(57)【要約】【課題】トウアンドヒール摩耗及びブロック辺縁部の早期摩耗の両偏摩耗を抑制する。【解決手段】タイヤトレッド１に刻まれたタイヤ周方向に連なる主溝２と、主溝２同士又は主溝２とタイヤ接地端３とを連通する横溝４とを備え、主溝２及び横溝４により形成されたブロック５を備えた空気入りタイヤにおいて、ブロック５の側壁６に開口部８を有し、開口部８が側壁６に隣接する溝の溝底からブロック側壁高さの３／４より溝底側にあり、開口部８よりブロック５の内側に延びて閉塞する複数の細溝７が側壁６に隣接する前記溝の溝方向に沿って刻まれ、側壁６に隣接する前記溝の溝方向中央部から側壁６に隣接する前記溝の溝方向両端に向かって、細溝７の奥行き面積が減少していることを特徴とする空気入りタイヤとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤトレッドに刻まれたタイヤ周方向に連なる主溝と、前記主溝同士又は前記主溝とタイヤ接地端とを連通する横溝とを備え、前記主溝及び前記横溝により形成されたブロックを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記ブロックの側壁に開口部を有し、前記開口部が前記側壁に隣接する溝の溝底からブロック側壁高さの３／４より溝底側にあり、前記開口部より前記ブロックの内側に延びて閉塞する複数の細溝が前記側壁に隣接する前記溝の溝方向に沿って刻まれ、前記側壁に隣接する前記溝の溝方向中央部から前記側壁に隣接する前記溝の溝方向両端に向かって、前記細溝の奥行き面積が減少していることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
１つのブロックにおいて前記側壁がトレッド接地面に接する辺が長いほど、前記側壁に刻まれた細溝の奥行き面積の総和が大きい請求項１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、ブロックを備えた空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、ブロックの偏摩耗抑制に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤトレッドにブロックを備えた空気入りタイヤにおいては、ブロックにかかる負荷により、ブロック表面付近に剪断歪みが生じる。その結果、当該剪断歪みに比例したすべりがブロックの表面に発生するが、ブロックの辺縁が長いほど、また、ブロックの中央部からブロックの辺縁に近づくほど、すべりが大きくなり、すべりによる摩擦エネルギーも大きくなるので、辺縁部が周方向に沿って特徴的に早く摩耗する偏摩耗が生じやすい。
【０００３】
また、剪断歪みの方向はブロックの外向きであるので、すべりの方向もブロック外向きである。これに駆動又は制動に伴うタイヤ周方向のすべりが加わるので、ブロックの周方向の一端ではすべりが重畳され、他端ではすべりが相殺される。その結果、ブロック内の周方向両端ですべりによる摩擦エネルギーの大きさに偏りが生じ、トウアンドヒールと呼ばれる偏摩耗が生じる。
【０００４】
このような偏摩耗を抑制するため、従来、トレッド表面に開口する細溝とトレッド表面に開口しない細溝とを組み合わせてブロックに刻んだ空気入りラジアルタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−５８３１７号（第２〜３頁、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
主溝方向に沿うブロックの辺縁部が他の部分より早く摩減する偏摩耗、ブロックの周方向両端に発生するトウアンドヒール摩耗の両者を抑制する必要がある。両偏摩耗に対して様々な方策が採られてきたが、両者に対して有効な方策ではなかった。
【０００７】
すなわち、負荷に対するブロックの剪断歪みを小さくすることにより、ブロックのすべりを小さくすることと、ブロックの剪断歪みを均一化することにより、ブロックの辺に沿ってすべりの大きさを均一化することが必要であったが、両者に対する満足な方策がなかった。
【０００８】
本発明の目的は、トウアンドヒール摩耗及びブロック辺縁部の早期摩耗の両偏摩耗を抑制することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、タイヤトレッドに刻まれたタイヤ周方向に連なる主溝と、前記主溝同士又は前記主溝とタイヤ接地端とを連通する横溝とを備え、前記主溝及び前記横溝により形成されたブロックを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記ブロックの側壁に開口部を有し、前記開口部が前記側壁に隣接する溝の溝底からブロック側壁高さの３／４より溝底側にあり、前記開口部より前記ブロックの内側に延びて閉塞する複数の細溝が前記側壁に隣接する前記溝の溝方向に沿って刻まれ、前記側壁に隣接する前記溝の溝方向中央部から前記側壁に隣接する前記溝の溝方向両端に向かって、前記細溝の奥行き面積が減少していることを特徴とする空気入りタイヤを採用した。
【００１０】
細溝はブロックの側壁に開口部を有し、当該開口部は側壁に隣接する溝の溝底からブロック側壁高さの３／４より溝底側にあるので、ブロックの溝底側（基部側）の剛性はトレッド表面側より小さくなり、負荷に対する変形も大きくなる。その結果、ブロックのトレッド表面側での剪断歪みが小さくなり、すべりも小さくなる。駆動又は制動に伴うタイヤ周方向のすべりに対して、重畳又は相殺されるすべりが小さくなるので、トウアンドヒール偏摩耗を抑えることができる。また、トレッド表面側から溝底側に向かって、細溝の奥行き長さが長くなるようにすれば、さらに効果的にトウアンドヒール偏摩耗を抑えることができる。
【００１１】
また、複数の細溝は側壁に隣接する溝の溝方向に沿って刻まれ、かつ、側壁に隣接する溝の溝方向中央部から側壁に隣接する溝の溝方向両端に向かって、細溝の奥行き面積が減少している。したがって、側壁の隣接する溝の溝方向（側壁がトレッド接地端に接するブロックの辺縁方向）中央部ほど、細溝の奥行き面積が大きくなるので、当該中央部ほどブロック基部側の剛性が小さくなる。よって、細溝がないときに比べて当該中央部のブロック基部剪断歪みがより大きくなり表面側では減少するので、ブロックの辺縁に沿って、通常はブロック辺縁の中央部側が大きい剪断歪みが小さくなり均一化される。その結果、すべりもブロックの辺縁に沿って小さく均一化されるので、ブロック辺縁が早く摩耗することを抑制することができる。なお、剪断歪み均一化の効果を奏するには、細溝はトレッド表面への法線に対してなるべく垂直になるように刻まれていることが好ましく、前記法線に対して８０〜１００度になるように設けることが好ましい。
【００１２】
また、細溝がトレッド表面に開口してしまうと、却ってトレッド表面の剛性が低下するので、トレッド表面で剪断歪みが大きくなる。結果的に、偏摩耗が発生するおそれがある。したがって、細溝はトレッド表面に開口せず、摩耗初期段階においても、トレッド表面に開口していないことが好ましい。細溝の開口部が、側壁に隣接する溝の溝底からブロック側壁高さの３／４より溝底側にあれば、トレッド表面の剛性の低下を招くことはない。
【００１３】
使用に伴い摩耗が進行し、細溝の開口部がトレッド表面に現れても、ブロックの高さが低く、ブロック剛性が高くなっている。そのため、トレッド表面に開口した細溝によりブロックの剛性が低下しても、剪断歪みは大きくならず問題とならない。
【００１４】
さらに、１つのブロックにおいて前記側壁がトレッド接地面に接する辺が長いほど、前記側壁に刻まれた細溝の奥行き面積の総和が大きい空気入りタイヤとすることも可能である。
【００１５】
側壁に刻まれた細溝の奥行き面積の総和が大きいほど、ブロックの剛性を低下させる効果が大きい。細溝のない場合同じ負荷に対してより剪断歪みの大きくなるブロックの辺の長い側壁に対して、より奥行き面積の総和が大きい細溝を設けることにより、ブロック内のみならず、ブロック間においても、剪断歪みを均一化することができる。その結果、ブロック間の偏摩耗をも抑制することができる。
【００１６】
なお、トウアンドヒール及びブロック辺縁の早期摩耗等の偏摩耗は複合的に発生するので、主溝及び横溝に隣接するブロック側壁に細溝を設けると、効果的に両偏摩耗を抑制することができるが、主溝又は横溝のいずれかに隣接するブロック側壁にのみに細溝を設けることもできる。また、主溝や横溝以外の他の溝に隣接するブロック側壁に細溝を設けてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る空気入りタイヤの一実施形態を、図面を用いて説明する。図１は本発明に係る空気入りタイヤの一実施形態を示すパターン概略展開図である。
【００１８】
図１において、トレッド１には、周方向Ｒに連なる主溝２と、主溝２同士又は主溝２と接地端３とを連通する横溝４が刻まれている。主溝２及び横溝４により、ブロック５が形成されている。ブロック５の側壁６に開口部８を開口する複数の細溝７が側壁６に、隣接する主溝２又は横溝４に沿うように刻まれている。なお、Ｃはタイヤ赤道線である。
【００１９】
図２は、主溝２に隣接するブロックの側壁６を示す要部拡大概略斜視図である。図２において、ブロック５の側壁６に細溝７ａ〜７ｇが刻まれている。各細溝７は、開口部８よりブロック５の内側に延び、ブロック５の内部で閉塞するように刻まれている。側壁６に隣接する主溝２の方向、すなわち、側壁６がトレッド表面に接するブロックの辺縁５ａに沿う方向に間隔をおいて細溝７が刻まれている。細溝７の延びる向きは、側壁６やそれに隣接する主溝２になるべく垂直な向きに延びていることが好ましい。なお、クラック防止の観点から、細溝７は丸みを帯びて閉塞している。
【００２０】
細溝７の開口部８は側壁６のみに開口している。隣接する主溝２の溝底２ａからブロック側壁高さＨの３／４より溝底側（ブロック基底側）にある。すなわち、開口部８の溝底からの高さｈが（３／４）Ｈを越えないように溝底側に細溝７が刻まれている。したがって、ブロックのトレッド表面側よりもブロックの溝底側（基底側）の剛性が低くなるので、溝底側の負荷に対する変形も大きくなる。その結果、ブロック表面での剪断歪みが小さくなり、すべりも小さくなる。駆動又は制動に伴うタイヤ周方向のすべりに対して、重畳又は相殺されるすべりが小さくなるので、トウアンドヒール偏摩耗を抑えることができる。
【００２１】
さらに、細溝７の個々の奥行き面積Ｓ（図中、斜線部の面積）は、ブロック辺縁５ａ方向の中央部に刻まれた細溝ほど大きく、ブロック辺縁５ａ方向の両端に向かうほど小さくなっている。したがって、細溝７によって、ブロック辺縁５ａ方向の中央部ほど、ブロック基部においてより剛性が低下する。よって、細溝がないときに比べてブロック辺縁５ａ方向中央部の剪断歪みがより大きくな表面側では減少するので、ブロック辺縁５ａに沿って、通常はブロック辺縁５ａの中央部側が大きい剪断歪みが小さくなり均一化される。その結果、すべりもブロック辺縁５ａに沿って小さく均一化されるので、ブロック辺縁が早く摩耗することを抑制することができる。
【００２２】
奥行き断面積Ｓは、細溝７の高さｈ及び／又は奥行き長さｄを徐々に小さくすることで、徐々に減少させることができる。図３に示す細溝の断面図のように、中央の細溝７ｄから両端の細溝７ａにかけて高さｈ及び奥行き長さｄを小さくして、奥行き面積Ｓを減少させている。高さｈ又は奥行き長さｄのいずれか一方のみを減少して、奥行き面積Ｓを減少させてもよい。
【００２３】
また、トレッド表面から溝底部に向かって、細溝の奥行き長さｄが大きくなるように細溝７を刻めば、トレッド表面の剪断歪みを小さくすることができ、さらに効果的にトウアンドヒール偏摩耗を抑えることができる。
【００２４】
なお、細溝の間隔が狭いと当該細溝に挟まれた領域が欠損するおそれがある。逆に、細溝の間隔が広いと剛性均一化の効果が低下する。そのため、細溝の間隔は３〜８ｍｍとすることが好ましい。また、細溝の幅は、０．５〜２．０ｍｍが好ましい。細溝の形状は、図示した直線状の他、波形状、ジグザグ状などでもよく、実質的にブロック内部に延びていればよい。
【００２５】
以上説明したように、細溝はブロックの１つの側壁に設けてもよく、また、ブロックの２以上の側壁に設けてもよい。また、あるブロック列のブロックにのみ細溝を設けても、すべてのブロック列のブロックに細溝を設けてもよい。もちろん、主溝の他、横溝や他の溝に隣接するブロック側壁に細溝を設けてもよい。
【００２６】
【実施例】
本発明に係る空気入りタイヤを試作して性能評価を行った。実施例のトレッドパターンは図４に示すパターンである。主溝１２ａに隣接する側壁６ａには、細溝７ａ〜７ｇが刻まれている。同様に、主溝１２ｂに隣接する側壁６ｂ、横溝４に隣接する側壁６ｃには、それぞれ細溝７ｈ〜７ｎ、７ｏ〜７ｓが刻まれている。前述したように，この中で細溝７ｄ、７ｋ、７ｑがそれぞれの細溝の列の中で最も奥行き面積が大きく、両端に向かうにつれ細溝の奥行き面積が減少している。
【００２７】
比較例１のトレッドパターンは図５に示すパターンで、細溝１７ａ〜１７ｃはブロックの側壁のみならずトレッド表面にも開口しており、しかも、同じ側壁に刻まれた複数の細溝は、大きさが同じである。比較例２は、実施例や比較例１と同じトレッドパターンあるが、ブロックに細溝が刻まれていないパターンである。なお、実施例及び比較例１の細溝の大きさは、表１に示すとおりで、実施例の細溝７の形状は図３に示した形状である。比較例１の細溝１７の形状は、溝底からトレッド表面まで略一定の奥行き長さで刻まれた形状で、トレッドに表面に開口している。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
実施例、比較例１および２のいずれにおいても、主溝深さは１４．５ｍｍ、横溝深さは１１．５ｍｍ、タイヤ外径は１０４８．７ｍｍで、ピッチ数は６０とした。また、タイヤサイズは１１Ｒ２２．５であり、リムサイズ２２．５×７．５０とし、１０トントラック（２ＤＤ車）の前輪に装着し、空気圧７００ｋＰａ、定積状態で一般道を５００００ｋｍ走行後の偏摩耗と細溝のクラックを測定した。
【００３０】
評価結果を表２に示す。偏摩耗は、１本のタイヤより３０個のブロックをランダムに選択し、個々のブロックの摩耗量の差（最大摩耗量−最小摩耗量）を測定し、その平均値とした。比較例２を１００とした指数で表し、指数が小さいほど偏摩耗量が小さい。細溝のクラックは、目視によるクラックの有無の確認による。表２によれば、本発明のタイヤは、耐偏摩耗性に優れ、しかも細溝のクラックの発生がない。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の空気入りタイヤでは、ブロックの側壁に開口部を有し、ブロックの内側に延び、ブロック内部で閉塞する複数の細溝を設けることにより、負荷に対するブロックの剪断歪みを小さくし、ブロックのすべりを小さくすることができ、ブロックの辺縁に沿ってすべりの大きさを均一化することができる。その結果、トウアンドヒール摩耗及びブロック辺縁部の早期摩耗の両偏摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気入りタイヤのパターン概略展開図である。
【図２】本発明における細溝が刻まれたブロックの要部拡大概略斜視図である。
【図３】本発明における細溝の断面図である。
【図４】本発明における実施例のパターン概略展開図である。
【図５】本発明における比較例のパターン概略展開図である。
【符号の説明】
１　　　　　トレッド
２　　　　　主溝
３　　　　　接地端
４　　　　　横溝
５　　　　　ブロック
６　　　　　側壁
７　　　　　細溝
８　　　　　細溝の開口部
【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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