JPH0737709U - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】排水機能を満足すると同時にヒールアンドトウ
摩耗を有効に防止する。 【構成】タイヤ踏面部１に円周方向に連なる複数の縦溝
２を備え、その縦溝２と縦溝２に両端が開口し、又は一
方が縦溝２、他方がショルダー端５の外側側面に開口す
る横溝３、４によって多数区分されたブロック６を有
し、その横溝３、４は踏面部１開口端から溝底に向かっ
て断面幅ＧＷが広がり、これに対応して前記ブロック６
は周方向長さＢＬがその周方向断面の平面への展開長さ
においてブロック表面７よりもブロック基部８の長さを
短くし、横溝３、４には当該横溝３、４の溝底から突出
した凸状の２次ブロック１０を形成し、当該２次ブロッ
ク１０は前記横溝３、４に沿って延びるとともに、横溝
３、４に相対する２次ブロック側面１１は横溝３、４に
平行であり、且つ２次ブロック１０は前記縦溝２にその
両端を開口し前記横溝３、４に沿って延びる副横溝１２
を有しており、その副横溝１２の溝底位置は前記横溝
３、４と同等である、ブロック列を少なくとも一対有し
ている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ブロックパターンを有する空気入りラジアルタイヤにおいて、特 にその耐偏摩耗性の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ブロックを有するトレッドパターンで構成された空気入りタイヤは、横溝で区 切られたブロックの周方向の前端部と後端部とで、タイヤの回転方向との関係か ら、すべりを生じさせる周方向力と垂直負荷に基づく周方向剪断力の合成力分布 が大きく異なるため、走行中のすべりの状態の差によって、ブロックの周方向両 端部で摩耗量に差が生じ、タイヤを横からみると極端な場合、鋸歯状にみえるま でに異常摩耗が生じることがある。一般にはこの種の偏摩耗をヒールアンドトウ 摩耗と呼んでいるが、従来、この種の偏摩耗を防止するために種々の技術が提案 されている。

【０００３】 例えばブロックをサイプで多くの小ブロックに区分し、この区分された小ブロ ックで接地時におけるタイヤ周方向への追従性を向上させ、路面との相対すべり 量を小さくする技術がある。またトレッド表面に形成された横溝の溝深さを、タ イヤ周方向に延びる縦溝よりも浅くして、或いは接地時に容易にその両壁間が塞 がる程度に狭くしてそのブロックのタイヤ半径方向に対する剛性（バネ強さ）を 大きくし、ブロックの縦撓みをおさえることでブロックの表面剪断応力を小さく し、すべり量を小さくする技術が提案されている。また個々のブロックを大きく し、ブロックの縦剛性の向上を図る技術も提案されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしブロックをサイプで多数の小ブロックに区分する技術は、ブロックの縦 剛性が極端に下がる結果、撓みが大きくなり、ブロック表面のすべりが大となっ て、タイヤ周方向への追従性を相殺するほか、小ブロック内での偏摩耗が個別に 発生し、かえって目立った偏摩耗が生じる問題点がある。横溝の深さを浅くし、 或は接地時に容易にその溝の両壁を接触させる技術は、上述の通り、すべり量を 小さくでき、偏摩耗を防止できる点で好ましいが、横溝の深さを浅くする結果、 排水機能が損なわれ、ブロック本来の要求性能が損なわれる問題点が生じる。こ の点ブロックを大きくする技術も、トレッド表面に占めるブロックのゴム容積が 大であることから、排水性能が悪化し、ブロック本来の要求性能が損なわれるほ か、ブロック表面の剪断応力は余り変わらないことから、所望とするほどの効果 は得られない。

【０００５】 この考案の目的は、排水機能を満足すると同時に、ヒールアンドトウ摩耗を有 効に防止することができるブロックパターンを有する空気入りタイヤを提供する 点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

ブロックパターンを有する空気入りタイヤの最も特徴的であるヒールアンドト ウ摩耗は、上述の様に、ブロックの周方向前後両端の摩耗速度が異なる結果、一 方で摩滅量が多く他方で摩滅量が少なくなり、ブロック列を横からみると極端な 場合、のこ刃状になる偏摩耗現象である。

【０００７】 通常、タイヤの通常走行状態での摩耗は、車輌側のホイルアラメントを除くと タイヤ踏面部幅方向に曲率があるための周差による周方向すべりとタイヤの回転 速度（周速）が車輌の路面に対する速度と異なることによる周方向すべりによる ものがある。ヒールアンドトウ摩耗はこれにブロック表面のタイヤへの負荷によ る変形が大きく影響している。

【０００８】 図６は負荷時における従来タイヤの接地状態を示す要部拡大概略周方向断面図 である。同図に示す様に、前記周方向すべりは、ブロック６のタイヤ円周方向で は均等で差はなく、従って、すべりによってタイヤ表面に発生する周方向剪断力 も一定でその方向も一定であるが、垂直負荷が加わると、ブロック６はその側面 でバルジ（膨出）し、このときブロック表面７には、ブロック６の周方向両端か ら中央部に向かう互いに逆向きで両端側ほど値の大きな剪断力ｆ_s 、ｆ_{s ′}が発 生する。この剪断力ｆ_s 、ｆ_{s ′}と前記周差或いはタイヤ周速と車速との差に基 づく剪断力は、一方では加え合わされ、他方では差し引かれることになる。

【０００９】 剪断力が加え合わされる側ではその合計剪断力は、ブロック表面７と路面ＲＳ との間の摩擦力を容易に越えて、負荷状態のまま大きなすべりを生じ、ゴムの摩 耗を促進する。一方、剪断力が互いに逆向で相殺する側では、その剪断力は摩擦 力を越えてすべることは少なく、摩耗することも少ない。従って、ブロックの周 方向様端ほどその差は大きくなり、ヒールアンドトウ摩耗の形態を示し、偏摩耗 となるのである。なお、図６中、３は横溝である。

【００１０】 タイヤにとって、タイヤ周速と車輌速度は制御出来ず、踏面部の幅方向周長差 もタイヤの操縦性能や熱的な耐久性能を満たすため必要なものであるから、偏摩 耗を防止するには前記の剪断力ｆ_s 、ｆ_s ′を制御してそれによるすべりを少な くせねばならない。

【００１１】 一方、ブロック６が路面ＲＳから圧縮を受けると、図６に示す様に、ブロック ６はその撓みに相当する分、壁面１４がバルジ（膨出）する。このときブロック ６の表面には、前述の通り、ブロック６の周方向両端から中央部に向かう互いに 逆向きで両端側ほど値の大きな剪断力ｆ_s 、ｆ_{s ′}が発生しており、その剪断力 ｆ_s 、ｆ_s ′によるすべりの向きは互いに逆向きとなっている。またブロック基 部８にも同様に剪断力ｆ_B 、ｆ_B ′が発生している。

【００１２】 一方、同じ負荷に対しては当該負荷と垂直な方向の断面積が大きいほど変形が 少なく、この変形が前記剪断力ｆ_s 、ｆ_s ′及びｆ_B 、ｆ_B ′に比例するから、 一般にブロック基部の断面積の大きいものは変形、即ち剪断力が路面部側よりも 少なく、ｆ_s ＞ｆ_B 、ｆ_s ′＞_B ′となる。また、剪断力の総計は負荷と撓みが 一定なら同じと考えられる。

【００１３】 このことから、ブロック基部側の断面積を踏面部側よりも小さくすることによ り、変形の大きさはブロック基部側で大となり、その分、タイヤ踏面部側で小さ くなる。それによって生じる剪断力も当該変形に比例するから、結果として踏面 部でのすべりを小さくする事ができ、前記、周差、周速と車輌の速度差等による 相互作用を少なくすることができ、即ちブロック前後端でのすべり差が小さくな ってヒールアンドトウ摩耗を防止する事につながる。

【００１４】 しかし、ブロックの踏面部側よりブロック基部側の断面積を狭くすると、横溝 幅が踏面部開口端で狭く、底で広くなる結果、別の問題点が生じる。即ち、横溝 に石等が噛み込みやすく、また抜けにくい事であり、この噛み込んだ石は、タイ ヤの回転と共に溝底部に押し込まれることになり、時にはタイヤ補強材であるベ ルト層に達し、そこからの水の侵入によってベルトが腐食し、タイヤがバースト する様な重大な故障が生じることがある。これを防止するには、横溝の溝底に、 この石の噛み込みに対処する２次ブロックを設置することが適切である。但し、 横溝の溝底にこのような２次ブロックを設置した場合、この２次ブロックが、横 溝本来の働きである排水用通路としての機能を阻害するおそれがある。

【００１５】 横溝本来の働きである排水用通路としての機能をもたせると共に、石カミにも 対処するには、２次ブロックに更に縦溝にその両端を開口し前記横溝に沿って延 びる副溝を設けることで達成することができる。

【００１６】 すなわち、この考案は、タイヤ踏面部に複数の円周方向に連なる縦溝を備え、 その縦溝と縦溝に両端を開口し、または一方を縦溝、他方をショルダー端の外側 側面に開口する横溝によって多数区分されたブロックを有し、その横溝の踏面部 開口端から溝底に向かって幅が広がり、これに対応して前記ブロックは周方向長 さがその周方向断面の平面への展開長さにおいて、踏面部側のブロック表面より もブロック基部の長さを短くし、横溝には当該横溝の溝底から突出した凸状の２ 次ブロックを形成し、２次ブロックは前記横溝に沿って延びると共に、横溝に相 対する側面は横溝の壁面に平行であり、且つ凸状の２次ブロックは前記縦溝にそ の両端を開口し前記横溝に沿って延びる異なる副横溝を有しており、その副横溝 の溝底位置は前記横溝と同等である、ブロック列を少なくとも一対有している空 気入りタイヤである。

【００１７】 ２次ブロックの高さは、石等のかみこみを防止でき、かつ排水用通路を有する 横溝の排水性能を低下させない範囲であることが望ましく、その範囲としては、 ブロックとブロックとの間に形成される横溝の深さＨの２０〜５０％であること が望ましい。横溝の深さＨの２０％未満の場合では石等のかみこみを防止するに は不十分となり、横溝の深さＨの５０％を超えた場合は、たとえ２次ブロックに 排水用通路を形成しても、横溝本来排水機能が充分確保されない。

【００１８】

【作用】

この考案は、上述のとおり、横溝を踏面部開口端から溝底に向かって幅を広が らしめ、これに対応して前記ブロックを、周方向長さがその周方向断面の平面へ の展開長さにおいて踏面部側のブロック表面よりもブロック基部の長さを短くす る、いわば逆台形状の断面としたので、ブロック基部側の断面積が踏面部側より も小さくなる結果、負荷時のブロックの変形の大きさは基部側で大となり、踏面 部側で小さくなって、それによって生じる剪断力も変形に比例するため、踏面部 でのすべりが小さくなり、周差、周速と車輌の速度差等による相互作用を少なく することができ、ブロック前後端でのすべりの差が小さくなって、ヒールアンド トウ摩耗を防止することができる。

【００１９】 また横溝には当該横溝の溝底から突出した凸状の２次ブロックを横溝に沿って 形成し、横溝に相対する側面を横溝の壁面に平行にしているので、上記の通りブ ロック踏面部側よりブロック基部側を狭くしたことに起因して生じる石かみ等に 対し、２次ブロックの変形により横溝底を保護すると共にその変形の反発力によ り石などを外側へ押し出す作用をなす。このようにしてブロックの変形の制御と その背反事象である石カミにも対処することができる。

【００２０】 さらにこの考案は、２次ブロックに、縦溝にその両端が開口し前記横溝に沿っ て延びる異なる副横溝を形成し、かつその副横溝の溝底位置を前記横溝と同等に しているで、横溝本来の排水機能も充分確保することができる。

【００２１】

【実施例】

図１はこの考案に係る空気入りタイヤの一実施例を示すトレッド表面の概略パ ターン図、図２は図１におけるII−II線断面図である。

【００２２】 図１において、１はタイヤ踏面部、２はタイヤ踏面部１の円周方向に連なる複 数の縦溝である。３はその縦溝２と縦溝２に両端が開口している横溝、４は一方 が縦溝２、他方がショルダー端５の外側側面に開口する横溝である。６はこれら の縦溝２と横溝３、或は縦溝２、横溝４、ショルダー端５で区分されたブロック であり、図示の通り、タイヤ踏面部１に多数形成されている。ＣＬはタイヤ中心 線である。

【００２３】 横溝３は、図２に示すように、踏面部１開口端から溝底に向かって断面幅ＧＷ が広がる構成とし、これに対応して前記ブロック６は、周方向長さＢＬがその周 方向断面の平面への展開長さにおいてブロック表面７よりもブロック基部８の長 さが短くなる構成とし、いわば逆台形状の断面形状としている。９はトレッドゴ ムの内径側に密着するベルト層である。

【００２４】 １０は横溝３の溝底から突出し、横溝３に沿って延びる凸状の２次ブロックで あり、横溝３の壁面１３に相対する２次ブロック側面１１は横溝３の壁面１３に 平行となっている。２次ブロック１０は、縦溝２に両端が開口し、横溝３に沿っ て延びる副横溝１２を有しており、該副横溝１２の溝底位置は前記横溝３と同等 としている。なお、図中、Ｈは横溝深さ、ｈは２次ブロック１０の高さであり、 この実施例では副横溝１２の溝深さでもある。

【００２５】 この実施例のタイヤは、上述の通りであるので、図３（但し、２次ブロックは 省略する。）に示すように、タイヤが路面ＲＳに接地し、ブロック６が路面ＲＳ から垂直方向負荷によって圧縮を受けると、ブロック６はその側面でバルジ（膨 出）し、このときブロック表面７には、ブロック６の周方向両端から中央部に向 かう互いに逆向きで両端側ほど値の大きな剪断力ｆ_s ｆ_{s ′}が発生する。また、 ブロック基部８にも同様に剪断力ｆ_B 、ｆ_B ′が発生しているが、この実施例の タイヤは、ブロック６が前述の通り、タイヤ周方向の断面が逆台形の断面形状を しているので、ブロック基部８側の断面積はタイヤ踏面部１側、即ちブロック表 面側の断面積よりも小さくなり、その結果、負荷時の変形の大きさはブロック基 部８側で大となり、その分踏面部１側で小さくなる。従ってそれによって生じる 剪断力もこの変形に比例するから、踏面部１側の剪断力ｆ_S 、ｆ_S ′がブロック 基部８側の剪断力ｆ_B 、ｆ_B ′より小さくなり、その結果、踏面部１側のすべり を小さくする事ができ、タイヤの周差、周速と車輌の速度差等による相互作用を 少なくすることができ、すなわちブロック前後端でのすべりの差を小さくするこ とになり、ヒールアンドトウ摩耗を防止する。

【００２６】 また、図４に示す様に、走行中、石Ｓなどの異物が横溝３に噛み込まれた場合 でも、横溝３には当該横溝３の溝底から突出した凸状の２次ブロック１０が横溝 ３に沿って形成され、横溝３の壁面１３に相対する２次ブロック側面１１を横溝 に平行にしているので、２次ブロック１０の変形により横溝底を保護すると共に その変形の反発力により石Ｓなどを外側へ押し出し、石噛みの発生を防止する。 これに対して２次ブロックのないタイヤでは、図５に記載の様に、ブロックが断 面逆台形なので、石噛みが発生し易い。

【００２７】 また、２次ブロック１０に、縦溝２にその両端が開口し、横溝３に沿って延び る副横溝１２が形成され、しかもその副横溝１２の溝底位置を前記横溝３と同等 にしているで、横溝３本来の排水機能も充分発揮する。

【００２８】 次に、タイヤサイズ１１Ｒ２２．５、縦溝深さ１４mmで、表１に記載したブロ ックを有する前記実施例タイヤを試作し、これを長距離走行高速バスに実際に装 着して、５万ｋｍ走行した後の偏摩耗の発生状況及び石噛み状況について評価し た。表１はその結果を示している。比較のため、周方向のブロック断面が長方形 状の従来タイヤについても試験した。表中、実施例及び比較例のいずれも、寸法 はmm表示、図は周方向のブロック断面を示している。

【００２９】 なお、表中、偏摩耗の発生状況は、２４本のテストタイヤについて、わずかで も偏摩耗が発生していた場合は１本として計算して、偏摩耗発生本数をパーセン ト表示している。また偏摩耗の発生状況を図示している。石噛み状況についても ２４本のテストタイヤについて、石噛みがあれば１本として計算して、石噛み発 生本数をパーセント表示している。

【００３０】

【表１】

【００３１】 表１より、本実施例のタイヤは、比較例タイヤに比して、いずれも偏摩耗及び 石噛みの発生が少なく、良好な結果となっている。

【００３２】 この考案に係るタイヤは上記実施例に限定されるものではない。

【００３３】

【考案の効果】

以上の通りこの考案は、横溝を踏面部開口端から溝底に向かって幅を広がらし め、これに対応して前記ブロックを、周方向長さがその周方向断面の平面への展 開長さにおいて踏面部側のブロック表面よりもブロック基部の長さを短くする、 いわば逆台形状の断面としたので、負荷時のブロック踏面部側両端の表面剪断力 を小さくし、踏面部のすべりを減少せしめ、ブロック前後端での剪断力差を小さ くし、その結果その前後端でのすべりの差を小さくでき、ヒールアンドトウ摩耗 を有効に防止することができる。また、横溝には溝底から突出する凸状の２次ブ ロックを横溝に沿って形成し、横溝に相対する面を横溝に平行にしているので、 石かみ等に対しても対処することができ、さらに２次ブロックには、縦溝に両端 が開口し前記横溝に沿って延びる副横溝を形成し、かつその副横溝の溝底位置を 前記横溝と同等にしているで、横溝本来の排水機能も充分発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る空気入りタイヤの一実施例を示
すトレッド表面の概略パターン図である。

【図２】図１におけるII−II線拡大断面図である。

【図３】負荷時における同実施例タイヤの要部拡大概略
断面図である。

【図４】石噛み状態を示す同実施例タイヤの要部拡大概
略断面図である。

【図５】石噛み状態を示す従来タイヤの要部拡大概略断
面図である。

【図６】負荷時における従来のタイヤの接地状態を示す
要部拡大概略断面図である。

【符号の説明】

１ 踏面部 ２ 縦溝 ３ 横溝 ４ 横溝 ５ ショルダー端 ６ ブロック ７ ブロック表面 ８ ブロック基部 １０ ２次ブロック １１ ２次ブロック側面 １２ 副横溝 １３ 壁面 ＧＷ 断面幅 ＢＬ 周方向長さ Ｈ 横溝深さ ｈ ２次ブロックの高さ Ｓ 石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６０Ｃ 11/11 Ｆ 8408−3Ｄ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤ踏面部に円周方向に連なる複数の
   縦溝を備え、その縦溝と縦溝に両端が開口し、または一
   方が縦溝、他方がショルダー端の外側側面に開口する横
   溝によって多数区分されたブロックを有し、その横溝は
   踏面部開口端から溝底に向かって断面幅が広がり、これ
   に対応して前記ブロックは周方向長さがその周方向断面
   の平面への展開長さにおいてブロック表面よりもブロッ
   ク基部の長さを短くし、横溝には当該横溝の溝底から突
   出した凸状の２次ブロックを形成し、当該２次ブロック
   は前記横溝に沿って延びると共に、横溝に相対する側面
   は横溝の壁面に平行であり、かつ該２次ブロックは前記
   縦溝にその両端を開口し前記横溝に沿って延びる副横溝
   を有しており、その副横溝の溝底位置は前記横溝と同等
   である、ブロック列を少なくとも一対有していることを
   特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】 ２次ブロックの高さｈが横溝深さＨの２
   ０％〜５０％である請求項１記載の空気入りラジアルタ
   イヤ。