WO2010044319A1

WO2010044319A1 - タイヤ

Info

Publication number: WO2010044319A1
Application number: PCT/JP2009/065587
Authority: WO
Inventors: 新森
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2008-10-15
Filing date: 2009-09-07
Publication date: 2010-04-22
Also published as: JP2010095092A

Abstract

　偏摩耗を抑制して寿命の延長を図りつつ、石咬みを有効に抑制したタイヤを提供する。トレッドの表面にタイヤの赤道ＣＬを横切る方向に少なくとも一箇所の屈曲部４を介して延びる幅方向溝１を有するタイヤにおいて、幅方向溝１には、屈曲部４の溝底に少なくとも一個の突部５が設けられている。また、突部５は、屈曲部４の両溝壁の何れか一方と階段状に接することが好ましい。更に、突部５は、幅方向溝１の屈曲部宛に複数設けることが好ましい。更にまた、突部５は、幅方向溝１の延びる方向に並び、且つ、突部５が溝壁に交互に階段状に接することが好ましい。

Description

タイヤ

　本発明はタイヤ、特には、石咬みの発生を抑制したタイヤに関する。

　タイヤの溝に石が咬み込んだ状態で走行を続けると、溝内に咬み込まれた石が溝底を突き抜けてベルトまで到達し、タイヤの早期故障につながる虞がある。従って、市場では石咬みし難いタイヤが求められている。

　この石咬みを防止する手段として、特許文献１には、タイヤのトレッド部のセンター側から左右ショルダー部にかけてラグ溝を形成し、このラグ溝の底に底面から隆起した突起を形成することによって石の咬み込みを防止する技術が開示されている。ところで、近年、タイヤの偏摩耗、特には、車両の前輪装着時に生じやすいタイヤ幅方向の滑りが引き起こす、タイヤ赤道からトレッド全幅の１／４の距離にある点とその近傍での摩耗を抑制するため、ブロックパターンを有するタイヤのブロック形状を、例えば、台形状や平行四辺形状とすることによって偏摩耗を抑制する試みがなされている（特許文献２参照）。しかし、かようなブロックパターンを有するタイヤにおいて、前記石咬みの問題が特に顕著であり、例え、特許文献１の技術を適用したとしても、石咬みを有効に防止するにいたらない。

特開平５－２８６４１９号公報特開２００７－８３８２２号公報

　そこで、本発明は、特に台形状や平行四辺形状のブロックパターンを有するタイヤにおいて、偏摩耗を抑制してタイヤ寿命の延長を図りつつ、石咬みを有効に抑制したタイヤを提供することを目的とする。

　発明者が上記ブロックパターンを有するタイヤにおける石咬みの問題点について鋭意究明したところ、上記の台形状や平行四辺形状のブロック形状に区画形成するあたり、幅方向溝に屈曲部の導入が必然となり、かかる屈曲部において石咬みが顕著であることを見出した。そこで、発明者が、屈曲部での石咬みを抑制する方途について鋭意検討したところ、屈曲部を有する部分の溝底を所定の形状とすることによって、幅方向溝への石咬みを効果的に抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。

　すなわち、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）トレッドの表面にタイヤの赤道を横切る方向に少なくとも一箇所の屈曲部を介して延びる幅方向溝を有するタイヤにおいて、該幅方向溝は、前記屈曲部の溝底に少なくとも一個の突部を有することを特徴とするタイヤ。

（２）前記突部は、前記屈曲部の両溝壁の何れか一方と階段状に接する前記（１）に記載のタイヤ。

（３）前記幅方向溝は、屈曲部をタイヤ赤道からトレッド全幅の１／４～３／８の距離にある範囲に有する前記（１）又は（２）に記載のタイヤ。

（４）前記突部の高さｈは、前記突部を設ける溝部分の最小溝幅部における溝幅をＷ、及び溝深さをＤとしたとき、下記式を満たすことを特徴とする前記（１）～（３）の何れか一項に記載のタイヤ。
　　　　　　　　　　　　　　　　記
ｈ＞Ｄ－１．２Ｗ×１／２・・・（Ｉ）

（５）前記突部の周方向長さは、前記溝幅Ｗの３５～４５％である前記（１）～（４）の何れか一項に記載のタイヤ。

（６）前記突部の幅方向長さが、前記突部の高さｈの１．２～１．４倍である前記（１）～（５）の何れか一項に記載のタイヤ。

（７）前記突部を、前記幅方向溝の屈曲部宛に複数設けてなる前記（１）～（６）の何れか一項に記載のタイヤ。

（８）前記突部は、前記幅方向溝の延びる方向に並び、且つ該突部が溝壁に交互に階段状に接する前記（７）に記載のタイヤ。

（９）前記突部の間隔が、該突部の幅方向の長さの２５～３５％である前記（７）又は（８）に記載のタイヤ。

　本発明によれば、特に台形状や平行四辺形状のブロックパターンを有するタイヤにおいて、幅方向溝の屈曲部に突部を設けることによって、偏摩耗を抑制してタイヤ寿命の延長を図りつつ、幅方向溝への石咬みを有効に抑制したタイヤを提供することが可能となる。

本発明のタイヤの一例のトレッドの部分展開図である。図１のＩの領域の拡大図である。図２のＡ－Ａ線断面図である。図６のＡ－Ａ線断面図である。比較例タイヤのトレッドの一例の部分展開図である。比較例タイヤのトレッドの他の例の部分展開図である。本発明のタイヤのトレッドの他の例の部分展開図である。本発明のタイヤのトレッドの他の例の部分展開図である。

　以下、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明する。図１は本発明のタイヤのトレッドの一例の部分展開図であり、図２は図１のＩの部分の拡大図であり、図３は図２のＡ－Ａ線断面図である。

　本発明のタイヤのトレッドの一例では、図１に示すように、トレッド表面にタイヤ赤道ＣＬを横切る方向に屈曲部４を介して延びる幅方向溝１を有する。また、幅方向溝１及び周方向溝７によって区画形成される台形状ブロック２及び平行四辺形状ブロック３を有するトレッドパターンをそなえる。かようなトレッドパターンを有するタイヤは、上述したように、車両の前輪に装着した時に生じやすいタイヤ赤道ＣＬからトレッド全幅の１／４の距離にある点付近での摩耗が減少し、駆動力が向上するものの、屈曲部４において石が咬み込まれやすく、更に咬み込まれた石が排出され難くなっている。
　そこで、本発明のタイヤは、図１及び２に示すように、かかる屈曲部４において、溝底に少なくとも一個の突部５を有する。このように、屈曲部４に突部５を設けることによって、幅方向溝１への石咬みを有効に抑制するとともに、仮に石が咬み込まれたとしても、突部５によって排出されやすくなっているため、上述したような、石咬みに起因したタイヤの早期故障が防止され、耐久性を向上させることが可能となる。

　ここでいう、屈曲部４とは、図２に示すように、幅方向溝１において、該幅方向溝１の屈曲点ＢＰにおいてタイヤ周方向に伸ばした直線からトレッド全幅の１／１６の距離にある幅方向溝１の領域を指す。また、屈曲部４は、図１及び２に示すように、幅方向溝１の溝壁のうち少なくとも一方が屈曲点ＢＰを有している。また、突部５の形状や溝底における配設位置は特に限定されるものではなく、例えば、直方体等のブロック形状とし、また、それを任意の配置とすることができる。更に、突部５は、図３に示すように、屈曲部４の両溝壁の何れか一方と階段状に接することが好ましい。なぜなら、かかる構成を採用することにより、溝底クラックや、突部自体の破損を防止することが可能となるからである。同様の理由から、突部５は、図３に示すように、溝壁に滑らかにつながっていることが更に好ましい。

　更に、図１に示す本発明のタイヤは、幅方向溝１、１間をトレッド周方向に連通する細溝７を具えるが、かような細溝７の配設は任意である。ここで、突部５の形状を維持するため、細溝７の深さは、図３に示すＤ１よりも浅いことが好ましい。また、幅方向溝１や細溝７の形状も特に限定されるものではない。

　ところで、タイヤ赤道ＣＬからトレッド全幅の１／４～３／８の距離にある範囲は、タイヤにおいて、最もトラクションがかかりやすい領域であるため、かかる領域にある溝に石咬みが発生しやすい。従って、かかる範囲に屈曲部４を更に有する場合、幅方向溝１は特に石咬みが発生しやすくなる。そのため、図２に示すように、屈曲部４をタイヤ赤道ＣＬからトレッド全幅の１／４～３／８の距離にある範囲に設けると、石咬みを効果的に抑制できるため好ましい。

　溝への石咬みのし易さは、溝の断面形状と石の大きさとでほぼ決定される。すなわち、原理的には、咬み込まれた石は、溝の最小溝幅部より下に入り込まなければ、タイヤ転動により抜けていく。ここで、咬み石の高さは、咬み石の幅の１．２倍程度であることが、本発明での検討からわかっている。従って、幅方向溝１は、図３に示すように、突部５を設ける溝部分の最小溝幅部６における溝幅をＷ、及び溝深さをＤとしたとき、突部５の高さｈが上記式（Ｉ）を満たすように突部５を設けることが好ましい。なぜなら、幅方向溝１にかような突部５を設けることによって、上記の理由から、幅方向溝１に咬みこむ可能性のある、幅がＷ程度で高さが約Ｈ（約１．２Ｗ）である石を、幅方向溝１が咬みこまないようにできるからである。更に、上述したように、突部５は、石が溝に入り込んでも、かかる石を底部から圧迫することによって溝から押し出す作用も有している。ここで、前記「最小溝幅部」とは、図３の符号６に示すように、幅方向溝１の溝壁の傾斜が変化する部分を示すものであり、必ずしも溝幅が最も狭い部分という意味ではない。タイヤのトレッドの表面の溝において、かように溝壁の傾斜が変化する溝形状は一般的である。

　また、図２に示すように、突部５の周方向長さＷ１は、幅方向溝１の溝幅Ｗ２の３５～４５％であることが好ましい。なぜなら、突部５の周方向長さＷ１が、幅方向溝１の溝幅Ｗ２の３５％未満となると、溝底をカバーする領域が小さくなるため石咬みの有効に防止することができない可能性があり、一方、４５％を超えると、突部５の体積が増大するためタイヤが過剰に発熱する原因となる可能性があるからである。

　更に、図２及び３に示すように、突部５の幅方向長さＷ４は、突部５の高さｈの１．２～１．４倍であることが好ましい。なぜなら、突部５の幅方向長さＷ４が、突部５の高さｈの１．２倍未満であると、突部５の剛性が充分に確保されずに突部５が根本から折れてしまう可能性があり、一方、１．４倍を超えると、タイヤの発熱性が悪化する原因となる可能性があるからである。

　また、突部５は、咬み石を効率よく排除するため、屈曲部４当たり複数個設けることが好ましく、３個以上設けることが更に好ましい。同様の理由から、突部５は、図１及び図２に示すように、幅方向溝１の延びる方向に対して、溝壁に交互に接するように設けることが好ましい。ここで、全ての突部５が一方の溝壁にのみ接していると、もう一方の溝壁側の石咬みの抑制が十分でなくなる虞がある。

　また、突部５は、図２に示すように、トレッド幅方向に隣り合う突部５との間隔Ｗ３が、突部５の幅方向長さＷ４の２５～３５％であることが好ましい。なぜなら、トレッド幅方向に隣り合う突部間の間隔Ｗ３が、突部５のトレッド幅方向の長さＷ４の２５％未満であると、溝底クラックが発生しやすくなる可能性があり、３５％を超えると、あらわになる溝底の面積が大きくなって石噛みの抑制が十分でなくなる可能性があるからである。

　なお、本発明のタイヤは、台形状や平行四辺形状のブロックパターンを有し、幅方向溝１の屈曲部４において、溝底に少なくとも一個の突部５を有すること以外、特に限定されるものではなく、公知の方法で公知のタイヤ構造にて製造することができる。また、本発明のタイヤは、空気入りタイヤであってもソリッドタイヤであっても良く、空気入りタイヤである場合、タイヤ内に充填する気体としては、通常の空気、酸素分圧を調整した空気、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスとすることができる。

　また、本発明のタイヤは、使用条件等から石咬みが発生し易く、更にかかる石咬みがタイヤの耐久性を大きく悪化させるような、特には建設作業用空気入りタイヤである、重荷重用空気入りタイヤにおいて好適である。

　以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。

（実施例１～３）
　比較例１～３は図５、実施例１～３は図１に示すトレッドパターンを用い、タイヤサイズ：４６／９０Ｒ５７、タイヤ外径：３５７８（ｍｍ）、ベルト状トレッドゲージ：１１２（ｍｍ）の空気入りタイヤを製造した。ここで、実施例１の空気入りタイヤのトレッドパターンにおいては、図２に示すように、突部を溝壁と階段状に滑らかに接する様に設けた。突部のトレッド周方向断面は図３に示す形状であって、Ｗ１：１５．６（ｍｍ）、Ｗ２：７０（ｍｍ）、Ｗ３：４（ｍｍ）、Ｗ４：１４（ｍｍ）、ｈ：１０（ｍｍ）、Ｄ：５１．６（ｍｍ）、Ｄ１：４５．４（ｍｍ）とし、該突部３個を両溝壁間で交互に接するように設けた。これらのタイヤを適正リムに組み付けたのち、内圧：７００ｋＰａを充填した。その後、タイヤを２４０ｔｏｎのダンプカーに装着し、６３ｔｏｎの荷重を負荷して、北米、アジア及び豪州の各地でテスト走行させた。走行後のタイヤについて、石咬み率及び摩耗率を下記方法によって評価した。結果は表１に示す。なお、石咬み率は（石咬みしている溝数／調査した溝数×１００）から算出した値であり、その数値が小さいほど石咬みが少ないことを示すものである。なお、表１の石咬み率及び摩耗率の値は、各サンプルの評価値の平均を示す。

（摩耗率の評価方法）
　摩耗率は、実際に走行中のタイヤにおいて、トレッドウェアインジケーター部における実測の溝深さ（ＲＴＤ：ＲｅｍａｉｎｅｄＴｒｅａｄＤｅｐｔｈ）を測定し、もともとの溝深さ（ＯＴＤ：ＯｒｉｇｉｎａｌＴｒｅａｄＤｅｐｔｈ）に対し、（１－ＲＴＤ／ＯＴＤ）×１００（％）を計算することによって評価した。

　表１から、実施例１～３の空気入りタイヤは、それぞれ比較例１～３の空気入りタイヤよりも石咬みが少なくなっていることが分かる。

（実施例４～６）
　更に、タイヤサイズ：４６／９０Ｒ５７、タイヤ外径：３５７８（ｍｍ）、ベルト状トレッドゲージ：１１２（ｍｍ）であって、図５～８及び図１に示すトレッドパターンを用いた空気入りタイヤを作製した。これらのタイヤを適正リムに組み付けたのち、内圧：７００ｋＰａを充填した。その後、該タイヤを２４０ｔｏｎのダンプカーに装着し、６３ｔｏｎの荷重を負荷して、北米においてテスト走行させた。走行後の各タイヤについて、石咬み率及び摩耗率を上記方法によって評価した。その結果を表２に示す。なお、表２の各評価値は、４サンプルずつ評価した値の平均値である。また、図６～８の突部の周方向断面は、図４に示すような溝壁と接していない形状であるが、かかる形状が異なること以外、寸法等のその他の構成は図３に示す態様と同様である。

　表２の結果から明らかなように、屈曲部に１つの突部を設けた実施例５の空気入りタイヤよりも、屈曲部に３つの突部を設けた実施例６の空気入りタイヤにおいて、石咬みが少ない。従って、突部を幅方向溝の屈曲部宛に複数設けてなることが好ましいことがわかった。また、実施例５の空気入りタイヤよりも、３つの突部が溝壁の何れか一方と、交互に階段状に接している実施例６において石咬みが少ない。従って、突部が、屈曲部の両溝壁の何れか一方と階段状に接すること、及び、突部が、幅方向溝の延びる方向に並び、且つ突部が溝壁に交互に階段状に接することが好ましいことがわかった。

　以上のことから明らかなように、幅方向溝の屈曲部に突部を設けることによって、偏摩耗を抑制してタイヤ寿命の延長を図りつつ、幅方向溝への石咬みを有効に抑制したタイヤを提供することが可能となった。

１　幅方向溝
２　台形状ブロック
３　平行四辺形状ブロック
４　屈曲部
５　突部
６　最小溝幅部
７　細溝
１／８　タイヤ赤道からトレッド全幅の１／８の距離にある点
１／４　タイヤ赤道からトレッド全幅の１／４の距離にある点
３／８　タイヤ赤道からトレッド全幅の３／８の距離にある点
ＢＰ　屈曲点
ＣＬ　タイヤ赤道
ＴＥ　トレッド端
Ｄ　幅方向溝の溝幅が最もせばまる部分の深さ
ｈ　突部の高さ
Ｓ　咬み石
Ｗ　溝壁の傾斜が変化する部分の溝幅
Ｗ１　突部の周方向長さ
Ｗ２　溝幅
Ｗ３　突部の間隔
Ｗ４　突部の周方向長さ

Claims

　トレッドの表面にタイヤの赤道を横切る方向に少なくとも一箇所の屈曲部を介して延びる幅方向溝を有するタイヤにおいて、
該幅方向溝は、前記屈曲部の溝底に少なくとも一個の突部を有することを特徴とするタイヤ。
　前記突部は、前記屈曲部の両溝壁の何れか一方と階段状に接する請求項１に記載のタイヤ。
　前記幅方向溝は、屈曲部をタイヤ赤道からトレッド全幅の１／４～３／８の距離にある範囲に有する前記請求項１又は２に記載のタイヤ。
　前記突部の高さｈは、前記突部を設ける溝部分の最小溝幅部における溝幅をＷ、及び溝深さをＤとしたとき、下記式を満たすことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載のタイヤ。
　　　　　　　　　　　　　　　　記
ｈ＞Ｄ－１．２Ｗ×１／２・・・（Ｉ）
　前記突部の周方向長さは、前記溝幅Ｗの３５～４５％である請求項１～４の何れか一項に記載のタイヤ。
　前記突部の幅方向長さは、前記突部の高さｈの１．２～１．４倍である請求項１～５の何れか一項に記載のタイヤ。
　前記突部を、前記幅方向溝の屈曲部宛に複数設けてなる請求項１～６の何れか一項に記載のタイヤ。
　前記突部は、前記幅方向溝の延びる方向に並び、且つ該突部が溝壁に交互に階段状に接する請求項７に記載のタイヤ。
　前記突部は、該突部の間隔は、該突部の幅方向の長さの２５～３５％である請求項７又は８に記載のタイヤ。