JPH0415108A - 重荷重用ラジアルタイヤ - 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、バス等の重荷重用ラジアルタイ
ヤに顕著なワンダリング現象を有効に抑制した重荷重用
ラジアルタイヤに関するものである。

（従来の技術） 実質的にタイヤ半径方向に一様に配列したコードからな
るカーカスプライの両端をビードワイヤーに巻き付けた
カーカスの外周に、タイヤ赤道面に対して浅い角度をな
して配列したコードのブライからなるベルトを配設した
ラジアル構造を有するタイヤは、ベルトのいわゆる「た
が」効果により、タイヤ赤道面に対して３５°〜４０°
の角度範囲内で斜交するコード層からなるカーカスプラ
イ及びブレーカを有するバイアス構造を有するタイヤニ
比して、タイヤの踏面を形成するトレッドゴムの動きが
少なく、耐摩耗性及び操縦安定性に優れ、転がり抵抗が
少ない等の多くの利点を有することから、近年の高速道
路網の発展及び整備に伴ってトラック、バス等の重荷重
用車両に広く使用される傾向にある。

その一方で、ラジアルタイヤは、交通量の多い路面に良
く見受けられる轍に乗り上げ又は轍を乗り越えようとす
ると、ハンドルが取られると言う、いわゆるワンダリン
グ現象を生ずることが指摘されている。

これは、タイヤが轍に乗り上げる状態は、傾斜面に沿っ
てタイヤが走行することとほぼ等価であり、その場合に
バイアスタイヤにあっては、タイヤの踏面を形成するト
レッドゴムの変形に対応して当該角度が付与された方向
に、つまり、タイヤが轍を乗り越える方向にキャンバ−
スラストが作用し、また、タイヤの踏面部に作用する制
動方向のせん断力は、傾斜面の山側に位置する踏面部に
作用するせん断力のほうが、その谷側に位置する踏面部
に作用するそれに比べて大きいことから、その傾斜面を
登る方向への回転力、即ちキャンバ−トルクが作用する
ので、轍の乗り越えを容易なものとするのに対し、ラジ
アルタイヤにあっては、ベルトによりトレッドゴムの動
きが拘束されていることから、キャンバ−スラスト及び
キャンバ−トルクによる作用を期待することができない
ためと考えられる。

このワンダリング現象は、乗用車等の比較的軽量な車両
に適用されるラジアルタイヤにあっては、その内圧が相
対的に低いことから余り問題となることはないが、トレ
ッド部が剛性の極めて高いベルトで強化され、また高い
内圧が適用される重荷重用ラジアルタイヤにあっては顕
著な現象であり、運転者に不要なハンドル操作を強いる
ことから、高速道路網の発展に伴って長距離走行する機
会が増大した重荷重用ラジアルタイヤにあっては、解決
すべき大きな問題となっていた。

（発明が解決しようとする課Ｂ） このような要求に応えるべく提案された技術の一つに、
特開昭（特願昭６１−１０５５８３号です）号に示すも
のがあり、第２図に示したように、タイヤｌのショルダ
ーリブ３に、タイヤ周方向に延在してその赤道面方向に
傾斜する補助溝５を設け、更に、補助溝５により区画さ
れたタイヤ幅方向外方に位置する陸部を横切るよう、は
ぼタイヤの軸線方向を指向する多数のサイプ７を、タイ
ヤ周方向に一定間隔をおいて形成したものであり、補助
溝がタイヤ赤道面に対して傾斜していること、また、補
助溝により区画された陸部にサイプを設けたことから、
路面との接触によるショルダーリブのつふれ、いわゆる
クラツシングにより、傾斜面に沿うキャンバ−スラスト
を生起させると共に、タイヤ制動方向に作用するセん断
力によるモーメント、即ち、轍を乗り越える方向へのキ
ャンバ−トルクを生起させ、ワンダリング性能の向上を
もたらすものである。なお、符号９は周方向主溝であり
、タイヤ周方向に連続して延在している。

しかしながら、ショルダーリブのクラツシングをより有
効ならしめるべく多数のサイプ７を形成したことに起因
して、サイプで区画された部分の引きちぎり（以後、サ
イプテアと言う）が起き易く、−旦、サイプテアが生ず
ると、そこが摩耗の核となり、漸次摩耗が進展すること
なる。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
ワンダリング性能を損なうことなくショルダーリブにお
けるサイプテアを低減させた重荷重用空気入りタイヤを
提供することをその目的とする。

（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
トレッド部に、その周方向に連続して延在する複数の周
方向主溝と、それら周方向主溝により区画された複数の
リブとを有する重荷重用ラジアルタイヤであって、タイ
ヤ幅方向外方の周方向主溝により区画された少な（とも
一方のショルダーリブに、タイヤ周方向に延在し、トレ
ッド表面に対して工０°〜６０°の角度範囲でタイヤ赤
道面方向に傾斜する一対の傾斜溝を設け、一方の副溝を
トレッド端からショルダーリブ幅の２０％〜８０％の範
囲内に、他方の傾斜溝を一方の傾斜溝からタイヤ幅方向
内方にショルダーリブ幅の５％〜６５％の範囲内にそれ
ぞれ位置させ、それら傾斜溝により区画されてタイヤ周
方向に延在する陸部の表面を、トレッド部の輪郭形状よ
りタイヤ半径方向内方に位置させてなる。

（作　用） タイヤ幅方向外方の周方向主溝により区画されたショル
ダーリブは、タイヤが轍の斜面に乗り上げると圧縮を受
けて変形することになるが、当該リブは傾斜溝が形成さ
れていることから、その変形は溝の傾斜方向と逆方向に
大きく、したがって、斜面からはトレンド幅方向外方を
指向するせん断力、即ちキャンバ−スラストが作用し、
タイヤを斜面の山側に押し上げることとなる。

一方、ショルダーリブに形成した一対の傾斜溝により区
画された陸部の表面をタイヤ半径方向内方に位置させて
段差陸部としたことから、タイヤ転勤に際して当該段差
陸部が路面に引きずられ、また、タイヤ地領域の単位面
積に作用する駆動及び制動方向のせん断力の和がほぼ一
定であると考えられるので、段差陸部に制動方向せん断
力が集中することとなる。ところが、斜面の山側に位置
するショルダーリブに作用する接地圧のほうが、その谷
側に位置するリブに作用するそれより大きいことから、
斜面の山側の段差陸部に作用する制動方向せん断力が大
きく、このため、タイヤには、それら制動方向せん断力
の差に起因するモーメント、即ちキャンバ−トルクが作
用する。その方向は、タイヤが斜面を登る方向であるこ
とから、キャンバ−スラストに協働して、タイヤの轍の
乗り越えを容易なものとする。

しかも、傾斜溝とトレンド端とにより区画された陸部に
多数のサイプを設ける必要がないので、サイプテアを生
ずることが無い。また、斜面の谷側に位置するショルダ
ーリブにあっては、そこに設けた段差陸部にタイヤ制動
方向せん断力が集中するので、当該段差陸部に隣接する
他の陸部、とくにはそのエツジに沿う偏摩耗の発生を抑
制し、タイヤ全体としての摩耗寿命を高める。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明タイヤの好適な実施例につ
いて説明する。

第１図は、本発明にかかるタイヤ１０のトレッドパター
ンを展開して示す図であり、そのトレッド部１２に、タ
イヤ幅方向に相互に離間してその周方向に延在する、本
実施例にあっては４本の周方向主溝１４と、それら周方
向主溝により区画されてタイヤ周方向に延在するリブ１
６と、タイヤ幅方向外方に位置する周方向主溝により区
画されたショルダーリブ１８とを具える。なお、タイヤ
１０の内部構造は従来のラジアル構造と同様であるので
、ここではその説明を省略する。

それぞれのショルダーリブ１８に、一対の傾斜溝２０ａ
及び２０ｂをタイヤ周方向に延在させて配設するが、ト
レッド端側に位置する一方の傾斜溝２０ａは、タイヤの
トレッド端２２からショルダーリブ１８のリブ幅Ｓ０の
２０％〜８０％の範囲内に形成し、他方の傾斜溝２０ｂ
は、傾斜溝２０ａからショルダーリブ幅Ｓ０の５％〜６
５％、トレッド中央部側に離間させて形成する。なお、
それら傾斜溝２０ａ及び２０ｂの溝深さＨを、周方向主
溝１４の溝深さＨｏの３０％〜９５％とすることが好ま
しい。

そして、これら傾斜溝２０ａ及び２０ｂを、第１図（ｂ
）に明示したように、タイヤ赤道面方向に１０°〜６０
°の範囲内で傾斜させ、それぞれの溝幅を０．５鵬〜３
．０−の範囲内の値とする。また、相互に対をなす傾斜
溝により区画されてタイヤ周方向に延在する陸部２４の
表面を、トレッド部１２の輪郭形状よりタイヤ半径方向
内方に位置させ段差陸部を形成する。トレンド部の輪郭
形状と段差陸部表面との段差ｈ、つまりタイヤ半径方向
の距離は、正規荷重が負荷された状態で、段差陸部２４
が路面に接触し得るものであれば良く、具体的には、傾
斜溝の溝深さＨの５％〜２０％とすることが好ましいこ
とが分かった。

ここで、相互に対をなす傾斜溝２０ａ及び２０ｂのうち
、トレンド端側に位置する傾斜２０ａを、トレンド端２
２からショルダーリブ１８のリブ幅Ｓ０の２０％〜８０
％の範囲内に形成するのは、傾斜溝２０ａとトレッド端
２２との間の距離が、ショルダーリブ１８のリブ幅Ｓ０
の２０％未満であると、傾斜溝２０ａとトレッド端２２
とにより区画されるリブ２４のトレッド幅方向の剛性が
小さくなり過ぎるため、リブ２４の接地圧は上昇するも
のの、その変形に対応する路面からせん断力、即ちキャ
ンバ−スラストが小さくなるからであり、一方、８０％
を越えるとリブ２４の剛性が増大するため、当該リブが
変形しにくくなり、リブ２４のクラツシングに基づくキ
ャンバ−スラストの発生を期待することができないから
である。

また、他方の傾斜溝２０ｂを、対をなす一方の傾斜溝２
０ａからショルダーリブ幅Ｓ０の５％〜６５％、トレッ
ド中央部側に離間させて形成するのは、対をなす傾斜溝
間の距離がショルダーリブ幅の５％未満であると、それ
ら傾斜溝間に形成される段差陸部の幅が小さくなり、当
該段差陸部の制動方向の剛性が低下することから、タイ
ヤ制動方向に作用するせん断力の発生を期待することが
できず、ワンダリング性能の向上に寄与するキャンバ−
トルクの発生を期待することができず、これに対し、そ
れら傾斜溝間の間隔がショルダーリブ幅Ｓ０の６５％を
越えると、傾斜溝間に形成される段差陸部の幅が大きく
なることから、当該段差陸部の制動方向の剛性が高くな
り過ぎるので、当該段差陸部への制動方向せん断力の集
中、ひいては有為なキャンバ−トルクの発生を期待する
ことができないからである。

そして、それら傾斜溝２０ａ及び２０ｂの溝深さＨを、
周方向主溝１４の溝深さＨｏの３０％〜９５％とするの
は、傾斜溝の溝深さＨが周方向主溝の溝深さＨｏの３０
％未満であると、トレッド端側に位置する周方向主溝１
４とトレッド端２２との間に区画されたリブ２４の剛性
が高くなり過ぎることから、路面との接触に伴うクラツ
シングを期待することができず、一方、溝深さＨが周方
向主溝の溝深さＨｏの９５％を越えると、傾斜溝の溝深
さが深くなり過ぎることがらリブ２４の剛性が低下し、
リブテア−石噛み等の問題が生ずるからである。

また、各傾斜溝２０ａ　、２０ｂをタイヤ赤道面方向に
トレッド表面に対して１０°〜６０°の範囲内で傾斜さ
せるは、傾斜溝とトレッド表面とのなす角度θが１０°
未満であると、リブ２４のクラツシングにより生起され
るキャンバ−スラストが小さく、したがって良好なるワ
ンダリング性能を期待することができないのに対し、当
該角度θが６０°を越えると、リブ２４の剛性が低くな
り過ぎて、クラ、２シングによるキャンバ−スラストが
得られないからである。加えて、それら傾斜溝２０ａ及
び２０ｂの溝幅を０．５閣〜３．０　ｍｍとするのは、
傾斜溝の溝幅が０．５ｍより小さいと、タイヤ転勤時に
、傾斜溝の溝壁が相互に当接し、その際の摩擦係数が増
大することにより、傾斜溝で区切られた個々のリブの剛
性が高くなる。これによりキャンバ−スラストの発生に
有利なリブ２４のクラツシング効果を期待することがで
きないからであり、傾斜溝の溝幅が３．０　ｍより大き
いと、ショルダーリブの剛性が極度に低下することによ
り、転勤時のショルダ一部の動きが緩慢になり、偏摩耗
性を悪化、促進させることになるからである。

ところで、タイヤの転勤に際しては、その制動方向にも
せん断力が作用するが、制動方向せん断力の大きさはト
レッド幅方向において異なり、トレンド端側で大きく、
トレッド中央部で小さくなる傾向を示し、また、トレッ
ドの単位面積に作用する駆動及び制動方向のせん断力の
和は、はぼ−定であることが知られている。

一方、タイヤが正規荷重が負荷された状態で転動すると
、トレッド端側のショルダーリブに形成した段差陸部２
４の表面が路面に接触することとなるが、その表面がト
レッド輪郭形状からタイヤ半径方向内方に位置すること
から、トレッド表面との径差により路面に引きずられる
こととなり、段差陸部は制動方向により大きなせん断力
を受けることとなるのに対し、段差陸部に隣接するそれ
ぞれのリブに作用する制動方向せん断力は、実質的に駆
動方向に移行することとなる。

それゆえ、タイヤが平坦な路面を走行する場合にあって
は、トレンド中央部に関して制動方向に作用するせん断
力は等しく、したがって、トレッド部の中心を通りタイ
ヤの軸線に直交する線分の周りに何らモーメントが作用
することはないが、タイヤが轍に乗り上げた状態にあっ
ては、その斜面の山側に位置するトレッド部分の接地圧
が、斜面の谷用に位置するトレッド部分の接地圧に比べ
て高いことから、その山側部分に生起される制動方向せ
ん断力が谷側部分に生起される制動方向せん断力より大
きくなるため、当該線分の周りには、それらトレッド部
分に作用する制動方向せん断力の差に対応して、タイヤ
が斜面を乗り越える方向のモーメント、つまりキャンバ
−トルクが作用し、ショルダ−リブのクラツシングに起
因するキャンバ−スラストに協働して、轍の乗り越えを
容易なものとする。

そして、段差陸部に制動方向のせん断力が集中すること
から、段差陸部に隣接するリブ、とくにはそのエツジに
沿う偏摩耗の発生を抑制する。このことは、また、斜面
の谷側に位置するショルダーリブに配設した段差陸部に
関しても同様であり、制動方向せん断力が集中すること
から、当該リブ部分における引きずりに起因する偏摩耗
の発生を抑制する。

なお、本実施例にあっては、タイヤの両ショルダーリブ
に、一対の傾斜溝を形成したが、この実施例に限定され
るものではなく、少なくとも一方のショルダーリブ、と
くには車両装着状態においてその外方に位置するショル
ダーリブに傾斜溝を形成したものであっても、ワンダリ
ング性能を向上させることができ、特許請求の範囲内で
種々の変形が可能である。

因みに、このようなタイヤのワンダリング性能を調べる
ため、本トレッド発明タイヤと、従来タイヤとを用いて
比較試験を行った結果を次表に示す。比較試験に供した
タイヤは、サイズをＬＳＲ７５０Ｒ１６で周方向主溝を
４本有するものである。

◎供試タイヤ ・発明タイヤ： 第１図に示すトレッドパターンを有するタイヤであって
、トレッド部の幅を１３５　ｔｘｍ、周方向主溝の溝幅
を９．０　ａｍ、その溝深さ（Ｈｏ）を１１．３鵬、シ
ョルダーリブ幅（Ｓｏ）を２３．０ａｍ、トレッド端か
らトレッド端例の傾斜溝までの距離をショルダーリブ幅
（Ｓｏ）の６０％、その傾斜溝から対をなす他の傾斜溝
までの距離をショルダーリブ幅（Ｓ、）の５５％、それ
ら傾斜溝がタイヤ赤道面に対してなす角度（θ）を１０
°、傾斜溝の溝幅を２．Ｏｗａ、傾斜溝の溝深さ（Ｈ）
を周方向主溝の溝深さ（Ｈｏ）の８８％、そして段差陸
部とトレッド表面との段差（ｈ）を２．５ｍとしたタイ
ヤ。

従来タイヤ： 第１図に示すトレッドパターンを有するタイヤであって
、周方向主溝の溝幅及び溝深さ、ショルダーリブ幅、並
びに傾斜溝のトレッド端からの位置を発明タイヤと同一
なものとし、傾斜溝とトレッド端との間に位置するリブ
に交差させて複数のリブを、タイヤ周方向に４．５閣の
間隔をおいて形成したタイヤ。

◎試験方法 正規荷重を負荷した発明タイヤ及び従来タイヤを２Ｄ−
４車の前輪に装着し、轍が形成された試験路を走行し、
フィーリング試験によりワンダリング性能を指数評価し
、また、目視により偏摩耗の有無を測定して比較した。

◎試験結果 試験結果を次表に示す。

なお、ワンダリング性能は、指数が大きい程性能に優れ
、サイプテアの有無は、発生した部位の数を、そして偏
摩耗の有無は、目視によっては判別できない状態を言う
ものとする。

この表から明らかなように、発明タイヤにあっては、偏
摩耗及びサイプテアを生ずることなくワンダリング性能
が向上することが分かる。

（発明の効果） かくして、この発明によれば、トランク、ハ゛ス等の重
荷重用タイヤとしての諸性能を損なうことなくワンダリ
ング性能を向上させ得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明タイヤのトレッドパターンを示
すその展開図、 第１図Φ）は、本発明タイヤの一部を断面にして示す図
、そして、 第２図（ａ）及び（ｂ）は、従来タイヤのトレッドパタ
ーンの展開図及びその一部を断面にして示す図である。 １０−・・タイヤ　　　　　　　１２−・・トレッド部
１４−周方向主溝　　　　１６−　リブ１８−ショルダ
ーリブ　　２０　ａ　、　２０　ｂ−一傾斜溝２２−１
−レッド端　　　　２４−・・陸部＠１　図 （ａ） 〔ｂ〕 第２図 （ａ） 手続補正書 平成２年７月１３日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、タイヤのトレッド部に、その周方向に連続して延在
   する複数の周方向主溝と、それら周方向主溝により区画
   された複数のリブとを有する重荷重用ラジアルタイヤで
   あって、タイヤ幅方向外方の周方向主溝により区画され
   た少なくとも一方のショルダーリブに、タイヤ周方向に
   延在し、トレッド表面に対して１０゜〜６０゜の角度範
   囲でタイヤ赤道面方向に傾斜する一対の傾斜溝を設け、
   一方の傾斜溝をトレッド端からショルダーリブ幅の２０
   ％〜８０％の範囲内に、他方の傾斜溝を一方の傾斜溝か
   らタイヤ幅方向内方にショルダーリブ幅の５％〜６５％
   の範囲内にそれぞれ位置させ、それら傾斜溝により区画
   されてタイヤ周方向に延在する陸部の表面を、トレッド
   部の輪郭形状よりタイヤ半径方向内方に位置させたこと
   を特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。