JP4482205B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロックが周方向に隔置してなるブロック列を１列以上有するトレッドパターンの空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
ブロックのみからなる所謂ブロックパターン、あるいはブロックの比率が比較的高い例えばリブ・ブロックパターン、ラグ・ブロックパターンなどのトレッドパターンのタイヤにおいては、ブロック外面全体が、タイヤ直径や金型面の半径に基づいた円弧で湾曲している場合、該ブロックが鋸刃状に不規則に摩耗する所謂ヒールアンドトゥ摩耗などの偏摩耗が、しばしば生じることが知られている。特にこのヒールアンドトゥ摩耗は、トラックの駆動輪側に用いられるタイヤに顕著に現れる。
【０００３】
鋭いブロックエッジを有してデザインされた公知のブロックは、優れたグリップ性能をもたらす反面、前記偏摩耗の欠点に加えて転動時の大きな騒音を甘受しなくてはならない。そしてまた、それぞれのブロックに生じた小さな圧縮ゾーンは、踏込み側のブロックエッジにおける高い接地圧とブロック変形を招来せしめ、このことがより高い屈曲変形、温度上昇、不安定な転動、および寿命の短命化につながる可能性がある。
【０００４】
一方、ＥＰ−Ａ−０８９５８７６号公報により、こうした欠点を減らすために、ブロックエッジを面取りし、このブロックエッジにおける高さを減じることが知られている。この方法は、ある程度の改善をもたらすものの、上に列挙した問題点を要求しうるレベルまで十分改善することはできない。
【０００５】
そこで本発明の課題は、１列以上のブロック列を有するトレッドパターンにおいて、ヒールアンドトゥ摩耗などの偏摩耗を回避しつつ、転動騒音を大巾に低減でき、かつ転がり抵抗を下げるとともにタイヤ寿命を延命化し、それに伴って走行性能を向上させる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】
この課題は、本発明によれば基本的には、タイヤ赤道面に対して一定の角度でのびかつタイヤ接地面に踏込む側のブロックエッジに、その全長に亘り、ブロック中央の高原部に対して高さを減じた高さ減少部を形成することによって解決される。
【０００７】
このとき、前記高さ減少部が、前記高原部に連なる始端縁から溝底又はその近傍の終端縁まで延在するとともに、この高さ減少部の、タイヤ赤道面と平行なブロック断面における輪郭線が、後述する指数関数からなる縦長のＳ字状曲線からなることである。
【０００８】
特に最適な指数関数を選択することにより、トレッドパターンをそれぞれの使用目的にできるだけ合わせてデザインすることができる。その際、本発明が従来方法とは異なり格別に意義あることは、トレッドデザインが溝底を基準として最適の指数関数で行われることであり、このときの指数関数のパラメータは、トレッドパターンがタイヤ回転に対して方向性を有するように或いは有さないように選択することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
本発明の空気入りタイヤは、トレッド部にブロックが周方向に隔置してなるブロック列を１列以上有するトレッドパターン、すなわち、所謂ブロックパターン、リブ・ブロックパターン、ラグ・ブロックパターンなどが対象となる。
【００１０】
又前記ブロック列に配されるブロック１は、タイヤ赤道面に対して一定の角度でのびかつタイヤ接地面に踏込む側のブロックエッジ２Ａ、及びタイヤ接地面から蹴出す側のブロックエッジ２Ｂを具える。
【００１１】
そしてこのブロックエッジ２Ａ、２Ｂのうち、少なくとも前記踏込む側のブロックエッジ２Ａに、その全長に亘り、ブロック中央の高原部３に対して高さを減じた高さ減少部６Ａを形成している。なお本例では、前記蹴出し側のブロックエッジ２Ｂにも、同様に、その全長に亘り、ブロック中央の高原部３に対して高さを減じた高さ減少部６Ｂを形成している。
【００１２】
ここで、図１には、前記ブロック１のタイヤ赤道面と平行な周方向断面を示す。該ブロック断面において、前記高さ減少部６Ａは、前記高原部３に連なる始端縁４から溝底５近傍の終端縁１４まで延在するとともに、この高さ減少部６Ａの輪郭線を、前記終端縁１４を通るブロック高さ方向のＹ軸と、溝底５を通るブロック長さ方向のｔ軸とを有するｔ−Ｙ座標系で表している。なお同図には、本発明に係わるブロック１（実線で描く）に対比して、標準の従来的ブロック８を溝底５を起点として破線で示している。
【００１３】
前記従来的ブロック８は、踏込み側及び蹴出し側に、夫々鋭いブロックエッジ２を有しており、これが走行時の高い転動騒音を発生する。又この鋭いブロックエッジ２には、小さな圧縮ゾーンが形成され、これが踏込み側のブロックエッジ２Ａにおける高い接地圧とブロック変形を発生させる。その際に生じる高い屈曲変形のため、およびこれに結びついた温度上昇のために、使用寿命が減じ、しかも不安定な転動挙動が生じる可能性がある。又この種のブロックデザインでは、優れたグリップ性能の代償として、いわゆるヒールアンドトゥ摩耗を甘受しなければならないことはすでに述べたとおりである。
【００１４】
これに対して、実線で描かれている本発明に係わるブロック１が、前記従来的ブロック８と特に異なっている点は、少なくとも踏込み側のブロックエッジ２Ａに、その全長に亘り、ブロック中央の高原部３に対して高さを減じた高さ減少部６Ａが形成されている。この高さ減少部６Ａは、前記高原部３に連なる始端縁４から溝底５近傍の終端縁１４まで延在するとともに、タイヤ赤道面と平行なブロック断面において、前記高さ減少部６Ａの輪郭線は、縦長のＳ字状曲線から形成されている。特に前記輪郭線が指数関数の曲線で形成され、トレッドパターンが溝底５から最適化されてデザインされる。なおＳ字状曲線では、図３に示すようにその変曲点Ｐが、ブロック高さの１／３の距離を溝底５から隔てた高さ領域である下側１／３領域内に位置していることが好ましい。
【００１５】
図１は、本発明に係わるブロック１を示すものであり、これによれば、指数関数に従ってのびる前記輪郭線の始端縁４は、パラメータｂとして描かれている如き終端縁１４に応じて変化させることが可能である。
【００１６】
この指数関数は、次式（１）の如く表すことができる：
【数１】

ここで、パラメータａは前記終端縁１４からのブロック高さ、パラメータｂは前記溝底５からの終端縁１４の高さ、パラメータτは、前記終端縁１４（ｔ＝０）を通る前記高さ減少部６Ａの接線ＫとＹ軸との間のＹ＝ａ＋ｂにおける距離で与えられる。
【００１７】
図２は、基本的には図１のブロック輪郭形状に一致しているが、式（１）において、ｂ＝０ とした特殊な場合を例示している。すなわち、本例では、前記高さ減少部６Ａの終端縁１４が溝底５に位置する場合を示している。
【００１８】
なお前記踏込む側の高さ減少部６Ａと、蹴出し側の高さ減少部６Ｂとは、同一の指数関数すなわち同一曲線、或いは異なる指数関数すなわち異なる曲線で形成することができる。しかし好ましくは、異なる曲線で形成し、踏込む側の高さ減少部６Ａの法線に対する傾斜角度θＡを、蹴出し側の高さ減少部６Ｂの法線に対する傾斜角度θＢより大とするのが良い。なお踏込む側の傾斜角度θＡは、１５〜２５゜の範囲が好ましく、又蹴出し側の傾斜角度θＢは０〜１３゜の範囲が好ましい。ここで前記輪郭線が指数関数の場合には、前記接線Ｋの法線に対する角度を、傾斜角度θＡ、θＢと定義する。
【００１９】
このような輪郭形状のブロック１を採用することにより、特に要求されるヒールアンドトゥ摩耗の大巾な回避に加えて、転動騒音の削減と転がり抵抗の低減とが大きく達成される。又前記高さ減少部６Ａにこうした形状を与えることで、比較的広い圧縮ゾーンが得られ、ひいては前記踏込む側のブロックエッジ２Ａにおけるブロック変形および接地圧の低減につながる。このことは、屈曲変形及びこれに結びつく温度上昇とを抑えるため、優れた摩耗状況のもとで使用寿命ないし走行性能を向上する。さらに別の利点にも触れておくと、前記形状を設けることで、溝割れの減少や接地時のブロックの衝撃の低減も達成することができる。
【００２０】
図３は、前記ｔ−Ｙ座標系を用いて、ブロック１を最適化するための指数関数の曲線を詳細に示している。このとき、従来的ブロック８の壁面は、長方形のマークで示し、本発明に係わる高さ減少部６Ａの輪郭線は、三角形のマークで表示している。すでに指摘したように、それぞれのパラメータａ、ｂ、τを選択することによって、特に優先したい上述の利点を有した種々のプロファイルを最適に得ることができる。このような高さ減少部の形成は、周方向のブロックエッジだけでなく、タイヤ軸方向のブロックエッジに対して行うことも可能である。
【００２１】
なお前記踏込む側及び蹴出し側の高さ減少部６Ａ、６Ｂの始端縁４、４間に配される高原部３の周方向長さは、終端縁１４、１４の周方向長さで定義するブロック長さの２０〜８０％、さらには３０〜５０％が好ましい。又平面図で見たとき、前記高原部３は、長方形状または台形状を有している。
【００２２】
前記ブロック１による利点としては、トレッドデザインが溝底５を基準として最適の指数関数で行われることであり、溝深さが異なる複数種類の横溝７を予め設定された繰返し順序で配列させる場合、特に深底の横溝７とその半分程度の深さの浅底の横溝７とを交互に配列する場合などに格別に有効である。このようなトレッドデザインは、特に建築現場、採石場、およびゴミ収集車に用いられるタイヤなど、類似のトレッドパターンを有するタイヤに対して効果がある。
【００２９】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、ヒールアンドトゥ摩耗の大巾な回避に加えて、転動騒音の削減と転がり抵抗の低減とが大きく達成される。前記踏込む側のブロックエッジにおけるブロック変形と接地圧とを低減できるなど、屈曲変形及びこれに結びつく温度上昇とを抑えることができ、優れた摩耗状況のもとで使用寿命ないし走行性能を向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例のタイヤのブロックの輪郭形状を、標準のブロックに対比して説明する模式図である。
【図２】 ブロックの輪郭形状の他の実施例を示す模式図である。
【図３】 高さ減少部の輪郭線を最適化するための指数関数を示す詳細図である。
【符号の説明】
１、９ ブロック
２Ａ 踏込む側のブロックエッジ
３ 高原部
４ 始端縁
５ 溝底
６Ａ 高さ減少部
１１ タイヤ接地面
１４ 終端縁

Claims (3)

1. トレッド部にブロックが周方向に隔置してなるブロック列を１列以上有する空気入りタイヤであって、
   前記ブロックは、タイヤ赤道面に対して一定の角度でのびかつタイヤ接地面に踏込む側のブロックエッジを具えるとともに、該踏込む側のブロックエッジに、その全長に亘り、ブロック中央の高原部に対して高さを減じた高さ減少部を形成するとともに、
   前記高さ減少部は、前記高原部に連なる始端縁から溝底又はその近傍の終端縁まで延在し、
   かつタイヤ赤道面と平行なブロック断面において、前記高さ減少部の輪郭線は、縦長のＳ字状曲線からなり、しかもこの縦長のＳ字状曲線は、前記終端縁を通るブロック高さ方向をＹ軸、溝底を通るブロック長さ方向をｔ軸としたｔ−Ｙ座標において、
   次式（１）で定義される指数関数の曲線からなることを特徴とする空気入りタイヤ。
   Ｙ＝ａ×（１−ｅ ^−ｔ／τ ）＋ｂ −−−（１）
   （ただし、パラメータａは前記終端縁からのブロック高さ、パラメータｂは前記溝底からの前記終端縁の高さ、パラメータτは前記終端縁（ｔ＝０）を通る前記高さ減少部に対する接線Ｋと、Ｙ軸との間のＹ＝ａ＋ｂにおける距離である。）
2. 前記ブロックは、タイヤ接地面から蹴出す側のブロックエッジに、前記高原部に連なる始端縁から溝底又はその近傍の終端縁まで延在する高さ減少部を具えるとともに、この蹴出す側の高さ減少部の輪郭線は、前記式（１）で定義されかつ前記踏込む側の高さ減少部の輪郭線とは異なる指数関数の曲線からなるとともに、
   前記踏込む側の高さ減少部の輪郭線の前記接線Ｋの法線に対する傾斜角度θＡを１５〜２５°、かつ前記蹴出す側の高さ減少部の輪郭線の前記接線Ｋの法線に対する傾斜角度θＢを０〜１３としたことを特徴とする請求項１記載の記載の空気入りタイヤ。
3. 前記踏込む側の高さ減少部の始端縁と蹴出し側の高さ減少部の始端縁との間に配される高原部の周方向長さは、前記終端縁の間の周方向長さであるブロック長さの２０〜８０％であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。

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