(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝と、タイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝と、前記周方向主溝および前記ラグ溝に区画されて成る複数のブロックとを備える空気入りタイヤであって、
前記ラグ溝が少なくとも一方の溝壁面にセレーションを有し、
前記セレーションが前記ラグ溝の溝長さ方向に延在すると共に、前記ラグ溝の溝底側にかかる前記セレーションのエッジ部が前記ラグ溝の溝長さ方向に対して前記ラグ溝の溝開口部側に傾斜し、且つ、
前記セレーションの溝深さD、溝幅WおよびピッチPが1.0[mm]≦D≦3.0[mm]、1.0[mm]≦W≦3.0[mm]および1.5[mm]≦P≦5.0[mm]の範囲内にあることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記セレーションが、複数の細溝と、隣り合う前記細溝に区画されて成る隔壁とを有するときに、前記隔壁が前記ラグ溝の溝壁面に対して一方向に傾斜した断面形状を有する請求項1〜3のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
前記ラグ溝がストレート形状を有すると共に前記ブロックを区画する左右の前記周方向主溝にそれぞれ開口するときに、前記ラグ溝の溝底側にかかる前記セレーションのエッジ部がタイヤ幅方向外側に向かって前記ラグ溝の溝開口部側に傾斜する請求項1〜4のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【0015】
[空気入りタイヤ]
図1は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。
図2は、
図1に記載した空気入りタイヤを示すトレッド平面図である。これらの図は、重荷重用ラジアルタイヤを示している。
【0016】
空気入りタイヤ1は、一対のビードコア11、11と、一対のビードフィラー12、12と、カーカス層13と、ベルト層14と、トレッドゴム15と、一対のサイドウォールゴム16、16とを備える(
図1参照)。一対のビードコア11、11は、環状構造を有し、左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー12、12は、一対のビードコア11、11のタイヤ径方向外周に配置されてビード部を補強する。カーカス層13は、単層構造を有し、左右のビードコア11、11間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層13の両端部は、ビードコア11およびビードフィラー12を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。ベルト層14は、積層された一対のベルトプライ141〜143から成り、カーカス層13のタイヤ径方向外周に配置される。これらのベルトプライ141〜143は、スチール材あるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードを配列して圧延加工して構成され、ベルトコードをタイヤ周方向に相互に異なる方向に傾斜させることによりクロスプライ構造を構成する。トレッドゴム15は、カーカス層13およびベルト層14のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。一対のサイドウォールゴム16、16は、カーカス層13のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。
【0017】
また、空気入りタイヤ1は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝21〜23と、タイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝31〜33と、これらの周方向主溝21〜23およびラグ溝31〜33に区画されて成る複数のブロック41〜43とをトレッド部に備える(
図2参照)。例えば、この実施の形態では、空気入りタイヤ1が5本の周方向主溝21〜23と、隣り合う周方向主溝21〜23を繋ぐ複数のオープンラグ溝31〜33と、これらの周方向主溝21〜23およびラグ溝31〜33により区画されて成る6列のブロック列とを備えている。これにより、ブロック41〜43を基調としたトレッドパターンが形成されている。なお、各ブロック41〜43は、タイヤ赤道線CLからタイヤ幅方向外側に向かって、センターブロック41、セカンドブロック42およびショルダーブロック43に分類される。
【0018】
[ブロックのセレーション]
図3は、
図1に記載した空気入りタイヤのブロックを示す斜視図である。
図4および
図5は、
図3に記載したブロックのセレーションを示す平面図(
図4)および断面図(
図5)である。
図6および
図7は、
図3に記載したブロックの作用を示す説明図である。これらの図において、
図4は、ラグ溝の溝壁を平面視したときのセレーションの様子を示している。また、
図5は、セレーションをラグ溝の溝長さ方向かつラグ溝の溝壁面に垂直に切断したときの断面図を示している。また、
図6は、ブロックの斜視図を示し、
図7は、タイヤ転動時におけるラグ溝の溝深さ方向かつ溝幅方向の断面図を示している。
【0019】
この空気入りタイヤ1では、各ブロック41〜43が各ラグ溝31〜33側の壁面にセレーション5を有する(
図3および
図4参照)。言い換えると、各ラグ溝31〜33が、その左右の溝壁面にセレーション5をそれぞれ有する。ここでは、センターブロック41のラグ溝31におけるセレーション5を一例として説明する。
【0020】
セレーション5は、配列された複数の細溝から成る表面加工である(
図4および
図5参照)。例えば、この実施の形態では、矩形断面を有する複数の細溝51が長手方向を揃えつつ相互に平行かつラグ溝31の溝長さ方向に配列されて、ステップ波状の断面形状を有するセレーション5が形成されている。また、セレーション5の細溝51の溝深さDが1.0[mm]≦D≦3.0[mm]、溝幅Wが1.0[mm]≦W≦3.0[mm]、ピッチPが1.5[mm]≦P≦5.0[mm]の範囲内にある。これにより、セレーション5の寸法が適正化されている。
【0021】
また、セレーション5は、ラグ溝31の溝長さ方向に延在して、少なくとも一方の端部55にて周方向主溝22に至る(
図3および
図4参照)。例えば、この実施の形態では、ラグ溝31が、ストレート形状を有し、ブロック41を区画する左右の周方向主溝21、22にそれぞれ開口している(
図2参照)。このため、ラグ溝31が、段差を有さない平坦な溝壁面を有している。そして、このラグ溝31の溝壁面(ブロック41のラグ溝31側の壁面)にセレーション5が形成されている。また、セレーション5が、一定幅Lの帯状形状を有し、ラグ溝31の溝長さ方向に延在してラグ溝31の溝壁面を横断している。具体的には、セレーション5が、ブロック41の壁面における一方の周方向主溝21側の端部から他方の周方向主溝22側の端部まで延在して、ブロック41の壁面を横断している。したがって、ラグ溝31の両端部54、55がラグ溝31と左右の周方向主溝21、22との合流部までそれぞれ延在している。
【0022】
また、セレーション5は、ラグ溝31の溝底側にかかるエッジ部53がラグ溝31の溝長さ方向に対してラグ溝31の溝開口部側(ブロック41の踏面側)に傾斜するように、構成される(
図3および
図4参照)。ここで、セレーション5のエッジ部53とは、セレーション5を構成する細溝51の端部を結んだ輪郭線をいう。例えば、この実施の形態では、ラグ溝31の溝底側にかかるセレーション5のエッジ部53が、直線形状を有し、タイヤ幅方向外側に向かってラグ溝31の溝長さ方向に対して角度θで傾斜している。この傾斜角θは、5[deg]≦θ≦20[deg]の範囲内にあることが好ましい。
【0023】
また、セレーション5は、ラグ溝31の溝壁面の平面視にて、以下の構成を有する(
図4参照)。すなわち、ラグ溝31の溝深さH0と、ブロック41の踏面を基準としたラグ溝31の溝底側にかかるセレーション5のエッジ部53の両端部の距離H1、H2とが、0.70≦H1/H0≦0.90かつ0.20≦H2/H0≦0.50の関係を有する。ここで、距離H1は、ラグ溝31の溝底寄りにあるセレーション5のエッジ部53の端部であり、距離H2は、ラグ溝31の溝開口部寄りにあるセレーション5のエッジ部53の端部である。なお、セレーション5の幅Lは、想定される異物Xの大きさにより適宜設定されるべきであるが、例えば、0.20≦L/H0であることが好ましい。
【0024】
また、セレーション5は、ラグ溝31の対向する溝壁面にそれぞれ形成される(
図3参照)。このとき、これらのセレーション5、5が相互に対向して配置される。具体的には、対向するセレーション5、5が、同一の傾斜角θを有し、溝深さ方向かつ溝幅方向の断面視にて、相互に対向して配置される(
図7参照)。
【0025】
この空気入りタイヤ1では、タイヤ転動時にて、ラグ溝31に噛み込んだ異物Xが以下のように排出される(
図6および
図7参照)。まず、ラグ溝31の溝壁では、セレーション5の配置位置における剛性が相対的に低い。このため、ラグ溝31に噛み込んだ異物Xが、セレーション5に食い込んで保持される(
図7(a)参照)。次に、タイヤ転動時にてブロック41、41が変形すると、異物Xがセレーション5に沿ってラグ溝31の溝長さ方向に移動する。このとき、ラグ溝31の溝底側にかかるセレーション5のエッジ部53がラグ溝31の溝長さ方向に対して傾斜するので、異物Xがこのセレーション5のエッジ部53にガイドされてラグ溝31の溝開口部側(ブロック41の踏面側)に移動する(
図7(b)参照)。そして、異物Xがセレーション5の端部から周方向主溝22に移動して、周方向主溝22から外部に排出される(
図6参照)。
【0026】
[変形例]
図8〜
図16は、
図1に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。これらの図において、
図16は、
図2に記載したトレッドパターンにおけるタイヤの接地形状を示している。
【0027】
この実施の形態では、セレーション5を構成する細溝51が矩形断面を有している(
図5参照)。このため、隣り合う細溝51、51に区画された壁部52が矩形断面を有し、セレーション5が矩形波状の断面形状を有している。しかし、これに限らず、隣り合う細溝51、51に区画された壁部52がフィン形状の断面を有することにより、セレーション5がノコギリ波状の断面形状を有しても良い(
図9参照)。このとき、壁部52が、ラグ溝31の溝壁面に対して一方向(異物Xの排出方向)に傾斜した断面形状を有することが、好ましい。具体的には、壁部52が、ラグ溝31の溝長さ方向あるいはセレーション5のエッジ部53の延在方向に傾斜することが好ましい。また、壁部52の傾斜角εが10[deg]≦ε≦30[deg]の範囲内にあることが好ましい。かかる構成では、セレーション5の壁部52の剛性が方向性を有する。したがって、タイヤ転動時にて、セレーション5に保持された異物Xがセレーション5の壁部52により押し出されて周方向主溝22に排出され易くなる。
【0028】
また、この実施の形態では、ラグ溝31の溝壁の平面視にて、セレーション5の壁部52の長手方向とラグ溝31の溝深さ方向とが平行となっている(
図4参照)。具体的には、セレーション5の壁部52の長手方向とラグ溝31の溝深さ方向とのなす角φが−5[deg]≦φ≦5[deg]の範囲内にある。かかる構成では、壁部52が異物Xをラグ溝31の溝長さ方向に押し出そうとする作用が増加するため、好ましい。しかし、これに限らず、この壁部52の角度φがラグ溝31の溝深さ方向にかかるセレーション5のエッジ部53の傾斜角θに略等しくても良い(
図10参照)。具体的には、角度φと傾斜角θとの差φ−θが−5[deg]≦φ−θ≦5[deg]の範囲内にあることが、好ましい。かかる構成では、壁部52が異物Xをセレーション5のエッジ部53に沿って押し出そうとする作用が増加するため、好ましい。
【0029】
また、この実施の形態では、セレーション5が、ラグ溝31の溝長さ方向に向かって一定幅Lを有している(
図4参照)。しかし、これに限らず、セレーション5がラグ溝31の溝長さ方向に向かうに連れて幅Lを変化させても良い(
図11および
図12参照)。
【0030】
また、この実施の形態では、セレーション5が、ラグ溝31の溝長さ方向に延在する帯状形状を有している(
図4参照)。かかる構成では、ラグ溝31の溝壁面にて、セレーション5とブロック41の踏面との間にセレーション5を有さない領域が残存し、ブロック41の剛性が確保されるので、好ましい。ただし、ラグ溝31の溝底側にかかるセレーション5のエッジ部53が傾斜角θを有すれば、上記したラグ溝31における異物Xの排出作用が得られる。したがって、ラグ溝31の溝開口側にかかるセレーション5のエッジ部がブロック41の踏面まで延在しても良い(
図13参照)。したがって、セレーション5の形状は帯状形状に限定されてない。
【0031】
また、この実施の形態では、セレーション5がラグ溝31の左右の溝壁にそれぞれ形成されている(
図3および
図7参照)。かかる構成では、1つのラグ溝31内で対向するセレーション5、5が、異物Xを挟み込んで保持できるので、好ましい。しかし、これに限らず、セレーション5がラグ溝31の一方の溝壁にのみ形成されても良い(図示省略)。
【0032】
また、この実施の形態では、ラグ溝31の溝壁がブロック41の踏面に垂直となっている(
図3参照)。しかし、これに限らず、ラグ溝31の溝壁が溝深さ方向に対して傾斜しても良いし(
図14参照)、ラグ溝31の溝壁が溝深さ方向に向かうに連れて変化しても良い(
図15参照)。前者は、例えば、ブロック41の偏摩耗を抑制するために用いられ、後者は、回転方向の指定を有するタイヤで用いられる。
【0033】
また、この実施の形態では、ラグ溝31の溝底側にかかるセレーション5のエッジ部53が、タイヤ幅方向外側に向かってラグ溝31の溝開口部側に傾斜している(
図4参照)。かかる構成では、ラグ溝31に噛み込んだ異物Xがセレーション5によりタイヤ幅方向外側に押し出されて周方向主溝22から排出される(
図6および
図7参照)。ここで、タイヤ接地時には、ラグ溝31の溝幅がタイヤ幅方向外側に向かって拡幅する傾向にある(
図16参照)。したがって、上記の構成とすれば、セレーション5によるタイヤ幅方向外側への異物Xの排出が容易となるため、好ましい。
【0034】
また、この実施の形態では、ラグ溝31が、ストレート形状を有し、ブロック41を区画する左右の周方向主溝21、22にそれぞれ開口している(
図2参照)。このため、ラグ溝31が段差を有さない平坦な溝壁面を有し、セレーション5がラグ溝31の溝壁面を横断して左右の周方向主溝21、22まで延在している(
図3および
図4参照)。これにより、セレーション5が、ラグ溝31の内部から周方向主溝22に対するラグ溝31の開口部まで延在して、異物Xの排出経路を構成している。なお、このとき、セレーション5は、異物Xの排出側(ラグ溝31の溝底側にかかるエッジ部53がラグ溝31の溝開口部側に傾斜する方の端部55)にて、周方向主溝22まで延在すれば良い。これにより、セレーション5による異物Xの排出作用が得られる。
【0035】
また、この実施の形態では、すべてのラグ溝31〜33がセレーション5を左右の溝壁にそれぞれ有している(
図2〜
図4参照)。かかる構成では、タイヤ全体にて異物Xの耐噛み込み性が向上するため、好ましい。しかし、これに限らず、少なくともセンター部のブロック41、42列におけるすべてのラグ溝31、32がセレーション5を有すれば、必要十分な耐異物噛み込み性の効果を得られる。
【0036】
[効果]
以上説明したように、この空気入りタイヤ1では、ラグ溝31が少なくとも一方の溝壁面にセレーション5を有する(
図3および
図4参照)。また、このセレーション5がラグ溝31の溝長さ方向に延在する。ラグ溝31の溝底側にかかるセレーション5のエッジ部53がラグ溝31の溝長さ方向に対してラグ溝31の溝開口部側に傾斜する。
【0037】
かかる構成では、ラグ溝31に噛み込んだ異物Xがセレーション5に沿ってラグ溝31の溝長さ方向かつ溝開口部側(ブロック41の踏面側)に移動して排出される(
図6および
図7参照)。これにより、タイヤの耐異物噛み込み性能が向上する利点がある。
【0038】
また、この空気入りタイヤ1では、セレーション5の溝深さD、溝幅WおよびピッチPが1.0[mm]≦D≦3.0[mm]、1.0[mm]≦W≦3.0[mm]および1.5[mm]≦P≦5.0[mm]の範囲内にある(
図5参照)。かかる構成では、セレーション5の溝深さD、溝幅WおよびピッチPが適正化されるので、タイヤの耐異物噛み込み性能が効果的に向上する利点がある。
【0039】
また、この空気入りタイヤ1では、ラグ溝31の溝底側にかかるセレーション5のエッジ部53の傾斜角θが、5[deg]≦θ≦20[deg]の範囲内にある(
図4参照)。かかる構成では、セレーション5の傾斜角θが適正化されるので、タイヤの耐異物噛み込み性能が効果的に向上する利点がある。
【0040】
また、この空気入りタイヤ1では、ラグ溝31の溝深さH0と、ブロック41の踏面からラグ溝31の溝底側にかかるセレーション5のエッジ部53の周方向主溝22側の端部まで距離H2とが、0.20≦H2/H0≦0.50の関係を有する(
図4参照)。かかる構成では、異物Xの排出側にかかるセレーション5の端部55の位置が適正化されるので、タイヤの耐異物噛み込み性能が効果的に向上する利点がある。
【0041】
また、この空気入りタイヤ1では、セレーション5が、複数の細溝51と、隣り合う細溝51、51に区画されて成る壁部52とを有するときに、壁部52がラグ溝31の溝壁面に対して一方向に傾斜した断面形状を有する(
図9参照)。かかる構成では、タイヤ転動時にて、異物Xが壁部52の傾斜方向に押し出されるので、タイヤの耐異物噛み込み性能が効果的に向上する利点がある。
【0042】
また、この空気入りタイヤ1では、ラグ溝31がストレート形状を有すると共にブロック41を区画する左右の周方向主溝21、22にそれぞれ開口するときに、ラグ溝31の溝底側にかかるセレーション5のエッジ部53がタイヤ幅方向外側に向かってラグ溝31の溝開口部側に傾斜する(
図2〜
図4参照)。かかる構成では、セレーション5の傾斜方向が適正化されるので、タイヤの耐異物噛み込み性能が効果的に向上する利点がある。
【実施例】
【0043】
図17は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。この実施例では、相互に異なる複数の空気入りタイヤについて、耐異物噛み込み性能に関する評価が行われた。
【0044】
耐異物噛み込み性能に関する試験では、タイヤサイズ11R22.5の空気入りタイヤがJATMA規定の適用リムに組み付けられ、この空気入りタイヤにJATMA規定の最高空気圧および最大負荷能力が付与される。また、空気入りタイヤが2−4D(前2−後4駆動)の試験車両の総輪に装着される。そして、試験車両が所定のオフロードを走行した後に、タイヤ全周のラグ溝への石噛み個数が観察されて、指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど石噛み個数が少なく、好ましい。
【0045】
実施例1〜9の空気入りタイヤ1は、セレーション5が帯状形状を有し、ラグ溝31が左右の溝壁面にそれぞれ配置されている(
図3および
図4参照)。また、ラグ溝31の溝底側にかかるセレーション5のエッジ部53がラグ溝31の溝長さ方向に対して傾斜角θにて傾斜している。このとき、セレーション5のエッジ部53がタイヤ幅方向外側に向かってラグ溝31の溝開口部側に傾斜している。また、実施例1〜7では、セレーション5が矩形波状の断面形状を有し、方向性を有していない(
図5参照)。一方、実施例8、9では、セレーション5がノコギリ波状の断面形状を有し、壁部52がタイヤ幅方向外側に向かって一方向に傾斜している。
【0046】
従来例1の空気入りタイヤでは、ラグ溝の溝壁が平面であり、セレーションを有していない。また、従来例2の空気入りタイヤは、特許文献1の構成を有し、ラグ溝の溝壁がセレーションを有するものの、このラグ溝の溝底側にかかるセレーションのエッジ部がラグ溝の溝長さ方向に対して平行となっている。また、セレーションが矩形波状の断面形状を有し、方向性を有していない。
【0047】
試験結果に示すように、実施例1〜9の空気入りタイヤ1では、耐異物噛み込み性能が向上することが分かる(
図17参照)。また、実施例1〜3を比較すると、セレーション5の溝深さD、溝幅WおよびピッチPが適正化されるので、タイヤの耐異物噛み込み性能が効果的に向上することが分かる。また、実施例2と実施例4、5とを比較すると、セレーション5の傾斜角θが適正化されることにより、タイヤの耐異物噛み込み性能が効果的に向上することが分かる。また、実施例2と実施例6、7とを比較すると、異物Xの排出側にかかるセレーション5の端部55の位置(H2/H0)が適正化されることにより、タイヤの耐異物噛み込み性能が効果的に向上することが分かる。また、実施例2、3と実施例8、9とを比較すると、セレーション5が方向性を有することにより、タイヤの耐異物噛み込み性能が効果的に向上することが分かる。