(57)【要約】      （修正有）【課題】ショルダー部の偏摩耗を効果的に抑制しつつ転がり抵抗を効果的に低減させた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤのバットレス部２０には、タイヤ周方向に沿った周方向溝２２と、タイヤ周方向に沿って複数配置され、周方向溝２２に斜めに交差する交差溝２４と、が形成されている。交差溝２４は、第１傾斜溝２６と第２傾斜溝２８とで構成されるＸ字状の溝とされている。第１傾斜溝２６は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側にかけて一方の回転方向ＲＦの側に延びつつ周方向溝２２に斜めに交差している。第２傾斜溝２８は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側にかけて一方の回転方向とは逆回転方向ＲＢの側に延びつつ周方向溝２２に斜めに交差している。そして、第１傾斜溝２６と第２傾斜溝２８との交点２７が周方向溝２２上に位置している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部とサイド部との間に位置するバットレス部に、
タイヤ周方向に沿った周方向溝と、
タイヤ周方向に沿って複数配置され、前記周方向溝に斜めに交差する交差溝と、
が形成されている、空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記交差溝は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側にかけて一方の回転方向側に延びつつ前記周方向溝に斜めに交差する第１傾斜溝と、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側にかけて前記一方の回転方向とは逆回転方向側に延びつつ前記周方向溝に斜めに交差する第２傾斜溝と、で構成されるＸ字状の溝であり、
前記第１傾斜溝と前記第２傾斜溝との交点が前記周方向溝上に位置している、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記交差溝の溝深さＤａと前記周方向溝の溝深さＤｂとが、Ｄａ≦Ｄｂの関係にされている、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記周方向溝の幅が１〜４ｍｍの範囲である、請求項１〜３のうち何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記周方向溝の深さが０．５〜３ｍｍの範囲である、請求項１〜４のうち何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記交差溝の幅が１〜３ｍｍの範囲である、請求項１〜５のうち何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記交差溝の深さが０．５〜１．５ｍｍの範囲である、請求項１〜６のうち何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッド部とサイド部との間に位置するバットレス部にタイヤ周方向に沿った周方向溝が形成された空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
地球環境問題や石油燃料の枯渇問題からタイヤの転がり抵抗に関する注目が近年高まっており、転がり抵抗を低減させる技術を搭載したタイヤの要求が年々高まっている。また転がり抵抗の低減とは別にタイヤライフの面から、偏摩耗の１つであるショルダー偏摩耗が重荷重タイヤを中心として多く見られており、このショルダー偏摩耗に対しても改善の要求が高まっている。
【０００３】
タイヤの転がり抵抗を低減させる技術として、タイヤのトレッドゴムを低ロスゴムにすることが一例として挙げられる。しかしトレッドゴムを低ロスゴムにした場合、ＷＥＴ性・偏摩耗性との両立が難しく、好ましくない。このため、トレッドゴムを変えずに転がり抵抗の低減を実現させる手法として、比較的エネルギーロスの大きいバットレス部近傍に溝や窪みを設ける対策が開示されている（例えば特許文献１〜３参照）。
【０００４】
特許文献１ではバットレス部に周方向溝を設け、その溝の内部形状をフラスコ状とすることにより、バットレス部の歪エネルギーを減少させ転がり抵抗を低減させることができるとしている。また特許文献２ではショルダーブロック中央部に接地端からサイド部まで延びる窪み部を設けることでショルダー部に生じる変形をその窪み部で吸収し、転がり抵抗低減に繋がるとしている。また特許文献３では、バットレス部に周方向の細溝を設けると共にこの周方向溝に開口する径方向サイプを形成することにより、偏摩耗を抑制すると共に転がり抵抗を低減させることが開示されている。
【特許文献１】特開平６−３２１１４号公報
【特許文献２】特開平９−１９３６１４号公報
【特許文献３】特開平７−１７２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、バットレス部に断面フラスコ状の周方向溝を配設しているが、タイヤ径方向に延在する溝がバットレス部に形成されていないため、接地領域に生じるタイヤ接線方向の変形を効率良く吸収することは難しい。また特許文献２ではタイヤ周方向に延在する溝がバットレス部に形成されておらず、荷重時に生じるタイヤ径方向の歪を効率よく吸収することが難しい。また、特許文献１、２には偏摩耗抑制に関する記述がない。
【０００６】
特許文献３では、バットレス部に形成された周方向の細溝と径方向サイプ或いは径方向溝とにより特許文献１、２よりも効率よく歪を吸収できる。しかし、周方向細溝を挟んで径方向サイプ或いは径方向溝が延在しない領域があり、その領域では接地領域に生じるタイヤ接線方向の変形を効果的に吸収し難いため、タイヤの転がり抵抗を効果的に低減させることが難しい。更に、このようにサイプ或いは溝が径方向に延在しているとタイヤ周方向で剛性段差が生じやすく効果的に偏摩耗を抑制し難い。
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮して、ショルダー部の偏摩耗を効果的に抑制しつつ転がり抵抗を効果的に低減させた空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、トレッド部とサイド部との間に位置するバットレス部に、タイヤ周方向に沿った周方向溝と、タイヤ周方向に沿って複数配置され、前記周方向溝に斜めに交差する交差溝と、が形成されている。
【０００９】
バットレス部とは、正規リムに装着した空気入りタイヤに正規内圧を充填し正規荷重を負荷した場合の接地端から、接地端とタイヤ最大幅位置との間の高さの１／２となる部位までの間のタイヤ部分を意味する。ここで、「正規リム」とは、例えばＪＡＴＭＡが発行する２００８年版のＹＥＡＲ  ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指し、「正規荷重」及び「正規内圧」とは、同様に、ＪＡＴＭＡが発行する２００８年版のＹＥＡＲ  ＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重及び該最大荷重に対する空気圧を指す。使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は、各々の規格に従う。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、バットレス部に周方向溝が形成されているので、荷重が加えられた際、特にタイヤ径方向に生じるサイド部の変形をこの周方向溝で吸収することができる。従って、トレッド部に生じる歪が抑制され、転がり抵抗が低減する。また、このときにショルダー部に局所的な高接地圧状態が生じることも緩和され、ショルダー部において発生し易かった偏摩耗を抑制することができる。
【００１１】
また、交差溝がタイヤ径方向に対して傾斜しているので、タイヤ径方向や接線方向とは異なる方向で発生するサイド部の変形もフレキシブルに吸収することができる。従って、タイヤ径方向に交差溝の溝成分を延在させた構成に比べ、タイヤ周方向の剛性段差を発生させ難い。特に接地面への踏み込み、蹴り出し付近ではタイヤ径方向に対して斜め方向の変形が生じるため、上記交差溝が有効に作用する。
【００１２】
そして、この交差溝がタイヤ周方向に沿って複数配置されているので、タイヤ周方向で大きなばらつきなしにショルダー部の偏摩耗を効果的に抑制させることが可能になる。また、特に接地領域に生じるタイヤ接線方向の歪を吸収し、転がり抵抗をより効果的に低減させることができる。
【００１３】
このように、請求項１に記載の発明により、転がり抵抗への寄与が大きいショルダー部にサイド部の変形が伝わり難くなって転がり抵抗を効果的に低減させることができると共に、ショルダー部の偏摩耗も抑制することができる。
【００１４】
なお、交差溝は、周方向溝よりも狭幅であっても充分に効果が得られ、周方向溝よりも浅くても充分に効果が得られる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記交差溝は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側にかけて一方の回転方向側に延びつつ前記周方向溝に斜めに交差する第１傾斜溝と、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側にかけて前記一方の回転方向とは逆回転方向側に延びつつ前記周方向溝に斜めに交差する第２傾斜溝と、で構成されるＸ字状の溝であり、前記第１傾斜溝と前記第２傾斜溝との交点が前記周方向溝上に位置している。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、第１傾斜溝、第２傾斜溝の傾斜方向がこのように互いに逆方向となっているので、これにより、何れのサイド側で変形力が作用しても、請求項１に記載の発明による効果を充分に得ることができる。
また、第１傾斜溝と第２傾斜溝との交点を周方向溝が通過しているので、第１傾斜溝、第２傾斜溝及び周方向溝によって小さい島状の低剛性陸部が形成されることがない。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、前記交差溝の溝深さＤａと前記周方向溝の溝深さＤｂとが、Ｄａ≦Ｄｂの関係にされている。
ＤａがＤｂよりも大きいと、タイヤ周方向における剛性段差が生じ易くなるからであり、ショルダー部の偏摩耗をタイヤ周方向にわたって効果的に抑制するためにはＤａをＤｂよりも等しいまたは浅くすることで達成することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記周方向溝の幅が１〜４ｍｍの範囲である。
１ｍｍに満たないと変形を吸収する効果が小さく、４ｍｍを超えると肉薄部が広くなって外傷を受け易くなるからである。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、前記周方向溝の深さが０．５〜３ｍｍの範囲である。
０．５ｍｍに満たないと変形を充分に吸収できず、３ｍｍを超えると溝底にクラックが発生し易くなるからである。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、前記交差溝の幅が１〜３ｍｍの範囲である。
１ｍｍに満たないと変形を吸収する効果が小さく、３ｍｍを超えると肉薄部が広くなって外傷を受け易くなるからである。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、前記交差溝の深さが０．５〜１．５ｍｍの範囲である。
０．５ｍｍに満たないと交差溝による効果を充分に得難く、１．５ｍｍを超えると溝底にクラックが発生し易くなるからである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ショルダー部の偏摩耗を効果的に抑制しつつ転がり抵抗を効果的に低減させた空気入りタイヤとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１０はカーカスを備えている。カーカスは、両端部がそれぞれビード部１１のビードコア１１Ｃで折り返されてなる折り返し部を有する。
カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側にはベルト層が埋設され、ベルト層のタイヤ径方向外側には、溝を配設したトレッド部１６が形成されている。
【００２４】
また、空気入りタイヤ１０には、サイド部（サイドウォール部）１８と、トレッド部１６からサイド部１８への移行部であるバットレス部２０と、が形成されている。
バットレス部２０には、タイヤ周方向Ｕに沿った周方向溝２２と、周方向溝２２に斜めに交差する溝で構成される交差溝２４と、が形成されている。交差溝２４はタイヤ周方向Ｕに沿って複数配置されており、互いに隣接する交差溝２４同士は所定間隔で離れている。
【００２５】
図１、図２に示すように、交差溝２４は第１傾斜溝２６と第２傾斜溝２８とで構成されるＸ字状の溝とされている。第１傾斜溝２６は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側にかけて一方の回転方向ＲＦの側に延びつつ周方向溝２２に斜めに交差している。第２傾斜溝２８は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側にかけて一方の回転方向とは逆回転方向ＲＢの側に延びつつ周方向溝２２に斜めに交差している。そして、第１傾斜溝２６と第２傾斜溝２８との交点２７が周方向溝２２上に位置している。
【００２６】
本実施形態では、交差溝２４の溝深さＤａと周方向溝２２の溝深さＤｂとは、Ｄａ≦Ｄｂの関係にされている。また、本実施形態では、周方向溝２２の幅Ｗ１が１〜４ｍｍの範囲であり、周方向溝２２の深さＤｂが０．５〜３ｍｍの範囲である。そして、交差溝２４の幅Ｗ２が１〜３ｍｍの範囲であり、交差溝２４の深さＤａが０．５〜１．５ｍｍの範囲である。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態では、バットレス部２０に周方向溝２２が形成されているので、荷重が加えられた際、特にタイヤ径方向に生じるサイド部１８の変形をこの周方向溝２２で吸収することができる。従って、トレッド部１６に生じる歪が抑制され、転がり抵抗が低減する。また、このときにショルダー部２１に局所的な高接地圧状態が生じることも緩和され、ショルダー部２１において発生し易かった偏摩耗を抑制することができる。
【００２８】
また、交差溝２４が周方向溝２２に斜めに交差、すなわち第１傾斜溝２６及び第２傾斜溝２８が周方向溝２２に斜めに交差しているので、タイヤ径方向や接線方向とは異なる方向で発生するサイド部１８の変形もフレキシブルに吸収することができる。従って、交差溝の溝成分をタイヤ径方向に延在させた構成、すなわち交差溝の溝成分を周方向溝２２に直交させた構成に比べ、タイヤ周方向Ｕの剛性段差を発生させ難い。特に接地面への踏み込み、蹴り出し付近ではタイヤ径方向Ｖ（図２参照）に対して斜め方向の変形が生じるため、この交差溝２４が有効に作用する。
そして、この交差溝２４がタイヤ周方向Ｕに沿って複数配置されているので、タイヤ周方向Ｕで大きなばらつきなしにショルダー部２１の偏摩耗を効果的に抑制させることが可能になる。また、特に接地領域に生じるタイヤ接線方向の歪を吸収し、転がり抵抗をより効果的に低減させることができる。
このように、本実施形態では、転がり抵抗への寄与が大きいショルダー部（バットレス部）２１にサイド部１８の変形が伝わり難くなって転がり抵抗を効果的に低減させることができると共に、ショルダー部２１の偏摩耗も抑制することができる。
【００２９】
また、本実施形態では、交差溝２４が第１傾斜溝２６及び第２傾斜溝２８によって構成されるＸ字状とされていて、第１傾斜溝２６と第２傾斜溝２８とでタイヤ径方向に対する傾斜方向が互いに逆となっている。これにより、何れのサイド側で変形力が作用しても上記効果を充分に奏することができる。
【００３０】
そして、第１傾斜溝２６と第２傾斜溝２８との交点２７を周方向溝２２が通過している。これにより、第１傾斜溝２６、第２傾斜溝２８及び周方向溝２２によって小さい島状の低剛性陸部が形成されることがない。
【００３１】
また、交差溝２４の溝深さＤａと周方向溝２２の溝深さＤｂとの関係は、Ｄａ≦Ｄｂとされている。これにより、ショルダー部２１の偏摩耗をタイヤ周方向にわたって効果的に抑制することができる
【００３２】
また、周方向溝２２の幅Ｗ１が１〜４ｍｍの範囲であるので、サイド部１８の変形を吸収する効果が充分に得られ、しかも、外傷を受け難い。
また、周方向溝２２の深さＤｂが０．５〜３ｍｍの範囲であるので、サイド部１８の変形を充分に吸収する効果がより得られ、しかも、周方向溝２２の溝底にクラックが発生し難い。
【００３３】
また、交差溝２４の幅Ｗ２が１〜３ｍｍの範囲であるので、サイド部１８の変形を吸収する効果が更に充分に得られ、しかも、外傷を受け難い。
また、交差溝２４の深さＤａが０．５〜１．５ｍｍの範囲であるので、交差溝２４による効果を充分に得ることができ、しかも、交差溝２４の溝底にクラックが発生し難い。
【００３４】
なお、図１、図２に示すように、本実施形態では、交差溝２４と交わるのは周方向溝２２のみである例を示したが、図３、図４に示すように、更に径方向溝が交差溝２４に交わる形態としてもよい。この場合、図３、図４に示すように、第１傾斜溝２６及び第２傾斜溝２８の交点２７を径方向溝３２が通過する構成にすると、第１傾斜溝２６、第２傾斜溝２８及び径方向溝３２によって小さい島状の低剛性陸部が形成されることがない。
【００３５】
＜試験例＞
本発明の効果を確かめるために、本発明者は、図１、図２に示した上記実施形態の空気入りタイヤ１０の一例（以下、実施例１のタイヤという）、及び、従来の空気入りタイヤの二例（以下、従来例１のタイヤ、従来例２のタイヤという）を用意し、性能試験を行って性能を評価した。
【００３６】
ここで、従来例１のタイヤでは、図５に示すように、バットレス部８０に形成された溝はタイヤ周方向Ｕに直線状に延びる周方向溝８２のみで構成される。そして、従来例２のタイヤでは、図６に示すように、バットレス部９０に形成された溝は、この周方向溝８２と、周方向溝８２からタイヤ径方向内側に向けて延び出すように複数本にわたって配列された径方向溝９４とのみで構成される。
【００３７】
また、本試験例では、タイヤサイズ、パターンは、全て「１９５／８５Ｒ１６  １１４／１１２Ｌ  ＬＲ２７ＫＺ」である。
【００３８】
実施例１のタイヤでは、周方向溝２２については、深さＤｂが２ｍｍ、幅Ｗ１が２ｍｍである。そして、交差溝２４については、第１傾斜溝２６、第２傾斜溝２８の何れであっても、深さＤａが１ｍｍ、幅Ｗ２が２ｍｍであり、タイヤ周方向Ｕに対してなす角度θ１は３０°、長さＬが１５ｍｍである。また、交差溝２４はタイヤピッチと同数（６１個）配置されている。なお、上記角度θ１を３０°としたので、第１傾斜溝２６と第２傾斜溝２８とのなす角度θ２は１２０°となる。
【００３９】
従来例１、２のタイヤでは、周方向溝８２の深さ、幅などの寸法は実施例１のタイヤと同じである。従来例２のタイヤに形成された径方向溝９４についても、深さ、幅などの寸法は交差溝２４と同等である。
【００４０】
本試験例では、全てのタイヤについて、リム（５．５Ｊ×１６）に組み込み後、内圧を６００ｋＰａとし、通常走行で走行試験を行った。
【００４１】
そして、各タイヤについて、タイヤ転がり抵抗性として、蛇行方式にてＲＲを測定して指数化した。ここで、蛇行方式とは、６０ｋｍ／ｈまでドラムの速度を上昇させた後、ドラムへの駆動力伝達を切ってタイヤを転動させ、ドラムの速度の低下の程度から転がり抵抗を算出するものである。
評価結果を表１に示す。この指数は低いほどタイヤ転がり抵抗性が良好であることを示す。
【００４２】
【表１】
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また、各タイヤについて、実地試験で約１００００ｋｍ走行後、フロント側に装着したタイヤのセンター部の摩耗量とショルダー部の摩耗量との差を測定し、ショルダー耐偏摩耗性を評価した。これらの評価結果を表１に併せて示す。なお、表１のショルダー耐偏摩耗性では、上記の差が２ｍｍ以上であったものを×、１〜２ｍｍの範囲であったものを△、１ｍｍ以下であったものを○、で評価したところ、従来例１、２のタイヤが×で実施例のタイヤが○であった。
【００４３】
表１から判るように、実施例のタイヤでは、従来例１、２のタイヤに比べ、タイヤ転がり抵抗性、ショルダー耐偏摩耗性の両者とも大幅に良好であるという結果になった。
【００４４】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの部分断面斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの部分拡大斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの変形例を示す部分斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの変形例を示す部分拡大斜視図である。
【図５】試験例に用いた従来例１のタイヤの部分断面斜視図である。
【図６】試験例に用いた従来例２のタイヤの部分断面斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  空気入りタイヤ
１６  トレッド部
１８  サイド部
２０  バットレス部
２２  周方向溝
２４  交差溝
２６  第１傾斜溝
２７  交点
２８  第２傾斜溝
８０  バットレス部
８２  周方向溝
９０  バットレス部
ＲＢ  逆回転方向
ＲＦ  回転方向
Ｄａ  溝深さ
Ｄｂ  溝深さ
Ｕ  タイヤ周方向
Ｗ１  幅
Ｗ２  幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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