(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
トレッド部にタイヤ周方向に延びる周方向溝を有する空気入りタイヤにおいて、前記周方向溝の溝底にタイヤ周方向に沿って配列された複数の突起体を含む複数列の突起列を形成し、前記突起体の高さをタイヤ周方向に沿って周期的に変化させ、隣り合う一対の突起列をその突起体がタイヤ周方向に重複しつつ該突起体の最大高さ位置がタイヤ周方向にずれるように配置し、隣り合う一対の突起列のうち、一方の突起列では前記突起体を構成するタイヤ周方向の一方側の傾斜面の傾斜角度を他方側の傾斜面の傾斜角度よりも小さくし、他方の突起列では前記突起体を構成するタイヤ周方向の一方側の傾斜面の傾斜角度を他方側の傾斜面の傾斜角度よりも大きくしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【背景技術】
【0002】
トラック等の重荷重車両に装着される重荷重用空気入りタイヤは、通常、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝を有し、これら主溝によりタイヤ周方向に延在する複数列のリブを区画したリブ基調のトレッドパターンを有している。
【0003】
上述のような構成された重荷重用空気入りタイヤは、オンロードのみならずオフロードでも使用されることがあるが、周方向溝内に石噛みが発生すると、その溝内に挟まった石が溝底側に移動し、所謂ストーンドリリングが発生することがある。このようなストーンドリリングが発生すると、周方向溝の溝底に大きなクラックが形成され、スチールコードからなるベルト層に錆が生じて空気入りタイヤの耐久性が大幅に低下したり、台タイヤとなる部分の損傷により更生を行うことができなくなったりするという問題がある。
【0004】
これに対して、周方向溝の断面形状を工夫することで石噛みを防止する技術が種々提案されている(例えば、特許文献1〜6参照)。つまり、石噛み防止策として、周方向溝の溝底に、例えば、タイヤ周方向に沿って一定の高さで連続的に延在する突起体や、タイヤ周方向に沿って起伏しながら連続的に延在する突起体や、タイヤ周方向に沿って断続的に配置された多数の突起体を設けることが提案されている。
【0005】
しかしながら、上述した石噛み防止策では、石が溝底に到達することを抑制する効果が得られるものの、溝内に挟まった石を外部に排出する効果は殆ど得られない。そのため、石が溝内に挟まった状態で保持され、場合によっては、石が溝底側の深い位置まで押し込まれ、ストーンドリリングが発生することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、石噛み防止性能を改善することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部にタイヤ周方向に延びる周方向溝を有する空気入りタイヤにおいて、前記周方向溝の溝底にタイヤ周方向に沿って配列された複数の突起体を含む複数列の突起列を形成し、前記突起体の高さをタイヤ周方向に沿って周期的に変化させ、隣り合う一対の突起列をその突起体がタイヤ周方向に重複しつつ該突起体の最大高さ位置がタイヤ周方向にずれるように配置し
、隣り合う一対の突起列のうち、一方の突起列では前記突起体を構成するタイヤ周方向の一方側の傾斜面の傾斜角度を他方側の傾斜面の傾斜角度よりも小さくし、他方の突起列では前記突起体を構成するタイヤ周方向の一方側の傾斜面の傾斜角度を他方側の傾斜面の傾斜角度よりも大きくしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0009】
本発明では、周方向溝の溝底にタイヤ周方向に沿って配列された複数の突起体を含む複数列の突起列を形成し、突起体の高さをタイヤ周方向に沿って周期的に変化させ、隣り合う一対の突起列をその突起体がタイヤ周方向に重複しつつ該突起体の最大高さ位置がタイヤ周方向にずれるように配置したことにより、踏み込み時に路面上の石が周方向溝内に侵入した際に最大高さ位置がずれた一対の突起体が石の溝底側への移動を阻止し、蹴り出し時にはトレッド部と石との間に発生する滑り力に基づいて石が蹴り出し側の突起体に沿って移動してタイヤ径方向に向かって押し出される。従って、溝内に挟まった石が溝底側の深い位置まで押し込まれることを防止するだけでなく、その溝内に挟まった石を空気入りタイヤの転動に伴って外部に排出することができる。これにより、石噛み防止性能を改善することができる。
【0010】
本発明において、隣り合う一対の突起列のうち、一方の突起列では突起体を構成するタイヤ周方向の一方側の傾斜面の傾斜角度を他方側の傾斜面の傾斜角度よりも小さくし、他方の突起列では突起体を構成するタイヤ周方向の一方側の傾斜面の傾斜角度を他方側の傾斜面の傾斜角度よりも大きくすることが好ましい。これにより、周方向溝内に挟まった石の溝底側への移動を効果的に阻止すると共に、石の排出を円滑に行うことができる。
【0011】
突起体の最大高さHmaxと突起体のタイヤ周方向の長さPとの比Hmax/Pは0.16〜0.20であることが好ましい。また、突起体の最大高さHmaxと周方向溝の溝深さDとの比Hmax/Dは1.0以下であることが好ましい。更に、周方向溝の溝深さDと突起体のタイヤ周方向の長さPとの比P/Dは3〜8であることが好ましい。これにより、周方向溝内に挟まった石の溝底側への移動を効果的に阻止すると共に、石の排出を円滑に行うことができる。
【0012】
周方向溝の溝幅Wと該周方向溝内で溝幅方向に並ぶ突起体の幅の総和wとの比w/Wは0.3〜1.0であることが好ましい。これにより、石を受け止める突起体の全体としての剛性が十分に確保されるので、周方向溝内に挟まった石の溝底側への移動を効果的に阻止すると共に、石の排出を円滑に行うことができる。
【0013】
突起列の各々は少なくとも20個の突起体を含むことが好ましい。また、隣り合う一対の突起列における突起体のタイヤ周方向の重複量Xと該突起体のタイヤ周方向の長さPとの比X/Pは0.3以上であることが好ましい。これにより、周方向溝内に挟まった石の溝底側への移動を効果的に阻止すると共に、石の排出を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。
【
図2】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。
【
図3】周方向溝の溝底に形成された突起体の一例を示す斜視図である。
【
図4】周方向溝の溝底に形成された突起体の一例を示す側面図である。
【
図5】周方向溝の溝底に形成された突起体の一例を示す正面図である。
【
図6】周方向溝内に挟まれた石の踏み込み時の状態を示す説明図である。
【
図7】周方向溝内に挟まれた石の蹴り出し時の状態を示す説明図である。
【
図8】周方向溝の溝底に形成された突起体の変形例を示す斜視図である。
【
図9】周方向溝の溝底に形成された突起体の他の変形例を示す斜視図である。
【
図10】周方向溝の溝底に形成された突起体の更に他の変形例を示す斜視図である。
【
図11】周方向溝の溝底に形成された突起体の更に他の変形例を示す側面図である。
【
図12】周方向溝の溝底に形成された突起体の更に他の変形例を示す側面図である。
【
図13】周方向溝の溝底に形成された突起体の更に他の変形例を示す側面図である。
【
図14】周方向溝の溝底に形成された突起体の更に他の変形例を示す側面図である。
【
図15】周方向溝の溝底に形成された比較例の突起体を示す側面図である。
【
図16】周方向溝の溝底に形成された他の比較例の突起体を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図1〜
図5は本発明の実施形態からなる重荷重用の空気入りタイヤを示すものである。なお、
図1はタイヤセンターラインCLの一方側の部分のみを示しているが、この空気入りタイヤはタイヤセンターラインCLの他方側にも対応する構造を有している。
【0016】
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部1と、該トレッド部1の両側に配置された一対のサイドウォール部2,2と、これらサイドウォール部2のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部3,3とを備えている。
【0017】
一対のビード部3,3間にはカーカス層4が装架されている。このカーカス層4は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部3に配置されたビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア5の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー6が配置されている。
【0018】
一方、トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には複数層のベルト層7(7A,7B,7C,7D)が埋設されている。これらベルト層7A〜7Dはタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層7A〜7Dにおいて、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば10°〜60°の範囲に設定されている。ベルト層7A〜7Dの補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。
【0019】
図2に示すように、トレッド部1にはタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝11が形成されている。これにより、トレッド部1にはタイヤ周方向に延在する複数列の陸部12が区画されている。これら陸部12はタイヤ周方向に沿って連続したリブ構造を有しているが、必要に応じてタイヤ幅方向に延びるラグ溝やサイプを設けることができる。
【0020】
上記空気入りタイヤにおいて、
図1〜
図5に示すように、各周方向溝11の溝底にはその溝幅方向に並ぶ複数列(
図1〜5では2列)の突起列20(20A,20B)が形成されており、各突起列20はタイヤ周方向Cに沿って配列された複数の突起体21(21A,21B)から構成されている。突起体21の高さはタイヤ周方向Cに沿って周期的に変化している。より具体的には、各突起体21はタイヤ周方向Cの両端部にて最も低くなり、その両端部間の中間部にて最も高くなるような形状(例えば、
図4参照)を有している。隣り合う一対の突起列20A,20Bは、
図4に示すように、その突起体21A,21Bがタイヤ周方向Cに重複しつつ該突起体21A,21Bの最大高さ位置がタイヤ周方向Cにずれるように配置されている。
【0021】
図6は周方向溝内に挟まれた石の踏み込み時の状態を示し、
図7は周方向溝内に挟まれた石の蹴り出し時の状態を示すものである。上述した空気入りタイヤは、周方向溝11の溝底にタイヤ周方向Cに沿って配列された複数の突起体21を含む複数列の突起列20を形成し、突起体21の高さをタイヤ周方向Cに沿って周期的に変化させ、隣り合う一対の突起列20A,20Bをその突起体21A,21Bがタイヤ周方向Cに重複しつつ該突起体21A,21Bの最大高さ位置がタイヤ周方向Cにずれるように配置した構造を有している。そのため、
図6に示すように、踏み込み時においては、路面R上の石Sが周方向溝11内に侵入した際に最大高さ位置がずれた一対の突起体21A,21Bが石Sの溝底側への移動を阻止する。一方、
図7に示すように、蹴り出し時においては、トレッド部1と石Sとの間に発生する滑り力に基づいて石Sが蹴り出し側の突起体21Aに沿って移動してタイヤ径方向に向かって押し出される。その結果、周方向溝11内に挟まった石Sが溝底側の深い位置まで押し込まれることを防止し、更には周方向溝11内に挟まった石Sを空気入りタイヤの転動に伴って外部に排出することができる。これにより、石噛み防止性能を従来よりも改善することができる。
【0022】
そして、上述のように石噛み防止性能を改善することにより、ストーンドリリングに起因して周方向溝11の溝底に大きなクラックが形成されるのを防止することができる。その結果、ベルト層7における錆の発生により空気入りタイヤの耐久性が低下したり、台タイヤとなる部分の損傷により更生不能となったりするという不都合を回避することができる。
【0023】
石噛み防止性能の改善効果を十分に得るために、
図4に示すように、隣り合う一対の突起列20A,20Bのうち、一方の突起列20Aでは突起体21Aを構成するタイヤ周方向の一方側の傾斜面の傾斜角度θ
A1を他方側の傾斜面の傾斜角度θ
A2よりも小さくし、他方の突起列20Bでは突起体21Bを構成するタイヤ周方向の一方側の傾斜面の傾斜角度θ
B1を他方側の傾斜面の傾斜角度θ
B2よりも大きくすると良い。ここで言う傾斜角度θ
A1,θ
A2,θ
B1,θ
B2はいずれも周方向溝11の溝底面に対する傾斜角度である。このような形状を規定することにより、周方向溝11内に挟まった石Sの溝底側への移動を効果的に阻止すると共に、石Sの排出を円滑に行うことができる。例えば、傾斜角度θ
A1,θ
B2は15°〜45°の範囲に設定し、傾斜角度θ
A2,θ
B1は45°〜75°の範囲に設定すると良い。
【0024】
上記空気入りタイヤにおいて、突起体21の最大高さHmaxと突起体21のタイヤ周方向の長さPとの比Hmax/Pは0.16〜0.20であると良い。これにより、周方向溝11内に挟まった石の溝底側への移動を効果的に阻止すると共に、石の排出を円滑に行うことができる。ここで、比Hmax/Pが上記範囲から外れると石噛み防止性能の改善効果が低下する。
【0025】
また、突起体21の最大高さHmaxと周方向溝11の溝深さDとの比Hmax/Dは1.0以下、より好ましくは、0.3〜0.5であると良い。これにより、周方向溝11内に挟まった石の溝底側への移動を効果的に阻止すると共に、石の排出を円滑に行うことができる。ここで、比Hmax/Dが大き過ぎると排水性を阻害する恐れがあり、逆に小さ過ぎると石噛み防止性能の改善効果が低下する。
【0026】
更に、周方向溝11の溝深さDと突起体21のタイヤ周方向Cの長さPとの比P/Dは3〜8であると良い。これにより、周方向溝11内に挟まった石の溝底側への移動を効果的に阻止すると共に、石の排出を円滑に行うことができる。ここで、比P/Dが上記範囲から外れると石噛み防止性能の改善効果が低下する。
【0027】
上記空気入りタイヤにおいて、周方向溝11の溝幅Wと該周方向溝11内で溝幅方向に並ぶ突起体21の幅の総和w(w=w1+w2)との比w/Wは0.3〜1.0、より好ましくは、0.5〜1.0であると良い。これにより、石を受け止める突起体21の全体としての剛性が十分に確保されるので、周方向溝11内に挟まった石の溝底側への移動を効果的に阻止すると共に、石の排出を円滑に行うことができる。ここで、比w/Wが小さ過ぎると石噛み防止性能の改善効果が低下する。なお、周方向溝11内においてn列の突起体21が溝幅方向に並ぶ場合、その幅の総和wはw=w1+w2+・・・wnから求められる。
【0028】
上記空気入りタイヤにおいて、突起列20の各々は少なくとも20個の突起体21を含むことが望ましい。このように各突起列20がタイヤ周方向Cに沿って配列された少なくとも20個の突起体21を含むことにより、石噛み防止性能の改善効果をタイヤ周方向の広範な範囲において十分に発揮することが可能になる。
【0029】
また、隣り合う一対の突起列20A,20Bにおける突起体21A,21Bのタイヤ周方向Cの重複量Xと該突起体21A,21Bのタイヤ周方向Cの長さPとの比X/P(
図4参照)は0.3以上であると良い。
図4では重複量Xと長さPとが同一値であるため、X/P=1.0となっている。これにより、周方向溝11内に挟まった石の溝底側への移動を効果的に阻止すると共に、石の排出を円滑に行うことができる。ここで、比X/Pが小さ過ぎると石噛み防止性能の改善効果が低下する。
【0030】
図8〜
図10はそれぞれ周方向溝の溝底に形成された突起体の変形例を示すものである。
図8において、周方向溝11の溝底には2列の突起列20A,20Bが形成され、これら突起列20A,20Bはそれぞれタイヤ周方向Cに沿って配列された複数の突起体21A,21Bを含み、これら突起体21A,21Bのタイヤ周方向Cの重複量Xが
図3の場合よりも小さくなっている。
図9において、周方向溝11の溝底には3列の突起列20A,20B,20Cが形成され、これら突起列20A,20B,20Cはそれぞれタイヤ周方向Cに沿って配列された複数の突起体21A,21B,21Cを含んでいる。
図10において、周方向溝11の溝底には4列の突起列20A,20B,20C,20Dが形成され、これら突起列20A,20B,20C,20Dはそれぞれタイヤ周方向Cに沿って配列された複数の突起体21A,21B,21C,21Dを含んでいる。このように突起列20の配列数は適宜増やすことができる。
【0031】
図11〜
図14はそれぞれ周方向溝の溝底に形成された突起体の変形例を示すものである。
図11において、突起列20を構成する突起体21は側面視にて直角三角形をなしている。
図12において、突起列20を構成する突起体21は連続的に形成されている。
図13において、突起列20を構成する突起体21は両側の傾斜面の傾斜角度が等しくなっている。
図14において、突起列20を構成する突起体21は側面視にて波形をなしている。このように突起列20を構成する突起体21の側面視形状は適宜選択することができる。
【0032】
本発明に係る空気入りタイヤは、その用途が限定されるものではないが、特に重荷重用空気入りタイヤとして好適である。重荷重用空気入りタイヤでは、石噛みによるストーンドリリングが発生し易く、それに伴うタイヤ故障等を生じ易いが、本発明を適用することにより、そのような不都合を効果的に回避することが可能なる。
【実施例】
【0033】
タイヤサイズが11R22.5であり、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝を有する重荷重用の空気入りタイヤにおいて、各周方向溝の溝底にタイヤ周方向に沿って配列された複数の突起体を含む2列の突起列を形成し、突起体の高さをタイヤ周方向に沿って周期的に変化させ、隣り合う一対の突起列をその突起体がタイヤ周方向に重複しつつ該突起体の最大高さ位置がタイヤ周方向にずれるように配置すると共に、突起体の最大高さHmaxと突起体のタイヤ周方向の長さPとの比Hmax/P、周方向溝の溝深さDと突起体のタイヤ周方向の長さPとの比P/D、周方向溝の溝幅Wと該周方向溝内で溝幅方向に並ぶ突起体の幅の総和wとの比w/Wを表1のように設定した実施例1〜8のタイヤを作製した。
【0034】
実施例1〜8において、突起体には
図3の構造を採用し、各突起列をタイヤ周方向に配列された200個の突起体から構成し、隣り合う一対の突起列における突起体のタイヤ周方向の重複量Xと該突起体のタイヤ周方向の長さPとの比X/Pを0.4とした。
【0035】
比較のため、各周方向溝の溝底に突起体を設けていない従来例を用意した。また、各周方向溝の溝底にタイヤ周方向に沿って断続的に配置されていて一定の高さを有する突起体30(
図15参照)を設けた比較例1を用意した。更に、各周方向溝の溝底にタイヤ周方向に沿って連続的に配置されていて高さが周期的に変化する突起体40(
図16参照)を設けた比較例2を用意した。
【0036】
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、石噛み防止性能を評価し、その結果を表1に併せて示した。
【0037】
石噛み防止性能:
各試験タイヤをリムサイズ22.5×8.25のホイールに組み付け、空気圧を800kPaとし、荷重を26.7kNとする条件で2−D4車両の総輪に装着し、所定のオフロード走行を実施した後、各試験タイヤにおける周方向溝の石噛み個数を計測した。評価結果は、計測値の逆数を用い、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど石噛み防止性能が優れていることを意味する。
【0038】
【表1】
【0039】
表1から明らかなように、実施例1〜8のタイヤはいずれも従来例1との対比において石噛み防止性能が優れていた。これに対して、比較例1,2のタイヤは石噛み防止性能の改善効果が認められるものの、その効果は必ずしも十分ではなかった。