JP2017178234A - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
このような重荷重用タイヤによれば、耐発熱性が向上するため、建設車両用重荷重タイヤとして好適に使用できる、とされている。また、このような重荷重用タイヤによれば、センターブロックの周方向長さの100〜180%の長さを有する副溝を1本以上備えることで、クラウン部の冷却効果が高まり、耐カットセパレーション性を向上させることができる、とされている。
本発明は、耐発熱性および耐偏摩耗性を両立できる重荷重用空気入りタイヤを提供する。
タイヤ周方向に間隔をあけて複数設けられ、タイヤ赤道線を横切るようにタイヤ赤道線を基準としたタイヤ幅方向の第1の側および第2の側の半トレッド領域に、タイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対して傾斜した向きに延びて両端を有する直線形状のセンターラグ溝と、
前記半トレッド領域のそれぞれにおいて、タイヤ周方向に間隔をあけて複数設けられ、タイヤ幅方向外側に延びて、タイヤ幅方向外側の端がタイヤ幅方向の両側にある接地端に開口するショルダーラグ溝であって、前記ショルダーラグ溝のタイヤ幅方向内側の端のタイヤ幅方向の位置が、前記センターラグ溝の端のタイヤ幅方向の位置よりも外側にあり、かつ、タイヤ周方向において、前記センターラグ溝のうちタイヤ周方向に隣りあう隣接センターラグ溝の間に1つずつ設けられたショルダーラグ溝と、
前記半トレッド領域のそれぞれに設けられ、前記センターラグ溝の端と、前記ショルダーラグ溝のタイヤ幅方向の内側の端を交互に接続するように、タイヤ幅方向の外側に湾曲あるいは屈曲した第1溝曲がり部とタイヤ幅方向の内側に湾曲あるいは屈曲した第2溝曲がり部とが配置され、タイヤ周方向にわたって波形状に形成された一対の周方向主溝と、
前記隣接センターラグ溝と前記一対の周方向主溝によって画されてタイヤ周方向に一列に複数形成されたセンターブロックと、
前記センターブロックの領域を延びて、タイヤ赤道線上を除くタイヤ幅方向位置で前記隣接センターラグ溝のそれぞれに開口する開口端を有し、前記ショルダーラグ溝の溝幅より溝幅が狭く、直線形状でないセンター細溝と、
を含む前記トレッドパターンをトレッド部に備え、
前記センターラグ溝および前記周方向主溝の溝幅は、前記ショルダーラグ溝の溝幅より狭く、
前記センター細溝は、前記開口端が位置する前記半トレッド領域において、当該開口端からタイヤ幅方向外側に延びる部分を有していることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
前記半トレッド領域のそれぞれにおいて、前記ショルダーラグ溝のうちタイヤ周方向に隣り合う一対の隣接ショルダーラグ溝、前記周方向主溝、および前記トレッド部のタイヤ幅方向の端によって画されてタイヤ周方向に一列に複数形成されたショルダーブロックと、
前記ショルダーブロックの領域を延びて、前記隣接ショルダーラグ溝のそれぞれに開口する、前記ショルダーラグ溝の溝幅より溝幅が狭いショルダー細溝と、を含むことが好ましい。
図1は、本実施形態の重荷重用空気入りタイヤ(以降、タイヤともいう)1のタイヤ回転軸を含み、後で参照する図2中のI−I線を通り、タイヤ径方向を含む平面でタイヤ1を切断したときのタイヤ1のプロファイルを示す。
本明細書でいう重荷重用空気入りタイヤとは、JATMA(日本自動車タイヤ協会規格) YEAR BOOK 2014のC章に記載されるタイヤの他に、D章に記載される1種(ダンプトラック、スクレーバ)用タイヤ、2種(グレーダ)用タイヤ、3種(ショベルローダ等)用タイヤ、4種(タイヤローラ)用タイヤ、モビールクレーン(トラッククレーン、ホイールクレーン)用タイヤ、あるいはTRA 2013 YEAR BOOKのSECTION 4 あるいは、SECTION 6に記載される車両用タイヤをいう。
タイヤ1は、骨格材として、カーカスプライ3と、ベルト部4と、一対のビードコア5とを有し、これらの骨格材の周りに、トレッド部6、サイド部7、ビードフィラー8、インナーライナ9等の各ゴム層を有する。
ここで、接地端10a,10bは以下のように定められる。接地端10a,10bは、タイヤ1を正規リムに組み付け、正規内圧を充填し、正規荷重の100%を負荷荷重とした条件において水平面に接地させたときの接地面のタイヤ幅方向端部である。なお、ここでいう正規リムとは、JATMAに規定される「測定リム」、TRAに規定される「Design Rim」、あるいはETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。また、正規内圧とは、JATMAに規定される「最高空気圧」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、正規荷重とは、JATMAに規定される「最大負荷能力」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。なお、接地端10a,10bのタイヤ幅方向位置は、後述するトレッド幅の両端のタイヤ幅方向位置と一致している。
さらに、ショルダーラグ溝13は、半トレッド領域Ta,Tbのそれぞれにおいて、ショルダーラグ溝13が有するタイヤ幅方向内側の端13aのタイヤ幅方向の位置が、後述するセンターラグ溝11の端11aのタイヤ幅方向の位置よりもタイヤ幅方向の外側にあり、かつ、ショルダーラグ溝13は、タイヤ周方向において、センターラグ溝11のうちタイヤ周方向に隣りあう隣接センターラグ溝11の間に位置するショルダー領域に1つずつ設けられている。これにより、後述する周方向主溝15は、半トレッド領域Ta,Tbのそれぞれにおいて、センターラグ溝11の端11aとショルダーラグ溝13のタイヤ幅方向の内側の端13aを交互に接続して波形状を成す。ショルダーラグ溝13は、図2において、溝が延びる方向に溝幅が変化しているが、一定であってもよい。
周方向主溝15の溝幅は、ショルダーラグ溝13よりも溝幅が狭い。このため、走行時のセンターブロック23の接地圧が緩和され、タイヤ1の摩耗寿命が伸びる。
開口端17aと開口端17bが、互いに異なる半トレッド領域に位置する場合、タイヤ赤道線CLに対してセンターブロック23が傾斜するタイヤ幅方向の側と同じ側に、開口端17aと開口端17bとを結ぶ仮想の直線がタイヤ赤道線CLに対して傾斜するよう、開口端17aおよび開口端17bが位置することが好ましい。具体的に、開口端17aが半トレッド領域Tbに位置し、開口端17bが半トレッド領域Taに位置している形態よりも、図2に示す例のように、開口端17aが半トレッド領域Taに位置し、開口端17bが半トレッド領域Tbに位置している形態が好ましい。これにより、センター細溝17の溝体積を十分に確保でき、耐発熱性を向上させることができる。
センター細溝17は、ショルダーラグ溝13の溝幅より溝幅が狭い。
特に、本実施形態のタイヤ1は、センター細溝17の最大溝深さをD1とし、周方向主溝15の最大溝深さをD2としたとき、比D1/D2が0.05以上0.2以下であることがより好ましい。比D1/D2が0.2を超えると、センターブロック23の剛性が低下して偏摩耗が発生しやすく、また、センターブロック23のゴム量が不足して耐摩耗性が低くなる場合がある。また、比D1/D2が0.05未満であると、摩耗初期にセンター細溝17が空気の通り道として十分機能せず、耐発熱性が改善され難い。比D1/D2は、より好ましくは0.1以上0.2以下である。なお、トレッドパターン10に含まれる各溝に関して、単に溝深さという場合は、最大溝深さを指す。また、I−I線で切断した断面において、周方向主溝15には、後述する底上げ部15cが位置する部分が表れるが、説明の便宜のため、図1では、底上げ部15cの溝深さD3(後述)の代わりに、周方向主溝15の溝深さD2を示す。
底上げ部15cは、図示されるように一定の溝深さD3を有していてもよく、溝深さが一定でなくてもよい。なお、溝深さD3は、底上げ部15cにおける最も浅い溝深さをいい、周方向主溝15の最小溝深さである。底上げ部15cは、図5に示される例において、第1溝曲がり部15aおよび第2溝曲がり部15bと対応する位置に形成されているが、上記中間領域に形成されていてもよい。
なお、凸曲がり部18aと凸曲がり部18bは、図2に示される例において、タイヤ赤道線CLと交差するよう直線状に延びる部分17gを介して接続されている。
センター細溝17が凸曲がり部18a,18bを有していることで、センター細溝17によって二分された領域21,22のブロック剛性のそれぞれが適切なものとされ、偏摩耗の発生が抑制される。また、センターブロック23の領域に溝体積が十分に確保され、耐発熱性が向上する。凸曲がり部が、センター細溝17内に1つだけ配置される場合、または、一方の半トレッド領域にだけ配置される場合は、ブロック剛性の偏りが生じ、偏摩耗が発生しやすくなる。
ショルダー細溝19は、図2に示される例では、直線形状であるが、直線形状でなくてもよく、例えば、周方向主溝15の溝曲がり部15a,15bと同様の溝曲がり部を有していてもよい。ショルダー細溝19は、図2に示される例では、タイヤ周方向に延びているが、タイヤ周方向に対して傾斜して延びていてもよい。タイヤ周方向に隣接する隣接ショルダー細溝19は、図2に示されるように、ショルダーラグ溝13に対して同じタイヤ幅方向位置で接続してもよく、また、異なるタイヤ幅方向位置で接続してもよい。
図6において、凸曲がり部18a,18bは、全体が曲率半径を定めて丸めた形状であり、円弧上の中点が頂部17e,17fである。また、図7において、凸曲がり部18a,18bは、直線状に延びる部分17gを間に挟んだ2つの屈曲形状の部分を有しており、これらのうちタイヤ幅方向のより外側に位置する方の屈曲形状の部分が頂部17e,17fである。図6および図7に示される変形例では、2つの頂部17e,17fの間を延びる部分17gの長さLbは、開口端17aから頂点17eに延びる部分17c(開口端17bから頂点17fに延びる部分17d)の長さLaよりも長い。
本実施形態のタイヤの効果を調べるために、表1〜4に示されるようにトレッドパターンの異なるタイヤを種々試作し(実施例1〜14、比較例1および2)、トレッドセンター領域の耐発熱性と、耐偏摩耗性とを調べた。なお、表1〜4に示した仕様以外のタイヤの仕様は、図2のトレッドパターンの仕様を用いた。
試作したタイヤのサイズはいずれも、33.00R51である。サイズ51×24−5.0のリムに装着し、700kPa(TRA規格最大空気圧)を試験条件として、耐発熱性試験及び耐偏摩耗試験を行なった。
試作したタイヤを室内ドラム試験機に取り付け、TRA規格最大荷重(38,750kg)の110%の負荷荷重の条件で、速度5km/時にて走行し、12時間ごとに速度を1km/時ずつ増加させ、タイヤが破壊するまでの走行時間を測定した。その結果を、比較例1を100とする指数で表した。指数が大きいほど耐発熱性に優れている。
試作したタイヤを実車に装着して、TRA規格最大荷重(38,750kg)の試験条件で鉱山のオフロード路面の走行試験を行い、3000時間以上の同時間走行したときに生じた偏摩耗の程度を観測し、比較例1を100とする指数で表した。偏摩耗としては、トレッド表面に発生したタイヤ周方向での最大の段差を観測した。指数が大きいほど耐偏摩耗性が優れている。
以上の結果、耐発熱性および耐偏摩耗性の指数がいずれも100以上であって、かつ、指数の合計が205以上である場合を、耐発熱性および耐偏摩耗性を両立することができたと評価した。
なお、比較例1の、隣接センターラグ溝に開口するセンター細溝を有しない態様として、センター細溝が、隣接センターラグ溝の一方にのみ開口したものを用いた。
また、比L1/L2が1.8を超え2.2以下である場合(実施例4〜6)は、L1/L2が1.8未満である場合(実施例2)と比べ、耐発熱性および耐偏摩耗性はいずれも向上した。また、L1/L2が2.2を超える場合(実施例7)と比べ、耐偏摩耗性が向上するとともに、耐発熱性および耐偏摩耗性のバランスに優れていた。なお、耐発熱性と耐偏摩耗性とで指数の差が7以内である場合を、さらに、耐発熱性および耐偏摩耗性のバランスに優れると評価した。
また、センター細溝が、各半トレッド領域に凸曲がり部を有している場合(実施例9)は、センター細溝が、各半トレッド領域に凸曲がり部を有していない場合(実施例8)と比べ、耐偏摩耗性が向上した。なお、各半トレッド領域に凸曲がり部を有しない態様として、一方の半トレッド領域にのみ凸曲がり部を有する態様を採用した。
また、比L3/L4が1.0以上1.4以下である場合(実施例11および12)は、比L3/L4が1.4を超える場合(実施例13)と比べ、耐偏摩耗性に優れるとともに、耐発熱性および耐偏摩耗性のバランスに優れていた。
4 ベルト部
6 トレッド部
10 トレッドパターン
11 センターラグ溝
13 ショルダーラグ溝
15 周方向主溝
15a 第1溝曲がり部
15b 第2溝曲がり部
15c 底上げ部
17 センター細溝
17c、17d 開口端からタイヤ幅方向の外側に延びるセンター細溝の部分
18a,18b 凸曲がり部
19 ショルダー細溝
23 センターブロック
27 ショルダーブロック
Claims (13)
- トレッドパターン付き重荷重用空気入りタイヤであって、
タイヤ周方向に間隔をあけて複数設けられ、タイヤ赤道線を横切るようにタイヤ赤道線を基準としたタイヤ幅方向の第1の側および第2の側の半トレッド領域に、タイヤ幅方向及びタイヤ周方向に対して傾斜した向きに延びて両端を有する直線形状のセンターラグ溝と、
前記半トレッド領域のそれぞれにおいて、タイヤ周方向に間隔をあけて複数設けられ、タイヤ幅方向外側に延びて、タイヤ幅方向外側の端がタイヤ幅方向の両側にある接地端に開口するショルダーラグ溝であって、前記ショルダーラグ溝のタイヤ幅方向内側の端のタイヤ幅方向の位置が、前記センターラグ溝の端のタイヤ幅方向の位置よりも外側にあり、かつ、タイヤ周方向において、前記センターラグ溝のうちタイヤ周方向に隣りあう隣接センターラグ溝の間に1つずつ設けられたショルダーラグ溝と、
前記半トレッド領域のそれぞれに設けられ、前記センターラグ溝の端と、前記ショルダーラグ溝のタイヤ幅方向の内側の端を交互に接続するように、タイヤ幅方向の外側に湾曲あるいは屈曲した第1溝曲がり部とタイヤ幅方向の内側に湾曲あるいは屈曲した第2溝曲がり部とが配置され、タイヤ周方向にわたって波形状に形成された一対の周方向主溝と、
前記隣接センターラグ溝と前記一対の周方向主溝によって画されてタイヤ周方向に一列に複数形成されたセンターブロックと、
前記センターブロックの領域を延びて、タイヤ赤道線上を除くタイヤ幅方向位置で前記隣接センターラグ溝のそれぞれに開口する開口端を有し、前記ショルダーラグ溝の溝幅より溝幅が狭く、直線形状でないセンター細溝と、
を含む前記トレッドパターンをトレッド部に備え、
前記センターラグ溝および前記周方向主溝の溝幅は、前記ショルダーラグ溝の溝幅より狭く、
前記センター細溝は、前記開口端が位置する前記半トレッド領域において、当該開口端からタイヤ幅方向外側に延びる部分を有していることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。 - 前記周方向主溝の最大溝深さは、前記センターラグ溝の最大溝深さよりも浅く、前記センターラグ溝の最大溝深さは、前記ショルダーラグ溝の最大溝深さよりも浅い、請求項1に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
- 前記センター細溝の最大溝深さをD1とし、前記周方向主溝の最大溝深さをD2としたとき、比D1/D2は0.05以上0.2以下である、請求項1または2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
- 前記センター細溝の溝長さをL1とし、前記センターブロックのタイヤ周方向長さをL2としたとき、比L1/L2は1.8を超え2.2以下である、請求項1から3のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
- 前記一対の周方向主溝のそれぞれにおいて、溝深さが部分的に浅くなった底上げ部を備える、請求項1から4のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
- 前記底上げ部において最も浅い溝深さをD3とし、前記トレッド部のタイヤ幅方向のトレッド幅をTとしたとき、比D3/Tは0.01以上0.05以下である、請求項5に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
- 前記センター細溝は、前記半トレッド領域のそれぞれに、タイヤ赤道線に対してタイヤ幅方向外側に突出するように延びる凸曲がり部を1つ有している、請求項1から6のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
- 前記開口端から、前記凸曲がり部の頂部まで延びる前記センター細溝の部分の長さをLaとし、前記凸曲がり部の前記頂部同士の間を延びる前記センター細溝の部分の長さをLbとしたとき、LbはLaより長い、請求項7に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
- 前記トレッドパターンは、さらに、
前記半トレッド領域のそれぞれにおいて、前記ショルダーラグ溝のうちタイヤ周方向に隣り合う一対の隣接ショルダーラグ溝、前記周方向主溝、および前記トレッド部のタイヤ幅方向の端によって画されてタイヤ周方向に一列に複数形成されたショルダーブロックと、
前記ショルダーブロックの領域を延びて、前記隣接ショルダーラグ溝のそれぞれに開口する、前記ショルダーラグ溝の溝幅より溝幅が狭いショルダー細溝と、を含む、請求項1から8のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。 - 前記ショルダー細溝の長さをL3とし、前記ショルダーブロックのタイヤ周方向の最小長さをL4としたとき、比L3/L4は1.0以上1.4以下である、請求項9に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
- 前記トレッドパターンは、前記センターブロックのトレッド表面における中心点を基準として点対称である、請求項1から10のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
- 前記周方向主溝および前記センターラグ溝の溝幅はそれぞれ7mm以上20mm以下である、請求項1から11のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
- 建設用車両または産業用車両に装着される、請求項1から12のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
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