JPH0632117A

JPH0632117A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH0632117A
Application number: JP4183894A
Authority: JP
Inventors: Naoto Yamagishi; 直人山岸
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1992-07-10
Publication date: 1994-02-08

Abstract

(57)【要約】【目的】トレッド端側の陸部でのヒール・アンド・ト
ウ磨耗の発生原因を解消し、さらには肩落ち磨耗に対す
る解決手段をも与え得る、偏磨耗に対する新たな方策に
ついて、提案する。【構成】トレッドの軸方向端からタイヤ赤道面に向け
て、タイヤ軸方向に沿う向きで延びてトレッド面内で開
口する、多数のラグ溝４にて、トレッドの軸方向端およ
びショルダー部に複数の陸部５を区画した、空気入りタ
イヤにおいて、該陸部５に、トレッド端からサイドウォ
ール側へ若干離れた位置に、タイヤ軸方向と交差する向
きに延びる細溝またはサイプ６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、耐偏磨耗性の優れた
空気入りタイヤに関し、特にトレッド側のショルダー部
におけるヒール・アンド・トウ磨耗を抑制しようとする
ものである。

【０００２】

【従来の技術】トレッド幅方向端からタイヤ赤道面に向
けて延びるラグ溝をそなえるトレッドパターンにおいて
は、特にトレッドの幅方向端（以下単にトレッド端と呼
ぶ）側のラグ溝によって区画される陸部に、その陸部内
の踏み込み側と蹴り出し側とで磨耗量が異なる、いわゆ
るヒール・アンド・トウ磨耗と呼ばれる偏磨耗が発生し
易い不利がある。

【０００３】このヒール・アンド・トウ磨耗などの偏磨
耗を抑制する手段として、特開昭62−80102 号公報に
は、リブラグパターンのラグ溝に交差してタイヤ周方向
に延びる細溝を、トレッド踏面部に設けることが開示さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この手
法は、ショルダー側に発生したヒール・アンド・トウ磨
耗の進展を、細溝によって阻むものであり、ヒール・ア
ンド・トウ磨耗を根本的に解消するには到っていない。

【０００５】そこでこの発明は、特にトレッド端側の陸
部でのヒール・アンド・トウ磨耗の発生原因を解消し、
さらには肩落ち磨耗に対する解決手段をも与え得る、偏
磨耗に対する新たな方策について、提案することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、トレッド端
からタイヤの赤道面に向けて、タ．ヤ軸方向に沿う向き
で延びてトレッド面内で開口する、多数のラグ溝にて、
トレッドの軸方向端およびショルダー部に複数の陸部を
区画した、空気入りタイヤにおいて、該陸部に、トレッ
ド端からサイドウォール側へ若干離れた位置に、タイヤ
軸方向と交差する向きに延びる細溝またはサイプを設け
てなることを特徴とする、空気入りタイヤである。ま
た、細溝またはサイプは、そのラグ溝への開口端が、残
りの陸部内部分よりもタイヤ軸方向の外側に位置する形
状とすることが、実施に当たり有利に適合する。

【０００７】ここで、トレッド端は、規定内圧としたタ
イヤを規定荷重を付与した状態で平坦面に接地させたと
きの、その接地域におけるトレッド幅方向の最外側端を
指すものとする。尚、トレッド端はタイヤ設計の際に予
測してなされるのが通例であり、設計図面上ではトレッ
ドのショルダー部の外輪郭形状と、ビード部からトレッ
ドに向けて延びているサイドウォールのうちトレッド近
傍のバットレス部と呼ばれる領域の外輪郭形状とをつな
ぐ、曲率半径の極めて小さい領域をさす。

【０００８】この発明は、トレッド端にラグ溝で区画さ
れたブロックを有するタイヤに、とりわけ有利に適合す
るが、ショルダー部から延びるラグ溝がトレッド端でリ
ブ内に止まる、いわゆるリブラグパターンへの適用も可
能である。また、乗用車用タイヤにあってはへん平率の
高いタイヤ、トラック、バス用タイヤにあってはへん平
率の低いタイヤといった、接地時に生じるワイピング力
が大きいタイヤに効果的である。

【０００９】さて図１にこの発明に従う空気入りタイヤ
のトレッドの要部を示し、このトレッドを、タイヤの赤
道（トレッドの幅中央における円周）Ｏに沿って延び
る、４本の周溝１、トレッド端Ｔからタイヤの赤道Ｏに
対してタイヤの軸方向と平行に延びて周溝１と交差す
る、多数の横溝２によって、ブロック３を複数区画して
なる。

【００１０】一方、トレッド端Ｔ側には、タイヤのショ
ルダー部からトレッド端Ｔをこえて横溝２と同様の向き
で延び、トレッド端Ｔ側の周溝１に開口するラグ溝４を
配置し、ラグ溝４によってショルダー部からトレッド側
域まで連なるブロック５を多数区画してなる。そして、
これらブロック５には、トレッド端Ｔからサイドウォー
ル側へ若干離れた位置に、トレッド端Ｔに沿って細溝ま
たはサイプ（以下サイプと総称する）６を設けること
が、肝要である。ここで細溝またはサイプの軸方向最内
部が、トレッド端Ｔからサイドウォール側へ５〜20mm離
れていることが望ましい。

【００１１】図１に示したサイプ６は、ブロック５のタ
イヤ周方向中心部から両側のラグ溝４へ、タイヤ軸方向
に対して傾いた向きで延びて、それぞれラグ溝４に開口
する、ほぼＶ字形状になる。

【００１２】ここでサイプは、タイヤの軸方向と交差す
る向きに延びていれば、特に図１に示した形状に限定さ
れるものではない。例えば、図１と同様にブロック内で
サイプを折れ曲げる場合は、図２および３に示すよう
に、その折れ曲げ角度を変化したり、また図４に示すよ
うに、円弧状としたり、図５に示すように、波形状とし
たり、図６に示すように、２本のサイプを組合わせたジ
グザグ状とする、等の変化が可能である。さらに、図７
に示すサイプは、タイヤ軸方向に直交する向きに延びる
が、同図にブロックの側面を示すように、サイプの切り
込み角度を、サイプの長さ方向で変化させたものであ
る。いずれの場合も、細溝またはサイプの軸方向最内部
をトレッド端Ｔから５〜20ｍｍ離れた範囲にあることが
望ましい。

【００１３】

【作用】従来、偏磨耗は、タイヤの回転に伴って同一陸
部内での接地域が移動し、陸部が路面から離れる際に、
路面に対して陸部が滑る上、その蹴り出し側での接地圧
が踏み込み側よりも大きくなって、蹴り出し側での磨耗
が優先するために起こると、考えられていた。そして、
この発生機構に基づく様々な対策が練られたが、根本的
な解決を見るに到ってはいない。

【００１４】そこで、タイヤのトレッド端からタイヤ赤
道面に向けて延びるラグ溝をそなえるタイヤの、特にト
レッドのショルダー部における偏磨耗について種々検討
したところ、トレッド端付近に加わる横力が主因である
という、新たな知見を得るに到った。すなわち、タイヤ
を荷重負荷の下に転動させると、輪郭が弧状のトレッド
部が接地してフラットな状態になるときに発生する剪断
力により、トレッドの特にショルダー部は荷重直下点
（規定リムの軸方向中心から路面に下ろした垂線と路面
との交点）に向けて変位し、これが接地圧と相まってブ
ロックの蹴り出し側での路面に対する滑りとなって、こ
こでの優先磨耗をまねくわけである。

【００１５】上記の変位は、周方向成分もあるが軸方向
成分の占める割合も多く、この軸方向成分は、主にタイ
ヤ負荷転動中のサイドウォールの撓みに起因した、トレ
ッド端からトレッドのショルダー部に加わる横力による
ところが大きい。つまり、ヒール・アンド・トウ磨耗は
サイドウォールが撓むことによって発生する横力が原因
となるため、この横力をトレッド端に入力させないこと
が、偏磨耗の抑制に極めて有効である。そこで、トレッ
ド端からサイドウォール側へ５〜20mm離れた位置に、図
１〜７に示したように、その軸方向最内部が位置するサ
イプをトレッド端に沿って設け、このサイプで横力を遮
断してトレッド端への入力を回避する。その結果、横力
のもつ径方向内側に向かう成分を減じて、トレッドのシ
ョルダー部における全体の接地圧を下げて、偏磨耗の抑
制が可能となる。

【００１６】特に、サイプのラグ溝への開口端が、残り
の陸部内サイプ部分よりもタイヤ軸方向の外側に位置す
る形状は，ヒール・アンド・トウ磨耗の抑制に最も有効
である。すなわち、この形状に従う、図１に示したサイ
プを設けたブロックでは、そのサイプよりタイヤ軸方向
外側の区画が、接地開始時にサイドウォールとともにタ
イヤ回転中心方向に引き寄せられ、図８に示すように、
ブロック５の蹴り出し側ではサイプ６が開き、一方踏み
込み側ではサイプ６が閉じる。この状態でブロックが接
地すると、滑りが問題となる蹴り出し側へ向かう横力は
サイプ６によって遮断され、一方踏み込み側には横力が
伝わる。一般に棒などが非対称的な剪断を受けると、い
わゆるねじりモーメントが作用しなくても、ねじり変形
を伴うことが知られている。これと同様のことがタイヤ
のトレッドにおけるブロックについてもいえるのであ
る。つまり上述したような形状のサイプによって、ブロ
ックの踏み込み部分に横力を伝えた場合、ブロックの接
地面の図心が横力の作用方向に位置しない。このため横
力は非対称的な剪断になり、ブロックはねじりモーメン
トが作用しなくても、必然的にブロックが回転するよう
なねじり変形を伴うのである。図８において荷重直下で
のブロック変形（理解し易くするために大きく示した）
と剪断力の大きさを示した。この剪断力の差により、従
来知られていた周方向上の接地厚変動のみによる踏み込
み側を蹴り出し側の磨耗量の差を是正するのである。

【００１７】さらに、、トレッド端の近傍にサイプを設
けると、ショルダー部の剛性が低下して接地圧も減少す
るため、偏磨耗の抑制を助成することができる上、トレ
ッド中央部と側部との径差が発生しないため、肩落ち磨
耗の抑制も同時に達成することができる。

【００１８】なお、サイプの軸方向最内部の位置をトレ
ッド端からサイドウォール側へ５〜20mmの範囲としたの
は、５mm未満の範囲にあると、コーナリング時に接地域
がトレッド端をこえる場合に、サイプよりもサイドウォ
ール側の領域での摩耗が急速に進むという問題が生じ、
一方20mmをこえると横力の遮断効果が減少するためであ
る。また、サイプの幅は、横力の遮断のために0.5 mm以
上は必要であるが、3.0 mmをこえると効果が飽和するた
め、0.5 〜3.0 mmの範囲とすることが好ましい。さらに
深さは、細溝またはサイプが加工される部分のタイヤ厚
みの約1/5 あれば、十分である。またサイプの深さ方向
についてはサイプを設ける部分におけるトレッド表面の
法線を基準線として、トレッド表面に向けて傾斜してい
る場合、サイプよりもトレッド表面のブロックには軸方
向外側に変位する力が接地面側に向けて生じ、一方、サ
イドウォール表面に向けて傾斜している場合は逆に軸方
向内側に変位する力がブロックから接地面側に向けて生
じる。これは、ブロックの軸方向断面形状と接地面に対
して垂直に働く力により、図心と剪断中心のずれが発生
して、ブロックを回転させるような力が発生するためで
ある。これにより、トレッド表面の軸方向移動、および
接地圧の不均衡が発生する。したがって、図７にみられ
るように、深さ方向を同一サイプ内で変化させてよい
が、ブロックの蹴り出し側では基準線より軸方向内側
に、踏み込み側では軸方向外側に傾斜していることが望
ましい。

【００１９】

【実施例】図１に示したトレッドパターンに従って、タ
イヤサイズ205/65 R15の空気入りラジアルタイヤを試作
した。この発明タイヤにおいて、幅：４mmでタイヤの軸
方向と平行のラグ溝４に区画された各ブロック５には、
トレッド端から５mmの位置に、幅：1.0 mmのサイプ６を
設けた。また、比較として、サイプ６を設置しない他は
全て発明タイヤと同様の比較タイヤを試作した。

【００２０】これらの試作したタイヤを、それぞれ規定
内圧とした後乗用車の右前輪に装着し、一般路で10000
km走行させたのち、各タイヤのトレッド両側部の磨耗段
差（ヒール・アンド・トウ磨耗）およびトレッド側端と
トレッド中央部の磨耗量比（肩落ち磨耗）について調査
した結果を、表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【発明の効果】この発明によれば、ヒール・アンド・ト
ウ磨耗の発生原因を根本的に取り除き、併せて肩落ち磨
耗も解消し得るため、偏磨耗の極めて少ないタイヤを提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従うトレッドパターンの展開図であ
る。

【図２】サイプの配置を示す模式図である。

【図３】サイプの配置を示す模式図である。

【図４】サイプの配置を示す模式図である。

【図５】サイプの配置を示す模式図である。

【図６】サイプの配置を示す模式図である。

【図７】サイプの配置を示す模式図である。

【図８】タイヤ負荷転動時のブロックの挙動を示す模式
図である。

【符号の説明】

１周溝２横溝３ブロック４ラグ溝５ブロック６サイプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッドの軸方向端からタイヤ赤道面に
向けて、タイヤ軸方向に沿う向きで延びてトレッド面内
で開口する、多数のラグ溝にて、トレッドの軸方向端お
よびショルダー部に複数の陸部を区画した、空気入りタ
イヤにおいて、該陸部に、トレッド端からサイドウォー
ル側へ若干離れた位置に、タイヤ軸方向と交差する向き
に延びる細溝またはサイプを設けてなることを特徴とす
る、空気入りタイヤ。
【請求項２】細溝またはサイプは、そのラグ溝への開
口端が、残りの陸部内部分よりもタイヤ軸方向の外側に
位置する形状になる、請求項１に記載の空気入りタイ
ヤ。