じタイヤである。

各細溝の寸法は表１に示している。第２細溝の溝底から仮想面Ｓ１までの距離が正の場合は溝底が仮想面Ｓ１よりタイヤ幅方向外側にあることを示し、負の場合は溝底が仮想面Ｓ１よりタイヤ幅方向内側にあることを示す。

評価結果を表１に示す。耐偏摩耗性能は、１６万ｋｍ走行後にリブ２の第１細溝側のエッジの局所摩耗の幅を、比較例１を１００とした指数であり、数字が大きいほど局所摩耗の幅が狭く、偏摩耗抑制効果が高いことを示している。溝底のクラックの有無は、１６万ｋｍ走行後のタイヤを目視で確認した結果である。表１によれば、比較例１、２では細溝の溝底にクラックが発生し、比較例２では細リブが欠損し脱落していた。一方、実施例１、２では耐久性を向上させると共に、偏摩耗抑制効果を高めることができた。

従来の空気入りタイヤのトレッドショルダー部を示す斜視図である。従来の空気入りタイヤにおける、段差のある路面上での接地状態を示す断面図である。本発明に係る空気入りタイヤのトレッドショルダー部を示す斜視図である。本発明に係る空気入りタイヤにおける、段差のある路面上での接地状態を示す断面図である。本発明に係る空気入りタイヤのトレッドショルダー部を示す斜視図である。本発明に係る空気入りタイヤにおける、段差のある路面上での接地状態を示す断面図である。

符号の説明

１主溝
２リブ
３第１細溝
４細リブ
５第２細溝
６第３細溝
１４、１５細リブ
２０バットレス部

Claims

トレッドにタイヤ周方向に延びる複数の主溝が刻まれ、少なくともトレッドのショルダー部にリブが形成され、接地端よりタイヤ幅方向内側にタイヤ周方向に延びる第１細溝が刻まれ、前記第１細溝と前記接地端とにより、細リブが形成された空気入りタイヤにおいて、
前記接地端よりタイヤ幅方向外側に第２細溝が刻まれ、前記第２細溝は前記接地端を通りタイヤ回転軸に垂直な仮想面よりタイヤ幅方向外側にあり、
前記第１細溝の溝底から前記第２細溝までのタイヤ赤道面に投影した距離は、前記第１細溝の深さの２０％〜５０％であり、
前記第２細溝の深さは１．０ｍｍ〜２．５ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記接地端と前記第１細溝との間にタイヤ周方向に延びる第３細溝が更に刻まれた請求項１に記載の空気入りタイヤ。