JP3570182B2 - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてトラック、バス用等の重荷重用空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
トラック、バス用等の重荷重用空気入りタイヤとして、トレッド部にタイヤ周方向に連続する複数本の主溝を有するとともに、トレッド両側端部に主としてリブ状の陸部を有し、主にトレッド端（ショルダー端）がエッジに形成されて全体としてボックス形をなす、所謂スクエアショルダータイプのタイヤが知られている。
【０００３】
かかるタイヤは、トレッド幅が広幅のもの、接地面積の大きいものほど、耐摩耗性や操縦安定性やグリップ性がよいことから、トレッド幅が広幅化される傾向にある。その一方、トレッド幅を大きくすると、トレッド端部（ショルダー部）の接地圧が局部的に著しく高くなり、トレッド端部の肩落ち等の偏摩耗が生じ易くなる。
【０００４】
前記の偏摩耗を低減するために、図７のように、トレッド部（２１）の両側端部（２３）のトレッド端（ｅ）よりやや内側に細溝（２２）を設けて、トレッド端部の接地圧の上昇を抑えるようにしたものがあるが、この場合、実質的なトレッド幅、接地面積が減少する上、細溝（２２）で石噛みが生じたり、溝底にクラックが発生したり、トレッド端部の欠けが発生する等の問題が生じる。
【０００５】
そこで、トレッド端部を、本来のショルダーの側面よりも側方へ突出させた形態にしてトレッド幅を広幅化することにより、大きな接地面積を確保しながら、突出したトレッド端部の動きで該端部の接地圧の上昇を吸収できる構造のタイヤを提案している（特開平４−１８９６０４号）。
【０００６】
しかしながら、ベルト幅をそのままにして、トレッド端部だけを側方へ突出させる形でトレッド幅を広くした場合、ラジアルタイヤ特有の高剛性の接地面が維持され難く、そのためトレッド面内の動きが多くなり、ヒステリシス・ロスにより転がり抵抗が悪化する上、ショルダー部での偏摩耗の抑制効果も充分に得られない。
【０００７】
特に、重荷重用空気入りタイヤは、ある程度の摩耗が進行した時点で、ベルト外側のトレッド部を更新用トレッドと取替えることにより、更新して再使用することが一般に行なわれているが、前記の偏摩耗のために早期に更新加工に供する必要がある。
【０００８】
また、タイヤの更新加工においては、通常、タイヤの最外ベルト層の外側に少なくとも２．５ｍｍ程度のゴム厚を残してトレッド部をバフ掛け（削り落とし）し、この部分に板状の更生用トレッドを貼り付けて接合一体化する。その方法として、更新加工部分がトレッド部のみであることから、バフ掛けした台タイヤの面上に、予め成形した更新用トレッドを接着材層を介して貼り付けた状態で、大きな加硫釜に入れて再加硫することにより接合する、いわゆるコールドタイプの更新方法を採用することが多い。
【０００９】
この際、前記バフラインのタイヤ側面位置に凹部が存在していると、もとのトレッド幅に対して、更新タイヤのトレッド幅が狭くなってしまう。このため、更新用トレッドとバフ掛けした台タイヤとの接合面の幅を合せ難くなったり、当初よりもトレッド幅の狭い更新タイヤとなり、摩耗ライフを損ねる等といった問題がある。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなしたものであり、重荷重用空気入りタイヤとして、所定のトレッド幅、すなわち接地面積を確保して、耐摩耗性を犠牲にすることなく、タイヤの更新性を良好に確保でき、同時に荷重負荷によるたわみによるショルダー部への応力集中を防ぎ、ベルト端歪を軽減でき、ひいては低転がり抵抗化を促進できる重荷重用空気入りタイヤを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する本発明は、トレッド部に複数本のタイヤ周方向に連続する主溝を有し、少なくともトレッド両側端部にリブ状の陸部を有する重荷重用空気入りタイヤであって、タイヤ側面におけるトレッド端よりタイヤ径方向内側のバットレス部に、タイヤ周方向に延びる環状凹陥部が設けられてなり、前記環状凹陥部は、そのタイヤ径方向内側端が、タイヤ更新のためにトレッド部をバフ掛けする場合のバフラインがタイヤ側面と交わる点（ａ）よりタイヤ径方向外側の位置にあることを特徴とする。
【００１２】
前記のバフラインは、最外ベルト層の外側少なくとも２．５ｍｍのゴム厚を残すように設定されるのが普通である。
【００１３】
前記の重荷重用空気入りタイヤであると、当初は所定のトレッド幅つまりは接地面積を確保して、高剛性接地面を維持でき、しかもトレッド端部（ショルダー部）において局部的な接地圧の上昇が生じたときには、その圧力を環状凹陥部で吸収できるため、ショルダー部での応力集中がなく、ころがり抵抗を低減でき、かつ肩落ち等の偏摩耗が生じ難いものとなる。
【００１４】
そして、タイヤに所定以上の摩耗が生じて、トレッド部を更新する必要が生じたときには、摩耗したタイヤのトレッド部を、最外ベルト層のタイヤ径方向外側に所定のゴム厚、例えば少なくとも２．５ｍｍ程度のゴム厚を残すようにバフ掛けにより削り落すが、この際、前記タイヤ側面のバットレス部に形成されている環状凹陥部のタイヤ径方向内側端が、前記のように設定されるバフライン（Ｌ）がタイヤ側面と交わる点（ａ）よりタイヤ径方向外側の位置にあるために、更新用トレッドとの接合面は前記環状凹陥部の個所を避ける形で、本来のタイヤ側面での幅を確保でき、ひいては前記更新用トレッドと台タイヤの接合面の幅を合せ難くなったり、更新用トレッドの幅が狭くなったりする問題が生じない。
【００１５】
したがって、更新タイヤにおいては、当初の所定のトレッド幅を確保でき、トレッド幅、接地面積の減少を防止できる。
【００１６】
前記の重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記環状凹陥部のタイヤ径方向内側端が、各主溝の底面を結ぶ仮想線の延長部分とタイヤ側面とが交わる点（ｂ）よりタイヤ径方向内側の位置にあるのが特に好適である。すなわち、前記環状凹陥部の内側端が前記点（ｂ）よりタイヤ径方向外側の位置にあって、環状凹陥部のタイヤ径方向の幅が小さくなると、トレッド端部での接地圧の上昇を抑える効果が充分に得られなくなる上、トレッド端部の弾性変形による応力が環状凹陥部の底部に集中し易くなるので、前記のように環状凹陥部のタイヤ径方向内側端を前記点（ｂ）よりタイヤ径方向内側の位置にあるように形成しておくのがよい。
【００１７】
また、本発明は、前記の重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記環状凹陥部のタイヤ径方向外側端が、トレッド端から主溝深さの１／３の点より下方位置で主溝深さの２／３までの間にあるように形成されてなるものである。これにより、使用当初においては本来のトレッド幅を確保できるとともに、この本来のトレッド幅を確保できる期間が長くなり、タイヤ性能を良好に保持できる。
【００１８】
また前記環状凹陥部は、前記のトレッド端からトレッド幅の１〜４％タイヤ内方側の点（ｄ）よりタイヤ軸心に対し直角の垂線を下ろしたとき、環状凹陥部の最深部が該垂線より外側部にあるように形成しておくのがよい。すなわち、このことと、環状凹陥部のタイヤ径方向内側端が、最外ベルト層の外側に少なくとも２．５ｍｍ上のゴム厚を保有するように設定されるバフラインがタイヤ側面と交わる点（ａ）よりタイヤ径方向外側の位置にあることとによって、最外ベルト層の端部と環状凹陥部との間に充分な間隔を確保でき、ベルト端の亀裂やセパレーションの発生を防止できる。またショルダー端エッジに若干の丸みを付け、サイプを加える等の処置を施して、山間部等で生じる横力に対応することもできる。
【００１９】
なお、本発明が対象とする重荷重用空気入りタイヤは、タイヤ幅が１６５ｍｍ以上、扁平率が９０％以下、リム径が１５インチ以上のトラック、バス用のタイヤで、主として前輪または遊輪用に使用されるものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。
【００２１】
図１は重荷重用空気入りタイヤ（Ｔ）の１実施例を示すタイヤ幅方向に沿う断面図である。図２は同上の一部の拡大断面図である。
【００２２】
図において、（１）はタイヤ（Ｔ）のトレッド部、（２）はビードコア（３）を備える両側のビード部（４）からタイヤ径方向外向きに延びるサイドウォール部で、その両端がトレッド部（１）でつながれている。これらの内周に沿って両端がビードコア（３）で折返されて支持されたカーカス（５）を備え、またトレッド部（１）とカーカス（５）の間に複数層よりなるベルト層（６）を備えている。なお、必要に応じてベルト（６）の外側に繊維コード等よりなる補強層が配される。このようなタイヤの内部構造は、基本的に従来周知のラジアルタイヤ構造のタイヤと同じであり、その詳細な説明は省略する。
【００２３】
また前記トレッド部（１）には、図１に示すように、タイヤ周方向にストレート状あるいはジグザグ状に連なる複数本（図の場合は４本）の主溝（７）を有し、少なくともトレッド部（１）の両側端部にリブ状の陸部（８）を有するもので、図の場合トレッド部（１）の中央域も、前記主溝（７）により隔成されたリブ状の陸部（８）を有するリブパターンを基調とするものを示している。なお、前記陸部（８）には、必要に応じて主溝（７）同士をつなぐ比較的細いスリットと称する横溝が形成される場合があり、さらにサイプと称する細溝が形成されることもある。
【００２４】
前記トレッド部（１）の両側端部、つまり最外側の主溝（７）より外側のリブ状の陸部（８）によるショルダー部（１３）のトレッド面とタイヤ側面とが交わるトレッド端（ｅ）が、主にボックス形のエッジに形成された、所謂スクエアショルダータイプのタイヤとされている。前記トレッド端（ｅ）に若干の丸みを付ける場合もある。
【００２５】
そして、本発明の場合、前記トレッド端（ｅ）のタイヤ径方向内側（図面の下方側）のバットレス部（９）には、断面において本来のタイヤ側面からのえぐり形状をなしてタイヤ周方向に延びる環状凹陥部（１０）が設けられている。この環状凹陥部（１０）としては、タイヤ周方向に連続した環状をなすものにかぎらず、周方向の所々で断続しているもので、全体として実質的に環状をなすものであればよい。
【００２６】
前記環状凹陥部（１０）は、そのタイヤ径方向内側端（１１）が、タイヤ更新のために最外ベルト層（６ａ）の外側に所定のゴム厚（ｔ１）を残してトレッド部（１）をバフ掛けする場合のバフライン（Ｌ）、例えば従来一般に、タイヤの更新の際には最外ベルト層（６ａ）の外側に２．５ｍｍ程度のゴム厚を残してバフ掛けされていることから、最外ベルト層（６ａ）より約２．５ｍｍタイヤ径方向外側に想定したラインをバフライン（Ｌ）として、該ライン（Ｌ）がタイヤ側面と交わる点（ａ）よりタイヤ径方向外側の位置にあるように形成されている。特に図の実施例においては、前記内側端（１１）が、各主溝（７）の底面を結ぶ仮想線（７ａ）の延長部分がタイヤ側面と交わる点（ｂ）よりタイヤ径方向内側で、前記点（ａ）よりタイヤ径方向外側の位置にあるように形成されている。
【００２７】
前記の環状凹陥部（１０）のタイヤ径方向外側端（１２）については、トレッド端（ｅ）から主溝（７）深さの１／３の点（ｃ）よりタイヤ径方向内側の位置にあるのが、当初のトレッド幅（ＴＷ）を長く確保でき好ましい。ただし、前記環状凹陥部（１０）のタイヤ径方向の幅が小さくなる程、該環状凹陥部（１０）の底部に応力が集中しクラック等が発生し易くなるので、前記環状凹陥部（１０）の前記外側端（１２）があまりタイヤ径方向内側の位置にあるのは好ましくない。したがって、前記環状凹陥部（１０）の前記外側端（１２）は、トレッド端（ｅ）から主溝深さの１／３〜２／３の間に位置させるのが特に好適である。
【００２８】
また前記のえぐり形状の環状凹陥部（１０）は、トレッド端（ｅ）からトレッド幅の１〜４％タイヤ内方側の点（ｄ）、例えば５ｍｍ程度タイヤ内方側の点よりタイヤ軸心に対し直角の垂線を下ろしたとき、前記環状凹陥部（１０）の最深部が該垂線より外側部にあるように形成しておくのがよい。このことと、環状凹陥部（１０）の前記内側端（１１）が前記バフライン（Ｌ）がタイヤ側面と交差する点（ａ）よりタイヤ径方向外側の位置にあることとによって、本来のタイヤ側面からのえぐり形状をなす環状凹陥部（１０）を有するにも拘らず、最外ベルト層（６ａ）の端部と環状凹陥部（１０）およびタイヤ側面との間に充分なゴム厚（通常、１２ｍｍ以上）を確保できることになる。
【００２９】
上記した環状凹陥部（１０）の形態としては、図２のもののほか、図３〜図５に例示するように、タイヤ径方向外側端（１２）と内側端（１１）の位置および深さ等が、上記した条件範囲で種々の形態による実施が可能である。
【００３０】
いずれの場合においても、バットレス部（９）に本来のタイヤ側面からのえぐり形状による環状凹陥部（１０）があるために、トレッド幅（ＴＷ）が比較的広幅に設定されていても、環状凹陥部（１０）によってトレッド端部がタイヤ径方向に動き易くなる。またそのため、トレッド端部での接地圧の上昇を吸収でき、本来のトレッド幅すなわち接地面積を確保しながら、接地圧の局部的な上昇を抑え、ころがり抵抗（ＲＲ）を低減できるとともに、肩落ち等の偏摩耗が生じ難いものとなる。
【００３１】
例えば、バットレス部に環状凹陥部を有する図２の構造のリブパターンのタイヤで、タイヤサイズが２８５／７５Ｒ２４．５ １４ＰＲの実施例のタイヤと、バットレス部に環状凹陥部を有さない同サイズの通常タイヤ（比較例）とを用いて、コーナリングパワー（ＣＰ）、ころがり抵抗（ＲＲ）および偏摩耗を測定し比較したところ、下記の表１のとおりとなった。すなわち、実施例のタイヤは、比較例のタイヤと比較して、コーナリングパワー（ＣＰ）は高く、ころがり抵抗（ＲＲ）は小さくなり、また偏摩耗についてはほとんど差のないものとなった。
【００３２】
なお、コーナリングパワー（ＣＰ）は、規格荷重、規格内圧に設定されたタイヤに、台上試験で左右に２°のスリップ角を加え、時速１０ｋｍ／ｈで測定した横力の絶対値の平均をスリップ角２°で割った値であり、比較例を１００として指数で表示した。
【００３３】
ころがり抵抗（ＲＲ）は、「ＪＡＴＭＡ トラック及びバス用タイヤの転がり抵抗試験方法」の力測定法により、時速６０ｋｍで１時間のならし走行後に測定したもので、比較例を１００として指数で示した。
【００３４】
偏摩耗については、ドラム試験により行ない、２４．５×８．２５リムで、内圧８５０ｋＰａ、荷重は規格の１５０％、速度４０ｋｍ／ｈで６７００ｋｍ走行後のタイヤショルダー端部の状態を目視で評価し、比較例を１００として指数で表示した。
【００３５】
【表１】

そして、所定以上の摩耗が生じた場合等のタイヤの更新加工において、図６のように、タイヤ（Ｔ）のトレッド部（１）を、最外ベルト層（６ａ）の外側に２．５ｍｍ程度のゴム厚（ｔ１）を残すようにバフ掛けにより削り落し、このバフ掛けした面上に更新用トレッド（１ａ）を貼り付け接合一体化させるが、この際、本発明のタイヤの場合には、バットレス部（９）に形成された環状凹陥部（１０）のタイヤ径方向内側端（１１）が、前記バフライン（Ｌ）がタイヤ側面と交わる点（ａ）よりタイヤ径方向外側の位置にあるために、更新用トレッド（１ａ）との接合面に相当するタイヤ側面には前記環状凹陥部（１０）が存在しないことになる。
【００３６】
それゆえ、前記更新用トレッドとの接合面の部分では本来のタイヤ側面による幅を確保できる。またそのため、更新用トレッドと台タイヤの接合面の幅を合せ難い、あるいは更新用トレッドの幅が狭くなるといった問題が生じず、当初のトレッド幅を確保した更新タイヤを得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
上記のように本発明の重荷重用空気入りタイヤによれば、所定のトレッド幅、すなわち接地面積を確保して、耐摩耗性を犠牲にすることなく、タイヤの更新性を良好に確保でき、同時に荷重負荷による撓み変形に伴うショルダー部の応力集中を防ぎ、ベルト端歪を軽減でき、ひいては低転がり抵抗化を促進できる重荷重用空気入りタイヤを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の重荷重用タイヤのラジアル方向に沿う断面図である。
【図２】同上の一部の拡大断面図である。
【図３】環状凹陥部の形態を異にする他の実施例の一部の断面図である。
【図４】環状凹陥部の形態を異にする他の実施例の一部の断面図である。
【図５】環状凹陥部の形態を異にする他の実施例の一部の断面図である。
【図６】タイヤ更新加工状態の説明図である。
【図７】従来のタイヤの一部の断面図である。
【符号の説明】
（Ｔ） タイヤ
（１） トレッド部
（２） サイドウォール部
（４） ビード部
（５） カーカス
（６） ベルト層
（６ａ） 最外ベルト層
（７） 主溝
（７ａ） 主溝の底面を結ぶ仮想線
（８） 陸部
（９） バットレス部
（１０） 環状凹陥部
（１１） 環状凹陥部のタイヤ径方向内側端
（１２） 環状凹陥部のタイヤ径方向外側端
（ａ） バフラインがタイヤ側面と交わる点
（ｂ） 仮想線の延長部分がタイヤ側面と交わる点
（ｃ） 主溝深さの１／３の点
（ｄ） トレッド端よりトレッド幅の１〜４％タイヤ内方側の点
（ｅ） トレッド端

Claims (4)

1. トレッド部に複数本のタイヤ周方向に連続する主溝を有し、少なくともトレッド両側端部にリブ状の陸部を有する空気入りタイヤであって、
   タイヤ側面におけるトレッド端よりタイヤ径方向内側のバットレス部に、タイヤ周方向に延びる環状凹陥部が設けられてなり、
   前記環状凹陥部は、そのタイヤ径方向内側端が、タイヤ更新のためにトレッド部をバフ掛けする場合のバフラインがタイヤ側面と交わる点（ａ）よりタイヤ径方向外側の位置にあり、またタイヤ径方向外側端が、トレッド端（ｅ）から主溝深さの１／３〜２／３の間に位置していることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
2. バフラインが、最外ベルト層の外側に少なくとも２．５ｍｍのゴム厚を残すように設定されてなる請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
3. 前記環状凹陥部のタイヤ径方向内側端が、各主溝の底面を結ぶ仮想線の延長部分とタイヤ側面とが交わる点（ｂ）よりタイヤ径方向内側の位置にある請求項１または２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
4. トレッド端からトレッド幅の１〜４％タイヤ内方側の点（ｄ）よりタイヤ軸心に対し直角の垂線を下ろしたとき、前記環状凹陥部の最深部が該垂線より外側部にあるように形成されてなる請求項２または３に記載の重荷重用空気入りタイヤ。

Images