JP5229446B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、例えば乗用車、トラック、バス等に用いられる空気入りタイヤに関するものである。

従来、この種の空気入りタイヤとしては、タイヤ周方向に延びる主溝とタイヤ幅方向に延びるラグ溝によってブロックを区画形成したものが一般的であるが、ブロックにはヒールアンドトゥ摩耗（偏摩耗の一種）が発生しやすいという問題がある。ヒールアンドトゥ摩耗は、タイヤの制動力によってブロックがタイヤ回転方向に繰り返し剪断力を受けることにより発生し、ブロックの蹴り出し側が高い接地圧となって摩耗が多くなる一方、ブロックの踏み込み側は接地圧が低くなる分、路面との滑りによる摩耗でエッジ部が薄く延び、この延びた部分が路面を叩く打音によって騒音が増大する。

そこで、図９に示すようにブロック１０に隣接するラグ溝１１の溝壁面とブロック１０の接地面とのエッジ部に面取り部１２を設けることにより、ブロック１０の踏み込み側におけるエッジ部の剛性を高め、耐摩耗性の向上を図るようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−２７６８６１号公報

ところで、ブロック１０のエッジ部はタイヤ幅方向の位置やラグ溝１１の傾斜角度等によって摩耗量が異なるが、前記従来例ではブロック１０のエッジ部をタイヤ幅方向内側端部から外側端部に亘って平面状に面取りしているため、必要以上にブロック１０の面取り量が多くなり、ブロック１０の接地面積の減少により操縦安定性が低下するという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、操縦安定性を低下させることなくブロックの面取りによる耐摩耗性の向上を図ることのできる空気入りタイヤを提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、タイヤ周方向に延びる主溝と、タイヤ幅方向に斜めに延びるラグ溝と、主溝及びラグ溝によって区画形成されるブロックとを備え、ブロックの接地面とブロックの踏み込み側に隣接するラグ溝の溝壁面との間のエッジ部を面取りしてなる空気入りタイヤにおいて、前記ブロックの接地面における面取り部の少なくとも一部を、ラグ溝の溝壁の接線と主溝の溝壁とが鈍角をなす側から鋭角をなす側に向かって曲線的に漸増するように形成し、ブロックに隣接する主溝の溝壁が溝底に向かって溝幅が狭くなるように傾斜しており、ブロックに隣接する主溝の底面からタイヤ径方向１０％の高さ位置におけるブロックのタイヤ幅方向の長さをＷ、面取り前の前記エッジ部のタイヤ幅方向任意の位置における点をＰ、ブロックに隣接する主溝の底面からタイヤ径方向１０％の高さ位置における主溝の溝壁から点Ｐまでのタイヤ幅方向の距離をＹ、点Ｐにおけるラグ溝のタイヤ周方向の幅をＸ、点Ｐにおけるラグ溝の溝壁の接線とタイヤ周方向線とのなす角度をθ、点Ｐからブロックの接地面における面取り部の稜線までのタイヤ周方向の距離をＴ、所定の係数をＡとすると、Ｔ＝Ａ×Ｘ×ｃｏｓθ／（Ｙ／Ｗ）となるように面取り部を形成し、係数Ａを０．０３以上０．１以下としている。

これにより、面取り部がラグ溝の溝壁の接線と主溝の溝壁とが鈍角をなす側から鋭角をなす側に向かって曲線的に漸増するように形成されていることから、面取りによって必要以上にブロックの接地面積が減少することがない。この場合、Ｔ＝Ａ×Ｘ×ｃｏｓθ／（Ｙ／Ｗ）となるように面取り部が形成され、係数Ａが０．０３以上０．１以下とであることから、ブロックの接地面における曲線的に漸増する面取り部をブロックの大きさやラグ溝の幅に応じて容易に形成することができる。

本発明によれば、面取りによって必要以上にブロックの接地面積が減少することがないので、操縦安定性を低下させることなく耐偏摩耗性の向上を図ることができる。この場合、ブロックの接地面における曲線的に漸増する面取り部をブロックの大きさやラグ溝の幅に応じて容易に形成することができるので、例えば異なったタイヤ周方向長さに形成されたブロックを配列し、ラグ溝の幅をブロックのタイヤ周方向長さに応じた幅に形成する場合や、ラグ溝の幅がラグ溝の長手方向の位置によって変化する場合でも、面取り部をラグ溝の幅に応じた面取り量にすることができる。これにより、常に適正な面取り部を形成することができ、特に新品タイヤにおけるエアポンピングノイズの低減に効果的である。

図１乃至図７は本発明の一実施形態を示すもので、図１は空気入りタイヤの部分正面断面図、図２はその部分平面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線矢視方向断面図、図４は図２におけるＢ−Ｂ線矢視方向断面図、図５はブロックの要部平面図、図６はその要部斜視図、図７は試験結果を示す図である。

同図に示す空気入りタイヤは、タイヤ外周面側に形成されるトレッド部１と、タイヤ幅方向両側に形成されるサイドウォール部２と、トレッド部１とサイドウォール部２との間に形成されるショルダー部３と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に形成されるビード部４とを備え、ビード部４にはビードコア４ａが埋設されている。

トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる複数の主溝５と、タイヤ幅方向に斜めに延びる複数のラグ溝６と、主溝５とラグ溝６によって区画形成される複数のブロック７が設けられ、各ブロック７はタイヤ周方向の長さが互いに異なる３種類の長さＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 の何れかに形成されている。主溝５及びラグ溝６は溝壁が溝底に向かって溝幅が狭くなるように傾斜しており、図３に示すように主溝５の溝壁面は溝底点と直交する方向に対して所定角度φだけ傾斜している。ブロック７のタイヤ周方向一方のエッジ部には面取り部８が設けられ、面取り部８は少なくともショルダー部３のブロック７に設けられている。この場合、面取り部８は、図４に示すように、タイヤ軸に直交する断面における表面の形状が直線状をなすように形成されている。面取り部８は、ブロックの接地面とブロック７に隣接するラグ溝６の溝壁面との間のエッジ部を面取りしてなり、ラグ溝６の溝壁の接線と主溝５の溝壁とが鈍角をなす側から鋭角をなす側に向かって曲線的に漸増するように形成されている。

この場合、図３及び図５に示すように、ブロック７に隣接する主溝５の底面からタイヤ径方向１０％の高さ位置Ｈにおけるブロック７のタイヤ幅方向の長さをＷ、面取り前のブロック７のエッジ部７ａのタイヤ幅方向任意の位置における点をＰ、ブロック７に隣接する主溝５の底面からタイヤ径方向１０％の高さ位置Ｈにおける主溝５の溝壁から点Ｐまでのタイヤ幅方向の距離をＹ、点Ｐにおけるラグ溝６のタイヤ周方向の幅をＸ、点Ｐにおけるラグ溝６の溝壁の接線とタイヤ周方向線とのなす角度をθ、点Ｐからブロック７の接地面における面取り部８の稜線８ａまでのタイヤ周方向の距離をＴ、所定の係数をＡとすると、面取り部８は距離Ｔが以下の式(1) となるように形成される。尚、係数Ａは０．０３以上０．１以下（好ましくは０．０５以上０．０８以下）とする。

Ｔ＝Ａ×Ｘ×ｃｏｓθ／（Ｙ／Ｗ） …(1)
また、図６に示すように、点Ｐにおけるラグ溝６のタイヤ径方向の深さをＤ、ブロック７に隣接するラグ溝６の溝壁面における面取り部８の稜線８ｂから面取り部８を含まないブロック６の接地面までのタイヤ径方向の距離をＵ、所定の係数をＢとすると、面取り部８は距離Ｕが以下の式(2) となるように形成される。尚、係数Ｂは０．００１以上０．０１以下（好ましくは０．００３以上０．００８以下）とする。

Ｕ＝Ｂ×Ｘ×Ｄ×Ｗ／Ｙ（Ｕ≦Ｄ） …(2)
以上のように構成された空気入りタイヤにおいては、ブロック７の踏み込み側のエッジ部に面取り部８が設けられているため、ブロック７の踏み込み側におけるエッジ部の剛性が高まり、ヒールアンドトゥ摩耗が低減する。この場合、面取り部８は、ブロック７の接地面において、ラグ溝６の溝壁の接線と主溝５の溝壁とが鈍角をなす側から鋭角をなす側に向かって曲線的に漸増するように形成されていることから、面取りによって必要以上にブロックの接地面積が減少することがない。

ここで、本発明の実施例及び従来例について、操縦安定性、耐偏摩耗性及び騒音性能の試験を行ったところ、図７に示す結果が得られた。実施例には、係数Ａが０．０３以上０．１以下、係数Ｂが０．００１以上０．０１以下の範囲内でブロック７の面取り部８を規定したものを用い、従来例には、ブロックのエッジ部をタイヤ幅方向内側端部から外側端部に亘って平面状に面取りしたものを用いた。尚、本試験は、タイヤサイズ２１５／６０Ｒ１６、空気圧２３０ｋＰａのタイヤを排気量２０００ｃｃの国産乗用車（セダン）に装着して行った。

操縦安定性の試験では、テストコースを走行し、ドライバーの官能評価を指数化し、従来例を１００として実施例を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があるとして判定した。試験の結果、実施例は従来例に対し、操縦安定性に優れている結果が得られた。

耐偏摩耗性の試験では、一般道を２０００ｋｍ走行した後、ブロックの蹴り出し側と踏み込み側のエッジ部おける摩耗量の差を測定してその逆数を指数化し、従来例を１００として実施例を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があるとして判定した。試験の結果、実施例は従来例に対し、操縦安定性に優れている結果が得られた。

騒音性能の試験では、新品タイヤの騒音性能と摩耗品タイヤの騒音性能について、それぞれテストコースにて速度１００ｋｍ／ｈ〜２０ｋｍ／ｈまでの蛇行による車内音を測定してドライバーの官能評価を指数化し、従来例を１００として実施例を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があるとして判定した。試験の結果、実施例は従来例に対し、新品騒音性能及び摩耗品騒音性能の何れも優れている結果が得られた。

このように、本実施形態によれば、ブロック７の接地面における面取り部８を、ラグ溝６の溝壁の接線と主溝５とが鈍角をなす側から鋭角をなす側に向かって曲線的に漸増するように形成したので、面取りによって必要以上にブロックの接地面積が減少することがなく、操縦安定性を低下させることなく耐偏摩耗性の向上を図ることができ、更にはノイズの低減にも効果的である。

この場合、ブロック７に隣接する主溝５の底面からタイヤ径方向１０％の高さ位置Ｈにおけるブロック７のタイヤ幅方向の長さをＷ、面取り前のブロック７のエッジ部７ａのタイヤ幅方向任意の位置における点をＰ、ブロック７に隣接する主溝５の底面からタイヤ径方向１０％の高さ位置Ｈにおける主溝５の溝壁から点Ｐまでのタイヤ幅方向の距離をＹ、点Ｐにおけるラグ溝６のタイヤ周方向の幅をＸ、点Ｐにおけるラグ溝６の溝壁の接線とタイヤ周方向線とのなす角度をθ、点Ｐからブロック７の接地面における面取り部８の稜線８ａまでのタイヤ周方向の距離をＴ、所定の係数をＡとすると、Ｔ＝Ａ×Ｘ×ｃｏｓθ／（Ｙ／Ｗ）となるように面取り部８を形成し、係数Ａを０．０３以上０．１以下としたので、ブロック７の接地面における曲線的に漸増する面取り部８をブロック７の大きさやラグ溝６の幅Ｘに応じて容易に形成することができる。また、異なったタイヤ周方向長さＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 に形成されたブロック７を配列し、ラグ溝６の幅Ｘを長さＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 に応じた幅に形成する場合や、ラグ溝６の幅Ｘがラグ溝６の長手方向の位置によって変化する場合でも、面取り部８をラグ溝６の幅Ｘに応じた面取り量にすることができるので、常に適正な面取り部８を形成することができ、特に新品タイヤにおけるエアポンピングノイズの低減に効果的である。

また、点Ｐにおけるラグ溝６のタイヤ径方向の深さをＤ、ブロック７に隣接するラグ溝６の溝壁面における面取り部８の稜線８ｂから面取り部８を含まないブロック６の接地面までのタイヤ径方向の距離をＵ、所定の係数をＢとすると、Ｕ＝Ｂ×Ｘ×Ｄ×Ｗ／Ｙ（Ｕ≦Ｄ）となるように面取り部８を形成し、係数Ｂを０．００１以上０．０１以下としたので、ラグ溝６の溝壁面における面取り部８をブロック７の大きさやラグ溝６の幅に応じて容易に形成することができるとともに、常に適正な面取り部８を形成することができる。

更に、面取り部８を少なくともショルダー部３のブロック７に設けるようにしたので、タイヤ接地面の中でもヒールアンドトゥ摩耗の多いショルダー部３の偏摩耗を十分に低減することができ、耐偏摩耗性の向上に極めて有利である。

また、面取り部８をタイヤ軸に直交する断面における表面の形状が直線状をなすように形成したので、面取り部８を容易に形成することができ、生産性の向上を図ることができる。

尚、前記実施形態では、面取り部８の表面の断面形状を直線状をなすように形成したものを示したが、図８に示すように面取り部８をタイヤ径方向断面における表面の形状が外側に凸となる曲線状をなすように形成すれば、ブロック７の面取り量をより必要最小限にすることができる。

本発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの部分正面断面図 空気入りタイヤの部分平面図 図２におけるＡ−Ａ線矢視方向断面図 図２におけるＢ−Ｂ線矢視方向断面図 ブロックの要部平面図 ブロックの要部斜視図 試験結果を示す図 面取り部の変形例を示す図２におけるＩ−Ｉ線矢視方向断面図 従来例を示すブロックの要部斜視図

符号の説明

３…ショルダー部、５…主溝、６…ラグ溝、７…ブロック、７ａ…エッジ部、８…面取り部。

Claims (5)

1. タイヤ周方向に延びる主溝と、タイヤ幅方向に斜めに延びるラグ溝と、主溝及びラグ溝によって区画形成されるブロックとを備え、ブロックの接地面とブロックの踏み込み側に隣接するラグ溝の溝壁面との間のエッジ部を面取りしてなる空気入りタイヤにおいて、
   前記ブロックの接地面における面取り部の少なくとも一部を、ラグ溝の溝壁の接線と主溝の溝壁とが鈍角をなす側から鋭角をなす側に向かって曲線的に漸増するように形成し、
   ブロックに隣接する主溝の溝壁が溝底に向かって溝幅が狭くなるように傾斜しており、ブロックに隣接する主溝の底面からタイヤ径方向１０％の高さ位置におけるブロックのタイヤ幅方向の長さをＷ、面取り前の前記エッジ部のタイヤ幅方向任意の位置における点をＰ、ブロックに隣接する主溝の底面からタイヤ径方向１０％の高さ位置における主溝の溝壁から点Ｐまでのタイヤ幅方向の距離をＹ、点Ｐにおけるラグ溝のタイヤ周方向の幅をＸ、点Ｐにおけるラグ溝の溝壁の接線とタイヤ周方向線とのなす角度をθ、点Ｐからブロックの接地面における面取り部の稜線までのタイヤ周方向の距離をＴ、所定の係数をＡとすると、Ｔ＝Ａ×Ｘ×ｃｏｓθ／（Ｙ／Ｗ）となるように面取り部を形成し、係数Ａを０．０３以上０．１以下とした
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記点Ｐにおけるラグ溝のタイヤ径方向の深さをＤ、ブロックに隣接するラグ溝の溝壁面における面取り部の稜線から面取り部を含まないブロックの接地面までのタイヤ径方向の距離をＵ、所定の係数をＢとすると、Ｕ＝Ｂ×Ｘ×Ｄ×Ｗ／Ｙ（Ｕ≦Ｄ）となるように面取り部を形成し、係数Ｂを０．００１以上０．０１以下とした
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記面取り部を少なくともショルダー部のブロックに設けた
   ことを特徴とする請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記面取り部をタイヤ軸方向に直交する断面における表面の形状が直線状をなすように形成した
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の空気入りタイヤ。
5. 前記面取り部をタイヤ軸方向に直交する断面における表面の形状が外側に凸となる曲線状をなすように形成した
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の空気入りタイヤ。

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