JP2001206015A

JP2001206015A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2001206015A
Application number: JP2000015692A
Authority: JP
Inventors: Akira Tanaka; 明田中
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-01-25
Filing date: 2000-01-25
Publication date: 2001-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】他の故障を伴わずに、トレッドゴムの長寿命
使用条件下で、耐偏摩耗性に優れる空気入りタイヤを提
供する。【解決手段】トレッドゴム両側領域に１本宛の周方向
ショルダ主溝とその外側でトレッド部の踏面端縁近傍に
位置する１本宛の細い周方向副溝とを有し、ショルダ主
溝は溝底から溝中に突出し踏面からの段下がり表面をも
つ周方向突起を有し、副溝は、溝深さ方向で見て開口部
から途中までが直状形状を有し、途中から溝底までがタ
イヤ赤道面に向かい屈折する屈折形状を有し、トレッド
ゴムは、100 ℃、周波数50Hz、動的ひずみ２％で、新品
タイヤ時の損失正接が0.20〜0.25の範囲内にあり、老化
試験後の損失正接が0.15〜0.25の範囲内にある。

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、空気入りタイ
ヤ、より詳細にはトラック及びバスなどの比較的重荷重
車両の使途に供する空気入りラジアルタイヤに関し、特
に、トレッドゴム１ｍｍ摩耗当り１００００ｋｍ以上走
行の長寿命を示す使用条件下でのトレッドゴムの耐偏摩
耗性を大幅に向上させる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】トレッドゴム１ｍｍ摩耗当り１００００
ｋｍ以上走行の長寿命を示す使用条件のトラックユーザ
又はバスユーザでは、方向性をもつトレッドパターンを
備えるタイヤを嫌う傾向が強く、そのため、トレッドパ
ターンには複数本の周方向主溝によるリブパターンが主
体とならざるを得ない。

【０００３】リブパターンはウエット性能が不十分であ
るから、この性能を補うため、長いサイプ（スリット）
の多用や、周方向主溝から分岐する短い枝溝の多用が不
可避である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなト
レッドパターンをもつタイヤを長期間にわたり使用する
と、トレッド部両側領域、特にショルダ部と呼ばれる領
域のトレッドゴムに著しい偏摩耗が発生する。そこで、
この偏摩耗改善手段として、周方向主溝中に偏摩耗犠牲
部と呼ばれる周方向突起を設け、走行中に周方向突起に
ブレーキ力を発生させ、結局、周方向突起に偏摩耗を代
替わりさせる手段が実用化されるようになった。

【０００５】上記の改善手段は、周方向主溝縁部から生
じる偏摩耗改善に有効ではあるが、トレッド部の踏面端
縁近傍からスタートする偏摩耗を改善するまでには至ら
ない。そこで、踏面端縁近傍に比較的幅狭の周方向副溝
を設け、この副溝の外側を偏摩耗犠牲部として見捨て、
副溝から内方のトレッドゴムの偏摩耗発生を副溝でくい
止める手段が提案され実用化されている。この副溝は別
名デフェンスグルーブと呼ばれるようになった。

【０００６】デフェンスグルーブによる偏摩耗犠牲を嫌
うユーザのために、デフェンスグルーブに代わる手段と
して、トレッド部の踏面端縁直下のバットレス部に、タ
イヤ内方に切り込むサイドグルーブも提案され、実用化
されている。

【０００７】しかし、デフェンスグルーブは、大きなサ
イドフォースを受けると、デフェンスグルーブの外側の
リブの剛性が低いため、縁部が早期に摩耗するエッジウ
エアと呼ばれる偏摩耗が発生する。その一方、サイドグ
ルーブはタイヤの使用初期から末期まで溝底に大きな繰
り返しひずみの作用を受けるためオゾンクラックが発生
し、ゴム欠けなどの故障が生じることがある。

【０００８】従って、この発明の請求項１〜７に記載し
た発明は、特に、トレッドゴム１ｍｍ摩耗当り１０００
０ｋｍ以上走行の長寿命を示す使用条件のユーザに受入
れられるトレッドパターンを有し、他の故障を伴わず、
偏摩耗の発生度合いを少なくとも従来の１／２以下とす
る耐偏摩耗性に優れる空気入りタイヤを提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の請求項１に記載した発明は、トレッド部
と、その両側に連なる一対のサイドウォール部及び一対
のビード部とを有し、これら各部を補強する１プライ以
上のラジアルカーカスを備え、トレッド部のトレッドゴ
ム両側領域それぞれに、１本宛の周方向ショルダ主溝
と、該主溝の外側でトレッド部の踏面端縁近傍に位置す
る１本宛の細い周方向副溝とを有する空気入りタイヤに
おいて、上記ショルダ主溝は、その溝底から溝中に突出
し、トレッド部の踏面からの段下がり表面をもつ周方向
突起を有し、上記副溝は、溝深さ方向で見て、開口部か
ら途中までにわたる間が直状形状を有し、途中から溝底
までにわたる間がタイヤ赤道面に向かい屈折する屈折形
状を有し、トレッドゴムは、１００℃、周波数５０Ｈ
ｚ、動的ひずみ２％にて、（１）新品タイヤ時の損失正
接が０．２０〜０．２５の範囲内にあり、（２）老化試
験後の損失正接が０．１５〜０．２５の範囲内にある、
ただし、老化試験条件は、（ａ）ノーマルオーブン法に
基づく空気加熱老化試験、（ｂ）老化温度：１００±１
℃、（ｃ）老化時間：１日（２４時間）である、損失正
接（tan δ) 特性を有することを特徴とする空気入りタ
イヤである。

【００１０】請求項１に記載した発明に関し、請求項２
に記載した発明のように、ショルダ主溝は直状溝であ
り、周方向突起の踏面からの段下がり代は、ショルダ主
溝深さの０．５〜５０％の範囲内にある。これに対応さ
せ、請求項３に記載した発明のように、副溝は直状溝で
ある。

【００１１】請求項１〜３に記載した発明に関し、請求
項４に記載した発明のように、副溝は、ショルダ主溝深
さの０．１〜１．０倍の範囲内の溝深さを有し、請求項
１〜４に記載した発明に関し、請求項５に記載した発明
のように、副溝は、溝内側壁面でみて、副溝深さの０．
１〜０．９倍の範囲内の屈折長さを有する。

【００１２】また、請求項１〜５に記載した発明に関
し、請求項６に記載した発明のように、副溝の溝深さ方
向直状形状部分は、０．５〜５．０ｍｍの範囲内の溝幅
を有し、請求項１〜６に記載した発明に関し、請求項７
に記載した発明のように、副溝の屈折形状部分は、副溝
の溝深さの０．２〜０．８倍の範囲内の深さを有する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１〜図５に基づき説明する。図１は、この発明の空気入
りタイヤの左半断面図であり、図２は、図１に示す空気
入りタイヤの踏面展開図であり、図３は、図１及び図２
に示すショルダ主溝の拡大断面図であり、図４は、図１
及び図２に示す副溝の拡大断面図であり、図５は、この
発明のトレッドゴムの老化時間（走行距離）とtan δと
の関係を示す線図である。

【００１４】図１において、空気入りタイヤ（以下タイ
ヤという）１は、トレッド部２と、その両側に連なる一
対のサイドウォール部（片側のみ示す）３及び一対のビ
ード部（片側のみ示す）４とを有し、これら各部２〜４
をビード部４内に埋設したビードコア５相互間にわたり
補強する１プライ以上、図示例は１プライのラジアルカ
ーカス６と、またラジアルカーカス６の外周でトレッド
部２を強化するベルト７とを備える。なお、図１に示す
タイヤ１は、トラック及びバス用チューブレスタイヤで
ある。

【００１５】また、図１及び図２を合わせ参照し、タイ
ヤ１は、トレッド部２のトレッドゴム８両側領域ＳＲそ
れぞれに、１本宛の周方向ショルダ主溝１０と、この主
溝１０の外側でトレッド部２の踏面２t 端縁ＴＥ近傍に
位置する１本宛の細い周方向副溝１１とを有する。ここ
に両側領域ＳＲとは、図２に示す踏面展開幅Ｗを３等分
したとき、幅（１／３）Ｗの中央領域ＣＲを挟む両側の
（１／３）Ｗに相当する幅ＳＲの領域を指す。なお、こ
のタイヤ１は、中央領域ＣＲにも２本の周方向直状主溝
１３を備える。

【００１６】図１〜図３において、ショルダ主溝１０
は、その溝底から溝中に突出する周方向突起１０p を有
する。周方向突起１０p は、トレッド部２の踏面２t か
らの段下がり表面１０p Ｓをもつというのが第一の特徴
である。。

【００１７】図１、図２及び図４において、副溝１１
は、その溝深さ方向で見て、踏面２tへの開口部から途
中までにわたる間が直状形状を有する。すなわち、図４
において、溝深さＨ11A までが直状溝部分１１A であ
る。また、副溝１１は、途中から溝底までにわたる間が
タイヤ赤道面Ｅ（図１参照）に向かい屈折する屈折形状
を有する。すなわち、溝深さＨ11A から溝深さＨ11B ま
でがタイヤ赤道面Ｅに向かう屈折溝部分１１B であると
いうのが第二の特徴である。

【００１８】ここに、トレッドゴム８は、１００℃、周
波数５０Ｈｚ、動的ひずみ２％にて以下に述べる損失正
接tan δ特性を有するものとする。すなわち、（１）新
品タイヤ時の損失正接が０．２０〜０．２５の範囲内に
あり、（２）老化試験後の損失正接が０．１５〜０．２
５の範囲内にある、ただし、老化試験条件は、（ａ）ノ
ーマルオーブン法に基づく空気加熱老化試験、（ｂ）老
化温度：１００±１℃、（ｃ）老化時間：１日（２４時
間）である。

【００１９】上記のトレッドゴム８は、下記の配合例に
より実現することができる。天然ゴム５０重量部、溶液
重合ＳＢＲ５０重量部、ゴム合計１００重量部。ＩＳＡ
Ｆクラス又はＳＡＦクラスのカーボンブラック４５〜６
５重量部。好適にはＳＡＦカーボンブラック５０重量部
前後。

【００２０】要するにトレッドゴム８は、新品のタイヤ
１で大きな値の損失正接tan δを有し、トレッドゴム８
の１ｍｍ摩耗当り１００００ｋｍ以上走行の長寿命を示
す使用条件の下、タイヤ１の走行に伴う高温度、例えば
１００℃前後の高温度下で長期間、長距離走行しても、
損失正接tan δの値の低下率が従来のトレッドゴムのそ
れに比し極めて小さい特徴を有するということが第三の
特徴である。

【００２１】このトレッドゴム８の一実施例のtan δと
走行距離（ｋｍ）との関係を、従来の代表トレッドゴム
Ｘ、Ｙとの対比で、線図として図５に示す。従来のトレ
ッドゴムＸ（一点鎖線で示す）は新品タイヤのとき大き
なtan δの値をもつが、走行が進むにつれてtan δの値
は急激に低下する。また、従来のトレッドゴムＹ（破線
で示す）は走行の進展に対しtan δの値の落ち込みは小
さいが、新品タイヤのときからtan δの値が小さい。こ
れらに対し、実施例のトレッドゴム８は、実線で示すよ
うに、新品タイヤのときから大きなtan δの値をもち、
しかも相当な長距離走行してもtan δの値の落ち込みが
少ない特徴を有する。

【００２２】以上述べた第一の特徴から第三の特徴まで
の組合わせにより、下記の効果を奏する。すなわち、ま
ず、タイヤ１の荷重負荷転動中に、ショルダ主溝１０が
その溝中に備える周方向突起１０p に不可避的にブレー
キング力が発生し、このブレーキング力が、ショルダ主
溝１０の溝縁部分に発生するブレーキング力の肩代わり
をなす。その結果、周方向突起１０p が偏摩耗犠牲部と
して働き、ショルダ主溝１０の溝縁部分の偏摩耗発生を
抑制する。

【００２３】次に、コーナリング時に踏面２t 端近傍に
大きなサイドフォースが作用するとき、副溝１１の屈折
溝部分１１B がサイドフォースを吸収する。その結果、
副溝１１と踏面２t の端縁ＴＥとの間のショルダリブの
接地圧が、従来の溝深さ方向に直状の副溝（デフェンス
グルーブ）を設ける場合に比し、より一層低減するの
で、ショルダリブのエッジウエアが大幅に軽減される。

【００２４】また、屈折溝部分１１B の終端（溝底）
は、トレッドゴム８内部に存在し、しかも、ひずみが小
さい位置に存在するのでオゾンクラックの影響を受け難
い。よって、クラック故障のうれいは全くない。また、
ショルダ主溝１０及び副溝１１は双方ともに周方向溝で
あり、無方向性トレッドパターンであるから、ユーザに
好意を以て受入れられる。

【００２５】しかし、ショルダ主溝１０の溝縁部分の偏
摩耗発生が抑制され、かつ、ショルダリブの摩耗が軽減
されるとはいえ、これだけでは耐偏摩耗性向上度合いが
不十分であるところ、前述したトレッドゴム８を適用す
ることにより、タイヤ１の使用開始時期からトレッドゴ
ム８の摩耗寿命完了までにわたり、大きな損失正接tan
δを保持させることで十分な耐偏摩耗性を得ることがで
きる。

【００２６】なぜなら、トレッドゴム８への入力は比較
的小さく、従ってトレッドゴムの摩耗寿命が長い使用条
件下では、損失正接tan δの値が大きいほど摩耗エネル
ギを損失エネルギ、すなわち熱エネルギに転換する度合
いが大きくなるからである。

【００２７】以下、ショルダ主溝１０及び副溝１１の詳
細について述べる。まず、図２及び図３を参照し、ショ
ルダ主溝１０はトレッド部２周方向に直状に延びる溝で
あり、周方向突起１０p を両側から挟む溝部１０Ｃ、１
０Ｄを有する。周方向突起１０p の段下がり表面１０p
Ｓと踏面２t との間の段下がり代ｄは、ショルダ主溝１
０の溝深さＨ₁₀の０．５〜５０％の範囲内とするのが適
合する。

【００２８】次に、図２及び図４を参照し、副溝１１
は、ショルダ主溝１０と平行に周方向に直状に延びる溝
であり、ショルダ主溝１０の溝深さＨ₁₀（ｍｍ）の０．
１〜１．０倍の範囲内の溝深さＨ₁₁（ｍｍ）を有する。
また、副溝１１は、その溝内側壁面で見て、副溝１１の
溝深さＨ₁₁の０．１〜０．９倍の範囲内の屈折長さＬ
（ｍｍ）を有する。

【００２９】また、副溝１１の溝深さＨ₁₁方向の直状溝
部分１１A は、０．５〜５．０ｍｍの範囲内の溝幅ｗを
有する。そして、副溝１１の屈折溝部分１１B は、溝深
さＨ ₁₁の０．２〜０．８倍の範囲内の深さＨ_11B （ｍ
ｍ）を有する。副溝１１の直状溝部分１１A の深さＨ
_11A （ｍｍ）と屈折溝部分１１B の深さＨ_11B （ｍｍ）
との和が副溝１１の溝深さＨ₁₁（ｍｍ）である。

【００３０】以上述べたショルダ主溝１０と副溝１１と
の詳細構成は、トレッドゴム８への入力が比較的マイル
ドな使用条件、例えば、トラクタートレーラのヘッドの
前輪軸及びトレーラ軸での使用で、トレッドゴム８の損
失正接tan δ特性を活かし、偏摩耗の発生抑制に貢献す
る。

【００３１】

【実施例】トラック及びバス用ラジアルプライタイヤ
で、サイズが２９５／７５Ｒ２２．５であり、構成は図
１〜図４に従う。カーカス６は、ゴム被覆スチールコー
ドの１プライであり、ベルト７は４層のゴム被覆スチー
ルコード交差層からなる。トレッドゴム８には、図５に
示す実施例ゴムを適用した。

【００３２】ショルダ主溝１０は下記諸元を有する。溝幅：１８．５ｍｍ、溝深さＨ₁₀：１２．４ｍｍ、周方向突起１０p の段下がり代：２．３ｍｍ。副溝１１は下記諸元を有する。直状溝部分１１A の溝幅ｗ：２．５ｍｍ、溝深さＨ₁₁：
１２．４ｍｍ、直状溝部分１１A の深さＨ_11A ：４．３ｍｍ、屈折溝部分１１B の深さＨ_11B ：８．１ｍｍ、屈折長さＬ：５．８ｍｍ。

【００３３】これに対し、図５に符号Ｘで示す従来トレ
ッドゴムを適用し、開口端から溝底に至るまで直状溝の
副溝を備える他は実施例に合わせた従来例タイヤを準備
した。実施例タイヤと従来例タイヤとを、内圧が７２０
ｋＰａで、負荷荷重が２７４４０Ｎであり、トレッドゴ
ム１ｍｍ摩耗当りの走行距離がほぼ２００００ｋｍの長
寿命タイヤユーザのトラクタ前輪（操舵輪）に装着し、
１０万ｋｍ走行時点で、両者の耐偏摩耗性をチェックし
た。

【００３４】その結果、実施例タイヤの偏摩耗は、従来
例タイヤの偏摩耗の１／２以下に低減し、外見上ほとん
ど偏摩耗とは見分けられないほどであった。また、トレ
ッドゴム８の完全摩耗まで、副溝１１に起因する故障は
全く見出されなかった。

【００３５】

【発明の効果】この発明の請求項１〜７に記載した発明
によれば、トレッドゴム１ｍｍ摩耗当り１００００ｋｍ
以上走行の長寿命を示す使用条件下で、ユーザに受入れ
られる無方向性パターンを有し、耐偏摩耗性に優れ、溝
による故障のうれいが全くない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】

【図１】この発明の空気入りタイヤの左半断面図であ
る。

【図２】図１に示す空気入りタイヤの踏面展開図であ
る。

【図３】図１及び図２に示すショルダ主溝の拡大断面
図である。

【図４】図１及び図２に示す副溝の拡大断面図であ
る。

【図５】この発明のトレッドゴムの老化時間とtan δ
との関係を示す線図である。

【符号の説明】

１空気入りタイヤ２トレッド部２t 踏面３サイドウォール部４ビード部５ビードコア６ラジアルカーカス７ベルト１０ショルダ主溝１０p 周方向突起１０p Ｓ周方向突起の表面１０Ｃ、１０Ｄ周方向突起を挟む溝部１１副溝１１A 副溝の溝深さ方向直状溝部分１１B 副溝の屈折溝部分Ｅタイヤ赤道面ＴＥ踏面端縁ＳＲトレッドゴム両側領域ＣＲトレッドゴム中央領域ｄ周方向突起の段下がり代ｗ副溝の直状溝幅Ｈ₁₀ ショルダ主溝深さＨ₁₁ 副溝深さＨ_11A 副溝の直状溝部分深さＨ_11B 副溝の屈折溝部分深さＬ屈折溝部分の屈折長さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部と、その両側に連なる一対の
サイドウォール部及び一対のビード部とを有し、これら
各部を補強する１プライ以上のラジアルカーカスを備
え、トレッド部のトレッドゴム両側領域それぞれに、１
本宛の周方向ショルダ主溝と、該主溝の外側でトレッド
部の踏面端縁近傍に位置する１本宛の細い周方向副溝と
を有する空気入りタイヤにおいて、上記ショルダ主溝は、その溝底から溝中に突出し、トレ
ッド部の踏面からの段下がり表面をもつ周方向突起を有
し、上記副溝は、溝深さ方向で見て、開口部から途中までに
わたる間が直状形状を有し、途中から溝底までにわたる
間がタイヤ赤道面に向かい屈折する屈折形状を有し、トレッドゴムは、１００℃、周波数５０Ｈｚ、動的ひず
み２％にて、（１）新品タイヤ時の損失正接が０．２０〜０．２５の
範囲内にあり、（２）老化試験後の損失正接が０．１５〜０．２５の範
囲内にある、ただし、老化試験条件は、（ａ）ノーマルオーブン法に基づく空気加熱老化試験、（ｂ）老化温度：１００±１℃、（ｃ）老化時間：１日（２４時間）である、損失正接（tan δ) 特性を有することを特徴とする空気
入りタイヤ。
【請求項２】ショルダ主溝は直状溝であり、周方向突
起の踏面からの段下がり代は、ショルダ主溝深さの０．
５〜５０％の範囲内にある請求項１に記載したタイヤ。
【請求項３】副溝は直状溝である請求項１に記載した
タイヤ。
【請求項４】副溝は、ショルダ主溝深さの０．１〜
１．０倍の範囲内の溝深さを有する請求項１〜３のいず
れか一項に記載したタイヤ。
【請求項５】副溝は、溝内側壁面でみて、副溝深さの
０．１〜０．９倍の範囲内の屈折長さを有する請求項１
〜４のいずれか一項に記載したタイヤ。
【請求項６】副溝の溝深さ方向直状形状部分は、０．
５〜５．０ｍｍの範囲内の溝幅を有する請求項１〜５の
いずれか一項に記載したタイヤ。
【請求項７】副溝の屈折形状部分は、副溝の溝深さの
０．２〜０．８倍の範囲内の深さを有する請求項１〜６
のいずれか一項に記載したタイヤ。