JP5308863B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、氷雪上性能を有しつつ、ヒールアンドトウ摩耗を有効に抑制した空気入りタイヤであり、特に、小型トラック用のスタッドレスタイヤに関する。

氷雪路での走行性能を得るための、スタッドレスタイヤと呼ばれる空気入りタイヤは、その氷雪上性能を高めるため、タイヤ周方向に延びる主溝とタイヤ幅方向に延びる横溝とによって形成されたブロックを具え、該ブロックはサイプを有するのが一般的である。前記ブロックによってタイヤのネガティブ率が高まるため、雪を踏み固めて駆動・制動・旋回性能を高め、さらに、サイプによってエッジ成分が増加するため、路面の引っ掻き効果及び氷雪上での水膜除去効果を得ることができる。

ただし、上記のような空気入りタイヤでは、氷雪上性能が得られる一方、サイプが刻まれているためブロック剛性が低下する傾向がある。そのため、走行時における路面からの入力によってブロックが変形しやすく、踏み込み時及び蹴り出し時のブロックの倒れ込みが大きくなり、いわゆるヒールアンドトウ摩耗（以下、「Ｈ＆Ｔ摩耗」という。）が発生するという問題があった。このＨ＆Ｔ摩耗は、タイヤライフの低下を招き、氷雪上性能の低下を引き起こす恐れもある。

そのため、氷雪上性能を有しつつ、Ｈ＆Ｔ摩耗の抑制が図られた空気入りタイヤが開発されている。例えば、特許文献１では、トレッド踏面部に、タイヤ赤道を隔てて位置してトレッド周方向に連続して延びる一対の側方周溝と、それらの側方周溝の間に位置する中央周溝とを設け、これら一対の周溝により、トレッド踏面を中央域と側部域とに区画し、中央域には、各側方周溝と中央周溝とに連通する横溝を設けて、二列のブロック列を形成し、前記中央域のネガティブ率の設定及びラグ溝の配設態様を最適化することによって、氷雪上性能を有しつつ、Ｈ＆Ｔ摩耗の抑制を図った空気入りタイヤが開示されている。

しかしながら、特許文献１の空気入りタイヤでは、一定の氷雪上性能及び耐Ｈ＆Ｔ摩耗性を有するものの、前記ブロック列に位置する各ブロックの剛性が十分ではなく、踏み込み時及び蹴り出し時のブロックの倒れ込みを抑制しきれないため、耐Ｈ＆Ｔ摩耗性については、さらなる向上が望まれている。

特開２００５−１９３８０１号公報

本発明の目的は、トレッド部に、パターンセンター上に延びる中央周溝と、パターンセンターを挟んで、タイヤ周方向に沿って連続して延びる一対の側方周溝とを具え、中央周溝と各側方周溝によってリブ状陸部を区画形成し、少なくとも前記リブ状陸部の全域にわたって、ジグザグ状に延びる複数本のサイプを有する空気入りタイヤにおいて、前記リブ状陸部に設けた横溝の適正化を図ることで、高い氷雪上性能を有しつつ、さらに、Ｈ＆Ｔ摩耗を有効に抑制できる空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は、トレッド部に、パターンセンター上に延びる中央周溝と、パターンセンターを挟んで、タイヤ周方向に沿って連続して延びる一対の側方周溝とを具え、中央周溝と各側方周溝によってリブ状陸部を区画形成し、少なくとも前記リブ状陸部の全域にわたって、ジグザグ状に延びる複数本のサイプを有する空気入りタイヤについて、上記の課題を解決すべく検討を重ねた。
その結果、本発明者は、前記リブ状陸部に、前記中央周溝から前記リブ状陸部内に向かって、溝深さが漸減する第１傾斜溝底部をもつ第１横溝と、前記側方周溝から前記リブ状陸部内に向かって溝深さが漸減する第２傾斜溝底部をもつ第２横溝とを設けることで、前記第１横溝及び第２横溝の周溝と連通する部分については、溝深さが大きいため一定の氷雪性能を得ることができ、加えて、前記リブ状陸部内の中央では、各横溝の溝深さが小さいため高い陸部剛性を得ることができるため、高い氷雪上性能を有しつつ、Ｈ＆Ｔ摩耗を有効に抑制できることを見出した。さらに、前記第１横溝及び前記第２横溝を、同一のリブ状陸部にて、タイヤ周方向に所定ピッチずらして配設することで、より高い陸部剛性を得ることができ、さらなる耐Ｈ＆Ｔ摩耗性の向上が図れることを見出した。

本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下の通りである。
（１）トレッド部に、パターンセンター上に延びる中央周溝と、パターンセンターを挟んで、タイヤ周方向に沿って連続して延びる一対の側方周溝とを具え、中央周溝と各側方周溝によってリブ状陸部を区画形成し、少なくとも前記リブ状陸部の全域にわたって、ジグザグ状に延びる複数本のサイプを有する空気入りタイヤにおいて、前記リブ状陸部は、前記中央周溝から前記リブ状陸部内に向かって、溝深さが漸減する第１傾斜溝底部をもつ第１横溝と、前記側方周溝から前記リブ状陸部内に向かって溝深さが漸減する第２傾斜溝底部をもつ第２横溝とを有し、前記第１横溝及び前記第２横溝は、同一のリブ状陸部にて、タイヤ周方向に所定ピッチずらして配設され、前記第２横溝は、第２傾斜溝底部の終端から該終端と同じ溝深さで中央周溝に連通するまで延びる浅底部をさらに有することを特徴とする空気入りタイヤ。

（２）前記第１横溝及び前記第２横溝の溝幅は、いずれも、前記リブ状陸部の幅の50％以下である上記（１）に記載の空気入りタイヤ。

（３）前記第１傾斜溝底部の表面及び前記第２傾斜溝底の表面の傾斜角度は、タイヤ幅方向断面で見て、前記各傾斜溝底部の始端位置に、トレッド部踏面と平行に引いた仮想線に対し30〜45°の範囲である上記（１）又は（２）に記載の空気入りタイヤ。

（４）前記第１横溝及び前記第２横溝の溝深さは、各傾斜溝底部の始端位置で、それぞれ前記中央周溝及び前記側方周溝の溝深さの70〜100％の範囲である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

（５）前記第２横溝の浅底部の溝深さは、前記中央周溝の溝深さの50％以下である上記（１）〜（４）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

本発明によれば、高い氷雪上性能を有しつつ、さらに、Ｈ＆Ｔ摩耗を有効に抑制できる空気入りタイヤを提供することが可能となった。

(ａ)は、本発明に従う空気入りタイヤのトレッドパターンの一部を示した平面図であり、 (ｂ)は、(ａ)のＩ−Ｉ線上の断面図であり、(ｃ)は、(ａ)のII−II線上の断面図である。 (ａ)は、本発明に従う空気入りタイヤの別のトレッドパターンの一部を示した平面図であり、 (ｂ)は、(ａ)のIII−III線上の断面図である。 (ａ)は、本発明の実施例１に用いる空気入りタイヤのトレッドパターンの一部を示した平面図であり、 (ｂ)は、(ａ)のIII−III線上の断面図である。 (ａ)は、比較例１の空気入りタイヤのトレッドパターンの一部を示した平面図であり、(ｂ)は、(ａ)のIV−IV線上の断面図であり、(ｃ)は、(ａ)のV−V線上の断面図である。 比較例２の空気入りタイヤの実施形態について、トレッドパターンの一部を模式的に示した図であり、(ａ)は、踏面展開図であり、(ｂ)は、(ａ)のVＩ−VＩ断面を示した側断面図であり、(ｃ)は、(ａ)のVII−VII断面を示した側断面図である。

以下、本発明の実施形態を、図１及び図２を用いて説明する。
図１(ａ)は、本発明に従う空気入りタイヤの一実施形態について、トレッドパターンの一部を示したものであり、図１(ｂ)は、図１(ａ)のＩ−Ｉ線上の側断を示したものであり、図１(ｃ)は、図１(ａ)のII−II線上の断面を示したものである。図２(ａ)は、本発明に従う空気入りタイヤの別の実施形態について、トレッドパターンの一部を示したものであり、図２(ｂ)は、図２(ａ)のIII−III断面を示した側断面図である。

本発明は、図１(ａ)に示すように、トレッド部１０に、パターンセンターＣ上に延びる中央周溝２０と、パターンセンターＣを挟んで、タイヤ周方向に沿って連続して延びる一対の側方周溝３０とを具え、中央周溝２０と各側方周溝３０によってリブ状陸部４０を区画形成し、少なくとも前記リブ状陸部４０の全域にわたって、ジグザグ状に延びる複数本のサイプ５０を有する空気入りタイヤである。

そして、本発明の空気入りタイヤの前記リブ状陸部４０は、図１(ｂ)に示すように、前記中央周溝２０から前記リブ状陸部４０内に向かって、溝深さＤ１が漸減する第１傾斜溝底部６１をもつ第１横溝６０と、図１(ｃ)に示すように、前記側方周溝３０から前記リブ状陸部４０内に向かって溝深さＤ２が漸減する第２傾斜溝底部７１をもつ第２横溝とを有し、前記第１横溝６０及び前記第２横溝７０は、同一のリブ状陸部４０にて、タイヤ周方向に所定ピッチＰずらして配設されることを特徴とする。

上記構成を採用することで、前記第１溝底部６１及び前記第２溝底部７１は、図１(ｂ)及び(ｃ)に示すように、それぞれ中央周溝２０及び側方周溝３０との連通部６１ａ及び７１ａについては溝深さＤ１、Ｄ２が大きいため、所望の氷雪上性能を確保できる。加えて、前記第１溝底部６１及び前記第２溝底部７１は、溝深さＤ１、Ｄ２が前記リブ状陸部４０内に向かって漸減し、溝の浅い浅溝部６２、７２へと変化するため、従来の溝深さが一定の横溝を設けた場合に比べて、リブ状陸部４０の剛性が大きくなり、踏み込み時及び蹴り出し時のリブ状陸部４０のタイヤ周方向への倒れ込みを小さくできる結果、有効にＨ＆Ｔ摩耗を抑制できる。また、前記第１横溝６０及び前記第２横溝７０を、同一のリブ状陸部４０でタイヤ周方向に所定ピッチＰずらして配設することで、リブ状陸部４０両端での局所的な高接地圧を抑えることができるため、より優れたＨ＆Ｔ摩耗の抑制が可能となる。

ここで、前記第１横溝６０は、図１(ｂ)に示すように、前記中央周溝２０から前記リブ状陸部４０内に向かって第１傾斜溝底部６１を有し、該第１傾斜溝底部６１は、溝深さが前記リブ状陸部４０内に向かって漸減し、一定の深さ位置に達したとき、溝深さが一定の浅溝部６２へと変化する。

また、前記第２横溝７０は、図１(ｃ)に示すように、前記側方周溝３０から前記リブ状陸部４０内に向かって第２傾斜溝底部７１を有し、該第２傾斜溝底部７１は、溝深さＤ２が前記リブ状陸部４０内に向かって漸減する。さらに、前記第２横溝７０は、図２(ａ)及び(ｂ)に示すように、第２傾斜溝底部７１の終端７１ｂから該終端と同じ溝深さＤ３で中央周溝２０に連通するまで延びる浅底部７２をさらに有する。タイヤ摩耗初期の氷雪上性能を高く維持できるからである。

また、図２に示すように、前記第１横溝６０の溝幅Ｗ１及び前記第２横溝７０の溝幅Ｗ２（本発明では、前記第１横溝６０の第１傾斜溝底部の溝幅、及び、前記第２横溝７０の第２傾斜溝底部の溝幅をいう。）は、いずれも、前記リブ状陸部の幅Ｗ３の50％以下であることが好ましい。前記第１横溝６０及び前記第２横溝７０の溝幅Ｗ１、Ｗ２が前記リブ状陸部の幅Ｗ３の50％を超えると、溝幅が大きくなりすぎるため、周方向ブロックが小さくなり、リブ状陸部４０の剛性が低下するため、Ｈ＆Ｔ摩耗を抑制できない恐れがあるからである。

さらに、前記第１傾斜溝底部６１の表面及び前記第２傾斜溝底部７１の表面の傾斜角度α、βは、図１(ｂ)及び(ｃ)に示すように、タイヤ幅方向断面で見て、前記各傾斜溝底部６０、７０の始端６１ａ、７１ａ位置にトレッド部踏面と平行に引いた仮想線Ａ１、Ａ２に対し、30〜45°の範囲であることが好ましい。前記傾斜角度α、βが30°未満の場合、傾斜角度が小さすぎるため、前記各傾斜部６１、７１が前記リブ状陸部内の中央付近まで延在する結果、陸部剛性を十分に得られず、Ｈ＆Ｔ摩耗を十分に抑制できない恐れがあり、一方、前記傾斜角度α、βが45°超えの場合、傾斜角度が大きすぎるため、前記各傾斜部６１、７１の延在距離が短く、十分な氷雪上性能を得ることができない恐れがあるからである。

なお、前記第１横溝６０及び前記第２横溝７０の溝深さＤ１、Ｄ２は、各傾斜溝底部の始端位置６１ａ、７１ａで、それぞれ前記中央周溝２０及び前記側方周溝３０の溝深さＤ４、Ｄ５の70〜100％の範囲であることが好ましい。70％未満では、溝深さが十分でないため、十分な氷雪上性能を得ることができない恐れがあるからである。

さらに、前記第２横溝７０の浅底部７２の溝深さＤ３は、前記中央周溝２０の溝深さＤ５の50％以下であることが好ましい。前記浅底部７２の溝深さＤ３が中央周溝２０の溝深さＤ５の50％を超えると、溝が深すぎるため、前記リブ状陸部４０の剛性が低下し、Ｈ＆Ｔ摩耗の抑制が十分にできない恐れがあるからである。

上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。

次に、本発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能を評価したので、以下で説明する。
（実施例）
実施例として、図３(ａ)に示すように、トレッド部１０に、パターンセンターＣ上に延びる中央周溝２０と、パターンセンターＣを挟んで、タイヤ周方向に沿って連続して延びる一対の側方周溝３０とを具え、中央周溝２０と各側方周溝３０によってリブ状陸部４０を区画形成し、少なくとも前記リブ状陸部４０の全域にわたって、ジグザグ状に延びる複数本のサイプ５０を有する空気入りタイヤ（タイヤサイズ：235／65R16C 115／113R）であって、前記リブ状陸部４０は、図１(ｂ)に示すように、前記中央周溝２０から前記リブ状陸部４０内に向かって、溝深さＤ１が漸減する第１傾斜溝底部６１をもつ第１横溝６０と、図４(ｂ)に示すように、前記側方周溝３０から前記リブ状陸部４０内に向かって溝深さＤ２が漸減する第２傾斜溝底部７１及び該第２傾斜溝底部７１の終端７１ｂから該終端と同じ溝深さＤ３で、タイヤ周方向に対して15°で、中央周溝２０に連通するまで延びる浅底部７２をもつ第２横溝７０とを有し、前記第１横溝６０及び前記第２横溝７０が、同一のリブ状陸部４０にて、タイヤ周方向に所定ピッチ（20mm）ずらして配設される空気入りタイヤを作製した。
なお、前記第１横溝６０及び前記第２横溝７０の、溝幅Ｗ１、Ｗ２（リブ状陸部４０の幅Ｗ３に対する割合で表示（％））、傾斜溝底部６１、７１の傾斜角度α、β（°）、傾斜溝底部始端位置６１ａ、７１ａの溝深さＤ１、Ｄ２（前記中央周溝３０及び前記側方周溝４０の溝深さＤ４、Ｄ５に対する割合で表示（％））、及び、前記第２横溝７０の浅底部７２の溝深さＤ３（前記中央周溝３０の溝深さＤ４に対する割合で表示（％））については、表１に示す。

（比較例１）
比較例１として、前記リブ状陸部４０が、図４(ｂ)に示すように、第１傾斜溝底部６１がなく一定の溝深さをもつ第１横溝６００と、図４(ｃ)に示すように、第２傾斜溝底部７１がなく一定の溝深さをもつ第２横溝７００とを有し、前記第１横溝６００及び前記第２横溝７００は、同一のリブ状陸部４０にて、タイヤ周方向に所定ピッチ（20mm）ずらして配設されること以外は、実施例１と同様の条件によって、空気入りタイヤを作製した。
なお、前記第１横溝６０及び前記第２横溝７０の、溝幅Ｗ１、Ｗ２（リブ状陸部４０の幅Ｗ３に対する割合で表示（％））については、表１に示す。

（比較例２）
比較例２として、図５(ａ)に示すように、前記リブ状陸部４０にて、タイヤ周方向に所定ピッチ（20mm）ずらして配設せず、前記第１横溝６０と前記第２横溝７０とが対向して設けられること以外は、実施例１と同様の条件によって、空気入りタイヤを作製した。
なお、前記第１横溝６０及び前記第２横溝７０の、溝幅Ｗ１、Ｗ２（リブ状陸部４０の幅Ｗ３に対する割合で表示（％））、傾斜溝底部６１、７１の傾斜角度α、β（°）、傾斜溝底部始端位置６１ａ、７１ａの溝深さＤ１、Ｄ２（前記中央周溝２０及び前記側方周溝３０の溝深さＤ４、Ｄ５に対する割合で表示（％））、及び、前記第２横溝７０の浅底部７２の溝深さＤ３（前記中央周溝３０の溝深さＤ４に対する割合で表示（％））については、表１に示す。

（評価）
（１）氷雪上性能
実施例及び比較例の各サンプルについて同一使用条件（内圧：475kPa、リム：7J×16、タイヤ荷重：9.5kN）の下、専用の氷雪路コース上での実車旋回試験を5回行い、測定した旋回タイムの平均を測定し、指数で評価した。
なお、表１中の数値は、比較例１の旋回タイムを100としたときの指数であり、数値が小さいほど旋回タイムが短く、氷雪上性能が良好であることを意味する。

（２）耐Ｈ＆Ｔ磨耗性
実施例及び比較例の各サンプルについて同一使用条件（内圧：475kPa、リム：7J×16、同一速度、同一ルート、同一タイヤ荷重）の下、10000km走行後のリブ状ブロック陸部４０の前記中央周溝２０側の端部について、Ｈ＆Ｔ摩耗の度合（mm）を測定し、この測定値から耐Ｈ＆Ｔ摩耗性評価した。
なお、表１中の数値は、数値が小さいほどＨ＆Ｔ摩耗が少なく、結果が良好であることを意味する。

表１の結果より、実施例の空気入りタイヤについては、高い氷雪上性能を有しつつ、さらに、Ｈ＆Ｔ摩耗を有効に抑制できることがわかった。一方、比較例１及び２の空気入りタイヤについては、実施例と同等の高い氷雪上性能を有するものの、Ｈ＆Ｔ摩耗の抑制が十分に図られていないことがわかる。

本発明によれば、高い氷雪上性能を有しつつ、さらに、Ｈ＆Ｔ摩耗を有効に抑制できる空気入りタイヤを提供することが可能である。

１ 空気入りタイヤ
１０ トレッド部
２０ 中央周溝
３０ 側方周溝
４０ リブ状陸部
５０ サイプ
６０、６００ 第１横溝
６１、６０１ 第１傾斜溝底部
６２ 浅底部
７０、７００ 第２横溝
７１、７０１ 第２傾斜溝底部
７２ 浅底部

Claims (5)

1. トレッド部に、パターンセンター上に延びる中央周溝と、パターンセンターを挟んで、タイヤ周方向に沿って連続して延びる一対の側方周溝とを具え、中央周溝と各側方周溝によってリブ状陸部を区画形成し、少なくとも前記リブ状陸部の全域にわたって、ジグザグ状に延びる複数本のサイプを有する空気入りタイヤにおいて、
   前記リブ状陸部は、前記中央周溝から前記リブ状陸部内に向かって、溝深さが漸減する第１傾斜溝底部をもつ第１横溝と、前記側方周溝から前記リブ状陸部内に向かって溝深さが漸減する第２傾斜溝底部をもつ第２横溝とを有し、
   前記第１横溝及び前記第２横溝は、同一のリブ状陸部にて、タイヤ周方向に所定ピッチずらして配設され、
   前記第２横溝は、第２傾斜溝底部の終端から該終端と同じ溝深さで中央周溝に連通するまで延びる浅底部をさらに有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第１横溝及び前記第２横溝の溝幅は、いずれも、前記リブ状陸部の幅の50％以下である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第１傾斜溝底部の表面及び前記第２傾斜溝底の表面の傾斜角度は、タイヤ幅方向断面で見て、前記各傾斜溝底部の始端位置にトレッド部踏面と平行に引いた仮想線に対し、30〜45°の範囲である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第１横溝及び前記第２横溝の溝深さは、各傾斜溝底部の始端位置で、それぞれ前記中央周溝及び前記側方周溝の溝深さの70〜100％の範囲である請求項１〜３のいずれか１項記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第２横溝の浅底部の溝深さは、前記中央周溝の溝深さの50％以下である請求項１〜４のいずれか１項記載の空気入りタイヤ。

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