(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ周方向に延びる周方向主溝と、タイヤ幅方向に向かう横溝によって複数のブロックに分割されたブロック状のトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、
当該横溝はＶ字状に屈曲したＶ字屈曲部を備え、当該横溝のＶ字屈曲部と当該周方向主溝とによって区画された矢筈形状のブロックが形成され、
当該ブロックは、タイヤ周方向両側の一方の端部であって、当該横溝のＶ字屈曲部に挟まれたコーナー端に、当該コーナー端を挟む当該横溝のＶ字屈曲部に両端が開口する複数列のサイプと、
タイヤ周方向両側の他方の端部であって、当該横溝のＶ字屈曲部及び当該周方向溝とに挟まれたコーナー端に、当該コーナー端を挟む当該横溝のＶ字屈曲部及び当該周方向溝に両端が開口する複数列のサイプと、のみを備えた空気入りタイヤ。
【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おいて、特に、タイヤ踏面部のブロック表面に発生する偏摩耗を防止することができる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
全天候型、或いはトラクション性を特長とする空気入りタイヤのトレッドパターンは、一般にブロックパターンといわれるタイヤ周方向に沿って形成する周方向溝とタイヤ幅方向に延びる横溝によって分割されたブロックを複数有するものであることが多い。一般に、このブロックパターンのトレッドを有するタイヤはタイヤ周上１列あたり５０〜１２０個のブロック状の陸部を２〜６列配列したパターンが好んで採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなブロックパターンをタイヤ踏面部に有するタイヤは、タイヤ走行に伴いブロックのタイヤ周方向両端部で摩耗量がアンバランスとなる偏摩耗が発生することがある。特に、トラック、バス等の重荷重用タイヤの場合、長距離走行時にブロックのタイヤ周方向両端部で上記偏摩耗が発生し、一旦発生すると、当該発生箇所を発生源として加速度的に偏摩耗量が増大していく。
【０００４】
本発明の課題は、かかるブロック表面の両端に発生する偏摩耗を抑制することができる空気入りタイヤを提供する点にある。
【０００５】
【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、本発明はタイヤ周方向に延びる周方向溝と、タイヤ幅方向に向かう横溝によって複数のブロックに分割されたブロック状のトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、横溝はタイヤ幅方向に傾斜して延び、当該横溝によって区画されたブロックにおけるタイヤ周方向両側の端部のコーナー端に、横溝及び又は周方向溝に開口するサイプを複数列配置した空気入りタイヤをその要旨とするものである。
【０００６】
ところで、ブロックのタイヤ周方向両端部で摩耗量がアンバランスとなる偏摩耗の発生機構を究明した結果、次の原因によって発生していることが認められる。
【０００７】
ブロックは、タイヤとして負荷された状態ではブロック自体が変形をきたし、ブロック表面に前後周方向に向かう歪みが発生する。この歪みは、タイヤ周方向の両端ほど大きくなり、これに駆動、制動に伴う周方向のせん断歪が重なり、ブロック表面の一端ではこれらが互いに合わさって歪みが大きくなり、一方、他端ではそれらが相殺するため歪みが小さくなる。
【０００８】
すなわち、負荷によってブロック表面に発生するせん断歪み（或いは応力）、滑り量は中央から積み重なることにより両端に向かって大きくなる。周方向滑りはせん断力が摩擦力を超えるいずれか一方の端から始まり、一端から摩耗される。一端摩耗すると周差を生じてさらにその摩耗は加速することとなる。
【０００９】
この歪みの差で摩擦力に対して大小関係が生じ、歪みがかけ合わさって大きな歪みを持つ一端では滑りが大きく摩耗も多くなる。一方、歪みが互いに相殺される他の一端では滑りが小さく摩耗も少ない。すなわち、ブロックの両端で摩耗がアンバランスになり、偏摩耗が発生することとなる。
【００１０】
従って、本発明者は、偏摩耗の原因となる負荷時のブロックの歪みを抑制することで、ブロック両端に生じる偏摩耗を解消することができる知見を得、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
既述した通り、本発明は、タイヤ周方向に延びる周方向溝と、タイヤ幅方向に向かう横溝によって複数のブロックに分割されたブロック状のトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、横溝はタイヤ幅方向に傾斜して延び、当該横溝によって区画されたブロックにおけるタイヤ周方向両側の端部のコーナー端に、横溝及び又は周方向溝に開口するサイプを複数列配置した空気入りタイヤである。
【００１２】
本発明の空気入りタイヤは、ブロックのタイヤ周方向端部領域に設けられた上記の複数列のサイプによって区画された小ブロックが現出する結果、当該タイヤ周方向端部領域はタイヤ周方向に容易に変形し、変位ボリュームに応じて表面歪みを良好に吸収する。したがって、偏摩耗の原因となる歪みの発生を抑制できるため偏摩耗が生じにくい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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タイヤ踏面部のパターン図である。図２は図１におけるＸ−Ｘ線断面からみた概略断面図である。
【００１４】
図１において、１はタイヤ踏面部、２１、２２、２３はタイヤ踏面部１をタイヤ周方向に延びる周方向溝である。２２はタイヤセンターにおいてジグザグ状に延びる周方向溝であり、２１、２３は周方向溝２２の両側に位置するストレート状溝の周方向溝である。３１、３２はタイヤ幅方向に延びる横溝、４０１は周方向溝２１と周方向溝２２及び横溝３１で区画された略Ｖ字状のブロック、４０２は周方向溝２２と周方向溝２３及び横溝３２で区画された略逆Ｖ字状のブロックである。なお、本実施形態では横溝３１，３２はタイヤ周方向に傾斜して延びているが、タイヤに設けられた横溝がすべて周方向に傾斜して延びている必要はなく、タイヤ幅方向に平行に延びている横溝が含まれていても特に問題はない。
【００１５】
５１、５２、５３、５４は、ブロック４０１及びブロック４０２の一方端部、即ちブロック４０１及びブロック４０２のＶ字乃至逆Ｖ字の開放先端部４０１１、４０２１に複数列形成されたサイプである。また、５５、５６、５７はブロック４０１及びブロック４０２の他方端部、即ちブロック４０１及びブロック４０２のＶ字乃至逆Ｖ字の折り返し部４０１２、４０２２に複数列形成されたサイプである。いずれのブロック４０１、４０２も、タイヤ負荷時にブロック表面において前後周方向に向かう歪みが最も作用する最端領域であるコーナー端である開放先端部４０１１、４０２１及び折り返し部４０１２、４０２２にサイプが複数列設けられている。
【００１６】
４１、４２、４３、４４は、サイプ５１、５２、５３、５４と周方向溝２１及び横溝３１、或いはサイプ５１、５２、５３、５４と周方向溝２３及び横溝３２によって区画された小ブロックである。４４、４５、４６、４７は、サイプ５５、５６、５７と横溝３１，３２によって区画された小ブロックである。本実施形態ではサイプ５１、５２、５３、５４は周方向溝２１、２３とは直行していないが、周方向溝２２に対してほぼ直行している。一方、サイプ５５、５６、５７は周方向溝２１、２３に対してほぼ直行して延びている。
【００１７】
また、図１に示す様に、本実施形態のサイプ５１、５２、５３、５４は、周方向溝２１及び横溝３１，３２に両端が開口している。また、サイプ５５、５６、５７はその両端が横溝３１，３２に開口している。
【００１８】
上記のサイプ５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７の深さ及びサイプ幅に関しては、いずれも同一の構成からなるが、異なるサイプ深さ及び異なるサイプ幅であっても差し支えない。また、サイプの配置方向も限定されない。
【００１９】
また、本発明のサイプの深さと間隔の関係は特に限定されるものではない。例えば、サイプの深さＢは周方向溝深さＣの１０〜２０％の範囲内で好ましく実施することができる。本発明は小ブロックの変形によりブロック全体としての表面歪みを吸収するものであるため、サイプの深さＢが周方向溝深さＣの２０％を越えるなどあまりにサイプを深くすると１つの小ブロック自体が剛性の異なる複数のブロックとなり対摩耗性や操縦安定性が変化するおそれがある。一方、サイプの深さＢが周方向溝深さＣの１０％未満とするなどサイプがあまりに浅すぎる場合は、小ブロックの変形が起こりにくく、ブロック全体としての表面歪みの吸収が乏しくなる。
【００２０】
また、サイプの間隔は、その深さとの関係により定めることが好ましい。サイプの間隔が広すぎると、応力により小ブロックが十分に変形せず、本発明の効果を十分に発揮することができない。一方、それを補うためにサイプを深くすると前述の通りタイヤ特性が変化してしまうことがあり妥当でない。具体的にはサイプの間隔はその深さとの関係において、サイプ深さの０．２〜１．５の割合であることが好ましい。なお、サイプの深さや間隔は、この範囲にあるならばすべて一定である必要はなく、ブロックの配置位置やブロック内におけるサイプの配置場所に応じて流動的に決定することができる。
【００２１】
サイプを設ける方向は、周方向溝と交わる方向であるならば特に限定されるものではない。但し、好ましくはほぼ直行する方向に延びるサイプ、さらに好ましくは周方向溝と直角に設けるサイプが効果が良好である。また、複数のサイプはそれぞれ隣り合うサイプとは平行であることが好ましい。サイプは直線状のものであることが好ましいが、波形サイプなどの変形サイプであっても特に問題はない。
【００２２】
サイプは両端がオープンのものが好ましく、その両端は周方向溝または横溝に開口していることが必要である。
【００２３】
また、サイプが設置されるブロックは、タイヤ踏面部に配置されたすべてのブロックでなくても差し支えない。例えば、タイヤ周方向に延びるタイヤセンター領域のブロック、タイヤショルダー領域のブロック、タイヤセンター領域のブロックとタイヤショルダー領域のブロックの間に位置する中間領域のブロックうちのいずれかに形成されたスリットに縁溝を形成することも可能である。但し、タイヤ周方向に延びる周方向溝のうち最も外側の周方向溝にサイプが開口していることが好ましい。
【００２４】
なお、本実施形態では設置されていないが、横溝３１、３２と周方向溝２２に開口するサイプ５１、５２、５３、５４のタイヤ周方向の反対側のブロックの一端部４ａにもサイプを付すこともできる。
【００２５】
図３は従来のタイヤに負荷がかかりブロックが変形した状態を示す図である。図中の１はタイヤ踏面部、３は横溝、４はブロックを示している。すなわち、本発明のタイヤのようなサイプを有しないブロック４は図３のように周方向に駆動力或いは制動力に伴うせん断力である負荷ａがかかった場合、その方向にブロック４が変形し、表面歪みを生ずることとなる。また、ブロック４には常時自動車の重量などの負荷に伴いブロック内側に向くせん断力ｂ１，ｂ２がかかっている。したがって、ブロック４のせん断力分布は、図示の通り、周方向前部ａ１では両せん断力が重なり合う一方、ブロック４の周方向後部ａ２では両者が互いに打ち消し合うこととなる。よって、図中のハッチングにて示されたせん断力分布から理解できる様にブロック４の周方向両端において著しくせん断力Ｄの差が生じる。すなわち、タイヤ−路面間の摩擦力に対する滑らそうとする力に差が生じる。せん断力の大きいところほど滑りの生じる機会が多く摩耗しやすいため、偏摩耗の原因となる。なお、Ｒは路面である。
【００２６】
一方、図４は本発明のタイヤに負荷がかかりブロックが変形した状態を示す図である。図中の１はタイヤ踏面部、３は横溝、４０１はブロック、５はサイプを示している。本発明のタイヤにタイヤ周方向の剪断力である負荷ａがかかった場合は、サイプと溝で挟まれた小ブロック４１及びサイプ５で挟まれた小ブロック４２がそれぞれ負荷に応じて変形し、ブロック両端のせん断力の分布を緩和させる。ブロック４０１内側を向く負荷に伴うそのブロック両端ほど大きくなるせん断力の分布ｂ１，ｂ２が小ブロックの変形に伴い抑制される。その結果、駆動或いは制動力に伴う周方向のせん断力ａと加え合わさった分布はなだらかとなり、図中のハッチングで示されるせん断力の差ｄは少なく抑えられ、すべらそうとする力の差が小さくなる結果、ブロックの両端における摩耗差が抑えられブロック両端に発生する偏摩耗を抑制することができるものである。
【００２７】
図５は、図４におけるブロック４０１に実際に負荷がかかった場合の小ブロックの変形状態を示すブロックの拡大図である。図に示すようにサイプで挟まれた小ブロック４１、４２は、実線で描かれた形状に容易に変形し、強いせん断力を受けるため、タイヤブロックの外側ほど変形前の形状である点線の形状と比較して変形の度合いが大きく、ブロックの表面での内部と両端に生じるせん断力の差を軽減させることができる。さらに本発明は、偏摩耗の抑制のみならずアピアランスの効果も有する。
【００２８】
【実施例】
図１に示すトレッドパターンを有し、図１に示す配置のサイプを備えたタイヤサイズ１１Ｒ２４．５のタイヤを試作し、走行後のブロックの偏摩耗の発生を評価した。表１はその結果を示す。
【００２９】
なお、比較のため、サイプを形成しないことを除いて上記タイヤと同様の構造のタイヤを試作し、上記と同様に、偏摩耗の発生をそれぞれ評価した。
【００３０】
偏摩耗の発生は上記実施例及び比較例のタイヤを駆動軸に装着したトラックにてそれぞれ１５万ｋｍ走行後、任意の１０個のブロックの周方向両端及びブロック中央部における周方向溝とブロック表面までの深さとの差を平均したものを基準に評価した。比較例を１００として指数表示した。数値の小さい方がブロックの周方向両端における偏摩耗が抑制されていることとなり、好結果であることを意味する。
【００３１】
【表１】
0004408141.tif 000002
【００３２】
上記表１より、サイプの設定により、ブロックの両端に発生する偏摩耗の発生が抑制されていることが認められる。
【００３３】
【発明の効果】
上記の通り、本発明は、タイヤ周方向に延びる周方向溝と、タイヤ幅方向に向かう横溝によって複数のブロックに分割されたブロック状のトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、横溝はタイヤ幅方向に傾斜して延び、当該横溝によって区画されたブロックにおけるタイヤ周方向両側の端部のコーナー端に、横溝及び又は周方向溝に開口するサイプを複数列配置した空気入りタイヤであるので、タイヤトレッドゴム表面に働く剪断力を、ブロックの両端に設置された複数のサイプにより小ブロックが変形することによって緩和することができる。従って、従来、ブロックの両端に集中していた剪断力が、小ブロックの変形により分散され、ブロック両端に生じる表面歪みを軽減できるため、偏摩耗の発生を押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る空気入りタイヤの一実施形態を示すタイヤ踏面部のパターン図である。
【図２】  図３におけるＸ−Ｘ線断面からみた概略断面図である。
【図３】  従来のタイヤに負荷がかかりブロックが変形した状態を示す図である。
【図４】  本発明のタイヤに負荷がかかりブロックが変形した状態を示す図である。
【図５】  図４における要部拡大図である。
【符号の説明】
１      タイヤ踏面部
２１    周方向溝
２２    周方向溝
２３    周方向溝
３１    横溝
３２    横溝
４０１  ブロック
４０２  ブロック
４１    小ブロック
４２    小ブロック
４３    小ブロック
４４    小ブロック
４５    小ブロック
４６    小ブロック
４７    小ブロック
５１    サイプ
５２    サイプ
５３    サイプ
５４    サイプ
５５    サイプ
５６    サイプ
５７    サイプ
【図１】
0004408141.tif 000003
【図２】
0004408141.tif 000004
【図３】
0004408141.tif 000005
【図４】
0004408141.tif 000006
【図５】
0004408141.tif 000007