JP6763705B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいては、タイヤ周方向に延びる主溝と、主溝に交差する横溝とにより、トレッド部にブロック列が設けられたものがあり、従来様々な構造のものが提案されている。例えば、特許文献１には、主溝と横溝とにより形成されたブロックにおいて、主溝に面する一対の側面部にノッチを設けた構成が開示されている。また、特許文献２には、トレッド部において周方向溝を挟んで対向するブロック同士を接続する「食い付き部材」を設け、該食い付き部材によりエッジ部分を増やして静止摩擦特性を向上させることが開示されている。一方、特許文献３には、耐ストーンドリリング性を向上するために、トレッド部に設けた溝部の溝底に、ブロックの高さよりも低くかつブロックから離間した突起部を断続して設けることが開示されている。ここで、ストーンドリリングとは、タイヤ走行中に溝部が石を噛み込み、この噛み込んだ石がタイヤの転動によって溝底に食い込む現象であり、食い込んだ石により溝底クラックなどの要因となる。

特開２０１５−０１６８５２号公報 特開２００６−０２７６１０号公報 特開２００６−１１１２１６号公報

ブロックパターンのタイヤにおいては、トラクション性を向上することが求められる。トラクション性の向上のためブロックの側面部にノッチを設けると、ブロックの剛性が低下してブロックの動きが大きくなることで偏摩耗の要因となる。また、空気入りタイヤにおいては、耐ストーンドリリングを向上することが求められることもある。

本発明の実施形態は、トラクション性を維持し、ストーンドリリングを抑制しながら、耐偏摩耗性を向上させることを目的とする。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延びる複数の主溝と、主溝に交差する方向に延びる複数の横溝とにより、トレッド部にブロック列が設けられた空気入りタイヤにおいて、主溝を挟んで対向するブロックの側面部にそれぞれブロック上面からブロック底部に向かって延びる凹状のノッチが設けられ、これらノッチ間を繋ぐ補強凸部が前記主溝の溝底に設けられ、前記補強凸部が、前記主溝を横断する方向に延びる横成分とともに、前記主溝の長さ方向に延びる縦成分を含むものである。

本実施形態によれば、トラクション性を維持し、ストーンドリリングを抑制しながら、耐偏摩耗性を向上させることができる。

一実施形態に係る空気入りタイヤの斜視図 同実施形態のトレッド部の一部拡大斜視図 同実施形態のトレッドパターンを示す展開図 同実施形態のトレッド部の要部拡大平面図 同実施形態のトレッド部の要部拡大斜視図 図４のＶＩ−ＶＩ線断面図 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図

以下、実施形態について図面を参照して説明する。

実施形態に係る空気入りタイヤ１０は、図１に示すように、左右一対のビード部１２及びサイドウォール部１４と、左右のサイドウォール部１４の径方向外方端部同士を連結するように両サイドウォール部間に設けられたトレッド部１６とを備えて構成されており、トレッドパターン以外については一般的なタイヤ構造を採用することができる。

図１〜３に示すように、トレッド部１６のトレッドゴム表面には、タイヤ周方向Ｃに延びる複数の主溝１８と、主溝１８に交差する複数の横溝２０とにより、タイヤ幅方向Ｗに複数のブロック列２２が設けられている。

この例では、主溝１８は、タイヤ幅方向Ｗに間隔をおいて３本形成されている。タイヤ赤道ＣＬ上に位置するセンター主溝１８Ａと、その両側に配された一対のショルダー主溝１８Ｂ，１８Ｂである。３本の主溝１８は、いずれも屈曲しながらタイヤ周方向Ｃに延びるジグザグ状の溝である。なお、主溝１８は、一般に５ｍｍ以上の溝幅（開口幅）を持つ周方向溝である。

トレッド部１６には主溝１８によって複数の陸部が区画形成され、各陸部は、複数の横溝２０がタイヤ周方向Ｃに間隔をおいて設けられることで、ブロック列２２として形成されている。詳細には、センター主溝１８Ａとショルダー主溝１８Ｂとの間に挟まれた左右一対のセンター陸部は、横溝２０Ａを設けることにより、複数のセンターブロック２４をタイヤ周方向Ｃに配設してなるセンターブロック列２２Ａとして形成されている。センターブロック列２２Ａは、トレッド部１６において、タイヤ幅方向Ｗの中央部に位置するブロック列である。また、ショルダー主溝１８Ｂとタイヤ接地端Ｅとの間に挟まれた左右一対のショルダー陸部は、横溝２０Ｂを設けることにより、複数のショルダーブロック２６をタイヤ周方向Ｃに配設してなるショルダーブロック列２２Ｂとして形成されている。ショルダーブロック列２２Ｂは、トレッド部１６において、タイヤ幅方向両端部に位置するブロック列である。

横溝２０Ａ，２０Ｂは、主溝１８Ａ，１８Ｂに対して交差する方向に延びて上記各陸部を横断する溝である。横溝２０Ａ，２０Ｂは、タイヤ幅方向Ｗに延びる溝であれば、必ずしもタイヤ幅方向Ｗに平行でなくてもよい。この例では、横溝２０Ａ，２０Ｂは、傾斜しつつタイヤ幅方向Ｗに延びる溝である。

センターブロック２４は、図２及び図３に示すように、左右の主溝１８Ａ，１８Ｂに面する左右一対の縦側面部２８，２８と、前後の横溝２０Ａ，２０Ａに面する前後一対の横側面部３０，３０とを備える。ここで、縦側面部２８とは、ブロック２４の側面部のうち主溝１８に面する（即ち、主溝に接して主溝の溝壁面の一部を構成する）側面部である。横側面部３０とは、ブロック２４の側面部のうち横溝２０に面する（即ち、横溝に接して横溝の溝壁面の一部を構成する）側面部である。

一対の縦側面部２８，２８は、タイヤ周方向Ｃに対して傾斜した互いに平行な稜線３２Ａ，３２Ａを持つ一対の第１縦側面部３２，３２と、第１縦側面部３２の稜線３２Ａよりもタイヤ周方向Ｃに対して大きく傾斜した互いに平行な稜線３４Ａ，３４Ａを持つ一対の第２縦側面部３４，３４とからなる。ここで、稜線とは、ブロックの側面と上面（トレッド面）とが交わったところに生じる線のことである。第１縦側面部３２の稜線３２Ａは、タイヤ周方向Ｃに対して角度αで一方側に傾斜した直線状をなし、第２縦側面部３４の稜線３４Ａは、タイヤ周方向Ｃに対して角度β（但し、β＞α）で他方側に傾斜した直線状をなす。第２縦側面部３４の稜線３４Ａは、第１縦側面部３２の稜線３２Ａよりも短く設定されている。また、第２縦側面部３４は、第１縦側面部３２と鈍角に交わるように形成されている。

一対の横側面部３０，３０は、タイヤ幅方向Ｗに対して傾斜した互いに平行な稜線３０Ａ，３０Ａを持つ側面部である。横側面部３０は、一方の縦側面部２８の第１縦側面部３２と他方の縦側面部２８の第２縦側面部３４との間に介在して、両者を連結する側面部である。以上より、センターブロック２４は、平面視で略六角形状（凸六角形状）をなしている。

ショルダーブロック２６は、ショルダー主溝１８Ｂに面する縦側面部３６と、タイヤ接地端Ｅに面する（即ち、接地端壁面の一部を構成する）縦側面部３８と、前後の横溝２０Ｂ，２０Ｂに面する前後一対の横側面部４０，４０とを備える。縦側面部３６，３８は、ショルダーブロック２６の側面部のうち主溝１８又は接地端Ｅに面する側面部である。横側面部４０は、ショルダーブロック２６の側面部のうち横溝２０Ｂに面する側面部である。

ショルダー主溝１８Ｂに面する縦側面部３６は、上記の縦側面部２８と同様、タイヤ周方向Ｃに対して傾斜した稜線４２Ａを持つ第３縦側面部４２と、第３縦側面部４２の稜線４２Ａよりもタイヤ周方向Ｃに対して大きく傾斜した稜線４４Ａを持つ第４縦側面部４４とからなる。第３縦側面部４２の稜線４２Ａは、タイヤ周方向Ｃに対して角度αで一方側に傾斜した直線状をなし、第４縦側面部４４の稜線４４Ａは、タイヤ周方向Ｃに対して角度β（但し、β＞α）で他方側に傾斜した直線状をなす。また、第４縦側面部４４の稜線４４Ａは、第３縦側面部４２の稜線４２Ａよりも短く、更に、第４縦側面部４４は、第３縦側面部４２と鈍角に交わるように形成されている。

一対の横側面部４０，４０は、タイヤ幅方向Ｗに対して傾斜した互いに平行な稜線４０Ａ，４０Ａを持つ側面部である。以上より、ショルダーブロック２６は、平面視で略五角形状（凸五角形状）をなしている。

以上のようなセンターブロック２４及びショルダーブロック２６の形状を持つため、主溝１８及び横溝２０は次のように設けられている。図３に示すように、主溝１８は、タイヤ周方向Ｃに対して角度αで一方側に傾斜した第１溝部４６と、タイヤ周方向Ｃに対して角度βで他方側に傾斜した第２溝部４８とを、鈍角状の屈曲部を介して、タイヤ周方向Ｃに交互に繰り返してなるジグザグ形状を有する。第２溝部４８は、第１溝部４６よりも短く、タイヤ周方向Ｃに対する傾斜角度βが第１溝部４６の傾斜角度αよりも大きく設定されている。そして、隣り合う主溝１８Ａ，１８Ｂ間で、屈曲部の頂部同士が向かい合うように配置され、その頂部同士を横溝２０Ａで連結することにより、センターブロック列２２Ａが形成されている。また、ショルダー主溝１８Ｂのタイヤ幅方向外側に向いた各屈曲部の頂部からタイヤ接地端Ｅまで横溝２０Ｂを設けることで、ショルダーブロック列２２Ｂが形成されている。

図２〜４に示すように、主溝１８を挟んで対向するブロック２４，２６の側面部には、それぞれブロック上面からブロック底部に向かって延びる凹状のノッチ５０，５０が設けられている。ノッチ５０は、ブロック上面から主溝１８の溝底に向かってブロック底部まで切り欠かれた平面視コの字状の凹みである。

詳細には、センター主溝１８Ａを挟んで対向するセンターブロック２４，２４の第１縦側面部３２，３２における中央部にそれぞれノッチ５０，５０が設けられている。ノッチ５０は、第１縦側面部３２の稜線方向における中央部、即ち稜線中央付近に設けられており、互いに対向する側面部３２，３２に１つずつ設けられている。

また、ショルダー主溝１８Ｂを挟んで対向するセンターブロック２４とショルダーブロック２６において、その第１縦側面部３２とこれに対向する第３縦側面部４２における各中央部にもそれぞれノッチ５０，５０が設けられている。ノッチ５０は、第１縦側面部３２及び第３縦側面部４２の稜線方向における中央部、即ち稜線中央付近にそれぞれ設けられており、互いに対向する側面部３２，４２に１つずつ設けられている。なお、この例では、ショルダーブロック２６において、タイヤ接地端Ｅに面する縦側面部３８の中央部にも、同様の凹状のノッチ５２が設けられている。

図４及び図５に示すように、主溝１８を挟んで対向するノッチ５０，５０間には、両者の間を繋ぐ補強凸部５４が設けられている。補強凸部５４は、対向するノッチ５０，５０の底部同士を連結するように主溝１８を横断する突起であり、主溝１８の溝底から突出形成されている。

補強凸部５４は、主溝１８を横断する方向に延びる横成分５６とともに、主溝１８の長さ方向に延びる縦成分５８を含む。縦成分５８は、主溝１８の幅方向中央部において、タイヤ周方向Ｃに延びる主溝１８の長さ方向に沿って延びる成分である。詳細には、図４に示すように、センター主溝１８Ａを挟んで対向するノッチ５０，５０間を繋ぐ補強凸部５４Ａは、各ノッチ５０，５０から延び主溝長さ方向において位置ずれした一対の横成分５６Ａ，５６Ａを、縦成分５８Ａを介して屈曲状に連結してなるクランク状の凸部である。一方、ショルダー主溝１８Ｂを挟んで対向するノッチ５０，５０間を繋ぐ補強凸部５４Ｂは、ショルダー主溝１８Ｂを横断する横成分５６Ｂの中央部から、主溝長さ方向の両側にそれぞれ縦成分５８Ｂ，５８Ｂを張り出し形成してなる十字状の凸部である。

この例では、縦成分５８の主溝長さ方向における延在量（即ち、横成分５６からの張り出し量）Ｇ１は、横成分５６の幅Ｇ２の４０％以上に設定されている。延在量Ｇ１は、幅Ｇ２に対して４０〜１００％でもよい。

図５及び図６に示すように、ノッチ５０は、ブロック底部側ほど主溝１８に近づくように傾斜した傾斜面６０を備える。傾斜面６０は、ノッチ５０の上端から下端まで設けられ、下端部で湾曲面部６２を介して補強凸部５４の上面に繋がっている。傾斜面６０は、主溝１８の溝壁面（ノッチ５０の両側の溝壁面。この例では第１縦側面部３２及び第３縦側面部４２）よりもゆるやかな勾配で形成されている。すなわち、図６に示すように、主溝１８の溝壁面の（鉛直面に対する）傾斜角度θ１に対し、ノッチ５０の傾斜面６０の（鉛直面に対する）傾斜角度θ２が大きく設定されている（θ２＞θ１）。

補強凸部５４は、ブロック２４，２６の高さよりも低い突起であり、この例では、補強凸部５４の主溝１８内での高さＨ１は、主溝深さＨ０の１０〜３０％に設定されている。補強凸部５４の高さＨ１が主溝深さＨ０の１０％以上であることにより、補強凸部５４によるストーンドリリング効果を高めることができる。また、３０％以下であることにより、補強凸部５４の動きを抑えて、欠けを発生しにくくすることができる。

図４及び図７に示されるように、主溝１８の溝底には、耐ストーンドリリング性を向上するために複数の突起６４が断続して設けられている。突起６４は、主溝１８の幅方向中央部に設けられた主溝長さ方向に延びる細長い突起であり、前後の補強凸部５４，５４の間に複数並設されている。突起６４の高さは、補強凸部５４の高さＨ１と同じ高さに設定されている。

図２〜４に示すように、各ブロック２４，２６にはトラクション性を向上するために切れ込みであるサイプが設けられている。詳細には、センターブロック２４には、ノッチ５０に開口しかつ両側のノッチ５０，５０間を繋ぐタイヤ幅方向Ｗに延在する第１サイプ７０が設けられ、また、第１サイプ７０のタイヤ周方向両側に、両端がブロック２４内で終端しタイヤ幅方向Ｗに延びる第２サイプ７２がそれぞれ設けられている。ショルダーブロック２６には、一端がノッチ５０，５６に開口するとともに他端がショルダーブロック２６内で終端するタイヤ幅方向Ｗに延在する２本の第３サイプ７４が設けられ、また、第３サイプ７４のタイヤ周方向両側に、一端がタイヤ接地端Ｅに開口するとともに、他端がショルダーブロック２６内で終端するタイヤ幅方向Ｗに延在する第４サイプ７６が設けられている。これらサイプ７０，７２，７４，７６は、この例では複数箇所で屈曲したジグザグ形状のサイプであるが、直線状のサイプでもよい。なお、サイプ７０，７２，７４，７６の溝幅は、特に限定されず、例えば、０．１〜１．５ｍｍでもよく、０．３〜０．８ｍｍでもよい。

横溝２０には、前後のセンターブロック２４，２４間、及び前後のショルダーブロック２６，２６間を、それぞれ繋ぐブリッジ部７８が、各横溝２０の溝底に隆起状に設けており、これにより、横溝２０を主溝１８に対して浅く形成している。

以上よりなる本実施形態によれば、主溝１８を挟んで対向するブロック２４，２６の側面部３２，４２にそれぞれノッチ５０，５０を設けたことにより、トラクション要素を増やして、トラクション性を向上することができる。また、ノッチ５０を第１縦側面部３２や第３側面部４２の中央部に設けたことにより、各ブロック２４，２６の剛性差を無くして偏摩耗を抑制することができる。

また、ノッチ５０，５０間を繋ぐ補強凸部５４を主溝１８の溝底に設けたことにより、ノッチ５０によって低下したブロック２４，２６の剛性を確保し、ブロック２４，２６の動きを抑制して耐偏摩耗性を向上することができる。また、補強凸部５４により、ストーンドリリングを抑制することができる。そのため、ノッチ５０によるトラクション性を維持し、ストーンドリリングを抑制しながら、耐偏摩耗性を向上することができる。

本実施形態によれば、また、補強凸部５４が主溝１８を横断する方向に延びる横成分５６とともに主溝１８の長さ方向に延びる縦成分５８を備えているので、縦成分５８を持たない場合に比べて、補強凸部５４で繋がれたブロック２４，２６間の制駆動時における同時変形を抑制することができ、偏摩耗の発生を抑えることができる。特に、センター主溝１８Ａの補強凸部５４Ａのようなクランク状の凸部であると、補強凸部５４で連結されたブロック２４，２４間の動きを効果的にずらすことができ、偏摩耗の抑制効果に優れる。

また、補強凸部５４の縦成分５８の主溝長さ方向における延在量Ｇ１が横成分５６の幅Ｇ２の４０％以上であることにより、補強効果を高めて、制駆動時における同時変形の抑制効果を高め、耐偏摩耗性を向上することができる。

また、ノッチ５０がブロック底部側ほど主溝１８に近づくように傾斜した傾斜面６０を備え、該傾斜面６０を主溝１８の溝壁面３２，４２よりもゆるやかな勾配で形成したので、ブロック２４，２６の補強効果を向上させることができる。

なお、上記実施形態では、主溝１８を３本としたが、主溝の本数は特に限定されず、例えば４本や５本でもよい。好ましくは３本又は４本である。また、主溝１８をジグザグ状溝としたが、ストレート状溝でもよく、また、ジグザグ状溝とストレート状溝を組み合わせたトレッドパターンに適用してもよい。また、主溝１８を挟んで対向するブロック２４，２６の全ての側面部にノッチ５０を設けて補強凸部５４で連結したが、必ずしも全てのブロックにおいて適用しなくてもよい。

本実施形態に係る空気入りタイヤとしては、乗用車用タイヤ、トラック、バス、ライトトラック（例えば、ＳＵＶ車やピックアップトラック）などの重荷重用タイヤなど、各種車両用のタイヤが挙げられ、また、サマータイヤ、ウインタータイヤ、オールシーズンタイヤなどの用途も特に限定されない。好ましくは、重荷重用タイヤである。

本明細書における上記各寸法は、空気入りタイヤを正規リムに装着して正規内圧を充填した無負荷の正規状態でのものである。正規リムとは、ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、又はＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」である。正規内圧とは、ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の「最大値」、又はＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」である。

上記の効果を確認するために、実施例１〜３および比較例１の重荷重用空気入りタイヤ（タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５）を２２．５×７．５０のリムに装着し、内圧７００ｋＰａを充填して、定積載量１０ｔの車輌に装着し、耐偏摩耗性、トラクション性、耐ストーンドリリング性について評価を行った。実施例３のタイヤは、図１〜７に示す実施形態の特徴を備えたものである（主溝の溝幅＝１１．５ｍｍ、主溝の深さＨ０＝１６．５ｍｍ、主溝壁面の傾斜角度θ１＝８°、ノッチ傾斜面の傾斜角度θ２＝２５°、補強凸部の高さＨ１＝３．５ｍｍ、縦成分の延在量Ｇ１と横成分の幅Ｇ２の比は、センター主溝のクランク状補強凸部ではＧ１／Ｇ２＝０．５、ショルダー主溝の十字状補強凸部では両側の縦成分それぞれＧ１／Ｇ２＝０．８）。実施例２のタイヤは、ノッチ５０の傾斜面６０の傾斜角度θ２を主溝１８の溝壁面の傾斜角度θ１に設定し（θ２＝θ１＝８°）、その他は実施例３のタイヤと同じ構成を持つものである。実施例１のタイヤは、補強凸部５４を横成分５６のみのストレート状に形成し（縦成分５８無し）、その他は実施例２のタイヤと同じ構成を持つものである。比較例１のタイヤは、補強凸部５４を設けておらず、その他は実施例１と同じ構成を持つものである。

各評価方法は以下の通りである。

・耐偏摩耗性：２０，０００ｋｍ走行後の偏摩耗状態（ヒールアンドトウ摩耗量）を測定し、ヒールアンドトウ摩耗量の逆数について比較例１の値を１００として指数化した。指数が大きい程、偏摩耗の発生が少なく、耐偏摩耗性に優れることを示す。

・トラクション性：水深１．０ｍｍの路面上を停止状態から２０ｍ進んだ時点の到達時間を測定し、到達時間の逆数について比較例１の値を１００として指数化した。指数が大きい程、到達時間が短く、トラクション性が良いことを示す。

・耐ストーンドリリング性：２０，０００ｋｍ走行後の主溝底のクラック及びカットの量、深さを測定し、比較例１の測定結果を１００として指数化した。指数が大きい程、クラックやカットが少なく耐ストーンドリリング性に優れることを示す。

結果は、表１に示す通りであり、補強凸部を設けていない比較例１に対し、実施例１では補強凸部を設けたことにより、トラクション性を損なうことなく、耐偏摩耗性を向上することができ、耐ストーンドリリング性も向上していた。実施例２では、実施例１に対して、補強凸部に縦成分を付加したので、耐偏摩耗性が更に向上していた。また、実施例３では、ノッチの傾斜面を主溝の溝壁面よりもゆるやかな勾配で形成したので、実施例２に対して更に耐偏摩耗性が向上した。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

１０…空気入りタイヤ、１６…トレッド部、１８…主溝、２０…横溝、２２…ブロック列、２２Ａ…センターブロック列、２２Ｂ…ショルダーブロック列、２４…センターブロック、２６…ショルダーブロック、３２…第１縦側面部、４２…第３縦側面部、５０…ノッチ、５４…補強凸部、５４Ａ…センター主溝の補強凸部、５４Ｂ…ショルダー主溝の補強凸部、５６…横成分、５８…縦成分、６０…傾斜面、Ｃ…タイヤ周方向、Ｗ…タイヤ幅方向

Claims (3)

1. タイヤ周方向に延びる複数の主溝と、主溝に交差する方向に延びる複数の横溝とにより、トレッド部にブロック列が設けられた空気入りタイヤにおいて、
   主溝を挟んで対向するブロックの側面部にそれぞれブロック上面からブロック底部に向かって延びる凹状のノッチが設けられ、これらノッチ間を繋ぐ補強凸部が前記主溝の溝底に設けられ、前記補強凸部は、前記主溝を横断する方向に延びる横成分とともに、前記主溝の長さ方向に延びる縦成分を含む、空気入りタイヤ。
2. 前記縦成分の主溝長さ方向における延在量が前記横成分の幅の４０％以上である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ノッチは、ブロック底部側ほど主溝に近づくように傾斜した傾斜面を備え、前記傾斜面が前記主溝の溝壁面よりもゆるやかな勾配で形成された、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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