JP2009090949A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ショルダーリブの偏摩耗を抑制するための細溝、いわゆるディフェンスグルーブを配設した重荷重用空気入りタイヤの、トレッド側部域に位置する、特にショルダーリブの偏摩耗を、トレッド踏面の摩耗の末期に至るまで十分に抑制できる重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド踏面１の、細溝２によって、段下がりリブ３を区画するとともに、その細溝２と周溝４とでショルダーリブ５を区画し、ショルダーリブ５に、トレッド幅方向に延びて、前記細溝２の溝壁に開口する、複数本の横サイプ６を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、トラック・バス等の重荷重車両用の空気入りラジアルタイヤ、特に、トレッド踏面に区画されるショルダーリブの、トレッド幅方向外側部分の耐偏摩耗性を向上させた空気入りタイヤに関するものである。

重荷重用空気入りラジアルタイヤの、特に、トレッド側部域に位置するショルダーリブには、タイヤの負荷転動に伴う、径差引摺りに起因する偏摩耗が、それのトレッド幅方向外側部分に発生し、かかる偏摩耗が、ショルダーリブ幅の全体にわたって早期に進展するという問題があった。
また、ショルダーリブには、車両のコーナリング時に、タイヤに入力される横力によってもまた、トレッド幅方向外側部分の偏摩耗が生じ、この種の偏摩耗が一旦発生すると、その摩耗は、走行距離の増加に伴いトレッド幅方向内側領域に進展することになるという問題がある。
これらの摩耗はいずれも、タイヤの摩耗寿命を損ねるばかりか、操縦安定性にも大きな悪影響を及ぼすことになる。

そこで、例えば、ショルダーリブの、トレッド側縁近傍側に、ディフェンスグルーブと呼ばれる、トレッド周方向に連続する細溝を設け、この細溝により区画形成される狭幅の外側ショルダーリブ部分の、その外側ショルダーリブ部分を、旋回時にタイヤへ入力される横力および、タイヤ接地面内での接地面から受ける制動力に対して、摩耗犠牲部として働かさせて早期に摩耗させることにより、細溝よりトレッド幅方向の内側に位置する内側ショルダーリブ部分に偏摩耗が進展するのを阻止する技術が提案されている。

なおこの場合は、外側ショルダーリブ部分それ自体が、横力および制動力の入力によって偏摩耗を生ずることになるも、内側ショルダーリブ部分は、外側ショルダーリブ部分による横力等の部分的な支持の下で、横力等の負担が小さくなるため、横力等の入力に起因して発生する偏摩耗の、内側ショルダーリブ部分への進展を、細溝によって区画される外側ショルダーリブ部分の作用に基づいて阻止することができる。

しかるに、細溝は溝深さを深くしすぎると、溝底に、外側ショルダーリブ部分の欠け落ち等の原因となるクラックが生ずることになるため、溝深さには自ずと制限がある。
それ故に、従来技術では、外側ショルダーリブ部分は、トレッド踏面の、摩耗の初期から中期に至るまでは、上述したような偏摩耗抑制効果を発揮することができるけれども、摩耗の中期以降は、細溝の溝深さが浅くなり外側ショルダーリブ部分の剛性が高くなるため、タイヤの蹴り出し時の滑りが小さくなり、偏摩耗量が小さくなる。その結果、外側ショルダーリブ部分は、内側ショルダーリブとの径差が小さくなり、上記の機能を発揮できず、内側ショルダーリブ部分まで偏摩耗が進展するおそれがあった。

そこで、本発明の目的は、ショルダーリブの偏摩耗を抑制するための細溝、いわゆるディフェンスグルーブを配設した重荷重用空気入りタイヤの、トレッド側部域に位置する、特にショルダーリブの偏摩耗を、トレッド踏面の摩耗の末期に至るまで十分に抑制できる重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

この発明にかかる空気入りラジアルタイヤは、トレッド踏面の、トレッドセンターから最も離れて位置して、トレッド周方向に連続して延びる細溝によって、トレッド側部に段下がりリブを区画するとともに、その細溝と、該細溝のトレッド幅方向内側に隣接させて設けた周溝とでショルダーリブを区画してなるものであって、ショルダーリブに、トレッド幅方向に延びて、前記細溝の溝壁に開口する、複数本の横サイプを設けたことを特徴とするものである。

ここで、「トレッドセンターから最も離れて位置する」とは、トレッドセンターから測ってトレッド半幅の８５〜９８％の範囲のトレッド踏面内に位置する意である。
また、「トレッド周方向に連続して延びる細溝」とは、溝幅が０．３〜７ｍｍの溝をいい、この細溝はトレッド周方向に、直線状のみならず、ジグザグ状、波形状、クランク状等の形態で延在させることもできる。
「横サイプ」とは、トレッド周方向の延在成分に比して、トレッド幅方向の延在成分が大きい、傾向的にトレッド幅方向に延在するサイプを意味し、横サイプは直線状の形態のみならず、ジグザグ状、波形状、クランク状等の形態で延在させることもできる。

このようなラジアルタイヤにおいてより好ましくは、横サイプの深さｌ、段下がりリブとショルダーリブとの段差量Ｌ、周溝の深さＤおよび、段下がりリブ表面からの細溝の深さｄが、下記式（Ｉ）および（ＩＩ）を満たすものとする。
ｌ≦Ｌ＜４／５Ｄ・・・（Ｉ）
０．４≦ｄ／Ｄ≦１．３・・・・（ＩＩ）

また好ましくは、横サイプのトレッド幅方向長さの、ショルダーリブ幅に対する比を３．５〜４０％とする。

そしてまた好ましくは、横サイプピッチを１．５〜３０ｍｍとする。
ここで、「横サイプピッチ」とは、それぞれの横サイプの隣接する横サイプ間のトレッド周方向の間隔をいう。

ところで、段下がりリブ幅の、ショルダーリブ幅に対する比は、４〜５０％とすることが好ましい。

本発明の空気入りラジアルタイヤでは、ショルダーリブに、トレッド幅方向に延びて、細溝の溝壁に開口する、複数本の横サイプを設けることによって、ショルダーリブの、細溝側部分の剛性を作為的に低下させ、径差引摺りおよび、横力の入力に対して、その細溝側部分を大きく逃げ変化させることにより、それらに起因する、ショルダーリブへの偏摩耗の発生を有効に抑制することができる。そして、ショルダーリブの、トレッド幅方向内側領域への偏摩耗の進展を効果的に防止することができる。

また、トレッドセンターから最も離れて位置して、トレッド周方向に連続する細溝によって、トレッド側部に区画することにより、旋回時にタイヤへ入力される横力および、タイヤ接地面での接地面から受ける制動力に対して、ショルダーリブより剛性の低い、側部リブを、摩耗犠牲部とすることで偏摩耗の発生を有効に抑制し、摩耗初期からショルダーリブの耐偏摩耗性を向上させることができる。そして、その側部リブを、ショルダーリブより半径方向高さの低い段下がりリブとすることにより、制動力の引き摺り成分を有効的に負担させることができ、摩耗が進展した摩耗中期以降も細溝を作用させ、摩耗末期まで耐偏摩耗性を向上させることができる。

以下に、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤの一の実施形態を示す、トレッド側部域の拡大斜視図である。

図中１はトレッド踏面を示し、このトレッド踏面１には、トレッドセンターから最も離れて位置して、トレッド周方向に連続して延びる細溝２が、ここでは直線状に延在させて配置される。
この細溝２の溝幅は、例えば０．３〜７ｍｍの範囲とすることができる。

このような細溝２によってトレッド側部に区画されるリブ３を、その細溝２と、それのトレッド幅方向内側に隣接させて形成されて、トレッド周方向に直線状に連続して、一本の周溝４との間に区画されるショルダーリブ５に比べて、半径方向高さの低い段下がりリブ３とする。
この場合、周溝４の溝幅は、例えば５〜２０ｍｍの範囲とすることができる。

ここで好ましくは、段下がりリブ３のリブ幅Ｗ_１の、ショルダーリブ５のリブ幅Ｗ_２に対する比を４〜５０％とする。

なお、ここで、段下がりリブ３は、ショルダーリブ５から高さＬだけ段下がりさせて配設されている。この高さＬは、摩耗中期以降で段下がりリブ３が接地するような範囲とすることができ、好ましくは４〜８ｍｍである。

さらに、このタイヤでは、ショルダーリブ５に、トレッド幅方向に延びて一端が細溝２の溝壁に開口するも、他端がショルダーリブ５内で終了する横サイプ６の複数本を形成する。
このような横サイプ６を複数本設けることにより、ショルダーリブ５の、細溝側部分の剛性を低下させ、横力等の入力に対して、その細溝側部分を大きく逃げ変化させることにより、そこへの偏摩耗の発生を有効に抑制することができる。そして、ショルダーリブ５の、トレッド幅方向内側領域への偏摩耗の進展を効果的に防止することができる。

また、横サイプ６の深さをｌとし、段下がりリブ３とショルダーリブ５との段差量をＬとし、そして周溝４の深さをＤとするとき、それらの相対関係を、ｌ≦Ｌ＜４／５Ｄを満たすものとしたときは、摩耗初期からタイヤが廃棄される摩耗末期までショルダーリブ５の偏摩耗を有効的に抑制することができる。すなわち、摩耗初期〜中期では横サイプ６が、摩耗中期〜末期では段下がりリブ３が、ショルダーリブ５の偏摩耗の発生を抑制することができる。

ｌ＞Ｌでは、横サイプ６の溝壁が偏摩耗の進展の要因となる制動力の成分を負担することとなり、段下がりリブ３の制動力の成分の負担が少なくなる。その結果、段下がりリブ３の摩耗量が減少し、摩耗の中期以降で段下がりリブ３が接地する場合、段下がりリブ３とショルダーリブ５との間の段差量Ｌがなくなり、耐偏摩耗性が悪化する傾向がある。
Ｌ≧４／５Ｄでは、廃棄直前（ほぼ摩耗末期）の状態で、段下がりリブ３が摩耗犠牲部としての効果を十分に発生することができない傾向がある。

そして、段下がりリブ３の表面からの細溝２の深さをｄとするとき、０．４≦ｄ／Ｄ≦１．３の相対関係を満たすものとしたときは、段下がりリブ３の剛性が低いことによる細溝底のテアーやクラック発生の抑制または、剛性が高いことによる偏摩耗抑制効果の低減を防ぐことができる。

すなわち、０．４＞ｄ／Ｄの場合、段下がりリブ３の剛性が高くなり、横力の入力により、ショルダーリブ５の細溝側に偏摩耗が発生する傾向がある。
一方、ｄ／Ｄ＞１．３では、段下がりリブ３の剛性が低くなり、段下がりリブ３が引き裂かれるようにもぎ取られる、いわゆるテアー現象が発生しやすくなる傾向がある。また、リトレッドのパフ時に細溝２が残存したり、トレッド踏面１の半径方向内方に内在するベルトが露出する傾向がある。

横サイプ６のトレッド幅方向長さｍの、ショルダーリブ５のリブ幅Ｗ_２に対する比を３．５〜４０％とすることにより、有効的に摩耗初期のショルダーリブ５の偏摩耗の発生を抑制することができる。

すなわち、それが３．５％未満では、偏摩耗進展の要因となる制動力の成分を負担する横サイプ６のサイプ幅が不足するため、偏摩耗抑制効果が十分でない傾向がある。一方、４０％を越えると、横サイプ６のサイプ幅が広くなり、使用者に摩耗犠牲部として認識されないおそれがある。

横サイプピッチｐを１．５〜３０ｍｍとすることにより、サイプテアーの発生を効果的に抑制しつつ、ショルダーリブ５の偏摩耗の発生を有効的に抑えることができる。

すなわち、それが１．５ｍｍ未満では、横サイプ部の剛性が低下し、大きな入力時にサイプテアーが発生する傾向がある。一方、３０ｍｍを越えると、横サイプ部の剛性が大きくなることで、初期摩耗量が小さくなり、偏摩耗抑制効果が少ない傾向がある。

段下がりリブ３のリブ幅Ｗ_１の、ショルダーリブ５のリブ幅Ｗ_２に対する比を４〜５０％とすることにより、段下がりリブ３が制動力の成分を有効的に負担し、偏摩耗を抑制することができ、使用者に摩耗犠牲部として認識されないおそれが少ない。

すなわち、それが４％未満では、偏摩耗進展の主要因となる制動力の成分を負担するリブ幅が不足し、偏摩耗抑制効果が十分でない傾向がある。一方、５０％を越えると、ショルダーリブ５よりリブ幅が広くなり、偏摩耗を負担する段下がりリブ３が、使用者に摩耗犠牲部として認識されないおそれがある。

なお、上述したところは、本発明の代表的な実施形態の例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、横サイプ６を、ショルダーリブ５のトレッド幅方向に横断して設けてもよい。

次に、図１に示すような構造を有する、２９５／７５Ｒ２２．５のサイズのラジアルタイヤを試作し、表１に示すように、それぞれの諸元を変化させた実施例タイヤ１、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ３とのそれぞれにつき、偏摩耗性の、走行に従う偏摩耗発生量を対象として、市場評価をした。
なお、本発明ではトレッド踏面以外のタイヤ構造については改変を要しないため、従来の重荷重用空気入りタイヤの構造とほぼ同様とした。

実施例タイヤ１および、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ３のそれぞれを、リムサイズ８．２５×２２．５のリムに装着し、内圧を７３０ｋＰａとし、質量２５７５ｋｇの下、２４１４０１．６ｋｍ（１５００００ｍｉｌｅ）を走行し、走行距離によるトレッド側部域の偏摩耗性を図２に示す。トレッド側部域の偏摩耗性は、Ｉ／Ｗ幅（偏摩耗発生部の幅方向長さ）×深さ×周上発生率で評価した。

図２の結果から、実施例タイヤ１は、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ３に対して、摩耗初期から摩耗末期（約２５７４９５ｋｍ（１６万ｍｉｌｅ））全域で偏摩耗が抑制され、有効的な形状であることが確認された。

本発明の空気入りタイヤの一の実施形態を、トレッド踏面のトレッド側部域の拡大斜視図である。 実施例により偏摩耗性を測定した結果を示す図である。

符号の説明

１ トレッド踏面
２ 細溝
３ 段下がりリブ
４ 周溝
５ ショルダーリブ
６ 横サイプ

Claims (5)

1. トレッド踏面の、トレッドセンターから最も離れて位置して、トレッド周方向に連続して延びる細溝によって、トレッド側部に段下がりリブを区画するとともに、その細溝と、該細溝のトレッド幅方向内側に隣接させて設けた周溝とでショルダーリブを区画してなる重荷重用空気入りタイヤにおいて、
   ショルダーリブに、トレッド幅方向に延びて、前記細溝の溝壁に開口する、複数本の横サイプを設けたことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
2. 横サイプの深さｌ、段下がりリブとショルダーリブとの段差量Ｌ、周溝の深さＤおよび、段下がりリブ表面からの細溝の深さｄが、下記式（Ｉ）および（ＩＩ）を満たす請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
   ｌ≦Ｌ＜４／５Ｄ・・・（Ｉ）
   ０．４≦ｄ／Ｄ≦１．３・・・（ＩＩ）
3. 横サイプのトレッド幅方向長さの、ショルダーリブ幅に対する比が３．５〜４０％である請求項１または請求項２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
4. 横サイプピッチが１．５〜３０ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
5. 段下がりリブ幅の、ショルダーリブ幅に対する比が４〜５０％である請求項１〜４のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。

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