JP3970164B2

JP3970164B2 - 重荷重用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3970164B2
Application number: JP2002331826A
Authority: JP
Inventors: 雅典八木田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2022-11-15
Also published as: JP2004161202A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレッド部のショルダー領域にラグ溝を有する重荷重用空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、ラグ溝内に底上げ部を設けて耐偏摩耗性を向上すると共に、底上げ部における応力集中を緩和し、トレッドゴムの疲労によるクラックの発生を抑制するようにした重荷重用空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、トレッド部のショルダー領域にラグ溝を備え、所謂ショルダーオープンラグタイプのブロックパターンを有する重荷重用空気入りタイヤにおいて、耐偏摩耗性の向上を目的としてラグ溝を底上げするなどの手法が用いられている。つまり、ラグ溝内に底上げ部を設けると、ブロックの挙動が抑制されるため耐偏摩耗性が向上するのである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、ラグ溝内に底上げ部を設けた場合、制駆動やコーナリングによるブロックの捩じれに起因して底上げ部に応力が集中し、その結果として、トレッドゴムの疲労によるクラックが発生し易いという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３０７１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ラグ溝内に底上げ部を設けて耐偏摩耗性を向上すると共に、底上げ部における応力集中を緩和し、トレッドゴムの疲労によるクラックの発生を抑制することを可能にした重荷重用空気入りタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するための本発明の重荷重用空気入りタイヤは、トレッド部のショルダー領域にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これらラグ溝によって複数のブロックを区画した重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記ラグ溝内に溝深さの３０〜８０％の高さとなる底上げ部を形成すると共に、各底上げ部にラグ溝の長さ方向に延びる少なくとも２本のサイプを設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
このようにラグ溝内に溝深さの３０〜８０％の高さとなる底上げ部を設けて耐偏摩耗性を改善するに際し、各底上げ部にラグ溝の長さ方向に延びる少なくとも２本のサイプを設けることにより、底上げ部における応力集中を緩和し、トレッドゴムの疲労によるクラックの発生を抑制することができる。
【０００８】
上記構造において、各底上げ部に配されるサイプの溝幅の総和はラグ溝の溝幅の３０％以下であることが好ましく、サイプの深さは底上げ部の高さの２０〜８０％であることが好ましい。
【０００９】
また、上記目的を解決するための本発明の重荷重用空気入りタイヤは、トレッド部のショルダー領域にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これらラグ溝によって複数のブロックを区画した重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記ラグ溝内に溝深さの３０〜８０％の高さとなる底上げ部を形成すると共に、各ブロックの底上げ部頂点に臨む位置に少なくとも２本のサイプを設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
このようにラグ溝内に溝深さの３０〜８０％の高さとなる底上げ部を設けて耐偏摩耗性を改善するに際し、各ブロックの底上げ部頂点に臨む位置に少なくとも２本のサイプを設けることにより、底上げ部における応力集中を緩和し、トレッドゴムの疲労によるクラックの発生を抑制することができる。
【００１１】
上記構造において、サイプのトレッド面からの深さはラグ溝の溝深さと底上げ部の高さとの差の５０〜１００％であることが好ましい。また、ラグ溝の溝幅が底上げ部頂点の位置で最大となるようにラグ溝のトレッド面に対する溝壁角度を８０〜９０°の範囲で連続的に変化させることが好ましい。
【００１２】
更に、上記目的を解決するための本発明の重荷重用空気入りタイヤは、トレッド部のショルダー領域にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これらラグ溝によって複数のブロックを区画した重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記ラグ溝内に溝深さの３０〜８０％の高さとなる底上げ部を形成すると共に、前記ラグ溝の溝幅が底上げ部頂点の位置で最大となるように該ラグ溝のトレッド面に対する溝壁角度を８０〜９０°の範囲で連続的に変化させたことを特徴とするものである。
【００１３】
このようにラグ溝内に溝深さの３０〜８０％の高さとなる底上げ部を設けて耐偏摩耗性を改善するに際し、ラグ溝の溝幅が底上げ部頂点の位置で最大となるようにラグ溝のトレッド面に対する溝壁角度を８０〜９０°の範囲で連続的に変化させることにより、底上げ部における応力集中を緩和し、トレッドゴムの疲労によるクラックの発生を抑制することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明を適用する重荷重用空気入りタイヤを示すものである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。カーカス層４のタイヤ幅方向端部はビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層６が設けられている。また、ビード部３には必要に応じてカーカス層４に沿うように複数層の補強層７が埋設されている。
【００１６】
トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝１１と、タイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝１２とが設けられている。これら主溝１１及びラグ溝１２によってトレッド部１に複数のブロック１３が区画されている。即ち、この重荷重用空気入りタイヤは、トレッド部１のショルダー領域にラグ溝１２を備え、所謂ショルダーオープンラグタイプのブロックパターンを有している。
【００１７】
ショルダー領域のラグ溝１２内には底上げ部１４が形成されている。この底上げ部１４はブロック１３の挙動を抑えて耐偏摩耗性を改善するためのものである。底上げ部１４の高さＨは、ラグ溝１の溝深さＤの３０〜８０％である。この高さＨが溝深さＤの３０％未満であると耐偏摩耗性の改善効果が不足し、逆に８０％を超えるとショルダーオープンラグタイプのブロックパターンではなくなり、排水性等のタイヤ性能が不十分になる。
【００１８】
上記のようにラグ溝１２内に底上げ部１４を設けた場合、制駆動やコーナリングによるブロック１３の捩じれに起因して底上げ部１４に応力が集中し、その結果として、トレッドゴムの疲労によるクラックが発生し易くなる。そこで、本発明では、底上げ部１４による耐偏摩耗性の改善効果を損なうことなく、底上げ部１４における応力集中を緩和するための構造を提供するのである。
【００１９】
図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤの要部を示し、図１のタイヤにおけるショルダー領域のブロックを拡大して示すものである。
【００２０】
図２（ａ）〜（ｃ）において、各底上げ部１４にはラグ溝１２の長さ方向に延びる少なくとも２本、好ましくは２〜４本のサイプ１５が設けられている。このように各底上げ部１４に少なくとも２本のサイプ１５を設けることにより、耐偏摩耗性を向上しつつ、底上げ部１４における応力集中を緩和し、トレッドゴムの疲労によるクラックの発生を抑制することができる。なお、単独のサイプ１５では応力集中を緩和する作用が不十分である。
【００２１】
上記重荷重用空気入りタイヤにおいて、各底上げ部１４に配されるサイプ１５の溝幅の総和はラグ溝１２の溝幅の３０％以下、より好ましくは５〜３０％であると良い。サイプ１５の溝幅の総和がラグ溝１２の溝幅の３０％を超えると耐偏摩耗性の改善効果が不十分になる。ここで言うラグ溝の溝幅とは、底上げ部の頂点（稜線部）の位置での溝幅である。
【００２２】
また、サイプ１５の深さｄ₁は底上げ部１４の高さＨの２０〜８０％であることが好ましい。サイプ１５の深さｄ₁が底上げ部１４の高さＨの２０％未満であると耐クラック性の改善効果が不十分になり、逆に８０％を超えると耐偏摩耗性の改善効果が不十分になる。
【００２３】
底上げ部１４にサイプ１５を設ける場合、これらサイプ１５をラグ溝１２の中心線に対して必ずしも対称に配置する必要はなく、例えば、方向性トレッドパターンにおいては特にブレーキング時の捩じれが大きくなるブロック側にサイプ１５を寄せて配置しても良い。また、サイプ１５の形状は平面視で直線形とする以外にジグザグ形や波形にしても良い。更に、サイプ底部を円筒状に成形したり、サイプ深さを不均一にしても良い。
【００２４】
図３（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤの要部を示し、図１のタイヤにおけるショルダー領域のブロックを拡大して示すものである。
【００２５】
図３（ａ）〜（ｃ）において、各ブロック１３には底上げ部１４の頂点（稜線部）に臨む位置に少なくとも２本、好ましくは２〜４本のサイプ１６が設けられている。このように各ブロック１３の底上げ部頂点に臨む位置に少なくとも２本のサイプ１６を設けることにより、耐偏摩耗性を向上しつつ、底上げ部１４における応力集中を緩和し、トレッドゴムの疲労によるクラックの発生を抑制することができる。なお、単独のサイプ１６では応力集中を緩和する作用が不十分である。
【００２６】
上記重荷重用空気入りタイヤにおいて、サイプ１６のトレッド面からの深さｄ₂はラグ溝１２の溝深さＤと底上げ部１４の高さＨとの差（Ｄ−Ｈ）の５０〜１００％であることが好ましい。サイプ１６の深さｄ₂が上記差（Ｄ−Ｈ）の５０％未満であると耐クラック性の改善効果が不十分になり、逆に１００％を超えると耐偏摩耗性の改善効果が不十分になる。
【００２７】
図４（ａ）〜（ｃ）は本発明の第３実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤの要部を示し、図１のタイヤにおけるショルダー領域のブロックを拡大して示すものである。
【００２８】
図４（ａ）〜（ｃ）において、前述の実施形態と同様に、各ブロック１３には底上げ部１４の頂点（稜線部）に臨む位置に少なくとも２本、好ましくは２〜４本のサイプ１６が設けられている。これに加えて、ラグ溝１２の溝幅が底上げ部１４の頂点（稜線部）の位置で最大となるようにラグ溝１２のトレッド面に対する溝壁角度は８０〜９０°の範囲で連続的に変化している。つまり、このラグ溝１２は基準となる溝壁角度αを最小値とし、底上げ部１４の頂点の位置での溝壁角度βを最大値とし、これら溝壁角度α，βが８０〜９０°の範囲に設定されている。このようにラグ溝１２の溝幅が底上げ部頂点の位置で最大となるようにトレッド面に対する溝壁角度を８０〜９０°の範囲で連続的に変化させることにより、耐偏摩耗性を向上しつつ、底上げ部１４における応力集中を緩和し、トレッドゴムの疲労によるクラックの発生を抑制することができる。即ち、底上げ部１４とブロック１３との接合長さが長くなるため、耐クラック性が良好になる。
【００２９】
上述した第２実施形態及び第３実施形態では、各ブロック１３の底上げ部頂点に臨む位置に２本のサイプ１６を設けているが、例えば、図５に示すような多段の底上げ部１４を形成する場合には、各ブロック１３の底上げ部頂点に臨む位置に３本又はそれ以上のサイプ１６を設けるようにすれば良い。
【００３０】
【実施例】
タイヤサイズ３１５／８０Ｒ２２．５で、トレッド部のショルダー領域にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これらラグ溝によって複数のブロックを区画した重荷重用空気入りタイヤにおいて、ラグ溝内に底上げ部を備えた従来例１、比較例１及び実施例１〜６をそれぞれ製作した。比較例１及び実施例１〜６は、各底上げ部にラグ溝の長さ方向に延びるサイプを設け、表１に示すように、各底上げ部におけるサイプの本数（「サイプの本数」にて表示）、ラグ溝の溝幅に対する各底上げ部に配されるサイプの溝幅の総和の比率（「サイプの溝幅比率」にて表示）、底上げ部の高さに対するサイプの深さの比率（「サイプの深さ比率」にて表示）、ラグ溝の溝深さに対する底上げ部の高さの比率（「底上げ部の高さ比率」にて表示）を種々異ならせたものである。
【００３１】
これら試験タイヤについて、下記の測定条件で、耐偏摩耗性、耐クラック性を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００３２】
耐偏摩耗性：
試験タイヤを空気圧８３０ｋＰａにて車両に装着し、舗装路を１５万ｋｍ走行した後、ヒールアンドトウ摩耗量を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを意味する。なお、従来例１に比べて−５ポイントまでを許容範囲とする。
【００３３】
耐クラック性：
試験タイヤを空気圧８３０ｋＰａにて車両に装着し、舗装路を走行し、グルーブクラックが発生した時点での実車走行距離を測定した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐クラック性が優れていることを意味する。
【００３４】
【表１】

【００３５】
この表１から判るように、実施例１〜６はいずれも耐偏摩耗性を維持しつつ耐クラック性に優れていた。一方、比較例１では耐クラック性の改善効果が殆ど見られなかった。
【００３６】
次に、タイヤサイズ３１５／８０Ｒ２２．５で、トレッド部のショルダー領域にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これらラグ溝によって複数のブロックを区画した重荷重用空気入りタイヤにおいて、ラグ溝内に底上げ部を備えた従来例２、比較例２及び実施例７〜１２をそれぞれ製作した。比較例２及び実施例７〜１２は、各ブロックの底上げ部頂点に臨む位置にサイプを設け、表２に示すように、各ブロックの底上げ部頂点に臨む位置におけるサイプの本数（「エッジサイプの本数」にて表示）、ラグ溝の溝深さと底上げ部の高さとの差に対するサイプのトレッド面からの深さの比率（「エッジサイプの深さ比率」にて表示）、ラグ溝の溝深さに対する底上げ部の高さの比率（「底上げ部の高さ比率」にて表示）を種々異ならせたものである。また、従来例２、比較例２及び実施例７〜１０はラグ溝のトレッド面に対する溝壁角度（「ラグ溝の溝壁角度」にて表示）を一定にしたものであるが、実施例１１，１２はラグ溝の溝幅が底上げ部頂点の位置で最大となるように該ラグ溝のトレッド面に対する溝壁角度を連続的に変化させたものである。
【００３７】
これら試験タイヤについて、上述の測定条件で、耐偏摩耗性、耐クラック性を評価し、その結果を表２に併せて示した。
【００３８】
【表２】

【００３９】
この表２から判るように、実施例７〜１２はいずれも耐偏摩耗性を維持しつつ耐クラック性に優れていた。一方、比較例２では耐クラック性の改善効果が殆ど見られなかった。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トレッド部のショルダー領域にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これらラグ溝によって複数のブロックを区画した重荷重用空気入りタイヤにおいて、ラグ溝内に底上げ部を設けて耐偏摩耗性を改善するに際し、その底上げ部の近傍に適切な加工を施すことにより、底上げ部における応力集中を緩和し、トレッドゴムの疲労によるクラックの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する重荷重用空気入りタイヤを示す半断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤの要部を示し、（ａ）はタイヤ周方向に隣り合うブロックの平面図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ矢視断面図、（ｃ）はそのＹ−Ｙ矢視断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤの要部を示し、（ａ）はタイヤ周方向に隣り合うブロックの平面図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ矢視断面図、（ｃ）はそのＹ−Ｙ矢視断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤの要部を示し、（ａ）はタイヤ周方向に隣り合うブロックの平面図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ矢視断面図、（ｃ）はそのＹ−Ｙ矢視断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態及び第３実施形態の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
４カーカス層
５ビードコア
６ベルト層
７補強層
１１主溝
１２ラグ溝
１３ブロック
１４底上げ部
１５，１６サイプ
Ｄラグ溝の溝深さ
Ｈ底上げ部の高さ
ｄ₁，ｄ₂ サイプの深さ
α，β ラグ溝の溝壁角度

Claims

トレッド部のショルダー領域にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これらラグ溝によって複数のブロックを区画した重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記ラグ溝内に溝深さの３０〜８０％の高さとなる底上げ部を形成すると共に、各底上げ部にラグ溝の長さ方向に延びる少なくとも２本のサイプを設けた重荷重用空気入りタイヤ。
各底上げ部に配されるサイプの溝幅の総和が、前記ラグ溝の溝幅の３０％以下である請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
前記サイプの深さが、前記底上げ部の高さの２０〜８０％である請求項１又は請求項２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
トレッド部のショルダー領域にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これらラグ溝によって複数のブロックを区画した重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記ラグ溝内に溝深さの３０〜８０％の高さとなる底上げ部を形成すると共に、各ブロックの底上げ部頂点に臨む位置に少なくとも２本のサイプを設けた重荷重用空気入りタイヤ。
前記サイプのトレッド面からの深さが、前記ラグ溝の溝深さと前記底上げ部の高さとの差の５０〜１００％である請求項４に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
前記ラグ溝の溝幅が底上げ部頂点の位置で最大となるように該ラグ溝のトレッド面に対する溝壁角度を８０〜９０°の範囲で連続的に変化させた請求項４又は請求項５に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
トレッド部のショルダー領域にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を設け、これらラグ溝によって複数のブロックを区画した重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記ラグ溝内に溝深さの３０〜８０％の高さとなる底上げ部を形成すると共に、前記ラグ溝の溝幅が底上げ部頂点の位置で最大となるように該ラグ溝のトレッド面に対する溝壁角度を８０〜９０°の範囲で連続的に変化させた重荷重用空気入りタイヤ。