JP5675228B2

JP5675228B2 - タイヤ

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Publication number: JP5675228B2
Application number: JP2010196193A
Authority: JP
Inventors: 篤史渡邉
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2030-09-01
Also published as: JP2012051484A

Description

この発明は、タイヤのトレッド部に、略タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝と、隣接する２本の周方向溝を連通する複数本の横溝を配設することによって、ブロック陸部を区画形成してなるタイヤ、特には重荷重用タイヤに関するものであり、かかるタイヤのウェット路面におけるトラクション性能、雪上性能及び耐偏摩耗性の向上を図るものである。

一般に、重荷重用空気入りタイヤは、相当の重量を支えることを可能とするために、タイヤの偏平率を大きくし、ベルト剛性を高くしている。また、ウェット路面や積雪路面等の様々な走行条件下での走行を可能とするために、トレッド部全域にブロック陸部を配したトレッドパターンとすることが多い。

しかし、かかるトレッドパターンを有するタイヤでは、直進走行時に、ブロック陸部の周方向端近傍が局所的に摩耗し、周方向端側の摩耗量がブロック陸部の中央側の摩耗量よりも多くなり偏摩耗する虞がある。そこで、トラクション性能を損なうことなく、耐偏摩耗性を向上させる方策として、例えば特許文献１には、ブロックパターンを有するタイヤのブロック陸部間の横溝の一部を浅くする、すなわち横溝に底上げ部を設けることにより、ブロック陸部のタイヤ周方向への倒れ込み変形に抗する応力を高めて、倒れ込み変形に起因した偏摩耗を防止する方法が開示されている。

しかし、特許文献１に記載のタイヤでは、コーナリング走行時に特にはショルダー側のブロック陸部に横力が負荷され、ブロック陸部の幅方向外側端がその他の部分よりも早期に摩耗し、ブロック陸部が偏摩耗してしまう。その対策として、特許文献２には、ショルダー側のブロック陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本の切り欠きを設けることにより、タイヤ負荷転動時の路面に対する接地面積の低下を抑制して、ショルダー側のブロック陸部の耐偏摩耗性を向上させたタイヤが開示されている。

特開平０６−１７１３１８号公報特開２００５−３２９７９５号公報

しかし、特許文献２のタイヤは、耐偏摩耗性を向上させるために多くの本数の切り欠きをブロック陸部に設ける必要があり、そのことにより、ブロック陸部の剛性が充分に確保されずに、耐摩耗性が低下し、タイヤ寿命が短くなるという問題を有する。

したがって、この発明の目的は、ブロック陸部を有するタイヤにおいて、トレッドパターンの適正化を図ることにより、ウェット路面におけるトラクション性能、雪上性能、及び、耐偏摩耗性を向上させたタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明は、タイヤのトレッド部に、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝と、隣接する２本の周方向溝を連通する複数本の横溝と、によって区画される複数個のブロック陸部からなる複数の陸部列を有するタイヤであって、前記陸部列のうち、周方向溝を挟んで隣接する少なくとも２列の陸部列である中央陸部列は、該中央陸部列を構成するブロック陸部がタイヤ周方向に互いにずらして配設されており、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜しており、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離が短く、路面接地域において、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間の溝部は閉塞してなり、タイヤ幅方向最外側の陸部列における少なくとも１個のブロック陸部は、一方の周方向端部からタイヤ周方向に向かって延在する少なくとも一本の切り欠きを具え、タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの該切り欠きの少なくとも一部は、タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの中央陸部列のタイヤ幅方向に隣接している領域のブロック陸部と重なり、前記切り欠きは、該ブロック陸部内で終端してなり、
タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの前記切り欠きのブロック陸部内で終端してなる終端部は、タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの中央陸部列のタイヤ周方向に隣接しているブロック陸部間の溝部と重なることを特徴とするタイヤである。ここで「溝部」とは、周方向溝又は横溝の一部であり、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間に延在している溝又はタイヤ周方向に隣接するブロック陸部間に延在している溝をいうものとし、「ずらして配設」とは、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部のタイヤ周方向の配設ピッチの始点を異ならせて、ブロック陸部の周方向端がタイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間で一致しないような配設をいうものとする。

更に、切り欠きは、タイヤ周方向に対し傾斜して延びることが好ましい。

加えて、切り欠きは、ブロック陸部の一方の周方向端部から、ブロック陸部の幅方向外側の端部に向かって延在してなることが好ましい。

加えてまた、切り欠きは、溝底に曲率を有することが好ましい。ここで「溝底に曲率を有する」とは、溝底がタイヤ径方向内側に凸の形状で湾曲していることをいう。

更に、切り欠きの溝幅は、トレッド部表面から、溝底に向かって漸減してなることが好ましい。

更にまた、切り欠きの深さは、１〜６ｍｍの範囲にあることが好ましい。

この発明によれば、ブロック陸部を有するタイヤにおいて、トレッドパターンの適正化を図ることにより、ウェット路面におけるトラクション性能、雪上性能、及び、耐偏摩耗性を向上させたタイヤを提供することが可能となる。

（ａ）は、この発明に従う代表的なタイヤの一実施形態に係るトレッド部の一部の展開図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＩ―Ｉ線断面図である。参考のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。（ａ）及び（ｂ）は、参考のタイヤのトレッド部の一部の展開図のブロック陸部の一例を示した図である。従来例タイヤのトレッド部の一部の展開図である。参考例タイヤ１のトレッド部の一部の展開図である。

以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態を説明する。図１（ａ）は、この発明に従う代表的なタイヤのトレッド部の一部の展開図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＩ―Ｉ線断面図である。図２は、参考のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。図３（ａ）及び（ｂ）は、参考のタイヤのトレッド部の一部の展開図のブロック陸部の一例を示した図である。

この発明のタイヤは、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、トレッド部１に、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝２と、隣接する周方向溝２を連通する複数本の横溝３と、によって区画される複数個のブロック陸部４からなる複数の陸部列５を有している。
ここで、かかる陸部列５のうち、中央陸部列６は、周方向溝を挟んで隣接する少なくとも２列、図示例で２列の陸部列５からなり、中央陸部列６を構成するブロック陸部４がタイヤ周方向に隣接陸部列間で互いにずらして配設されており、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部７の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜しており、かつ、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ₁よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ₂が短くなっており、路面接地域において、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間の溝部７は閉塞してなるものである。
また、陸部列５のうち、タイヤ幅方向最外側に位置するブロック陸部４からなる陸部列５である最外側陸部列８における少なくとも１個のブロック陸部４に、一方の周方向端部４０からタイヤ周方向に向かって延在する切り欠き９を具える。このとき、タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの切り欠き９の少なくとも一部は、タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの中央陸部列６のタイヤ幅方向に隣接している領域αのブロック陸部４と重なっている。
ここで、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ₂とは、一のブロック陸部と、該ブロック陸部をタイヤ幅方向に投影したときに少なくとも一部が重なる位置にあり、且つ該ブロック陸部の属する陸部列に隣接する陸部列に属するブロック陸部との間の距離をいう。
また、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ₁とは、同じ陸部列に属する隣接ブロック陸部間の距離をいう。
なお、ブロック陸部間の溝幅が一定でなく、上記ｄ₁、ｄ₂が一定でないときは、ブロック陸部間の溝幅の平均をもって上記ｄ₁、ｄ₂を定義するものとする。

上述したように、中央陸部列６において、タイヤ幅方向に隣接する陸部列５間で、陸部列５を構成するブロック陸部４がタイヤ周方向に互いにずらして配設されており、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部７の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜しており、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ₁よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ₂が短く、路面接地域において、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間の溝部７は閉塞してなることから、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部４同士の接触によるゴムの膨出成分を抑制しつつ、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間の溝部９がタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に傾斜し、かつブロック陸部間距離が短いことを利用し、ブロック陸部７間の反作用によって踏込時の駆動力負担を効率的に発生させることができる。なお、このとき、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部４は、タイヤ周方向に半ピッチずれて配設されていることが好ましい。なぜなら、ブロック陸部４が半ピッチずれて配設されていることで、タイヤ負荷転動時に、倒れ込み変形する変形力をタイヤ幅方向に隣接するブロック陸部４に有効に伝達することができるので、トレッド部１の単位面積あたりの駆動力負担を低下させて、ブロック陸部４の路面に対するすべり現象に起因した摩耗を防止することが可能となるからである。このようにして、踏込みから蹴出しまでのタイヤ周方向剪断力の勾配が小さくなり、すべり摩耗が発生する蹴出時の剪断力が低減されることにより、すべり摩耗が低減する。
また、最外側陸部列８のブロック陸部４における少なくとも1個のブロック陸部４に、一方の周方向端部４０からタイヤ周方向に向かって延在する切り欠き９を設け、このとき、タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの切り欠き９の少なくとも一部が、タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの中央陸部列６のタイヤ幅方向に隣接している領域αのブロック陸部４と重なっていることによって、タイヤ負荷転動時の最外側陸部列８のブロック陸部４の過剰な変形が抑制され、最外側陸部列８のブロック陸部４の耐摩耗性が向上する。そのことにより、耐偏摩耗性が向上した中央陸部列６のブロック陸部４に比して最外側陸部列８のブロック陸部４が早期に摩耗してしまうことが抑制され、タイヤの寿命が延びることとなる。また、切り欠き９を設けることにより、エッジ成分が増大し、ウェット路面におけるトラクション性能及び雪上性能が向上することとなる。

更に、タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの切り欠き９のブロック陸部内で終端してなる終端部９０は、タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの中央陸部列６のタイヤ周方向に隣接しているブロック陸部４間の溝部１０の領域βと重なっていることが好ましい。発明者は、タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの切り欠き９のブロック陸部内で終端してなる終端部９０とタイヤ周方向に平行な線へ投影したときの中央陸部列６のタイヤ幅方向に隣接している領域のブロック陸部４の領域αとが重なっていると、タイヤ幅方向断面で見たときの終端部９０と、中央陸部列６のブロック陸部４との剛性差が大きくなりすぎて、切り欠き９の終端部９０にクラックが入り易くなり、タイヤの耐久性が低下することを見出した。そこで、タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの切り欠き９のブロック陸部内で終端してなる終端部９０と、タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの中央陸部列６のタイヤ周方向に隣接しているブロック陸部４間の溝部１０の領域βとを重ならせることにより、上記した剛性差が小さくなり、終端部９０にクラックが発生しにくくなることから、タイヤの耐久性の低下が抑制されることとなる。

更にまた、図２に示すように、切り欠き９は、タイヤ周方向に対し傾斜して延びることが好ましい。なぜなら、切り欠き９を、タイヤ周方向に対し傾斜させることにより、タイヤ周方向のみならず、タイヤ幅方向のエッジ成分も増大し、ウェット路面におけるトラクション性能及び雪上性能が向上するからである。また、あわせて、ウェット路面及び雪上における操縦安定性も向上することとなるからである。このとき、切り欠き９は、ブロック陸部４の一方の周方向端部４０から、ブロック陸部４の幅方向外側の端部に向かって延在してなることが好ましい。なぜなら、ブロック陸部４の幅方向内側の領域よりも、幅方向外側の領域において、偏摩耗し易いことから、切り欠き９もそれにあわせて、ブロック陸部４の幅方向外側の領域に設けることが偏摩耗を効果的に抑制する観点から好ましいからである。

加えてまた、図１（ｂ）に示すように、切り欠き９は、溝底９１に曲率を有することが好ましい。なぜなら、切り欠き９の溝底９１にはクラックが発生し易いことから、溝底９１を曲率を有する形状とすることにより、溝底９１におけるクラックの発生を抑制することが可能となるからである。このとき、切り欠き９の各部位における剛性差を小さくし、クラックの発生を抑制する観点から、切り欠き９の溝幅は、トレッド部表面から、溝底に向かって漸減してなることが好ましい。また、切り欠き９の終端部９０でもクラックが発生し易いことから、切り欠きの終端部９０を曲率を有する形状とすることが好ましい。

更に、切り欠き９の深さは、１〜６ｍｍの範囲にあることが好ましい。なぜなら、切り欠き９の深さが１ｍｍ未満となると、切り欠き９を設けることによる効果が有効に得られない可能性があるからである。一方、切り欠き９の深さが６ｍｍを超える場合には、切り欠き９が深くなり過ぎて、切り欠き９近傍のブロック陸部４の剛性が不足し、タイヤの耐久性が低下してしまう虞があるからである。また、副次的な効果ではあるが、切り欠き９が陸部内で終端していないことから、排水性能が向上し、ウェット路面におけるトラクション性能が更に向上することとなる。

なお、上述したところはこの発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を交互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、最外側陸部列８のブロック陸部４に複数本の切り欠き９を設けることができ、その場合に、図３（ａ）に示すように、切り欠き９を同一方向に延在するように隣接させて設けたり、図３（ｂ）に示すように、ブロック陸部４の両周方向端部４０から延在する対称形状となるように設けたりすることも可能である。

次に、トレッド部の最外側陸部列にブロック陸部を具え、かかるブロック陸部には切り欠きを設けていないが、それ以外の構成がこの発明の空気入りタイヤと類似している空気入りタイヤ（比較例タイヤ）、及び、トレッド部の最外側陸部列にブロック陸部を具え、かかるブロック陸部に切り欠きを設けたこの発明に従う空気入りタイヤ（実施例タイヤ２、参考例タイヤ１、３）を、タイヤサイズ１１Ｒ／２２．５の重荷重用空気入りタイヤとして、夫々試作し、これら各供試タイヤをサイズ８.２５×２２．５のリムに取付けてタイヤ車輪とし、テストに使用する車両の駆動輪に装着して、空気圧：７００ｋＰａ（相対圧）、タイヤ負荷荷重２６.７２ｋＮ（１本あたり）を適用し、性能評価を行ったので、以下に説明する。

比較例タイヤは、図４に示す構成のトレッド部を具える。かかるトレッド部の中央陸部列は夫々複数個のブロック陸部からなり、隣接する陸部列間においてそれらを構成するブロック陸部がタイヤ周方向に互いにずらして配設されており、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜しており、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離が短く、路面接地域において、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間の溝部は閉塞してなるものである。
参考例タイヤ１、実施例タイヤ２、参考例タイヤ３は、夫々、図５、１及び２に対応するトレッド部の構成を有する。かかるトレッド部の中央陸部列は夫々複数個のブロック陸部からなり、隣接する陸部列間においてそれらを構成するブロック陸部がタイヤ周方向に互いにずらして配設されており、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜しており、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離が短く、路面接地域において、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間の溝部は閉塞してなり、かつ、タイヤ幅方向片側の最外側陸部列の各ブロック陸部に、ブロック陸部内で終端する切り欠きが設けられている。

耐偏摩耗性は、上述の車両をテスト道にて、最外側陸部列のブロック陸部の摩耗率が２０％、５０％及び８０％に到達するまで走行した後に、ブロック陸部内における最大段差量（ブロック陸部の中央位置における摩耗量と、ブロック陸部のタイヤ幅方向外側の端部から幅方向内側に5mmの位置であって、踏込端からブロック陸部の中央部側に5mmの位置における摩耗量の差）を測定し、比較例タイヤの８０％摩耗時を基準として指数化し、その他のタイヤについての相対値を求め、それらを比較することで評価した。なお、数値が小さい程、耐偏摩耗性に優れていることを示す。その結果を表１に示す。

耐クラック性は、上述の車両をテスト道にて、各種タイヤを走行させた後に、ブロック陸部にクラックが発生するまでの距離を測定し、比較例タイヤを基準として指数化し、その他のタイヤについての相対値を求め、それらを比較することで評価した。なお、数値が大きい程、耐偏摩耗性に優れていることを示す。その結果を表１に示す。

ウェット路面におけるトラクション性能は、上記車両を、鉄板を敷いたテストコースにて、水膜２ｍｍのウェット路面条件で、発進加速試験を行い、所定距離を走行することに要した時間を測定し、比較例タイヤの所要時間を基準値として、指数化し、その他のタイヤについて相対値を求め、それらを比較することで評価した。なお、数値が大きい程、ウェット路面におけるトラクション性能に優れることを表し、その結果を表１に示す。

雪上性能は、上述の車両をテスト用の圧雪路面において速度４０ｋｍ／ｈからフル制動したときの制動距離を計測し、比較例タイヤにおける計測結果を１００として指数化し、その他のタイヤにおける結果と比較することにより評価した。なお、数値が大きいほど、雪上性能に優れることを示す。また、その測定結果を表１に示す。

表１の結果から明らかなように、比較例タイヤに比べ、参考例タイヤ１、実施例タイヤ２、参考例タイヤ３は、耐偏摩耗性、ウェット路面におけるトラクション性能、及び雪上性能が共に向上していた。また、比較例タイヤに比べ、参考例タイヤ１、実施例タイヤ２は、耐クラック性が低下していた。それに対し、参考例タイヤ３は、比較例タイヤに比べ、耐クラック性が有効に向上していた。

以上のことから明らかなように、この発明によれば、ブロック陸部を有するタイヤにおいて、トレッドパターンの適正化を図ることにより、ウェット路面におけるトラクション性能、雪上性能、及び、耐偏摩耗性を向上させたタイヤを提供することが可能となった。

１トレッド部
２周方向溝
３横溝
４ブロック陸部
４０ブロック陸部の周方向端部
４１ブロック陸部の幅方向外側の端部
５陸部列
６中央陸部列
７タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部
８最外側陸部列
９切り欠き
９０切り欠きの終端部
９１切り欠きの溝底
１０タイヤ周方向に隣接しているブロック陸部間の溝部
ｄ₁ タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離
ｄ₂ タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離

Claims

タイヤのトレッド部に、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝と、隣接する２本の周方向溝を連通する複数本の横溝と、によって区画される複数個のブロック陸部からなる複数の陸部列を有するタイヤであって、
前記陸部列のうち、周方向溝を挟んで隣接する少なくとも２列の陸部列である中央陸部列は、該中央陸部列を構成するブロック陸部がタイヤ周方向に互いにずらして配設されており、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜しており、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離が短く、路面接地域において、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間の溝部は閉塞してなり、
タイヤ幅方向最外側の陸部列における少なくとも１個のブロック陸部は、一方の周方向端部からタイヤ周方向に向かって延在する少なくとも一本の切り欠きを具え、
タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの該切り欠きの少なくとも一部は、タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの中央陸部列のタイヤ幅方向に隣接している領域のブロック陸部と重なり、
前記切り欠きは、該ブロック陸部内で終端してなり、
タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの前記切り欠きのブロック陸部内で終端してなる終端部は、タイヤ周方向に平行な線へ投影したときの中央陸部列のタイヤ周方向に隣接しているブロック陸部間の溝部と重なることを特徴とするタイヤ。
前記切り欠きは、タイヤ周方向に対し傾斜して延びる、請求項１に記載のタイヤ。
前記切り欠きは、前記ブロック陸部の一方の周方向端部から幅方向外側の端部に向かって延在してなる、請求項１又は２に記載のタイヤ。
前記切り欠きは、溝底に曲率を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のタイヤ。
前記切り欠きの溝幅は、トレッド部表面から、溝底に向かって漸減してなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のタイヤ。
前記切り欠きの深さは、１〜６ｍｍの範囲にある、請求項１〜５のいずれか一項に記載のタイヤ。