JP5560894B2

JP5560894B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5560894B2
Application number: JP2010113125A
Authority: JP
Inventors: 勝智永吉
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2010-05-17
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2030-05-17
Also published as: JP2011240773A

Description

本発明は、小型トラック用として好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、雪上性能を良好に維持しながら、耐偏摩耗性を向上するようにした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいて、雪上性能を高めるために、トレッドにタイヤ周方向に延びる少なくとも３本の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝を設け、これら主溝及び横溝により複数のブロックを区画したトレッドパターンが採用されている（例えば特許文献１参照）。更に、各ブロックにサイプを設けることで雪上性能をより向上することが出来る。このようなトレッドパターンでは、横溝やサイプを多くすることで雪上でのトラクション性能を向上することが出来る。

しかし、このようなタイヤにおいて、ショルダー部のブロックに着目すると、雪上性能のために多数のラグ溝やサイプが形成されることで却ってブロック剛性が低下し、偏摩耗が発生し易くなるという問題がある。

特開２００７−１４８４号公報

本発明の目的は、雪上性能を良好に維持しながら、耐偏摩耗性を向上するようにした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部にタイヤ周方向に延びる少なくとも３本の主溝と、タイヤ幅方向に延びて該主溝間に連通する複数本の横溝と、最外側の主溝に連通すると共に接地端側に向かってタイヤ幅方向に延びるラグ溝とを設け、これら主溝、横溝、及びラグ溝により複数のブロックを区画した空気入りタイヤにおいて、前記ラグ溝をタイヤ幅方向に対し±２０°以内で延長するように配置すると共に、前記ラグ溝の前記最外側の主溝に対する連通部位に前記ラグ溝の他の部分に比べて溝深さ及び溝幅を小さくした底上げ細溝部を形成し、前記底上げ細溝部の溝深さを前記最外側の主溝の溝深さの４０〜６０％、前記底上げ細溝部の溝幅を前記ラグ溝の最大溝幅の３０〜５０％にし、かつ前記底上げ細溝部の長さを前記ラグ溝の主溝側端部から接地端までの長さの２０〜４０％にし、前記ラグ溝の前記最外側の主溝に対する開口部を前記横溝の前記最外側の主溝に対する開口部に臨む位置に配置し、前記ラグ溝の前記最外側の主溝に対する開口部と前記横溝の延長線とのタイヤ周方向のずれ量を前記横溝のピッチ長さの１０％以下にしたことを特徴とする。

本発明では、ラグ溝をタイヤ幅方向に対し±２０°以内で延長するように配置したので偏摩耗の発生を抑えることが出来る。更に、ラグ溝の最外側の主溝に対する連通部位にラグ溝の他の部分に比べて溝深さ及び溝幅を小さくした底上げ細溝部を形成し、この底上げ細溝部の溝深さを最外側の主溝の溝深さの４０〜６０％、溝幅をラグ溝の最大溝幅の３０〜５０％にし、かつ底上げ細溝部の長さをラグ溝の主溝側端部から接地端までの長さの２０〜４０％にしたので、ブロックの剛性差が小さくなり偏摩耗を抑制することが出来る。そのため、ラグ溝に基づく雪上性能を良好に維持しながら耐偏摩耗性を向上することが出来る。

本発明においては、ラグ溝と最外側の主溝とによって区画されたショルダー部のブロックのそれぞれに複数本の３次元サイプをタイヤ幅方向に延長するように配置することが好ましい。このようにショルダー部のブロックにサイプを設けることで雪上性能が向上するが、そのサイプを３次元構造とすることにより、ブロックの倒れ込みを抑制することが出来る。

また、本発明においては、ラグ溝と最外側の主溝とによって区画されたショルダー部のブロックの鋭角になっているエッジに面取り部を設けることが好ましい。これにより、鋭角になっているため剛性が低く均一に摩耗し難いエッジの剛性を高めてブロックの摩耗を均一にすることが出来、偏摩耗を抑制することが出来る。

本発明では、上述のように、ラグ溝の最外側の主溝に対する開口部を横溝の最外側の主溝に対する開口部に臨む位置に配置し、このラグ溝の最外側の主溝に対する開口部と横溝の延長線とのタイヤ周方向のずれ量を横溝のピッチ長さの１０％以下にしているので、横溝とラグ溝とが実質的にタイヤ幅方向に連なるようになるので排雪性能を高めることが出来る。

本発明においては、横溝をタイヤ周方向に対して３０〜６０°で傾斜するように配置すると共に、横溝のセンター側の主溝に対する連通部位に横溝の他の部分に比べて溝深さ及び溝幅を小さくした底上げ細溝部を形成し、この底上げ細溝部の溝深さをセンター側の主溝の溝深さの４０〜６０％、底上げ細溝部の溝幅を横溝の最大溝幅の３０〜５０％にすることが好ましい。このように横溝を傾斜して配置することで、雪上及びウェット条件下での操縦安定性を向上することが出来、かつ底上げ細溝部を設けることで耐偏摩耗性を向上することが出来る。

本発明においては、横溝と主溝とによって区画されたセンター部のブロックのそれぞれに４〜６本の３次元サイプをタイヤ幅方向に延長するように配置することが好ましい。このようにセンター部のブロックにサイプを設けることで雪上性能が向上するが、そのサイプを３次元構造とすることにより、ブロックの倒れ込みを抑制することが出来る。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。図１の空気入りタイヤにおいてショルダー部に位置するブロックを示す拡大平面図である。図１の空気入りタイヤにおいてショルダー部に位置するブロックを示す拡大側面図である。図１の空気入りタイヤにおいてセンター主溝に隣接するブロックを示す拡大平面図である。図１の空気入りタイヤにおいてセンター主溝に隣接するブロックを示す拡大側面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示し、図２〜５はその要部を示すものである。

図１に示すように、トレッド部Ｔには、タイヤ赤道ＣＬ上に位置してタイヤ周方向に延びる１本のセンター主溝１と、このセンター主溝１の両側に位置してタイヤ周方向に延びる２本の外側主溝２と、タイヤ幅方向に延びて主溝１、２間に連通する複数本の横溝３と、外側主溝２から接地端Ｅ外までタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝４が形成されている。そして、主溝１、２及び横溝３によりセンター領域に複数のブロック５からなる２列のブロック列が区画され、主溝２及びラグ溝４によりショルダー領域に複数のブロック６からなる２列のブロック列が区画されている。ブロック５、６にはそれぞれ平面視でジグザグ形状をなす複数本のサイプ７、８が設けられている。

主溝１、２はいずれも良好な排水性能を確保するためにストレート状に形成されている。また、良好な排水性能を確保するために、センター領域に配置される横溝３はセンター主溝１と外側主溝２の双方に連通し、ショルダー領域に配置されるラグ溝４は外側主溝２に対して連通している。主溝１、２は少なくとも３本設ければ何本設けても構わないが、３本より多く設ける場合は、ラグ溝４は最外側の主溝２に対して連通するようにする。

ラグ溝４は、タイヤ幅方向に対して傾斜するように配置されている。ラグ溝４のタイヤ幅方向に対する傾斜角度αは±２０°以内、好ましくは±１０°以内に設定されている。ここで、傾斜角度αはラグ溝４のラグ溝中心線がタイヤ幅方向に対してなす角度である（図２参照）。この傾斜角度αが±２０°の範囲から外れると耐偏摩耗性が低下する。尚、ラグ溝４の傾斜角度αが±０°であれば少なくともトラクション性は得ることが出来るが傾斜させることで旋回性を向上することが出来るので、ラグ溝４は上記範囲内でタイヤ幅方向に対して傾斜させることが好ましい。

図２及び３に示すように、ラグ溝４の外側主溝２に対する連通部位には底上げ細溝部４ａが形成されている。この底上げ細溝部４ａはラグ溝４の他の部位に比べて溝深さ及び溝幅がそれぞれ小さくなるように形成した部分である。この底上げ細溝部４ａの長さＬ４ａは、ラグ溝４の長さＬ４の２０〜４０％に設定されている。ここで、ラグ溝の長さＬ４とはラグ溝４の主溝側端部からタイヤ接地端Ｅまでの長さであり、底上げ細溝部４ａの長さＬ４ａはラグ溝４の主溝側端部からの長さで、いずれも溝幅中心線に沿って測定される長さである。また、底上げ細溝部４ａの溝幅Ｗ４ａはラグ溝４の最大溝幅Ｗ４の３０〜５０％、底上げ細溝部４ａの溝深さＤ４ａは主溝２の溝深さＤ２の４０〜６０％に設定されている。

また、上述のようにラグ溝４の外側主溝２に対する連通部位に底上げ細溝部４ａを形成し、ラグ溝４の溝幅Ｗ４ａと溝深さＤ４ａを小さくしたことにより、底上げ細溝部４ａ近傍でのブロック剛性を高くし、偏摩耗を防止することが出来る。しかも、ラグ溝４の底上げと狭幅化とを組み合わせているので、ブロック剛性を高めるに際して、外側主溝２に対してラグ溝４が連通した状態を確保することが出来る。そのため、外側主溝２とラグ溝４との協働により排水性能を良好に維持することが出来る。

このとき、底上げ細溝部４ａの長さＬ４ａはラグ溝４の長さＬ４の２０〜４０％に設定することにより、雪上での操縦安定性を低下させることなく、偏摩耗を抑制することが出来る。底上げ細溝部４ａの長さＬ４ａがラグ溝４の長さＬ４の２０％より小さいと偏摩耗抑制の効果が充分に得られない。逆に、底上げ細溝部４ａの長さＬ４ａがラグ溝４の長さＬ４の４０％より大きいと雪上での操縦安定性が低下する。

底上げ細溝部４ａにおけるラグ溝４の溝深さＤ４ａは主溝２の溝深さＤ２の４０〜６０％とするが、主溝２の溝深さＤ２に対する底上げ細溝部４ａの溝深さＤ４ａの比率が４０％より小さいと偏摩耗を抑制する効果は向上するが排水性能及び排雪性能が低下し、逆に比率が６０％より大きいと剛性差を充分小さくすることが出来ず充分な偏摩耗抑制の効果が得られない。

底上げ細溝部４ａにおけるラグ溝４の溝幅Ｗ４ａはラグ溝４の最大溝幅Ｗ４の３０〜５０％とするが、ラグ溝４の最大溝幅Ｗ４に対する底上げ細溝部４ａの溝幅Ｗ４ａの比率が３０％より小さいと偏摩耗を抑制する効果は向上するが排水性能及び排雪性能が低下し、逆に比率が５０％より大きいとブロック剛性が余り変化せず充分な偏摩耗抑制の効果が得られない。

また、外側主溝２とラグ溝４とにより形成される各ブロック６にはタイヤ幅方向に延びる２〜５本の３次元サイプ８を配置すると良い。ブロック６にトレッド表面のみで屈曲するような一般的な２次元サイプを設けると、サイプのエッジ効果により雪上性能を向上することは出来るが、ブロック剛性が低下するためブロック６が倒れ込み易く偏摩耗を抑制することは出来ない。これに対してトレッド表面で屈曲すると共にサイプの深さ方向にも屈曲するような３次元サイプは、ブロック６の倒れ込みを抑制することが出来るため雪上性能を向上すると共に偏摩耗を抑制することが可能となる。この３次元サイプ８の本数が２本より少ないとブロックの倒れ込みを充分に抑制することが出来ないので偏摩耗抑制の効果が得られない。逆にこの本数が５本より多いとブロック８の剛性が低下するため、却って偏摩耗抑制の効果が低下する。上述のように、３次元サイプ８とは、トレッド表面で変形すると共に深さ方向にも変形するサイプであり、例えば、三角錐状のブロックを交互に組み合わせてサイプを形成するピラミッドサイプ等を挙げることが出来る。

上記空気入りタイヤにおいて、外側主溝２のタイヤ幅方向外側に隣接する各ブロック８の外側主溝２側の少なくとも鋭角になっているエッジには面取り部６ａが形成されている。鋭角になっているエッジは剛性が低下し、接地時に力が逃げ易く、均一に摩耗し難いので、少なくとも鋭角になっているエッジに面取り部６ａを設けることでブロックの摩耗が均一になり偏摩耗を抑制することが出来る。この面取り部６ａは鋭角になっているエッジの剛性低下を抑えられるのであればどのような形状であっても構わない。

上記空気入りタイヤにおいて、ラグ溝４の外側主溝２に対する開口部は横溝３の外側主溝２に対する開口部に臨む位置に配置する。特に、ラグ溝４の外側主溝２に対する開口部と横溝３の延長線とのタイヤ周方向のずれ量が横溝３のピッチ長さの１０％以下に設定される。これにより、ラグ溝４と横溝３とが実質的に連なるようになるため排雪性能を向上することが出来る。より好ましくは、ラグ溝４の外側主溝２に対する開口部が横溝３の延長線上に配置されるとよい。

主溝１、２間に連通する横溝３は、タイヤ周方向に対して傾斜するように配置することが好ましい。特に、横溝３のタイヤ周方向に対する傾斜角度βが３０〜６０°であることが好ましく、更に好ましくは傾斜角度βが４０〜５０°であると良い。ここで、傾斜角度βは横溝の溝幅中心線がタイヤ周方向に対してなす角度である（図４参照）。

図４及び図５に示すように、横溝３のセンター主溝１に対する連通部位には底上げ細溝部３ａが形成されていることが好ましい。この底上げ細溝部３ａは横溝３の他の部位に比べて溝深さ及び溝幅が小さくなるように形成した部分である。この底上げ細溝部３ａの長さＬ３ａは、横溝３の長さＬ３の２０〜４０％に設定することが好ましい。ここで、横溝の長さＬ３とは横溝３のセンター主溝１側の端部から外側主溝２側の端部までの長さであり、底上げ細溝部３ａの長さＬ３ａは横溝３のセンター主溝１側の端部からの長さで、いずれも溝幅中心線に沿って測定される長さである。また、底上げ細溝部３ａの溝深さＤ３ａはセンター主溝１の溝深さＤ１の４０〜６０％、底上げ細溝部３ａの溝幅Ｗ３ａはラグ溝３の最大溝幅Ｗ３の３０〜５０％に設定されていることが好ましい。

上述のように構成される空気入りタイヤでは、主溝１、２間に連通する複数本の横溝３をタイヤ周方向に対して傾斜するように配置しているので、タイヤ周方向の延長成分とタイヤ幅方向の延長成分を有する横溝３が車輌の前後方向及び横方向の滑りを効果的に抑制することが出来る。これにより、雪上やウェット条件下での操縦安定性を向上することが出来る。

また、横溝３のセンター主溝１に対する連通部位に底上げ細溝部３ａを形成し、横溝３の溝深さＤ３ａと溝幅Ｗ３ａとを小さくすることが好ましく、これにより底上げ細溝部３ａ近傍でのブロック剛性が高くなり偏摩耗を抑制することが出来る。しかも、横溝３の底上げと狭幅化とを組み合わせているので、ブロック剛性を高めるに際して、センター主溝１に対して横溝３が連通した状態を確保することが出来る。そのため、センター主溝１と横溝３との協働により排水性能を良好に維持することが出来る。

上述のように、横溝３のタイヤ周方向に対する傾斜角度βは３０〜６０°とすることが好ましいが、この傾斜角度βが３０°より小さいと雪上でのトラクション性能を充分向上することが出来ない。逆に、傾斜角度βが６０°より大きいと雪上での横滑りを防止する性能を充分向上することが出来ない。

上述のように、底上げ細溝部３ａの長さＬ３ａは横溝３の長さＬ３の２０〜４０％に設定することが好ましく、これにより雪上での操縦安定性を低下させることなく耐偏摩耗性を向上することが出来る。底上げ細溝部３ａの長さＬ３ａが横溝３の長さＬ３の２０％より小さいと偏摩耗抑制の効果が不充分になり、逆に底上げ細溝部３ａの長さＬ３ａが横溝３の長さＬ３の４０％より大きいと雪上での操縦安定性を充分向上することが出来ない。

底上げ細溝部３ａにおける横溝３の溝深さＤ３ａはセンター主溝１の溝深さＤ１の４０〜６０％とすることが好ましいが、センター主溝１の溝深さＤ１に対する底上げ細溝部３ａの溝深さＤ３ａの比率が４０％より小さいと偏摩耗抑制の効果が不充分になり、逆に比率が６０％より大きいと排雪性能を充分向上することが出来ない。

底上げ細溝部３ａにおける横溝３の溝幅Ｗ３ａは横溝３の最大溝幅Ｗ３の３０〜５０％とすることが好ましいが、横溝３の最大溝幅Ｗ３に対する底上げ細溝部３ａの溝幅Ｗ３ａの比率が３０％より小さいと排雪性能を充分向上することが出来ず、逆に比率が５０％より大きいとブロックの動きが大きくなり耐偏摩耗性を充分向上することが出来ない。

また、センター主溝１と横溝３とにより形成される各ブロック５にはタイヤ幅方向に延びる４〜６本の３次元サイプ７を配置することが好ましい。ブロック５にトレッド表面のみで屈曲するような一般的な２次元サイプを設けると、サイプのエッジ効果により雪上性能を向上することは出来るが、ブロック剛性が低下するためブロック５が倒れ込み易く偏摩耗を抑制することは出来ない。これに対してトレッド表面で屈曲すると共にサイプの深さ方向にも屈曲するような３次元サイプは、ブロック５の倒れ込みを抑制することが出来るため雪上性能を向上すると共に偏摩耗を抑制することが可能となる。この３次元サイプ７の本数が４本より少ないとブロック５の倒れ込みを充分に抑制することが出来ないので偏摩耗抑制の効果が得られない。逆にこの本数が６本より多いとブロック５の剛性が低下するため、却って偏摩耗抑制の効果が低下する。

タイヤサイズが１９５／７５Ｒ１６Ｃであり、トレッド部にタイヤ周方向にストレート状に延びる３本の主溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝及びラグ溝を設け、これら主溝、横溝、及びラグ溝により複数のブロックを区画し、センター部のブロックに４本のサイプを設け、ショルダー部のブロックに３本のサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、ラグ溝のタイヤ幅方向に対する傾斜角度α、ラグ溝の底上げ細溝部の寸法（長さＬ４ａ／Ｌ４及び溝深さＤ４ａ／Ｄ４）、ショルダー部のブロックに設けるサイプの種類、ショルダーブロックの鋭角エッジに対する面取り部の有無、横溝延長線上のラグ溝の有無を表１のようにした従来例、比較例１〜５、実施例１〜４の１０種類のタイヤを作成した。尚、サイプとしては、トレッド表面でジグザグ形状をなす２次元サイプ（２Ｄ）又はトレッド表面でジグザグ形状をなし、サイプ深さ方向にもジグザグ状をなす３次元サイプ（３Ｄ）を採用した。

従来例は本発明の特徴を有さない例である。比較例１はラグ溝角度のみを本発明の範囲内にし、底上げ細溝部を設けない例である。比較例２、３は比較例１に加えて溝幅のみが狭い部分を設けた例である。比較例４、５は比較例２に加えて更に底上げをして底上げ細溝部を設けた例であるが、底上げ細溝部の溝深さが本発明の範囲から外れた例である。

実施例１〜４は、いずれもラグ溝角度を１０°、底上げ細溝部の溝長さを主溝から接地端までの距離の３０％、溝深さを主溝深さの５０％にした例である。実施例１はサイプとして３次元サイプを設けた例である。実施例２は実施例１に対して、更に鋭角部に面取りを施した例である。実施例３は実施例２に対して更にラグ溝を細溝の延長線上に配置した例である。実施例４は実施例３に対してサイプを２次元サイプにした例である。

これら１０種類のタイヤについて、下記の評価方法により、耐偏摩耗性、雪上操縦安定性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

耐偏摩耗性
試験タイヤをリムサイズ１６×５１／２Ｊのホイールに組み付けて最大積載量３．５ｔの車輌（バン）に装着し、前輪空気圧３００ｋＰａ、後輪空気圧４８０ｋＰａとして、テストコースにおいて１５０００ｋｍ走行した後、摩耗の状態を比較した。従来例を１００とする指数で相対評価を行った。この指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを意味する。

雪上性能
試験タイヤをリムサイズ１６×５１／２Ｊのホイールに組み付けて最大積載量３．５ｔの車輌（バン）に装着し、前輪空気圧３００ｋＰａ、後輪空気圧４８０ｋＰａとして、雪面からなるテストコースにおいてドライバーによる官能評価を行った。評価結果は従来例１を１００とする１００点法にて示した。この指数値が大きいほど雪上性能が優れていることを意味する。

従来例が基準である。比較例１〜５は耐摩耗性のみを若干向上することは出来るが、雪上性能は従来レベルを維持するか或いは従来例よりも低下した。これに対して、実施例１〜４は、いずれも耐偏摩耗性及び雪上性能を向上し、これらの性能を高度に両立した。

１、２主溝
３横溝
３ａ底上げ細溝部
４ラグ溝
４ａ底上げ細溝部
５、６ブロック
７、８サイプ
Ｔトレッド部
ＣＬタイヤ赤道
Ｅタイヤ接地端

Claims

トレッド部にタイヤ周方向に延びる少なくとも３本の主溝と、タイヤ幅方向に延びて該主溝間に連通する複数本の横溝と、最外側の主溝に連通すると共に接地端側に向かってタイヤ幅方向に延びるラグ溝とを設け、これら主溝、横溝、及びラグ溝により複数のブロックを区画した空気入りタイヤにおいて、
前記ラグ溝をタイヤ幅方向に対し±２０°以内で延長するように配置すると共に、前記ラグ溝の前記最外側の主溝に対する連通部位に前記ラグ溝の他の部分に比べて溝深さ及び溝幅を小さくした底上げ細溝部を形成し、前記底上げ細溝部の溝深さを前記最外側の主溝の溝深さの４０〜６０％、前記底上げ細溝部の溝幅を前記ラグ溝の最大溝幅の３０〜５０％にし、かつ前記底上げ細溝部の長さを前記ラグ溝の主溝側端部から接地端までの長さの２０％〜４０％にし、前記ラグ溝の前記最外側の主溝に対する開口部を前記横溝の前記最外側の主溝に対する開口部に臨む位置に配置し、前記ラグ溝の前記最外側の主溝に対する開口部と前記横溝の延長線とのタイヤ周方向のずれ量を前記横溝のピッチ長さの１０％以下にしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記ラグ溝と前記最外側の主溝とによって区画されたショルダー部のブロックのそれぞれに複数本の３次元サイプをタイヤ幅方向に延長するように配置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。
前記ラグ溝と前記最外側の主溝とによって区画されたショルダー部のブロックの鋭角になっているエッジに面取り部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記横溝をタイヤ周方向に対して３０〜６０°で傾斜するように配置すると共に、前記横溝のセンター側の主溝に対する連通部位に前記横溝の他の部分に比べて溝深さ及び溝幅を小さくした底上げ細溝部を形成し、前記底上げ細溝部の溝深さを前記センター側の主溝の溝深さの４０〜６０％、前記底上げ細溝部の溝幅を前記横溝の最大溝幅の３０〜５０％にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記横溝と前記主溝とによって区画されたセンター部のブロックのそれぞれに４〜６本の３次元サイプをタイヤ幅方向に延長するように配置した請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。