JP4618385B2

JP4618385B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4618385B2
Application number: JP2009218845A
Authority: JP
Inventors: 貴之鈴木
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2029-09-24
Also published as: DE102009049500B4; DE102009049500A1; US8517071B2; JP2010116143A; US20100096060A1

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、タイヤの耐偏摩耗性能を向上できる空気入りタイヤに関する。

近年の空気入りタイヤでは、ショルダーリブのタイヤ幅方向外側の接地端に細リブが設けられている。この細リブは、いわゆる摩耗犠牲リブであり、タイヤ転動時にて積極的に摩耗してショルダーリブ本体の偏摩耗を低減する。かかる構成を採用する従来の空気入りタイヤとして、特許文献１に記載される技術が知られている。

特開平１１−７８４２２号公報

この発明は、タイヤの耐偏摩耗性能を向上できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、複数のベルトプライを積層して成ると共にカーカス層のタイヤ径方向外側に配置されるベルト層と、前記ベルトプライの端部に配置されるベルトエッジクッションとを有し、且つ、タイヤ周方向に延在する少なくとも４本の周方向主溝と、これらの周方向主溝により区画されて成る複数の陸部と、トレッド部ショルダー領域の前記陸部に配置されて当該陸部のタイヤ幅方向外側の端部に細リブを形成する細溝とをトレッド部に有する空気入りタイヤであって、前記周方向主溝のうちタイヤ接地端側に位置する左右の周方向主溝を外側周方向主溝と呼ぶときに、タイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ赤道面から前記外側周方向主溝までの距離ｔとタイヤ赤道面から前記ベルトエッジクッションのタイヤ幅方向内側の端部までの距離ｂとが０．８５≦ｔ／ｂ≦０．９０の関係を有し、最大幅を有する前記ベルトプライの半幅ｄとタイヤ赤道面から前記細溝までの距離ｕとが０．９７≦ｄ／ｕ≦１．０３の関係を有し、且つ、最外層にある前記ベルトプライの半幅ａと前記外側周方向主溝の距離ｔとが１．１５≦ａ／ｔ≦１．２５の関係を有し、且つ、最外層にある前記ベルトプライと最大幅を有する前記ベルトプライとの間に前記ベルトプライ（以下、中間ベルトプライという。）が配置されると共に、前記ベルトエッジクッションが前記中間ベルトプライの端部と最大幅を有する前記ベルトプライの端部との間に挟み込まれて配置されるときに、前記外側周方向主溝の溝底から最外層にある前記ベルトプライまでの距離Ｄ１と、前記細溝の溝底から前記中間ベルトプライのタイヤ幅方向外側の端部までの距離Ｄ２と、前記細溝の溝底から最大幅を有する前記ベルトプライまでの距離Ｄ３とが０．３５≦Ｄ１／Ｄ２≦０．４０かつ０．８５≦Ｄ２／Ｄ３≦１．００の関係を有することを特徴とする。

この空気入りタイヤでは、タイヤ赤道面から外側周方向主溝までの距離ｔとタイヤ赤道面からベルトエッジクッションのタイヤ幅方向内側の端部までの距離ｂとの比ｔ／ｂ、最大幅を有するベルトプライの半幅ｄとタイヤ赤道面から細溝５３までの距離ｕとの比ｄ／ｕ、ならびに、最外層にあるベルトプライの半幅ａと距離ｔとの比ａ／ｔが適正化される。かかる構成では、トレッド部の溝とベルト層（ベルトプライ）との位置関係ならびに溝同士の位置関係が適正化されるので、タイヤの製造精度に起因するトレッドゲージのばらつきが緩和される。これにより、タイヤの耐偏摩耗性能が向上する利点がある。
この空気入りタイヤでは、トレッド部ショルダー領域の各溝と各ベルトプライとの位置関係が適正化されるので、タイヤ転動時にてベルトエッジクッション付近におけるトレッドゲージの変動が抑制される。これにより、タイヤの耐偏摩耗性能がさらに向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記周方向主溝のうちタイヤ赤道面側に位置する周方向主溝を内側周方向主溝と呼ぶときに、タイヤ赤道面から前記内側周方向主溝までの距離ｓと前記細溝の距離ｕとが０．１８≦ｓ／ｕ≦０．２０の関係を有する。

この空気入りタイヤでは、かかる構成では、内側周方向主溝と細溝との位置関係が適正化されるので、タイヤの製造精度に起因するトレッドゲージのばらつきがより緩和される。これにより、タイヤの耐偏摩耗性能がさらに向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記外側周方向主溝の距離ｔと前記細溝の距離ｕとが０．５５≦ｔ／ｕ≦０．６０の関係を有する。

この空気入りタイヤでは、外側周方向主溝と細溝との位置関係が適正化されるので、タイヤの製造精度に起因するトレッドゲージのばらつきがより緩和される。これにより、タイヤの耐偏摩耗性能がさらに向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記外側周方向主溝の溝深さＧ１と前記細溝の溝深さＧ２とが０．８≦Ｇ２／Ｇ１≦１．０の関係を有する。

この空気入りタイヤでは、外側周方向主溝の溝深さＧ１と細溝の溝深さＧ２との比Ｇ２／Ｇ１が適正化されるので、タイヤ転動時にてベルトエッジクッション付近におけるトレッドゲージの変動が抑制される。これにより、タイヤの耐偏摩耗性能がさらに向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部ショルダー領域の前記陸部の中央部がサイプレス構造を有する。

この空気入りタイヤでは、ショルダーリブの中央部がサイプによって分断されないので、ショルダーリブの剛性が確保される。これにより、タイヤの耐偏摩耗性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、重荷重用空気入りタイヤに適用される。

重荷重用空気入りタイヤでは、高い負荷が付与されるためタイヤの偏摩耗が発生しやすい。したがって、かかる重荷重用空気入りタイヤを適用対象とすることにより、タイヤの耐偏摩耗性能がより顕著に得られる利点がある。

この発明にかかる空気入りタイヤでは、タイヤ赤道面から外側周方向主溝までの距離ｔとタイヤ赤道面からベルトエッジクッションのタイヤ幅方向内側の端部までの距離ｂとの比ｔ／ｂ、最大幅を有するベルトプライの半幅ｄとタイヤ赤道面から細溝５３までの距離ｕとの比ｄ／ｕ、ならびに、最外層にあるベルトプライの半幅ａと距離ｔとの比ａ／ｔが適正化される。かかる構成では、トレッド部の溝とベルト層（ベルトプライ）との位置関係ならびに溝同士の位置関係が適正化されるので、タイヤの製造精度に起因するトレッドゲージのばらつきが緩和される。これにより、タイヤの耐偏摩耗性能が向上する利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、この発明の実施例にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図２は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。図３は、この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

［空気入りタイヤ］
この空気入りタイヤ１は、カーカス層２と、ベルト層３と、トレッドゴム４とを含んで構成される（図１参照）。カーカス層２は、左右のビードコア（図示省略）間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。ベルト層３は、積層された複数のベルトプライ３１〜３４から成り、カーカス層２のタイヤ径方向外周に配置される。トレッドゴム４は、カーカス層２およびベルト層３のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。

また、空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝５１、５２と、これらの周方向主溝５１、５２により区画されて成る複数の陸部（リブ）６１〜６３とを有する（図１参照）。例えば、この実施例では、タイヤ赤道面ＣＬを境界とするトレッド部の左右の領域に、２本の周方向主溝５１、５２がそれぞれ形成されている。すなわち、４本の周方向主溝５１、５２がトレッド部に形成されている。これらの周方向主溝５１、５２のうちタイヤ赤道面ＣＬ側に位置する２本の周方向主溝５１を内側周方向主溝と呼び、タイヤ接地端側に位置する左右の周方向主溝５２を外側周方向主溝と呼ぶ。これらの周方向主溝５１、５２によって、トレッド部センター領域に３本のセンターリブ６１、６２が区画されており、また、左右のトレッド部ショルダー領域にショルダーリブ６３がそれぞれ区画されている。これにより、リブを基調としたトレッドパターンが形成されている。

また、空気入りタイヤ１は、ショルダーリブ６３に細溝５３を有する（図１参照）。この細溝５３は、トレッド部の踏面側かつショルダーリブ６３のタイヤ幅方向外側の端部（接地端付近）に沿って配置されて、ショルダーリブ６３の端部（バットレス部）に細リブ６３１を形成する。この細リブ６３１は、いわゆる摩耗犠牲リブであり、タイヤ転動時にて積極的に摩耗することによりショルダーリブ６３全体の摩耗を抑制する。

ここで、この空気入りタイヤ１では、ベルトエッジクッション３５が配置される。ベルトエッジクッション３５は、ベルトプライ３２、３３のタイヤ径方向外側の端部に挟み込まれて配置される。例えば、この実施例では、断面三角形状のベルトエッジクッション３５がタイヤ径方向外側から二番目のベルトプライ３２の端部と三番目のベルトプライ３３の端部との間に挟み込まれて配置されている。このとき、タイヤ赤道面ＣＬから外側周方向主溝５２までの距離ｔと、タイヤ赤道面ＣＬからベルトエッジクッション３５のタイヤ幅方向内側の端部までの距離ｂとが０．８５≦ｔ／ｂ≦０．９０の関係を有する。また、タイヤ子午線方向の断面視にて、最大幅を有するベルトプライ（タイヤ径方向外側から三番目のベルトプライ）３３の半幅ｄとタイヤ赤道面ＣＬから細溝５３までの距離ｕとが０．９７≦ｄ／ｕ≦１．０３の関係を有する。また、最外層にあるベルトプライ３１の半幅ａとタイヤ赤道面ＣＬから外側周方向主溝５２までの距離ｔとが１．１５≦ａ／ｔ≦１．２５の関係を有する。

なお、この実施例において、ベルトプライの半幅ａ、ｃ、ｄおよびタイヤ赤道面ＣＬからの距離ｂ、ｓ〜ｕは、タイヤが適用リムに装着されて規定内圧を付与されると共に無負荷状態とされた状態にて測定される。また、距離ｓ〜ｕは、溝中心までの距離である。

ここで、適用リムとは、ＪＡＴＭＡに規定される「適用リム」、ＴＲＡに規定される「Design Rim」、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「Measuring Rim」をいう。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最高空気圧」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、規定荷重とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最大負荷能力」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。ただし、乗用車用タイヤの場合には、規定内圧が空気圧１８０［ｋＰａ］であり、規定荷重が最大負荷能力の８８［％］である。

［効果］
以上説明したように、この空気入りタイヤ１では、タイヤ赤道面ＣＬから外側周方向主溝５２までの距離ｔとタイヤ赤道面ＣＬからベルトエッジクッション３５のタイヤ幅方向内側の端部までの距離ｂとの比ｔ／ｂ、最大幅を有するベルトプライ３３の半幅ｄとタイヤ赤道面ＣＬから細溝５３までの距離ｕとの比ｄ／ｕ、ならびに、最外層にあるベルトプライ３１の半幅ａと距離ｔとの比ａ／ｔが適正化される（図１参照）。かかる構成では、トレッド部の溝５１〜５３とベルト層３（ベルトプライ３１〜３４）との位置関係ならびに溝５１〜５３同士の位置関係が適正化されるので、タイヤの製造精度に起因するトレッドゲージのばらつきが緩和される。これにより、タイヤの耐偏摩耗性能が向上する利点がある。

［変形例］
なお、この空気入りタイヤ１では、タイヤ赤道面ＣＬから内側周方向主溝５１までの距離ｓと、タイヤ赤道面ＣＬから細溝５３までの距離ｕとが０．１８≦ｓ／ｕ≦０．２０の関係を有することが好ましい（図１参照）。かかる構成では、内側周方向主溝５１と細溝５３との位置関係が適正化されるので、タイヤの製造精度に起因するトレッドゲージのばらつきがより緩和される。これにより、タイヤの耐偏摩耗性能がさらに向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、外側周方向主溝５２の距離ｔと細溝５３の距離ｕとが０．５５≦ｔ／ｕ≦０．６０の関係を有することが好ましい（図１参照）。かかる構成では、外側周方向主溝５２と細溝５３との位置関係が適正化されるので、タイヤの製造精度に起因するトレッドゲージのばらつきがより緩和される。これにより、タイヤの耐偏摩耗性能がさらに向上する利点がある。

また、最外層にあるベルトプライ３１と最大幅を有するベルトプライ３３との間に挟み込まれて配置されるベルトプライ３２を中間ベルトプライと呼ぶ（図１参照）。このとき、この空気入りタイヤ１では、外側周方向主溝５２の溝底から最外層にあるベルトプライ３１までの距離Ｄ１と、細溝５３の溝底から中間ベルトプライ３２のタイヤ幅方向外側の端部までの距離Ｄ２と、細溝５３の溝底から最大幅を有するベルトプライ３３までの距離Ｄ３とが０．３５≦Ｄ１／Ｄ２≦０．４０かつ０．８５≦Ｄ２／Ｄ３≦１．００の関係を有することが好ましい。かかる構成では、トレッド部ショルダー領域の各溝５２、５３と各ベルトプライ３１〜３３との位置関係が適正化されるので、タイヤ転動時にてベルトエッジクッション３５付近におけるトレッドゲージの変動が抑制される。これにより、タイヤの耐偏摩耗性能がさらに向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、外側周方向主溝５２の溝深さＧ１と細溝５３の溝深さＧ２とが０．８≦Ｇ２／Ｇ１≦１．０の関係を有することが好ましい（図２参照）。外側周方向主溝５２の溝深さＧ１と細溝５３の溝深さＧ２との比Ｇ２／Ｇ１が適正化されるので、タイヤ転動時にてベルトエッジクッション３５付近におけるトレッドゲージの変動が抑制される。これにより、タイヤの耐偏摩耗性能がさらに向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、トレッド部ショルダー領域の陸部６３の中央部がサイプレス構造を有することが好ましい（図示省略）。すなわち、ショルダーリブ６３の中央部（エッジ部を除く部分）には、サイプが形成されないことが好ましい。かかる構成では、ショルダーリブ６３の中央部がサイプによって分断されないので、ショルダーリブ６３の剛性が確保される。これにより、タイヤの耐偏摩耗性能が向上する利点がある。なお、サイプとは、サイプ深さ５［ｍｍ］以上かつサイプ幅１［ｍｍ］以上２［ｍｍ］以下のものをいう。また、ショルダーリブ６３のエッジ部には、サイプが配置されても良い。

［適用対象］
また、この空気入りタイヤ１は、重荷重用空気入りタイヤを適用対象とすることが好ましい。かかる重荷重用空気入りタイヤでは、高い負荷が付与されるためタイヤの偏摩耗が発生しやすい。したがって、かかる重荷重用空気入りタイヤを適用対象とすることにより、タイヤの耐偏摩耗性能がより顕著に得られる利点がある。
また、この空気入りタイヤ１では、上記のように、陸部６１〜６３がリブを基調としたトレッドパターンを有している（図示省略）。かかる構成では、陸部６１〜６３がタイヤ周方向に連続するので、陸部６１〜６３（特にショルダーリブ６３）の剛性が適正に確保される。これにより、タイヤの耐偏摩耗性能が向上する利点がある。
しかし、これに限らず、陸部６１〜６３がタイヤ周方向に複数に分断されることにより、ブロックを基調としたトレッドパターンが形成されても良い（図示省略）。
また、陸部６１〜６３がラグ溝（例えば、５ｍｍ程度の溝幅かつ浅い溝深さを有する横溝）を有しても良い（図示省略）。かかる構成では、浅いラグ溝によって陸部６１〜６３の剛性が適正に確保されると共に、ウェット走行時におけるタイヤの排水性能が向上する利点がある。なお、かかる構成では、タイヤ接地時にて接地面のラグ溝が塞がり、接地面における陸部がタイヤ周方向に連続となる。

［性能試験］
この実施例では、条件が異なる複数の空気入りタイヤについて、タイヤの耐偏摩耗性能に関する性能試験が行われた（図３参照）。この性能試験では、タイヤサイズ１１Ｒ２２．５の空気入りタイヤがＪＡＴＭＡ規定の適用リムに組み付けられ、２本の空気入りタイヤが試験車両である２−Ｄ車のステア軸に装着される。また、この空気入りタイヤにＪＡＴＭＡ規定の最高内圧および最大荷重が負荷される。そして、試験車両が舗装路を５００００［ｋｍ］走行した後に、ショルダーリブの偏摩耗が観察されて指数評価が行われる。この評価は比較例を基準（１００）として数値が大きいほど好ましい。

参考例１、２および発明例３〜１０の空気入りタイヤ１では、タイヤ赤道面ＣＬから外側周方向主溝５２までの距離ｔとタイヤ赤道面ＣＬからベルトエッジクッション３５のタイヤ幅方向内側の端部までの距離ｂとの比ｔ／ｂ、最大幅を有するベルトプライ３３の半幅ｄとタイヤ赤道面ＣＬから細溝５３までの距離ｕとの比ｄ／ｕ、ならびに、最外層にあるベルトプライ３１の半幅ａと距離ｔとの比ａ／ｔが適正化されている（図１参照）。

試験結果に示すように、参考例１、２および発明例３〜１０の空気入りタイヤ１では、タイヤの耐偏摩耗性能が向上することが分かる（図３参照）。また、参考例２、発明例３および発明例４を比較すると、トレッド部ショルダー領域の各溝５２、５３と各ベルトプライ３１〜３３との位置関係（比Ｄ１／Ｄ２および比Ｄ２／Ｄ３）が適正化されることにより、タイヤの耐偏摩耗性能がさらに向上することが分かる。また、発明例４〜発明例６を比較すると、外側周方向主溝５２の溝深さＧ１と細溝５３の溝深さＧ２との比Ｇ２／Ｇ１が適正化されることにより、タイヤの耐偏摩耗性能がさらに向上することが分かる。
また、発明例６と発明例７とを比較すると、比ｔ／ｂおよび比ｄ／ｕが適正化されることにより、タイヤの耐偏摩耗性能がさらに向上することが分かる。また、発明例７と発明例８とを比較すると、比ａ／ｔならびにタイヤ赤道面ＣＬから内側周方向主溝５１までの距離ｓとタイヤ赤道面ＣＬから細溝５３までの距離ｕとの比ｓ／ｕが適正化されることにより、タイヤの耐偏摩耗性能がさらに向上することが分かる。また、発明例８〜発明例１０を比較すると、比Ｄ１／Ｄ２、比Ｄ２／Ｄ３および比Ｇ２／Ｇ１が適正化されることにより、タイヤの耐偏摩耗性能がさらに向上することが分かる。

以上のように、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤの耐偏摩耗性能を向上できる点で有用である。

１空気入りタイヤ
２カーカス層
３ベルト層
４トレッドゴム
４発明例
６発明例
３１〜３４ベルトプライ
３５ベルトエッジクッション
５１内側周方向主溝
５２外側周方向主溝
５３細溝
６１、６２センターリブ
６３ショルダーリブ
６３１細リブ

Claims

複数のベルトプライを積層して成ると共にカーカス層のタイヤ径方向外側に配置されるベルト層と、前記ベルトプライの端部に配置されるベルトエッジクッションとを有し、且つ、タイヤ周方向に延在する少なくとも４本の周方向主溝と、これらの周方向主溝により区画されて成る複数の陸部と、トレッド部ショルダー領域の前記陸部に配置されて当該陸部のタイヤ幅方向外側の端部に細リブを形成する細溝とをトレッド部に有する空気入りタイヤであって、
前記周方向主溝のうちタイヤ接地端側に位置する左右の周方向主溝を外側周方向主溝と呼ぶときに、
タイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ赤道面から前記外側周方向主溝までの距離ｔとタイヤ赤道面から前記ベルトエッジクッションのタイヤ幅方向内側の端部までの距離ｂとが０．８５≦ｔ／ｂ≦０．９０の関係を有し、最大幅を有する前記ベルトプライの半幅ｄとタイヤ赤道面から前記細溝までの距離ｕとが０．９７≦ｄ／ｕ≦１．０３の関係を有し、且つ、最外層にある前記ベルトプライの半幅ａと前記外側周方向主溝の距離ｔとが１．１５≦ａ／ｔ≦１．２５の関係を有し、且つ、
最外層にある前記ベルトプライと最大幅を有する前記ベルトプライとの間に前記ベルトプライ（以下、中間ベルトプライという。）が配置されると共に、前記ベルトエッジクッションが前記中間ベルトプライの端部と最大幅を有する前記ベルトプライの端部との間に挟み込まれて配置されるときに、
前記外側周方向主溝の溝底から最外層にある前記ベルトプライまでの距離Ｄ１と、前記細溝の溝底から前記中間ベルトプライのタイヤ幅方向外側の端部までの距離Ｄ２と、前記細溝の溝底から最大幅を有する前記ベルトプライまでの距離Ｄ３とが０．３５≦Ｄ１／Ｄ２≦０．４０かつ０．８５≦Ｄ２／Ｄ３≦１．００の関係を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
前記周方向主溝のうちタイヤ赤道面側に位置する周方向主溝を内側周方向主溝と呼ぶときに、タイヤ赤道面から前記内側周方向主溝までの距離ｓと前記細溝の距離ｕとが０．１８≦ｓ／ｕ≦０．２０の関係を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記外側周方向主溝の距離ｔと前記細溝の距離ｕとが０．５５≦ｔ／ｕ≦０．６０の関係を有する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
前記外側周方向主溝の溝深さＧ１と前記細溝の溝深さＧ２とが０．８≦Ｇ２／Ｇ１≦１．０の関係を有する請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
トレッド部ショルダー領域の前記陸部の中央部がサイプレス構造を有する請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
重荷重用空気入りタイヤに適用される請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。