WO2004011282A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2004011282A1
WO2004011282A1 PCT/JP2003/009675 JP0309675W WO2004011282A1 WO 2004011282 A1 WO2004011282 A1 WO 2004011282A1 JP 0309675 W JP0309675 W JP 0309675W WO 2004011282 A1 WO2004011282 A1 WO 2004011282A1
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tire
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pneumatic tire
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Inventor
Yoshio Kaji
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Bridgestone Corporation
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    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/13Tread patterns characterised by the groove cross-section, e.g. for buttressing or preventing stone-trapping
    • B60C11/1376Three dimensional block surfaces departing from the enveloping tread contour
    • B60C11/1392Three dimensional block surfaces departing from the enveloping tread contour with chamfered block edges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60C11/1376Three dimensional block surfaces departing from the enveloping tread contour

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly to a pneumatic tire having a block pattern and having a high effect of suppressing heel-and-toe wear.
  • Background Art Conventionally, in a pneumatic tire having a block pattern, if the block surface has a curvature of the same radius as the tire outer radius in a cross section perpendicular to the tire rotation axis, if the abrasion occurs on the kick-out end side of the block. However, imbalance occurs in the contact pressure between the stepping end and the kicking end, which was the same as before, causing uneven wear called heel-and-toe wear.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide a pneumatic tire that can reliably suppress heel-and-toe wear even when the block height is high. Disclosure of the invention As a result of repeated experiments by the inventor, a comparison between a low block and a high block shows that, in the case of a short block, the sliding direction near the kicking end with respect to the road surface is opposite to the tire rotation direction. On the other hand, in the case of a tall block, the sliding direction near the kicking end with respect to the road surface is the same as the tire rotation direction, and in the case of the short and tall blocks, the sliding direction of the kicking end is It turned out to be different.
  • the low block 100 at the time of stepping-in has a small bending deformation in the circumferential direction, and as shown in Fig. 10 (B), The lower block 100 near the center of contact with the ground is compressed by the load from above and deforms into a barrel shape.
  • the low block 100 at the time of kicking out is located near the kicking end with respect to the road surface 102 in the direction of arrow B, ie, in the tire rotation direction (direction of arrow A). Direction) and slip in the opposite direction.
  • the heel-and-toe wear occurs due to the vicinity of the kick-out end slipping in the direction opposite to the tire rotation direction.
  • the block stiffness is relatively reduced as compared to when the block height is low. Therefore, as shown in Fig. 11 (A), the high block 200 Is significantly deformed in the circumferential direction compared to a short block (see Fig. 10 (A)).
  • the high block 200 deforms as a whole like a low block, but the effect of circumferential bending deformation remains.
  • the bent part near the kicking end (the dotted circle in Fig. 11 (D)) (A part) tries to return to the original position, and slips on the road surface 102 in the direction of arrow C (the same direction as the tire rotation direction).
  • high block 200 causes heel-and-toe wear due to slippage in the same direction as the tire rotation direction, which is the opposite direction of the low block 100 kick-out slip.
  • the inventor diligently studied the block shape in order to suppress local bending deformation near the kick-out end of the block, and reached the present invention.
  • the invention according to claim 1 is a pneumatic tire provided with a plurality of blocks on a tread, the blocks being defined by a plurality of circumferential main grooves extending in a tire circumferential direction and a lateral groove intersecting the circumferential main groove.
  • the block height gradually decreases from the center portion in the block circumferential direction toward the stepping end and the kicking end, and when viewed in a cross section perpendicular to the tire rotation axis, at least the contour of the tread surface is Between the first position at which the block height starts to gradually decrease and the block edge on the tire circumferential side of the block, in the radial direction of the diamond from an imaginary line connecting the first position and the block edge.
  • a concave portion is provided.
  • the tire is recessed inward in the tire radial direction from an imaginary line connecting the first position and the block edge.
  • the tread surface has a reduced height at the stepping end and the tread surface is formed only by an arc having a center of curvature inside the tire, because the recess is provided.
  • the reduced rubber polymer near the stepping end delays the contact timing when stepping on, and as a result, the bending deformation of the entire block is suppressed.
  • the rubber volume near the kick-out end is smaller than that of a conventional block whose tread is formed only by an arc having a center of curvature inside the tire. Bending deformation in the direction opposite to the tire rotation direction, which occurs near the kicking end immediately before, is suppressed.
  • the bending deformation near the kicking end is suppressed by the two effects of the above-described bending deformation suppressing effect of the entire block at the time of contact with the ground and the local bending deformation suppressing effect immediately before the kicking. it can.
  • the invention according to claim 2 is a pneumatic tire provided with a plurality of blocks on a tread, the blocks being defined by a plurality of circumferential main grooves extending in a tire circumferential direction and a lateral groove intersecting the circumferential main groove.
  • the block has a block height that gradually decreases from a central portion in the block circumferential direction toward a stepping end and a kicking end, and when viewed in a cross section perpendicular to the tire rotation axis, at least the contour of the tread surface is A first arc portion provided at the center portion in the block circumferential direction and having a center of curvature inside the tire; and a second arc portion provided at both sides in the tire circumferential direction of the first arc portion and having a center of curvature outside the tire. And characterized in that:
  • the tread surface of the block is provided with a second arc portion having a curvature center outside the tire on both sides of the first arc portion in the tire circumferential direction.
  • the block height at the stepped end is firstly set. Is lower and the rubber volume near the stepping end is reduced compared to the conventional block in which the tread surface is formed only by an arc having a center of curvature inside the tire. As a result, bending deformation of the entire block is suppressed.
  • the rubber volume near the kick-out end is smaller than that of a conventional block whose tread is formed only by an arc having a center of curvature inside the tire. The bending deformation in the direction opposite to the tire rotation direction caused by the above is suppressed.
  • the kick end is provided by the two effects of the above-described effect of suppressing the bending deformation of the entire block at the time of contact with the ground and the effect of suppressing the local bending deformation immediately before the kicking. Near bending deformation can be suppressed.
  • the invention according to claim 3 is the pneumatic tire according to claim 1 or claim 2, wherein the maximum height of the block is H, and the tire radius measured at the center of the tread surface of the block is R. Sometimes, 0.44 ⁇ HZR ⁇ 0.06 is satisfied.
  • the center of the tread of the block means the center of the tread of the block at the center in the tire axial direction and at the center in the tire circumferential direction.
  • the pneumatic tire according to claim 3 has the above-described configuration, it has an excellent effect that the effects of the present invention can be sufficiently exhibited.
  • the invention according to claim 4 is the pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the maximum height of the block is H, and the block height at the stepping end and the kicking end. Satisfies 0.02H ⁇ d ⁇ 0.07H, where h is the dropping amount of he—H—he.
  • the drop amount d of the block is less than 0.02H, the height difference is too small and the effect of suppressing heel-and-toe wear cannot be obtained.
  • the drop amount d of the block exceeds 0.07 H, there is a possibility that problems such as uneven distribution of the contact pressure and non-contact of both ends of the block in the circumferential direction may occur. Since the pneumatic tire according to claim 4 has the above-described configuration, other performance may be deteriorated.
  • the present invention has an excellent effect that the effect of suppressing heel-and-toe wear of the present invention can be surely obtained without the need for this.
  • the invention according to claim 5 is the pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, wherein the maximum height of the block is H, and the block height at the stepping end and the kicking end.
  • the low block area satisfying the average block height h L ⁇ he + (H— he) X 0.2 is H / 5 or more from the stepping end toward the center in the block circumferential direction, and HZ 5 or more is provided from the kick-out end toward the center of the block in the circumferential direction.
  • An average block height h L ⁇ he + (H-he) X 0.2 is satisfied with a lowland area of HZ 5 or more from the stepping end toward the center in the block circumferential direction, and the center of the block circumferential from the kick-out end. If H / 5 or more is not provided toward the partial side, bending deformation of the block at the time of stepping in cannot be suppressed, and local bending deformation near the kick-out end may not be suppressed.
  • FIG. 1 is a plan view of a tread of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a block perpendicular to a tire rotation axis.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a block according to another embodiment, which is perpendicular to the tire rotation axis.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view perpendicular to the tire rotation axis of a block according to still another embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view perpendicular to the tire rotation axis of a block according to still another embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the block to be cut perpendicular to the tire rotation axis.
  • FIG. 7 is a perspective view of a block according to the embodiment (an example of a test example).
  • FIG. 8 is a perspective view of a block according to a conventional test example.
  • FIG. 9 is a perspective view of a block according to a comparative example of the test example.
  • Figure 10 (A) is a side view of a short block when stepping on it.
  • Figure 10 (B) is a side view of the short block near the center of the ground.
  • Fig. 10 (C) is a side view of a short block when kicking out.
  • Fig. 11 (A) is a side view of a conventional tall block when stepping on it.
  • Fig. 11 (B) is a side view of a conventional tall block near the center of contact with the ground.
  • Fig. 11 (C) is a side view of a conventional tall block just before kicking out.
  • Fig. 11 (D) is a side view of a conventional tall block when kicking out.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view perpendicular to the tire rotation axis of a block according to another embodiment.
  • the pneumatic tire 10 of the present embodiment is a truck and bus tire having a tire size of 295 Z75R22.5, and a tread 12 thereof has a plurality of circumferential main grooves 14 and lateral grooves 16.
  • a plurality of rectangular blocks 18 are provided to form a so-called block pattern.
  • the internal structure of the pneumatic tire 10 is a general radial tire structure, details of the internal structure are omitted.
  • the block 18 when the new block 18 is viewed in a section perpendicular to the tire rotation axis, the block 18 has a stepped end 18 f and a kicked end 18 from the center in the block circumferential direction.
  • the block height gradually decreases toward k.
  • arrow A indicates the tire rotation direction.
  • the block 18 of the present embodiment has a top portion 20H having a constant height in the circumferential length Lc of the central portion in the block circumferential direction.
  • the bottom with a constant length L k in the circumferential direction L k is 20 L (the radius of curvature R 2 passes through the stepped end 18 f and the kicked end 18 k with the tire rotation axis as the center of curvature. ).
  • the maximum height of the block 18 is H. This is the groove bottom line that connects the groove bottoms of the lateral grooves 16 in the circumferential direction of the tire (two points of radius R5 with the tire rotation axis as the center of curvature). This is the maximum height measured from the dashed-line arc).
  • the block 18 is a relatively high block that satisfies 0.04 ⁇ H / R ⁇ 0.06.
  • a first circular arc portion 2 OA having a radius R 3 having a center of curvature inside the tire is provided on both sides of the top portion 20 H.
  • second arc portions 20 B having a radius R 4 having a center of curvature outside the tire are provided, and these top portions 20 H, first arc portions 20 A, and second arc portions 20 B are provided. B, and the bottom 20 L are smoothly connected.
  • the block 18 has a top portion 20H extending relatively long in the tire circumferential direction and extending at a constant height in the tire circumferential direction.
  • the bottom 20 L is not required.
  • the height of the center of the block is constant, but the height may gradually decrease toward both sides in the circumferential direction as long as it approximates an arc having a radius of curvature R1.
  • the block 18 is provided with one first arc portion 2OA at the center of the block, and a second arc portion 20B and a bottom portion 20L on both sides thereof. (Ie, there is no top 20H extending at a constant height in the circumferential direction).
  • the height near the both ends of the block is constant, but the height may gradually decrease toward the circumferential end if it approximates an arc having a radius of curvature R2.
  • the block 18 may be provided with one first arc portion 2OA in the center portion of the block and only the second arc portion 20B on both sides thereof. .
  • the tread of block 18 has a straight part. And a plurality of arc portions having different radii of curvature may be provided.
  • the drop amount d is 0.02H ⁇ d It is preferable to satisfy ⁇ 0.07H.
  • a lowland area that satisfies the average block height hL ⁇ he + (H—he) X 0.2 is HZ5 or more from the stepping edge 18 f toward the center in the block circumferential direction, and the kicking edge 18 k It is preferable that H / 5 or more be provided from the center toward the center in the block circumferential direction.
  • the block 18 of the present embodiment has a tire circumferential length L (see FIG. 7) of 5 Omm, a tire axial width W (see FIG. 7) of 32 mm, a height H of 25 mm, and a drop amount d of lmm.
  • the length L c of the top 20 H is 1 Omm
  • the radius of curvature R 3 of the first arc portion 20 A is 11.26 mm
  • the radius of curvature R 4 of the second arc portion 20 B is 11.26 mm.
  • the length L k and L f of the lower 20 L are set to 5 mm.
  • the radius of the pneumatic tire 10 of the present embodiment is 490 (shoulder) mm to 503 (tire equatorial plane CL) mm.
  • the tread surface of the block 18 is provided with a second arc portion 20B having a center of curvature outside the tire on the step end 18f side of the first arc portion 2OA having a center of curvature inside the tire.
  • a second arc portion 20B having a center of curvature outside the tire on the step end 18f side of the first arc portion 2OA having a center of curvature inside the tire.
  • the rubber film near the kick-out end 18 k is smaller than that of the conventional block in which the tread surface is formed only of an arc having a center of curvature inside the tire, so that the block 18 immediately before the kick-out The bending deformation in the direction opposite to the tire rotation direction, which occurs near the kick-out end 18 k, is suppressed.
  • the pneumatic tire 10 of the present embodiment has two effects, that is, the effect of suppressing the bending deformation of the entire block 18 at the time of contact with the ground and the effect of suppressing the local bending deformation immediately before the kick-out. Due to this effect, bending deformation near the kicking end 18 k can be suppressed, slippage in the direction opposite to the tire rotation direction near the kicking end 18 k during kicking decreases, and a relatively high 8 Heel and toe wear can be suppressed.
  • the maximum height H of the block 18 is less than 2 Omm, the effects of the present invention cannot be sufficiently exhibited. On the other hand, if the maximum height H of the block 18 exceeds 30 mm, the block 18 is too high and the bending deformation of the block 18 cannot be suppressed.
  • the drop d of the block 18 is less than 0.5 mm, the height difference is too small, and the effect of suppressing heel 'and' toe wear cannot be obtained.
  • the drop amount of the block 18 exceeds 3.0 mm, there is a possibility that problems such as uneven distribution of the contact pressure and non-contact of both ends in the circumferential direction of the block 18 may occur.
  • Average block height hL ⁇ he + (Hh e) X 0.2 must be at least 5 mm from the stepped end 18 f toward the center in the block circumferential direction, and from the kicked end 18 k If it is not provided at least 5 mm toward the center in the block circumferential direction, the bending deformation of the block 18 at the time of stepping will not be suppressed, and the local bending deformation near the kicking end 18 k will be suppressed. May not be possible.
  • a first arc portion 20A and a second arc portion 20B are provided between the top portion 20H and the lower portion 20L, each having a relatively large radius of curvature.
  • the radius of curvature of the first arc portion 20A and the second arc portion 20B is not limited to this, and may be smaller, may be 1 mm or less, and in some cases. In other words, the first arc portion 20A and the second arc portion 20B may not be provided.
  • the block 18 in which the first arc portion 20A and the second arc portion 20B are not provided is, for example, a top portion 20H when viewed in a cross section perpendicular to the tire rotation axis.
  • the lower portion 20L is a substantially straight line (actually, an arc having the center of curvature of the tire rotation center), and the substantially straight top portion 20H and the substantially straight lower portion 20L are formed.
  • it refers to something connected by a straight line (or a curved line).
  • the symbol FL is an imaginary line (straight line) connecting the first position P at which the block height starts to gradually decrease and the stepped end 18 f of the block 18 (tire peripheral side block edge).
  • the tread of block 18 is the first position P and the tread end 1 Depressed from the virtual line FL between 8 f (the same shape on the other side)
  • prototypes of the pneumatic tire of Conventional Example 1, the pneumatic tire of Comparative Example 1, and the pneumatic tire of Example 1 to which the present invention was applied were subjected to a wear test with an actual vehicle. Was done.
  • Each of the pneumatic tires had a tire size of 2995Z75R22.5, and the internal pressure was set at 650 kPa.
  • the pneumatic tire of Example 1 is the pneumatic tire of the above-described embodiment. As shown in Fig. 8, the pneumatic tire block of Conventional Example 1 has a constant circumferential length L of 50 mm, a tire axial width W of 32 mm, and a height H of 25 mm. It has been.
  • the pneumatic tire block of Comparative Example 1 has a circumferential length L of 50 mm, a tire axial width W of 32 mm, and a maximum height H of 25 mm.
  • the tread is formed by an arc of a single radius of curvature (R) having a center of curvature on the inside of the tire (when viewed in a section perpendicular to the tire rotation axis), and the drop amount d is set to l mm
  • R radius of curvature
  • the test was carried out on the drive wheel of a 2D4 real car, running for 2000 km, and after running, the shoulder block (the outermost block in the tire width direction) that had disappeared due to heel 'and' toe wear was worn. The volume of the rubber was measured.
  • test results are shown as indices when the amount of lost rubber of a conventional block with a constant height is assumed to be 100. The smaller the value, the better the hill and toe wear resistance. Is shown.
  • All pneumatic tires have a tire size of 46/90 R57 (the tire radius is 17 19 (shoulder) mm to l777 (tire equatorial plane CL) mm.) And the internal pressure is 700 kPa. Set.
  • the pneumatic tire block of Conventional Example 2 has a constant circumferential length L of 24 Omm, a width W in the tire axial direction of 20 Omm, and a height H of 100 mm.
  • the block of the pneumatic tire of Example 2 has a circumferential length L of 240 mm, a width W in the axial direction of the shaft of 200 mm, a height H of 100 mm, a drop amount d of 4 mm, and a top length Lc.
  • the radius of curvature R3 of the first arc is 540.5 mm
  • the radius of curvature R4 of the second arc is 540.5 mm
  • the lengths L k and L f of the lower part are 24 mm Have been.
  • test method and evaluation method are the same as in Test Example 1.
  • the pneumatic tire of Example 2 to which the present invention is applied has a greater effect of suppressing heel and toe wear than the pneumatic tire of Conventional Example 2.
  • INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the pneumatic tire according to the present invention is suitable for use in vehicles such as trucks, and is suitable for suppressing heel 'and' toe wear.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

明細書
空気入りタイヤ 技術分野 本発明は空気入りタイヤに係り、 特にプロックパターンを有し、 ヒール 'アン ド · トウ摩耗の抑制効果の高い空気入りタイヤに関する。 背景技術 従来、 ブロックパターンを有する空気入りタイヤで、 ブロック表面がタイヤ回 転軸に直角な断面においてタイヤ外周半径と同一半径の曲率を有する場合、 プロ ックに蹴り出し端側に摩耗が生じると、 それまで同等であった踏込み端部と蹴り 出し端との接地圧に不均衡が生じ、 ヒール ·アンド · トウ摩耗と呼ばれる偏摩耗 が発生する。
このヒール ·アンド · トウ摩耗が発生すると、 外観の悪化のみならずタイヤの グリップ能力が低下する。
このヒール .アンド · トウ摩耗を抑制するため、 ブロックのタイヤ回転軸に直 角な断面の外輪郭をタイヤ外形輪郭よりも小曲率半径の円弧状に形成した空気入 りタイヤ (例えば、 特開平 6— 1 6 6 3 0 4号公報、 特開 2 0 0 1— 5 5 0 1 5 号公報) が提案されている。
しかしながら、 従来の技術では、 比較的ブロック高さの低い空気入りタイヤで はある程度の効果が得られたが、 比較的ブロック高さの高い空気入りタイヤでは 十分満足の行くレベルに至らない場合があった。
本発明は上記事実を考慮し、 ブロック高さが高い場合であってもヒール ·アン ド · トウ摩耗を確実に抑制することのできる空気入りタイヤを提供することが目 的である。 発明の開示 発明者が種々の実験を重ねた結果、 低いプロックと高いプロックとを比較する と、 背の低いブロックでは、 路面に対する蹴り出し端付近の滑り方向が、 タイヤ 回転方向に対して反対方向であり、 これに対して背の高いブロックでは、 路面に 対する蹴り出し端付近の滑り方向が、 タイヤ回転方向と同方向であり、 背の低い ブロックと背の高いブロックとでは、 蹴り出し端のすべり方向が異なることが分 かった。
即ち、 ブロック高さが低い場合では、 図 1 0 (A) に示すように、 踏み込み時 の低いブロック 1 0 0は、 周方向の曲げ変形は少なく、 図 1 0 ( B ) に示すよう に、 接地中央付近の低いブロック 1 0 0は上からの荷重により圧縮を受けて樽型 に変形する。
そして、 図 1 0 ( C ) に示すように、 蹴り出じ時の低いブロック 1 0 0は、 蹴 り出し端付近が路面 1 0 2に対して矢印 B方向、 即ちタイヤ回転方向 (矢印 A方 向) とは反対方向に滑りを生じる。
即ち、 低いブロック 1 0 0では、 蹴り出し端付近がタイヤ回転方向とは反対方 向に滑ることによりヒール ·アンド · トウ摩耗を発生している。
このような、 低いブロック 1 0 0でのヒール ·アンド · トゥ摩耗の発生メカ二 ズムは従来より知られていた。
一方、 ブロック高さが高い場合では、 ブロック高さが低い場合に比較して相対 的にプロック剛性が低下するため、 図 1 1 (A) に示すように、 踏み込み時の高 いブロック 2 0 0は、 背の低いブロック (図 1 0 (A) 参照) に比較して周方向 に大きく曲げ変形する。
なお、 接地面内中央付近では、 上からの荷重により圧縮を受けるため、 図 1 1
( B ) に示すように、 高いブロック 2 0 0も低いブロックと同様に全体的に樽型 に変形するが、 周方向の曲げ変形の影響も残っている。
また、 図 1 1 ( C ) に示すように、 高いブロック 2 0 0が蹴り出し直前になる と、 ブロック全体が傾斜するので、 踏み込み端が路面から浮き (踏み込み端の接 地圧が零) 、 蹴り出し端の接地圧が最も大きくなり、 その結果、 蹴り出し端付近
(図 1 1 ( C ) の点線の丸 A部分) が回転方向 (矢印 A方向) とは反対方向に突 出するように曲げ変形する (なお、 この状態では、 踏み込み時の周方向の曲げ変 形の影響も残っている。 ) 。
さらにタイヤが回転し高いブロック 2 0 0が路面から離れる頃になると、 図 1 1 (D ) に示すように、 蹴り出し端付近の曲げ変形した部分 (図 1 1 (D ) の点 線の丸 A部分) が元に戻ろうとして路面 1 0 2に対して矢印 C方向 (タイヤ回転 方向と同じ方向) に滑りを生じる。
高いプロック 2 0 0では、 低いブロック 1 0 0の蹴り出し時の滑りとは逆方向 である、 タイヤ回転方向と同じ方向の滑りによりヒール ·アンド · トウ摩耗を発 生することが今回判明した。
そして、 発明者がブロックの蹴り出し端付近の局所的な曲げ変形を抑えるべく ブロック形状を鋭意検討して本発明に至った。
請求項 1に記載の発明は、 タイヤ周方向に延びる複数の周方向主溝と前記周方 向主溝に交差する横溝とによって区画される複数のブロックをトレツドに備えた 空気入りタイヤであって、 前記ブロックは、 ブロック周方向中央部分から踏み込 み端、 及び蹴り出し端に向けてブロック高さが漸減すると共に、 タイヤ回転軸に 直角な断面で見たときに、 少なくとも踏面の輪郭線は、 ブロック高さが漸減し始 める第 1の位置と前記ブロックのタイヤ周方向側ブロックエッジとの間に、 前記 第 1の位置と前記ブロックエッジとを結ぶ仮想線よりもダイヤ径方向内側に窪む 凹部が設けられている、 ことを特徴としている。
次に、 請求項 1に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
ブロックの踏面には、 ブロック高さが漸減し始める第 1の位置とタイヤ周方向 側ブロックエッジとの間に、 第 1の位置とプロックエッジとを結ぶ仮想線よりも タイヤ径方向内側に窪む凹部が設けられているので、 先ず第 1に、 踏み込み端で のプロック高さが低くなつていることと、 踏面がタイヤ内側に曲率中心を有する 円弧のみで形成された従来のブロックに比較して踏み込み端付近のゴムポリユー ムが減少していることにより踏み込み時の接地タイミングが遅れ、 その結果、 ブ ロック全体の曲げ変形が抑制される。
第 2に、 踏面がタイヤ内側に曲率中心を有する円弧のみで形成された従来のプ ロックに比較して蹴り出し端付近のゴムボリュームが減少しているので、 蹴り出 し直前の蹴り出し端付近で生ずるタイヤ回転方向とは反対方向の曲げ変形が抑制 される。
即ち、 本発明では、 前述した接地時のブロック全体の曲げ変形抑制効果と、 蹴 り出し時直前の局所的な曲げ変形抑制効果との 2つの効果により、 蹴り出し端付 近の曲げ変形を抑制できる。
これにより、 蹴り出し時において、 蹴り出し端付近のタイヤ回転方向とは反対 方向の滑りが減少し、 ブロックの高さが高い場合のヒール ·アンド · トウ摩耗を 抑えることができる。
請求項 2に記載の発明は、 タイヤ周方向に延びる複数の周方向主溝と前記周方 向主溝に交差する横溝とによって区画される複数のブロックをトレツドに備えた 空気入りタイヤであって、 前記ブロックは、 ブロック周方向中央部分から踏み込 み端、 及び蹴り出し端に向けてブロック高さが漸減すると共に、 タイヤ回転軸に 直角な断面で見たときに、 少なくとも踏面の輪郭線は、 ブロック周方向中央部分 側に設けられタイヤ内側に曲率中心を有する第 1の円弧部と、 前記第 1の円弧部 のタイヤ周方向両側に設けられタイヤ外側に曲率中心を有する第 2の円弧部と、 を有することを特徴としている。
次に、 請求項 2に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
ブロックの踏面には、 第 1の円弧部のタイャ周方向両側にタイャ外側に曲率中 心を有する第 2の円弧部が設けられているので、 先ず第 1に、 踏み込み端でのブ ロック高さが低くなつていることと、 踏面がタイャ内側に曲率中心を有する円弧 のみで形成された従来のブロックに比較して踏み込み端付近のゴムボリュームが 減少していることにより踏み込み時の接地タイミングが遅れ、 その結果、 ブロッ ク全体の曲げ変形が抑制される。
第 2に、 踏面がタイヤ内側に曲率中心を有する円弧のみで形成された従来のブ ロックに比較して蹴り出し端付近のゴムボリュームが減少しているので、 蹴り出 し直前の蹴り出し端付近で生ずるタイヤ回転方向とは反対方向の曲げ変形が抑制 される。
即ち、 本発明では、 前述した接地時のブロック全体の曲げ変形抑制効果と、 蹴 り出し時直前の局所的な曲げ変形抑制効果との 2つの効果により、 蹴り出し端付 近の曲げ変形を抑制できる。
これにより、 蹴り出し時において、 蹴り出し端付近のタイヤ回転方向とは反対 方向の滑りが減少し、 ブロックの高さが高い場合のヒール 'アンド ' トウ摩耗を 抑えることができる。
請求項 3に記載の発明は、 請求項 1または請求項 2に記載の空気入りタイヤに おいて、 前記ブロックの最大高さを H、 前記ブロックの踏面中央部分で計測する タイヤ半径を Rとしたときに、 0 . 0 4≤HZ R≤0 . 0 6を満足する、 ことを 特徴としている。
次に、 請求項 3に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
0 . 0 4≤H/ R≤ 0 . 0 6を満足させるようにブロックの最大高さ Hを設定 することにより、 本発明の効果が十分に発揮される。
ブロックの最大高さ H/ Rが 0 . 0 4未満では、 ブロックがさほど高くないの で、 本発明の効果が十分に発揮されなくなる。
一方、 ブロックの最大高さ HZ Rが 0 . 0 6を越えると、 ブロックが高すぎて ブロックの曲げ変形を抑制しきれなくなる。
なお、 ブロックの踏面中央部分とは、 プロックの踏面のタイヤ軸方向中央、 か つタイヤ周方向中央となる点を意味する。
請求項 3に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、 本発明の効果を十 分に発揮することができる、 という優れた効果を有する。
請求項 4に記載の発明は、 請求項 1乃至請求項 3の何れか 1項に記載の空気入 りタイヤにおいて、 前記ブロックの最大高さを H、 踏み込み端及び蹴り出し端で のブロック高さを h e、 H— h eを落し量 dとしたときに、 0 . 0 2 H≤d≤0 . 0 7 Hを満足する、 ことを特徴としている。
次に、 請求項 4に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
ブロックの落し量 dが 0 . 0 2 H未満では、 高低差が小さすぎてヒール ·アン ド · トウ摩耗抑制効果が得られなくなる。
一方、 ブロックの落し量 dが 0 . 0 7 Hを越えると、 接地圧分布が不均一にな る、 プロックの周方向両端部分が接地しなくなる等の問題が生ずる虞がある。 請求項 4に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、 他性能を悪化させ ることなく本発明のヒール ·アンド · トウ摩耗抑制効果を確実に得ることができ る、 という優れた効果を有する。
請求項 5に記載の発明は、 請求項 1乃至請求項 4の何れか 1項に記載の空気入 りタイヤにおいて、 前記ブロックの最大高さを H、 踏み込み端及び蹴り出し端で のブロック高さを h eとしたときに、 平均プロック高さ h L≤h e + (H— h e ) X 0 . 2を満足する低地領域が、 踏み込み端からブロック周方向中央部分側へ 向けて H/ 5以上、 及び蹴り出し端からプロック周方向中央部分側へ向けて HZ 5以上設けられている、 ことを特徴としている。
次に、 請求項 5に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
平均ブロック高さ h L≤h e + (H - h e ) X 0 . 2を満足する低地領域が、 踏み込み端からブロック周方向中央部分側へ向けて HZ 5以上、 及び蹴り出し端 からブロック周方向中央部分側へ向けて H/ 5以上設けられていない場合には、 踏み込み時のプロックの曲げ変形を抑制できなくなる、 また、 蹴り出し端付近の 局所的な曲げ変形を抑制できなくなる場合がある。
請求項 5に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、 高いブロックのヒ 一ル *アンド · トウ摩耗抑制効果を確実に得ることができる、 という優れた効果 を有する。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレツドの平面図である 図 2は、 ブロックのタイヤ回転軸に直角な断面図である。
図 3は、 他の実施形態に係るブロックのタイヤ回転軸に直角な断面図である。 図 4は、 更に他の実施形態に係るプロックのタイヤ回転軸に直角な断面図であ る。
図 5は、 更に他の実施形態に係るブロックのタイヤ回転軸に直角な断面図であ る。
図 6は、 実施形態に係るプロックと従来のプロックの踏面の形状の違いを説明 するブロックのタイヤ回転軸に直角な断面図である。
図 7は、 実施形態 (試験例の実施例) に係るブロックの斜視図である。
図 8は、 試験例の従来例に係るブロックの斜視図である。
図 9は、 試験例の比較例に係るブロックの斜視図である。
図 10 (A) は、 背の低いブロックの踏み込み時の側面図である。
図 10 (B) は、 背の低いブロックの接地中央付近での側面図である。
図 10 (C) は、 背の低いブロックの蹴り出し時の側面図である。
図 1 1 (A) は、 従来の背の高いブロックの踏み込み時の側面図である。 図 11 (B) は、 従来の背の高いブロックの接地中央付近での側面図である。 図 11 (C) は、 従来の背の高いブロックの蹴り出し直前の側面図である。 図 1 1 (D) は、 従来の背の高いブロックの蹴り出し時の側面図である。 図 12は、 他の実施形態に係るブロックのタイヤ回転軸に直角な断面図である
発明を実施するための最良の形態 本発明の空気入りタイヤの一実施形態を図面にしたがって説明する。
図 1に示すように、 本実施形態の空気入りタイヤ 10は、 タイヤサイズ 295 Z75R22. 5のトラック及びバス用タイヤであり、 そのトレッド 12には、 複数の周方向主溝 14と横溝 16とによって区画される矩形のブロック 1 8が複 数個設けられ、 所謂ブロックパターンを形成している。
なお、 この空気入りタイヤ 10の内部構造は、 一般的なラジアルタイヤの構造 であるため内部構造についての詳細は省略する。
図 2に示すように、 新品時のブロック 18をタイヤ回転軸に直角な断面で見た ときに、 ブロック 1 8は、 ブロック周方向中央側から踏み込み端 1 8 f 、 及び蹴 り出し端 1 8 kに向けてブロック高さが漸減している。 なお、 図 2において、 矢 印 Aはタイヤ回転方向を示している。
本実施形態のブロック 18は、 ブロック周方向中央部分の周方向長さ L cの部 分が一定高さの頂部 20 H (タイヤ回転軸を曲率中心とした該ブロック周方向中 央部分を通る曲率半径 R 1で形成された円弧) とされ、 また、 踏み込み端 1 8 ί からブロック周方向中央側へ周方向長さ L f の部分、 及び蹴り出し端 1 8 kから プロック周方向中央側へ周方向長さ L kの部分が一定高さの底部 2 0 L (タイヤ 回転軸を曲率中心とした踏み込み端 1 8 f及び蹴り出し端 1 8 kを通る曲率半径 R 2の円弧) とされている。
なお、 ブロック 1 8の最大高さは Hであり、 これは各横溝 1 6の溝底同士を夕 ィャ周方向に結ぶ溝底ライン (タイヤ回転軸を曲率中心とした半径 R 5の二点鎖 線で図示する円弧) から計測した最大高さである。
また、 このブロック 1 8は、 0 . 0 4≤H/ R≤0 . 0 6を満足する比較的高 いブロックである。
図 2に示すように、 本実施形態のブロック 1 8の踏面には、 頂部 2 0 Hの両側 に各々タイヤ内側に曲率中心を有する半径 R 3の第 1の円弧部 2 O Aが設けられ 、 さらにその両側にタイヤ外側に曲率中心を有する半径 R 4の第 2の円弧部 2 0 Bが設けられており、 これら頂部 2 0 H、 第 1の円弧部 2 0 A、 第 2の円弧部 2 0 B、 及び底部 2 0 Lは滑らかに繋げられている。
なお、 本発明はこれに限らず、 ブロック 1 8は、 図 3に示すように、 頂部 2 0 Hがタイヤ周方向に比較的長く延設され、 タイヤ周方向に一定高さに延設される 底部 2 0 Lが無くても良い。 なお、 図 3の例では、 ブロック中央部分が高さ一定 であるが、 曲率半径 R 1の円弧に近似していれば周方向両側に向けて高さが漸減 してもよい。
また、 ブロック 1 8は、 図 4に示すように、 ブロック中央部分に一つの第 1の 円弧部 2 O Aが設けられてその両側に第 2の円弧部 2 0 B、 及び底部 2 0 Lが設 けられていても良い (即ち、 周方向に一定高さで延設する頂部 2 0 Hが無い) 。 なお、 図 4の例では、 ブロック両端付近が高さ一定であるが、 曲率半径 R 2の 円弧に近似していれば周方向端に向けて高さが漸減してもよい。
また、 ブロック 1 8は、 図 5に示すように、 ブロック中央部分に一つの第 1の 円弧部 2 O Aが設けられてその両側に第 2の円弧部 2 0 Bのみが設けられていて も良い。
なお、 図示はしないが、 ブロック 1 8の踏面には一部分に直線部分が設けられ ていても良く、 さらに複数の異なる曲率半径の円弧部が設けられていても良い。 ブロック 1 8の最大高さ Hから踏み込み端 1 8 f 及び蹴り出し端 18 kでのブ ロック高さ h eを引いたものを落し量 dとしたときに、 落し量 dは、 0. 02H ≤d≤0. 07Hを満足することが好ましい。
さらに、 平均ブロック高さ hL≤h e + (H— h e) X 0. 2を満足する低地 領域が、 踏み込み端 18 f からブロック周方向中央部分側へ向けて HZ5以上、 及び蹴り出し端 1 8 kからブロック周方向中央部分側へ向けて H/ 5以上設けら れていることが好ましい。
本実施形態のブロック 1 8は、 タイヤ周方向の長さ L (図 7参照) が 5 Omm 、 タイヤ軸方向の幅 W (図 7参照) が 32mm、 高さ Hが 25mm、 落ち量 dが lmm、 頂部 20 Hの長さ L cが 1 Omm、 第 1の円弧部 20 Aの曲率半径 R 3 が 1 12. 6 mm、 第 2の円弧部 20 Bの曲率半径 R 4が 1 12. 6 mm、 低部 20 Lの長さ L kと L f が 5mmに設定されている。 なお、 本実施形態の空気入 りタイヤ 1 0の半径は、 490 (ショルダー部) mm〜 503 (タイヤ赤道面 C L ) mmである。
(作用)
ブロック 1 8の踏面には、 タイヤ内側に曲率中心を有する第 1の円弧部 2 OA の踏込み端 1 8 f側にタイヤ外側に曲率中心を有する第 2の円弧部 20 Bが設け られているので、 踏み込み端 18 f でのブロック高さが低くなつていることと、 踏面がタイヤ内側に曲率中心を有する円弧のみで形成された従来のブロック (図 6の二点鎖線で図示。 ) に比較して踏み込み端 18 f付近のゴムボリュームが減 少していることにより踏み込み時の接地タイミングが遅れ、 その結果、 ブロック 全体の曲げ変形が抑制される。
また、 ブロック 1 8は、 踏面がタイヤ内側に曲率中心を有する円弧のみで形成 された従来のブロックに比較して蹴り出し端 1 8 k付近のゴムポリュ一ムが減少 しているので、 蹴り出し直前の蹴り出し端 1 8 k付近で生ずるタイヤ回転方向と は反対方向の曲げ変形が抑制される。
このように、 本実施形態の空気入りタイヤ 10は、 接地時のブロック 1 8全体 の曲げ変形抑制効果と、 蹴り出し時直前の局所的な曲げ変形抑制効果との 2つの 効果により、 蹴り出し端 1 8 k付近の曲げ変形を抑制でき, 蹴り出し時の蹴り出 し端 1 8 k付近のタイヤ回転方向とは反対方向の滑りが減少し、 比較的高いプロ ック 1 8のヒール ·アンド · トウ摩耗を抑えることができる。
なお、 ブロック 1 8の最大高さ Hが 2 Omm未満では、 本発明の効果が十分に 発揮されなくなる。 一方、 ブロック 1 8の最大高さ Hが 30 mmを越えると、 ブ ロック 1 8が高すぎてブロック 1 8の曲げ変形を抑制しきれなくなる。
ブロック 1 8の落し量 dが 0. 5mm未満では、 高低差が小さすぎてヒール ' アンド ' トウ摩耗抑制効果が得られなくなる。 一方、 ブロック 1 8の落し量 が 3. 0mmを越えると、 接地圧分布が不均一になる、 ブロック 1 8の周方向両端 部分が接地しなくなる等の問題が生ずる虞がある。
平均ブロック高さ hL≤h e + (H-h e) X 0. 2を満足する低地領域が、 踏み込み端 1 8 f からブロック周方向中央部分側へ向けて 5 mm以上、 及び蹴り 出し端 1 8 kからブロック周方向中央部分側へ向けて 5 mm以上設けられていな いと、 踏み込み時のブロック 1 8の曲げ変形を抑制できなくなる、 また、 蹴り出 し端 1 8 k付近の局所的な曲げ変形を抑制できなくなる場合がある。
上記実施形態のブロック 1 8では、 頂部 2 0Hと低部 20 Lとの間に、 第 1の 円弧部 20A、 及び第 2の円弧部 2 0 Bが設けられ、 それぞれが比較的大きな曲 率半径を有していたが、 第 1の円弧部 20A、 及び第 2の円弧部 2 0 Bの曲率半 径はこれに限らず、 更に小さくても良く、 1mm以下であっても良く、 場合によ つては第 1の円弧部 2 0 A、 及び第 2の円弧部 2 0 Bは設けられていなくても良 い。
なお、 第 1の円弧部 2 0A、 及び第 2の円弧部 2 0 Bの設けられていないプロ ック 1 8とは、 タイヤ回転軸に直角な断面で見た時に、 例えば、 頂部 2 0Hと低 部 2 0 Lとが実質上直線 (実際には、 タイヤ回転中心を曲率中心とする円弧) で 、 該実質上直線とされた頂部 20Hと該実質上直線とされた低部 2 0 Lとが、 図 1 2に示すように、 直線 (または曲線でも良い) 結ばれているものを指す。 なお、 図 1 2において、 符号 FLは、 プロック高さが漸減し始める第 1の位置 Pとブロック 1 8の踏み込み端 1 8 f (タイヤ周方向側ブロックエッジ) とを結 ぶ仮想線 (直線) であり、 ブロック 1 8の踏面は、 第 1の位置 Pと踏み込み端 1 8 f との間で仮想線 F Lよりも窪んでいる (反対側も同形状)
(試験例 1 )
本発明の効果を確かめるために、 従来例 1の空気入りタイヤ、 比較例 1の空気 入りタイヤ、 及び本発明の適用された実施例 1の空気入りタイヤとを試作し、 実 車にて摩耗試験を行った。
何れの空気入りタイヤもタイヤサイズは 2 9 5 Z 7 5 R 2 2 . 5であり、 内圧 を 6 5 0 k P aに設定した。
実施例 1の空気入りタイヤは、 前述した実施形態の空気入りタイヤである。 従来例 1の空気入りタイヤのブロックは、 図 8に示すように、 周方向の長さ L が 5 0 mm、 タイヤ軸方向の幅 Wが 3 2 mm、 高さ Hが 2 5 mmで一定とされて いる。
一方、 比較例 1の空気入りタイヤのブロックは、 図 9に示すように、 周方向の 長さ Lが 5 0 mm、 タイヤ軸方向の幅 Wが 3 2 mm、 最大高さ Hが 2 5 mmで、 踏面はタイヤ内側に曲率中心を有する単一の曲率半径 (R ) の円弧で形成され ( タイヤ回転軸に直角な断面で見たときに) 、 落ち量 dが l mmに設定されている 試験は、 2 D 4の実車の駆動輪に装着して、 2 0 0 0 0 k mを走行させ、 走行 後にヒール 'アンド ' トウ摩耗によって消失したショルダブロック (タイヤ幅方 向最外側のプロック) のゴムの体積を測定した。
試験結果は、 従来の高さ一定のブロックの消失ゴム量を 1 0 0としたときの指 数で示されており、 数値が小さいほど耐ヒ一ル ·アンド · トウ摩耗性に優れてい ることを示す。
【表 1】
Figure imgf000013_0001
試験の結果、 本発明の適用された実施例 1の空気入りタイヤでは、 従来例 1、 及び比較例 1の空気入りタイヤに対してヒール 'アンド ' トウ摩耗抑制効果が大 きいことが分かる。 (試験例 2 )
本発明の効果を確かめるために、 前記試験例 1とは異なるサイズの従来例 2の 空気入りタイヤ、 及び本発明の適用された実施例 2の空気入りタイヤとを試作し 、 実車にて摩耗試験を行った。
何れの空気入りタイヤもタイヤサイズは 46/90 R 57 (タイヤ半径は、 1 7 1 9 (ショルダー部) mm〜l 777 (タイヤ赤道面 CL) mm。 ) であり、 内圧を 700 k P aに設定した。
従来例 2の空気入りタイヤのブロックは、 周方向の長さ Lが 24 Omm、 タイ ャ軸方向の幅 Wが 20 Omm、 高さ Hが 100 mmで一定とされている。
実施例 2の空気入りタイヤはのブロックは、 周方向の長さ Lが 240mm、 夕 ィャ軸方向の幅 Wが 200mm、 高さ Hが 100mm、 落ち量 dが 4mm、 頂部 の長さ L cが 48mm、 第 1の円弧部の曲率半径 R 3が 540. 5 mm、 第 2の 円弧部の曲率半径 R 4が 540. 5mm、 低部の長さ L kと L f が 24 mmに設 定されている。
なお、 試験方法、 及び評価方法は試験例 1と同様である。
【表 2】
Figure imgf000014_0001
試験の結果、 本発明の適用された実施例 2の空気入りタイヤでは、 従来例 2の 空気入りタイヤに対してヒール 'アンド · トウ摩耗抑制効果が大きいことが分か る。 産業上の利用可能性 以上のように、 本発明にかかる空気入りタイヤは、 トラック等の車両に用いて 好適であり、 ヒール 'アンド ' トウ摩耗を抑制したい場合に適している。

Claims

請求の範囲
1 . タイヤ周方向に延びる複数の周方向主溝と前記周方向主溝に交差する横溝 とによって区画される複数のブロックをトレツドに備えた空気入りタイヤであつ て、
前記ブロックは、 ブロック周方向中央部分から踏み込み端、 及び蹴り出し端に 向けてブロック高さが漸減すると共に、 タイヤ回転軸に直角な断面で見たときに
、 少なくとも踏面の輪郭線は、 ブロック高さが漸減し始める第 1の位置と前記ブ ロックのタイヤ周方向側ブロックエッジとの間に、 前記第 1の位置と前記ブロッ クエッジとを結ぶ仮想線よりもタイヤ径方向内側に窪む凹部が設けられている、 ことを特徴とした空気入りタイヤ。
2 . タイヤ周方向に延びる複数の周方向主溝と前記周方向主溝に交差する横溝 とによって区画される複数のブロックをトレツドに備えた空気入りタイヤであつ て、
前記ブロックは、 ブロック周方向中央部分から踏み込み端、 及び蹴り出し端に 向けてブロック高さが漸減すると共に、 タイヤ回転軸に直角な断面で見たときに
、 少なくとも踏面の輪郭線は、 ブロック周方向中央部分側に設けられタイヤ内側 に曲率中心を有する第 1の円弧部と、 前記第 1の円弧部のタイヤ周方向両側に設 けられタイヤ外側に曲率中心を有する第 2の円弧部と、 を有することを特徴とす る空気入りタイヤ。
3 . 前記ブロックの最大高さを H、 前記ブロックの踏面中央部分で計測する夕 ィャ半径を Rとしたときに、 0 . 0 4≤H/ R≤ 0 . 0 6を満足する、 ことを特 徴とする請求項 1または請求項 2に記載の空気入りタイヤ。
4 . 前記ブロックの最大高さを H、 踏み込み端及び蹴り出し端でのブロック高 さを h e、 H— h eを落し量 dとしたときに、 0 . 0 2 H≤d≤0 . 0 7 Hを満 足する、 ことを特徴とする請求項 1乃至請求項 3の何れか 1項に記載の空気入り タイヤ。
5 . 前記ブロックの最大高さを H、 踏み込み端及び蹴り出し端でのブロック高 さを h eとしたときに、 平均ブロック高さ h L≤h e + (H - h e ) X 0 . 2を 満足する低地領域が、 踏み込み端からブロック周方向中央部分側へ向けて H/ 5 以上、 及び蹴り出し端からプロック周方向中央部分側へ向けて H/ 5以上^け れている、 ことを特徴とする請求項 1乃至請求項 4の何れか 1項に記載の空気入 りタイヤ。
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