JP3110847B2

JP3110847B2 - 重荷重用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3110847B2
Application number: JP04053635A
Authority: JP
Inventors: 雅人竹野谷
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1992-03-12
Filing date: 1992-03-12
Publication date: 2000-11-20
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: JPH05254314A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、重荷重車両、例えば、
ローダ、ドーザ、グレーダ、ダンプトラック及びスクレ
ーパ等の建設車両、またはクレーン車や比較的大型のフ
ォークリフト等の産業車両に用いて、主として氷雪路を
走行するのに好適な空気入りタイヤに関し、特に、重荷
重車両に使用する氷雪路用空気入りタイヤのブロックパ
ターンにしばしば発生するブロック欠けを防止し、同時
に、優れた牽引力及び制動力を具えた空気入りタイヤに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、氷雪路用タイヤに要求され
る、氷雪路における高い牽引力ないし優れた制動力等の
性能に応える有効な手段として、トレッドにブロック列
を形成するパターンを採用することが行われている。更
に、これらのタイヤに、一層高い牽引力や一層優れた制
動力を要求する場合、トレッドのブロック列の各ブロッ
クに、各ブロックの両側の周方向溝に連通する一本以上
の幅方向サイプを配設することが知られている。

【０００３】上記のブロックに幅方向サイプを設ける手
段については、以下に述べるように、多数の技術が開示
されている。例えば、特開平２−１６９３０７は、ブロ
ックに二本以上の幅方向サイプを設け、ブロックの踏み
込み側端部から、これに最も近いサイプまでの距離をブ
ロックの周方向長さの１／３を超え１／２以下とする技
術を開示している。

【０００４】特開平２−２３４８１１は、トレッドゴム
のポリマの混合比と、このゴムの物性値を特定し、トレ
ッドに設けたブロックに幅方向のサイプを形成する技術
を開示している。更に、その実施例において、サイプの
配置の間隔及びその深さを、前者はトレッド幅に対する
比率で、後者は主溝深さに対する比率で、それぞれ示し
ている。

【０００５】特開平２−３０３９０７は、トレッドのブ
ロックが実質上幅を有しない複数の切り込みを具え、こ
の切り込みの深さ、配設の相互の間隔、配設の角度等の
技術を開示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の各開
示技術は、主として自動車のカテゴリイに入る重荷重車
両、即ち、一般のトラックやバスに用いる氷雪路用空気
入りタイヤに有効な手段であって、本発明の利用分野で
述べた前記の建設車両並びに産業車両の氷雪路用空気入
りタイヤに前記の開示技術を用いれば、下記のような問
題が発生することを明らかとした。

【０００７】まず、建設車両用空気入りタイヤ、もしく
は産業車両用空気入りタイヤの牽引力及び制動力の実験
を行ったところ、タイヤトレッドの接地面に加えられる
接線力が、一般のトラックないしバスに加えられる同様
接線力の１．５倍以上の大きな値となることを明らかに
した。これは、建設車両用空気入りタイヤ及び産業車両
用空気入りタイヤの標準荷重が、下記するように、従
来、重荷重車両とされてきた一般のトラックに用いる空
気入りタイヤの標準荷重に対して著しく大きいことによ
る。

【０００８】標準荷重は、建設車両用空気入りタイヤの
比較的小型サイズの１８．００−２５３６ＰＲが９２
９５Ｋｇ、産業車両用空気入りタイヤの比較的大型サイ
ズの１８．００−２５３２ＰＲが１８９１０Ｋｇであ
るのに対し、トラック用タイヤの１０．００−２０の１
４ＰＲが２７００Ｋｇである。尚、建設車両用空気入り
タイヤの超大型サイズの６５シリーズ４５／６５−４５
（ローダ用）に至っては３７８８０Ｋｇに及ぶ。従っ
て、本発明による重荷重用空気入りタイヤとは、建設車
両用空気入りタイヤ及び産業車両用空気入りタイヤを指
すものである。

【０００９】上記のように負荷荷重が大きな建設車両用
空気入りタイヤ及び産業車両用空気入りタイヤのトレッ
ドに、前記の開示技術が示すサイプを各ブロックに設け
ると、一方では、制動時に力大きな接線力を受けてブロ
ックの動きが大きくなる。このため、各サイプの底部ま
たは各ブロックの側壁に限界を超える過大な応力が繰り
返し作用する結果、これらの部位に亀裂が生じ、この亀
裂が急速に進展してブロック欠けに至る問題があった。
この問題は牽引時においても同様に生じる。尚、牽引力
とはタイヤの氷雪路における駆動性能、氷雪路の登坂性
能等の、車両を所望の方向に推し進める性能の代表特性
として用いるものである。

【００１０】他方、各ブロックに設けるサイプの数を減
じるか、もしくはサイプの深さを浅くするか、あるいは
これら両者を併用するか等の対策を施せば、ブロック欠
けを防止すことは可能であるが、望ましい牽引力及び制
動力が得られない問題があった。換言すれば、牽引力及
び制動力とブロック欠けとは、建設車両用空気入りタイ
ヤ及び産業車両用空気入りタイヤに関して、依然、解決
されていない二律背反の関係にある。よって、従来、こ
れらのタイヤにはこの二律背反の問題を解決したタイヤ
は存在しなかった。

【００１１】したがって、本発明の目的は、前記の建設
車両用空気入りタイヤ及び産業車両用空気入りタイヤに
関する二律背反の問題を解決することにあり、更に具体
的には、トレッドに設けたブロックが欠落する不具合を
改善して、この欠陥を皆無とし、同時に、一層優れた牽
引力及び制動力を発揮する前記空気入りタイヤを提案す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による重荷重用空気入りタイヤは、１プライ
以上のカーカスと、このカーカスの外周側に配設したト
レッドとを具え、このトレッドに、複数本の周方向溝
と、これらの周方向溝に連通する複数本の幅方向溝とを
設けることにより、複数列のブロック列を形成し、少な
くとも一のブロック列の各ブロックに、幅方向に延在し
て前記周方向溝に連通する一本のサイプを設けた空気入
りタイヤにおいて、前記トレッドをキャップ層とベース
層とにより構成し、前記各ブロックを、前記サイプによ
り、相互に略等しい表面積を有するサブブロックに分割
し、前記サイプを、その深さ方向の終端部を拡幅した断
面形状として、前記サイプの深さをＨとし、前記サブブ
ロックの、サイプ縁からのトレッド周方向距離をＬとし
たとき、Ｈ／Ｌが次式、０．３≦Ｈ／Ｌ≦０．８を満たすことを特徴とするものである。

【００１３】本発明による好適な実施例において、前記
キャップ層のゴムの３００％伸張時モジュラスを、１５
０ｋｇｆ／ｃｍ²以上１８０ｋｇｆ／ｃｍ²以下とする
ことが望ましい。

【００１４】本発明による他の好適な実施例において、
前記ベース層のゴムの３００％伸張時モジュラスを、１
１０ｋｇｆ／ｃｍ²以上１４５ｋｇｆ／ｃｍ²以下とす
ることことが望ましい。

【００１５】本発明による更に他の実施例において、前
記サイプの深さ方向の終端部を前記キャップ層のゴムの
内部に位置させることが望ましい。

【００１６】以下、本発明を図示の実施例について一層
具体的に説明する。図１は、本発明による一実施例の空
気入りタイヤの主たる構成の、そのタイヤ赤道面Ｅから
左半分につき、図２に示すＹ−Ｙ線に沿う幅方向断面を
示す。図示の１は、本発明による一実施例の重荷重用空
気入りタイヤである。図示の２は、１プライ以上（図示
の例は１プライ）のカーカスであり、３はビード部にお
ける一対のビードコア（図は一方のみ示す）であり、カ
ーカス２はこれら一対のビードコア３にトロイド状をな
して跨る。図示の４はベルト層またはブレーカ層であ
り、５はトレッド、６はサイドウォール、７はベルト層
またはブレーカ層の端部近傍に設けたクッションゴムで
ある。図示の５ｂはトレッド５のベース層であり、５ｃ
はキャップ層である。トレッド５はベース層５ｂとキャ
ップ層５ｃとにより構成する。

【００１７】図１は、ラジアルカーカス構造としたタイ
ヤを例示しているが、本発明による重荷重用空気入りタ
イヤはこれに限定するものではなく、図示していない
が、カーカスをナイロン等の有機繊維コード等を用いた
複数プライにより構成した、いわゆるバイアスタイヤを
含むものである。

【００１８】図１において、図示の１１ａ，１２ａ及び
１３ａはそれぞれ周方向溝であり、図示の１５ｂは幅方
向溝の溝底を、Ｓ₁ｂは幅方向に延在するサイプの深さ
方向の終端部をそれぞれ示す。

【００１９】図２は、本発明による空気入りタイヤのト
レッドパターンの一実施例を示している。図示のＸ−Ｘ
はタイヤ赤道面Ｅがトレッド表面と交わる線を、ＴＷは
トレッドの幅をそれぞれ示す。図示の１１ａ及び１１ｂ
は共に中央部の周方向溝であり、１２ａ及び１２ｂは共
に、これら中央部の周方向溝のトレッド幅方向外側に設
けた周方向溝である。図示の１３ａ及び１３ｂはそれぞ
れトレッドの最も外側寄りに設けた周方向細溝である。

【００２０】図示の１５は、周方向溝１１ａと周方向溝
１１ｂとに連通する中央部の複数の幅方向溝であり、こ
れらの溝により図示のブロックＢ₁を形成すると共に中
央のブロックＢ₁の列を形成する。図示の１６ａは周方
向溝１１ａと周方向溝１２ａとに連通し、１６ｂは周方
向溝１１ｂと周方向溝１２ｂとに連通して、それぞれ、
ブロックＢ₂及びＢ₃を形成すると共にブロックＢ₂の
列及びＢ₃の列を形成する複数の幅方向溝である。この
実施例においては、更に、図示の複数の幅方向溝１７ａ
が周方向溝１２ａと周方向細溝１３ａとに連通し、複数
の幅方向溝１７ｂが周方向溝１２ｂと周方向細溝１３ｂ
とに連通して、これらの溝により、それぞれ、ブロック
Ｂ₄及びＢ₅を形成すると共にブロックＢ₄の列及びＢ
₅の列を形成するものである。

【００２１】図２において、図示のＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃、
Ｓ₄及びＳ₅はそれぞれサイプである。各一本のサイプ
Ｓ₁は、中央のブロック列の各ブロックＢ₁を略幅方向
に横断して延在し、中央の周方向溝１１ａ及び１１ｂに
連通する。各一本のサイプＳ ₂及びＳ₃は図示するよう
に、中央のブロック列の両側のブロック列の各ブロック
Ｂ₂及びＢ₃をそれぞれ略幅方向に横断して延在し、周
方向溝１１ａと１２ａとに、及び、周方向溝１１ｂと１
２ｂとに、それぞれ連通する。また、各一本のサイプＳ
₄及びＳ₅は、各ブロックＢ₂及びＢ₃の各ブロック列
の更にトレッドの外側寄りの各ブロック列の各ブロック
Ｂ₄及びＢ₅をそれぞれ略幅方向に横断して延在し、周
方向溝１２ａと周方向細溝１３ａとに、及び、周方向溝
１２ｂと周方向細溝１３ｂとに、それぞれ連通する。

【００２２】この実施例においては、上記のように各ブ
ロック列の各ブロックに一本のサイプを設けているが、
本発明においては少なくとも一のブロック列のブロック
に前記の一本のサイプを設けるものである。例えば、タ
イヤの車両への装着状態または使用状態において、トレ
ッドの幅方向の接地圧分布が一様でなく、トレッドの中
央部の接地圧が他のトレッド部分より高い場合にトレッ
ドの中央部のブロック列の各ブロックＢ₁に一本のサイ
プを配設し、他のブロック列の各ブロックにはサイプを
設けない場合を含む。

【００２３】また例えば、上記のタイヤの状態におい
て、トレッドの接地圧分布がトレッドの一方側の区域も
しくは両側区域で高い場合に、図２におけるブロックＢ
₂またはＢ₃のいずれか一のブロック列の各ブロックに
前記一本のサイプを設けるか、もしくは、これら両方の
ブロックの列の各ブロックに前記一本のサイプを設ける
かして、他のブロック列の各ブロックにサイプを設けな
い場合を含む。

【００２４】前記の各一本の各サイプＳ₁により、中央
のブロック列の各ブロックＢ₁を、略等しい表面積を有
するサブブロックＢ₁ａとＢ₁ｂとに分割する。更に、
前記の各一本のサイプＳ₂及びＳ₃より、中央のブロッ
ク列の両側のブロック列の各ブロックＢ₂及びＢ₃をそ
れぞれ略等しい表面積を有するサブブロックＢ₂ａとＢ
₂ｂとに、Ｂ₃ａとＢ₃ｂとにそれぞれ分割する。ま
た、前記の各一本のサイプＳ₄及びＳ₅により、上記同
様に、各ブロックＢ₄及びＢ₅をそれぞれ略等しい表面
積を有するサブブロックＢ₄ａとＢ₄ｂとに、Ｂ₅ａと
Ｂ₅ｂとにそれぞれ分割する。

【００２５】これらのサブブロックの形成はタイヤの装
着状態及び使用状態に適合するように、前記の各種のサ
イプ配設手段に従う。

【００２６】図３に、図２に図示のＺ−Ｚ線に沿う断面
を示す。図３におけるサイプＳ₁の断面形状は、図２に
図示するサイプＳ₁の幅方向における直角断面形状であ
る。図３において、サイプＳ₁は、少なくともトレッド
５の表面において図示のＷの断面幅を有すると共に、そ
の深さ方向の、ｋで示す終端部分において前記断面幅Ｗ
以上の断面幅Ｗｋを有する拡幅した終端部ｋを具える。
この拡幅した終端部ｋをサイプＳ₁の幅方向の全長に亙
って設けることが望ましい。

【００２７】前記サイプのトレッド表面部の断面幅Ｗ
と、前記サイプの終端部における断面幅Ｗｋとの寸度関
係を、１．５×Ｗ≦Ｗｋ≦３．５×Ｗとするのが好まし
い。

【００２８】図示のＳ₁ｂは前記終端部ｋにおけるサイ
プＳ₁の深さ方向の終端を示し、図示のＨはこのＳ₁ｂ
までのサイプの深さを示す。

【００２９】Ｌは、図示のように、サイプＳ₁の溝１５
側の縁から溝１５の縁に至るまでのトレッド周方向距離
である。換言すれば、Ｌは、図２の線Ｘ−Ｘと平行の関
係の下で規定される距離である。また該Ｌは、図３に示
す側でのみ規定するものではなく、図３の右側に同様に
採ることができる。更に該Ｌは、図２におけるＺ−Ｚ線
の位置に規定されず、ブロックＢ₁及びサイプＳ₁それ
ぞれの幅方向のいかなる位置においても適用し得るもの
である。

【００３０】本発明による前記実施例においては、前記
Ｈの値と前記Ｌの値とのＨ／Ｌの関係を、０．３≦Ｈ／
Ｌ≦０．８とすることが望ましい。尚、各ブロックの前
記各サイプによるサブブロック分割形成の方法は、上記
Ｈ／Ｌの値を満足する範囲で自由であり、図３の実施例
においては、各サイプを各ブロックの重心に関して点対
称となるように配設したものである。

【００３１】前記の拡幅した終端部ｋの断面形状の一実
施例を図３に示すように、その終端部の断面輪郭を、そ
の輪郭全体に亙って略円弧状曲線とすることができる。
また他の実施例において、図４の（ａ）及び（ｂ）に示
すように、拡幅した終端部の断面輪郭をサイプの深さ方
向に縦長の終端部ｋ₁またはｋ₂とすることができる。
図４の（ａ）に示す終端部ｋ₁の断面輪郭形状は、その
終端近傍部及び幅狭のサイプとの連通近傍部を曲線と
し、その他の部分を直線状としたものである。図４の
（ｂ）に示す終端部ｋ₂の断面輪郭形状は、その終端近
傍部を最大幅とし、幅狭のサイプの連通部に向かうに従
って幅狭としたものである。

【００３２】上記したサイプは、トレッドの中央部のブ
ロック列の各ブロックに設けたサイプを代表例として採
り上げ、これにについて説明したものである。従って、
前記の他のブロック列の各ブロックにも前記の構成にな
るサイプを配設し得るのは勿論である。

【００３３】前記の一実施例におけるトレッド５のキャ
ップ層５ｃのゴムの３００％伸張時のモジュラスを１５
０ｋｇｆ／ｃｍ²以上１８０ｋｇｆ／ｃｍ²以下とする
ことが望ましい。

【００３４】トレッド５のベース層５ｂのゴムは、その
３００％伸張時のモジュラスを前記キャップ層５ｃ以下
とすることが好ましく、このモジュラスの値を１１０ｋ
ｇｆ／ｃｍ²以上１４５ｋｇｆ／ｃｍ²以下とすること
が望ましい。同時に、このゴムの損失正接ｔａｎδの値
を０．０３以上０．１０以下とした低発熱ゴムとするこ
とが好ましい。

【００３５】図３に示すように、サイプＳ₁の拡幅した
終端部ｋの終端Ｓ₁ｂを前記キャップ層５ｃのゴムの内
部に止める。更に、この終端Ｓ₁ｂからベース層５ｂの
面に至る距離Ｐを前記幅方向溝１５の溝深さＤｈの１０
％以上７０％以下とすることが好ましい。更に、前記サ
イプＳ₁の深さＨは幅方向溝１５の溝深さＤｈの５０％
以上８５％以下の範囲で設定することが望ましい。尚、
幅方向溝の溝底を前記キャップ層５ｃのゴムの内部に止
めるものとする。

【００３６】

【作用】トレッドをキャップ層とベース層とにより構成
することで、以下に述べる機能分担が可能となる。第一
に、キャップ層のゴムに比較的高いモジュラスのゴムを
用いることにより、前記したような極めて大きな負荷荷
重の下で、制動・駆動の際にトレッドに加えられる大き
な接線力に対し、ブロックの座屈もしくはへたり等の現
象を防止することができる。このことが、低い摩擦係数
の氷雪路面における車両の駆動時、制動時に、Ｂ₁、Ｂ
₂、Ｂ₃等の前記の各ブロックを接地面に適切に当接可
能とし、進行方向に略直交する、Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃等の
サイプの縁を含めた各サブブロックの側縁（エッジ）を
氷雪路面に十分に圧接することが可能となり、いわゆる
エッジ効果を高めることができる。これにより望ましい
制動力及び駆動力が得られる。

【００３７】第二に、ベース層のゴムにキャップ層のゴ
ム以下の低いモジュラスを有するゴムを分断することな
く用いることで、前記のブロックの座屈もしくはへたり
等の現象を伴わずに、キャップ層に比較的高いモジュラ
スのゴムの使用を可能にするとともに、制動・駆動の際
にブロックもしくはサブブロックの望ましい変形を得る
ことを助成することとなる。この変形により各サブブロ
ックの、進行方向に略直交するエッジを氷雪路面に更に
一層十分に圧接することが可能となり、エッジ効果が更
に一層高められて大きな制動力及び駆動力を得ることが
できる。

【００３８】第三に、ベース層のゴムを低発熱性ゴムと
することができて、建設車両ないし中型以上の産業車両
に使用する重荷重用空気入りタイヤに固有の、トレッド
の高温度に起因するヒートセパレーションを防止するこ
とが可能となる。

【００３９】尚、本発明による重荷重用空気入りタイヤ
は、一方では、トレッドの摩耗寿命の確保が重要な前提
条件であり、トレッドの有効接地面積を可能な限り大き
く採ることが必要である。他方では、氷雪路上における
望ましい牽引力及び制動力を確保するために、トレッド
の溝部分が占める比率の、いわゆるネガティブ比を極力
大きく採ることが望まれる。本発明においては、これら
の相反する要求を共に満たすために、前記ネガティブ比
を３０％以上４０％以下とすることが好ましい。重荷重
用空気入りタイヤに単純にこの範囲の値のネガティブ比
を採用すれば、トレッドの全体のゴム容積が、一般のト
ラック用空気入りタイヤのトレッドゴム容積対比著しく
大きくなり、ヒートセパレーションの恐れが生じる。こ
のことが、上記のベース層を低発熱ゴムとした所以であ
る。

【００４０】少なくとも一のブロック列の各ブロックに
一本のサイプを設けるとしたのは以下の理由による。元
来、一般トラック対比溝深さが深く、これに合わせて深
いサイプが要求される重荷重用空気入りタイヤのトレッ
ドの各ブロックに複数本のサイプを設ければ、各ブロッ
クの曲げ剛性の著しい低下を招く。これらのブロック
に、前記したように、一般のトラック用空気入りタイヤ
の１．５倍以上に及ぶ接線力が加えられと、特に、各サ
イプの終端部ｋに過大な応力が作用して該部分に亀裂が
生じ、この亀裂が成長してブロック欠けに至るからであ
る。このブロック欠けを防止するために、図３に例示す
る距離Ｌを十分長い値とすれば、図２に示す幅方向溝１
５、１６ａ，１６ｂ等の配設個数が減少して望ましい牽
引力及び制動力が得られない欠点が生じる。

【００４１】上記の諸欠点を解決するため、本発明はサ
イプＳ₁の終端部ｋを拡幅するものである。拡幅された
終端部ｋを設けることにより、Ｂ₁ａ、Ｂ₁ｂ等のサブ
ブロックがトレッドの接線力方向に一層容易に撓むこと
が可能となる。同時に、このことにより終端部ｋに加え
られる集中応力の分散が可能となる。これらの作用によ
り、望ましい駆動力及び制動力を具えることが可能にな
り、同時に、ブロック欠けを防止することができる。

【００４２】各ブロックに一本のサイプを設け、このサ
イプにより各ブロックを、相互に略等しい表面積を有す
るサブブロックに分割するとしたのは、一個のブロック
における各サブブロックのトレッド周方向における剛性
差を極力減少させることにより、制動性能と駆動性能と
が略等しい性能となるようにバランスさせるとの理由に
よる。これを更に図３に従って具体的に説明する。

【００４３】図３において、制動時及び駆動時にトレッ
ド周方向に接線力が加えられた場合、例えば駆動時には
サイプＳ₁がトレッド周方向に拡幅し、図の左側のエッ
ジが路面に食い込む作用、即ち、エッジ効果をもたら
す。制動時には同様に拡幅するが、逆に図の右側のエッ
ジが路面に食い込むエッジ効果を発揮する。これらの現
象から判るように、サブブロックの表面積が大きく異な
れば、各サブブロックの剛性が大きく異なり、制動力も
しくは駆動力の少なくとも一方の性能を犠牲とすること
となり、両性能の望ましいバランスが得られない不具合
を生じる。同時に、サブブロックの剛性を略等しくする
ことで、非氷雪路走行時の各ブロックもしくは各サブブ
ロックの偏摩耗を抑制する効果が得られる。

【００４４】上記のような、サブブロックの容易な撓み
を実現し、かつ、効果的な応力分散を行わせるために、
サイプＳ₁の断面幅Ｗと、サイプの終端部ｋの断面幅Ｗ
ｋとの関係を前記のごとく定めたものである。即ち、前
記Ｗｋの値が前記Ｗの値の１．５未満では望ましい上記
効果が得られず、３．５を越えるとサブブロックの撓み
が大きくなり過ぎて、終端部ｋに過大な応力が作用し、
望ましくない。

【００４５】本発明においては上記に加え、サイプ深さ
Ｈと、サブブロックの、サイプ縁からのトレッド周方向
距離Ｌとの望ましい関係を、以下の実験により求めたも
のである。

【００４６】まず、供試タイヤのサイズを、建設車両と
産業車両とに共用するラジアル構造の１４．００Ｒ２５
のトレッドクラスＥ３として、このタイヤのトレッドパ
ターンを、図２に示すブロックタイプとした。各ブロッ
クに配設した一本のサイプの深さＨの値と、サブブロッ
クの、サイプ縁からのトレッド周方向距離Ｌの値とをそ
れぞれ変えて、各種のＨ／Ｌの値を有するタイヤを準備
した。各サイプの断面形状は図３に従うものである。
尚、トレッドのキャップ層には３００％伸長時モジュラ
スが１６０ｋｇｆ／ｃｍ²のゴムを使用した。

【００４７】次いで、各供試タイヤの、アイスバーンと
なった氷雪路面における制動性能試験及び氷雪路と非氷
雪路とが混在する路面を約１万ＫＭ走行させる耐ブロッ
ク欠け性能試験を実施した。制動性能試験は速度約４０
ＫＭ／Ｈから急制動を行い、ブレーキを加えた地点から
停止するまでの各供試タイヤの制動距離Ｄｔ（Ｍ）を測
定した。制動性能試験については、別途、従来の、同様
トレッドパターン（但しサイプを除去）にスパイクを具
えたタイヤの、同一試験条件の下での制動距離Ｄｃを測
定した。また耐ブロック欠け性能はサイプの終端部に生
じた亀裂の長さＣｋ（ｍｍ）を測定した。

【００４８】評価及び試験結果の整理を以下のように行
った。制動性能は、（Ｄｔ／Ｄｃ）×１００に従って計
算した値（指数値）を以て表した。耐ブロック欠け性能
は、（１／Ｃｋ）×１００に従って計算した値（指数
値）を以て表した。これらの値をプロットしたグラフを
図５に示す。図５は、横軸に前記Ｈ／Ｌを採り、一方の
縦軸（図５の左）に制動性能指数を、他方の縦軸に耐ブ
ロック欠け性能指数を採って、前記各プロットを滑らか
な線で結んで得られたグラフである。

【００４９】図５によれば、制動性能は、Ｈ／Ｌの値が
約１．２５近傍で最良となり、この値を越えると急激に
低下することを示している。また、Ｈ／Ｌの値が１．２
５以下に減少するに伴い制動性能は低下するが、この低
下傾向の状態は比較的緩やかである。耐ブロック欠け性
能は、Ｈ／Ｌの値が約０．３５近傍で最良であり、この
値の前後で低下傾向を示す。これら両者の性能をＨ／Ｌ
の値で見れば、それぞれの性能の最良点が得られるＨ／
Ｌの値に大きな隔たりが存在することが判る。

【００５０】前記の両性能を同時に望ましい性能領域に
維持するため、本発明においては、Ｈ／Ｌの値を０．３
以上、０．８以下としたものである。Ｈ／Ｌの値が０．
３未満では、耐ブロック欠け性能を所望の優れた状態に
保持し得るものの、反面、氷雪路面における制動性能の
低下が著しく、顧客の要求を満たすことができず、不所
望である。またＨ／Ｌの値が０．８を越えると、氷雪路
面における十分な制動性能を発揮するものの、耐ブロッ
ク欠け性能が著しく低下して本発明の目的を達成し得な
い。

【００５１】トレッドのキャップ層のゴムの３００％伸
張時モジュラスが１５０ｋｇｆ／ｃｍ²未満では、各ブ
ロックの剪断剛性が著しく低下して、前記したように各
ブロックおよび各サブブロックの座屈もしくはへたりを
生じ、必要とする駆動力、制動力が得られず、加えて、
各サイプの終端部に過大な歪みが作用してブロック欠け
を発生する恐れがあり望ましくない。更に、トレッドの
耐摩耗性が好ましくない程度まで低下する不具合を生じ
る。また、この３００％伸張時モジュラスが１８０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²を越えると、各ブロックの剪断剛性が大きく
なり過ぎて、氷雪路面における望ましい制動性能及び駆
動性能が得られず不可である。

【００５２】トレッドのベース層のゴムの３００％伸張
時モジュラスが１１０ｋｇｆ／ｃｍ ²未満では、各ブロ
ックの剪断剛性が著しく低下して、各ブロックおよび各
サブブロックの座屈もしくはへたりを助長し、必要とす
る駆動力、制動力が得られず、加えて、各サイプの終端
部に過大な歪みが作用してブロック欠けを発生する恐れ
があり望ましくない。更に、トレッドの耐摩耗性を損な
う不具合を生じる。また、この３００％伸張時モジュラ
スが１４５ｋｇｆ／ｃｍ²を越えると、制動時及び駆動
時に各ブロックもしくは各サブブロックの望ましい変形
の助成効果が不十分となり、氷雪路面における望ましい
制動性能及び駆動性能が得られず不可である。

【００５３】サイプの深さ方向の終端部ｋをトレッドの
キャップ層５ｃの内部に止めたのは、この終端部ｋをベ
ース層５ｂの内部に位置させると、終端部ｋの終端Ｓ₁
ｂが高い剛性を有するベルト層４またはブレーカ層を含
むカーカスのクラウン部に接近し過ぎる結果、駆動時、
制動時に終端部ｋに過大な応力が集中し該部に亀裂が発
生し易くなり、ブロック欠けの恐れが生じるからであ
る。

【００５４】上記理由と同様理由により、図３におい
て、前記終端部ｋの終端Ｓ₁ｂからベース層５ｂの外側
面に至る距離を幅方向溝１５の溝深さＤｈの１０％以上
７０％以下としたものであり、かつ、サイプＳ₁のふか
さＨを前記溝深さＤｈの５０％以上８５％以下としたも
のである。

【００５５】

【実施例】本発明の再現性を確かめるため、前記の実験
とは異なる、建設車両及び産業車両に共通のタイヤサイ
ズ１８．００Ｒ２５のトレッドクラスＥ４の実施例のタ
イヤを準備した。このタイヤの基本構成は図１に従い、
その骨格構造を、ラジアル配列の補強スチールコードに
なる１プライのカーカス及び補強スチールコードよりな
る４層のベルト層により構成した。トレッドはキャップ
層とベース層とで構成し、キャップ層に３００％伸張モ
ジュラスが１６０ｋｇｆ／ｃｍ²のゴムを、ベース層に
３００％モジュラスが１４０ｋｇｆ／ｃｍ²のゴムをそ
れぞれ適用した。

【００５６】トレッドパターンは図２に示すパターンを
用いた。トレッド幅ＴＷは４１０ｍｍである。周方向溝
１１ａ、１１ｂ、１２ａ及び１２ｂの溝深さはそれぞれ
２６ｍｍ、周方向細溝１３ａ及び１３ｂの溝深さは１３
ｍｍである。幅方向溝１５、１６ａ、１６ｂ、１７ａ及
び１７ｂそれぞれの溝深さＤｈを２３．６ｍｍとした。
尚、幅方向溝１５は相互に平行であり、他の幅方向溝も
同様に、それぞれの溝において相互に平行である。

【００５７】図２に示すＢ₁からＢ₅までの各ブロック
は、その両側部に周方向長さがブロックの主要部分より
短い部分を設けているが、この短い部分の周方向長さ
を、各ブロックにおいて同一の３８ｍｍとし、各ブロッ
クの主要部分におけるトレッド周方向の長さをそれぞれ
同一の６６ｍｍとした。図３に例示する向きのサブブロ
ックの周方向長さＬは、各ブロックＢ₁からＢ₅まで同
一とし、ブロックの、主要部分においてそれぞれ３１ｍ
ｍから３５ｍｍの範囲とし、短い部分においてそれぞれ
１９ｍｍから２０ｍｍとした。

【００５８】各サイプＳ₁からＳ₅までの断面幅Ｗをそ
れぞれ同一の０．８ｍｍとし、それらサイプの深さＨを
全て同一の１５ｍｍとした。Ｈ／Ｌは、各ブロックの前
記主要部において０．４３から０．４８の範囲となり、
また、各ブロックの前記の短い部分において０．７５か
ら０．７９の範囲である。尚、各サイプは各ブロックの
重心位置に関して点対称となるよう各ブロックに設け
た。各サイプの拡幅した終端部ｋは、その断面形状を図
３の輪郭形状とし、その断面幅Ｗｋを２．４ｍｍとして
サイプの全域に亙らせた。尚、図３に示す、終端部ｋの
終端Ｓ₁ｂからベース層５ｂの外側表面までの距離Ｐは
１４ｍｍであった。

【００５９】上記実施例のタイヤの性能を検証するため
に、別途、比較例のタイヤ及び従来例のタイヤを準備し
た。これらのタイヤは、トレッドパターンの各ブロック
及び各サブブロックの寸法と前記Ｌの値とを除いて全て
実施例のタイヤと同一とした。

【００６０】比較例のタイヤの各ブロックの、主要部分
におけるトレッド周方向長さを１２０ｍｍ、周方向長さ
の短い部分の長さを１０６ｍｍとし、前記Ｌの値を、前
者で５９．６ｍｍ、後者で５２．６ｍｍとした。従っ
て、比較例のタイヤにおけるＨ／Ｌの値は前者で０．２
５、後者で０．２９となる。

【００６１】従来例のタイヤの各ブロックの、主要部分
におけるトレッド周方向長さを３５ｍｍ、周方向長さの
短い部分の長さを２０ｍｍとし、前記Ｌの値を、前者で
１７．５ｍｍ、後者で１０ｍｍとした。従って、従来例
のタイヤにおけるＨ／Ｌの値は前者で０．８５、後者で
１．５となる。

【００６２】上記３例のタイヤを、建設車両である３２
トンのダンプトラックにそれぞれ装着して、アイスバー
ン状の氷雪路面での制動試験と、一部氷雪路面を含む非
氷雪路面の実地走行試験とを実施した。制動試験の方法
は前記の同様試験と同一で、速度４０ＫＭ／Ｈから急ブ
レーキを掛けて停止するまでの距離を測定した。ブロッ
ク欠け試験は、約１万ＫＭ（約７００エンジアワー）走
行後にブロックに発生していた亀裂長さを測定した。評
価のための整理の方法は前記と同一である。

【００６３】試験の結果を以下に記す。数値は、従来例
のタイヤの性能を１００とする指数で表わし、値が大な
るほど良いことを示す。制動性能は、実施例のタイヤで
９１、比較例のタイヤで６８であった。耐ブロック欠け
性能は、実施例のタイヤで１４３、比較例のタイヤで１
１４であった。本発明による実施例のタイヤは、従来例
のタイヤ対比、制動性能において僅かな低下が認められ
るものの実用上許容できる性能を具え、しかも耐ブロッ
ク欠け性能において、従来例のタイヤ対比格段に優れた
結果を示し、実用上全く問題とならないブロックの耐久
性を達成することができた。比較例のタイヤは耐ブロッ
ク欠け性能での改善は見られたが、制動性能において実
用性に欠ける低いレベルに止まった。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、建設車両及び産業車両
に用いる氷雪路用空気入りタイヤで、従来、解決し得な
かった牽引力及び制動力と、トレッドの耐ブロック欠け
性能との両立を実現でき、氷雪路面において優れた牽引
力及び制動力を発揮すると同時にトレッドに設けたブロ
ックが欠落する不具合を皆無とすることができる、安全
にして、かつ、経済的な重荷重用空気入りタイヤを提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による一実施例の幅方向断面の
左半分を示す図である。

【図２】図２は、図１に示す一実施例のトレッドパター
ン図である。

【図３】図３は、図２に示すＺ−Ｚ線に沿う拡大断面図
である。

【図４】図４の（ａ）及び（ｂ）は、他の実施例のサイ
プの断面図である。

【図５】図５は、制動性能及び耐ブロック欠け性能と、
Ｈ／Ｌとの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１本発明による重荷重用空気入りタイヤ２カーカス４ベルト層もしくはブレーカ層５トレッド５ａキャップ層５ｂベース層１１ａ周方向溝１２ａ周方向溝１３ａ周方向細溝１５幅方向溝１６ａ幅方向溝１７ａ幅方向溝Ｂ₁ ブロックＢ₂ ブロックＢ₃ ブロックＳ₁ サイプＢ₁ａサブブロックＢ₁ｂサブブロックＬサイプ縁からのトレッド周方向距離Ｈサイプの深さｋサイプの拡幅終端部Ｗサイプの幅Ｗｋサイプの拡幅終端部の幅Ｄｈ幅方向溝の溝深さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ６０Ｃ 11/13

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】１プライ以上のカーカスと、このカーカ
スの外周側に配設したトレッドとを具え、このトレッド
に、複数本の周方向溝と、これらの周方向溝に連通する
複数本の幅方向溝とを設けることにより、複数列のブロ
ック列を形成し、少なくとも一のブロック列の各ブロッ
クに、幅方向に延在して前記周方向溝に連通する一本の
サイプを設けた空気入りタイヤにおいて、前記トレッドをキャップ層とベース層とにより構成し、
前記各ブロックを、前記サイプにより、相互に略等しい
表面積を有するサブブロックに分割し、前記サイプを、
その深さ方向の終端部を拡幅した断面形状として、前記
サイプの深さをＨとし、前記サブブロックの、サイプ縁
からのトレッド周方向距離をＬとしたとき、Ｈ／Ｌが次
式、０．３≦Ｈ／Ｌ≦０．８を満たすことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項２】前記キャップ層のゴムの３００％伸張時
モジュラスを、１５０ｋｇｆ／ｃｍ²以上１８０ｋｇｆ
／ｃｍ²以下とすることを特徴とする請求項１に記載の
重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項３】前記ベース層のゴムの３００％伸張時モ
ジュラスを、１１０ｋｇｆ／ｃｍ²以上１４５ｋｇｆ／
ｃｍ²以下とすることを特徴とする請求項１もしくは２
のいずれか一項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項４】前記サイプの深さ方向の終端部を前記キ
ャップ層のゴムの内部に位置させることを特徴とする請
求項１から３までのいずれか一項に記載の重荷重用空気
入りタイヤ。