特許 6824013 空気入りタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6824013

(24)【登録日】2021年1月14日

(45)【発行日】2021年2月3日

(54)【発明の名称】空気入りタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 11/01 20060101AFI20210121BHJP

   B60C 11/13 20060101ALI20210121BHJP

【ＦＩ】

   B60C11/01 B

   B60C11/13 B

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-230992(P2016-230992)

(22)【出願日】2016年11月29日

(65)【公開番号】特開2018-86921(P2018-86921A)

(43)【公開日】2018年6月7日

【審査請求日】2019年9月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吹田 晴信

【審査官】 増田 亮子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−０１６０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０７１１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３３２０８３７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 米国特許第８０７４６９０（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 米国特許第８８５１１２８（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｃ １１／０１

Ｂ６０Ｃ １１／０１

Ｂ６０Ｃ １１／１３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤ周方向に沿って延びるショルダー陸部 を含むトレッドを備え、
前記ショルダー陸部には、前記タイヤ周方向に沿って延びる細溝が設けられ、
前記ショルダー陸部は、前記細溝のタイヤ幅方向外側に位置する犠牲陸部を含み、
タイヤ幅方向断面における前記犠牲陸部の輪郭は、前記犠牲陸部の頂に、第１円弧と前記第１円弧のタイヤ幅方向内側に位置する第２円弧とを含み、
前記第１円弧の両端は、第１端と、前記第１端のタイヤ幅方向内側かつタイヤ径方向外側に位置する第２端とからなり、
前記第２円弧の両端は、第１端と、前記第１端のタイヤ幅方向内側かつタイヤ径方向内側に位置する第２端とからなり、
前記第１円弧の曲率半径は、前記第２円弧の曲率半径より大きく、
前記ショルダー陸部は、前記細溝のタイヤ幅方向内側に位置する本体陸部をさらに含み、
前記タイヤ幅方向断面における前記本体陸部の輪郭は、前記細溝の壁面の一部を構成する本体陸部線分を含み、
前記細溝は、前記本体陸部線分に沿って延びる第１領域と、前記タイヤ径方向で前記第１領域より奥に位置する第２領域とを含み、
前記第２領域は、前記タイヤ幅方向断面において、奥にすすむほどタイヤ赤道面に近づく湾曲状をなす、
空気入りタイヤ。

【請求項2】

前記タイヤ幅方向断面における前記第２領域の輪郭は角を含まない、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【請求項3】

前記犠牲陸部の輪郭が、前記第２円弧の前記第２端からタイヤ径方向に対して傾斜なしで延びる線分、または前記第２円弧の前記第２端からタイヤ径方向に対して７°以下の傾斜でタイヤ赤道面に近づくように延びる線分を含む、請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ディフェンス グルーブ（以下、「細溝」という。）が設けられた空気入りタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

走行中の空気入りタイヤでは、一般にトレッド面におけるショルダー陸部の接地端近傍において接地圧が高く、トレッド面における他の陸部に比べて、ショルダー陸部の接地端近傍は摩耗量が大きくなる。

【0003】

このような偏摩耗を防止するために、ショルダー陸部に、タイヤ周方向に延び、タイヤ幅方向断面でタイヤ径方向に沿って直線で延びる細溝を設けることがある。細溝は、ショルダー陸部を、細溝のタイヤ幅方向内側の本体陸部と、細溝のタイヤ幅方向外側の犠牲陸部とに分け、本体陸部の摩耗を抑制する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開第３３２０８３７号

【特許文献2】特開２００２−４６４１８

【特許文献3】特開第５２２２２３９号

【特許文献4】特開２００５−８１９１８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このような細溝をタイヤに設ける場合、タイヤ幅方向断面において、犠牲陸部の頂輪郭を、本体陸部の頂輪郭を構成する円弧と同じ曲率の円弧で構成することがある。

【0006】

しかしながら、このような形状の犠牲陸部を有するタイヤにおいては、犠牲陸部における細溝側肩の接地圧が高く、タイヤ転動における犠牲陸部の圧縮歪・引張歪が大きく、歪エネルギーが高いため、溝底や、犠牲陸部を構成する両壁にクラックが発生しやすい。

【0007】

本開示は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、溝底と犠牲陸部とにおける耐クラック性を向上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】

本開示の空気入りタイヤは、
タイヤ周方向に沿って延びるショルダー陸部 を含むトレッドを備え、
ショルダー陸部には、タイヤ周方向に沿って延びる細溝が設けられ、
ショルダー陸部は、細溝のタイヤ幅方向外側に位置する犠牲陸部を含み、
タイヤ幅方向断面における犠牲陸部の輪郭は、犠牲陸部の頂に、第１円弧と第１円弧のタイヤ幅方向内側に位置する第２円弧とを含み、
第１円弧の両端は、第１端と、第１端のタイヤ幅方向内側かつタイヤ径方向外側に位置する第２端とからなり、
第２円弧の両端は、第１端と、第１端のタイヤ幅方向内側かつタイヤ径方向内側に位置する第２端とからなり、
第１円弧の曲率半径は、第２円弧の曲率半径より大きい。

【0009】

本開示では、第１円弧と、第１円弧のタイヤ幅方向内側に位置し、第１円弧の曲率半径より小さい曲率半径を有する第２円弧とで犠牲陸部の頂の輪郭を構成することにより犠牲陸部における細溝側肩の接地圧下げ幅を犠牲陸部におけるショルダー陸部端側肩の接地圧下げ幅よりも大きくとり、犠牲陸部の接地圧を最適化することが可能である。よって、溝底と犠牲陸部とにおける耐クラック性を向上できる。

【0010】

本開示の空気入りタイヤにおいて、ショルダー陸部が、細溝のタイヤ幅方向内側に位置する本体陸部をさらに含み、
タイヤ幅方向断面における本体陸部の輪郭は、細溝の壁面の一部を構成する本体陸部線分を含み、
細溝は、本体陸部線分に沿って延びる第１領域と、タイヤ径方向で第１領域より奥に位置する第２領域とを含み、
第２領域は、タイヤ幅方向断面において、奥にすすむほどタイヤ赤道面に近づく湾曲状をなすことが好ましい。本体陸部の細溝に近い部分の接地圧を低減し耐偏摩耗性を向上できるからである。

【0011】

本開示の空気入りタイヤにおいて、タイヤ幅方向断面における第２領域の輪郭は角を含まないことが好ましい。溝底の歪み集中を分散し、耐溝底クラック性を向上できるからである。

【0012】

本開示の空気入りタイヤにおいて、犠牲陸部の輪郭が、第２円弧の第２端からタイヤ径方向に対して傾斜なしで延びる線分、または第２円弧の第２端からタイヤ径方向に対して７°以下の傾斜でタイヤ赤道面に近づくように延びる線分を含むことが好ましい。線分が、タイヤ径方向に対して傾斜をもつ場合、犠牲陸部の剛性を向上できるとともに、溝底の歪み集中を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態１の空気入りタイヤにおけるショルダー陸部のタイヤ幅方向断面図である。

【図2】変形例１の空気入りタイヤにおけるショルダー陸部のタイヤ幅方向断面図である。

【図3】変形例２の空気入りタイヤにおけるショルダー陸部のタイヤ幅方向断面図である。

【図4】実施例１テストタイヤにおけるショルダー陸部のタイヤ幅方向断面図である。

【図5】比較例１テストタイヤにおけるショルダー陸部のタイヤ幅方向断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示の実施形態１について説明する。図１において、９１はタイヤ幅方向を示す。タイヤ幅方向は、タイヤ赤道面に対して直角をなす方向である。９２はタイヤ径方向を示す。「タイヤ幅方向断面」は、タイヤ回転軸の両端を通るように空気入りタイヤをまっすぐ切断した場合の断面である。

【0015】

図１に示すように、実施形態１の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に沿って延びるショルダー陸部１１ を含むトレッド１を備える。ショルダー陸部１１には、タイヤ周方向に沿って延びる細溝１２が設けられている。図１には示していないものの、トレッド１には、ショルダー陸部１１のタイヤ幅方向内側で、タイヤ周方向に沿って延びる主溝が設けられている。主溝の幅は、細溝１２の幅より大きい。主溝の幅は、たとえば５ｍｍ〜２０ｍｍである。

【0016】

ショルダー陸部１１は、細溝１２のタイヤ幅方向外側に位置する犠牲陸部１１２を含む。タイヤ幅方向断面における犠牲陸部１１２の輪郭は、犠牲陸部１１２の頂に、第１円弧４２と第１円弧４２のタイヤ幅方向内側に位置する第２円弧４４とを含む。犠牲陸部１１２の輪郭は、犠牲陸部１１２の頂に、第３円弧４３をさらに含む。犠牲陸部１１２の輪郭は、線分４５、第４円弧４６および第５円弧４１をさらに含む。

【0017】

第１円弧４２の両端は、第１端４２１と、第１端４２１のタイヤ幅方向内側かつタイヤ径方向外側に位置する第２端４２２とからなる。第１円弧４２は、犠牲陸部１１２の肩を徐々に下げるように、第３円弧４３と第５円弧４１とをつなぐ。第１円弧４２の曲率半径は、第２円弧４４の曲率半径より大きい。第１円弧４２の曲率半径は、たとえば０．５ｍｍ以上である。第１円弧４２における曲率半径の上限は、たとえば３ｍｍである。第１円弧４２の長さは、たとえば０．３ｍｍ以上である。第１円弧４２の長さ上限は、たとえば２．６ｍｍである。第１円弧４２の曲率中心は、第１円弧４２の第１端４２１を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線のタイヤ径方向内側に位置することができる。

【0018】

第２円弧４４の両端は、第１端４４１と、第１端４４１のタイヤ幅方向内側かつタイヤ径方向内側に位置する第２端４４２とからなる。第２円弧４４は、犠牲陸部１１２の肩を徐々に下げるように、第３円弧４３と線分４５とをつなぐ。第２円弧４４の曲率半径は、たとえば０．２ｍｍ以上である。第２円弧４４における曲率半径の上限は、たとえば１．５ｍｍである。第２円弧４４の長さは、たとえば０．３ｍｍ以上である。第２円弧４４の長さ上限は、たとえば２．５ｍｍである。第２円弧４４の曲率中心は、第２円弧４４の第２端４４２を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線のタイヤ径方向内側に位置することができる。第２円弧４４の曲率中心は、そこに位置するのではなく、第２円弧４４の第２端４４２を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線上に位置することも可能である。

【0019】

第３円弧４３は、直線ではないもののそれに近い円弧状をなし、タイヤ幅方向に沿って延びる。第３円弧４３は、第１円弧４２と第２円弧４４とをつなぐ。第３円弧４３の曲率半径は、たとえば４００ｍｍ以上である。第３円弧４３の長さは、たとえば０．５ｍｍ以上である。第３円弧４３の長さ上限は、たとえば２．７ｍｍである。第３円弧４３の曲率中心は、第３円弧４３をタイヤ赤道面まで延長した仮想線のタイヤ径方向内側に位置することができる。

【0020】

犠牲陸部１１２の輪郭は線分４５を含む。線分４５は、細溝１２の壁面の一部を構成する。線分４５は、第２円弧４４の第２端４４２から、タイヤ径方向に対して７°以下の傾斜でタイヤ赤道面に近づくように延びることができる。いっぽう、線分４５は、タイヤ径方向に対して傾斜なしで、第２円弧４４の第２端４４２から延びることも可能である。線分４５の長さはたとえば
５ｍｍ以上である。線分４５の長さ上限は、たとえば１０ｍｍである。

【0021】

犠牲陸部１１２の輪郭は第４円弧４６を含む。第４円弧４６は、細溝１２の壁面の一部を構成する。第４円弧４６は、線分４５のタイヤ径方向内側端から、タイヤ赤道面に近づくように延びる。第４円弧４６の曲率半径は、たとえば５ｍｍ以上である。第４円弧４６における曲率半径の上限は、たとえば９ｍｍである。第４円弧４６の長さは、たとえば４ｍｍ以上である。第４円弧４６の長さ上限は、たとえば６ｍｍである。第４円弧４６の曲率中心は、細溝１２のタイヤ径方向最奥点１２２１を通ってタイヤ径方向に沿って延びる仮想直線のタイヤ幅方向内側に位置することができる。

【0022】

犠牲陸部１１２の輪郭は第５円弧４１を含む。第５円弧４１は、第１円弧４２の第１端４２１から、タイヤ赤道面から離れるように延びる。第５円弧４１の曲率半径は、たとえば３０ｍｍ以上である。第５円弧４１における曲率半径の上限は、たとえば６０ｍｍである。第５円弧４１の曲率中心は、第１円弧４２の第１端４２１を通ってタイヤ径方向に沿って延びる仮想直線のタイヤ幅方向内側に位置することができる。

【0023】

第１円弧４２の第１端４２１を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線と、第１円弧４２の第２端４２２を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線との距離Ｗａは、たとえば０．２ｍｍ〜１．５ｍｍである。

【0024】

第２円弧４４の第１端４４１を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線と、第２円弧４４の第２端４４２を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線との距離Ｗｂは、たとえば０．１ｍｍ〜１．５ｍｍである。

【0025】

第１円弧４２の第１端４２１を通ってタイヤ径方向に沿って延びる仮想直線と、第２円弧４４の第２端４４２を通ってタイヤ径方向に沿って延びる仮想直線との距離Ｗｃは、たとえば２ｍｍ〜５ｍｍである。

【0026】

ショルダー陸部１１は、細溝１２のタイヤ幅方向内側に位置する本体陸部１１１をさらに含む。タイヤ幅方向断面における本体陸部１１１の輪郭は、第１円弧３１、線分３２および第２円弧３３を含む。

【0027】

本体陸部１１１の輪郭は、本体陸部１１１の頂に第１円弧３１を含む。第１円弧３１は、トレッド１のトレッド面の一部を構成する。第１円弧３１は、直線ではないもののそれに近い円弧状をなし、タイヤ幅方向に沿って延びる。第１円弧３１は、第３円弧４３のオフセット線であることが好ましい。これは、第１円弧３１を犠牲陸部１１２の上方まで延長した仮想線と第３円弧４３との両者が交わらないことを少なくとも意味する。第１円弧３１の両端は、第１端と、第１端のタイヤ幅方向外側に位置する第２端３１２とからなる。第１円弧３１における曲率半径の好適範囲は、第３円弧４３のそれと同じである。第１円弧３１の長さは、たとえば３０ｍｍ以上である。第１円弧３１の長さ上限は、たとえば６０ｍｍである。第１円弧３１の曲率中心は、第１円弧３１をタイヤ赤道面まで延長した仮想線のタイヤ径方向内側に位置することができる。

【0028】

本体陸部１１１の輪郭は線分３２を含む。線分３２は、細溝１２の壁面の一部を構成する。線分３２は、第１円弧３１と第２円弧３３とをつなぐ。線分３２は、第１円弧３１の第２端３１２から、タイヤ径方向に対して傾斜なしで延びることができる。いっぽう、線分３２は、タイヤ径方向に対して７°以下の傾斜でタイヤ赤道面に近づくように第１円弧３１の第２端３１２から延びることも可能である。線分３２は、線分４５と平行であることが好ましい。線分３２が線分４５と平行である場合、線分３２と線分４５との距離は、たとえば１ｍｍ〜５ｍｍである。線分３２の長さはたとえば３ｍｍ以上である。線分３２の長さ上限は、たとえば８ｍｍである。

【0029】

本体陸部１１１の輪郭は第２円弧３３を含む。第２円弧３３は、線分３２のタイヤ径方向内側端から、タイヤ赤道面に近づくように延びる。第２円弧３３の曲率半径は、第４円弧４６の曲率半径より小さいことが好ましい。第２円弧３３の曲率半径は、第４円弧４６の曲率半径と同じであることも可能である。第２円弧３３の曲率半径は、たとえば２ｍｍ以上である。第２円弧３３における曲率半径の上限は、たとえば８ｍｍである。第２円弧３３の長さは、たとえば２．５ｍｍ以上である。第２円弧３３の長さ上限は、たとえば７ｍｍである。第２円弧３３の曲率中心は、細溝１２のタイヤ幅方向最奥点１２２０を通ってタイヤ径方向に沿って延びる仮想直線のタイヤ幅方向内側に位置することができる。

【0030】

細溝１２は、線分３２に沿って延びる第１領域１２１と、タイヤ径方向で第１領域１２１より奥に位置する第２領域１２２とを含む。第２領域１２２は、タイヤ幅方向断面において、奥にすすむほどタイヤ赤道面に近づく湾曲状をなす。第２領域１２２は、奥にすすむほど幅が広がる部分を有することが好ましい。タイヤ幅方向断面における第２領域１２２の輪郭は、角を含まないことが好ましい。さらに、タイヤ幅方向断面における細溝１２の底の輪郭は、丸みをおびていることが好ましく、ひとつの円弧で構成されることがより好ましい。

【0031】

第１円弧３１の第２端３１２を通ってタイヤ径方向に沿って延びる仮想直線と、第２領域１２２のタイヤ幅方向最奥点１２２０との最短距離Ｗｄは、たとえば１ｍｍ以上である。Ｗｄの上限は、たとえば５ｍｍである。

【0032】

第１円弧３１の第２端３１２を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線と、細溝１２のタイヤ径方向最奥点１２２１を通ってタイヤ幅方向に沿って延びる仮想直線との距離Ｗｆは、たとえば１０ｍｍ〜１６ｍｍである。Ｗｆは、主溝深さと同じか、それに近い値とすることができる。

【0033】

実施形態１の空気入りタイヤは、重荷重用空気入りタイヤとして用いられることが好ましい。

【0034】

図２に示すように、変形例１の空気入りタイヤは、細溝１２が第２領域１２２を含まないこと以外は、実施例１のそれと同じである。タイヤ幅方向断面における細溝１２の底の輪郭は、角を含まない。細溝１２の底の輪郭は、丸みをおびていることが好ましく、ひとつの円弧４９で構成されることがより好ましい。

【0035】

図３に示すように、変形例２の空気入りタイヤは、犠牲陸部１１２の輪郭が、第３円弧４３を含まないこと以外は、実施例１のそれと同じである。

【実施例】

【0036】

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例などについて説明する。

【0037】

実施例１
図４に示す形状のテストタイヤ（２９５／７５Ｒ２２．５）である。第１円弧４２の曲率半径は２ｍｍ、第２円弧４４の曲率半径は１ｍｍであった。線分４５の傾斜角度は−２°であった。「傾斜角度−２°」とは、線分４５が、第２円弧４４の第２端４４２から、タイヤ径方向に対して２°の傾斜でタイヤ赤道面から離れるように延びることを意味する。

【0038】

実施例２
図１に示す形状のテストタイヤ（２９５／７５Ｒ２２．５）である。第１円弧４２の曲率半径は２ｍｍ、第２円弧４４の曲率半径は１ｍｍであった。線分４５の傾斜角度は３°であった。「傾斜角度３°」とは、線分４５が、第２円弧４４の第２端４４２から、タイヤ径方向に対して３°の傾斜でタイヤ赤道面に近づくように延びることを意味する。

【0039】

比較例１
図５に示す形状のテストタイヤ（２９５／７５Ｒ２２．５）である。第１円弧４２と第２円弧４４とを除いたこと以外は、比較例１のテストタイヤは、実施例１のそれと同じである。

【0040】

比較例２
第１円弧４２の曲率半径を１ｍｍ、第２円弧４４の曲率半径を２ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同じテストタイヤである。

【0041】

耐溝底クラック性
テストタイヤを、リムサイズ２２．５×８．２５のホイールに組み付け、空気圧７６０ｋＰａ、速度６０ｋｍ／ｈ、荷重２１．８ｋＮの条件でドラム試験を実施した。１５０００ｋｍ走行後に、溝底クラック幅を測定した。比較例１の測定値を１００とした指数で、各例の測定値を示した。値が大きいほど、クラック幅が小さく、耐溝底クラック性に優れる。

【0042】

耐ウォールクラック性
１５０００ｋｍ走行後のディフェンス グルーブ ウォール（犠牲陸部１１２） クラック幅を測定した。比較例１の測定値を１００とした指数で、各例の測定値を示した。値が大きいほど、クラック幅が小さく、耐ウォールクラック性に優れる。

【0043】

【表1】

【0044】

第２円弧４４と第２円弧４４の曲率半径より大きい第１円弧４２とで犠牲陸部１１２の頂の輪郭を構成することで、耐溝底クラック性・耐ウォールクラック性が向上した。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】