JP2003072323A

JP2003072323A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2003072323A
Application number: JP2001267639A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Tsuda; 訓津田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2003-03-12
Anticipated expiration: 2021-09-04
Also published as: JP5054264B2

Abstract

(57)【要約】【課題】偏摩耗を生じさせることなくワンダリング性
能を向上する。【解決手段】ショルダブロックＢを形成した空気入り
タイヤである。ショルダブロックＢは、そのバットレス
面９とトレッド面２Ｓとの間を継ぐ斜面１０を具える。
斜面１０とトレッド面２Ｓとが交わる上の稜線Ｅ１は、
曲率半径Ｒ１の円弧状曲線からなり、かつ斜面１０とバ
ットレス面９とが交わる下の稜線Ｅ２は、前記曲率半径
Ｒ１よりも大きい曲率半径Ｒ２の円弧状曲線からなる。
また斜面は、上の稜線Ｅ１と下の稜線Ｅ２との間を滑ら
かに継ぐコーン状曲面部１２をなす。バットレス面９
は、その半径方向内方縁９ｉがタイヤ軸を中心とする円
周線ＣＬをなしかつこの円周線ＣＬから半径方向外方に
行くに従いタイヤ軸方向外側に徐々に膨出する膨らみ部
１３を有する湾曲曲面を具える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワンダリング性能
を向上しうる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤ、とりわけ高内圧が充填
されかつトレッド部を強靱なベルト層によって補強した
重荷重用ラジアルタイヤでは、ショルダー部の剛性が大
となるため、例えば轍路面などを走行した際にハンドル
が取られる所謂ワンダリング現象が発生しやすい傾向に
ある。このようなワンダリング現象を抑制（すなわちワ
ンダリング性能を向上）するためには、トレッドショル
ダ部の剛性を下げ、キャンバースラストをプラス側に移
行させるの効果的であることが知られている。

【０００３】なおキャンバースラスト（ＣＴ）とは、図
８に示すように、タイヤ１をキャンバー角θで傾けて転
動させるときに発生する進行方向と直角な向きの力であ
って、傾けた方向に働く場合をプラス、傾く向きと逆方
向に働く場合にはマイナスとして表される。そして、こ
のキャンバースラストがプラスの値となるタイヤにあっ
ては、例えば轍路の斜面にトレッド端縁Ｅが衝突した場
合、タイヤにこの斜面を登る軸方向力が作用し、轍から
の脱出がスムーズとなるためワンダリング性能を向上し
うるのである。

【０００４】そのために従来、図７（Ａ）に示すよう
に、トレッド端縁ＴＥを小円弧ｂ１とするラウンドショ
ルダ化や、図７（Ｂ）に示すように、トレッド端縁ＴＥ
を斜面ｂ２とするテーパショルダ化が行われている。ま
た近年の空気入りタイヤ、とりわけ重荷重用タイヤで
は、ワイドトレッド化が進んでいるため、ワンダリング
性能に非常に不利となっており、そのために図７（Ｃ）
にトレッド部の半分を展開して示すように、さらにトレ
ッドショルダ部の剛性をさらに緩和するためトレッド端
縁ＴＥにラジアル方向にのびるサイプｓを設けることも
行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、ワンダリング性能はある程度改善しうるもの
の、サイプｓによってトレッド端縁ＴＥの部分の剛性が
大きく低下するため、該部分を起点としてショルダ部に
ヒール＆トゥ摩耗や肩落ち摩耗等の異常摩耗が発生しや
すく、またゴム欠け等の損傷も招きやすくなる。

【０００６】発明者らは、トレッド端縁にショルダーブ
ロックを配した空気入りタイヤにおいて、耐摩耗性や耐
ゴム欠け性を維持しつつワンダリング性能を向上するた
め、種々の研究を重ねた。その結果、トレッド端縁のテ
ーパショルダ化に際して、斜面の形状を改善すること、
そして同時にショルダブロックのバットレス面の形状を
改善することを基本として、ショルダブロックの剛性を
極端に低下させることなくトレッド端縁の剛性緩和を効
果的に実現しワンダリング性能をさらに向上しうること
を見出した。

【０００７】以上のように、本発明は、偏摩耗やゴム欠
けといった不具合を招くことなくワンダリング性能を効
果的に向上しうる空気入りタイヤ、特に好ましくは重荷
重用タイヤを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明は、トレッド面に、トレッド端縁寄りをタイヤ
周方向に連続してのびる縦主溝と、この縦主溝から前記
トレッド端縁側ヘのびる横溝とを設けることにより前記
トレッド端縁に沿ってタイヤ周方向に並ぶショルダブロ
ックを形成した空気入りタイヤであって、前記ショルダ
ブロックは、該ショルダーブロックのタイヤ軸方向の外
側面であるバットレス面と前記トレッド面との間を継ぐ
斜面を具え、この斜面と前記ブロックのトレッド面とが
交わる上の稜線は、該上の稜線の周方向中心の点を通る
半径線に対して直角な平面に投影して半径Ｒ１の円弧状
曲線からなり、かつ前記斜面とバットレス面とが交わる
下の稜線は、前記曲率半径Ｒ１よりも大きい曲率半径Ｒ
２の円弧状曲線からなり、しかも前記斜面は、前記上の
稜線と前記下の稜線間との間を滑らかに継ぐコーン状曲
面部をなすとともに、前記バットレス面は、その半径方
向内方縁がタイヤ軸を中心とする円周線をなしかつこの
円周線から半径方向外方に行くに従いタイヤ軸方向外側
に徐々に膨出する膨らみ部を有する湾曲曲面を具えるこ
とを特徴とする。

【０００９】また請求項２記載の発明は、前記斜面は、
前記曲率半径Ｒ１、Ｒ２の比（Ｒ２／Ｒ１）が１．２〜
２．０であることを特徴とする請求項１記載の空気入り
タイヤである。

【００１０】また請求項３記載の発明は、前記下の稜線
の曲率半径Ｒ２は、前記ショルダブロックのタイヤ周方
向の長さＬ１の２．０〜４．０倍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である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を、重
荷重用ラジアルタイヤを例に挙げ図面に基づき説明す
る。図１は内部構造を省略した重荷重用ラジアルタイヤ
（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１の断面
図、図２はそのトレッド面の展開図を示す。図におい
て、タイヤ１は、トレッド部２と、その両端からタイヤ
半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３と、各
サイドウオール部３の内方端に位置するビード部４とを
具えるとともに、前記ビード部４、４のビードコア５、
５間に架け渡されたカーカス６と、このカーカス６の外
側かつトレッド部２の内方に配された強靱なベルト層７
とを具える。

【００１２】前記カーカス６は、カーカスコードをタイ
ヤ赤道Ｃに対して７０〜９０°の角度で配列した１枚以
上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａからなる。この
カーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウオー
ル部３をへてビード部４のビードコア５の廻りで内側か
ら外側に折り返して係止される。カーカスコードとして
は、本例では、スチールコードが採用されるが、必要に
応じてまたタイヤのカテゴリに応じてナイロン、レーヨ
ン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等の有機繊維コー
ドをも使用できる。

【００１３】又前記ベルト層７は、本例ではスチールコ
ードをタイヤ赤道Ｃに対して、例えば６０±１０°程度
の角度で傾けた最も内のベルトプライ７Ａと、タイヤ赤
道Ｃに対してスチールコードを３０°以下の小角度で傾
けて並べたベルトプライ７Ｂ、７Ｃ、７Ｄとを、例えば
前記ベルトコードがプライ間で互いに交差する箇所を１
箇所以上設けて重ね合わせた４層構造を例示している。
なお、ベルト層７には、必要に応じてレーヨン、ナイロ
ン、芳香族ポリアミド、ナイロンなど他のコード材料を
用いることができる。

【００１４】次に、前記トレッド部２の表面であるトレ
ッド面２Ｓには、トレッド端縁ＴＥ寄りをタイヤ周方向
に連続してかつ本例ではジグザグ状にのびる縦主溝Ｇ
１、Ｇ１と、この縦主溝Ｇ１から前記トレッド端縁ＴＥ
側ヘのびる横溝Ｇ２とを設けることにより前記トレッド
端縁ＴＥに沿ってタイヤ周方向に並ぶショルダブロック
Ｂを形成している。また前記縦主溝Ｇ１、Ｇ１の間に
は、本例では複数本の縦副溝Ｇ３〜Ｇ５、複数本の横溝
Ｇ６、Ｇ７などが配置され、これにより、略コ字状をな
すブロックＤが隔設されたものを示す。なお本発明で
は、ショルダブロックＢを具えていれば、トレッド面２
Ｓの他の部分については任意に形成できる。

【００１５】前記縦主溝Ｇ１、横溝Ｇ２の溝巾、溝深さ
などは、必要に応じて種々設定することができる。例え
ば、縦主溝Ｇ１の溝巾Ｗ１は、トレッド接地巾ＴＷの
２．０％以上、より好ましくは２．５％以上であって、
本例の如く重荷重用のタイヤ１の場合には少なくとも５
mm以上の巾で連続して形成されることが特に好ましい。
また各横溝Ｇ２の溝巾Ｗ２は、例えばトレッド接地巾Ｔ
Ｗの１．５％以上とするのが望ましい。また、縦主溝Ｇ
１の溝深さは、例えば前記トレッド接地巾ＴＷの５〜１
２％、横溝Ｇ２の溝深さは、例えば前記トレッド接地巾
ＴＷの２〜１２％とするのが望ましい。

【００１６】なお前記「トレッド接地巾ＴＷ」は、タイ
ヤを正規リムにリム組みし、かつ正規内圧と正規荷重を
負荷して平面に接地させたときの最外側のトレッド接地
端間のタイヤ軸方向距離として定める。このとき、「正
規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体
系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、
例えばJATMA であれば標準リム、TRA であれば "Design
Rim" 、或いはETRTOであれば "Measuring Rim"とな
る。

【００１７】また、「正規内圧」とは、タイヤが基づい
ている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎
に定めている空気圧であり、JATMA であれば最高空気
圧、TRA であれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS CO
LD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTO であ
れば "INFLATION PRESSURE" とするが、タイヤが乗用車
用の場合には１８０ｋＰａとする。さらに、「正規荷
重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系に
おいて、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JA
TMA であれば最大負荷能力、TRA であれば表 "TIRE LOA
D LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記
載の最大値、ETRTO であれば "LOAD CAPACITY"とする。

【００１８】また本実施形態のタイヤは、図１に示すよ
うにタイヤ軸を含むタイヤ子午線断面において、前記シ
ョルダブロックＢは、該ショルダーブロックＢのタイヤ
軸方向の外側面であるバットレス面９と前記トレッド面
２Ｓとの間を継ぐ斜面１０を具える。また図３にショル
ダブロックＢを拡大して示すように、前記斜面１０とシ
ョルダブロックＢのトレッド面２Ｓとの交わり部に上の
稜線Ｅ１が、また斜面１０とバットレス面９との交わり
部には下の稜線Ｅ２がそれぞれ形成されている。

【００１９】前記上の稜線Ｅ１は、その周方向中心の点
Ｐを通る半径線Ｎ（図１に示す）に対して直角な平面Ｈ
Ｐ（図１に示す）に投影したときに、実質的に曲率半径
Ｒ１の円弧状曲線Ｃ１からなる。また前記下の稜線Ｅ２
は、同平面ＨＰに投影したときに、前記曲率半径Ｒ１よ
りも大きい曲率半径Ｒ２の円弧状曲線Ｃ２からなる。な
お前記平面ＨＰに投影された円弧状曲線Ｃ１、Ｃ２を図
４に示す。各円弧状曲線Ｃ１、Ｃ２は、いずれもタイヤ
軸方向外側に向かって凸となる。また前記斜面１０は、
上の稜線Ｅ１と下の稜線Ｅ２との間を滑らかに継ぐコー
ン状曲面部１２を形成する。

【００２０】以上のような斜面１０は、ショルダブロッ
クＢのトレッド端縁ＴＥ側の剛性を弱めてワンダリング
性能を向上させる。即ち、轍路の傾斜面にショルダブロ
ックの斜面１０が衝突した場合、ショルダブロックＢの
剛性が最適化されているため、衝撃力を緩和してハンド
ルへの反力を軽減しうるとともに、タイヤにこの斜面を
登る向きのキャンバースラストが発生し、轍からの脱出
をスムーズに行うことができる。

【００２１】本発明のタイヤ１では、前記斜面１０が、
コーン状曲面部１２をなしているため、負荷走行時の荷
重にもよるが、概ねショルダブロックＢの接地端の位置
は、実質的に前記上の稜線Ｅ１又はＥ２に近似して円弧
状に変化する。即ち、接地端が、接地初期から徐々にタ
イヤ軸方向外側に移動し接地終期で再びタイヤ軸方向内
側に位置する。ワンダリング性能の向上には、接地幅が
小さいほど有利であるため、ショルダブロックＢの接地
初期、接地終期でワンダリング性能の効果的に向上でき
る。また、このようなショルダブロックＢの剛性の低下
は、斜面１０の物理的な形状によってもたらされる結
果、サイプなどを設ける必要が無く、これに伴い、サイ
プを起点とした偏摩耗、ゴム欠けの発生も防止できる点
で望ましいものとなる。

【００２２】前記斜面１０における前記曲率半径Ｒ１、
Ｒ２の比（Ｒ２／Ｒ１）は、好ましくは１．２〜２．
０、より好ましくは１．４〜１．９であることが望まし
い。前記比（Ｒ２／Ｒ１）が１．２よりも小の場合、円
弧状曲線Ｃ１、Ｃ２が近似するため斜面１０が円筒状曲
面に近づくため、ワンダリング性能の大巾な向上が得ら
れない傾向があり、逆に２．０よりも大になると、円弧
状曲線Ｃ１、Ｃ２の形状差が大きくなり、ひいてはコー
ン状曲面部１２が極端な形状となり偏摩耗の起点となり
やすい。なお円弧状曲線Ｃ１、Ｃ２が、複数の円弧を組
み合わせた複合円弧からなる場合には、その平均の曲率
半径として実質的に定めることができる。

【００２３】また下の稜線Ｅ２における前記円筒状曲面
Ｃ２の曲率半径Ｒ２は、好ましくはショルダブロックＢ
のタイヤ周方向の長さＬ１（図１に示す）の２．０〜
４．０倍、より好ましくは２．０〜３．５倍とするのが
望ましい。前記曲率半径Ｒ２が、ショルダブロックＢの
タイヤ周方向の長さＬ１の２．０倍未満になると、下の
稜線Ｅ２の曲率が大きくなりワンダリングには有利とな
るが耐摩耗性に劣る傾向があり、逆に４．０倍を超える
と、ワンダリング性能の向上効果が低下しやすくなる。

【００２４】また本発明のタイヤ１のバットレス面９
は、その半径方向内方縁９ｉ（本例では横溝Ｇ２の溝底
位置）がタイヤ軸を中心とする円周線ＣＬをなしかつこ
の円周線ＣＬから半径方向外方に行くに従いタイヤ軸方
向外側に徐々に膨出する膨らみ部１３を有する湾曲曲面
を具える。すなわち、前記円周線ＣＬよりも外方のバッ
トレス面９の輪郭線の曲率半径が徐々に小となる。この
ような湾曲曲面を具えるバットレス面９を、前記斜面１
０の内方に連ねることにより、より効果的にショルダブ
ロックＢのトレッド端縁ＴＥ側の剛性を低下させ、さら
にワンダリング性能を向上させ得る。

【００２５】また前記ショルダーブロックＢは、そのブ
ロック高さＨの５０〜７０％、より好ましくは６０〜７
０％程度のタイヤ半径方向の高さｈａの範囲に前記膨ら
み部１３を形成することが望ましい。前記膨らみ部１３
の高さｈａが、ブロック高さＨの５０％未満の場合、斜
面１０の占める範囲が相対的に大となり、ショルダブロ
ック６のトレッド端縁Ｅ側の剛性が過度に低下し偏摩耗
が発生する傾向があり、逆に７０％を超えると逆に膨ら
み部１３が占める割合が大きくなりすぎてワンダリング
性能の向上効果が少なくなる。

【００２６】図５には本発明の他の実施形態を示す。こ
の例では、ショルダブロックＢに、トレッド端縁寄りで
タイヤ周方向にのびる細溝１５を形成している。該細溝
１５は、溝巾が例えば１．５〜３．０mm、本例では約
２．０mmとしたものを例示している。また、この細溝１
５は、タイヤ軸方向外側に凸となる円弧状の湾曲部分１
５ａと、この湾曲部分１５ａの周方向両端から前記横溝
Ｇ２へタイヤ周方向に略直線状でのびて開口する端部分
１５ｂ、１５ｂとを含むものが例示される。また本実施
形態では、前記細溝１５ｂの端部分１５ｂと前記斜面１
０との間を横溝Ｇ２側に下降するよう斜めに切り欠く面
取り部１６を形成している。この実施形態のショルダブ
ロックＢは、細溝１５、面取り部１６によって、さらに
ショルダブロックＢの剛性が最適化され、ワンダリング
性能を高めることが可能になる。

【００２７】なお図５に示すように、ショルダブロック
Ｂ、Ｂ間を横切る横溝Ｇ２には、その溝底から隆起しか
つタイヤ周方向で隣り合う前記ショルダブロックＢ、Ｂ
間を継ぐ溝底隆起部１７が設けられている。該溝底隆起
部１７は、ワンダリング性能を損ねることなくショルダ
ブロックＢのタイヤ周方向剛性を高め、周方向への大き
な倒れ込みを抑制しるのに役立ち、該ショルダブロック
Ｂの路面先着側及び後着側に偏摩耗が生じるのを抑制し
うる。

【００２８】以上詳述したが、本発明では、タイヤのカ
テゴリーも上記の例に限定されることなく、乗用車用、
小型トラック用など種々のカテゴリの空気入りタイヤに
採用することができる。またタイヤの全てのショルダブ
ロックＢに、前記斜面１０、膨らみ部１３を含むバット
レス面９を形成することが望ましいが、例えばショルダ
ブロック６の全個数の７割以上に設ければワンダリング
性能を向上しうる。また前記各部の寸法値などは、特に
断りがない場合、いずれもタイヤを正規リムにリム組み
しかつ正規内圧を充填した無負荷の状態での値とする。

【００２９】

【実施例】次に本発明をより具体化した実施例について
説明する。図１に示す構造をなしかつタイヤサイズが１
１Ｒ２２．５、１４ＰＲの重荷重用ラジアルタイヤ（実
施例、比較例）を表１の仕様に基づき試作するととも
に、各試供タイヤのワンダリング性能、偏摩耗性能及び
ゴム欠け性能をテストした。各ショルダブロックの概略
形状を図６に示す。テスト方法は次の通りである。

【００３０】＜ワンダリング性能＞各供試タイヤを内圧
７００ｋＰａでサイズ２２．５×７．５０のリムにリム
組みし、２０トン積みの２−Ｄ・４の１０トン積載状態
の車両の全輪に装着するとともに、テストコースに設け
た轍路面を走行して轍路面でのハンドルの取られ方など
を重視しドライバーの官能により評価した。

【００３１】＜偏摩耗性能、ゴム欠け性能＞上記車両の
前輪に各供試タイヤを装着し、４００００km走行後にシ
ョルダーブロックの偏摩耗状況、トレッド端縁でのゴム
欠けを目視により観察した。テストの結果を表１に示
す。

【００３２】

【表１】

【００３３】テストの結果、Ｒ１＝Ｒ２とした比較例１
は、他の比較例に比べるとワンダリング性能を向上して
いるが、Ｒ１＜Ｒ２とした実施例のものに比べると、や
はりワンダリング性能の向上が十分でない。また実施例
３から明らかなように、比（Ｒ２／Ｒ１）が１．４〜
２．０程度のものが良い結果となっている。なお実施例
３のものでは、若干の型落ち摩耗が見られた。これは、
円弧状の曲線部の曲率半径の比（Ｒ２／Ｒ１）が２．０
を超えているためと考えられる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気入り
タイヤは、偏摩耗やゴム欠けなどを招くことなくワンダ
リング性能を効果的に向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すタイヤの断面図であ
る。

【図２】本発明の一実施形態を示すトレッド面の展開図
である。

【図３】そのショルダブロックを略示する斜視図であ
る。

【図４】平面に投影した円弧状曲線を示す線図である。

【図５】本発明の他の実施形態を示すショルダブロック
の斜視図である。

【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は、実施例、比較例のショルダ
ブロックの略図である。

【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は従来技術を説明する線図であ
る。

【図８】キャンバースラストを説明する線図である。

【符号の説明】

２Ｓトレッド面９バットレス面１０斜面１２コーン状曲面部１３膨らみ部Ｃ１、Ｃ２円弧状曲線Ｅ１上の稜線Ｅ２下の稜線ＴＥトレッド端縁Ｇ１縦主溝Ｇ２横溝Ｂショルダブロック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド面に、トレッド端縁寄りをタイヤ
周方向に連続してのびる縦主溝と、この縦主溝から前記
トレッド端縁側ヘのびる横溝とを設けることにより前記
トレッド端縁に沿ってタイヤ周方向に並ぶショルダブロ
ックを形成した空気入りタイヤであって、前記ショルダブロックは、該ショルダーブロックのタイ
ヤ軸方向の外側面であるバットレス面と前記トレッド面
との間を継ぐ斜面を具え、この斜面と前記ブロックのトレッド面とが交わる上の稜
線は、該上の稜線の周方向中心の点を通る半径線に対し
て直角な平面に投影して半径Ｒ１の円弧状曲線からな
り、かつ前記斜面とバットレス面とが交わる下の稜線
は、前記曲率半径Ｒ１よりも大きい曲率半径Ｒ２の円弧
状曲線からなり、しかも前記斜面は、前記上の稜線と前記下の稜線間との
間を滑らかに継ぐコーン状曲面部をなすとともに、前記バットレス面は、その半径方向内方縁がタイヤ軸を
中心とする円周線をなしかつこの円周線から半径方向外
方に行くに従いタイヤ軸方向外側に徐々に膨出する膨ら
み部を有する湾曲曲面を具えることを特徴とする空気入
りタイヤ。
【請求項２】前記斜面は、前記曲率半径Ｒ１、Ｒ２の比
（Ｒ２／Ｒ１）が１．２〜２．０であることを特徴とす
る請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】前記下の稜線の曲率半径Ｒ２は、前記ショ
ルダブロックのタイヤ周方向の長さＬ１の２．０〜４．
０倍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。