(57)【要約】【課題】ブロックの区画に寄与する横溝の形成形態、横溝の溝壁形態等を改良することで、ブロックの路面衝突騒音を一層低減させ、併せて、ブロックへのヒールアンドトゥ偏摩耗の発生をより効果的に抑制できる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】周方向に連続する四本の周方向溝１、２、３と、それぞれの周方向溝１，２間および、最外側の周方向溝２とトレッド側縁ｅとの間でトレッド幅方向に延びる複数本の横溝４、５、６とで、トレッド踏面に六列のブロック列を区画してなる、回転方向を特定されるものであって、四本の周方向溝１、２、３を、広幅および狭幅の二種類の溝にて構成し、広幅周方向溝３に隣接するブロック列７、８で、横溝４、５の溝幅を、広幅周方向溝３に向けて次第に拡幅させて設けるとともに、その横溝４、５を隔てて位置するそれぞれのブロック７ａ、８ａの、蹴出側辺縁７ｂ、８ｂのトレッド幅方向に対する傾き角度を、踏込側辺縁７ｃ、８ｃの同様の傾き角度θ１、θ２より小さくしてなる。【選択図】図１
2010116096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に連続する複数本の周方向溝と、それぞれの周方向溝間および、最外側の周方向溝とトレッド側縁との間でトレッド幅方向に延びる複数本の横溝とで、トレッド踏面に複数のブロック列を区画してなる、回転方向を特定される空気入りタイヤであって、
複数本の周方向溝を、広幅および狭幅の二種類の溝にて構成し、一本以上の広幅周方向溝の少なくとも一方側に隣接するブロック列で、横溝の溝幅を、広幅周方向溝に向けて次第に拡幅させて設けるとともに、その横溝を隔てて位置するそれぞれのブロックの、蹴出側辺縁のトレッド幅方向に対する傾き角度を、踏込側辺縁の同様の傾き角度より小さくしてなる空気入りタイヤ。
【請求項２】
横溝を隔てて位置するそれぞれのブロックの、踏込側辺縁を、タイヤの負荷転動時のフットプリントの、踏込側輪郭線と交差する向きに延在させる一方、蹴出側辺縁を、同様のフットプリントの、蹴出側輪郭線に近づけて延在させて、この蹴出側辺縁の、蹴出側輪郭線に対する交角を、踏込側の辺縁の、踏込側部線に対する交角より小さくしてなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
複数のブロック列の少なくとも一列で、横溝の横断面内での、ブロック表面に対する溝壁角度を、ブロックの踏込側の溝壁で９５〜１２０°の範囲とするとともに、ブロックの蹴出側の溝壁で９０°以下としてなる請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
ブロック表面に対する横溝の溝壁角度を、ブロックの踏込側で、蹴出側のそれより５〜２０°大きくしてなる請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
少なくとも、トレッド踏面の最外側に位置するショルダーブロック列で、横溝の横断面内での、ブロック表面に対する溝壁角度を、ブロックの踏込側の溝壁で９５〜１２０°の範囲とするとともに、ブロックの蹴出側の溝壁で９０°以下としてなる請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気入りタイヤ、なかでも、トラック、バス等に適用される重荷重用空気入りタイヤに関するものであり、とくには、タイヤの負荷転動に際する、ブロック等の陸部の路面衝突音を低減させるとともに、陸部へのヒールアンドトゥ偏摩耗の発生を有効に抑制する技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
駆動軸に装着されるタイヤは一般に、トレッド中央域の陸部列が比較的早期に摩耗される傾向にあり、トレッド最外側のショルダー陸部列にはヒールアンドトゥ偏摩耗が発生し易い傾向がある。
【０００３】
そこで出願人は先に、トレッド部のブロック形状の工夫により、ブロックのヒールアンドトゥ偏摩耗を抑制し、走行中の騒音の低減を可能とした重荷重用空気入りタイヤを、特許文献１として提案した。
【特許文献１】特開２００７−１４５２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、特許文献１に記載された技術に改善を加えたものであり、ブロックの区画に寄与する横溝の形成形態、横溝の溝壁形態等を改良することで、ブロックの路面衝突騒音を一層低減させ、併せて、ブロックへのヒールアンドトゥ偏摩耗の発生をより効果的に抑制できる空気入りタイヤを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の空気入りタイヤは、周方向に、直線状、ジグザグ状等の形態で連続する複数本の周方向溝と、それぞれの周方向溝間および、トレッド最外側の周方向溝とトレッド側縁との間でトレッド幅方向に延びる複数本の横溝、すなわち、トレッド周方向の延在長さに比してトレッド幅方向の延在長さが長い溝とで、トレッド踏面に複数のブロック列を区画してなり、回転方向、つまり正転方向を特定されるものであって、複数本の周方向溝を、広幅および狭幅の二種類の溝にて構成し、一本以上の広幅周方向溝の少なくとも一方側に隣接するブロック列、たとえば両側のブロック列で、横溝の溝幅を、広幅周方向溝に向けて次第に拡幅させて設けるとともに、その横溝を隔てて位置するそれぞれのブロックの、蹴出側縁のトレッド幅方向に対する傾き角度を、踏込側辺縁の同様の傾き角度より小さくしてなるものである。
【０００６】
なおここで、「トレッド踏面」とは、タイヤを適用リムに装着するとともに、規定の空気圧を充填し、静止した状態で平板上に垂直に置き、規定の質量に対応する負荷を加えたときの平板との接触面をいうものとする。
この場合、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定されたリムを、「規定の空気圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格で、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう。また、「規定の質量」とは、上記の最大負荷能力をいう。
なお、ここでいう空気は、窒素ガス等の不活性ガスその他に置換することも可能である。
【０００７】
そして規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格をいい、たとえば、アメリカ合衆国では“THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOOK”であり、欧州では、“THE European Tyre and Rim Technical OrganisationのSTANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”である。
【０００８】
またここで、横溝の溝壁面は、トレッドパターンの展開平面視で、曲線状に延在させることもでき、この場合の、ブロック蹴出側辺縁およびブロック踏込側辺縁の傾き角度は、それが単純な凹もしくは凸曲線であるときは、ブロック幅中心線との交点上での接線の傾き角度をいい、また、それが凹凸曲線であるときは、凸部を結ぶ直線の傾き角度をいうものとする。
【０００９】
ここで好ましくは、横溝を隔てて位置するそれぞれの隣接ブロックの、踏込側の辺縁を、タイヤの負荷転動時のフットプリントの、踏込側輪郭線と交差する向きに延在させる一方で、蹴出側の辺縁を、同様のフットプリントの、蹴出側輪郭線にできるだけ近づけて延在させて、この蹴出側の辺縁の、蹴出側輪郭線に対する、零度をも含む交角を、踏込側の辺縁の、踏込側輪郭線に対する交角より小さく設定する。
【００１０】
なお、ここでのタイヤの負荷転動条件は、タイヤを適用リムに装着するとともに規定の空気圧を充填し、最大負荷能力の７０％に相当する負荷を作用させて転動させる場合をいう。
ここで、最大負荷能力の７０％に相当する負荷とするのは、タイヤ、ひいては、車両の使用頻度の最も高い負荷状況を想定したことによる。
【００１１】
また好ましくは、複数のブロック列の少なくとも一列で、横溝の横断面内での、ブロック表面に対する溝壁角度を、新品タイヤにおいて、ブロックの踏込側の溝壁で９５〜１２０°、より好適には１００〜１１０°の範囲とする一方、ブロックの蹴出側の溝壁で９０°以下、より好適には８５〜９０°とする。
【００１２】
なおこの場合は、ブロック表面に対する横溝の溝壁角度を、ブロックの踏込側で、蹴出側のそれより５〜２０°大きくすることがより好適である。
【００１３】
そしてまた好ましくは、少なくとも、トレッド踏面の最外側に位置するショルダーブロック列で、横溝の横断面内での、ブロック表面に対する溝壁角度を、ブロックの踏込側の溝壁で９５〜１２０°、なかでも１００〜１１０°の範囲とするとともに、ブロックの蹴出側の溝壁で９０°以下とする。
従ってこの場合は、タイヤ赤道線を中心として、トレッド踏面幅の５０％の範囲内に存在する中央域ブロック列内の横溝については、その溝壁角度を、蹴出側で踏込側より大きくすることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の空気入りタイヤでは、横溝を、広幅周方向溝に向けて次第に広幅となるよう形成するとともに、横溝を隔てて位置するそれぞれのブロックの、蹴出側辺縁のトレッド幅方向に対する傾き角度を、踏込側辺縁の同様の傾き角度により小さくすることにより、横溝による排水性能を十分に確保してなお、タイヤの負荷転動に当って、ブロックの蹴出側辺縁を、それのほぼ全長にわたって路面から同時に離隔させて、ブロックの蹴出側端部分の変形を、ブロック幅方向にほぼ均等に分散させることにより、ブロックのその蹴出側端部分への変形の局部的な集中、ひいては、とくに大きく変形する部分への早期のヒール摩耗の発生を有効に防止してヒールアンドトゥ偏摩耗の発生を効果的に抑制することができ、このことは、ヒールアンドトゥ摩耗のとくに発生し易いショルダーブロック列の横溝を上記の構成とした場合に顕著である。
【００１５】
この一方で、横溝の上記の構成により、ブロックの踏込側辺縁は、タイヤ負荷転動に当って、徐々に路面に衝突することになり、同時に発生する衝突エネルギーが有利に低減されるので、ブロックの踏込側端部分が路面に衝突することに起因して発生する、衝突騒音を有効に低減させることができる。
【００１６】
なおここで、横溝を隔てて位置するそれぞれのブロックの、踏込側の辺縁を、フットプリントの踏込側輪郭線と交差する向きに延在させる一方、蹴出側の辺縁を、フットプリントの蹴出側輪郭線に近づけて延在させて、この蹴出側の辺縁の、蹴出側輪郭線に対する、零度をも含む交角を、踏面側の辺縁の、踏込側輪郭線に対する交角より小さく設定したときは、上述したそれぞれの効果を一層高めて、ブロックの蹴出側端部分へのヒール摩耗の発生をより有利に抑制し、併せて、ブロックの踏込側端部分が路面ｎ衝突することによって発生する衝突騒音をより有利に低下させることができる。
【００１７】
またここで、少なくとも一列のブロック列で、横溝の横断面内での、ブロック表面に対する溝壁角度を、ブロックの踏込側の溝壁で９５〜１２０°の範囲とするとともに、ブロックの蹴出側の溝壁で９０°以下としたときは、タイヤの負荷転動に当り、ブロックの蹴出部分の剛性を低下させて接地圧を下げることで、その蹴出側部分への早期のヒール摩耗の発生を防止することができ、また、ブロックの踏込側部分の剛性高めて、接地圧の増加の下で摩耗速度を速めて、踏込側部分の摩耗を、蹴出側部分のそれにバランスさせることができる。
【００１８】
この場合、踏込側の溝壁角度を、たとえば８５°未満のように小さくしずぎると、タイヤの製造過程での、モールドに対する型抜き性が悪化することになる。
一方、踏込側の溝壁角度を大きくしすぎると、溝幅が広くなって排水性能には有利であるも、摩耗に寄与するゴム体積が小さくなって、ブロック全体の剛性が低下するうれいがある他、溝底半径が小さくなって、走行に伴う溝底クラックが発生し易くなる。
【００１９】
そしてこの場合にあって、ブロック表面に対する横溝の溝壁角度を、ブロックの踏込側で、蹴出側のそれより５〜２０°大きくしたときは、適正な横溝幅、ひいては、ブロック剛性を確保して、ブロックの踏込側部分および蹴出側部分のそれぞれを所期した通りに機能させることができる。
すなわち、その角度差が５°未満では、ブロックの踏込側部分と蹴出側部分との差が小さすぎて、それらのそれぞれの部分に所要の機能を実効あるほどに発揮させることが難しく、一方、２０°を越えると、溝幅の拡幅部分での溝幅が広くなりすぎて、ブロック剛性の低下、摩耗に寄与するゴム体積の不足等が生じることになる。
【００２０】
ところで、上述したような、横溝の溝壁構造を、ヒールアンドトゥ偏摩耗のとくに発生し易いショルダーブロック列に適用したときは、トレッド中央域のブロックに比して接地圧の低い、ショルダーブロック列のブロックを、ヒールアンドトゥ偏摩耗からより効果的に保護することができる。
なおこの場合、ヒールアンドトゥ偏摩耗がそれほど深刻な問題とならない、トレッド中央域のブロック列においては、横溝の溝壁角度を、蹴出側で踏込側より大きくすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、この発明の実施の形態を跨張して示す、トレッドパターンの部分展開平面図である。タイヤの内部補強構造等は、一般的なラジカルタイヤのそれと同様であるので図示は省略する。
図中１は、トレッドセンターにあって、トレッド周方向に、ここではタイヤ赤道線Ｅに交差しながらジグザグ状に延びる狭幅周方向溝を、２は、トレッド踏面の最外側にあって、トレッド周方向にジグザグ状に延在する一対の狭幅周方向溝をそれぞれ示し、そして３は、周方向溝１，２間で、これもトレッド周方向にジグザグ状に延びる一対の広幅周方向溝を示す。
ここで、これらの広幅周方向溝３は、それぞれの狭幅周方向溝１，２に対し、トレッド周方向に半ピッチ分の位相遅れ、ないしは位相進みをもって延在する。
【００２２】
そしてここでは、それぞれの周方向溝間および、最外側の周方向溝２とトレッド側縁ｅとの間に、トレッド周方向の延在成分に比してトレッド幅方向の延在成分が長い横溝４，５，６を設けて、それらの横溝４，５の両端を、相互に隣接する周方向溝のそれぞれに開口させ、また、他の横溝６の両端を、最外側の狭幅周方向溝２およびトレッド側縁ｅのそれぞれに開口させて設けて、広幅周方向溝３，３間には、センター狭幅周方向溝１を挟む二列のセンターブロック列７を、そして、広幅周方向溝３と狭幅周方向溝２との間には一対の中間ブロック列８をそれぞれ区画し、これらのブロック列７，８の各ブロック７ａ，８ａの平面輪郭形状を六角形状とする。
またここで、狭幅周方向溝２よりトレッド側縁ｅ側には、各一列のショルダーブロック列９を区画し、これらのブロック列９のブロック９ａの平面輪郭形状を五角形状とする。
【００２３】
さらに、回転方向を特定される図示のこのタイヤでは、それぞれの広幅周方向溝３の両側に隣接するブロック列７，８で、広幅周方向溝３に開口するそれぞれの横溝４，５の溝幅を、広幅周方向溝３に向けて次第に広幅とするとともに、横溝４，５を隔てて位置するそれぞれのブロック７ａ，８ａの、蹴出側辺縁７ｂ，８ｂのトレッド幅方向Ｘに対する傾き角度を、踏込側辺縁７ｃ，８ｃのトレッド幅方向Ｘに対する傾き角度θ１，θ２より小さくする。
【００２４】
図２は、タイヤの方向性、いいかえれば回転方向をより明確にした他の実施形態を示す、トレッドパターンの部分展開平面図であり、これは、図１に示すところに比し、それぞれの横溝４，５，６に、タイヤ赤道線Ｅ側の端部が図の下方側に傾斜する傾向を付与したものである。
【００２５】
なお、図１，２に示すところでは、広幅周方向溝３に隣接する全てのブロック列７，８について横溝４，５の溝幅を広幅周方向溝３に向けて拡幅させる構成を採用しているも、この構成は、いずれか一方の広幅周方向溝３の片側に隣接するブロック列だけに採用することも可能である。
【００２６】
この図２および図１のそれぞれに示すトレッドパターンにおいてより好ましくは、広幅周方向溝３に開口する横溝４，５を隔てて位置するそれぞれの隣接ブロック７ａ，８ａの踏込側の辺縁７ｃ，８ｃを、図２に仮想線で例示するような、タイヤの負荷転動時のフットプリントの、踏込側輪郭線１０ａと交差する向きに延在させる一方、蹴出側の辺縁７ｂ，８ｂを、フットプリントの蹴出側輪郭線１０ｂにできるだけ近づけて延在させるとともに、その蹴出側の辺縁７ｂ，８ｂの、蹴出側輪郭線１０ｂに対する、零度となることもある交角を、踏込側の辺縁７ｃ，８ｃの、踏込側輪郭線１０ａに対する交角θ３より小さくする。
【００２７】
以上のことに加えて、より好ましくは、複数のブロック列７，８，９の少なくとも一列で、図３に例示するように、横溝５の横断面内での、ブロック表面に対するそれぞれの溝壁角度α，βを、ブロック８ａの踏込側の溝壁８ｄで（α＝）９５〜１２０°、さらに好適には１００〜１１０°の範囲とするとともに、ブロック８ａの蹴出側の溝壁８ｅで（β＝）９０°以下、これもさらに好適には８５〜９０°の範囲とし、なかでも、それらの溝壁角度α，βの相対差（α−β）を５〜２０°の範囲とすることが一層好ましい。
【００２８】
ところで、ブロック７ａ，８ａ，９ａのヒールアンドトゥ偏摩耗の発生を抑制するためのこのような溝壁構造は、それぞれのブロック列７，８，９中で最もヒールアンドトゥ偏摩耗の発生し易いショルダーブロック９ａの区画に寄与する横溝６に適用することがとくに効果的である。
そしてこの場合、ヒールアンドトゥ偏摩耗のほとんど発生しない中央域ブロック列７に設けられる横溝４については、それぞれの溝壁角度の大小の相対関係を上述したところとは逆にすることもできる。
【００２９】
なお、図１，２に示すところからは明らかではないが、ショルダーブロック列９に設けられる横溝６の延在方向の途中に、横溝６を隔てたブロック９ａの相互連結をもたらす上げ底部分を設けたときは、それぞれのブロック９ａの剛性を高めて、ブロック９ａへのヒールアンドトゥ偏摩耗の発生をより効果的に防止することができる。
【００３０】
図４は、周方向溝１，２，３の溝幅の広狭の関係を図１，２に示すところとは逆にしたものであり、この場合もまた、広幅周方向溝１，２に開口する横溝４，５を、図１，２について述べたと同様に構成することで、ブロック７ａ，８ａ，９ａへのヒールアンドトゥ偏摩耗の発生を有効に抑制しつつ、それらのブロックの、路面への衝突騒音を有利に低減させることができる。
【実施例】
【００３１】
サイズが３１５／８０Ｒ２２．５の、表１に諸元を示す、従来例タイヤ、比較例タイヤおよび実施例タイヤのそれぞれにつき、９．００×２２．５のリムに組付けるとともに、充填空気圧を８２５ｋＰａ、荷重を３３５０ｋｇｆとして、欧州騒音規制に基づく条件（ＬＩ＝１５６条件）下で、実車通過騒音試験の測定を行った。
ここで、ＬＩ（ロードインデックス）＝１５６条件とは、国連、欧州経済委員会（ＥＣＥ）の、タイヤ単体騒音に係るタイヤ認可の統一規制による、ＴＲＡＮＳ/ＷＰ．２９/２００２/７  １８Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２００１付則３のカテゴリＣ３（主にＴＢＲ）の条件をいう。
その結果を、表１に併せて示す。
【００３２】
【表１】
2010116096.tif 000003
【００３３】
なお、表１中の「耐摩耗指数」および「偏摩耗指数」は、充填空気圧を８５０ｋＰａとしたタイヤを、トラクターの駆動軸に装着し、そのトラクターに定積状態のトレーラー車両を連結して、高速道路を５００００ｋｍ走行したときのものであり、耐摩耗指数は、全てのブロック列のブロックの平均摩耗量を指数化することにより求め、
偏摩耗指数は、偏摩耗量の最も多いブロック列中の、偏摩耗段差の最も大きいブロックのそのヒールアンドトウ摩耗段差量を指数化することにより求めた。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施の形態を示す、トレッドパターンの部分展開平面図である。
【図２】他の実施形態を示す図１と同様の図である。
【図３】図のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う横溝断面図である。
【図４】さらに他の実施形態を示す図１と同様の図である。
【符号の説明】
【００３５】
１，２  狭幅周方向溝
３  広幅周方向溝
４，５，６  横溝
７，８，９  ブロック列
７ａ，８ａ，９ａ  ブロック
７ｂ，８ｂ，９ｂ  蹴出側辺縁
７ｃ，８ｃ，９ｃ  踏込側辺縁
８ｄ，８ｅ  溝壁
１０ａ  踏込側輪郭線
１０ｂ  踏出側輪郭線
Ｅ  タイヤ赤道線
ｅ  トレッド側縁
【図１】
2010116096.tif 000004
【図２】
2010116096.tif 000005
【図３】
2010116096.tif 000006
【図４】
2010116096.tif 000007