(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設けた空気入りタイヤにおいて、前記複数本の主溝のうち、タイヤ幅方向に振幅するジグザグ形状を有し、かつインフレート時に溝幅が広がる主溝について、ショルダー寄りの屈曲部ではセンター寄りの溝壁のトレッド面に対する傾斜角度を９０°より大きくする一方でショルダー寄りの溝壁の傾斜角度を９０°より小さくすると共に、センター寄りの屈曲部ではショルダー寄りの溝壁のトレッド面に対する傾斜角度を９０°より大きくする一方でセンター寄りの溝壁の傾斜角度を９０°より小さくし、これら対向する溝壁の傾斜角度が互いに異なる部位をタイヤ周方向に不連続に配置した空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記インフレート時に溝幅が広がる主溝のタイヤ周方向のジグザグピッチＺに対して、前記対向する溝壁の傾斜角度が互いに異なる部位を、溝屈曲点から前後各０．１５Ｚ以内の領域に設けた請求項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、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設けた空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、主溝周りに発生する偏摩耗の抑制を可能にした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気入りタイヤのトレッド面には、金型内面形状に基づいて、タイヤ子午線方向の単一又は複数の曲率半径（トレッドラジアス）からなる曲率が付与されている。一方、空気入りタイヤは、トレッド部に埋設したベルト層やトレッドゴム等の内部構造に起因して、内圧充填時にトレッド面の曲率半径が変化しようとする。このようにインフレートによってトレッド面の曲率半径に変化を生じると、その変化は溝部分で吸収されるので、トレッド部が溝底を境にして折れ曲がるような現象を生じる。特に、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝を備えたリブタイヤでは、上記折れ曲がり現象が顕著に現れる。
【０００３】
上述のようにトレッド部が溝底を境にして折れ曲がると、その溝に隣接するリブの縁部がトレッド面の所定の曲率半径に対して不一致となり、リブ縁部での接地圧が著しく変化する。その結果、リブ縁部を起点として偏摩耗を生じ、それがレール摩耗に成長してしまうのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、インフレート時にトレッドラジアスの変化に起因して主溝の溝幅が広がる場合であっても、その主溝周りに発生する偏摩耗を効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設けた空気入りタイヤにおいて、前記複数本の主溝のうち、タイヤ幅方向に振幅するジグザグ形状を有し、かつインフレート時に溝幅が広がる主溝について、ショルダー寄りの屈曲部ではセンター寄りの溝壁のトレッド面に対する傾斜角度を９０°より大きくする一方でショルダー寄りの溝壁の傾斜角度を９０°より小さくすると共に、センター寄りの屈曲部ではショルダー寄りの溝壁のトレッド面に対する傾斜角度を９０°より大きくする一方でセンター寄りの溝壁の傾斜角度を９０°より小さくし、これら対向する溝壁の傾斜角度が互いに異なる部位をタイヤ周方向に不連続に配置したことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明者等は、レール摩耗等の偏摩耗の発生メカニズムについて鋭意研究した結果、ジグザグ形状を有する主溝の溝幅がインフレート時にトレッドラジアスの変化に起因して広がる場合、主溝屈曲部で凸形状となるエッジ部の接地圧が局部的に高くなり、その部分を起点として偏摩耗が生じるということを知見した。
【０００７】
そこで、上述のようにインフレート時にトレッドラジアスの変化に起因して溝幅が広がるジグザグ形状の主溝について、ショルダー寄りの屈曲部ではセンター寄りの溝壁の傾斜角度を相対的に大きくすると共に、センター寄りの屈曲部ではショルダー寄りの溝壁の傾斜角度を相対的に大きくすることにより、これら部位の剛性を小さくし、リブ縁部における接地圧の増加を抑制するので、主溝周りに発生するレール摩耗等の偏摩耗を効果的に抑制することができる。
【０００８】
より具体的には、インフレート時に溝幅が広がる主溝について、ショルダー寄りの屈曲部ではセンター寄りの溝壁のトレッド面に対する傾斜角度を９０°より大きくする一方でショルダー寄りの溝壁の傾斜角度を９０°より小さくすると共に、センター寄りの屈曲部ではショルダー寄りの溝壁のトレッド面に対する傾斜角度を９０°より大きくする一方でセンター寄りの溝壁の傾斜角度を９０°より小さくする。このように傾斜角度が９０°より小さい溝壁と傾斜角度が９０°より大きいオーバーハング形状の溝壁とを対向させることにより、主溝両側の剛性を効果的に調整することができる。
【０００９】
また、対向する溝壁の傾斜角度が互いに異なる部位（剛性調整部）をタイヤ周方向に不連続に配置するにあたって、インフレート時に溝幅が広がる主溝のタイヤ周方向のジグザグピッチＺに対して、上記剛性調整部を溝屈曲点から前後各０．１５Ｚ以内の領域に設けることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架され、そのタイヤ幅方向両端部がそれぞれビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、複数のベルト層６が埋設されている。
【００１２】
図２に示すように、トレッド面１ａにはタイヤ周方向に延びるストレート形状を有する複数本の主溝７ａと、タイヤ幅方向に振幅しながらタイヤ周方向に延びるジグザグ形状を有する複数本の主溝７ｂが形成されている。主溝７ａはトレッドセンター側に位置し、主溝７ｂは主溝７ａよりもショルダー側に位置している。これら主溝７ａ，７ｂによって複数列のリブ８が区分されている。なお、トレッド面１ａには必要に応じてタイヤ幅方向に延びる横溝やサイプ等を設けるようにしても良い。
【００１３】
上記空気入りタイヤは、トレッド部１に埋設したベルト層６やトレッドゴム等の内部構造に起因して、インフレート時にトレッド面１ａの曲率半径が変化し、トレッド部１が主としてショルダー側の主溝７ｂの溝底を境にして折れ曲がり、その結果、主溝７ｂの溝幅がインフレート前に比べて僅かに広がるようになっている。このような折れ曲がり現象を生じるタイヤ内部構造は、ベルト層６やトレッドゴム等に基づいて意図的に設計することが可能である。例えば、トレッドショルダー付近の周剛性を相対的に高くすれば、インフレート時においてセンター付近の外周成長が相対的に大きくなる。
【００１４】
インフレート時に溝幅が広がる主溝７ｂは、図３に示すように、ショルダー寄りの屈曲部ではセンター寄りの溝壁Ｗ1 の傾斜角度がショルダー寄りの溝壁Ｗ2 の傾斜角度よりも大きくなっていると共に、センター寄りの屈曲部ではショルダー寄りの溝壁Ｗ2 の傾斜角度がセンター寄りの溝壁Ｗ1 の傾斜角度よりも大きくなっている。図３において、主溝７ｂの実線部はトレッド表面での輪郭線を示し、破線部は溝底での輪郭線を示すものである。
【００１５】
図４〜図６はそれぞれ図３のＡ−Ａ矢視断面図、Ｂ−Ｂ矢視断面図、Ｃ−Ｃ矢視断面図である。図４に示すように、主溝７ｂのショルダー寄りの屈曲部では、センター寄りの溝壁Ｗ1 のトレッド面１ａに対する傾斜角度α1 がショルダー寄りの溝壁Ｗ2 のトレッド面１ａに対する傾斜角度β1 よりも大きくなっている。即ち、ショルダー寄りの屈曲部ではセンター寄りの溝壁Ｗ1 の傾斜角度α1 が９０°より大きく、ショルダー寄りの溝壁Ｗ2 の傾斜角度β1 が９０°より小さく設定されている。
【００１６】
図５に示すように、主溝７ｂの屈曲部間の任意の位置では、センター寄りの溝壁Ｗ1 のトレッド面１ａに対する傾斜角度α2 とショルダー寄りの溝壁Ｗ2 のトレッド面１ａに対する傾斜角度β2 とが互いに等しくなっている。これら屈曲部間の任意の位置ではセンター寄りの溝壁Ｗ1 の傾斜角度α2 とショルダー寄りの溝壁Ｗ2 の傾斜角度β2 が共に９０°より小さく設定されている。但し、傾斜角度α2 ，β2 は９０°より小さい範囲で若干互いに異なっていても良い。
【００１７】
図６に示すように、主溝７ｂのセンター寄りの屈曲部では、ショルダー寄りの溝壁Ｗ2 のトレッド面１ａに対する傾斜角度β3 がセンター寄りの溝壁Ｗ1 のトレッド面１ａに対する傾斜角度α3 よりも大きくなっている。即ち、センター寄りの屈曲部ではショルダー寄りの溝壁Ｗ2 の傾斜角度β3 が９０°より大きく、センター寄りの溝壁Ｗ1 の傾斜角度α3 が９０°より小さく設定されている。
【００１８】
上記空気入りタイヤは、図１の一点鎖線にて示すように、インフレート時にトレッド部１が主としてショルダー側の主溝７ｂの溝底を境にして折れ曲がり、主溝７ｂの溝幅がインフレート前に比べて僅かに広がるようになる。そのため、図２に示すように、主溝屈曲部で凸形状となるエッジ部Ｅの接地圧が局部的に高くなる傾向にある。しかしながら、上述のように主溝７ｂのショルダー寄りの屈曲部ではセンター寄りの溝壁Ｗ1 の傾斜角度α1 を相対的に大きくすると共に、センター寄りの屈曲部ではショルダー寄りの溝壁Ｗ2 の傾斜角度β3 を相対的に大きくすることにより、これらエッジ部Ｅの近傍の剛性を小さくし、リブ縁部における接地圧の増加を抑制しているので、主溝周りに発生するレール摩耗等の偏摩耗を効果的に抑制することができる。
【００１９】
上記空気入りタイヤにおいて、インフレート時に溝幅が広がる主溝７ｂの対向する溝壁Ｗ1 ，Ｗ2 の傾斜角度を互いに異ならせた剛性調整部９は、図３の如くタイヤ周方向に不連続に配置されている。即ち、剛性を低下させるべき部分を局部的に配置し、それ以外の部分の初期剛性は変化させないようにするので、偏摩耗を効果的に抑制することが可能になる。剛性調整部９をタイヤ周方向に不連続に配置するにあたって、インフレート時に溝幅が広がる主溝７ｂのタイヤ周方向のジグザグピッチＺに対して、剛性調整部９を溝屈曲点から前後各０．１５Ｚ以内の領域に設けるようにする。この剛性調整部９が溝屈曲点から前後各０．１５Ｚ以内の領域から外れると、接地圧の均一性が低下して偏摩耗を生じ易くなる。なお、ジグザグ形状を有する主溝７ｂが明確な屈曲点を備えていない場合には、屈曲部に向けて主溝の輪郭線を延長し、その延長線の交点を屈曲点と仮定すれば良い。
【００２０】
本発明において、トレッド面に設ける主溝の本数は特に限定されるものではなく、少なくとも一部のジグザグ形状を有する主溝の溝幅がインフレート時に広がるものであれば良い。
【００２１】
【実施例】
タイヤサイズ１１．００Ｒ２２．５とし、トレッドパターンだけを異ならせた本発明タイヤ及び従来タイヤをそれぞれ製作した。
【００２２】
本発明タイヤ：
図１に示すように、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設けた空気入りタイヤにおいて、タイヤ幅方向に振幅するジグザグ形状を有し、かつインフレート時に溝幅が広がる主溝について、ショルダー寄りの屈曲部ではセンター寄りの溝壁の傾斜角度α1 を１００°に設定する一方でショルダー寄りの溝壁の傾斜角度β1 を８０°に設定すると共に、センター寄りの屈曲部ではショルダー寄りの溝壁の傾斜角度β3 を１００°に設定する一方でセンター寄りの溝壁の傾斜角度α3 を８０°に設定し、これら対向する溝壁の傾斜角度が互いに異なる部位をタイヤ周方向に不連続に配置した。
【００２３】
従来タイヤ：
図１において、インフレート時に溝幅が広がるジグザグ形状の主溝の両溝壁のトレッド面に対する傾斜角度をそれぞれ８０°に設定した。
【００２４】
これら試験タイヤについて偏摩耗性を評価した。偏摩耗性の評価として、本発明タイヤ及び従来タイヤをそれぞれ８台のトラックのフロントに２本づつ装着し、高速道主体で６万ｋｍ走行した後、各タイヤのトレッド面における偏摩耗の発生状況を観察した。
【００２５】
その結果、従来タイヤは１６本中６本にレール摩耗が発生していた。一方、本発明タイヤは１６本中２本だけに兆候の見られるものも含めてレール摩耗が発生していた。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を設けた空気入りタイヤにおいて、複数本の主溝のうち、タイヤ幅方向に振幅するジグザグ形状を有し、かつインフレート時に溝幅が広がる主溝について、ショルダー寄りの屈曲部ではセンター寄りの溝壁のトレッド面に対する傾斜角度を９０°より大きくする一方でショルダー寄りの溝壁の傾斜角度を９０°より小さくすると共に、センター寄りの屈曲部ではショルダー寄りの溝壁のトレッド面に対する傾斜角度を９０°より大きくする一方でセンター寄りの溝壁の傾斜角度を９０°より小さくし、これら対向する溝壁の傾斜角度が互いに異なる部位をタイヤ周方向に不連続に配置したから、主溝周りに発生する偏摩耗を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
【図２】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。
【図３】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの要部を示す拡大平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】図３のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【符号の説明】
１  トレッド部
１ａ  トレッド面
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ベルト層
７ａ，７ｂ  主溝
８  リブ
９  剛性調整部
Ｗ1   センター寄りの溝壁
Ｗ2   ショルダー寄りの溝壁
α1 ，α2 ，α3   センター寄りの溝壁の傾斜角度
β1 ，β2 ，β3   ショルダー寄りの溝壁の傾斜角度
【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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