JP6293640B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤでは、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数の主溝を設けるとともに、主溝により区画された陸部にタイヤ周方向に複数種類の間隔をあけて横溝を設けて、タイヤ周方向の長さが異なる複数種類のブロックをタイヤ周方向に配列したブロック列を形成したブロックパターンのタイヤが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

このようなトレッドパターンを持つタイヤでは、タイヤ周方向の長さが長いブロックと短いブロックとの間で剛性差が生じるため、剛性の小さいタイヤ周方向の長さが短いブロックが長いブロックに比べて摩耗しやすく、タイヤ周方向において偏摩耗が発生しやすい。

これに対して、特許文献１には、タイヤ周方向の長さが長いブロックの高さをタイヤ周方向端部において中央部より低くすることによって、長いブロックと短いブロックとの間で剛性の均一化を図り、タイヤ周方向における偏摩耗を抑制することが開示されているが、このような場合、タイヤ周方向の長さが長いブロックを短いブロックの剛性に合わせることとなり、ブロック列全体の剛性が低下して耐摩耗性能が悪化する問題がある。

特開平８−１９７９１０号公報

本発明は、トレッド部にタイヤ周方向の長さが異なる複数種類のブロックをタイヤ周方向に配列したブロック列がトレッド部に設けられた空気入りタイヤにおいて、タイヤ周方向の長さが短いブロックの剛性を高めることで、長いブロックと短いブロックとの間で剛性の均一化を図り、タイヤ周方向における偏摩耗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。

本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延びる複数の主溝と、前記主溝により区画された複数の陸部と、をトレッド部に備える空気入りタイヤにおいて、少なくとも一つの前記陸部は、タイヤ周方向に間隔をおいて配された横溝により区画され、接地面が周方向基準輪郭線に対してタイヤ径方向外方に膨出する複数のブロックをタイヤ周方向に配設したブロック列であり、前記ブロック列における前記複数のブロックは、タイヤ周方向の長さが異なる２種類以上のブロックを備え、周方向基準輪郭線からタイヤ径方向外方への膨出量が、タイヤ周方向の長さが短いブロックほど大きく設定されている。

本発明によれば、周方向基準輪郭線からタイヤ径方向外方への膨出量が、タイヤ周方向の長さが短いブロックほど大きく設定されているため、タイヤ周方向の長さが長いブロックに比べてタイヤ周方向の長さが短く剛性の低いブロックの剛性を高めて、長いブロックと短いブロックとの間で剛性の均一化を図り、タイヤ周方向における偏摩耗を抑制することができる。

一実施形態に係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。 一実施形態に係る空気入りタイヤの一部を示す幅方向断面図である。 図１のＡ−Ａ断面を示すトレッド部の周方向断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部１０の平面図であり、図２は、同タイヤのトレッド部１０及びサイドウォール部１を示すタイヤ幅方向Ｗ（子午線方向）に沿った断面図である。空気入りタイヤは、トレッド部１０とともに左右一対のビード部（不図示）及びサイドウォール部１，１を備えてなり、トレッド部１０は左右のサイドウォール部１，１のタイヤ径方向Ｋにおける外端部同士を連結するように設けられている。図中、ＣＬはタイヤ赤道面を示し、タイヤの幅方向Ｗの中心に相当する。

空気入りタイヤには、一対のビード部間にまたがって延びる少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカス２が埋設されている。カーカス２は、トレッド部１０からサイドウォール部１を通って延在し、ビード部において両端部が係止されている。トレッド部１０におけるカーカス２の外周側にはベルト３が設けられている。ベルト３はベルトコードをタイヤ周方向に対し浅い角度で傾斜配列してなる複数枚（この例では２枚）のベルトプライからなる。ベルト３の外周側には繊維コードをタイヤ周方向に沿って配設したベルト補強層４が設けられている。ベルト補強層４の外周側にはトレッドゴム５が設けられ、トレッドゴム５によりタイヤ接地面を構成するトレッド部１０の表面が形成されている。

トレッド部１０の表面には、図１及び図２に示すように、タイヤ周方向ＣＤに延びる複数（この例では４本）のストレート状の主溝１２が設けられている。この例では、主溝１２は、タイヤ赤道面ＣＬを挟んで両側に配された一対のセンター主溝１２Ａ，１２Ａと、一対のセンター主溝１２Ａ，１２Ａのタイヤ幅方向外側Ｗｏにそれぞれ配された一対のショルダー主溝１２Ｂ，１２Ｂとから構成されている。タイヤ幅方向外側Ｗｏとは、タイヤ幅方向Ｗにおいてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。

トレッド部１０には主溝１２によって複数の陸部が区画形成されている。詳細には、トレッド部１０には、左右一対のセンター主溝１２Ａ，１２Ａの間に形成された中央陸部１４と、センター主溝１２Ａとショルダー主溝１２Ｂの間に形成された左右一対の中間陸部１６，１６と、左右一対のショルダー主溝１２Ｂ，１２Ｂのタイヤ幅方向外側Ｗｏに形成された左右一対のショルダー陸部１８，１８と、が設けられている。

図１に示すように、各陸部１４，１６，１８には、タイヤ周方向ＣＤに対して交差する方向に延びる複数の横溝２０がタイヤ周方向ＣＤに間隔をおいて設けられている。

中央陸部１４に設けられた横溝２０ａは、タイヤ幅方向Ｗに対して傾斜させて設けられ中央陸部１４を完全に分断する溝であり、タイヤ周方向ＣＤに複数種類（例えば３種類）の間隔をあけて設けられている。これにより、中央陸部１４は、タイヤ周方向ＣＤの長さが異なる複数種類（例えば３種類）のブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚをタイヤ周方向に配列したブロック列で構成されている。この例では、図１及び３に示すように、中央陸部１４を構成するブロック列は、タイヤ周方向ＣＤの長さが最も長い第１ブロック２２Ｘと、２番目に長い第２ブロック２２Ｙと、最も短い第３ブロック２２Ｚとからなり、第１ブロック２２Ｘ、第２ブロック２２Ｙ、第３ブロック２２Ｚ、第２ブロック２２Ｙの順序の配列を一周期として、これをタイヤ周方向ＣＤに繰り返すパターンをなしている。

中間陸部１６に設けられた横溝２０ｂは、タイヤ幅方向Ｗに対して傾斜させて設けられた中間陸部１６を完全に分断する溝であり、タイヤ周方向ＣＤに一定の間隔をあけて設けられている。これにより、中間陸部１６は、タイヤ周方向ＣＤに同一形状のブロック２２Ｂが配列するブロック列で構成されている。

なお、この例では、横溝２０ａ、２０ｂをタイヤ幅方向Ｗに対して傾斜させて設けたが、タイヤ幅方向Ｗに平行に設けてもよい。また、この例では、陸部１４，１６を完全に分断するように横溝２０ａ、２０ｂを設けたが、完全に分断する溝でなくてもよく、実質的にブロック状の陸部を区画形成する溝であればよい。

そして、タイヤ幅方向Ｗに隣接する主溝１２の間に区画された陸部、この例では、一対のセンター主溝１２Ａに挟まれた中央陸部１４と、センター主溝１２Ａ及びショルダー主溝１２Ｂに挟まれた中間陸部１６では、図３に示すように、ブロック列を構成するブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚ、２２Ｂの接地面２２Ｘ１、２２Ｙ１、２２Ｚ１が、当該ブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚ、２２Ｂの周方向基準輪郭線Ｌ１に対してタイヤ径方向外方Ｋｏに膨出している。すなわち、各ブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚ、２２Ｂの接地面２２Ｘ１、２２Ｙ１、２２Ｚ１は、周方向基準輪郭線Ｌ１に対して径方向外方Ｋｏへ膨出することで、図３に示すタイヤ周方向ＣＤに沿う断面形状において、外向きに凸の断面湾曲線状をなしている。

ここで、周方向基準輪郭線Ｌ１は、タイヤ周方向ＣＤに沿った断面においてトレッド面を規定する基準となる曲線であり、具体的には、各ブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚ、２２Ｂについて、タイヤ周方向ＣＤに沿った断面において、ブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚ、２２Ｂのタイヤ周方向両側のエッジ（両側の横溝の開口端）の２点を通りかつタイヤ軸を中心とする円弧を、当該断面位置での周方向基準輪郭線Ｌ１とする。

本実施形態では、一対のセンター主溝１２Ａで挟まれた中央陸部１４が、タイヤ周方向ＣＤの長さが異なる３種類のブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚをタイヤ周方向に配列したブロック列で構成されているため、各ブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚの間で接地圧の均一化を図るべく、周方向基準輪郭線Ｌ１からタイヤ径方向外方Ｋｏへの膨出量（周方向基準輪郭線Ｌ１から接地面２２Ｘ１、２２Ｙ１、２２Ｚ１の頂点までの距離）が、タイヤ周方向ＣＤの長さが短いブロック２２Ｚほど大きく設定されている。すなわち、タイヤ周方向ＣＤの長さが最も短い第３ブロック２２Ｚの膨出量ＨＺが最も大きく、タイヤ周方向ＣＤの長さが最も長い第１ブロック２２Ｘの膨出量ＨＸが最も小さく設定されている。

その際、過度の接地圧上昇を抑えるため、最も膨出量の大きい第３ブロック２２Ｚの膨出量ＨＺは、最も膨出量の小さい第１ブロック２２Ｘの膨出量ＨＸの５倍以下に設定することが好ましい。また、各ブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚの周方向基準輪郭線Ｌ１からの膨出量ＨＸ、ＨＹ、ＨＺは、横溝２０ａの深さの１０％以下であることが、過度な接地圧の上昇を抑える上で好ましく、より好ましくは５％以下である。

本実施形態によれば、ブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚ、２２Ｂの接地面２２Ｘ１、２２Ｙ１、２２Ｚ１を周方向基準輪郭線Ｌ１に対してタイヤ径方向外方Ｋｏに膨出させた上で、タイヤ周方向ＣＤの長さが異なるブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚを配列したブロック列について、周方向基準輪郭線Ｌ１からタイヤ径方向外方Ｋｏへの膨出量を、タイヤ周方向ＣＤの長さが短いブロック２２Ｚほど大きく設定したので、他のブロック２２Ｘ、２２Ｙに比べて剛性の低いブロック２２Zの剛性を高めて接地圧が均一化され、タイヤ周方向における偏摩耗を抑制することができる。特に、中央陸部１４は、中間陸部１６やショルダー陸部１８に比べて接地圧が高いため各ブロックの剛性差により偏摩耗が起こりやすいが、本実施形態では、タイヤ周方向ＣＤの長さの異なるブロックを配列する場合であってもブロック間の剛性を均一化することができ、タイヤ周方向における偏摩耗を抑制することができる。

本明細書において、周方向基準輪郭線Ｌ１及びブロックの膨出量等は、空気入りタイヤを正規リムに装着して正規内圧を充填した無負荷の正規状態でのものであり、この状態でのタイヤ形状をレーザー形状測定装置で計測することにより得られる。正規リムとは、ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、又はＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」である。正規内圧とは、ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の「最大値」、又はＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」である。

なお、本実施形態では、タイヤ周方向ＣＤの長さが異なる複数種類のブロックを中央陸部１４に配列する場合について説明したが、中間陸部１６やショルダー陸部１８にタイヤ周方向ＣＤの長さが異なる複数種類のブロックを配列したり、中央陸部１４と中間陸部１６など複数の陸部にタイヤ周方向ＣＤの長さが異なる複数種類のブロックを配列し、タイヤ周方向の長さが短いブロックほど周方向基準輪郭線からタイヤ径方向外方へ大きく膨出させてもよい。

また、上記実施形態では、４本の主溝１２により中央陸部１４と一対の中間陸部１６，１６を主溝１２の間に設けた場合について説明したが、主溝間に形成された陸部を複数有するものであれば、主溝の本数は４本に限定されるものではなく、例えば３本や５本でもよい。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１、２及び比較例の空気入りラジアルタイヤ（２１５／５５Ｒ１７）を試作した。これらの各試作タイヤは、基本的なトレッドパターンとタイヤ内部構造は同一とし、表１に示す諸元を変更して作製したものである。

具体的には、実施例１、２及び比較例は、いずれも図１に示す４本主溝であり、中央陸部１４が、タイヤ周方向ＣＤの長さが異なる３種類のブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚをタイヤ周方向に配列したブロック列で構成され、ブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚを区画する横溝２０ａの深さは全て１０ｍｍとした。

比較例はコントロールタイヤであり、各ブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚの接地面２２Ｘ１、２２Ｙ１、２２Ｚ１を膨出させずに全て周方向基準輪郭線Ｌ１通りに形成した例である。実施例１及び２は、各ブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚの膨出量が、タイヤ周方向ＣＤの長さが短いブロックほど大きく設定されており、実施例１が、膨出量が最も大きい第３ブロック２２Ｚの膨出量ＨＺを横溝２０ａの深さの１０％に設定した例、実施例２が、膨出量が最も大きい第３ブロック２２Ｚの膨出量ＨＺを横溝２０ａの深さの５％に設定した例である。なお、実施例１、２では、最も膨出量の大きい第３ブロック２２Ｚの膨出量ＨＺは、最も膨出量の小さい第１ブロック２２Ｘの膨出量ＨＸの５倍に設定した。

実施例１、２及び比較例の各空気入りタイヤについて、耐偏摩耗性を評価した。評価方法は以下のとおりである。

（１）耐偏摩耗性
乾燥路で１５０００Ｋｍ走行後のタイヤの摩耗量を測定し、中央陸部１４を構成する全てのブロック２２Ｘ、２２Ｙ、２２Ｚについて偏摩耗比（＝最小摩耗量/最大摩耗量）を算出し、比較例１の値を１００とする指数に換算した。指数が大きいほど耐偏摩耗性が良いことを示している。

結果は、表１に示すとおりであり、実施例１、２では比較例に比べて耐偏摩耗性が向上し、第３ブロック２２Ｚの膨出量ＨＺを横溝２０ａの深さの５％に設定することで１０％に設定した場合より更に耐偏摩耗性が向上していた。

１０…トレッド部、１２…主溝、１２Ａ…センター主溝、１２Ｂ…ショルダー主溝、１４…中央陸部、１６…中間陸部、１８…ショルダー陸部、２０…横溝、２２Ｂ…ブロック、２２Ｘ…第１ブロック、２２Ｙ…第２ブロック、２２Ｚ…第３ブロック、２２Ｘ１…接地面、２２Ｙ１…接地面、２２Ｚ１…接地面、ＣＬ…タイヤ赤道面、ＣＤ…タイヤ周方向、Ｋｏ…タイヤ径方向外方、Ｌ１…周方向基準輪郭線、Ｗ…タイヤ幅方向

Claims (4)

1. タイヤ周方向に延びる複数の主溝と、前記主溝により区画された複数の陸部と、をトレッド部に備える空気入りタイヤにおいて、
   少なくとも一つの前記陸部は、タイヤ周方向に間隔をおいて配された横溝により区画され、接地面が周方向基準輪郭線に対してタイヤ径方向外方に膨出する複数のブロックをタイヤ周方向に配設したブロック列であり、
   前記ブロック列における前記複数のブロックは、タイヤ周方向の長さが異なる２種類以上のブロックを備え、周方向基準輪郭線からタイヤ径方向外方への膨出量が、タイヤ周方向の長さが短いブロックほど大きく設定されている空気入りタイヤ。
2. 周方向基準輪郭線からタイヤ径方向への膨出量が最も大きいブロックの膨出量は、周方向基準輪郭線からタイヤ径方向への膨出量が最も小さいブロックの膨出量の５倍以下である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 周方向基準輪郭線からタイヤ径方向への膨出量が最も大きいブロックの膨出量は、前記横溝の深さの１０％以下である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ブロック列は、タイヤ幅方向に隣接する前記主溝の間に区画された陸部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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