JP2601527B2 - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は重荷重用空気入りタイヤの改良に関し、さら
に詳しくは雪上および氷上走行性能を維持しつつ、耐偏
摩耗特性を改善した重荷重用空気入りタイヤに関するも
のである。

（従来の技術） 近年、スパイク公害などの種々の問題から、スパイク
を有さない雪上および氷上走行用タイヤが開発され、特
に乗用車向けとしてのスタッドレスタイヤ（オールウェ
ザータイヤとも称する）が急増している。

そして、これらのスタッドレスタイヤは、トレッドに
形成した特有のブロックパターンにより雪上および氷上
走行性能を改良したものが主流を占めている。

すなわち、従来のスタッドレスタイヤのトレッドに
は、通常タイヤの周方向に複数の周方向溝およびトレッ
ドの両端部から前記周方向溝と直交して延びる複数のラ
グ溝によって分割された複数のブロックが形成されてお
り、各ブロックは負荷転動時に互に接触する程度の幅を
有する複数の切込みによって、さらに複数のサブブロッ
クに分割されている。

したがって、従来のスタッドレスタイヤにおいては、
タイヤに駆動力と制動力からなる前後方向の力が作用し
た場合に、前記切込みにより生ずる多数のエッジが、硬
質路面を把握することからなるエッジ効果によって、雪
上および氷上走行性能の改良が図られており、その効果
も認められて急速に普及しつつあるのである。

（発明が解決しようとする課題） このように、乗用車用スタッドレスタイヤによって確
認された効果を、小型トラックおよびトラック・バスな
どの重荷重用タイヤにそのまま適用しようとする開発が
行なわれているが、そのトレッド構造は上述した乗用車
用スタッドレスタイヤの実質延長線上にあるものであっ
た。

しかし、重荷重用タイヤは乗用車用タイヤと異なり、
タイヤの内圧および荷重が大きくて、しかもトレッドの
ブロックに作用する外力もきわめて大きいため、トレッ
ド両側区域のラグ溝によって形成されたラグ部に偏摩耗
が発生しやすく、その結果として雪上および氷上走行性
能が低下するばかりか、タイヤの寿命にも影響するとい
う問題があった。

すなわち、従来のスタッドレスタイヤにおいては、ト
レッド両側区域のラグ溝に溝壁傾斜角度がタイヤ回転時
のブロックの踏み込み側（ラグ溝中心から見て蹴り出し
側溝壁）および蹴り出し側（ラグ溝中心から見て踏み込
み側溝壁）が等しく形成されていたため、制動時の力の
受け方および変形の仕方などにより、両者の摩耗度合が
蹴り出し側が大きく、踏み込み側が小さくなって、大き
な差を生ずることになり、いわゆるヒールアンドトウ摩
耗と称されるようなブロック表面が早期に凹凸表面を呈
する偏摩耗傾向を招き、タイヤの雪上および氷上走行性
能や耐久寿命を阻害するという不具合があった。

そこで、本発明の課題は上述した従来の重荷重用空気
入りタイヤが有する問題点を解決することにある。

したがって本発明の目的は、雪上および氷上走行性能
を犠牲にすることなしに、耐偏摩耗特性を改善した重荷
重用空気入りタイヤを提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明の重荷重用空気入りタイヤは、一対の
サイドウォールと両サイドウォール間にまたがるトレッ
ドがトロイド状に連なり、これら各部分に亙って延びる
ラジアルカーカスおよび該カーカスとトレッド間に配置
されたレベル層で補強し、また前記トレッドは中央区域
と一対の両側区域からなり、かつ前記中央区域にはその
軸方向に所定間隔を置いて配置された少なくとも２本の
周方向溝と、前記一対の両側区域にはその開口する位置
から前記周方向溝と交差し、前記中央区域の中心に向か
う連結溝と連結して実質上連続して延びる多数のラグ溝
とを有し、前記溝群によって区分される多数のブロック
を形成したタイヤにおいて、前記トレッド全体のネガテ
ィブ率（溝面積／全体面積）が30〜50％の範囲にあり、
かつタイヤの回転時において、前記ラグ溝のタイヤ法線
に対する踏み込み側溝壁傾斜角度が、相対する蹴り出し
側溝壁傾斜角度よりも大きく、その角度差が５〜20度の
範囲となるように構成したことを特徴とする。

（作 用） 本発明の重荷重用空気入りタイヤは、タイヤの回転時
において、ラグ溝のタイヤ法線に対する踏み込み側溝壁
傾斜角度が、相対する蹴り出し側溝壁傾斜角度よりも大
きく、その角度差が５〜20度の範囲となるように構成し
たため、踏み込み側溝壁と蹴り出し側溝壁の間耗度合の
差が解消し、その結果としてヒールアンドトウ摩耗が効
果的に改善され、ブロック表面全体への凹凸発生を大幅
に減少せしめることができる。

したがって、特にトレッドの両側区域のラグ溝で顕著
であった偏摩耗が生じにくくなり、雪上および氷上走行
性能を効果的に保持することができる。

また、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、トレッド
全体のネガティブ率（溝面積／全体面積）を30〜50％の
範囲に規制したことにより、理想的な雪上および氷上走
行性能が得られるばかりか、タイヤ寿命および騒音面で
の改善効果をも得ることができる。

したがって、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、雪
上および氷上走行性能を犠牲にすることなく、耐偏摩耗
特性を大幅に改善したものであり、耐久寿命が良好なオ
ールウェザータイヤとしてのすぐれた性能を有するもの
であり、特に小型トラック及びトラック・バスなどの重
荷重用タイヤとして有用である。

（実施例） 以下、図面にしたがって本発明の重荷重用空気入りタ
イヤの実施例について、詳細に説明する。

第１図は本発明の重荷重用空気入りタイヤの１実施例
を示すトレッド部の展開図、第２図は第１図におけるＡ
−Ａ線断面説明図である。

なお、第１図および第２図においてはトレッド以外の
部分の図示は省略しているが、ラジアルカーカスおよび
ベルト層などの図示以外の部分は周知の構造である。

第１図において、本発明の重荷重用空気入りタイヤの
トレッドＴは、中央区域Tcと一対の両側区域Tsからな
り、かつ前記中央区域Tcにはその軸方向に所定間隔を置
いて配置された少なくとも２本の周方向溝１、１と、こ
れらの周方向溝１、１間の軸方向間隔を実質上二等分
し、それらと平行に延びる中央周方向溝１′が配置され
ることにより、トレッドＴを軸方向にほぼ等間隔に４分
割している。

また、一対の両側区域Tsにはその開口する位置から前
記周方向溝１、１′、１と交差し、前記中央区域Tcの中
心に向かう連結溝２′と連結して実質上連続して延びる
多数のラグ溝２が設けられることによって、トレッドＴ
は多数のブロック３、４に区分されている。

さらに、中央区域Tcのブロック３および両側区域Tsの
ブロック４のすべては概ね周方向と平行に延びる複数の
切込みｓによって、複数のサブブロックたとえば3A、3
B、3C、3D、3Eおよび4A、4B、4Cに分割されている。

ここで、トレッドＴは通常比較的硬質のゴムから形成
されるが、場合によってはより軟質のゴムまたは発泡ゴ
ムをその少なくとも一部に使用することができる。

周方向溝１、１および中央周方向溝１′は周方向に平
行な直線状であってもよいが、図示したような折れ線状
（変形クラング状）が望ましく、それらの溝幅および深
さは溝群の中で最も広くかつ深く形成される。

トレッド両側区域Tsのやや溝幅の広いラグ溝２は、中
央区域Tcの連結溝２′へと連通しており、周方向に対す
る間隔がほぼ等しくなるように配置されている。

また、ラグ溝２および連結溝２′も図示したような折
れ線状（変形クラング状）が望ましく、その折り幅は周
方向溝１、１′、１よりも大きく形成される。

ラグ溝２および連結溝２′の溝幅は周方向溝１、
１′、１と同等またはそれ以下であるが、図示したよう
にトレッド両側区域Tsのラグ溝２は溝幅拡大部分となっ
ていることが望ましい。

ラグ溝２および連結溝２′の深さは周方向溝１、
１′、１と同等またはそれらよりも若干浅めであるが、
二つの周方向溝の中央部および／または周方向溝１、１
とトレッド端ｅ、ｅ′との中央部に溝底が隆起した浅い
部分を設けることも可能である。

切込みｓは図面ではトレッドの中央区域Tcのブロック
３には直線状に４本、またトレッド両側区域Tsのブロッ
ク４には直線状に３本が夫々周方向と平行に設けられて
いるが、これらの本数は用途によって任意に変更可能で
ある。

切込みｓの幅は0.5〜1.2mmの範囲が好ましく、これら
よりブロック全体の剛性を望ましく保つと同時に、接地
性能を改良し、良好なエッジ効果を発揮する。

また、切込みｓの深さは周方向溝１、１′、１の深さ
の20〜90％、特に60〜85％の範囲が好適である。

なお、切込みｓの深さはすべてを同一とすること以外
に、トレッド中央区域Tcのブロック３の切込み深さに比
し、トレッド両側区域Tsのブロック４の切込み深さを大
きくまたは小さくすること、同一ブロック内で軸方向に
向かって深く、次に浅くというように交互に変化を持た
せること、および切込みの長手方向の深さに変化を持た
せることなどの態様に変更することができる。

さらに、切込みｓの深さ方向への延びは、ブロック外
表面（接地面）に対し法線方向以外に、周方向と直角ま
たは軸方向内側へ若干傾斜角を与えるようにすることも
可能である。

さらにまた、切込みｓの形状はジグザグ状、波状、稲
妻状およびくの字状などであってもよい。

上述の構成からなる本発明の重荷重用空気入りタイヤ
における重要な要件は、トレッドＴ全体のネガティブ率
（溝面積／全体面積）が30〜50％の範囲にあり、かつ第
２図に示したように回転方向が矢印Ｒ方向に指示される
タイヤの回転時において、ラグ溝２のタイヤ法線に対す
る踏み込み側溝壁傾斜角度が、相対する蹴り出し側溝壁
傾斜角度よりも大きく、その角度差が５〜20度の範囲と
なるように構成することである。

ここで、トレッドＴ全体のネガティブ率が30％以下で
はスタッドレスタイヤとして十分な雪上および氷上走行
性能が得られず、逆に50％を越えても雪上および氷上走
行性能、タイヤ寿命および騒音性などの低下を招くため
好ましくない。

また、トレッド両側区域Tsのラグ溝２のタイヤ法線Ｌ
に対する踏み込み側溝壁2Aの傾斜角度αを、タイヤの回
転時において相対する蹴り出し側溝壁2Bの傾斜角度βよ
りも大きくし、その角度差が５〜20度となるように構成
することにより、目的とするトレッド両側区域Tsでの偏
摩耗を効果的に減少することができる。

ここで、ラグ溝２のタイヤ法線Ｌに対する踏み込み側
溝壁2Aの傾斜角度αと、相対する蹴り出し側溝壁3Bの傾
斜角度βの差が５度未満では、ブロックに対する入力変
化に対し十分な剛性が得られないため、偏摩耗改良効果
が小さく、逆に20度を越えるとラグ溝２自体の容量が減
少するために、十分な雪上および氷上走行性能改善効果
が得られないばかりか、タイヤの新品時と摩耗時のパタ
ーン変化が大きくなり、特に雪上走行性能および湿潤道
路走行性能の低下が顕著になるため好ましくない。

上記のごとくトレッド両側区域Tsにおけるラグ溝２を
構成することにより、雪上および氷上走行性能を犠牲に
することなしに、偏摩耗を効果的に改善することができ
る。

次に、試験例により本発明の重荷重要空気入りタイヤ
の構成および効果についてさらに詳細に説明する。

（試験例） タイヤサイズ:7.00R16、使用リム:5.50F、使用空気
圧:6.0kg/cm²のラジアルタイヤのトレッド部に対し、上
述の第１図に示したブロックパターンを形成し、このタ
イヤについての評価を行なった。

なお、タイヤのラジアルカーカスおよびベルト層など
の他に構造および製造条件は従来タイヤに準じるため、
詳細は省略する。

すなわち、第１図においてトレッドの幅:140mm、ジグ
ザグ状の周方向溝１、１の溝幅:9.0mm、深さ:15mm、ジ
グザグ状の中央周方向溝１′の溝幅:5.5mm、深さ:15m
m、ラグ溝２の溝幅:8.5mm、深さ:15mm、連結溝２′の溝
幅:5.5mm、深さ:15mmとしてブロックパターンを形成し
た。

また、各ブロック３、４には、溝幅:0.5mm、深さ:10m
mの切込みｓを周方向と平行かつ等間隔に設けた。

そして、ラグ溝２のタイヤ法線Ｌに対する踏み込み側
溝壁2Aの傾斜角度αを20度、相対する蹴り出し側溝壁2B
の傾斜角度βを５度とすることにより、本発明タイヤを
製造した。

一方、比較のために、ラグ溝２のタイヤ法線Ｌに対す
る踏み込み側溝壁2Aの傾斜角度αおよび相対する蹴り出
し側溝壁2Bの傾斜角度βを、夫々10度と同一にすること
により、従来タイヤを製造した。

これら２種類のタイヤについて、下記条件の実車フィ
ーリングテストにより、雪上および氷上走行性能および
偏摩耗の評価を行なった結果を次表に示す。

なお、次表はすべて従来タイヤを100とした時の指数
評価で示しており、指数が大きいほど良好な結果を示
す。

雪上および氷上走行性能 供試車輌：小型トラック、３トン車 路 面：冬期北海道での圧雪および凍結路面 速 度:20km/h 評価方法：ブレーキ性能 偏摩耗 供試車輌：小型トラック、３トン車 路 面：関東地区、DRY、WET路面（積雪なし） 速 度:20〜80km/h（高速走行あり） 評価方法：摩耗外観比較（ラグや段差で確認） 以上の結果から、本発明の重荷重用空気入りタイヤ
は、雪上走行性能および氷上走行性能を維持しつつ耐偏
摩耗性能を大幅に改善できることが明らかである。

［発明の効果］ 以上、詳細に説明したように、本発明の重荷重用空気
入りタイヤは、タイヤの回転時において、ラグ溝のタイ
ヤ法線に対する踏み込み側溝壁傾斜角度が、相対する蹴
り出し側溝壁傾斜角度よりも大きく、その角度差が５〜
20度の範囲となるように構成したため、踏み込み側溝壁
と蹴り出し側溝壁の摩耗度合の差が解消し、その結果と
してヒールアンドトウ摩耗が効果的に改善され、ブロッ
ク表面全体への凹凸発生を大幅に減少せしめることがで
きる。

したがって、特にトレッドの両側区域のラグ溝で顕著
であった偏摩耗が生じにくくなり、雪上および氷上走行
性能を効果的に保持することができる。

また、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、トレッド
全体のネガティブ率（溝面積／全体面積）を30〜50％の
範囲に規制したことにより、理想的な雪上および氷上走
行性能が得られるばかりか、タイヤ寿命および騒音面で
の改良効果をも得ることができる。

したがって、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、雪
上および氷上走行性能を犠牲にすることなく、耐偏摩耗
特性を大幅に改善したものであり、耐久寿命が良好なオ
ールウェザータイヤとしてのすぐれた性能を有するもの
であり、特に小型トラック及びトラック・バスなどの重
荷重用タイヤとして有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の重荷重用空気入りタイヤの１実施例を
示すトレッド部の展開図、第２図は第１図におけるＡ−
Ａ線断面説明図である。 Ｔ……トレッド Tc……トレッド中央区域 Ts……トレッド両側区域 Ｌ……タイヤ法線 １、１……周方向溝 １′……中央周方向溝 ２……ラグ溝 ２′……連結溝 2A……踏み込み側溝壁 2B……蹴り出し側溝壁 ３……ブロック ４……ブロック

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−226305（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−181904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−26105（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−20704（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−85206（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−140604（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−39605（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−151101（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−22103（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−174905（ＪＰ，Ｕ) 特公 平４−76804（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−4366（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭57−38444（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−8321（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭58−2846（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−53483（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−59765（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平４−31841（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対のサイドウォールと両サイドウォール
   間にまたがるトレッドがトロイド状に連なり、これら各
   部分に亙って延びるラジアルカーカスおよび該カーカス
   とトレッド間に配置されたベルト層で補強し、また前記
   トレッドは中央区域と一対の両側区域からなり、かつ前
   記中央区域にはその軸方向に所定間隔を置いて配置され
   た少なくとも２本の周方向溝と、前記一対の両側区域に
   はその開口する位置から前記周方向溝と交差し、前記中
   央区域に中心に向かう連結溝と連結して実質上連続して
   延びる多数のラグ溝とを有し、前記溝群によって区分さ
   れる多数のブロックを形成したタイヤにおいて、前記ト
   レッド全体のネガティブ率（溝面積／全体面積）が30〜
   50％の範囲にあり、かつタイヤの回転時において、前記
   ラグ溝のタイヤ法線に対する踏み込み側溝壁傾斜角度
   が、相対する蹴り出し側溝壁傾斜角度よりも大きく、そ
   の角度差が５〜20度の範囲となるように構成したこと特
   徴とする重荷重用空気入りタイヤ。