JP2007083822A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】陸部剛性を大きく低下させることなく、ショルダー領域の陸部における踏込み端の偏摩耗を抑制し、耐偏摩耗性を向上させることを目的とする。
【解決手段】ショルダー領域陸部列２０における各陸部１８に、少なくとも一方の端部２２Ａが該陸部１８内で終端する横副溝２２を追加し、横副溝２２と踏込み端１８Ａとの間のブロック長を短くして、踏込み端１８Ａが路面から蹴り出される際に該踏込み端１８Ａが速やかに路面から離れるようにしているので、陸部剛性を大きく低下させることなく、踏込み端１８Ａの偏摩耗を低減させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、建設車輌用の空気入りタイヤに関する。

建設車両用の空気入りタイヤのトレッドパターンとしては、トレッドの周方向にラグ溝（横主溝）が形成されたラグパターンが一般的である（特許文献１及び特許文献２参照）。
特開２００１−２２５６０８号公報 ＷＯ０２／１００６６４号公報

しかしながら、従来の建設車輌用の空気入りタイヤでは、ショルダー領域における陸部の周方向長さ（ブロック長）が大きいことに起因して、該陸部の踏込み端の摩耗量が該陸部の中央に対して大きくなり易く、耐偏摩耗性に劣るという問題があった。

特に、近年出現してきた超大型建設車輌用の空気入りタイヤでは、トレッドの中央領域が非常に高剛性となっており、該中央領域とショルダー領域との剛性の差が拡大したことが偏摩耗発生の原因となっている。

もっとも単にショルダー領域のブロック長を小さくしたのでは、該ショルダー領域の陸部剛性が低下し、耐偏摩耗性能及びトラクション性能の低下が懸念される。

本発明は、上記事実を考慮して、陸部剛性を大きく低下させることなく、ショルダー領域の陸部における踏込み端の偏摩耗を抑制し、耐偏摩耗性を向上させることを目的とする。

陸部の踏込み端が路面に接地した状態から蹴り出されるときの周方向の変形を観察した結果、建設車輌用のタイヤでは、タイヤ周方向における陸部のブロック長が大きいため、踏込み端が蹴り出される際に陸部がベルトに引っ張られても、該陸部が路面から離れるような横主溝（該陸部の蹴出し端）の変形がなく、踏込み端と路面との間に滑りが生じていることがわかった。

なお、陸部のブロック長を小さくすることで、踏込み端が蹴り出される際に、横主溝が変形し、該踏込み端がスムーズに路面から離れるようになり、該踏込み端の偏摩耗は低減されるが、単に陸部のブロック長を小さくしたのでは、陸部剛性が大きく低下して耐偏摩耗性能やトラクション性能等が低下するおそれがある。

そこで、請求項１の発明は、回転方向が指定され、トレッドに、タイヤ周方向に形成された中央領域陸部列と、該中央領域陸部列のタイヤ軸方向両側において前記タイヤ周方向と交差する方向にかつ前記中央領域陸部列を貫通することなく形成された横主溝と、該横主溝により区画された陸部が前記タイヤ周方向に連なったショルダー領域陸部列とを有する空気入りタイヤであって、前記ショルダー領域陸部列の各々の前記陸部における踏込み端寄りで、前記トレッドの下層に配置されたベルト層のうち最大ベルト幅を有するベルトの前記タイヤ軸方向端部位置よりもタイヤ赤道面側の領域内には、前記タイヤ周方向と交差する方向に延び、かつ少なくとも一方の端部が該陸部内で終端する少なくとも１本の横副溝が形成され、該横副溝の溝幅は、横主溝の平均溝幅の１０乃至４０％であることを特徴としている。

横副溝が、最大ベルト幅を有するベルトのタイヤ軸方向端部位置までの領域内に少なくとも形成される、としたのは、ベルト端よりもタイヤ軸方向内側とすることで横副溝による踏込み端の偏摩耗抑制効果が得られるからである。

なお、横副溝のタイヤ赤道面側の端部は、該タイヤ赤道面からタイヤ軸方向両側にトレッドの全接地幅の、少なくとも２５％とすることが望ましい。陸部の踏込み端の偏摩耗は、タイヤ赤道面から全接地幅の２５％以上の領域で顕著だからである。

ここで、横副溝の溝幅の下限を横主溝の平均溝幅の１０％としたのは、これを下回ると踏込み端の偏摩耗を低減させる効果が発揮されないからであり、また上限を横主溝の溝幅の４０％としたのは、これを上回ると、陸部における踏込み端側の陸部剛性が低下し過ぎて耐偏摩耗性能が低下するからである。

請求項１に記載の空気入りタイヤでは、ショルダー領域陸部列における各陸部に上記のような横副溝を追加しているので、陸部剛性を大きく低下させることなく、踏込み端の偏摩耗を低減させることができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記横副溝の溝深さは、前記タイヤ赤道面からタイヤ軸方向両側に夫々全接地幅の２５％となる位置から該全接地幅の３７．５％となる位置までの範囲において、前記横副溝の溝深さの２５乃至５０％であることを特徴としている。

このようにしたのは、建設車輌の前輪への装着終了まで横副溝の効果が継続するようにすると共に、後輪へローテーションされた後も陸部剛性の低下による耐偏摩耗性能の低下がないようにするためである。

なお、全接地幅とは、正規リムに組付け、正規内圧を充填し、正規荷重を負荷したときの荷重直下におけるトレッドのタイヤ軸方向における接地幅をいう。

なお、「正規リム」とは、例えばＪＡＴＭＡが発行する２００４年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指し、「正規荷重」及び「正規内圧」とは、同様に、ＪＡＴＭＡが発行する２００４年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫ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。

使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は、各々の規格に従う。

請求項２に記載の空気入りタイヤでは、建設車輌の前輪への装着終了まで、横副溝の偏摩耗抑制効果が継続し、後輪へローテーションされた後も陸部剛性の低下による耐偏摩耗性能の低下がない
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記横副溝の溝深さは、少なくとも一方の前記端部において該端部に向かって漸減していることを特徴としている。

請求項３に記載の空気入りタイヤでは、横副溝の溝深さが、少なくとも一方の端部で漸減しているので、該端部におけるクラックの発生等が抑制され、横副溝が形成されることによる陸部剛性の低下も抑制される。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記横副溝のタイヤ周方向位置は、前記ショルダー領域陸部列の各々の前記陸部における前記踏込み端から、該陸部のタイヤ周方向におけるブロック長の１０乃至４０％の位置であることを特徴としている。

ここで、横副溝のタイヤ周方向位置を、踏込み端から、陸部のタイヤ周方向におけるブロック長の１０乃至４０％にしたのは、１０％を下回ると、踏込み端側の陸部剛性が低下し過ぎて耐摩耗性が低下するからであり、４０％を上回ると、踏込み端側の偏摩耗を低減させる効果が発揮されないからである。

なお、横副溝の踏込み端からのタイヤ周方向位置は、望ましくはブロック長の１５乃至３５％、更に望ましくは２０乃至３０％である。

請求項４に記載の空気入りタイヤでは、横副溝のタイヤ周方向位置を適切に設定しているので、ショルダー領域陸部列の陸部剛性を低下させることなく、踏込み端の偏摩耗を抑制することができる。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記横副溝は、両方の端部が前記ショルダー領域陸部列の前記陸部内で終端していることを特徴としている。

請求項５に記載の空気入りタイヤでは、横副溝が両端において開口していないので、横副溝を設けることによる陸部剛性の低下を最小限に抑えることができる。

請求項６の発明は、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記横副溝のタイヤ軸方向長さは、少なくとも前記全接地幅の１５％であることを特徴としている。

ここで、横副溝のタイヤ軸方向長さの下限を全接地幅の１５％としたのは、１５％に満たないと、踏込み端側の偏摩耗を低減させる効果が発揮されないからである。

以上説明したように、本発明の空気入りタイヤによれば、陸部剛性を大きく低下させることなく、ショルダー領域の陸部における踏込み端の偏摩耗を抑制し、耐偏摩耗性を向上させることができるという優れた効果を有する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施の形態に係る空気入りタイヤ１０は、回転方向が矢印Ｒ方向に指定され、トレッド１２に、タイヤ周方向に形成された中央領域陸部列１４と、該中央領域陸部列１４のタイヤ軸方向両側においてタイヤ周方向と交差する方向にかつ中央領域陸部列１４を貫通することなく形成された横主溝１６と、該横主溝１６により区画された陸部１８がタイヤ周方向に連なったショルダー領域陸部列２０とを有している。

空気入りタイヤ１０は、例えば建設車輌用のタイヤであるので、タイヤ赤道面ＣＬにおけるトレッド１２の厚さ（トレッドゲージ）は、例えば６０ｍｍ以上であり、陸部１８のタイヤ周方向のブロック長は、タイヤ赤道面ＣＬでのタイヤ周長の例えば１．５％以上である。また、横主溝１６の溝幅は、タイヤ赤道面ＣＬにおける陸部１８のタイヤ周方向ピッチ長の、例えば１０乃至３０％である。

各々の陸部１８における踏込み端１８Ａ寄りには、タイヤ周方向と交差する方向に延び、かつ少なくとも一方の端部２２Ａが該陸部１８内で終端する少なくとも１本の横副溝２２が形成されている。

横副溝２２は、トレッド１２の下層に配置されたベルト層２４（図２）のうち最大ベルト幅を有するベルト２６のタイヤ軸方向端部位置よりもタイヤ赤道面ＣＬ側の領域内に、例えば該領域の全範囲にわたって連続して形成されている。なお、横副溝２２は、該領域内に、例えば複数本直列的に設けてもよい。

ここで、横副溝２２が、最大ベルト幅を有するベルト２６のタイヤ軸方向端部位置よりもタイヤ赤道面側の領域内に形成される、としたのは、ベルト端よりもタイヤ軸方向内側とすることで横副溝２２による踏込み端１８Ａの偏摩耗抑制効果が得られるからである。

なお、横副溝２２のタイヤ赤道面ＣＬ側の端部は、該タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ軸方向両側にトレッド１２の全接地幅Ｗの、少なくとも２５％とすることが望ましい。陸部１８の踏込み端１８Ａの偏摩耗は、タイヤ赤道面ＣＬから全接地幅Ｗの２５％以上の領域で顕著だからである。従って、タイヤ赤道面ＣＬを基準としない場合には、横副溝２２は、全接地幅Ｗの５０％となるタイヤ幅方向領域（特にタイヤ軸方向の中心位置は限定されない）の両端位置から最大ベルト幅を有するベルト２６のタイヤ軸方向端部位置までの領域内に少なくとも夫々形成される。

横副溝２２の溝幅は、横主溝１６の平均溝幅の１０乃至４０％である。下限を１０％としたのは、これを下回ると踏込み端１８Ａの偏摩耗を低減させる効果が発揮されないからであり、また上限を４０％としたのは、これを上回ると、陸部１８における踏込み端１８Ａ側の陸部剛性が低下し過ぎて耐偏摩耗性能が低下するからである。

図２に示されるように、横副溝２２の溝深さｄは、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ軸方向両側に夫々少なくとも全接地幅Ｗ（両接地端１２Ａ間の距離）の２５％となる位置から該全接地幅Ｗの３７．５％となる位置までの領域において、横副溝２２の溝深さＤの２５乃至５０％である。このようにしたのは、建設車輌（図示せず）の前輪への装着終了まで横副溝２２の効果が継続するようにすると共に、後輪へローテーションされた後も陸部剛性の低下による耐偏摩耗性能の低下がないようにするためである。

なお、タイヤ赤道面ＣＬを基準としない場合には、横副溝２２が上記溝深さｄを有する領域は、全接地幅Ｗの５０％位置と７５％位置（タイヤ軸方向の中心位置は共通とするが、その位置は限定されない）の間のタイヤ幅方向領域となる。

タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ軸方向両側に全接地幅Ｗの１２．５乃至２５％の位置、例えば中央領域陸部列１４とショルダー領域陸部列２０との境界となる位置（図１の０．２５Ｗの位置）には、タイヤ周方向に一対の周方向溝２８が形成されている。該周方向溝２８は、例えばタイヤ軸方向に振幅を有する波状に形成されている。

本実施形態では、図１に示されるように、横副溝２２のタイヤ軸方向内側端は、周方向溝２８に開口しているが、必ずしも開口している必要はなく、図２に示されるように、両方の端部２２Ａが陸部１８内で終端していてもよい。

図１に示されるように、横副溝２２のタイヤ軸方向外側端は、陸部１８内で終端していることが望ましい。タイヤ軸方向外側端が開放端となってしまうと、陸部剛性が低下するためである。

ここで、タイヤ赤道面ＣＬからの周方向溝２８の位置の下限を全接地幅Ｗの１２．５％としたのは、これを下回ると、中央領域陸部列１４の剛性が低下し、該中央領域陸部列１４における耐摩耗性能が低下するからである。また、上限を２５％としたのは、これを上回ると、トレッド１２の中央領域の発熱性が悪化し、トレッド１２の耐久性が損なわれるからである。

なお、タイヤ赤道面ＣＬを基準としない場合には、周方向溝２８の位置は、全接地幅Ｗの２５乃至５０％となるタイヤ軸方向領域（特にタイヤ軸方向の中心位置は限定されない）の両端位置となる。

また、中央領域陸部列１４には、該中央領域陸部列１４を横断するサイプ状の副溝３０がタイヤ周方向に複数配列して形成されている。タイヤ周方向における副溝３０の位置は、陸部１８のタイヤ周方向位置とほぼ同じであるが、副溝３０と横副溝２２はタイヤ軸方向に連続していない。副溝３０の溝幅は極狭く、接地状態における荷重直下付近では、副溝３０は閉塞するようになっている。

横副溝２２の溝深さｄは、少なくとも一方の端部２２Ａにおいて該端部２２Ａに向かって漸減しており、図２においては、両側の端部２２Ａにおいて該端部２２Ａに向かって溝深さｄが漸減している。

横副溝２２のタイヤ周方向位置ｙは、ショルダー領域陸部列２０の各々の陸部１８における踏込み端１８Ａから、該陸部１８のタイヤ周方向におけるブロック長Ｌの１０乃至４０％の位置である。このようにしたのは、１０％を下回ると、踏込み端１８Ａ側の陸部剛性が低下し過ぎて耐摩耗性が低下するからであり、４０％を上回ると、踏込み端１８Ａ側の偏摩耗を低減させる効果が発揮されないからである。

なお、陸部１８のブロック長がタイヤ軸方向において変化する場合には、ブロック長Ｌは、例えば陸部１８の平均ブロック長である。

また、横副溝の踏込み端からのタイヤ周方向位置は、望ましくはブロック長の１５乃至３５％、更に望ましくは２０乃至３０％である。

横副溝２２のタイヤ軸方向長さは、少なくとも全接地幅Ｗの１５％である。このようにしたのは、１５％に満たないと、踏込み端１８Ａ側の偏摩耗を低減させる効果が発揮されないからである。
（作用）
空気入りタイヤ１０では、ショルダー領域陸部列２０における各陸部１８に上記のような横副溝２２を追加しているので、該横副溝２２と踏込み端１８Ａとの間のブロック長が短くなっている。このため、図３に示されるように、空気入りタイヤ１０が矢印Ｒ方向に回転し、踏込み端１８Ａが路面３２から蹴り出される際にベルト（図示せず）に引っ張られると、該踏込み端１８Ａが速やかに路面３２から離れるので、該踏込み端１８Ａと路面３２との間の滑りが少なくなり、偏摩耗が生じ難くなる。

横副溝２２の溝幅及び溝深さｄを適切に設定しているので、陸部１８の剛性が大きく低下することはなく、トラクション性能等を低下させることなく、踏込み端１８Ａの偏摩耗を低減させることができる。

また、横副溝２２の溝深さｄが、少なくとも一方の端部２２Ａで該端部２２Ａに向かって漸減しているので、該端部２２Ａにおけるクラックの発生等が抑制され、端部２２Ａにおいて突然溝深さが０となる（横副溝２２の溝方向と垂直に終端している）場合よりも陸部剛性の低下が抑制される。

更に、トレッド１２に周方向溝２８が形成されているので、トレッド１２の発熱が抑制される。トレッド１２の発熱は、中央領域陸部列１４に副溝３０が形成されることによっても抑制され、かつ該副溝３０は、接地状態における荷重直下付近では閉塞するので、接地時の該荷重直下における中央領域陸部列１４の剛性が高まり、該中央領域陸部列１４の耐摩耗性が向上する。

これによって、空気入りタイヤ１０では、ショルダー領域陸部列の耐偏摩耗性及び中央領域陸部列１４の耐摩耗性を高めることができる。

また、空気入りタイヤ１０では、横副溝２２のタイヤ周方向位置を適切に設定しているので、ショルダー領域陸部列２０の陸部剛性を低下させることなく、踏込み端１８Ａの偏摩耗を抑制することができる。

横副溝２２の両端を周方向溝２８等に開口させずに陸部１８内で終端させると、該横副溝２２を設けることによる陸部剛性の低下を最小限に抑えることができる。
（試験例）
表１に示される条件で、実施例及び従来例（図４）に係る空気入りタイヤを試作し、ショルダー領域陸部列における路面との滑り量を測定した。結果を表２に示す。

図４において、１００は空気入りタイヤ、１０２はトレッド、１０４は横主溝、１０６はサイプ状の副溝、１０８は周方向溝、１１０はショルダー領域陸部列、１１２は中央領域陸部列、１１４は陸部である。

試験条件は、タイヤサイズが４６／９０Ｒ５７、リム巾が２９ｉｎｃｈ、リムのフランジ高さが６ｉｎｃｈ、内圧が７００ｋＰａ、荷重が６０ｔ（５８８ｋＮ）、測定位置は、タイヤ赤道面からタイヤ軸方向に０．２５Ｗの位置である。

滑り量の測定は、トレッド表面に測定点が記されたタイヤを、透明な路面上で走行させ、該測定点の軌跡をビデオカメラで撮影して行った。

表２において、耐偏摩耗性は、踏込み端の滑り量（踏込み端が路面から蹴り出されるときの滑り量）と陸部中央の滑り量の比率で評価し、従来例を１００とした指数により示している。滑り量については、数値が小さいほど良好な結果であることを示し、耐偏摩耗性については、数値が大きいほど良好な結果であることを示している。

この試験例によれば、陸部中央の滑り量は従来例と変わらないが、踏込み端の滑り量は少なくなっており、耐偏摩耗性が向上していることが確認された。

本実施形態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。 トレッドにおける横副溝の形状を示す断面図である。 ショルダー領域陸部列における陸部の踏込み端が、横副溝の存在により路面から速やかに離れる状態を示す断面図である。 従来例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 タイヤ
１２ トレッド
１４ 中央領域陸部列
１６ 横主溝
１８ 陸部
１８Ａ 踏込み端
２０ ショルダー領域陸部列
２２ 横副溝
２２Ａ 端部
ＣＬ タイヤ赤道面
Ｗ 全接地幅

Claims (6)

1. 回転方向が指定され、トレッドに、タイヤ周方向に形成された中央領域陸部列と、該中央領域陸部列のタイヤ軸方向両側において前記タイヤ周方向と交差する方向にかつ前記中央領域陸部列を貫通することなく形成された横主溝と、該横主溝により区画された陸部が前記タイヤ周方向に連なったショルダー領域陸部列とを有する空気入りタイヤであって、
   前記ショルダー領域陸部列の各々の前記陸部における踏込み端寄りで、前記トレッドの下層に配置されたベルト層のうち最大ベルト幅を有するベルトの前記タイヤ軸方向端部位置よりもタイヤ赤道面側の領域内には、前記タイヤ周方向と交差する方向に延び、かつ少なくとも一方の端部が該陸部内で終端する少なくとも１本の横副溝が形成され、
   該横副溝の溝幅は、横主溝の平均溝幅の１０乃至４０％であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記横副溝の溝深さは、前記タイヤ赤道面からタイヤ軸方向両側に夫々全接地幅の２５％となる位置から該全接地幅の３７．５％となる位置までの範囲において、前記横副溝の溝深さの２５乃至５０％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。
3. 前記横副溝の溝深さは、少なくとも一方の前記端部において該端部に向かって漸減していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記横副溝のタイヤ周方向位置は、前記ショルダー領域陸部列の各々の前記陸部における前記踏込み端から、該陸部のタイヤ周方向におけるブロック長の１０乃至４０％の位置であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記横副溝は、両方の端部が前記ショルダー領域陸部列の前記陸部内で終端していることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記横副溝のタイヤ軸方向長さは、少なくとも前記全接地幅の１５％であることを特徴
   とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。

Images