(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッドの周方向に沿って配置された周方向溝と、前記周方向溝によって区画された陸部とを備えた空気入りタイヤであって、
前記周方向溝の溝最深部の位置が、前記周方向に沿って、前記周方向溝内において前記トレッドの幅方向に所定の周期で変化するとともに、
前記陸部において、前記周方向溝の幅方向断面における前記周方向溝側の各エッジを通過する前記トレッドの表面と垂直または略垂直な一の垂直線と他の垂直線とからなる垂直線に、前記周方向溝の溝最深部を含む前記一の垂直線と前記他の垂直線との間の面である溝底面が接する前記トレッドの表面からの深さ方向位置が、前記周方向に沿って前記所定の周期で変化し、
前記深さ方向位置を頂点として、前記垂直線と前記溝底面の前記トレッドの幅方向断面線とによって形成される角度が、前記周方向に沿って前記所定の周期で変化することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記一の垂直線に前記溝底面が接する前記深さ方向位置である接点Ｖ１及び前記他の垂直線に前記溝底面が接する前記深さ方向位置である接点Ｖ２は、前記トレッドの表面から異なる位置に設定され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】
前記陸部において、前記周方向溝側の前記各エッジ、及び前記トレッドの表面と平行な前記溝最深部に接する平行線に、前記垂直線が直交する各交点とによって形成される四角形の面積を溝最大断面積Ｓとした場合、前記溝最大断面積Ｓ内において、前記トレッドの全周に渡って前記周方向溝を形成する部分に相当する有効溝断面積Ｓ’が、Ｓ’≧０．４５Ｓを満足することを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記トレッドのショルダー側に配置される前記陸部であるショルダー側陸部のエッジを通過する前記一の垂直線に前記溝底面が接する前記深さ方向位置を頂点として、前記一の垂直線と前記溝底面の前記幅方向断面線とによって形成されるタイヤの回転中心側の角度をα１、前記トレッドの表面側の角度をβ１とし、前記トレッドの中央側に配置される前記陸部であるセカンド陸部のエッジを通過する前記他の垂直線に前記溝底面が接する前記深さ方向位置を頂点として、前記他の垂直線と前記溝底面の前記幅方向断面線とによって形成されるタイヤの回転中心側の角度をα２、前記トレッドの表面側の角度をβ２とした場合、α１＞β１を満足する領域では、α２＜β２を満足し、α１＜β１を満足する領域では、α２＞β２を満足することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記周方向溝は、直線状に形成されることを特徴とする請求項１から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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッドの周方向に沿って配置された周方向溝と、前記周方向溝によって区画された陸部とを備えた空気入りタイヤ、特に、重荷重用空気入りタイヤの周方向溝の形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤ、特に、重荷重用空気入りタイヤでは、ショルダーリブの偏摩耗を抑制するため、トレッドの表面と段差をつけた「細リブ」をトレッドに設け、当該段差領域において、車両の進行方向と逆向きのせん断力を発生させることにより、ショルダーリブ本体のエッジ部に対する進行方向のせん断力を低減する手法が広く用いられている。（例えば、特開平２−第８８３１１号公報（第２−３頁、第２図））。
【０００３】
ここで、図１（ａ）は、上述したような「細リブ」を有する重荷重用空気入りタイヤのトレッドの一部平面展開図を示している。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した重荷重用空気入りタイヤのＡ−Ａ’方向の断面図を示している。
【０００４】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、トレッドＴＲ１には、タイヤ赤道線ＣＬの両側に、直線状の周方向溝３１が配置され、それぞれの周方向溝３１の外側には、セカンドリブ１２が配置される。また、セカンドリブ１２の外側には、直線状の周方向溝３２が配置される。
【０００５】
さらに、周方向溝３２の中には、トレッドＴＲ１の表面と段差をつけた細リブ２１が配置される。また、周方向溝３２の外側には、ショルダーリブ１１が配置される。
【０００６】
図１（ａ）及び（ｂ）に示したような従来の重荷重用空気入りタイヤでは、上述したように、細リブ２１と、周方向溝３２とによって形成される段差領域によって、車両の進行方向と逆向きのせん断力を発生させる。
【０００７】
また、ショルダーリブなどの偏摩耗を抑制する手法のひとつとして、リブ側面の形状を、トレッドの上方から見た場合に周方向に沿って正弦パターンとなるように変化させ、リブ本体のエッジ部が局部的に偏摩耗するリバーウエアを抑制する手法が実際に用いられている（例えば、特表２００２−５１２５７５号公報（第１４−１５頁、第１−２図））。
【０００８】
しかしながら、上述した従来の手法には、次のような問題があった。すなわち、トレッドの表面と段差をつけた細リブを用いる手法は、トレッドの周方向からの力よりも幅方向からの力、つまり、横力が支配的な状況では、ショルダーリブの偏摩耗、特に、ショルダーリブがテーパー状に偏摩耗するテーパーウエアに対して、ほとんど効果がないという問題があった。
【０００９】
ここで、図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示した従来の重荷重用空気入りタイヤのトレッド幅方向（Ａ−Ａ’方向）断面の一部拡大図を示している。図１（ｃ）を例に、この問題について詳細に説明すると、トレッドＴＲ１の外側から、トレッドＴＲ１の幅方向の力、つまり、横力Ｆが、従来の重荷重用空気入りタイヤに入力される状況では、溝底面３２ｂｔと、リブ側面１１ｓｄとによって形成される角度が直角に近い設定となっているため、トレッドＴＲ１が路面に接地した時に、溝底面３２ｂｔとショルダーリブ１１とが接する接点Ｖを起点として、周方向溝３２が収縮し、ショルダーリブ１１が、トレッドＴＲ１の幅方向、つまり、トレッドＴＲ１の内側に向かって大きく変位する。したがって、細リブ２１と周方向溝３２とによって偏摩耗を抑制する従来の手法は、横力Ｆの入力によるショルダーリブ１１のエッジ部１１ｅｇからの摩耗核の発生〜進展の抑制には、あまり効果がないのが現実である。
【００１０】
さらに、図１（ｃ）に示すように、細リブ２１は、一般的に周方向溝３２の中に設けられるため、周方向溝３２の有効溝断面積が減少して排水性が損なわれることから、路面の湿潤時における車両の操縦安定性、つまり、ウェット性能が悪化するといった問題もあった。
【００１１】
また、特許文献２に開示されているような、リブ側面の形状を周方向に沿って変化される手法は、重荷重用空気入りタイヤへの周方向からの力の入力だけでなく、結果として、横力の入力による偏摩耗の抑制にも一定の効果を奏する場合もあるが、一般的には、リブ側面の形状を周方向に沿って変化させることによって、周方向溝の有効溝断面積が減少するため、上述したように排水性が損なわれ、ウェット性能が悪化するといった問題があった。したがって、このような性質を有する従来の重荷重用空気入りタイヤが、車両の操舵軸に装着された場合には、操縦安定性の悪化が顕著に表れるため、特に問題となっていた。
【００１２】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、トレッド幅方向からの横力による偏摩耗を抑制するとともに、ウェット性能をさらに向上させた空気入りタイヤ、特に、重荷重用空気入りタイヤを提供することをその目的とする。
【発明の開示】
【００１３】
上述した問題を解決するにあたって、発明者等は、まず、従来の重荷重用空気入りタイヤに微小なスリップ角を付与し、トレッドの外側から、横力が入力された状況におけるトレッドの挙動を詳細に観察した。
【００１４】
この結果、トレッドの外側、すなわち、横力が入力される側に配置されているショルダーリブは、上述したように、路面と接地する際にセカンドリブとの間に位置する周方向溝が収縮して、セカンドリブ寄りの位置に接地することが看取された。
【００１５】
さらに、セカンドリブ寄りの位置に接地したショルダーリブが、蹴り出される際、つまり、重荷重用空気入りタイヤが回転させられることにより、路面から離れる際に開放されるため、トレッドの外側向きの滑り量が大きくなり、この結果、トレッドの内側向きのせん断力が大きくなって、摩耗を進行させることが判明した。
【００１６】
また、周方向溝の収縮は、周方向溝の溝底面ならびにショルダーリブ側面の変形によって引き起こされていることも判明した。
【００１７】
そこで、かかる観察結果を踏まえ、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、トレッド（例えば、トレッドＴＲ１０）の周方向に沿って配置された周方向溝例えば、周方向溝３３）と、前記周方向溝によって区画された陸部（ショルダーリブ１１，セカンドリブ１２）とを備えた空気入りタイヤであって、前記周方向溝の溝最深部（例えば、溝最深部３３ｂｔｍ）の位置が、前記周方向に沿って、前記周方向溝内において前記トレッドの幅方向に所定の周期（例えば、トレッドが路面に設置している部分の長さである接地長の１／２以下の長さ）で変化するとともに、前記陸部において、前記周方向溝の幅方向断面における前記周方向溝側の各エッジ（エッジ部１１ｅｇ，エッジ部１２ｅｇ）を通過する前記トレッドの表面と垂直または略垂直な一の垂直線（垂直線Ｐ１）と他の垂直線（垂直線Ｐ２）とからなる垂直線（垂直線Ｐ）に前記周方向溝の溝最深部（３３ｂｔｍ）を含む前記一の垂直線と前記他の垂直線との間の面である溝底面が接する前記トレッドの表面からの深さ方向位置が、前記周方向に沿って前記所定の周期で変化し、前記深さ方向位置を頂点として、前記垂直線と前記溝底面の前記トレッドの幅方向断面線とによって形成される角度（例えば、α１，α２）が、前記周方向に沿って前記所定の周期で変化することを要旨とする。また、前記一の垂直線に前記溝底面が接する前記深さ方向位置である接点Ｖ１及び前記他の垂直線に前記溝底面が接する前記深さ方向位置である接点Ｖ２は、前記トレッドの表面から異なる位置に設定されることを要旨とする。
【００１８】
かかる特徴によれば、周方向溝の溝最深部の位置が、トレッドの周方向に沿って、周方向溝内においてトレッドの幅方向に周期的に変化するとともに、陸部（ショルダーリブ及びセカンドリブ）のエッジを通過するトレッドの表面と垂直または略垂直な垂直線に溝底面が接する深さ方向位置、及び深さ方向位置を頂点として、当該垂直線と前記溝底面の前記トレッドの幅方向断面線とによって形成される角度が、トレッドの周方向に沿って周期的に変化する。
【００１９】
このため、空気入りタイヤ、特に、重荷重用空気入りタイヤに横力が入力された場合に、周方向溝の溝底面ならびにショルダーリブ側面が変形する位置が分散し、周方向溝の収縮、すなわち、ショルダーリブがトレッドの幅方向に変位することを抑制することができる。
【００２０】
上述したように、ショルダーリブの幅方向の変位が抑制されれば、ショルダーリブが蹴り出される際に生じるトレッドの内側向きのせん断力を低減させることができ、ショルダーリブの偏摩耗、具体的には、ショルダーリブなどのエッジの片落ち、テーパーウエア、及びトレッドが一定の方向に繰り返しせん断されて摩耗するヒール＆トウ摩耗（Ｈ＆Ｔ摩耗）が抑制される。
【００２１】
ここで、例えば、周方向溝の溝底面がショルダーリブのエッジを通過するトレッド表面に垂直な垂直線、つまり、ショルダーリブ側面に接する深さ方向位置を変化させず、ショルダーリブ側面を傾斜させて、タイヤの回転中心側に位置するショルダーリブの下部を広げることにより、ショルダーリブの変位を抑制しようとした場合、ショルダーリブ側面の変形は若干抑制されるが、ショルダーリブ側面の変形位置が、周方向溝の特定の深さ方向位置に集中してしまうこととなる。
【００２２】
さらに、周方向溝の溝底面の変形は、ショルダーリブ側面を傾斜させることによっては抑制することができないため、横力によるショルダーリブの摩耗を抑制する効果を効率的に引き出すことができない。一方、ショルダーリブの変形を抑制する効果をさらに引き出すために、ショルダーリブ側面を極端に傾斜させると、周方向溝の断面積が減少して排水性、つまり、ウェット性能が悪化してしまうこととなる。
【００２３】
また、ショルダーリブ側面を傾斜させることに加えて、周方向溝の溝最深部の位置を周方向に沿って幅方向に変化させる手法、例えば、上述した特許文献２において開示されている、ショルダーリブならびにセカンドリブ側面の形状をトレッドの上方から見た場合に、周方向に沿って正弦パターンとなるように変化させる手法を用いた場合、周方向溝の溝底面の変形が抑制され、ショルダーリブの偏摩耗を抑制する効果を高めることができる。
【００２４】
しかしながら、この手法では、ショルダーリブ側面に周方向溝の溝底面が接する深さ方向の位置が一定であるため、ショルダーリブ側面の変形を抑制する効果が小さくなってしまうこととなる。
【００２５】
次に、本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴において、前記陸部において、前記周方向溝側の前記各エッジ、及び前記トレッドの表面と平行な前記溝最深部に接する平行線に、前記垂直線が直交する各交点とによって形成される四角形の面積を溝最大断面積Ｓとした場合、前記溝最大断面積Ｓ内において、前記トレッドの全周に渡って前記周方向溝を形成する部分に相当する有効溝断面積Ｓ’が、Ｓ’≧０．４５Ｓを満足することを要旨とする。
【００２６】
かかる特徴によれば、周方向溝の収縮によるショルダーリブの偏摩耗を抑制しつつ、排水性をさらに向上させることができる。
【００２７】
なお、有効溝断面積（Ｓ’）とは、より具体的に説明すると、トレッドの幅方向断面における周方向溝の輪郭をトレッドの全周に渡って透過的に表示させた場合において、表示された輪郭の最も内側の点及び線を結んで形成した仮想的な断面積、いわゆる、シースルー部分である。すなわち、有効溝断面積（Ｓ’）は、周方向溝に入り込んだ水が、周方向溝の溝底面及びリブ側面に邪魔されずにスムーズに流れることができる溝断面積に相当する。
【００２８】
周方向溝の中に細リブを設ける従来の手法では、有効溝断面積（Ｓ’）が、最大溝断面積（Ｓ）の１／２以下である。さらに、この手法では、周方向溝の収縮が大きいことと相まって、排水性、つまり、ウェット性能を向上させることが困難であった。
【００２９】
一方、本発明に係る空気入りタイヤに配置される周方向溝は、リブ側面の傾斜を必要最小限として排水性を確保しつつ、横力による周方向溝の収縮をより効果的に抑制することができる。すなわち、本発明は、横力による周方向溝の収縮、つまり、ショルダーリブがトレッドの幅方向に変位することによるショルダーリブの偏摩耗を抑制するとともに、ウェット性能をさらに向上させることができる。
【００３０】
さらに、この周方向溝は、上述した効果に加え、従来の周方向溝と比較して、気柱共鳴音（パターンエアポンピング音）の低減に有利な形状となり、いわゆる通過騒音を抑制する効果も有している。
【００３１】
また、本発明の第１または第２の特徴に係る空気入りタイヤでは、前記トレッドのショルダー側に配置される前記陸部であるショルダー側陸部（例えば、ショルダーリブ）のエッジを通過する前記一の垂直線に前記溝底面が接する前記深さ方向位置を頂点として、前記一の垂直線と前記溝底面の前記幅方向断面線とによって形成されるタイヤの回転中心側の角度をα１、前記トレッドの表面側の角度をβ１とし、前記トレッドの中央側に配置される前記陸部であるセカンド陸部（例えば、セカンドリブ）のエッジを通過する前記他の垂直線に前記溝底面が接する前記深さ方向位置を頂点として、前記他の垂直線と前記溝底面の前記幅方向断面線とによって形成されるタイヤの回転中心側の角度をα２、前記トレッドの表面側の角度をβ２とした場合、α１＞β１を満足する領域では、α２＜β２を満足し、α１＜β１を満足する領域では、α２＞β２を満足することが好ましい。また、前記周方向溝は、直線状に形成されることが好ましい。
【００３２】
さらに、本発明の第１乃至第３の特徴に係る空気入りタイヤでは、前記深さ方向位置は、前記溝最深部の位置が前記陸部に近いほど前記トレッド表面に近くなるように変化することが好ましい。
【００３３】
これによれば、周方向の溝底面ならびにショルダーリブの変形をさらに抑制する空気入りタイヤ、特に、重荷重用空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、従来の空気入りタイヤのトレッドの一部平面展開図及びトレッド幅方向断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの一部平面展開図及びトレッド幅方向断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤに配置される周方向溝の構成を示す図である。
【図４】図４は、比較例に係る空気入りタイヤのトレッドの一部平面展開図及びトレッド幅方向断面図である。
【図５】図５は、比較例に係る空気入りタイヤに配置される周方向溝の構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ、比較例に係る空気入りタイヤ及び従来例に係る空気入りタイヤの周方向溝の有効溝断面積を示す図である。
【図７】図７は、本発明の変更例に係る空気入りタイヤのトレッドの一部平面展開図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
（本実施形態に係る空気入りタイヤの構成）
次に、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤについて、図面を参照しながら説明する。図２（ａ）は、本実施形態に係る空気入りタイヤ（重荷重用空気入りタイヤ）のトレッドの一部展開平面図を示している。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した重荷重用空気入りタイヤのＢ−Ｂ’方向の断面図を示している。
【００３６】
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、トレッドＴＲ１０には、タイヤ赤道線ＣＬの両側に、直線状の周方向溝３１が配置され、それぞれの周方向溝３１の外側には、セカンドリブ１２（陸部）が配置される。
【００３７】
また、セカンドリブ１２の外側には、直線状の周方向溝３３が配置される。さらに、周方向溝３３の外側には、ショルダーリブ１１（陸部）が配置される。なお、図２（ｂ）において、周方向溝３１及び周方向溝３３の下方、つまり、タイヤの回転中心側には、ベルトやインナライナなどが配置されるが、本実施形態に係る図面では、その表示を省略する。
【００３８】
周方向溝３１は、トレッドＴＲ１０の周方向に沿って、タイヤ赤道線ＣＬと平行または略平行に配置された直線状の溝である。また、図２（ｂ）に示すように、周方向溝３１の断面は、溝底面に向かって先細りとなる形状を有している。なお、周方向溝３１は、図１（ｃ）に示した従来の重荷重用空気入りタイヤのトレッドＴＲ１に配置されたものと同一である。図１（ｃ）に示すように、周方向溝３１の溝最深部の深さは、１５．５ｍｍであり、トレッドＴＲ１の表面に垂直な垂直線Ｐと、周方向溝３１の側壁によって形成されるタイヤの回転中心側の角度は、１３°に設定される。
【００３９】
周方向溝３３は、ショルダーリブ１１及びセカンドリブ１２の間に形成された直線状の周方向溝である。なお、周方向溝３１，３３は、必ずしも直線状でなくても構わない。
【００４０】
図２（ａ）に示すように、周方向溝３３は、溝最深部３３ｂｔｍの位置が、トレッドＴＲ１０の周方向に沿って、周方向溝３３内において、トレッドＴＲ１０の幅方向に所定の周期で変化する。
【００４１】
また、周方向溝３３は、図２（ｂ）に示すように、エッジ部１１ｅｇ、エッジ部１２ｅｇを通過するトレッドＴＲ１０の表面と垂直な垂直線Ｐに周方向溝３３の溝底面が接する深さ方向位置、及び深さ方向位置を頂点として、垂直線Ｐと当該溝底面のトレッドＴＲ１０の幅方向断面線とによって形成される角度が、トレッドＴＲ１０の周方向に沿って所定の周期で変化する。なお、周方向溝３３のより具体的な構成については、後述する。
【００４２】
ショルダーリブ１１は、トレッドＴＲ１０の周方向に沿って、タイヤ赤道線ＣＬと平行または略平行に、トレッドＴＲ１０上の最も外側に配置された直線状のリブである。
【００４３】
セカンドリブ１２は、トレッドＴＲ１０の周方向に沿って、タイヤ赤道線ＣＬと平行または略平行に、周方向溝３３に隣接して配置された直線状のリブである。なお、ショルダーリブ１１及びセカンドリブ１２は、必ずしも直線状でなくても構わない。
【００４４】
また、本発明を実施するにあたって、周方向溝３１、周方向溝３３及びセカンドリブ１２の本数は、図２（ａ）及び（ｂ）に示した数に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００４５】
（本実施形態に係る空気入りタイヤの周方向溝の構成）
次に、周方向溝３３の具体的な構成について、図３を参照しながら説明する。図３（ａ）は、トレッドＴＲ１０に配置された周方向溝３３の拡大図を示している。
【００４６】
また、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した周方向溝３３のＣ１−Ｃ１’方向の断面図を示している。以下同様に、図３（ｃ）〜（ｅ）は、周方向溝３３のＣ２−Ｃ２’方向、Ｃ３−Ｃ３’方向及びＣ４−Ｃ４’方向の断面図をそれぞれ示している。以下、Ｃ１−Ｃ１’〜Ｃ４−Ｃ４’方向の各断面における周方向溝３３の断面形状について説明する。
【００４７】
まず、図３（ｂ）に示すように、Ｃ１−Ｃ１’方向の周方向溝３３の断面において、エッジ部１１ｅｇを通過するトレッドＴＲ１０の表面と垂直または略垂直な垂直線Ｐ（以下、垂直線Ｐ１という）に溝底面が接する深さ方向位置（接点Ｖ１）は、トレッドＴＲ１０の表面から１５．５ｍｍの位置に設定される。一方、エッジ部１２ｅｇを通過するトレッドＴＲ１０の表面と垂直または略垂直な垂直線Ｐ（以下、垂直線Ｐ２という）に溝底面が接する深さ方向位置（接点Ｖ２）は、トレッドＴＲ１０の表面から１０．５ｍｍの位置に設定される。なお、「溝底面」とは、溝最深部３３ｂｔｍを含む接点Ｖ１〜接点Ｖ２間の面を指すものとする。
【００４８】
また、図３（ｂ）〜（ｅ）に示すように、以下、接点Ｖ１を頂点として、垂直線Ｐ１及び溝底面の断面線によって形成されるタイヤの回転中心側の角度を「α１」と呼び、接点Ｖ１を頂点として、垂直線Ｐ１及び溝底面によって形成されるトレッドＴＲ１０表面側の角度を「β１」と呼ぶ。
【００４９】
さらに、接点Ｖ２を頂点として、垂直線Ｐ２及び溝底面によって形成されるタイヤ中心側の角度を「α２」と呼び、接点Ｖ２を頂点として、垂直線Ｐ２及び溝底面の断面線とによって形成されるトレッドＴＲ１０表面側の角度を「β２」と呼ぶ。図３（ｂ）において、α２は、７０°に設定される。また、図３（ｂ）〜（ｅ）において、周方向溝３３の幅は、１６．０ｍｍに設定される。
【００５０】
図３（ｃ）に示すように、Ｃ２−Ｃ２’方向の周方向溝３３の断面において、ショルダーリブ１１側の深さ方向位置は、トレッドＴＲ１０の表面から０．５ｍｍの位置に設定される。一方、セカンドリブ１２側の深さ方向位置は、トレッドＴＲ１０の表面から５．５ｍｍの位置に設定される。また、Ｃ２−Ｃ２’方向の周方向溝３３の断面において、α１は、２５°に、α２は、４２°にそれぞれ設定される。
【００５１】
図３（ｄ）に示すように、Ｃ３−Ｃ３’方向の周方向溝３３の断面において、ショルダーリブ１１側の深さ方向位置は、トレッドＴＲ１０の表面から５．５ｍｍの位置に設定される。一方、セカンドリブ１２側の深さ方向位置は、トレッドＴＲ１０の表面から０．５ｍｍの位置に設定される。また、Ｃ３−Ｃ３’方向の周方向溝３３の断面において、α１は、４２°に、α２は、２５°にそれぞれ設定される。
【００５２】
図３（ｅ）に示すように、Ｃ４−Ｃ４’方向の周方向溝３３の断面において、ショルダーリブ１１側の深さ方向位置は、トレッドＴＲ１０の表面から１５．５ｍｍの位置に設定される。一方、セカンドリブ１２側の深さ方向位置は、トレッドＴＲ１０の表面から１０．５ｍｍの位置に設定される。また、Ｃ４−Ｃ４’方向の周方向溝３３の断面において、α１は、７０°に設定される。
【００５３】
本実施形態では、図３（ｂ）〜（ｅ）に示した周方向溝３３の断面形状をトレッドＴＲ１０の周方向に沿って、所定の周期で変化させることによって、溝最深部３３ｂｔｍの位置を周方向溝３３内において、トレッドＴＲ１０の幅方向に変化させるとともに、接点Ｖ１及び接点Ｖ２の周方向溝３３の深さ方向位置と、垂直線Ｐ１，Ｐ２と溝底面の断面線によって形成される角度（α１、α２、β１及びβ２）とを変化させることができる。なお、溝最深部３３ｂｔｍの深さは、図３（ｂ）〜（ｅ）すべてにおいて、１５．５ｍｍに設定される。
【００５４】
また、本実施形態では、図３（ａ）に示すように、図３（ｂ）〜（ｅ）に示した周方向溝３３の断面形状が、トレッドＴＲ１０の周方向に沿って、区間ＳＣ１〜ＳＣ６毎に段階的に変化する。なお、区間ＳＣ５は、図３（ｄ）に示した断面形状と、区間ＳＣ６は、図３（ｃ）に示した断面形状と同一の断面形状である。
【００５５】
ここで、区間ＳＣ１〜ＳＣ６の長さ、すなわち、図３（ｂ）に示した断面形状が、図３（ｃ）〜（ｅ）に示した断面形状に変化し、図３（ｂ）に示した断面形状が再び繰り返されるまでの長さを周期（λ）とした場合、周期（λ）は、ショルダーリブ１１や溝底面の変形位置を分散させる効果を高めるため、できるだけ短い方が好ましい。逆に、周期（λ）を長くした場合にはショルダーリブ１１の側面を一様に傾斜させた設定に近くなり、周方向溝３３の溝収縮を抑制する効果が小さくなる。
【００５６】
そこで、周期（λ）は、トレッドＴＲ１０の接地長（Ｌ）の中において、少なくとも２回以上繰り返されるように設定することが好ましい。すなわち、周期（λ）は、接地長（Ｌ）と、λ≦Ｌ／２の関係を満足するようにする。
【００５７】
なお、「接地長」とは、正規リムに組み付けられた正規内圧を有する本実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤを、車両のフロント軸に装着した場合に相当する荷重で路面に押し付けた際に、トレッドＴＲ１０が路面に接地する長さである。
【００５８】
また、図３（ｂ）〜（ｅ）に示した周方向溝３３の断面形状を有する本実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤは、要約すると、以下のような特徴を備えている。
【００５９】
（特徴１）周方向溝３３のトレッドＴＲ１０の幅方向断面における断面形状を、周方向溝３３の中心に対するトレッドＴＲ１０の表面に垂直な垂直線によって分離した場合、分離された断面形状は、全周の７０％以上の領域において非対称である。なお、ショルダーリブ１１側の断面形状と、セカンドリブ１２の断面形状とは、完全に逆位相にする必要は必ずしもないが、後述する有効溝断面積（Ｓ’）が小さくならないようにすることが重要である。
【００６０】
（特徴２）トレッドＴＲ１０の周方向に沿って、α１＞β１を満足する領域と、α１＜β１を満足する領域とが存在する。また、トレッドＴＲ１０の周方向に沿って、α２＞β２を満足する領域と、α２＜β２を満足する領域とが存在する。さらに、α１＞β１を満足する領域ではα２＜β２を満足し、α１＜β１を満足する領域ではα２＞β２を満足する。
【００６１】
（特徴３）ショルダーリブ１１側の垂直線Ｐ１と溝底面とが接する深さ方向位置（接点Ｖ１）は、トレッドＴＲ１０の周方向に沿って周期的に変化し、深さ方向位置（接点Ｖ１）は、溝最深部３３ｂｔｍの幅方向の位置がショルダーリブ１１に近いほど、トレッドＴＲ１０の表面に近い。また、セカンドリブ１２側の垂直線Ｐ２と溝底面とが接する深さ方向位置（接点Ｖ２）も、トレッドＴＲ１０の周方向に沿って周期的に変化し、深さ方向位置（接点Ｖ２）は、溝最深部３３ｂｔｍの幅方向の位置がセカンドリブ１２に近いほど、トレッドＴＲ１０の表面に近い。
【００６２】
次に、図６（ａ）を参照して、周方向溝３３の有効溝断面積（Ｓ’）について説明する。上述したように、有効溝断面積とは、エッジ部１１ｅｇ、エッジ部１２ｅｇの各エッジ、及びトレッドＴＲ１０の表面と平行な溝最深部３３ｂｔｍに接する平行線に垂直線Ｐ１、垂直線Ｐ２が直交する各交点とによって形成される四角形の面積を溝最大断面積Ｓとした場合、溝最大断面積Ｓ内において、トレッドＴＲ１０の全周に渡って周方向溝を形成する部分に相当する溝断面積をいう。
【００６３】
より具体的には、有効溝断面積（Ｓ’）とは、トレッドＴＲ１０の幅方向断面における周方向溝３３の輪郭をトレッドＴＲ１０の全周に渡って透過的に表示させた場合において、表示された輪郭の最も内側の点及び線を結んで形成した仮想的な断面積、いわゆる、シースルー部分である。すなわち、有効溝断面積（Ｓ’）は、周方向溝３３に入り込んだ水が、周方向溝３３の溝底面、及びショルダーリブ１１ならびにセカンドリブ１２の側面に邪魔されずにスムーズに流れることができる溝断面積に相当する。
【００６４】
本実施形態では、図６（ａ）において横線で示された領域である周方向溝３３の有効溝断面積（Ｓ１’）は、溝幅Ｗと溝最深部長Ｄとの積によって表される最大溝断面積Ｓ内において、Ｓ１’≧０．４５Ｓを満足する。
【００６５】
（比較例に係る空気入りタイヤの構成）
次に、後述する本実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤとの比較評価を行うために製作した、比較例に係る重荷重用空気入りタイヤについて説明する。以下、上述した本実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤとの差異を主に説明するものとし、上述した本実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤと同一の部位には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
図４（ａ）は、比較例に係る重荷重用空気入りタイヤのトレッドの一部平面展開図を示している。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した重荷重用空気入りタイヤのＤ−Ｄ’方向の断面図を示している。
【００６７】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、トレッドＴＲ１１には、溝最深部３４ｂｔｍの位置が、トレッドＴＲ１１の周方向に沿って変化する周方向溝３４が配置されている。
【００６８】
周方向溝３４は、上述した周方向溝３３と概ね同様の構成を有するが、周期（λ）及び有効溝断面積（Ｓ’）が異なる。
【００６９】
（比較例に係る空気入りタイヤの周方向溝の構成）
次に、周方向溝３４の具体的な構成について、図５を参照しながら説明する。図５（ａ）は、トレッドＴＲ１１に配置された周方向溝３４の拡大図を示している。
【００７０】
また、図５（ｂ）及び（ｃ）は、Ｅ１−Ｅ１’方向及びＥ２−Ｅ２’方向の断面図をそれぞれ示している。図５（ｂ）に示すように、Ｅ１−Ｅ１’方向の周方向溝３４の断面において、ショルダーリブ１１側の深さ方向位置は、トレッドＴＲ１１の表面から２ｍｍの位置に設定される。一方、セカンドリブ１２側の深さ方向位置は、トレッドＴＲ１１の略表面の位置に設定される。また、Ｅ１−Ｅ１’方向の周方向溝３４の断面において、α１は、４３°に、α２は、５°にそれぞれ設定される。
【００７１】
図５（ｃ）に示すように、Ｅ２−Ｅ２’方向の周方向溝３４の断面において、ショルダーリブ１１側の深さ方向位置は、トレッドＴＲ１１の略表面の位置に設定される。一方、セカンドリブ１２側の深さ方向位置は、トレッドＴＲ１１の表面から２ｍｍの位置に設定される。また、Ｅ２−Ｅ２’方向の周方向溝３４の断面において、α１は、５°に、α２は、４３°にそれぞれ設定される。なお、溝最深部３３ｂｔｍの深さは、図５（ｂ）及び（ｃ）において、１５．５ｍｍに設定される。また、図５（ｂ）及び（ｃ）において、周方向溝３４の幅は、１６．０ｍｍに設定される。
【００７２】
この比較例に係る重荷重用空気入りタイヤでは、図５（ａ）に示すように、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示した断面形状が、所定の周期（λ）で繰り返される。さらに、この比較例に係る重荷重用空気入りタイヤは、上述した本実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤが備える（特徴１）〜（特徴３）を満足する。
【００７３】
（比較評価）
次に、図２及び図３に示した本実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤ（本実施形態）と、図４及び図５に示した比較例に係る重荷重用空気入りタイヤ（比較例）と、図１に示した従来例に係る重荷重用空気入りタイヤ（従来例）との比較評価の試験方法ならびにその結果について説明する。
【００７４】
（１）試験方法
比較評価に係る試験は、（ａ）ショルダーリブ摩耗性能、（ｂ）ウェット性能、及び（ｃ）通過騒音性能、を対象として実施した。
【００７５】
（ａ）ショルダーリブ摩耗性能、及び（ｂ）ウェット性能の試験については、本実施形態、比較例ならびに従来例の各重荷重用空気入りタイヤを車両に実際に装着した状態において実施した。なお、試験条件は、以下の通りである。
【００７６】
・使用タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５
・使用リムサイズ：８．２５×２２．５
・設定タイヤ内圧：８３０ＫＰａ
・車両種別：フロント１軸、ドライブ２軸車（２−ＤＤトラック）
・装着位置：フロント輪
・前輪荷重：２８．０１ＫＮ（積車：積載率１００％）
・速度：０〜８０ｋｍ／ｈ
・走行距離：１００，０００Ｋｍ
また、本実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤに係る試験では、周方向溝の周期（λ）を接地長（Ｌ）の３９％に設定するとともに、図６（ａ）に示したように、有効溝断面積Ｓ１’を最大溝断面積Ｓの５５．５％に設定した重荷重用空気入りタイヤを用いた。また、比較例に係る重荷重用空気入りタイヤに係る試験では、図６（ｂ）に示すように、有効溝断面積Ｓ２’を最大溝断面積Ｓの４０．７％に設定した重荷重用空気入りタイヤを用いた。なお、図６（ｃ）は、図１に示した従来例に係る重荷重用空気入りタイヤの有効溝断面積Ｓ３’を参考として示したものである。
【００７７】
（２）試験結果
（ａ）ショルダーリブ摩耗性能
ショルダーリブ摩耗性能は、ショルダーリブ１１と、セカンドリブ１２において、トレッド幅方向からの横力が入力される側のエッジ部と、出力される側のエッジ部との摩耗量差を平均し、従来例に係る重荷重用空気入りタイヤを１００として、各重荷重用空気入りタイヤの摩耗（偏摩耗）性能を指数で表示することにより評価した。表１は、本実施形態、比較例及び従来例のショルダーリブ摩耗性能を示している。
【表１】
0004533318.tif 000002
【００７８】
表１において、数値が小さいほど、リブの両エッジの摩耗量差が小さく、ショルダーリブ摩耗性能が良好なことを示している。表１に示すように、本実施形態ならびに比較例に係る重荷重用空気入りタイヤとも、従来例に係る重荷重用空気入りタイヤと比較して、大幅にショルダーリブの偏摩耗が抑制されている。
【００７９】
（ｂ）ウェット性能
ウェット性能は、水深５ｍｍの路面において、時速８０ｋｍ／ｈから車両が停止するまでの制動距離を測定し、従来例に係る重荷重用空気入りタイヤの制動距離を１００として、各重荷重用空気入りタイヤの制動距離を指数で表示することにより評価した。表２は、本実施形態、比較例及び従来例のウェット性能を示している。
【表２】
0004533318.tif 000003
【００８０】
表２において、数値が小さいほど、制動距離が短く、ウェット性能が良好なことを示している。表２に示すように、従来例に係る重荷重用空気入りタイヤと比較して、比較例に係る重荷重用空気入りタイヤのウェット性能については、改善されていないものの、本実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤでは、制動距離が短縮され、ウェット性能が向上している。
【００８１】
ここで、比較例に係る重荷重用空気入りタイヤのウェット性能が改善されていない理由は、本実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤの有効溝断面積Ｓ１’を、最大溝断面積Ｓの５５．５％に設定したのに対し、比較例に係る重荷重用空気入りタイヤの有効溝断面積Ｓ２’を、最大溝断面積Ｓの４０．７％に設定したことによる。すなわち、有効溝断面積Ｓ’は、最大溝断面積Ｓとの関係において、上述したように、Ｓ’≧０．４５Ｓを満足することが好ましい。
【００８２】
（ｃ）通過騒音性能
通過騒音試験では、ドラム試験機を用いて単体台上試験を実施した。具体的には、ドラム上において、各重荷重用空気入りタイヤを時速８０ｋｍ／ｈに相当する回転数で回転させ、１ｋＨｚにおける音圧レベルのピーク値を測定した。また、通過騒音性能は、従来例に係る重荷重用空気入りタイヤを１００として、各重荷重用空気入りタイヤの通過騒音性能を指数により表示することにより評価した。表３は、本実施形態、比較例及び従来例の通過騒音性能を示している。
【表３】
0004533318.tif 000004
【００８３】
表３において、数値が小さいほど、音圧レベルが低く、通過騒音性能が良好なことを示している。表３に示すように、本実施形態ならびに比較例に係る重荷重用空気入りタイヤとも、従来例に係る重荷重用空気入りタイヤと比較して、通過騒音が低減されている。
【００８４】
（作用・効果）
以上説明した本実施形態に係る空気入りタイヤ、特に、重荷重用空気入りタイヤによれば、重荷重用空気入りタイヤに横力が入力された場合に、周方向溝３３の溝底面ならびにショルダーリブ１１側面が変形する位置が分散し、周方向溝３３の収縮、すなわち、ショルダーリブ１１がトレッドＴＲ１０の幅方向に変位することを抑制することができる。
【００８５】
さらに、ショルダーリブ１１の幅方向の変位が抑制されれば、ショルダーリブ１１が蹴り出される際に生じるトレッドＴＲ１０の内側向きのせん断力を低減させることができ、ショルダーリブ１１の偏摩耗、具体的には、ショルダーリブなどのエッジの片落ち、テーパーウエア、及びトレッドが一定の方向に繰り返しせん断されて摩耗するヒール＆トウ摩耗（Ｈ＆Ｔ摩耗）が抑制される。
【００８６】
また、本実施形態によれば、周方向溝３３の有効溝断面積Ｓ１’が、最大溝断面積Ｓとの関係において、Ｓ１’≧０．４５Ｓを満足するため、周方向溝３３の収縮によるショルダーリブの偏摩耗を抑制しつつ、排水性をさらに向上させることができる。
【００８７】
さらに、本実施形態によれば、周方向溝３３が、従来の周方向溝３２と比較して、気柱共鳴音（パターンエアポンピング音）の低減に有利な形状となり、いわゆる通過騒音を抑制することもできる。
【００８８】
（変更例）
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００８９】
例えば、本発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、以下のように変更することができる。図７は、図２及び図３に示した本実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤのトレッドＴＲ１０に配置される周方向溝３３を変更したものであり、周方向溝３３に代えて周方向溝３５が配置されたトレッドの一部平面展開図を示している。
【００９０】
図２及び図３に示した本実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤでは、周方向溝３３内の溝最深部３３ｂｔｍが一定の区間（区間ＳＣ１〜ＳＣ６）毎に段階的に変化していたが、溝最深部３５ｂｔｍのように、周方向溝３５内において、溝最深部の位置をトレッドの幅方向に、所定の周期（例えば、周期（λ）≦接地長（Ｌ）／２の関係を満足する）で連続的に滑らかに変化させてもよい。
【００９１】
また、周方向溝３５の深さ方向位置（接点Ｖ１，接点Ｖ２の位置）や、溝底面及び垂直線Ｐ（垂直線Ｐ１，垂直線Ｐ２）によって形成される角度（α１、α２、β１及びβ２）を所定の周期で連続的に滑らかに変化させてもよい。
【００９２】
周方向溝３５のように、溝最深部の位置などを所定の周期で連続的に滑らかに変化させた場合にも、かかる重荷重用空気入りタイヤは、上述した本発明の効果を奏することができる。
【００９３】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上のように、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド幅方向からの横力による偏摩耗を抑制するとともに、ウェット性能をさらに向上させることができるため、空気入りタイヤの製造技術などにおいて有用である。
【図１】
0004533318.tif 000005
【図２】
0004533318.tif 000006
【図３】
0004533318.tif 000007
【図４】
0004533318.tif 000008
【図５】
0004533318.tif 000009
【図６】
0004533318.tif 000010
【図７】
0004533318.tif 000011