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(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】
(24)【登録日】2024-01-10
(45)【発行日】2024-01-18
(54)【発明の名称】タイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 11/13 20060101AFI20240111BHJP
   B60C 11/03 20060101ALI20240111BHJP
【FI】
B60C11/13 B
B60C11/03 300B
B60C11/13 C
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2020026487
(22)【出願日】2020-02-19
(65)【公開番号】P2021130383
(43)【公開日】2021-09-09
【審査請求日】2023-01-18
(73)【特許権者】
【識別番号】000006714
【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】菅原 菜穂子
【審査官】増田 亮子
(56)【参考文献】
【文献】特開2010-23760(JP,A)
【文献】特開2020-6878(JP,A)
【文献】特開2016-147598(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60C 11/13
B60C 11/03
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
タイヤ周方向に延びる主溝と、
溝深さが前記主溝の溝深さより浅く、タイヤ幅方向に延びて前記主溝に開口する横溝と、
前記主溝における前記横溝が開口する位置に形成される底上げ部と、
を備え、
前記底上げ部は、前記横溝の溝底から連続して形成され、
前記底上げ部には、トレッド踏面側に突出する突部が配置されることを特徴とするタイヤ。
【請求項2】
前記底上げ部は、前記トレッド踏面側の面が前記横溝の溝底から連続して形成される請求項1に記載のタイヤ。
【請求項3】
前記突部は、前記横溝における前記主溝への開口部の位置での前記トレッド踏面からの最大深さ位置よりも、前記トレッド踏面側に突出して形成される請求項1または2に記載のタイヤ。
【請求項4】
前記突部は、前記横溝が開口する前記主溝の溝壁に接続される請求項1~3のいずれか1項に記載のタイヤ。
【請求項5】
前記突部は、前記底上げ部からの前記突部の高さHp1と、前記主溝の溝底からの前記底上げ部の高さHp2と、前記主溝の溝深さHgとが、Hg-Hp2>Hp1の関係を満たす請求項1~4のいずれか1項に記載のタイヤ。
【請求項6】
前記突部は、前記主溝の溝幅方向における前記突部の幅Wp1と、前記主溝の溝幅Wgとが、Wg>Wp1の関係を満たす請求項1~5のいずれか1項に記載のタイヤ。
【請求項7】
前記突部は、前記主溝の延在方向における前記突部の幅Lp1と、前記横溝の溝幅Wsとが、Ws≧Lp1の関係を満たす請求項1~6のいずれか1項に記載のタイヤ。
【請求項8】
前記突部は、1つの前記底上げ部に複数が配置される請求項1~7のいずれか1項に記載のタイヤ。
【請求項9】
前記突部は、前記主溝に対する前記横溝の開口部の、前記横溝の溝幅方向における両側に一対が配置される請求項8に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
車両に装着するタイヤでは、濡れた路面の走行時におけるトレッド踏面と路面との間の水の排出等を目的として、トレッド部の表面には複数の溝が形成されているが、従来のタイヤの中には、排水以外の作用を溝に発揮させているものがある。例えば、特許文献1に記載された空気入りタイヤは、ショルダー主溝への横溝の開口端の位置から、横溝の延在方向における所定の範囲とショルダー主溝の延在方向における所定の範囲とにかけて、各溝の幅方向全体に亘って突起を形成することにより、制動性の悪化と騒音の発生を抑制している。また、特許文献2に記載された空気入りタイヤは、ショルダー周方向主溝とショルダーラグ溝とに、少なくとも双方の溝の交差部を除いて底上げ部を形成することにより、スノートラクション性能を維持しつつ、転がり抵抗の低減と低騒音化を図っている。また、特許文献3に記載された空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在する第1の溝と、第1の溝に連通する第2の溝とに跨って設けられ溝底を隆起させたセンター陸部底上げ部を形成することにより、トレッド部の排水性低下を抑えつつ操縦安定性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第6514063号公報
【文献】特許第6319385号公報
【文献】特開2018-001930号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、従来のタイヤの中には、トレッド部が摩耗することによる一次寿命走行後にリトレッドを行い、トレッド部を再生して使用するものがある。このような、リトレッドを行うタイヤでは、トレッド部を再生することによってタイヤとして適切に再利用することができるようにするために、石噛み対策が必須である。つまり、車両走行時に、トレッド部の溝に石が入り込んだ際に、溝が石を噛み込むことによって石が溝底まで到達し、溝底が損傷する虞があるため、リトレッドを行うタイヤでは、溝での石噛みが発生しないようにするのが必須になっている。石噛み対策としては、例えば、溝内に特許文献1~3に記載されているような突部を設けることにより、溝に石が入り込むことを抑制することができる。しかし、タイヤサイズが小さいタイヤでは、溝幅が狭くなるため、溝内に突起を設け難くなり、石噛み対策を行い難くなる虞がある。
【0005】
また、溝は、濡れた路面の走行時に、路面上の水を溝内に流すことにより、トレッド踏面と路面との間の水を排出し、濡れた路面の走行時における走行性能であるウェット性能を確保することが可能になっているが、溝内に突部を設けた場合、溝内での水の流れを阻害し易くなる虞がある。この場合、トレッド踏面と路面との間の水を溝によって排出し難くなるため、ウェット性能が低下し易くなる虞がある。このため、ウェット性能を維持しつつ、溝の石噛みに対する性能である石噛み性能を向上させるのは、大変困難なものとなっていた。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ウェット性能を維持しつつ、石噛み性能を向上させることのできる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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るタイヤは、タイヤ周方向に延びる主溝と、溝深さが前記主溝の溝深さより浅く、タイヤ幅方向に延びて前記主溝に開口する横溝と、前記主溝における前記横溝が開口する位置に形成される底上げ部と、を備え、前記底上げ部は、前記横溝の溝底から連続して形成され、前記底上げ部には、トレッド踏面側に突出する突部が配置されることを特徴とする。
【0008】
また、上記タイヤにおいて、前記底上げ部は、前記トレッド踏面側の面が前記横溝の溝底から連続して形成されることが好ましい。
【0009】
また、上記タイヤにおいて、前記突部は、前記横溝における前記主溝への開口部の位置での前記トレッド踏面からの最大深さ位置よりも、前記トレッド踏面側に突出して形成されることが好ましい。
【0010】
また、上記タイヤにおいて、前記突部は、前記横溝が開口する前記主溝の溝壁に接続されることが好ましい。
【0011】
また、上記タイヤにおいて、前記突部は、前記底上げ部からの前記突部の高さHp1と、前記主溝の溝底からの前記底上げ部の高さHp2と、前記主溝の溝深さHgとが、Hg-Hp2>Hp1の関係を満たすことが好ましい。
【0012】
また、上記タイヤにおいて、前記突部は、前記主溝の溝幅方向における前記突部の幅Wp1と、前記主溝の溝幅Wgとが、Wg>Wp1の関係を満たすことが好ましい。
【0013】
また、上記タイヤにおいて、前記突部は、前記主溝の延在方向における前記突部の幅Lp1と、前記横溝の溝幅Wsとが、Ws≧Lp1の関係を満たすことが好ましい。
【0014】
また、上記タイヤにおいて、前記突部は、1つの前記底上げ部に複数が配置されることが好ましい。
【0015】
また、上記タイヤにおいて、前記突部は、前記主溝に対する前記横溝の開口部の、前記横溝の溝幅方向における両側に一対が配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【0016】
本発明に係るタイヤは、ウェット性能を維持しつつ、石噛み性能を向上させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1図1は、実施形態1に係る空気入りタイヤの要部を示す子午断面図である。
図2図2は、図1のA-A矢視図である。
図3図3は、図2のB部詳細の模式図である。
図4図4は、図3のC-C矢視図である。
図5図5は、図3に示す主溝と横溝とが交差する部分の斜視図である。
図6図6は、主溝に石が入り込んだ状態を示す模式図である。
図7図7は、実施形態2に係る空気入りタイヤにおける主溝と横溝とが交差する部分の平面模式図である。
図8図8は、図7に示す主溝と横溝とが交差する部分の斜視図である。
図9図9は、実施形態1に係る空気入りタイヤの変形例であり、突部が円柱状の形状で形成される場合の説明図である。
図10図10は、実施形態2に係る空気入りタイヤの変形例であり、突部の厚さが変化して形成される場合の説明図である。
図11図11は、実施形態1に係る空気入りタイヤの変形例であり、突部が底上げ部から連続的に形成される場合の説明図である。
図12図12は、実施形態1に係る空気入りタイヤの変形例であり、突部が底上げ部から連続的に形成される場合の説明図である。
図13図13は、実施形態1に係る空気入りタイヤの変形例であり、突部が主溝内から横溝内に亘って配置される場合の説明図である。
図14図14は、図13のD-D断面図である。
図15図15は、実施形態1に係る空気入りタイヤの変形例であり、横溝に横溝底上げ部が形成される場合の説明図である。
図16図16は、タイヤの性能評価試験の結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下に、本発明に係るタイヤの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【0019】
[実施形態1]
以下の説明では、本発明に係るタイヤの一例として、空気入りタイヤ1を用いて説明する。タイヤの一例である空気入りタイヤ1は、空気、窒素等の不活性ガス及びその他の気体を充填することができる。
【0020】
また、以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ1の回転軸であるタイヤ回転軸(図示省略)と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向においてタイヤ回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向においてタイヤ回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面(タイヤ赤道線)CLに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面CLから離れる側をいう。タイヤ赤道面CLとは、タイヤ回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤ1のタイヤ幅の中心を通る平面であり、タイヤ赤道面CLは、空気入りタイヤ1のタイヤ幅方向における中心位置であるタイヤ幅方向中心線と、タイヤ幅方向における位置が一致する。タイヤ幅は、タイヤ幅方向において最も外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面CLから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面CL上にあって空気入りタイヤ1のタイヤ周方向に沿う線をいう。
【0021】
図1は、実施形態1に係る空気入りタイヤ1の要部を示す子午断面図である。本実施形態1に係る空気入りタイヤ1は、例えば、小型トラックに装着して用いられる、いわゆるライトトラック用ラジアルタイヤになっている。本実施形態1に係る空気入りタイヤ1は、子午面断面で見た場合、タイヤ径方向の最も外側となる部分にトレッド部2が配設されており、トレッド部2は、ゴム組成物から成るトレッドゴム層4を有している。また、トレッド部2の表面、即ち、当該空気入りタイヤ1を装着する車両(図示省略)の走行時に路面と接触する部分は、トレッド踏面3として形成され、トレッド踏面3は、空気入りタイヤ1の輪郭の一部を構成している。トレッド部2には、トレッド踏面3にタイヤ周方向に延びる主溝30が複数形成されており、この複数の主溝30により、トレッド部2の表面には複数の陸部20が画成されている。本実施形態1では、主溝30は4本がタイヤ幅方向に並んで形成されており、4本の主溝30は、タイヤ幅方向におけるタイヤ赤道面CLの両側にそれぞれ2本ずつ配設されている。
【0022】
タイヤ幅方向におけるトレッド部2の両外側端にはショルダー部5が位置しており、ショルダー部5のタイヤ径方向内側には、サイドウォール部8が配設されている。即ち、サイドウォール部8は、トレッド部2のタイヤ幅方向両側に配設されている。換言すると、サイドウォール部8は、タイヤ幅方向における空気入りタイヤ1の両側2箇所に配設されており、空気入りタイヤ1におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出した部分を形成している。
【0023】
タイヤ幅方向における両側に位置するそれぞれのサイドウォール部8のタイヤ径方向内側には、ビード部10が配置されている。ビード部10は、サイドウォール部8と同様に、タイヤ赤道面CLの両側2箇所に配置されており、即ち、ビード部10は、一対がタイヤ赤道面CLのタイヤ幅方向における両側に配置されている。各ビード部10にはビードコア11が設けられており、ビードコア11のタイヤ径方向外側にはビードフィラー12が設けられている。ビードコア11は、スチールワイヤであるビードワイヤを束ねて円環状に形成される環状部材になっており、ビードフィラー12は、ビードコア11のタイヤ径方向外側に配置されるゴム部材になっている。
【0024】
また、トレッド部2にはベルト層14が配設されている。ベルト層14は、複数のベルトプライ141~143が積層される多層構造によって構成されており、本実施形態1では、2層のベルト141、142と、1層のベルトカバー層143とが積層されている。
【0025】
ベルト層14を構成するベルト141、142は、スチール、またはポリエステルやレーヨンやナイロン等の有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、タイヤ周方向に対するベルトコードの傾斜角として定義されるベルト角度が、所定の範囲内(例えば、15°以上55°以下)になっている。また、2層のベルト141、142は、ベルト角度が互いに異なっている。このため、ベルト層14は、2層のベルト141、142が、ベルトコードの傾斜方向を相互に交差させて積層される、いわゆるクロスプライ構造として構成されている。つまり、2層のベルト141、142は、それぞれのベルト141、142が有するベルトコードが互いに交差する向きで配設される、いわゆる交差ベルトとして設けられている。
【0026】
ベルトカバー層143は、2層のベルト141、142のタイヤ径方向外側に配置されており、2層のベルト141、142をタイヤ周方向に覆ってベルト141、142を補強する補強層として設けられている。ベルトカバー層143は、タイヤ周方向に略平行でタイヤ幅方向に複数並設されたコード(図示省略)がコートゴムで被覆されることにより形成されている。ベルトカバー層143が有するコードは、例えば、スチール、またはポリエステルやレーヨンやナイロン等の有機繊維からなり、コードの角度はタイヤ周方向に対して±5°の範囲内になっている。ベルトカバー層143は、略平行に並ぶ複数のコードをコートゴムで被覆したストリップ材を、2層のベルト141、142のタイヤ径方向外側からタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けることにより構成される。
【0027】
本実施形態1では、ベルトカバー層143は、ベルト141、142が配設されるタイヤ幅方向における範囲の全域に亘って配設されており、ベルト141、142のタイヤ幅方向端部を覆っている。トレッド部2が有するトレッドゴム層4は、トレッド部2におけるベルトカバー層143のタイヤ径方向外側に配設されている。
【0028】
ベルト層14のタイヤ径方向内側、及びサイドウォール部8のタイヤ赤道面CL側には、ラジアルプライのコードを内包するカーカス層13が連続して設けられている。このため、本実施形態1に係る空気入りタイヤ1は、いわゆるラジアルタイヤとして構成されている。カーカス層13は、1枚のカーカスプライから成る単層構造、或いは複数のカーカスプライを積層して成る多層構造を有し、タイヤ幅方向の両側に配設される一対のビード部10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。
【0029】
詳しくは、カーカス層13は、タイヤ幅方向における両側に位置する一対のビード部10のうち、一方のビード部10から他方のビード部10にかけて配設されており、ビードコア11及びビードフィラー12を包み込むようにビード部10でビードコア11に沿ってタイヤ幅方向外側に巻き返されている。ビードフィラー12は、このようにカーカス層13がビード部10で折り返されることにより、ビードコア11のタイヤ径方向外側に形成される空間に配置されるゴム材になっている。また、ベルト層14は、このように一対のビード部10間に架け渡されるカーカス層13における、トレッド部2に位置する部分のタイヤ径方向外側に配置されている。また、カーカス層13のカーカスプライは、スチール、或いはアラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維材から成る複数のカーカスコードを、コートゴムで被覆して圧延加工することによって構成されている。カーカスプライを構成するカーカスコードは、タイヤ周方向に対する角度がタイヤ子午線方向に沿いつつ、タイヤ周方向にある角度を持って複数並設されている。
【0030】
ビード部10における、ビードコア11及びカーカス層13の巻き返し部のタイヤ径方向内側やタイヤ幅方向外側には、リムフランジに対するビード部10の接触面を構成するリムクッションゴム17が配設されている。また、カーカス層13の内側、或いは、当該カーカス層13の、空気入りタイヤ1における内部側には、インナーライナ16がカーカス層13に沿って形成されている。インナーライナ16は、空気入りタイヤ1の内側の表面であるタイヤ内面18を形成している。
【0031】
図2は、図1のA-A矢視図である。トレッド踏面3に形成される4本の主溝30は、タイヤ赤道面CLの両側にそれぞれ2本ずつ配置されている。4本の主溝30は、いずれもタイヤ周方向に延びつつ、タイヤ幅方向に繰り返し屈曲している。即ち、4本の主溝30は、タイヤ周方向に延びつつタイヤ幅方向に振幅することにより、ジグザグ状に形成されている。
【0032】
また、トレッド踏面3には、主溝30の他に、タイヤ幅方向に延びる横溝40が複数形成されており、横溝40は、少なくとも一端が主溝30に開口している。各横溝40は、タイヤ幅方向に延びつつタイヤ周方向に傾斜しており、さらに、一部の横溝40は、タイヤ幅方向に延びつつ、タイヤ周方向に屈曲している。トレッド踏面3には、これらの複数の主溝30と横溝40とにより、複数の陸部20が区画されている。各陸部20は、主溝30によってタイヤ幅方向に区画されると共に、横溝40によってタイヤ周方向に区画される、ブロック状の陸部20として形成されている。
【0033】
これらのように、陸部20を区画する主溝30と横溝40とのうち、主溝30は、溝幅が1.5mm以上になっており、溝深さが2mm以上20mm以下の範囲内になっている。なお、主溝30の溝幅は、15mm以下であるのが好ましく、さらに、主溝30は、摩耗末期を示すウェアインジケータ(スリップサイン)を内部に有する溝であるのがより好ましい。また、横溝40は、溝幅が2mm以上10mm以下の範囲内になっており、溝深さが2mm以上20mm以下の範囲内になっている。
【0034】
図3は、図2のB部詳細の模式図である。図4は、図3のC-C矢視図である。図5は、図3に示す主溝30と横溝40とが交差する部分の斜視図である。なお、図3図5は、底上げ部60と突部70についての説明図であるため、主溝30と横溝40とについては簡略化しており、主溝30はタイヤ周方向に延在し、横溝40はタイヤ幅方向に延在するものとして図示している。主溝30は、主溝30を延在方向に見た断面視において、溝壁35と溝底37とが曲線部38によって接続されている。曲線部38は、主溝30の断面視において、曲率半径が、例えば、0.5mm以上5mm以下の範囲内となる円弧状の形状で溝壁35と溝底37とを接続している。このため、主溝30の溝底37は、主溝30の溝幅方向における幅が、曲線部38を有さない場合と比較して小さくなって形成されている。
【0035】
タイヤ幅方向に延びて主溝30に開口する横溝40は、溝深さHsが、主溝30の溝深さHgより浅くなっている。横溝40の溝深さHsは、主溝30の溝深さHgに対して、Hs≦Hg*0.5の関係を満たすのが好ましい。
【0036】
主溝30における横溝40が開口する位置には、底上げ部60が形成されている。底上げ部60は、主溝30の溝底37からトレッド踏面3側に突出することにより形成されており、底上げ部60におけるトレッド踏面3側の面である底上げ部上面61が、主溝30の溝深さ方向における主溝30の溝底37とトレッド踏面3との間に位置している。
【0037】
また、底上げ部60は、主溝30の溝幅方向における両側の溝壁35のうち、一方の溝壁35にのみ接続されている。例えば、図3に示すように、横溝40が主溝30に対して主溝30の溝幅方向における片側から開口することにより、主溝30と横溝40とがT字状に交差する交差部では、底上げ部60は、主溝30内における、主溝30に対する横溝40の開口部41が位置する側の溝壁35に接続されている。一方で、底上げ部60は、主溝30の溝幅方向における両側の溝壁35のうち、横溝40の開口部41が位置する側の反対側の溝壁35からは離間している。このように形成される底上げ部60は、主溝30の溝幅方向における幅Wp2が、主溝30の溝幅Wgに対して0.5≦(Wp2/Wg)≦0.9の範囲内であるのが好ましい。
【0038】
また、底上げ部60は、横溝40の溝底47から連続して形成されており、具体的には、底上げ部上面61が、横溝40の溝底47から連続して形成されている。つまり、底上げ部60は、主溝30の溝底37からの高さHp2が、横溝40の溝底47の、主溝30の溝底37からの高さとほぼ同じ高さになっている。より詳しくは、主溝30の溝底37からの底上げ部60の高さHp2は、主溝30に対する横溝40の開口部41の位置での、主溝30の溝底37からの横溝40の溝底47の高さとほぼ同じ高さになっている。これにより、底上げ部60の底上げ部上面61は、横溝40の溝底47から連続する面として形成されている。
【0039】
さらに、底上げ部60は、主溝30の延在方向における幅Lp2が、横溝40の溝幅Wsとほぼ同じ大きさになっている。また、主溝30の延在方向における底上げ部60の位置は、主溝30の延在方向における、主溝30に対する横溝40の開口部41の位置とほぼ同じ位置になっている。このため、主溝30の溝底37からタイヤ径方向外側に突出して形成される底上げ部60は、横溝40の溝幅Wsと同じ幅Lp2で横溝40の溝底47から連続する形態で、主溝30に形成されている。
【0040】
このように形成される底上げ部60には、トレッド踏面3側に突出する突部70が配置されている。突部70は、底上げ部60におけるタイヤ径方向外側の面である底上げ部上面61に配置されており、底上げ部上面61からタイヤ径方向外側に向かって突出している。本実施形態1では、突部70は、略角柱状の形状で形成されており、タイヤ径方向外側の端部の位置は、主溝30におけるトレッド踏面3への開口位置よりもタイヤ径方向内側に位置している。このため、突部70は、底上げ部60からの突部70の高さHp1と、主溝30の溝底37からの底上げ部60の高さHp2と、主溝30の溝深さHgとが、Hg-Hp2>Hp1の関係を満たす形態で形成されている。つまり、突部70は、底上げ部60からの突部70の高さHp1が、主溝30の溝深さHgから底上げ部60の高さHp2を引いた大きさ、即ち、主溝30内における底上げ部60の底上げ部上面61よりもタイヤ径方向外側部分のタイヤ径方向における大きさよりも、小さくなっている。
【0041】
また、突部70は、主溝30の溝幅方向における突部70の幅Wp1と、主溝30の溝幅Wgとが、Wg>Wp1の関係を満たしており、主溝30の延在方向における突部70の幅Lp1と、横溝40の溝幅Wsとが、Ws≧Lp1の関係を満たしている。また、主溝30の溝幅方向における突部70の幅Wp1は、主溝30の溝幅方向における底上げ部60の幅Wp2に対して、0.3≦(Wp1/Wp2)≦1.0の範囲内であるのが好ましい。また、主溝30の延在方向における突部70の幅Lp1は、主溝30の延在方向における底上げ部60の幅Lp2に対して、0.3≦(Lp1/Lp2)≦1.0の範囲内であるのが好ましい。この場合における主溝30の溝幅方向における突部70の幅Wp1や、主溝30の延在方向における突部70の幅Lp1は、それぞれ突部70における底上げ部上面61に対する接続面の幅になっている。
【0042】
本実施形態1では、突部70は、主溝30の溝幅方向における突部70の幅Wp1は、主溝30の溝幅方向における底上げ部60の幅Wp2よりも小さくなっており、主溝30の延在方向における突部70の幅Lp1は、主溝30の延在方向における底上げ部60の幅Lp2よりも小さくなっている。また、突部70は、底上げ部上面61に接続される部分付近に隅Rが形成されており、突部70における底上げ部60に対する接続部分が補強されている。
【0043】
本実施形態1に係る空気入りタイヤ1は、ライトトラック用ラジアルタイヤであるため、主に小型トラックに装着して使用される。空気入りタイヤ1を車両に装着する際には、リムホイールにリム組みしてインフレートした状態で装着する。
【0044】
空気入りタイヤ1を装着した車両が走行すると、トレッド踏面3のうち下方に位置するトレッド踏面3が路面に接触しながら空気入りタイヤ1は回転する。空気入りタイヤ1を装着した車両で乾燥した路面を走行する場合には、主にトレッド踏面3と路面との間の摩擦力により、駆動力や制動力を路面に伝達したり、旋回力を発生させたりすることにより走行する。また、濡れた路面を走行する際には、トレッド踏面3と路面との間の水が主溝30や横溝40等に入り込み、これらの溝でトレッド踏面3と路面との間の水を排水しながら走行する。これにより、トレッド踏面3は路面に接地し易くなり、トレッド踏面3と路面との間の摩擦力により、車両は走行することが可能になる。
【0045】
ここで、車両が走行する路面には、石100(図6参照)が落ちていることがあり、車両の走行時には、このような路面上の石100が、トレッド踏面3の主溝30や横溝40に入り込むことがある。例えば、多くの石100が散在する路面を車両で走行した場合、路面上の石100が主溝30や横溝40に入り込み易くなる。特に、主溝30は、空気入りタイヤ1の回転時に路面に対して開口し続けるため、路面上において、タイヤ幅方向における位置が主溝30と同じ位置に位置する石100は、主溝30に入り込み易くなっている。その際に、石100の大きさが、主溝30の溝幅より小さい場合は、石100が主溝30に入り込んだとしても、石100は主溝30からすぐに排出される。また、石100の大きさが、主溝30の溝幅より大幅に大きい場合は、石100は主溝30に入り込み難くなっている。
【0046】
これに対し、石100の大きさが、主溝30の溝幅より若干大きい場合は、回転する空気入りタイヤ1の主溝30が石100上に位置した際に、主溝30のタイヤ幅方向両側の陸部20が接地荷重によって弾性変形をすることにより、石100は主溝30に入り込み易くなる。特に、主溝30と横溝40とが交差する部分では、主溝30のみや横溝40のみの部分と比較して開口面積が大きくなっているため、石100は主溝30と横溝40とが交差する部分に入り込み易くなっている。
【0047】
このように、主溝30の溝幅より若干大きい石100が、陸部20の弾性変形によって主溝30と横溝40とが交差する部分に入り込んだ場合、石100には、弾力性によって陸部20或いは主溝30から付与される圧力により、主溝30に保持される状態が維持される。即ち、石100は主溝30に噛み込まれ、主溝30で石噛みが発生する。
【0048】
主溝30で石噛みが発生した場合、主溝30内の石は、空気入りタイヤ1が回転することによって路面に接触した際に、主溝30の溝底37方向への力が路面から石100に対して作用し、石100は、この力によって主溝30の溝底37方向へ移動して溝底37に接触し易くなる。主溝30に噛み込まれた石100が、路面から作用する力によって主溝30の溝底37に対して大きな力で接触した場合、溝底37は損傷する虞がある。
【0049】
これに対し、本実施形態1に係る空気入りタイヤ1は、主溝30と横溝40とが交差する部分に底上げ部60と突部70とが配置されているため、石噛みが発生し難くなっている。図6は、主溝30に石100が入り込んだ状態を示す模式図である。つまり、路面上の石100は、主溝30と横溝40とが交差する部分に入り込み易くなっているが、本実施形態1では、主溝30と横溝40とが交差する部分には、底上げ部60と突部70とが配置されているため、主溝30と横溝40とが交差する部分に入り込もうとする石100は、底上げ部60上の突部70に当接する。このため、路面上の石100が主溝30と横溝40とが交差する部分に入り込もうとする場合でも、石100は突部70に当接することにより、主溝30内には入り込まずに、主溝30から排出される。これにより、主溝30での石噛みは抑制され、主溝30で石噛みが発生した際における、主溝30の溝底37の損傷が抑制されるため、石噛みに対する性能である石噛み性能が向上する。
【0050】
ここで、主溝30は、濡れた路面の走行時に路面上の水を主溝30に流すことにより、トレッド踏面3と路面との間の水を排水する役割を果たすが、石噛みの抑制を目的として主溝30内に底上げ部60が配置されている場合、主溝30を流れる水の流れを底上げ部60が遮ってしまう虞がある。この場合、主溝30での排水性が低下するため、濡れた路面の走行時における走行性能であるウェット性能が低下し易くなる虞がある。ウェット性能を確保するために、主溝30の溝底37からの底上げ部60の高さを低くすると、主溝30における横溝40が開口する部分付近に石100が入り込んだ際に、石100は底上げ部60に接触し難くなるため、底上げ部60で石100を排出し難くなり、石噛みを抑制し難くなる虞がある。一方で、主溝30の溝底37からの底上げ部60の高さを高くした場合、主溝30に入り込もうとする石100は底上げ部60に接触し易くなるため、底上げ部60で石100を排出し易くなるが、主溝30を流れる水の流れを底上げ部60が遮り易くなるため、主溝30での排水性が低下し易くなる虞がある。
【0051】
これに対し、本実施形態1に係る空気入りタイヤ1では、底上げ部60は、横溝40の溝底47から連続して形成されるため、主溝30の溝底37からの底上げ部60の高さHp2が高くなり過ぎることを抑制でき、主溝30を流れる水の流れを遮ることを抑制することができる。また、底上げ部60が、横溝40の溝底47から連続して形成されることにより、主溝30と横溝40との間で流れる水の流路を確保することができる。これにより、主溝30や横溝40での排水性を確保することができる。
【0052】
さらに、底上げ部60には、トレッド踏面3側に突出する突部70が配置されるため、主溝30内や、主溝30と横溝40との間を流れる水の流れを遮ることを極力抑制しつつ、主溝30と横溝40とが交差する部分に入り込もうとする石100を突部70に当接させることができる。つまり、主溝30と横溝40とが交差する部分は、路面上の石100が入り込み易くなっているが、横溝40の溝底47から連続して形成される底上げ部60に突部70を配置することにより、主溝30と横溝40とが交差する部分に入り込もうとする石100を突部70によって排出することができる。これにより、主溝30や横溝40での排水性を確保しつつ、主溝30に入り込もうとする石100を主溝30から排出することができ、石噛みの発生を抑制することができる。これらの結果、ウェット性能を維持しつつ、石噛み性能を向上させることができる。
【0053】
また、底上げ部60は、底上げ部上面61が横溝40の溝底47から連続して形成されるため、主溝30と横溝40との間で流れる水の流路をより確実に確保することができ、主溝30や横溝40での排水性を確保することができる。この結果、より確実にウェット性能を維持しつつ、石噛み性能を向上させることができる。
【0054】
また、突部70は、底上げ部60からの突部70の高さHp1と、主溝30の溝底37からの底上げ部60の高さHp2と、主溝30の溝深さHgとが、Hg-Hp2>Hp1の関係を満たすため、車両の走行時における突部70の損傷を抑制することができる。つまり、突部70の高さHp1と、底上げ部60の高さHp2と、主溝30の溝深さHgとが、Hg-Hp2<Hp1の関係である場合は、突部70が主溝30内からトレッド踏面3側に突出することになるため、車両の走行時に突部70が路面に接触し、突部70が損傷し易くなる虞がある。例えば、突部70が路面に接触することによって突部70がもげた場合、主溝30に入り込もうとする石100を突部70によって排出し難くなるため、主溝30での石噛みを抑制し難くなる虞がある。
【0055】
これに対し、突部70の高さHp1と、底上げ部60の高さHp2と、主溝30の溝深さHgとが、Hg-Hp2>Hp1の関係を満たす場合は、突部70が主溝30内からトレッド踏面3側に突出することを抑制できるため、車両の走行時における突部70の損傷を抑制することができる。これにより、主溝30に入り込もうとする石100を、突部70によって長期に亘って排出可能とすることができる。この結果、より確実に石噛み性能を向上させることができる。
【0056】
また、突部70は、主溝30の溝幅方向における突部70の幅Wp1と、主溝30の溝幅Wgとが、Wg>Wp1の関係を満たすため、濡れた路面の走行時に主溝30で水が流れる際における水の流れ易さを、より確実に確保することができる。つまり、突部70の幅Wp1と、主溝30の溝幅Wgとの関係が、Wg≦Wp1である場合は、主溝30の溝幅方向における突部70の幅Wp1が大き過ぎるため、主溝30内を水が流れる際に、水の流れを突部70によって遮ってしまう虞がある。この場合、主溝30での排水性を確保し難くなる虞がある。
【0057】
これに対し、突部70の幅Wp1と、主溝30の溝幅Wgとの関係が、Wg>Wp1である場合は、主溝30内を水が流れる際における水の流路を確保することができ、主溝30での排水性をより確実に確保することができる。この結果、より確実にウェット性能を向上させることができる。
【0058】
また、突部70は、主溝30の延在方向における突部70の幅Lp1と、横溝40の溝幅Wsとが、Ws≧Lp1の関係を満たすため、濡れた路面の走行時に主溝30と横溝40との間で水が流れる際における水の流れ易さを、より確実に確保することができる。つまり、突部70の幅Lp1と、横溝40の溝幅Wsとの関係が、Ws<Lp1である場合は、主溝30の延在方向における突部70の幅Lp1が大き過ぎるため、主溝30と横溝40との間で流れる水の流れを突部70で遮ってしまう虞がある。この場合、主溝30や横溝40での排水性を確保し難くなる虞がある。
【0059】
これに対し、突部70の幅Lp1と、横溝40の溝幅Wsとの関係が、Ws≧Lp1である場合は、主溝30と横溝40との間で水が流れる際における水の流路を確保することができ、主溝30や横溝40での排水性をより確実に確保することができる。この結果、より確実にウェット性能を向上させることができる。
【0060】
[実施形態2]
実施形態2に係る空気入りタイヤ1は、実施形態1に係る空気入りタイヤ1と略同様の構成であるが、1つの底上げ部60に突部70が複数配置される点に特徴がある。他の構成は実施形態1と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【0061】
図7は、実施形態2に係る空気入りタイヤ1における主溝30と横溝40とが交差する部分の平面模式図である。図8は、図7に示す主溝30と横溝40とが交差する部分の斜視図である。実施形態2に係る空気入りタイヤ1は、実施形態1に係る空気入りタイヤ1と同様に、主溝30における横溝40が開口する位置に底上げ部60が形成され、底上げ部60には、トレッド踏面3側に突出する突部70が配置されている。底上げ部60に配置される突部70は、実施形態2では実施形態1とは異なり、1つの底上げ部60に複数が配置されている。具体的には、突部70は、1つの底上げ部60に一対が配置されており、一対の突部70は、主溝30に対する横溝40の開口部41の、横溝40の溝幅方向における両側に配置されている。
【0062】
つまり、実施形態2では、突部70が配置される底上げ部60は、主溝30の延在方向における幅Lp2が、横溝40の溝幅Wsよりも大きくなっている。このため、底上げ部60は、主溝30に対する横溝40の開口部41に対して、主溝30の延在方向における両側にはみ出す形で配置されている。
【0063】
底上げ部60に配置される一対の突部70は、底上げ部60における、主溝30の延在方向における両側で横溝40の開口部41からはみ出している部分に配置されている。このため、実施形態2では、突部70は、主溝30の延在方向において横溝40の開口部41と重なっておらず、一対の突部70は、主溝30の延在方向、或いは横溝40の溝幅方向における横溝40の開口部41の両側で、主溝30の溝壁35に対してそれぞれ接続されている。つまり、一対の突部70は、横溝40の溝幅Wsとほぼ同じ大きさで主溝30の延在方向に互いに離間し、横溝40が開口する主溝30の溝壁35に対して、横溝40の溝幅方向における横溝40の開口部41の両側の位置で、それぞれ接続されている。
【0064】
このため、実施形態2では、底上げ部60は、主溝30の延在方向における底上げ部60の幅Lp2と、主溝30の延在方向における突部70の幅Lp1と、主溝30に対する開口部41の位置での横溝40の溝幅Wsとの関係が、Lp2=Lp1+Lp1+Wsとなって形成されている。また、実施形態2では、主溝30の溝幅方向における突部70の幅Wp1は、主溝30の溝幅方向における底上げ部60の幅Wp2とほぼ同じ大きさになっている。一対の突部70は、これらのように、横溝40の溝幅Wsとほぼ同じ大きさで互いに離間し、主溝30の溝幅方向における突部70の幅Wp1が、同方向における底上げ部60の幅Wp2とほぼ同じ大きさになっているため、底上げ部60と一対の突部70は、横溝40が主溝30内に向かって延長した形態の溝状の形状で形成されている。
【0065】
なお、1つの底上げ部60に配置される一対の突部70は、主溝30の延在方向における突部70の幅Lp1が互いに同じ大きさであってもよく、主溝30の延在方向における突部70の幅Lp1が、突部70同士で互いに異なっていてもよい。
【0066】
実施形態2に係る空気入りタイヤ1では、突部70は、1つの底上げ部60に複数が配置されているため、1つの底上げ部60に配置される突部70全体の剛性を上げることができ、主溝30に入り込みそうな石100を、突部70によってより確実に排出することができる。また、突部70全体の剛性が確保されることにより、主溝30に入り込もうとする石100が突部70に対して大きな荷重で接触する場合でも、突部70が損傷することを抑制することができる。これにより、主溝30に入り込もうとする石100を、突部70によって長期に亘って排出可能とすることができる。これらの結果、より確実に石噛み性能を向上させることができる。
【0067】
また、突部70は、主溝30に対する横溝40の開口部41の、横溝40の溝幅方向における両側に一対が配置されるため、主溝30における横溝40が交差する位置に入り込もうとする石100を、突部70によってより確実に排出することができる。つまり、主溝30と横溝40とが交差する部分は開口面積が大きくなっているため、石100が入り込み易くなっているが、一対の突部70を横溝40の開口部41の両側に配置することにより、主溝30と横溝40とが交差する部分に入り込もうとする石100を、一対の突部70によって、より確実に排出することができる。この結果、より確実に石噛み性能を向上させることができる。
【0068】
[変形例]
なお、上述した実施形態1、2では、突部70は角柱状の形状で形成されているが、突部70は角柱以外の形状で形成されていてもよい。図9は、実施形態1に係る空気入りタイヤ1の変形例であり、突部70が円柱状の形状で形成される場合の説明図である。図10は、実施形態2に係る空気入りタイヤ1の変形例であり、突部70の厚さが変化して形成される場合の説明図である。突部70は、例えば、図9に示すように、略円柱状の形状で形成されていてもよい。即ち、突部70は、略円柱状の形状で形成され、軸方向が主溝30の溝深さの方向になる向きで底上げ部60の底上げ部上面61に配置されていてもよい。また、一対の突部70が横溝40の開口部41の両側に配置されて主溝30の溝壁35に接続される場合は、突部70は、図10に示すように、底上げ部60側からトレッド踏面3側に向かうに従って、主溝30の溝幅方向における厚さが狭くなる形状で形成されていてもよい。突部70は、その他に六角柱状や円錐状等の形状で形成されていてもよく、突部70は、主溝30に入り込もうとする石100を排出することができる形状であれば、その形状は問わない。
【0069】
また、上述した実施形態1、2では、突部70は底上げ部60の底上げ部上面61に配置されているが、底上げ部60は、平面状の底上げ部上面61を有さず、突部70は、底上げ部60から連続的に形成されていてもよい。図11図12は、実施形態1に係る空気入りタイヤ1の変形例であり、突部70が底上げ部60から連続的に形成される場合の説明図である。底上げ部60は、図11図12に示すように底上げ部上面61を有さず、突部70は、底上げ部60のタイヤ径方向外側に連続的に形成されていてもよい。この場合、突部70は、図11に示すように、タイヤ径方向外側の端部が平面状に形成されていてもよく、図12に示すように、タイヤ径方向外側の端部が角部状に形成されていてもよい。突部70は、底上げ部60から連続的に形成されることにより、体積が大きくなって剛性が向上すると共に、応力集中が発生し難くなるため、突部70に大きな荷重が作用した際における突部70のもげ等の損傷を抑制することができる。これにより、主溝30に入り込もうとする石100を、突部70によって長期に亘って排出可能とすることができ、より確実に石噛み性能を向上させることができる。
【0070】
また、上述した実施形態1、2では、突部70は主溝30内のみに配置されているが、突部70は、主溝30の外側に亘って配置されていてもよい。図13は、実施形態1に係る空気入りタイヤ1の変形例であり、突部70が主溝30内から横溝40内に亘って配置される場合の説明図である。図14は、図13のD-D断面図である。主溝30内に位置する底上げ部60に配置される突部70は、例えば、図13図14に示すように、主溝30に対する横溝40の開口部41から横溝40内に入り込み、主溝30内から横溝40内に亘って配置されていてもよい。つまり、突部70は、主溝30内の底上げ部60から、横溝40の溝底47にかけて配置されていてもよい。
【0071】
また、上述した実施形態1、2では、底上げ部は主溝30にのみ形成されているが、底上げ部は主溝30以外に形成されていてもよい。図15は、実施形態1に係る空気入りタイヤ1の変形例であり、横溝40に横溝底上げ部48が形成される場合の説明図である。主溝30に開口する横溝40には、例えば、図15に示すように、開口部41付近の溝底47が底上げされた横溝底上げ部48が形成されていてもよい。この場合、主溝30内に形成される底上げ部60の底上げ部上面61は、横溝底上げ部48から連続して形成されるのが好ましい。また、横溝40は、横溝底上げ部48の位置での溝深さHsが、主溝30の溝深さHgに対して、Hs≦Hg*0.5の関係を満たすのが好ましい。
【0072】
突部70は、図13図14で例示するような突部70の形態や、図15で例示するような横溝40の形態に関わらず、横溝40における主溝30への開口部41の位置でのトレッド踏面3からの最大深さ位置Pよりも、トレッド踏面3側に突出して形成されていればよい。突部70は、横溝40の開口部41の位置でのトレッド踏面3からの最大深さ位置Pよりも、トレッド踏面3側に突出して形成されることにより、主溝30と横溝40とが交差する部分に入り込もうとする石100を、突部70によってより確実に排出することができる。この結果、より確実に石噛み性能を向上させることができる。
【0073】
また、上述した実施形態1、2では、主溝30の底上げ部60と突部70が配置される部分の一例として、主溝30と横溝40とがT字状に交差する部分に、主溝30の底上げ部60と突部70が配置される形態を説明しているが、主溝30の底上げ部60と突部70とは、主溝30と横溝40とがT字状に交差する部分以外に配置されていてもよい。主溝30の底上げ部60と突部70は、例えば、主溝30に対して主溝30の溝幅方向における両側から横溝40が開口することにより、主溝30と横溝40とが十字状に交差する部分に配置されていてもよい。また、主溝30と横溝40とが交差する際における相対的な角度は、90°以外や、図2で図示する角度以外であってもよい。また、上述した実施形態1、2では、主溝30は4本が形成されており、各主溝30はジグザグ形状になっているが、主溝30の数や形状は、これ以外であってもよい。
【0074】
また、上述した実施形態1、2では、本発明に係るタイヤの一例として空気入りタイヤ1を用いて説明したが、本発明に係るタイヤは、空気入りタイヤ1以外であってもよい。本発明に係るタイヤは、例えば、気体を充填することなく使用することができる、いわゆるエアレスタイヤであってもよい。
【0075】
[実施例]
図16は、タイヤの性能評価試験の結果を示す図表である。以下、上記のタイヤについて、従来例のタイヤと、本発明に係るタイヤとについて行なった性能の評価試験について説明する。性能評価試験は、濡れた路面での走行性能であるウェット性能と、石噛みの発生のし難さについての性能である石噛み性能とについての試験を行った。
【0076】
性能評価試験は、空気を充填して使用する空気入りタイヤを用いて行い、JATMAで規定されるタイヤの呼びが195/85R16 B4Nサイズのタイヤをリムサイズが16×5 1/2Jのリムホイールにリム組みし、空気圧を600kPaに調整して、2B軽トラックの評価車両に試験タイヤを装着して評価車両で走行をすることにより行った。
【0077】
各試験項目の評価方法は、ウェット性能については、ECE R117-02(ECE Regulation No.117 Revision 2)に準拠してウェット路面での制動テストを行い、ウェットグリップ制動性能を、後述する従来例を100とする指数で表すことにより評価した。数値が大きいほどウェット路面での制動性能に優れ、ウェット性能が高いことを示している。なお、ウェット性能は、指数が97以上であれば、従来例に対してウェット性能の低下が抑制されているものとする。
【0078】
また、石噛み性能については、試験タイヤを装着した評価車両でオフロードを10時間走行した後にオンロードを2時間走行した際の、主溝30内に残存する石100の個数を数え、主溝30に噛み込まれている石100の個数の逆数を、後述する従来例を100とする指数で表すことにより評価した。数値が大きいほど主溝30に噛み込まれている石100の数が少なく、石噛み性能に優れていることを示している。
【0079】
性能評価試験は、従来のタイヤの一例である従来例のタイヤと、本発明に係るタイヤの一例である実施例1~6との7種類のタイヤについて行った。このうち、従来例のタイヤは、主溝30における横溝40が開口する位置に底上げ部60が形成されているものの、底上げ部60には突部70が配置されていない。
【0080】
これに対し、本発明に係るタイヤの一例である実施例1~6は、主溝30における横溝40が開口する位置に底上げ部60が形成されており、底上げ部60には突部70が配置されている。さらに、実施例1~6に係るタイヤは、突部70の高さHp1と主溝30の底上げ部60の高さHp2と主溝30の溝深さHgとの関係や、主溝30の溝幅方向における突部70の幅Wp1と主溝30の溝幅Wgとの関係、主溝30の延在方向における突部70の幅Lp1と横溝40の溝幅Wsとの関係、1つの底上げ部60に配置される突部70の数、突部70が主溝30の溝壁35に接続されるか否かが、それぞれ異なっている。
【0081】
これらのタイヤを用いて性能評価試験を行った結果、図16に示すように、実施例1~6に係るタイヤは、従来例に対してウェット性能の低下を抑制しつつ、石噛み性能を向上させることができることが分かった。つまり、実施例1~6に係るタイヤは、ウェット性能を維持しつつ、石噛み性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【0082】
1 空気入りタイヤ(タイヤ)
2 トレッド部
3 トレッド踏面
4 トレッドゴム層
8 サイドウォール部
10 ビード部
11 ビードコア
13 カーカス層
14 ベルト層
16 インナーライナ
20 陸部
30 主溝
35 溝壁
37、47 溝底
40 横溝
41 開口部
48 横溝底上げ部
60 底上げ部
61 底上げ部上面
70 突部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16