JP6366525B2

JP6366525B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP6366525B2
Application number: JP2015038318A
Authority: JP
Inventors: 剛史藤岡
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2018-08-01
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: CN105922822B; US9840116B2; CN105922822A; US20160288582A1; JP2016159696A

Description

本発明は、トレッド面の構造に特徴を有して耐偏摩耗性に優れる空気入りタイヤに関し、特に重荷重用空気入りタイヤとして有用である。

空気入りタイヤのトレッド面には、タイヤ周方向に連続して延びる複数本の主溝と、それらによって区分されるリブやブロック列などの陸部が設けられ、要求されるタイヤ性能や使用条件に応じた各種のトレッドパターンが形成される。ブロック列はリブに比べて剛性が低いことから、ブロック基調のパターンでは、リブ基調のパターンに比べて耐偏摩耗性が低くなる。これに対し、ブロックを区分する横溝の深さを小さくすることにより剛性を確保する手法が採用されうるが、その場合には摩耗中期以降にトラクション性が低下する傾向にある。

摩耗中期以降のトラクション性を確保しながら耐偏摩耗性を向上するためには、摩耗中期以降にトラクション効果を相応に発揮できるとともに、ブロックの過度の変形を抑制できる構成が必要である。特許文献１〜５には、種々のトレッドパターンを備えた空気入りタイヤが開示されているものの、これらは、そのような構成を備えたものではなく、上述した問題に関してその解決手段を開示していない。

特開２００５−２７１７９２号公報国際公開第２００７／０７２７１７号国際公開第２００７／０８３６５７号特開２００８−１５５７８９号公報特開２０１０−１７９８２７号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、摩耗中期以降のトラクション性を確保しながら耐偏摩耗性を向上できる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド面に、タイヤ周方向に連続して延びる６〜８本の主溝と、その主溝によって区分された複数の陸部とが設けられた空気入りタイヤにおいて、ショルダー陸部、ショルダー主溝、外側メディエイト陸部、メディエイト主溝、内側メディエイト陸部、センター主溝及びセンター陸部が、この順でタイヤ幅方向の外側から内側に向かって設けられ、２〜４本設けられた前記センター主溝同士の間に１〜３本の前記センター陸部が配置され、前記内側メディエイト陸部及び前記センター陸部が、それぞれ横溝によって複数のブロックに区分され、その横溝は、溝幅が相対的に大きく且つ前記主溝に開口する一対の幅広部と、溝幅が相対的に小さく且つ一対の前記幅広部を連結する幅狭部とを有し、前記内側メディエイト陸部に設けられた前記横溝の溝底に、前記幅広部で開口して前記幅狭部で閉塞した片側クローズドサイプが形成され、前記センター陸部に設けられた前記横溝の溝底に、前記幅広部及び前記幅狭部で開口した両側オープンサイプが形成されているものである。

このタイヤでは、６〜８本の主溝が設けられたトレッド面において、内側メディエイト陸部とセンター陸部とが、上記の如き一対の幅広部と幅狭部とを有する横溝によって複数のブロックに区分される。このため、接地圧が相対的に高いタイヤ幅方向の中央部においてブロックの過度の変形を抑制し、それにより耐偏摩耗性を向上することができる。また、トラクション性に寄与の高いタイヤ幅方向の中央部に設けられたセンター陸部では、横溝の溝底に両側オープンサイプを形成しているので、摩耗中期以降のトラクション性を確保することができる。

更に、内側メディエイト陸部では、横溝の溝底に片側クローズドサイプ（片側オープンサイプ）を形成しており、これによっても摩耗中期以降のトラクション性を確保する効果が得られる。本発明者は、トレッド幅の１／４点からややタイヤ赤道寄りの部位において成長量（走行時における外径の拡大量）が大きく、この部位のブロックの剛性を高めることが耐偏摩耗性の向上に有効であることを見出しており、このサイプを片側クローズドサイプとしているのは、内側メディエイト陸部がトレッド幅の１／４点からややタイヤ赤道寄りの部位に該当するからである。

前記内側メディエイト陸部及び前記センター陸部に設けられた前記横溝が、それぞれ前記幅狭部の両端で屈曲したクランク状に形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、ブロックの過度の変形を効果的に抑制できるため、耐偏摩耗性の向上に資する。

摩耗中期以降のトラクション性を確保するうえで、前記横溝の深さは、前記幅広部が開口する前記主溝の深さの１０〜６０％であり、前記横溝の溝底を基準とした前記片側クローズドサイプと前記両側オープンサイプの深さが、それぞれ前記主溝の深さから前記横溝の深さを差し引いて得られる深さの４０〜９０％であることが好ましい。

前記幅狭部における前記両側オープンサイプの深さが、前記幅広部における前記両側オープンサイプの深さよりも小さく設定されていることが好ましい。これにより、センター陸部を構成するブロックの剛性を効果的に高めて耐偏摩耗性を向上できる。

前記外側メディエイト陸部が横溝によって複数のブロックに区分され、その横溝の溝底に波形サイプが形成されていることが好ましい。この場合、複数のブロックに区分された外側メディエイト陸部によってもトラクション性を確保する効果が得られる。また、外側メディエイト陸部は横力を受けやすい部位に位置するが、上記の如く横溝の溝底に波形サイプを形成することにより、横力によるブロックの動きを抑制して耐偏摩耗性を向上できる。

前記ショルダー陸部に、タイヤ幅方向に延びてタイヤ周方向に一定間隔で配置された複数の浅溝が形成され、前記浅溝の深さが前記ショルダー主溝の深さの１０％以下であることが好ましい。上記の如き浅溝をショルダー陸部に形成することにより、摩耗初期のトラクション性が高められるとともに、横力を受けやすいショルダー陸部の剛性を確保して耐偏摩耗性を向上できる。

本発明に係る空気入りタイヤの一例における（ａ）タイヤ子午線断面図及び（ｂ）要部拡大図図１の（ａ）Ａ−Ａ断面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ断面図及び（ｃ）Ｃ−Ｃ断面図図１の（ａ）Ｄ−Ｄ断面図、（ｂ）Ｅ−Ｅ断面図及び（ｃ）Ｆ−Ｆ断面図図１の（ａ）Ｇ−Ｇ断面図及び（ｂ）Ｈ−Ｈ断面図８本の主溝が設けられたトレッド面の一例を示す平面展開図６本の主溝が設けられたトレッド面の一例を示す平面展開図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施形態では、トレッド面Ｔｒに、タイヤ周方向に連続して延びる７本の主溝と、その主溝によって区分された複数の陸部とが設けられた例を示す。このトレッド面Ｔｒには、ショルダー陸部２１、ショルダー主溝１１、外側メディエイト陸部２２、メディエイト主溝１２、内側メディエイト陸部２３、センター主溝１３及びセンター陸部２４が、この順でタイヤ幅方向の外側から内側に向かって設けられている。

７本の主溝は、タイヤ幅方向の最外側に設けられた一対のショルダー主溝１１と、ショルダー主溝１１とセンター主溝１３との間に設けられた一対のメディエイト主溝１２と、タイヤ幅方向の中央部に設けられたセンター主溝１３とで構成されている。センター主溝１３は３本設けられ、その中央のセンター主溝１３がタイヤ赤道ＣＬを通るように配置されている。本実施形態では、メディエイト主溝１２及びセンター主溝１３がジグザグ溝により形成され、これらによってもトラクション効果を発揮できる。

７本の主溝により区分された８本の陸部は、トレッド端ＴＥとショルダー主溝１１との間に設けられた一対のショルダー陸部２１と、ショルダー主溝１１とメディエイト主溝１２との間に設けられた一対の外側メディエイト陸部２２と、メディエイト主溝１２とセンター主溝１３との間に設けられた一対の内側メディエイト陸部２３と、センター主溝１３同士の間に設けられたセンター陸部２４とで構成されている。本実施形態では、３本設けられたセンター主溝１３同士の間に２本のセンター陸部２４が配置されている。

内側メディエイト陸部２３及びセンター陸部２４は、それぞれ横溝３，４によって複数のブロックに区分されている。内側メディエイト陸部２３とセンター陸部２４は、互いに同じブロック形状を有しているが、これに限られない。横溝３は、溝幅が相対的に大きく且つ主溝１２，１３に開口する一対の幅広部３１と、溝幅が相対的に小さく且つ一対の幅広部３１を連結する幅狭部３２とを有する。これと同様に、横溝４も、溝幅が相対的に大きく且つ主溝１３に開口する一対の幅広部４１と、溝幅が相対的に小さく且つ一対の幅広部４１を連結する幅狭部４２とを有する。図２，３は、それぞれ横溝３，４の断面を示している。

内側メディエイト陸部２３に設けられた横溝３の溝底には、幅広部３１で開口して幅狭部３２で閉塞した片側クローズドサイプ３０（以下、「サイプ３０」と呼ぶことがある）が形成されている。本実施形態では、片側クローズドサイプ３０が一対で形成されている。サイプ３０は、主溝１２（または主溝１３）に開口した一端から、横溝３の溝底内で終端する他端まで、横溝３の延在方向に沿って延び、幅広部３１においてタイヤ径方向外側に開口している。タイヤ周方向に一定間隔で配置された横溝３の各々に、このようなサイプ３０が設定されている。

また、センター陸部２４に設けられた横溝４の溝底には、幅広部４１及び幅狭部４２で開口した両側オープンサイプ４０（以下、「サイプ４０」と呼ぶことがある）が形成されている。サイプ４０は、主溝１３に開口した一端から、別の主溝１３に開口した他端まで、横溝４の延在方向に沿って延び、幅広部４１と幅狭部４２の双方においてタイヤ径方向外側に開口している。タイヤ周方向に一定間隔で配置された横溝４の各々に、このようなサイプ４０が設定されている。

このトレッド面Ｔｒでは、内側メディエイト陸部２３とセンター陸部２４が、それぞれ上記の如き横溝３，４により複数のブロックに区分されているため、接地圧が相対的に高いタイヤ幅方向の中央部においてブロックの過度の変形を抑制し、耐偏摩耗性を向上することができる。また、センター陸部２４では、横溝４の溝底に両側オープンサイプ４０を形成しているので、摩耗中期以降のトラクション性を確保することができる。センター陸部２４は、トラクション性に寄与の高いタイヤ幅方向の中央部に設けられるため、このように両端を開口させたサイプ４０の配置がトラクション性の確保に効果的である。

更に、内側メディエイト陸部２３では、横溝３の溝底に片側クローズドサイプ３０を形成しており、これによっても摩耗中期以降のトラクション性を確保する効果が得られる。内側メディエイト陸部２３は、トレッド幅の１／４点ＰＬからややタイヤ赤道ＣＬ寄りの部位に設けられる。この部位の成長量（走行時における外径の拡大量）は比較的大きいことから、内側メディエイト陸部２３では、サイプ３０を片側クローズドとしてブロックの剛性を高め、耐偏摩耗性の向上を図っている。１／４点ＰＬは、トレッド端ＴＥ間のタイヤ幅方向距離であるトレッド幅を四等分する位置にあり、タイヤ赤道ＣＬとトレッド端ＴＥとの中央に位置する。

本実施形態では、横溝３，４が、それぞれ幅狭部３２，４２の両端で屈曲したクランク状に形成されている。かかる構成によれば、ブロックの過度の変形を効果的に抑制できるため、耐偏摩耗性の向上に資する。幅広部３１，４１は、それぞれ陸部の内方に向かって溝幅を漸減させて幅狭部３２，４２と滑らかに連なっている。幅広部３１，４１はタイヤ幅方向に延び、本実施形態ではタイヤ幅方向に対して傾斜しているが、平行でも構わない。幅狭部３２，４２はタイヤ周方向に延び、本実施形態ではタイヤ周方向に対して傾斜しているが、平行でも構わない。これらの傾斜の向きは、横溝３，４の溝幅の中央を通る基準線に基づいて定めればよい。

横溝３の深さＤ３は、幅広部３１が開口する主溝１２，１３の深さＤ１２，Ｄ１３の１０〜６０％であることが好ましい。更に言えば、摩耗初期から中期にかけてのトラクション性を確保するうえで、横溝３の深さＤ３は、幅広部３１が開口する主溝１２，１３の深さＤ１２，Ｄ１３の１０％以上であることが好ましく、３０％以上であることがより好ましい。また、耐偏摩耗性を向上する観点から、この深さＤ３は、深さＤ１２，Ｄ１３の６０％以下であることが好ましく、５０％以下であることがより好ましい。これらのことは、横溝４の深さＤ４についても同じである。

摩耗中期以降のトラクション性を確保するうえで、横溝３の溝底を基準としたサイプ３０の深さＤ３０は、主溝１２の深さＤ１２（または主溝１３の深さＤ１３）から横溝３の深さＤ３を差し引いて得られる深さＤ３９の４０〜９０％であることが好ましい。同じ理由により、横溝４の溝底を基準としたサイプ４０の深さは、主溝１３の深さＤ１３から横溝４の深さＤ４を差し引いて得られる深さＤ４９の４０〜９０％であることが好ましい。本実施形態では、幅広部４１と幅狭部４２とでサイプ４０の深さが異なるが、これらの何れもが上記範囲内であることが望ましい。

本実施形態では、幅狭部４２におけるサイプ４０の深さＤ４２が、幅広部４１におけるサイプ４０の深さＤ４１よりも小さく設定されている。これにより、センター陸部２４を構成するブロックの剛性を効果的に高めて、耐偏摩耗性を良好に向上することができる。横溝３にサイプ３０を加えた深さ（Ｄ３＋Ｄ３０）、及び、横溝４にサイプ４０を加えた深さ（Ｄ４＋Ｄ４１）は、例えば、主溝１３の深さＤ１３の６０〜９０％に設定される。

幅狭部３２，４２の溝幅Ｗ３２，４２は、例えば２ｍｍ以上に設定される。サイプ３０，４０の溝幅Ｗ３０，Ｗ４０は、それらが設けられる横溝３，４の溝幅よりも小さく、例えば１．５ｍｍ以下に設定される。したがって、横溝３，４の溝幅は、その溝底に形成されるサイプ３０，４０の溝幅よりも大きい。

本実施形態では、外側メディエイト陸部２２が横溝２によって複数のブロックに区分され、その横溝２の溝底に波形サイプ２０が形成されている。これにより、外側メディエイト陸部２２によってもトラクション性を確保する効果が得られるとともに、横力によるブロックの動きを抑制して耐偏摩耗性を向上できる。波形サイプ２０は、タイヤ周方向に一定間隔で配置された横溝２の各々に設定されている。本実施形態のように直線状に延びる横溝２は、波形サイプ２０を設定しやすいという利点を有するが、これに限定されない。横溝２の深さＤ２は、それが開口する主溝の深さＤ１１，Ｄ１２の１０〜６０％であることが好ましい。

波形サイプ２０は、ショルダー主溝１１に開口した一端から、メディエイト主溝１２に開口した他端まで、横溝２の延在方向に沿って延びる。但し、波形サイプ２０形態は、このような両側オープンサイプに限られず、横溝２の溝底内で端部を終端させた片側クローズドサイプや両側クローズドサイプであっても構わない。その場合、横力によるブロックの動きを抑制する観点から、波形サイプ２０の長さを横溝２の長さの６０％以上にすることが好ましい。この波形サイプ２０及び横溝２の長さは、その両端を結ぶ直線距離により求めればよい。

本実施形態では、ショルダー陸部２１に、タイヤ幅方向に延びてタイヤ周方向に一定間隔で配置された複数の浅溝１が形成されているため、摩耗初期のトラクション性が高められる。浅溝１は、ショルダー陸部２１を分断するように、ショルダー主溝１１からタイヤ幅方向外側に延びてトレッド端ＴＥに達している。浅溝１の深さはショルダー主溝１１の深さＤ１１の１０％以下であることが好ましく、これにより横力を受けやすいショルダー陸部２１の剛性を確保して耐偏摩耗性を向上できる。また、トラクション性を発揮するうえで、浅溝１の深さは深さＤ１１の２％以上であることが好ましい。

図示を省略しているが、メディエイト主溝１２とセンター主溝１３の溝底には、それぞれ小石の侵入を抑制するための突起（ストーンエジェクタと呼ばれる）がタイヤ周方向に配列して設けられている。接地圧が相対的に高いタイヤ幅方向の中央部では、主溝に侵入した小石が溝底クラックなどの不具合を引き起こす懸念があることから、かかる構成が有用である。

図５は、トレッド面Ｔｒに、８本の主溝と、それによって区分された９本の陸部とが設けられた例である。４本設けられたセンター主溝１３同士の間に３本のセンター陸部２４が配置されている。図６は、トレッド面Ｔｒに、６本の主溝と、それによって区分された７本の陸部とが設けられた例である。２本設けられたセンター主溝１３同士の間に１本のセンター陸部２４が配置されている。いずれの例でも、前述の実施形態と同様に、内側メディエイト陸部２３に設けられた横溝３の溝底に片側クローズドサイプ３０が形成され、センター陸部２４に設けられた横溝４の溝底に両側オープンサイプ４０が形成されている。

本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド面を上記の如く構成すること以外は、通常の空気入りタイヤと同等に構成でき、従来公知の材料、形状、構造、製法などが、何れも採用することができる。図示はしないが、図１，５，６に示した空気入りタイヤは、一対のビード部と、そのビード部の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、そのサイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部とを備えており、そのトレッド部の外周面がトレッド面Ｔｒによって形成されている。

本発明に係る空気入りタイヤは、トラクション性を確保しながら耐偏摩耗性を向上できることから、トラックやバスなどに用いられる重荷重用空気入りタイヤとして有用である。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。下記の各性能評価では、タイヤサイズ３８５／６５Ｒ２２．５のタイヤを２２．５×１１．７５のリムに組み付け、内圧９００ｋＰａを充填し、半積載（定積載量の半分）の車輌に装着して評価を実施した。表１に掲載した仕様を除いて、各例におけるタイヤ構造やゴム配合は共通している。

（１）トラクション性
水深１ｍｍの濡れた路面において、主溝の深さが５０％摩耗したタイヤを装着した車輌が停止状態から２０ｍ進むまでの時間を測定し、その逆数を算出した。比較例１の結果を１００とする指数で評価し、数値が大きいほど到着時間が短く、トラクション性に優れることを示す。

（２）耐偏摩耗性
２００００ｋｍ走行後の偏摩耗状態（ヒールアンドトウ摩耗量、ショルダー摩耗量及びセンター摩耗量）を測定し、その逆数を算出した。比較例１の結果を１００とする指数で評価し、数値が大きいほど耐偏摩耗性に優れることを示す。

表１に示すように、実施例１，２では、比較例１，２に比べて、摩耗中期以降のトラクション性を確保しながら耐偏摩耗性を向上できる。特に実施例１では、実施例２よりも各性能において優れている。

１浅溝
２横溝
３横溝
４横溝
１１ショルダー主溝
１２メディエイト主溝
１３センター主溝
２０波形サイプ
２１ショルダー陸部
２２外側メディエイト陸部
２３内側メディエイト陸部
２４センター陸部
３０片側クローズドサイプ
３１幅広部
３２幅狭部
４０両側オープンサイプ
４１幅広部
４２幅狭部

Claims

トレッド面に、タイヤ周方向に連続して延びる６〜８本の主溝と、その主溝によって区分された複数の陸部とが設けられた空気入りタイヤにおいて、
ショルダー陸部、ショルダー主溝、外側メディエイト陸部、メディエイト主溝、内側メディエイト陸部、センター主溝及びセンター陸部が、この順でタイヤ幅方向の外側から内側に向かって設けられ、２〜４本設けられた前記センター主溝同士の間に１〜３本の前記センター陸部が配置され、
前記内側メディエイト陸部及び前記センター陸部が、それぞれ横溝によって複数のブロックに区分され、その横溝は、溝幅が相対的に大きく且つ前記主溝に開口する一対の幅広部と、溝幅が相対的に小さく且つ一対の前記幅広部を連結する幅狭部とを有し、
前記内側メディエイト陸部に設けられた前記横溝の溝底に、前記幅広部で開口して前記幅狭部で閉塞した片側クローズドサイプが形成され、前記センター陸部に設けられた前記横溝の溝底に、前記幅広部及び前記幅狭部で開口した両側オープンサイプが形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記内側メディエイト陸部及び前記センター陸部に設けられた前記横溝が、それぞれ前記幅狭部の両端で屈曲したクランク状に形成されている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記横溝の深さは、前記幅広部が開口する前記主溝の深さの１０〜６０％であり、
前記横溝の溝底を基準とした前記片側クローズドサイプと前記両側オープンサイプの深さが、それぞれ前記主溝の深さから前記横溝の深さを差し引いて得られる深さの４０〜９０％である請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
前記幅狭部における前記両側オープンサイプの深さが、前記幅広部における前記両側オープンサイプの深さよりも小さく設定されている請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記外側メディエイト陸部が横溝によって複数のブロックに区分され、その横溝の溝底に波形サイプが形成されている請求項１〜４いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダー陸部に、タイヤ幅方向に延びてタイヤ周方向に一定間隔で配置された複数の浅溝が形成され、前記浅溝の深さが前記ショルダー主溝の深さの１０％以下である請求項１〜５いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。