JP2011230643A - 重荷重用タイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】溝底でのクラックの発生やウエット性の低下を抑えながら、石噛み性能を向上させる。
【解決手段】タイヤ赤道C上をのびる中央周方向溝3と、その両側をのびる一対のクラウン周方向溝4との間を、クラウン横溝6により多数のクラウンブロック5に区分する。前記クラウンブロック5をクラウン細溝12により周方向の2つのブロック部5A、5Bに区分する。前記クラウン横溝6は、タイヤ軸方向に対して10〜30°の角度αで傾斜し、かつクラウン横溝6の溝底に、周方向で隣り合うクラウンブロック同士を連結するタイバー15を設ける。前記中央周方向溝3の溝深さH3、及び前記クラウン横溝6のうちの前記タイバー15よりもタイヤ軸方向内側の横溝部分6iの溝深さH6iは、それぞれ前記クラウン周方向溝4の溝深さH4よりも浅い。
【選択図】図1

Description

本発明は、ブロックパターンの重荷重用タイヤ、特には石噛み性能を向上させた重荷重用タイヤに関する。
舗装路以外に、小石の混在が多い砂利道及び不整地現場などを走行する機会の多いトラック等の重荷重用タイヤでは、トラクション性を確保するため、タイヤ周方向にのびる周方向溝と、これに交わる向きの横溝とを含むトレッド溝によってトレッド部を複数のブロックに区分したブロックパターンを採用する場合が多い。しかし重荷重用のブロックパターンのタイヤでは、トレッド溝が深いため、このトレッド溝に石噛みが生じ易いという問題がある。
この石噛みは、まず溝幅よりもやや大き目の石がトレッド溝に挟まり、タイヤが転動を繰り返すうちに、挟まった石がブロックを変形させながら溝底に向かって潜り込んでいき、タイヤの摩耗が進行するにつれて、石が溝底に強く当たり、やがて溝底下のゴムやベルト層を損傷させてトレッド耐久性やタイヤ更生率を低下させるという問題を招く。特に、タイヤ赤道側のトレッドクラウン領域では、接地圧が高いため、前記石噛みはより発生しやすい傾向にある。
そこで、このような石噛みを防止して前記トレッド耐久性やタイヤ更生率を高めるために、従来、
(a)トレッド溝の溝壁面、或いはその上方側の溝壁面を緩傾斜として、石を挟まり難くかつ外れ易くする(例えば特許文献1参照。)、
(b)トレッド溝の溝底に、石噛み防止用の突起部を設け、その弾性力によって挟まった石を排出する(例えば特許文献1参照。)、
(c)トレッド溝の開口巾を小さくする、
ことなどが行われている。
しかし、溝壁面を緩傾斜とすると、溝が深いために溝底を大きな円弧で形成することができなくなり、走行時の歪みの繰り返しによって溝底にクラックが発生しやすくなる。又溝底に突起部を設ける場合には、この突起部のために溝底巾を確保する必要が生じるため、溝壁面の傾斜を減じることができなくなり、石が外れにくくなって排出の効果が充分に発揮されなくなる。又開口巾を小さくする場合、溝容積が減少してウエット性(排水性)を低下させる傾向となる。
特開2002−337514号公報 特開平11−180112号公報
そこで本発明は、溝底でのクラックの発生やウエット性の低下を抑えながら、石噛み性能を向上させた重荷重用タイヤを提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本願請求項1の発明は、トレッド部に、タイヤ赤道上をのびる中央周方向溝、この中央周方向溝の両側をのびる一対のクラウン周方向溝、及び前記中央周方向溝からクラウン周方向溝までのびることにより該中央周方向溝とクラウン周方向溝との間を多数のクラウンブロックに区分するクラウン横溝を具えた重荷重用タイヤであって、
前記クラウンブロックに、前記中央周方向溝からクラウン周方向溝までのびることにより該クラウンブロックを周方向の2つのブロック部に区分するクラウン細溝が設けられ、
しかも前記クラウン横溝は、タイヤ軸方向に対して10〜30°の角度αで傾斜し、かつクラウン横溝の溝底に、該溝底から隆起し周方向で隣り合うクラウンブロック同士を連結するタイバーを有するとともに、
前記中央周方向溝の溝深さ、及び前記クラウン横溝のうちの前記タイバーよりもタイヤ軸方向内側の横溝部分の溝深さは、それぞれ前記クラウン周方向溝の溝深さよりも浅いことを特徴としている。
又請求項2の発明では、前記クラウン横溝は、タイバーよりもタイヤ軸方向外側の横溝部分の溝深さが、前記内側の横溝部分の溝深さよりも深いことを特徴としている。
又請求項3の発明では、前記外側の横溝部分は、前記クラウン周方向溝と同深さで有り、かつ前記内側の横溝部分は、前記中央周方向溝と同深さであることを特徴としている。
又請求項4の発明では、前記タイバーのタイヤ軸方向中心位置は、前記クラウン横溝のタイヤ軸方向中心位置よりもタイヤ赤道側に位置していることを特徴としている。
又請求項5の発明では、前記中央周方向溝の溝壁面、クラウン周方向溝の溝壁面、及びクラウン横溝の溝壁面は、それぞれ踏み面法線方向に対する角度θが3°以下であることを特徴としている。
又請求項6の発明では、前記タイバーの踏み面からのタイバー深さ、及び前記クラウン細溝の溝深さは、それぞれ前記クラウン周方向溝の溝深さの40〜60%の範囲であることを特徴としている。
又請求項7の発明では、前記中央周方向溝は、タイヤ周方向に対して1〜15°の角度βでのびる急傾斜の傾斜主部と、この傾斜主部とはタイヤ周方向に対して逆向きに傾斜しかつ該傾斜主部間を継ぐ緩傾斜の屈曲部とからなる略ジグザグ状をなすことを特徴としている。
又請求項8の発明では、前記クラウン細溝は、前記中央周方向溝の前記屈曲部と交わることを特徴としている。
本発明のタイヤは、石噛みが生じやすいトレッドクラウン領域において、前記クラウン横溝をタイヤ軸方向に対して10〜30°に傾斜させている。これによりタイヤ転動時、挟まれた石は、前記傾斜に沿ってタイヤ軸方向に動き易くなる。しかも、クラウンブロックがクラウン細溝によって周方向の2つのブロック部に区分されるため、タイヤ転動時、このブロック部が周方向に動き易くなってクラウン横溝の溝幅が変動する。そして前記クラウン横溝の傾斜との相乗作用によって、横溝に挟まれた石が排出しやすくなる。
又前記ブロック部が動き過ぎると、ヒール&トゥ摩耗が発生しやすくなるという不利を招く。そのため本発明のタイヤでは、前記クラウン横溝の溝底にタイバーを設けてブロック部の根元側を補強し、前記クラウン細溝に起因するヒール&トゥ摩耗の発生を抑制している。
しかも本発明のタイヤでは、クラウン横溝のうちの前記タイバーよりもタイヤ軸方向内側の横溝部分の溝深さ、及び中央周方向溝の溝深さを、それぞれ前記クラウン周方向溝の溝深さよりも浅く設定しているため、タイバー間においてはベルト層上のゴム厚さが高まる。そのため、万一このタイバー間において石噛みが発生した場合にも、それによるベルト層の損傷を抑えることができ、トレッド部の耐久性やタイヤ更生率を高めることができる。
本発明の重荷重用タイヤのトレッドパターンの一実施例を示す展開図である。 その主要部の拡大図である。 (A)〜(C)は、それぞれ中央周方向溝、クラウン周方向溝、及びクラウン横溝の長さ方向と直角な向きの断面図である。 図2のA−A線断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態の重荷重用タイヤ1は、トレッド部2に、タイヤ赤道C上をのびる中央周方向溝3、この中央周方向溝3の両側をのびる一対のクラウン周方向溝4、及び前記中央周方向溝3からクラウン周方向溝4までのびることにより該中央周方向溝3とクラウン周方向溝4との間のトレッドクラウン領域Ycを多数のクラウンブロック5に区分するクラウン横溝6を少なくとも具える。
具体的には、本例の重荷重用タイヤ1は、前記中央周方向溝3、クラウン周方向溝4、クラウン横溝6に加え、さらに、前記クラウン周方向溝4の外側をのびるショルダ周方向溝7、このショルダ周方向溝7からトレッド端Teまでのびることにより該ショルダ周方向溝7とトレッド端Teとの間のトレッドショルダ領域Yeを多数のショルダブロック8に区分するショルダ横溝9、及び前記クラウン周方向溝4からショルダ周方向溝7までのびることにより該クラウン周方向溝4とショルダ周方向溝7との間のトレッドミドル領域Ymを多数のミドルブロック10に区分するミドル横溝11とを具える。
即ち、本例の重荷重用タイヤ1のトレッド部2には、タイヤ赤道Cの両側で前記クラウンブロック5が周方向に並ぶブロック列と、トレッド端Teに沿って前記ショルダブロック8が周方向に並ぶブロック列と、その間で前記ミドルブロック10が周方向に並ぶブロック列とからなる6列のブロックパターンが形成されている。
なお図3(A)〜(C)に、それぞれ前記中央周方向溝3、クラウン周方向溝4、及びクラウン横溝6の長さ方向と直角な向きの溝断面が示される。この溝断面に示されるように、本例では、前記中央周方向溝3の溝壁面3S、前記クラウン周方向溝4の溝壁面4S、及びクラウン横溝6の溝壁面6Sは、それぞれ、踏み面法線方向nに対する角度θが3°以下に設定されている。これにより、溝開口巾に対する溝容積を大きく確保し、ウエット性(排水性)およびトラクション性を高めている。
そして本発明では、前記トレッドクラウン領域Ycにおける石噛みを抑制するために、前記図1の如く、まず前記クラウン横溝6を、タイヤ軸方向に対して10〜30°の角度αで傾斜する傾斜溝として形成している。これにより、タイヤ転動時、溝内に挟まれた石は、前記傾斜に沿ってタイヤ軸方向に動き易くなる。
又各前記クラウンブロック5には、図2に拡大して示すように、前記中央周方向溝3からクラウン周方向溝4までのびることにより該クラウンブロック5を周方向の2つのブロック部5A、5Bに区分するクラウン細溝12が設けられる。このクラウン細溝12は、踏み面2Sにおける溝幅W12が0.5〜1.0mmの範囲である。このクラウン細溝12の形成により、タイヤ転動時、前記ブロック部5A、5Bがクラウン横溝6側に動き易くなって、クラウン横溝6の溝幅が接地毎に変動を繰り返す。そして前記クラウン横溝6の傾斜との相乗作用によって、クラウン横溝6に挟まれた石が排出しやすくなる。なお前記角度αが10°未満では、前記相乗作用が発揮されず、逆に30°を越えるとトラクション性能が不充分となる。
しかし、前記ブロック部5A、5Bが周方向に動き過ぎると、ヒール&トゥ摩耗が発生しやすくなるという不利を招く。そのため前記クラウン横溝6の溝底にタイバー15を形成している。
このタイバー15は、前記溝底から隆起してタイヤ周方向にのび、周方向で隣り合うクラウンブロック5、5同士を連結する。これにより各ブロック部5A、5Bのクラウン横溝6側への動きを規制し、前記クラウン細溝12に起因するヒール&トゥ摩耗の発生を抑制している。
本例では、前記タイバー15のタイヤ軸方向中心位置Ptは、前記クラウン横溝6のタイヤ軸方向中心位置Pgよりもタイヤ赤道C側に位置ズレしている。この位置ズレにより、接地圧が高いタイヤ赤道C側がより補強されるため、タイバー15による溝容積低下を抑えながら補強効果を高めることができる。なお前記「タイバー15のタイヤ軸方向中心位置Pt」とは、クラウン横溝6の溝幅中心線i上における前記タイバー15の踏み面側外表面のタイヤ軸方向中心位置を意味する。又前記「クラウン横溝6のタイヤ軸方向中心位置Pg」とは、前記クラウン横溝6の溝幅中心線i上におけるクラウン横溝6の踏み面側開口のタイヤ軸方向中心位置を意味する。
又本発明では、図4に示すように、前記中央周方向溝3の溝深さH3、及び前記クラウン横溝6のうちの前記タイバー15よりもタイヤ軸方向内側の横溝部分6iの溝深さH6iは、それぞれ前記クラウン周方向溝4の溝深さH4よりも浅く設定されている。その結果、タイヤ軸方向両側のタイバー15、15間においては、ベルト層(図示しない)上のゴム厚さが高まる。そのため、最も石噛みが生じやすい前記タイバー15、15間において、万一石噛みが発生した場合にも、それによるベルト層の損傷を抑えることができる。なお前記溝深さの差(H4−H3)及び(H4−H6i)は、それぞれ5.0〜9.0mmの範囲が好ましく、5.0mm未満ではベルト層の損傷防止が不充分となり、逆に9.0mmを越えると、排水性に不利を招く。
又本例では、前記クラウン横溝6のうちの、タイバー15よりもタイヤ軸方向外側の横溝部分6oの溝深さH6oを、前記内側の横溝部分6iの溝深さH6iよりも深く設定している。これによりブロック部5A、5Bの動きに変化を与え、石の排出をより有利に行う。
なお外側の横溝部分6oの前記溝深さH6oは、クラウン周方向溝4の前記溝深さH4以下であり、特に、前記溝深さH6oと溝深さH4とを同深さ、又内側の横溝部分6iの前記溝深さH6iと、中央周方向溝3の前記溝深さH3とを同深さで形成するのが好ましい。これにより溝底での歪みの集中が最小限に抑えられる。
ここで、前記タイバー15の踏み面2Sからのタイバー深さH15、及び前記クラウン細溝12の溝深さH12は、それぞれ前記クラウン周方向溝4の溝深さH4の40〜60%の範囲が好ましい。前記タイバー深さH15及び前記溝深さH12が、それぞれ前記溝深さH4の60%を上回る場合には、前記ブロック部5A、5Bが動き過ぎとなって、ヒール&トゥ摩耗の抑制が難しくなる。逆に、前記タイバー深さH15及び前記溝深さH12が、それぞれ前記溝深さH4の40%を下回る場合には、前記ブロック部5A、5Bの動きが過小となって、石の排出効果が充分に発揮されなくなる。従ってより好ましくは、前記タイバー深さH15及び前記溝深さH12の何れか一方が、前記溝深さH4の50〜60%の範囲の場合、他方を前記溝深さH4の40〜50%の範囲とするのが望ましい。
なお前記外側の横溝部分6oの溝深さH6o、及び前記クラウン周方向溝4の溝深さH4は、それぞれ18〜25mm程度であって、又前記中央周方向溝3の溝深さH3、及び前記内側の横溝部分6iの溝深さH6iは、少なくとも前記タイバー深さH15よりも大である。
又本例では、前記ヒール&トゥ摩耗をさらに抑制するために、前記図2の如く、前記クラウン細溝12を略Z字状に形成している。具体的には、クラウン細溝12は、前記中央周方向溝3からのびる第1の細溝主部12aと、クラウン周方向溝4から前記第1の細溝主部12aと略平行にのびる第2の細溝主部12bと、その内端間を継ぐ継ぎ部12cとを具える。なお細溝主部12a、12bと継ぎ部12cとがなす内角γは45〜90°、より好ましくは45〜80°の範囲である。これによって、ブロック部5A、5B同士が互いに噛み合い、周方向の過度の動きを抑制しうるため、前記ヒール&トゥ摩耗をより抑制しうる。
前記細溝主部12a、12bは、前記クラウン横溝6とほぼ平行であり、該細溝主部12a、12b間の間隔Dは、前記クラウン横溝6と直角方向の前記クラウンブロック5の長さBL(ブロック長さBL)の2.0〜10%の範囲が好ましい。このブロック長さBLは、特に規制されないが、トラクション性と操縦安定性との観点から30〜50mmの範囲が好ましく、又同観点から、前記クラウンブロック5のタイヤ軸方向の最大巾BW(ブロック巾BW)は、30〜40mmの範囲が好ましい。
又本例では、トラクション性と石噛み性との観点から、前記中央周方向溝3を、タイヤ周方向に対して1〜15°の角度βでのびる急傾斜の傾斜主部3aと、この傾斜主部3aとはタイヤ周方向に対して逆向きに傾斜しかつ該傾斜主部3a、3a間を継ぐ緩傾斜の屈曲部3bとからなる略ジグザグ状に形成している。なお前記「緩傾斜」は、前記傾斜主部3aに対する相対的なものとして示される。
この中央周方向溝3では、前記屈曲部3bが緩傾斜をなすため、トラクション性に有利となる。又中央周方向溝3は、傾斜主部3aを主体として形成されるため、この傾斜主部3aで石を挟む機会が増すが、この傾斜主部3aは急傾斜をなすため、石が周方向に動きやすく排出されやすい。逆に、前記屈曲部3bでは石を挟む機会は少ないものの、挟んだ場合、緩傾斜をなすため周方向に動き難い。しかし本例では、前記クラウン細溝12が前記屈曲部3bと交差する。そのため交差部での剛性が減じ、前記屈曲部3bで挟まれた石が動きやすくなって排出されやすくなる。なおクラウン横溝6は、前記傾斜主部3aと交差している。
次に、前記図1の如く、前記トレッドショルダ領域Yeおよびトレッドミドル領域Ymでは、トレッドクラウン領域Ycと同様に、各ショルダ横溝9およびミドル横溝11を、タイヤ軸方向に対して10〜30°の角度αで傾斜させるとともに、前記ショルダブロック8及びミドルブロック10には、各ブロック8、10を周方向の2つのブロック部8A、8B、ブロック部10A、10Bに区分するショルダ細溝17及びミドル細溝18を形成している。これにより、ショルダ横溝9およびミドル横溝11にも石の排出効果を付与している。又ショルダブロック8及びミドルブロック10におけるヒール&トゥ摩耗を抑制するため、前記ショルダ横溝9およびミドル横溝11にも、その溝底から隆起し、それぞれ周方向で隣り合うショルダブロック8同士、ミドルブロック10同士を連結するタイバー20、21を設けている。
なお前記トレッドミドル領域Ymでは、排水性を重視し、前記ミドル横溝11及びショルダ周方向溝7は前記クラウン周方向溝4の溝深さH4と同深さに形成している。又前記トレッドショルダ領域Yeでは、操縦安定性及び耐偏摩耗性を重視し、前記ショルダ横溝9を前記ミドル横溝11よりも浅く、本例ではクラウン横溝6の前記内側の横溝部分6iにおける溝深さH6iと同程度、具体的には前記溝深さH6iの0.9〜1.1の範囲にて形成している。
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
図1に示すトレッドパターンを基本とし、かつ表1に示す仕様を有する重荷重用タイヤ(タイヤサイズ11.00R20)を試作するとともに、各試供タイヤの石噛み性能、耐偏摩耗性能、及び排水性能をテストし互いに比較した。
(1)石噛み性能:
試供タイヤをリム(7.50×20)、内圧(725kPa)の条件にてトラックに装着するとともに、砂利路が2/3、舗装路が1/3の比率で存在する走行路を、1500km走行させ走行後に、トレッドクラウン領域に生じた石噛数をチェックし比較例1を100とする指数で評価した。値が大なほど石噛み性能に優れている。
(2)耐偏摩耗性能:
前記石噛み性能のテスト後のタイヤのクラウンブロックにおけるヒール&トゥ摩耗を目視検査し、比較例1を100とする指数で評価した。値が大なほど耐偏摩耗性能に優れている。
(3)排水性能:
前記車両をウエット路面のテストコースで走行させ、ウエットグリップ性能を比較例1を100とする指数で評価した。値が大なほど耐偏摩耗性能に優れている。
Figure 2011230643
表に示すように、実施例のタイヤは、クラウン横溝を10〜30°の角度αで傾斜させること、クラウンブロックにクラウン細溝を設けること、クラウン横溝の溝底にタイバーを設けること、及び溝深さH6iと溝深さH3とをそれぞれ溝深さH4よりも浅く設定することの相乗作用により、ウエット性や耐偏摩耗性の低下を抑える或いは向上させながら、石噛み性能を向上させうるのが確認できる。
1 重荷重用タイヤ
2 トレッド部
3 中央周方向溝
3a 傾斜主部
3b 屈曲部
4 クラウン周方向溝
5 クラウンブロック
5A、5B ブロック部
6 クラウン横溝
12 クラウン細溝
15 タイバー
C タイヤ赤道
H15 タイバー深さ
H3 中央周方向溝の溝深さ
H4 クラウン周方向溝の溝深さ
H6i 内側の横溝部分の溝深さ
H6o 外側の横溝部分の溝深さ
H12 クラウン細溝の溝深さ
Pt タイバーのタイヤ軸方向中心位置
Pg クラウン横溝のタイヤ軸方向中心位置

Claims (8)

  1. トレッド部に、タイヤ赤道上をのびる中央周方向溝、この中央周方向溝の両側をのびる一対のクラウン周方向溝、及び前記中央周方向溝からクラウン周方向溝までのびることにより該中央周方向溝とクラウン周方向溝との間を多数のクラウンブロックに区分するクラウン横溝を具えた重荷重用タイヤであって、
    前記クラウンブロックに、前記中央周方向溝からクラウン周方向溝までのびることにより該クラウンブロックを周方向の2つのブロック部に区分するクラウン細溝が設けられ、
    しかも前記クラウン横溝は、タイヤ軸方向に対して10〜30°の角度αで傾斜し、かつクラウン横溝の溝底に、該溝底から隆起し周方向で隣り合うクラウンブロック同士を連結するタイバーを有するとともに、
    前記中央周方向溝の溝深さ、及び前記クラウン横溝のうちの前記タイバーよりもタイヤ軸方向内側の横溝部分の溝深さは、それぞれ前記クラウン周方向溝の溝深さよりも浅いことを特徴とする重荷重用タイヤ。
  2. 前記クラウン横溝は、タイバーよりもタイヤ軸方向外側の横溝部分の溝深さが、前記内側の横溝部分の溝深さよりも深いことを特徴とする請求項1記載の重荷重用タイヤ。
  3. 前記外側の横溝部分は、前記クラウン周方向溝と同深さで有り、かつ前記内側の横溝部分は、前記中央周方向溝と同深さであることを特徴とする請求項2記載の重荷重用タイヤ。
  4. 前記タイバーのタイヤ軸方向中心位置は、前記クラウン横溝のタイヤ軸方向中心位置よりもタイヤ赤道側に位置していることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の重荷重用タイヤ。
  5. 前記中央周方向溝の溝壁面、クラウン周方向溝の溝壁面、及びクラウン横溝の溝壁面は、それぞれ踏み面法線方向に対する角度θが3°以下であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の重荷重用タイヤ。
  6. 前記タイバーの踏み面からのタイバー深さ、及び前記クラウン細溝の溝深さは、それぞれ前記クラウン周方向溝の溝深さの40〜60%の範囲であることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の重荷重用タイヤ。
  7. 前記中央周方向溝は、タイヤ周方向に対して1〜15°の角度βでのびる急傾斜の傾斜主部と、この傾斜主部とはタイヤ周方向に対して逆向きに傾斜しかつ該傾斜主部間を継ぐ緩傾斜の屈曲部とからなる略ジグザグ状をなすことを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の重荷重用タイヤ。
  8. 前記クラウン細溝は、前記中央周方向溝の前記屈曲部と交わることを特徴とする請求項7記載の重荷重用タイヤ。
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