JP6367139B2

JP6367139B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP6367139B2
Application number: JP2015038305A
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: US10000092B2; CN105922823B; CN105922823A; US20160250897A1; JP2016159694A

Description

本発明は、トレッド面にリブパターンを形成した空気入りタイヤに関する。

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。リブはブロックに比べて剛性が高いため、耐偏摩耗性を向上するうえでは、ブロックパターンよりもリブパターンの方が有利である。しかし、リブパターンでは、ブロックパターンに比べてトラクション性や耐横滑り性が低くなる傾向にある。

特許文献１，２には、それぞれリブパターンを採用した空気入りタイヤが開示されているが、リブパターンにおける耐横滑り性の低下に関して、その解決手段を示唆するものではない。また、特許文献３，４にも、それぞれリブパターンを採用した空気入りタイヤが開示されているが、接地圧が相対的に高いタイヤ幅方向の中央部に設けられたリブが大きく変形しうる構成であるため、耐偏摩耗性については、これを更に改善する余地があると考えられる。

特開平８−１９２６０７号公報特開２００３−２０１４号公報特開２００４−３１４７８７号公報特開２００９−１１７１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、リブパターンを採用しながらも、トラクション性や耐横滑り性を確保するとともに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リブとが設けられた空気入りタイヤにおいて、ショルダーリブ、ショルダー主溝、外側メディエイトリブ、メディエイト主溝、内側メディエイトリブ、センター主溝及びセンターリブが、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、前記ショルダー主溝はストレート溝により形成され、前記センター主溝はジグザグ溝により形成され、２〜４本設けられた前記センター主溝同士の間に１〜３本の前記センターリブが配置され、前記ショルダーリブに、タイヤ周方向に連続してジグザグ状に延びる第１の浅溝が形成され、前記内側メディエイトリブ及び前記センターリブに、それぞれ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第２の浅溝が形成され、前記第１及び第２の浅溝の深さが、それぞれ主溝深さの１０〜４０％に設定され、前記第２の浅溝により分断された各区域の壁面が、タイヤ周方向における前記区域の中央部に位置し且つ前記センター主溝の溝幅方向の内側となる一端から外側となる他端までタイヤ幅方向に延びる中央壁面と、前記中央壁面の一端からタイヤ周方向に延びる第１の壁面と、前記中央壁面の他端からタイヤ周方向に延びる第２の壁面とを含み、前記内側メディエイトリブと前記センターリブとが、前記センター主溝を挟んで前記第１の壁面同士を相対させているものである。

トレッド面に設けられた６〜８本の主溝のうち、タイヤ幅方向の最外側に設けられたショルダー主溝はストレート溝であり、このことは耐偏摩耗性を向上するうえで有利である。このショルダー主溝がジグザグ溝であると、ショルダーリブや外側メディエイトリブに形成された角部が偏摩耗の起点になる恐れがある。一方、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主溝はジグザグ溝であり、これによってトラクション性を確保する効果が得られる。

横力の作用が大きいショルダーリブには、上記の如き第１の浅溝が形成されているため、トラクション性だけでなく耐横滑り性を確保する効果が得られる。第１の浅溝がジグザグ状に延びることにより、斜め方向も含めた多方向の横力に対応できる。更に、内側メディエイトリブとセンターリブには第２の浅溝が形成され、これらによってもトラクション性を確保する効果が得られる。浅溝の深さが主溝深さの１０％以上であることは、このようにトラクション性や耐横滑り性を確保するうえで都合がよく、同じく主溝深さの４０％以下であることは、リブの変形を抑えて耐偏摩耗性を向上するうえで有利である。

この空気入りタイヤでは、内側メディエイトリブとセンターリブとが、センター主溝を挟んで第１の壁面同士を相対させているので、これらのリブ同士が走行時に互いを支え合うように作用する。その結果、接地圧が相対的に高いタイヤ幅方向の中央部でリブの変形を抑えて、耐偏摩耗性を効果的に向上することができる。第１の壁面と第２の壁面とを相対させるのではなく、第１の壁面同士を相対させているのは、第２の浅溝により分断された各区域の壁面においては、第２の壁面よりも第１の壁面の方がセンター主溝に向かって変形しやすいためである。

２本または３本の前記センターリブが設けられ、そのセンターリブ同士が、前記センター主溝を挟んで前記第１の壁面同士を相対させていることが好ましい。かかる構成によれば、内側メディエイトリブとセンターリブとの間に加えて、センターリブ同士の間でもリブの変形を抑えられるので、耐偏摩耗性をより効果的に向上することができる。

前記ショルダーリブに、タイヤ幅方向に延び且つタイヤ周方向に一定間隔で配置された第３の浅溝が形成され、前記第３の浅溝が前記第１の浅溝からタイヤ幅方向内側に向かって分岐して前記ショルダー主溝に開口することが好ましい。かかる構成によれば、横力の作用が大きいショルダーリブにおいてトラクション性を高めることができる。

タイヤ周方向に間隔を設けて配置され且つ前記リブの内方からタイヤ幅方向に延びて前記主溝に到達するサイプが、前記ショルダーリブには設けられ、前記内側メディエイトリブと前記センターリブには設けられていないことが好ましい。かかる構成によれば、接地圧が相対的に低いタイヤ幅方向の両端部にあるショルダーリブの接地性を高めて、トラクション性を良好に確保しながら耐偏摩耗性を向上できる。しかも、接地圧が相対的に高いタイヤ幅方向の中央部では、そのようなサイプを内側メディエイトリブとセンターリブに設けていないため、サイプ底のクラックやサイプ間のリブ欠けなどの不具合が発生しない。

本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面の一例を示す平面展開図図１のトレッド面の要部の拡大図図１のトレッド面の要部の拡大図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比較例１におけるトレッド面の平面展開図

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リブが設けられた例を示す。このトレッド面Ｔｒには、ショルダーリブ２１、ショルダー主溝１１、外側メディエイトリブ２２、メディエイト主溝１２、内側メディエイトリブ２３、センター主溝１３及びセンターリブ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がタイヤ赤道を通るように配置されている。ショルダー主溝１１はストレート溝により形成され、センター主溝１３はジグザグ溝により形成されている。本実施形態では、メディエイト主溝１２もジグザグ溝により形成されている。

７本の主溝により区分された８本のリブは、トレッド端Ｅ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リブ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リブ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リブ２３と、センター主溝１３同士の間に設けられたセンターリブ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本のセンターリブ２４が配置されている。

ショルダーリブ２１には、タイヤ周方向に連続してジグザグ状に延びる浅溝３１（第１の浅溝）が形成されている。浅溝３１は、タイヤ幅方向におけるショルダーリブ２１の中央を通る。このため、浅溝３１とトレッド端Ｅとの間の部分が、いわゆる犠牲リブとなることを回避できる。また、ショルダー主溝１１の近傍に浅溝３１が形成されている場合には、後述するサイプ４と相俟ってショルダーリブ２１のエッジ周辺の接地圧が過度に高くなる恐れがあるが、本実施形態のように浅溝３１がショルダーリブ２１の中央を通る構成であれば、そのような心配がなく、耐偏摩耗性の向上に資する。

内側メディエイトリブ２３及びセンターリブ２４には、それぞれ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浅溝３２（第２の浅溝）が形成されている。浅溝３２はタイヤ幅方向に対して傾斜しているが、タイヤ幅方向に平行でも構わない。浅溝３１，３２の深さは、それぞれ主溝深さの１０〜４０％に設定されるが、耐偏摩耗性を向上する観点から、これらの深さは主溝深さの３０％以下であることが好ましい。主溝深さは、その浅溝が開口する主溝の深さとして求められる。浅溝３１，３２の深さは、サイプ４の深さよりも小さい。

浅溝３１，３２の溝幅Ｗ３は、それらが開口する主溝の溝幅Ｗ１の５〜２５％であることが好ましい。これが５％以上であることにより、トラクション性や耐横滑り性を確保する効果が良好に得られ、２５％以下であることにより、リブの剛性低下を抑えて耐偏摩耗性の向上に資する。また、浅溝３１，３２の溝幅Ｗ３は、１．８ｍｍ以上であることが好ましく、２．０ｍｍ以上であることがより好ましい。溝幅Ｗ３は、サイプ４の溝幅Ｗ４よりも大きい。

浅溝３２は、リブを完全に横断する両側オープン溝であり、内側メディエイトリブ２３及びセンターリブ２４の表面部分は、それぞれ浅溝３２によって複数の区域５，６に分断されている。内側メディエイトリブ２３及びセンターリブ２４の各々において、各区域５，６の形状は一律である。また、内側メディエイトリブ２３とセンターリブ２４とで浅溝３２の配列ピッチは同じに設定されている。図２には、内側メディエイトリブ２３における区域５と、センターリブ２４における区域６を示しているが、これらは同じ形状をしている。

浅溝３２により分断された区域５の壁面は、中央壁面５１と壁面５２（第１の壁面）と壁面５３（第２の壁面）とを含む。中央壁面５１は、タイヤ周方向における区域５の中央部に位置し、且つ、センター主溝１３の溝幅方向の内側（図２の右側）となる一端から外側（図２の左側）となる他端までタイヤ幅方向に延びる。中央壁面５１はタイヤ幅方向に対して傾斜しているが、タイヤ幅方向に平行でもよい。壁面５２は中央壁面５１の一端からタイヤ周方向に延び、壁面５３は中央壁面５１の他端からタイヤ周方向に延びる。壁面５２，５３は、それぞれ直線状に延び、タイヤ周方向に対して互いに同方向に傾斜している。

このように、センター主溝１３に面する区域５の壁面は、中央壁面５１の両端を屈曲部としてクランク状に延びた壁面により形成されており、反対側の壁面形状もこれと同じである。センターリブ２４における区域６は、区域５と同じ形状を有している。即ち、センター主溝１３に面する区域６の壁面は、センター主溝１３の溝幅方向の内側（図２の左側）となる一端から外側（図２の右側）となる他端までタイヤ幅方向に延びる中央壁面６１と、その中央壁面６１の一端からタイヤ周方向に延びる壁面６２（第１の壁面）と、中央壁面６１の他端からタイヤ周方向に延びる壁面６３（第２の壁面）とを含む。

この空気入りタイヤでは、内側メディエイトリブ２３とセンターリブ２４とが、センター主溝１３を挟んで第１の壁面同士（即ち、壁面５２と壁面６２）を相対させている。このように第１の壁面同士を相対させた部位は、区域５，６の各々にて設けられ、タイヤ周方向に一定間隔で配列されている。区域５，６の輪郭は、それぞれ壁面５２，６２の両端からセンター主溝１３の溝幅方向の外側に延びている。このため、区域５では壁面５３よりも壁面５２の方がセンター主溝１３に向かって変形しやすく、区域６では壁面６３よりも壁面６２の方がセンター主溝１３に向かって変形しやすい。

このトレッド面Ｔｒでは、ショルダー主溝１１がストレート溝であるため、耐偏摩耗性を向上できる。また、センター主溝１３がジグザグ溝であるため、トラクション性を確保できる。ショルダーリブ２１には浅溝３１が形成されているので、トラクション性だけでなく耐横滑り性を確保する効果が得られる。この浅溝３１がジグザグ状に延びていることにより、斜め方向も含めた多方向の横力がショルダーリブ２１に作用する場合にも対応できる。内側メディエイトリブ２３とセンターリブ２４には浅溝３２が形成されており、これらによってもトラクション性を確保する効果が得られる。

更に、センター主溝１３を挟んで第１の壁面同士（即ち、壁面５２と壁面６２）を相対させているので、内側メディエイトリブ２３とセンターリブ２４とが走行時に互いを支え合うように作用する。その結果、接地圧が相対的に高いタイヤ幅方向の中央部でリブの変形を抑えて、耐偏摩耗性を効果的に向上できる。耐偏摩耗性の向上効果を高めるうえで、図３に示した長さＰＬは、各長さＬ１，Ｌ２の７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましく、９０％以上が更に好ましい。長さＰＬは、相対する第１の壁面（即ち、壁面５２と壁面６２）をタイヤ幅方向に互いに投影したときにそれらが重なる周方向長さであり、長さＬ１，Ｌ２は、その壁面５２，６２の周方向長さである。

本実施形態では、２本のセンターリブ２４が設けられ、そのセンターリブ２４同士が、センター主溝１３を挟んで上記の如く第１の壁面同士を相対させている。かかる構成によれば、内側メディエイトリブ２３とセンターリブ２４との間に加えて、センターリブ２４同士の間でもリブの変形を抑えられるので、耐偏摩耗性をより効果的に向上することができる。

また、本実施形態では、ショルダーリブ２１に、タイヤ幅方向に延び且つタイヤ周方向に一定間隔で配置された浅溝３３（第３の浅溝）が形成されている。浅溝３３は、浅溝３１からタイヤ幅方向内側に向かって分岐してショルダー主溝１１に開口し、浅溝３１とショルダー主溝１１との間の部分を分断している。かかる構成によれば、横力の作用が大きいショルダーリブ２１においてトラクション性をより良好に高めることができる。浅溝３３はタイヤ幅方向に対して傾斜しているが、タイヤ幅方向に平行でも構わない。浅溝３３の好ましい深さや溝幅は、浅溝３１と同じである。

本実施形態では、外側メディエイトリブ２２に、タイヤ幅方向に延び且つタイヤ周方向に一定間隔で配置された浅溝３４が形成されている。浅溝３４は、リブを完全に横断する両側オープン溝であり、外側メディエイトリブ２２の表面部分は浅溝３４によって分断されている。これにより、外側メディエイトリブ２２においてもトラクション性を確保する効果が得られる。浅溝３４の好ましい深さや溝幅は、浅溝３１と同じである。浅溝３４の配列ピッチは、浅溝３２や浅溝３３の配列ピッチと実質的に同じに設定されている。

このトレッド面Ｔｒでは、タイヤ周方向に間隔を設けて配置され且つリブの内方からタイヤ幅方向に延びて主溝に到達するサイプ４が、ショルダーリブ２１には設けられ、内側メディエイトリブ２３とセンターリブ２４には設けられていない。このため、ショルダーリブ２１の接地性を高めて、トラクション性を良好に確保しながら耐偏摩耗性を向上できる。また、内側メディエイトリブ２３とセンターリブ２４において、サイプ底のクラックやサイプ間のリブ欠けなどの不具合が発生しない。サイプ４は、外側メディエイトリブ２２にも設けられておらず、本実施形態ではショルダーリブ２１にのみ設けられている。

サイプ４は、浅溝３１には達しない長さの片側オープンサイプにより形成されている。サイプ４の深さは、それが開口するショルダー主溝１１の深さの４０〜８０％であることが好ましい。これが４０％以上であることにより、耐偏摩耗性を良好に向上できるとともに、８０％以下であることにより、ショルダーリブ２１のエッジ周辺の剛性低下を抑制してサイプ間のリブ欠けの発生を防止できる。サイプ４の溝幅Ｗ４は、通常は１．５ｍｍ以下に設定され、好ましくは１．２ｍｍ以下である。

図４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本のリブとが設けられた例である。図５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本のリブとが設けられた例である。いずれの例でも、前述の実施形態と同様に、内側メディエイトリブ２３とセンターリブ２４とが、センター主溝１３を挟んで第１の壁面同士を相対させている。また、図４の例では、３本のセンターリブ２４が設けられ、そのセンターリブ２４同士が、センター主溝１３を挟んで第１の壁面同士を相対させている。

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１，４，５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、リブパターンを採用しながらも、トラクション性や耐横滑り性を確保するとともに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（１）〜（３）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。

（１）トラクション性
水深１ｍｍの濡れた路面において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）耐横滑り性
水深１ｍｍの濡れた路面に車輌を時速４０ｋｍで進入させると同時にロック制動をかけ、車輌が完全に停止したときの車輌の姿勢角を測定し、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、数値が大きいほど角度が小さくて車輌の挙動が安定し、耐横滑り性に優れることを示す。

（３）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。

図６に示すように、内側メディエイトリブとセンターリブとが第１の壁面同士を相対させないものを比較例１，２とし、比較例１ではショルダーリブにサイプを設けなかった。また、図１に示すように、内側メディエイトリブとセンターリブとが第１の壁面同士を相対させたものを実施例１，２とし、実施例１ではショルダーリブにサイプを設けなかった。各例において、タイヤの内部構造やゴム配合など、トレッドパターン以外の構成は共通である。評価結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例１，２に比べて、実施例１，２では、リブパターンを採用しながらも、トラクション性や耐横滑り性を確保するとともに耐偏摩耗性を向上できており、特に実施例２では実施例１に比べて各性能が向上している。

４サイプ
５内側メディエイトリブにおける区域
６センターリブにおける区域
１１ショルダー主溝
１２メディエイト主溝
１３センター主溝
２１ショルダーリブ
２２外側メディエイトリブ
２３内側メディエイトリブ
２４センターリブ
３１浅溝（第１の浅溝）
３２浅溝（第２の浅溝）
３３浅溝（第３の浅溝）
５１中央壁面
５２壁面（第１の壁面）
５３壁面（第２の壁面）
６１中央壁面
６２壁面（第１の壁面）
６３壁面（第２の壁面）
Ｔｒトレッド面

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リブとが設けられた空気入りタイヤにおいて、
ショルダーリブ、ショルダー主溝、外側メディエイトリブ、メディエイト主溝、内側メディエイトリブ、センター主溝及びセンターリブが、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、前記ショルダー主溝はストレート溝により形成され、前記センター主溝はジグザグ溝により形成され、２〜４本設けられた前記センター主溝同士の間に１〜３本の前記センターリブが配置され、
前記ショルダーリブに、タイヤ周方向に連続してジグザグ状に延びる第１の浅溝が形成され、前記内側メディエイトリブ及び前記センターリブに、それぞれ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第２の浅溝が形成され、前記第１及び第２の浅溝の深さが、それぞれ主溝深さの１０〜４０％に設定され、
前記第２の浅溝により分断された各区域の壁面が、タイヤ周方向における前記区域の中央部に位置し且つ前記センター主溝の溝幅方向の内側となる一端から外側となる他端までタイヤ幅方向に延びる中央壁面と、前記中央壁面の一端からタイヤ周方向に延びる第１の壁面と、前記中央壁面の他端からタイヤ周方向に延びる第２の壁面とを含み、
前記内側メディエイトリブと前記センターリブとが、前記センター主溝を挟んで前記第１の壁面同士を相対させている空気入りタイヤ。
２本または３本の前記センターリブが設けられ、そのセンターリブ同士が、前記センター主溝を挟んで前記第１の壁面同士を相対させている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダーリブに、タイヤ幅方向に延び且つタイヤ周方向に一定間隔で配置された第３の浅溝が形成され、前記第３の浅溝が前記第１の浅溝からタイヤ幅方向内側に向かって分岐して前記ショルダー主溝に開口する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
タイヤ周方向に間隔を設けて配置され且つ前記リブの内方からタイヤ幅方向に延びて前記主溝に到達するサイプが、前記ショルダーリブには設けられ、前記内側メディエイトリブと前記センターリブには設けられていない請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。