JPH03197206A - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、トラック、バス等の重荷重用車両に適用さ
れる空気入りタイヤのトレッド部における偏摩耗の発生
を抑制したタイヤに関するものである。

（従来の技術） 第２図に示したように、タイヤの半径方向にコードが放
射状に配列された複数のコード層からなるカーカス１と
、タイヤ周方向又はタイヤ周方向に対して浅い角度で配
列されたコードからなり、カーカス外周に配列されたベ
ルト２とを具えるラジアルタイヤは、高速走行性、操縦
安定性などに優れることから、近年の高速道路網の発展
、整備に伴い、トラック、バスなどの重荷重用車両にも
普及している。

そして、これら車両に用いられるタイヤのトレッドパタ
ーンにあっては、転がり抵抗及び横滑り少なく、耐摩耗
性に優れるなどの特徴を生かして、タイヤの周方向に延
在する複数の主溝３と、それら主溝により区画された陸
部４とからなる、いわゆるリブパターンが好んで用いら
れてきた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、リブパターンを有するタイヤにあっては
、タイヤの摩耗寿命に達する以前に、レールウェイ摩耗
又はリバーウェアと呼ばれる偏摩耗がリブ４の工：ｌジ
に沿って生じ、外観不良を起こすことがある他、重荷重
用車両の前輪又は遊輪として使用さ゛れるタイヤにあっ
ては、そのトレッド部に、波状摩耗、肩落ち、リブパン
チなどの偏摩耗が発生することがあり、そのまま継続し
て使用すると、摩耗の進展に伴ってタイヤ性能が大幅に
低下すると言う問題があった。

本発明は、こΦような問題に鑑みてなされたものであり
、タイヤのトレンド部における偏摩耗を有利に抑制し得
る重荷重用空気入りタイヤを提供することをその「１的
とする。

（課題を達成するための手段） この目的を達成するため、本発明にあっては、タイヤの
トレッド部表面に、溝部とこれら溝部により区画された
陸部とを有する重荷重用空気入りタイヤにおいて、タイ
ヤ幅方向に相互に離間してその周方向に延在する一対の
周方向副溝により区画され、トレッド部の輪郭線よりタ
イヤ半径方向内方に位置する表面を有する段差陸部を、
少なくとも一方のトレッド端からトレッド幅（２Ｗ）の
０．３〜０．４５倍の範囲内に設け、タイヤ周方向に延
在すると共に、その半径方向内方に湾曲して延在する切
込みをトレッド部の少なくとも一方の側面に設け、トレ
ッド中央部とトレッド端部とのタイヤ半径方向の差（ｈ
）を、トレッド幅（２Ｗ）の０．０２〜０．０５倍の範
囲内の値としてなる。

（作　用） 一般的に、タイヤが負荷を受けた状態で車両進行方向に
転動すると、トレッド部の接地領域が路面との相対運動
に起因してタイヤ接線方向にせん断変形する。

しかしながら、タイヤのトレッド部は、その端部の剛性
がその中央部における剛性より小さいこよから、その接
地領域に作用するせん断力の分布は、タイヤ幅方向にお
いて異なり、タイヤ幅方向外側領域、即ちトレッドショ
ルダ一部に作用するせん断力が、トレッド中央部に作用
するそれに比して大きく、その方向は制動方向を指向す
る。

ところが、ショルダ一部に配設された段差領域は、その
表面がトレッド部の表面よりタイヤ半径方向内方に位置
することから、タイヤ転勤に際し、当該段差陸部の表面
が路面に引きずられ、当該段差領域に制動方向を指向す
るせん断力が集中することから、段差領域に隣接する陸
部に作用する制動方向のせん断力が小さくなり、トレッ
ド部における偏摩耗の発生を抑制することができ、ひい
てはトレッド中央部とその端部との径差による引きずり
を低減すべく、トレッド部のクラウン半径Ｒを大きなも
のとすることができる。

しかし、実際の走行に際しては、タイヤ周方向に作用す
るせん断力の他、車両の旋回に伴ってその赤道面に直交
するサイドフォースも作用することになる。

ところが、トレッド部の側面にタイヤ周方向に延在する
と共に、タイヤ半径方向内方に切込んだ屈曲部を有する
切込みを形成したので、トレッド端部における剛性を低
下させてその接地圧を低いものとし、トレッド端部にお
けるサイドフォースの集中を抑制して偏摩耗の発生を有
利に抑制することができる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施例につい
て詳述する。

第１図は、本発明にかかるタイヤ１０のトレッド部１２
の断面を示す図であり、タイヤ赤道面Ｓに関して実質的
に対称な構造をしているのでその半部のみ示す。なお、
その内部構造は、第２図に示したタイヤと同様なラジア
ル構造をしているので、ここでは説明を省略する。

トレッ°ド部１２は、その半部にタイヤ周方向に延在す
る主溝１４と、その主溝からタイヤ幅方向外方に離間し
て少なくとも一方のショルダ一部に形成された一対の周
方向副溝１６と、それら副溝１６により区画されてタイ
ヤ周方向に延在する陸部１８とを具える。

通例、周方向主溝１４の溝幅Ｗ、は、各タイヤの仕様に
よって異なるものの、トレッド部１２のタイヤ幅方向の
幅、つまりトレッド幅（２Ｗ）の６％〜８％の範囲内で
選択するのが通例であり、その溝深さは主にタイヤの排
水性を考慮して定めるものとする。

これに対し、陸部１８を区画する一対の周方向副溝１６
．１６は、陸部１８の中央位置までのトレッド端からの
距離Ｋがトレッド幅（２Ｗ）の０．３〜０．４５倍の範
囲内、好ましくはほぼ０．３５倍の位置に設けるものと
し、それら副溝の溝深さｄＳ並びに溝幅Ｗ５を、周方向
主溝１４の溝深さｄ５並びに溝幅Ｗ。

のそれぞれ９０％〜１３５％並びに７％〜３８％の範囲
内の値を満足するよう選択する。そして、一対の周方向
副溝１６．１６により区画された陸部１８の表面を、ト
レッド部１２の輪郭線よりタイヤ半径方向内方に位置さ
せて段差陸部とする。

この段差陸部１８は、その幅りをトレンド幅（２Ｗ）の
２％〜８％、好ましくは、４％〜６％とし、また、周方
向副溝１６の溝底部からのその表面ま、での高さ、即ち
段差陸部１８の高さｄ。を、周方向副溝１６の溝深さｄ
、の５０％〜９０％、好ましくは、７５％〜８０％とす
るものとする。

ここで、周方向副溝１６．１６により区画される段差陸
部１８の中央部をトレッド端からその幅（２Ｗ）の０．
３〜０．４５倍の範囲に形成するのは、段差陸部１８を
トレッド幅（２Ｗ）の０．３倍より小さな領域に配設し
た場合には、トレッド端部における陸部の剛性が小さく
なり過ぎるため、その領域よりトレッド中央側に位置す
る領域が路面に対して引きずられることとなり、当該中
央領域に偏摩耗が発生し易いからであり、一方、段差陸
部１８をトレッド幅の０．４５倍より大きな領域に形成
すると、タイヤ転勤に際して、当該領域が路面に対して
引きずられることとなり、トレッド端側に位置する陸部
の偏摩耗の発生を充分に抑制することができないからで
ある。

また、周方向副溝１６の溝深さｄ、を周方向主溝の溝深
さｄ、の９０％〜１３５％の範囲内の値とするのは、９
０％より小さいと摩耗中期以降の偏摩耗を充分に抑制す
ることができず、また、１３５％より大きいと、溝底か
らの割れが発生するからである。

そして、その溝幅Ｗｓを周方向主溝１４の溝幅Ｗ１の７
％〜３８％の範囲内の値とするのは、主溝の溝幅Ｗ、の
７％より小さな値とすると、副溝の溝幅が小さくなり過
ぎて、タイヤ転勤に際して副溝の側壁と対向する段差陸
部の側壁が互いに当接し、副溝と段差陸部１８とが一体
的な挙動を取ることから、段差陸部を含むンヨルダ一部
の剛性が高くなり、それら領域よりタイヤ中央部側に位
置する領域に偏摩耗が発生し易くなるからであり、また
、当該副溝の溝幅ＷＳが周方向主溝の溝幅Ｗ１の３８％
を越えると、耐摩耗性能が低下するからである。

一方、段差陸部１８の幅りを上記範囲内から選択するは
、段差陸部の幅りが、トレッド幅（２Ｗ）の２％より小
さいと、段差陸部１８のタイヤ周方向における剛性が小
さくなり過ぎる結、果、路面に対する接地面圧が必要以
上に低下し、制動方向に作用するせん断力を段差領域に
集中させることができず、周方向副溝１６により区画さ
れた隣接する陸部２０に作用する制動方向のせん断力が
増大することとなり、陸部２０における偏摩耗を有効に
阻止することができず、また、段差領域の幅りが、トレ
ッド幅（２Ｗ）の８％を越えると、段差陸部１８のタイ
ヤ周方向における剛性が高くなり過ぎて、路面に対する
接地面圧が増大するため、段差陸部を含むトレッド部１
２の耐摩耗性が低下するからである。

一方、段差陸部１８の高さｄ。を上記範囲内から選択す
るのは、その高さｄ。が周方向副溝１６の溝深さｄＳの
９０％より大きいと、正規荷重に対して比較的小さな荷
重が作用した状態にあっても、段差陸部１８が路面と接
触することとなり、当該段差陸部１８に制動方向のせん
断力を実質的に集中させることができず、また、段差陸
部の高さｄ。を当該副溝１６の溝深さｄ５の５０％より
小さくした場合には、摩耗する過程において、段差陸部
１８が接地する頻度が少なく、制動方向のせん断力の集
中を期待することができないからである。

このように、少なくとも一方のショルダ一部に位置する
一対の周方向副溝１６により区画される段差陸部１８を
有するタイヤ１０は、直進路を走行する場合にトレッド
部に作用する制動方向のせん断力を、当該段差領域１８
に集中させることができるので、クラウン形状をしたト
レッド部のタイヤ半径方向の差、即ち径差に起因して生
ずるショルダー部の偏摩耗、つまり、段差領域１８に対
向する陸部２０、とくには、そのエツジにおける偏摩耗
を有効に阻止することができる。換言すれば、タイヤ転
勤に伴うトレッド部１２のクラウン形状に起因する径差
を小さく設定し、ショルダ一部の引きずりに起因する偏
摩耗を一層低減させることができ、具体的には、トレッ
ド中央部とトレッド端とのタイヤ半径方向の差（ｈ）を
、トレンド幅（２Ｗ）の０．０２〜０．０５倍、好まし
くは０．０３〜０．旧倍とすることが有効であることが
判明した。

ところで、実際の走行に際しては、タイヤの制動方向に
作用するせん断力の他、車両の旋回に伴ってその赤道面
に直交する方向にサイドフォースが作用するので、ショ
ルダ一部に段差陸部を形成した径差の小さなタイヤ、つ
まり、トレッド部のクラウン半径Ｒの大きなタイヤにあ
っては、そのトレッド端部にサイドフォースが集中し易
く、トレッド端部の接地圧が局部的に上昇し、当該トレ
ンド端部が路面に対して引きずられることとなる。

その結果、トレッド端部に偏摩耗の核が生起され、エツ
ジウェアー、波状摩耗に進展することとなる。

そこで、発明タイヤｌ口にあっては、第１図に示したよ
うに、トレッド端部における剛性を低くしてそこでの接
地圧を低減させ、接地圧の局所的なＬ昇を阻止し、サイ
ドフォースに起因するトレッド端部の引きずりを減少さ
せるべく、トレッド部の少なくとも一方の側面２２にタ
イヤ周方向に延在すると共に、その半径方向内方に湾曲
して延在する切込み２４を設ける。しかしながら、トレ
ッド端部の剛性を必要以上に低くすることは、トレッド
端部からトレッド中央部側に位置するトレッド部分での
局所的な接地圧の上昇を引き起こすことに加え、トレッ
ド端部の耐摩耗性が低下することとなる。

そこで、タイヤＩＯにあっては、周方向主溝１４の溝幅
Ｗｍの５％〜７５％、好ましくは３０％〜４５％の開口
幅を有し、タイヤ断面形状で見てそのトレッド端からタ
イヤ半径方向内方に周方向主溝１４の溝深さ（ｄｌ）の
０％〜１５０％の範囲内（Ｃ）、好ましくは、約７０％
にその開口端部が位置する切込み２４を設け、当該切込
み２４のトレッド幅方向最内方に位置する側壁までの距
離（Ｂ）がトレッド幅（２Ｗ）の０．５％〜１０％の範
囲内に、また、その溝底部がトレッド端からタイヤ半径
方向内方に周方向主溝１４の溝深さ（ｄ、）の２０％〜
１８０％の範囲（Ａ）内に位置するように選択するもの
とし、その中間に少なくとも一つの屈曲部２４ｂを形成
する。

ここで、切込み２４の開口幅を周方向主溝１４の溝幅Ｗ
、の５％〜７５％の範囲内の値とするのは、５％より小
さいと、タイヤ転勤に際して切込み２４の内壁同士が当
接して一体化されることから、トレッド端部における剛
性が高くなり、サイドフォースによる接地圧の局所的な
上昇が起こり、偏摩耗の核が発生し易くなるからであり
、これに対し、開口幅が主溝１４の溝幅の７５％を越え
ると、開口部の大きな切込み２４を設けたことから、ト
レンド端部における剛性が低くなり過ぎるため、サイド
フォースに対してトレッド端部が路面に引きずられ、偏
摩耗が生じ易いからである。

また、切込み２４の開口端部をトレッド端からタイヤ半
径方向内方に周方向主溝１４の溝深さの０％〜１５０％
の範囲（Ｃ）内に設けるのは、周方向溝１４の溝深さの
０％より小さな範囲に設けると１．切込み２４とトレッ
ド端との距離が小さくなり、トレッド端部の剛性が低下
する結果、トレッド部が摩耗する過程において、そのエ
ツジ部分が残存したり、当該切込みに引き裂き故障が発
生するからである。これに対し、距離Ｃが主溝１４の溝
深さの１５０％を越えるとトレッド端部の剛性が高くな
り、当該端部に作用するサイドフォースを緩和すること
ができず、偏摩耗の発生を抑制する効果がないからであ
る。

そして、切込み２４のトレッド幅方向最内方に位置する
側壁までの距離Ｂをトレッド幅（２Ｗ）の０．５％〜１
０％の範囲内に位置させるのは、距離Ｂが０．５％より
小さくなると、トレッド端部の剛性を低減させることが
てず、このため、サイドフォースによる接地圧の局所的
な上昇を抑制する効果を期待できないからであり、一方
、距離Ｂが１０％を越えると、トレッド端部の剛性が小
さくなり過ぎて、肩落ち摩耗が発生し易いからである。

更に、切込み２４の溝底部をトレンド端からタイヤ半径
方向内方に周方向主溝１４の溝深さ（ｄ、）の２０％〜
１８０％の範囲内に位置させるのは、距離Ａが周方向主
溝１４の溝深さの２０％より小さいと、タイヤ断面形状
における切込み２４が直線形状となり、切込み２４の溝
底に割れが生ずるからであり、１８０％を越えると、タ
イヤ更生に際してトレッドゴムを取り除くべくパフ加工
を施した場合に、切込み２４の一部がタイヤ表面に残る
ため、更生作業に不都合が生ずるからである。

なお、切込み２４の中間に屈曲部を設けるのは、直線状
の切込みにあっては、タイヤ転勤に際し、トレッド端部
の運動に対応して切込み２４の溝底部に繰り返し負荷が
作用する結果、溝底クラックが発生し易いからであり、
中間部に屈曲部を設けることにより溝底における応力の
集中を軽減し、溝底クラックを有効に抑制することかで
きるからである。

ちなみに、本発明タイヤのトレッド部における偏摩耗の
発生の有無を調べるため、第２図に示す従来タイヤとの
比較試験を行った結果を次表に示す。なお、比較試験に
供したタイヤは周方向主溝を二本有し、サイズが１００
ＯＲ２０のラジアル構造を有するものである。

◎供試タイヤ ・発明タイヤ： 第１図に示す構造を有するタイヤで、トレッド部の幅（
２Ｗ）を２００　ｍｍ、周方向主溝の溝幅（Ｗｌ）が１
４　ｍｍ　、その溝深さ（ｄ、）が１４ｍｍ、トレッド
端から段差陸部の中央部までの距離（Ｋ）を６５ｍｍ（
）レッド幅の３３％）、それぞれの副溝の溝幅（ＷＳ）
を３ｍｍ（周方向主溝の溝幅の２１％）、その溝深さ（
ｄ、）を１４ｍｍ（周方向主溝の溝深さの１００％）、
段差陸部の幅（Ｄ）を１０ｍｍ（）レッド幅の５％）、
その高さ（ｄ、）を１１ｍｍ（周方向副溝の溝深さの７
９％）、トレッド端から切込みの開口中心までのタイヤ
半径方向への距離を６ｍｍ（）レッド幅の３％）、トレ
ッド端から切込み２４の溝底部までのタイヤ半径方向内
方への距離（Ａ）を１８ｍｍ（周方向主溝の溝深さの１
２９％）、切込み２４のトレッド幅方向最内方に位置す
る側壁までの距離（Ｂ）を７ｍｍ（トレッド幅の３．５
％）、トレッド端から切込み２４の開口端部までのタイ
ヤ半径方向内方への距離（Ｃ）を４ｍｍ（周方向主溝の
溝深さの２９％）、そして開口幅を４ｍｍ（周方向主溝
の溝幅の２９％）としたタイヤ。

・従来タイヤ： 第２図に示す構造を有するタイヤであって、トレッド部
の幅（２Ｗ）を２００　ｍｍ、周方向主溝の溝幅を１３
ｍｍ、その溝深さを１４ｍｍとしたタイヤ。

◎試験方法 トレッド中央部とトレッド端部とのタイヤ半径方向の差
、即ち径差（ｈ）を、トレッド幅の０．０４倍（８ｍｍ
）並びに０．０９倍（１８ｍｍ）とした供試タイヤを正
規リムに組付けて正規内圧を適用し、２Ｄ−４車の前輪
に交互に装着し、１０万ｋｍ走行後のトレッド中央部と
トレッド端における径差の変化量（Ｔ、　）及び副溝に
沿う陸部のエツジに沿って発生した偏摩耗の幅（Ｅ、）
を、それぞれ測定して耐偏摩耗評価した。

◎試験結果 試験結果を次表に示す。

・径差変化量（Ｔ、） ・偏摩耗幅（Ｅｗ） この表から明らかように、本発明タイヤにあっては、ト
レッド部の径差を実質的に増大させることなく、トレッ
ド部における偏摩耗の発生を抑制し得ることがわかる。

（発明の効果） か（して、この発明によれば、実質的にタイヤのトレッ
ド部における偏摩耗が発生することがない重荷重用空気
入りタイヤを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤのそ
の赤道面に関する半部を示す断面図、そして、 第２図は、従来の重荷重用空気入りタイヤのその赤道面
に関する半部を示す断面図である。 １　カーカス ３．１４　　主溝 １０　　タイヤ １６　　周方向副溝 ２４　　切込み ２４ｂ　　屈曲部 ２　ベルト ４．２０　　陸部 １２トレッド部 １８　　段差陸部 ２４ａ　　開口部 第１図 ０ ／４ｆｆｉ方向主シ翼

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タイヤのトレッド部表面に、溝部とこれら溝部によ
   り区画された陸部とを有する重荷重用空気入りタイヤに
   おいて、 タイヤ幅方向に相互に離間してその周方向に延在する一
   対の周方向副溝により区画され、トレッド部の輪郭線よ
   りタイヤ半径方向内方に位置する表面を有する段差陸部
   を、少なくとも一方のトレッド端からトレッド幅（２Ｗ
   ）の０．３〜０．４５倍の範囲内に設け、タイヤ周方向
   に延在すると共に、その半径方向内方に湾曲して延在す
   る切込みをトレッド部の少なくとも一方の側面に設け、
   トレッド中央部とトレッド端部とのタイヤ半径方向の差
   （ｈ）を、トレッド幅（２Ｗ）の０．０２〜０．０５倍
   の範囲内の値としたことを特徴とする重荷重用空気入り
   タイヤ。