(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0015】
次に、本発明につき、一実施形態に係る空気入りタイヤを取り上げて説明を行う。なお、下記に記載した方向の表現にて、「上下」については、溝底面に近い側の方向(タイヤの径内方向)を「下」、溝底面から遠い側の方向(タイヤの径外方向)を「上」としている。なお特に、図示状態における上下方向を指す場合は「図示上方」または「図示下方」と表現している。
【0016】
本実施形態のタイヤのトレッドパターンは
図1に示すようにブロックパターンである。このタイヤのトレッド部には、主溝11、横溝12、横溝間副横溝13、補助溝14、周方向副溝15、中間副横溝16、ショルダー横溝17が形成されている。各溝は、溝底面及び当該溝底面から立ち上がる溝側面を有する。
【0017】
主溝11は、タイヤ周方向に「V」字形状が連続するように形成された溝である。つまりこの主溝11は、タイヤ周方向に対して所定角度で傾斜して延び、屈曲部111,112にて前記所定角度と略同一角度であり、タイヤ幅方向の逆方向に屈曲した後、その方向に延びることが繰り返された溝である。
【0018】
本実施形態のトレッド部には、タイヤ幅方向の一方側と他方側に並列して二本の主溝11,11が形成されている。一方の主溝11とタイヤ赤道Eを挟んだ他方の主溝11とは、タイヤ幅方向に平行にずれた関係にある。つまり、一方の主溝11においてタイヤ赤道Eに近い側の屈曲部111に対し、タイヤ赤道Eを越えてタイヤ幅方向にずれた位置に、他方の主溝11においてタイヤ赤道Eから遠い側の屈曲部112が位置する。同じく、一方の主溝11においてタイヤ赤道Eから遠い側の屈曲部112に対し、タイヤ赤道Eを越えてタイヤ幅方向にずれた位置に、他方の主溝11においてタイヤ赤道Eに近い側の屈曲部111が位置する。
【0019】
横溝12は、前記主溝11におけるタイヤ赤道Eに近い側の屈曲部111に接続され、タイヤ赤道Eに向かってタイヤ幅方向に略沿って延びる溝である。この横溝12は、
図3(A)に示すように、溝底面121及び当該溝底面121から立ち上がる溝側面122a,122bを有する。後述のように、溝底面121からは石噛抑制突起3が突出している。この横溝12における一の溝側面122aと他の溝側面122bとは対向している。具体的にこの横溝12は、タイヤ赤道Eに近い部分の幅(各溝側面間の距離)が狭く、タイヤ赤道Eから遠い部分の幅が広い、平面視(本明細書においてはタイヤ径外側から見た場合を指す。以下同じ。)において楔状の溝である。この横溝12のタイヤ周方向の縁部は図示のように直線状であって、後述の石噛抑制突起3に対して略平行となっている。
【0020】
横溝間副横溝13はタイヤ赤道Eを跨ぎ、タイヤ幅方向に対して傾いて延びる溝である。この横溝間副横溝13は、両端が補助溝14を介して横溝12におけるタイヤ赤道E側の端部と接続されている。周方向副溝15は、タイヤ赤道Eを跨ぎ、略「S」字状に湾曲しつつタイヤ周方向に連続して延びる溝である。この周方向副溝15は、両端が横溝12におけるタイヤ赤道E側の端部と接続されている。中間副横溝16は、主溝11におけるタイヤ赤道Eから遠い側の屈曲部112からタイヤ赤道Eに向かって、タイヤ幅方向に対して傾いて延びる溝である。この中間副横溝16のタイヤ赤道E側の端部は周方向副溝15に接続されている。ショルダー横溝17は、主溝11におけるタイヤ赤道Eに近い側の屈曲部111及びタイヤ赤道Eから遠い側の屈曲部112からタイヤの幅方向端部に向かって略タイヤ幅方向に延びる溝である。
【0021】
前記各溝によりトレッド部が区画されて複数のブロック(陸部)2…2が形成されている。そして、各ブロック2には、前記各溝の他に細溝またはサイプが形成されている。これにより、各ブロック2の剛性がタイヤの用途に合わせて調整されている。ただし、これら細溝及びサイプは、ブロック2の剛性低下によるカットチップ(ブロックが切り刻まれるように破損すること)を防止するため、溝深さを主溝11の80%以下とすることが望ましい。
【0022】
横溝12における溝底面121の略中央からは、
図2に示すように石噛抑制突起3が上方に突出している。この石噛抑制突起3の平面視における具体的形状は、
図3(A)(B)に示すように台形であり、この台形形状における平行な辺がタイヤ周方向に沿うように位置している。この石噛抑制突起3は、
図4及び
図5に示すように、上方ほど断面積が漸減する形状とされている。以下、具体的に説明する。
【0023】
石噛抑制突起3の中央には、高段部3Hとしての柱部31が位置する。この柱部31は、上端部の頂面311が平面とされている。そして、柱部31を取り囲むようにして低段部3Lとしての周囲部32が位置する。柱部31と周囲部32とは一体に形成されている。
【0024】
石噛抑制突起3の溝底面121と一致する部分の底面積に対する、柱部31の頂面311の面積の比率は10〜20%とすることが好ましい。このように面積比率を設定することにより、石噛抑制突起3の剛性を当該突起の上部において適度に小さくできる。このため、石噛抑制突起3の上部に、横溝12に入り込もうとした小石が当たった場合に、石噛抑制突起3の上部が撓むことにより小石を移動させ、溝外に排出させやすい。
【0025】
また、石噛抑制突起3の溝底面121からの高さは、横溝12の深さに対して50%以下であることが好ましく、30%以下であることがより好ましい。このように石噛抑制突起3の高さを設定することにより、突起高さが高い分石噛抑制突起3の剛性が小さくなって、石噛抑制突起3が過度に変形してしまうことを抑制し、これに伴い、石噛抑制突起3に欠けや割れ等の損傷が発生することを抑制できる。
【0026】
図4〜
図7に示すように、石噛抑制突起3の周囲部32において、柱部31の頂面311に隣接する面が第1斜面321で、平面視で反時計回りの順に第2斜面322、第3斜面323、第4斜面324、第5斜面325が形成されている。つまり、柱部31を取り巻くようにして、周囲部32には、螺旋状に複数の斜面321〜325が形成されている。各斜面は平面視で台形状とされている。
【0027】
第1斜面321は、
図3(A)に示すように、台形形状における平行な辺のうち、辺長が短い方の辺が柱部31に接しており(厳密には
図5に示す斜面331を介して接している)、図示上方の斜辺が柱部31の頂面311における図示上方の斜辺の延長線上に位置する。第1斜面321は図示上方の斜辺が高く図示下方の斜辺が低くなるよう傾斜している。第1斜面321と第5斜面325は隣接しているが、壁面332(
図5参照)を介して隣接している。
【0028】
第2斜面322は、台形形状における平行な辺のうち辺長が短い方の辺が壁面333(
図4参照)を介して柱部31に接しており、図示左方の斜辺が第1斜面321に隣接している。第2斜面322は図示左方の斜辺が高く図示右方の斜辺が低くなるよう傾斜している。
【0029】
第3斜面323は、台形形状における平行な辺のうち辺長が短い方の辺が壁面334(
図4参照)を介して柱部31に接しており、図示下方の斜辺が第2斜面322に隣接している。第3斜面323は図示下方の斜辺が高く図示上方の斜辺が低くなるよう傾斜している。
【0030】
第4斜面324は、台形形状における平行な辺のうち辺長が短い方の辺が壁面335(
図5参照)を介して柱部31に接しており、図示右方の斜辺が第3斜面323に隣接している。第4斜面324は図示右方の斜辺が高く図示左方の斜辺が低くなるよう傾斜している。
【0031】
第5斜面325は、台形形状における平行な辺のうち辺長が短い方の辺の一部が第4斜面324に隣接している。第5斜面325は平行な辺のうち、辺長が短い方の辺が高く、辺長が長い方の辺が低くなるよう傾斜している。前記辺長が長い方の辺は横溝12の溝底面121に接続されている。
【0032】
第1斜面321と第2斜面322は同一高さで接続され、屈曲した関係にある。第2斜面322と第3斜面323、第3斜面323と第4斜面324、第4斜面324と第5斜面325の各々も同様に同一高さで接続され、屈曲した関係にある。また、第1斜面321〜第5斜面325の各斜面同士は、各斜面が順次下降する方向に接続されている。
【0033】
前記周囲部32(低段部3L)には、横溝12に面した複数のブロック2…2のうち一方(
図3(A)における下方)のブロック2aの側面でもある、横溝12における一の溝側面122aに沿って溝の深さ方向に傾斜する一方側斜面32aと、他方(
図3(A)における上方)のブロック2bの側面でもある、他の溝側面122bに沿って溝の深さ方向に傾斜する他方側斜面32bとを備える。
【0034】
なお、前記「溝側面122a,122bに沿って」とは、各斜面32a,32bのうちで高い位置から低い位置へと向かう傾斜の方向につき、溝側面の延びる方向(本実施形態では、各溝側面122a,122bが延びる方向)と略一致することを指す。本実施形態では、各斜面32a,32bにおける傾斜の方向は、当該各斜面32a,32bの台形形状における平行な辺と平行な直線方向であって、この直線方向と各溝側面122a,122bの延びる方向とが略一致している。なお、各斜面32a,32bの傾斜の方向と各溝側面122a,122bの延びる方向の少なくとも一方が直線方向ではなく湾曲する方向である場合(例えば、斜面が
図8(B)に示すように湾曲している場合)には、各斜面32a,32bと溝側面とが最も接近した位置における接線方向を前記「延びる方向」とする。
【0035】
図3(A)に示すように、一方側斜面32aは高段部3H(柱部31)よりも一の溝側面122a側に位置し、他方側斜面32bは高段部3H(柱部31)よりも他の溝側面122b側に位置する。そして、一方側斜面32aと他方側斜面32bとは異なる方向に傾斜している。本実施形態においては、第1斜面321〜第5斜面325のうち、一方側斜面32aに相当する第2斜面322は横溝12に対して(図示下側に位置するブロック2aの側面でもある)一の溝側面122aに沿っている。また、他方側斜面32bに相当する第4斜面324は横溝12に対して(図示上側に位置するブロック2bの側面でもある)溝側面122bに沿っている。そして、第2斜面322は図示左方から図示右方へ向かい下降する斜面である。一方、第4斜面324は図示右方から図示左方へ向かい下降する斜面である。このように、第2斜面322と第4斜面324とは異なる方向(より具体的には逆方向)に傾斜している。
【0036】
そして、前記一方側斜面32aにおいて溝底面基準で最も低い位置にある低端部と、前記他方側斜面32bにおいて溝底面基準で最も高い位置にある高端部との間に、前記一方側斜面32aの低端部側が高く、前記他方側斜面32bの高端部側が低い連結斜面32cが位置している。本実施形態においては、一方側斜面32aに相当する第2斜面322において溝底面基準で最も低い位置にある低端部(第2斜面322における低端部322L)と、他方側斜面32bに相当する第4斜面324において溝底面基準で最も高い位置にある高端部(第4斜面324における高端部324H)との間に、第2斜面322の低端部側が高く、第4斜面324の高端部側が低い、連結斜面32cに相当する第3斜面323が位置している。
【0037】
前述のように、横溝12に石噛抑制突起3が形成されたことにより、
図2に示すように、横溝12の空間は、溝底面側の一部が塞がれている。このため、横溝12に入り込もうとした小石の多くは石噛抑制突起3に当たって跳ね返される。このため、横溝12に小石が入り込むことを抑制できる。
【0038】
そして走行中のタイヤは、接地の際の路面からの押圧により、トレッド部において「面内収縮」と呼ばれる曲げ変形が繰り返される。この「面内収縮」により、もし横溝12に小石が入り込んだ場合であっても、この小石を横溝12内で移動させて横溝12から排出できる。
【0039】
具体的には、
図3(B)に示すように、ブロック2と石噛抑制突起3との間に挟まった小石S1,S2は、各斜面322(32a),324(32b)に沿い、図示矢印の方向M1,M2に移動して、各斜面322(32a),324(32b)の高い位置から低い位置へと導かれる。この結果、横溝12において比較的広い空間を有する部分に小石を導くことができる。この比較的広い空間を有する部分は、本実施形態では第3斜面323の図示右方部121a、及び、第5斜面325の図示左上部121bが相当する。前記比較的広い空間を有する部分に導かれた小石S1,S2は、挟まった状態でなくなるか、または、ブロック2と石噛抑制突起3とによる挟まり度合が移動前に比べて弱くなるため、タイヤの回転による遠心力を受けて横溝12から脱出する。すなわち、横溝12から小石が排出される。
【0040】
このように本実施形態のタイヤは、小石が挟まりにくく、かつ、小石が挟まったとしても速やかに溝から排出できる。
【0041】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることができる。
【0042】
例えば、石噛抑制突起3の平面視形状は、前記実施形態の台形状に限定されず、
図8(A)に示す三角形状、または、
図8(B)に示す楕円形状とすることもできる。
図8(A)に示す石噛抑制突起3には、前記実施形態と同様、第1斜面321x、第2斜面322x、第3斜面323xが形成されている。
図8(B)に示す石噛抑制突起3には、連続的な斜面321yが形成されている。
図8(A)(B)に示す形状の石噛抑制突起3であっても、ブロック2と石噛抑制突起3との間に挟まった小石を斜面(321x,322x,323x/321y)に沿って高い位置から低い位置へと導くことができるため、横溝12等、石噛抑制突起3の形成された溝において比較的広い空間を有する部分に小石を導くことができる。よって、
図8(A)(B)に示す形状の石噛抑制突起3が形成されたタイヤであっても、小石が挟まりにくく、かつ、小石が挟まったとしても速やかに溝から排出できる。石噛抑制突起3は、
図8(A)(B)に示す形状の他に、図示はしないが、正方形状、長方形状、多角形状(五角形以上)、真円形状、長円形状、半円形状、十字状、V字状など、種々の平面視形状とできる。
【0043】
また、石噛抑制突起3の形成されるタイヤのトレッドパターンは、前記実施形態のブロックパターンに限定されず、リブパターンのタイヤとすることもできる。
【0044】
また、石噛抑制突起3が形成される溝は横溝12に限定されず、主溝11等、トレッド部に形成された種々の溝において、溝底面から突出して形成できる。この場合においても、一方側斜面32aと他方側斜面32bとの関係については、前記実施形態と同様とできる。また、溝内に複数の石噛抑制突起3を形成することもできる。
【0045】
また前記実施形態では、横溝12における一の溝側面122aと他の溝側面122bとが対向しているが、各溝側面の位置関係はこれに限定されない。例えば
参考例として、一の溝側面122aと他の溝側面122bとがV字状に交差したり、L字状に直交したりする位置関係であってもよい。
【0046】
また、柱部31の頂面311は平面であることに限定されず、斜面や湾曲面であってもよい。また、周囲部32の斜面は平面に限定されず、湾曲面であってもよい。また、前記実施形態では、隣り合う斜面は屈曲した関係にあったが、一定の傾斜とされるか、または、連続的に変化する傾斜とされることで屈曲しない関係とすることもできる。例えば
図8(B)に示す石噛抑制突起3では、周囲部32に順次下降する一連の傾斜が形成されている。また、斜面と斜面とを溝底面121に平行な平坦面が接続することもできる。更に、例えば隣り合う斜面間に段差が存在したり、空間が存在したりするなど、隣り合う一方の斜面の端部と他方の斜面の端部とが同一高さとなるように各斜面が接続されていなくてもよい。
【0047】
また、低段部3Lと高段部3Hとは、前記実施形態のように斜面が上方から下方まで連続した形態に限定されず、壁部を介して断絶した関係にあってもよい。また、前記実施形態の石噛抑制突起3は、低段部3Lと高段部3Hとの二段で構成されていたが三段以上で構成されていてもよい。この場合の高段部3Hは、タイヤの走行時に溝に入り込んだ小石が当たることによって、溝内部まで入り込むことが阻止される作用を奏する複数の段により構成されることがある。低段部3Lも同じく、溝における溝側面と高段部3Hとの間に入り込んだ小石を移動させることができる作用を奏する複数の段により構成されることがある。
【0048】
次に、
図1〜
図7に示す石噛抑制突起3が形成されたタイヤを実施例1、
図8(A)に示す石噛抑制突起3が形成されたタイヤを実施例2、
図8(B)に示す石噛抑制突起3が形成されたタイヤを実施例3とし、本願の発明者が前記各実施例のタイヤを試作して評価を行ったので、この評価につき説明する。比較例は、
図9に示すような、傾斜のない二段構成の突起300が形成されたタイヤである。
【0049】
まず、排出性の評価については、低速度(時速20km)にて、非舗装路(砂利道)を1000m走行し、タイヤに小石がどれほど挟まっているかをカウントし、比較例におけるカウント数を分母とし、各実施例におけるカウント数を分子とした数値の逆数を100に直して指数評価した。指数が大きいほど、小石を排出しやすいことを意味する。
【0050】
次に、耐グルーブクラック性の評価については、テストタイヤ(LT265/70R17)を50000km走行させた後に、主溝11における溝底面でのグルーブクラック(微小なクラック)の発生状況を目視により観察し、その発生箇所をカウントし、比較例におけるカウント数を分母とし、各実施例におけるカウント数を分子とした数値の逆数を100に直して指数評価した。指数が大きいほど、耐グルーブクラック性に優れることを意味する。
【0051】
排出性の評価、耐グルーブクラック性の評価のいずれも、実施例1〜3の評価が105であった。つまり、実施例1〜3が比較例よりも優れることが確認できた。よって、本発明に係るタイヤの優位性が裏付けられた。
【0052】
最後に、本発明につき、実施形態の構成及び当該構成により奏する作用についてまとめておく。
【0053】
本実施形態は、トレッド部に形成され、溝底面121及び当該溝底面121から立ち上がる溝側面122a,122bを有する横溝12と、前記溝底面121から突出した石噛抑制突起3とを備え、前記石噛抑制突起3は、溝底面基準で低い位置にある低段部3L(周囲部32)と、溝底面基準で高い位置にある高段部3H(柱部31)とを備え、前記低段部3L(周囲部32)には、前記横溝12における一の溝側面122aに沿って前記横溝12の深さ方向に傾斜する一方側斜面32aと、前記横溝12における他の溝側面122bに沿って前記横溝12の深さ方向に傾斜する他方側斜面32bとを備え、前記一方側斜面32aと前記他方側斜面32bとは異なる方向に傾斜している空気入りタイヤである。
【0054】
この構成によれば、前記石噛抑制突起3は低段部3L(周囲部32)と高段部3H(柱部32)とを備え、前記低段部3L(周囲部32)には、前記横溝12における一の溝側面122aに沿って前記横溝12の深さ方向に傾斜する一方側斜面32aと、前記横溝12における他の溝側面122bに沿って前記横溝12の深さ方向に傾斜する他方側斜面32bとを備え、前記一方側斜面32aと前記他方側斜面32bとは異なる方向に傾斜している。このため、高段部3H(柱部32)では、タイヤの走行時に前記石噛抑制突起3の形成された横溝12に入り込んだ小石が当該高段部3H(柱部32)に当たることによって、溝内部まで入り込むことが阻止される。そして低段部3L(周囲部32)では、横溝12における溝側面122a,122bと前記高段部3H(柱部32)との間に入り込んだ小石S1,S2を、前記一方側斜面32aと前記他方側斜面32bとにより、例えば横溝12内の相対的に広い領域121a,121bに導くことができる。また、前記一方側斜面32aと前記他方側斜面32bとは異なる方向に傾斜しているので、各斜面32a,32bに位置する小石S1,S2を当該各斜面に沿わせて異なる方向M1,M2に移動させることができる。
【0055】
また、前記横溝12における一の溝側面122aと他の溝側面122bとは対向しており、前記一方側斜面32aは前記高段部3H(柱部32)よりも前記一の溝側面側に位置し、前記他方側斜面32bは前記高段部3H(柱部32)よりも前記他の溝側面側に位置し、前記一方側斜面32aと前記他方側斜面32bとは逆方向に傾斜しており、前記一方側斜面32aにおいて溝底面基準で最も低い位置にある低端部322Lと、前記他方側斜面32bにおいて溝底面基準で最も高い位置にある高端部324Hとの間に、前記一方側斜面32aの低端部側が高く、前記他方側斜面32bの高端部側が低い連結斜面32cが位置しているものとできる。
【0056】
この構成によれば、一方側斜面32a、連結斜面32c、他方側斜面32bが連続して位置することにより、各斜面32a,32c,32bを高い方から低い方へと連続させることができる。このため、小石S1,S2を各斜面32a,32c,32bに沿って円滑に移動させることができる。
【0057】
また、前記石噛抑制突起3の底面積に対する、当該石噛抑制突起3の頂面311の面積の比率は10〜20%とできる。この構成によれば、前記石噛抑制突起3の剛性を当該石噛抑制突起3の上部において適度に小さくできる。このため、前記石噛抑制突起3の上部に、横溝12に入り込もうとした小石が当たった場合に、石噛抑制突起3の上部が撓むことにより小石を溝外に排出させやすい。
【0058】
また、前記石噛抑制突起3の溝底面からの高さは、前記横溝12の深さに対して50%以下とできる。この構成によれば、突起高さが高い分、石噛抑制突起3の剛性が小さくなって、当該石噛抑制突起3が過度に変形することを抑制し、当該石噛抑制突起3に欠けや割れ等の損傷が発生することを抑制できる。