JP2011088502A - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】従来の重荷重用空気入りタイヤと異なる新たなタイヤトレッド部の断面形状を備えた重荷重用空気入りタイヤにおいて、偏摩耗性の向上を図る。
【解決手段】重荷重用空気入りタイヤのタイヤトレッド部は、タイヤ赤道線上で最大外径を持ち、単一の曲率半径によって断面形状が定まった、前記タイヤ赤道線を含むセンター領域を有し、タイヤ赤道線を挟んで、タイヤトレッド部のタイヤ幅方向の両側のうち、第１の側の前記タイヤトレッド部端の第１の外径の、前記最大外径からの低下量をａとし、第２の側の前記タイヤトレッド部端の第２の外径の、前記最大外径からの低下量をｂとしたとき、低下量ａは低下量ｂに比べて小さい。このとき、第１の側を路面のカントの谷側に位置するように、前記重荷重用空気入りタイヤを車両に装着する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、トラックおよびバスなどに使用される重荷重用空気入りタイヤに関する。

バスおよびトラックなどに装着される重荷重用タイヤは、安全に、かつ長距離走行を行うために、耐久性および耐摩耗性に優れていることが求められている。特に、耐摩耗性の中でも耐偏摩耗性が劣化すると、極端にタイヤ寿命が短くなり、長距離走行に適さなくなる。このため、耐偏摩耗性は重荷重用タイヤにとって重要な特性である。

耐偏摩耗性には、タイヤ幅方向の各部分で摩耗の進行が大きく異なり、一部分の領域の摩耗が極端に大きく、その両側において摩耗が小さいレールウェイ摩耗、あるいは、片側のショルダー領域のみが極端に摩耗するショルダー摩耗、タイヤ幅方向溝を挟んだタイヤ踏み込み側のブロックと蹴り出し側のブロックとの間で摩耗の進行が極端に異なり段差ができる段差摩耗等がある。
実際、北アメリカ市場において、地域間の長距離を高速走行するトラックあるいはトレーラ車両において、遊輪軸に装着したタイヤの偏摩耗の発生率が高い。

ところで、偏摩耗を防止して寿命を延長することを可能にした重荷重用空気入りラジアルタイヤが知られている。
当該タイヤは、タイヤの最大外径位置をタイヤ中心線よりも車両装着時内側に配置し、前記タイヤ中心線から前記最大外径位置までの距離Ｌをタイヤ断面幅Ｗに対して０．０５・Ｗ≦Ｌ≦０．１２・Ｗの関係にすると共に、トレッドを単一の曲率半径ｒで構成し、該曲率半径ｒを最大外径Ｒに対して０．４・Ｒ≦ｒ≦０．６・Ｒの関係にした構成を備える。

特開平１１−５９１２８号公報

しかし、上記重荷用空気入りタイヤは、タイヤの最大外径位置をタイヤ赤道線より車両装着時内側に配置した特殊な形状のため、センター部における耐偏磨耗性が低下し、全体の耐偏摩耗性能として不十分であり、結果として耐摩耗性が低下してしまう。また操縦安定性が悪化してしまうという問題が生じる。

そこで、本発明は、従来の重荷重用空気入りタイヤと異なる新たなタイヤトレッド部の断面形状を備えた重荷重用空気入りタイヤにおいて、耐偏摩耗性を向上することを目的とする。

上記目的は、以下の重荷重用空気入りタイヤにより達成することができる。
すなわち、重荷重用空気入りタイヤにおいて、
該重荷重用空気入りタイヤのタイヤトレッド部は、タイヤ赤道線上で最大外径を有し、さらに、単一の曲率半径によって断面形状が定まった、前記タイヤ赤道線を含むセンター領域を有し、
前記タイヤ赤道線を挟んだ前記タイヤトレッド部の両側のうち、第１の側における前記タイヤトレッド部端の第１の外径の、前記最大外径からの低下量をａとし、第２の側における前記タイヤトレッド部端の第２の外径の、前記最大外径からの低下量をｂとするとき、低下量ａは低下量ｂに比べて小さい。

ここで、前記タイヤトレッド部は、前記第１の側および前記第２の側のそれぞれに少なくとも１つ以上のタイヤ周方向主溝を備え、
前記第１の側の最も外側に位置する第１の最外タイヤ周方向主溝の外側端における第３の外径の、前記最大外径からの低下量をｄとし、前記第２の側の最も外側に位置する第２の最外タイヤ周方向主溝の外側端における第４の外径の、前記最大外径からの低下量をｅとするとき、低下量ｄは低下量ｅに比べて小さい、ことが好ましい。

さらに、前記第１の最外タイヤ周方向主溝および前記第２の最外タイヤ周方向主溝の外側に位置する前記タイヤトレッド部におけるショルダー領域の断面形状は、タイヤ径方向内側に向かって凸の曲率半径により定められる、ことが好ましい。

例えば、前記低下量ｂに対する前記低下量ａの比は、０．８５以上１未満である。また、前記低下量ｅに対する前記低下量ｄの比は、０．８５以上１未満である。

ここで、前記タイヤトレッド部は、前記タイヤトレッド部の、前記タイヤ赤道線を中心としたトレッド幅の６０％の領域内には、前記第１の側および前記第２の側のそれぞれに少なくとも１つ以上のタイヤ周方向主溝を有し、前記センター領域は、前記トレッド幅の６０％の領域内の最も外側に位置する前記第１の側および前記第２の側のタイヤ周方向主溝間で挟まれた領域である。

前記重荷重用空気入りタイヤは、走行路面にカントがついている道路を走行する車両へ装着され、
前記第１の側が、前記カントの谷側に位置するように、車両に装着されることが指定されていることが好ましい。

上述の重荷重用空気入りタイヤは、耐偏摩耗性を向上することができる。

本発明の重荷重用空気入りタイヤの一実施形態の断面を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１に示す重荷重用空気入りタイヤのタイヤトレッド部の断面形状を詳細に説明する図である。 （ａ）は、図１に示す重荷重用空気入りタイヤが走行する路面のカントを説明する図であり、（ｂ）は、上記路面を走行したときに発生する従来のタイヤの偏摩耗の一例を示す図である。

以下、本発明の重荷重用空気入りタイヤについて詳細に説明する。

図１は、重荷重用空気入りタイヤ（以降、単にタイヤという）１０の一実施形態の断面を示す図である。タイヤ１０の「重荷重用」とは、JATMA YEAR BOOK 2008（日本自動車タイヤ協会規格）のＣ章に定められるタイヤをいう。

タイヤ１０は、図１に示されるように、スチールベルト部材１２、スチールカーカス部材１４、ビード部材１６を構造材として含み、トレッドゴム部材１８、サイドゴム部材２０、ビードフィラーゴム部材２２、インナライナーゴム部材２３等の公知のゴム部材が配されている。
タイヤ１０は、４枚のスチールベルト部材１２が積層されているが、４枚のスチールベルト部材１２に限定されない。例えば、３枚のスチールベルト部材が用いられてもよい。
タイヤ１０は、走行路面に対して偏摩耗が抑制されるようにタイヤトレッド部２４の断面形状（外形形状）が非対称形状となっている。

タイヤトレッド部２４には、タイヤ周方向（図１の紙面に垂直方向）に延在するタイヤ周方向主溝２６ａ〜２６ｄが設けられている。４本のタイヤ周方向主溝２６ａ〜２６ｄはいずれも、タイヤトレッド部２４のセンター領域に位置する。タイヤ周方向主溝２６ａ〜２６ｄがタイヤトレッド部２４のセンター領域に位置するとは、タイヤ周方向主溝２６ａ〜２６ｄの溝中心線がセンター領域内に位置することをいう。センター領域とは、タイヤ赤道線ＣＬを中心とするタイヤ１０のトレッド幅Ｔｗの６０％の領域内の最も外側に位置する、タイヤ赤道線ＣＬを挟んだ左右両側の最外タイヤ周方向主溝間で挟まれた領域である。センター領域の外側の領域をショルダー領域という。

トレッド幅Ｔｗとは、JATMA YEAR BOOK 2008で規定される空気圧と、規定される負荷荷重の８０％を負荷したときの接地幅であり、タイヤトレッド部２４のショルダー領域の断面形状をタイヤ幅方向に延長した線と、バットレス部２８の断面形状を延長した線との交点を求めたとき、両側の交点間の距離を表す。上記接地幅を定めるトレッド幅の両側の位置が、トレッド部端の位置であり、あるいは、上記交点の位置が、トレッド部端の位置になる。
タイヤ１０は、４本のタイヤ周方向主溝２６ａ〜２６ｄを備えるが、タイヤトレッド部には、タイヤ赤道線ＣＬを挟んでタイヤ幅方向の両側にそれぞれ少なくとも１つ以上のタイヤ周方向主溝を備えればよい。
なお、タイヤ周方向主溝とは、少なくとも溝幅が８ｍｍ以上、溝深さが１０ｍｍ以上であり、タイヤ周方向に延在する溝をいう。
図１に示すタイヤ１０のタイヤ周方向主溝２６ａ、２６ｄがタイヤ赤道線ＣＬを中心とするトレッド幅Ｔｗの６０％の領域内に位置するので、センター領域は、タイヤ周方向主溝２６ａの内側端（タイヤ赤道線ＣＬ寄りの端部）と、タイヤ周方向主溝２６ｄの内側端（タイヤ赤道線ＣＬ寄りの端部）とに挟まれた領域を表す。

図２（ａ）および（ｂ）は、タイヤトレッド部２４の断面形状を詳細に説明する図である。
タイヤ１０のタイヤトレッド部２４は、図２（ｂ）に示すように、タイヤ赤道線ＣＬ上で最大外径を持ち、上記センター領域の断面形状は、単一の曲率半径Ｒ_cによって定まっている。単一の曲率半径であるとは、センター領域における断面形状と、単一の曲率半径で定まる円弧形状との間の誤差が、タイヤ径方向に関して、最大で０．５ｍｍ以内であることをいう。

タイヤトレッド部２４の、タイヤ赤道線ＣＬを挟んでタイヤ幅方向の左右両側のうち、第１の側（図２（ａ），（ｂ）中の右側）のタイヤトレッド部端の第１の外径の、最大外径からの低下量をａとし、第２の側（図２（ａ），（ｂ）中の左側）のタイヤトレッド部端２４の第２の外径の、最大外径からの低下量をｂとしたとき、低下量ａ＜低下量ｂである。
一方、第１の側（図２（ａ），（ｂ）中の右側）の最も外側に位置するタイヤ周方向主溝２６ｄの外側端における第３の外径の、最大外径からの低下量をｄとし、第２の側（図２（ａ），（ｂ）中の左側）の最も外側に位置するタイヤ周方向主溝２６ａの外側端における第４の外径の、最大外径からの低下量をｅとしたとき、低下量ｄ＜低下量ｅである。

このように、タイヤトレッド部２４において、低下量ａ＜低下量ｂ、低下量ｄ＜低下量ｅである。このように、タイヤトレッド部２４の断面形状をタイヤ赤道線ＣＬに対して左右非対称形状とすることにより、タイヤ１０が走行する路面のカントに合わせてタイヤ１０を配置することができ、偏摩耗を抑制することができる。一方、タイヤ赤道線ＣＬ上において最大外径を持ち、センター領域において、単一の曲率半径Ｒ_cによって断面形状が定まっているので、センター領域における耐偏摩耗性を低下させることはなく、操縦安定性を悪化させることもない。

さらに、タイヤトレッド部２４の、タイヤ周方向主溝２６ａ，２６ｄの外側に位置するショルダー領域の断面形状は、タイヤ径方向内側に向かって凸の曲率半径により定められる。図２（ｂ）に示すように曲率半径Ｒ_a，Ｒ_bにより、タイヤ径方向内側に向かって凸となっている。曲率半径Ｒ_a，Ｒ_bは異なってもよいし、同じであってもよい。曲率半径Ｒ_a，Ｒ_bが互いに同じ場合、曲率半径の中心点を、第１の側と第２の側で非対称な位置（異なる位置）においてショルダー領域の断面形状を定めてもよい。曲率半径Ｒ_a，Ｒ_bの値は、例えば３００〜１５００ｍｍであることが好ましい。
このように、ショルダー領域を、タイヤ径方向内側に向かって凸の断面形状とすることは、耐偏摩耗性を向上する点で好ましい。

なお、タイヤ１０において、低下量ｂに対する低下量ａの比は、０．８５以上１未満であることが好ましく、低下量ｅに対する低下量ｄの比は、０．８５以上１未満であることが好ましい。これらの好ましい形態は、後述する実施例によって確認することができる。

タイヤ１０が走行する路面のカントは、図３（ａ）に示すように、略１．５〜２度程度、路肩側が谷側となるように傾斜している。これは、道路に降った雨等を側溝に流す等の排水のために設けられている。この路面のカントに適応したタイヤトレッド部２４の断面形状を定めることにより、耐偏摩耗性を向上することができる。実際、タイヤ１０の上述の第１の側を谷側（傾斜下側）に、第２の側を山側（傾斜上側）に配して装着する。タイヤ１０の第１の側には、路面のカントの谷側に位置するように、車両に装着されることが指定されていることが好ましい。例えば、タイヤ１０の第１の側のサイド部表面に視認可能な特定のマーキングが施されるとよい。
タイヤの装着方法は、タイヤ１０の第１の側と第２の側を、例えばタイヤサイド部に設けられた特定のマーキングを、識別装置を用いて特定し、どちらの側を車両の表側にすべきかを調べる。この後、第１の側が、第２の側に対して、カントの谷側に位置するように、専用装着マシンを用いて車両に装着する。
タイヤ１０の第１の側を路面のカントの谷側に位置させ、第２の側を路面の間との山側に位置させることにより、タイヤ１０の摩耗初期において、第２の側に向く横力を発生させることができ、余分な操舵角を与える必要がないので、耐摩耗性を向上させることができる。これにより、ショルダー領域の耐偏摩耗性は向上する。

（実施例）
重荷重用空気入りタイヤの耐偏摩耗性について、タイヤトレッド部２４の断面形状を種々変化させて調べた（従来例、実施例１〜５、比較例）。用いたタイヤのタイヤサイズは、１１Ｒ２２．５である。空気圧の条件は、JATMA YEAR BOOK 2008で規定される条件を用いた。従来例、実施例１〜５、比較例のタイヤはいずれも、２軸トレーラを牽引する４×２型牽引車の前輪のステア軸に２本装着し、舗装路を５万ｋｍ走行したときのショルダー領域の耐偏摩耗性を指数化して評価した。偏摩耗の進行は、タイヤトレッド部の断面形状をレーザ形状測定器を用いて測定することにより調べた。測定したプロファイルから偏摩耗発生位置の凹み部の深さと周方向長さを算出し、これらを掛け合わせたものを指数化して評価した。
図３（ｂ）には、タイヤ赤道線を中心として対称形状の従来のタイヤ（従来例）の偏摩耗の状態を示している。タイヤトレッド部の断面形状は、レーザ形状測定器を用いて測定した。図３（ｂ）に示すように、右側のショルダー領域の摩耗が激しい。
下記表１に、用意したタイヤにおける低下量ａ，ｄの比率と、耐偏摩耗の評価結果を示す。耐偏摩耗の指数は指数が高いほど、偏摩耗が小さいことを示す。

表１に示す比較例は、実施例１のタイヤ１０の第１の側をカントの山側（傾斜上側）に、第２の側を谷側（傾斜下側）に配して装着した例である。
表１に示す実施例１および比較例の耐偏摩耗性の指数からわかるように、実施例１の耐偏摩耗性は、比較例、さらに従来例に比べて向上していることがわかる。
一方、実施例１〜５の耐偏摩耗性の指数からわかるように、低下量ａ／低下量ｂの比率が１未満において耐偏摩耗性がいずれも向上していることがわかる。特に、上記比率が０．８５以上１未満では偏摩耗性の向上が極めて大きい。これより、低下量ａ／低下量ｂの比率が０．８５以上１未満であることが耐偏摩耗性の向上の点で好ましい。

次に、下記表２に示す実施例６〜８を用意し、低下量ｄ／低下量ｅの比率の好ましい範囲を調べた。表１に示す実施例１〜５と同様に、用いたタイヤサイズは、１１Ｒ２２．５である。空気圧は、JATMA YEAR BOOK 2008で規定される条件を用いた。実施例１、６〜８のタイヤはいずれも、２軸トレーラを牽引する４×２型牽引車の前輪のステア軸に２本装着し、舗装路を５万ｋｍ走行したときのショルダー領域の耐偏摩耗性を指数化して評価した。
実施例６〜８では、低下量ａ／低下量ｂの比率を０．９に固定し、低下量ｄ／低下量ｅを種々変化させた。下記表２の最終欄に実施例１，６〜８の評価結果を示す。

上記表２の、実施例１，６〜８の偏摩耗性の指数からわかるように、低下量ｄ／低下量ｅの比率が１未満においていずれも耐偏摩耗性が向上していることがわかる。特に、上記比率が０．８５以上１未満では耐偏摩耗性の向上が極めて大きい。これより、低下量ｄ／低下量ｅの比率が０．８５以上１未満であることが耐偏摩耗性の向上の点で好ましい。

次に、下記表３に示す実施例９，１０を用意し、タイヤトレッド部２４のショルダー領域の凹凸形状と耐偏摩耗性の関係について調べた。具体的には、耐偏摩耗性の向上のために、ショルダー領域の断面形状がタイヤ径方向内側に向かって凸が好ましいか、タイヤ径方向外側に向かって凸が好ましいかを調べた。実施例９の曲率半径Ｒ_a，Ｒ_bの値は、−１０００ｍｍ（−はタイヤ径方向外側に向かって凸を表す）とし、実施例１０の曲率半径Ｒ_a，Ｒ_bの値は、＋１０００ｍｍ（＋はタイヤ径方向内側に向かって凸を表す）とした。下記表３の最終欄に実施例９，１０の評価結果を示す。

表３の評価結果から判るように、実施例１０のように、タイヤトレッド部２４のショルダー領域の断面形状に関して、タイヤ径方向内側に向かって凸形状とすることは、耐偏摩耗性の向上の点で好ましい。

以上、本発明の重荷重用空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態あるいは実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０ 重荷重用空気入りタイヤ
１２ スチールベルト部材
１４ スチールカーカス部材
１６ ビード部材
１８ トレッドゴム部材
２０ サイドゴム部材
２２ ビードフィラーゴム部材
２３ インナライナーゴム部材
２４ タイヤトレッド部
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ タイヤ周方向主溝
２８ バットレス部

Claims (6)

1. 重荷重用空気入りタイヤであって、
   該重荷重用空気入りタイヤのタイヤトレッド部は、タイヤ赤道線上で最大外径を有し、さらに、単一の曲率半径によって断面形状が定まった、前記タイヤ赤道線を含むセンター領域を有し、
   前記タイヤ赤道線を挟んだ前記タイヤトレッド部の両側のうち、第１の側における前記タイヤトレッド部端の第１の外径の、前記最大外径からの低下量をａとし、第２の側における前記タイヤトレッド部端の第２の外径の、前記最大外径からの低下量をｂとするとき、低下量ａは低下量ｂに比べて小さい、ことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
2. 前記タイヤトレッド部は、前記第１の側および前記第２の側のそれぞれに少なくとも１つ以上のタイヤ周方向主溝を備え、
   前記第１の側の最も外側に位置する第１の最外タイヤ周方向主溝の外側端における第３の外径の、前記最大外径からの低下量をｄとし、前記第２の側の最も外側に位置する第２の最外タイヤ周方向主溝の外側端における第４の外径の、前記最大外径からの低下量をｅとするとき、低下量ｄは低下量ｅに比べて小さい、請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
3. 前記第１の最外タイヤ周方向主溝および前記第２の最外タイヤ周方向主溝の外側に位置する前記タイヤトレッド部におけるショルダー領域の断面形状は、タイヤ径方向内側に向かって凸の曲率半径により定められる、請求項１または２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
4. 前記低下量ｂに対する前記低下量ａの比は、０．８５以上１未満である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
5. 前記低下量ｅに対する前記低下量ｄの比は、０．８５以上１未満である、請求項２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
6. 前記重荷重用空気入りタイヤは、走行路面にカントがついている道路を走行する車両へ装着され、
   前記第１の側が、前記カントの谷側に位置するように、車両に装着されることが指定されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。