JP2001225608A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JP2001225608A
JP2001225608A JP2000038989A JP2000038989A JP2001225608A JP 2001225608 A JP2001225608 A JP 2001225608A JP 2000038989 A JP2000038989 A JP 2000038989A JP 2000038989 A JP2000038989 A JP 2000038989A JP 2001225608 A JP2001225608 A JP 2001225608A
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Japan
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tread
rigidity
tire
pneumatic tire
width
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Akira Ono
昭 小野
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/0311Patterns comprising tread lugs arranged parallel or oblique to the axis of rotation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C2200/00Tyres specially adapted for particular applications
    • B60C2200/06Tyres specially adapted for particular applications for heavy duty vehicles
    • B60C2200/065Tyres specially adapted for particular applications for heavy duty vehicles for construction vehicles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トレッドの偏摩耗を抑制してタイヤライフを
向上する。 【解決手段】 トレッド14の周方向Yに沿ってブロッ
ク16が等間隔で並んでいるブロック列が、トレッド1
4の中央部14Aに配置される。トレッド14の周方向
Yに沿ってブロック18が等間隔で並んでいるブロック
列が、トレッド14のショルダ部14Bに配置される。
トレッド14の中央部14Aの剛性をGcとし、トレッ
ド14のショルダ部14Bの剛性をGsとした時、これ
らの剛性の比を0.8≦Gc/Gs≦l.2の範囲とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トレッドの偏摩耗
を抑制してタイヤライフを向上した空気入りタイヤに関
し、特に建設車両用タイヤに好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えばダンプトラック等の建
設車両に用いられる空気入りタイヤである建設車両用重
荷重ラジアルタイヤとして、路面と接する踏面部となる
タイヤのトレッド部分にラグ列が配列されたラグタイプ
のトレッドパターンを有するものが、知られている。そ
して、従来の建設車両用重荷重ラジアルタイヤでは、ラ
グタイプのトレッドパターンとされていることから、ト
レッドの中央部の剛性よりもショルダ部の剛性が低くな
っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、建設車両用重
荷重ラジアルタイヤは、一般的に新品時においてフロン
ト側に装着されるが、この際、従来のタイヤは、そのト
レッドパターンの構成からして、中央部の剛性よりもシ
ョルダ部の剛性が小さいために、このフロント側装着時
においてサイドフォース入力によってショルダ部が中央
部に比べて早期に摩耗してしまい、クラウンRが小さく
なってしまう。
【0004】その後、約1/3程度だけトレッドが摩耗
したところで、このタイヤはリア側にローテーションさ
れるが、この時にクラウンRが小さくなっていることか
ら、リア側装着時において中央部の摩耗が早まり、結果
的にタイヤのライフが短くなってしまう欠点を有してい
た。本発明は上記事実を考慮し、トレッドの偏摩耗を抑
制してタイヤライフを向上させ得る空気入りタイヤを提
供することが目的である。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る空気入り
タイヤの作用を以下に説明する。本請求項に係る空気入
りタイヤは、トレッドの中央部の剛性をGcとし、トレ
ッドのショルダ部の剛性をGsとした時、これらの剛性
の比を0.8≦Gc/Gs≦l.2の範囲とした。つま
り、従来のタイヤのトレッドパターンよりも、ショルダ
部寄りの部分にトレッドゴム等のボリュームを多く配置
したトレッドパターンとすることによつて、ショルダ部
の剛性を高めることにする。
【0006】これによってタイヤのフロント側装着時に
おけるショルダ部の摩耗を抑制することで、クラウンR
が小さくならずにトレッドが均一に摩耗する。この結
果、リア側にローテーションされた際にも摩耗が早まら
ず、タイヤライフをアップさせることが可能となる。以
上より、トレッドパターンの構成を従来のラグタイプか
ら変更してショルダ部の剛性を高めることによって、ト
レッドの偏摩耗を抑制してタイヤライフを向上すること
が可能となる。但し、ショルダ部の剛性を高め過ぎる
と、発熱や石かみの問題が発生するので、トレッドの偏
摩耗とこれらの問題を両立させる必要から、中央部の剛
性とショルダ部の剛性との関係を0.8≦Gc/Gs≦
1.2の範囲に設定した。
【0007】請求項2に係る空気入りタイヤの作用を以
下に説明する。本請求項では請求項1と同様の構成を有
して同様に作用するが、さらに、トレッドの端部からト
レッド全体幅のl/4の箇所に存在する溝部の深さの最
大値が60mm以上とされるという構成を有している。
つまり、このような大きな溝部を有する大型タイヤに本
請求項に係る空気入りタイヤを適用することが好まし
い。
【0008】請求項3に係る空気入りタイヤの作用を以
下に説明する。本請求項では請求項1及び請求項2と同
様の構成を有して同様に作用するが、さらに、中央部の
剛性Gcは、トレッドの中央部を中心としてトレッド全
体幅の1/8の幅の剛性を計算し、その計算値にトレッ
ドの接地面内におけるピッチ数をかけて求めた値とさ
れ、ショルダ部の剛性Gsは、トレッドの端部からトレ
ッド全体幅の1/8の箇所を中心としてトレッド全体幅
の1/8の幅の剛性を計算し、その計算値にトレッドの
接地面内におけるピッチ数をかけて求めた値とされると
いう構成を有している。つまり、剛性の値を決定する為
の範囲が狭すぎたり広すぎたりすると、値が不安定とな
ったりして不適切となるので、この範囲とした。
【0009】請求項4に係る空気入りタイヤの作用を以
下に説明する。本請求項では請求項1から請求項3と同
様の構成を有して同様に作用するが、さらに、陸部の表
面積をAとし、陸部の厚さをtとし、トレッドゴムのヤ
ング率をEとし、G=A/(3t)Eの式を基本として
FEMによる計算で剛性Gを求めるという構成を有して
いる。つまり、具体的な計算の手法として有限要素法
(FEM)を採用することで、中央部の剛性とショルダ
部の剛性との関係を0.8≦Gc/Gs≦1.2の範囲
に入っていることがより確実に確認でき、結果として、
トレッドの偏摩耗を抑制してタイヤライフを向上するこ
とが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態に係る空気
入りタイヤを図に基づき説明する。図1は、本実施の形
態となる空気入りタイヤ10のトレッドパターンの典型
例を示す図である。ここで、空気入りタイヤ10の内部
構造については、ラジアルカーカスであるカーカス12
と、このカーカス12のクラウン部を覆うように配置さ
れた剛性の高いベルト(図示せず)と、このベルトの外
周面にトレッドゴムにより構成されて配置されたトレッ
ド14とを、組み合わせたこの種の空気入りタイヤとし
てごく一般的なものなので、以下の説明において記載を
省略する。
【0011】さらに、図1に示すように、この空気入り
タイヤ10の路面と接する外皮を円弧状であるクラウン
形状に外表面が形成された上記のトレッド14が構成し
ている。このトレッド14の中央線CLを中心とした中
央部14Aには、トレッド14の周方向Yに沿ってブロ
ック16が等間隔で並んでいるブロック列が、配置され
ている。また、トレッド14の端部寄りのショルダ部1
4Bには、トレッド14の周方向Yに沿ってブロック1
8が等間隔で並んでいるブロック列が、配置されてい
る。
【0012】そして、これらブロック16及びブロック
18の間に溝部20が形成されていて、この溝部20に
よりこれらブロック16及びブロック18がそれぞれ陸
部とされている。つまり、本実施の形態に係る空気入り
タイヤ10のトレッドパターンは、ブロック16とブロ
ック18とを組み合わせた構造となっている。
【0013】一方、本実施の形態に係る空気入りタイヤ
10は、従来の一般的なラグ列のみを有したタイヤより
も、ショルダ部14Bにおける溝部20の幅が狭く形成
されている。また、トレッド14の端部からトレッド全
体幅Dのl/4の箇所に存在する溝部20の深さの最大
値が60mm以上とされている。ここでピッチPとは、
タイヤのトレッドパターンを構成する1単位を言う。さ
らに、トレッド14の中央部14Aの剛性をGcとし、
トレッド14のショルダ部14Bの剛性をGsとした
時、これらの剛性の比を0.8≦Gc/Gs≦l.2の
範囲とした。
【0014】尚この際、図2に示すように、中央部14
Aの剛性Gcは、トレッドパターンの1ピッチ分を抜き
出し、トレッド14の中央部14Aの中央線CLを中心
としてトレッド全体幅Dの1/8の幅D1の剛性を計算
し、その計算値にトレッド14の接地面内におけるピッ
チ数をかけて求めた値とされる。また、ショルダ部14
Bの剛性Gsは、トレッドパターンの1ピッチ分を抜き
出し、トレッド14の端部からトレッド全体幅Dの1/
8の箇所Sを中心としてトレッド全体幅Dの1/8の幅
D2の剛性を計算し、その計算値にトレッド14の接地
面内におけるピッチ数をかけて求めた値とされた。
【0015】具体的には、トレッド全体幅Dの1/8の
幅D1、D2内における陸部の表面積をAとし、陸部の
厚さをtとし、トレッドゴムのヤング率をEとし、 G=A/(3t)E の式を基本として有限要素法(FEM)による計算で剛
性Gをそれぞれ求めた。そして、この剛性Gの計算値に
トレッド14の接地面内におけるピッチ数をかけて、剛
性Gc、Gsをそれぞれ求めることにする。尚この際、
トレッドゴムのヤング率Eは、4.0×106 N/m2
≦E≦16.0×106 N/m2 の範囲内で、トレッド
ゴム全体で一定とする。
【0016】次に、本実施の形態に係る空気入りタイヤ
10の作用を以下に説明する。本実施の形態に係る空気
入りタイヤ10は、トレッド14の中央部14Aの剛性
をGcとし、トレッド14のショルダ部14Bの剛性を
Gsとした時、これらの剛性の比を0.8≦Gc/Gs
≦l.2の範囲とした。さらに、トレッド14の端部か
らトレッド全体幅Dのl/4の箇所に存在する溝部20
の深さの最大値が60mm以上とされている。
【0017】つまり、本実施の形態では、トレッド14
の中央部14Aにも溝部20を設けるだけでなく、ショ
ルダ部14Bにおける溝部20の幅が小さくされている
ので、従来のタイヤのトレッドパターンよりも、ショル
ダ部14B寄りの部分にトレッドゴム等のボリュームを
多く配置したトレッドパターンとなって、ショルダ部1
4Bの剛性が相対的に高まることとなる。但し、深さの
最大値が60mm以上とされる溝部20が、トレッド1
4の端部からトレッド全体幅Dのl/4の箇所に少なく
とも存在するような大型タイヤに、本実施の形態は好適
である。
【0018】これによってタイヤのフロント側装着時に
おけるショルダ部14Bの摩耗が抑制されることで、ク
ラウンRが小さくならずにトレッド14が均一に摩耗す
る。この結果、リア側にタイヤがローテーションされた
際にも摩耗が早まらず、タイヤライフをアップさせるこ
とが可能となる。
【0019】以上より、トレッドパターンの構成を従来
のラグタイプから変更してショルダ部14Bの剛性を高
めることによって、トレッド14の偏摩耗を抑制してタ
イヤライフを向上することが可能となった。但し、ショ
ルダ部14Bの剛性を高め過ぎると、発熱や石かみの問
題が発生するので、トレッド14の偏摩耗とこれらの問
題を両立させる必要から、トレッド14の中央部14A
の剛性とショルダ部14Bの剛性との関係を0.8≦G
c/Gs≦1.2の範囲に設定した。
【0020】さらに、本実施の形態では、トレッド14
の中央部14Aの剛性Gc及びショルダ部14Bの剛性
Gsが、前述のようなトレッド全体幅Dの1/8の幅D
1、D2内において、陸部の表面積をAとし、陸部の厚
さをtとし、トレッドゴムのヤング率をEとし、G=A
/(3t)Eの式を基本としてFEMによる計算で求め
られている。つまり、剛性の値を決定する為の範囲が狭
すぎたり広すぎたりすると、値が不安定となったりして
不適切となるので、この範囲とした。また、具体的な計
算の手法として有限要素法(FEM)を採用すること
で、中央部14Aの剛性とショルダ部14Bの剛性との
関係を0.8≦Gc/Gs≦1.2の範囲に入っている
ことがより確実に確認でき、結果として、トレッド14
の偏摩耗を抑制してタイヤライフを向上することが可能
となる。
【0021】次に、本実施の形態で説明した空気入りタ
イヤ10の実施例を、2種類の従来例に係るタイヤと比
較した結果を、以下の表1、2に基づき説明する。つま
り、図3に示す従来例1及び図4に示す従来例2は、共
にラグタイプのタイヤであり、さらに、従来例1は陸部
のピッチPが狭くされると共に、溝部20の幅が大きく
形成されたものであり、従来例2は陸部のピッチPが広
くされると共に、溝部20の幅が大きく形成されたもの
である。
【0022】これに対して、実施例のタイヤはブロック
16とブロック18とを組み合わせた構造のトレッドパ
ターンを有し、ショルダ部14Bにおける溝部20の幅
を従来例1及び従来例2のものより狭くし、ピッチPを
従来例1のものよりも大きく形成した。従って、下記の
表1に表すように、トレッド14の中央部14Aの剛性
Gcが従来例1、2に比較して小さくなると共に、トレ
ッド14のショルダ部14Bの剛性Gsが従来例1、2
に比較して大きくなった。この為、これらの剛性の比G
c/Gsが従来例1、2では1.2を越えた値であった
が、実施例では1.00となって剛性の比が0.8≦G
c/Gs≦l.2の範囲に入っている。
【0023】
【表1】
【0024】さらに、上記のような各タイヤを車両に装
着して走行試験を行った結果、下記の表2に表すように
従来例1のタイヤライフを100としたときに、実施例
のタイヤは従来例1、2より大きな126.7となり、
タイヤライフが向上したことが判る。尚、タイヤライフ
の値は数値が大きいほどタイヤライフが長いことにな
る。
【0025】
【表2】
【0026】尚、上記一実施の形態において、ブロック
とブロックとを組み合わせた構造のトレッドパターンと
したが、このようなトレッドパターンに限定されず、ブ
ロックのみのトレッドパターンやリブを含めたトレッド
パターン等の他のトレッドパターンであっても良い。
【0027】
【発明の効果】本発明の空気入りタイヤは上記構成とし
たので、トレッドの偏摩耗を抑制してタイヤライフを向
上できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤを
示す図であって、(A)は平面図であり、(B)は
(A)の1B−1B矢視における横断面図である。
【図2】空気入りタイヤのトレッドにおける各寸法を説
明する斜視図である。
【図3】従来例1に係る空気入りタイヤのトレッドパタ
ーンを示す図である。
【図4】従来例2に係る空気入りタイヤのトレッドパタ
ーンを示す図である。
【符号の説明】
10 空気入りタイヤ 14 トレッド 14A 中央部 14B ショルダ部 16 ブロック 18 ブロック

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トレッドの中央部の剛性をGcとし、ト
    レッドのショルダ部の剛性をGsとした時、これらの剛
    性の比を0.8≦Gc/Gs≦l.2の範囲としたこと
    を特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】 トレッドの端部からトレッド全体幅のl
    /4の箇所に存在する溝部の深さの最大値が60mm以
    上とされることを特徴とする請求項1記載の空気入りタ
    イヤ。
  3. 【請求項3】 中央部の剛性Gcは、トレッドの中央部
    を中心としてトレッド全体幅の1/8の幅の剛性を計算
    し、その計算値にトレッドの接地面内におけるピッチ数
    をかけて求めた値とされ、 ショルダ部の剛性Gsは、トレッドの端部からトレッド
    全体幅の1/8の箇所を中心としてトレッド全体幅の1
    /8の幅の剛性を計算し、その計算値にトレッドの接地
    面内におけるピッチ数をかけて求めた値とされたことを
    特徴とする請求項1或いは請求項2に記載の空気入りタ
    イヤ。
  4. 【請求項4】 陸部の表面積をAとし、陸部の厚さをt
    とし、トレッドゴムのヤング率をEとし、 G=A/(3t)E の式を基本としてFEMによる計算で剛性Gを求めたこ
    とを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の
    空気入りタイヤ。
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