JP6632365B2 - 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ものである。

従来、空気入りタイヤとして、ラグ溝（横溝）に底上げ部を備え、底上げ部とこれに隣接する陸部との間に細溝を設けた構成のものが公知である（例えば、特許文献１参照）。
また他の空気入りタイヤとして、溝内に配置した補強バーによって隣接するブロック同士を連結するようにした構成のものが公知である（例えば、特許文献２参照）。
さらに他の空気入りタイヤとして、横溝の溝底から隆起してショルダーブロック間を連結するタイバーを備えた構成のものが公知である（例えば、特許文献３参照）。

しかしながら、前記特許文献１に記載の空気入りタイヤでは、陸部には何ら構造的な工夫は施されていない。底上げ部は、陸部とは独立しているので、ブロックの変形を阻止しようとすれば、その分、剛性を大きくするために占有体積を大きくせざるを得ない。このため、排水性が損なわれる恐れがある。
また前記特許文献２に記載の空気入りタイヤでは、ブロック同士が直接、溝底から設けた補強バーによって連結されている。したがって、この連結部分の剛性差が大きくなってしまい、ブロックの踏込側と蹴出側とで偏摩耗が発生する、いわゆるヒール・アンド・トウ摩耗を有効に阻止することができない。
さらに前記特許文献３に記載の空気入りタイヤでは、ショルダーブロック同士を細溝を有するタイバーによって連結しているが、細溝を挟んで対向するタイバーの溝底からの高さは同じである。このため、隣接するショルダーブロック間で剛性が同じになってしまい、やはりヒール・アンド・トウ摩耗を有効に阻止することができない。またこのような構成では、ショルダーブロックの変形による応力集中でクラックが発生しやすい。
特に、ショルダーブロックを傾斜させた構成とすることにより、角部に鋭角部と鈍角部が形成される場合には、隣接するショルダーブロック間で剛性の差が大きくなり、前記いずれの構成であってもヒール・アンド・トウ摩耗の抑制には有効に対応することができない。

特開２０１３−２３３８３４号公報 特開２０１２−７６７３９号公報 特開平１１−２７８０１６号公報

本発明は、ショルダーブロックの側面構造に工夫を凝らすことにより、傾斜した形状のショルダーブロックであっても、所望の排水性を維持しつつ、ヒール・アンド・トウ摩耗やクラックの発生を有効に阻止することができる空気入りタイヤを提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
トレッド部に、タイヤ周方向に延びる複数の主溝と、タイヤ幅方向に延びる複数の横溝とによって複数のショルダーブロックが形成されている空気入りタイヤであって、
前記ショルダーブロックのタイヤ周方向の両側でタイヤ幅方向に延びるショルダー横溝は、タイヤ幅方向に対してタイヤ周方向に向かって傾斜して形成されており、
前記ショルダー横溝の一対の横溝側壁面には、一方のショルダーブロックの鋭角側の溝壁に位置する第１補強部と、他方のショルダーブロックの鈍角側の溝壁に位置する第２補強部とがそれぞれ形成されており、
前記第１補強部及び前記第２補強部の上端面は、ショルダー横溝の中心に向かって徐々に傾斜するテーパ面で構成され、
前記テーパ面は、第１補強部に比べて第２補強部の方が深い位置に形成されている空気入りタイヤを提供する。

この構成により、第１補強部と第２補強部によって各ショルダーブロックの補強度合いを相違させることができる。すなわち、傾斜したショルダー横溝によって、並設されるショルダーブロックに鋭角部と鈍角部とが形成されるが、それぞれの剛性の違いを考慮して第１補強部と第２補強部とによって効果的に補強することができる。これにより、ショルダーブロックの鋭角部と鈍角部の剛性差を抑えて、ヒール・アンド・トウ摩耗を有効に阻止することが可能となる。
また、第１補強部と第２補強部の上端面はテーパ面で構成されているので、ショルダーブロックが接地して変形したときに応力が集中しにくく、クラックの発生を防止することができ、又外観も優れている。そして、ショルダーブロックが摩耗してショルダー横溝の深さが浅くなってきたとしても、ショルダー横溝の容積は徐々に変化するので、排水性が急激に悪化することもない。

前記第１補強部のテーパ面は、前記ショルダーブロックの溝壁面に対して４５°以上６０°以下の傾斜角度を有し、
前記第２補強部のテーパ面は、前記第１補強部のテーパ面に対して８０％以上１００％以下の傾斜角度を有するのが好ましい。

この構成により、テーパ面の傾斜角度が小さくて所望の剛性が得られないといったことがない。また逆に、テーパ面の傾斜角度が大きくてショルダーブロックの摩耗時の排水性の変化が急激となったり、あるいは外観が損なわれたりといったこともない。

前記第１補強部と前記第２補強部との間に形成される溝部は、前記ショルダー横溝の溝幅の１５％以上２５％以下の溝幅とされているのが好ましい。

この構成により、溝幅が小さくて所望の排水性が得られず、又外観が損なわれたりすることがなく、逆に溝幅が大きくてショルダーブロックの剛性差を補填できず、ヒール・アンド・トウ摩耗を有効に抑制できなくなるといったこともない。

前記第１補強部の溝壁からの突出位置は、前記ショルダー横溝の溝底から溝深さの５０％以上７５％以下の範囲とされているのが好ましい。

前記第２補強部の溝壁からの突出位置は、前記ショルダー横溝の溝底から前記第１補強部の突出位置までの寸法の３０％以上７０％以下の範囲とされているのが好ましい。

前記第１補強部と前記第２補強部は、前記ショルダーブロックの側方で前記ショルダー横溝と交差するショルダー主溝によって形成される主溝側面から、前記主溝側面から接地端までの距離に対して１５％以上３５％以下の範囲まで設けられているのが好ましい。

本発明によれば、ショルダー横溝内で形成される深さ位置が相違する第１補強部及び第２補強部を設けるようにしたので、隣り合うショルダーブロック間での剛性差をなくしてヒール・アンド・トウ摩耗を有効に防止することができる。ショルダー横溝内には第１補強部と第２補強部との間に溝部が形成されることになるので、所望の排水性を確保することができる。また第１補強部と第２補強部の上端面をテーパ面で構成したので、ショルダーブロックが摩耗してもショルダー横溝の容積が急激に変化することがなく、又外観が著しく損なわれることもない。

本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の部分展開図である。 図１のショルダーブロックのうち、隣接する一対のショルダーブロックの拡大図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 比較例１に係るショルダー横溝の補強部を有する部分での断面図である。 比較例２に係るショルダー横溝の補強部を有する部分での断面図である。 比較例３に係るショルダー横溝の補強部を有する部分での断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部１の部分展開図である。図示しないが、この空気入りタイヤは、一対のビードコア間にカーカスを掛け渡し、カーカスの中間部の外周側に巻き付けたベルトによって補強し、そのタイヤ外径方向にトレッド部１を有する構成となっている。

トレッド部１にはタイヤ周方向に延びる複数本の主溝２と、これら主溝２に交差してタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝３とによって複数の陸部４が形成されている。

主溝２は、タイヤ赤道線ＣＬを挟んで両側に形成されるセンター主溝５と、これらセンター主溝５の（タイヤ赤道線ＣＬとは反対側の）側方にそれぞれ形成されるショルダー主溝６とからなる。

横溝３は、センター主溝５とショルダー主溝６とを連通し、タイヤ周方向に並設される複数のセンター横溝７と、ショルダー主溝６から（タイヤ赤道線ＣＬとは反対側の）側方へと延びるショルダー横溝８とからなる。センター横溝７は、タイヤ幅方向に対してタイヤ周方向に向かって傾斜している。タイヤ赤道線ＣＬを挟んだ両側のセンター横溝７の傾斜方向は同じである。ショルダー横溝８は、タイヤ幅方向に対してタイヤ周方向に向かって傾斜しているが、その傾斜方向はタイヤ幅方向に対して前記センター横溝７とは逆である。タイヤ赤道線ＣＬを挟んだ両側のショルダー横溝８の傾斜方向は同じである。

陸部４は、センターリブ９、センターブロック１１及びショルダーブロック１２とで構成されている。
センターリブ９は、センター主溝５の間に形成され、タイヤ赤道線ＣＬを中心としてタイヤ周方向に延びている。センターリブ９の両側部には、前記各センター横溝７の延長線上に位置する切欠溝１０がそれぞれ形成されている。センターブロック１１は、センター主溝５、ショルダー主溝６及びセンター横溝７によって区画されている。ショルダーブロック１２は、ショルダー主溝６及びショルダー横溝８によって区画されている。

図２に示すように、タイヤ周方向に隣接するショルダーブロック１２の間のショルダー横溝８には補強部１３が形成されている。補強部１３は、ショルダー主溝６を構成するショルダーブロック１２の側面（主溝側壁面）から距離Ｌ１の範囲に設けられている。距離Ｌ１は、主溝側壁面からショルダーブロック１２の接地端（図２中、２点鎖線で示す）までの距離をＬ２とするとき、０．１５×Ｌ２≦Ｌ１≦０．３５×Ｌ２を満足するように設定されている。距離Ｌ１が距離Ｌ２の１５％未満であれば、補強部１３による補強状態が不十分となり、３５％以上であれば溝容積が小さくなって排水性が悪化する。

補強部１３は、ショルダー横溝８を構成する第１ショルダーブロック１２ａの側面（横溝側壁面）に形成される第１補強部１４と、第２ショルダーブロック１２ｂの横溝側壁面に形成される第２補強部１５とからなる。

第１補強部１４は、第１ショルダーブロック１２ａの鋭角部１６に形成されている。図３に示すように、第１補強部１４の上端面は、横溝側壁面から離れるに従って徐々に溝底側へと傾斜する第１テーパ面１７で構成されている。ショルダー横溝８の溝底から第１テーパ面１７の開始位置（横溝側壁面との合流位置）までの距離（第１補強部高さ）ｈ１は、ショルダー横溝８の溝深さをＤとするとき、０．５×Ｄ≦ｈ１≦０．７５×Ｄを満足するように設定されている。５０％未満であれば、第１補強部１４による補強が不十分となり鋭角部１６に所望の剛性を得ることができない。一方、７５％を超えていれば、ショルダー横溝８の溝断面が小さくなって排水性が悪化してしまう。また第１テーパ面１７の横溝側壁面との成す角度θ１は、４５°≦θ１≦６０°を満足するように設定されている。４５°未満であれば、テーパ面部分による補強度合いが弱く、鋭角部１６に所望の剛性が得られない。６０°を超えれば、ショルダーブロック１２が摩耗した際のショルダー横溝８の断面積（容積）変化が大きくなり過ぎ、排水性が急激に悪化すると共に外観も損なわれる。

第２補強部１５は、第２ショルダーブロック１２ｂの鈍角部１８に形成されている。第２補強部１５の上端面は、横溝側壁面から離れるに従って徐々に溝底側へと傾斜する第２テーパ面１９で構成されている。ショルダー横溝８の溝底から第２テーパ面１９の開始位置（横溝側壁面との合流位置）までの距離ｈ２は、第１補強部１４の高さｈ１に対して、０．３×ｈ１≦ｈ２≦０．７×ｈ１を満足するように設定されている。第２補強部１５の高さを第１補強部１４の３０％未満とした場合、第２ショルダーブロック１２ｂの補強機能を発揮し得ず、７０％以上とした場合、第１ショルダーブロック１２ａ側との剛性バランスを均等にすることができない。また第２テーパ面１９の横溝側壁面との成す角度θ２は、０．８×θ１≦θ２≦１．０×θ１（つまり、３６°≦θ２≦６０°）を満足するように設定されている。傾斜角度θ２が第１補強部１４の第１テーパ面１７の傾斜角度θ１の８０％未満である場合、第２補強部１５の補強強度が不十分になってしまう。

第１補強部１４と第２補強部１５とは、ショルダー横溝８の溝底部分でつながっている。そして、第１補強部１４と第２補強部１５との間には溝部２０が形成されている。溝部２０の幅寸法Ｗ１は、ショルダー横溝８の幅寸法をＷ２とするとき、０．１５×Ｗ２≦Ｗ１≦０．２５×Ｗ２を満足するように設定されている。溝部２０の溝幅がショルダー横溝８の幅寸法の１５％未満であれば、排水性が著しく悪化し、２５％を超えれば、補強部１３による補強強度を十分に確保することができない。また、溝部２０の中心位置は、ショルダー横溝８の中心位置に対して±１０％の範囲に形成されている。これにより、一方の補強部１３が薄肉となって補強強度が不十分になるといったことがなくなる。特に、鋭角部側の第１補強部１４が薄肉となれば、その部分の剛性が不十分となって摩耗しやすくなる。

このように、第１補強部１４を、第１ショルダーブロック１２ａの上面から離れた位置から形成しているので、ショルダー横溝８の断面積を十分に確保して所望の排水性を発揮させることができる。

また、第２ショルダーブロック１２ｂの鈍角部１８に形成される第２補強部１５に対して第１ショルダーブロック１２ａの鋭角部１６に形成される第１補強部１４の溝底からの寸法を高くして補強強度を向上させている。このため、鈍角部１８に比べて剛性の劣る鋭角部１６をしっかりと補強して両者の剛性差をなくすことができる。したがって、路面走行時のヒール・アンド・トウ摩耗を有効に防止することが可能となる。

また、第１補強部１４及び第２補強部１５の上端面を適度な角度で傾斜するテーパ面１８及び１９で構成しているので、ショルダーブロック１２が摩耗して第１補強部次いで第２補強部１５に至ったとしても、断面積が急激に変化することがなく、一気に排水性が損なわれるといった不具合が発生することもない。またテーパ面１８及び１９により応力が集中しにくくすることができるので、クラック等が発生する心配もない。さらに溝部２０が必要最小限の排水機能を発揮する。

タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを内圧２００ｋＰａとして車両に装着し、比較例１から３及び実施例１について、耐偏摩耗性（耐ヒール・アンド・トウ摩耗性）、耐クラック性、及び、排水性のそれぞれの評価試験を行った。
耐偏摩耗性では、１２，０００ｋｍ走行後、ヒールアンドトゥ摩耗量（鋭角側と鈍角側の摩耗量の差）を測定した。比較例１の空気入りタイヤの場合を指数１００として他の場合を指数評価した。数値が少ないほど良好であることを示す。
耐クラック性では、５０，０００ｋｍ走行後、溝底にクラックが発生しているか否かで判断した。
排水性では、ウェット路面にて直進走行し、旋回走行し、制動させた場合のフィーリング試験で評価した。比較例１の空気入りタイヤの場合を指数１００として他の場合を指数評価した。数値が大きいほど排水性に優れていることを示す。
比較例１から３及び実施例１では、ショルダー横溝８を、溝深さ６ｍｍ、溝幅３ｍｍとした。
比較例１では、補強部１３のない構成とした。
比較例２では、補強部１３の上面を（溝底から３ｍｍの均一高さの）平坦面とした。
比較例３では、補強部１３の上面を傾斜面とした（一方のショルダーブロック１２ａで溝底から４ｍｍ、他方のショルダーブロック１２ｂで溝底から２ｍｍとし、両地点を傾斜面で接続した。）。
実施例１では、図３に示す構成とした（第１補強部１４及び第２補強部１５の溝底からテーパ面１８及び１９の上端までの高さを、それぞれ４．５ｍｍ及び３ｍｍとし、各テーパ面１８及び１９の傾斜角度を６０°とした。）。

表１から明らかなように、補強部１３を形成することにより耐偏摩耗性を高めることができた。そして、補強部１３を第１補強部１４と第２補強部１５とに分割することにより、耐クラック性をも向上させることができた。さらに、排水性の悪化を十分に抑制することができた。

１…トレッド部
２…主溝
３…横溝
４…陸部
５…センター主溝
６…ショルダー主溝
７…センター横溝
８…ショルダー横溝
９…センターリブ
１０…切欠溝
１１…センターブロック
１２…ショルダーブロック
１２ａ…第１ショルダーブロック
１２ｂ…第２ショルダーブロック
１３…補強部
１４…第１補強部
１５…第２補強部
１６…鋭角部
１７…第１テーパ面
１８…鈍角部
１９…第２テーパ面
２０…溝部

Claims (6)

1. トレッド部に、タイヤ周方向に延びる複数の主溝と、タイヤ幅方向に延びる複数の横溝とによって複数のショルダーブロックが形成されている空気入りタイヤであって、
   前記ショルダーブロックのタイヤ周方向の両側でタイヤ幅方向に延びるショルダー横溝は、タイヤ幅方向に対してタイヤ周方向に向かって傾斜して形成されており、
   前記ショルダー横溝の一対の横溝側壁面には、一方のショルダーブロックの鋭角側の溝壁に位置する第１補強部と、他方のショルダーブロックの鈍角側の溝壁に位置する第２補強部とがそれぞれ形成されており、
   前記第１補強部及び前記第２補強部の上端面は、ショルダー横溝の中心に向かって徐々に傾斜するテーパ面で構成され、
   前記テーパ面は、第１補強部に比べて第２補強部の方が深い位置に形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第１補強部のテーパ面は、前記ショルダーブロックの溝壁面に対して４５°以上６０°以下の傾斜角度を有し、
   前記第２補強部のテーパ面は、前記第１補強部のテーパ面に対して８０％以上１００％以下の傾斜角度を有することを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第１補強部と前記第２補強部との間に形成される溝部は、前記ショルダー横溝の溝幅の１５％以上２５％以下の溝幅とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第１補強部の溝壁からの突出位置は、前記ショルダー横溝の溝底から溝深さの５０％以上７５％以下の範囲とされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第２補強部の溝壁からの突出位置は、前記ショルダー横溝の溝底から前記第１補強部の突出位置までの寸法の３０％以上７０％以下の範囲とされていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記第１補強部と前記第２補強部は、前記ショルダーブロックの側方で前記ショルダー横溝と交差するショルダー主溝によって形成される主溝側面から、前記主溝側面から接地端までの距離に対して１５％以上３５％以下の範囲まで設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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