(57)【要約】【目的】高排水性を維持しつつ、比較的背の高いショルダーブロックにおいても、確実に耐ヒール・アンド・トゥ性能を発揮する。【構成】ショルダーブロック１８の踏込側壁面２０ｆ、及び蹴出側壁面２０ｋの各タイヤ赤道面側の縁部を、ブロック基部側が広がる方向に傾斜させ，踏込側壁面２０ｆ、及び蹴出側壁面２０Ｋの各タイヤ赤道面側端部付近の剛性を高める。踏込側壁面２０ｆ、及び蹴出側壁面２０ｋの各タイヤ幅方向外側の縁部をブロック基部側が狭くなる方向に傾斜させ、踏込側壁面２０ｆ、及び蹴出側壁面２０ｋの各タイヤ幅方向外側部付近の剛性を低めて接地圧を低下させ、ショルダーブロック１８が接地する際に接地面に入り込み易くさせてショルダーブロック１８全体の変形を抑制する。この２つの効果により、ショルダーブロック１８で問題となるタイヤ赤道面側蹴出端からの摩耗進展度合いを効果的に抑えることが可能となる。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ周方向に延びる複数の周方向主溝と前記周方向主溝に交差する横溝とによって区画される複数のブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤであって、
タイヤ幅方向最外側の前記ブロックの、踏み込み側の踏込側壁面、及び蹴り出し側の蹴出側壁面の各タイヤ赤道面側の縁部は、踏面に立てた法線に対してブロック基部側が広がる方向に傾斜し、
タイヤ幅方向最外側の前記ブロックの、踏み込み側の踏込側壁面、及び蹴り出し側の蹴出側壁面の各タイヤ幅方向外側の縁部は、踏面に立てた法線に対して平行、またはブロック基部側が狭くなる方向に傾斜している、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
踏面に立てた法線に対する踏み込み側の踏込側壁面、及び蹴り出し側の蹴出側壁面の各タイヤ赤道面側の縁部の角度をθｉｎ、としたときに、
５°≦θｉｎ≦１５°に設定されている、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】
踏面に立てた法線に対する踏み込み側の踏込側壁面、及び蹴り出し側の蹴出側壁面の各タイヤ幅方向外側の縁部の角度をθｏｕｔ、としたときに、
−１５°≦θｏｕｔ≦−５°を満足する、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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに係り、特にブロックパターンを有し、ショルダーブロックのヒール・アンド・トゥ摩耗の抑制効果の高い空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブロックパターンを有する空気入りタイヤでは、接地圧や剪断変形の大きい赤道面側蹴り出し端からの摩耗進展度合いが大きく、それまで同等であった踏込端部と蹴出端部との接地圧に不均衡が生じ、ヒール・アンド・トゥ摩耗と呼ばれる偏摩耗が発生する。
【０００３】
このヒール・アンド・トゥ摩耗が発生すると、外観の悪化のみならず、タイヤのグリップ能力が低下する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このヒール・アンド・トゥ摩耗を抑制するため、ブロックの踏込端側、及び蹴出端側の溝壁に角度を付け（ブロック踏面からタイヤ内側に向い広がる方向）、ブロック剛性を高める方法が提案されているが、この領域の溝体積が減少することで排水性が低下してしまう問題があった。
【０００５】
また、この方法は、トラック、バス用等のタイヤの比較的背の高いブロックにおいては、必ずしも効果を上げるとは限らなかった。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、高排水性を維持しつつ、比較的背の高いショルダーブロックにおいても、確実に耐ヒール・アンド・トゥ性能を発揮す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】
発明者が種々の実験を重ねた結果、低いブロックと高いブロックとを比較すると、背の低いブロックでは、路面に対する蹴り出し端付近の滑り方向が、タイヤ回転方向に対して反対方向であり、これに対して背の高いブロックでは、路面に対する蹴り出し端付近の滑り方向が、タイヤ回転方向と同方向であり、背の低いブロックと背の高いブロックとでは、蹴り出し端のすべり方向が異なることが分かった。
【０００８】
即ち、ブロック高さが低い場合では、図５（Ａ）に示すように、踏み込み時の低いブロック１００は、周方向の曲げ変形は少なく、図５（Ｂ）に示すように、接地中央付近の低いブロック１００は上からの荷重により圧縮を受けて樽型に変形する。
【０００９】
そして、図５（Ｃ）に示すように、蹴り出し時の低いブロック１００は、蹴り出し端付近が路面１０２に対して矢印Ｂ方向、即ちタイヤ回転方向（矢印Ａ方向）とは反対方向に滑りを生じる。
【００１０】
即ち、低いブロック１００では、蹴り出し端付近がタイヤ回転方向とは反対方向に滑ることによりヒール・アンド・トゥ摩耗を発生している。
【００１１】
このような、低いブロック１００でのヒール・アンド・トゥ摩耗の発生メカニズムは従来より知られていた。
【００１２】
一方、ブロック高さが高い場合では、ブロック高さが低い場合に比較して相対的にブロック剛性が低下するため、図６（Ａ）に示すように、踏み込み時の高いブロック２００は、背の低いブロック（図５（Ａ）参照）に比較して周方向に大きく曲げ変形する。
【００１３】
なお、接地面内中央付近では、上からの荷重により圧縮を受けるため、図６（Ｂ）に示すように、高いブロック２００も低いブロックと同様に全体的に樽型に変形するが、周方向の曲げ変形の影響も残っている。
【００１４】
また、図６（Ｃ）に示すように、高いブロック２００が蹴り出し直前になると、ブロック全体が傾斜するので、蹴り出し端付近（図６（Ｃ）の点線の丸Ａ部分）が回転方向（矢印Ａ方向）とは反対方向に突出するように曲げ変形する（なお、この状態では、踏み込み時の周方向の曲げ変形の影響も残っている。）。
【００１５】
さらにタイヤが回転し高いブロック２００が路面から離れる頃になると、図６（Ｄ）に示すように、蹴り出し端付近の曲げ変形した部分（図６（Ｄ）の点線の丸Ａ部分）が元に戻ろうとして路面１０２に対して矢印Ｃ方向（タイヤ回転方向と同じ方向）に滑りを生じる。
【００１６】
高いブロック２００では、低いブロック１００の蹴り出し時の滑りとは逆方向である、タイヤ回転方向と同じ方向の滑りによりヒール・アンド・トゥ摩耗を発生することが今回判明した。
【００１７】
そして、発明者がブロックの蹴り出し端付近の局所的な曲げ変形を抑えるべくブロック形状を鋭意検討して本発明に至った。
【００１８】
請求項１に記載の発明は、タイヤ周方向に延びる複数の周方向主溝と前記周方向主溝に交差する横溝とによって区画される複数のブロックをトレッドに備えた空気入りタイヤであって、タイヤ幅方向最外側の前記ブロックの、踏み込み側の踏込側壁面、及び蹴り出し側の蹴出側壁面の各タイヤ赤道面側の縁部は、踏面に立てた法線に対してブロック基部側が広がる方向に傾斜し、タイヤ幅方向最外側の前記ブロックの、踏み込み側の踏込側壁面、及び蹴り出し側の蹴出側壁面の各タイヤ幅方向外側の縁部は、踏面に立てた法線に対して平行、またはブロック基部側が狭くなる方向に傾斜している、ことを特徴としている。
【００１９】
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。
【００２０】
先ず、ショルダーブロックの、踏み込み側の踏込側壁面、及び蹴り出し側の蹴出側壁面の各タイヤ赤道面側の縁部を、踏面に立てた法線に対してブロック基部側が広がる方向に傾斜させると、踏込側壁面のタイヤ赤道面側端部付近、及び蹴出側壁面のタイヤ赤道面側端部付近の剛性を高めることができる。
【００２１】
一方、ショルダーブロックの、踏み込み側の踏込側壁面、及び蹴り出し側の蹴出側壁面の各タイヤ幅方向外側の縁部を、踏面に立てた法線に対して平行、またはブロック基部側が狭くなる方向に傾斜させると、踏込側壁面のタイヤ幅方向外側端部付近、及び蹴出側壁面のタイヤ幅方向外側部付近の剛性を低めて接地圧を低下させることができ、ショルダーブロックが接地する際に接地面に入り込み易くさせてショルダーブロック全体の変形を抑制することができる。
【００２２】
本発明では、この２つの効果により、ショルダーブロックで問題となるタイヤ赤道面側蹴出端からの摩耗進展度合いを効果的に抑えることが可能となる。
【００２３】
なお、一般的に、空気入りタイヤの接地形状は、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すような３通りに大別でき、ショルダー部の接地長に関してｉｎ側（タイヤ赤道面ＣＬ側）＞ｏｕｔ側（軸方向外側）の関係があり、ｉｎ側（タイヤ赤道面ＣＬ側）の変形、摩耗度合いが大きくなってしまう傾向があるが、本発明はこの不均衡をブロックの壁面角度による剛性変化で是正し、ｉｎ側蹴出端の摩耗抑制を効果的に行うことができる。
【００２４】
また、ブロックの基部側を全て幅広としないので、溝による高い排水性を維持することができる。
【００２５】
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、踏面に立てた法線に対する踏み込み側の踏込側壁面、及び蹴り出し側の蹴出側壁面の各タイヤ赤道面側の縁部の角度をθｉｎ、としたときに、５°≦θｉｎ≦１５°に設定されている、ことを特徴としている。
【００２６】
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。
【００２７】
５°≦θｉｎ≦１５°とすることにより、踏込側壁面のタイヤ赤道面側端部付近、及び蹴出側壁面のタイヤ赤道面側端部付近の剛性を十分に高めることができ好ましい。
【００２８】
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、踏面に立てた法線に対する踏み込み側の踏込側壁面、及び蹴り出し側の蹴出側壁面の各タイヤ幅方向外側の縁部の角度をθｏｕｔ、としたときに、−１５°≦θｏｕｔ≦５°を満足する、ことを特徴としている。
【００２９】
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。
【００３０】
−１５°≦θｏｕｔ≦−５°とすることにより、踏込側壁面のタイヤ幅方向外側端部付近、及び蹴出側壁面のタイヤ幅方向外側部付近の剛性を十分に低めることができ好ましい。
【００３１】
なお、角度の数値がマイナスの意味は、踏面側よりも溝底側がブロック側となるように傾斜していること（言換えれば、溝開口部の溝幅よりも溝底の溝幅の方が大となる方向に傾斜。所謂逆テーパー）を意味する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明の空気入りタイヤの一実施形態を図面にしたがって説明する。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０は、タイヤサイズ２９５／７５Ｒ２２．５（内圧６５０ｋＰａ）のトラック及びバス用タイヤであり、そのトレッド１２には、複数の周方向主溝１４と横溝１６とによって区画される矩形のブロック１８が複数個設けられ、所謂ブロックパターンを形成している。
【００３４】
なお、この空気入りタイヤ１０の内部構造は、一般的なラジアルタイヤの構造であるため内部構造についての詳細は省略する。
【００３５】
図２には、タイヤ幅方向最外側のブロック（以後、ショルダーブロックという）１８が斜視図にて示されている。なお、図２において、矢印Ａ方向はタイヤ赤道面ＣＬ側を示し、矢印Ｂ方向はタイヤ回転方向を示す。
【００３６】
ここで、ショルダーブロック１８は、踏み込み側の踏込側壁面２０ｆのタイヤ赤道面ＣＬ側の縁部、及び蹴り出し側の蹴出側壁面２０ｋのタイヤ赤道面ＣＬ側の縁部は、踏面に立てた法線ＨＬに対してブロック基部側が広がる方向に傾斜している。
【００３７】
また、ショルダーブロック１８の、踏込側壁面２０ｆのタイヤ幅方向外側（矢印Ａ方向とは反対方向）の縁部、及び蹴出側壁面２０ｋのタイヤ幅方向外側の縁部は、法線ＨＬに対して平行、またはブロック基部側が狭くなる方向に傾斜している。
（作用）
次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の作用を説明する。
【００３８】
ショルダーブロック１８の、踏込側壁面２０ｆ、及び蹴出側壁面２０ｋの各タイヤ赤道面ＣＬ側の縁部を、踏面に立てた法線ＨＬに対してブロック基部側が広がる方向に傾斜させたので、踏込側壁面２０ｆのタイヤ赤道面ＣＬ側端部付近、及び蹴出側壁面２０ｋのタイヤ赤道面ＣＬ側端部付近の剛性を高めることができる。
【００３９】
一方、ショルダーブロック１８の、踏込側壁面２０ｆ、及び蹴出側壁面２０ｋの各タイヤ幅方向外側の縁部を、踏面に立てた法線ＨＬに対して平行、またはブロック基部側が狭くなる方向に傾斜させたので、踏込側壁面２０ｆのタイヤ幅方向外側端部付近、及び蹴出側壁面２０ｋのタイヤ幅方向外側部付近の剛性を低めて接地圧を低下させることができ、ショルダーブロック１８が接地する際に接地面に入り込み易くさせてショルダーブロック１８全体の変形を抑制することができる。
【００４０】
本発明では、この２つの効果により、ショルダーブロック１８で問題となるタイヤ赤道面側蹴出端からの摩耗進展度合いを効果的に抑えることが可能となる。
【００４１】
さらに、本発明は、ブロック高さが高い場合であっても、確実にヒール・アンド・トゥ摩耗を抑制することができる。
【００４２】
なお、ショルダーブロック１８の基部側を全て幅広としないので、高い排水性を維持できる。
【００４３】
ここで、法線ＨＬに対する踏込側壁面２０ｆ、及び蹴出側壁面２０ｋの各タイヤ赤道面ＣＬ側の縁部の角度をθｉｎとしたときに、５°≦θｉｎ≦１５°を満足することが好ましい。
【００４４】
また、法線ＨＬに対する踏込側壁面２０ｆ、及び蹴出側壁面２０ｋの各タイヤ幅方向外側の縁部の角度をθｏｕｔ、としたときに、−１５°≦θｏｕｔ≦−５°を満足することが好ましい。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、従来例、比較例、及び本発明の適用された実施例のタイヤを用意し、実車により耐ヒール・アンド・トゥ摩耗性能に関する試験を行った。
【００４５】
従来例のタイヤ：図３に示すように、周方向長さＬが５０ｍｍ、幅Ｗが３２ｍｍ、高さ２５ｍｍの直方体形状のショルダーブロックを有する。
【００４６】
比較例のタイヤ：図４に示すように、周方向長さＬが５０ｍｍ、幅Ｗが３２ｍｍ、高さ２５ｍｍで、踏込側壁面、及び蹴出側壁面の各タイヤ赤道面側縁部、及びタイヤ幅方向外側縁部が、ブロック基部側が広がる方向に傾斜しており、その傾斜角度θｉｎが１０°、θｏｕｔが１０°に設定されたショルダーブロックを有する。
【００４７】
実施例：上記実施形態で説明したショルダーブロックを有する。なお、θｉｎは１０°、θｏｕｔが−１０°に設定されている。
【００４８】
なお、試験タイヤは、何れもタイヤサイズ２９５／７５Ｒ２２．５、内圧６５０ｋＰａである。
【００４９】
試験は、試験タイヤを車両（２Ｄ方式）のドライブ軸に装着して２００００ｋｍを走行させ、走行後にヒール・アンド・トゥ摩耗によって消失したショルダーブロックのゴム体積を測定した。
【００５０】
評価は、従来例のショルダーブロックの消失ゴム量を１００としたときの指数で表しており、数値が小さいほど耐ヒール・アンド・トゥ摩耗性に優れていることを表している。
【００５１】
なお、評価は、以下の表１に記載した通りであり、本発明の適用された実施例のタイヤの耐ヒール・アンド・トゥ摩耗性が高いことが分かる。
【００５２】
【表１】
2004058889.tif 000003
また、θｉｎ、及びθｏｕｔの角度を種々変えて実験した結果、５°≦θｉｎ≦１５°、及び−１５°≦θｏｕｔ≦−５°を満足させると、特徴に効果的であることが分かった。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の空気入りタイヤは上記構成としたので、　高排水性を維持しつつ、比較的背の高いショルダーブロックにおいても、確実に耐ヒール・アンド・トゥ性能を発揮することができる、という優れた効果を有する。
【００５４】
請求項２に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、踏込側壁面のタイヤ赤道面側端部付近、及び蹴出側壁面のタイヤ赤道面側端部付近の剛性を十分に高めることができる。
【００５５】
また、請求項３に記載の発明は上記の構成としたので、踏込側壁面のタイヤ幅方向外側端部付近、及び蹴出側壁面のタイヤ幅方向外側部付近の剛性を十分に低めることができる。
【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断面図である。
【図２】ショルダーブロックの斜視図である。
【図３】従来例のタイヤのショルダーブロックの斜視図である。
【図４】比較例のタイヤのショルダーブロックの斜視図である。
【図５】（Ａ）は背の低いブロックの踏み込み時の側面図であり、（Ｂ）は背の低いブロックの接地中央付近での側面図であり、（Ｃ）は背の低いブロックの蹴り出し時の側面図である。
【図６】（Ａ）は従来の背の高いブロックの踏み込み時の側面図であり、（Ｂ）は従来の背の高いブロックの接地中央付近での側面図であり、（Ｃ）は従来の背の高いブロックの蹴り出し直前の側面図であり、（Ｄ）は従来の背の高いブロックの蹴り出し時の側面図である。
【図７】（Ａ）乃至（Ｃ）は、種々の接地形状を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　　空気入りタイヤ
１２　　トレッド
１４　　周方向溝
１６　　横溝
１８　　ブロック
【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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