JP2002248910A

JP2002248910A - 空気入りタイヤ及び空気入りタイヤの製造方法

Info

Publication number: JP2002248910A
Application number: JP2001050039A
Authority: JP
Inventors: Chishiro Tanabe; 千城田邊
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2002-09-03
Anticipated expiration: 2021-02-26
Also published as: JP4707849B2

Abstract

(57)【要約】【課題】カットセパレーション故障を防止して、耐久
性を向上する。【解決手段】トレッド１４の中央線ＣＬを中心とした
中央域Ａに、トレッド１４の周方向に沿って延びる陸部
１６が陸部列となるように形成され、陸部１６にトレッ
ド１４の周方向に沿って副溝２０を設けたパターンとト
レッド１４の中央域Ａはされる。副溝２０は上下二段の
相互に幅寸法を異ならせた構造とされ、副溝２０の上部
側部分とされる上部溝部２０Ａの幅Ｗ１が、トレッド幅
の２％〜１０％の大きさとされ、副溝２０の下部側部分
とされる下部溝部２０Ｂの幅Ｗ２が、トレッド幅の１％
〜１０％の大きさとされる。上部溝部２０Ａの深さＤ１
が、主溝深さＤの１０％〜５０％の深さとされ、副溝２
０の全体深さＤ０が、主溝深さＤの５０％〜１００％の
深さとされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カットセパレーシ
ョン故障を防止して、耐久性を向上した空気入りタイヤ
及び空気入りタイヤの製造方法に関し、特に重荷重用ラ
ジアルタイヤ及びその製造方法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車
両に用いられる空気入りタイヤである重荷重用ラジアル
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、この重
荷重用ラジアルタイヤは、一般的に新品時において車両
のフロント側に装着されて使用されている。

【０００３】一方、図１０に示す従来の通常のラグパタ
ーンのタイヤでは、ラグタイプのトレッドパターンの構
造からして、トレッド１４のショルダ部１４Ａが有る両
側域Ｂに比較して中央域Ａのボリュームが多くなる為
に、タイヤの使用時において両側域Ｂの温度よりも中央
域Ａの温度が高くなると共に、両側域Ｂの剛性よりも中
央域Ａの剛性が高くなっていた。

【０００４】また、図１１及び図１２に示すトレッド１
４の中央域Ａに浅溝４０が付いたラグパターンのタイヤ
もあるが、このようなタイヤでは、新品時におけるフロ
ント側への装着の際に、トレッド１４の中央域Ａに存在
する浅溝４０の効果により、従来の通常のラグパターン
のタイヤと比較して、温度及び剛性ともに両側域Ｂと中
央域Ａとで差が少なかった。但し、一般的に約１／３程
度だけトレッド１４が摩耗したところで、フロントから
リアにこのタイヤがローテーションされているが、この
ローテーションされた時において、すでに中央域Ａが摩
耗して浅溝４０が無くなっていることから、中央域Ａに
存在していた浅溝４０の効果が無くなり、通常のラグパ
ターンのタイヤとの違いがなくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の通常のラグパタ
ーンのタイヤ及び、中央域Ａに浅溝４０が付いたラグパ
ターンのタイヤでは、少なくともフロントからリアにロ
ーテーションされた時において、中央域Ａの温度及び剛
性が両側域Ｂのものより高くなる。これに伴って、石等
に乗り上げてトレッド１４の中央域Ａ付近でタイヤ内の
保護層が切れるようなカットを受けた場合、温度及び剛
性の高い中央域Ａに駆動力であるトラクションが集中す
るので、カットセパレーション故障を生じ易く、耐久性
が低くなるという欠点を有していた。

【０００６】本発明は上記事実を考慮し、カットセパレ
ーション故障を防止して、耐久性を向上し得る空気入り
タイヤ及びこのような空気入りタイヤを製造する空気入
りタイヤの製造方法を提供することが目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る空気入り
タイヤは、少なくとも主溝をトレッドの両側域に有し、
周方向に沿って副溝を設けた陸部列が、周方向に沿って
延びるパターンをトレッドの中央域に有した空気入りタ
イヤであって、主溝の最大深さをＤとし、トレッドの幅
寸法をＴＷとしたときに、副溝の上部側部分とされる上
部溝部の幅Ｗ１がＴＷの２％〜１０％の大きさとされる
と共に、副溝の下部側部分とされる下部溝部の幅Ｗ２が
ＴＷの１％〜１０％の大きさとされ、上部溝部の深さＤ
１がＤの１０％〜５０％の深さとされると共に、副溝の
全体深さＤ０がＤの５０％〜１００％の深さとされる、
ことを特徴とする。

【０００８】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
ッドの中央域に周方向に沿って延びる陸部列を有し、こ
の陸部列に周方向に沿って副溝を設けたパターンとこの
中央域がされている。

【０００９】一方、カットセパレーション故障の評価尺
度は、トレッドの中央域の温度及び、カット受傷部の保
護層上におけるせん断歪の大小であり、これらをそれぞ
れ低減することが重要である。これに対して、上記トレ
ッドの中央域の温度を、摩耗しても容易に無くならない
ような副溝をトレッドの中央域に設けることで、下げる
ことがきる。また、上記カット受傷部の保護層上におけ
るせん断歪を、トレッドの中央域の剛性を低くすること
で、低減できる。

【００１０】そして、本請求項は、新品状態におけるフ
ロント装着時だけでなく、約１／３程度トレッドが摩耗
したリア装着時においても、中央域に設けた副溝を存続
可能な構造とした。これによりトレッドの中央域の温度
を下げると共にトレッドの中央域の剛性を低減すること
で、耐カットセパレーション性を高めて、耐久性を向上
させたものである。つまり、副溝の上部側部分は、トレ
ッドのボリュームが大きく温度が高くなり易いので、温
度の低減効果が大きくなるように広幅の上部溝部とし、
副溝の下部側部分は、トレッドのボリュームが小さく温
度が低いことと耐カットスルー性を著しく低下させない
為に、狭幅の下部溝部とする。

【００１１】具体的には、トレッドの幅寸法をＴＷとし
たときにおいて、上部溝部の幅Ｗ１をＴＷの２％〜１０
％の大きさとしたのは、２％より狭い場合には温度の低
減効果がなく、この逆に１０％より広い場合には摩耗性
能の低下と耐カットスルー性の低下が大きくなるからで
ある。また、下部溝部の幅Ｗ２をＴＷの１％〜１０％の
大きさとしたのは、１％より狭い場合には温度の低減効
果がなく、この逆に１０％より広い場合には摩耗性能の
低下と耐カットスルー性の低下が大きくなるからであ
る。

【００１２】一方、主溝の最大深さをＤとしたときに、
上部溝部の深さＤ１をＤの１０％〜５０％の深さとした
のは、１０％より浅い場合には温度の低減効果がなく、
この逆に５０％より深い場合には耐カットスルー性が低
下するからである。また、副溝の全体深さＤ０をＤの５
０％〜１００％の深さとしたのは、５０％より浅い場合
には摩耗した時の温度の低減効果が小さく、この逆に１
００％より深い場合には耐カットスルー性が低下するか
らである。

【００１３】請求項２及び請求項３に係る空気入りタイ
ヤの作用を以下に説明する。これら請求項では請求項１
と同様の構成を有して同様に作用するが、さらに、請求
項２では、前記トレッドの両側域が主溝と陸部との組み
合わせのラグパターンとされ且つ、割りモールド構造を
有した加硫用金型で形造られるという構成を有し、請求
項３では、前記トレッドの両側域が主溝と陸部との組み
合わせのラグパターンとされ且つ、前記副溝の部分が割
りモールドで製造されるという構成を有している。

【００１４】つまり、トレッドの両側域が主溝と陸部と
の組み合わせのラグパターンとされていても、副溝が深
い構造のタイヤの場合、加硫用金型を全てフルモールド
の構造にすると、加硫後に加硫用金型内から完成品の空
気入りタイヤが抜けなくなる為、製造の容易性を考慮し
て上記のようにした。

【００１５】請求項４に係る空気入りタイヤの製造方法
の作用を以下に説明する。本請求項に係る空気入りタイ
ヤの製造方法は、生タイヤを作製後、この生タイヤを割
りモールドに入れて、請求項１記載の空気入りタイヤを
製造するようにした。従って、本請求項に係る空気入り
タイヤの製造方法であっても、請求項１と同様に、カッ
トセパレーション故障を防止して、空気入りタイヤの耐
久性を向上することが可能となった。

【００１６】請求項５及び請求項６に係る空気入りタイ
ヤの製造方法の作用を以下に説明する。これら請求項で
は請求項４と同様の構成を有して同様に作用するが、さ
らに、請求項５では、生タイヤを作製後、この生タイヤ
を割りモールド構造を有した加硫用金型に入れて、前記
トレッドの両側域が主溝と陸部との組み合わせのラグパ
ターンとされる空気入りタイヤを製造するという構成を
有し、請求項６では、生タイヤを作製後、この生タイヤ
を加硫用金型に入れて、前記副溝の部分を割りモールド
で形造ると共に、前記トレッドの両側域が主溝と陸部と
の組み合わせのラグパターンとされる空気入りタイヤを
製造するという構成を有している。

【００１７】つまり、請求項２及び請求項３と同様に、
副溝が深い構造のタイヤの場合に加硫用金型を全てフル
モールドの構造にすると、加硫後に加硫用金型内から完
成品の空気入りタイヤが抜けなくなる為、製造の容易性
を考慮して上記のようにした。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態に係る
空気入りタイヤ及びその製造方法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。

【００１９】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
央域Ａには、トレッド１４の周方向Ｙに沿って延びる陸
部１６が陸部列となるように形成されており、この陸部
１６にトレッド１４の周方向Ｙに沿って副溝２０を設け
たパターンとトレッド１４の中央域Ａはされている。ま
た、トレッド１４の端部を形成するショルダ部１４Ａ寄
りの両側域Ｂには、トレッド１４の周方向Ｙに沿って主
溝１８と陸部１６とが等間隔で並んでおり、これら主溝
１８と陸部１６との組み合わせよりなるラグパターンが
この両側域Ｂに形成されている。

【００２０】一方、図２に示す主溝１８の最大深さであ
る主溝深さＤが、トレッド１４の幅寸法であるトレッド
幅ＴＷの８％以下とされる形で、主溝１８が形成されて
いる。また、副溝２０は上下二段の相互に幅寸法を異な
らせた構造とされており、副溝２０の上部側部分とされ
る上部溝部２０Ａの幅Ｗ１が、トレッド幅ＴＷの２％〜
１０％の大きさとされると共に、副溝２０の下部側部分
とされる下部溝部２０Ｂの幅Ｗ２が、トレッド幅ＴＷの
１％〜１０％の大きさとされている。さらに、上部溝部
２０Ａの深さＤ１が、主溝深さＤの１０％〜５０％の深
さとされ、副溝２０の全体深さＤ０が、主溝深さＤの５
０％〜１００％の深さとされている。

【００２１】次に、本実施の形態に係る空気入りタイヤ
１０の製造方法を以下に説明する。先ず、ゴムの素材を
練った後に切断してトレッド１４となるゴム材を作製
し、次にこのゴム材、ビード、コード、ベルト等の材料
を組み合わせて生タイヤを作製する。

【００２２】この生タイヤを作製後、図３に示す加硫用
金型３０内に入れて圧力及び熱を加えて加硫成形して空
気入りタイヤ１０を製造する。尚、この加硫用金型３０
の上下の部分はそれぞれ一体構造のフルモールド３０Ａ
とされるが、副溝２０の部分に対応する中央部分は分割
された構造の割りモールド３０Ｂとされている。

【００２３】つまり、トレッド１４の両側域Ｂが主溝１
８と陸部１６との組み合わせよりなるラグパターンとさ
れていても、副溝２０が深い構造のタイヤの場合、加硫
用金型３０を全てフルモールド３０Ａの構造にすると、
加硫後に加硫用金型３０内から完成品の空気入りタイヤ
１０が抜けなくなる。この為、製造の容易性を考慮し
て、割りモールド構造を有した加硫用金型３０に生タイ
ヤを入れて加硫成形することで、副溝２０の部分が割り
モールド３０Ｂで形造られるだけでなく、トレッド１４
の両側域Ｂが主溝１８と陸部１６との組み合わせのラグ
パターンとされる空気入りタイヤ１０を製造するように
した。

【００２４】次に、本実施の形態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の中央域Ａに周方向Ｙに沿って延びる陸部１６よ
りなる陸部列を有し、この陸部列に周方向Ｙに沿って副
溝２０を設けたパターンとこの中央域Ａがされている。

【００２５】つまり、本実施の形態に係る空気入りタイ
ヤ１０は、新品状態におけるフロント装着時だけでな
く、約１／３程度トレッド１４が摩耗したリア装着時に
おいても、中央域Ａに設けた副溝２０を存続可能な構造
とした。これによりトレッド１４の中央域Ａの温度を下
げると共にトレッド１４の中央域Ａの剛性を低減するこ
とで、耐カットセパレーション性を高めて、耐久性を向
上させるものである。

【００２６】具体的には、温度の低減効果が大きくなる
広幅の上部溝部２０Ａとされるように、この上部溝部２
０Ａの幅Ｗ１をトレッド幅ＴＷの２％〜１０％の大きさ
とした。これは、２％より狭い場合には温度の低減効果
がなく、この逆に１０％より広い場合には摩耗性能の低
下と耐カットスルー性の低下が大きくなるからである。

【００２７】また、トレッド１４のボリュームが小さく
温度が低いことと耐カットスルー性を著しく低下させな
い狭幅の下部溝部２０Ｂとされるように、この下部溝部
２０Ｂの幅Ｗ２をトレッド幅ＴＷの１％〜１０％の大き
さとした。これは、１％より狭い場合には温度の低減効
果がなく、この逆に１０％より広い場合には摩耗性能の
低下と耐カットスルー性の低下が大きくなるからであ
る。つまり、この下部溝部２０Ｂの幅は、負荷時に閉塞
する程度のサイプレベルの幅とされている。

【００２８】一方、上部溝部２０Ａの深さＤ１を主溝深
さＤの１０％〜５０％の深さとしたのは、１０％より浅
い場合には温度の低減効果がなく、この逆に５０％より
深い場合には耐カットスルー性が低下するからである。
また、副溝２０の全体深さＤ０を主溝深さＤの５０％〜
１００％の深さとしたのは、５０％より浅い場合には摩
耗した時の温度の低減効果が小さく、この逆に１００％
より深い場合には耐カットスルー性が低下するからであ
る。

【００２９】次に、本発明の第２の実施の形態に係る空
気入りタイヤを図４及び図５に基づき説明する。尚、第
１の実施の形態で説明した部材には同一の符号を付し
て、重複した説明を省略する。図４及び図５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の中央域Ａ
及び両側域Ｂには、トレッド１４の周方向Ｙに沿ってブ
ロック状の陸部２２が陸部列となるように等間隔で並ん
で、それぞれ配置されている。

【００３０】また、トレッド１４の端部を形成するショ
ルダ部１４Ａ寄りの両側域Ｂには、トレッド１４の周方
向Ｙに沿ってこの陸部２２と主溝２４とが等間隔で並ん
でおり、これら陸部２２と主溝２４との組み合わせより
なるラグパターンがこの両側域Ｂに形成されている。さ
らに、本実施の形態でも、トレッド１４の周方向Ｙに沿
って陸部２２に副溝２０を設けたパターンとトレッド１
４の中央域Ａはされている。

【００３１】つまり、本実施の形態に係る空気入りタイ
ヤ１０でも、第１の実施の形態と同様に、新品状態にお
けるフロント装着時だけでなく、約１／３程度トレッド
１４が摩耗したリア装着時においても、中央域Ａに設け
た副溝２０を存続可能な構造となっている。これにより
トレッド１４の中央域Ａの温度を下げると共にトレッド
１４の中央域Ａの剛性を低減することで、耐カットセパ
レーション性を高めて、耐久性を向上させたものであ
る。

【００３２】次に、第１の実施の形態で説明した空気入
りタイヤ１０を実施例とし、この実施例を、２種類の従
来例に係るタイヤ及び２種類の比較例に係るタイヤと比
較した結果を、以下の表１に基づき説明する。つまり、
図１０に示す従来例１と、図１１及び図１２に示す従来
例２とは、共にラグタイプのタイヤであり、さらに、こ
の従来例２は前述のようにトレッド１４の中央域Ａに浅
溝４０が付いたラグパターンとされている。また、図６
及び図７に示す比較例１は実施例と比較して副溝２０が
浅い構造とされたものであり、図８及び図９に示す比較
例２は実施例と比較して副溝２０が広い構造とされたも
のである。

【００３３】

【表１】

【００３４】ここで試験の際の条件としては下記の通り
であり、上記のような各タイヤをドラム試験装置に装着
して、走行試験を行った。タイヤサイズ：４０．００Ｒ５７深溝（Ｅ４）リム：６″＊５７″ 内圧：７００ｋＰａ正規荷重：６０ｔｏｎ速度：６ｋｍ／ｈ

【００３５】尚、表１において「新品温度（ＳＨＯ／Ｃ
Ｌ）」とは、新品状態のタイヤでのドラム上で２４時間
走行試験後のトレッド１４の中央域Ａの温度に対する両
側域Ｂの温度の割合を指数（単位％）で示したものであ
り、「３０％摩耗後温度（ＳＨＯ／ＣＬ）」とは、３０
％摩耗後の状態のタイヤでの同様の走行試験後の同様の
割合を指数（単位％）で示したものである。

【００３６】また、表１において「剛性（ＳＨＯ／Ｃ
Ｌ）」とは、有限要素法（ＦＥＭ）によってトレッド１
４の中央域Ａの剛性に対する両側域Ｂの剛性の割合を指
数（単位％）で示したものである。カットセパレーショ
ン性であるＣ／Ｓ性及び、カットスルー性であるＣ／Ｔ
性は、市場投入した各種のタイヤでの故障発生率を従来
例１のタイヤの故障発生率で割り、指数化したものであ
る。

【００３７】以上の結果より、実施例のタイヤは、従来
例１、２よりも中央域Ａの温度に対する両側域Ｂの温度
の割合が高く、また、剛性（ＳＨＯ／ＣＬ）、Ｃ／Ｓ性
及びＣ／Ｔ性も良好な値となっていることが理解でき
る。一方、比較例１はカットセパレーション性が良好で
あり、比較例２はカットスルー性が良好であった。

【００３８】尚、上記実施の形態は重荷重用ラジアルタ
イヤに適用されるものであるが、他の種類のタイヤに適
用しても良いことは言うまでもない。また、副溝の幅や
深さの寸法も上記の実施例のものに限定されるものでは
無い。

【００３９】

【発明の効果】本発明の空気入りタイヤ及び空気入りタ
イヤの製造方法は上記構成としたので、カットセパレー
ション故障を防止して、耐久性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】本発明の第１の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】図１（Ｂ）の副溝周辺の拡大断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る空気入りタイ
ヤの製造に適用される加硫用金型を示す図であって、
（Ａ）は全体斜視図であり、（Ｂ）は割りモールドを抜
き出した斜視図である。

【図４】本発明の第２の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４Ｂ−４Ｂ矢視における横断面図である。

【図５】図４（Ｂ）の副溝周辺の拡大断面図である。

【図６】比較例１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６Ｂ−６
Ｂ矢視における横断面図である。

【図７】図６（Ｂ）の副溝周辺の拡大断面図である。

【図８】比較例２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８Ｂ−８
Ｂ矢視における横断面図である。

【図９】図８（Ｂ）の副溝周辺の拡大断面図である。

【図１０】従来例１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１０Ｂ
−１０Ｂ矢視における横断面図である。

【図１１】従来例２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１１Ｂ
−１１Ｂ矢視における横断面図である。

【図１２】図１１（Ｂ）の副溝周辺の拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１０空気入りタイヤ１４トレッド１４Ａショルダ部１８主溝２０副溝２０Ａ上部溝部２０Ｂ下部溝部３０加硫用金型３０Ｂ割りモールド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも主溝をトレッドの両側域に有
し、周方向に沿って副溝を設けた陸部列が、周方向に沿
って延びるパターンをトレッドの中央域に有した空気入
りタイヤであって、主溝の最大深さをＤとし、トレッドの幅寸法をＴＷとし
たときに、副溝の上部側部分とされる上部溝部の幅Ｗ１がＴＷの２
％〜１０％の大きさとされると共に、副溝の下部側部分
とされる下部溝部の幅Ｗ２がＴＷの１％〜１０％の大き
さとされ、上部溝部の深さＤ１がＤの１０％〜５０％の深さとされ
ると共に、副溝の全体深さＤ０がＤの５０％〜１００％
の深さとされる、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】前記トレッドの両側域が主溝と陸部との
組み合わせのラグパターンとされ且つ、割りモールド構
造を有した加硫用金型で製造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。
【請求項３】前記トレッドの両側域が主溝と陸部との
組み合わせのラグパターンとされ且つ、前記副溝の部分
が割りモールドで形造られることを特徴とする請求項１
記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】生タイヤを作製後、この生タイヤを加硫用金型に入れ加硫成形して請求項１
記載の空気入りタイヤを製造することを特徴とする空気
入りタイヤの製造方法。
【請求項５】生タイヤを作製後、この生タイヤを割り
モールド構造を有した加硫用金型に入れて、前記トレッ
ドの両側域が主溝と陸部との組み合わせのラグパターン
とされる空気入りタイヤを製造することを特徴とする請
求項４記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項６】生タイヤを作製後、この生タイヤを加硫用金型に入れて、前記副溝の部分を
割りモールドで形造ると共に、前記トレッドの両側域が
主溝と陸部との組み合わせのラグパターンとされる空気
入りタイヤを製造することを特徴とする請求項４記載の
空気入りタイヤの製造方法。