JPS62103205A - 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、重荷重用空気入りタイヤのトレッド部の輪
郭の曲率半径に関し、タイヤのシゴルダ一部滑落摩耗と
片ベリ摩耗を防止することに関する。

（従来の技術） 重荷重用空気入りタイヤ特にラジアルタイヤでは、前輪
外側のショルダ一部に滑落偏摩耗が多く発生していた。

従来の重荷重用空気入りタイヤでは、滑落偏摩耗の発生
を防止するため、トレッド輪郭の曲率半径が左右対称で
あり左右対称の状態で大きくシトレッド端部の接地圧を
高める方法が用いられていた。又、曲率半径を大きくす
るには通常トレッド容積を増す方法が用いられていた。

（発明が解決しようとする問題点） 前輪のトレッド端に発生する偏摩耗はトレッドの両端で
なく、装着外側トレッド端に主に発生する。これは、道
路に直線部だけでなく曲線部即ちカーブが存在すること
に起因している。カーブを車両が旋回するさい、遠心力
により車両はローリングを起こし、旋回外側に装着され
たタイヤのトレッド端部に荷重の増大と横力の集中が発
生し、ゆえに装着外側のトレッド端部に偏摩耗が発生し
やすくなる。従来の重荷重用空気入りタイヤでは、トレ
ッド輪郭の曲率半径が左右対称であり、左右対称の状態
で大きくシトレッド端部の接・地圧を高める方法が用い
られ、第１６図ａのような滑落偏庁耗を防止していた０
曲率半径を大きくするには通常トレッド容積を増す方法
が用いられていたが、トレッド容積の増加をまねくと共
に装着外側の摩耗が早いので片べり摩耗になり、又、タ
イヤトレッド面の接地圧が不均一になり第１６図すのよ
うなリブパンチングと呼ばれる異常摩耗が発生してしま
い、タイヤ寿命を減少させる結果となって根本的な解決
には至っていない。

そこで本発明は、トレッド表面に生じる滑落偏摩耗、片
ベリ摩耗、あるいは、リブパンチング等の異常摩耗の発
生を防止し、トレッド部を均一に摩耗させる事によって
タイヤ寿命を向上させることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、タイヤ回転軸を含むタイヤ横断面に
現われるトレッド部輪郭の曲率半径が、タイヤ赤道面に
関し大小非対称となり、トレッド表面での接地しない溝
部分の面積比率（以ド、ネガティブ比率と言う）が、曲
率半径が大きい側が５〜３０％であり、他方の曲率半径
が小さい側が１０〜４０％であり、そして、曲率半径の
大きい側の面積比率が曲率半径の小さい側の面積比率よ
り小さいことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤから
なる。

さらに効果的に異常摩耗を防止するためには、トレッド
部輪郭の曲率半径の差が、トレッドの回転軸方向最大接
地巾の０．７５〜１．５０倍であり、トレッド部輪郭の
曲率半径の大なるものと小なるものの平均がトレッドの
回転軸方向最大接地巾に対して２．５〜３．０であるこ
とが好ま１゜い。

又、トレッド部輪郭の大なる曲率半径は、トレッドの回
転軸方向最大接地巾の２．９０〜３゜７０倍であり、小
なる曲率半径は、２．３０〜２．６０倍であることがそ
の実施態様として推奨される。

トレッド表面でのネガティブ比率は、１２〜２５％が好
ましく、曲率半径が大なる側のネガティブ比率は、曲率
半径が小なる側のネガティブ比率の０．３〜０．８倍で
あることが望ましい。

（作　用） 第３図に示すように、トレッドのネガティブ比率を変え
ると、摩耗速度が変化する。また、曲率半径の大きい側
と小さい側でネガティブ比率が等しい場合は装着外側に
なる曲率半径の大きい側への外力（コーナリング時等の
）の人力が大きく摩耗が早い、そうすると、トレッド輪
郭の曲率半径の非対称性を持続させることができず、摩
耗が進むにつれ装着外側の曲率半径が内側に比べ、小さ
くなってい〈。

本発明は、曲率半径の非対称と摩耗速度を左右するネガ
ティブ比率をコントロールすることとを組合せることに
より、装着外側トレッドの接地圧と接地剛性とを上げて
、装着外側の滑落摩耗と片へり摩耗を改良するものであ
る。

本発明のタイヤではネガティブ比率が小さ過ぎると排水
性能に支障を来たし、大き過ぎると対摩耗性箋が悪化す
ることによって前記の５〜３０％及１０〜４０％の値が
定められた。また、曲率半径の差は少なくとも７０ｍｍ
以上が滑落対策には効果的である。

従来においては、走行条件等の違いから曲率半径の非対
称の度合の適正値を求めることは困難であった。発明者
のさらなる研究により、トレッドの曲率半径の大なるも
のと小なるものの差の適正値を求めた。第１５図は、車
両装着外側と内側の摩耗量の比と曲率半径の差の関係を
シュミレート計算して求めたものである。縦軸は、摩耗
量大なるものを小なるもので割った商であり、１．０が
均一摩耗である。横軸は、トレッドの回転軸方向最大接
地ｉＪに対する曲率半径の差である。タイヤを２−Ｄ４
車（前輪２輪、駆動輪２輪、遊輪２輪）の前輪に曲率半
径が大なる側が車両の外側になるように装着し、ａは高
速路をｂは一般路をＣは山坂路をそれぞれ主体に走行し
た場合である。

尚、それぞれの路でのタイヤにかかる横力Ｇを第１表に
示す、横力Ｇは、重力加速度に対するタイヤにかかる横
力の比で示す。

第１表 第１５図より１曲率半径の差は、トレッドの回転軸方向
最大接Ｉｌｌ！ＩＩ］の０．７５〜１．５０倍が最も良
好であることがわかる。０．７５倍より小であると、山
坂路を走行する場合に装着外側の摩耗ｊ１１が内側に比
較して大きすぎ、１．５０倍より大きいと、高速路を主
体に走行する場合に内側の摩耗量が大きすぎる。

（実施例） 第１図に本発明のタイヤの断面を、第２図に従来技術の
タイヤの断面を示している。第２図のタイヤのトレッド
部輪郭の曲率半径（Ｒ１）は５８０ｍｍであり、その路
面は第４図に示すが、そのネガティブ比率は内外とも１
２％である。また第１図の装着外側のトレッド部輪郭の
曲率半径（Ｒ２）は６９０＋ｓｍであって装着内側のそ
れ（Ｒ３）は４７０■であり、その曲率半径の差は２２
０重腸となっており、その踏面は第６図に示すが、その
ネガティブ比率は装着外側が１２％、装着内側が２０％
になっている。

その他の実施例を第１０ａ図〜第１４ｂ図に示し、ネガ
ティブ比を第２表に記す。

また、本発ＩＪＩのタイヤでは、最も外側の溝深さが他
の溝深さよりも深いことが良好である。これは、装着外
側の曲率半径が大きいためトレッドのゲージが厚いので
深さを深くとれるため装着内側に比べ厚い分だけ深くし
てあり、摩耗寿命を伸ばすメリットがある。

第２表　　ネガティブ比率 （発明の効果） 第１図（第６図のトレッド）の実施例と第２図（第４図
のトレッド）の比較例１、及第１図（第５図のトレッド
）の比較例２のタイヤを実走行試験により、トレッド端
の偏摩耗性能比較を行った。

試験条件 車両　　　　ニドラック・・・前２輪後４輪型装着位置
　　：前輪 （実施例のタイヤは、曲率半 径大（Ｒ２）なる側を車両の外 側に装着した） 走行路　　　ニ一般路３０％、高速路７０％タイヤサイ
ズ：　１１Ｒ２２，５１ＢＰＲ内圧　　　　：　７．７
５　Ｋｇ／　ｃｒｎ’積載率　　　：　１００％ トウ・イン量＝３騰■ 試験結果を第７図〜第９図に示す、第７図は実施例によ
るタイヤの走行による曲率半径の変化を表わしたもので
、第８図は比較例２のものであり、そして第９図は走行
による曲率半径の差を表わしたものである。これらの図
によると、比較例のタイヤが走行にしたがい滑落摩耗も
しくは片べり摩耗で装着外側の曲率半径が装着内側のよ
り小さくなるのに対し、実施例のタイヤは走行によって
も装着外側の曲率半径と装着内側の曲率半径との差は殆
ど変らず外側の滑落摩耗の発生は５万Ｋｍ走行でも見ら
れなかった。

さらに、第１５図の結果を確認するために、第３表ａの
ようなＡ−Ｆのタイヤを用意し、下記のような試験条件
で比較試験を行なった。

試験条件 ・車両　　　　ニドラック・・・前２輪後４輪型・装着
位置　　：前輪 Φタイヤサイズ：　１１Ｒ２２、５１ｆｌＰＲ・内圧　
　　　：　７．７５　Ｋｇ／　ｃゴ・積載率　　　：　
１００％ 拳　トウ・イン量：３ｍｌ ・車両外側に曲率半径大になる側を装着。

結果も第３表ａに示すが、表中ＣＲ差とは、トレッドの
曲率゛ト径の大なるものと小なるものの差（Ｒ３−Ｒ２
）であり、ＴＷとは、トレッドの回転軸方向最大接地用
である。タイヤＥ、Ｆは、トレッドの曲率半径の大なる
ものと小なるものの差が、トレッドの回転軸方向最大接
地用に対して小さすぎるものと、大きすぎるものである
。タイヤＥは、山板路で車両装着外側で偏摩耗が激しく
、タイヤＦは、高速路で車両装着内側で偏摩耗が激しい
ことがわかる。一方、Ａ、Ｂ、Ｃのタイヤは、はとんど
偏摩耗の発生がなかった。

次に、トレッドのネガティブ比の最適値を確認するため
に、同様なテスト方法にて第３表ａ、ｂＣのタイヤＡ−
Ｃと、タイヤＧ−Ｑを比較試験した。この結果より、ト
レッド面全面のネガティブ比率は、２５％以下が良好で
、曲率半径が大なる側のネガティブ比率は、小なる側の
０．３〜０゜８倍が好ましいことがわかる。トレッド面
全面のネガティブ比率が２５％を越えると、タイヤＯの
ようにトレッド全体の摩耗量が極端に悪化してしまう。

又、曲率半径が大なる側のネガティブ比率が、小なる側
の０．３倍より小さいと、タイヤＨあるいはＰのように
車両装着内側に偏摩耗が発生し、逆に０．８倍より大き
いと、タイヤＩ、Ｋ。

Ｌのように車両装着外側に偏摩耗が発生してしまいタイ
ヤの寿命を著しく短くする。一方、タイヤＡ、Ｂ、Ｃ，
Ｉ、Ｊ、Ｍ、Ｎ、Ｑは、トレッド面がほぼ均一に摩耗し
ており、トレッドが摩滅するまでタイヤの性能が維持さ
れ、タイヤの寿命が長くなる。

さらに、ネガティブ比率とウェット性能の関係を確認す
るために、第３表のタイヤのうち、Ｂ。

Ｄ、Ｇ、Ｈ，Ｉ、Ｐ、のタイヤを牽引されたトレーラ−
に装着し、内圧７．７５ｋｇ／ｃｒｎ’、１００％荷重
で、ぬれた路面を毎時６０ｋｍの速度で走行させ、タイ
ヤの路面との庁擦係数であるＷ　ｅ　ｔ　ｇ　（Ｐｅａ
ｋ）を測定した。結果は、タイヤＤを１００として指数
表示されており、そのＷ　ｅ、　ｔ　ｐ。

は０．４６で、指数大なるものほど良である。この結果
から、ウェット性能はネガティブ比率がｌ２％より小さ
くなると極端に悪化することがわかる。

第１６図は、トレッド輪郭の平均曲率半径について、車
両装着外側の異常摩耗の度合を第１７図のように比較し
た結果である。第１７図ａは、一般に滑落厚耗と呼ばれ
る異常摩耗で、第１７図すは、リブパンチング呼ばれる
異常摩耗である。双方とも、シゴルダーリブとセカンド
リブの摩耗量の差を測定した。試験方法は前記した偏摩
耗の比較試験と同様であり、一般路を５０　、ＯＯＯｋ
ｍ走行させた。試験に供したタイヤは、第４表のごとく
である。尚、タイヤＷ−Ｚは、車両装着外側のネガティ
ブ比率が１２％、内側のそれが２０％である。

第４表 外側Ｒ２・・・車両装着外側のトレッド輪郭曲率半径内
側Ｒ３・・・車両装着内側のトレッド輪郭曲率半径平均
ＣＲ・・・外側トレッド輪郭曲率半径と内側トレッド輪
郭の曲率半径の平均 この結果より、トレッド輪郭の平均曲率半径はトレッ［
・の回転軸方向最大接地１１１の２．５〜３゜０倍であ
ることが好ましい。この範囲以外であると、ｈ１落摩耗
あるいはリブパンチング等の異常摩耗が激しくタイヤ寿
命を悪化させてしまう。

この発明のタイヤは、内側のトレッド曲率半径が小さい
ため、そこでの接地圧負担が低下することにより、対称
トレッドタイヤより、外側トレッド端部の接地圧が高く
なり滑落偏摩耗の進行を遅くらすことができ、かつ外側
トレッドのネガティブ比率が小さいことにより、接地剛
性が高くなり片ベリ偏摩耗を効果的に防止できる。タイ
ヤを使用する際、その使用条件は個々でそれぞれ異なる
ため、本発明によれば以上のようなトレッド輪郭の曲率
半径に加えてネガティブ比率の非対称の組合せの相乗効
果によって、いかなる使用条件によっても偏摩耗の発生
をほとんど防１トすることが可能となる。

そ［２て、従来の対称トレッドタイヤでは、トレッド容
積を増加して曲率半径を大きくしていたが、この発明の
非対称トレッドタイヤでは、装着外側のトレッド輪郭の
曲率を径を装着内側のそれに比べ大きくすることにより
、トレッド容積をそれほど増加せずに偏摩耗の抑制が達
成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のタイヤ、 第２図は従来技術のタイヤ、 第３図は試験結果、 第４図は従来技術のタイヤの路面、 第５図は比較例のタイヤの踏面、 第６図は本発明のタイヤの路面、 第７図〜第９図は試験結果、 第１０ａ図〜第１４ｂ図は他の実施例、第１５図は曲率
半径の差と偏摩耗の関係図、第１６図は偏摩耗の説明図
、 第１７図は曲率半径と偏摩耗の関係図である。 １・・・タイヤ　　　　　２・・・トレンドＲ１，Ｒ２
，Ｒ３・・・トレッド輪郭の曲十半径第１図 第３図　　　　　第４図 第５図　　　　　第６図 第９図 第１０ａ図 第１０ｂ図 第１１０図 第１２ａ図 第１３ｂ図 第１４ａ図 第１５図 トレンド輪郭の滋篩＃Ｆ！乱／トレ／ド最大巾第１６図
Ｃ第１６図ｂ １、二　　　　　　第１７図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）タイヤ回転軸を含むタイヤ横断面に現われるトレ
   ッド部輪郭の曲率半径が、タイヤ赤道面に関し大小非対
   称となり、 トレッド表面での接地しない溝部分の面積比率が、曲率
   半径が大きい側が５〜３０％であり、他方の曲率半径が
   小さい側が１０〜４０％であり、曲率半径の大きい側の
   面積比率が曲率半径の小さい側の面積比率より小さく、
   曲率半径の大きい側が車両の外側になるように装着する
   ことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
2. （２）曲率半径の差が、７０ｍｍ以上になることを特徴
   とする特許請求の範囲１記載の重荷重用空気入りタイヤ
   。
3. （３）曲率半径の大きい側の溝の少なくとも１本の溝深
   さが、曲率半径の小さい側の溝深さより深いことを特徴
   とする特許請求の範囲１記載の重荷重用空気入りタイヤ
   。
4. （４）レッド部輪郭の曲率半径の大なるものと小なるも
   のの差が、トレッドの回転軸方向最大接地巾の０．７５
   〜１．５０倍であることを特徴とする特許請求の範囲１
   記載の重荷重用空気入りタイヤ。
5. （５）トレッド部輪郭の曲率半径の大なるものと小なる
   ものの平均がトレッドの回転軸方向最大接地巾に対して
   ２．５〜３．０であることを特徴とする特許請求の範囲
   １記載の重荷重用空気入りタイヤ。
6. （６）トレッド部輪郭の大なる曲率半径は、トレッドの
   回転軸方向最大接地巾の２．９０〜３．７０倍であり、
   小なる曲率半径は、２．３０〜２．６０倍であることを
   特徴とする特許請求の範囲１記載の重荷重用空気入りタ
   イヤ。
7. （７）トレッド全表面での接地しない溝部分の面積比率
   は、１２〜２５％であることを特徴とする特許請求の範
   囲１記載の重荷重用空気入りタイヤ。
8. （８）曲率半径が大なる側トレッド全表面での接地しな
   い溝部分の面積比率は、曲率半径が小なる側の面積比率
   の０．３〜０．８倍であることを特徴とする特許請求の
   範囲１記載の重荷重用空気入りタイヤ。