(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド踏面に形成されて周方向に連続して延びる主溝と、主溝により区分される陸部とを具え、
主溝を隔てて位置するそれぞれの陸部縁の、踏面接地域での接地長さに応じて、それぞれの陸部の相互に対向する隅部に面取りを施し、これらのそれぞれの面取り部の、陸部幅方向での幅と、タイヤ半径方向の深さとの積を、前記接地長さのそれぞれに対応する大小関係とするとともに、前記主溝内に、細溝または切込みによって陸部から分離されて、踏面輪郭線に対して段下がりをなす段差陸部を設け、この段差陸部の表面を、踏面接地域で路面にすべり接触する高さに位置させてなる空気入りタイヤ。
【請求項２】
面取り表面を凸曲面としてなる請求項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】
この発明は、トレッド踏面に設けた周方向溝により区分される陸部、たとえばリブを基調とするトレッドパターンを有し、乗用車、バス、トラック等の車両に適用される空気入りタイヤに関するものであり、とくに、リブ横断面形状を、トレッド踏面の接地域形状に応じて従来形状から変更するとともに、主溝内に偏摩耗犠牲部を設けることにより、すぐれた摩耗特性の下に、転がり抵抗を抑制し、操縦安定性を向上させるものである。
【０００２】
【従来の技術】
トレッド踏面に周方向溝を設けたタイヤが路面に接地して荷重を支えながら転動する場合には、その周方向溝によって区分された陸部、たとえばリブの側縁近傍が、そのリブのセンター部に比して大きな幅方向剪断歪を受けることが知られており、リブの側縁近傍へのこのような歪の集中は、転がり抵抗の増加、操縦安定性の低下等をきたし、また、その歪集中部分がとくに早期に摩耗する異常摩耗を生じることも知られている。
【０００３】
これがため、リブの側縁近傍を凸曲面状に形成してそこへの歪の集中を抑制することで、上記の問題を解決しようとの提案がなされているも、これによれば、凸曲面の特定の仕方いかんによっては、逆に、リブの側縁近傍の早期摩耗が一層激しくなり、結果として、操縦安定性、転がり抵抗等が悪化するという問題があった。
【０００４】
そこで、この早期摩耗の原因を調査したところ、リブの側縁近傍を凸曲面状に形成したときに生じる偏摩耗は、リブの側縁近傍の接地長さが、径差によって、リブの他の部分の接地長さより短くなるため、その側縁近傍に、路面に対する引摺りと、大きな周方向剪断変形とが生じることに原因をおくものであることが明らかになった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このことを考慮して、出願人は先に、通常の荷重の作用下での車両の直進走行時のタイヤ入力に対して、リブの側縁近傍の早期摩耗を防止することを目的として、その側縁近傍の形状を、同一リブの反対側の側縁との関係、溝を隔てるリブの側縁との関係および接地形状との関係に基づいて決定した空気入りタイヤを、特願２０００−１０５４６７号として提案した。
【０００６】
ところで、車両が曲線路等を旋回走行する場合の操縦安定性を考えると、旋回走行に当っては、リブの側縁近傍に、旋回時の横力による大きな幅方向せん断歪が集中することになるため、その歪を、出願人の先の提案技術のみをもって低減させようとすると、リブの側縁近傍を、一層丸みを帯びた横断面形状にすることが必要となり、それ故に、上記径差に起因する、リブの側縁近傍の早期の摩耗が不可避となるという問題があった。
【０００７】
この発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、車両の直進走行および旋回走行のいずれに対しても、陸部の側縁近傍の早期の異常摩耗を有効に防止するとともに、操縦安定性を大きく向上させ、併せて、転がり抵抗の増加を有効に抑制できる空気入りタイヤを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の空気入りタイヤは、トレッド踏面に形成されて周方向に連続して延びる少なくとも一本の主溝と、この主溝により区分される陸部とを具えるものであり、主溝を隔てて位置するそれぞれの陸部縁の、踏面接地域での接地長さに応じて、それぞれの陸部の相互に対向するそれぞれの隅部に面取りを施し、この場合、それぞれの面取り部の、陸部幅方向での幅と、タイヤ半径方向の深さとの積を、前記接地長さのそれぞれに対応する大小関係として、たとえば、それぞれの接地長さが等しいときは、それぞれの積をも等しくし、この一方で、一方側の接地長さが他方側のそれに比して長いときは、その一方側の積を他方側の積より大きくし、加えて、前記主溝内に、細溝または薄い切込みによって陸部から分離されて、踏面輪郭線に対して段下がりをなす段差陸部を設け、この段差陸部の表面を、タイヤに作用する荷重の支持を司る踏面接地域で路面にすべり接触する、タイヤ半径方向高さに位置させたものである。
【０００９】
なお、ここでの踏面接地域はＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫに定める最高空気圧の充填下で、最大負荷能力を負荷したときの接地域をいうものとする。
【００１０】
この空気入りタイヤでは、出願人の先の提案に係る、特願２０００−１０５４６７号に開示した技術、すなわち、より具体的には、主溝を隔てるそれぞれの陸部の、相互に対向する隅部に、各々の陸部縁での接地長さの大小関係を、面取りの陸部幅方向の幅とタイヤ半径方向の高さの積の大小関係に一致させて面取りを施すという技術に基づいて、直進状態を想定した場合よりもより多くのゴムを除去し、旋回時の横力による陸部縁部の大きな幅方向せん断歪を低減できるように面取りを施すしたところにおいて、それぞれの陸部を区分する主溝内に、それらの陸部から分離されて路面にすべり接触する段差陸部を設け、この段差陸部の表面と陸部表面との径差に基づいて、引き摺り摩耗および周方向せん断力のそれぞれをともに段差陸部に集中させるとともに吸収させて、その段差陸部を摩耗犠牲部として機能させることにより、それぞれの陸部に面取り部を設けてなお、面取り表面の摩耗を効果的に抑制することができ、これがため、車両の旋回走行に際して陸部に大きな路面入力が作用しても陸部縁の早期摩耗を抑制しながら、高い操縦安定性を確保し、転がり抵抗を有利に抑制することができる。
【００１３】
なお、それぞれの陸部の面取り態様は、横断面内で面取り表面が直線状となる平坦傾斜面とすることも可能であるが、それを凸曲面とした場合には、陸部縁部での接地長さの減少がなめらかになり、陸部中央部との径差による周方向せん断力を広い面積で受け持つため、リブ縁部の早期摩耗に対してより有利である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施の形態を、トレッド幅方向断面で示すトレッド側部部分の拡大図である。
これは、トレッド踏面１の側部に、トレッド周方向に直線状に連続して延びる主溝２を設け、この主溝２によって、それのそれぞれの側部に陸部、たとえばリブ３，４を区画するとともに、これらのリブ３，４の、主溝２を隔てて対向するそれぞれの隅部３ａ，４ａに面取りを施して、それぞれの面取り表面３ｂ，４ｂを、外側に凸となる曲面としたものである。
【００１５】
このような面取りを施すに当り、ここでは、面取り前のリブ３，４の、主溝を隔てて位置するそれぞれのリブ縁Ｑ１，Ｑ２の、トレッド踏面接地域での接地長さ、すなわち、最大負荷能力を負荷したときのそれぞれの接地長さＱ１Ｌ，Ｑ２Ｌを予め求めて、たとえば、それらの両長さＱ１Ｌ，Ｑ２Ｌが等しい場合には、それぞれの面取り部の、陸部幅方向に測ったそれぞれの幅Ｌ１，Ｌ２、図ではリブ縁Ｑ１，Ｑ２までの長さと、半径方向に測った深さＨ１，Ｈ２、図ではリブ縁Ｑ１，Ｑ２からの深さとのそれぞれの積Ｌ１×Ｈ１，Ｌ２×Ｈ２が相互に等しくなるように、それぞれの幅Ｌ１，Ｌ２および深さＨ１，Ｈ２を選択する。
またここで、接地長さＱ１Ｌ，Ｑ２Ｌに差がある場合には、接地長さの長い側で、前述した積が他方の積より大きくなるようにそれぞれの寸法を決定する。
【００１６】
併せてここでは、主溝２内に、細溝５，６または薄い切込みによってリブ３，４から分離されて、踏面輪郭線、図ではリブ３，４への外接線７に対して段下がりをなす段差陸部８を設け、この段差陸部８の表面８ａを、トレッド踏面接地域で路面にすべり接触する高さに位置させる。
【００１７】
ここで好ましくは、このような段差陸部８に隣接するそれぞれのリブ３，４の面取り部、ひいては、面取り表面３ｂ，４ｂのうち、最も半径方向内方に位置する面取り縁、図では面取り表面３ｂの下縁Ｐと、段差陸部表面８ａとの半径方向距離δを
（Ｐ／Ｅ）×0.5 ≦δ／Ｄ≦（Ｐ／Ｅ）×2.0
Ｐ：陸部中央での平均接地圧（ＭＰａ）
Ｅ：トレッドゴムのヤング率（ＭＰａ）
Ｄ：溝底から面取り縁までの高さ（mm）
とする。
【００１８】
このように構成してなるタイヤによれば、先に述べたように、それぞれのリブ３，４の隅部３ａ，４ａに面取りを施してなお、その面取り部の、早期の引摺り摩耗および大きな剪断変形を、段差陸部８の作用の下に有効に防止して、操縦安定性を大きく向上させるとともに、転がり抵抗の増加を有効に防止することができる。
【００１９】
【実施例】
トレッド踏面に四本の周方向主溝を左右対称に形成したサイズが１１Ｒ22.5のトラック用タイヤにおいて、
従来タイヤ１は、リブの輪郭線がトレッド踏面輪郭線に一致するものとし、面取りがなく、段差陸部を有しないものとし、
従来タイヤ２は、それぞれのリブ縁Ｑ１，Ｑ２の接地長さＱ１Ｌ，Ｑ２Ｌがそれぞれ２５２mmおよび２４０mmであることにより、Ｑ１Ｌ＞Ｑ２Ｌに従って、Ｌ１×Ｈ１が26.6、Ｌ２×Ｈ２が7.8 となるように、それぞれのリブ隅部に面取りを施したものとし、
従来タイヤ３は、従来タイヤ１のショルダー側主溝内に、段差陸部を設けたものとした。
【００２０】
これらタイヤに対し、ショルダー側主溝内に段差陸部を有するとともに、リブ隅部に面取り部を有する、実施例タイヤのそれぞれを表１に示す構造を有するものとした。これらの各タイヤを、7.5 ×22.5のリムに装着するとともに、充填空気圧を７００ｋＰａとし、荷重を25.0ｋＮとした条件下で、転がり抵抗試験、偏摩耗ドラム試験およびドライ操縦安定性試験のそれぞれを行った。それらの結果を表２に示す。
【００２１】
表２で指数として表示されている値は、従来タイヤ１の値を１００としている。転がり抵抗値は数値が小さいほど抵抗値が小さく省燃費に有利である。また、偏摩耗比とはリブセンターの摩耗量に対するリブ側縁部摩耗量の比（ショルダーリブとセカンドリブの中で値の大きいほう）であり、この値が1.0 に近いほど均一な摩耗を表す。
【００２２】
【表１】
0004562253.tif 000002
【００２３】
【表２】
0004562253.tif 000003
【００２４】
表２によれば、隅部に面取りを施した従来タイヤ２は転がり抵抗、ドライ操縦安定性に効果があるが、偏摩耗が悪化してしまい、主溝内の段差陸部だけを有する従来タイヤ３は、偏摩耗には効果があるが転がり抵抗やドライ操縦安定性は従来タイヤ１に対して向上しないのに対し、二つの技術を併用した実施例タイヤ１〜３は偏摩耗比を悪化させることがなく、転がり抵抗、ドライ操縦安定性に効果があることが解る。
【００２５】
これに対して実施例タイヤ４、５を用いて段差陸部の段差量について検討した結果、その値が、上述した数式で特定する範囲を外れた場合にはリブの側縁近傍に比較的早期の摩耗が生じることがわかる。
【００２６】
【発明の効果】
かくして、この発明によれば、転がり抵抗やドライ 操縦安定性に代表されるリブ内の歪の分布にかかわる性能を、陸部の側縁近傍の早期の摩耗なしに有利に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態をトレッド側部部分について示す幅方向断面図である。
【符号の説明】
１  トレッド踏面
２  主溝
３，４  リブ
３ａ，４ａ  隅部
３ｂ，４ｂ  面取り表面
５，６  細溝
７  外接線
８  段差陸部
８ａ  表面
Ｑ１，Ｑ２  リブ縁
Ｌ１，Ｌ２  幅
Ｈ１，Ｈ２  深さ
δ  半径方向距離
Ｄ  高さ
Ｐ  下縁
【図１】
0004562253.tif 000004