JP5779164B2

JP5779164B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5779164B2
Application number: JP2012239525A
Authority: JP
Inventors: 吾郎宗澤
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: CN103786529B; JP2014088116A; CN103786529A

Description

本発明は、ショルダーリブの温度上昇を抑えてベルト端剥離を抑制するとともに、偏摩耗性能を向上させた空気入りタイヤに関する。

従来より、リブパターンが有する利点（例えば、走行安定性、排水性、横滑りのし難さ等）と、ラグパターンが有する利点（例えば駆動性、制動性等）とを併せ持つタイヤとして、例えば図４に示す如きリブラグパターンのタイヤが使用されている（例えば特許文献１参照。）。

前記タイヤは、タイヤ周方向にのびる縦主溝ａによって区分されたリブｂのうち、最外側のリブであるショルダーリブｂｓに、内端がこのショルダーリブｂｓ内で終端するラグ溝ｃを形成している。なお前記ラグ溝ｃはトレッド接地縁ＴＥを越え、その外端は、通常、バットレス領域ｄをタイヤ周方向にのびるバットレス縦溝ｆに交わって終端している。なお最外側の縦主溝ａｓとラグ溝ｃの内端との間には、タイヤ周方向にのびる例えばジグザグ状の縦のサイプｇが形成され、かつトレッド接地縁Ｔｅ上には横のサイプｈが並列するサイプ列ｈｒが形成され、それぞれ偏摩耗性能を高めている。

しかしながら、偏摩耗性能については充分とは言えず、さらなる検討が望まれる。

特開平０８−９１０２３号公報

そこで本発明は、偏摩耗性能をさらに向上させると同時に、ショルダーリブの温度上昇を抑えてベルト端剥離を抑制しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、トレッド部が、タイヤ周方向にのびる３本の縦主溝により、前記縦主溝間のクラウンリブと、最外側の縦主溝よりもタイヤ軸方向外側のショルダーリブとに区分された空気入りタイヤであって、
トレッド接地縁からタイヤ軸方向外側に連なるバットレス領域は、タイヤ周方向にのびるバットレス縦溝と、該バットレス縦溝からタイヤ軸方向内側にのびるバットレスラグ溝とを具え、
しかも前記バットレスラグ溝は、タイヤ軸方向内端がトレッド接地縁よりもタイヤ軸方向内側かつショルダーリブ内で終端する第１ラグ溝と、タイヤ軸方向内端がトレッド接地縁よりもタイヤ軸方向外側で終端するとともに前記第１ラグ溝とは交互に配される第２ラグ溝とからなるとともに、
前記ショルダーリブは、
互いに隣り合う前記第１ラグ溝間をこの第１ラグ溝とは交差することなくタイヤ周方向にのびる縦サイプ片からなり、かつ前記トレッド接地縁よりもタイヤ軸方向内側の位置にて、前記縦サイプ片がタイヤ周方向に間隔を隔てて一直線状に配列した縦サイピング列、
及び前記縦サイピング列と前記最外側の縦主溝との間を通ってタイヤ周方向にのびる縦サイピングを具え、
前記縦サイピングは、タイヤ軸方向内側の縦サイプ部、タイヤ軸方向外側の縦サイプ部、前記内側の縦サイプ部と外側の縦サイプ部とを継ぐ継ぎサイプ部からなる矩形波状をなし、しかも前記外側の縦サイプ部に途切れ部を設けたことを特徴としている。

また請求項２では、各前記縦サイプ片は、途切れ部によってタイヤ周方向一方側、他方側のサイプ片部に区分されることを特徴としている。

また請求項３では、前記縦サイプ片の前記途切れ部の間隔Ｇａは、前記縦サイプ片と前記第１ラグ溝との間隔Ｇｂよりも小であることを特徴としている。

また請求項４では、前記縦サイピングの矩形波のピッチ数は、前記第１ラグ溝のピッチ数と等しいことを特徴としている。

また請求項５では、前記縦サイピング列は、前記第１ラグ溝のタイヤ軸方向内端を通ることを特徴としている。

なお前記トレッド接地縁とは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した状態のタイヤに正規荷重を負荷した時に接地するトレッド接地面のタイヤ軸方向最外位置を意味する。又前記トレッド接地縁間のタイヤ軸方向距離を、トレッド接地巾という。

又前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE"を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。前記「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"である。

本発明は叙上の如く、バットレス領域に、バットレス縦溝からタイヤ軸方向内側にのびる第１、第２ラグ溝を具える。このうち第１ラグ溝は、トレッド接地縁を越えてショルダーリブの踏面上をのびる。従って、従来のラグ溝と同様、駆動性や制動性に貢献する。

又第２ラグ溝は、バットレス領域内で終端するため駆動性や制動性には影響しないが、接地時、溝巾が広がる向きに変形する。そのため、ショルダーリブの接地端側の接地圧が軽減され、発熱が抑えられる。又この第２ラグ溝によって表面積も増えるため、放熱効果も高まる。そしてこれらの相乗効果によってベルト層外端側でのゴムの熱劣化が減じられ、その結果、ベルト端剥離を抑制することができる。

又前記ショルダーリブには、トレッド接地縁のタイヤ軸方向内側に、縦サイピング列が配される。この縦サイピング列は、前記第１ラグ溝間をタイヤ周方向にのびる縦サイプ片がタイヤ周方向に間隔を隔てて一直線状に配列することによって形成されるため、ショルダーリブの剛性が適度に緩和される。そのため、転動時に生じるショルダーリブと路面との間の滑りに原因した肩落ち摩耗等の偏摩耗を、抑制することができる。

なお前記縦サイピング列に代えて、タイヤ軸方向にのびる横サイプをタイヤ周方向に並列させた場合には、ショルダーリブの剛性が過度に低下し、前記第１ラグ溝の周囲にＨ＆Ｔ摩耗等の偏摩耗を発生させる傾向となる。なお前記第２ラグ溝を、第１ラグ溝と同様に踏面上までのばした場合にも、剛性の過度の低下を招き、Ｈ＆Ｔ摩耗等の偏摩耗を発生させる傾向となる。

本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの一実施例の展開図である。その一部を拡大して示す展開図である。トレッド部の断面図である。従来タイヤのトレッドパターンの一例を示す展開図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２が、タイヤ周方向にのびる３本の縦主溝３により４本のリブ４に区分された左右対称のトレッドパターンを具える。

具体的には、前記トレッド部２は、タイヤ赤道Ｃｏ上をのびる中央の縦主溝３ｃと、その両側の外の縦主溝３ｓとを具える。これによりトレッド部２は、前記中央の縦主溝３ｃと外の縦主溝３ｓとの間のクラウンリブ４ｃ、及び最外側となる前記外の縦主溝３ｓよりもタイヤ軸方向外側に位置するショルダーリブ４ｓに区分される。

前記縦主溝３のサイズについては特に規制されることがなく、従来的な範囲のものが好適に使用される。例えば乗用車用タイヤの場合、図３に示すように、トレッド剛性と排水性との観点から、前記縦主溝３の溝巾Ｗ３はトレッド接地巾ＴＷの３．０〜８．０％の範囲が好ましく、又溝深さＨ３は６．０〜９．０mmの範囲が好ましい。前記縦主溝３としては、直線溝が、排水性に優れる点及び直進安定性に優れる点などから好適に採用しうるが、例えばジグザグ溝を用いることもできる。

又、トレッド接地縁ＴＥからタイヤ軸方向外側に連なるバットレス領域５には、タイヤ周方向にのびるバットレス縦溝６と、前記バットレス縦溝６からタイヤ軸方向内側にのびるバットレスラグ溝７とが配される。

前記バットレス縦溝６は、溝巾が２〜４mm程度、溝深さが１〜２mm程度の浅底の細溝として形成される。

図２に示すように、前記バットレスラグ溝７は、タイヤ周方向に対して５０°以上、好ましくは８０°以上の角度θで前記バットレス縦溝６からタイヤ軸方向内側にのびる。本例では、前記バットレスラグ溝７が直線溝の場合を示すが、円弧状の湾曲溝であってもよく、係る場合には、その接線の角度が前記範囲とする。

前記バットレスラグ溝７は、タイヤ周方向に交互に配される第１ラグ溝７Ａと第２ラグ溝７Ｂとから構成される。このうち第１ラグ溝７Ａは、そのタイヤ軸方向内端が、前記トレッド接地縁ＴＥよりもタイヤ軸方向内側かつショルダーリブ４ｓ内で終端する。前記第１ラグ溝７Ａの内端のトレッド接地縁ＴＥからの距離Ｄ７は、前記トレッド接地巾ＴＷの２〜８％の範囲が好ましい。又第２ラグ溝７Ｂは、そのタイヤ軸方向内端がトレッド接地縁ＴＥよりもタイヤ軸方向外側で終端している。

第１、第２ラグ溝７Ａ、７Ｂは、前記バットレス縦溝６と同程度（例えば２〜４mm程度）の溝巾を有する細溝であって、その溝深さ（図３に示す。）は、外端から内端に向かって漸増している。第１ラグ溝７Ａの内端における深さは、後述する縦サイプ片１０の溝深さＨ１０とほぼ等しく設定される。なお第２ラグ溝７Ｂには、溝巾２mm以下のサイプ状部分を含むことができる。なお第２ラグ溝７Ｂのバットレス縦溝６からの長さＬ７Ｂは、第１ラグ溝７Ａの長さＬ７Ａの４０〜６０％が好ましい。

次に、前記ショルダーリブ４ｓには、前記トレッド接地縁ＴＥよりもタイヤ軸方向内側の位置をタイヤ周方向にのびる縦サイピング列８、及び前記縦サイピング列８と外の縦主溝３ｓとの間を通ってタイヤ周方向にのびる縦サイピング９が配される。

前記縦サイピング列８は、複数の縦サイプ片１０がタイヤ周方向に間隔を隔てて一直線状に配列した破線状に形成される。この縦サイピング列８のトレッド接地縁ＴＥからの距離Ｄ８は、前記トレッド接地巾ＴＷの２〜８％の範囲が好ましい。本例の縦サイピング列８は、前記第１ラグ溝７Ａのタイヤ軸方向内端の位置を通る。

各前記縦サイプ片１０は、互いに隣り合う第１ラグ溝７Ａ、７Ａ間を、この第１ラグ溝７Ａとは交差することなくタイヤ周方向にのびる。なお縦サイプ片１０のサイプ巾は０〜２．０mmの範囲であって、サイプ深さＨ１０（図３に示す。）は前記縦主溝３の溝深さの６６〜８６％の範囲が好ましい。

本例では、各縦サイプ片１０が、途切れ部１１によってタイヤ周方向一方側、他方側のサイプ片部１０Ａ、１０Ｂに区分される場合が示される。この途切れ部１１の間隔Ｇａは、本例では０．５〜２mmであって、前記縦サイプ片１０と第１ラグ溝７Ａとの間隔Ｇｂよりも小であるのが好ましい。又サイプ片部１０Ａ、１０Ｂの長さＬａ、Ｌｂの比Ｌａ／Ｌｂは０．５〜１．５が好ましく、特に長さＬａ、Ｌｂが互いに等しいことがより好ましい。

次に、前記縦サイピング９は、タイヤ軸方向内側の縦サイプ部９ａ、タイヤ軸方向外側の縦サイプ部９ｂ、前記内側の縦サイプ部９ａと外側の縦サイプ部９ｂとを継ぐ継ぎサイプ部９ｃからなる矩形波状をなす。本例では、前記継ぎサイプ部９ｃがタイヤ軸方向に対して例えば２０〜４５°の角度βで傾斜し、これにより屈曲部での剛性低下を抑えている。なお縦サイピング９としては、屈曲することなくタイヤ周方向に直線状にのびるものでも良い。なお矩形波状の場合、縦サイピング９の矩形波のピッチ数は、前記第１ラグ溝７Ａのピッチ数と等しい。

前記縦サイピング９のサイプ巾も０〜２．０mmの範囲であって、サイプ深さＨ９（図３に示す。）も前記縦主溝３の溝深さＨ３の６６〜８６％の範囲が好ましい。又縦サイピング９の中心（矩形波状をなす場合はその振幅の中心。）から縦サイピング列８までの距離Ｌｃと、縦サイピング９の中心から外の縦主溝３ｓまでの距離Ｌｄとの比Ｌｃ／Ｌｄは０．９〜１．１が好ましい。即ち、前記縦サイピング９は、縦サイピング列８と外の縦主溝３ｓとの間の領域ＹＡの略中央位置に配される。なお縦サイピング９の中心からタイヤ赤道Ｃｏまでの距離Ｌ９は、前記トレッド接地巾ＴＷの３０±４０％の範囲である。

又前記縦サイピング９は、前記外側の縦サイプ部９ｂに途切れ部１２を具える。この途切れ部１２の間隔Ｇｃは、前記間隔Ｇａよりも大であり、本例では１．０〜３．０mmとしている。

このような空気入りタイヤ１では、バットレス領域５に形成される第１、第２ラグ溝７Ａ、７Ｂのうち、第１ラグ溝７Ａが、ショルダーリブ４ｓの踏面上をのびる。従って、第１ラグ溝７Ａが、従来のラグ溝と同様、駆動性や制動性に貢献する。又第２ラグ溝７Ｂは、バットレス領域５内で終端するため駆動性や制動性には影響しないが、接地時、溝巾が広がる向きに変形する。そのため、ショルダーリブ４ｓの接地端側の接地圧が軽減され発熱が抑えられる。さらに第２ラグ溝７Ｂによって表面積も増えるため、放熱効果も高まり、これら相乗効果によってベルト層外端側でのゴムの熱劣化が抑えられる。その結果、ベルト端剥離を抑制できる。

なお前記第２ラグ溝７Ｂを、第１ラグ溝７Ａと同様に踏面上までのばした場合、ショルダーリブ４ｓの剛性が過度に低下し、第１、第２ラグ溝７Ａ、７Ｂの周囲にＨ＆Ｔ摩耗を誘発する。

前記ショルダーリブ４ｓには、踏面上に縦サイピング列８が配される。この縦サイピング列８は、小長さの縦サイプ片１０を一直線状に配列することによって形成されるため、ショルダーリブ４ｓの接地端TE側の剛性を適度に緩和する。そのため、ショルダーリブ４ｓと路面との間の滑りに原因した肩落ち摩耗等を抑制しながら、接地圧を軽減して、前記発熱をさらに抑える。特に、前記縦サイプ片１０を、途切れ部１１によってサイプ片部１０Ａ、１０Ｂに区分した場合には、ショルダーリブ４ｓの剛性をより均一に緩和しうるため、肩落ち摩耗やＨ＆Ｔ摩耗にとって好ましい。

なお縦サイピング列８がない場合、ショルダーリブ４ｓの剛性が大であり、肩落ち摩耗を悪化させる。又縦サイピング列８に代えて、タイヤ軸方向にのびる横サイプをタイヤ周方向に並列させた場合（例えば図４参照。）には、ショルダーリブ４ｓの剛性が過度に低下する。その結果、Ｈ＆Ｔ摩耗を悪化させる。

次に、前記縦サイピング９は、前記領域ＹＡの剛性を緩和するなど、ショルダーリブ４ｓ全体の剛性バランスを改善する。もし縦サイピング９がない場合、縦サイピング列８より内側の前記領域ＹＡとその外側の領域ＹＢとの間の剛性差が大きくなるため、肩落ち摩耗を悪化させる。特に縦サイピング９が、矩形波状をなす場合には、領域ＹＡの剛性を広範囲に緩和するなど、ショルダーリブ４ｓ全体の剛性バランスの改善効果が高い。しかし、縦サイピング９が矩形波状をなす場合、外側の縦サイプ部９ｂが縦サイピング列８に接近するため、この接近部分で剛性が低下しＨ＆Ｔ摩耗にとって悪影響を与える。従って、本例では、前記外側の縦サイプ部９ｂに途切れ部１２を設けることにより前記接近部分の剛性を維持でき、Ｈ＆Ｔ摩耗への悪影響を抑制している。

なおクラウンリブ４ｃには、前記ショルダーリブ４ｓとの剛性バランスを保つため、慣例に従い、クラウンリブ４ｃ内で途切れる途切れ溝２０や、サイピング２１を適宜設けることができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１のトレッドパターンを有する空気入りタイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を、表１の仕様に基づき試作した。そして各試供タイヤに対して、ベルト端剥離性能、偏摩耗性能についてテストした。表１に記載以外は実質的に同仕様である。共通仕様は以下の通りである。
トレッド接地巾ＴＷ：１５４mm
中央の縦主溝
・溝巾Ｗ３＝７．５mm
・溝深さＨ３＝８．６mm
側の縦主溝
・溝巾Ｗ３＝９．５mm
・溝深さＨ３＝１０．０mm
バットレス縦溝
・溝巾＝０．７mm
・溝深さ＝７．０mm
第１ラグ溝７Ａ
・溝巾＝３．０mm
・最大溝深さ＝８．６mm
・トレッド接地縁からの距離Ｄ７＝１０．０mm
間隔Ｇａ＝２．０mm
間隔Ｇｂ＝３．５mm
間隔Ｇｃ＝３．８mm
各サイピングのサイプ巾＝０．６mm
テスト方法は、次の通りである。

（１）ベルト端剥離性能：
ドラム試験機を用い、試供タイヤをリム（６．００ＪＪ）、内圧（２５０ｋＰａ）、荷重（８．１５ｋＮ）、速度１００ｋｍ／ｈの条件にて２００００ｋｍ走行させた。そして走行後のタイヤを解体し、ベルト端剥離の発生の有無を目視によって判定した。

（２）偏摩耗性能：
試供タイヤを、リム（６．００ＪＪ）、内圧（２５０ｋＰａ）の条件にて、車両：トヨタ社製プリウス（形式；ＮＨＷ２０）の全輪に装着し、市街地を２０万ｋｍ走行した。そして走行後のタイヤの肩落ち摩耗、Ｈ＆Ｔ摩耗を目視によって判定し、比較例１を１００とする指数で評価している。数値が大きいほど偏摩耗が少なく良好である。

表１に示すように、実施例にタイヤは、ベルト端剥離を抑制しながら偏摩耗性能（肩落ち摩耗、Ｈ＆Ｔ摩耗）を向上させうるのが確認できる。

１空気入りタイヤ
２トレッド部
３縦主溝
４ｃクラウンリブ
４ｓショルダーリブ
５バットレス領域
６バットレス縦溝
７バットレスラグ溝
７Ａ第１ラグ溝
７Ｂ第２ラグ溝
８縦サイピング列
９縦サイピング
９ａ内側の縦サイプ部
９ｂ外側の縦サイプ部
９ｃ継ぎサイプ部
１０縦サイプ片
１０Ａ、１０Ｂサイプ片部
１１途切れ部
１２途切れ部
ＴＥトレッド接地縁

Claims

トレッド部が、タイヤ周方向にのびる３本の縦主溝により、前記縦主溝間のクラウンリブと、最外側の縦主溝よりもタイヤ軸方向外側のショルダーリブとに区分された空気入りタイヤであって、
トレッド接地縁からタイヤ軸方向外側に連なるバットレス領域は、タイヤ周方向にのびるバットレス縦溝と、該バットレス縦溝からタイヤ軸方向内側にのびるバットレスラグ溝とを具え、
しかも前記バットレスラグ溝は、タイヤ軸方向内端がトレッド接地縁よりもタイヤ軸方向内側かつショルダーリブ内で終端する第１ラグ溝と、タイヤ軸方向内端がトレッド接地縁よりもタイヤ軸方向外側で終端するとともに前記第１ラグ溝とは交互に配される第２ラグ溝とからなるとともに、
前記ショルダーリブは、
互いに隣り合う前記第１ラグ溝間をこの第１ラグ溝とは交差することなくタイヤ周方向にのびる縦サイプ片からなり、かつ前記トレッド接地縁よりもタイヤ軸方向内側の位置にて、前記縦サイプ片がタイヤ周方向に間隔を隔てて一直線状に配列した縦サイピング列、
及び前記縦サイピング列と前記最外側の縦主溝との間を通ってタイヤ周方向にのびる縦サイピングを具え、
前記縦サイピングは、タイヤ軸方向内側の縦サイプ部、タイヤ軸方向外側の縦サイプ部、前記内側の縦サイプ部と外側の縦サイプ部とを継ぐ継ぎサイプ部からなる矩形波状をなし、しかも前記外側の縦サイプ部に途切れ部を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。
各前記縦サイプ片は、途切れ部によってタイヤ周方向一方側、他方側のサイプ片部に区分されることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記縦サイプ片の前記途切れ部の間隔Ｇａは、前記縦サイプ片と前記第１ラグ溝との間隔Ｇｂよりも小であることを特徴とする請求項２記載の空気入りタイヤ。
前記縦サイピングの矩形波のピッチ数は、前記第１ラグ溝のピッチ数と等しいことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
前記縦サイピング列は、前記第１ラグ溝のタイヤ軸方向内端を通ることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。