JP5339570B2

JP5339570B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5339570B2
Application number: JP2007109096A
Authority: JP
Inventors: 将明小原
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2007-04-18
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2027-04-18
Also published as: US20080257469A1; JP2008265448A; US8132604B2

Description

本発明は、タイヤ周方向に沿って延びる細溝により、ショルダーリブをタイヤ幅方向内側の本体リブとタイヤ幅方向外側の細リブとに区分した空気入りタイヤに関する。

リブ基調のトレッドパターンを有する長距離トラックやバス用空気入りタイヤにおいては、トレッド中央部分に比べてショルダーリブが早期に摩耗するという偏摩耗が発生し易い。そのため、タイヤ全体としての摩耗はそれほど進行していないにもかかわらず、偏摩耗によりタイヤを交換しなければならないという問題があった。

これに対し、例えば下記特許文献１、２に開示されているように、タイヤ周方向に延びる細溝によりショルダーリブに低剛性の細リブを形成し、それによって偏摩耗の防止を図るタイヤが公知である。

ところで、かかるタイヤでは、変形時にタイヤ幅方向内側に倒れ込む細リブが本体リブで受け止められるが、この細溝の溝幅を広くすると変形時に細リブの撓み量が大きくなるため、細リブのエッジ部が本体リブのエッジ部よりも溝底側の本体リブ内壁面に当接する。これにより、タイヤの変形時に本体リブのエッジ部が露出するため、本体リブのエッジ部の保護性が低下し、本体リブのエッジ部欠損に繋がる。かかる本体リブのエッジ部欠損が発端になり、これを核としてショルダーリブ全体の偏摩耗に発展しうる。従って、細溝の溝幅が広いと偏摩耗の防止効果が低下する場合がある。

一方、細溝の溝幅を狭くすると、タイヤの変形時に細リブの撓み量が小さくなり、細リブがタイヤ幅方向内側に倒れこむ際、細リブのエッジ部が本体リブのエッジ部に近接する。これにより、本体リブのエッジ部の保護性が高くなり、本体リブのエッジ部欠損が防止されるため、ショルダーリブの偏摩耗の防止効果が向上する。しかしながら、細溝の溝幅を狭くすると、タイヤ製造用金型における細溝成形用ブレードも細くする必要があるが、それによりブレードの耐久性が低下するため、タイヤの脱型時にブレードの曲がりや折れが発生する恐れがある。このように、ショルダーリブの偏摩耗の防止と、細溝成形用ブレードの耐久性は二律背反する関係にある。
特開２００４−２６８７８３号公報特表２００２−５１２５７５号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、細溝成形用ブレードの耐久性を良好に確保しつつ、ショルダーリブの偏摩耗を適切に防止することができる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ周方向に沿って延びる細溝により、ショルダーリブをタイヤ幅方向内側の本体リブとタイヤ幅方向外側の細リブとに区分した空気入りタイヤにおいて、前記細溝は、溝幅が相対的に広い幅広部と狭い幅狭部とをタイヤ周方向に沿って交互に連ねてなり、且つ、前記幅広部の前記細リブ側の内壁が、前記幅狭部の前記細リブ側の内壁よりもタイヤ幅方向外側に配置され、前記幅広部が配されたタイヤ周方向位置に、前記細リブのタイヤ幅方向外側の稜線からタイヤ幅方向外側に隆起した隆起部が設けられていることを特徴とする。

上記構成によれば、細溝が幅広部と幅狭部とをタイヤ周方向に沿って交互に連ねてなり、その幅広部の細リブ側の内壁が、幅狭部の細リブ側の内壁よりもタイヤ幅方向外側に配置される。このため、該細溝の成形用ブレードには幅広部に対応する厚肉部分が隔設され、これによって、細溝成形用ブレードの耐久性を良好に確保することできる。さらに、細溝が溝幅の狭い幅狭部を備えることにより、タイヤの変形時に細リブの撓み量が小さくなり、本体リブのエッジ部の露出を抑えることができる。これにより、本体リブのエッジ部欠損が防止されるため、ショルダーリブの偏摩耗の防止効果が向上する。

また、上記のように幅広部の細リブ側の内壁が幅狭部の細リブ側の内壁よりもタイヤ幅方向外側に配置されると、細リブのタイヤ幅方向外側の稜線を直線状とした場合に、細リブの剛性がタイヤ周方向で変化することにより細リブの変形が周上で不均一となり、本体リブに肩落ち等の局所的な摩耗が懸念される。そこで、本発明に係る空気入りタイヤでは、幅広部が配されたタイヤ周方向位置に、細リブのタイヤ幅方向外側の稜線からタイヤ幅方向外側に隆起する隆起部を設けることにより、接地時圧縮荷重による細リブの変形を周上で均一化し、ショルダーリブの局所的な摩耗を抑制するようにしている。

上記において、前記幅狭部は溝底での溝幅を前記細リブ側に拡大させていて、前記細溝の溝底での溝幅がタイヤ周方向に一定であることが好ましい。かかる構成によれば、幅狭部の溝底での溝幅を細リブ側に拡大させて、細溝の溝底での溝幅をタイヤ周方向に一定にしているため、幅広部だけでなく幅狭部でも溝底の曲率を大きくすることができる。このため、細リブが大きく変形した場合でも溝底への応力の集中を緩和し、溝底での耐クラック性をより向上することができる。

上記において、前記細溝のタイヤ周方向長さに対する前記幅広部のタイヤ周方向総長さの比率が０．２以上であることが好ましい。かかる構成によれば、細溝のタイヤ周方向長さに対する幅広部のタイヤ周方向総長さの比率が０．２以上であるため、細溝成形用ブレードの厚肉部分を０．２以上の比率で確保でき、細溝成形用ブレードの耐久性をより良好に確保することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面の展開図の一例であり、図２はそのショルダーリブの拡大図であり、図３はそのショルダーリブのタイヤ子午線断面の斜視図の一例である。

図１に示すように、この空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延びる複数の主溝１によって区分されたリブ２を含むリブ基調のトレッドパターンを有する。ショルダーリブ２Ｓは、複数の主溝１のうち、タイヤ幅方向の最外側に配された主溝１よりも外側に配され、タイヤ周方向に沿って延びる細溝３により、タイヤ幅方向内側の本体リブ４とタイヤ幅方向外側の細リブ５とに区分されている。ここで、細溝３は、タイヤのトレッド面の接地端を基準にしてトレッド接地幅の５％以内の領域に設けられたものであると、偏摩耗がより効果的に防止されるため好ましい。

また、図２及び図３に示すように、細溝３は、溝幅が相対的に広い幅広部６と狭い幅狭部７とをタイヤ周方向に沿って交互に連ねてなり、且つ、幅広部６の細リブ５側の内壁６Ｉが、幅狭部７の細リブ５側の内壁７Ｉよりもタイヤ幅方向外側に配置されている。このため、細溝３の成形用ブレードには幅広部６に対応する厚肉部分が隔設される。さらに、細溝３が溝幅の狭い幅狭部７を備えることにより、タイヤの変形時に細リブ５の撓み量が小さくなり、本体リブ４のエッジ部の露出を抑えることができる。これにより、本体リブ４のエッジ部欠損が防止されるため、ショルダーリブ２Ｓの偏摩耗の防止効果が向上する。

幅広部６の溝幅Ｗ６は、細溝成形用ブレードの幅広部６に対応する厚肉部分の幅を好適に設定し、該細溝成形用ブレードの耐久性を良好に確保するため、２．０ｍｍ以上であることが好ましく、３．０ｍｍ以上であることがより好ましい。一方、幅狭部７の溝幅Ｗ７は、ショルダーリブ２Ｓの偏摩耗を適切に防止するため、１．５ｍｍ以下であることが好ましく、１．０ｍｍ以下であることがより好ましい。また、幅広部６の溝幅Ｗ６と幅狭部７の溝幅Ｗ７との比率Ｗ６／Ｗ７は２．０〜４．０であると、上述した作用効果が好適にバランス良く得られる。

幅広部６のトレッド面での形状は特に限定されるものではなく、例えば図２に示すように、幅広部６の細リブ５側の内壁６Ｉと、該幅広部６の側端同士を結ぶ線とで形成される形状が台形状のものが挙げられる。

本発明では、細溝３の本体リブ４側の内壁が平坦面状であることが好ましい。これにより、本体リブ４の細溝３側の剛性が周上で同一となり、また、細リブ５を本体リブ４に寄り添わせ易くなるため、ショルダーリブの偏摩耗を適切に防止することができる。

図１〜図３に示すように、幅広部６が配されたタイヤ周方向位置には、細リブ５のタイヤ幅方向外側の稜線９からタイヤ幅方向外側に隆起した隆起部８が設けられている。このため、接地時圧縮荷重による細リブ５の変形が周上で均一化され、ショルダーリブ２Ｓの局所的な摩耗が抑制される。

本発明の空気入りタイヤでは、細リブ５のリブ幅がタイヤ周方向で一定である場合、接地時圧縮荷重による細リブ５の変形が周上で均一化され、ショルダーリブ２Ｓの局所的な摩耗が効果的に抑制される。従って、隆起部８を含めない細リブ５のリブ幅ＷＯと隆起部８を含めた細リブ５のリブ幅Ｗ８との比率ＷＯ／Ｗ８が０．８〜１．２であることが好ましく、０．９〜１．１であることがより好ましい。

また、図４及び図５に示すように、本実施形態では幅狭部７の溝底での溝幅を細リブ５側に拡大させていて、細溝３の溝底での溝幅をタイヤ周方向に一定にしている。そのため、幅広部６だけでなく幅狭部７でも溝底の曲率を大きくすることができ、細リブ５が大きく変形した場合でも溝底への応力の集中を緩和し、溝底での耐クラック性をより向上することができる。ここで、幅狭部７が溝底での溝幅を本体リブ４側にも拡大させたものであると、本体リブ４の剛性が低下し、路面からの入力を受けて細リブ５が本体リブ４に倒れ込んだ際に本体リブ４が変形し易くなり、偏摩耗の防止効果が損なわれてしまう。従って、幅狭部７が溝底での溝幅を細リブ５側にのみ拡大させたものであることが好ましい。

また、細溝３のタイヤ周方向長さＬに対する幅広部６のタイヤ周方向総長さｎＬ６（幅広部６のタイヤ周方向長さＬ６の総計）の比率ｎＬ６／Ｌが０．２以上であると、細溝成形用ブレードの厚肉部分が０．２以上の比率で確保され、細溝成形用ブレードの耐久性をより良好に確保することができる。

ここで、細溝３のタイヤ周方向長さＬに対する幅狭部７のタイヤ周方向総長さｎＬ７（幅狭部７のタイヤ周方向長さＬ７の総計）の比率ｎＬ７／Ｌが０．３〜０．４、さらには０．５〜０．６であると、細リブ５が本体リブ４に寄り添って一体的に変形し易くなるため、ショルダーリブ２Ｓの偏摩耗を効果的に防止することができるとともに、細溝成形用ブレードの耐久性も良好に確保できる。

一方、幅広部６の比率ｎＬ６／Ｌが０．８を超えると、幅狭部７の比率ｎＬ７／Ｌが低くなるため、細リブ５が本体リブ４に寄り添って一体的に変形してショルダーリブ２Ｓの偏摩耗を防止する効果が低減される傾向にある。

また、幅広部６のタイヤ周方向長さＬ６と幅狭部７のタイヤ周方向長さＬ７の比率Ｌ６／Ｌ７は、０．２５〜１．５であることが好ましい。かかる長さの関係にある幅広部６と幅狭部７とを交互に連ねることにより、細リブ５及びブレードの周方向の剛性バランスが良好に確保される。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。

（１）耐偏摩耗性
トラクタヘッドの前輪にテストタイヤを装着し、乾燥路面を内圧７６０ｋＰａ、荷重２８００ｋｇｆの条件で１５万マイル（２４万ｋｍ）走行後に、偏摩耗量を測定して評価した。評価基準は以下のとおりである。
◎；偏摩耗の発生なし
○；程度の軽い偏摩耗の発生があるものの、取り外しとはならない
△；取り外しの要因となりうる偏摩耗が発生している

（２）耐溝底クラック性
前記（１）のテスト終了後に、溝底クラックの発生の有無を目視により評価した。評価基準は以下のとおりである。
◎；１５万マイル走行後においてもクラック発生なし
○；１５万マイル走行後に許容クラックが発生している
△；１０万マイル走行後にクラックが発生

（３）細溝成形用ブレードの耐久性
各細溝成形用ブレードを、長さ７０ｍｍ×高さ２３ｍｍの形状に切り取った（実施例１及び比較例１については、中央に幅狭部、両端部に幅広部を有する形状となるように切り取った）サンプルブレード１０を作製した。該サンプルブレード１０を図６に示すようにＡＣ７Ａ（ＪＩＳＨ５２０２（１９９９版）に準拠）製母材１１に５ｍｍ埋め込み、該サンプルブレード１０の先端に、図６に示す加圧端子１２を介して矢印方向に集中荷重を負荷し、０．２％耐力を測定した。一方、厚みが２．０ｍｍで均一であり、かつ１００００回加硫成形に使用後も変形が無かった細溝成形用ブレードを長さ７０ｍｍ×高さ２３ｍｍの形状に切り取った標準サンプルを作製し、同様に０．２％耐力を測定した。この標準サンプルでの耐力に対する、各サンプルブレード１０の耐力を比較することにより、各細溝成形用ブレードの耐久性を評価した。評価基準は以下のとおりである。なお、細溝成形用ブレード材として、実施例１及び比較例１〜３において全て同一のもの（ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ（ＪＩＳＧ４３１３（１９７６版））に準拠）を使用した。
◎；標準サンプルに対し、耐力１２０％以上
○；標準サンプルに対し、耐力７０％以上、１２０％未満
△；標準サンプルに対し、耐力７０％未満

実施例１
細溝３の深さを１４．５ｍｍ、幅広部６の溝幅Ｗ６を３．０ｍｍ、幅狭部７の溝幅Ｗ７を１．０ｍｍ、幅広部６のタイヤ周方向長さＬ６を２０ｍｍ、幅狭部７のタイヤ周方向長さＬ７を３０ｍｍ、細溝３のタイヤ周方向長さＬに対する幅広部６のタイヤ周方向総長さｎＬ６の比率ｎＬ６／Ｌを０．４、細溝３のタイヤ周方向長さＬに対する幅狭部７のタイヤ周方向総長さｎＬ７の比率ｎＬ７／Ｌを０．６、隆起部８を含めた細リブ５のリブ幅Ｗ８を３．０ｍｍ、隆起部８を含めない細リブ５のリブ幅ＷＯとＷ８との比率ＷＯ／Ｗ８を０．９８〜１．０１に設定した図１〜３に示す構造の空気入りタイヤ（サイズ２９５／７５Ｒ２２．５）を準備し、上記の評価を行った。

比較例１
細リブ５のタイヤ幅方向外側の稜線９を直線状に設けたこと以外は実施例１と同じ構成である空気入りタイヤを比較例１とし、上記の評価を行った。

比較例２〜３
細溝の深さを１４．５ｍｍ、細溝の溝幅をタイヤ周方向に一定（比較例２；０．５ｍｍ、比較例３；３．０ｍｍ）とし、さらに細リブのリブ幅を一定（比較例２：３．０ｍｍ、比較例３；３．０ｍｍ）に設けた空気入りタイヤを比較例２〜３とし、上記の評価を行った。その結果を表１に示す。

表１の結果から、実施例１では良好な細溝成形用ブレードの耐久性及び空気入りタイヤの耐溝底クラック性を示すと共に、耐偏摩耗性に優れることがわかる。一方、比較例１では、細溝成形用ブレードに関して実施例１と同等の耐久性を示し、空気入りタイヤの耐溝底クラック性も同等であったが、比較例１の空気入りタイヤでは耐偏摩耗性が実施例１の空気入りタイヤに比べて悪化した。また、比較例２では、耐偏摩耗性には優れるものの、耐溝底クラック性が実施例１の空気入りタイヤに比べて低下し、さらに細溝成形用ブレードの耐久性も悪化した。一方、比較例３では、細溝成形用ブレードの耐久性には優れるものの、耐偏摩耗性は実施例１の空気入りタイヤに比べて悪化した。

本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面の展開図の一例本発明に係る空気入りタイヤのショルダーリブの拡大図本発明に係る空気入りタイヤのショルダーリブでのタイヤ子午線断面の斜視図の一例図２のＡ−Ａ矢視断面図図２のＢ−Ｂ矢視断面図細溝成形用ブレードの耐久性の評価方法を示した図

符号の説明

１主溝
２リブ
２Ｓショルダーリブ
３細溝
４本体リブ
５細リブ
６幅広部
６Ｉ幅広部の細リブ側の内壁
７幅狭部
７Ｉ幅狭部の細リブ側の内壁
８隆起部
９タイヤ幅方向外側の稜線
１０サンプルブレード
１１母材
１２加圧端子
Ｌ６幅広部のタイヤ周方向長さ
Ｌ７幅狭部のタイヤ周方向長さ
Ｗ６幅広部の溝幅
Ｗ７幅狭部の溝幅
Ｗ８隆起部を含めた細リブのリブ幅
ＷＯ隆起部を含めない細リブのリブ幅

Claims

タイヤ周方向に沿って延びる細溝により、ショルダーリブをタイヤ幅方向内側の本体リブとタイヤ幅方向外側の細リブとに区分した空気入りタイヤにおいて、
前記細溝は、タイヤのトレッド面の接地端を基準にしてトレッド接地幅の５％以内の領域に設けられたものであって、溝幅が相対的に広い幅広部と狭い幅狭部とをタイヤ周方向に沿って交互に連ねてなり、且つ、前記幅広部の前記細リブ側の内壁が、前記幅狭部の前記細リブ側の内壁よりもタイヤ幅方向外側に配置され、
前記幅広部が配されたタイヤ周方向位置に、前記細リブのタイヤ幅方向外側の稜線からタイヤ幅方向外側に隆起した隆起部が設けられ、
前記細溝の本体リブ側の内壁が平坦面であり、
前記隆起部を含めない前記細リブのリブ幅ＷＯと前記隆起部を含めた前記細リブのリブ幅Ｗ８との比率ＷＯ／Ｗ８が０．８〜１．２であることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記幅狭部は溝底での溝幅を前記細リブ側に拡大させていて、前記細溝の溝底での溝幅がタイヤ周方向に一定である請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記細溝のタイヤ周方向長さに対する前記幅広部のタイヤ周方向総長さの比率が０．２以上である請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。