JP5265992B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、例えば小型トラック等の車両に用いられ、トレッド部の偏摩耗を抑制する空気入りタイヤに関する。

一般に、小型トラック等の車両においては、トレッド部に形成された各陸部列の一部が最も大きく摩耗する、いわゆる偏摩耗が生じるという問題があった。
例えば、空車の小型トラックにおいて、接地面積を増やすために内圧を下げ、直進走行を主体とした、空気入りタイヤに対して与える負荷が小さい場合には、タイヤ幅方向中央の中央陸部列とタイヤ幅方向最外端の両側陸部列との間に配置された中間陸部列の摩耗が最も進行する偏摩耗が問題となっていた。
この偏摩耗を抑制するため、従来から、それぞれの陸部列の接地長さ同士の比率を所定範囲内に設定する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載された技術は、中央陸部列の周方向に沿った接地長さをＬとし、両側陸部列の最もタイヤ幅方向外側端における接地長さをＡとし、両側陸部列の所定位置における接地長さをＢとし、中間陸部列の所定位置における接地長さをＣとした場合に、０．０２≦（Ａ−Ｂ）／Ｌ≦０．１、および、０．０２≦（Ｃ−Ｂ）／Ｌ≦０．１を満足するように接地長さを規定するものである。
ＷＯ ２００６／００１２９０公報

しかしながら、前述した従来の空気入りタイヤでは、各陸部列の接地長さ同士の関係が非常に複雑であるため、接地長さの管理が非常に複雑で作業負荷が大きくなるという問題があった。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、簡単な管理作業で、効率的かつ確実に中間陸部列の偏摩耗を抑制することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

前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の特徴において、タイヤ周方向に沿って延びる複数の主溝（主溝２〜５）によって、タイヤ幅方向中央に配置される中央陸部列（中央陸部列６）と、タイヤ幅方向最外側の両側に配置される両側陸部列（両側陸部列９，１０）と、これらの中央陸部列および両側陸部列の間に配置される中間陸部列（中間陸部列７，８）とがトレッド部（トレッド部１）に形成された空気入りタイヤであって、負荷する荷重を正規荷重の１／２とし、充填する空気による内圧を正規内圧の１／２として、路面に接地する接地面のうち、前記中央陸部列のタイヤ周方向に沿った接地長さをＬｃとし、前記中間陸部列のタイヤ周方向に沿った接地長さをＬｍとし、前記両側陸部列のタイヤ周方向に沿った接地長さをＬｓとした場合に、接地長さの大小関係をＬｍ≧Ｌｃ＞Ｌｓに設定している。
このように簡単な接地長さの寸法設定によって、中間陸部列の摩耗の進行度が他の陸部列よりも大きくなる偏摩耗を効率的に抑制することができる。

その他の特徴において、前記負荷する荷重を正規荷重とし、充填する空気による内圧を正規内圧とした場合に、それぞれの接地長さの大小関係をＬｍ≧Ｌｃ＞Ｌｓに設定したことを特徴とする。

その他の特徴において、前記トレッド部（トレッド部１）を形成するトレッドゴムの６０℃における損失正接ｔａｎδは、０．２２以下であることを特徴とする。

その他の特徴において、前記接地長さの大小関係をＬｍ＞Ｌｃに設定したことを特徴とする。

本発明によれば、簡単な管理作業で、効率的かつ確実に中間陸部列の偏摩耗を抑制することができる空気入りタイヤを提供することができる。

次に、本発明に係る空気入り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。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、図面は概略的なものであり、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ものである。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ていることは勿論である。

図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の展開図である。

本実施形態による空気入りタイヤのトレッド部１には、タイヤ周方向に沿って計４本の主溝２，３，４，５が形成されている。これらの主溝２〜５は、タイヤ幅方向に所定間隔をおいて配置されており、車両内側から車両外側に向かって第１主溝２、第２主溝３、第３主溝４および第４主溝５からなる。

これら第１主溝〜第４主溝によって、トレッド部１は、タイヤ幅方向中央に配置された中央陸部列６と、該中央陸部列６のタイヤ幅方向両側に一対に配置された中間陸部列７，８と、該中間陸部列７，８のタイヤ幅方向両側に配置された両側陸部列９，１０とに画成されている。

なお、中央陸部列６の中央には、タイヤ幅方向の中央を通るタイヤ赤道線ＣＬに沿ってタイヤ周方向に延びる周方向細溝１１が形成され、中央陸部列６のタイヤ幅方向両端部には、タイヤ幅方向に沿って延びる横溝１２，１３が、タイヤ周方向に所定間隔をおいて複数形成されている。また、中間陸部列７，８には、前記横溝１２，１３と略平行に延びる副溝１４，１５が、タイヤ周方向に所定間隔をおいて複数形成されている。さらに、両側陸部列９，１０には、周方向に沿って周方向溝１６，１７が所定間隔をおいて破線状に形成されている。

図２は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの接地面を示す概略図である。なお、この空気入りタイヤは、未だ摩耗していない初期状態における接地面を示している。

本実施形態では、空気入りタイヤに負荷する荷重を正規荷重の１／２とし、充填する空気による空気圧を正規内圧の１／２としている。ここで、正規荷重および正規内圧は、空気入りタイヤが生産または使用されている地域毎の産業規格、例えば、ＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｈｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）が発行するＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬに準拠するものとする。例えば、サイズが２０５／７０Ｒ１５Ｃの単輪の場合における空気入りタイヤの正規内圧は、４５０ｋＰａであり、正規荷重は、９５０ｋｇである。

また、路面に接地する接地面のうち、前記中央陸部列６のタイヤ周方向に沿った接地長さをＬｃとし、前記中間陸部列７，８のタイヤ周方向に沿った接地長さをＬｍとし、前記両側陸部列９，１０のタイヤ周方向に沿った接地長さをＬｓとする。ここで、前記Ｌｃは、中央陸部列６のタイヤ幅方向の中央における接地長さであり、前記Ｌｍは、中間陸部列７，８のタイヤ幅方向の中央における接地長さである。また、前記Ｌｓは、両側陸部列９，１０のタイヤ幅方向に沿った幅寸法に対してタイヤ幅方向外側端から２／３の部位（即ち、タイヤ幅方向内側端から１／３の部位）における接地長さを示している。この場合に、それぞれの接地長さの関係は、Ｌｍ≧Ｌｃ＞Ｌｓに設定されている。

つまり、中間陸部列７，８の接地長さＬｍは、中央陸部列６の接地長さＬｃと同一か、または、Ｌｃよりも長い。また、中央陸部列６の接地長さＬｃは、両側陸部列９，１０の接地長さＬｓよりも長く設定されている。なお、図２では、Ｌｍ＞Ｌｃ＞Ｌｓに設定した例を示している。

ここで、それぞれの接地長さＬｍ、Ｌｃ、Ｌｓは、クラウンＲやベルトの剛性を変える等の周知・慣用の手段を適宜用いることができる。例えば、充填する空気による空気圧が正規内圧の１／２の場合に、中央陸部列６のクラウンＲを大きくすれば中央陸部列６の接地長さＬｃを短くすることができ、両側陸部列９，１０のクラウンＲを小さくすれば両側陸部列９，１０の接地長さＬｓを短くすることができる。また、トレッド部１における中央陸部列近傍に、タイヤ周方向の剛性が高いベルトを配設すれば、中央陸部列６の接地長さＬｃを短くすることができる。

そして、前記トレッド部１を形成するトレッドゴムの６０℃における損失正接ｔａｎδは、低転がり抵抗タイヤの場合、０．２２以下に設定されている。なお、ｔａｎδを小さくする事で、タイヤの転がり抵抗は、改善できる。

この損失正接は、貯蔵剪断弾性率（Ｇ'）に対する損失剪断弾性率（Ｇ"）の比であるＧ"／Ｇ'を意味し、ｔａｎδで表す。ゴム材料が変形する際にどのくらいエネルギーを吸収して熱に変えるかを示す数値であり、測定は動的粘弾性測定装置を用いて行う。損失正接ｔａｎδの値が大きいほど変形エネルギーを吸収し、衝撃緩衝試験では反発弾性率が小さくなる。

空気入りタイヤにおいては、ｔａｎδの値を０．２２よりも大きくすると、タイヤの転がり抵抗が大きくなってしまうため、６０℃におけるｔａｎδを０．２２以下に設定することが好ましい。また、この場合、接地長さの関係をＬｍ＞Ｌｃにすることが好ましい。その理由は、ｔａｎδの値を０．２２以下のトレッドゴムは、路面との摩擦係数が小さく、すべりが、発生しやすい。これにより、Ｌｍ＜Ｌｃの場合、中央陸部列６に対して、中間陸部列７，８のすべりが大きくなり、中間陸部列７，８の偏摩耗が発生しやすくなってしまうからである。

<作用・効果>
（１）本発明の実施形態にあっては、タイヤ周方向に沿って延びる複数の主溝によって、タイヤ幅方向中央に配置される中央陸部列と、タイヤ幅方向最外側の両側に配置される両側陸部列と、これらの中央陸部列および両側陸部列の間に配置される中間陸部列とがトレッド部に形成された空気入りタイヤであって、負荷する荷重を正規荷重の１／２とし、充填する空気による内圧を正規内圧の１／２として、路面に接地する接地面のうち、前記中央陸部列のタイヤ周方向に沿った接地長さをＬｃとし、前記中間陸部列のタイヤ周方向に沿った接地長さをＬｍとし、前記両側陸部列のタイヤ周方向に沿った接地長さをＬｓとした場合に、それぞれの接地長さの大小関係をＬｍ≧Ｌｃ＞Ｌｓに設定している。
このように簡単な接地長さの管理によって、効率的かつ確実に、中間陸部列の摩耗の進行度が他の陸部列よりも大きくなる偏摩耗を抑制することができる。

例えば、小型トラック等において、荷物を搭載せずに空気入りタイヤの内圧を小さくし、かつ主に直進走行を行うような、空気入りタイヤに掛かる負荷が非常に小さい場合には、中央陸部列と両側陸部列との間に設けられた中間陸部列が最も大きく摩耗する、いわゆる偏摩耗が生じやすいという問題がある。

ここで、前記背景技術において説明したように、従来は、中央陸部列の接地長さをＬとし、両側陸部列の接地長さをＡとし、両側陸部列の接地長さをＢとし、中間陸部列の接地長さをＣとした場合に、０．０２≦（Ａ−Ｂ）／Ｌ≦０．１、および、０．０２≦（Ｃ−Ｂ）／Ｌ≦０．１を満足するように接地長さを規定する技術によって中間陸部列の偏摩耗を防止していた。

しかし、本発明によれば、従来よりも大幅に簡単な接地長さの管理で、中間陸部列の偏摩耗を効率的に抑制することができる。

（２）また、本発明の実施形態にあっては、前記負荷する荷重を正規荷重とし、充填する空気による内圧を正規内圧とした場合に、それぞれの接地長さの大小関係をＬｍ≧Ｌｃ＞Ｌｓに設定している。このように、負荷荷重と内圧を正規荷重と正規内圧にした場合でも、接地長さをＬｍ≧Ｌｃ＞Ｌｓとなるように設定することが好ましい。この場合も、従来よりも大幅に簡単な接地長さの管理で、中間陸部列の偏摩耗を効率的に抑制することができる。

（３）前記トレッド部を形成するトレッドゴムの６０℃における損失正接ｔａｎδを０．２２以下に設定することによって、転がり抵抗を低減できる。

（４）また、損失正接ｔａｎδが０．２２以下の場合、前記接地長さの大小関係をＬｍ＞Ｌｃに設定すると、中間陸部列７，８の偏摩耗を抑制することができる。

<その他の実施形態>
前述したように、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ろう。
例えば、前記実施形態では、空気入りタイヤに負荷する荷重を正規荷重の１／２とし、充填する空気による空気圧を正規内圧の１／２とした。しかし、本発明はこれに限定されず、負荷する荷重を正規荷重と同一とし、充填する空気による空気圧を正規内圧と同一とした場合でも、各陸部列の接地長さの関係は、Ｌｍ≧Ｌｃ＞Ｌｓであることが好ましい。

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、前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ものである。

次に、本発明の効果を明確にするため、従来例１，２および本発明例１に係る空気入りタイヤを用いて行った試験結果について説明する。具体的には、実施例１では、新品状態の空気入りタイヤにおける各陸部列の接地長さを検出し、実施例２では、所定距離走行後におけるタイヤ転がり抵抗指数を検出し、実施例３では、所定距離走行後における各陸部列間の摩耗による段差量を検出した。
[実施例１]
従来例１，２および実施例１に係る空気入りの供試タイヤの構成は、下記のとおりである。

供試タイヤのタイヤサイズは、従来例１，２および実施例１ともに、２０５／７０Ｒ１５Ｃ １０６Ｓであり、ホイールサイズは１５×６ＪＪとし、内圧は２２５ｋＰａ、荷重は４７５ｋｇとした。これらの内圧は、正規内圧（４５０ｋＰａ）の１／２であり、荷重は正規荷重（９５０ｋｇ）の１／２である。なお、前記正規内圧と正規荷重は、単輪の場合の値である。

この状態の空気入りタイヤを車両に装着し、各陸部列のタイヤ周方向に沿った接地長さを測定した。その結果を、下記表１に示す。

表１から明らかなように、従来例１，２に係る空気入りタイヤでは、Ｌｃ＞Ｌｍ＞Ｌｓ、即ち、中央陸部列の接地長さＬｃが最も長く、中間陸部列の接地長さＬｍが次に長く、両側陸部列の接地長さＬｓが最も短くなった。

一方、本発明例１に係る空気入りタイヤでは、Ｌｍ＞Ｌｃ＞Ｌｓ、即ち、中間陸部列の接地長さＬｍが最も長く、中央陸部列の接地長さＬｃが次に長く、両側陸部列の接地長さＬｓが最も短くなった。

なお、トレッド部を形成するトレッドゴムの６０℃における損失正接ｔａｎδは、従来例１では０．２５であり、従来例２では０．１５、本発明例では０．１５であった。
[実施例２]
次いで、実施例２では、タイヤ転がり抵抗指数を検出した。

供試タイヤのタイヤサイズおよびホイールサイズは、前記実施例１の場合と同じサイズであり、内圧は２００ｋＰａ、荷重は４．３ｋＮとした。この空気入りタイヤを車両に装着し、速度８０ｋｍ／時で走行させた。その結果、前記表１に示すように、本発明例１は、従来例１よりも良好な結果を示した。
[実施例３]
次いで、実施例３では、各陸部列間の摩耗による段差量を検出した。

供試タイヤのタイヤサイズおよびホイールサイズは、前記実施例１の場合と同じサイズであり、内圧は２００ｋＰａ、荷重は４．３ｋＮとした。この空気入りタイヤを車両に装着し、速度８０ｋｍ／時で３．６万ｋｍの距離を走行させた。なお、タイヤサイドフォース入力は０ｋＮであり、キャンバー角は０°であった。その結果を前記表１に示す。

ここで、段差量Ｈ１、Ｈ２について図３を用いて簡単に説明する。

図３は、中間陸部列の摩耗が進行した状態の陸部列の断面を示す概略図であり、トレッド部に配設されたベルトを省略している。

中央陸部列６のタイヤ径方向外側端と中間陸部列７のタイヤ径方向外側端とのタイヤ径方向に沿った高さの差を段差量Ｈ１とする。また、中間陸部列７のタイヤ径方向外側端と両側陸部列９のタイヤ径方向外側端とのタイヤ径方向に沿った高さの差を段差量Ｈ２とする。

表１に示すように、本発明例１は、従来例２よりも段差量Ｈ１，Ｈ２ともに小さく、中間陸部列７，８の摩耗度が小さいことが判明した。このように、本発明例１は、従来例２よりも良好な結果を示した。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部を示す展開図である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの接地面を示す概略図である。 中間陸部列の摩耗が進行した状態の断面を示す概略図である。

符号の説明

１…トレッド部
２，３，４，５…主溝
６…中央陸部列
７，８…中間陸部列
９，１０…両側陸部列
１１…周方向細溝
１２，１３…横溝
１４，１５…副溝
１６，１７…周方向溝

Claims (2)

1. タイヤ周方向に沿って延びる複数の主溝によって、タイヤ幅方向中央に配置される中央陸部列と、タイヤ幅方向最外側の両側に配置される両側陸部列と、前記中央陸部列および前記両側陸部列の間に配置される中間陸部列とがトレッド部に形成された空気入りタイヤであって、
   前記トレッド部を形成するトレッドゴムの６０℃における損失正接ｔａｎδは、０．２２以下であり、
   負荷する荷重を正規荷重の１／２とし、充填する空気による内圧を正規内圧の１／２として、路面に接地する接地面のうち、前記中央陸部列のタイヤ周方向に沿った接地長さをＬｃとし、前記中間陸部列のタイヤ周方向に沿った接地長さをＬｍとし、前記両側陸部列のタイヤ周方向に沿った接地長さをＬｓとした場合に、前記接地長さの大小関係をＬｍ＞Ｌｃ＞Ｌｓに設定したことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記負荷する荷重を正規荷重とし、充填する空気による内圧を正規内圧とした場合に、前記接地長さの大小関係をＬｍ≧Ｌｃ＞Ｌｓに設定したことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。

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