(57)【要約】【課題】発熱耐久性を悪化させることなく摩耗性能を向上させることのできる空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】トレッド１２に第１の周方向溝１６、及び第２の周方向溝１８を設けることにより溝設置部分の発熱が少なくなり、また、トレッド１２の表面積が増加して放熱し易くなるため発熱耐久性が高くなる。第１の周方向溝１６の両側の第１のブロック２０は、接地直前に回転力（Ｍ）、及び互いに接近する力（Ｆ）を受けるが、タイヤ赤道面ＣＬを挟んで左右の第１のブロック２０同士をブリッジ２４で連結させているので、接地直前の第１のブロック２０の変形を抑えることができる。このため、蹴り出し時において、第１のブロック２０の滑り（対路面）は小さく、第１のブロック２０の摩耗が抑えられる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショルダー部からタイヤ赤道面へ向って延び、タイヤ周方向に間隔をあけて設けられた複数のラグ溝と、トレッド中央領域に配置されたタイヤ周方向に沿って延びる第１の周方向溝と、で区画された複数の陸部をトレッドに備えた空気入りタイヤであって、
前記第１の周方向溝を挟んでタイヤ幅方向に隣接する陸部同士を連結する連結部を有している、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
タイヤ赤道面を挟んで一方側の前記ラグ溝と他方側の前記ラグ溝とは周方向の位相が異なっており、
前記連結部は前記陸部の踏込端付近の陸部側面に連結されている、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記連結部の高さ寸法は、前記第１の周方向溝の深さ寸法の５０％以上である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記連結部のタイヤ周方向長さは、連結している陸部のタイヤ周方向長さの５〜３０％の範囲内である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記トレッドには、前記ラグ溝のタイヤ赤道面側の端部とトレッド端との間に第２の周方向溝が形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロックパターンを有する空気入りタイヤにかかり、特に、摩耗寿命と発熱耐久性を向上させてタイヤ寿命を向上できる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブロックパターンを有する重荷重用の空気入りタイヤにおいて、耐摩耗性を向上させる手段として、ブロックの剛性を上げることが一般的に行われている。
【０００３】
ブロックの剛性を上げる手段として、例えば、（１）タイバー等でブロック同士を連結する（例えば、特許文献１参照）、（２）溝壁（ブロック側壁）を寝せる（踏面に立てた法線に対する角度を大きくする（例えば、特許文献２参照）等がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２７７８１６号公報
【特許文献２】
特開平１１−７８４２３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、元になるブロックパターンに上記のような手段を加えると、何れもゴム体積が大幅に増加し、発熱耐久性を悪化させる原因となる。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、ゴムの体積増加を最小限に留め、発熱耐久性を悪化させることなく摩耗性能を向上させることのできる空気入りタイヤを提供することが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者がタイヤの変形について種々実験調査した結果、トレッド中央部を回転軸に直角な断面で見ると図１３（Ａ）に示すような偏心変形を生じ、ショルダー部を回転軸に直角な断面で見ると図１３（Ｂ）に示すような変形を生じており、そのため、回転軸に沿った断面でタイヤを見ると、踏込み部に近づくにしたがって図１３（Ｃ）に示すような変形が発生することが判明した（なお、図１３において、実線は変形前、２点鎖線は変形後を示す。）。
【０００８】
その結果、トレッド踏面では、図１２のトレッド平面図に示すように、トレッド中央付近の第１のブロック２０においては、踏み込む直前において、矢印Ｍで示す回転する変形、その後、矢印Ｆで示すタイヤ赤道面ＣＬ側への変形が生じる（なお、図１２において、矢印Ａ方向は、タイヤ回転方向を示している。）。
【０００９】
そして、このような変形直後に接地が始まるため、回転を生じた第１のブロック２０は、接地面内でそのままの状態を維持し、蹴り出し端付近で一気に元の形に戻るため、踏面が路面に対して大きく滑ることになり、摩耗が非常に悪化していることが判明した。
【００１０】
請求項１に記載の発明は上記事実に鑑みてなされたものであって、ショルダー部からタイヤ赤道面へ向って延び、タイヤ周方向に間隔をあけて設けられた複数のラグ溝と、トレッド中央領域に配置されたタイヤ周方向に沿って延びる第１の周方向溝と、で区画された複数の陸部をトレッドに備えた空気入りタイヤであって、前記第１の周方向溝を挟んでタイヤ幅方向に隣接する陸部同士を連結する連結部を有している、ことを特徴としている。
【００１１】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００１２】
ショルダー部からタイヤ赤道面へ向って延びるラグ溝をタイヤ周方向に間隔をあけて複数設けたラグ溝基調のパターンでは、タイヤ赤道面付近のトレッド中央領域のゴムボリュームが大きくなり、発熱が大きくなる問題があるが、請求項１に記載の空気入りタイヤでは、トレッド中央領域にタイヤ周方向に沿って延びる第１の周方向溝を設けているので、トレッド中央領域のゴムボリュームが減ることにより発熱が少なくなり、また、トレッドの表面積（外気との接触面積）が増加して放熱し易くなり、高い発熱耐久性が得られる。
【００１３】
これらのラグ溝と第１の周方向溝とによってトレッドには、複数の陸部が形成される。
【００１４】
ここで、トレッド中央領域の第１の周方向溝の両側の陸部は、接地直前に回転力（Ｍ）、及び互いに接近する力（Ｆ）を受けるが（図１参照）、請求項１に記載の空気入りタイヤでは、第１の周方向溝を挟んで両側の陸部同士を連結部にて連結させることにより、第１の周方向溝の両側の陸部を変形し難くできる。
【００１５】
このため、踏み込み時において第１の周方向溝の両側の陸部の変形量が抑えられ、蹴り出し時に該陸部の滑りが抑制されるので、該陸部が摩耗し難くなる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、タイヤ赤道面を挟んで一方側の前記ラグ溝と他方側の前記ラグ溝とは周方向の位相が異なっており、前記連結部は前記陸部の踏込端付近の陸部側面に連結されている、ことを特徴としている。
【００１７】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００１８】
第１の周方向溝の両側の陸部において、接地直前で最も変形し易い部分は、踏み込み側の陸部端付近である。
【００１９】
タイヤ赤道面を挟んで一方側のラグ溝と他方側のラグ溝との周方向の位相が異なっていると、第１の周方向溝を挟んで一方の陸部と他方側の陸部の周方向の位相が異なることになる。
【００２０】
これにより、陸部の最も変形し易い踏込み側の端部を、第１の周方向溝を挟んで反対側の陸部の踏込み側の端部（即ち、最も変形し易い部分）から離れた部分に対面させることができる。
【００２１】
そして、本発明では、変形し易い陸部踏込端付近を、隣接する陸部の踏込み側の端部、即ち、最も変形し易い部分から外れた部分に連結部で連結したので、陸部の踏込み端付近の変形抑制効果が高くなる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記連結部の高さ寸法は、前記第１の周方向溝の深さ寸法の５０％以上である、ことを特徴としている。
【００２３】
次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２４】
溝底からの連結部の高さ寸法を、第１の周方向溝の深さ寸法の５０％以上とすることにより、陸部の変形量を充分に小さくできる。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記連結部のタイヤ周方向長さは、連結している陸部のタイヤ周方向長さの５〜３０％の範囲内である、ことを特徴としている。
【００２６】
次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２７】
連結部のタイヤ周方向長さが、連結している陸部のタイヤ周方向長さの５％未満では、陸部の変形量を充分に小さくできなくなる。
【００２８】
一方、連結部のタイヤ周方向長さが、連結している陸部のタイヤ周方向長さの３０％を越えると、ゴムボリュームの増加により発熱が大きくなると共に、放熱性が低下する。
【００２９】
したがって、連結部のタイヤ周方向長さは、連結している陸部のタイヤ周方向長さの５〜３０％の範囲内が好ましい。
【００３０】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記トレッドには、前記ラグ溝のタイヤ赤道面側の端部とトレッド端との間に第２の周方向溝が形成されている、ことを特徴としている。
【００３１】
次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００３２】
ラグ溝のタイヤ赤道面側の端部とトレッド端との間に第２の周方向溝を形成することで、ラグ溝のタイヤ赤道面側の端部とトレッド端との間において、ゴムボリュームが減少すると共に表面積が増加し、発熱耐久性が向上する。
【００３３】
本発明は、特に大型で、トレッド幅が広く、タイヤ赤道面とショルダー部との間の発熱が大きいタイヤに効果的である。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態に係る空気入りタイヤ１０を図１、及び図２にしたがって説明する。
【００３５】
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０のトレッド１２には、トレッド端１２Ｅからタイヤ赤道面ＣＬへ向かって延びるラグ溝１４が、タイヤ赤道面ＣＬの両側にタイヤ周方向（矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）に間隔を開けて形成されている。
【００３６】
トレッド１２には、タイヤ赤道面ＣＬ上に第１の周方向溝１６が形成されており、第１の周方向溝１６のタイヤ幅方向外側に第２の周方向溝１８が形成されている。
【００３７】
前述したラグ溝１４は、第２の周方向溝１８と交差し、第１の周方向溝１６に接続されている。
【００３８】
ここで、タイヤ赤道面ＣＬの左側のラグ溝１４は、第１の周方向溝１６と第２の周方向溝１８との間の部分が右上がりに傾斜しており、第２の周方向溝１８のタイヤ幅方向外側の部分が全体的に右下がりに傾斜している。
【００３９】
また、タイヤ赤道面ＣＬの右側のラグ溝１４は、第１の周方向溝１６と第２の周方向溝１８との間の部分が右上がりに傾斜しており、第２の周方向溝１８のタイヤ幅方向外側の部分が全体的に右下がりに傾斜している。
【００４０】
なお、タイヤ赤道面ＣＬの右側のラグ溝１４、及び左側のラグ溝１４は、それぞれの側において周方向に略等ピッチで配置されているが、右側のラグ溝１４と左側のラグ溝１４とは周方向に位相がずらされている。
【００４１】
第１の周方向溝１６、及び第２の周方向溝１８をトレッド１２に設けた主目的は、トレッド１２のゴムボリュームを減少（そもそもの発熱を抑える）させると共に、トレッド表面積を増やして放熱性（冷却性）を高めるためである。
【００４２】
ここで、トレッド１２には、タイヤ赤道面ＣＬの両側に、第１の周方向溝１６、第２の周方向溝１８、及びラグ溝１４で区画される第１のブロック２０が配置されており、第２の周方向溝１８のタイヤ幅方向外側には、第２の周方向溝１８、及びラグ溝１４で区画される第２のブロック２２が配置されている。
【００４３】
この空気入りタイヤ１０は、矢印Ａ方向に回転するように車両に装着される。
【００４４】
図示すようにラグ溝１４がタイヤ幅方向に対して傾斜しているため、第１のブロック２０のトレッド平面視形状は略平行四辺形となっている。
【００４５】
図１及び図２に示すように、本実施形態では、タイヤ赤道面ＣＬの右側の第１のブロック２０の鋭角端部付近とタイヤ赤道面ＣＬの左側の第１のブロック２０の鋭角端部付近とが、第１の周方向溝１６に配置された一定高さのブリッジ２４で連結されている。
【００４６】
図２に示すように、このブリッジ２４の高さＨ（第１の周方向溝１６の溝底から計測）は、第１の周方向溝１６の溝深さ寸法Ｄの５０％以上が好ましい。
【００４７】
本実施形態では、ブリッジ２４の高さＨが、第１の周方向溝１６の溝深さ寸法Ｄの５６％に設定されている。
【００４８】
図１に示すように、ブリッジ２４の周方向長さＬ（平均値）は、接続している第１のブロック２０の周方向長さＬｂ（平均値）の５〜３０％の範囲内が好ましい。
【００４９】
本実施形態では、ブリッジ２４の周方向長さＬが、第１のブロック２０の周方向長さ（平均値）Ｌｂの１６％に設定されている。
【００５０】
なお、本実施形態の空気入りタイヤ１０の内部構造は通常のラジアルタイヤと同様であるので、内部構造に付いての説明は省略する。
（作用）
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、トレッド１２のタイヤ赤道面ＣＬ上に第１の周方向溝１６を設け、第１の周方向溝１６とショルダー部との間に第２の周方向溝１８を設けているので、タイヤ赤道面ＣＬ付近、及びタイヤ赤道面ＣＬとショルダー部との中間部分のゴムボリュームが減ることにより溝設置部分の発熱が少なくなり、また、トレッド１２の表面積が増加して放熱し易くなる。
【００５１】
したがって、空気入りタイヤ１０は、大型で、トレッドパターンがラグ溝基調であるが、発熱耐久性が高い。
【００５２】
これらのラグ溝１４、第１の周方向溝１６、及び第２の周方向溝１８によってトレッド１２には、複数の第１のブロック２０、及び第２のブロック２２が形成される。
【００５３】
ここで、第１の周方向溝１６の両側の第１のブロック２０は、接地直前に回転力（Ｍ）、及び互いに接近する力（Ｆ）を受けるが（図１参照）、タイヤ赤道面ＣＬを挟んで左右の第１のブロック２０同士をブリッジ２４で連結させているので、接地直前の第１のブロック２０の変形を抑えることができる。
【００５４】
このため、蹴り出し時において、第１のブロック２０の滑り（対路面）は小さく、第１のブロック２０の摩耗が抑えられる。
【００５５】
なお、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、第１のブロック２０のトレッド平面視形状が平行四辺形であるため、第１のブロック２０としては、タイヤ赤道面ＣＬ側の踏み込み側で、かつ鋭角の角部分が踏み込み直前に最も変形し易い部分である。
【００５６】
このため、本実施形態では、タイヤ赤道面ＣＬの右側の第１のブロック２０の鋭角端部付近にブリッジ２４を連結している。
【００５７】
なお、タイヤ赤道面ＣＬの左側の第１のブロック２０では、タイヤ赤道面ＣＬの踏込み側の角部分は鈍角であり、踏込み直前の変形が比較的少ないためブリッジ２４を連結していないが、変形が大きくなる場合には、ブリッジ２４を連結して変形を抑えても良いのは勿論である。
【００５８】
なお、ブリッジ２４の高さＨが第１の周方向溝１６の溝深さ寸法Ｄの５０％未満になると、踏込み直前の第１のブロック２０の変形量を充分に小さくすることが出来なくなる。
【００５９】
また、ブリッジ２４のタイヤ周方向長さＬが、第１の周方向溝１６のタイヤ周方向長さＬｂの５％未満になると、踏込み直前の第１のブロック２０の変形量を充分に小さくすることが出来なくなる。
【００６０】
また、ブリッジ２４のタイヤ周方向長さＬが、第１の周方向溝１６のタイヤ周方向長さＬｂの３０％を越えると、ゴムボリュームの増加により発熱が大きくなると共に、放熱性が低下する。
［その他の実施形態］
上記の実施形態では、左右の第１のブロック２０を連結するブリッジ２４が一定高さであり、その高さＨが、第１の周方向溝１６の溝深さ寸法Ｄの５６％に設定されていたが、本発明はこれに限らず、図３に示すように高さＨが、第１の周方向溝１６の溝深さ寸法Ｄの１００％に設定されていても良く、図４乃至図７に示すように、高さが一定で無くても良い。
【００６１】
図４乃至図７に示すように、ブリッジ２４の高さが一定でない場合には、高さＨは平均値をとる。
【００６２】
また、図４乃至図７に示すように、ブリッジ２４に溝状の切欠がある場合、接地した際に切欠部分が閉じてブリッジ２４は繋がった状態となる。一方、接地していない場合には、切欠部分に隙間（空間）ができるため、放熱効果があり、発熱性に良い。
【００６３】
なお、トレッドパターンは、図１に示すものに限らず、例えば、図８〜１１に示すようなパターンであっても良い。
【００６４】
図８、及び図９に示すパターンは、回転方向を矢印Ａ方向に指定したパターンであり、タイヤ赤道面ＣＬの左右の第１のブロック２０は、共に、タイヤ赤道面ＣＬ側でかつ踏み込み側の角部分が鋭角となっている。したがって、タイヤ赤道面ＣＬの左右の第１のブロック２０は、矢印Ａ方向側の鋭角な角部分にブリッジ２４を連結している。
【００６５】
また、図１０、及び図１１に示すパターンは、回転方向の指定の無いパターンである。したがって、タイヤ赤道面ＣＬの左右の第１のブロック２０は、タイヤ赤道面ＣＬ側の鋭角な角部分にブリッジ２４を連結している。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、従来例の空気入りタイヤ、及び本発明の適用された実施例の空気入りタイヤとを用意し、発熱試験、及び摩耗試験を実施した。
【００６６】
実施例の空気入りタイヤ：上記実施形態で説明した空気入りタイヤ。
【００６７】
従来例の空気入りタイヤ：実施例の空気入りタイヤからブリッジを取り除いたもの。
【００６８】
発熱試験：タイヤをＴＲＡの正規リムに組み付け、正規荷重、正規内圧、速度８ｋｍ／ｈにて２４時間走行後、第１の陸部中央に予め設けておいた細穴から熱電対を挿入し、ベルト最外層上の温度（周上６箇所）を測定した。なお、測定結果は、従来例を基準とした温度差を記載した。
【００６９】
摩耗試験：タイヤをＴＲＡの正規リムに組み付け、荷重６０ｔ、内圧７００ｋＰａにて２４０トンダンプカーの前輪に装着し、速度１０ｋｍ／ｈほぼ等速で悪路を１０００時間走行した後、トレッドを幅方向に８分割した各位置での残溝の深さ測定により、走行に要したゲージの平均値を摩耗量として算出し、摩耗量を走行時間で割った値を耐摩耗値として指数表示した。ここでは、摩耗量を走行時間で割った値を求め、従来例の該値の逆数を１００として指数表示している。したがって、指数の数値が大きいほど耐摩耗性能が高いこと示している。
【００７０】
【表１】
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試験の結果から、本発明の適用された実施例のタイヤは、従来例のタイヤに比較して発熱耐久性、及び耐摩耗性に優れていることが分かる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の空気入りタイヤによれば、発熱耐久性を悪化させることなく摩耗性能を向上させることができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの断面図である。
【図４】更に他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの断面図である。
【図５】更に他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの断面図である。
【図６】更に他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの断面図である。
【図７】更に他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの断面図である。
【図８】更に他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【図９】更に他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【図１０】更に他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【図１１】更に他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【図１２】従来例に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【図１３】（Ａ）はトレッド中央部でのタイヤ回転軸に直角な断面図であり、（Ｂ）はショルダー部でのタイヤ回転軸に直角な断面図であり、（Ｃ）はタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０    空気入りタイヤ
１２    トレッド
１４    ラグ溝
１６    第１の周方向溝
１８    第２の周方向溝
２０    第１のブロック（陸部）
２４    ブリッジ（連結部）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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