WO2010004898A1

WO2010004898A1 - タイヤ

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Publication number: WO2010004898A1
Application number: PCT/JP2009/061850
Authority: WO
Inventors: 啓中溝; 明禎清水
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2010-01-14
Also published as: US9139049B2; EP2308697B1; CN102137765B; EP2308697A4; US20110108176A1; CN102137765A; JP2010018154A; EP2308697A1

Abstract

　この発明の目的は、リブ状陸部にサイプを有するタイヤにおいて、リブ状陸部にサイプを有するタイヤにおいて、サイプ形状の適正化を図ることにより、ウェット路面におけるトラクション性能の維持を前提に、耐摩耗性を向上させたタイヤを提供することにある。タイヤは、トレッド部に、１列以上のリブ状陸部を具え、該リブ状陸部にサイプを有する。また、かかるサイプは、少なくともショルダー側の端部における深さが、残余の部分の深さよりも小さい。

Description

タイヤ

　この発明は、トレッド部に、１列以上のリブ状陸部を具え、かかるリブ状陸部にサイプを有するタイヤ、特には重荷重用タイヤに関するものであり、かかるタイヤのウェット路面におけるトラクション性能を維持しつつも、耐摩耗性の向上を図る。

　リブ状陸部は、ブロック陸部に比べ、剛性が高いことから耐摩耗性に優れる。しかし、リブ状陸部には、そのエッジ近傍が周方向に局所的に摩耗するリバーウェアと呼ばれる偏摩耗が発生し易いという問題があった。リバーウェアは、走行中に、タイヤに加わる横力により、リブのエッジ近傍に微小な段差が生じる結果、かかる段差部分が径差により引きずられてすべり摩耗することから、リブ状陸部のエッジ側の摩耗量がリブ状陸部の中央側の摩耗量よりも多くなり偏摩耗するものである。

　また、リブ状陸部を具えるタイヤのウェット路面におけるトラクション性能を向上させるために、例えば特許文献１には、リブ状陸部にサイプを設けたタイヤが開示されている。

特開平６－８０００２号公報

　しかし、特許文献１のタイヤは、サイプによりウェット路面におけるトラクション性能は向上するものの、リブ状陸部の剛性が低下することから、コーナリング走行時に、リブ状陸部に横力が負荷されると、その横力に充分に抗することができずに、すべり摩耗し、特にリブ状陸部のタイヤ幅方向外側のエッジ部分が早期に摩耗する。その結果、リブ状陸部の中央部との摩耗差が大きくなり、偏摩耗（リバーウェア）する。また、リブ状陸部の両エッジ部分を対比すると、タイヤ幅方向外側のエッジ部分に横力がより大きく負荷されることから、リブ状陸部のタイヤ幅方向外側のエッジ部分の方が、リブ状陸部のタイヤ幅方向内側のエッジ部分よりも摩耗量が大きい。

　したがって、この発明の目的は、リブ状陸部にサイプを有するタイヤにおいて、サイプ形状の適正化を図ることにより、ウェット路面におけるトラクション性能の維持を前提に、耐摩耗性を向上させたタイヤを提供することにある。

　上記目的を達成するため、この発明は、トレッド部に、１列以上のリブ状陸部を具え、リブ状陸部にサイプを有するタイヤにおいて、かかるサイプは、少なくともショルダー側の端部における深さが、残余の部分の深さよりも小さいことを特徴とするタイヤである。

　また、サイプにおいて、最小深さは、最大深さの０．５０～０．９５倍の範囲にあることが好ましい。

　更に、サイプの、最大深さを有する部分のタイヤ幅方向長さが、リブ状陸部のタイヤ幅方向長さの０．１～０．９倍の範囲にあることが好ましい。

　更にまた、サイプのタイヤ幅方向長さは、リブ状陸部のタイヤ幅方向長さの０．８０倍以上であることが好ましい。

　加えて、サイプの深さは、リブ状陸部を挟む周方向溝の深さの０．３０倍以上であることが好ましい。

　加えてまた、サイプの溝底に、トレッド部踏面における該サイプの開口幅よりも、タイヤ周方向長さが大きな拡大部を具えることが好ましい。ここでいう「サイプの開口幅」とは、トレッド部踏面におけるサイプのタイヤ周方向長さのことをいう。

　また、拡大部を最大深さを有する溝底部分に具えることが好ましい。

　更に、隣接する２本の周方向溝を連通する複数本の横溝を配設することによって、複数のブロック陸部列を区画形成し、かかるブロック陸部列のうち、周方向溝を挟んで隣接する少なくとも２列のブロック陸部列において、周方向溝を挟んで隣接するブロック陸部列間でそれらを構成するブロック陸部がタイヤ周方向に互いにずらして配設されており、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜しており、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離が短いことが好ましい。ここで「溝部」とは、周方向溝の一部であり、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間に延在している溝をいうものとし、「ずらして配設」とは、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部のタイヤ周方向の配設ピッチの始点を異ならせて、ブロック陸部の周方向端がタイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間で一致しないような配設をいうものとする。

　更にまた、ブロック陸部のタイヤ幅方向断面の長さが、ブロック陸部のタイヤ周方向両端部からブロック陸部の中央部にかけて増大してなることが好ましい。ここで「ブロック陸部の中央部」とは、ブロック陸部のタイヤ周方向中央位置からブロック陸部両端に延び、ブロック陸部のタイヤ周方向長さの５～３０％の範囲の領域をいうものとする。つまり、ブロック陸部の周方向端部から２０％を除く領域をいうものである。

　加えて、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離に対する、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離の比は１：０．８５～１：０．３の範囲にあることが好ましい。

　加えてまた、ブロック陸部のタイヤ周方向長さに対する、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離の比は１：０．２５～１：０．０５の範囲にあることが好ましい。

　この発明によれば、リブ状陸部にサイプを有するタイヤにおいて、サイプ形状の適正化を図ることにより、ウェット路面におけるトラクション性能の維持を前提に、耐摩耗性を向上させたタイヤを提供することが可能となる。

（ａ）は、この発明に従う代表的なタイヤのトレッド部の一部の展開図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＩ―Ｉ線断面図である。（ａ）及び（ｂ）は、この発明に従うその他のタイヤの横溝の断面図である。（ａ）～（ｃ）は、夫々この発明に従うその他のタイヤのリブ状陸部のタイヤ幅方向断面図、タイヤ周方向断面図及び斜視図である。駆動力負荷の有無とトレッド部の移動位置との関係を示した図である。駆動力を負荷した際の路面からの剪断力を示した図である。駆動力を負荷した際の隣接するブロック陸部における変形を示した図である。タイヤ周方向に隣接するブロック陸部が接近しすぎているときのブロック陸部における変形を示した図である。この発明に従うその他のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。この発明に従うその他のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。図９に示すブロック陸部の斜視図である（符号Ｚ：斜めに押し付けられることによる蹴出端から踏込端方向へのゴムの変形）。（ａ）は、路面に対して水平に押圧して接地しているブロック陸部を示した図であり、（ｂ）は、路面に対して斜めに押圧して接地しているブロック陸部を示した図である。駆動力を負荷した際の隣接するブロック陸部における変形を示した図である（符号α：踏込時の剪断変形増大、符号β：浮き上がり増大、符号γ：トレッドゴムの回転方向と反対側への変形が減少）。この発明に従うその他のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。この発明に従うその他のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。この発明に従うその他のタイヤのリブ状陸部の斜視図である。実施例にて使用されるタイヤのトレッド部の一部の展開図である。（ａ）は比較例タイヤのリブ状陸部のタイヤ幅方向断面図（ＩＩ－ＩＩ線断面図）であり、（ｂ）は比較例タイヤのリブ状陸部のタイヤ周方向断面図（ＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図）である。（ａ）は実施例タイヤ１のリブ状陸部のタイヤ幅方向断面図（ＩＩ－ＩＩ線断面図）であり、（ｂ）は実施例タイヤ２のリブ状陸部のタイヤ周方向断面図（ＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図）である。（ａ）は実施例タイヤ２のリブ状陸部のタイヤ幅方向断面図（ＩＩ－ＩＩ線断面図）であり、（ｂ）は実施例タイヤ２のリブ状陸部のタイヤ周方向断面図（ＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図）である。（ａ）は実施例タイヤ３のリブ状陸部のタイヤ幅方向断面図（ＩＩ－ＩＩ線断面図）であり、（ｂ）は実施例タイヤ３のリブ状陸部のタイヤ周方向断面図（ＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図）である。

　以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態を説明する。図１（ａ）は、この発明に従う代表的なタイヤのトレッド部の一部についての展開図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩ－Ｉ線断面図である。図２（ａ）及び（ｂ）は、この発明に従うその他のタイヤにおけるリブ状陸部のタイヤ幅方向断面図である。図３（ａ）～（ｃ）は、夫々この発明に従うその他のタイヤのリブ状陸部のタイヤ幅方向断面図、タイヤ周方向断面図及び斜視図である。図４は、駆動力負荷の有無とトレッド部の移動位置との関係を示した図である。図５は、駆動力を負荷した際の路面からの剪断力を示した図である。図６は、駆動力を負荷した際の隣接するブロック陸部における変形を示した図である。図７はタイヤ周方向に隣接するブロック陸部が接近し過ぎているときのブロック陸部における変形を示した図である。図８～１０はこの発明に従うその他のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。図１０は、図９に示すブロック陸部の斜視図である。図１１（ａ）は、路面に対して水平に押圧して接地しているブロック陸部を示した図であり、図１１（ｂ）は、路面に対して斜めに押圧して接地しているブロック陸部を示した図である。図１２は、駆動力を負荷した際の隣接するブロック陸部における変形を示した図である。図１３及び１４は、この発明に従うその他のタイヤのトレッド部の一部の展開図である。図１５は、この発明に従うその他のタイヤのリブ状陸部の斜視図である。

　この発明のタイヤは、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、トレッド部１に、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝２を配設することによって、複数列のリブ状陸部３を区画形成している。リブ状陸部３には、かかるリブ状陸部に隣接する２本の周方向溝２、２をタイヤ幅方向に連通するサイプ４が設けられている。また、かかるサイプ４は、図１（ｂ）に示すように、トレッド部踏面５からサイプ４の溝底６までの深さが、タイヤ赤道面ＣＬ側の端部よりも、ショルダー側の端部Ｐの方が小さく、ショルダー側の溝底６が浅くなっている。かかる構成を採用し、リブ状陸部３に設けたサイプ４の深さをショルダー側で浅くすることにより、リブ状陸部３のタイヤ幅方向外側のエッジ部分７における剛性が向上する。そのことから、コーナリング走行時にリブ状陸部３のタイヤ幅方向外側のエッジ部分７に横力が大きく負荷されても、かかる横力に充分に抗することができ、タイヤ幅方向外側のエッジ部分７におけるすべり摩耗が抑制される。その結果、タイヤ幅方向外側のエッジ部分７とリブ状陸部３の中央部分８との摩耗差が小さくなり、偏摩耗を抑制することが可能となる。なお、図１に示すサイプ４は、溝底６の深さを段階的に異ならせることで、溝底６を階段形状として、深さを異ならせているが、図２（ａ）に示すように、サイプ４の溝底６をタイヤ幅方向に対し一様に傾斜させることでサイプ４の深さを異ならせることも可能である。あるいは、図２（ｂ）に示すように、サイプ４の溝底６を複数の異なる角度にて傾斜させることで、サイプ４の深さを異ならせることも可能である。

　また、サイプ４の深さのうち、最小の深さＨ_１は、最大の深さＨ_２の０．５０～０．９５倍の範囲にあることが好ましい。かかる最小深さＨ_１が、最大深さＨ_２の０．５０倍未満となる場合には、リブ状陸部３のタイヤ幅方向外側のエッジ部分７の剛性は充分に向上し、偏摩耗は抑制されるが、サイプ４を配設することによるウェット路面におけるトラクション性能が低下する可能性がある。一方、かかる最小深さＨ_１が、最大深さＨ_２の０．９５倍を超える場合には、サイプ４を配設することによるウェット路面におけるトラクション性能は充分に確保されるが、リブ状陸部３のタイヤ幅方向外側のエッジ部分７の剛性が充分に向上しないことから、偏摩耗を有効に抑制することができない可能性がある。このような観点から、サイプ４の深さのうち、最小の深さＨ_１が、最大の深さＨ_２の０．６０～０．８５倍の範囲にあることが更に好ましい。

　更に、サイプ４のうち、最大深さＨ_２を有する部分９のタイヤ幅方向長さＷ_１は、リブ状陸部３のタイヤ幅方向長さＷ_２の０．１～０．９倍の範囲にあることが好ましい。かかる最大深さＨ_２を有する部分９のタイヤ幅方向長さＷ_１が、リブ状陸部３のタイヤ幅方向長さＷ_２の０．９倍を超える場合には、サイプ４を配設することによるウェット路面におけるトラクション性能は有効に向上するが、リブ状陸部３のタイヤ幅方向外側のエッジ部分７における剛性が充分に向上しないことから、偏摩耗を有効に抑制することができない可能性がある。一方、かかる最大深さＨ_１を有する部分９のタイヤ幅方向長さＷ_１が、リブ状陸部３のタイヤ幅方向長さＷ_２の０．１倍未満の場合には、リブ状陸部３のタイヤ幅方向外側のエッジ部分７における剛性が有効に確保され偏摩耗は抑制されるが、サイプ４を配設することによるウェット路面におけるトラクション性能が充分に向上しない可能性がある。

　更にまた、サイプ４のタイヤ幅方向長さＷ_３は、リブ状陸部３のタイヤ幅方向長さＷ_２の０．８０倍以上であることが好ましい。なぜなら、サイプ４のタイヤ幅方向長さＷ_３が、リブ状陸部３のタイヤ幅方向長さＷ_２の０．８０倍未満である場合には、サイプ４を配設しても、ウェット路面におけるトラクション性能が充分に向上しない可能性があるからである。このとき、サイプ４の深さは、リブ状陸部３を挟む周方向溝２、２の深さの０．３０倍以上であることが好ましい。なぜなら、サイプ４の深さが、リブ状陸部３を挟む周方向溝２、２の深さの０．３０倍未満である場合には、サイプ４を配設しても、ウェット路面におけるトラクション性能が充分に向上しない可能性があるからである。なお、リブ状陸部３を挟む２本の周方向溝２、２の深さが異なる場合には、サイプ４の深さは、より深さが大きい方の周方向溝２の深さの０．３０倍以上であることが好ましい。

　加えて、図３（ａ）～（ｃ）に示すように、サイプ４の溝底６に、トレッド部踏面５におけるサイプ４の開口幅よりもタイヤ周方向長さの大きな拡大部１０を具えることが好ましい。一般に、タイヤが負荷転動すると、サイプの溝底側のゴムが繰り返し変形し、サイプの溝底のゴムに応力が繰り返し負荷されることから、溝底のゴムが劣化して溝底にクラックが生じる虞がある。その対策として、サイプ４の溝底側に拡大部１０を設けることで、サイプ４の溝底のゴムに集中する応力をバランス良く分散して、サイプ４の溝底側のゴムにクラックが生じることを抑制することが可能となる。このとき、拡大部１０を、最大深さを有する溝底部分９に具えることが好ましい。一般に、サイプの深さを大きくする程、リブ状陸部の剛性が低下し、タイヤ負荷転動時のゴムの変形量が大きくなることから、そのことに伴い、サイプの溝底に負荷される応力も大きくなる。そのことから、サイプの溝底のうち、最大深さを有する溝底部分には、応力が集中し易く、クラックが発生し易い。その対策として、かかる最大深さを有する溝底部分９に、拡大部１０を設けることにより、溝底部分９に負荷される応力が効率良く分散され、クラックの発生を防止することが可能となる。また、最大溝深さを有する溝底部分のみに拡大部１０を設けるための金型は、サイプ４の溝底６全域に拡大部１０を設けるための金型よりも構造が単純であるため、その金型の製造が容易である。

　加えてまた、サイプ４のタイヤ周方向長さは１．５ｍｍ未満であることが好ましい。なぜなら、サイプ４のタイヤ周方向長さが１．５ｍｍ以上となる場合には、リブ状陸部３がタイヤ周方向に大きく分断され、ヒールアンドトウ摩耗による偏摩耗が生じ、かつ、リブ状陸部の剛性が低下して、操縦安定性が悪化する可能性があるからである。なお、一般に、サイプの機能を確保することができ、技術的に製造可能なサイプのタイヤ幅方向長さは、約０．５ｍｍである。

　また、通常、重荷重用タイヤは、偏平率が大きく、ベルト剛性が高いことから、タイヤ負荷転動時に、駆動力が負荷されることによるベルト部の回転と、路面と接地しているトレッド部の摩擦により、図４に示すように、ベルト部とトレッド部に変位差が生じ、トレッド部が過剰に倒れ込み変形する。この結果、トレッド部の単位面積あたりの駆動力負担が増大するので、ブロック陸部の路面に対するすべり現象が発生し、かかるすべり現象に起因してブロック陸部の摩耗量が増大する。
　ここに、発明者は、ベルト剛性の増大によって、トレッド表面が路面に接地する面積が減少した結果、すべり摩耗が発生するトレッド蹴出時の周方向剪断力が過剰に増大することが耐摩耗性の低下につながっていることを見出した。図５は駆動力負荷時における、路面に接地した状態にあるブロック陸部の任意の位置における踏込時から蹴出時までの周方向剪断力（タイヤ接地面に働く駆動方向の力）の駆動力無負荷時からの変化分を示している。従来技術のタイヤでは、実線で示すように、周方向剪断力は、踏込時においては駆動力無負荷時からの変化は殆んど無く、それから蹴出時にかけて単調増加する。踏込時から蹴出時にかけて発生するこれらの力の総和（踏込時から蹴出時にかけて発生する周方向剪断力の積分値）がタイヤ軸に働く力として車両を加速させるが、接地面積が減少した場合、面積の低下による積分値の減少が、単位面積当たりの踏込時から蹴出時の変化が急激になることで補われるため、蹴出時の周方向剪断力が増大し、耐摩耗性が低下する。図５において破線で示すように、踏込時から周方向剪断力（駆動力無負荷時からの変化）を発生させることによって蹴出時の周方向剪断力を低下させることで、これを補うことができるとの考えに基づき、鋭意研究を重ねた結果、図６に示すように、駆動力負荷時に発生する、すでに踏込み終わったブロック陸部の剪断変形の増大による浮き上がりの反作用によって、次ブロック陸部が路面側に押し付けられる変形の増大によって、踏込時の力を効率的に発生させ、図５の破線に示す特性を発揮し得ることを見出した。この現象は、ブロック陸部間のタイヤ周方向距離を近づけることで有効に発揮できることも判明したが、ブロック陸部間のタイヤ周方向距離を近づけると、図７に示すように、路面接地時におけるブロック陸部同士の接触によって、蹴出時の駆動力と同方向の力が発生して耐摩耗性が低下してしまうことから、ブロック陸部間のタイヤ周方向への接触による影響を排除しつつ、ブロック陸部間の作用を効果的に利用できる構成を模索した結果、以下の構成を見出した。

　発明者が見出した構成のタイヤは、上述したサイプを具えるリブ状陸部３、３間の陸部に、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝２と、隣接する２本の周方向溝２、２を連通する複数本の横溝１９を配設することによって、多数個のブロック陸部１１からなる複数のブロック陸部列１２を区画形成しているタイヤであって、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部１３の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜しており、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２が短くなっているタイヤである。タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部列１２、１２間で、それらを構成するブロック陸部１１がタイヤ周方向に互いにずらして配設されており、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部１３の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜しており、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２が短いことから、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部１１同士の接触によるゴムの膨出成分（図７）を抑制しつつ、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間の溝部１３がタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に傾斜し、かつブロック陸部間距離が短いことを利用し、図４に示すように、ブロック陸部１１間の反作用によって踏込時の駆動力負担を効率的に発生させることができる。これにより、踏込時から蹴出時までの周方向剪断力の勾配が小さくなり、すべり摩耗を有効に抑制することができる。これらのことから、ショルダー側に位置するリブ状陸部３において、上述した理由からリバーウェアによる偏摩耗が抑制され、かつ、それらリブ状陸部３、３間に挟まれているブロック陸部列１２において、すべり摩耗に起因した偏摩耗が抑制されるので、タイヤ全体としての耐摩耗性が向上し、タイヤ棄却までのタイヤ寿命を長くすることが可能となる。
　なお、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部１１は、タイヤ周方向に半ピッチずれて配設されていることが好ましい。なぜなら、ブロック陸部１１が半ピッチずれて配設されていることで、タイヤ負荷転動時に、倒れ込み変形する変形力をタイヤ幅方向に隣接するブロック陸部１１により有効に伝達することができるので、トレッド部１の単位面積あたりの駆動力負担を低下させて、ブロック陸部１１の路面に対するすべり現象に起因した摩耗を防止することが可能となるからである。このようにして、踏込みから蹴出しまでのタイヤ周方向剪断力の勾配が小さくなり、すべり摩耗が発生する蹴出時の剪断力が低減されるので、すべり摩耗が低減する。

　また、すべり摩耗をより効果的に抑制する観点から、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部１３の延在方向のタイヤ周方向に対する傾斜角度は、１５°～７０°の範囲とすることが好ましい。更に、上述したようなブロック陸部間の相互作用の観点、及び摩耗末期まで該相互作用を持続させる観点から、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間の溝部１３の溝深さは、周方向溝２Ａの溝深さの６０～１００％の範囲にあることが好ましい。ここに、この発明に従うタイヤのトレッド部１の構成は、図１に示す構成に限定されるものではなく、上述の条件を満たすものである限りは、その他の構成を採用することも可能である。例えば、図８に示すように、ブロック陸部１１のタイヤ幅方向断面の長さを、そのタイヤ周方向両端部１４、１４から中央部１５にかけて一旦増大させ、次いで短くしたような形状とすることも可能である。

　更にまた、図９及び１０に示すように、ブロック陸部１１のタイヤ幅方向断面の長さが、ブロック陸部１１のタイヤ周方向両端部１４、１４からブロック陸部１１の中央部１５にかけて増大していることが好ましい。発明者は、ブロック陸部を有するタイヤ、特に偏平率の高い重荷重用タイヤを駆動輪で使用した場合におけるブロック陸部の摩耗に関して鋭意研究を行った結果、次のような知見を得た。すなわち、ブロック陸部が路面に対して水平に押圧して接地すれば、ゴムの非圧縮性により生じる応力は、図１１（ａ）に示すように、ブロック陸部の踏込端及び蹴出端に集中するが、トレッド部のすべりによりトレッド摩耗が発生する蹴出時においては、トレッド部がベルトによって路面に対し斜めに押し付けられるため、ゴムの非圧縮性により生じる応力は、図１１（ｂ）に示すように、ブロック陸部の中央部に負荷される。特に偏平率が大きく、ベルト剛性が高いタイヤの場合には、トレッド部が路面に対し斜めにより強く押し付けられるため、ゴムの非圧縮性により生じる応力がブロック陸部の中央部により大きく負荷されることとなる。この圧縮変形に伴って生じる力は、車両の進行方向と同一の方向に負荷され、エンジントルクの駆動力によって助長されるので、すべり摩耗の増加につながっている。そこで、上述したように、ブロック陸部１１のタイヤ幅方向断面の長さを、ブロック陸部１１のタイヤ周方向両端部１４、１４からブロック陸部１１の中央部１５にかけて増大させることにより、ブロック陸部１１が路面に対して斜めに接地したときに、図１１（ｂ）に示すようにブロック陸部１１の中央領域に圧縮応力が集中することから、ブロック陸部１１の中央領域のゴムが蹴出端１６から踏込端１７に向かって変形しようとする力が発生しても、図１０に示すように、ブロック陸部１１の蹴出端側のタイヤ周方向に対して傾斜しているブロック陸部１１の壁部が法線方向に膨出しようとする力Ｑが発生する。このとき、かかる膨出しようとする力Ｑの分力Ｒが、ブロック陸部１１の左右の壁部から夫々反対方向に発生してブロック陸部１１内で相互に相殺され、もう一方の分力Ｐがブロック陸部１１の中央領域のゴムが蹴出端１６から踏込端１７に向かって変形しようとする力に抗することとなる。その結果、ブロック陸部１１の過剰な変形が抑制され、ブロック陸部１１の偏摩耗及びすべり摩耗を防止することが可能となる。また、図１２に示すように、ブロック陸部に駆動力を負荷した場合のブロック陸部の変形（実線）と、上述したような形状及び配置を採用したブロック陸部１１に駆動力を負荷した場合の変形（点線）とを比較すると、この発明に従うブロック陸部１１は、踏込時において、蹴出時と同様のメカニズムによりブロック蹴出端側へのゴムの変形が抑制されるが、ゴムの非圧縮性によって、抑制された変形が、既に踏込み終わったブロック陸部１１の蹴出端１６の浮き上がりをより大きくする方向に作用する。これにより、次に踏込もうとしているブロック陸部１１の剪断変形が大きくなるので、図５に示すような、踏込時の剪断力が増大し、摩耗への影響が大きい蹴出時の剪断力が小さくなるという相乗的な効果を奏する。なお、このとき、ブロック陸部１１のタイヤ周方向端部１４のタイヤ幅方向長さＡに対する、ブロック陸部１１の中央部１５のタイヤ幅方向長さＢの比は、１：３～１：１．５の範囲にあることが好ましい。なぜなら、長さの比がその範囲から外れると、ブロック陸部１１が斜めに接地した場合などにブロック陸部１１の変形を有効に防止することができずに、偏摩耗及びブロック陸部１１のすべり摩耗を招く可能性があるからである。

　加えて、同一ブロック陸部１１において、同一の周方向溝２に面しており、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間の溝部１３は、タイヤ周方向に見て、タイヤ赤道面から反対の方向に開角していることが好ましい。なぜなら、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間の溝部１３の延在方向が同一である場合には、一定方向からの入力に対しては有効に対処してすべり摩耗を防止することができるが、その他の方向からの入力に対しては有効に対処することができずにすべり摩耗を防止することができない可能性があるからである。また、タイヤ幅方向に隣接する溝部の延在方向の傾斜と、ブロック陸部１１の中央部１５のタイヤ幅方向断面長さを増大する形状にすることにより生ずるブロック陸部１１の傾斜を向かい合わせた配列とすることで、タイヤ幅方向に無駄なスペースを発生させること無くブロックパターンを構成しつつ、両者の構成、作用を互いに損ねることなく耐摩耗性能を効果的に発揮することができることから、セカンドリブ、ショルダーリブ、ラグ等との組み合わせによるパターン設計も容易となる。

　加えてまた、ブロック陸部１１のタイヤ周方向長さｄ_３をタイヤ周長の１．０～２．５％の範囲とすることが好ましい。上述したようなこの発明のブロック陸部１１の効果を有効に奏するには、ブロック陸部１１のタイヤ周方向長さｄ_３がタイヤ周長の２．５％以下であることが適当である。なぜなら、かかる数値が２．５％を超える場合には、ブロックせん断剛性が過剰に増大し、前述したような、すでに踏み込み終わったブロック陸部４の浮き上がりが充分に得られない可能性があるからである。しかし、ブロック陸部１１のタイヤ周方向長さｄ_３がタイヤ周長の２．５％以下であっても、それが１．０％未満となると、ブロック陸部１１の剛性が低下し過ぎるため、ブロック陸部１１に駆動力が負荷されたときに、ブロック陸部１１が過剰に剪断変形することとなり、すべり摩耗を充分に抑制することができなくなる。したがって、ブロック陸部１１のタイヤ周方向長さｄ_３をタイヤ周長の１．０～２．５％の範囲とすることにより、ブロック陸部１１の剛性が確保され、かつ、上述のブロック陸部１１の効果が有効に発揮されるので、耐摩耗性の低減を防止し得る可能性がある。

　また、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１に対する、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２の比は１：０．８５～１：０．３の範囲にあることが好ましく、より好ましくは１：０．７～１：０．４の範囲にある。タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１に対する、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２の比が１：０．３よりも大きい場合には、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１が充分であっても、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２が短くなり過ぎる。そのことから、タイヤ負荷転動時にタイヤ幅方向に隣接するブロック陸部１１同士が接触することとなり、倒れ込み変形する変形力がタイヤ幅方向に隣接するブロック陸部１１に有効に伝達されないので、ブロック陸部１１内の剪断力が有効に分散されず、すべり摩耗を招く可能性がある。一方、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１に対する、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２の比が１：０．８５よりも小さい場合には、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２が充分であっても、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１が短くなり過ぎる。そのことから、ブロック陸部１１が路面に接地した際に、ブロック陸部１１同士がタイヤ周方向に接触して、図７に示すゴムの膨出による変形が発生するので、耐摩耗性が低下する可能性がある。

　更に、ブロック陸部１１のタイヤ周方向長さｄ_３に対する、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１の比は１：０．２５～１：０．０５の範囲にあることが好ましく、より好ましくは１：０．１７～１：０．０７の範囲にある。ブロック陸部１１のタイヤ周方向長さｄ_３に対する、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１の比が１：０．０５よりも大きい場合には、タイヤ負荷転動時にブロック陸部１１が倒れ込み変形した際に、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部１１が接近し過ぎる。そのことから、図７に示すように、路面と接地しているトレッド部１のブロック陸部１１が押圧されて変形する際に、トレッド部１の中央においてタイヤ周方向に隣接するブロック陸部１１同士が接触して、それらの外側のブロック陸部１１がタイヤ周方向外側へと押し出され、ブロック陸部１１がタイヤの回転方向とその回転方向とは反対の方向の両方向へと過剰に倒れ込み変形することとなる。その結果、蹴出端１６において駆動力が負荷される方向と同方向の力が増大するので、かかる倒れ込み変形に起因したすべり摩耗を招く可能性がある。一方、ブロック陸部１１のタイヤ周方向長さｄ_３に対する、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１の比が１：０．２５よりも小さい場合には、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部１１が離れ過ぎることから、ブロック陸部１１の蹴出端１６の剪断力を利用して、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部１１の剪断力をバランス良く分散することができなくなり、やはり、すべり摩耗を招く可能性がある。

　更にまた、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２は１．０～５．０ｍｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは１．５～３．５ｍｍの範囲にある。かかるブロック陸部間距離ｄ_２が５．０ｍｍを超える場合には、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２が長くなり過ぎる。そのことから、倒れ込み変形する変形力をタイヤ幅方向に隣接するブロック陸部１１に伝達することができずに、タイヤ周方向への過剰な倒れ込み変形を引き起こし、ブロック陸部１１のすべりに起因した摩耗を招く可能性がある。一方、ブロック陸部間距離ｄ_２が１．０ｍｍ未満の場合には、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_２が短くなり過ぎる。そのことから、タイヤ負荷転動時に、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部１１同士が接触して、倒れ込み変形する変形力をタイヤ幅方向に隣接するブロック陸部１１に有効に伝達することができずに、過剰な倒れ込み変形を招き、やはり、ブロック陸部１１のすべりに起因した摩耗を招く可能性がある。

　加えて、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１は３．０～１０．０ｍｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは４．０～８．０ｍｍの範囲にある。タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１が１０．０ｍｍを超える場合には、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１が長くなり過ぎる。そのことから、ブロック陸部１１の接地圧が過度に上昇し、耐摩耗性が低下する可能性がある。一方、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１が３．０ｍｍ未満の場合には、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離ｄ_１が短くなり過ぎる。そのことから、ブロック陸部１１が路面に接地する際にタイヤ周方向に接触し、図７に示すゴムの膨出による変形が発生し、耐摩耗性が低下する可能性がある。

　加えてまた、図１２及び１３に示すように、ブロック陸部１１に、かかるブロック陸部１１に隣接する２本の周方向溝２、２をタイヤ幅方向に連通するサイプ４を配設してなることが好ましい。このように、再度、蹴出端１６を設けることでブロック陸部１１のグリップ力を総じて向上させることができ、エンジンからのトルクを効率的に駆動力に変換することが可能となるからである。なお、このとき、サイプ４は、ブロック陸部１１内で屈曲又は屈折していても良い。

　また、ブロック陸部１１に設けられたサイプ４は、ブロック陸部１１の中央部１５で周方向溝２に開口していることが好ましい。なぜなら、ブロック陸部１１の中央部１５から外れた領域でサイプ４が開口している場合には、駆動力となるグリップ力をブロック陸部１１内でバランスよく分散することができなくなり、エンジンからのトルクを効率的に駆動力に変換できなくなる可能性があるからである。

　更に、ブロック陸部１１に設けられたサイプ４のタイヤ周方向長さは、横溝１９の溝深さ（径方向深さ）の５～２０％の範囲にあることが好ましく、より好ましくは７～１８％の範囲にある。かかるサイプ４のタイヤ周方向長さが、横溝１９の溝深さの５％未満の場合には、サイプ４のタイヤ周方向長さが短くなり過ぎる。その結果、ブロック陸部１１にサイプ４を配設してない場合と同様に踏込端１７から蹴出端１６に向かってグリップ力が低下して、サイプ４を配設する効果が無くなる可能性がある。一方、サイプ４のタイヤ周方向長さが、横溝１９の溝深さの２０％を超える場合には、サイプ４のタイヤ周方向長さが長くなり過ぎる。その結果、ブロック陸部１１内でサイプ４により分断されたブロック陸部１１同士の反作用による力の伝達が得られなくなるため、過剰な倒れ込み変形を招き、そのことに起因したすべり摩耗を招く可能性がある。また、摩耗の末期まで充分な効果を得るために、ブロック陸部１１のサイプ４の溝深さは、横溝１９の溝深さの６０～１００％とすることが好ましい。

　なお、上述したところはこの発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を交互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、図１、８、９、１３及び１４に示す構成を具えるタイヤでは、２列のブロック陸部列１２を１ユニットとして、少なくとも１ユニットのブロック陸部列１２をトレッド部踏面に配設しているが、１ユニットを３列以上のブロック陸部列１２としてトレッド部踏面に配設することもできる。また、図１５に示すように、サイプ４を設けた領域を浅溝１８として、排水性能を更に向上させることも可能である。更に、タイヤ負荷転動時のタイヤ周方向への入力により、リブ状陸部３のサイプが変形するときに、サイプ４の溝底６の最大溝深さを有する領域と、最小溝深さを有する領域との連結領域２０に集中する応力を分散し、クラック（引き裂き）の発生を防止する観点から、以下の構成とすることが好ましい。すなわち、かかる連結領域２０のタイヤ幅方向（タイヤの軸線方向）に対する傾斜角度Ｘを、鈍角にて１１０～１６０°の範囲とすることが好ましい。なぜなら、かかる傾斜角度Ｘが１６０°を超える場合には、リブ状陸部３のタイヤ幅方向外側のエッジ部分７における剛性が充分に向上せずに（リブ状陸部３内における剛性差の確保が困難となり）、リブ状陸部３内の剛性差を小さくして偏摩耗を抑制する効果が充分に発揮されない可能性があるからである。一方、かかる傾斜角度Ｘが１１０°未満の場合には、最大溝深さを有する領域と、最小溝深さを有する領域との連結領域２０に集中する応力を有効に分散することができずに、かかる連結領域２０にクラックが発生する可能性があるからである。更に、なお、図示例のサイプ４の拡大部１０は、タイヤ周方向断面で見て、全て円形のフラスコ状となっているが、その形状はこれに限定されるものではなく、楕円形やその他の形状とすることもできる。ただし、角部を有するその他の形状とした場合には、タイヤ負荷転動時にリブ状陸部３が変形して、拡大部１０にてクラックが発生してしまうことを防止する観点から、かかる角部が曲率を有することが好ましい。

　次に、サイプの溝底の形状はこの発明の範囲外となるが、それ以外の構成がこの発明の空気入りタイヤと類似の構成を有する空気入りタイヤ（比較例タイヤ）並びにこの発明の空気入りタイヤ（実施例タイヤ１～３）を、タイヤサイズ１１Ｒ／２２．５の重荷重用空気入りタイヤとして、夫々試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。

　比較例タイヤ及び実施例タイヤ１～３は、全て図１６に示す構成のトレッド部を具える。トレッド部には、複数のリブ状陸部と、それに囲まれる複数のブロック陸部列を有し、かかるブロック陸部列において、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜しており、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離が短くなっている。また、比較例タイヤ及び実施例タイヤ１～３のリブ状陸部に設けられたサイプは、夫々図１７（ａ）及び（ｂ）、図１８（ａ）及び（ｂ）、図１９（ａ）及び（ｂ）、並びに図２０（ａ）及び（ｂ）に対応する形状を具える。比較例タイヤのサイプは、タイヤ幅方向長さが０．７ｍｍ、タイヤ幅方向長さが２０ｍｍ、深さが１６ｍｍであり、溝底に直径２ｍｍのフラスコ状の拡大部を有する。実施例タイヤ１のサイプは、タイヤ幅方向長さが０．７ｍｍ、タイヤ幅方向長さが２０ｍｍ、最大溝深さが１６ｍｍ、最小深さが１３ｍｍであり、最大深さを有する領域はタイヤ赤道面側にあり、最小深さを有する領域はショルダー側にある。また、最大深さを有する領域と最小溝深さを有する領域との連結領域の、タイヤ幅方向に対する傾斜角度Ｘは９０°である。実施例タイヤ２のサイプは、タイヤ幅方向長さが０．７ｍｍ、タイヤ幅方向長さが２０ｍｍ、最大深さが１６ｍｍ、最小深さが１３ｍｍであり、最大深さを有する領域はタイヤ赤道面側にあり、最小深さを有する領域はショルダー側にある。また、最大深さを有する領域と、最小深さを有する領域との連結領域のタイヤ幅方向に対する傾斜角度は１５０°である。実施例タイヤ３のサイプは、実施例タイヤ２のサイプは、タイヤ幅方向長さが０．７ｍｍ、タイヤ幅方向長さが２０ｍｍ、最大深さが１６ｍｍ、最小深さが１３ｍｍであり、最大深さを有する領域はタイヤ赤道面側にあり、最小深さを有する領域はショルダー側にある。また、最大溝深さを有する領域と、最小深さを有する領域の連結領域のタイヤ径方向に対する傾斜角度は１５０°であり、かつ、溝底に直径２ｍｍのフラスコ状の拡大部を有する。

　ウェット路面におけるトラクション性能は、これら各供試タイヤをサイズ７．５×２２．５のリムに取付けてタイヤ車輪とし、テストに使用するトラクター車両の駆動輪に装着して、空気圧：９００ｋＰａ（相対圧）、タイヤ負荷荷重８．３４ｋＮ（１本あたり）を適用し、鉄板を敷いたテストコースにて、水膜２ｍｍのウェット路面条件で、発進加速試験を行い、所定距離を走行することに要した時間を測定し、比較例タイヤの所要時間を基準値として、指数化し、その他のタイヤについて相対値を求め、それらを比較することで評価した。なお、数値が大きい程、ウェット路面におけるトラクション性能に優れることを表し、その結果を表１に示す。

　耐偏摩耗性は、上述の車両をテスト道にて、リブ状陸部の摩耗率が７０％に到達するまで走行した後に、リバーウェアに起因した偏摩耗が発生しているかを目視にて確認することで評価した。その結果を表１に示す。また、このとき、サイプの溝底にクラックが発生しているか否かについても目視にて確認して評価した。その結果も表１に併せて示す。

　表１の結果から明らかなように、比較例タイヤに比べ、実施例タイヤ１～３は、リバーウェアによる偏摩耗が抑制されている。また、実施例タイヤ１～３は、ウェット路面におけるトラクション性能ウェット路面におけるトラクション性能も有効に維持しており、特に実施例タイヤ３は、ウェット路面におけるトラクション性能が向上している。かかる実施例タイヤ３のウェット路面におけるトラクション性能の向上は、ブロック剛性の低下に起因していることが想定される。更に、実施例タイヤ１～３は、サイプ溝底のクラックの発生も有効に抑制している。

　以上のことから明らかなように、この発明によれば、リブ状陸部にサイプを有するタイヤにおいて、サイプ形状の適正化を図ることにより、ウェット路面におけるトラクション性能の維持を前提に、耐摩耗性を向上させたタイヤを提供することが可能となった。

１　トレッド部
２、２Ａ　周方向溝
３　リブ状陸部
４　サイプ
５　トレッド部踏面
６　サイプの溝底
７　リブ状陸部のタイヤ幅方向外側のエッジ部分
８　リブ状陸部の中央部分
９　最大溝深さを有する部分
１０　拡大部
１１　ブロック陸部
１２　ブロック陸部列
１３　タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部
１４　ブロック陸部のタイヤ周方向端部
１５　ブロック陸部の中央部
１６　蹴出端
１７　踏込端
１８　浅溝
１９　横溝
２０　連結領域

Claims

　トレッド部に、１列以上のリブ状陸部を具え、該リブ状陸部にサイプを有するタイヤであって、
　該サイプは、少なくともショルダー側の端部における深さが、残余の部分の深さよりも小さいことを特徴とするタイヤ。
　前記サイプにおいて、最小深さは、最大深さの０．５０～０．９５倍の範囲にある、請求項１に記載のタイヤ。
　前記サイプの、最大深さを有する部分のタイヤ幅方向長さが、リブ状陸部のタイヤ幅方向長さの０．１～０．９倍の範囲にある、請求項１又は２に記載のタイヤ。
　前記サイプのタイヤ幅方向長さは、前記リブ状陸部のタイヤ幅方向長さの０．８０倍以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載のタイヤ。
　前記サイプの深さは、前記リブ状陸部を挟む周方向溝の深さの０．３０倍以上である、請求項１～４のいずれか一項に記載のタイヤ。
　前記サイプの溝底に、トレッド部踏面における該サイプの開口幅よりもタイヤ周方向長さの大きな拡大部を具える、請求項１～５のいずれか一項に記載のタイヤ。
　前記拡大部を最大深さを有する溝底部分に具える、請求項１～６のいずれか一項に記載のタイヤ。
　隣接する２本の周方向溝を連通する複数本の横溝を配設することによって、複数のブロック陸部列を区画形成し、
　該ブロック陸部列のうち、周方向溝を挟んで隣接する少なくとも２列のブロック陸部列において、該周方向溝を挟んで隣接するブロック陸部列間でそれらを構成するブロック陸部がタイヤ周方向に互いにずらして配設されており、タイヤ幅方向に隣接しているブロック陸部間の溝部の延在方向がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対し傾斜しており、タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離よりも、タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離が短い、請求項１～６のいずれか一項に記載のタイヤ。
　前記ブロック陸部のタイヤ幅方向断面の長さが、該ブロック陸部のタイヤ周方向両端部から該ブロック陸部の中央部にかけて増大してなる、請求項８に記載のタイヤ。
　前記タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離に対する、前記タイヤ幅方向に隣接するブロック陸部間距離の比は１：０．８５～１：０．３の範囲にある、請求項８又は９に記載のタイヤ。
　前記ブロック陸部のタイヤ周方向長さに対する、前記タイヤ周方向に隣接するブロック陸部間距離の比は１：０．２５～１：０．０５の範囲にある、請求項８～１０のいずれか一項に記載のタイヤ。