(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ円周方向に直線状にのびる複数の縦溝によって区分される複数の陸部を有する空気入りタイヤにおいて、前記陸部側面部の溝壁に、陸部表面と側面部に開口し当該陸部表面の開口端から溝底に向かって延びる上部サイプを間隔をおいて多数配置し、さらにこれらの上部サイプ間の領域内に、溝壁にその途中から開口し、当該開口上端部が該上部サイプ間の領域内に入り込み、開口下端部が溝底に向かって延びる下部サイプを多数配置したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
下部サイプの奥行きが開口上端部ほど浅く開口下端部ほど深くした請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は空気入りラジアルタイヤ、特に重荷重用空気入りタイヤにおいて、一般良好路上における高速走行時のタイヤの耐偏摩耗性と耐ウェット性能の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から空気入りラジアルタイヤは、リブパターンにせよブロックパターンにせよ、複数の縦溝によって区分された複数の周方向にのびる陸部において生じる偏摩耗、特に陸部の縦溝との隣接でその縦溝に沿って生じるリバーウェアを改善するために、耐湿潤路走行性の改善も含めて、横向きで踏面部と溝壁とにそれぞれ開口するサイプを、タイヤ周方向にわたって、間隔をおいて多数配列する構成がとられてきた。
【０００３】
即ち、耐偏摩耗性と耐ウェット性を同時に改善するために、タイヤ幅方向に延びるサイプを溝壁に多数配列することによって、すべりによる摩擦エネルギーを小さくしてリブ或はブロックにおけるタイヤ幅方向端部の摩耗を防ぎ、サイプがない場合に発生することの多いタイヤ周方向に連なるいわゆるリバーウェアといわれる偏摩耗を防止し、陸部の幅方向端部の周方向すべりに対する抵抗を落し、追従性を高め、またサイプのエッジ効果によって湿潤路走行性能を確保した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、耐偏摩耗性を確保するためにはこのサイプの間隔はかなり細かくする必要があるが、サイプの間隔をかなり細かくした場合、耐偏摩耗性は向上するものの、サイプ間の小領域における剛性が小さくなり過ぎ、サイプ間の小領域が摩耗耐久性を与えている陸部の面積としては有効に働かず、耐摩耗性が低下すると共に、外力に対して弱く、チッピングやカケ、クラックの発生原因となっていた。
【０００５】
一方、耐ウェット性に対してはこの種のサイプは元来補助的なものであり、また陸部側面部の上部に形成されることが多いため摩耗の進行につれて機能し難くなる。一般に、耐ウェット性は、縦溝と横溝の断面積の大きさに基づく接地面からの排水性が重要な効果をもっているが、横溝が消滅したり、縦溝が浅くなって接地面からの排水性が小さくなると湿潤路走行性能も低下する。
【０００６】
この発明の目的は、陸部の幅方向端部において生じる偏摩耗を防止すると共に、湿潤路走行性能の低下を防止することができる空気入りラジアルタイヤを提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
偏摩耗の防止には前述の如く、サイプで囲まれた小領域における周方向へのすべりに対する追従性が重要な役割をなす。この偏摩耗はトレッドへの垂直負荷による陸部踏面部の幅方向の運動が周方向へのすべりに対する摩擦係数をその運動量に応じて下げるためにすべりが多くなり、即ち摩擦エネルギーが増大し、その端部が他よりも選択的に摩耗せしめられて生じるものである。
【０００８】
従ってサイプ間隔は小さい程良い様に思えるが、サイプの間隔を従来の様に例えば５〜８ｍｍの如くかなり細かくした場合、サイプ間の小領域における剛性が小さくなり過ぎ、サイプ間の小領域が摩耗耐久性を与えている陸部の面積としては有効に働かず、耐摩耗性が低下すると共に、外力に対して弱く、チッピングやカケ、クラックの発生原因となることは前述の通りである。
【０００９】
しかるに、試験の結果によれば、サイプ間隔は、ある程度以下では偏摩耗抑制効果はそれ程変わらなくなることがわかった。これは路面の表面から伝えられる周方向力が、小領域のブロックについては６面中４面が陸部で固定されているから、表面の面積が小さい程下部にまで充分伝わらないためである。従って、この周方向力を下部にまで充分伝える様にすることが重要で、そのためにはサイプの下部で間隔を上部より小さくする必要があることが分かった。また湿潤路走行性能の低下も、従来サイプでは溝底部に近づくほど幅が小さくなることが多いから、溝深さの減少に相俟って一層顕著になる。
【００１０】
上記の知見により、この発明は、タイヤ円周方向にほぼ直線状にのびる複数の縦溝によって区分される複数の陸部を有する空気入りタイヤにおいて、前記陸部側面部の溝壁に、陸部表面とその側面部に開口し当該陸部表面から溝底に向かって延びる上部サイプを間隔をおいて多数配置し、さらにこれらの上部サイプ間の領域内に、溝壁にその途中から開口し、当該開口上端部が該上部サイプ間の領域内に入り込み、その位置から溝底に向かって延びる下部サイプを多数配置する構成を採用した。
【００１１】
上部サイプと下部サイプの溝壁における開口長さについては、特に限定されないが、それぞれ縦溝深さのほぼ１／２とすることが望ましい。これは、両者のサイプによるタイヤ特性をともにうまく引き出すためには、サイプの最大長さが溝深さ以下の範囲に限られている中では、長くとる方が有利だからである。
【００１２】
下部サイプは、陸部側面部の溝壁において、当該開口上端部が上部サイプ間の領域内に入り込む構成であれば採用することができ、その意味では、下部サイプが上部サイプ間に交互に入り込む構成だけでなく、上部サイプ間の領域内に下部サイプが複数配置して入り込む構成でも採用することができる。
【００１３】
下部サイプの奥行きも、特に限定されず、開口上端部と開口下端部側のいずれも同一としてもよいし、異ならしめても差支えない。但し、開口上端部程浅く開口下端部ほど深くすることが一層望ましい。
【００１４】
【作用】
本発明によれば、陸部側面部の溝壁に、陸部表面と側面部に開口し当該陸部表面開口端から溝底に向かって延びる上部サイプを間隔をおいて多数配置し、さらにこれらの上部サイプ間の領域内に、溝壁にその途中から開口し、当該開口上端部が該上部サイプ間の領域内に入り込み、開口下端部が溝底に向かって延びる下部サイプを多数配置した空気入りラジアルタイヤであるので、上部サイプ間の領域内に入り込んだこの下部サイプの存在が、上部サイプと下部サイプの間で非連続的ではあるが重なりを生ぜしめ、その部分のサイプ間隔は小さくなり、また比較的表面に近い位置にあることもあり、このことにより、路面の表面からの周方向力が上部サイプによるブロックの底まで伝わりやすく、陸部周方向端の周方向への追従性が増大し、偏摩耗に対する抵抗が向上する。
【００１５】
また、下部サイプの作用で、上部サイプの間隔を例えば上部サイプのみが設置されたときの寸法１０〜１５ｍｍ程度にとることができるので、上部サイプは従来の様に不必要にサイプ間隔を狭くする必要もないので、チッピングやカケ、クラックの発生も防止することができる。
【００１６】
また摩耗の進行につれて下部サイプが表面に出現するために、摩耗終期に至るまで良好なウェット性能を発揮する。特に、下部サイプはその奥行を開口上端部程浅く開口下端部側ほど深くする構成を採用すると、摩耗進行期で幅の広いサイプが踏面部に漸次現れてウェット性能を確保する。また、上部サイプ間の領域内に下部サイプを多数配置して入り込む構成を採用しても、摩耗進行期でサイプの数が増えるため、良好なウェット性能を発揮する。
【００１７】
なお、摩耗進行期で、上部サイプと下部サイプが同時に踏面部表面に出現する際は、サイプ間隔が小さくなるが、この時期では、すでに縦溝や横溝の溝深さも浅くなっているため、サイプ間の小領域においてチッピングやカケ等が生じることも少ない。
【００１８】
【実施例】
図１はこの発明に係る空気入りラジアルタイヤの一実施例を示すトレッド部の概略パターン図、図２は同要部拡大斜視図である。
【００１９】
図において、１はタイヤ踏面部２において円周方向にほぼ直線状にのびる複数の縦溝、３は縦溝１、１によって区分される陸部、４は陸部３の側面部を構成する溝壁である。また５はショルダー接地端、６は溝底、ＴＣはタイヤセンター、ＳＩはサイプ間隔を示している。なお、１ａはセンター側縦溝、１ｂはショルダー側縦溝である。
【００２０】
７は陸部３側面部の溝壁４に形成した上部サイプである。上部サイプ７は、陸部３表面と側面部の溝壁４にそれぞれ開口し当該陸部３の開口端８から溝底６に向かって延びており、タイヤ周方向に間隔をおいて多数配置されている。
【００２１】
９は溝壁４の途中から開口する様に形成された下部サイプである。下部サイプ９はその開口上端部９ａが上部サイプ７、７間の領域１０内に入り込んでおり、開口下端部９ｂが溝底６に向かって延びている。本実施例では、図示のとおり、下部サイプ９の奥行きを開口上端部９ａ側ほど浅く開口下端部９ｂ側ほど深くしている。図３は溝壁４における上部サイプ７と下部サイプ９の配置状態を示す本実施例の概念図であり、本実施例では、同図に示す様に、上部サイプ７と下部サイプ９がタイヤ周方向に１本ずつ交互に繰り返す配置状態となっており、溝壁４の途中で、非連続的ではあるが、いわば重なり部１１をなしている。
【００２２】
図４はこの発明に係る空気入りラジアルタイヤの他実施例を示すトレッド部の要部拡大斜視図、図５は同溝壁における上部サイプ７と下部サイプ９の配置状態を示す概念図である。この実施例では、複数の下部サイプ９の開口上端部９ａが上部サイプ７、７間の領域１０内に入り込んでいるものである。また、下部サイプ９の奥行きは、前記実施例と同様に、開口上端部９ａ側ほど浅く開口下端部９ｂ側ほど深くしている。
【００２３】
次に、図１に示す表面形状を有し、表１に示す条件のサイプを陸部に形成したタイヤサイズ１０．００Ｒ２０  １４ＰＲ、リムサイズ７．００×２０、内圧
７．５〜８Ｋｇ／ｃｍ２  であるラジアルタイヤを試作し、これをトラックの前輪に装着して、定積の９０〜１００％荷重条件下で舗装率１００％の良路を走行させ、耐偏摩耗性能及びウェット性能を評価した。また比較のため、上部サイプのみが形成された従来タイヤについても評価した。表中のサイプの設計条件は、表１の概略図に掲げる図８〜図１０に示した通りである。図８〜図１０中、寸法の単位はｍｍである。なお、図９と図１０において、上部サイプ７及び下部サイプ９の溝壁開口部における長さは、各々、溝深さの１／２＋サイプの重なりの１／２にとってある。
【００２４】
表中、サイプの型式で１段式とは上部サイプのみ形成のタイヤであり、２段式とは上部サイプ及び下部サイプを有する本発明のタイヤを示している。なお、いずれのタイヤも４本縦溝のリブパターンのタイヤであり、また実施例１〜３タイヤは上部サイプと下部サイプが交互に配列したタイヤ、実施例４は上部サイプ間に下部サイプが２本形成された図４に示すタイヤ、実施例５は下部サイプの奥行が上端と下端とで同じ奥行のタイヤである。
【００２５】
耐偏摩耗性能は、５万Ｋｍ走行後の車両前輪装着タイヤについて、図６に示す様に、偏摩耗幅ｂと偏摩耗深さｈの積で表される偏摩耗量Ｓを測定し、比較例１の偏摩耗量Ｓを１００として指数表示している。指数値が小さいほど耐偏摩耗性が良好であることを示す。なお図７は上部サイプのみ形成した比較例タイヤについて（比較例１及び２を含む）、耐偏摩耗性をサイプ間隔との関係において示している。
【００２６】
ウェット性能、すなわち湿潤路走行性能は、陸部が縦溝の深さの６０％摩耗時点で、湿潤路を速度４０ｋｍ／ｈで走行し、急制動したときの停車までの距離（制動距離）を比較例１を１００として指数表示した。表１にその結果を示す。指数値が小さいほど湿潤路走行性能が良好であることを示している。
【００２７】
【表１】
0003561297.tif 000002
【００２８】
図７より、上部サイプのみ形成したタイヤの場合、サイプ間隔が１１．３ｍｍ以上では効果が小さいが、一方で１０ｍｍ以下にサイプ間隔を設定しても耐偏摩耗性の効果はさほど変わらないことが認められた。むしろ、サイプ間隔が狭くなるに伴い、チッピングやカケ、クラックが発生していた（比較例２）。
【００２９】
これに対して上部サイプと下部サイプを形成した本実施例タイヤの場合では、表１に示す様に、耐偏摩耗性能に改善がみられ、しかもチッピングやカケ、クラックの発生がみられなかった。
【００３０】
また表１より、比較例１に比して実施例タイヤはウェット性能の改善が認められる。またサイプの重なりの寸法が大きくなる程ウェット性能が向上している。また上部サイプ間に下部サイプが２本形成された実施例４のタイヤでは、サイプ間隔がほぼ同じ実施例１に比較して少し劣るも、比較例１に対し優れた性能を示している。
【００３１】
また下部サイプの奥行を上端より下端の方で深くした場合、サイプ配列が同一であり、下部サイプの上端の奥行が同一である実施例５のタイヤに比して実施例３のタイヤは偏摩耗、湿潤路走行性能とも良好である。
【００３２】
ところで、この発明は上記も実施例に限定されるものではない。例えば上記実施例はリブパターンのタイヤであるが、横溝を有するブロックパターンであっても適用可能である。また下部サイプの配置も必ずしも上部サイプ間の領域の中間である必要はなく、一方の上部サイプの方に偏って配置しても差支えない。またこの種のサイプは、上記実施例ではタイヤ踏面部のすべての陸部側面部の溝壁にに形成しているが、一部の陸部側面部の溝壁でもよい。好ましくは、偏摩耗の発生しやすいショルダー側の陸部側面部の溝壁に形成することが適切である。
【００３３】
【発明の効果】
以上通り、この発明は、陸部側面部の溝壁に、陸部表面と側面部に開口し当該陸部表面から溝底に向かって延びる上部サイプを間隔をおいて多数配置し、さらにこれらの上部サイプ間の領域内に、溝壁にその途中から開口し、当該開口上端部が該上部サイプ間の領域内に入り込み、その位置から溝底に向かって延びる下部サイプを多数配置した空気入りラジアルタイヤであるので、陸部表面のタイヤ回転軸方向両端において生じる偏摩耗、特にリバーウェアを有効に防止することができ、しかも湿潤路走行性能も向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る空気入りラジアルタイヤの一実施例を示すトレッド部の概略パターン図である。
【図２】同要部拡大斜視図である。
【図３】同上部サイプと下部サイプの配置状態を示す概念図である。
【図４】この発明に係る空気入りラジアルタイヤの他実施例を示すトレッド部の要部拡大斜視図である。
【図５】同上部サイプと下部サイプの配置状態を示す概念図である。
【図６】偏摩耗状態を示す要部拡大斜視図である。
【図７】偏摩耗指数とサイプ間隔との関係を示す関係図である。
【図８】従来のサイプを有する要部概略拡大斜視図である。
【図９】上部サイプと下部サイプが交互に繰り返す本発明に係る実施例のサイプを有する要部概略拡大斜視図である。
【図１０】上部サイプ間に２本の下部サイプが形成された本発明に係る他実施例のサイプを有する要部概略拡大斜視図である。
【符号の説明】
１    縦溝
１ａ  センター側縦溝
１ｂ  ショルダー側縦溝
２    タイヤ踏面部
３    陸部
４    溝壁
５    ショルダー接地端
６    溝底
７    上部サイプ
８    側面部開口端
９    下部サイプ
９ａ  開口上端部
９ｂ  開口下端部
１０    領域
１１    重なり部
【図１】
0003561297.tif 000003
【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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【図７】
0003561297.tif 000009
【図８】
0003561297.tif 000010
【図９】
0003561297.tif 000011
【図１０】
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