JPH1035225A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トレッドゴム重量を殆ど増加させずドライ及
びウエット両路面での操縦安定性を高度に保持し、溝の
異物噛み込みによるベルトの損傷及び故障の発生を抑制
し得る空気入りタイヤの提供。 【解決手段】 トレッド部踏面にそれを横切る向きに延
びる多数本の横溝と、横溝と交差連通して延びる多数本
の縦溝とを踏面中央領域に備え、横溝は踏面幅方向に対
し１０〜５０°の範囲内の傾斜角度で配列する一方縦溝
は踏面円周に対し０〜４０°の範囲内の傾斜角度で配列
し、各横溝と各縦溝との交差位置を含みそこから四方に
延びる縦横溝の溝底に隆起部を設けて成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は空気入りタイヤ、
より詳細には１プライ以上のラジアルカーカスとベルト
とを有する空気入りラジアルタイヤ（以下単に空気入り
タイヤ又はタイヤと略記する）に関し、特にウエット及
びドライ双方の路面走行にて優位な操縦安定性の発揮を
保持した上で耐偏摩耗性を改善すると同時に、トレッド
パターンを形成する溝部分のトレッドゴムの耐外傷性を
向上させた、未舗装路面や荒れた舗装路面での使用に好
適に適合する空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】ウエット路面走行時の排水性を高めるた
め、通常トレッド部の踏面にその円周に沿う直状溝を複
数本配列したり、時に踏面円周に対し僅か傾斜させた直
状溝を配列し、これら直状溝に踏面幅方向に延びる横溝
を連通配列させ、トレッド部のトレッドゴムを多くの陸
部に区画したブロックパターンを用いるのが一般化して
いる。

【０００３】上述したブロックパターンを備える空気入
りタイヤは主として乗用車や小型トラックに用いられ、
従として中型〜大型トラックの使途にも供される。しか
しこの種のタイヤは良好な舗装路面の走行を前提に設計
・製造されていて、荒れた舗装路や非舗装路のような、
いわゆる悪路走行は想定外であるため、この悪路を走行
した場合、路面上に散在する小石やその他の異物が溝に
噛み込み、走行が進むに従いこれら小石などの異物が溝
底に損傷を与え、結局この損傷部からの亀裂がトレッド
ゴム内部に進展するケースがまま見られる。

【０００４】このとき溝底からベルトまでのゴム厚さ
（ゲージ）はブロック表面からベルトまでのゴム厚さに
比し格段に薄いのは当然であり、溝に噛み込んだ異物に
よる損傷部からの亀裂はより容易にベルトのコードに到
達する。一旦亀裂がベルトコードに到達するとコードを
傷つけ、タイヤの走行が進むにつれコード傷からベルト
折れ故障にを引き起こす。この故障以外にも、ウエット
路面走行では水分が亀裂を経てコードに達し、スチール
コードの場合は発錆が余儀なくされ、有機繊維コードで
は接着界面がアタックされ、いずれにしてもベルトにセ
パレーション故障を発生させる。

【０００５】特殊タイヤは別としても、雨天走行時の安
全性確保のためトレッド部踏面に排水のため、又は水膜
切りのため溝を設けるのは当然であり、よって上述した
ベルト折れ故障やベルトセパレーション故障改善のた
め、溝底からベルトまでのゴム厚さ成るべく増す対策が
講じられてきた。しかしこの対策は単なるゴム量の増加
（タイヤ重量増加）の不利に止まらず、操縦安定性及び
乗り心地の劣化、燃費（転がり抵抗）の悪化やコスト増
加を招いていた。

【０００６】その他の改善方法として、いわゆる周方向
主溝、すなわち踏面円周の向きに延びる直状主溝乃至ジ
グザグ状主溝の溝底に全周にわたりストーンイジェクタ
と呼ばれる小石排出用の突起を設けることも試みられた
が、このストーンイジェクタは主溝容積を減少させるた
めウエット路面走行時の排水性の劣化をもたらすので、
ウエット走行性能を重視するタイヤにあっては好ましく
ない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、優
れた操縦安定性や十分な排水性を重要な基本性能とする
空気入りタイヤにあって、成るべくゴム重量の増加を最
小限度に抑え、石噛みに代表される小型異物の溝による
把持に対する有効な回避手段は存在せず、この早急な解
決が待たれているのが現状である。

【０００８】そこでこの発明の請求項１〜４に記載した
発明は、ドライ及びウエット双方路面での操縦安定性を
後者路面では排水性を含めて高度に優位に保持させた上
で、殆どタイヤ重量増加に影響しない程度の微量なゴム
重量増加に止めて、溝の異物噛み込みによるベルトの損
傷及びベルト故障の発生を抑制することが可能な空気入
りタイヤを提供することを目的としたものである。また
請求項５に記載した発明は上記目的に加え良好な外観性
を有し、縦溝における隆起部での排水の乱れを防止した
空気入りタイヤの提供を目的としたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のうち請求項１に記載した発明は、トレッ
ド部とその両側に連なる一対のサイドウォール部及び一
対のビード部とからなり、これら各部を補強する１プラ
イ以上のラジアルカーカスとトレッド部を強化するベル
トとを備え、トレッド部はその踏面にそれを横切る向き
に延びる多数本の横溝と、これら横溝と交差連通して延
びる多数本の縦溝とを踏面中央領域に備える空気入りタ
イヤにおいて、上記横溝は踏面幅方向に対し１０〜５０
°の範囲内の傾斜角度で配列すると共に上記縦溝は踏面
円周に対し０〜４０°の範囲内の傾斜角度で配列し、各
横溝と各縦溝との交差位置を含みそこから四方に延びる
縦横溝の溝底に隆起部を設けて成ることを特徴とする空
気入りタイヤである。

【００１０】まずトレッド部の踏面中央領域に踏面を横
切る向きの多数本の横溝と多数本の縦溝とを交差連通さ
せて設けることで、良好な排水性を確保することができ
る。

【００１１】ここに隆起部は互いに連通し合う横溝と縦
溝との交差位置を含み、そこを起点として延びる横縦各
溝の溝底に沿って隆起部を四方に振り分け配置するもと
し、換言すれば横溝及び縦溝それぞれの溝底に設ける隆
起部を交差位置にて互いに交差連結するものである。ま
た交差位置は一本の横溝と複数本の縦溝との交差による
複数箇所に、又は逆に一本の縦溝と複数本の横溝との交
差による複数箇所に設けることの全てを含む。また傾斜
角度は、基本として横溝及び縦溝共に溝幅中心を連ねる
線を基準として算出する値であり、溝幅が一定乃至一様
な場合は溝縁をもって算出することを可とする。横溝の
傾斜角度を規定する踏面幅方向は、すなわちタイヤの回
転軸心方向である。

【００１２】このような隆起部を横溝及び縦溝の交差位
置に設けるのは、この交差位置は残余の溝部分に比し異
物噛み込み頻度がより高い上、一旦噛み込んだ後は把持
力がより強く、従って異物にタイヤ回転に伴う遠心力が
作用してもより一層離脱し難い故に最も溝底亀裂が生じ
易い部位であるところ、隆起部はその表面からベルトま
での厚さがより一層厚いため隆起部表面部損傷力に対す
る応力緩和効果が大きく、たとえ損傷からの亀裂が生じ
てもゴムゲージが厚いからやはり大きな応力緩和効果に
より亀裂のベルトへの到達時間を大幅に延長させること
が可能となる。なお隆起部を必ずしも全ての交差位置に
設ける必要はなく、異物噛み込みが生じ易い交差位置に
のみ設ければ済む。

【００１３】そこで異物に対する応力緩和効果を十分な
ものとして損傷と亀裂発生とを抑制し、そして亀裂のベ
ルトへの到達時間を成るべく長くするには、請求項２に
記載した発明のように隆起部の終端位置の溝底から測っ
た隆起部最大高さが、この終端位置溝深さの４〜２５
％、望ましくは１０〜２０％の範囲内にあるのが好適で
ある。この程度の隆起部高さは外観を損なううれいはな
く、さらに排水性を損なうほどの実用上の不利は生じな
い。

【００１４】また横溝及び縦溝の交差位置が最も異物噛
み込み頻度が高いとはいうものの、異物の大きさ、形状
によっては損傷を与える溝底が交差位置から少し外れる
ケースが存在するので、請求項３、４に記載した発明の
ように、横溝及び縦溝それぞれが延びる方向に沿う上記
隆起部の断面形状が、隆起部両端部溝底からの内挿線を
底辺とする台形状をなし、この台形状は上記交差位置中
央から両側にほぼ等分の振り分けになること、又は横溝
及び縦溝それぞれが延びる方向に沿う上記隆起部の断面
輪郭が、円弧形状又は楕円形状のいずれか一方の形状を
なし、その頂部はほぼ上記交差位置中央に存在するのが
望ましい。

【００１５】また成るべく隆起部の高さを高く設定する
のが亀裂の発生及び進展に有利である一方、高度な排水
性確保と良好な外観性とを保持する必要があり、この両
者を同時に満足させるには、請求項５に記載した発明の
ように隆起部の表面が、複数本の凸状リッジを有する構
成をもつのが有利で好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の一
例を図１〜図４に基づき説明する。図１は、この発明の
一実施例の空気入りタイヤのトレッド部１の踏面２とシ
ョルダー部とを合せ示す展開図であり、図２〜図４は図
１に示すII−II線に沿う断面図である。

【００１７】空気入りタイヤは、トレッド部１と、図示
を省略したがトレッド部１の両側に連なる一対のサイド
ウォール部及び一対のビード部とからなり、これら各部
をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたる１プ
ライ以上のラジアルカーカスと、該カーカスの外周でト
レッド部１を補強するベルトとを有する。乗用車用タイ
ヤや小型トラック用タイヤの場合のカーカスはラジアル
配列有機繊維コード、例えばポリエステルコードやナイ
ロンコードのゴム被覆プライからなり、ベルトは少なく
とも２層のコード交差層を有し、該層はスチールコード
又はポリアミド繊維コードのタイヤ赤道面Ｅ（以下赤道
面Ｅという）を挟む交差配列になるのは慣例に従う。

【００１８】図１に示すように、トレッド部１の踏面２
の赤道面Ｅを挟む両側中央領域に、この踏面２を一方の
端縁Ｓから他方の端縁Ｓに向けて横切る向きに延びる多
数本の横溝３と、この横溝３と交差し互いに連通して延
びる多数本の縦溝４を形成する。横溝３は踏面２の幅
（図では展開幅Ｗ、すなわちタイヤ断面での弧の長さ）
方向に対し１０〜５０°の範囲内の傾斜角度αで配列
し、縦溝４は踏面２の円周（線）に対し０〜４０°の範
囲内の傾斜角度βで配列する。この例での各傾斜角度
α、βは溝幅中心を連ねる線Ｌ₁ 、Ｌ₂ （横溝３は線Ｌ
₁ 、縦溝４は線Ｌ₂ ）と踏面幅方向及び踏面円周とのな
す角度である。なおここで言う踏面２の中央領域とは踏
面２の展開幅Ｗを４等分した幅１／４Ｗのうち赤道面Ｅ
の両側１／４Ｗ（合せて１／２Ｗ）に囲まれる領域を指
す。

【００１９】横溝３と縦溝４とは位置５にて互いに交差
し連通し合い、この交差位置５を含み、該位置５から四
方に延びる横溝３及び縦溝４の溝底に隆起部６を設ける
ものとする。図示例は横溝３と縦溝４との交差位置５の
全てに隆起部６を設けたものである。

【００２０】異物噛み込みは横溝３と縦溝４との交差位
置５に高頻度で生じ、それも交差位置が踏面２の中央領
域にあれば尚更であるのは先に触れた通りであるが、こ
の隆起部６を設けることにより、噛み込んだ異物、多く
の場合小石による損傷力はゴム厚さの増加により緩和さ
れ、たとえ受傷したとしてもベルトまでの厚いゴムの応
力緩和効果により傷からの亀裂進展が抑制される。しか
も隆起部６表面からベルトに至るまでの距離が長いた
め、亀裂のベルトまでの到達時間が大幅に引き延ばされ
るだけでなく、従来なら亀裂はほぼベルトまでの最短距
離を通るところ迂回する効果が加わり、益々隆起部６表
面からの亀裂がベルトに及ぼす故障発生を抑制する。

【００２１】しかも図１の例に見るように、踏面２の幅
中央で赤道面Ｅに沿って配設した直状溝７と横溝３との
交差位置にはこの隆起部６を設けず、また中央領域から
僅かずれて位置するが同様直状溝８と横溝３との交差位
置もやはり隆起部６を設ず、必要最小限度の交差位置５
に隆起部６を設けるので、その結果、従来のようなトレ
ッドゴム全体の厚ゲージ化とは大幅に異なり、また溝底
全体にわたり設けるストーンイジェクタとも異なり、ト
レッドゴムの重量増加は無視し得る程に微々たるもので
転がり抵抗性能に、そして燃費性能に悪影響を及ぼすう
れいは些かもない。その上過度とならない適正なトレッ
ドゴム厚さの保持により、優れた操縦安定性を確保する
ことができる。

【００２２】排水性の一層の向上を図るには上記の直状
溝７、８を設けるのが望ましく、さらに横溝３をこれら
溝７、８と連通させ、図示例ではさらに交差形とし、ま
た縦溝４は両端部を横溝状に折り曲げて、赤道面Ｅ寄り
の折り曲げ溝部分４ａを直状溝７に、そして踏面２の端
部寄りの折り曲げ溝部分４ｂを直状溝８に連通、交差さ
せる。しかし直状溝７、８は荷重負荷下の接地状態と非
接地状態との間で溝幅変化量が大きいため、中央領域に
存在するとはいえ接地時に一旦噛み込んだ異物を保持す
るケースが少ないので特に交差位置に隆起部を設ける必
要性は少ないが、仮にそうでない場合は排水性を実際上
それほど損なわない範囲で同様な隆起部を設けることも
可とする。なお図１に示す符号９は耐ウエット性向上に
有効なサイプ（スリット）である。

【００２３】図１のII−II線に沿う断面図の図２〜図４
を参照して、隆起部６の終端位置Ｔの溝底３ｍから測っ
た好適な最大隆起部高さｈは、同じく終端位置Ｔにて測
った溝深さＤ₃ の４〜２５％である（比ｈ／Ｄ₃ の値が
０．０４〜０．２５の範囲内にある）。なお隆起部６の
各溝に沿う長さは目的からして好適には溝幅の１００〜
４００％は少なくとも交差位置５における横縦溝相互の
連通部分に存在するのが好ましい。

【００２４】図２に示す隆起部６の断面形状は、隆起部
６を挟む両側終端位置Ｔからの溝底３ｍの内挿延長線
（破線で示す、以下同じ）を底辺とするほぼ台形状をな
し、図３に示す隆起部６の断面輪郭は円弧形状乃至楕円
形状をなす。図２〜図４は横溝３に沿う断面図である
が、縦溝４に沿う断面図も同じであるから図示を省略し
た。好適には上記形状をなす隆起部６を交差位置の中央
から両側（図で左右）にほぼ等分の振り分け配置する。

【００２５】図４は、図５に交差位置５周りの拡大展開
図を示す、その図のII−II線に沿う断面図であり、図４
に示す隆起部６の基本断面形状は図２と同様に台形状を
なして左右等分の振り分け配置とするものの、隆起部６
の表面に踏面２の円周にほぼ沿う配列の複数本の凸状リ
ッジＲを備える点でのみ図２の隆起部６と異なる。

【００２６】以上述べたような隆起部６を設けること
で、図６に図２〜図４と同様に示す隆起部をもたない溝
深さＤ_3Aの従来の交差位置に発生していた噛み込み異物
からの溝底３ｍの損傷、それからスキッドベースゴム１
０を経てベルト１１に至る、より正確にはベルト１１の
コード１２、それもスチールコード１２に至る亀裂進展
によるベルト故障を大幅に抑制可能となる。この種の故
障に対する従来の主たる対策は図６のスキッドベースゴ
ム１０のゲージ増加であったが、これに伴うトレッドゴ
ムの重量増加による転がり抵抗性（燃費性）及び操縦安
定性の劣化の回避に、実際上の上記諸元と形状とをもつ
隆起部６は大いに寄与する。

【００２７】

【実施例】ライトトラック用タイヤでサイズが１９５Ｒ
１４Ｃ ８ＰＲであり、図１に示すトレッドパターンを
備えたトレッド部１を有し、カーカスは２プライのポリ
エステルコードのラジアル配列プライからなり、ベルト
は２層のスチールコード交差層からなる。踏面２の中央
領域にて横溝３の傾斜角度αは３５°、縦溝４の傾斜角
度βは２０°であり、隆起部６を除く部分の横溝３及び
縦溝４の溝深さは一様に８ｍｍである。隆起部６は図２
に示す断面台形状とし、高さｈは１．５ｍｍでこの部分
の長さは１５ｍｍ、底部分の長さ（終端位置Ｔ相互間長
さ）は３０ｍｍとした。スキッドベース１０のゲージは
２．５ｍｍである。

【００２８】この実施例タイヤをタイ国の工場で生産し
て供試タイヤとし、これらタイヤを良好な舗装路面と荒
れた舗装路面、それに非舗装路面（一般的に悪路といえ
る）が混在する国外の使用条件にて、通常のスキッドベ
ースゴム１０のゲージをもち、隆起部を備えていない他
は全て実施例と同じ従来タイヤの使用済み廃品理由のう
ち約８０％が溝底カットから進展したベルト故障である
海外市場に、４０本宛の供試タイヤ（実施例タイヤ）及
び従来例タイヤを投入し、約８万ｋｍ走行させた後引き
上げ、全タイヤにつきベルトまで到達した溝底カットか
らの亀裂箇所数を数えた。

【００２９】その結果、従来タイヤの亀裂箇所数を１０
０とする指数にてあらわしたところ実施例タイヤは４０
であった。勿論値は小なるほど良い。また試験途中での
操縦安定性につき評価したところ、ウエット及びドライ
双方の路面走行で実施例タイヤが従来例タイヤを上回る
好成績であった。さらに走行途中で踏面の特にブロック
部分の偏摩耗及びブロック欠けを調査したところ、何れ
も従来例タイヤより優れた結果を得た。操縦安定性向上
とブロックの耐偏摩耗性及び耐ブロック欠け性双方の改
善とは隆起部６を設けたことによるブロック剛性向上が
もたらす別途の効果である。

【００３０】

【発明の効果】この発明の請求項１〜請求項４に記載し
た発明は、無視し得る程度の極く微量なトレッドゴム重
量増加に止めて、耐ハイドロプレーニング性に支配的な
排水性を従来タイヤと同等以上に保持してウエット路面
での優れた操縦安定性を保持する一方、ドライ路面では
寧ろ従来タイヤ以上の操縦安定性を発揮し得る程度に高
めた上で、溝の異物噛み込みによるベルトの損傷及びベ
ルト故障の発生を抑制することが可能な空気入りタイヤ
を提供することがででき、また請求項５に記載した発明
は、上記効果に加え良好な外観性を有し、雨天走行時の
排水の乱れ防止を可能とする空気入りタイヤを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による空気入りタイヤのトレッド部の
一部正面図である。

【図２】図１に示すII−II線に沿う一例の隆起部断面図
である。

【図３】図１に示すII−II線に沿う他の例の隆起部断面
図である。

【図４】図１及び図５に示すII−II線に沿う別の例の隆
起部断面図である。

【図５】図１に示す隆起部の他の例の拡大図である。

【図６】従来タイヤの横縦溝交差位置における図２〜図
４同様の断面図である。

【符号の説明】

１ トレッド部 ２ 踏面 ３ 横溝 ３ｍ 横溝底 ４ 縦溝 ５ 交差位置 ６ 隆起部 ７ 中央直状溝 ８ 側方直状溝 ９ サイプ １０ スキッドベースゴム １１ ベルト ｈ 隆起部最大高さ Ｔ 隆起部終端位置 Ｄ₃ 位置Ｔの溝深さ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレッド部とその両側に連なる一対のサ
   イドウォール部及び一対のビード部とからなり、これら
   各部を補強する１プライ以上のラジアルカーカスとトレ
   ッド部を強化するベルトとを備え、トレッド部はその踏
   面にそれを横切る向きに延びる多数本の横溝と、これら
   横溝と交差連通して延びる多数本の縦溝とを踏面中央領
   域に備える空気入りタイヤにおいて、 上記横溝は踏面幅方向に対し１０〜５０°の範囲内の傾
   斜角度で配列すると共に上記縦溝は踏面円周に対し０〜
   ４０°の範囲内の傾斜角度で配列し、各横溝と各縦溝と
   の交差位置を含みそこから四方に延びる縦横溝の溝底に
   隆起部を設けて成ることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 上記隆起部の終端位置の溝底から測った
   隆起部最大高さが、この終端位置溝深さの４〜２５％の
   範囲内にある請求項１に記載したタイヤ。
3. 【請求項３】 横溝及び縦溝それぞれが延びる方向に沿
   う上記隆起部の断面形状が、隆起部両端部溝底からの内
   挿線を底辺とする台形状をなし、この台形状は上記交差
   位置中央から両側にほぼ等分の振り分けになる請求項１
   又は２に記載したタイヤ。
4. 【請求項４】 横溝及び縦溝それぞれが延びる方向に沿
   う上記隆起部の断面輪郭が、円弧形状又は楕円形状のい
   ずれか一方の形状をなし、その頂部はほぼ上記交差位置
   中央に存在する請求項１又は２に記載したタイヤ。
5. 【請求項５】 上記隆起部の表面が、複数本の凸状リッ
   ジを有する請求項１〜４のいずれか一項に記載したタイ
   ヤ。