JP2017105346A

JP2017105346A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2017105346A
Application number: JP2015241193A
Authority: JP
Inventors: 博史名塩; Hiroshi Nashio
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2017-06-15
Anticipated expiration: 2035-12-10
Also published as: JP6698329B2

Abstract

【課題】パターンノイズを低減しつつ、ヒール＆トー摩耗を抑制できる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤ１であって、トレッド部２を周方向に延びる複数の主溝３とこれに交差する複数の横溝４とによって区画された複数のブロック５を備え、ブロック５は、周方向断面が深さ方向に先細りとなり、幅方向に延びてブロック５を周方向に区画する複数の幅方向溝１０を備え、複数の幅方向溝１０は、ブロック５の剛性が踏み込み側の縁部５１に向かうにつれて漸減するように、設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

従来、ブロックパターンを有する空気入りタイヤにおいては、偏摩耗の発生及びパターンノイズが伴うことが知られている。ブロックパターンに起因した偏摩耗としては、ヒール＆トー摩耗が知られている。また、パターンノイズとしては、タイヤの転動に伴ってブロックが路面に接地する際に、ブロック部の踏み込み側の領域が路面を叩くことによる衝撃音が、ブロック部の形成ピッチと車速とに基づいた周波数で生じる。

一般に、摩耗量は、接地圧とすべり量とに基づいて定まることが知られている。ブロック部は、路面から離脱するときに、蹴り出し側の領域におけるすべり量が大きく、この結果、蹴り出し側の領域が踏み込み側の領域に比して摩耗が進行し易くなり、踏み込み側と蹴り出し側との摩耗量の差が大きくなって、ヒール＆トー摩耗が生じる。

特許文献１及び２には、ブロック部の接地面に隆起部を設けることによってブロック部の縁部及び中央部の接地圧を低減させて、これによって、ブロック部の接地圧を接地面において略均一化させて偏摩耗の発生を抑制することが開示されている。

特表２００４−５１７７７２号公報特開２０００−０７１７１９号公報

特許文献１及び２の空気入りタイヤでは、ブロック部の縁部及び中央部の偏摩耗を抑制するものであるが、踏み込み側の縁部と蹴り出し側の縁部との摩耗差、すなわちヒール＆トー摩耗を抑制するものではない。また、パターンノイズを低減できるものではない。

この発明は、上記課題に鑑みてなされてものであり、パターンノイズを低減しつつ、ヒール＆トー摩耗を抑制できる空気入りタイヤを得ることを目的とする。

本発明は、トレッド部を周方向に延びる複数の主溝とこれに交差する複数の横溝とによって区画された複数のブロック部を備えた空気入りタイヤであって、前記ブロック部は、周方向断面が深さ方向に先細りとなり、幅方向に延びて前記ブロック部を周方向に区画する複数の幅方向溝を備え、複数の前記幅方向溝は、前記ブロック部の剛性が踏み込み側の縁部に向かうにつれて漸減するように、設けられている、ことを特徴とする。

本発明によれば、複数の幅方向溝を、ブロック部の剛性が踏み込み側の縁部に向かうにつれて漸減するように設けることによって、ブロック部の剛性を、踏み込み側の縁部において効果的に低下させつつも、蹴り出し側の縁部に向かうにつれて剛性の低減量を漸減させることができる。これによって、踏み込み時においては、踏み込み側の縁部近傍を適度に撓ませて衝撃を吸収できる。よって、踏み込み時の衝撃音を低減できる。

また、幅方向溝は、深さ方向に先細りとなる周方向断面を有しているので、ブロック部は表面側ほど区画部分の体積が小さくなる。これによって、ブロック部の表面側において特に剛性を低減させやすく、踏み込み時において、接地面となるブロック部の表面をより好適に撓ませやすい。

しかも、ブロック部の剛性の低減量を、踏み込み側において増大させることによって、踏み込み側が摩耗し易くなる。この結果、滑り量が大きいために相対的に摩耗し易い蹴り出し側との摩耗差が縮小することになり、ヒール＆トー摩耗が抑制されるので、耐偏摩耗性が向上する。したがって、耐偏摩耗性を向上させつつも、接地時の衝撃音を低減できる。

複数の前記幅方向溝の周方向における形成ピッチは、前記ブロック部の蹴り出し側の縁部側に向かうほど漸増するように設定されていることが好ましい。

本構成によれば、複数の幅方向溝によって区画されてなるブロック部の区画部分の容積は、蹴り出し側の縁部に向かうにつれて大きくなるので、ブロック部の剛性を、踏み込み側において大きく低下させると共に、蹴り出し側の縁部に向かうにつれて、その低減量を漸減させることができる。これによって、踏み込み時の衝撃音を低減できる。

また、区画部分の接地面積は、踏み込み側の縁部に向かうにつれて小さくなることに伴って、踏み込み側において、接地圧が増大するため摩耗し易くなる。この結果、滑り量が大きいために相対的に摩耗し易い蹴り出し側との摩耗差が縮小することになり、ヒール&トー摩耗が抑制されるので、耐偏摩耗性が向上する。したがって、耐偏摩耗性を向上させつつも、接地時の衝撃音を低減できる。

複数の前記幅方向溝の溝深さは、蹴り出し側の縁部側に位置するほど漸減していることが好ましい。

前記ブロック部のタイヤ周方向長さＬ０と、前記ブロック部の踏み込み側の縁部から前記ブロック部の最も蹴り出し側の縁部側に位置する前記幅方向溝までの長さＬ１とが、０．３≦Ｌ１／Ｌ０≦０．７５の関係を有することが好ましい。

本構成によれば、ブロック部の剛性を、踏み込み側において適度に低減させながらも、蹴り出し側における低下を抑制できる。これによって、踏み込み時の衝撃音を低減させながら、ブロック部の剛性が過度に低下することを防止して操安性の悪化を抑制できる。

Ｌ１／Ｌ０が０．３より小さい場合、ブロック部の踏み込み側における剛性の低減代が小さいので、踏み込み時の打撃音の低減量が減少する。また、Ｌ１／Ｌ０が０．７５より大きい場合、ブロック部の剛性が過度に低下しやすいので、操安性が悪化してしまう。

前記踏み込み側の縁部における高さ前記ブロック部のタイヤ径方向高さＨ０と最も踏み込み側に位置する前記幅方向溝の深さＨ１とが、０．２≦Ｈ１／Ｈ０≦０．５の関係を有することが好ましい。

ここで、幅方向溝の溝深さとは、ブロック部の表面から溝底までのタイヤ径方向における長さを意味する。

本構成によれば、ブロック部の剛性を、踏み込み側において適度に低減させることができる。Ｈ１／Ｈ０が０．２より小さい場合、ブロック部の踏み込み側における剛性の低減代が小さいので、踏み込み時の打撃音の低減量が減少する。また、Ｈ１／Ｈ０が０．５より大きい場合、ブロック部の剛性が過度に低下しやすいので、操安性が悪化してしまう。

本発明に係る空気入りタイヤによれば、パターンノイズを低減しつつ、ヒール＆トー摩耗を抑制できる。

本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部に形成されたトレッドパターンを低下して示す平面図。図１のブロックの拡大平面図。図２のブロックをＡ方向から見た側面図。図３と同様の変形例に係るブロックの側面図。更なる変形例に係るブロックの側面図。更なる他の変形例に係るブロックの側面図。更なる他の変形例に係るブロックの側面図。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１のトレッド部２を展開して示す平面図である。図１に示されるように、トレッド部２には、タイヤ周方向に延びる複数の主溝３と、主溝３に交差してタイヤ幅方向に延びる複数の横溝４と、が形成されており、これらの主溝３及び横溝４によって、複数のブロック（ブロック部）５が区画されている。

ここで、本発明においては、タイヤ周方向に延びるとは、タイヤ周方向に対して平行に延びている場合のみならず、ジグザグ状又はタイヤ周方向に対して傾斜して、タイヤ周方向に延びるものも含まれる。同様に、タイヤ幅方向に延びるとは、タイヤ幅方向に対して平行に延びている場合のみならず、ジグザグ状又はタイヤ幅方向に対して傾斜して、タイヤ幅方向に延びるものも含まれる。

図２は、ブロック５を拡大して示す平面図を示している。図２に示すように、ブロック５には、タイヤ幅方向にわたって延びる複数（例えば５個）の幅方向溝１０が設けられている。複数の幅方向溝１０のタイヤ周方向における形成ピッチＰは、タイヤ回転方向をＲとしたときに、ブロック５のうち最初に路面に接地する踏み込み側の縁部５１から最後に路面から離脱する蹴り出し側の縁部５２に向かって、漸増するようになっている。

なお、幅方向溝１０の周方向における形成ピッチＰとは、互いに隣接する幅方向溝１０の周方向における中心位置間の距離Ｐ２〜Ｐ５を意味する。また、最も踏み込み側の縁部５１側に位置する幅方向溝１０_１、及び最も蹴り出し側の縁部５２側に位置する幅方向溝１０_５に関してはそれぞれ、ブロック５のタイヤ周方向両側部に位置する壁面からの距離も、形成ピッチＰ１，Ｐ６として示している。

また、図２のＡ矢視である図３に示すように、複数の幅方向溝１０は、略同じ深さに形成されている。また、複数の幅方向溝１０は、略同じ形状に形成されており、溝壁１１，１２がタイヤ径方向内側に向かうにつれて互いに近接するように傾斜して延びており、溝壁１１，１２間のタイヤ周方向における間隔が深さ方向に先細りとなるように形成されている。換言すると、幅方向溝１０は、タイヤ径方向内側に向かうにつれてタイヤ周方向における溝幅が漸減するように形成されている。幅方向溝１０の溝底１３は、対向する溝壁１１，１２が鋭角に交差したエッジ状に形成されている。

上述したように、ブロック５には、周方向断面で深さ方向に先細りとなりタイヤ幅方向にわたって延びる複数の幅方向溝１０が、タイヤ周方向における形成ピッチＰが踏み込み側の縁部５１から蹴り出し側の縁部５２に向かって漸増するように形成されている。これによって、ブロック５は、複数の幅方向溝１０_１〜１０_５によって複数の区画部分５０_１〜５０_６に周方向に区画されると共に、これらの区画部分５０_１〜５０_６は踏み込み側の縁部５１側に向かうにつれて、体積が小さくなる結果、剛性が小さくなるようになっている。

すなわち、タイヤ周方向における形成ピッチＰを蹴り出し側の縁部５２に向かうにつれて漸増するように複数の幅方向溝１０を形成することによって、ブロック５の剛性が踏み込み側の縁部５１に向かうにつれて漸減させることができ、これによって、ブロック５の剛性を、踏み込み側の縁部５１側において効果的に低下させつつも、蹴り出し側の縁部５２側に向かうにつれて剛性の低減量を漸減させることができる。この結果、踏み込み時においては、踏み込み側の縁部５１近傍を適度に撓ませて衝撃を吸収できるので、踏み込み時の衝撃音を低減できる。

また、幅方向溝１０は、深さ方向に先細りとなる周方向断面を有しているので、ブロック５は接地面５３側ほど区画部分５０の体積が小さくなる。これによって、ブロック５の接地面５３側において特に剛性を低減させやすく、踏み込み時において、ブロック５の接地面５３をより好適に撓ませやすい。

しかも、ブロック５の剛性の低減量を、踏み込み側の縁部５１において増大させることによって、踏み込み側の縁部５１側が摩耗し易くなる。この結果、滑り量が大きいために相対的に摩耗し易い蹴り出し側の縁部５２側との摩耗差が縮小することになり、ヒール＆トー摩耗が抑制されるので、耐偏摩耗性が向上する。したがって、耐偏摩耗性を向上させつつも、接地時の衝撃音を低減できる。

なお、複数の幅方向溝１０の形成ピッチＰ１〜Ｐ６を、線形的に増大するように設定（例えば、一次関数Ｐ（ｉ）＝α×ｉ＋βによって表される）してもよい。これによって、ブロック５の剛性の低減量を、蹴り出し側の縁部５２側に向かうにつれて、線形的に減少させることができるので、剛性が急激に変化することを防止でき、接地時の衝撃音の低減と耐偏摩耗性の向上とが好適に実現される。

また、図２に示すように、ブロックのタイヤ周方向長さＬ０と、ブロックの踏み込み側の縁部５１から最も蹴り出し側の縁部５２側に位置する幅方向溝１０_５までの長さＬ１とが、好ましくは、０．３≦Ｌ１／Ｌ０≦０．７５の関係を有するように、複数の幅方向溝１０が形成されている。

これによって、ブロック５の剛性を、踏み込み側の縁部５１側において適度に低減させながらも、蹴り出し側の縁部５２側における低下を抑制できる。これによって、踏み込み時の衝撃音を低減させながら、ブロック５の剛性が過度に低下することを防止して操安性の悪化を抑制できる。

Ｌ１／Ｌ０が０．３より小さい場合、ブロック５の踏み込み側の縁部５１側における剛性の低減代が小さいので、踏み込み時の打撃音の低減量が減少する。また、Ｌ１／Ｌ０が０．７５より大きい場合、ブロック５の剛性が過度に低下しやすいので、操安性が悪化してしまう。

また、図３に示すように、ブロック５の踏み込み側の縁部５１における、タイヤ径方向高さＨ０と、幅方向溝１０の溝深さＨ１とが、好ましくは、０．２≦Ｈ１／Ｈ０≦０．５の関係を有するように幅方向溝１０が形成されている。また、幅方向溝１０の、踏み込み側の縁部５１における溝深さＨ１は、少なくとも２ｍｍ以上に形成されている。

これによって、ブロック５の剛性を、踏み込み側の縁部５１側において適度に低減させることができる。Ｈ１／Ｈ０が０．２より小さい場合、ブロック５の踏み込み側の縁部５１における剛性の低減代が小さいので、踏み込み時の打撃音の低減量が減少する。また、Ｈ１／Ｈ０が０．５より大きい場合、ブロック５の剛性が過度に低下しやすいので、操安性が悪化してしまう。また、幅方向溝１０の、踏み込み側の縁部５１における溝深さＨ１が２ｍｍより浅いと、ブロック５の剛性を十分に低減することができない。

上記実施形態では、複数の幅方向溝１０を、略同一形状としたが、これに限らず溝幅を異ならせてもよい。例えば、図４に示すように、蹴り出し側の縁部５２側に向かうにつれて溝幅を漸増させるようにしてもよく、図示は省略するが、踏み込み側の縁部５１側に向かうにつれて溝幅を漸減させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、複数の幅方向溝１０の形成ピッチＰを変化させたが、これに限らず形成ピッチＰを略一定としてもよい。この場合、図５に示すように幅方向溝１０の溝深さを、蹴り出し側の縁部５２側に向かうにつれて漸減するように形成する。これによって、複数の幅方向溝１０の形成ピッチＰを略一定としつつも、ブロック５の剛性を、踏み込み側の縁部５１側において低減させつつも、蹴り出し側の縁部５２側に向かうにつれて剛性の低減量を漸減させることができる。

なお、複数の周方向溝１０の溝底１３を、蹴り出し側の縁部５２側に向かうにつれてタイヤ径方向外側へ延びる傾斜直線Ｓに沿って設定してもよい。これによって、ブロック５の剛性の低減量を、蹴り出し側の縁部５２側に向かうにつれて、線形的に減少させることができるので、剛性が急激に変化することを防止でき、接地時の衝撃音の低減と耐偏摩耗性の向上とが好適に実現される。

また、上記実施形態では、幅方向溝１０の溝底１３をエッジ状としたが、図６に示すようにＲ状に形成してもよく、これによって、幅方向溝１０の溝底１３における応力集中を抑制して、耐クラック性を向上できる。

また、図７に示すように、複数の幅方向溝１０を、形成ピッチＰを蹴り出し側の縁部５２に向かうにつれて漸増させると共に、溝深さを蹴り出し側の縁部５２に向かうにつれて漸減させるようにしてもよい。これによって、ブロック５の剛性を、踏み込み側の縁部５１側において好適に低減させながらも、蹴り出し側の縁部５２側に向かうにつれて剛性の低減量を漸減させることができる。

以下の表１に示す比較例１，２、並びに実施例１の空気入りタイヤを対象に、ノイズ及び耐偏摩耗性の評価試験を行った。

比較例１の空気入りタイヤのブロックには、幅方向溝が形成されていない。

図３に示すように、実施例１の空気入りタイヤのブロックには、タイヤ幅方向に延びる複数の幅方向溝１０が、略同一形状（すなわち同一深さ）で、タイヤ周方向における形成ピッチＰが蹴り出し側の縁部５２側に向かうにつれて漸増するように形成されている。

図５に示すように、実施例２の空気入りタイヤのブロックには、タイヤ幅方向に延びる複数の幅方向溝１０が、タイヤ周方向における形成ピッチＰを略一定としつつ、溝深さを蹴り出し側の縁部５２側に向かうにつれて漸減するように形成されている。

図７に示すように、実施例３の空気入りタイヤのブロックには、タイヤ幅方向に延びる複数の幅方向溝１０が、タイヤ周方向における形成ピッチＰを蹴り出し側の縁部５２側に向かうにつれて漸増すると共に、溝深さを蹴り出し側の縁部５２側に向かうにつれて漸減するように形成されている。

タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５である比較例１並びに実施例１〜３に係る空気入りタイヤを、１５インチ６Ｊのリムに装着すると共に内圧２２０ｋＰａを印加して、それぞれノイズ試験及び耐偏摩耗試験を実施した。

ノイズの評価試験では、タイヤ単体台上試験を行い、荷重５００ｋｇｆで８０ｋｍ／ｈの速度で走行したときのＯ．Ａ．レベルを計測した。比較例１の場合を１００として、残りの比較例２と実施例１の性能を指数化しており、指数が低いほどノイズ性能が良好であることを示している。

耐偏摩耗性の評価試験では、ドラム摩耗試験を行い、踏み込み側領域（踏み込み側の縁部５１近傍）の摩耗量と蹴り出し側領域（蹴り出し側の縁部５２近傍）の摩耗量との差をトーヒール量として計測した。比較例１の場合を１００として、残りの比較例２と実施例１の性能を指数化しており、指数が高いほど耐偏摩耗性能が良好であることを示している。

複数の幅方向溝１０を形成した実施例１〜３に係る空気入りタイヤでは、いずれもノイズ性能が、比較例１よりも優れている。これは、ブロック５は、複数の幅方向溝１０によって、特に踏み込み側の縁部５１側において好適に剛性が低減されているので、接地時において撓みにより衝撃を好適に吸収することができ、これによって接地時の衝撃音が低減されているためと考えられる。

また、耐摩耗性に関しても、実施例１〜３に係る空気入りタイヤは比較例１よりも優れている。これは、複数の幅方向溝１０によって、実施例１〜３のいずれの空気入りタイヤにおいても、ブロック５の剛性が蹴り出し側の縁部５２側に向かうにつれて剛性の低減量が漸減するようになっているのでブロック５の剛性が過度に低減することがない。これによって、ブロック５は、踏み込み側の縁部５１側において摩耗し易くなるので、この結果、滑り量が大きいために相対的に摩耗し易い蹴り出し側の縁部５２側との摩耗差が縮小することになり、ヒール＆トー摩耗が抑制されるので、耐偏摩耗性が向上するためと考えられる。

なお、実施例３に係る空気入りタイヤが、実施例１及び２に比して、ノイズ性能及び耐偏摩耗性共に優れる結果となった。これは、実施例３においては、複数の幅方向溝１０のタイヤ周方向における形成ピッチＰ及び溝深さの両方を蹴り出し側の縁部５２側に向かうにつれて変化させることで、より好適に、踏み込み側の縁部５１側における剛性を低減させつつも、蹴り出し側の縁部５２側における剛性の低減量を漸減させることができるためであると考えられる。

１空気入りタイヤ
２トレッド部
３主溝
４横溝
５ブロック
１０幅方向溝
５１踏み込み側の縁部
５２蹴り出し側の縁部
５３接地面

Claims

トレッド部を周方向に延びる複数の主溝とこれに交差する複数の横溝とによって区画された複数のブロック部を備えた空気入りタイヤであって、
前記ブロック部は、
周方向断面が深さ方向に先細りとなり、幅方向に延びて前記ブロック部を周方向に区画する複数の幅方向溝を備え、
複数の前記幅方向溝は、前記ブロック部の剛性が踏み込み側の縁部に向かうにつれて漸減するように、設けられている空気入りタイヤ。
複数の前記幅方向溝の周方向における形成ピッチは、前記ブロック部の蹴り出し側の縁部側に向かうほど漸増するように設定されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
複数の前記幅方向溝の溝深さは、蹴り出し側の縁部側に位置するほど漸減している、請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記ブロック部のタイヤ周方向長さＬ０と、前記ブロック部の踏み込み側の縁部から前記ブロック部の最も蹴り出し側の縁部側に位置する前記幅方向溝までの長さＬ１とが、０．３≦Ｌ１／Ｌ０≦０．７５の関係を有する、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
前記踏み込み側の縁部における高さ前記ブロック部のタイヤ径方向高さＨ０と最も踏み込み側に位置する前記幅方向溝の深さＨ１とが、０．２≦Ｈ１／Ｈ０≦０．５の関係を有する、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。