JP2008307971A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ショルダー部端から進展する偏摩耗を抑制しつつ、摩擦進展後の外観性を向上した空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】クラウン部に、複数層のベルト層１１と、そのタイヤ径方向外側に配置され、複数本の周方向主溝１が設けられたトレッド１２と、を備える空気入りタイヤである。トレッド１２の端部に連なるバットレス部１３にタイヤ径方向に向かう多数のサイプ２が形成され、サイプ２の上端が周方向主溝１の深さＤの３０〜１００％の範囲に位置し、サイプ２のバットレス部表面に開口した長さｈが周方向主溝１の深さＤの５〜１５０％であり、かつ、サイプ２の深さｔが、トレッド幅の０．５〜１０％の範囲内である。
【選択図】図１

Description

本発明は空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、トラック、バス等に用いられる重荷重用空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤ、中でも、トラックやバス等に装着される、いわゆる重荷重用空気入りタイヤにおいて、偏摩耗、特にショルダー部端から進展する偏摩耗（ショルダーエッジウェア、以下「ＳＥＷ」とも称する）を抑制するための技術については、従来、種々検討されてきており、例えば、バットレス部に、周方向に連続するサイドグルーブを配置したり、新品時から踏面に現れているマルチサイプを配置する技術などが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献２，３には、クラック等の不都合を生じることなく、ショルダー端部における偏摩耗の発生を効果的に防止することを目的として、トレッドにリブ基調のトレッドパターンを有する重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、トレッドの側縁に連なるバットレス部に、タイヤ径方向に対して傾斜した複数のサイプを設ける技術、および、タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の細溝と、タイヤ径方向に延び、かつこの細溝に開口する複数のサイプとを設ける技術が開示されている。
特開２０００−５２７１３号公報（特許請求の範囲等） 特開平７−１７２１３号公報（特許請求の範囲等） 特開平７−１７２１４号公報（特許請求の範囲等）

上述のように、サイドグルーブやマルチサイプを採用することにより、ＳＥＷをある程度抑制することは可能である。しかしながら、サイドグルーブを設けると、図４に示すように、摩耗の進展にともなってサイドグルーブ２０の上壁端（図中の楕円で囲んだ部分。なお、図中の矢印は、摩耗の進展による踏面部の変化を示す）がもげる場合があり、摩耗後の外観が悪化することが多い。また、マルチサイプを採用した場合、マルチサイプで区切られた部位が走行によりヒールアンドトゥ摩耗して、それ自体が偏摩耗の核となる場合があり、いずれも十分なものではなかった。

そこで本発明の目的は、ショルダー部端から進展する偏摩耗を抑制しつつ、摩擦進展後の外観性を向上した空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、以下のようなことを見出した。
すなわち、通常ＳＥＷは、ショルダー端部へのサイドフォース（ＳＦ）の入力や、径差により踏面内に発生するブレーキングフォース（ＢＦ）により、発生し、また進展する。一般的に、偏摩耗の核の発生はＳＦに起因し、進展はＢＦに起因する。これらの抑制のためにはショルダー端部の接地圧を低下させることが有効であると考えられる。

かかる観点から、本発明者は、従来のサイドグルーブやマルチサイプのように外観不良を生ずることなく接地圧の低下を図るための手段につき鋭意検討した結果、バットレス部に多数のサイプを配置するとともに、そのサイプの配置箇所を特定することで、この問題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の空気入りタイヤは、クラウン部に、複数層のベルト層と、該ベルト層のタイヤ径方向外側に配置され、複数本の周方向主溝が設けられたトレッドと、を備える空気入りタイヤにおいて、
前記トレッドの端部に連なるバットレス部にタイヤ径方向に向かう多数のサイプが形成され、該サイプの上端が前記周方向主溝の深さの３０〜１００％の範囲に位置し、該サイプのバットレス部表面に開口した長さが該周方向主溝の深さの５〜１５０％であり、かつ、該サイプの深さが、トレッド幅の０．５〜１０％の範囲内であることを特徴とするものである。

本発明においては、前記サイプと前記ベルト層との間の最短距離を１０ｍｍ以上とすることが好ましい。また、前記多数のサイプ間のタイヤ周方向の間隔は、好適には３〜１０ｍｍの範囲内である。さらに、前記サイプの幅は、好適には０．７〜３．０ｍｍの範囲内である。

本発明によれば、上記構成としたことにより、摩擦進展後の外観性を損なうことなく、ショルダー部端から進展する偏摩耗を抑制することが可能な空気入りタイヤを実現することが可能となった。

以下、本発明の好適実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤの一好適例の、トレッド端部からバットレス部にかけての部分を示す拡大部分断面図（図中の（ａ））および概略側面図（図中の（ｂ））である。図示するように、本発明の空気入りタイヤは、クラウン部に、複数層、図示する例では２枚のベルト層１１と、そのタイヤ径方向外側に配置され、複数本の周方向主溝１が設けられたトレッド１２と、を備えている。

本発明のタイヤにおいては、図示するように、トレッド１２の端部に連なるバットレス部１３に、タイヤ径方向に向かう多数のサイプ２が設けられている。サイプ２はタイヤ径方向に向かい形成されているため、摩耗が進展しても、通常のマルチサイプが踏面に現れるのみで、トレッドがもげる等の不具合は発生しない。したがって、従来のサイドグルーブのように摩耗の進展に伴い外観性を損なう等の不具合を生ずることなく、効果的にショルダー端部の接地圧を低下させて、偏摩耗の抑制を図ることが可能となる。サイプ２をタイヤ径方向に向かい形成する理由は、サイプ２の形成方向を傾斜させるとサイプ変形に方向性が発生して、この方向性により路面の変形に方向性が生ずる場合があり、この方向性をもった変形が時に偏摩耗の要因となる場合があるためである。

本発明に係るサイプ２は、その上端（深さｄの位置）が、周方向主溝１の深さＤの３０〜１００％の範囲に位置するように設けることが必要であり、すなわち、サイプ２は新品時には踏面に現れない。前述したように、摩耗初期から踏面にマルチサイプが存在する場合は、そのマルチサイプ間でヒールアンドトゥ摩耗が生じてそれ自体がＳＥＷの核になる場合があるが、本発明に係るサイプ２は少なくとも主溝深さの３０％が摩耗するまで踏面に現れず、摩耗率が３０％以上になるとリブ（ブロック）剛性そのものが増大してくるため、バットレス部に本発明に係るマルチサイプが出現して、それ自体がヒールアンドトゥ摩耗して偏摩耗しても、進展しにくくなる。一方、サイプ２の上端位置が深さＤの１００％を超えると接地圧抑制の効果がなくなるため、本発明においては、サイプ２の上端深さｄを上記範囲としている。

また、サイプ２のバットレス部表面に開口した長さｈは、周方向主溝１の深さＤの５〜１５０％とする。サイプ２の開口長さｈが５％未満であると、接地圧の抑制効果が不十分となる。なお、サイプ２の開口下端が主溝深さＤより深ければ摩耗末期まで接地圧の抑制効果は得られるが、開口長さｈが長すぎてもそれ以上の効果はない。

さらに、サイプ２の深さｔは、トレッド幅の０．５〜１０％の範囲内とする。サイプ深さｔがトレッド幅の０．５％未満では接地圧の低減効果が低く、１０％を超えるとショルダー部全体の接地圧が低下して、ショルダー部端の接地圧は相対的に上がってしまう。また、それ以上深くするとサイプ底から亀裂が発生して、故障につながりやすくなる。

さらにまた、サイプ２は、ベルト層１１との間の最短距離が１０ｍｍ以上となるよう配置することが好ましい。すなわち、図示するように、最も近いベルト層１１の端部からの距離ｒが１０ｍｍ以上となるようにする。これにより、サイプ２をベルト層１１で発生する歪から遠ざけて、サイプ底からの亀裂を抑制する効果が得られる。この距離ｒは、１０ｍｍ以上であって、大きければ大きいほど良好である。

さらにまた、サイプ２の幅は、０．７〜３．０ｍｍの範囲内とすることが好ましい。サイプ２の幅が狭すぎると、サイプ底で発生する歪によりクラックやもげが発生するおそれがある。一方、幅が広すぎると、サイドグルーブのような効果を得られる一方で、サイドグルーブを適用した場合と同様に、摩耗に従いもげてしまうおそれを生ずる。

なお、サイプ２の底部をフラスコ形状にすることで、さらにクラック性を向上することができ、好適である。

また、多数のサイプ２間のタイヤ周方向の間隔ｗは、好適には３〜１０ｍｍの範囲内とする。この間隔ｗが狭すぎると、サイプ２で挟まれた陸部がもげることがあり、一方、広すぎると接地圧の抑制効果が低下する。

本発明のタイヤにおいては、バットレス部１３に上記サイプ２を設けた点のみが重要であり、それ以外のタイヤ構造の詳細やトレッドパターン等については、所望に応じ、常法に従い適宜決定することができ、特に制限されるものではない。本発明の空気入りタイヤは、特に、トラック、バス等に用いられる重荷重用空気入りタイヤとして好適であり、この場合ベルト層１１は、好適には３〜６層で設けることができる。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
クラウン部に、２層のベルト層と、そのタイヤ径方向外側に配置され、３本の周方向主溝が設けられたトレッドと、を備える空気入りタイヤを、タイヤサイズ１１Ｒ２２．５ １４ＰＲ（トレッド幅：２１０ｍｍ，周方向主溝深さＤ：１６．０ｍｍ）にて、下記に従い条件を変えて作製した。

従来例１としてバットレス部１３にサイプを設けないタイヤ（図２（ａ），加工無）、従来例２としてバットレス部１３に周方向に連続するサイドグルーブ３を設けたタイヤ（図２（ｂ））、従来例３としてバットレス部１３に新品時から踏面に現れているマルチサイプ４を設けたタイヤ（図２（ｃ））、および、実施例としてバットレス部１３にタイヤ径方向に向かう多数のサイプ２が形成されたタイヤ（図２（ｄ））を、それぞれ作製した。実施例に係るサイプ２の形成条件を、下記の表１中に示す。

各供試タイヤを、車両（２Ｄ４）に装着し、装着位置を固定して車両間でローテーションする方式で、下記評価項目につき評価した。その結果を、下記の表２中に示す。
（１）実地走行におけるＳＥＷ偏摩耗量（ＳＥＷ落ち高Ａ×幅Ｂ，図３参照）：偏摩耗量の評価結果は、従来例１の供試タイヤをコントロール（１００）とした指数で示した。数値が小なるほど良好である。
（２）摩耗末期時の外観（フィーリング評価）：良〜劣を、５〜１で評価した。

上記表２に示すように、バットレス部にタイヤ径方向に向かうサイプを特定配置で設けた実施例のタイヤにおいては、偏摩耗を良好に抑制するとともに、従来のサイドグルーブやマルチサイプを設けた場合に比較して、摩耗後の外観性を向上できることが確かめられた。

本発明の空気入りタイヤの一好適例の、（ａ）トレッド端部からバットレス部にかけての部分を示す拡大部分断面図および（ｂ）側面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、実施例における各供試タイヤのバットレス部の構成を示す拡大部分断面図である。 実施例におけるＳＥＷ偏摩耗量の評価方法を示す説明図である。 従来のサイドグルーブを設けた場合のバットレス部を示す説明図である。

符号の説明

１ 周方向主溝
２ サイプ
３，２０ サイドグルーブ
４ マルチサイプ
１１ ベルト層
１２ トレッド
１３ バットレス部

Claims (4)

1. クラウン部に、複数層のベルト層と、該ベルト層のタイヤ径方向外側に配置され、複数本の周方向主溝が設けられたトレッドと、を備える空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッドの端部に連なるバットレス部にタイヤ径方向に向かう多数のサイプが形成され、該サイプの上端が前記周方向主溝の深さの３０〜１００％の範囲に位置し、該サイプのバットレス部表面に開口した長さが該周方向主溝の深さの５〜１５０％であり、かつ、該サイプの深さが、トレッド幅の０．５〜１０％の範囲内であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記サイプと前記ベルト層との間の最短距離が１０ｍｍ以上である請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記多数のサイプ間のタイヤ周方向の間隔が３〜１０ｍｍの範囲内である請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記サイプの幅が０．７〜３．０ｍｍの範囲内である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。

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