JPWO2007072717A1 - 重荷重用タイヤ - Google Patents

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Abstract

重荷重用タイヤ1は、タイヤ周方向の縦主溝3と、横溝5とにより区分されたブロック6がタイヤ周方向に並ぶブロック列のリブ状陸部7を少なくとも3本具える。前記横溝5は、その溝底Sに、溝中心線に沿ってのびる巾0.5〜2.0mmのサイピング20を有するサイプ形成領域Syを具える。横溝5のサイプ形成領域Syにおける横溝深さDYは、縦主溝3の縦主溝深さHの0.5〜0.75倍の範囲、かつサイピング20のサイプ深さDSは、前記縦主溝深さHの0.75〜1.0倍の範囲とした。

Description

本発明は、ヒール&トゥ摩耗を抑制した重荷重用タイヤに関する。
駆動軸側に装着される重荷重用タイヤでは、高いトラクション性能が特に重要であり、そのためにトレッド面には、タイヤ周方向にのびる縦主溝とこれに交差する横溝とにより複数のブロック列に区画したブロックパターンが採用されている。
しかしこのブロックパターンは、トラクション性能に優れる反面、走行に際し、ブロックが先に接地する先着側の端部(トウ部)に対して、後着側の端部(ヒール部)が早く摩耗する所謂ヒール&トゥ摩耗が発生する。そこで従来、このトラクション性能とヒール&トゥ摩耗とを両立させるべく、例えば横溝を浅くする、逆に横溝を深くする、横溝にタイバーを形成する、横溝にサイピングを形成するなど種々の提案がなされているが、充分満足しうる結果を得るに至っていない。
そこで本発明は、横溝の溝底にサイピングを形成するとともに、縦主溝の溝深さに対する横溝の溝深さの割合、及びサイピングのサイプ深さの割合を規制することを基本として、優れたトラクション性能を確保しながらヒール&トゥ摩耗を低減しうる重荷重用タイヤを提供することを目的としている。
特開平5−178031号公報 特開2004−217120号公報
本願請求項1の発明は、トレッド部のトレッド面に、タイヤ周方向にのびる複数本の縦主溝を設けることにより、縦主溝間及び縦主溝とトレッド縁との間にリブ状陸部を形成し、かつ該リブ状陸部は、このリブ状陸部を横切る横溝を設けることによりブロックがタイヤ周方向に並ぶブロック列のリブ状陸部を少なくとも3本含むとともに、
前記横溝は、その溝底に、該横溝の溝中心線に沿ってのびる巾0.5〜2.0mmのサイピングを有するサイプ形成領域を具え、
しかも前記横溝の前記サイプ形成領域におけるトレッド面からの横溝深さDYは、この横溝が交わる縦主溝のトレッド面からの縦主溝深さの0.5〜0.75倍の範囲、かつ前記サイピングのトレッド面からのサイプ深さDSは、前記縦主溝深さの0.75〜1.0倍の範囲としている。
本発明は叙上の如く構成しているため、後述する理由により優れたトラクション性能を確保しながらヒール&トゥ摩耗を低減しうる。
本発明の重荷重用タイヤのトレッド面を展開して示す展開図である。 中央ブロック列のリブ状陸部を拡大して示す平面図である。 中間ブロック列のリブ状陸部を拡大して示す平面図である。 横溝深さ、縦主溝深さ、及びサイプ深さの関係を示す断面図である。 中央ブロック列、及び中間ブロック列のリブ状陸部を拡大して示す平面図である。 横溝深さ、縦主溝深さ、及びサイプ深さの関係を示す断面図である。
符号の説明
2 トレッド部
2S トレッド面
3、3i、3o 縦主溝
4、4c、4m、4o リブ状陸部
5、5c、5m 横溝
6、6c、6m ブロック
7、7c、7m ブロック列のリブ状陸部
13 くびれ部分
14 張出し部
20、20c、20m サイピング
21A 第1の円弧部
21B 第2の円弧部
22 円弧部
40 段差溝
40a 深底部分
40b 浅底部分
C タイヤ赤道
S 溝底
Sy サイプ形成領域
Te トレッド縁
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図1は、本発明の重荷重用タイヤのトレッド面を展開して示す展開図である。
図1に示すように、重荷重用タイヤ1は、トレッド部2のトレッド面2Sに、タイヤ周方向にのびる複数本の縦主溝3を具える。これにより、前記縦主溝3,3間、及び縦主溝3とトレッド縁Teとの間に、リブ状陸部4が形成される。又前記リブ状陸部4には、このリブ状陸部4を横切る横溝5により区分されるブロック6がタイヤ周方向に並ぶブロック列のリブ状陸部7が少なくとも3本含まれる。
本例では、前記縦主溝3は、タイヤ赤道Cの両側に配される内の縦主溝3iと、その外側の外の縦主溝3oとの4本から構成される。これによりトレッド面2Sを、内の縦主溝3i,3i間の中央のリブ状陸部4cと、内外の縦主溝3i,3o間の中間のリブ状陸部4mと、外の縦主溝3oより外側の外のリブ状陸部4oとの5本のリブ状陸部4に区分している。
このうち前記中央のリブ状陸部4cは、このリブ状陸部4cを横切る中央の横溝5cにより、中央のブロック6cが周方向に並ぶ中央ブロック列のリブ状陸部7cとして形成される。又前記中間のリブ状陸部4mは、このリブ状陸部4mを横切る中間の横溝5mにより、中間のブロック6mが周方向に並ぶ中央ブロック列のリブ状陸部7mとして形成される。又外のリブ状陸部4oは、周方向に連続してのびるリブ体8として形成される。なお前記中間ブロック列のリブ状陸部7mを、前記中央ブロック列のリブ状陸部7cに対して、側ブロック列のリブ状陸部7mと呼ぶ場合がある。又便宜上、前記ブロック列のリブ状陸部7、中央ブロック列のリブ状陸部7c、中間ブロック列(又は側ブロック列)のリブ状陸部7mを、それぞれ単にブロック列7、中央ブロック列7c、中間ブロック列7m(又は側ブロック列7m)と呼ぶ場合がある。
ここで、前記縦主溝3は、トレッド面2S上における溝巾Wt、及びトレッド面2Sからの縦主溝深さH(図4に示す)は、従来的な重荷重用タイヤの縦主溝3の溝巾、縦主溝深さと同程度のものが採用できる。例えば溝巾Wtについては8〜15mmの範囲、縦主溝深さHについては16〜26mmの範囲が好適に採用しうる。本例では、前記縦主溝3は実質的に一定の溝巾Wtを有してタイヤ周方向に延在している。
特に前記内の縦主溝3iは、タイヤ周方向に直線状にのびる基部10と、タイヤ軸方向内側に向かってく字状に屈曲する屈曲部11とを交互に配した変形ジグザグ状に形成される。又前記外の縦主溝3oは、タイヤ軸方向内側に向かってく字状に屈曲する屈曲部12aと外側に向かってく字状に屈曲する屈曲部12bとを交互に連ねたジグザグ状に形成される。なお内の縦主溝3iのジグザグピッチ長さと外の縦主溝3oのジグザグピッチ長さとは実質的に同一である。この実質的同一には、バリアブルピッチ法などによるピッチ変化、及び製造誤差などが含まれる。
又これら縦主溝3i,3oがジグザグ状をなすこと、及びそのジグザグの位相が周方向に位置ずれすることにより、前記リブ状陸部4c,4mは、図2,3に示すように、それぞれタイヤ軸方向巾が最小となるくびれ部分13と、タイヤ軸方向巾が最大となる張出し部14とが交互に繰り返される。
そしてこの張出し部14に、それぞれ前記横溝5c,5mを形成している。これにより、各ブロック6c,6mは、周方向中央のくびれ部分13で最小ブロック巾WB2をなすとともに、このくびれ部分13からタイヤ周方向両端縁に向かってブロック巾WBを増大するひょうたん型のブロック形状となる。なお一方のタイヤ周方向端縁で最大ブロック巾WB1をなす。ここで、ブロックの周方向両端部は、自由端であるため周方向中央部に比して動きやすく剛性が低い。そこで、ひょうたん型ブロック形状を採用することで、周方向両端部での剛性不足を補うことができ、ブロック剛性を周方向に対して均一化することができる。なお前記最大ブロック巾WB1と最小ブロック巾WB2との比WB1/WB2は、1.05〜1.30の範囲が好ましい。
次に、前記横溝5c,5mの各溝底Sには、溝中心線に沿ってのびるサイピング20c,20m(総称するときサイピング20という)を有するサイプ形成領域Syが配される。前記サイピング20は、0.5〜2.0mmのサイプ巾を有する。
なお図1〜4には、前記溝底Sの全域を前記サイプ形成領域Syとした場合を例示している。即ち本例では、前記溝底Sには、この溝底Sの全長に亘ってサイピング20が形成されている。
ここで、トラクション性確保の観点からブロック剛性を高く設定した場合、摩耗エネルギの「応力」が高くなり、ヒール&トゥ摩耗が発生しやすくなる。しかし、溝底Sにサイピング20を形成することで、サイプ巾の分だけブロック6は周方向に動きやすくなる。その結果、摩耗エネルギの「応力」を下げることができ、ヒール&トゥ摩耗を改善することができる。なお大きな外力に対しては、サイピング20が閉じてブロック6の動きが拘束されるため、高いブロック剛性を発揮でき、トラクション性を高く維持することができる。なお、前記サイプ巾が0.5mm未満では、ブロック6の動ける範囲が狭くなり、摩耗エネルギの「応力」を下げることができなくなる。しかしサイプ巾が2.0mmをこえても、ブロック6が動き過ぎとなって、蹴り出し時、ヒール端部における路面との滑り量が増加する。そのため、摩耗エネルギの「応力」が減じるとはいえ、ヒール&トゥ摩耗の改善効果は達成されない。
このとき図4に示すように、横溝5の前記サイプ形成領域Syにおけるトレッド面2Sからの横溝深さDYは、この横溝5と交わる縦主溝3のトレッド面2Sからの縦主溝深さHの0.5〜0.75倍の範囲、かつ前記サイピング20のトレッド面からのサイプ深さDSは、前記縦主溝深さHの0.75〜1.0倍の範囲とすることが必要である。なお横溝5と交わる左右両側の縦主溝3において縦主溝深さHが相違する場合には、浅い方の縦主溝深さHを採用する。言い換えると、前記横溝5cのサイプ形成領域Syにおける横溝深さDYcを、この横溝5cと交わる縦主溝3iの前記縦主溝深さHiの0.5〜0.75倍の範囲、かつ前記サイピング20cのサイプ深さDScを、前記縦主溝深さHiの0.75〜1.0倍の範囲とする。又前記横溝5mのサイプ形成領域Syにおける横溝深さDYmを、この横溝5mと交わる縦主溝3i,3oの縦主溝深さHi,Hoのうちで浅い方の縦主溝深さHKの0.5〜0.75倍の範囲、かつ前記サイピング20mのサイプ深さDSmを、前記縦主溝深さHKの0.75〜1.0倍の範囲とする。一般には、各縦主溝3i、3oの縦主溝深さHi、Hoは互いに等しい。
ここで前記横溝深さDY、縦主溝深さH、及びサイプ深さDSを規制する理由は、以下のとうりである。前記横溝深さDYと縦主溝深さHとの比DY/Hが0.5未満では、摩耗前期において横溝5が摩滅してしまう。逆に0.75を超えると、サイプ深さDSが充分に確保できないなど、サイピング20による本発明の効果が充分発揮できなくなる。又前記サイプ深さDSと縦主溝深さHとの比DS/Hが0.75未満では、ブロック6の動きが阻害されてサイピング20による本発明の効果が充分発揮でなくなり、逆に1.0を超えると、サイプ底からの損傷を招く傾向となる。
次に、本例では、トラクション性をより高めるために、前記中央の横溝5cの前記サイプ形成領域Syにおける横溝深さDYcを、中間の横溝5mのサイプ形成領域Syにおける横溝深さDYmよりも小とする。これは、接地圧が最も高くなる中央のリブ状陸部4cにおいて、横溝深さDYを減じ、ブロック6cのブロック剛性を高めることにより、トラクション性をより効果的に高めることができるからである。なお横溝深さDYcを減じることによる摩耗エネルギの「応力」の増加は、前記中央のサイピング20cを設けることで抑制する。そのためには、前記中央のサイピング20cのサイプ深さDScを、中間のサイピング20mのサイプ深さDSmの85%〜115%の範囲とするのが必要である。85%未満では、中央のブロック6cにヒール&トゥ摩耗が発生傾向となり、115%を超えると、中央のブロック6cの剛性が減じ、トラクション性の向上が見込めなくなる。
又本例では、前記図2、3に示す如く、前記中央の横溝5cを、タイヤ周方向一方側に中心を有する第1の円弧部21Aと、タイヤ周方向他方側に中心を有する第2の円弧部21Bとを組み合わせた滑らかなS字状の曲線で形成している。又前記中間の横溝5mでは、この中間の横溝5mと隣り合う前記円弧部21A又は21Bとは円弧の向きを相違させた一つの円弧部22からなるU字状の曲線で形成している。
このように、中央の横溝5cをS字状曲線とし、かつ中間の横溝5mをU字状曲線とし、その各々の円弧中心をたがい違いにすることにより、均一にトラクション性能を発揮し、かつタイヤに「ひねり」の力が掛かった際にサイピング20の局部的開閉を均一化して応力を分散できるという利点をうることができる。なお円弧部21A、21Bの曲率半径は、ブロック6cの最大ブロック巾WB1の35〜60%の範囲であり、又前記円弧部22の曲率半径は、ブロック6mの最大ブロック巾WB1の80〜120%の範囲である。
又当然ではあるが、中央のサイピング20cは、前記中央の横溝5cの溝中心線に沿うS字状をなし、中間のサイピング20mは、前記中間の横溝5mの溝中心線に沿う円弧状をなす。このとき、サイピング20c、20mは、それぞれ、各サイピングの両端を結ぶ直線のタイヤ軸方向に対する角度α、βを25°以下に設定するのが周方向にサイピングが開閉し摩耗エネルギーの応力を低減するという観点から好ましい。
又本例では、トラクション性をさらに高めるために、前記ブロック6c、6mの周方向中央部に、屈曲部を有するサイピング30c、30mをそれぞれ形成している。本例では、前記サイピング30cは、略Z字状をなし、又前記サイピング30mは略く字状をなす。これによりブロック剛性を維持しながらエッジ効果を高め、トラクション性を向上している。
又中間のブロック6mには、タイヤ軸方向内側の側面かつ前記くびれ部分13に、コ字状の凹み部32が形成され、これによりエッジ効果を増加させるとともに、ブロック内の剛性バランスを維持している。
次に図5、6に、前記サイプ形成領域Syが、前記横溝5c、5mの各溝底Sの一部に配される場合を例示する。本例では、前記横溝5c、5mは、それぞれ横溝深さDが深い深底部分40aと、浅い浅底部分40bとからなる段差溝40であって、特に浅底部分40bの両側に深底部分40aが配されている場合を例示している。そして、前記浅底部分40bの溝底Sbに、この溝底Sbの全長に亘ってサイピング20を形成している。即ち浅底部分40bの溝底Sbの全域を、前記サイプ形成領域Syとしている。
斯かる場合にも、前記浅底部分40bにおける横溝深さDY、即ち前記サイプ形成領域Syにおける横溝深さDYは、その横溝5と交わる縦主溝3の縦主溝深さHの0.5〜0.75倍の範囲、かつ前記サイピング20のサイプ深さDSは、前記縦主溝深さHの0.75〜1.0倍の範囲とする。このとき、前記サイプ深さDSは、横溝5の深底部分40aにおける横溝深さDA以下であり、かつ前記横溝深さDAは、縦主溝深さH以下である。即ち、DS≦DA≦Hである。
具体的には、前記横溝5cのサイプ形成領域Sy(即ち浅底部分40b)における横溝深さDYcを、この横溝5cと交わる縦主溝3iの前記縦主溝深さHiの0.5〜0.75倍の範囲、かつ前記サイピング20cのサイプ深さDScを、前記縦主溝深さHiの0.75〜1.0倍の範囲とする。又前記横溝5mのサイプ形成領域Sy(即ち浅底部分40b)における横溝深さDYmを、この横溝5mと交わる縦主溝3i,3oの縦主溝深さHi,Hoのうちで浅い方の縦主溝深さHKの0.5〜0.75倍の範囲、かつ前記サイピング20mのサイプ深さDSmを、前記縦主溝深さHKの0.75〜1.0倍の範囲とする。又前記サイプ深さDSc、DSmは、各横溝5c、5mの深底部分40aにおける横溝深さDAc、DAm以下であり、かつ前記横溝深さDAc、DAmは、縦主溝深さHi、HK以下である。即ち、DSc≦DAc≦Hi、DSm≦DAm≦HKである。
なおサイプ形成領域Syの溝中心線に沿った長さLyは、溝底Sの溝中心線に沿った全長さLsの20%以上であるのが好ましく、この長さLyが狭すぎると、トラクション性能は向上するが、耐ヒール&トゥ摩耗性能が著しく悪化する。又中間の横溝5mにおいては、図5に示すように、サイプ形成領域Syよりも赤道C側の深底部分40a1の溝中心線に沿った長さLS1を、トレッド縁Te側の深底部分40a2の溝中心線に沿った長さLS2よりも小とするのが好ましい。これは、前記サイプ形成領域Syを、接地圧が高いタイヤ赤道C側に寄せて形成することで、ブロック6の動きをより効果的に抑制できるからである。このとき、前記長さLS1が小さすぎる、即ちサイプ形成領域Syが赤道側に寄りすぎると、トレッド縁Te側でブロック6の動きが相対的に大きくなり、耐ヒール&トゥ摩耗性能に不利となる。そのために、前記長さLS1は前記全長さLsの10%以上
が好ましい。
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
タイヤサイズが11R22.5でありかつ図1に示す基本パターンを有する重荷重用タイヤを、表1、2に示す仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤのトラクション性と、耐ヒール&トゥ摩耗性をテストした。なお実施例8は、ブロックにくびれ部分がなくブロック巾を一定とした場合を示し、実施例9、13は、中央の横溝5cのサイプ形成領域における横溝深さDYcを、中間の横溝5mのサイプ形成領域における横溝深さDYmよりも小としている。
(1)トラクション性:
リム(8.25×22.5)、内圧(750KPa)の条件にて、車両(2−DD車)の駆動輪に装着し、バサルト路面のテストコースを、3速アイドリングからフル加速により20mを走行する時間をタイム測定し、実施例2を100とする指数で表示した。指数が大きい程良好である。
(2)耐ヒール&トゥ摩耗性を
同車両を用いて、40,000km走行した後、各ブロック列におけるヒール&トゥ摩耗量を測定し、その結果を実施例2を100とする指数で表示した。指数が大きい程良好である。
Figure 2007072717
Figure 2007072717

Claims (8)

  1. トレッド部のトレッド面に、タイヤ周方向にのびる複数本の縦主溝を設けることにより、縦主溝間及び縦主溝とトレッド縁との間にリブ状陸部を形成し、かつ該リブ状陸部は、このリブ状陸部を横切る横溝を設けることによりブロックがタイヤ周方向に並ぶブロック列のリブ状陸部を少なくとも3本含むとともに、
    前記横溝は、その溝底に、該横溝の溝中心線に沿ってのびる巾0.5〜2.0mmのサイピングを有するサイプ形成領域を具え、
    しかも前記横溝の前記サイプ形成領域におけるトレッド面からの横溝深さDYは、この横溝が交わる縦主溝のトレッド面からの縦主溝深さHの0.5〜0.75倍の範囲、かつ前記サイピングのトレッド面からのサイプ深さDSは、前記縦主溝深さHの0.75〜1.0倍の範囲としたことを特徴とする重荷重用タイヤ。
  2. 前記横溝は、その溝底の全域を前記サイプ形成領域としたことを特徴とする請求項1記載の重荷重用タイヤ。
  3. 前記横溝は、横溝深さが深い深底部分と、浅い浅底部分とからなる段差溝であって、該浅底部分の溝底の全域を前記サイプ形成領域としたことを特徴とする請求項1記載の重荷重用タイヤ。
  4. 前記ブロック列のリブ状陸部は、タイヤ軸方向巾が最小となるくびれ部分と、タイヤ軸方向巾が最大となる張出し部とが交互に繰り返されるとともに、前記張出し部に、前記横溝を設けたことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の重荷重用タイヤ。
  5. 前記ブロック列のリブ状陸部は、タイヤ赤道上をのびる中央ブロック列のリブ状陸部と、その両外側に配される側ブロック列のリブ状陸部とを含み、前記中央ブロック列のリブ状陸部に配される横溝の前記サイプ形成領域における横溝深さDYcは、前記側ブロック列のリブ状陸部に配される横溝の前記サイプ形成領域における横溝深さDYmより小であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の重荷重用タイヤ。
  6. 前記中央ブロック列のリブ状陸部に配される横溝における前記サイピングのサイプ深さDScは、前記側ブロック列のリブ状陸部に配される横溝における前記サイピングのサイプ深さDSmの85%〜115%の範囲であることを特徴とする請求項5記載の重荷重用タイヤ。
  7. 前記中央ブロック列のリブ状陸部に配される横溝は、タイヤ周方向一方側に中心を有する第1の円弧部と、タイヤ周方向他方側に中心を有する第2の円弧部とからなるS字状をなし、かつ前記側ブロック列のリブ状陸部に配される横溝は、タイヤ周方向一方側又は他方側に中心を有する一つの円弧部からなるU字状をなすとともに、このU字状の前記円弧部は、前記縦主溝を隔てて隣り合う前記第1の円弧部又は第2の円弧部とは、円弧の向きを相違させたことを特徴とする請求項5又は6記載の重荷重用タイヤ。
  8. 前記S字状の横溝における前記第1、第2の円弧部の曲率半径は、前記中央ブロック列のブロックの最大ブロック巾の35〜60%の範囲であり、かつ前記U字状の横溝における前記円弧部の曲率半径は、前記側ブロック列のブロックの最大ブロック巾の80〜120%の範囲であることを特徴とする請求項7記載の重荷重用タイヤ。
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