JP5890354B2

JP5890354B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP5890354B2
Application number: JP2013155978A
Authority: JP
Inventors: 薫子渡邉
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2033-07-26
Also published as: JP2015024758A

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、トレッド部に設けられたサイプの耐石噛み性を向上させた空気入りラジアルタイヤに関する。

一般に、空気入りラジアルタイヤのトレッド部には、車両が湿潤路面を走行する際における排水性や操縦安定性等のいわゆるウェット性能を高める目的で、トレッドパターンが形成されている。ウェット性能を向上させる手法としては、タイヤのトレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝と、この主溝により区画された陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝やサイプ等を設けることが一般的に行われている。ここで主溝とは、トレッド部にある幅広い溝をいい、その内部にトレッドの摩耗の度合いが目視により判別できる突起物であるトレッドウェアインジケーターを有するものをいう。

このようなタイヤ周方向の主溝やタイヤ幅方向のラグ溝、サイプ等を有するタイヤにおいては、これらの溝やサイプに石が挟まること（石噛み）がある。石噛みが生じると、石の食い込み摩耗の進展とともに、石により溝底に亀裂が入る、いわゆるストーンドリリングが発生することがある。ストーンドリリングにより主溝の溝底がカットされると、ベルト層が破損し、トレッド部とベルト層のセパレーションに至る場合がある。そのため、従来は、溝底にストーンリジェクターと呼ばれる突起部を設けて、溝への石の噛み込みの防止を図っていた（例えば、特許文献１）。

特開平３−６７７０６号公報

従来、リブパターンを基調とするライトトラック用タイヤ等においては、トレッド部の溝や、タイヤ周方向に延びるサイプ、タイヤ幅方向に延びるサイプ等を活用して、ウェット性能や耐石噛み性等の改善を図ってきた。しかしながら、トレッド部に設けられたサイプの耐石噛み性に関する検討は十分になされていないのが現状である。

そこで本発明の目的は、トレッド部に設けられたサイプの耐石噛み性を向上させた空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、トレッド部の接地領域に設けられた周方向サイプとタイヤ周方向に対して傾斜する傾斜サイプとの関係を所定のものとすることにより、上記課題を解消することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、環状に形成されたトレッド部の接地領域に、タイヤ周方向に連続して延びる少なくとも３本の主溝により区画された陸部を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、
タイヤ幅方向両外側の主溝をショルダー主溝、該ショルダー主溝よりもタイヤ幅方向内側にある主溝をセンター主溝とし、前記ショルダー主溝よりもタイヤ幅方向外側に形成された陸部をショルダー陸部、該ショルダー陸部よりもタイヤ幅方向内側に形成された陸部をセンター陸部としたとき、前記ショルダー陸部および前記センター陸部に、タイヤ周方向に延びる周方向サイプと、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる傾斜サイプと、が設けられ、前記周方向サイプの幅Ｗａと、前記傾斜サイプの幅Ｗｂとが、下記式（１）、
Ｗａ＜Ｗｂ（１）
で表される関係を満足し、かつ、前記周方向サイプが前記傾斜サイプよりも浅く、
前記センター主溝からタイヤ周方向に対して傾斜して延びる複数本のラグ溝が設けられ、
該ラグ溝と前記傾斜サイプとは、タイヤ周方向に対して異なる方向へ傾斜し、
前記ラグ溝の端部において、前記傾斜サイプの非端部と連通することを特徴とするものである。

ここで接地領域とは、タイヤをＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ（２００８年度版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％の内圧を充填し、最大負荷能力の８０％を負荷したときのタイヤの接触面をいう。

本発明のタイヤにおいては、前記ラグ溝が、前記センター陸部のタイヤ幅方向略中央で前記センター陸部に設けられた前記周方向サイプおよび前記傾斜サイプと連通してなり、かつ、前記ラグ溝と前記周方向サイプとの連通部、および前記傾斜サイプとの連通部におけるラグ溝の深さが、前記周方向サイプおよび前記傾斜サイプの深さよりも浅いことが好ましい。また、本発明のタイヤにおいては、前記ラグ溝の非端部において、前記周方向サイプの一方の端部と連通することが好ましい。また、また、本発明のタイヤにおいては、前記傾斜サイプの端部と前記周方向サイプの他方の端部とが連通することが好ましい。また、本発明のタイヤにおいては、前記センター陸部に設けられた周方向サイプの深さが、前記ラグ溝間の略中央で最も深いことが好ましい。さらに、本発明のタイヤにおいては、前記センター陸部に設けられた周方向サイプの最も深い部分における深さと、前記ショルダー陸部に設けられた周方向サイプの最も深い部分における深さと、が同じであることが好ましい。さらにまた、本発明のタイヤにおいては、前記ショルダー陸部に設けられた周方向サイプが、タイヤ周方向に向かって連続して延びることが好ましい。

本発明によれば、トレッド部に設けられたサイプの耐石噛み性を向上させた空気入りラジアルタイヤを提供することができる。

本発明の一好適な実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤのトレッド部の接地面の展開平面図である。本発明の一好適な実施の形態の空気入りラジアルタイヤのタイヤ幅方向断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の一好適な実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤのトレッド部の展開平面図である。図示するタイヤは、環状に形成されたトレッド部１０の接地領域Ｗに、タイヤ周方向に連続して延びる少なくとも３本（図示例においては３本）の主溝１と、タイヤ周方向に対して傾斜して延びるラグ溝２と、を有する。図示例においては、主溝１は、周方向に延びるジグザグ形状であるが、本発明のタイヤにおいては、波型形状であってもよいし、直線形状であってもよい。

本発明のタイヤにおいては、トレッド部１０の接地領域Ｗ内の少なくとも３本の主溝１のうち、タイヤ幅方向両外側の主溝１をショルダー主溝１ａ、ショルダー主溝１ａよりもタイヤ幅方向内側にある主溝１をセンター主溝１ｂとし、ショルダー主溝１ａよりもタイヤ幅方向外側に形成された陸部３をショルダー陸部３ａ、ショルダー陸部３ａよりもタイヤ幅方向内側に形成された陸部３をセンター陸部３ｂとしたとき、ショルダー陸部３ａおよびセンター陸部３ｂに、タイヤ周方向に延びる周方向サイプ４（図示例においては４ａ、４ｂ）と、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる傾斜サイプ５（図示例においては５ａ、５ｂ、５ｃ）と、が設けられている。本発明のタイヤにおいては、周方向サイプ４ａ、４ｂの幅Ｗａと、傾斜サイプ５ａ、５ｂ、５ｃの幅Ｗｂとが、下記式（１）、
Ｗａ＜Ｗｂ（１）
で表される関係を満足し、かつ、周方向サイプ４は傾斜サイプ５よりも浅い。

トレッド部１０の接地領域Ｗに設けられたサイプにおける石噛みについては、タイヤ周方向に傾斜して延びる傾斜サイプ５は、タイヤ転動時の踏み込みと蹴り出しの変形に伴い、サイプが開閉するため、石が挟まっても排出されやすく、大きな問題になることはない。しかしながら、周方向に延びる周方向サイプ４は、タイヤ転動時にサイプが開閉することはないため、周方向サイプ４に挟まった石は排出されにくい。そこで、本発明のタイヤにおいては、周方向サイプ４を傾斜サイプ５と比較して細く、かつ、浅く設計することで、周方向サイプ４に石が挟まりにくくし、また、陸部３の剛性を低下させて摩耗を防止している。好適にはＷａはＷｂの０．５〜０．７５倍であり、周方向サイプ４の深さは、傾斜サイプ５の深さの０．７〜０．９倍である。

本発明のタイヤにおいては、図示するように、陸部３にラグ溝２が設けられていることが好ましい。例えば、図示例では、センター主溝１ｂからタイヤ周方向に対して傾斜して延びる複数本のラグ溝２ａが等間隔で設けられているが、この場合、ラグ溝２ａは、センター陸部３ｂのタイヤ幅方向略中央で終端していることが好ましい。センター陸部３ｂにラグ溝２ａを設けると、センター陸部３ｂの剛性が低下するため、溝に挟まった石が排出されやすくなり、耐石噛み性が向上するという効果が得られる。また、同時に、ラグ溝２ａによりエッジ効果が生じて、トラクション性能も向上する。なお、図示例ではラグ溝２ａは略等間隔で設けられているが、本発明においては、これに限られるものではなく、ラグ溝２ａの間隔は任意の間隔でよい。

一般に、ライトトラックにおいては、トレッド部１０のセンター陸部３ｂには周方向せん断力が進行方向（ドライビング方向）に働き、センター陸部３ｂが摩耗（センター摩耗）することになるが、センター陸部３ｂにラグ溝２ａを設けることで、センター陸部のゴムの変形により、周方向せん断力を進行方向と逆の方向（ブレーキング方向）にし、センター摩耗を防止することができる。

一方、ライトトラックにおいては、トレッド部１０のショルダー主溝１ａ付近では接地圧が抜ける傾向にあるため、ブレーキング方向の力が働き、ショルダー主溝１ａの開口端部が優先的に摩耗する、いわゆるリバーウェアが生じやすくなる。そこで、ラグ溝２ａをセンター陸部３ｂのタイヤ幅方向略中央で終端させることで、センター陸部３ｂの剛性を必要以上に低下させず、センター摩耗とリバーウェアとを同時に抑制している。これにより摩耗外観が向上する。本発明のタイヤにおいては、ラグ溝２ａの幅は、タイヤの用途に合わせて適宜設計すればよく、例えば、３ｍｍ〜６ｍｍとすることができる。ここで、センター陸部３ｂのタイヤ幅方向略中央とは、センター陸部３ｂのタイヤ幅方向中央を中心とした、センター陸部３ｂの幅方向全幅の２０％の領域をいう。

本発明のタイヤにおいては、ラグ溝２ａが、センター陸部３ａの略中央で周方向サイプ４ａおよび傾斜サイプ５ａと連通してなり、かつ、ラグ溝２ａと周方向サイプ４ａとの連通部６ａにおけるラグ溝２ａの深さ、およびラグ溝２ａと傾斜サイプ５ａとの連通部６ｂにおけるラグ溝２ａの深さが、連通部６ａ、６ｂにおける周方向サイプ４ａおよび傾斜サイプ５ａの深さよりも浅いことが好ましい。連通部６ａ、６ｂにおけるラグ溝２ａの深さを浅くすることで、連通部６ａ、６ｂにおける剛性を確保することができ、耐摩耗性を良好に確保することができる。また、ラグ溝２ａを浅くすることで、連通部６ａ、６ｂ近傍においてラグ溝２ａの耐石噛み性も向上させることができる。

また、本発明のタイヤおいては、センター陸部３ｂに設けられた周方向サイプ４ａの深さは、ラグ溝２ａ間の略中央で最も深いことが好ましい。ラグ溝２ａ同士の間隔Ｌの略中央で周方向サイプ４ａを最も深くすることで、センター陸部３ｂの剛性を維持しつつ、エッジ効果を得ることができ、耐摩耗性と湿潤路面走行時の操縦安定性を向上させることができる。ここで、ラグ溝２ａ間の略中央とは、ラグ溝２ａ同士の間隔Ｌの中央を中心とした、ラグ溝２ａ同士の間隔Ｌの周方向２０％の領域をいう。

さらに、本発明のタイヤにおいては、センター陸部３ｂに設けられた周方向サイプ４ａの最も深い部分における深さと、ショルダー陸部３ａに設けられた周方向サイプ４ｂの最も深い部分における深さと、が同じであることが好ましい。これにより、摩耗末期までトラクションバランスを保つことができる。

さらにまた、本発明のタイヤにおいては、ショルダー陸部３ａに設けられた周方向サイプ４ｂは、タイヤ周方向に向かって連続して延びる周方向サイプとするのが好ましい。本発明のタイヤをライトトラック等のフロントタイヤに用いた場合、一般的にトレッド部１０のショルダー陸部３ａに摩耗が発生しやすい。そこで、本発明のタイヤにおいて、ショルダー陸部３ａに設けられた周方向サイプを周方向に連続して延びる周方向サイプ４ｂとすることで、ショルダーから進展する摩耗が、センター領域に進展することを防止している。

本発明のタイヤは、トレッド部の改良に係るものであり、トレッド部１０の周方向サイプ４と傾斜サイプ５とが上記関係を満足するものであれば、それ以外に、特に制限はない。本発明のタイヤにおいては、図示するように、センター主溝１ｂから、タイヤ周方向に対して傾斜したサイプ５ｃを設けて、センター主溝１ｂとラグ溝２ａの交差する点に挟まった石を排出しやすくしてもよい。また、サイプ５ｂ、５ｃを設けることで、エッジ効果を高める効果が得られる。さらに、本発明のタイヤにおいては、ショルダー主溝１ａに、タイヤ周方向に対して傾斜を有するラグ溝２ｂを設けてもよい。このラグ溝２ｂによっても、周方向のエッジ効果を高めることができる。さらにまた、図示するように、ショルダー陸部３ａに設けられた傾斜サイプ５ｂは、ラグ溝２ｂの先端から、略タイヤ幅方向外側に延びるサイプとしてもよい。また、ショルダー陸部３ａには、図示するように、その目的に応じて、適宜溝２ｃやサイプ５ｄを設けてもよい。

また、本発明のタイヤにおいては、トレッド部１０の全表面に対する全溝面積の比率であるネガティブ率は、２０〜３０％程度とすればよく、また、ネガティブ率に占める主溝１の全面積の割合は６０〜７０％程度とすればよい。なお、本発明のタイヤにおいては、トレッド部１０以外の構造についても特に制限はなく、既知の部材、既知の材料を用いることができる。

図２は、本発明の一好適な実施の形態の空気入りラジアルタイヤのタイヤ幅方向断面図である。図示するタイヤ２０は、ビードコア１１が埋設された左右一対のビード部１２および一対のサイドウォール部１３と、両サイドウォール部１３に連なるトレッド部１０とを有し、左右一対のビードコア１１間にまたがってトロイド状に延在して、これら各部を補強する１枚のカーカスプライ１４を備えている。また、図示例においては、カーカスプライ１４のクラウン部のタイヤ径方向外側には、タイヤ周方向に対し傾斜して配列された補強コードのゴム引き層よりなる３層のベルト層１５ａ、１５ｂ、１５ｃが配置されている。

図２に示す例では、カーカスプライ１４は、１枚であるが、本発明のタイヤ２０においては、カーカスプライ１４の枚数はこれに限られるものではなく、２枚以上であってもよい。また、その構造も特に限定されるものではない。ビード部１２におけるカーカスプライ１４の係止構造についても、図示するようにビードコア１１の周りに巻き上げて係止した構造に限られず、カーカスプライの端部を２層のビードコアで挟み込んだ構造でもよい（図示せず）。

また、ベルト層１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、タイヤ周方向に対し、例えば、±１５〜４０°で傾斜して延びるコードのゴム引き層、好ましくは、スチールコードのゴム引き層からなる。図示する例では、３層のベルト層１５ａ、１５ｂ、１５ｃが、各ベルト層を構成するコード同士がタイヤ赤道面を挟んで互いに交差するように積層されて交錯層を構成しているが、図示する例に限られるものではない。

さらに、本発明のタイヤにおいては、図示はしないが、タイヤ２０の最内層には通常インナーライナーが配置される。さらにまた、本発明の空気入りタイヤにおいては、タイヤ２０内に充填する気体としては、通常のまたは酸素分圧を変えた空気、または、窒素等の不活性ガスを用いることができる。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例１、２および従来例＞
図１に示す、３本のジグザグ形状の主溝を有するタイプのトレッドパターンのタイヤを、タイヤサイズ：１９５／７０Ｒ１５にて作製した。センター主溝の幅は７ｍｍ、ショルダー主溝の幅は７ｍｍとした。センター主溝１ｂはタイヤ赤道上に配置し、ショルダー主溝１ａはトレッド部１０の中央を中心としたタイヤ幅方向全幅の４７％の位置に配置した。周方向サイプ４ａ、４ｂの幅Ｗａ（ｍｍ）、傾斜サイプ５ａ、５ｂの幅Ｗｂ（ｍｍ）、周方向サイプ４ａ、４ｂの深さ（ｍｍ）、傾斜サイプ５ａ、５ｂの深さ（ｍｍ）、ラグ溝２ａの深さ（ｍｍ）は表１に示すとおりである。なお、主溝の深さは９．５ｍｍ、ラグ溝の深さは７ｍｍとし、ラグ溝の終端の位置は、センター陸部のタイヤ幅方向中央とした。また、周方向サイプ４ａの最深部は、ラグ溝間の略中央に設けた。

得られた各タイヤをリム（リム幅：６Ｊ）に組み込み、内圧４５０ｋＰａを充填した後、車両に装着し、荷重６．００ｋＮを与えた条件で、耐石噛み性、ウェット性、耐摩耗性について、下記の手順に従って評価した。

＜耐石噛み性＞
各タイヤを装着した車両を、直径１〜１０ｍｍ程度の小石を敷き詰めた２０ｍの砂利道を、６０ｋｍ／ｈで１０回繰り返し走行させ、サイプに挟まっている石の数を数えた。得られた結果は従来例の結果を１００とする指数にて表した。得られた結果を表１に併記する。なお、この値は小さいほど、溝に挟まっていた石の数が少なく、結果が良好であることを示す。

＜ウェット性能＞
各タイヤを装着した車両にて、実車走行を行い、湿潤路面での制動性を評価した。得られた結果は従来例の結果を１００とする指数にて表した。結果を表１に併記する。この値が大きいほど、結果が良好であることを示す。

＜耐摩耗性＞
残溝を測定し、トレッド部のセンター領域が１ｍｍ摩耗するのに要する走行距離を計測した。得られた結果は従来例の結果を１００とする指数にて表した。結果を表１に併記する。この値が大きいほど、結果が良好であることを示す。

※：主溝１ｂとラグ溝２ａとの連通部６ａにおける深さが７ｍｍであり、センター陸部３ｂの略中央で深さが２ｍｍとなるように徐々にラグ溝２ａの深さが浅くなる。

表１より、本発明の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部に設けられたサイプの耐石噛み性が向上していることがわかる。

１主溝２ラグ溝３陸部４周方向サイプ５傾斜サイプ６連通部１０トレッド部１１ビードコア１２ビード部１３サイドウォール部１４カーカスプライ１５ベルト層

Claims

環状に形成されたトレッド部の接地領域に、タイヤ周方向に連続して延びる少なくとも３本の主溝により区画された陸部を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、
タイヤ幅方向両外側の主溝をショルダー主溝、該ショルダー主溝よりもタイヤ幅方向内側にある主溝をセンター主溝とし、前記ショルダー主溝よりもタイヤ幅方向外側に形成された陸部をショルダー陸部、該ショルダー陸部よりもタイヤ幅方向内側に形成された陸部をセンター陸部としたとき、前記ショルダー陸部および前記センター陸部に、タイヤ周方向に延びる周方向サイプと、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる傾斜サイプと、が設けられ、前記周方向サイプの幅Ｗａと、前記傾斜サイプの幅Ｗｂとが、下記式（１）、
Ｗａ＜Ｗｂ（１）
で表される関係を満足し、かつ、前記周方向サイプが前記傾斜サイプよりも浅く、
前記センター主溝からタイヤ周方向に対して傾斜して延びる複数本のラグ溝が設けられ、
該ラグ溝と前記傾斜サイプとは、タイヤ周方向に対して異なる方向へ傾斜し、
前記ラグ溝の端部において、前記傾斜サイプの非端部と連通する
ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
前記ラグ溝が、前記センター陸部のタイヤ幅方向略中央で前記センター陸部に設けられた前記周方向サイプおよび前記傾斜サイプと連通してなり、かつ、前記ラグ溝と前記周方向サイプとの連通部、および前記傾斜サイプとの連通部におけるラグ溝の深さが、前記周方向サイプおよび前記傾斜サイプの深さよりも浅い請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ラグ溝の非端部において、前記周方向サイプの一方の端部と連通する請求項１または２記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記傾斜サイプの端部と前記周方向サイプの他方の端部とが連通する請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記センター陸部に設けられた周方向サイプの深さが、前記ラグ溝間の略中央で最も深い請求項１〜４のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記センター陸部に設けられた周方向サイプの最も深い部分における深さと、前記ショルダー陸部に設けられた周方向サイプの最も深い部分における深さと、が同じである請求項１〜５のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ショルダー陸部に設けられた周方向サイプが、タイヤ周方向に向かって連続して延びる請求項１〜６のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。