(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、重荷重用空気入りタイヤでは、耐カット性能や耐摩耗性能を高めるために、トレッドセンター領域の陸部の面積を大きくすることが行われている。しかし、トレッドセンター領域の陸部の面積を大きくすると、発熱量が増加する一方、溝面積が低下することで放熱量が低下し、耐発熱性が低下するという問題がある。一方、耐発熱性を高めるために溝面積を増加させると、溝が石を噛みやすくなるといった問題がある。
【0006】
そこで、本発明は、トレッドセンター領域の陸部の耐石噛み性の低下を抑えつつ耐発熱性を向上させることができる重荷重用空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第一の態様は、トレッドパターンが設けられたトレッド部を有する空気入りタイヤである。
前記トレッドパターンは、
タイヤ周方向に間隔をあけて複数設けられ、タイヤ赤道線を横切るように延び、タイヤ赤道線を基準としたタイヤ幅方向の第1の側の半トレッド領域に、屈曲形状あるいは湾曲形状をなして曲がる第1の溝曲がり部および第1の端を有するとともに、タイヤ幅方向の第2の側の半トレッド領域に、屈曲形状あるいは湾曲形状をなして曲がる第2の溝曲がり部および第2の端を有するセンターラグ溝と、
複数の前記センターラグ溝のタイヤ周方向の各間隔に設けられるラグ溝であって、前記半トレッド領域のそれぞれにおいて、タイヤ幅方向外側に延びて、タイヤ幅方向外側の端がタイヤ幅方向の両側にある接地端に開口し、前記ラグ溝が有するタイヤ幅方向内側の端のタイヤ幅方向の位置が、前記第1の端又は前記第2の端のタイヤ幅方向の位置に比べてタイヤ幅方向外側にあるショルダーラグ溝と、
前記半トレッド領域のそれぞれにおいて、前記第1の端又は前記第2の端と、前記ショルダーラグ溝のタイヤ幅方向の内側の端を交互に接続してタイヤ周上全周にわたって波形状に形成され、前記ショルダーラグ溝より溝幅が狭い一対の周方向主溝と、
前記センターラグ溝と前記一対の周方向主溝によって画されてタイヤ周方向に複数配列されたセンターブロックと、
前記ショルダーラグ溝と前記一対の周方向主溝によって画されてタイヤ周方向に複数配列されたショルダーブロックと、
前記第1の溝曲がり部と前記第2の溝曲がり部との間で前記センターラグ溝と交差してタイヤ周上全周にわたって形成される周方向副溝と、を有し、
前記センターラグ溝の溝幅をP3、前記周方向副溝の溝幅をP4、前記センターブロックのタイヤ幅方向の最大幅をWBとしたとき、
0.50≦P4/P3≦1.00かつ0.015≦P4/WB≦0.045
であることを特徴とする。
【0008】
一対の周方向主溝それぞれにおいて、溝深さが部分的に浅くなった底上げ部を備えることが好ましい。
【0009】
前記底上げ部における溝深さをD1、前記トレッド部のタイヤ幅方向の接地幅をTとしたとき、D1/T<0.05であることが好ましい。
【0010】
前記センターラグ溝の最大溝深さをD3、前記周方向副溝の最大溝深さをD4としたとき、0.45≦D4/D3≦0.85であることが好ましい。
【0011】
前記第1の溝曲がり部と前記第2の溝曲がり部とのタイヤ幅方向の最大距離をBとしたとき、0.10≦B/WB≦0.50であることが好ましい。
【0012】
前記周方向主溝に対応して前記センターブロックに角部が形成され、前記角部のなす角は、鈍角であることが好ましい。
【0013】
前記センターラグ溝の溝幅P3および前記周方向副溝の溝幅P4は7mm以上20mm以下の範囲であることが好ましい。
【0014】
上記の空気入りタイヤは、建設用車両または産業用車両に装着される重荷重用空気入りタイヤに好適に用いることができる。
【0015】
前記第1の溝曲がり部は第1の側においてタイヤ周方向の第3の側に突出するように屈曲又は湾曲し、
前記第2の溝曲がり部は前記第2の側においてタイヤ周方向の前記第3の側の反対側である第4の側に突出するように屈曲又は湾曲し、
前記センターラグ溝の溝幅方向の中心位置に関し、前記第1の端と前記第1の溝曲がり部がタイヤ周方向の前記第3の側に突出する突出端とを結ぶ第1直線のタイヤ幅方向に対する傾斜角度、および、前記第2の端と前記第2の溝曲がり部がタイヤ周方向の前記第4の側に突出する突出端とを結ぶ第2直線のタイヤ幅方向に対する傾斜角度は、前記センターラグ溝の前記第1の端と前記第2の端を結ぶ第3直線のタイヤ幅方向に対する傾斜角度よりも大きいことが好ましい。
【発明の効果】
【0016】
上述のタイヤによれば、トレッドセンター領域の陸部の耐石噛み性の低下を抑えつつ耐発熱性を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の空気入りタイヤについて添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
本明細書においてタイヤ幅方向とは、空気入りタイヤの回転中心軸方向をいう。タイヤ幅方向の外側とは、比較する対象に対してタイヤ赤道線からタイヤ幅方向において遠ざかる側をいい、タイヤ幅方向の内側とは、比較する対象に対してタイヤ幅方向においてタイヤ赤道線に近づく側をいう。タイヤ周方向とは、タイヤ回転中心軸を中心にタイヤを回転させたときにできるトレッド表面の回転面の回転方向をいう。タイヤ径方向とは、タイヤ回転中心軸から放射状に向く方向をいう。タイヤ径方向の外側とは、比較する対象に対してタイヤ回転中心軸から遠ざかる側をいい、タイヤ径方向の内側とは、比較する対象に対してタイヤ回転中心軸に近づく側をいう。
また、本明細書でいう重荷重用タイヤとは、JATMA(日本自動車タイヤ協会規格) YEAR BOOK 2014のD章に記載される1種(ダンプトラック、スクレーバ)、2種(グレーダ)、3種(ショベルローダ等)、4種(タイヤローラ)、モビールクレーン(トラッククレーン、ホイールクレーン)用のタイヤ、TRA 2013 YEAR BOOKのSECTION 4 又はSECTION 6に記載される車両用タイヤを含む。本実施形態の重荷重用空気入りタイヤは、例えば上記の建設用車両または産業用車両に装着される。建設用車両または産業用車両は、ダンプトラック、スクレーバ、グレーダ、ショベルローダ、タイヤローラ、ホイールクレーン、トラッククレーン、あるいは、COMPACTOR、 EARTHMOVER、GRADER、LOADER AND DOZER等の車両を含む。
【0019】
図1は本実施形態の空気入りラジアルタイヤ(以降、単にタイヤという)の、タイヤ回転軸を通る平面における断面図である。
図1中、タイヤ径方向はRで、タイヤ幅方向はWで方向を示している。なお、
図1において、溝は省略している。
図1に示すタイヤ1は、トレッド部2、1対のサイドウォール部3、1対のビード部4からなり、内部にビードコア5、カーカス層6、交錯ベルト層7、8、9、を有する。
1対のビード部4は、タイヤ幅方向の両側かつタイヤ径方向の内側に設けられている。ビード部4のタイヤ径方向外側にはそれぞれサイドウォール部3が設けられ、各サイドウォール部3はタイヤ径方向外側でトレッド部2によりタイヤ幅方向に接続されている。
各ビード部4の内部には、一対のビードコア5が設けられている。一対のビードコア5の間には、ビード部4からサイドウォール部3、トレッド部2にわたりカーカス層6が設けられている。カーカス層6の両端部は、ビードコア5の廻りにタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返されている。
【0020】
トレッド部2におけるカーカス層6の外周側には、第1の交錯ベルト層7、第2の交錯ベルト層8、第3の交錯ベルト層9が、タイヤ径方向内側から外側に向かってこの順に設けられている。第1の交錯ベルト層7は2つのベルト7a、7bからなる。第2の交錯ベルト層8は2つのベルト8a、8bからなる。第3の交錯ベルト層9は2つのベルト9a、9bからなる。各ベルト7a、7b、8a、8b、9a、9bは、タイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを有している。補強コードの、タイヤ周方向に対する傾斜角度は、18〜24度であることが好ましい。
【0021】
図1に示す第1の交錯ベルト層7の形態では、ベルト7aがタイヤ径方向の内側に位置し、ベルト7bがベルト7aよりもタイヤ径方向外側に位置している。ベルト7aのタイヤ幅方向の幅は、ベルト7bのタイヤ幅方向の幅よりも狭い。ベルト7aの補強コードとベルト7bの補強コードは互いに交差するようにタイヤ周方向に対して反対方向に傾斜している。
【0022】
図1に示す第2の交錯ベルト層8の形態では、ベルト8aがタイヤ径方向の内側に位置し、ベルト8bがベルト8aよりもタイヤ径方向外側に位置している。ベルト8aのタイヤ径方向の幅は、ベルト8bのタイヤ幅方向の幅よりも広い。ベルト8aの補強コードとベルト8bの補強コードは互いに交差するようにタイヤ周方向に対して反対方向に傾斜している。
【0023】
図1に示す第3の交錯ベルト層9の形態では、ベルト9aがタイヤ径方向の内側に位置し、ベルト9bがベルト9aよりもタイヤ径方向外側に位置している。ベルト9aのタイヤ幅方向の幅は、ベルト9bのタイヤ幅方向の幅よりも広い。ベルト9aの補強コードとベルト9bの補強コードは互いに交差するようにタイヤ周方向に対して反対方向に傾斜している。
図1に示す各ベルト7a、7b、8a、8b、9a、9bの形態は一例であり、各ベルト7a、7b、8a、8b、9a、9bの幅は、特に制限されない。また、
図1では3つの交錯ベルト層7、8、9が設けられているが、2つの交錯ベルト層のみが設けられていてもよく、各交錯ベルト層の構成について特に制限はない。また、各ベルト7a、7b、8a、8b、9a、9bの間に、シート状の緩衝材(例えばゴム層等)を部分的に設けてもよい。
【0024】
第1の交錯ベルト層7、第2の交錯ベルト層8、第3の交錯ベルト層9のタイヤ径方向外側には、トレッド部2を構成する1又は複数のゴム層が形成されている。トレッド部2のタイヤ径方向最外部のゴムは、60℃における貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比率(tanδ)が0.04以上0.2以下の範囲であることが好ましい。
このようなタイヤ1の構成は、一例であり、タイヤ1は、これ以外の公知の構成を備えてもよい。
【0025】
(トレッドパターン)
図2は、本実施形態に係るタイヤ1のトレッド部2に設けられたトレッドパターンを平面展開したパターン図である。
図2中、タイヤ周方向はCで、タイヤ幅方向はWで方向を示している。
トレッド部2は、一対の周方向主溝11A、11Bと、複数のショルダーラグ溝12A、12Bと、複数のセンターラグ溝14と、周方向副溝15と、をトレッドパターンとして備える。一対の周方向主溝11A、11Bとセンターラグ溝14とによって画されるセンターブロック20がタイヤ周方向に一列に複数形成されている。また、周方向主溝11Aとショルダーラグ溝12Aとによって画されるショルダーブロック21A、および、周方向主溝11Bとショルダーラグ溝12Bとによって画されるショルダーブロック21Bがタイヤ周方向に一列に複数形成されている。なお、本実施形態において、トレッド部2のトレッドパターンは、任意のセンターラグ溝14とタイヤ赤道線CLとの交点に対して点対称に設けられている。
【0026】
(センターラグ溝)
センターラグ溝14は、タイヤ周方向に間隔をあけて複数設けられている。センターラグ溝14は、タイヤ赤道線CLを横切るように、タイヤ赤道線CLを基準としたタイヤ幅方向の両側の半トレッド領域に延びて両端を有する。センターラグ溝14は、半トレッド領域の一方(タイヤ赤道線CLと一方の接地端E1との間の半トレッド領域)に設けられた周方向主溝11Aと、半トレッド領域の他方(タイヤ赤道線CLと他方の接地端E2との間の半トレッド領域)に設けられた周方向主溝11Bとを接続する溝である。すなわち、センターラグ溝14は、半トレッド領域の一方に、周方向主溝11Aと接続される一端を有し、半トレッド領域の他方に、周方向主溝11Bと接続される他端を有する。
【0027】
ここで、接地端E1、E2は、トレッド部2の外形形状に沿った延長線と、サイドウォール部3の外形形状に沿った延長線との交点である。トレッド部2とサイドウォール部3の接続部分が丸みを帯びていない場合は、
図1に示すように、トレッド部2とサイドウォール部3の外形形状の接続部分が接地端E1、E2となる。接地幅Tは、接地端E1、E2間の距離である。
【0028】
センターラグ溝14は、周方向主溝11Aと接続される第1の端と、周方向主溝11Bと接続される第2の端との間に、屈曲形状あるいは湾曲形状をなして曲がる第1の溝曲がり部14aおよび第2の溝曲がり部14bを有する。第1の溝曲がり部14aはタイヤ赤道線よりも周方向主溝11A側(第1の側)に設けられることが好ましく、第2の溝曲がり部14bはタイヤ赤道線よりも周方向主溝11B側(第2の側)に設けられることが好ましい。なお、本実施形態においては、センターラグ溝14が第1の溝曲がり部14aと第2の溝曲がり部14bとの間でタイヤ赤道線と交差しているが、センターラグ溝14が第1の溝曲がり部14aと第2の溝曲がり部14bとの間でタイヤ赤道線と交差しなくてもよい。
【0029】
溝曲がり部14a、14bにおいて、センターラグ溝14が角形状となるように屈曲していてもよく、丸まった湾曲形状で曲がっていてもよい。角形状には、所定の曲率半径で屈曲する形状も含まれる。また、センターラグ溝14の溝曲がり部14a、14b以外の部分は、直線形状であっても湾曲形状であってもよい。溝曲がり部14a、14bと溝曲がり部14a、14b以外の部分を湾曲形状にする場合、両者を同じ曲率半径の湾曲形状にしてもよい。また、2つの溝曲がり部14a、14bのうち、一方を、直線形状と湾曲形状の溝が接続して形成される屈曲形状の接続部とし、他方を、湾曲形状の接続部としてもよい。
【0030】
図3はセンターラグ溝14の拡大図である。
図3に示すように、センターラグ溝14は、第1の溝曲がり部14aと第2の溝曲がり部14bとの間で周方向副溝15と交差している。本実施形態において、センターラグ溝14の周方向主溝11A側(第1の側)の端部を第1の端14cとし、周方向主溝11B側(第2の側)の端部を第2の端14dとし、第1の端14cの溝幅方向の中心位置と第1の溝曲がり部14aの溝幅方向の中心位置とを結ぶ直線を第1直線14eとし、第2の端14dの溝幅方向の中心位置と第2の溝曲がり部14bの溝幅方向の中心位置とを結ぶ直線を第2直線14fとし、第1の端14cの溝幅方向の中心位置と第2の端14dの溝幅方向の中心位置とを結ぶ直線を第3直線14gとする。
なお、第1の溝曲がり部14aが湾曲形状である場合、第1の溝曲がり部14aのタイヤ周方向に突出する突出端における溝幅方向の中心位置と第1の端14cの溝幅方向の中心位置とを結ぶ直線を第1直線14eとする。また、第2の溝曲がり部14bが湾曲形状である場合、第2の溝曲がり部14bのタイヤ周方向に突出する突出端における溝幅方向の中心位置と第2の端14dの溝幅方向の中心位置とを結ぶ直線を第2直線14fとする。
【0031】
このとき、第1直線14eのタイヤ周方向に対する傾斜角度、および、第2直線14fのタイヤ周方向に対する傾斜角度は55°以上75°以下の範囲であることが好ましい。すなわち、第1直線14eのタイヤ幅方向に対する傾斜角度をθ1(0°≦θ1≦90°)、第2直線14fのタイヤ幅方向に対する傾斜角度をθ2(0°≦θ2≦90°)とするとき、θ1およびθ2は15°以上35°以下の範囲であることが好ましい。
なお、第1の端14cと第2の端14dのタイヤ周方向における位置はずれており、センターラグ溝14は、タイヤ赤道線CLに対して傾斜していることが好ましい。ここで、第1の端14cに対して第2の端14dが存在するタイヤ周方向の方向を第3の側とし、第2の端14dに対して第1の端14cが存在するタイヤ周方向の方向を第4の側とする。
図3における上側が第3の側であり、下側が第4の側である。このとき、第1の溝曲がり部14aは第3直線14gに対して第3の側にあることが好ましく、第2の溝曲がり部14bは第3直線14gに対して第4の側にあることが好ましい。すなわち、第3直線のタイヤ幅方向に対する傾斜角度をθ3(0°≦θ3≦90°)とするとき、θ1>θ3かつθ2>θ3であることが好ましい。θ3は、5°以上25°以下の範囲であることが好ましい。
センターラグ溝14の溝幅P3は、7mm以上20mm以下の範囲であることが好ましい。
【0032】
第1の溝曲がり部14aはタイヤ赤道線よりも周方向主溝11A側(第1の側)において、
図2の上方向(タイヤ周方向の第3の側)に突出するように屈曲又は湾曲していることが好ましい。一方、第2の溝曲がり部14bはタイヤ赤道線よりも周方向主溝11B側(第2の側)においてタイヤ周方向の前記第3の側の反対側である第4の側に突出するように屈曲又は湾曲していることが好ましい。
【0033】
本実施形態においては、センターラグ溝14に第1の溝曲がり部14aおよび第2の溝曲がり部14bが設けられることにより、センターブロック20のトレッド剛性を高くすることができる。
すなわち、センターブロック20が路面から離れて蹴りだされるとき、センターブロック20に路面から受けるタイヤ周方向のせん断力によってセンターブロック20が変形し倒れ込もうとするとき、周方向に隣接するセンターブロック20同士がセンターラグ溝14の溝曲がり部14a、14bにおいて互いに噛み合って一体として機能して反力を発生するので、センターブロック20のトレッド剛性を高くすることができる。センターブロック20のトレッド剛性を高くすることにより、センターブロック20の倒れこみを抑制でき、センターラグ溝14のタイヤ周方向の両側におけるセンターブロック20の局部的な領域の摩耗を抑えることができる。
【0034】
第1の溝曲がり部14aと第2の溝曲がり部14bとのタイヤ幅方向の最大距離をB、センターブロックのタイヤ幅方向の最大幅をWBとしたとき、0.10≦B/WB≦0.50であることが好ましく、0.20≦B/WB≦0.40であることがより好ましいい。B/WBを0.50以下とすることで、センターブロック20のトレッド剛性をより高めることができる。一方、B/WBが0.10よりも小さいと、溝曲がり部14a、14bと周方向副溝15との距離が近くなり、接地時に溝曲がり部14a、14bの近傍でセンターラグ溝14の開きが大きくなり、耐石噛み性能が低下する。
【0035】
(周方向副溝)
周方向副溝15は、タイヤ赤道線CLに沿ってタイヤ周方向に環状に延びるように設けられている。周方向副溝15は、センターラグ溝14と、第1の溝曲がり部14aと第2の溝曲がり部14bとの間の位置で交差している。ここで、「第1の溝曲がり部14aと第2の溝曲がり部14bとの間」は、両端を含む。すなわち、周方向副溝15が第1の溝曲がり部14aの位置でセンターラグ溝14と交差していてもよいし、第2の溝曲がり部14bの位置でセンターラグ溝14と交差していてもよい。周方向副溝15をこの位置に設けることにより、センターブロック20の最も発熱が生じやすい中央部の耐熱性を高めることができる。
【0036】
周方向副溝15が、タイヤ周上全周にわたって形成されることで、周方向副溝15内を空気がタイヤ周方向に流れるため、センターブロック20を効率よく冷却することができ、耐熱性を高めることができる。
ここで、周方向副溝15の溝幅をP4、センターブロック20のタイヤ幅方向の最大幅をWBとしたとき、0.015≦P4/WB≦0.045であることが好ましく、0.025≦P4/WB≦0.035であることがより好ましい。
なお、本実施形態においては、後述するように周方向主溝11A、11Bがタイヤ周上全周にわたって波形状に形成されているため、センターブロック20のタイヤ幅方向の最大幅WBと接地幅Tとの比WB/Tが0.35〜0.55と大きくなっている。このように大きなセンターブロック20であっても、0.015≦P4/WB≦0.045とすることで、周方向副溝15による石噛み性の低下を抑制することができる。
具体的には、周方向副溝15の溝幅P4は、7mm以上20mm以下の範囲であることが好ましい。
【0037】
また、周方向副溝15の溝幅P4とセンターラグ溝14の溝幅P3との比P4/P3は、0.50≦P4/P3≦1.00であることが好ましく、0.65≦P4/P3≦0.85であることがより好ましい。P4/P3を上記の範囲とすることで、センターラグ溝14と周方向副溝15との間で空気が効率よく流れ、冷却を促進するため、耐熱性を高めることができる。
【0038】
センターラグ溝14の最大溝深さをD3、周方向副溝15の最大溝深さをD4としたとき、0.45≦D4/D3≦0.85であることが好ましく、0.55≦D4/D3≦0.75であることが好ましいい。D4/D3が0.45よりも小さいと、センターラグ溝14と周方向副溝15との間で空気が効率よく流れず、耐発熱性能が低下する。一方、D4/D3が0.85よりも大きいと、センターラグ溝14に石が入りやすくなり、耐石噛み性能が低下する。
【0039】
(ショルダーラグ溝)
ショルダーラグ溝12A、12Bは、複数のセンターラグ溝14のタイヤ周方向の各間隔に設けられる。ショルダーラグ溝12Aは、半トレッド領域の一方において、タイヤ幅方向外側かつタイヤ回転方向Cの一方向(
図2の上方向)に延びて接地端E1に開口している。ショルダーラグ溝12Bは、半トレッド領域の他方において、タイヤ幅方向外側かつタイヤ回転方向Cの他方向(
図2の下方向)に延びて接地端E2に開口している。
【0040】
ショルダーラグ溝12Aの周方向主溝11A側の端部と接地端E1側の端部のタイヤ周方向における位置はずれていてもよい。すなわち、ショルダーラグ溝12Aは、タイヤ赤道線CLに対して傾斜していてもよい。本実施形態において、ショルダーラグ溝12Aのタイヤ赤道線CLに対する傾斜角度は75°以上88°以下の範囲である。ここで、ショルダーラグ溝12Aのタイヤ赤道線CLに対する傾斜角度とは、ショルダーラグ溝12Aの両端部の溝幅方向の中心同士を結ぶ直線とタイヤ赤道線CLとのなす角である。
同様に、ショルダーラグ溝12Bの周方向主溝11B側の端部と接地端E2側の端部のタイヤ周方向における位置はずれていてもよい。すなわち、ショルダーラグ溝12Bは、タイヤ赤道線CLに対して傾斜していてもよい。本実施形態において、ショルダーラグ溝12Bのタイヤ赤道線CLに対する傾斜角度は75°以上88°以下の範囲である。ここで、ショルダーラグ溝12Bのタイヤ赤道線CLに対する傾斜角度とは、ショルダーラグ溝12Bの両端部の溝幅方向の中心同士を結ぶ直線とタイヤ赤道線CLとのなす角である。
【0041】
ショルダーラグ溝12A、12Bのタイヤ幅方向内側の端のタイヤ幅方向の位置は、センターラグ溝14の端のタイヤ幅方向の位置に比べてタイヤ幅方向外側にある。
【0042】
ショルダーラグ溝12A、12Bの溝幅は、センターラグ溝14の溝幅よりも広い。
なお、ショルダーラグ溝12A、12Bの溝幅は、タイヤ幅方向に変化していてもよい。例えば、ショルダーラグ溝12A、12Bのタイヤ幅方向内側の端部における溝幅は、接地端側の端部における溝幅よりも狭くてもよい。タイヤ幅方向内側の端部から接地端側の端部にかけてショルダーラグ溝12A、12Bの溝幅を広くすることで、タイヤ幅方向内側から接地端側への排水性能を高めることができる。
【0043】
(周方向主溝)
周方向主溝11Aは、第1の側の半トレッド領域(タイヤ赤道線CLと一方の接地端E1との間の半トレッド領域)において、センターラグ溝14の第1の端と、ショルダーラグ溝12Aのタイヤ幅方向の内側の端を交互に接続してタイヤ周上全周にわたって波形状に形成される。
周方向主溝11Bは、第2の側の半トレッド領域(タイヤ赤道線CLと他方の接地端E2との間の半トレッド領域)において、センターラグ溝14の第2の端と、ショルダーラグ溝12Bのタイヤ幅方向の内側の端を交互に接続してタイヤ周上全周にわたって波形状に形成される。
ここで、周方向主溝11A、11Bが波形状であるとは、周方向主溝11A、11Bが周方向に延びながらタイヤ幅方向の位置が変位することで蛇行する形状をいう。
【0044】
周方向主溝11Aは、ショルダーラグ溝12Aのタイヤ幅方向の内側の端との接続部11aとセンターラグ溝14の第1の端との接続部11bとがタイヤ周方向に交互に配置されることで、タイヤ周上全周にわたって波形状に形成される。接続部11aでは、周方向主溝11Aはタイヤ幅方向外側に凸状となるように屈曲形状あるいは湾曲形状をなして曲がっており、接続部11bでは、周方向主溝11Aはタイヤ幅方向内側に凸状となるように屈曲形状あるいは湾曲形状をなして曲がっている。
【0045】
周方向主溝11Bは、ショルダーラグ溝12Bのタイヤ幅方向の内側の端との接続部11aとセンターラグ溝14の第2の端との接続部11bとがタイヤ周方向に交互に配置されることで、タイヤ周上全周にわたって波形状に形成される。接続部11aでは、周方向主溝11Bはタイヤ幅方向外側に凸状となるように屈曲形状あるいは湾曲形状をなして曲がっており、接続部11bでは、周方向主溝11Bはタイヤ幅方向内側に凸状となるように屈曲形状あるいは湾曲形状をなして曲がっている。
【0046】
接続部11a、11bにおいて、周方向主溝11A、11Bが角形状となるように屈曲していてもよく、丸まった湾曲形状で曲がっていてもよい。角形状には、所定の曲率半径で屈曲する形状も含まれる。また、周方向主溝11A、11Bの接続部11a、11b以外の部分は、直線形状であっても湾曲形状であってもよい。接続部11a、11bと接続部11a、11b以外の部分を湾曲形状にする場合、両者を同じ曲率半径の湾曲形状にしてもよい。また、タイヤ周方向に隣り合う2つの接続部11a、11bのうち、一方を、直線形状と湾曲形状の溝が接続して形成される屈曲形状の接続部とし、他方を、湾曲形状の接続部としてもよい。
【0047】
周方向主溝11A、11Bの溝幅は、ショルダーラグ溝12A、12Bの溝幅よりも小さい。周方向主溝11A、11Bの幅は、例えば7mm以上20mm以下の範囲であることが好ましい。
【0048】
周方向主溝11Aにおける接続部11aのタイヤ周方向における位置は、周方向主溝11Bにおける接続部11aのタイヤ周方向における位置とずれている。すなわち、周方向主溝11Aにおける接続部11aと、周方向主溝11Bにおける接続部11aとは、タイヤ周方向に交互に配置されている。
同様に、周方向主溝11Aにおける接続部11bのタイヤ周方向における位置は、周方向主溝11Bにおける接続部11bのタイヤ周方向における位置とずれている。すなわち、周方向主溝11Aにおける接続部11bと、周方向主溝11Bにおける接続部11bとは、タイヤ周方向に交互に配置されている。
このため、周方向主溝11Aの波形状は周方向主溝11Bの波形状とほぼ同じ波長であり、位相がずれている。
【0049】
また、周方向主溝11A、11Bは、溝深さが部分的に浅くなった底上げ部11cを備えることが好ましい。
図6は、底上げ部11cが設けられた周方向主溝11Aの一例を示す断面図であり、接続部11aと接続部11bとの間の断面図である。なお、周方向主溝11Bにも同様の底上げ部11cを設けてもよい。
図6に示すように、底上げ部11cは、接続部11aと接続部11bとの間に設けられている。
図6において、接続部11a、接続部11bの部分において周方向主溝11A、11Bの深さが最大であり、底上げ部11cの深さは接続部11a、接続部11bの部分の深さよりも浅くなっている。周方向主溝11A、11Bの最も深い部分の深さは、ショルダーラグ溝12A、12Bの深さと同じであることが好ましい。
【0050】
底上げ部11cを周方向主溝11A、11Bに設けることにより、ショルダーラグ溝12Aと周方向主溝11Aにより囲まれるショルダーブロック21A、センターブロック20、および、ショルダーラグ溝12Bと周方向主溝11Aにより囲まれるショルダーブロック21Bの剛性が高まる。これにより、ショルダーブロック21A、センターブロック20、および、ショルダーラグ溝12Bの変形量が小さくなるため、変形による熱の発生量を低減することができる。また、底上げ部11cを設けることで周方向主溝11A、11Bの底面の面積が増加し、周方向主溝11A、11Bを流れる空気との接触面積が増加するため、放熱性能を高めることができる。
なお、接続部11a、接続部11bの部分に底上げ部11cを設けてもよい。この場合、底上げ部11cの深さは、ショルダーラグ溝12の溝深さよりも浅くてもよい。なお、周方向主溝の最も深い溝深さは、ショルダーラグ溝12の溝深さと同じであることが好ましい。
底上げ部11cの深さは一定であってもよいが、最も深い部分よりも浅い範囲内で異なる深さを有していてもよい。例えば、底上げ部11cは、周方向主溝11A、11Bの最も深い部分から段階的に浅くなる形態でもよいし、最も深い部分から連続的に浅くなる形態でもよい。
このとき、底上げ部11cにおける最も浅い溝深さをD2としたとき、D2/T<0.05であることが好ましい。D2/T≧0.05の場合、底上げ部11cが変形量を抑える効果が充分に得られない。一方、周方向主溝11A、11Bの通気性を確保するために、D2/Tは0.02よりも大きいことが好ましい。
【0051】
(センターブロック)
センターブロック20の、接続部11a、11bにおける角部のなす角は、鈍角であることが好ましい。すなわち、接続部11aにおける周方向主溝11Aまたは周方向主溝11Bの屈曲角、および、接続部11bにおける周方向主溝11Aまたは周方向主溝11Bとセンターラグ溝14とのなす角は、鈍角であることが好ましい。センターブロック20の角部を鈍角とすることで、センターブロック20の角部が充分な剛性を有することとなる。このため、センターブロック20の角部の弾性変形を抑制し、弾性変形による発熱を抑制することができる。
【0052】
また、接続部11bにおける屈曲角を鈍角とすることで、接続部11bのタイヤ幅方向外側のショルダーブロック21A、21Bの角部が充分な剛性を有することとなる。このため、ショルダーブロック21A、21Bの角部の弾性変形を抑制し、弾性変形による発熱を抑制することができる。
【0053】
上記実施形態のトレッドパターンを有するタイヤでは、センターラグ溝14に第1の溝曲がり部14aおよび第2の溝曲がり部14bが設けられることにより、センターブロック20のトレッド剛性を高くすることができる。
また、周方向副溝15がタイヤ周上全周にわたって波形状に形成されることで、センターブロック20の剛性を維持して耐摩耗性を維持しながら耐熱性を高めることができる。
さらに、周方向副溝15が第3の溝曲がり部15aおよび第4の溝曲がり部15bを有することで、センターブロック20のトレッド剛性を高くすることができる。
【0054】
また、周方向副溝15の溝幅P4とセンターブロック20のタイヤ幅方向の最大幅WBとの比P4/WBを0.015≦P4/WB≦0.045にするとともに、周方向副溝15の溝幅P4とセンターラグ溝14の溝幅P3との比P4/P3を0.50≦P4/P3≦1.00にすることで、耐石噛み性の低下を抑制しながら耐発熱性能を高めることができる。
【0055】
さらに、周方向主溝11A,11Bのそれぞれに底上げ部11cを設けることで、トレッド部2の剛性を高め、耐摩耗性を高めると同時に耐熱性を高めることができる。
【0056】
図4は周方向副溝15の断面図であり、
図5はセンターラグ溝14の断面図である。
図4に示すように、周方向副溝15の最大溝深さをD4とし、
図5に示すように、センターラグ溝14の最大溝深さをD3とするとき、D4/D3を0.45≦D4/D3≦0.85とすることで、耐石噛み性の低下を抑制しながら耐発熱性能を高めることができる。
また、第1の溝曲がり部14aと第2の溝曲がり部15bとのタイヤ幅方向の最大距離Bと、センターブロックのタイヤ幅方向の最大幅WBとの比B/WBを0.10≦B/WB≦0.50とすることで、耐石噛み性の低下を抑制しながら耐発熱性能を高めることができる。
【0057】
周方向主溝11A、11Bに対応してセンターブロック20に形成される角部のなす角を鈍角とすることで、センターブロック20の剛性を高めることができる。
【0058】
(実施例、従来例、比較例)
本実施形態のタイヤの効果を調べるために、トレッドパターンの異なるタイヤを種々試作し、耐摩耗性能および耐発熱性能を調べた。試作したタイヤは、46/90R57である。
【0059】
(耐発熱性能の評価)
リムサイズ29.00−6.0のTRA規定リムに装着し、空気圧は700kPa(TRA規定空気圧)、規格最大荷重63,000kgの110%を試験条件として、室内ドラム試験を行った。速度5km/hから12時間毎に速度を1km/hずつ増加させていき、タイヤが発熱により破壊するまでの走行時間を測定した。従来例の走行時間を100とする指数で耐発熱性能を評価した。
【0060】
(耐石噛み性の評価)
試作したタイヤを実車(200トン用ダンプトラック)に装着し、粒径2〜20mmの石を敷いた30mの区間を5往復走行した後、センターラグ溝、周方向副溝および周方向主溝が噛んだ石の数を計測した。後述する従来例の測定結果の逆数を基準(指数100)とし、指数が大きいほど耐石噛み性が優れるように、測定結果の逆数を指数で表した。
【0061】
試作したタイヤは、従来例、比較例1〜4および実施例1〜20である。
図7は、従来例のタイヤのトレッドパターンを示す図である。
図7に示すトレッドパターンは、一対の周方向主溝111A、111Bと、ショルダーラグ溝112A、112Bと、センターラグ溝114と、を備える。周方向主溝111A、111B、ショルダーラグ溝112A、112B、センターラグ溝114は、それぞれ、周方向主溝11A、11B、ショルダーラグ溝12A、12B、センターラグ溝14と同様な構成を有するが、周方向主溝111A、111Bの幅とショルダーラグ溝112A、112Bの幅は、ショルダーラグ溝12A、12Bの幅と同じである。周方向主溝111A、111Bおよびセンターラグ溝114により囲まれる陸部には、周方向副溝は設けられていない。
比較例1では、周方向副溝が設けられているが、センターラグ溝が溝曲がり部を有さない形状のトレッドパターンを有するタイヤを用いた。比較例2では、周方向副溝が設けられているが、センターラグ溝の溝曲がり部が1つのみ有する形状のトレッドパターンを有するタイヤを用いた。
実施例1では、θ3がθ1およびθ2よりも小さいことを除き、
図2に示すのと同様のトレッドパターンを有するタイヤを用いた。
比較例3、4および実施例2〜19は、
図2に示すのと同様のトレッドパターンを有するタイヤを用いた。
下記表1〜3については、トレッドパターンの各要素とそのときの耐摩耗性および耐発熱性の評価結果を示す。耐発熱性が105以上かつ耐石噛み性が95以上の場合に、石噛み性の低減を抑えながら耐発熱性を高めることができたと判断した。
【0065】
従来例と比較例1の比較により、周方向副溝があることで耐発熱性が向上する一方、耐石噛み性が低下することがわかる。また、比較例1〜3を比べると、センターラグ溝の溝曲がり部がない場合(比較例1)や1つの場合(比較例2)よりも、2つの場合(比較例3)のほうが、耐発熱性が高い(耐石噛み性能が低い)。
【0066】
実施例1、2の比較から、θ1およびθ2がθ3よりも大きい実施例1のほうが、θ3がθ1およびθ2よりも小さい実施例2よりも、耐熱性および耐石噛み性が高まることがわかる。
比較例3、4および実施例1〜6の比較により、P4/WBが0.015〜0.045かつP4/P3が0.50〜1.00の範囲で、石噛み性の低減を抑えながら耐発熱性を高めることができることがわかる。また、P4/WBが0.025〜0.035かつP4/P3が0.65〜0.85の範囲で、より石噛み性の低減を抑えながら耐発熱性を高めることができることがわかる。
【0067】
実施例4、7の比較により、底上げ部がある場合のほうが、底上げ部がない場合よりも耐発熱性がより高いことがわかる。
【0068】
実施例7〜13を比較すると、D4/D3が0.45〜0.85の範囲では、耐発熱性を維持しながら、耐石噛み性をより高めることができることがわかる。特に、D4/D3が0.55〜0.75の範囲では、耐発熱性をさらに維持しながら、耐石噛み性をさらに高めることができることがわかる。
実施例11、14〜19を比較すると、B/WBが0.1〜0.5の範囲で、耐発熱性をさらに維持しながら、耐石噛み性を一層高めることができることがわかる。この効果は、B/WBが0.2〜0.4の範囲で顕著であることがわかる。
以上より、本実施形態の効果は明らかである。
【0069】
以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。