JP5515859B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、周方向溝を備える空気入りタイヤに関する。

直線状の周方向溝が形成された空気入りタイヤでは、金属レール、側溝のふた等の長尺状の異物が周方向溝に入り込むことにより、周方向溝の溝開口部付近のリブが欠けたりもげたりすることがある。これは、リブティアと呼ばれている。

従来、開口部がストレート状に形成され、互いに対向する溝壁がジグザグ状に形成された周方向溝を形成した空気入りタイヤが提案されている（特許文献１）。この空気入りタイヤは、互いに対向する溝壁がジグザグ状に形成された周方向溝を備えるため、異物が周方向溝に入り込み難い。そのため、リブティアの発生を抑制することができる。

特開２００７−１３１２１７号公報

上述した従来の空気入りタイヤの周方向溝は、溝壁がジグザグ状に形成されているため、タイヤ周方向に沿って、ショルダーリブの剛性が異なる。その結果、センター側のリブよりもショルダーリブが早く摩耗するショルダー摩耗が発生しやすい。

本発明は、リブティアの発生を抑制しつつ、ショルダー摩耗の発生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。

本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝を備える空気入りタイヤであって、
開口部がタイヤ周方向に沿って直線状であり、かつ、タイヤ周方向に沿って溝壁が凹凸状であるショルダー側周方向溝と、前記ショルダー側周方向溝と、前記ショルダー側周方向溝よりもタイヤ幅方向外方のリブとの間に、タイヤ周方向に沿って形成される直線状の細溝と、を備え、前記ショルダー側周方向溝の溝壁は、前記細溝の開口部のエッジから前記ショルダー側周方向溝の溝底に向かって傾斜した傾斜溝の溝壁である、ことを特徴とする。

また、前記ショルダー側周方向溝と、前記ショルダー側周方向溝よりもタイヤ幅方向内方のリブとの間に、タイヤ周方向に沿って形成される直線状の細溝を更に備えることが好ましい。

また、前記ショルダー側周方向溝は、前記ショルダー側周方向溝をタイヤ周方向に見た場合において対向する前記溝壁が交差する部分である投影交点の、前記ショルダー側周方向溝の溝底からの高さが、前記ショルダー側周方向溝の深さの０．４５倍以上０．７０倍以下であることが好ましい。

また、前記細溝の幅は、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。

また、前記細溝の深さは、前記ショルダー側周方向溝の深さの０．５倍以上１．０倍以下であることが好ましい。

また、タイヤ径方向外側から前記ショルダー側周方向溝の溝壁を投影した形状は、三角形、台形、又は、半円形であることが好ましい。

また、タイヤ周方向から前記ショルダー側周方向溝を投影したとき、前記細溝と前記ショルダー側周方向溝の溝底との間のトレッド部の形状は、三角形又は扇形であることが好ましい。

本発明の空気入りタイヤによれば、リブティアの発生を抑制しつつ、ショルダー摩耗の発生を抑制することができる。

実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す図である。 図１の点線で示される部分の拡大図である。 （ａ）は、図２のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は、図２のＣ−Ｃ断面図である。 変形例１の空気入りタイヤのショルダー側周方向溝をタイヤ周方向に投影した投影図である。 （ａ）〜（ｃ）は、変形例２の空気入りタイヤのショルダー側周方向溝の拡大図である。 （ａ），（ｂ）は、変形例３の空気入りタイヤのショルダー側周方向溝をタイヤ周方向に投影した投影図である。 従来例の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。

＜実施形態＞
以下、本実施形態の空気入りタイヤについて、詳細に説明する。
以下に説明する実施形態の空気入りタイヤは、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ ２００８（日本自動車タイヤ協会規格）のＣ章に規定されているトラック及びバス用の重荷重用タイヤに適用することができる。

なお、以下の説明において、タイヤ幅方向とは、空気入りタイヤの回転軸と平行な方向である。また、タイヤ幅方向外方とは、タイヤ幅方向において、タイヤ赤道線ＣＬから離れる方向である。また、タイヤ幅方向内方とは、タイヤ幅方向において、タイヤ赤道線ＣＬに近づく方向である。また、タイヤ周方向とは、空気入りタイヤの回転軸を回転の中心として回転する方向である。また、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤの回転軸と直交する方向である。

まず、図１を参照して、本実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンを説明する。図１は、本実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す図である。図１に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延びる周方向溝１０を複数備える。また、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に沿って連続して延びる陸部であるリブ３０を複数備える。リブ３０は、周方向溝１０によって区画される。周方向溝１０の幅は、５ｍｍ以上である。

複数の周方向溝１０のうち、最もタイヤ幅方向外方の周方向溝をショルダー側周方向溝１２と定義する。ショルダー側周方向溝１２の詳細な形状については後述する。また、複数のリブ３０のうち、ショルダー側周方向溝１２よりもタイヤ幅方向外方のリブをショルダーリブ３２と定義する。
また、図１に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤは、ショルダー側周方向溝１２とショルダーリブ３２との間に、タイヤ周方向に沿う直線状の細溝２０を備える。また、本実施形態の空気入りタイヤは、ショルダー側周方向溝１２と、ショルダー側周方向溝１２よりもタイヤ幅方向内方のリブ３０との間にも、タイヤ周方向に沿う直線状の細溝２０を備える。

次に、図２、図３を参照して、ショルダー側周方向溝１２の詳細な形状について説明する。図２は、図１の点線で示される部分の拡大図である。また、図３（ａ）は、図２のＡ−Ａ断面図であり、図３（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ断面図であり、図３（ｃ）は、図２のＣ−Ｃ断面図である。ショルダー側周方向溝１２は、対向する溝壁１６が溝底１４に向かって傾斜するように形成されている。
図２及び図３に示されるように、ショルダー側周方向溝１２の開口部は、タイヤ周方向に沿って直線状である。ショルダー側周方向溝１２の開口部の幅は、例えば、１５ｍｍである。また、図２に示されるように、ショルダー側周方向溝１２の溝底１４は、タイヤ周方向に沿って蛇行した形状である。また、図２及び図３に示されるように、ショルダー側周方向溝１２の溝壁１６は、タイヤ周方向に沿って凹凸状である。また、図３に示されるように、ショルダー側周方向溝１２の溝壁１６は、対向する溝壁１６の方向へ傾斜している。そのため、ショルダー側周方向溝１２の溝幅は、開口部から溝底１４に向かうに従って狭くなる。また、図３に示されるように、溝壁１６が傾斜する角度はタイヤ周方向に沿って異なる。そのため、ショルダー側周方向溝１２の溝壁１６は、タイヤ周方向に沿った凹凸状となる。溝底１４の幅は、例えば、２ｍｍである。

ショルダー側周方向溝１２のタイヤ幅方向外側とタイヤ幅方向内側には、タイヤ周方向に延びる直線状の細溝２０が形成されている。
細溝２０の幅Ｗは、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。細溝２０の幅Ｗを、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とすることにより、ショルダー摩耗の発生をより抑制することができる。
また、細溝２０の深さｄは、ショルダー側周方向溝１２の深さＤの０．５倍以上１．０倍以下であることが好ましい。細溝２０の深さｄを、ショルダー側周方向溝１２の深さＤの０．５倍以上１．０倍以下とすることにより、ショルダー摩耗の発生をより抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態の空気入りタイヤのショルダー側周方向溝１２は、開口部がタイヤ周方向に沿って直線状であり、かつ、タイヤ周方向に沿って溝壁が凹凸状である。また、本実施形態の空気入りタイヤは、ショルダー側周方向溝１２とショルダーリブ３２との間に、タイヤ周方向に沿う直線状の細溝２０を備える。そのため、ショルダーリブ３２のタイヤ幅方向内方の端は、タイヤ周方向に沿った直線状となり、タイヤ周方向に沿ってショルダーリブ３２の剛性差が生じにくい。また、ショルダーリブ３２のタイヤ幅方向内方側の接地端部の接地圧力がショルダー側周方向溝１２の溝壁を形成する突起部分に集中し、この突起部分が摩耗しやすくなる。その結果、本実施形態の空気入りタイヤによれば、リブティアの発生を抑制しつつ、ショルダー摩耗の発生を抑制することができる。

また、本実施形態の空気入りタイヤは、ショルダー側周方向溝１２と、ショルダー側周方向溝１２よりもタイヤ幅方向内方のリブ３０との間に、タイヤ周方向に沿う直線状の細溝２０を備えるため、ショルダー側周方向溝１２よりもタイヤ幅方向内方のリブ３０の溝壁１６は直線状となり、タイヤ周方向に沿ってリブ３０の剛性差が生じにくい。また、ショルダー側周方向溝１２側のリブ３０の接地端部の接地圧力がショルダー側周方向溝１２の溝壁を形成する突起部分に集中し、この突起部分が摩耗しやすくなる。そのため、ショルダー側周方向溝１２側のリブ３０の端部にレール摩耗が発生するのを抑制することができる。

また、一般に空気入りタイヤを装着した車両が路肩に沿った段差などを乗り上げる際には、複数の周方向溝１０のうち、最もタイヤ幅方向外方のショルダー側周方向溝１２に段差部分などの異物が入り込みやすい。本実施形態の空気入りタイヤは、ショルダー側周方向溝１２の形状を図２及び図３を参照して説明した形状とすることにより、ショルダー側周方向溝１２内に異物が入り込むのを抑制することができる。
なお、本実施形態では、複数の周方向溝１０のうち、ショルダー側周方向溝１２のみを図２及び図３を参照して説明した形状としたが、更に、ショルダー側周方向溝１２以外の周方向溝１０の形状を図２及び図３を参照して説明した形状としてもよい。

（変形例１）
次に、変形例１の空気入りタイヤについて説明する。本変形例の空気入りタイヤは、ショルダー側周方向溝１２の溝壁１６の傾斜角度が上述した実施形態とは異なる。その他の構成は、上述した実施形態と同様である。以下、上述した実施形態と同様である部分の説明は省略し、上述した実施形態と異なるショルダー側周方向溝１２の形状について、図４を参照して詳細に説明する。

図４は、本変形例の空気入りタイヤのショルダー側周方向溝１２をタイヤ周方向に投影した投影図である。図４に示される投影図において、互いに対向する溝壁１６が交差する部分を投影交点１８と定義する。本変形例の空気入りタイヤは、溝底１４から投影交点１８までの高さｈが、ショルダー側周方向溝１２の深さＤの０．４５倍以上０．７０倍以下である。

溝底１４から投影交点１８までの高さｈを、ショルダー側周方向溝１２の深さＤの０．４５倍以上とすることにより、投影交点１８が溝底１４に近付き過ぎることを抑制することができる。そのため、ショルダー側周方向溝１２に異物が入り込んだ際に、異物がショルダー側周方向溝１２に深く入り込み過ぎることを抑制することができる。その結果、リブティアの発生を抑制することができる。

また、溝底１４から投影交点１８までの高さｈを、ショルダー側周方向溝１２の深さＤの０．７０倍以下とすることにより、投影交点１８がトレッド面に近付き過ぎることを抑制することができる。そのため、溝壁１６の傾斜角度が大きくなり過ぎることを抑制することができる。これによりショルダー摩耗の発生やリブティアの発生を抑制することができる。

以上説明したように、本変形例の空気入りタイヤのショルダー側周方向溝１２は、溝底１４から投影交点１８までの高さｈが、ショルダー側周方向溝１２の深さＤの０．４５倍以上０．７０倍以下である。そのため、本変形例の空気入りタイヤによれば、リブティアの発生を抑制しつつ、ショルダー摩耗の発生を抑制することができる。

（変形例２）
上述した実施形態において、ショルダー側周方向溝１２の溝底１４は、タイヤ周方向に沿って蛇行した形状である。本変形例のショルダー側周方向溝１２は、溝底１４の形状が上述した実施形態と異なる。空気入りタイヤのその他の構成は、上述した実施形態と同様であるため、説明を省略する。以下、図５を参照して、本変形例の空気入りタイヤのショルダー側周方向溝１２の形状について説明する。

図５（ａ）〜（ｃ）は、本変形例の空気入りタイヤのショルダー側周方向溝１２を、タイヤ径方向外側から投影した図である。図５（ａ）に示される例では、タイヤ径方向外側からショルダー側周方向溝１２の溝壁１６を投影した形状が三角形である。図５（ｂ）に示される例では、タイヤ径方向外側からショルダー側周方向溝１２の溝壁１６を投影した形状が台形である。図５（ｃ）に示される例では、タイヤ径方向外側からショルダー側周方向溝１２の溝壁１６を投影した形状が半円形である。

上述した実施形態と同様、本変形例の空気入りタイヤによれば、リブティアの発生を抑制しつつ、ショルダー摩耗の発生を抑制することができる。

（変形例３）
上述した実施形態において、タイヤ周方向からショルダー側周方向溝１２を投影したとき、細溝２０と溝底１４との間のトレッド部の形状は三角形である。本変形例の空気入りタイヤは、タイヤ周方向からショルダー側周方向溝１２を投影したとき、細溝２０と溝底１４との間のトレッド部の形状が上述した実施形態と異なる。空気入りタイヤのその他の構成は、上述した実施形態と同様であるため、説明を省略する。以下、図６を参照して、本変形例の空気入りタイヤのショルダー側周方向溝１２の形状について説明する。

図６（ａ），（ｂ）は、本変形例の空気入りタイヤのショルダー側周方向溝１２を、タイヤ周方向から投影した図である。図６（ａ）に示される例では、タイヤ周方向からショルダー側周方向溝１２を投影したとき、細溝２０と溝底１４との間のトレッド部の形状が台形である。図６（ｂ）に示される例では、タイヤ周方向からショルダー側周方向溝１２を投影したとき、細溝２０と溝底１４との間のトレッド部の形状が扇形である。

上述した実施形態と同様、本変形例の空気入りタイヤによれば、リブティアの発生を抑制しつつ、ショルダー摩耗の発生を抑制することができる。
なお、以上説明した実施形態や変形例は、適宜組み合わせることができる。

種々の空気入りタイヤを用いて、本発明の効果を確認する試験を行った。タイヤサイズは、１１Ｒ２２．５であり、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ ２００８（日本自動車タイヤ協会規格）に規定された空気圧の条件を用いた。荷重条件は、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ ２００８（日本自動車タイヤ協会規格）で規定される条件とした。各テストタイヤを２−Ｄ車のフロント軸に装着し、以下の試験を行った。

（耐ショルダー摩耗性）
各テストタイヤが装着された試験車両でテストコースを１０万ｋｍ走行し、センター部のリブとショルダーリブの摩耗量を測定した。センター部のリブとショルダーリブの摩耗量の差を、従来例を１００とする指数値で評価した。この値が大きい程ショルダー摩耗の発生が少なく、耐ショルダー摩耗性に優れている。

（耐リブティア性）
各テストタイヤが装着された試験車両で高さ２００ｍｍの縁石を旋回しながら２０回乗り上げた。その後、各テストタイヤのショルダーリブに発生したリブティアを測定した。

（従来例、実施例１〜５）
従来例、実施例１〜５の空気入りタイヤを用いて、ショルダー側周方向溝１２の深さＤに対する、溝底１４から投影交点１８までの高さｈの比ｈ／Ｄを変えることの効果を調べた。
まず、図７を参照して、従来例の空気入りタイヤについて説明する。図７は、従来例の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。
従来例の空気入りタイヤは、ショルダー側周方向溝１２とショルダーリブ３２の間に細溝が形成されていない点が変形例１と異なる。また、従来例の空気入りタイヤは、ショルダー側周方向溝１２と、ショルダー側周方向溝１２よりもタイヤ幅方向内方のリブ３０との間に細溝が形成されていない点が変形例１と異なる。その他の構成については、変形例１と同様である。従来例の空気入りタイヤは、ｈ／Ｄが０．６０である。

次に、図４を参照して、各実施例の空気入りタイヤについて説明する。以下に説明する各実施例の空気入りタイヤは、上述した変形例１で説明した空気入りタイヤと同様である。各実施例の空気入りタイヤは、ショルダー側周方向溝１２の深さＤに対する溝底１４から投影交点１８までの高さｈの比ｈ／Ｄ、細溝２０の幅Ｗ、ショルダー側周方向溝１２の深さＤに対する細溝２０の深さｄの比ｄ／Ｄが互いに異なる。

実施例１〜５の空気入りタイヤのＷは、いずれも１．０ｍｍである。また、実施例１〜５の空気入りタイヤのｄ／Ｄは、いずれも１．０である。
実施例１の空気入りタイヤのｈ／Ｄは、０．４０である。
実施例２の空気入りタイヤのｈ／Ｄは、０．４５である。
実施例３の空気入りタイヤのｈ／Ｄは、０．６０である。
実施例４の空気入りタイヤのｈ／Ｄは、０．７０である。
実施例５の空気入りタイヤのｈ／Ｄは、０．７５である。

従来例、実施例１〜５における耐ショルダー摩耗性の試験結果を表１に示す。

表１の結果から、実施例１〜５において、従来例の空気入りタイヤに比べて耐ショルダー摩耗性が向上することが分かる。これは、実施例１〜５の空気入りタイヤが細溝２０を備えることにより、ショルダー摩耗の発生を抑制できることを示す。
また、表１の結果から、０．４５≦ｈ／Ｄ≦０．７０を満たす実施例２〜４において、耐ショルダー摩耗性がより向上することが分かる。
なお、いずれの実施例においても、耐リブティア性が従来例よりも劣ることはなかった。

（従来例、実施例３，６〜９）
従来例、実施例３，６〜９の空気入りタイヤを用いて、細溝２０の幅Ｗを変えることの効果を調べた。
実施例３，６〜９の空気入りタイヤのｈ／Ｄは、いずれも０．６０である。また、実施例３，６〜９の空気入りタイヤのｄ／Ｄは、いずれも１．０である。
実施例６の空気入りタイヤのＷは、０．４ｍｍである。
実施例７の空気入りタイヤのＷは、０．５ｍｍである。
実施例３の空気入りタイヤのＷは、１．０ｍｍである。
実施例８の空気入りタイヤのＷは、２．０ｍｍである。
実施例９の空気入りタイヤのＷは、２．５ｍｍである。

従来例、実施例３，６〜９における耐ショルダー摩耗性の試験結果を表２に示す。

表２の結果から、実施例３，６〜９において、従来例の空気入りタイヤに比べて耐ショルダー摩耗性が向上することが分かる。これは、実施例３，６〜９の空気入りタイヤが細溝２０を備えることにより、ショルダー摩耗の発生を抑制できることを示す。
また、表２の結果から、０．５≦Ｗ≦２．０を満たす実施例３，７，８において、耐ショルダー摩耗性がより向上することが分かる。
なお、いずれの実施例においても、耐リブティア性が従来例よりも劣ることはなかった。

（従来例、実施例３，１０，１１）
従来例、実施例３，１０，１１の空気入りタイヤを用いて、ショルダー側周方向溝１２の深さＤに対する細溝２０の深さｄの比ｄ／Ｄを変えることの効果を調べた。
実施例３，１０，１１の空気入りタイヤのｈ／Ｄは、いずれも０．６０である。また、実施例３，１０，１１の空気入りタイヤのＷは、いずれも１．０ｍｍである。
実施例１０の空気入りタイヤのｄ／Ｄは、０．４である。
実施例１１の空気入りタイヤのｄ／Ｄは、０．５である。
実施例３の空気入りタイヤのｄ／Ｄは、１．０である。

従来例、実施例３，１０，１１における耐ショルダー摩耗性の試験結果を表３に示す。

表３の結果から、実施例３，１０，１１において、従来例の空気入りタイヤに比べて耐ショルダー摩耗性が向上することが分かる。これは、実施例３，１０，１１の空気入りタイヤが細溝２０を備えることにより、ショルダー摩耗の発生を抑制できることを示す。
また、表３の結果から、０．５≦ｄ／Ｄ≦１．０を満たす実施例３，１１において、耐ショルダー摩耗性がより向上することが分かる。
なお、いずれの実施例においても、耐リブティア性が従来例よりも劣ることはなかった。

表１〜３に示される結果より、本発明の空気入りタイヤにより、リブティアの発生を抑制しつつ、ショルダー摩耗の発生を抑制することができることが分かった。

１０ 周方向溝
１２ ショルダー側周方向溝
１４ 溝底
１６ 溝壁
１８ 投影交点
２０ 細溝
３０ リブ
３２ ショルダーリブ

Claims (7)

1. タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝を備える空気入りタイヤであって、
   開口部がタイヤ周方向に沿って直線状であり、かつ、タイヤ周方向に沿って溝壁が凹凸状であるショルダー側周方向溝と、
   前記ショルダー側周方向溝と、前記ショルダー側周方向溝よりもタイヤ幅方向外方のリブとの間に、タイヤ周方向に沿って形成される直線状の細溝と、を備え、
   前記ショルダー側周方向溝の溝壁は、前記細溝の開口部のエッジから前記ショルダー側周方向溝の溝底に向かって傾斜した傾斜溝の溝壁である、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ショルダー側周方向溝と、前記ショルダー側周方向溝よりもタイヤ幅方向内方のリブとの間に、タイヤ周方向に沿って形成される直線状の細溝を更に備える、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ショルダー側周方向溝は、前記ショルダー側周方向溝をタイヤ周方向に見た場合において対向する前記溝壁が交差する部分である投影交点の、前記ショルダー側周方向溝の溝底からの高さが、前記ショルダー側周方向溝の深さの０．４５倍以上０．７０倍以下である、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記細溝の幅は、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である、請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記細溝の深さは、前記ショルダー側周方向溝の深さの０．５倍以上１．０倍以下である、請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. タイヤ径方向外側から前記ショルダー側周方向溝の溝壁を投影した形状は、三角形、台形、又は、半円形である、請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. タイヤ周方向から前記ショルダー側周方向溝を投影したとき、前記細溝と前記ショルダー側周方向溝の溝底との間のトレッド部の形状は、三角形又は扇形である、請求項１乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。