JP2849188B2

JP2849188B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2849188B2
Application number: JP2221081A
Authority: JP
Inventors: 正夫中村; 敏勝直井
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 1999-01-20
Anticipated expiration: 2014-01-20
Also published as: JPH04103408A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、とくにはトラック、バス等の重荷重用ラ
ジアルタイヤに顕著なワンダリング現象を抑制した重荷
重用ラジアルタイヤに関するものである。

（従来の技術）実質的にタイヤ半径方向に一様に配列したコードから
なるカーカスプライの両端をビードワイヤーに巻き付け
たカーカスの外周に、タイヤ赤道面に対して浅い角度を
なして配列したコードのプライからなるベルトを配設し
たラジアル構造を有するタイヤは、ベルトのいわゆる
「たが」効果により、タイヤ赤道面に対して35゜〜40゜
の角度範囲内で斜交するコード層からなるカーカスプラ
イ及びブレーカを有するバイアス構造を有するタイヤに
比して、タイヤの踏面を形成するトレッドゴムの動きが
少なく、耐摩耗性及び操縦安定性に優れ、転がり抵抗が
少ない等の多くの利点を有することから、近年の高速道
路網の発展及び整備に伴ってトラック、バス等の重荷重
用車両に広く使用される傾向にある。

その一方で、ラジアルタイヤは、交通量の多い踏面に
良く見受けられる轍に乗り上げ又は轍を乗越えようとす
ると、ハンドルが取られると言う、いわゆるワンダリン
グ現象を生ずることが指摘されている。

これは、タイヤが轍に乗り上げる状態が傾斜面に沿っ
てタイヤが走行する場合に類似しており、バイアスタイ
ヤは、タイヤの踏面部を形成するトレッドゴムの変形に
対応して当該角度が付与された方向に、つまり、タイヤ
が傾斜面に沿って登る方向にキャンバースラストが作用
する他、傾斜面の山側に位置するタイヤ踏面部部分に作
用する制動方向のせん断力がその谷側部分に作用するそ
れに比べて大きいことから、タイヤが傾斜面を登る方向
に作用するモーメント、即ちキャンバートルクが生ずる
ので、轍を比較的容易に乗越えることができる。

これに対し、ラジアルタイヤは、タイヤ赤道面に対し
て浅い角度をなして配列したコードのプライからなるベ
ルトにより、タイヤの踏面を形成するトレッドゴムの動
きが拘束さることから、上述したキャンバースラスト及
びキャンバートルクによる作用をバイアスタイヤに比し
て期待し難く、これがため、バイアスタイヤに比してワ
ンダリング性能が劣っている。

このワンダリング現象は、乗用車等の比較的負荷の小
さな車両に適用されるラジアルタイヤにあっては、その
内圧が相対的に低いことから余り問題となることはない
が、トレッド踏面部が剛性の極めて高いベルトで強化さ
れ、高い内圧が適用される重荷重用ラジアルタイヤにあ
っては顕著であり、運転者に不要なハンドル操作を強い
ることとなり、高速道路網の発展に伴って長距離走行す
る機会が増大したバスやトラックに適用される重荷重用
ラジアルタイヤにあっては、解決すべき課題の一つとな
っていた。

このような要求に応えるべく提案された技術の一つ
に、例えば、第３図に示すように、タイヤ１のそのショ
ルダーリブ２に、タイヤの踏面部３にたてた法線に対し
てタイヤの赤道面Ｓ方向に傾斜すると共に、ほぼタイヤ
周方向に連続して延在する補助溝４を設け、更に、補助
溝４により区画されたタイヤ幅方向外方に位置するショ
ルダーリブ部分に、タイヤ幅方向に延在する多数のサイ
プ５を、タイヤ周方向に一定間隔をおいて形成したもの
がある。

この従来技術にあっては、補助溝４がタイヤ赤道面に
対して傾斜していること、また、補助溝により区画され
てタイヤ幅方向外方に位置するショルダーリブ部分にサ
イプ５を設けたことから、踏面との接触によるショルダ
ーリブがつぶれ易く、いわゆるクラッシングにより、傾
斜面に沿って斜面をのぼる方向にキャンバースラストが
生起され、また、多数のサイプを設けたことにより、相
対的に傾斜面の山側に位置するショルダーリブに生起さ
れるタイヤ制動方向に作用するせん断力と谷側に位置す
るリブのそれとの差が大きくなり、当該せん断力の差に
対応するモーメント、即ち、傾斜面を乗越える方向への
キャンバートルクを大きくすることができるので、ワン
ダリング性能が向上することとなる。なお、符号６はタ
イヤ周方向に連続して延在する周方向主溝である。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、この既知のタイヤは、ワンダリング性
能は向上するものの、ショルダーリブのクラッシングを
より有効ならしめるべく多数のサイプを性能したことに
起因して、それらサイプが形成されたショルダーリブの
剛性が低下することから、コーナリングパワーが小さく
なり、ラジアルタイヤ特性の一つである操縦安定性が損
なわれるという欠点が生ずることとなる。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
り、ワンダリング低能を損なうことなく、操縦安定性を
向上させた重荷重用空気入りタイヤを提供することをそ
の目的とする。

（課題を達成するための手段）この目的を達成するため、本発明にあっては、タイヤ
の踏面部に、その周方向に連続して延在する複数本の周
方向主溝と、それら周方向主溝により区画される複数の
リブとを具える重荷重用空気入りタイヤにおいて、踏面
部の少なくとも一方の端部側のショルダーリブに、ほぼ
タイヤ周方向に延在する所定長さの補助溝を相互に離間
させて整列して形成し、一端が補助溝よりタイヤ幅方向
外側に位置し他端が踏面部の端部に開口してタイヤ幅方
向に延在するラグ溝を、それら補助溝がそれぞれ離間す
る部分に設け、相互に隣接するラグ溝間に、一端が踏面
部の端部に開口し他端が補助溝に開口してほぼタイヤ幅
方向に延在する複数のサイプを、タイヤ周方向に相互に
離間させて設けてなる。

（作用）このことにより、タイヤ幅方向外側に位置するショル
ダーリブは、タイヤが轍に乗上げた場合に踏面との間で
変形、いわゆるクラッシングにより、轍の斜面に沿って
それを登る方向へのキャンバースラストが生起され、ま
た、当該リブの変形に起因する斜面の山側における制動
方向のせん断力を、その谷側におけるせん断力より相対
的により大きくすることができ、斜面を登る方向へのモ
ーメント、即ちキャンバートルクを大きくすることがで
きるので、轍の乗り越えを容易なものとする。

その一方で、タイヤ周方向に延在する補助溝を不連続
としたことから、それを連続させた場合に比して当該シ
ョルダーリブにおける剛性を相対的に高く維持すること
ができ、コーナリングパワーの低下を抑制することがで
きる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明タイヤの好適な実施例に
ついて詳述する。

第１図は、本発明にかかるタイヤ10のトレッドパター
ンを展開して示す図であり、タイヤ赤道Ｓに関して実質
的に対称なパターンを有するものであることから、その
半部のみ示すものとする。

タイヤの踏面部12はその半部に、タイヤ幅方向に相互
に離間すると共に、その周方向に延在する２本、したが
ってタイヤ全体として４本の周方向主溝14と、それら周
方向主溝により区画されタイヤ周方向に延在するリブ16
及び踏面部の端部側に位置するショルダーリブ18とを具
え、それら周方向主溝14の溝幅W₀は、タイヤの排水性能
を考慮して、通例、踏面部12の幅Ｔの５％〜９％の範囲
内から選ばれる。なお、タイヤ10の内部構造は従来のラ
ジアル構造と同様であるので、ここではその説明を省略
する。

ショルダーリブ18には、タイヤ周方向に延在する所定
長さの複数の補助溝20を、当該周方向に相互に離間させ
て整列して形成し、好ましくは、第１図（ｂ）に明示し
たように、タイヤ踏面部12にたてた法線に対してその赤
道面Ｓ方向に傾けて形成するものとし、その傾斜角度θ
は５゜〜60゜の範囲内から選択する。

これは、ショルダーリブ18にタイヤ周方向に延在して
整列する複数の補助溝20を相互に離間させて形成するこ
とにより、ショルダリブにおける剛性が低下させ、ワン
ダリング性能の向上に寄与し得るキャンバースラストを
増加させるべく、当該ショルダーリブの踏面との接触に
伴うクラッシングを生起し易くするためであり、それら
補助溝20のタイヤ幅方向外側の側壁部分から踏面部の端
部22までの距離S₁が、ショルダーリブ18の幅S₀の10％〜
50％の範囲内に位置するよう選択するのが有利である。

また、補助溝20をタイヤ周方向に相互に離間させて配
置するのは、それら補助溝をタイヤ周方向に連続させた
場合に比して、当該リブ18の剛性が低下することが少な
く、従って、進路変更や旋回時におけるコーナリグパワ
ーの低下を抑制し得るからであり、具体的には、補助溝
20のタイヤ周方向長さをl₁、補助溝の長さ及びその離間
部分の長さl₂を加えた長さをＬとしたときに、その比Ｋ
（＝l₁/L）を0.65≦Ｋ≦0.85の範囲内から選択すること
が好ましい。

これは、第２図（ａ）及び（ｂ）に示したように、コ
ーナリングパワーC_PはＫの値が大きくなるに伴って減少
するのに対し、キャンバースラストC_THはＫの値が大き
くなるに伴って増加する傾向にあるからである。ここ
で、Ｋ＝１は、補助溝がタイヤ周方向に連続した場合を
示す。

そして、補助溝20の傾斜角度θを上記角度範囲内から
選択するのは、傾斜角度θが５゜より小さいと、踏面と
の接触によるショルダーリブ18のクラッシングに起因し
て生起されるキャンバースラストが小さく、また、当該
傾斜角度θが60゜を越えると、ショルダーリブの剛性が
低くなり過ぎる結果、やはりクラッシングによるキャン
バースラストの増大を期待し難いからである。

また、補助溝の溝幅w₁は、周方向主溝14の溝幅W₀に比
して狭く、正規荷重が負荷された状態で転動するとき
に、相互に対向するその側壁が接触することがない程度
離間し得るものとし、また、その溝深ｈは、周方向主溝
14の溝深さＨの50％〜100％とすのが良い。

これは、正規荷重が負荷された状態でタイヤが転動す
るときに、補助溝20の互いに対向する側壁が当接する
と、そのことに起因して当該補助溝を含めたショルダー
リブ部分の剛性が高くなり過ぎて、キャンバースラスト
の発生に有利なクラッシングを期待することができない
からであり、一方、補助溝20の溝深さｈを主溝の溝深Ｈ
の50％未満とすると、当該補助溝を含むショルダーリブ
部分の剛性が高くなり過ぎることから、踏面との接触に
伴う当該リブ部分のクラッシングを期待することができ
ず、また、その溝深さｈを主溝の溝深Ｈの100％より大
きくすると、当該リブ部分の剛性が低くなり過ぎて、コ
ーナリングパワーが低下するからである。

ところで、第２図（ｂ）から明らかなように、キャン
バースラストC_THはＫの値が小さくなるに伴って減少す
ることから、当該範囲でワンダリング性能が低下する。
このため、本実施例にあっては、実質的にタイヤ幅方向
に延在して一端が踏面部の端部22に開口する複数のラグ
溝24を、タイヤ周方向に相互に離間させて配設する。そ
れらラグ溝24は、タイヤ周方向に相互に離間する補助溝
の離間部分に形成するものとし、その閉じた他端が、タ
イヤ周方向に相互に隣接する補助溝20を結ぶタイヤ周方
向に延在する線分よりタイヤ幅方向外側に位置させるも
のとする。即ち、タイヤ踏面部の端部22から測ったラグ
溝24の長さＳを、当該端部22から補助溝20の踏面部の端
部測の側壁までの距離S₁より短くする。

つまり、ラグ溝24の長さＳを距離S₁より短くすること
により、タイヤ周方向に離間して補助溝20が形成された
ショルダーリブ18の剛性を実質的に低下させることな
く、タイヤ制動方向におけるせん断力、ひいてはそのせ
ん断力に起因するキャンバートルクを増大させて、ワン
ダリング性能の低下を抑制するためである。また、それ
らラグ溝24の溝幅l₃及びその溝深さｄは、それぞれ、周
方向主溝14の溝幅W₀の40％〜80％及びその溝深Ｈの30％
〜80％とする。

これは、ラグ溝24の溝幅l₃を主溝14の溝幅W₀の40％よ
り小さくすると、キャンバートルクが十分に増大しなく
なるのに対し、80％より大きくすると、相互に隣接する
ラグ溝により実質的に区画される部分で偏摩耗が生じ易
いからである。また、ラグ溝の溝深さｄを主溝の溝深さ
Ｈの30％より小さくすると、キャンバートルクが十分に
増大しなくなるのに対し、80％より大きくすると、相互
に隣接するラグ溝により実質的に区画される部分で偏摩
耗が生じ易いからである。

更に、本実施例にあっては、実質的に、タイヤ幅方向
に延在すると共にその周方向に相互に離間するラグ溝24
と補助溝20とにより区画されるそれぞれのショルダーリ
ブ部分に、これもタイヤ幅方向に延在しタイヤ周方向に
相互に離間して、それぞれ一端が踏面部の端部に開口し
他端が補助溝20に開口する複数のサイプ26を形成する。

このようにサイプを形成することにより、ラグ溝及び
副溝により区画された当該ショルダーリブ部分での剛性
を低くし、併せてタイヤ制動方向におけるせん断力を一
層増大させることにてキャンバートルクを増大し、ワン
ダリング性能を向上させることができる。

ここで、それらサイプ26の一端を補助溝20に開口させ
るのは、さらにショルダーリブ部分での剛性を低くし、
タイヤ制動方向におけるせん断力を増大し、キャンバー
トルクを増大させることができる。

なお、本実施例にあっては、タイヤ踏面部の両ショル
ダーリブ18に、それぞれ補助溝20、ラグ溝24、そしてサ
イプ26を形成したが、一方のショルダーリブにだけ形成
しても良く、この実施例に限定されるものではなく、ま
た、周方向主溝をほぼ直線状にタイヤ周方向に延在させ
ることもでき、特許請求の範囲内で種々の変形が可能で
ある。

ちなみに、このようなタイヤのワンダリング性能及び
操縦安定性を調べるため、本発明タイヤと、従来タイヤ
とを用いて比較試験を行った結果を次表に示す。比較試
験に供したタイヤは、サイズがLSR 225/80R17.5 14PR
で、周方向主溝を４本有し、外径を804mmとしたもので
ある。

◎供試タイヤ・発明タイヤ1: 第１図に示すトレッドパターンを有するタイヤであっ
て、踏面幅Ｔを140mm、周方向主溝の溝幅（W₀）を9mm、
その溝深さ（Ｈ）を11.5mm、ショルダーリブ幅（S₀）を
踏面幅（Ｔ）の18％、補助溝の溝幅w₁を2.5mm、その溝
深さ（ｈ）を10mm、補助溝がタイヤ赤道面に対してなす
角度θを15゜、補助溝のタイヤ周方向長さがl₁、隣接す
る補助溝の離間距離がl₂であるときに、その和Ｌ（＝l₁
＋l₂）に対する補助溝長さの比Ｋ（＝l₁/L）を0.75、補
助溝の当該端部側の側壁から踏面部端部までの距離S₁を
ショルダーリブ幅S₀の20％、ラグ溝の溝幅（l₃）を補助
溝の離間距離（l₂）の60％、ラグ溝の長さＳを補助溝の
当該端部側の側壁から踏面部端部までの距離S₁の50％、
その溝深さｄを周方向主溝の溝深さＨの50％とし、タイ
ヤのショルダーを、いわゆるラウンドショルダーとした
タイヤ。

・発明タイヤ2: タイヤのショルダーを、いわゆるテーパショルダーと
した点を除いて、発明タイヤ１と同等な構成を有するタ
イヤ。

・従来タイヤ：第３図に示すトレッドパターを有するタイヤであっ
て、補助溝がタイヤ周方向に連続し、ラグ溝を具備しな
い点を除いて、発明タイヤ１と同等な構成を有するタイ
ヤ。

◎試験方法正規内圧を適用した発明タイヤ１、２そして従来タイ
ヤを中型トラックに交互に装着し、轍が形成された試験
路を高速走行し、フィーリング試験によりワンダリング
性能、コーナリング性能、そしてレーンチェンジ性能を
それぞれ指数評価した。指数が大きいほど、性能に優れ
る。

◎試験結果試験結果を次表に示す。

この表から明らかなように、発明タイヤにあっては、
ワンダリング性能を損なうことなく、コーナリング性能
及びレーンチェンジ性能が向上することがわかった。

（発明の効果）かくして、この発明によれば、ワンダリング性能を損
なうことなく、操縦安定性を向上させた重荷重用空気入
りタイヤを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明タイヤのトレッドの半部を展開
して示す図、第１図（ｂ）は、第１図（ａ）の線Ｉ−Ｉに沿う本発明
タイヤの一部横断面図、第１図（ｃ）は、第１図（ｂ）の線Ｉ−Ｉに沿う本発明
タイヤの一部横断面図、第２図（ａ）は、補助溝及びその離間長さの和と、コー
ナリングパワーとの関係を示す説明図、第２図（ｂ）は、補助溝及びその離間長さの和と、キャ
ンバースラストとの関係を示す説明図、第３図（ａ）は、従来タイヤのトレッドの半部を展開し
て示す図、そして、第３図（ｂ）は、第３図（ａ）に示すタイヤの線III−I
IIに沿う一部横断面図である。 10……タイヤ、12……踏面部 14……周方向主溝、16……リブ 18……ショルダーリブ、20……補助溝 22……踏面部端部、24……ラグ溝 26……サイプ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60C 11/00 - 11/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】タイヤの踏面部に、その周方向に連続して
延在する複数本の周方向主溝と、それら周方向主溝によ
り区画される複数のリブとを具える重荷重用空気入りタ
イヤにおいて、踏面部の少なくとも一方の端部側のショルダーリブに、
ほぼタイヤ周方向に延在する所定長さの補助溝を相互に
離間させて整列して形成し、一端が補助溝よりタイヤ幅
方向外側に位置し他端が踏面部の端部に開口してタイヤ
幅方向に延在するラグ溝を、それら補助溝がそれぞれ離
間する部分に設け、相互に隣接するラグ溝間に、一端が
踏面部の端部に開口し他端が補助溝に開口してほぼタイ
ヤ幅方向に延在する複数のサイプを、タイヤ周方向に相
互に離間させて設けたことを特徴とする重荷重用空気入
りラジアルタイヤ。