JP5403985B2

JP5403985B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5403985B2
Application number: JP2008263744A
Authority: JP
Inventors: 冨田　　新
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2008-10-10
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2028-10-10
Also published as: JP2010089720A

Description

本発明は、空気入りタイヤ、特に、トレッド踏面に区画されるショルダー陸部の、接地端側部分の耐石噛み性を向上させた空気入りタイヤに関するものである。

空気入りタイヤの、特に、トレッド側部域に位置するショルダー陸部には、タイヤの負荷転動に伴う、径差引摺りに起因する偏摩耗が、それの接地端側部分に発生し、かかる偏摩耗が、ショルダー陸部幅の全体にわたって早期に進展するという問題があった。
また、ショルダー陸部には、車両のコーナリング時に、タイヤに入力される横力によってもまた、接地端側部分の偏摩耗が生じ、この種の偏摩耗が一旦発生すると、その摩耗は、走行距離の増加に伴いトレッド幅方向内側領域に進展することになるという問題がある。
これらの摩耗はいずれも、タイヤの摩耗寿命を損ねるばかりか、操縦安定性にも大きな悪影響を及ぼすことになる。

そこで、特にショルダー陸部の偏摩耗を改良する手段の一つとして、例えば、特許文献１には、車両に装着されて内側となる幅方向端側の陸部列に周溝から独立した、最大深さが周溝の深さの１／３以上である複数の凹部を設けて、ショルダー陸部の圧縮剛性や剪断剛性を低下させる技術が提案されている。

しかるに、特許文献１に記載のタイヤは、ショルダー陸部に設けた凹部に小石等が噛み込んだ場合、凹部の変形が制限されているため、石は凹部から抜け難く、その中に滞留することがしばしば生じ、これがために、その部分の陸部剛性が増加したり、外観上の見映えの低下を生じるおそれがあった。また、石等を噛み込んだまま走行することにより、その部分が偏摩耗の核となりトレッド幅方向内側の陸部への偏摩耗の進行するおそれがあった。
そして、ショルダー陸部をリブ状で形成した場合に、そこに凹部を配置することで、その中に水が入り込み、特に湿潤路の排水性が低下するおそれがあった。

また、この様なタイヤを作成するに当って、加硫金型に設けられた凹部を形成するための金型のピンが、相互に独立して存在するため、繰り返し生産で破損したり変形してしまうおそれもあった。
特開２００４−９０７６９号公報

そこで、本発明の目的は、ショルダー陸部の偏摩耗を低減するとともに、特に凹部の耐石噛み性の軽減および泥土等を含む湿潤路での排水性の確保できる空気入りタイヤを提供することにある。

この発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド踏面の、トレッドセンターから最も離れて位置して、トレッド周方向に連続して延びる周溝によって、トレッド側部にショルダー陸部を区画してなるものであって、少なくとも一方のショルダー陸部の、接地端側にトレッド周方向の凹部列を設け、少なくとも一部の凹部を細溝で連結してなるものである。

ここで、「ショルダー陸部」は、リブ状陸部のみならず、ブロック列とすることができる。
「ショルダー陸部の接地端側」とは、ショルダー陸部の中心からタイヤ幅方向外側に離れた側をいうものとする。
凹部列の凹部は、断面形状が円、楕円または三角形や四角形等の多角形とすることができ、また凹部の輪郭形状の異同にかかわらず、単一の開口面積のみではなく、異なる開口面積をもつものをも含むものとする。

このような空気入りタイヤにおいてより好ましくは、前記凹部の開口面積Ｓ（ｍｍ^２）を２≦Ｓ≦６０の範囲とする。

ここで、「凹部の開口面積」は、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）ＹＥＡＲＢＯＯＫ、欧州では、ＥＴＲＴＯ（ＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）ＳＴＡＮＤＡＲＤＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥＴＩＲＥａｎｄＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．）ＹＥＡＲＢＯＯＫ等に規定されたリムにタイヤを装着し、適用サイズのタイヤにおけるＪＡＴＭＡ等の規格の、最高空気圧とし、無負荷状態で測定したものをいうものとする。

また好ましくは、トレッド踏面からの、前記凹部の最大深さｈ（ｍｍ）と周溝の最大深さＨ（ｍｍ）とがＨ／３≦ｈ≦Ｈの関係を満たす。

そしてまた好ましくは、トレッド踏面の、細溝の開口幅Ａ（ｍｍ）が０．３≦Ａ≦２．０または、凹部の最大断面幅Ｗ（ｍｍ）と０．２Ｗ≦Ａ≦０．７５Ｗの関係を満たす。

ところで、凹部列がショルダー陸部に一列形成し、その凹部列の各々の凹部が細溝で繋ぐことが好ましい。

また好ましくは、凹部列がショルダー陸部に複数列形成し、同じ凹部列の各々の凹部が細溝で繋ぐ。

そしてまた好ましくは、凹部列がショルダー陸部に複数列形成し、異なる凹部列の凹部と細溝で交互に繋ぐ。

好ましくは、凹部列がショルダー陸部に複数列形成し、それら凹部列の凹部の相互を複数本の細溝で繋ぐ。

また、以上に述べたいずれかのタイヤを成型するに当って、複数本のピンと、それらを繋ぐ前記細溝形成用のブレードとを具えてなるタイヤ加硫金型を用いることが好ましい。

本発明の空気入りタイヤでは、ショルダー陸部の、接地端側にトレッド周方向の凹部列を設け、少なくとも一部の凹部を細溝で連結することで、相互に連通する細溝を通じて、タイヤ転動時に凹部および細溝を広げて、路面から離れる蹴出時に凹部寸法（開き量）を大きくして、一旦石が凹部に入り込んでも路面から離れる際に凹部が開く挙動を大きくすることで、噛み込んだ石等を排出、または排出されない場合であっても凹部の深さ方向に入り込み難くすることができる。

以下に、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
図１は、（ａ）は本発明の空気入りタイヤの一の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図であり、（ｂ）は、ショルダー陸部の一部の実施形態を示す部分断面図である。
タイヤ内部の補強構造は、一般的なラジアルタイヤまたはバイアスタイヤのそれと同様であるので、図示を省略する。

図中１はトレッド踏面を示し、このトレッド踏面１にはトレッド周方向に延在する複数本の周溝、図では、トレッドセンター付近の一本のセンター周溝２と、このセンター周溝２のそれぞれの側部に隣接するショルダー周溝３とを配設する。
相互に隣り合う二本の周溝間、図ではセンター周溝２とショルダー周溝３との間に中央陸部４を、そして、ショルダー周溝３とトレッド側縁との間にそれぞれショルダー陸部５を区画する。

中央陸部４には、中央陸部４を横切ってトレッド幅方向に延在して、センター周溝２および、それぞれのショルダー周溝３に開口する、それぞれの横溝６によって複数の中央ブロック７を区画することで、各陸部４をブロック列とする。

ここで、それぞれの周溝２，３は、例えば、溝幅を４〜７ｍｍの範囲とし、溝深さを６〜８ｍｍの範囲とすることができる。

ショルダー陸部５の接地端側部分には、平面輪郭形状が円形をなす凹部８をトレッド周方向に列上に形成してなる一列の凹部列を設ける。
この構成により、特には、旋回走行に当って、高い接地圧を有するショルダー陸部５の、横力の負担を小さくして、横力に対する反力の発生を抑制し、また、この領域が制動方向に引き摺られた場合にも、制動方向の力に対する反力の発生を抑制して、偏摩耗の発生を抑制することができる。

ここで、凹部８は、例えば、深さ方向に開口面積を小さくすることにより、金型のピンの強度を保つことができる。

そしてこの空気入りタイヤでは、ショルダー陸部５の凹部列の、少なくとも一部の凹部、図では全ての凹部８を、トレッド周方向に隣接する凹部８と細溝９で連結する。

このようなタイヤでより好ましくは、凹部８のトレッド踏面への開口面積Ｓ（ｍｍ^２）を２≦Ｓ≦６０の範囲とし、この範囲とすることで、凹部８を形成するゴムが細溝９で変形して、圧縮剛性を低減させることができる。

すなわち、開口面積Ｓが２ｍｍ^２未満では、半形が１．５ｍｍ未満と小さくなり、圧縮剛性の低減効果が小さくなるとともに、金型のピンの強度も低くなるおそれがあり、一方Ｓが６０ｍｍ^２を超えると、半形が８ｍｍを超えて大きくなり、凹部８の縁等が偏摩耗の核となる傾向がある。

また好ましくは、凹部８の深さｈと周溝の深さＨ（ｍｍ）とをＨ／３≦ｈ≦Ｈの関係を満たすものとして、この範囲とすることで、ショルダー陸部５への摩耗が進行してゴム厚みが薄くなり、早期に凹部８が消失することで、圧縮剛性が上がることを防ぐことができる。

そして好ましくは、細溝９の溝幅Ａ（ｍｍ）を０．３≦Ａ≦２．０または、凹部８の最大断面幅Ｗ（ｍｍ）を０．２Ｗ≦Ａ≦０．７５Ｗの関係を満たすものとする。

この範囲とすることで、凹部８および、凹部８に連通する細溝９自身が偏摩耗の核となることを防ぐことができる。
この場合、一層好ましくは、細溝９の溝幅Ａは１ｍｍ以下、凹部８の最大断面幅Ｗは５ｍｍ以下とする。

図１に示すように、凹部列をショルダー陸部５に一列に形成して、各々の凹部８を細溝９で繋げることで、タイヤ周方向への排水性、特に湿潤路での前後方向の排水性を向上させることができる。

図２には、本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。
図２は、ショルダー陸部に形成した凹部列の各凹部８の平面輪郭形状を四角形とするとともに、それら凹部８を、トレッド周方向に隣接する凹部８と細溝９で連結する。凹部８は断面積２〜６０ｍｍ^２の四角形とすることができる。

図３〜６は、本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図であって、ショルダー陸部に二列の凹部列を形成したものである。
図３には、ショルダー陸部に、凹部列を二列配置して、同じ列の各々の凹部８を細溝９で繋ぐことで、特に湿潤路での前後方向の排水性を更に向上させることができる。

凹部列をショルダー陸部に複数列形成して、図４に例示するように、異なる列の凹部８を細溝９で交互に繋いで、細溝９の延在形態をジグザグ状とした場合や、図５には、異なる列の凹部８の相互を一本の直線状の細溝９で繋ぐ場合には、特に湿潤路での前後方向の排水性を向上させ、併せて、モールド内の金型の、ピンの相互を連結するブレードをもって補強して複数の方向から補強することができる。

図６には、凹部列をショルダー陸部の接地端側部分に二列配置して、それら凹部８を複数の細溝９で繋いだものであり、これによれば、特に湿潤路での前後方向の排水性を向上させるとともに、加硫金型のピン強度を複数の方向から補強することができる。

また、以上に述べたいずれかのタイヤを成形するに当っては、複数のピンと、それらを繋ぐブレードとを具えるタイヤ加硫金型を用いることが好ましい。
この構成とすることで、折損および耐久等に関するピンの補強効果を高めることができる。

凹部列の凹部同士は、全てが細溝で繋がることは必要でなく、特に、トレッド踏面を割りモールドを持って加硫成形する場合は、タイヤ加硫金型のタイヤ周方向の分割位置を避けざるを得ないときに、凹部の一部は細溝で繋がらなくすることができる。
また、いずれかの一方のショルダー陸部にのみ、凹部および細溝を設けることができる。

次に、図に示すような構造を有する、１９５／６５Ｒ１５のサイズのタイヤを試作し、周溝の溝幅を６ｍｍ、深さを８ｍｍとするとともに、それぞれの諸元を、表１に示すように変化させた実施例タイヤ１〜６および、比較例タイヤ１〜３とのそれぞれにつき、耐偏摩耗性、耐石噛み性および湿潤路摩擦性能を評価した。

（耐偏摩耗性）
実施例タイヤ１〜６および、比較例タイヤ１〜３のそれぞれを、リムサイズ６．５Ｊ×１５のリムに装着し、内圧を２２０ｋＰａとし、排気量２０００ｃｃのＦＦ車のフロント部に装着し、前輪の負荷荷重４．５ｋＮとして、時速０〜１００ｋｍで、１００００ｋｍを走行し、センター陸部とショルダー陸部との摩耗量差を指数化して評価し、その結果を表２に示す。なお、表中の指数値は、比較例タイヤ１の値をコントロールとして求めたものであり、指数が小さいほど、摩耗量差が小さくショルダー陸部の耐偏摩耗性能が優れていることを示す。

（耐石噛み性）
実施例タイヤ１〜６および、比較例タイヤ１〜３のそれぞれを、リムサイズ６．５Ｊ×１５のリムに装着し、内圧を２２０ｋＰａとし、排気量２０００ｃｃのＦＦ車のフロント部に装着し、前輪の負荷荷重４．５ｋＮとして、時速０〜１００ｋｍで、１００００ｋｍを走行し、凹部の全数に対する石噛みした凹部の数を指数化して評価し、その結果を表２に示す。なお、表中の指数値は、比較例タイヤ３の値をコントロールとして求めたものであり、指数が小さいほど、石噛み率が小さく耐石噛み性能が優れていることを示す。

（湿潤路摩擦性）
実施例タイヤ１〜６および、比較例タイヤ１〜３のそれぞれを、リムサイズ６．５Ｊ×１５のリムに装着し、内圧を２２０ｋＰａとし、排気量２０００ｃｃのＦＦ車のフロント部に装着し、前輪の負荷荷重４．５ｋＮとして、水深２ｍｍの試験コースのタイヤ単体の摩擦力のピーク値を、乾燥路上での摩擦力に対する落ち量で評価し、その結果を表２に示す。なお、表中の指数値は、比較例タイヤ１の値をコントロールとして求めたものであり、指数が小さいほど、乾燥路からの落ちが小さく良好であることを示す。

表２の結果から、実施例タイヤ１〜６は、比較例タイヤ１〜３に対して、偏摩耗性、石噛み性および湿潤路摩擦性を向上させることができた。

（ａ）は本発明の空気入りタイヤの一の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図であり、（ｂ）は、ショルダー陸部の一部の実施形態を示す部分断面図である。本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。従来の空気入りタイヤの実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。従来の空気入りタイヤの実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。従来の空気入りタイヤの実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。

符号の説明

１トレッド踏面
２センター周溝
３ショルダー周溝
４中央陸部
５ショルダー陸部
６横溝
７中央ブロック
８凹部
９細溝

Claims

トレッド踏面の、トレッドセンターから最も離れて位置して、トレッド周方向に連続して延びる周溝によって、トレッド側部にショルダー陸部を区画してなる空気入りタイヤにおいて、
少なくとも一方のショルダー陸部の、接地端側にトレッド周方向の凹部列を設け、少なくとも一部の凹部を細溝で連結し、
前記凹部の開口面積Ｓ（ｍｍ^２）が２≦Ｓ≦６０の範囲であり、
前記凹部列が、ショルダー陸部の接地端側のみに設けられていることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記ショルダー陸部はリブ状陸部である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
トレッド踏面からの、前記凹部の最大深さｈ（ｍｍ）と周溝の最大深さＨ（ｍｍ）とがＨ／３≦ｈ≦Ｈの関係を満たす請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
トレッド踏面の、細溝の開口幅Ａ（ｍｍ）が０．３≦Ａ≦２．０または、凹部の最大断面幅Ｗ（ｍｍ）が０．２Ｗ≦Ａ≦０．７５Ｗの関係を満たす請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
凹部列をショルダー陸部に一列形成し、その凹部列の各々の凹部を細溝で繋いでなる請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
凹部列をショルダー陸部に複数列形成し、同じ凹部列の各々の凹部を細溝で繋いでなる請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
請求項１〜６に記載のいずれかの空気入りタイヤの加硫金型であって、複数本のピンと、それらを繋ぐ前記細溝形成用のブレードとを具えてなるタイヤ加硫金型。
トレッド踏面の、トレッドセンターから最も離れて位置して、トレッド周方向に連続して延びる周溝によって、トレッド側部にショルダー陸部を区画してなる空気入りタイヤにおいて、
少なくとも一方のショルダー陸部の、接地端側のみに、トレッド周方向の凹部列を設け、その凹部列の各々の凹部を細溝で繋ぎ、
前記凹部の開口面積Ｓ（ｍｍ^２）が２≦Ｓ≦６０の範囲であり、
トレッド踏面からの、前記凹部の最大深さｈ（ｍｍ）と周溝の最大深さＨ（ｍｍ）とがＨ／３≦ｈ≦Ｈの関係を満たし、
トレッド踏面の、細溝の開口幅Ａ（ｍｍ）が０．３≦Ａ≦２．０または、凹部の最大断面幅Ｗ（ｍｍ）が０．２Ｗ≦Ａ≦０．７５Ｗの関係を満たしてなる、空気入りタイヤの加硫金型であって、複数本のピンと、それらを繋ぐ前記細溝形成用のブレードとを具えてなるタイヤ加硫金型。