JP2001277816A

JP2001277816A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2001277816A
Application number: JP2001014894A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Takubo; 芳久田窪
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-01-26
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2001-10-10
Anticipated expiration: 2021-01-23
Also published as: JP4608111B2

Abstract

(57)【要約】【課題】トレッドの摩耗を極力抑えると共に、放熱効果
を高めることができる空気入りタイヤを得る。【解決手段】空気入りタイヤ１０のタイヤ赤道面ＣＬに
はタイヤ周方向に補助溝１６が形成されている。そし
て、この補助溝１６が形成されることにより、ラグ溝１
４を除いたセンター領域２０のネガティブ率が１０〜２
５％に設定されている。このため、トレッド１２の発熱
量を減少できると共に、タイヤ１０の表面積を大きくす
ることができ、放熱性を向上できる。また、ネガティブ
率が上記設定範囲内であれば、トレッド１２の摩耗を極
力抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤに
係り、特に、重荷重車両に用いられるトレッドの放熱効
果を高めることのできるラグパターンを有した空気入り
タイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤ（以下、適宜「タイヤ」
と略す。）の耐摩耗性の向上を実現するために、耐摩耗
性の良いトレッドゴムを使用していた。また、トレッド
においても、トレッドボリュームを大きくしたり、トレ
ッドゲージを厚くしたり、トレッドにおけるネガティブ
率を低くする等の方法がとられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、生産
性向上の目的を実現するため、建築車両の大型化に伴な
うタイヤサイズの大型化、偏平化及び重荷重化が進んで
いる。その上、車両の高速化も進んでいる。かかる状況
の下では、車両の高速化により、トレッド部の発熱が大
きくなり、トレッド部のヒートセパレーション等の故障
原因となることが懸念される。

【０００４】すなわち、タイヤトレッド部の発熱は、タ
イヤの接地領域で受けるトレッド圧縮領域と、踏み込み
部及び蹴り出し部で発生する曲げ応力の繰り返しにより
生じる。特に、トレッドゲージ厚が比較的厚いオフザロ
ード向けの重荷重タイヤにおいては、タイヤのセンター
部のトレッドボリュームが大きくなることから、蓄熱も
大きくなる。この結果、車両の走行時にセンター部の温
度が高くなり、ヒートセパレーション故障の原因とな
る。

【０００５】そこで、本発明は、上記事実を考慮し、ト
レッドの摩耗を極力抑えるとともに、放熱効果を高める
ことができる空気入りタイヤを提供することを課題とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の空気入
りタイヤは、トレッドにショルダー側からタイヤ赤道面
へ向かって延びるラグ溝をタイヤ周方向に複数有しラグ
パターンを形成する空気入りタイヤにおいて、タイヤ接
地最大幅の５０％に対応するセンター領域に凹部を設
け、ラグ溝を除いた該センター領域のネガティブ率を１
０〜２５％としたことを特徴とする。

【０００７】次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの
作用について説明する。

【０００８】空気入りタイヤ、中でもオフザロード向け
の重荷重タイヤに求められる基本性能は、完全に摩耗す
るまでいかに長く走りきるかである。車両走行時にはタ
イヤのトレッド部が発熱するが、特に、比較的トレッド
ゲージが厚いときである新品タイヤを使用した走行初期
にかけてが問題となる。一般の使用法として、新品のタ
イヤはフロントに装着されることが多いが、フロントで
はサイドフォース入力が大きく、特に熱による影響を受
ける。

【０００９】ここで、タイヤ接地最大幅の５０％に対応
するセンター領域に凹部を設け、ラグ溝を除いた該セン
ター領域のネガティブ率を１０〜２５％としたので、ト
レッドの発熱量を減少できると共に、タイヤの表面積を
大きくすることができタイヤの放熱性を向上させること
ができる。また、同時に、タイヤのセンター領域に凹部
を設けることによりタイヤのトレッドボリュームが減少
して摩耗の原因となるが、上記範囲内のネガティブ率で
はこの摩耗を極力抑えることができる。

【００１０】なお、ネガティブ率を１０％よりも小さく
すれば放熱性が低下し、２５％よりも大きくすればトレ
ッドが摩耗しやすくなるので、特に、センター領域のネ
ガティブ率が上記設定範囲内であれば、放熱性の向上及
び摩耗の低減を両立させることができる。

【００１１】なお、空気入りタイヤは、それぞれのサイ
ズに応じて、ＪＡＴＭＡ（日本）、ＴＲＡ（米国）及び
ＥＴＲＴＯ（欧州）などが発行する規格に定められたリ
ムに装着して使用され、このリムが通常正規リムと称さ
れる。

【００１２】同様に、「正規荷重」及び「正規内圧」と
は、規格に定められた適用サイズ・プライレーティング
における最大荷重及び最大荷重に対する空気圧を指す。

【００１３】また、本明細書において、「タイヤ接地最
大幅」とは、タイヤを「正規リム」にリム組みして「正
規内圧」を充填し、「正規荷重」を静的に負荷したとき
のトレッドのタイヤ軸方向の接地最大幅を指す。

【００１４】ここで、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、内圧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）に対応
する空気圧のことであり、リムと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”Ａｐｐｒ
ｏｖｅｄＲｉｍ”、”ＲｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄＲｉ
ｍ”）のことである。

【００１５】そして規格とは、タイヤが生産又は使用さ
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”ＴｈｅＴｉｒｅａｎｄ
ＲｉｍＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＩｎｃ．のＹＥＡ
ＲＢＯＯＫ（デザインガイド含む）”であり、欧州で
は”ＴｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＴｉｒｅａｎｄＲｉ
ｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎの
ＳｔａｎｄａｒｄｓＭａｎｕａｌ”であり、日本では日
本自動車タイヤ協会の”ＪＡＴＭＡＹｅａｒＢｏｏ
ｋ”にて規定されている。

【００１６】請求項２に記載の空気入りタイヤは、凹部
の深さはラグ溝の最大深さの１０〜４５％であることを
特徴とする。

【００１７】この構成によれば、凹部の深さをラグ溝の
最大深さの１０〜４５％としたので、トレッドの放熱性
を向上させ、かつトレッドの摩耗を抑制することができ
る。

【００１８】すなわち、凹部の深さをラグ溝の最大深さ
の１０％よりも小さくすると、凹部が浅くなりそれに伴
なってタイヤの表面積が大きくとれないので放熱性は低
下し、また、凹部の深さをラグ溝の最大深さの４５％よ
りも大きくすると、トレッドの剛性が低下し摩耗しやす
くなるが、凹部の深さを上記設定範囲内とすることによ
り、放熱性の向上及び摩耗の低減を両立させることがで
きる。

【００１９】請求項３に記載の空気入りタイヤは、凹部
はタイヤ周方向に連続して形成された補助溝であること
を特徴とする。

【００２０】この構成によれば、凹部をタイヤ周方向に
連続して形成された補助溝とすることにより、タイヤの
転動時において空気流の流通を良くすることができる。
このため、タイヤの放熱性をより向上させることができ
る。

【００２１】請求項４に記載の空気入りタイヤは、ラグ
溝の深さはショルダー側からタイヤ赤道面へ向かって徐
々に浅くなることを特徴とする。

【００２２】従来のタイヤでは、ラグ溝の深さが１／８
点あたりからショルダー側にかけて急激に深くなる構造
を有していた。このため、トレッドの剛性分布が急激に
変化し、タイヤの摩耗性能に対して悪影響を及ぼしてい
た。

【００２３】ここで、ラグ溝の深さをショルダー側から
タイヤ赤道面へ向かって徐々に浅くすることにより、ト
レッドの剛性分布を一様にでき、トレッドの摩耗を減少
させることができる。

【００２４】なお、「徐々」とは、１／４点からタイヤ
赤道面の間に、この赤道面に対して垂直な領域（プラッ
トホーム）を有さず、トレッド片幅の１／５以上の領域
で傾きが赤道面に対して８０度程度（タイヤ軸方向に対
して１０度）であることをいう。また、「急激」とは、
ラグ溝の最大深さが上記設定領域で０となる状態をい
い、通常、トレッド片幅の１０％程度の幅（タイヤ軸方
向）のプラットホームがタイヤ赤道面付近に設けられて
いる。

【００２５】請求項５に記載の空気入りタイヤは、タイ
ヤ接地最大幅の５０％に対応するセンター領域における
ラグ溝の最大深さは６０ｍｍ以上であることを特徴とす
る。

【００２６】この構成によれば、特に、タイヤサイズ２
４．００Ｒ４９以上の大きなタイヤにおいて、タイヤ接
地最大幅の５０％に対応するセンター領域におけるラグ
溝の最大深さを６０ｍｍ以上とすることにより、トレッ
ドボリュームが増加し発熱量が大きくなるタイヤの放熱
性を効果的に向上させることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】[第１の実施形態]以下、添付図面
を参照して、本発明の第１実施形態に係る空気入りタイ
ヤについて図１に基いて説明する。

【００２８】図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本実施
形態の空気入りタイヤ１０（以下、適宜「タイヤ１０」
と略す。）のトレッド１２には、ショルダー部からタイ
ヤ赤道面ＣＬへ向かって延びるラグ溝１４（主溝）がタ
イヤ周方向（矢印Ａ方向）に間隔を開けて複数形成され
ている。また、タイヤ赤道面ＣＬには、このラグ溝１４
のタイヤ赤道面ＣＬ側の端部に連続した１本の補助溝１
６（凹部）がタイヤ周方向に連続的に設けられている。
また、隣接する各ラグ溝１４の間には陸部１８が設けら
れている。

【００２９】換言すると、トレッド１２において、タイ
ヤ赤道面ＣＬ両側でタイヤ接地最大幅Ｗ（本実施形態で
は８８０ｍｍ）の５０％（本実施形態では４４０ｍｍ）
内に対応する領域をセンター領域２０、その両側の領域
を両側領域２２としたときに、ラグ溝１４は両側領域か
らセンター領域２０に跨って、その深さが徐々に浅くな
るように形成されており、特に、センター領域２０にお
ける最大深さは６０ｍｍ以上（本実施形態において、１
／４点（タイヤ赤道面ＣＬからＷ／４の距離）での深さ
Ｄは８５ｍｍ）に設定されている。また、センター領域
２０におけるネガティブ率（ラグ溝１４がネガ部分）
は、１５〜２５％の範囲内で設定されている。

【００３０】一方、補助溝１６はセンター領域２０に形
成されており、この補助溝１６の形成によりラグ溝１４
を除いたセンター領域２０におけるネガティブ率（補助
溝１６がネガ部分）は１０〜２５％に設定されている。
また、補助溝１６の深さｄは上記ラグ溝１４の最大深さ
の１０〜４５％に設定されている。本実施形態では深さ
ｄは１２ｍｍとし、補助溝１６の幅Ｈは５０ｍｍに設定
した。

【００３１】なお、この補助溝１６は１本に限られず、
上記設定を満たす限りは何本でもよい。

【００３２】また、トレッド１２に用いられているトレ
ッドゴムの物性は、室温（２５℃）におけるｔａｎδが
０．０５〜０．４であり、かつヤング率（Ｅ’）が３×
１０6〜２０×１０6（Ｐａ）が好ましい。

【００３３】次に、空気入りタイヤ１０の作用及び効果
について、図４及び図５に基いて説明する。

【００３４】先ず、図４及び図５について説明する。

【００３５】図４（Ａ）は摩耗指数（縦軸）とラグ溝１
４を除いたセンター領域２０のネガティブ率（横軸）と
の関係を示したグラフであり、（Ｂ）は温度低減効果
（縦軸）とラグ溝１４を除いたセンター領域２０のネガ
ティブ率（横軸）との関係を示したグラフである。

【００３６】図５（Ａ）は摩耗指数（縦軸）とラグ溝１
４の最大深さに対する補助溝１６の深さの割合（横軸）
との関係を示したグラフであり、（Ｂ）は温度低減効果
（縦軸）とラグ溝１４の最大深さに対する補助溝１６の
深さの割合（横軸）との関係を示したグラフである。

【００３７】なお、図４では、ラグ溝１４の最大深さに
対する補助溝１６の深さが１５％（一定）の条件におけ
る値であり、図５では、ラグ溝１４を除いたセンター領
域２０のネガティブ率が１２．５％（一定）における値
である。

【００３８】また、図４（Ａ）及び図５（Ａ）の実線は
１／４点からタイヤ赤道面ＣＬにかけて徐々に浅く形成
されたラグ溝１４を設定した場合の曲線であり、点線は
１／８点（タイヤ赤道面ＣＬからＷ／８の距離）から急
激に深くなるラグ溝１４を設定した場合の曲線である。

【００３９】また、図中の「摩耗指数」はタイヤ１０内
部に配置されたベルトがセンター領域２０（１／４点
間）において露出するまで（以下、「ベルト出」と称す
る。）の時間を表現した値であり、「温度」はセンター
領域２０（１／４点間）での平均温度とした。

【００４０】タイヤ１０が転動してトレッド１２が繰り
返し曲げ変形をするとトレッド１２が発熱するが、本実
施形態のタイヤ１０では、トレッド１２のセンター領域
２０に補助溝１６が形成されているので、センター領域
２０、即ちタイヤ赤道面ＣＬ付近のトレッドボリューム
が低減され、かつセンター領域２０の圧縮応力が緩和さ
れるのでタイヤ赤道面ＣＬ付近の発熱量が減少するとと
もに、タイヤ１０の表面積が増加するので、放熱効果が
向上し、転動時のタイヤ赤道面ＣＬ付近の温度上昇を抑
えることができる。

【００４１】また、図４に示すように、補助溝１６を形
成することにより、ラグ溝１４を除いたセンター領域２
０におけるネガティブ率を１０〜２５％としたので、ト
レッドボリュームの減少を極力抑えることができるの
で、トレッド１２の摩耗を極力抑えることができる。こ
の結果、トレッド１２の温度低減効果と摩耗の低減の両
立を実現できる。

【００４２】また、図５に示すように、補助溝１６の深
さをラグ溝１４の最大深さの１０〜４５％に設定するこ
とにより、トレッド１２の剛性の低下を極力抑えること
ができるため、トレッド１２の温度低減効果と摩耗の低
減の両立を実現できる。

【００４３】なお、ラグ溝１４の深さは、ショルダー側
からタイヤ赤道面ＣＬに向かって徐々に浅く形成されて
いるので、トレッド１２の剛性分布が一定となり、タイ
ヤ１０の摩耗性能に対し悪影響を及ぼすことがない。 [第２実施形態]次に、本発明の第２実施形態に係る空気
入りタイヤ３０について説明する。

【００４４】本実施形態において、第１実施形態の空気
入りタイヤ１０と重複する構成は適宜省略するととも
に、重複する構成には同符号を付して説明する。

【００４５】図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本実施
形態の空気入りタイヤ３０には、隣接するラグ溝１４間
に位置する陸部１８の略１／８点の位置に、タイヤ周方
向（矢印Ａ方向）に延びる補助溝３２が複数形成されて
いる。この補助溝３２は長方形状に形成されており、そ
のタイヤ周方向端部は隣接するラグ溝１４まで抜けてい
る。

【００４６】本実施形態において、タイヤ赤道面ＣＬに
形成された補助溝１６の幅Ｈは５０ｍｍ、深さｄは３５
ｍｍである。また、１／８点に形成された補助溝３２の
幅Ｓは２５ｍｍ、深さｔは３５ｍｍである。

【００４７】また、本実施形態の空気入りタイヤ３０
は、タイヤ接地最大幅Ｗが１２００ｍｍ（片側６００ｍ
ｍ）、タイヤ赤道面ＣＬから１／４点までの距離が３０
０ｍｍであり、１／４点でのラグ溝１４の深さＤが８９
ｍｍである。

【００４８】本実施形態の空気入りタイヤ３０において
も、第１実施形態の空気入りタイヤ１０の奏する効果と
同様の効果を奏し、放熱効果の向上と摩耗の抑止の両立
を図ることができる。 [第３実施形態]次に、本発明の第３実施形態に係る空気
入りタイヤ４０について説明する。

【００４９】本実施形態において、第１実施形態の空気
入りタイヤ１０と重複する構成は適宜省略するととも
に、重複する構成には同符号を付して説明する。

【００５０】図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本実施
形態の空気入りタイヤ４０は、隣接するラグ溝１４間に
位置する陸部１８の略１／８点の位置に、円形の補助溝
４２が複数形成されている。

【００５１】本実施形態において、タイヤ赤道面ＣＬに
形成された補助溝１６の幅Ｈは５０ｍｍ、深さｄ３５ｍ
ｍである。また、補助溝４２の直径Ｒは７０ｍｍ、深さ
ｌは２０ｍｍである。

【００５２】また、本実施形態の空気入りタイヤ４０
は、タイヤ接地最大幅Ｗが１２００ｍｍ（片側６００ｍ
ｍ）、タイヤ赤道面ＣＬから１／４点までの距離が３０
０ｍｍであり、１／４点でのラグ溝１４の深さＤが８９
ｍｍである。

【００５３】本実施形態の空気入りタイヤ４０において
も、第１実施形態の空気入りタイヤ１０の奏する効果と
同様の効果を示し、放熱効果の向上と摩耗の抑止の両立
を図ることができる。

【００５４】なお、円形の補助溝４２以外として、楕円
形のような有形の自己閉塞型溝でもよい。 [試験例]次に、上記各実施形態の空気入りタイヤ１０、
３０、４０の試験結果について説明する。

【００５５】上記各実施形態の空気入りタイヤ１０、３
０、４０を正規リムに装着し、摩耗性能評価と発熱性能
評価を実施した。この試験結果を図６に記載した表に現
した。ここで、表中の「摩耗指数」は、実地において１
／４点間のベルト出までの走行時間を指数化したもので
ある。したがって、値が小さいほど摩耗し易いことを意
味している。また、「温度」は、正規内圧、正規荷重時
で２４時間ドラムにて走行後の１／４点間の平均温度と
した。

【００５６】この表により、上記第１実施形態の空気入
りタイヤ１０（タイヤサイズＯＲＲ３７．００Ｒ
５７）については、補助溝１６が形成されていない従来
の空気入りタイヤに対して、平均温度を４℃低下でき
た。また、摩耗指数を２ポイントの低下に留めることが
できた。

【００５７】上記第２実施形態の空気入りタイヤ３０
（タイヤサイズＯＲＲ５５／８０Ｒ６３）について
は、従来の空気入りタイヤに対して、平均温度を６℃低
下できた。また、摩耗指数を４ポイントの低下に留める
ことができた。

【００５８】上記第３実施形態の空気入りタイヤ４０
（タイヤサイズＯＲＲ５５／８０Ｒ６３）について
は、従来の空気入りタイヤに対して、平均温度を７℃低
下できた。また、摩耗指数を４ポイントの低下に留める
ことができた。

【００５９】以上の試験結果により、各実施形態のいず
れの空気入りタイヤ１０、３０、４０においても、従来
の空気入りタイヤと比較して、摩耗指数を５ポイント以
上落とすことなく、温度を３℃以上低下することがで
き、温度低下と摩耗の抑止を両立できることが判明し
た。

【００６０】

【発明の効果】本発明の空気入りタイヤによれば、トレ
ッドの摩耗を極力抑えるとともに、放熱効果を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る空気入り
タイヤのトレッドの平面図であり、（Ｂ）は図１（Ａ）
に示すトレッド１（Ｂ）−１（Ｂ）線断面図である。

【図２】（Ａ）は本発明の第２実施形態に係る空気入り
タイヤのトレッドの平面図であり、（Ｂ）は図２（Ａ）
に示すトレッド２（Ｂ）−２（Ｂ）線断面図である。

【図３】（Ａ）は本発明の第３実施形態に係る空気入り
タイヤのトレッドの平面図であり、（Ｂ）は図３（Ａ）
に示すトレッド３（Ｂ）−３（Ｂ）線断面図である。

【図４】摩耗指数（縦軸）とラグ溝を除いたセンター領
域のネガティブ率（横軸）との関係、及び温度低減効果
（縦軸）とラグ溝を除いたセンター領域のネガティブ率
（横軸）との関係を示したグラフである。

【図５】摩耗指数（縦軸）とラグ溝の最大深さに対する
補助溝の深さの割合（横軸）との関係、及び温度低減効
果（縦軸）とラグ溝の最大深さに対する補助溝の深さの
割合（横軸）との関係を示したグラフである。

【図６】本発明の各実施形態の空気入りタイヤにおける
試験結果を記載した表である。

【符号の説明】

１０、３０、４０空気入りタイヤ１４ラグ溝１６、３２、４２補助溝（凹部）１８陸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッドにショルダー側からタイヤ赤道面
へ向かって延びるラグ溝をタイヤ周方向に複数有しラグ
パターンを形成する空気入りタイヤにおいて、タイヤ接地最大幅の５０％に対応するセンター領域に凹
部を設け、前記ラグ溝を除いた該センター領域のネガテ
ィブ率を１０〜２５％としたことを特徴とする空気入り
タイヤ。
【請求項２】前記凹部の深さは、前記ラグ溝の最大深さ
の１０〜４５％であることを特徴とする請求項１に記載
の空気入りタイヤ。
【請求項３】前記凹部は、タイヤ周方向に連続して形成
された補助溝であることを特徴とする請求項１又は２に
記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】前記ラグ溝の深さは、ショルダー側からタ
イヤ赤道面へ向かって徐々に浅くなることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気入りタイ
ヤ。
【請求項５】タイヤ接地最大幅の５０％に対応するセン
ター領域における前記ラグ溝の最大深さは、６０ｍｍ以
上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１
項に記載の空気入りタイヤ。