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JP7056150B2 - タイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、重荷重用タイヤとして好適であり、耐石噛み性能を高めたタイヤに関する。
トレッド部に、複数の六角形状のブロックを配した重荷重用のタイヤが広く採用されている(例えば特許文献1参照)。この種のタイヤは、タイヤ周方向にジグザグ状にのびる複数のジグザグ周方向溝を具える。そして、タイヤ軸方向で隣り合うジグザグ周方向溝間の各陸部が、それぞれ、ジグザグの頂部間を連結する横溝により六角形状のブロックに区分されている。
このような六角形状のブロックは、ブロック中央部が幅広、かつ各コーナーの内角も大きい。そのため、例えば四角形状のブロック等と比較して剛性が大、かつ剛性バランスに優れる。そのため、接地時のブロックの動きや変形量を低く抑えることができ、耐摩耗性能に有利となる。
しかし、ブロック変形が少ないため、横溝内で石噛みが発生しやすい傾向がある。なお石噛みの対策として、例えばトレッド溝の溝底に隆起部を設け、石の噛み込みを抑制することが知られている。しかし隆起部は、溝容積を減じるため、ウエット性能に不利を招く。
特開2017-74844号公報
本発明は、重荷重用タイヤとして好適であり、ウエット性能を確保しながら、横溝内での石噛みの発生を抑制しうるタイヤを提供することを課題としている。
本発明は、トレッド部に、タイヤ周方向にジグザグ状にのびる複数のジグザグ周方向溝を含み、
かつ隣り合う前記ジグザグ周方向溝間が、ジグザグの頂部間を連結する横溝により複数の六角形ブロックに区分されたタイヤであって、
前記横溝を介して隣り合うタイヤ周方向一方側の六角形ブロックと他方側の六角形ブロックとは、それぞれ、ブロック踏面と前記横溝に面する壁面とが挟むコーナ部の一部に、面取り部を具え、
前記一方側の六角形ブロックの面取り部と、前記他方側の六角形ブロックの面取り部とは、前記横溝の長さ方向に位置を違えて配される。
本発明に係るタイヤでは、前記複数のジグザグ周方向溝は、2又は3本のセンター周方向溝と、そのタイヤ軸方向外側に配され、かつ前記センター周方向溝よりも溝幅の広い一対のショルダー周方向溝とを具えるのが好ましい。
本発明に係るタイヤでは、前記センター周方向溝は、溝幅が3.0mm以下であるのが好ましい。
本発明に係るタイヤでは、前記面取り部の前記横溝に沿った長さL10は、前記コーナ部の前記横溝に沿った長さL13の40~60%の範囲であるのが好ましい。
本発明に係るタイヤでは、前記面取り部は、前記ブロック踏面の法線に対する角度θが10~30°の範囲であるのが好ましい。
本発明に係るタイヤでは、前記面取り部の深さD10は、前記横溝の深さD2の50~80%の範囲であるのが好ましい。
本発明に係るタイヤでは、前記六角形ブロックは、この六角形ブロックをタイヤ軸方向に横切るサイプを具えるのが好ましい。
本発明では、横溝を介して周方向で隣り合う六角形ブロックにおいて、それぞれ、ブロック踏面と横溝に面する壁面とが挟むコーナ部の一部に、面取り部を具える。しかも、一方側の六角形ブロックの面取り部と、他方側の六角形ブロックの面取り部とは、前記横溝の長さ方向に位置を違えて配される。これにより横溝内での石噛みの発生が効果的に抑制される。又横溝の溝容積の低下を伴わないため、ウエット性能の維持或いは向上を図ることができる。
本発明の一実施形態を示すタイヤのトレッド部の展開図である。 (A)、(B)はセンター周方向溝及びショルダー周方向溝を示す展開図である。 トレッド部の主要部分を拡大して示す展開図である。 本発明の作用効果を示す概念図である。 (A)、(B)は、六角形ブロックを拡大して示す平面図である。 面取り部を示す図5(A)のA-A断面図である。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1には、本発明の一実施形態を示すタイヤ1のトレッド部2の展開図が示される。本実施形態では、タイヤ1が、重荷重用の空気入りタイヤとして形成された場合が示される。しかし、例えば乗用車用、商業車用等の空気入りタイヤ、及びタイヤの内部に加圧空気が充填されない非空気式タイヤ(例えばエアーレスタイヤ)等の様々なタイヤとして形成することができる。
図1に示すように、タイヤ1は、トレッド部2をタイヤ周方向にジグザグ状にのびる複数のジグザグ周方向溝3を含む。トレッド部2には、タイヤ軸方向で隣り合うジグザグ周方向溝3、3間を連結する横溝4が設けられ、これにより、ジグザグ周方向溝3、3間の陸部Rが、複数の六角形ブロック5に区分される。
本例では、複数のジグザグ周方向溝3が、2本のセンター周方向溝6と、2本のショルダー周方向溝7とを具える場合が示される。
センター周方向溝6は、タイヤ赤道Cの両外側を通ってタイヤ周方向にジグザグ状にのびる。ショルダー周方向溝7は、センター周方向溝6のタイヤ軸方向外側を通ってタイヤ周方向にジグザグ状にのびる。本例ではセンター周方向溝6の溝幅Wcが3.0mm以下であり、ショルダー周方向溝7の溝幅Wsは、前記溝幅Wcよりも大である。慣例に従い、ショルダー周方向溝7、7間の領域をクラウン域、ショルダー周方向溝7とトレッド端Teとの間の領域をショルダー域と呼ぶ場合がある。
図2(A)に示すように、センター周方向溝6は、タイヤ周方向に対して一方側(図2(A)では右下)に傾斜する第1の傾斜部分6Aと、タイヤ周方向に対して他方側(図2(A)では左下)に傾斜する第2の傾斜部分6Bとが交互に繰り返される。第1の傾斜部分6Aと第2の傾斜部分6Bとの交差部を、ジグザグの頂部Paと呼ぶ。又図2(B)に示すように、ショルダー周方向溝7も同様であり、タイヤ周方向に対して一方側(図2(B)では右下)に傾斜する第1の傾斜部分7Aと、タイヤ周方向に対して他方側(図2(B)では左下)に傾斜する第2の傾斜部分7Bとが交互に繰り返される。第1の傾斜部分7Aと第2の傾斜部分7Bとの交差部を、ジグザグの頂部Pbと呼ぶ。
センター周方向溝6とショルダー周方向溝7とは、タイヤ1周当たりの頂部Pa、Pbの数が同じである。
図3に示すように、センター周方向溝6、6間の陸部Rc(センター陸部Rcと云う場合がある。)においては、一方のセンター周方向溝6と他方のセンター周方向溝6とは、ジグザグの位相が約1/2ピッチ周方向に位置ずれしている。これによりセンター陸部Rcは、幅広部分と幅狭部分とが周方向に交互に繰り返される。
センター陸部Rcには、前記幅狭部分をのびる横溝4cが配される。詳しくは、横溝4cは、一方のセンター周方向溝6の頂部Paのうちでタイヤ軸方向内側に凸となる頂部Paiと、他方のセンター周方向溝6の頂部Paのうちでタイヤ軸方向内側に凸となる頂部Paiとの間を連結している。これにより、センター陸部Rcは、横溝4cと第1、第2の傾斜部分6A、6Bとで囲まれる複数の六角形ブロック5cに区分される。六角形ブロック5cは、タイヤ周方向両端側からタイヤ周方向中央側に向かってブロック幅が増大する中膨らみの六角形をなす。なお横溝4cが頂部Pai、Pai間を連結するとは、頂部Pai、Paiが、横溝4cの両側の壁面間に位置することを意味する。
同様に、センター周方向溝6とショルダー周方向溝7との間の陸部Rm(ミドル陸部Rmと云う場合がある。)において、センター周方向溝6とショルダー周方向溝7とは、ジグザグの位相が約1/2ピッチ周方向に位置ずれしている。これにより陸部Rmは、幅広部分と、幅狭部分とが交互に繰り返される。
このミドル陸部Rmには、前記幅狭部分をのびる横溝4mが配される。詳しくは、横溝4mは、センター周方向溝6の頂部Paのうちでタイヤ軸方向外側に凸となる頂部Paoと、ショルダー周方向溝7の頂部Pbのうちでタイヤ軸方向内側に凸となる頂部Pbiとの間を連結している。これにより、ミドル陸部Rmは、横溝4mと第1の傾斜部分6A、7Aと第2の傾斜部分6B、7Bとで囲まれる複数の六角形ブロック5mに区分される。
六角形ブロック5mも、タイヤ周方向両端側からタイヤ周方向中央側に向かってブロック幅が増大する中膨らみの六角形をなす。なお横溝4mが頂部Pao、Pbi間を連結するとは、頂部Pao、Pbiが、横溝4mの両側の壁面間に位置することを意味する。
このような六角形ブロック5c、5mは、ブロック中央部が幅広であり、又各コーナーの内角も大きい。そのため、四角形状のブロック等と比較して剛性が大、かつ剛性バランスに優れる。そのため、接地時のブロックの動きや変形量を低く抑えることができ、耐摩耗性能に有利となる。図5(A)に示すように、六角形ブロック5cでは、ブロックのタイヤ軸方向両側面がそれぞれタイヤ軸方向外側に最も張り出す張出し位置間のタイヤ軸方向の幅W5c1と、ブロックのタイヤ周方向端におけるタイヤ軸方向の幅W5c2との比W5c1/W5c2が、1.2~1.5であるのが好ましい。又図5(B)に示すように、六角形ブロック5mでは、ブロックのタイヤ軸方向両側面がそれぞれタイヤ軸方向外側に最も張り出す張出し位置間のタイヤ軸方向の幅W5m1と、ブロックのタイヤ周方向端におけるタイヤ軸方向の幅W5m2との比W5m1/W5m2が、1.2~1.5であるのが好ましい。
本例では、横溝4c及び横溝4mの深さD2(図6に示す)と、センター周方向溝6及びショルダー周方向溝7の深さD1(図示省略)とは等しい。重荷重用タイヤの場合、前記深さD1、D2は、10~16.5mmの範囲が好ましく採用しうる。
横溝4c、4mは、タイヤ軸方向に対して傾斜するのが好ましい。このとき、横溝4c、4mのタイヤ軸方向に対する角度αは、4~18度の範囲がトラクション性とウエット性との兼ね合いから好ましい。又横溝4cと横溝4mとは、傾斜の向きが互いに逆向きであるのが好ましい。
又本例のタイヤ1では、耐摩耗性能をさらに向上させるために、センター周方向溝6の溝幅Wcが3.0mm以下に設定されている。
このような幅狭のセンター周方向溝6は、接地時、路面から受ける前後力及び横力に対し、センター周方向溝6を介して隣り合う六角形ブロック5c、5m同士が接触して互いに支え合うことできる。
詳しく説明すると、図4に概念的に示すように、接地時、例えば六角形ブロック5mが路面から力を受けて矢印方向f1に倒れるとき、センター周方向溝6の傾斜部分(6A又は6B)が閉じ、隣り合う六角形ブロック5cと接触しうる。同様に、例えば六角形ブロック5cが路面から力を受けて矢印方向f2に倒れるとき、センター周方向溝6の傾斜部分6A又は6Bが閉じて、隣り合う六角形ブロック5mと接触しうる。このように、センター周方向溝6がジグザグ溝であること、及び溝幅Wcが3.0mm以下と狭いことにより、六角形ブロック5c、5m同士が接触して互いに支え合うことができる。この六角形ブロック5c、5m同士の支え合いは、周方向への倒れに対しても発揮される。
そのため、ブロック個々の耐摩耗性能、及びクラウン域全体の耐摩耗性能をさらに向上させることができ、センター摩耗の抑制に大きく貢献しうる。特に重荷重用タイヤでは、クラウン域での接地圧が大でありクラウン域での摩耗進行が早いため、センター摩耗の抑制はタイヤ寿命の向上に大きく貢献しうる。
センター周方向溝6の溝幅Wcが、3.0mmを越えると、六角形ブロック5c、5m同士で支え合うことが難しくなる。そのため、溝幅Wcの上限は2.5mm以下が好ましい。溝幅Wcの下限は、ウエット性の観点から1.0mm以上、さらには1.5mm以上が好ましい。
センター周方向溝6のタイヤ周方向に対するジグザグの角度βa(図2(A)に示す)が小さすぎると、六角形ブロック5c、5m同士で支え合うことが難しくなる。そのため、角度βaの下限は5度以上が好ましい。なお角度βaの上限は、ウエット性の観点から20度以下が好ましい。前記角度βaは、第1、第2の傾斜部分6A、6Bのタイヤ周方向に対する角度として定義される。第1の傾斜部分6Aの角度βaは、第2の傾斜部分6Bの角度βaと相違しても良い。又角度βaは、例えばバリアブルピッチ法等に基づき、前記範囲内で変化することができる。
ショルダー周方向溝7のタイヤ周方向に対するジグザグの角度βb(図2(B)に示す)は、特に規制されないが、前記角度βaと同じ角度範囲に規制されることが、六角形ブロック5c、5mの剛性バランスを高く維持する上で好ましい。なお前記角度βbは、第1、第2の傾斜部分7A、7Bのタイヤ周方向に対する角度として定義される。第1の傾斜部分7Aの角度βbは、第2の傾斜部分7Bの角度βbと相違しても良い。又角度βbは、角度βaと同様、バリアブルピッチ法等に基づき、前記範囲内で変化することができる。
前述したように、タイヤ1では、
(a) 六角形ブロック5c、5m自体が、四角形状のブロックと比較して剛性が大かつ剛性バランスに優れること;及び
(b) センター周方向溝6が幅狭であり、六角形ブロック5c、5m同士が互いに支え合うこと:
により、ブロックの動きや変形量が低く抑えられる。
そのため、横溝4c、4m内で石噛みが発生しやすい傾向がある。
そこでタイヤ1では、センター陸部Rcにおいては、図5(A)、6に示すように、横溝4cを介して隣り合うタイヤ周方向一方側の六角形ブロック5cと、他方側の六角形ブロック5cとに、面取り部10c、10cを設けている。
面取り部10c、10cは、六角形ブロック5c、5cの各ブロック踏面11と、横溝4cに面する各壁面12とが挟むコーナ部13の一部に形成される。しかも、一方側の面取り部10cと、他方側の面取り部10cとは、横溝4cの長さ方向の一方側、他方側に位置を違えて配される。このように配することにより、面取り部のトータル長さを低く抑えながら、耐石噛み性能を発揮することができる。
面取り部10c、10cでは、それぞれ、横溝4cに沿った長さL10が、前記コーナ部13の横溝4cに沿った長さL13の40~60%の範囲であるのが好ましい。長さL10は、コーナ部13の位置で測定した長さである。長さL10が長さL13の40%を下回ると、耐石噛み性能が十分に発揮されない場合が生じる。逆に60%を越えると、コーナ部13のうち面取りされない部分で、接地圧が高くなりすぎ、ヒール&トウ摩耗等の偏摩耗が発生し易くなる。このような観点から、長さL10の下限は長さL13の45%以上が好ましく、上限は55%以下が好ましい。なお面取り部10cの長さL10は、面取り部10cの長さL10と等しいことが好ましいが、前記範囲内で相違しても良い。
面取り部10c、10cでは、横溝4cと直角な断面において、ブロック踏面11の法線に対する角度θが、10~30°の範囲が好ましい。角度θが10°を下回ると、面取りの効果が減じて耐石噛み性能が低下する。逆に30°を越えると、接地面積が低下することで耐摩耗性能が低下する。このような観点から、角度θの下限は長さ15°以上が好ましく、上限は25°以下が好ましい。なお面取り部10cの角度θは、面取り部10cの角度θと等しいことが好ましいが、前記範囲内で相違しても良い。
又面取り部10c、10cでは、それぞれ、深さD10が横溝4の深さD2の50~80%の範囲が好ましい。深さD10が深さD2の50%を下回ると、面取りの効果が減じて耐石噛み性能が低下する。逆に80%を越えると、接地面積が低下することで耐摩耗性能が低下する。このような観点から、D10の下限は、深さD2の55%以上が好ましく、上限は75°以下が好ましい。なお面取り部10cの深さD10は、面取り部10cの深さD10と等しいことが好ましいが、前記範囲内で相違しても良い。
ミドル陸部Rmにおいては、図5(B)に示すように、横溝4mを介して隣り合うタイヤ周方向一方側の六角形ブロック5mと、他方側の六角形ブロック5mとに、面取り部10m、10mを設けている。
面取り部10m、10mも面取り部10c、10cと同様であり、ブロック踏面11と、横溝4mに面する壁面12とが挟むコーナ部13の一部に形成される。しかも、一方側の面取り部10mと、他方側の面取り部10mとは、横溝4mの長さ方向の一方側、他方側に位置を違えて配される。
面取り部10c、10cと同じ理由で、面取り部10m、10mの長さL10も、コーナ部13の長さL13の40~60%の範囲が好ましい。又面取り部10m、10mの角度θ(図示省略)も、10~30°の範囲が好ましい。又面取り部10m、10mの深さD10(図示省略)も横溝4mの深さD2の50~80%の範囲が好ましい。
なおセンター陸部Rcの六角形ブロック5cのみに面取り部10c、10cを設けても良く、又ミドル陸部Rmの六角形ブロック5mのみに面取り部10m、10mを設けても良い。
図5(A)、(B)に示すように、本例では、六角形ブロック5c、5mには、それぞれ、六角形ブロック5c、5mをタイヤ軸方向に横切るサイプ14c、14mが配される。
サイプ14cは、六角形ブロック5cの幅広部分をのびる。詳しくは、サイプ14cの両端は、それぞれ、センター周方向溝6の頂部Paのうちでタイヤ軸方向外側に凸となる頂部Paoの近傍で、センター周方向溝6と交わる。前記「近傍」とは、頂部Paoからの周方向距離が、六角形ブロック5cの周方向長さLBの10%以下の距離範囲を意味する。
このサイプ14cは、六角形ブロック5cの剛性を適度に緩和する。これにより、六角形ブロック5cは、サイプ14cが開く向きに動きやすくなり、噛み込んだ石を横溝4cから排出し易くさせる。サイプ14cは、横溝4cと同方向に傾斜し、特には横溝4cと平行にのびるのが好ましい。
サイプ14mも、サイプ14cと同様であり、六角形ブロック5mの幅広部分をのびる。サイプ14mの一端は、センター周方向溝6の頂部Paのうちでタイヤ軸方向内側に凸となる頂部Paiの近傍で、センター周方向溝6と交わる。第2のサイプ12mの他端は、ショルダー周方向溝7の頂部Pbのうちでタイヤ軸方向外側に凸となる頂部Pboの近傍で、ショルダー周方向溝7と交わる。サイプ14mも、横溝4mと同方向に傾斜し、特には横溝4mと平行にのびるのが好ましい。
このサイプ14mも、六角形ブロック5mの剛性を適度に緩和し、耐石噛み性能を向上させる。
サイプ14c,14mでは、サイプ底でのクラック発生の抑制の観点から長さ方向にジグザグ状にのびるジグザグサイプであるのが好ましい。
図示しないが、センター周方向溝6が3本であっても良く、この場合、センター周方向溝6が、タイヤ赤道C上をのびる中央のセンター周方向溝6と、その両側に配される側のセンター周方向溝6、6とから構成されるのが好ましい。
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。
図1の基本パターンを有する重荷重用タイヤ(215/75R17.5)が、表1の仕様に基づき試作され、各試作タイヤの耐摩耗性能、耐石噛み性能、及び耐偏摩耗性能がテストされた。表1に記載以外は、実質的に同仕様である。
(1)耐摩耗性能(耐センター摩耗性):
試作タイヤを、リム(6.0×17.5)、内圧(700kPa)の条件にて4tトラックの全輪に装着した。そして、荷台前方に標準積載量の50%の荷物を積載し、一般道を一定距離(50000km)走行したときの後輪(駆動輪)タイヤにおける、センター摩耗が測定された。センター摩耗は、センター周方向溝の残りの溝深さによって示される。結果は、実施例1を100とする指数で表示され、数値が大きい程、耐摩耗性能(耐センター摩耗性)が優れていることを示す。
(2)耐石噛み性能:
上記車両を用い、積載量ゼロ(無積載)にて砂利道を含むテストコースを100km走行させた。そして、後輪(駆動輪)タイヤにおける、センター陸部に配された横溝に噛み込んだ石の個数を調べた。結果は、石噛み個数の逆数で評価され、実施例1を100とする指数で表示されている。数値が大きいほど良好である。
(3)耐偏摩耗性能(耐ヒール&トウ摩耗性):
前記耐摩耗性能テスト終了後、センター陸部に配される六角ブロックのヒール&トウ摩耗の摩耗量を測定した。結果は摩耗量の逆数で評価され、実施例1を100とする指数で表示されている。数値が大きいほど良好である。
Figure 0007056150000001
Figure 0007056150000002
表に示すように、実施例のタイヤは耐石噛み性能に優れているのが確認できる。
1 タイヤ
2 トレッド部
3 ジグザグ周方向溝
4、4c、4m 横溝
5、5c、5m 六角形ブロック
6 センター周方向溝
7 ショルダー周方向溝
10 面取り部
11 ブロック踏面
12 壁面
13 コーナ部
14c、14m サイプ
Pa、Pb 頂部

Claims (8)

  1. トレッド部に、タイヤ周方向にジグザグ状にのびる複数のジグザグ周方向溝を含み、
    かつ隣り合う前記ジグザグ周方向溝間が、ジグザグの頂部間を連結する横溝により複数の六角形ブロックに区分されたタイヤであって、
    前記横溝を介して隣り合うタイヤ周方向一方側の六角形ブロックと他方側の六角形ブロックとは、それぞれ、ブロック踏面と前記横溝に面する壁面とが挟むコーナ部の一部に、面取り部を具え、
    前記一方側の六角形ブロックの面取り部と、前記他方側の六角形ブロックの面取り部とは、前記横溝の長さ方向に位置を違えて配され
    前記一方側の六角形ブロックの面取り部と、前記他方側の六角形ブロックの面取り部とは、前記横溝の長さ方向に一部重複するタイヤ。
  2. トレッド部に、タイヤ周方向にジグザグ状にのびる複数のジグザグ周方向溝を含み、
    かつ隣り合う前記ジグザグ周方向溝間が、ジグザグの頂部間を連結する横溝により複数の六角形ブロックに区分されたタイヤであって、
    前記横溝を介して隣り合うタイヤ周方向一方側の六角形ブロックと他方側の六角形ブロックとは、それぞれ、ブロック踏面と前記横溝に面する壁面とが挟むコーナ部の一部に、面取り部を具え、
    前記一方側の六角形ブロックの面取り部と、前記他方側の六角形ブロックの面取り部とは、前記横溝の長さ方向に位置を違えて配され、
    前記面取り部は、前記ブロック踏面と前記壁面とが交差するエッジが、前記横溝と平行にのびる部分を有し、
    前記面取り部は、前記横溝に沿った長さが、前記コーナ部の前記横溝に沿った長さの40~60%の範囲であるタイヤ。
  3. 前記複数のジグザグ周方向溝は、2又は3本のセンター周方向溝と、そのタイヤ軸方向外側に配され、かつ前記センター周方向溝よりも溝幅の広い一対のショルダー周方向溝とを具える請求項1又は2に記載のタイヤ。
  4. 前記センター周方向溝は、溝幅が3.0mm以下である請求項3記載のタイヤ。
  5. 前記面取り部の前記横溝に沿った長さL10は、前記コーナ部の前記横溝に沿った長さL13の40~60%の範囲である請求項1~4の何れかに記載のタイヤ。
  6. 前記面取り部は、前記ブロック踏面の法線に対する角度θが10~30°の範囲である請求項1~5の何れかに記載のタイヤ。
  7. 前記面取り部の深さD10は、前記横溝の深さD2の50~80%の範囲である請求項1~6の何れかに記載のタイヤ。
  8. 前記六角形ブロックは、この六角形ブロックをタイヤ軸方向に横切るサイプを具える請求項1~7の何れかに記載のタイヤ。
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