JP4053654B2

JP4053654B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP4053654B2
Application number: JP13216398A
Authority: JP
Inventors: 吉朗住矢; 裕昭杉本
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2018-05-14
Also published as: JPH11321239A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リブパターンを有する空気入りラジアルタイヤに関し、特に、主として、高速連続走行を主体とする長距離運行のトラックやバス等に用いられる重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
高速連続走行を主体とする長距離運行のトラックやバスに用いられるタイヤでは、タイヤ自体の摩耗速度の低下によりタイヤ寿命が伸びる一方で、トレッド面の偏摩耗が早期取り外しの要因となっている。特に、操舵輪に使用されるリブパターンのタイヤではかかる偏摩耗が深刻である。そのため、従来より、図８に示すように、ショルダーリブ１０１の外側端部に周方向に延びる細溝１０２を設け、これによりショルダーリブが外側端から侵食される偏摩耗であるステップウエアを防止することがなされている。
【０００３】
このステップウエアは、ショルダーリブの外側端が路面に進入する際に受けるサイドフォースで丸く摩耗し、この摩耗したリブ端が路面脱出時のスリップ力を絶えず受けて摩耗する結果生ずるものであり、タイヤの全周においてほぼ均一に段差が生じる偏摩耗である。
【０００４】
かかるステップウエアは、上記細溝１０２によっては完全に防止するには至らず、依然として発生するものの、その進行を大幅に低減することはできる。しかしながら、ステップウエアの侵食速度の低下に伴い、タイヤ周上の不均一性から局部的に偏摩耗が進展するカッピング現象が顕著となり、ステップウエアがカッピング偏摩耗に進展するという問題が生じている。
【０００５】
すなわち、ステップウエアは、図８（ａ）に示すように、ショルダーリブ１０１の外側端からタイヤ周方向において略均一にリブ１０１を侵食していくのが特徴であり（図中、斜線領域Ｍが摩耗した部分を示している。以下同じ。）、ショルダーリブ１０１全面が侵食されて肩落ち摩耗に至るまでは走行上問題とはならないため、それだけであれば必ずしも早期のタイヤ取り外しとはならない。しかし、タイヤは、周上不均一であるため、接地圧力のバラツキ等から局部的に摩耗が促進されて、図８（ｂ）に示すように、ステップウエアの摩耗面から局部摩耗が凸状に発達し、さらに、図８（ｃ）に示すように、かかる局部摩耗が主溝１０３にまで至るカッピング偏摩耗となってしまう。このように、カッピングによりショルダーリブ１０１が局部的に侵食されると、高速走行時にハンドルの振動が生じ、その結果タイヤの早期取り外しにつながる。
【０００６】
また、上記のようなショルダーリブの外側から侵食するステップウエアに対して、タイヤによっては、図９（ａ）に示すように、ショルダーリブ１０１の内側から侵食するリバーウエアが発生する場合もあり、このリバーウエアもステップウエアと同様に、図９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、カッピング偏摩耗に発展して、タイヤの早期取り外しにつながるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、ステップウエアやリバーウエアから局部的にリブが摩耗されることによって生じるカッピング偏摩耗の進行を遅延させ、タイヤの取り外し寿命を延ばすことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述したように、リブパターンを有するタイヤでは、リブに発生したステップウエアやリバーウエアが、タイヤ周上の不均一性に起因して、局部的な摩耗に発展するが、かかる局部摩耗で消費される摩耗エネルギーは限られており、このエネルギーを局部的に消費させることができれば、近傍の偏摩耗は低減される。
【０００９】
そこで、本発明の空気入りラジアルタイヤは、かかる摩耗エネルギーを有効に消費させるべく、タイヤ周方向に延びる複数の主溝によりトレッド部が複数のリブに分割された空気入りラジアルタイヤにおいて、少なくとも１のリブにサイプがタイヤ周方向に間隔をおいて配設されており、該サイプが、タイヤ幅方向かつ周方向に向かって傾斜して延び、その両端が当該リブ内で終端しており、前記サイプの外側端及び内側端の少なくとも一方端がサイプ深さ方向下方ほど他端側に位置するように、サイプ断面形状における当該一方側の切込み辺がタイヤ径方向に対して傾斜していることを特徴とする。
【００１０】
このタイヤでは、ステップウエアやリバーウエアが局部摩耗に発展して、その侵食先端部がリブ内のサイプ列にさしかかると、接地圧力が高く滑り難いサイプ端に摩耗エネルギーが集中するため、その近傍の摩耗が一時的に低減される。これによりカッピング偏摩耗の進行を遅延させ、タイヤの取り外し寿命を延ばすことができる。特に、サイプが、タイヤ幅方向、つまりカッピング偏摩耗の進行方向に対して傾斜しているため、タイヤ幅方向に平行に設けた場合と比べてサイプが長くなりその分長期にわたって遅延効果が得られるとともに、サイプ端でのエッジ効果による摩耗エネルギーの消費をより効果的に行なうことができる。
【００１１】
上記においては、請求項２記載のように、前記サイプが、湾曲しながらタイヤ幅方向かつ周方向に向かって傾斜して延びる湾曲形状に形成されていることが好ましい。
【００１２】
このようにサイプを湾曲させることにより、直線状の場合に比べて、タイヤの内圧充填時における成長でサイプが開いて段差が生じるのを防ぐことができ、また、湾曲によりサイプ長が延ばされてより長期にわたって上記遅延効果を得ることができる。
【００１３】
本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、前記サイプの外側端及び内側端の少なくとも一方端がサイプ深さ方向下方ほど他端側に位置するように、サイプ断面形状における当該一方側の切込み辺がタイヤ径方向に対して傾斜している。
【００１４】
そのため、サイプの一方端側から他端側に向かって局部摩耗が進行してきたとき、摩耗の進行に伴って当該一方端が他端側に移動する。即ち、サイプ端が局部摩耗の進行に追随することができるので、カッピング偏摩耗の進行の遅延効果を持続して発揮させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１（ａ）は、本発明の１実施形態に係る重荷重用空気入りラジアルタイヤのトレッド部１０の一部平面図、図１（ｂ）は、該トレッド部１０の一部縦断面図、図２は、該トレッド部１０の一部斜視図である。なお、図においてＣＬはトレッド部１０のセンターラインを示している。
【００１７】
このタイヤのトレッド部１０は、タイヤ周方向に連続して延びる４本の幅広の主溝１２により５本のリブ（センターリブ１４，中間リブ１６，ショルダーリブ１８）に分割されている。これらのリブのうち最も外側に位置する２本のショルダーリブ１８には、その外側端部、即ちトレッド部１０の接地端１１の近傍に、当該接地端１１と平行に延びる細溝２０が設けられている。この細溝２０は、主溝１２と略同一深さに形成されている。
【００１８】
また、ショルダーリブ１８には、薄い切込みである多数のサイプ２２をタイヤ全周にわたって周方向に所定の間隔ｍをおいて配設してなる一列のサイプ列が形成されている。サイプ２２は、タイヤ幅方向かつ周方向に向かって傾斜して延びるクローズドサイプである。すなわち、サイプ２２は、タイヤ幅方向に対して所定の角度θだけタイヤ周方向に傾斜して形成されており、かつ、その両端、即ち外側端２４と内側端２６がショルダーリブ１８内で終端している。
【００１９】
ここで、傾斜角度θは、サイプ２２の両端２４，２６を結ぶ線とタイヤ幅方向とのなす角度であり、５°〜４５°であることが好ましい。
【００２０】
また、該サイプ２２の両端２４，２６のタイヤ幅方向における距離、即ちサイプ形成幅Ｗｓは、ショルダーリブ１８の幅Ｗｒの５０〜７５％であることが好ましい。なお、Ｗｒは、本実施形態のようにショルダーリブ１８の接地面内に細溝２０を設ける場合には細溝２０を除くリブ幅とし、後述するように当該接地面内に細溝２０を設けない場合にはリブの接地面全幅とする。
【００２１】
また、サイプ２２端からショルダーリブ１８端までの距離Ｗｅは、外側端２４からの距離Ｗｅ１及び内側端２６からの距離Ｗｅ２ともに、ショルダーリブ１８の幅Ｗｒの１０〜４０％であることが好ましい。このＷｅ１とＷｅ２は同じ値でも異なる値でもよい。なお、Ｗｅ１は、本実施形態のようにショルダーリブ１８の接地面内に細溝２０を設ける場合には外側端２４から細溝２０までの距離とし、後述するように当該接地面内に細溝２０を設けない場合には外側端２４からトレッド接地端１１までの距離とする。
【００２２】
さらに、各サイプ２２のタイヤ周方向における間隔ｍは、ショルダーリブ１８の周長の０．６〜１．５％であることが好ましい。なお、サイプ２２の切込み深さは主溝１２の深さの６３〜８９％に設定されている。また、サイプ２２の切込み幅は通常０．３〜１．０ｍｍである。
【００２３】
サイプ２２は、直線状でもよいが、この実施形態では、内圧充填時のタイヤ成長でサイプ２２が開いて段差が生じるのを防止するために、タイヤ周方向に向かってゆるやかに湾曲する湾曲形状に形成されている。
【００２４】
図１（ｂ）に示すように、このサイプ２２の断面形状（サイプ深さ方向における切込み面形状）は略逆台形状をなし、その外側の切込み辺２８は、タイヤ幅方向外側ほど切込み深さが漸次に浅くなるようにタイヤ径方向に対し外側に傾斜してサイプ最深部から立ち上がっており、内側の切込み辺２９は、サイプ最深部からタイヤ径方向に略平行に立ち上がっている。これにより、サイプ２２の外側端２４がサイプ深さ方向下方ほどタイヤ幅方向内側に位置している。
【００２５】
本実施形態のタイヤであると、ショルダーリブ１８の外側端部で生じたステップウエアがタイヤ周上の不均一部において局部摩耗に発展して、図３（ａ）に示すように、その侵食先端部がショルダーリブ１８内のサイプ２２列に差し掛かると、接地圧が高く滑り難いサイプ２２の外側端２４に摩耗エネルギーが集中して、その近傍の摩耗が一時的に低減される。特に、サイプ２２が傾斜して設けられているため、サイプ２２の外側端２４でのエッジ効果による摩耗エネルギーの消費が効果的に行なわれる。そのため、侵食先端部はサイプ２２の外側端２４を避けてサイプ２２間を進まなければならず、その結果、局部摩耗の進行が遅延される。
【００２６】
その後、図３（ｂ）に示すように、局部摩耗の侵食先端部はサイプ２２の外側端２４を超えて内側に進んでくるが、サイプ２２の断面形状における外側の切込み辺２８が上記のようにタイヤ径方向に対して傾斜しているため、摩耗の進行に伴ってサイプ２２の外側端２４が内側に移動する。即ち、図５に示すように、点線Ｎまで摩耗したときには、サイプ２２の外側端が２４ａの位置までタイヤ幅方向内側に移動する。このように、サイプ２２の外側端２４が局部摩耗の進行に追随するので、上記遅延効果を維持することができ、よって、図３（ｃ）に示すように、局部摩耗はステップウエアの進行とほぼ同程度となり、タイヤの取り外し寿命が延びる。
【００２７】
図４に示すように、サイプ２２はタイヤ幅方向に平行ではなく傾斜しているため、サイプ２２の長さＬをサイプ形成幅Ｗｓに対して長くとることができ、そのため、長期にわたって上記遅延効果が得られる。また、本実施形態では、サイプ２２が直線状ではなく、湾曲状に形成されているため、さらに長期にわたって上記遅延効果が得られる。
【００２８】
また、サイプ２２がクローズドサイプであるため、このようなステップウエアのみならず、ショルダーリブ１８の内側端から侵食するリバーウエアに対しても、その局部侵食によるカッピング偏摩耗の進行をサイプ２２の内側端２６のエッジ効果で遅延させることができる。しかも、オープンサイプのようにショルダーリブ１８の剛性を大きく低下させることもない。
【００２９】
本実施形態においては、サイプ２２の断面形状として、内側の切込み辺２９をタイヤ径方向に略平行とし、外側の切込み辺２８を傾斜させたが、内側の切込み辺２９も傾斜させてサイプ２２の断面形状を略Ｖ字型にしてもよい。この場合、サイプ２２の外側端２４及び内側端２６をともに摩耗に追随して移動させることができ、ステップウエア及びリバーウエアのいずれに対しても局部摩耗進行の遅延効果を長期にわたって維持することができる。
【００３０】
図６は参考例にかかるサイプの断面形状を示したものであり、同図では、外側の切込み辺２８と内側の切込み辺２９をともにタイヤ径方向に略平行に立ち上げて、サイプ２２の断面形状を略Ｕ字型にしている。この場合、図７（ａ）に示すように、ステップウエアから進展した局部摩耗の侵食先端部がショルダーリブ１８内のサイプ２２に差し掛かると、上述した実施形態と同様に、サイプ２２の外側端２４に摩耗エネルギーが集中して、その近傍の摩耗が一時的に低減され、その結果、局部摩耗の進行が遅延される。但し、サイプ２２の断面形状が略Ｕ字型であるため、図５に示すように、サイプ２２の外側端２４は、摩耗の進行に追随してタイヤ幅方向内側に移動せず、２４ｂに示す位置にとどまる。そのため、図７（ｂ）に示すように、カッピング偏摩耗が進み、摩耗で段差ができると上記遅延効果がなくなり、図７（ｃ）に示すように、サイプ外側端２４で一時的に進行が遅れていたカッピング偏摩耗がタイヤ幅方向に向かって進行する。
【００３１】
上記実施形態においては、ショルダーリブ１８の接地面にステップウエアの摩耗速度を低減するために細溝２０を設けているが、かかる細溝２０は、トレッド接地端１１の近傍であれば、必ずしも接地面内でなくても、その外側、即ちトレッド部１０の側壁に設けても同様の効果を奏することができる。なお、本発明においては、かかる細溝２０を設けない構成としてもよい。
【００３２】
また、サイプ２２は、ショルダーリブ１８に限らず、中間リブ１６やセンターリブ１４など、リバーウエアからカッピング偏摩耗が生じるその他のリブに配設してもよい。
【００３３】
【実施例】
実施例１，２及び比較例１
ともにタイヤサイズ：２８５／７５Ｒ２４．５１４ＰＲ、リムサイズ：２４．５×８．２５″、タイヤ内圧：７６０ｋＰａとして、直径１．７ｍドラム試験機により、ドラム上で３０，０００ｋｍ走行後の摩耗状態を調べた。試験条件は、荷重：ＴＩＲＥ＆ＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ（ＴＲＡ）１００％、スリップ角：＋０．１°、キャンバー角：−０．０５°、速度８０ｋｍ／ｈとした。
【００３４】
トレッド部の構成は、表１に示す通りであり、実施例１としては、図１に示すショルダーリブ１８内に傾斜したクローズドサイプ２２を有し、サイプ断面形状が略逆台形状のものを用い、実施例２（但し、参考例である。以下同じ。）としては、図６に示すショルダーリブ１８内に傾斜したクローズドサイプ２２を有し、サイプ断面形状が略Ｕ字型のものを用い、比較例１としては、図８に示すショルダーリブ内にサイプを設けてないものを用いた。
【００３５】
結果を表１に示す。なお、表１中、「摩耗状態」の欄における「最大幅」とは、摩耗の最大幅、即ち、最もタイヤ幅方向内側に位置する侵食先端部の先端からトレッド接地端１１までの距離をいう。
【００３６】
【表１】

表１に示すように、実施例１ではカッピング偏摩耗は発生せず、また、実施例２でもカッピング偏摩耗の初期状態のものしか認められなかった。これに対し、比較例１ではカッピング偏摩耗が大きく進行していた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の空気入りラジアルタイヤであると、ステップウエアやリバーウエアが局部摩耗に発展して、その侵食先端部がリブ内のサイプにさしかかると、接地圧力が高く滑り難いサイプ端に摩耗エネルギーが集中するため、その近傍の摩耗が一時的に低減される。これによりカッピング偏摩耗の進行を遅延させ、タイヤの取り外し寿命を延ばすことができる。特に、サイプが、カッピング偏摩耗の進行方向に対して傾斜しているため、平行に設けた場合と比べてサイプが長くなりその分長期にわたって遅延効果が得られるとともに、サイプ端でのエッジ効果による摩耗エネルギーの消費をより効果的に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態にかかる空気入りラジアルタイヤのトレッド部を示し、（ａ）はその一部平面図、（ｂ）は一部断面図を示している。
【図２】該トレッド部の要部拡大斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、該トレッド部の摩耗の進行状態を示す一部平面図である。
【図４】該トレッド部の局部摩耗進行の遅延効果を示すためのトレッド部の要部拡大平面図である。
【図５】サイプの断面形状を示す図である。
【図６】サイプの断面形状の参考例を示すトレッド部の一部断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、該参考例におけるトレッド部の摩耗の進行状態を示す一部平面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、従来のタイヤにおけるステップウエアからの局部摩耗の進行状態を示すトレッド部の一部平面図、（ｄ）は該トレッド部の一部断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、従来のタイヤにおけるリバーウエアからの局部摩耗の進行状態を示すトレッド部の一部平面図である。
【符号の説明】
１０……トレッド部
１２……主溝
１８……ショルダーリブ
２２……サイプ
２４……サイプの外側端
２６……サイプの内側端
２８……サイプ断面形状における外側の切込み辺
２９……サイプ断面形状における内側の切込み辺
Ｍ……摩耗部分

Claims

タイヤ周方向に延びる複数の主溝によりトレッド部が複数のリブに分割された空気入りラジアルタイヤにおいて、
少なくとも１のリブにサイプがタイヤ周方向に間隔をおいて配設されており、該サイプが、タイヤ幅方向かつ周方向に向かって傾斜して延び、その両端が当該リブ内で終端しており、
前記サイプの外側端及び内側端の少なくとも一方端がサイプ深さ方向下方ほど他端側に位置するように、サイプ断面形状における当該一方側の切込み辺がタイヤ径方向に対して傾斜している
ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
前記サイプが、湾曲しながらタイヤ幅方向かつ周方向に向かって傾斜して延びる湾曲形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。