JP2860543B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

重荷重用空気入りラジアルタイヤ

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JP2860543B2
JP2860543B2 JP62013959A JP1395987A JP2860543B2 JP 2860543 B2 JP2860543 B2 JP 2860543B2 JP 62013959 A JP62013959 A JP 62013959A JP 1395987 A JP1395987 A JP 1395987A JP 2860543 B2 JP2860543 B2 JP 2860543B2
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正隆 小石
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/01Shape of the shoulders between tread and sidewall, e.g. rounded, stepped or cantilevered

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、トラック、バス等の重荷重車両に使用され
る重荷重用空気入りラジアルタイヤに関するものであ
る。 〔従来技術〕 近年、トラックやバス等の重荷重用車両にもラジアル
タイヤが使用されるようになり、その優れた高速性、耐
摩耗性、低燃費性を発揮している。この重荷重車両用の
ラジアルタイヤは、その重荷重に耐えるためトレッド部
がトレッド全幅にわたる金属コードからなるコード角度
40〜75゜の強化層と同じく金属コードからなるコード角
度15〜30゜の少なくとも2層の耐張力層とからなる補強
層によって補強され、非常に高い剛性にしてある。 ところが、このようにトレッド部の剛性が大きな重荷
重用ラジアルタイヤは、さらに高内圧を充填して使用さ
れるため、これが「わだち」のある路面を走行すると、
そのわだちから脱出するときに路面から過度の外力を受
けてハンドルがとられる所謂ワンダリング現象を発生す
る。このワンダリング現象はキャンバースラストが大き
な要因になっているため、その対策の一つとして、トレ
ッド面のショルダー部にタイヤ周方向に沿った細溝を設
け、これによってショルダー部の横力に対する剪断剛性
を低下させるようにしたものがある。 しかし、上記のように金属コード補強層によって剛性
を著しく増大させたトレッド部のショルダー部に細溝を
設けた場合には、その細溝位置がショルダー端部に近い
と細溝の底部にタイヤ周方向に沿ったクラックを発生し
やすくなり、また反対にこのクラックの発生を回避する
ため細溝をトレッド中央側に寄せると、それによってト
レッド展開幅が実質的に低下するため耐摩耗性が低下す
るという別の問題が発生することが判明した。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、ワンダリング防止性能のためにショ
ルダー部に細溝を設けるようにしたラジアルタイヤにお
いて、ワンダリング防止性能を阻害することなく、耐摩
耗性の向上や細溝の耐クラック性の向上を可能にする重
荷重用ラジアルタイヤを提供することにある。 〔発明の構成〕 上記目的を達成する本発明は、トレッド部のカーカス
層外周に両ショルダー部間にわたって延在すると共に金
属コードをタイヤ周方向に対し40〜75゜で傾斜させた1
層の強化層と、金属コードをタイヤ周方向に対し15〜30
゜で傾斜させると共に層間で交差させた少なくとも2層
の耐張力層とから構成した補強ベルトを配置し、トレッ
ド面のショルダー部にタイヤ周方向に直線状に延びる細
溝を設けた重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記細溝に区分されたショルダーリブのトレッド面をセ
ンター側のトレッド面と平行な同一高さにすると共に、
外側面を放物線状または円弧状の曲面にし、前記細溝の
タイヤ半径方向に測定した溝深さをh、溝開口部のショ
ルダー側内縁からトレッド面に平行にショルダー部外側
面まで測定した距離をd1、溝底のショルダー側内側壁面
からトレッド面に平行にショルダー部外側面まで測定し
た距離をd2とするとき、d1<15mm、d1<d2であり、かつ
次式 で定められる形状係数mが0.8〜1.2であることを特徴と
するものである。 第1図、第2図は、本発明の実施例からなる重荷重用
ラジアルタイヤを例示するもので、1はトレッド部、2
はこのトレッド部の周方向に環状に配置された補強ベル
ト、3はカーカスである。カーカス3は少なくとも1層
以上からなり、タイヤ周方向に対しほヾ90゜をなす金属
コード或いは有機繊維コードから構成されている。カー
カス3の外周に配置された補強ベルト2は少なくとも2
層からなる耐張力層を主要部として構成され、さらに両
ショルダー部間にわたって延在する1層からなる強化層
を設けている。耐張力層の補強コードは主として金属コ
ードからなり、かつタイヤ周方向に対して15゜〜30゜を
なし、しかも層間で互いに交差する関係になっている。
また、強化層の補強コードはタイヤ周方向に対し40゜〜
75゜をなし、耐張力層の補強コードと交差するように配
置されている。 トレッド部1の接地面(トレッド面)には、複数本
(この実施例では4本)の主溝4,…,4がタイヤ周方向に
設けられたリブパターン基調になっている。このトレッ
ド部1の両ショルダー部に、それぞれタイヤ周方向に沿
って直線状に延びる細溝5が設けられ、その外側にショ
ルダーリブ6が形成されている。また、このショルダー
リブ6の外側面6fは放物線状又は円弧状の曲面になって
いる。 本発明のラジアルタイヤは、上述のようなトレッド部
の構成において、ショルダーリブ6のトレッド面をトレ
ッド部1のトレッド面と同一高さにしてあることによっ
て、トレッド面の展開幅(接地面)を可及的に大きくす
るため耐摩耗性を維持し、かつショルダー部の偏摩耗を
抑制する。また、トレッド面の接地幅TWに対してショル
ダーリブ6が占める幅、すなわち細溝5の溝開口部のシ
ョルダー側内縁からトレッド面に平行にショルダー部外
側面まで測った距離d1をd1<15mmにすると共に、かつ細
溝の溝底のショルダー側内壁からトレッド面に平行にシ
ョルダー部の外側面まで測った距離d2よりも小さく(d1
<d2)なるように設定されている。しかも、これらd1,d
2と細溝5のタイヤ半径方向に測定した溝深さhとか
ら、前述した式によって定義される形状係数mを0.8〜
1.2の範囲になるように設定するものである。 上記距離d1を15mm以上になるとトレッド面の有効接地
幅が狭くなりすぎるため、耐摩耗性を悪化するようにな
る。このd1をさらに大きくすると、ショルダー部の横力
に対する剛性低下が十分でなくなり、ワンダリング防止
性能も低下してしまう。 また、本発明において、ショルダー部外側面とそれぞ
れ細溝の溝開口部および溝底との距離d1,d2の相互間を
上述のようにd1<d2に設定し、かつ形状係数mを0.8〜
1.2の範囲にすると、これによってショルダーリブ6に
おける曲げ応力の分布状態を、材料力学上の「平等強さ
の片持ち梁」に近似させた状態にすることができる。す
なわち、上記ショルダーリブ6に横力が負荷したときの
曲げ応力を、トレッド面から細溝の溝底に対応する位置
までのタイヤ半径方向にほヾ均等にすることができるよ
うになる。したがって、この平等強さの片持ち梁に近似
した状態によって細溝の溝底に対する応力集中が回避さ
れ、その溝底にタイヤ周方向に沿ったクラックが発生す
るのを防止することができるようになる。 ショルダーリブを上述した平等強さの片持ち梁の状態
に一層近似させるためには、ショルダーリブの外側面6f
を放物線状の曲面にすることが最も好ましい。しかし、
平等被等の片持ち梁に近似した状態が得られる限りにお
いては、上記外側面6fは円弧状であっても差し支えな
い。 上記形状係数mが0.8より小さいと、細溝の溝底に応
力集中によりクラックを発生しやくなり、或いは耐摩耗
性を悪化させるようになる。また、形状係数mが1.2よ
りも大きい場合には、ショルダーリブ6の剛性が大きく
なりすぎてワンダリング防止性能が低下してしまうよう
になる。 また、本発明において、上述のようなショルダーリブ
を形成する細溝の溝底の断面形状は、応力集中を回避す
るためU字状等の丸みを持たせるものが好ましい。ま
た、細溝の溝幅は溝としての形態を有する大きさがあれ
ば十分であり、その溝幅としては1〜5mmの範囲がよ
く、より好ましくは2〜3mm程度である。また、溝深さ
hはワンダリング防止性能を保持するためにも、ほヾ主
溝4の深さHと同程度にすることが好ましく、より好ま
しくは0.7H<h<1.0Hの範囲内にするのがよい。一般的
には15mm前後の寸法が好適である。 〔実施例〕 タイヤサイズが10.00R20 14PRであり、カーカスとし
て1層からなるスチールコード層、補強ベルトとして4
層からなるスチールコード層をそれぞれ配置し、かつト
レッドパターンは第2図に準じて4本の主溝を設けると
共に、ショルダー部に細溝を設け、かつその細溝の各寸
法d1,d2,hをそれぞれ次表のように異ならせた4種類の
ラジアルタイヤ(本発明タイヤ、比較タイヤA,B、従来
タイヤ)を製作した。 これら4種類のラジアルタイヤについて、それぞれ次
のような耐摩耗評価試験および細溝のクラック耐久試験
を行った。 耐摩耗評価試験は実車によりトラックのステアリング
軸に被測定タイヤを装着し、それぞれタイヤ内圧7.25kg
/cm2、タイヤに作用する荷重約2450kgにして、一般路を
約5万km走行した後の摩耗量を測定した。各測定値は、
本発明タイヤを100として指数表示すると第3図Aの通
りであり、本発明タイヤは従来タイヤに比べて約16%の
耐摩耗性の向上が認められた。 また、クラック耐久試験は室内回転ドラム試験機(直
径1707mm)を使用し、被測定タイヤを予め100℃×2週
間オーブンにて熱老化させ、それぞれタイヤ内圧7.25kg
/cm2、タイヤに作用する荷重約2200kg、速度45km/hr、
スリップ角±2deg(サイクル変動)の条件で1000時間走
行後に細溝の溝底のクラック発生状況を調べた。その結
果は第3図Bの通りであった。 すなわち、本発明タイヤは、溝底面に僅かにシワが発
生した程度(クラック成長深さ約0.5mm)であったが、
従来タイヤではシワからクラックに成長し、その成長深
さは約1mmになっていた。また、比較タイヤAはクラッ
クが明らかに溝の底面に発生しており、その成長深さは
約3.5mmにも及んでいた。 また、実車によりトラックのステアリング軸に被測定
タイヤをそれぞれ装着してワンダリング防止性能を評価
した。その結果、本発明タイヤおよび比較タイヤAは、
わだち乗り上げ時のハンドルへの抵抗はほとんど感じら
れなかったが、比較タイヤBでは大きな抵抗感があっ
た。また、従来タイヤは比較タイヤBほどの抵抗感はな
かったが、本発明よりはやヽ劣っていた。 〔発明の効果〕 上述したように本発明の重荷重用空気入りラジアルタ
イヤは、トレッド剛性を金属補強層によって著しく増大
させた重荷重用タイヤであっても、ショルダー部に設け
た細溝の溝開口部および溝底からそれぞれショルダー部
外側面までの距離d1,d2を一定の条件に設定すると共
に、これらd1,d2と溝深さhとから特定される形状係数
mを一定の範囲に設定したことにより、ワンダリング防
止性能を阻害することなく、耐摩耗性および細溝の耐ク
ラック性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の実施例からなるラジアルタイヤのトレ
ッド部の要部断面図、第2図は同ラジアルタイヤのトレ
ッド部の平面図、第3図A,Bは本発明、比較、従来の各
タイヤにおける耐摩耗性および細溝のクラック成長量を
示すグラフ図である。 1……トレッド部、2……補強ベルト、3……カーカ
ス、4……主溝、5……細溝、6……ショルダーリブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−194606(JP,A) 特開 昭61−143205(JP,A)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.トレッド部のカーカス層外周に両ショルダー部間に
    わたって延在すると共に金属コードをタイヤ周方向に対
    し40〜75゜で傾斜させた1層の強化層と、金属コードを
    タイヤ周方向に対し15〜30゜で傾斜させると共に層間で
    交差させた少なくとも2層の耐張力層とから構成した補
    強ベルトを配置し、トレッド面のショルダー部にタイヤ
    周方向に直線状に延びる細溝を設けた重荷重用空気入り
    ラジアルタイヤにおいて、前記細溝に区分されたショル
    ダーリブのトレッド面をセンター側のトレッド面と平行
    な同一高さにすると共に、外側面を放物線状または円弧
    状の曲面にし、前記細溝のタイヤ半径方向に測定した溝
    深さをh、溝開口部のショルダー側内縁からトレッド面
    に平行にショルダー部外側面まで測定した距離d1、溝底
    のショルダー側内側壁面からトレッド面に平行にショル
    ダー部外側面まで測定した距離をd2とするとき、d1<15
    mm、d1<d2であり、かつ次式 で定められる形状係数mが0.8〜1.2である重荷重用空気
    入りラジアルタイヤ。
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