JP6754681B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本開示は、ディフェンス グルーブ（以下、「細溝」という。）が設けられた空気入りタイヤに関する。

走行中の空気入りタイヤでは、一般にトレッド面におけるショルダー陸部の接地端近傍において接地圧が高く、トレッド面における他の陸部に比べて、ショルダー陸部の接地端近傍は摩耗量が大きくなる。

このような偏摩耗を防止するために、ショルダー陸部にタイヤ周方向に延び、タイヤ幅方向断面でタイヤ径方向に沿ってまっすぐ延びる細溝を設けることがある。細溝は、ショルダー陸部を、細溝のタイヤ幅方向内側の本体陸部と、細溝のタイヤ幅方向外側の犠牲陸部とに分け、本体陸部の摩耗を抑制する。

特開２０１４−２１３８３５ 特開２００２−７９８０９ 特開平３−７６０４

しかしながら、このような形状の細溝を設けても、本体陸部の細溝に近い部分（以下、「本体陸部端」という。）において接地圧が高く、この部分の摩耗量が大きい。

本開示は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐偏摩耗性を向上した空気入りタイヤを提供することにある。

本開示の空気入りタイヤは、
タイヤ周方向に沿って延びるショルダー陸部 を含むトレッドを備え、
ショルダー陸部には、タイヤ周方向に沿って延びる細溝が設けられ、
ショルダー陸部は、細溝のタイヤ幅方向内側に位置する本体陸部を含み、
タイヤ幅方向断面における本体陸部の輪郭は、第１円弧、第２円弧および線分を含み、
第１円弧は、タイヤ幅方向に沿って延び、トレッドにおけるトレッド面の一部を構成し、
線分は、タイヤ径方向に沿って延び、細溝の壁面の一部を構成し、
第２円弧は、第１円弧と線分とをつなぎ、
第１円弧と第２円弧との共有点を通る、第１円弧の法線は、第２円弧と線分との共有点を通る、法線に平行な仮想直線のタイヤ幅方向内側に位置し、
細溝は、線分に沿って延びる第１領域、および第１領域より奥に位置する第２領域を含み、
第２領域は、タイヤ幅方向断面において、奥にすすむほどタイヤ赤道面に近づく湾曲状をなし、
法線と仮想直線との距離をＷＲとし、仮想直線と第２領域のタイヤ幅方向最奥点との最短距離をＷＤとしたとき、ＷＲのＷＤに対する比は０．７〜１．３である。

本開示では、線分に沿って延びる第１領域と、奥にすすむほどタイヤ赤道面に近づく湾曲状をなす第２領域とを含む細溝がショルダー陸部に設けられているため、本体陸部端の接地圧を低減できる。さらに、タイヤ幅方向に沿って延びる第１円弧とタイヤ径方向に沿って延びる線分とを第２円弧でつなぐことにより本体陸部の肩を徐々に下げるため、本体陸部端の接地圧をいっそう低減できる。さらに、ＷＲのＷＤに対する比が０．７〜１．３であるため、本体陸部の剛性を確保できる。よって、本開示では、本体陸部端の接地圧を効果的に低減し、ショルダー陸部の接地圧を均一化し、耐偏摩耗性を向上できる。

本開示の空気入りタイヤにおいて、タイヤ幅方向断面における第２領域の輪郭は角を含まないことが好ましい。溝底の歪み集中を分散し、耐溝底クラック性を向上できるからである。

実施形態１の空気入りタイヤにおけるショルダー陸部のタイヤ幅方向断面図である。 比較例１テストタイヤにおけるショルダー陸部のタイヤ幅方向断面図である。 比較例２テストタイヤにおけるショルダー陸部のタイヤ幅方向断面図である。

以下、本開示の実施形態１について説明する。図１において、９１はタイヤ幅方向を示す。タイヤ幅方向は、タイヤ赤道面に対して直角をなす方向である。９２はタイヤ径方向を示す。「タイヤ幅方向断面」は、タイヤ回転軸の両端を通るように空気入りタイヤをまっすぐ切断した場合の断面である。

図１に示すように、実施形態１の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に沿って延びるショルダー陸部１１ を含むトレッド１を備える。ショルダー陸部１１には、タイヤ周方向に沿って延びる細溝１２が設けられている。図１には示していないものの、トレッド１には、ショルダー陸部１１のタイヤ幅方向内側で、タイヤ周方向に沿って延びる主溝が設けられている。主溝の幅は、細溝１２の幅より大きい。主溝の幅は、たとえば５ｍｍ〜２０ｍｍである。

ショルダー陸部１１は、細溝１２のタイヤ幅方向内側に位置する本体陸部１１１を含む。タイヤ幅方向断面における本体陸部１１１の輪郭は、第１円弧３１、第２円弧３２および線分３３を含む。本体陸部１１１の輪郭は、第３円弧３４をさらに含む。

第１円弧３１と第２円弧３２との共有点３１０を通る、第１円弧３１の法線３１１は、第２円弧３２と線分３３との共有点３２０を通る、法線３１１に平行な仮想直線３２１のタイヤ幅方向内側に位置する。

法線３１１と仮想直線３２１との距離ＷＲは、たとえば１ｍｍ以上、好ましくは２ｍｍ以上である。ＷＲの上限は、たとえば５ｍｍ、好ましくは４ｍｍである。

第１円弧３１は、トレッド１のトレッド面の一部を構成する。第１円弧３１は、直線ではないもののそれに近い円弧状をなし、タイヤ幅方向に沿って延びる。第１円弧３１の曲率半径は、第２円弧３２の曲率半径より大きい。第１円弧３１の曲率半径は、たとえば４００ｍｍ以上である。第１円弧３１の長さは、たとえば３０ｍｍ以上である。第１円弧３１の長さ上限は、たとえば６０ｍｍである。第１円弧３１の曲率中心は、第１円弧３１をタイヤ赤道面まで延長した仮想線のタイヤ径方向内側に位置することができる。

第２円弧３２は、本体陸部１１１の肩を徐々に下げるように、第１円弧３１と線分３３とをつなぐ。第２円弧３２の曲率半径は、たとえば３ｍｍ以上である。第２円弧３２における曲率半径の上限は、たとえば６ｍｍである。第２円弧３２の長さは、たとえば４ｍｍ以上である。第２円弧３２の長さ上限は、たとえば５ｍｍである。第２円弧３２の曲率中心は、共有点３１０を通ってタイヤ径方向に沿って延びる仮想直線のタイヤ幅方向内側に位置することができる。

線分３３は、細溝１２の壁面の一部を構成する。線分３３は、第２円弧３２と第３円弧３４とをつなぐ。線分３３は、タイヤ径方向に沿って延びる。ここで、「線分３３がタイヤ径方向に沿って延びる」とは、タイヤ径方向に対して傾斜なしで線分３３が延びることと、タイヤ径方向に対して傾斜をもって線分３３が延びることとの両者を含む。線分３３が、タイヤ径方向に対して傾斜をもって延びる場合、タイヤ径方向に対する線分３３の傾斜角度は、たとえば±７°の範囲内である。図１では、線分３３は、タイヤ径方向に対して傾斜なしで延びる。線分３３の長さは、たとえば３ｍｍ以上である。線分３３の長さ上限は、たとえば４ｍｍである。

第３円弧３４は、細溝１２の壁面の一部を構成する。第３円弧３４は、線分３３のタイヤ径方向内側端から、タイヤ赤道面に近づくように延びる。第３円弧３４の曲率半径は、第２円弧３２の曲率半径より大きいことが好ましい。第３円弧３４の曲率半径は、たとえば４ｍｍ以上である。第３円弧３４における曲率半径の上限は、たとえば８ｍｍである。第３円弧３４の長さは、たとえば４ｍｍ以上である。第３円弧３４の長さ上限は、たとえば５ｍｍである。第３円弧３４の曲率中心は、共有点３１０を通ってタイヤ径方向に沿って延びる仮想直線のタイヤ幅方向内側に位置することができる。

細溝１２は、線分３３に沿って延びる第１領域１２１と、タイヤ径方向で第１領域１２１より奥に位置する第２領域１２２とを含む。第２領域１２２は、タイヤ幅方向断面において、奥にすすむほどタイヤ赤道面に近づく湾曲状をなす。第２領域１２２は、奥にすすむほど幅が広がる部分を有することが好ましい。タイヤ幅方向断面における第２領域１２２の輪郭は、角を含まないことが好ましい。さらに、タイヤ幅方向断面における細溝１２の底の輪郭は、丸みをおびていることが好ましく、ひとつの円弧で構成されることがより好ましい。第２領域１２２のタイヤ幅方向最奥点１２２０は、仮想直線３２１のタイヤ幅方向内側に位置する。

仮想直線３２１と第２領域１２２のタイヤ幅方向最奥点１２２０との最短距離ＷＤは、たとえば１ｍｍ以上、好ましくは２ｍｍ以上である。ＷＤの上限は、たとえば５ｍｍ、好ましくは４ｍｍである。上限をこえると、本体陸部１１１の剛性が低くなることがある。

ＷＲのＷＤに対する比（ＷＲ／ＷＤ）は０．７〜１．３である。０．７未満であると、本体陸部１１１の剛性が低下する傾向がある。１．３をこえると、耐偏摩耗性の向上効果が小さい傾向がある。

ＷＲの、本体陸部１１１幅に対する比（ＷＲ／本体陸部１１１幅）は、たとえば０．０１以上である。その上限は、たとえば０．５以下である。本体陸部１１１の幅は、第１円弧３１の両端を、第１端と共有点３１０を構成する第２端とで定義したとき、第１端を通る、仮想直線３２１に平行な直線と、仮想直線３２１との距離だと定義できる。

共有点３１０を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線と、細溝１２のタイヤ径方向最奥点１２２１を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線との距離Ｗａは、たとえば８ｍｍ〜１６ｍｍである。Ｗａは、主溝深さと同じか、それに近い値とすることができる。

共有点３１０を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線と、共有点３２０を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線との距離Ｗｂは、たとえば１ｍｍ〜４ｍｍである。

線分３３と第３円弧３４との共有点３３０を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線と、細溝１２のタイヤ径方向最奥点１２２１を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線との距離Ｗｃは、たとえば４ｍｍ〜８ｍｍである。

ＷｂとＷｃとの合計のＷａに対する比（（Ｗｂ＋Ｗｃ）／Ｗａ）は、たとえば０．５〜１．５である。

ショルダー陸部１１は、細溝１２のタイヤ幅方向外側に位置する犠牲陸部１１２をさらに含む。タイヤ幅方向断面における犠牲陸部１１２の輪郭は、第１円弧４１、線分４２および第２円弧４３を含む。

犠牲陸部１１２の輪郭は第１円弧４１を含む。第１円弧４１は、直線ではないもののそれに近い円弧状をなし、タイヤ幅方向に沿って延びる。第１円弧４１は、第１円弧３１のオフセット線であることが好ましい。これは、第１円弧３１を犠牲陸部１１２の上方まで延長した仮想線と第１円弧４１との両者が交わらないことを少なくとも意味する。第１円弧４１における曲率半径の好適範囲は、第１円弧３１のそれと同じである。第１円弧４１の長さは、たとえば２ｍｍ以上である。第１円弧４１の長さ上限は、たとえば１０ｍｍである。第１円弧４１の曲率中心は、第１円弧４１をタイヤ赤道面まで延長した仮想線のタイヤ径方向内側に位置することができる。

犠牲陸部１１２の輪郭は線分４２を含む。線分４２は、細溝１２の壁面の一部を構成する。線分４２は、第１円弧４１と第２円弧４３とをつなぐ。線分４２は、タイヤ径方向に沿って延びる。ここで、「線分４２がタイヤ径方向に沿って延びる」とは、タイヤ径方向に対して傾斜なしで線分４２が延びることと、タイヤ径方向に対して傾斜をもって線分４２が延びることとの両者を含む。線分４２が、タイヤ径方向に対して傾斜をもって延びる場合、タイヤ径方向に対する線分４２の傾斜角度は、たとえば±７°の範囲内である。線分４２は、線分３３と平行であることができる。線分４２は、線分３３よりも長いことが好ましい。

犠牲陸部１１２の輪郭は第２円弧４３を含む。第２円弧４３は、細溝１２の壁面の一部を構成する。第２円弧４３は、線分４２のタイヤ径方向内側端から、タイヤ赤道面に近づくように延びる。第２円弧４３の曲率半径は、第３円弧３４の曲率半径より大きいことが好ましい。第２円弧４３の曲率半径は、たとえば５ｍｍ以上である。第２円弧４３における曲率半径の上限は、たとえば９ｍｍである。第２円弧４３の長さは、たとえば４ｍｍ以上である。第２円弧４３の長さ上限は、たとえば６ｍｍである。第２円弧４３の曲率中心は、タイヤ径方向最奥点１２２１を通ってタイヤ径方向に沿って延びる仮想直線のタイヤ幅方向内側に位置することができる。

線分４２が線分３３と平行である場合、線分３３と線分４２との距離は、たとえば１ｍｍ〜５ｍｍである。

第１円弧４１と線分４２との共有点４１０を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線と、細溝１２のタイヤ径方向最奥点１２２１を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線との距離Ｗｄは、たとえば１０ｍｍ〜１４ｍｍである。

線分４２と第２円弧４３との共有点４２０を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線と、細溝１２のタイヤ径方向最奥点１２２１を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線との距離Ｗｆは、たとえば３ｍｍ〜７ｍｍである。

ＷｆのＷｄに対する比（Ｗｆ／Ｗｄ）は、たとえば０．２〜０．７である。

実施形態１の空気入りタイヤは、重荷重用空気入りタイヤとして用いられることが好ましい。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例などについて説明する。

実施例１
図１に示す形状のテストタイヤ（２９５／７５Ｒ２２．５）である。実施例１のテストタイヤにおいて、ＷＲは２．８ｍｍ、ＷＤは２．８ｍｍであった。

実施例２
ＷＲを２ｍｍにした以外は、実施例１と同じテストタイヤである。

実施例３
ＷＲを３．７ｍｍにした以外は、実施例１と同じテストタイヤである。

比較例１
図２に示す形状のテストタイヤである。第２円弧３２を除き、第１円弧３１を線分３３の上方に延長するとともに線分３３を上方に延長したことと、タイヤ幅方向断面でタイヤ径方向に沿って細溝がまっすぐ延びることとを除き、比較例１のテストタイヤは、実施例１のそれと同じである。

比較例２
図３に示す形状のテストタイヤである。第２円弧３２を除き、第１円弧３１を線分３３の上方に延長するとともに線分３３を上方に延長したこと以外は、比較例２のテストタイヤは、実施例１のそれと同じである。

比較例３
ＷＲを１．６ｍｍにした以外は、実施例１と同じテストタイヤである。

比較例４
ＷＲを４ｍｍにした以外は、実施例１と同じテストタイヤである。

耐偏摩耗性
タイヤサイズ２９５／７５Ｒ２２．５のタイヤを、リムサイズ２２．５×８．２５のホイールに組み付け、空気圧７６０ｋＰａ（ＴＲＡ規定内圧）、速度８０ｋｍ／ｈ、荷重２７．５ｋＮ（ＴＲＡ１００％荷重）の条件で走行試験を実施した。センターリブ（以下、「Ｃｅ」という。）とショルダーリブ（以下、「Ｓｈ」という。）とにかかる摩耗量比を表１に表示した。Ｓｈ＞ＣｅであればＳｈ／Ｃｅはプラスの値で示されショルダー摩耗であり、Ｃｅ＞ＳｈであればＣｅ／Ｓｈはマイナスの値で示されセンター摩耗であり、Ｓｈ＝Ｃｅであれば１．０で均一摩耗である。１．０が好ましい。

耐溝底クラック性
タイヤサイズ２９５／７５Ｒ２２．５、リムサイズ２２．５Ｘ８．２５、空気圧７６０ｋＰａ、速度６０ｋｍ／ｈ、荷重２１．８ｋＮの条件にてドラム試験を実施した。１５０００ｋｍ走行後の溝底クラック幅を測定した。比較例１の溝底クラック幅を１００とした指数で、各例の溝底クラック幅を示した。値が大きいほど、溝底クラック幅が小さく、耐溝底クラック性に優れる。

第１円弧３１と線分３３とを第２円弧３２でつなぎ、細溝１２における奥部の角を取り除き、細溝１２の奥部を湾曲させることで、耐偏摩耗性・耐溝底クラック性を向上できた（比較例１・実施例１〜３参照）。しかしながら、ＷＲ／ＷＤを０．６としたときは、向上効果が小さかった（比較例３参照）。ＷＲ／ＷＤを１．４としたときも、向上効果が小さかった（比較例４参照）。

Claims (2)

1. タイヤ周方向に沿って延びるショルダー陸部 を含むトレッドを備え、
   前記ショルダー陸部には、前記タイヤ周方向に沿って延びる細溝が設けられ、
   前記ショルダー陸部は、前記細溝のタイヤ幅方向内側に位置する本体陸部を含み、
   タイヤ幅方向断面における前記本体陸部の輪郭は、第１円弧、第２円弧および線分を含み、
   前記第１円弧は、タイヤ幅方向に沿って延び、前記トレッドにおけるトレッド面の一部を構成し、
   前記線分は、タイヤ径方向に沿って延び、前記細溝の壁面の一部を構成し、
   前記第２円弧は、前記第１円弧と前記線分とをつなぎ、
   前記第１円弧と前記第２円弧との共有点を通る、前記第１円弧の法線は、前記第２円弧と前記線分との共有点を通る、前記法線に平行な仮想直線のタイヤ幅方向内側に位置し、
   前記細溝は、前記線分に沿って延びる第１領域、および前記第１領域より奥に位置する第２領域を含み、
   前記第２領域は、前記タイヤ幅方向断面において、奥にすすむほどタイヤ赤道面に近づく湾曲状をなし、
   前記法線と前記仮想直線との距離をＷＲとし、前記仮想直線と前記第２領域の前記タイヤ幅方向最奥点との最短距離をＷＤとしたとき、ＷＲのＷＤに対する比は０．７〜１．３である、
   空気入りタイヤ。
2. 前記タイヤ幅方向断面における第２領域の輪郭は角を含まない、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
   

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