JP6954867B2 - 重荷重用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、重荷重用タイヤに関する。

重荷重用タイヤに設けられる横溝の溝幅は大きい場合がある（特許文献１）。特許文献１に係る重荷重用タイヤのように横溝の溝幅が大きい場合、走行中において空気が横溝に流れやすくなり、この空気によりトレッド部は冷却される。したがって、トレッド部の蓄熱は小さい。

特開２０１４−８９０４号公報

しかしながら、特許文献１に係る重荷重用タイヤのように横溝の溝幅が大きい場合、摩耗性能において不利である。一方、単に横溝の溝幅を小さくすると、摩耗性能は向上するものの、トレッド部の蓄熱が大きくなってしまう。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、横溝の溝幅が小さい場合でもトレッド部を効率よく冷却できる重荷重用タイヤの提供を目的とする。

本発明に係る重荷重用タイヤは、タイヤ周方向に沿って延びる複数の周方向溝と、タイヤ幅方向に沿って延び、周方向溝と交差する方向に形成される、溝幅が３ｍｍ〜３０ｍｍである複数の横溝と、周方向溝と横溝とによって区画される複数のブロックと、トレッド踏面のタイヤ幅方向における最も外側の位置に開口し、タイヤ幅方向に沿って延びるショルダー溝を備える。複数のブロックのうち、センター領域に形成されるセンターブロックのタイヤ周方向における一方の端部全面には、端部に向かうに連れてタイヤ径方向内側に傾斜する傾斜部が形成される。複数の周方向溝は、タイヤ赤道線においてタイヤ周方向に沿って延びる第１周方向溝と、第１周方向溝に隣接する２本の第２周方向溝と、第２周方向溝のタイヤ幅方向外側に形成される２本の第３周方向溝を含む。複数の横溝は、第２周方向溝と第３周方向溝に連通し、かつショルダー溝に連通する第１横溝と、第２周方向溝と第３周方向溝に連通し、かつショルダー溝に連通しない第２横溝とを含む。複数のブロックは、第２周方向溝、第３周方向溝、第１横溝、及び第２横溝によって区画される中間ブロックを含む。中間ブロックの踏み込み端の壁面において、タイヤ径方向に向かってタイヤ幅方向内側に溝が形成される。

本発明によれば、トレッド部を効率よく冷却できる

図１は、本発明の実施形態に係る重荷重用タイヤのトレッド面を示す平面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図３は、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図４は、本発明の実施形態に係る重荷重用タイヤのトレッド面を示す平面図である。 図５は、タイヤの各位置とベルト温度との関係を示すグラフである。 図６は、本発明の実施形態に係る重荷重用タイヤのトレッド面を示す平面図である。 図７は、空気の流れを説明する図である。 図８は、本発明の実施形態に係る重荷重用タイヤのトレッド面を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

（重荷重用タイヤの構成）
図１を参照して、本実施形態に係る重荷重用タイヤ１００の構成について説明する。本実施形態に係る重荷重用タイヤ１００は、建設車両などの重荷重車両に適用される。

図１に示すように、重荷重用タイヤ１００のトレッド部には、タイヤ周方向に沿って延びる１本の周方向溝１０（第１周方向溝）が形成される。周方向溝１０は、タイヤ赤道線ＣＬ上に形成される。

また、タイヤ幅方向に沿って周方向溝１０に隣接するように、周方向溝１０の右側には周方向溝１１ａ（第２周方向溝）が形成される。同様に、タイヤ幅方向に沿って周方向溝１０に隣接するように、周方向溝１０の左側には周方向溝１１ｂ（第２周方向溝）が形成される。

また、周方向溝１０及び周方向溝１１ａに連通する複数の横溝（横溝１４ａ及び横溝１４ｂ）が形成される。横溝１４ａ（第３横溝）及び横溝１４ｂは、タイヤ周方向に沿って互いに隣接するように形成される。また、横溝１４ａ及び横溝１４ｂは、タイヤ幅方向に沿って形成される。横溝１４ａ及び横溝１４ｂの溝幅は、３ｍｍ〜３０ｍｍである。

周方向溝１０、周方向溝１１ａ、横溝１４ａ、及び横溝１４ｂによって複数のセンターブロック３０が区画形成される。なお、センターブロック３０は、重荷重用タイヤ１００のセンター領域に形成される。本実施形態においてセンター領域とは、周方向溝１０から周方向溝１１ａ（周方向溝１１ｂ）までのタイヤ幅方向における中心付近の領域を意味する。

重荷重用タイヤ１００のショルダー領域には、周方向溝１２ａ（第３周方向溝）、ショルダーブロック３２、及びショルダー溝１７が形成される。ショルダー溝１７は、トレッド踏面端Ｔｅに開口し、周方向溝１２ａ及び横溝１５ａに連通する。周方向溝１２ａは、タイヤ幅方向に沿って周方向溝１１ａに隣接するように、周方向溝１１ａの右側に形成される。本実施形態においてショルダー領域とは、センター領域よりもタイヤ幅方向外側にある領域を意味する。トレッド踏面端Ｔｅとは、タイヤ表面が地面と接触する面（トレッド踏面）のタイヤ幅方向における最も外側の位置をいう。周方向溝１２ａ（周方向溝１２ｂ）は、周方向溝１１ａ（周方向溝１１ｂ）のタイヤ幅方向外側に形成される。

また、ショルダー領域には、周方向溝１１ａ及び周方向溝１２ａに連通する複数の横溝（横溝１５ａ及び横溝１５ｂ）が形成される。横溝１５ａ（第１横溝）及び横溝１５ｂ（第２横溝）は、タイヤ幅方向に沿って形成される。横溝１５ａ及び横溝１５ｂは、１つの屈曲点を有している。横溝１５ａ及び横溝１５ｂは、屈曲点を境に、タイヤ幅方向外側からタイヤ赤道線ＣＬ側に向かってタイヤ幅方向に対し傾斜している。

また、周方向溝１１ａ、周方向溝１２ａ、横溝１５ａ、及び横溝１５ｂによって複数の中間ブロック３１が区画形成される。換言すれば、中間ブロック３１は、センターブロック３０とショルダーブロック３２との間に形成される。横溝１５ａ及び横溝１５ｂの溝幅は、３ｍｍ〜３０ｍｍである。

図１に示すように、横溝１５ａ及び横溝１５ｂの一端は、周方向溝１１ａに連通するが、横溝１４ａまたは横溝１４ｂに連通しない。横溝１５ａ及び横溝１５ｂの一端が周方向溝１１ａに連通する位置は、センターブロック３０のタイヤ周方向における中心である。ただし、これに限定されない。横溝１５ａ及び横溝１５ｂの一端が周方向溝１１ａに連通する位置は、センターブロック３０のタイヤ周方向における中心付近であれば、少しのずれは許容される。センターブロック３０と中間ブロック３１のピッチは、タイヤ周方向にずれている。

横溝１５ａの一端は周方向溝１１ａに連通し、横溝１５ａの他端は周方向溝１２ａ及びショルダー溝１７に連通する。一方、横溝１５ｂの一端は周方向溝１１ａに連通し、横溝１５ｂの他端は周方向溝１２ａに連通する。ただし、横溝１５ｂの他端はショルダー溝１７には連通しない。つまり、周方向溝１１ａ及び周方向溝１２ａに連通する複数の横溝（横溝１５ａ及び横溝１５ｂ）において、ショルダー溝１７に連通する横溝（横溝１５ａ）と、ショルダー溝１７に連通しない横溝（横溝１５ｂ）が存在する。

中間ブロック３１の踏み込み端の一部には、溝１８が形成される。また、中間ブロック３１の蹴り出し端の一部には、切欠き１９が形成される。中間ブロック３１の踏み込み端とは、重荷重用タイヤ１００が回転した際に先に地面に接地する部分をいう。図３に示すように、溝１８は、中間ブロック３１の踏み込み端の壁面において、タイヤ径方向に向かって形成される。溝１８と切欠き１９については後述する。

センターブロック３０の踏み込み端のタイヤ幅方向全面には、端部に向かうに連れてタイヤ径方向内側に傾斜する傾斜部２０が形成される。換言すれば、センターブロック３０のタイヤ周方向における一方の端部全面には、タイヤ周方向に沿って傾斜する傾斜部２０が形成される。この傾斜部２０について、図２を参照して説明する。図２に示すように、傾斜部２０の傾斜角度θは、タイヤ周方向に対し、２０度以下である。傾斜部２０が形成されることにより、図２の矢印に示すように、重荷重用タイヤ１００が回転した際に、空気が横溝１４ａ及び横溝１４ｂに流れやすくなる。この空気の流れにより、トレッド部の放熱が促進され、トレッド部は冷却される。

次に、図４を参照して、中間ブロック３１に形成される溝１８と切欠き１９について説明する。

図４に示すように、溝１８は、中間ブロック３１の踏み込み端の壁面においてトレッド踏面端Ｔｅよりタイヤ赤道線ＣＬに近い位置に形成される。換言すれば、溝１８は、中間ブロック３１の踏み込み端の壁面において、タイヤ径方向に向かってタイヤ幅方向内側に形成され、横溝１５ｂに開口する。溝１８の形状は、四角形状に限定されず、様々な形状が適用され得る。

切欠き１９は、中間ブロック３１の蹴り出し端においてタイヤ赤道線ＣＬよりトレッド踏面端Ｔｅに近い位置に形成される。換言すれば、切欠き１９は、中間ブロック３１の蹴り出し端におけるタイヤ幅方向外側の端部に形成される。さらに換言すれば、切欠き１９は、横溝１５ｂと周方向溝１２ａとが交差する位置に形成される。

また、溝１８と切欠き１９の両方は、一つの中間ブロック３１に形成されない。一つの中間ブロック３１に形成されるのは、溝１８と切欠き１９のどちらか一方である。本実施形態では、溝１８が形成される中間ブロック３１と、切欠き１９が形成される中間ブロック３１とが、交互にタイヤ周方向に沿って形成される。ただし、これに限定されない。一つの中間ブロック３１に溝１８と切欠き１９の両方が形成されてもよい。

次に、溝１８及び切欠き１９の効果について説明する。図４に示すように、横溝１５ａは、ショルダー溝１７に連通しているため、ショルダー溝１７から流れてくる空気は、横溝１５ａに流れやすい。一方、横溝１５ｂは、ショルダー溝１７に連通していないため、ショルダー溝１７から流れてくる空気は、横溝１５ｂに流れにくい。ショルダー溝１７から流れてくる空気は、中間ブロック３１のタイヤ幅方向外側の側壁に当たり、様々な方向に流れるため、横溝１５ｂに流れる空気は、相対的に少なくなる。そこで、本実施形態では、中間ブロック３１において、横溝１５ｂと周方向溝１２ａとが交差する位置に切欠き１９が形成される。図４の矢印５１に示すように、ショルダー溝１７から流れてくる空気は、周方向溝１２ａ、切欠き１９を通って横溝１５ｂに流れる。このように切欠き１９が形成されることにより、ショルダー溝１７から流れてくる空気は効率よく横溝１５ｂに流れる。この空気の流れにより、トレッド部の放熱が促進され、トレッド部は冷却される。

また、傾斜部２０が形成されることにより、図４の矢印５０に示すように、重荷重用タイヤ１００が回転した際に、空気は横溝１４ｂ、周方向溝１１ａを通って横溝１５ｂに流れやすくなる。また、溝１８が形成されることにより、図４の矢印５２に示すように、重荷重用タイヤ１００が回転した際に、空気が横溝１５ｂに流れやすくなる。

以上説明したように、切欠き１９、傾斜部２０、及び溝１８が形成されることにより、重荷重用タイヤ１００が回転した際に、空気がトレッド部（横溝１５ｂ）に流れやすくなる。この空気の流れにより、トレッド部の放熱が促進され、トレッド部は冷却される。

（実験結果）
発明者は、本実施形態に係る重荷重用タイヤ１００の一例としての実施例タイヤ（以下、実施例という）と、切欠き１９、傾斜部２０、及び溝１８を有しない従来例タイヤ（以下、比較例という）とを用いて性能評価のための実験を行った。実験結果を図５に示す。図５に示すように、重荷重用タイヤ１００の各位置において、実施例のベルト温度は比較例のベルト温度より低下していることがわかる。なお、図５の横軸において、ＣＬはタイヤ赤道線を示す。１／８は、トレッド幅をＷとした場合、タイヤ赤道線ＣＬからタイヤ幅方向外側に向かって０．１２５Ｗだけ進んだ位置を示す。１／４は、タイヤ赤道線ＣＬからタイヤ幅方向外側に向かって０．２５Ｗだけ進んだ位置を示す。３／８は、タイヤ赤道線ＣＬからタイヤ幅方向外側に向かって０．３７５Ｗだけ進んだ位置を示す。Ｓｈｏは、トレッド踏面端Ｔｅを示す。

次に、図６を参照して、傾斜部２０、溝１８について説明する。

図６に示すように、センターブロック３０のタイヤ周方向に沿った長さをＷ１とし、傾斜部２０のタイヤ周方向に沿った長さをＷ２とした場合、Ｗ２／Ｗ１は、５％〜３０％の範囲内にある。また、Ｗ２／Ｗ１は、１０％〜２０％の範囲内にあってもよい。

図６に示すように、中間ブロック３１のタイヤ幅方向に沿った長さをＷ３とし、中間ブロック３１のタイヤ幅方向内側の側壁から溝１８のタイヤ幅方向外側の側壁までの長さをＷ４とした場合、Ｗ４／Ｗ３は、１０％〜４０％の範囲内にある。

図６に示すように、中間ブロック３１のタイヤ周方向に沿った長さをＷ５とし、溝１８のタイヤ周方向に沿った長さをＷ６とした場合、Ｗ６／Ｗ５は、１０％〜４０％の範囲内にある。

上述したように、横溝１５ａ及び横溝１５ｂは、屈曲点を境に、タイヤ幅方向外側からタイヤ赤道線ＣＬ側に向かってタイヤ幅方向に対し傾斜している。図６に示すように、横溝１５ａ及び横溝１５ｂのタイヤ幅方向に対する傾斜角度θ２は、５度〜６０度である。

次に図７を参照して、溝１８が、中間ブロック３１の踏み込み端において、タイヤ幅方向内側の位置に形成される理由について説明する。図７に示すように、一般にショルダーブロックの周辺（タイヤ幅方向外側）では、ショルダーブロックの影響により、矢印５３に示すように空気の流れが乱れることが知られている。

これに対し、タイヤ赤道線ＣＬ付近では、矢印５４に示すように空気の乱れは、ショルダーブロック付近と比較して少ない。したがって、溝１８が、タイヤ幅方向外側の位置に形成される場合、空気が横溝１５ｂに流れにくくなるおそれがある。一方、本実施形態にように溝１８が、タイヤ幅方向内側の位置に形成される場合、空気が横溝１５ｂに流れやすくなり、トレッド部の冷却が促進される。

（作用効果）
以上説明したように、本実施形態に係る重荷重用タイヤ１００によれば、以下の作用効果が得られる。

本実施形態において、センターブロック３０のタイヤ周方向における一方の端部全面には、端部に向かうに連れてタイヤ径方向内側に傾斜する傾斜部２０が形成される。傾斜部２０の傾斜角度θは、タイヤ周方向に対し、２０度以下である。傾斜部２０が形成されることにより、図２の矢印に示すように、重荷重用タイヤ１００が回転した際に、空気が横溝１４ａ及び横溝１４ｂに流れやすくなる。この空気の流れにより、トレッド部の放熱が促進され、トレッド部は冷却される。

中間ブロック３１の踏み込み端の壁面において、タイヤ幅方向内側に溝１８が形成される。中間ブロック３１のタイヤ幅方向に沿った長さをＷ３とし、中間ブロック３１のタイヤ幅方向内側の側壁から溝１８のタイヤ幅方向外側の側壁までの長さをＷ４とした場合、Ｗ４／Ｗ３は、１０％〜４０％の範囲内にある。溝１８が形成されることにより、図４の矢印５２に示すように、重荷重用タイヤ１００が回転した際に、空気が横溝１５ｂに流れやすくなる。この空気の流れにより、トレッド部の放熱が促進され、トレッド部は冷却される。

横溝１５ａ（横溝１５ｂ）の一端は、周方向溝１１ａに連通するが、横溝１４ａ（横溝１４ｂ）に連通しない。横溝１５ａ（横溝１５ｂ）が横溝１４ａ（横溝１４ｂ）に連通する場合、交差する場所において空気の流れが乱れ、空気が各溝に流れにくくなるおそれがある。そこで、本実施形態では横溝１５ａ（横溝１５ｂ）は横溝１４ａ（横溝１４ｂ）に連通しない。これにより、空気が各溝に流れやすくなり、トレッド部は効率よく冷却される。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、横溝１５ａ及び横溝１５ｂは、屈曲点を有すると説明したが、これに限定されない。図８に示すように、横溝１５ａ及び横溝１５ｂは、直線形状でもよい。図８に示す傾斜角度θ２は、図６に示す傾斜角度θ２と同じである。

ショルダー溝１７の溝深さは、周方向溝１１ａ、周方向溝１２ａ、横溝１５ａ、及び横溝１５ｂの溝深さより深い。周方向溝１１ａ、周方向溝１２ａ、横溝１５ａ、及び横溝１５ｂの溝深さは、それぞれ同じでもよく、異なっていてもよい。例えば、周方向溝１１ａの溝深さは、周方向溝１２ａ、横溝１５ａ、及び横溝１５ｂの溝深さより深くてもよい。このような溝深さにより、上述した効果と同様の効果が得られる。

周方向溝１０、周方向溝１１ａ、周方向溝１１ｂ、周方向溝１２ａ、及び周方向溝１２ｂの溝幅は、特に限定されないが例えば、３ｍｍ〜３０ｍｍである。

図示は省略するが、重荷重用タイヤ１００のバットレス部にフィンが設けられてよい。

１００ 重荷重用タイヤ
１０、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ 周方向溝
１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ 横溝
１７ ショルダー溝
１８ 溝
２０ 傾斜部
３０ センターブロック
３１ 中間ブロック
３２ ショルダーブロック

Claims (3)

1. タイヤ周方向に沿って延びる複数の周方向溝と、
   タイヤ幅方向に沿って延び、前記周方向溝と交差する方向に形成される、溝幅が３ｍｍ〜３０ｍｍである複数の横溝と、
   前記周方向溝と前記横溝とによって区画される複数のブロックと、
   トレッド踏面の前記タイヤ幅方向における最も外側の位置に開口し、タイヤ幅方向に沿って延びるショルダー溝を備える重荷重用タイヤであって、
   前記複数のブロックのうち、センター領域に形成されるセンターブロックの前記タイヤ周方向における一方の端部全面には、前記端部に向かうに連れてタイヤ径方向内側に傾斜する傾斜部が形成され、
   複数の周方向溝は、タイヤ赤道線において前記タイヤ周方向に沿って延びる第１周方向溝と、前記第１周方向溝に隣接する２本の第２周方向溝と、前記第２周方向溝のタイヤ幅方向外側に形成される２本の第３周方向溝を含み、
   前記複数の横溝は、前記第２周方向溝と前記第３周方向溝に連通し、かつ前記ショルダー溝に連通する第１横溝と、前記第２周方向溝と前記第３周方向溝に連通し、かつ前記ショルダー溝に連通しない第２横溝とを含み、
   前記複数のブロックは、前記第２周方向溝、前記第３周方向溝、前記第１横溝、及び前記第２横溝によって区画される中間ブロックを含み、
   前記中間ブロックの踏み込み端の壁面において、前記タイヤ径方向に向かってタイヤ幅方向内側に溝が形成される
   ことを特徴とする重荷重用タイヤ。
2. 前記中間ブロックのタイヤ幅方向に沿った長さをＷ３とし、前記中間ブロックのタイヤ幅方向内側の側壁から前記溝のタイヤ幅方向外側の側壁までの長さをＷ４とした場合、Ｗ４／Ｗ３は、１０％〜４０％の範囲内にある
   ことを特徴とする請求項１に記載の重荷重用タイヤ。
3. 前記複数の横溝は、前記第１周方向溝と前記第２周方向溝に連通する第３横溝を含み、
   前記第３横溝と前記第２横溝は、連通しない
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の重荷重用タイヤ。

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