JPH08268009A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ブロック陸部の側壁部分の剛性の適正化を図
ることにより、高排水性を維持しつつ、蹴出し側部分と
踏込み側部分の偏摩耗を抑制した重荷重用タイヤを提供
する。 【構成】 タイヤの中央周線２又はその近傍からそれぞ
れタイヤ軸線を含む平面に対し４５°を超える角度で延
びる複数本の傾斜溝４ａ，４ｂを、タイヤ円周を区分す
る間隔をおいて配置し、これらに連通する複数本の連通
溝５ａ，５ｂ又はトレッド端３ａ，３ｂとによって区分
した複数個のブロック陸部８をトレッド部１に有し、ブ
ロック陸部８は、先行して接地域内に入る第一傾斜溝４
ａ及び遅れて接地域内に入る第二傾斜溝４ｂにそれぞれ
面するブロック陸部８の２側壁１２、１３の、陸部踏面
１１とのなす角度α１、α２と、中央周線側に位置する
側壁１４及びトレッド端側に位置する側壁１５の、陸部
踏面とのなす角度β１、β２を、α１＞９０°≧α２，
β１＞９０°≧β２とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、トレッド部に、ブロ
ックを基調としたパターンと、中央周線側からトレッド
端に向かってタイヤ軸線を含む平面に対し４５°を超え
る角度で延びる傾斜溝を有する、いわゆる方向性パター
ンの双方を併せ持つトレッドパターン（以下「高角度方
向性ブロックパターン」という。）を形成した空気入り
タイヤ、特にトラック、バスに使用される重荷重用タイ
ヤに関するものであり、高排水性を維持しつつ、ブロッ
ク陸部に発生しがちな偏摩耗の改良を目指したものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤは、美観性や排水性等の
点から、トレッド部に、配設方向や配設形状等の異なる
種々の溝を配設した、いわゆるトレッドパターンを設け
るのが一般的である。また、乗用車用タイヤにおいて
は、そのトレッド部に、中央周線側からトレッド端に向
かってタイヤ軸線を含む平面に対し４５°を超える角度
で延びる傾斜溝を配設した、いわゆる方向性パターンを
形成することが、高排水性を得るのに有用であることは
知られている。

【０００３】一方、トラックやバスに使用される重荷重
用タイヤは、高排水性等を得るため、トレッド部に、タ
イヤ円周に沿って延びる複数本の周溝と、タイヤ幅方向
に延びる複数本の横溝とを配設した、いわゆるブロック
パターンを形成するのが一般的であるが、最近では、更
なる排水性の向上のため、前記ブロックパターンと、そ
の横溝を前記傾斜溝にした方向性パターンとを組み合わ
せた、いわゆる高角度方向性ブロックパターンを有する
タイヤの開発が行われつつある。

【０００４】一般に、通常のブロックパターンを有する
タイヤは、タイヤが負荷転動する際に、ブロック陸部の
蹴出し側部分が大きく摩耗する、いわゆるヒール・アン
ド・トゥ摩耗と称される偏摩耗が生じる傾向にあり、特
にタイヤ内圧及び接地圧が高い条件下で使用される重荷
重用タイヤにおいてはこの傾向が顕著である。

【０００５】この偏摩耗は、主にブロック陸部の踏込み
側部分が接地した際の地面からの入力によって圧縮変形
することが原因であると考えられている。すなわち、こ
の圧縮変形は、ブロックが接地している間は、ブロック
内にエネルギーとして蓄積され、ブロック陸部の蹴出し
側部分が路面から離れる際にこの蓄積エネルギーが解放
され、このとき、蹴出し側部分と路面との間で前記蓄積
エネルギーの解放に伴う滑りが生じ、この繰り返しによ
って、蹴出し側部分が大きく摩耗することによる。

【０００６】この偏摩耗を抑制する手段としては、発明
者が出願した特開平５−２７０２１４号公報に記載した
ように、ブロック陸部の踏込み側部分の陸部剛性を高め
て、ブロック陸部の踏込み側部分が接地する際の地面か
らの入力による圧縮変形を抑制し、ブロック内に蓄積さ
れるエネルギーを小さくし、蹴出し側部分と路面との間
で生じる前記滑りを抑制するのが有用である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、高角度方向性
ブロックパターンを有するタイヤの場合には、ブロック
陸部の蹴出し側部分のみならず、踏込み側部分において
も、偏摩耗が発生するというこのパターン特有の現象を
生じることが判明した。

【０００８】そこで、この発明の目的は、トレッド部
に、高角度方向性ブロックパターンを形成した場合に、
ブロック陸部の側壁部分の剛性の適正化を図ることによ
り、高排水性を維持しつつ、ブロック陸部の蹴出し側部
分と踏込み側部分の双方で発生しがちな偏摩耗を抑制し
た空気入りタイヤ、特に重荷重用タイヤを提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、タイヤの中央周線又はその近傍からそ
れぞれタイヤ軸線を含む平面に対し４５°を超える角度
で延びる複数本の傾斜溝を、タイヤ円周を区分する間隔
をおいて配置し、これらの傾斜溝と、これらに連通する
複数本の連通溝又はトレッド端とによって区分した複数
個のブロック陸部をトレッド部に有し、傾斜溝が中央周
線側からトレッド端に向かって順次接地域内に入る空気
入りタイヤにおいて、ブロック陸部は、先行して接地域
内に入る第一傾斜溝及びこの傾斜溝より遅れて接地域内
に入る第二傾斜溝にそれぞれ面するブロック陸部の２側
壁の、陸部踏面とのなす角度をそれぞれα１、α２と
し、ブロック陸部の他の側壁である、中央周線側に位置
する側壁及びトレッド端側に位置する側壁の、陸部踏面
とのなす角度をそれぞれβ１、β２とすれば、α１＞９
０°≧α２，β１＞９０°≧β２の関係式を満たす側壁
を有することを特徴とする空気入りタイヤである。な
お、ここでいう連通溝とは、２本以上の傾斜溝に連通し
ている全ての溝をいうこととする。

【００１０】また、直進走行を主体として使用される場
合には、傾斜溝に連通する連通溝の、少なくとも中央周
線側に位置する連通溝を、傾斜溝に対し実質的に直交配
置してなることがより好ましい。

【００１１】図１にこの発明に従う代表的な空気入りタ
イヤのトレッド部の一部を展開したものを示し、また、
図２(a),(b) は、図１に示すブロック陸部を、それぞれ
タイヤ円周と平行（Ａ−Ａ線上）及び傾斜溝と平行（Ｂ
−Ｂ線上）に切断したときの、ブロック断面図を示す。
図中１はトレッド部、２は中央周線、３ａ，３ｂはトレ
ッド端、４は傾斜溝、５は連通溝、８はブロック陸部、
９はタイヤの回転方向である。

【００１２】図１の空気入りタイヤは、タイヤの中央周
線２からそれぞれタイヤ軸線を含む平面に対し４５°を
超える角度で延びトレッド端３ａ，３ｂに連通する複数
本の傾斜溝４ａ，４ｂを、タイヤ円周を区分する間隔を
おいて配置し、これらの傾斜溝４ａ，４ｂと、これらに
連通する複数本の連通溝５ａ，５ｂ、又はトレッド端３
ａ若しくは３ｂとによって区分した複数個のブロック陸
部８をトレッド部１に有し、高角度方向性ブロックパタ
ーンを形成したものである。このタイヤは、その回転方
向９が一方向に定められているタイヤであり、すなわ
ち、傾斜溝４ａが、中央周線側からトレッド端３ａに向
かって順次接地域内に入るようにタイヤを車両に装着す
る。

【００１３】この発明の特徴は、ブロック陸部８ａを形
成する側壁１２〜１５の、陸部踏面１１とのなす角度を
適正にすることにある。すなわち、図２(a) に示すよう
に、先行して接地域内に入る第一傾斜溝４ａ及びこの傾
斜溝４ａより遅れて接地域内に入る第二傾斜溝４ｂにそ
れぞれ面するブロック陸部８ａの２側壁１２，１３の、
陸部踏面１１とのなす角度α１、α２が、α１＞９０°
≧α２の関係式を満たし、かつ、図２(b) に示すよう
に、ブロック陸部８ａの他の側壁である、中央周線側に
位置する側壁１４及びトレッド端側に位置する側壁１５
の、陸部踏面１１とのなす角度β１、β２が、β１＞９
０°≧β２の関係式を満たすようにすることにある。

【００１４】なお、図１では、連通溝が、タイヤ円周に
沿って延びる周方向溝５ａ，５ｂである場合を示した
が、例えば、図７（ｂ）に示すように、中央主溝１９、
及び２本の傾斜溝のみに連通する補助溝２１で形成して
もよく、種々の態様が考えられる。また、図１では、前
記ブロック陸部８ａの踏面１１は、その２側壁１４，１
５がタイヤ周方向に延びるほぼ平行四辺形の平面形状を
有する場合を示してあるが、この平行四辺形の形状は、
図５(a) に示すような各辺の長さ割合を変化させたり、
多角形等の他の形状に変更したりすることも可能であ
る。なお、特に直進走行を主体とした用途に使用する場
合には、例えば図５(b),(c) に示すように、第一傾斜溝
４ａ及び第二傾斜溝４ｂに対し、傾斜溝に連通する連通
溝５ａ，５ｂの、少なくとも中央周線側に位置する連通
溝５ａを、それぞれ実質上直交して配置することが好ま
しい。

【００１５】ここまで述べてきた説明は、中央周線側に
位置するブロック陸部８ａを基本に行ったが、中央周線
側に位置するブロック陸部８ａだけには限定されず、他
のブロック陸部８ｂについてもブロック陸部８ａの側壁
と同様に設定することができ、また、この設定は、全て
のブロック陸部に適用しても、一部のブロック陸部に設
定してもよく、必要に応じて適宜選択できる。

【００１６】なお、上述したところは、この発明に従う
空気入りタイヤの実施例の一部を示したにすぎず、請求
の範囲において、種々の変更を加えることができる。

【００１７】

【作用】高角度方向性ブロックパターンを有するタイ
ヤ、特に重荷重用タイヤは、空気内圧及びタイヤ接地圧
が高い使用条件下で使用されるので、ブロック陸部の踏
込み側部分１７と蹴出し側部分１６の双方に偏摩耗を生
じる傾向があるのは既に述べたが、ここでは、これらの
偏摩耗が生じるメカニズムをそれぞれ説明するととも
に、これらの偏摩耗の抑制を図ることができる本発明の
作用について説明する。

【００１８】図３は、高角度方向性ブロックパターンを
有するタイヤのブロック陸部の一個を抜き出した図であ
り、このブロック陸部の４個の頂角には、それぞれ説明
の便宜上、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚを付してある。

【００１９】ブロック陸部８の蹴出し側（Ｚ−Ｗ側）部
分１６に生じる偏摩耗の原因については、既に述べたよ
うに、ブロック陸部８の踏込み側部分１７が接地した際
の地面からの入力によって圧縮変形することによるもの
と考えられる。

【００２０】そこで、発明者は、先行して接地域内に入
る第一傾斜溝４ａ及びこの傾斜溝４ａより遅れて接地域
内に入る第二傾斜溝４ｂにそれぞれ面するブロック陸部
８ａの２側壁１２，１３の、陸部踏面１１とのなす角度
α１、α２を、α１＞９０°≧α２の関係式を満たすよ
うにすることで、踏込み側部分１７の陸部剛性を高め、
これによって前記圧縮変形が小さくなり、蹴出し側（Ｚ
−Ｗ側）部分１６に生じる偏摩耗については抑制できる
ことを見いだした。

【００２１】一方、ブロック陸部の踏込み側（Ｘ−Ｙ
側）部分１７に生じる偏摩耗については、高角度方向性
ブロックパターン特有の現象であり、この偏摩耗は以下
のメカニズムによって生じるものと考えられる。すなわ
ち、図３(a) に示すブロック陸部を有する従来タイヤの
場合、図３(a) のＣ−Ｃ線で切断したブロック陸部を、
図３(b),(c) に示すが、このブロック陸部８にサイドフ
ォースＦが作用した場合、踏込み側（Ｘ−Ｙ側）部分１
７の接地圧が局部的に高まり、蹴出し側（Ｚ−Ｗ側）部
分１６が浮き上がることにより、踏込み側（Ｘ−Ｙ側）
部分１７（特に頂角Ｙ部分）に摩耗核を生成しやすくな
り、これが偏摩耗の原因になると考えられる。

【００２２】また、第一傾斜溝４ａ及び第二傾斜溝４ｂ
にそれぞれ面するブロック陸部８の２側壁１２，１３
の、陸部踏面１１とのなす角度α１、α２を上記の関係
式を満たすように、側壁１２及び１３をそれぞれ適正に
形成した場合では、図４(a),(b) に示す如く、踏込み側
（Ｘ−Ｙ側）部分１７の接地圧が一層高まることにな
り、その結果、蹴出し側（Ｚ−Ｗ側）部分１６での偏摩
耗は前述した理由によって抑制されるものの、踏込み側
（Ｘ−Ｙ側）部分１７の偏摩耗を一層促進することにな
った。

【００２３】そこで、発明者が鋭意検討を行った結果、
ブロック陸部の踏込み側（Ｘ−Ｙ側）部分１７に生じる
偏摩耗を抑制するには、ブロック陸部８の他の側壁であ
る、中央周線側に位置する側壁１４及びトレッド端側に
位置する側壁１５の、陸部踏面１１とのなす角度β１、
β２を、β１＞９０°≧β２の関係式を満たすようにす
ることにより、Ｗ−Ｘ側部分の陸部剛性が高められ、こ
れにより、ブロック陸部にサイドフォースＦが作用した
場合に、Ｗ−Ｘ側部分での接地圧負担割合が大きくな
り、従って、踏込み側（Ｘ−Ｙ側）部分１７に接地圧が
集中することを緩和し、踏込み側部分１７に生じる偏摩
耗を抑制できるのを見いだした。

【００２４】以上のことから、この発明の空気入りタイ
ヤは、ブロック陸部８の４側壁１２〜１５の、陸部踏面
１１とのなす角度α１、α２、β１、β２を、上述した
関係式を満たすように設定することにより、ブロック陸
部８の踏込み側部分１７と蹴出し側部分１６の双方に生
じがちであった偏摩耗を抑制することができる。なお、
本発明のタイヤは、トレッドパターンが高角度方向性ブ
ロックパターンであるので、高い排水性能が得られる。

【００２５】また、直進走行を主体とした用途に使用す
る場合、ブロック陸部８は、図６に示すように、矢印方
向１８への入力が最も多いことを考慮して、図５(b),
(c) に示すように、傾斜溝に連通する連通溝５ａ，５ｂ
の、少なくとも中央周線側に位置する連通溝５ａを、傾
斜溝４ａ，４ｂに対し実質的に直交配置することによっ
て、前記入力に対する側壁１４部分の陸部剛性が大きく
なり、この側壁１４部分での接地圧負担割合が増加する
ため、偏摩耗の抑制には一層有利に作用する。

【００２６】

【実施例】本発明に従うトレッドパターンが異なる２種
類の空気入りタイヤＡ，Ｂについて試作し、性能評価し
た。 （１）空気入りタイヤＡ 実施例は、図７(a) に示すトレッドパターンを有する空
気入りタイヤであり、タイヤサイズがＴＢＲ１１Ｒ２
２．５であり、トレッド部１に、中央周線２からそれぞ
れトレッド端３ａ，３ｂに向かってタイヤ軸線を含む平
面に対しほぼ８０°の角度でストレート状に延びる複数
本の傾斜溝４と、タイヤ周方向に延びる３本の連通溝５
とを配設することにより、高角度方向性ブロックパター
ンを形成した。全てのブロック陸部８の４側壁１２〜１
５の、陸部踏面１１とのなす角度α１，α２，β１、β
２を、それぞれ 105°, 80°, 105 °, 80°とした。

【００２７】従来例１は、前記角度α１，α２，β１、
β２を、いずれも90°としたこと以外は実施例１と同様
なタイヤ構造を有する。従来例２は、前記角度α１，α
２，β１、β２を、それぞれ 105°, 80°, 90°, 90°
としたこと以外は実施例１と同様なタイヤ構造を有す
る。

【００２８】（１）空気入りタイヤＢ 実施例は、図７(b) に示すトレッドパターンを有する空
気入りタイヤであり、タイヤサイズがＴＢＲ１１Ｒ２
２．５であり、トレッド部１に、１本の中央主溝１９
と、中央周線２からそれぞれトレッド端３ａ，３ｂに向
かってタイヤ軸線を含む平面に対しほぼ８０°の角度で
ストレート状に延びる複数本の傾斜溝４と、隣接する２
本の傾斜溝に対して直交して延びる補助溝２１とを配設
することにより、高角度方向性ブロックパターンを形成
した。全てのブロック陸部８の４側壁１２〜１５の、陸
部踏面１１とのなす角度α１，α２，β１、β２を、そ
れぞれ105°, 80°, 105 °, 80°とした。

【００２９】従来例１は、前記角度α１，α２，β１、
β２を、いずれも90°としたこと以外は実施例１と同様
なタイヤ構造を有する。従来例２は、前記角度α１，α
２，β１、β２を、それぞれ 105°, 80°, 90°, 90°
としたこと以外は実施例１と同様なタイヤ構造を有す
る。

【００３０】（試験方法）上記各供試タイヤを、車両の
フロント軸に装着し、３万ｋｍの実車走行した後、ブロ
ック陸部の踏込み側部分と蹴出し側部分における摩耗量
を、それぞれの部分で、図８に示すように摩耗した体積
減少分２０（図の２点鎖線で囲まれた部分）を測定し、
これによって偏摩耗について評価した。表１に試験結果
を示す。なお、表中の括弧した数値は、タイヤＡ及びタ
イヤＢともに従来例１を１００とした指数比で示してあ
り、この数値は小さいほど偏摩耗が生じにくいことを示
す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１の試験結果から、タイヤＡ及びタイヤ
Ｂともに、実施例は、従来例１及び２に比し、偏摩耗量
の大幅な低減が図られている。

【００３３】

【発明の効果】この発明によれば、高角度方向性ブロッ
クパターンの問題点であった、ブロック陸部の踏込み側
部分と蹴出し側部分の双方で生じがちな偏摩耗を抑制す
ることができ、これによって、タイヤ使用寿命が向上
し、タイヤ外観の悪化も抑制することができる。従っ
て、高排水性を維持しつつ、偏摩耗の生じにくい空気入
りタイヤ、特に重荷重用タイヤの提供が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従う空気入りタイヤのトレッド部の
一部を展開した図である。

【図２】(a) は、図１に示すブロック陸部のＡ−Ａ線上
の断面図であり、(b) は、図１に示すブロック陸部のＢ
−Ｂ線上の断面図である。

【図３】(a) は、高角度方向性ブロックパターンを有
し、ブロック陸部の側壁１２〜１５の、踏面１１とのな
す角度が全て９０°である従来タイヤのブロック陸部を
示した図であり、(b) は、(a) に示すＣ−Ｃ線上の断面
図であり、(c) は、(b) に示すブロック陸部にサイドフ
ォースが作用したときの図である。

【図４】(a) は、ブロック陸部の２側壁１２、１３の、
踏面１１とのなす角度をそれぞれ９０°超、９０°未満
とした場合の図３(b) と同様な断面図であり、(b) は、
(a) に示すブロック陸部にサイドフォースが作用したと
きの図である。

【図５】(a) 〜(c) は、いずれもブロック陸部の種々の
平面形状の態様を示した図である。

【図６】直進走行を主体とした用途に使用したとき、ブ
ロック陸部に対する入力が最も多い方向１８を示す図で
ある。

【図７】(a) 及び(b) は、それぞれ実施例に使用したタ
イヤＡ及びタイヤＢのトレッドパターンを示す図であ
る。

【図８】偏摩耗量の測定方法を説明する図である。

【符号の説明】

1 トレッド部 2 中央周線 3a,3b トレッド端 4 傾斜溝 5 連通溝 8 ブロック陸部 9 タイヤの回転方向 11 陸部踏面 12〜15ブロック陸部の側壁 16 蹴出し側部分 17 踏込み側部分 18 入力方向 19 中央主溝 20 体積減少分 21 補助溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤの中央周線又はその近傍からそれ
   ぞれタイヤ軸線を含む平面に対し４５°を超える角度で
   延びる数本の傾斜溝を、タイヤ円周を区分する間隔をお
   いて配置し、これらの傾斜溝と、これらに連通する複数
   本の連通溝又はトレッド端とによって区分した複数個の
   ブロック陸部をトレッド部に有し、傾斜溝が中央周線側
   からトレッド端に向かって順次接地域内に入る空気入り
   タイヤにおいて、 ブロック陸部は、先行して接地域内に入る第一傾斜溝及
   びこの傾斜溝より遅れて接地域内に入る第二傾斜溝にそ
   れぞれ面するブロック陸部の２側壁の、陸部踏面とのな
   す角度をそれぞれα１、α２とし、ブロック陸部の他の
   側壁である、中央周線側に位置する側壁及びトレッド端
   側に位置する側壁の、陸部踏面とのなす角度をそれぞれ
   β１、β２とすれば、 α１＞９０°≧α２，β１＞９０°≧β２ の関係式を満たす側壁を有することを特徴とする空気入
   りタイヤ。
2. 【請求項２】 傾斜溝に連通する連通溝の、少なくとも
   中央周線側に位置する連通溝を、傾斜溝に対し実質的に
   直交配置してなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。