JP2000190712A - 重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

重荷重用ラジアルタイヤ

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JP2000190712A
JP2000190712A JP10368963A JP36896398A JP2000190712A JP 2000190712 A JP2000190712 A JP 2000190712A JP 10368963 A JP10368963 A JP 10368963A JP 36896398 A JP36896398 A JP 36896398A JP 2000190712 A JP2000190712 A JP 2000190712A
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JP
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tire
radial
point
narrow groove
narrow
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Hiroyuki Matsumura
宏之 松村
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Bridgestone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 重荷重用ラジアルタイヤ11において耐久性
および外観を共に向上させる。 【解決手段】 離反点P近傍のタイヤ外表面に多数本
の細溝31を形成したので、走行時に該部位に、ビード部
13の倒れ込みおよびトレッド部の平坦状への変形によ
り、発生する剪断歪が緩和され、亀裂発生が効果的に抑
制されるのである。これにより、タイヤ11の耐久性およ
び外観が共に向上される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、建設車両等に装
着される重荷重用ラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般
に、空気入りタイヤに荷重を作用させながら走行させる
と、接地側のビード部は軸方向外側に倒れ込んでリムフ
ランジとの接触面積が増加するとともに、接地側のトレ
ッド部は平坦となるよう変形するため、倒れ込んだビー
ド部のリムフランジからの離反点近傍のタイヤ外表面に
は剪断歪が発生する。ここで、このような剪断歪は、タ
イヤに負荷される荷重が大きくなるに従い大きくなるた
め、4000kg以上の重荷重が負荷される重荷重用ラジアル
タイヤの場合には、前記剪断歪はかなり大きな値とな
り、前記部位のタイヤ外表面に亀裂が容易に発生するの
である。そして、このような亀裂は時間の経過と共に徐
々に亀裂の長手方向へ、深さ方向へと進展するため、該
亀裂がカーカス層まで到達したような場合には、カーカ
ス層のスチールコードに腐食、錆を招来させてタイヤの
耐久性を低下させ、また、タイヤ外観を悪化させるとい
う問題点もある。
【0003】この発明は、タイヤの耐久性および外観を
共に向上させることができる重荷重用ラジアルタイヤを
提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような目的は、一対
のビード部と、これらビード部から略半径方向外側に向
かって延びる一対のサイドウォール部と、これらサイド
ウォール部の半径方向外端同士を連ねる略円筒状のトレ
ッド部とを備えた重荷重用ラジアルタイヤにおいて、リ
ムに装着され内圧が充填されている状態で標準荷重が負
荷されているときのビード部の最大撓み部におけるリム
フランジからの離反点をPとしたとき、該離反点Pの近
傍のタイヤ外表面に周方向に離れている多数本の細溝を
形成することにより達成することができる。
【0005】前述のように重荷重を負荷させた状態でタ
イヤを走行させると、ビード部の倒れ込みおよびトレッ
ド部の平坦状への変形により、最大撓み部におけるリム
フランジからの離反点P近傍のタイヤ外表面に大きな剪
断歪が発生し、亀裂が発生しようとする。しかしなが
ら、この発明では該亀裂の発生する部位に多数本の細溝
を形成したので、該剪断歪はこれら細溝によって緩和さ
れ、亀裂発生が効果的に抑制されるのである。これによ
り、タイヤの耐久性および外観が共に向上される。
【0006】また、前記亀裂は請求項2に記載の範囲に
発生するので、細溝も少なくとも該範囲に設置する。さ
らに、請求項3に記載のように構成すれば、タイヤの回
転方向が一方向に制限されているときの剪断歪を強力に
緩和することができ、これにより、亀裂発生を確実の抑
制することができる。また、請求項4に記載のように構
成すれば、回転方向に制限のない通常のタイヤにおいて
も剪断歪を強力に緩和することができる。さらに、請求
項5に記載のように構成すれば、亀裂の延在方向と細溝
の延在方向とが近似し、前記剪断歪をさらに強力に緩和
することができる。また、請求項6に記載のように構成
すれば、ビード部内部における剪断歪を緩和することが
できる。さらに、請求項7に記載のように構成すれば、
細溝の半径方向外端における応力を分散することで、該
半径方向外端からの亀裂の進行を阻止することができ
る。また、請求項8に記載のように構成すれば、細溝の
半径方向外端から亀裂が進行しようとしても、この亀裂
の進行を阻止することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、この発明の第1実施形態を
図面に基づいて説明する。図1において、11は重荷重用
ラジアルタイヤであり、このタイヤ11は通常4000kg以上
の荷重が負荷され、トラッククレーン、ホイールクレー
ン等の建設車両に装着されて使用される。前記タイヤ11
はビード12が埋設された一対のビード部13と、これらビ
ード部13から略半径方向外側に向かって延びる一対のサ
イドウォール部14と、これらサイドウォール部14の半径
方向外端同士を連ねる略円筒状のトレッド部(図示して
いない)とを有し、これらサイドウォール部14およびト
レッド部は一方のビード部13から他方のビード部まで延
びるトロイダル状をしたカーカス層18によって補強され
ている。ここで、このカーカス層18はその幅方向両端部
がビード12の回りに軸方向内側から軸方向外側に折り返
されるとともに、少なくとも1枚(ここでは1枚)のカ
ーカスプライ19から構成され、各カーカスプライ19内に
は子午線方向(ラジアル方向)に延びる多数本の非伸張
性コード、例えばスチールコードが埋設されている。前
記カーカス層18の軸方向両外側にはゴムからなるサイド
20が、また、その半径方向外側には図示していないベル
ト層およびトレッドが配置されている。
【0008】23は前記タイヤ11が装着されているリムで
あり、このリム23のビードシート部24にはタイヤ11のビ
ード部13が着座し、また、リムフランジ25にはビード部
13の軸方向外側面が面接触している。そして、前記ビー
ド部13は、タイヤ11に内圧が充填されているだけのと
き、即ち荷重は負荷されていないとき、リムフランジ25
から離反点Nにおいて離反する。一方、前記タイヤ11に
標準荷重が負荷されると、接地側においてビード部13は
仮想線で示すように軸方向外側に倒れ込むため、該ビー
ド部13はより広い範囲でリムフランジ25に接触するよう
になり、この結果、ビード部13上でのリムフランジ25か
らの離反点は、サイドウォール部14側に移動し、最も大
きく倒れ込んだ部位(最大撓み部)においては点Pまで
移動する。
【0009】ここで、標準荷重とは、下記規格に記載さ
れている適用サイズにおける単輪の最大荷重(最大負荷
能力)のことであり、このときの内圧は下記規格に記載
されている適用サイズにおける単輪の最大荷重(最大負
荷能力)に対応する空気圧のことである。また、リムは
下記規格に記載されている適用サイズにおける標準リム
(または、"Approved Rim"、 "Recommended Rim")のこ
とである。そして、規格とは、タイヤが生産または使用
される地域に有効な産業規格によって決められている。
例えば、アメリカ合衆国では「The Tire and Rim Assoc
iation Inc. のYear Book」で、欧州では「The Europea
n Tire and Rim Technical Organization の Standards
Manual」で、日本では「日本自動車タイヤ協会のJATMA
Year Book」で規定されている。
【0010】そして、このようなタイヤ11を荷重を負荷
した状態で走行させると、前述したようなビード部13の
倒れ込みおよびトレッド部の平坦状への変形により、最
大撓み部におけるリムフランジ25からの離反点P近傍の
タイヤ外表面に大きな剪断歪が発生し、これにより、該
部位に亀裂が発生しようとする。しかしながら、この実
施形態においては、図1、2、3に示すように前記離反
点Pの近傍のタイヤ外表面に周方向に等距離離れた多数
本の細溝31を形成し、これにより、前記タイヤ外表面に
おける剪断歪を緩和して、亀裂発生を効果的に抑制する
ようにしたのである。これにより、タイヤ11の耐久性お
よび外観が共に向上される。ここで、前記細溝31は接地
時に閉じる幅の狭い溝であり、通常サイプと呼ばれてい
る。
【0011】また、これら細溝31は少なくとも離反点P
から外側点Qまで延びていることが好ましい。その理由
は、前記離反点Pと外側点Qとの間に剪断歪に基づく亀
裂が発生するが、このような亀裂を発生を抑制するに
は、少なくとも該亀裂の発生する領域に細溝31を形成す
るのが効果的だからである。ここで、外側点Qとは、離
反点Pからタイヤ外表面に沿って半径方向外側にリムフ
ランジ高さTの 0.6倍だけ離れた点をいう。なお、前記
細溝31は離反点P、外側点Qを越えて延びていてもよい
が、離反点Pからリムフランジ高さTの 0.8倍だけ半径
方向外側に離れた点を越えないことが好ましい。その理
由は、細溝31の半径方向外端が前記点を越えると、細溝
31の溝底からカーカス層18までのゴムゲージが薄くなり
過ぎることがあるからである。
【0012】また、前記タイヤ11の回転方向が一方向
に、例えば図2の矢印方向に制限されている場合には、
これら細溝31は半径方向外側に向かうに従い回転方向後
方に傾斜していることが好ましい。その理由は、タイヤ
11の回転方向が一方向に制限されている場合には、半径
方向外側に向かうに従い回転方向後方に傾斜した直線に
沿って亀裂が発生するが、このような亀裂を確実に抑制
するには、該亀裂と同一方向に延びる細溝31を設けて剪
断歪を強力に抑制するのが効果的だからである。ここ
で、前記細溝31は半径方向線Hに対する傾斜角Gを15度
から55度の範囲内とすることが好ましい。その理由は、
前述した亀裂の殆どは半径方向線Hに対して前述の角度
範囲で傾斜しているので、このような亀裂を確実に抑制
するには、亀裂と延在方向が近似する細溝31を設けて剪
断歪を強力に抑制するのが効果的だからである。
【0013】さらに、前述の剪断歪は離反点P近傍のタ
イヤ11内部にも生じているが、この内部剪断歪を緩和す
れば亀裂の発生をさらに確実に抑制することができるの
で、この実施形態においては、前記細溝31を、図2、4
に示すように、発生する亀裂とほぼ平行となるよう深さ
方向に向かって回転方向前方に傾斜させ、前記剪断歪の
緩和を図っている。ここで、前述の傾斜角度、即ち深さ
方向(タイヤ外表面に対する法線)に対する交差角K
は、剪断歪を効果的に緩和するためには、30度〜60度の
範囲が好ましい。
【0014】33は各細溝31の半径方向外端上のタイヤ外
表面に形成され断面略円形で深さ方向に先細りとなった
分散穴であり、これらの分散穴33は前記位置に形成され
ていることで細溝31の半径方向外端に接続されている。
そして、このような断面が略円形の分散穴33を設ける
と、細溝31の半径方向外端における応力が分散され、こ
れにより、細溝31の半径方向外端から亀裂が進行する事
態が阻止される。ここで、略円形とは、円形、楕円形を
含む形状で、エッジを形成しながら急激に折れ曲がる部
位を含まない意味である。また、これら分散穴33によっ
てタイヤ外表面での応力分散を図るには、該分散穴33の
深さLを 0.5mm以上とすればよいが、細溝31と同様の後
述する理由により、該細溝31の深さJ以下とすることが
好ましい。さらに、これら分散穴33の開口における直径
Dは細溝31の幅より大とする必要があるが、外観が悪化
するので 5mmを超えないことが好ましい。なお、前記分
散穴33と同様の分散穴を各細溝31の半径方向内端に設け
るようにしてもよい。また、細溝31の溝底に、図3、4
に示すように、該細溝31の長手方向に延び直径が細溝31
の幅より大である円柱状の分散孔34を接続することで、
細溝31の溝底における応力を分散し、該溝底から亀裂が
進行する事態を阻止している。
【0015】また、前記細溝31の深さJは 3mm〜10mmの
範囲が好ましい。その理由は、深さJが 3mm未満である
と、亀裂発生を充分に抑制できないからであり、一方、
10mmを超えると、細溝31の溝底からカーカス層18までの
ゴムゲージが小さくなり過ぎることがあるからである。
また、前記細溝31の周方向間隔Fは、該細溝31の深さJ
から細溝31の長さMまでの範囲内が好ましい。その理由
は、周方向間隔Fが細溝31の深さJ未満であると、細溝
31間のゴム間隔が小さくなり過ぎるからであり、一方、
細溝31の長さMを超えると、間隔が広がり過ぎて細溝31
の間に亀裂が発生することがあるからである。なお、前
述の細溝31に関する数値は、タイヤ11を前記規格のリム
に装着し内圧を充填した状態で測定した値である。
【0016】図5はこの発明の第2実施形態を示す図で
ある。この実施形態においては、前記第1実施形態で説
明した細溝31間にそれぞれ該細溝31と逆方向に傾斜した
細溝37を形成している。ここで、これら細溝37の半径方
向線に対する傾斜角も前記細溝31の傾斜角Gの範囲内に
収まっていることが好ましい。また、これら細溝37の半
径方向外端を前記分散穴33に接続して細溝31の半径方向
外端に交差せるとともに、その半径方向内端を細溝31の
半径方向内端に交差させている。なお、他の点について
は前記細溝31と同様である。これにより、タイヤ11に形
成した細溝のうちの半数、例えば細溝31は半径方向外側
に向かうに従い回転方向後方に、残り半数、例えば細溝
37は半径方向外側に向かうに従い回転方向前方に傾斜す
るとともに、これら傾斜方向の異なる細溝31、37は周方
向に交互に配置されることになるが、このようにすれ
ば、回転方向が自由な(回転方向に制限のない)通常の
タイヤ11においても、即ちタイヤ11がいずれの方向に回
転しても、剪断歪を強力に緩和することができる。
【0017】図6、7はこの発明の第3実施形態を示す
図である。この実施形態においては、前記第1実施形態
で説明した細溝31と半径方向線に対する傾斜方向が逆方
向である細溝41を該細溝31と同数だけ形成するととも
に、その長手方向中央部を細溝31の長手方向中央部に交
差させている。ここで、これら細溝41の半径方向線に対
する傾斜角も前記細溝31の傾斜角Gの範囲内に収まって
いることが好ましい。なお、他の点については前記細溝
31と同様である。これにより、タイヤ11に形成した細溝
のうちの半数、例えば細溝31は半径方向外側に向かうに
従い回転方向後方に、残り半数、例えば細溝41は半径方
向外側に向かうに従い回転方向前方に傾斜することにな
るが、このようにすれば、回転方向が自由な通常のタイ
ヤ11においても、即ちタイヤ11がいずれの方向に回転し
ても、剪断歪を強力に緩和することができる。
【0018】また、この実施形態においては第1実施形
態で説明した分散穴33を省略し、その代わりに細溝31、
41の半径方向外端近傍で該細溝31、41の延長線上のタイ
ヤ外表面にそれぞれ突起42を形成している。これによ
り、細溝31、41の半径方向外端から亀裂が進行しようと
しても、この亀裂の進行は厚肉である突起42によって阻
止される。
【0019】
【実施例】次に、試験例を説明する。この試験に当たっ
ては、離反点P近傍に細溝が形成されていない従来タイ
ヤと、図2に示すような細溝を離反点P近傍に形成した
供試タイヤ1と、供試タイヤ1から分散穴を省略した
(細溝のみを形成した)供試タイヤ2とを準備した。こ
こで、供試タイヤ1、2における細溝は、半径方向内端
が離反点Pに、半径方向外端が離反点Pからリムフラン
ジ高さの 0.6倍だけ半径方向外側に離れた点に位置し、
また、半径方向線Hに対する傾斜角Gが30度、深さ方向
に対する傾斜角Kが45度であり、さらに、深さJおよび
周方向間隔Fはいずれも 5mmであった。また、供試タイ
ヤ1における分散穴の開口における直径Dおよび深さL
は共に 2.5mmであった。さらに、前記各タイヤのサイズ
はORR445/95R25であり、また、これらタイヤが装着
されるリムのサイズは 11.25/2.0であった。
【0020】次に、前記各タイヤを前記リムに装着して
900kPaの内圧を充填した後、9490kgの荷重を負荷しなが
ら直径5mのドラムに押し付け時速20kmで 140時間走行
した。その後、各タイヤの外観を目視により観察したと
ころ、従来タイヤにおいては離反点P近傍に周方向距離
10cm当り 2〜10本の亀裂が発生していたが、供試タイヤ
1、2においては、いずれも離反点P近傍に亀裂の発生
はなかった。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、タイヤの耐久性および外観を共に向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施形態を示すビード部近傍の
子午線断面図である。
【図2】ビード部近傍の側面図である。
【図3】図2のIーI矢視断面図である。
【図4】図2のIIーII矢視断面図である。
【図5】この発明の第2実施形態を示す図2と同様の側
面図である。
【図6】この発明の第3実施形態を示す図2と同様の側
面図である。
【図7】図6のIIIーIII矢視断面図である。
【符号の説明】
11…重荷重用ラジアルタイヤ 13…ビード部 14…サイドウォール部 23…リム 25…リムフランジ 31…細溝 33…分散穴 42…突起

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対のビード部と、これらビード部から略
    半径方向外側に向かって延びる一対のサイドウォール部
    と、これらサイドウォール部の半径方向外端同士を連ね
    る略円筒状のトレッド部とを備えた重荷重用ラジアルタ
    イヤにおいて、リムに装着され内圧が充填されている状
    態で標準荷重が負荷されているときのビード部の最大撓
    み部におけるリムフランジからの離反点をPとしたと
    き、該離反点Pの近傍のタイヤ外表面に周方向に離れて
    いる多数本の細溝を形成したことを特徴とする重荷重用
    ラジアルタイヤ。
  2. 【請求項2】前記離反点Pからタイヤ外表面に沿って半
    径方向外側にリムフランジ高さTの 0.6倍だけ離れた点
    を外側点Qとしたとき、前記細溝は少なくとも離反点P
    から外側点Qまで延びている請求項1記載の重荷重用ラ
    ジアルタイヤ。
  3. 【請求項3】回転方向が一方向に制限されたタイヤであ
    るとき、前記細溝を半径方向外側に向かうに従い回転方
    向後方に傾斜させた請求項1記載の重荷重用ラジアルタ
    イヤ。
  4. 【請求項4】回転方向が自由であるタイヤであるとき、
    前記細溝のうちの半数を半径方向外側に向かうに従い回
    転方向後方に、残り半数を半径方向外側に向かうに従い
    回転方向前方に傾斜させるとともに、これら傾斜方向の
    異なる細溝を互いに交差させた状態で配置した請求項1
    記載の重荷重用ラジアルタイヤ。
  5. 【請求項5】前記細溝の半径方向線Hに対する傾斜角G
    を15度から55度の範囲内とした請求項3または4記載の
    重荷重用ラジアルタイヤ。
  6. 【請求項6】前記細溝を深さ方向に向かって回転方向前
    方に傾斜させた請求項1記載の重荷重用ラジアルタイ
    ヤ。
  7. 【請求項7】前記細溝の半径方向外端とタイヤ外表面に
    形成された断面略円形の分散穴とを接続した請求項1記
    載の重荷重用ラジアルタイヤ。
  8. 【請求項8】前記細溝の半径方向外端近傍で該細溝の延
    長線上のタイヤ外表面に突起を形成した請求項1記載の
    重荷重用ラジアルタイヤ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012171589A (ja) * 2011-02-24 2012-09-10 Bridgestone Corp 重荷重用空気入りタイヤ
US20130075007A1 (en) * 2011-09-28 2013-03-28 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic Tire

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