JPH0159121B2

JPH0159121B2 -

Info

Publication number: JPH0159121B2
Application number: JP55043125A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Uemura; Mitsuo Saga
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1980-04-01
Filing date: 1980-04-01
Publication date: 1989-12-15
Also published as: JPS56138004A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はトラツク・バス用等の重荷重用ラジ
アルタイヤを前輪に使用した場合の異常摩耗、特
に、シヨルダー付近の踏面部に発生する異常摩耗
の改良に関するものである。上記重荷重用ラジア
ルタイヤは、一般に、少なくとも３枚のスチール
ベルトで補強し、内圧３Kg/cm²以上充填して使用
される。

従来一般に、踏面部の剛性が高く、サイドウオ
ール部の柔らかいラジアルタイヤを、高荷重で、
しかも全長の長い大型車に装着し、それが旋回状
態になつた場合、遠心力による荷重分布の移動や
踏面部の方向と車の進行方向のずれ等の影響で、
特に、前輪タイヤのシヨルダー部の接地圧の増加
と横滑り量の増加により、シヨルダー部の摩耗が
早くなり、ラジアルタイヤ特有のシヨルダー部に
異常摩耗を発生する事がしばしば見られる。

この様な重荷重用タイヤのシヨルダー部の異常
摩耗を改良するために、従来よりトレツド・クラ
ウン形状やトレツド・クラウン半径またはトレツ
ド内のベルト幅の位置等が工夫されているがまだ
不充分である。

因つて、この発明では、車が旋回する時の踏面
部の接地圧分布の変動や踏面部からシヨルダー部
への変形に注目し、旋回時のシヨルダー部接地圧
の増大やシヨルダー部付近のトレツド変形を出来
るだけ少なくする事によつて、シヨルダー部の異
常摩耗を無くすることを目指したものである。

すなわち、車が直進時に接地している主踏面部
と、旋回時遠心力により荷重が移動し、踏面部、
シヨルダー部の接地圧の増加するのを防ぐため
に、旋回時に接地する補助踏面部を設けると共
に、その補助踏面部の形状について、タイヤの新
品時、すなわち、踏面部の模様の溝が深く、旋回
時遠心力による荷重の変動により踏面部、シヨル
ダー部の変形しやすい時には、小さな横向力によ
つても補助踏面部が接地し、走行末期の踏面部の
溝深さが浅くなつて、踏面部、シヨルダー部が変
形しにくくなつた時には、走行初期より大きな横
向力により補助踏面部が接地するよう、補助踏面
部の傾斜角を踏面部摩耗初期と末期で変える様に
した複合傾斜面を形成して異常摩耗を解消する事
が出来たものである。

次に、実施例に示す図面に基づいて、この発明
の態様を具体的に詳述する。

第１図−ａは、従来一般に使用されているトラ
ツク・バス用タイヤの断面の一例を示したもの
で、第１図−ｂは、踏面部の接地形状を示した展
開図である。第２図−ａは、主踏面部と補助踏面
部との作用関係を説明するための重荷重用ラジア
ルタイヤの断面の一例を示したもので、第２図−
ｂは、旋回時の主踏面部と補助踏面部の接地形状
の一例を示したものである。

第３図−ａは、この発明の補助踏面部の形状を
２つの異なる傾斜直線からなる複合傾斜面を示す
要部の部分断面であり、第３図−ｂは、この発明
の補助踏面部の形状が、２つの傾斜線の交点を、
円弧にて連結した複合傾斜面を示す要部の部分断
面である。

第４図は、補助踏面部の形状における単一傾斜
面の場合と複合傾斜面の場合との比較を断面にて
示したものである。

図において、トラツク・バス用ラジアルタイヤ
の従来例の第１図は、ラジアル方向に設定された
カーカスプライ１と踏面部の下部に設定されたブ
レーカストリツプのベルト層２、サイドウオール
部２０およびビードワイヤ３と踏面部４、踏面部
の溝６の４本とリブ７の５本を基本として構成し
ているもので、特に、外側のリブをシヨルダーリ
ブ７_Sと呼称する事にする。

この発明のタイヤの踏面部は、従来の踏面部４
に相当する主踏面部４Ｍとそれに連続してシヨル
ダー部に位置する補助踏面部５より構成するもの
である。

次にその構成の理由を説明する。

この車両の走行状態を検討するに、装着された
タイヤの直進時と旋回時の概略の接地形状は、従
来タイヤでは第１図−ｂに示す様に、直進時は、
実線８の状態で接地したものが、旋回時には、点
線９のような状態に、旋回半径の外方に荷重が移
動し、タイヤ本体の横変位と共に接地形状におい
て片方のシヨルダーの接地圧が増加し、また、接
地長さも増加する。

さらに、遠心力による横向力が踏面部に作用
し、旋回半径の外方に位置するリブ７_Sは、接地
を通じ溝６の幅が狭まる方向の横方向に滑り変形
する。この接地圧の増加と横滑りによつて、シヨ
ルダーリブ７_Sは、隣合つた他のリブ７よりも摩
耗が早くなり、ラジアルタイヤに特有のシヨルダ
ー異常摩耗を発生することになる。

この発明のタイヤでは、第２図に示すように、
補助踏面部５を設けた場合を探究したものであ
る。すなわち、旋回時に片方のシヨルダー部に荷
重が移動した場合、補助踏面部が接地することに
より増加接地部１０が形成され、実質的にシヨル
ダーリブ７_Sの幅が増加し、シヨルダーリブ７_Sの
接地面積が増加し、シヨルダーリブ７_Sの単位面
積当りの接地圧の増加を押えると共にシヨルダー
リブ７_Sの幅が実質的に増加することにより、シ
ヨルダーリブ７_Sの横方向剛性が増加し、増加接
地部１０を通じての横変形、横滑りを減少させ、
シヨルダーリブ７_Sの異常摩耗を解消する事を目
指したものである。

また、前述のように、タイヤの新品時は溝６の
深さが深いため、横方向力によりリブ７、シヨル
ダーリブ７_Sは横変形しやすく、摩耗の進行と共
に当然リブ７、シヨルダーリブ７_Sは変形し難く
なり、異常摩耗しにくくなるため、補助踏面部５
の傾斜形状を、単一傾斜面と異なる複数の複合傾
斜面に形成する必要がある。

たとえば、新品時の横変形しやすい時には小さ
い角度の傾斜面とし、すなわち、主踏面部４Ｍの
全側端縁と補助踏面部５との接点P_Cにおいて、
タイヤの回転軸に平行な軸平行線に対し25゜〜45゜
の小角度範囲内から選定するものであり、これは
使用条件により多少異なるが、通常30゜〜35゜程度
が最も適している。この角度が25゜より小さいと
旋回時荷重の移動に伴う接地圧の増加の低減作用
が小さく、反対に45゜より大きくなつたときは、
荷重を支える作用が小さいので主踏面部の端に荷
重が集中して異常摩耗の改善効果は小さい。

また、走行末期における踏面部の摩耗が進んだ
状態ではリブなどの横方向に力が作用したとき変
形しにくくなるので、タイヤの回転軸に平行な軸
平行線に対し傾斜角を大きくしその角度は45゜〜
65゜の大角度範囲内にて選定される角度とし、通
常はおよそ50゜〜55゜程度が適している。上記のと
おり、補助踏面部５の複合傾斜面は、サイドウオ
ール部２０方向に、タイヤの回転軸に平行な軸平
行線RALに対し、全体の角度範囲を25゜〜65゜の範
囲内にて選定するものである。この範囲を外れる
と、異常摩耗の改善効果は小さくなる。また、補
助踏面部と主踏面部との接点P_Cからはサイドウ
オール側端部と補助踏面部との接点S_Eまでの幅
は、P_Cを通る回転軸に平行な軸平行線RALから
S_Eまでの高さＨで示し、それが主踏面部の溝底と
少なくとも同じである。すなわち、サイドウオー
ル側端部と補助踏面部との接点S_Eは、主踏面部の
溝の底部を結ぶ線をタイヤのサイドウオール側外
面まで延長した延長線１１上の交点、または、そ
れより下側に存在するようにする。上記S_Eの接点
が延長線１１より半径方向外側にあれば異常摩耗
防止作用が低下し好ましくない。

なお、サイドウオール側端部と補助踏面部との
接点S_Eに続いて、サイドウオール部２０が配置さ
れるのであるが、この接点S_Eにおけるサイドウオ
ール部の軸平行線RALに対する傾斜角は、従来
タイヤは通常60゜以上なので、それを延長した場
合、補助踏面部を持たない通常のタイヤよりも、
サイドウオールに対しトレツド側に傾いた補助踏
面部を持つたタイヤは、主踏面部が狭くなるの
で、主踏面部の幅を維持するためサイドウオール
２０の軸平行線RALに対する傾斜角は、従来の
タイヤよりも大きくするように考慮される。

この補助踏面部５の複合傾斜面の形成の一例と
しての実施例は、第３図−ａ，ｂに傾斜例を示し
たとおりである。

第３図−ａは、主踏面部と補助踏面部との接点
P_Cからサイドウオール部方向に傾斜する補助踏
面部５の傾斜線の傾斜角度すなわち、接点P_Cか
らの傾斜線と軸平行線RALとなす小さな傾斜角
度（25゜〜45゜の範囲内）をα₁とし、サイドウオー
ル側端部と補助踏面部５との接点S_Eより斜め上方
に傾斜する補助踏面部の傾斜線すなわち、接点S_E
からの傾斜線そ軸平行線RALとなす大きな傾斜
角度（45゜〜65゜の範囲内）をα₂とし、小さな傾斜
角度α₁の傾斜線と、大きな傾斜角度α₂の傾斜線と
から補助踏面部５を構成するものである。

本実施例は、主踏面部４Ｍと補助踏面部５との
接点P_Cにおいて、軸平行線RALとなす傾斜線１
３の小さな傾斜角度α₁を35゜とし、接点S_Eにおい
て軸平行線となす傾斜線１４の大きな傾斜角度α₂
を55゜とし、補助踏面部５の高さは、溝６の底部
を結んだ線の延長線１１とタイヤ外面のサイドウ
オール側端部との接点S_Eで終る溝６の深さとほぼ
同程度あるいはそれ以上の範囲の高さに設定され
る。

上記のα₁＝35゜、α₂＝55゜の両角度を通じての平
均傾斜角α₀は45゜で構成したものである。

なお、第３図−ａの図面は、接点S_Eが、延長線
の交点またはそれより下側に存在することを示す
便宜上、同一タイヤ断面に左右異なる接点S_Eの位
置を示したものである。

第３図−ｂは、走行初期から走行末期にかけ連
続的に補助踏面部５の傾斜角を大きくするため、
この実施例の主踏面部４Ｍと補助踏面部５との接
点P_Cでは、タイヤの回転軸に対して平行な軸平
行線RALに対し、α₁＝30゜の傾斜線１５を形成
し、サイドウオール側端部と補助踏面部との接点
S_Eでは、同じく軸平行線RALに対し、α₂＝60゜の
傾斜線１６を形成し、両傾斜線の交点で、両傾斜
線に接線となる半径Ｒの円弧で連結したもので、
交点における傾斜角度の増大を円滑に増大するよ
うに構成したものであり、接点P_Cの位置とサイ
ドウオール側端部S_Eの位置とを結ぶ傾斜線とのな
す傾斜角α₀は45゜で構成したものである。なお、
主踏面部４Ｍと補助踏面部との接点P_Cにおいて
は主踏面部と補助踏面部とは稜線によつて区画さ
れているものである。

なお、この複合傾斜面の形成の別の利点につい
て、その背景を、第４図の単一傾斜面と複合傾斜
面との比較図に基づいて説明する。

まず、走行初期に必要な補助踏面部５の傾斜角
25°〜45°の範囲を、補助踏面部の接点１７からそ
のまま溝６の底部を結んだ線の延長線１１との接
点であるサイドウオール側端部１８に設定する
と、すなわち、単一傾斜面を設定すると、第４図
に示すように、補助踏面部のサイドウオール側端
部１８の位置の厚みが非常に厚くなり、タイヤの
走行時の発熱が高くなり、ベルト層２の耐久力の
低下を招くばかりでなく、また、不要なゴムによ
りタイヤ重量も重くなる。

たとえば、10.00R20、14PRタイヤについて第
４図において、補助踏面部の接点１７を通り、傾
斜角α₁を35°とした傾斜線にて単一傾斜面を形成
すると、サイドウオール側端部１８の位置の厚み
T₁は34mmとなるのに対し、第３図−ｂの方法に
よる複合傾斜面に形成すると、すなわち、接点１
７の位置でα₁＝30°の傾斜線を接線とし、サイド
ウオール側端部１９の位置でα₂＝60゜の傾斜線を
接線とし、接点１７とサイドウオール側端部１９
の位置とのなす傾斜角α₀を45゜にした場合のサイ
ドウオール側端部１９の位置の厚みT₂は28mmと
なり、タイヤの走行時の発熱で18℃程度低くする
ことが出来た。また、タイヤ重量も2.3Kg軽くす
ることが出来た。このように走行初期から末期を
通じ必要な傾斜を有する複合傾斜面に設定するこ
とによつて、単一傾斜面のものよりも耐久性を増
大し且つシヨルダーの異常摩耗を改良することが
出来たものである。

なお、バツトレス部に入れる半径方向の溝また
は切込み１２は、シヨルダー部の放熱を良くする
事が目的であるが、これが踏面部端に現われ接地
すると、接地時を通じ半径方向の溝または切込み
１２の接地付近の踏面部のゴムが動きやすくな
り、この半径方向の溝または切込み１２の部分よ
り異常摩耗を発生する原因となる。従つて、半径
方向の溝または切込み１２の走行初期の異常摩耗
の発生しやすい状態で接地するのを避けるため、
溝６の底部を結んだ線の延長線１１とタイヤ外面
のサイドウオール側端部と補助踏面部との接点S_E
よりあまり上部に出ないように、バツトレス部の
溝または切込みを形成する必要がある。

因つて、サイドウオール側端部S_Eより上部に出
る半径方向の溝や切込みすなわちバツトレス部の
半径方向の溝または切込み１２の位置ｈは、主踏
面部４Ｍの溝６の深さＤの30％以内とするもので
ある。

上記実施例の10.00R20、14PRタイヤは、溝６
の深さＤ＝14mm、平均傾斜角α₀が45゜、バツトレ
ス部の半径方向の溝１２の切込み深さCd＝７mm、
バツトレス半径方向の溝１２の位置ｈは４mmとし
たものである。このα₁＝30゜の傾斜線、α₂＝60゜の
傾斜線、この両傾斜線の交点間を半径60mmで結ん
だタイヤは、シヨルダーの異常摩耗は、従来タイ
ヤの異常摩耗発生時期に対して1.5〜2.0倍改良さ
れ、また、同時にタイヤの摩耗係数も15％〜40％
向上することが出来たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図−ａは、従来の重荷重用ラジアルタイヤ
の一例を示す断面図、第１図−ｂは、接地形状を
示す展開図、第２図−ａは、主踏面部と補助踏面
部との作用関係の説明のための重荷重用ラジアル
タイヤの断面図、第２図−ｂは、旋回時の主踏面
部と補助踏面部の接地形状図、第３図−ａは、こ
の発明の補助踏面部の形状が２つの異なる傾斜直
線からなる複合傾斜面の断面図、第３図−ｂは、
この発明の補助踏面部の形状が傾斜線の交点を円
弧で連結した曲面からなる複合傾斜面の断面図、
第４図は、補助踏面部を構成する単一傾斜面と複
合傾斜面との比較断面図である。４Ｍ……主踏面部、５……補助踏面部、RAL
……軸平行線、２０……サイドウオール部、６…
…溝、Ｄ……溝６の深さ、１１……溝の底部を結
んだ線の延長線、１２……バツトレス部の半径方
向の溝または切込み、ｈ……バツトレス部の半径
方向の溝または切込みの位置、P_C……主踏面部
と補助踏面部との接点、S_E……補助踏面部とサイ
ドウオール側端部との接点。

Claims

【特許請求の範囲】１トラツク・バス用ラジアルタイヤにおいて、
その踏面部が、中央部を含む主踏面部とシヨルダ
ー部に位置する補助踏面部よりなり、補助踏面部
とサイドウオール側端部との接点S_Eが、主踏面部
の溝の底部を結ぶ線をタイヤのサイドウオール側
外面まで延長した延長線上の交点またはそれより
下側に存在するようにし、主踏面部と補助踏面部
との接点P_Cから、サイドウオール部方向に傾斜
する補助踏面部の傾斜線の傾斜角度α₁がタイヤ回
転軸に平行な軸平行線に対して、25゜〜45゜の範囲
内にて選定される角度をなし、接点S_Eから斜め上
方に傾斜する補助踏面部の傾斜線の傾斜角度α₂が
軸平行線に対して45゜〜65゜の範囲内にて選定され
る角度をなし、常に、傾斜角度α₁＜傾斜角度α₂に
なるように補助踏面部を設定することを特徴とす
る前輪使用時の異常摩耗を改良した重荷重用ラジ
アルタイヤ。２主踏面部と補助踏面部との接点P_Cから、サ
イドウオール部方向に傾斜する補助踏面部の傾斜
線の傾斜角度α₁がタイヤ回転軸に平行な軸平行線
に対して25゜〜45゜の範囲内にて選定される角度の
傾斜線と、補助踏面部とサイドウオール側端部と
の接点S_Eから斜め上方に傾斜する補助踏面部の傾
斜線の傾斜角度α₂が軸平行線に対して45゜〜65゜の
範囲内にて選定される角度の傾斜線との交点にお
いて、両傾斜線に接線となる半径Ｒの円弧で連結
して、交点における傾斜角度の増大を円滑に増大
するように構成した特許請求の範囲第１項記載の
異常摩耗を改良した重荷重用ラジアルタイヤ。３補助踏面部からサイドウオール部方向に設定
されるバツトレス部の半径方向溝または切込みの
位置ｈを、主踏面部の溝の深さの30％以内とする
特許請求の範囲第１項または第２項記載の異常摩
耗を改良した重荷重用ラジアルタイヤ。