JP4209319B2 - オフザロードタイヤ - Google Patents

Description

この発明は、過酷な荷重条件およびトラクション条件におかれてなお、トレッドの耐摩耗性および耐亀裂進展性を高い次元で両立させることができるオフザロードタイヤに関するものである。

建設車両用等として用いられる、オフザロードタイヤは、同じ重荷重用タイヤである、たとえばトラック・バス用タイヤ等に比して、格段に高い負荷能力およびトラクション性能が要求されることから、それの従来のトレッドパターンとしては、トレッド中央部分には、高負荷に対しても高い耐摩耗性の発揮を可能とするリブを形成し、トレッド両側部分には、高いトラクション性能の発揮を可能とするラグを形成したものが一般的であった。

ところが、トレッド中央部分の、ラグ溝の先端を結ぶ仮想線分に挟まれる、直線状もしくはジグザグ状のリブの形成域の幅を必要以上に広くすると、登板時等のトラクション性能が不足し、しかも、そもそも、周方向溝が存在しないことから、操舵時に横滑りを発し易いという欠点もあり、これがため、今日では、トレッド幅方向でのエッジ効果をもたらすブロック列をトレッド中央部分に形成した、いわゆるラグブロックミックスパターンが用いられるに至っている。

この一方で、近年における車両性能の益々の向上に伴い、タイヤに対しては、負荷能力およびトラクション性能のさらなる向上の他、耐摩耗性の向上がより強く望まれるに至っており、この要請に応えるために、タイヤを大型化し、トレッドを益々厚肉化する傾向にあるが、これによれば、とくに、トレッド中央部分での発熱が、タイヤの耐久性に与える影響が懸念される。

そこで、トレッド中央部分に、耐摩耗性を考慮した、連続的な陸部列を極力残す一方で、過大なトラクションに耐え、また優れた耐横滑り性も実現し、しかも、放熱性を高めることのできるトレッドパターンを得ることを目的に、トレッド中央部分に、放熱用の周方向細溝を、必要最小限の溝幅をもって、左右一対の形態で配設する試みがなされている。

しかるに、放熱用周方向細溝を配設したオフザロードタイヤにあって、前述したように、トレッド中央部分にブロック列を形成した場合には、各ブロックが、タイヤの負荷転動時に前後もしくは左右に動き易いため、高い負荷能力および高いトラクション性能の要請に応えきれず、トレッドの早期の摩耗や、ブロック欠けその他の故障を招来するという、耐摩耗性に関連する問題があった。

これに対し、このようなオフザロードタイヤにあって、トレッド中央部分に、周方向に必要以上に連続する陸部列を形成したときは、陸部列表面に発生したカット傷がベルト層に達した場合、その後の大きなトラクション力によってトレッドがタイヤ周方向に大きく歪み変形する度に、厚肉の陸部列が周方向に連続配設されていることに起因して、そこに大きな歪み応力が生じ、その応力の伝播方向に沿って、カット傷が、トレッドとベルトとの間の亀裂となってタイヤ周方向に進展し、さらには、トレッドがベルトから完全剥離してしまう、いわゆるカットセパレーションに発展し易いという耐亀裂進展性についての問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、過酷な負荷条件およびトラクション条件に曝されても、トレッドの早期摩耗も、ブロック欠け等の故障も生じることがなく、高い耐摩耗性をもたらすことができ、併せて、トレッド踏面にカット傷が生じても、それが、トレッドとベルト層との間の亀裂に進展し難い、優れた耐亀裂進展性をもたらすことができるオフザロードタイヤを提供するにある。

この発明に係るオフザロードタイヤは、トレッドゴムの厚さが６０〜２００ｍｍの範囲にあって、トレッドのそれぞれの側部域に、実質上タイヤ幅方向に延びる複数本の幅方向溝を配設し、トレッドの中央域に、タイヤ周方向に直線状もしくはジグザグ状に連続して延びる一対の周方向細溝を配設するとともに、それらの周方向細溝間に、実質上タイヤ幅方向に延びて接地面内で溝壁が相互に接触する複数本の幅方向細溝を配設したものであって、製品タイヤの、ビード部からサイドウォール部およびトレッド側部部分までに相当する領域を、フルモールド形態の金型部分により、またトレッド側部分よりもトレッドセンタ側のトレッド中央部分に相当する領域を、割りモールド形態の金型部分によりそれぞれ加硫してなり、また、フルモールド形態の金型部分と、割りモールド形態の金型部分との境界を、トレッドに形成される直線状もしくはジグザグ状の周方向細溝の、トレッド側縁側の溝縁に対応させるとともに、その溝縁に沿わせて位置させた金型により加硫してなるものとする。

なおここで、トレッド中央域とは、タイヤ赤道線を中心とした、トレッド幅の５０％以下の範囲をいうものとする。

このオフザロードタイヤでは、周方向細溝をもって、耐横すべり性と合わせて、トレッドの高い放熱作用をもたらすことができる。この一方で、トレッド中央域の幅方向細溝が、タイヤの負荷転動時には、溝壁の相互の接触状態となって溝を閉止して、タイヤの周方向に隣接するブロック同士が、実質上、周方向に連続した陸部の如くに作用することになるので、トレッド中央域のブロック列のブロックは、タイヤの負荷転動時に当っても、前後もしくは左右に変形し難くなる。これがため、極めて高い負荷状態および、過大なトラックションの作用状態にあっても、トレッドの早期の摩耗およびブロック欠け等の故障の発生を有効に防止して、優れた耐摩耗性を発揮させることができる。

またこのオフザロードタイヤでは、トレッド中央域に、複数本の幅方向細溝を配設して、トレッド中央域の陸部列が、必要以上に連続するのを防止することにより、その陸部列、ここではブロック列のブロックに発生したカット傷がたとえベルト層に達しても、トレッドの、タイヤ周方向への大きな歪み変形に対し、陸部の連続を幅方向細溝により防止して、その細溝部分での歪み変形応力を他の部分に比して小さくすることにより、そのカット傷がタイヤ周方向に、トレッドとベルト層との間の亀裂となって進展するのを、幅方向細溝によって防止することができるので、優れた耐亀裂進展性をもまた有効に発揮させることができる。

したがって、このオフザロードタイヤによれば、幅方向細溝の、選択された溝幅に基づき、タイヤに、極めて高い負荷および、過大なトラクションの作用があっても、トレッドへの早期の摩耗や、ブロック欠け等の故障を招来しない、優れた耐摩耗性を実現するとともに、その幅方向細溝の存在それ自体に基づき、中央域陸部列に生じたカット傷を、トレッドとベルト層との間の亀裂に進展させ難い、優れた耐亀裂進展性を実現することができる。

またここでは、このようなオフザロードタイヤを、製品タイヤの、ビード部からサイドウォール部およびトレッド側部部分までに相当する領域を、フルモールド形態の金型部分により、そして、トレッド側部部分よりもトレッドセンタ側のトレッド中央部分に相当する領域を、割りモールド形態の金型部分によりそれぞれ加硫してなるものとする。

オフザロードタイヤは、厚肉のトレッドを有し、しかも、トレッド中央部分には、比較的深い周方向細溝を有するラグブロックミックスパターン構造の超大型タイヤとすることが多く、かかるオフザロードタイヤを加硫成形する場合には、いわゆる割りモールドのみをもって加硫することも可能であるが、タイヤサイズが非常に大きいために、割りモールドを構成する各セグメントが非常に高価になるとともに、その製作に多くの工数が必要となり、しかも、各個のセグメントの変更が必要となる、タイヤサイズの変更、パターン切替え等に迅速に対処することが難しい。
一方、オフザロードタイヤを、いわゆるフルモールドのみにより加硫成形する場合には、対をなす金型の交換、変更等は比較的簡易に行い得るも、いわゆる型抜きに際し、相当な溝深さを有する幅狭周方向細溝部分において、トレッドが損壊等される懸念がある。

そこでここでは、製品タイヤの、ビード部からサイドウォール部およびトレッド側部部分までに相当する領域については、実質上タイヤの軸方向に作動して型開きを行う、比較的汎用性の高い、上下二個の型部分からなるフルモールド形態の金型部分を使用し、また、トレッド側部部分よりもトレッドセンタ側のトレッド中央部分に相当する領域については、実質上タイヤ半径方向に作動して型開きを行う、タイヤ周方向に複数個に分割されたセグメントからなる割りモールド形態の金型部分を使用して加硫を行うことで、金型製作工数、金型コスト等の低減をもたらすとともに、タイヤサイズの変更、パターン切替え等を迅速ならしめ、合わせて、周溝部分の損壊のおそれを十分に取り除く。

しかもここでは、加硫を施すタイヤのトレッドパターンの変更に当り、汎用性の高い、フルモールド形態の金型部分はそのままに、いいかえれば、トレッド側部域に形成される幅方向溝は共通のものとして、割りモールド形態の金型部分だけを変更することで対処することも可能となり、これによれば、加硫の待ち時間としての金型交換時間を有利に短縮することができるとともに、金型のトータルコストを低減することもできる。

さらにここでは、オフザロードタイヤを、フルモールド形態の金型部分と、割りモールド形態の金型部分との境界を、トレッドに形成される直線状もしくはジグザグ状の周方向細溝の、トレッド側縁側の溝縁に対応させるとともに、その溝縁に沿わせて位置させた金型により加硫してなるものとすることにより、加硫後の、それぞれの金型部分の型開きに当っての、溝近傍部分でのトレッドの損壊のおそれを除去してなお、両金型部分間にはみ出して、陸部の接地圧分布の均一性を損ねて偏摩耗の核を発生させ易く、また、それ自身がトレッド亀裂の核となり易いはみ出しゴムを溝縁上に位置させることができ、これにより、はみ出しゴムが、偏摩耗および亀裂の発生に及ぼす影響を有効に抑制することができる。

ここにおいて、周方向細溝をジグザグ状としたときは、それを直線状とした場合に比し、タイヤの単位周長当りの溝容積を大きくして、その周方向細溝による放熱効果をより高めることができる。

また、上述したようなそれぞれの金型部分の境界を、トレッドに形成されるジグザグ状の周方向細溝の、最もトレッド側縁側の溝縁に対応させて直線状に位置させた金型をもって加硫してなるオフザロードタイヤでは、加硫後の型開きに際する、トレッドの損壊を防止できることはもちろん、それらの両金型部分間のはみ出しゴムを、接地圧が比較的低くなるトレッド側部域の陸部内に位置させることで、それが偏摩耗の発生原因となり、また亀裂の核となるのを有利に阻止することができる。

そしてまた、それぞれの金型部分の境界を、トレッドに形成される周方向細溝よりトレッド側縁側に区画される陸部に対応させて位置させた金型によって加硫してなるタイヤでは、両金型部分間のはみ出しゴムを、接地圧のより低い個所に位置させて、それが偏摩耗等の原因となるおそれをより十分に取り除くことができる。
またこの一方で、割りモールド形態の金型部分の幅が相対的に広くなることにより、トレッドパターンを変更する場合の自由度を高めることもできる。

ところで、このようなオフザロードタイヤにおいて、幅方向溝の溝幅を、２５〜８０ｍｍとした場合には、トレッド側部域の作用に基づくトラクション性能と、その側部域の耐摩耗性とをうまく両立させることができ、また、幅方向溝の溝深さを、５０〜１６０ｍｍとした場合には、トレッド側部域の耐摩耗性と、耐発熱性とをうまく両立することができる。

ここで、溝幅とは、溝中心線の延在方向に測ったときの幅の、その中心線の中央部分５０％の長さにおける平均値をいい、溝深さとは、溝中心線の延在方向に測った深さの、その中心線の中央部分５０％の長さにおける平均値をいう。

また、周方向細溝の溝幅を、幅方向溝の溝幅の１５〜５０％とした場合には、必要にして十分な放熱効果を確保してなお、接地面内での溝壁の接触により、トレッド半幅のほぼ半分の位置にあって、比較的摩耗を受け易い、周方向細溝形成部分の剛性を高めることができるので、トレッド全体としての陸部剛性を高めて耐摩耗性能を向上させることができる。

そしてまた、周方向細溝の溝深さを、幅方向溝の溝深さの６０〜１００％とした場合には、接地面内での溝壁相互の接触をより容易に実現することができる。
ここで好ましくは、幅方向細溝の溝幅を、幅方向溝の溝幅の１５〜５０％の範囲とする。これによれば、カット傷を原因として生じる、トレッドとベルトとの間の亀裂の進展を、その幅方向細溝により有効に防止するとともに、溝壁相互の接触によって、トレッド中央域の陸部にすぐれた耐摩耗性を付与することができる。

いいかえれば、それが１５％未満では、亀裂の進展防止域としての、溝下薄肉部分の周方向長さが短すぎて、幅方向細溝に、所期した機能を十分に発揮させ得ないおそれがあるとともに、狭幅の溝底への、応力集中に起因する溝底ティアの発生のおそれがあり、この一方で、金型側の、溝形成用突状の幅、すなわち厚みが薄くなりすぎることになり、その突状の耐久性の低下が否めない。また、５０％を越えると、接地面内で溝壁を接触させること、すなわち、周方向に隣接する陸部部分の相互を接触させることが難しく、陸部部分の欠け等の懸念が残ることになる。

また好ましくは、幅方向細溝の溝深さを、幅方向溝の溝深さの６０〜１００％とする。この場合には、優れた耐亀裂進展性と、ベルト、カーカス等のタイヤケースに対する優れた保護性とをともに実現することができる。
上記値が６０％未満では、幅方向細溝の溝下のトレッドゴム厚みが厚過ぎて、ベルト層に達したカット傷がタイヤ周方向に進展する要因となる、タイヤ転動時のトレッド中央域の歪み応力を十分に低減させることができないので、優れた耐亀裂進展性を実現することが難しい。一方、それが１００％を超えると、幅方向細溝の溝下のゴム厚みが薄くなり過ぎて、ベルトおよびカーカス等からなるタイヤケースを十分に保護することができない。

このようなオフザロードタイヤにおいて、より好ましくは、幅方向細溝の、タイヤ赤道線に対する鋭角側の平均交角を、４５〜９０°とする。
ここで平均交角とは、周方向細溝と幅方向細溝との交点を結ぶ線分がタイヤ赤道線に対してなす角度をいうものとする。

これによれば、優れた耐摩耗性を実現することができる。すなわち、交角が４５°未満では、タイヤの負荷転動時における、幅方向細溝の、溝壁相互の接触が困難となり、これにより、周方向に隣接する陸部部分同士を、実質上周方向に連続する陸部塊として協働させることが難くなるので、優れた耐摩耗性を実現することが困難になる。また幅方向細溝により画成される陸部部分に、鋭角隅部が発生し、タイヤの負荷転動時にその隅部が欠け易いことから、優れた耐摩耗性を実現することが難しい。

また好ましくは、トレッド中央域での、トレッドゴムのＪＩＳ Ａ硬度を、５５〜８０とするとともに、正接損失ｔａｎδ（２５℃）を、０．０５〜０．３５とする。
ここで、ＪＩＳ Ａ硬度とは、ＪＩＳ Ｋ ６２５３−１９９３にしたがって、デュロメータ硬さ試験・タイプＡ試験機を用い、試験温度２５℃で測定した硬度をいい、正接損失ｔａｎδ（２５℃）は、ＪＩＳ Ｋ ６３９４−１９９５の、「荷重波形、たわみ波形による場合（引張り）」にしたがい、損失弾性率と動的弾性率との比で表される正接損失ｔａｎδを、東洋精機社製スペクトロメータを用いて、静的に初期荷重１．６Ｎを与え、平均歪み振幅１％、試験振動数５２Ｈｚの条件により、試験温度２５℃にて測定した値である。

このオフザロードタイヤでは、トレッド中央域でのトレッドゴムの硬度を、５５〜８０とすることで、そこに高い陸部剛性を確保するとともに、優れた耐亀裂進展性をもたらすことができ、また正接損失ｔａｎδ（２５℃）を、０．０５〜０．３５とすることで、必要な陸部剛性を確保しながら、優れた耐発熱性を発揮させることができる。

そして好ましくは、周方向細溝の溝幅を、接地面内で溝壁が相互に接触する幅とする。これによれば、タイヤ負荷転動時の、周方向細溝の溝壁相互の接触により、先にも述べたように、周方向細溝の形成部分の剛性、ひいては、トレッド全体の陸部剛性を高めて、優れた耐摩耗性を発揮させることができる。

また好ましくは、周方向細溝と幅方向細溝とにより区画される、陸部部分としてのブロックを、三角形、四角形もしくは六角形とする。この場合には、周方向に均一なブロック配列を実現して、トレッド中央域に必要なブロック剛性を確保しながら、周方向に連続的にブロックを配置することができる。いいかえれば、複雑なブロック形状の場合は、剛性が低い部分ができることになる。

以上のようなオフザロードタイヤは、周方向細溝成形用の突条の幅寸法を、幅方向細溝形成用の突条の幅寸法より小さくした金型によって加硫成形して製造することが好ましい。

オフザロードタイヤにあっては、トレッド中央部分の径成長を抑制することと、ベルト側縁およびその近傍への故障の発生を防止することとをうまく両立させるため、トレッド中央部分でのベルト層の積層数が多く、側部部分で積層数が少ないベルト構造を採用することが一般的であり、このようなベルト構造によれば、トレッド中央部分の補強に寄与する狭幅ベルト層の側縁が、多くは、タイヤ赤道面から測ってトレッド幅のほぼ２５％の位置もしくはその近傍に存在することになる。

従って、タイヤへの空気圧の充填およびそれの負荷転動に当っては、狭幅ベルト層の側縁近傍での径成長が、隣接部分に比してとくに大きくなる傾向がある。
それ故に、通常は、狭幅ベルト層の側縁近傍に延在し、径成長に伴って溝幅が拡がる傾向にある周方向細溝の溝幅を、タイヤの使用に当って、径成長の少ないトレッド中央部分に延在して、周囲のトレッドゴムに押されて溝幅が狭まる傾向にある、幅方向細溝の溝幅とほぼ等しい幅とするためには、それぞれの細溝形成用の突条のそれぞれの幅を上述したように選択して、タイヤの加硫成形時点でのそれぞれの細溝の相対幅を、上述したような径成長の影響を見込んで、周方向細溝で幅方向細溝より狭くすることが好ましい。

また好ましくは、ジグザグ状に延在させた周方向細溝の、それぞれの直線状延在部分の溝底を、トレッド側縁側の端部分で上げ底とする。このような構成によれば、タイヤの径成長に起因する溝幅の増加を、上げ底部分による溝底剛性の増加に基づいて有効に抑制することができ、また、溝幅が大きく拡開されることに起因する溝底クラックの発生を防止することができる。

この一方で、ジグザグ状に延在させた周方向細溝の、それぞれの直線状延在部分の溝底を、トレッドセンタ側の端部分で上げ底とした場合には、周方向細溝によって区分されて、径成長の影響の受け方が相互に異なることに起因して生じる、トレッドセンタ側の陸部部分と、トレッド側縁側の陸部部分との、半径方向の膨出量の差によって、トレッド側縁側の陸部部分表面が、トレッドセンタ側の陸部部分表面より半径方向外方へ突出することになるのを、それらの両陸部部分を繋ぐ上記上げ底部分の剛性、ひいては、変形拘束力に基づいて抑制することができる。

ところで、ジグザグ状に延在させた周方向細溝により区画されて、それのトレッド側縁側に隣接する陸部部分の、出隅部分の表面高さを、その先端側に向けて漸減させた場合には、径成長の影響下で、上述したように、トレッド側縁側の陸部部分表面が、トレッドセンタ側の陸部部分表面より半径方向外方へ相対的に突出しても、上記出隅部分の表面高さを先端側に向けて低減させることで、その出隅部分が偏摩耗の核となるのを有利に防止することができる。

図１に示すトレッドパターンの展開図において、図中１はトレッドを示す。
ここでは、トレッド１のトレッドゴム厚みを６０〜２００ｍｍとし、トレッド１のそれぞれの側部域に、実質上タイヤ幅方向に延びる複数本の幅方向溝２を配設し、また、トレッド１の中央域に、タイヤ周方向に連続して延びる一対の周方向細溝３を配設し、そして、これらの両周方向細溝間に、これも実質上タイヤ幅方向に延びて、両周方向細溝３に開口する複数本の幅方向細溝４を設ける。ここで、幅方向細溝４の溝幅は、接地面内で溝壁が相互に接触する幅とする。

なお、この図に示すところでは、対をなす周方向細溝３を、周方向にジグザグ状に延在させているも、それらを直線状に延在させることも可能である。

ところで、このようなトレッドパターンを有するタイヤは、たとえば、図２に半径方向断面図で示すように、製品タイヤの、ビード部からサイドウォール部およびトレッド側部部分までに相当する領域を、いわゆるフルモールド形態の金型部分５により、そして、トレッド側部部分よりもトレッドセンタ側のトレッド中央部分に相当する領域を、いわゆる割りモールド形態の金型部分６にて加硫形成することにより製造することができ、この場合、好ましくは、フルモールド形態の金型部分５と、割りモールド形態の金型部分６との境界Ｃを、トレッド１に形成される直線状もしくはジグザグ状の周方向細溝３の、トレッド側縁側の溝縁３ａに対応させるとともに、その溝縁３ａに沿わせて位置させる。

なお、両金型部分５，６の境界Ｃは、上述したところに代えて、トレッド１に形成されるジグザグ状の周方向細溝３の、最もトレッド側縁側の溝縁に対応させて直線状に位置させること、または、トレッド１に形成される周方向細溝３よりトレッド側縁側に区画される陸部、たとえばラグ７に対応させて位置させることもできる。

図３は、それぞれの金型部分の、上述したような境界位置をトレッドパターンと関連させて示す説明図であり、図３ａは、ジグザグ状の周方向細溝３の、そして図３ｂは、直線状の周方向細溝３の、トレッド側縁側の溝縁３ａに対応させるとともに、それに沿わせて境界Ｃを位置させた場合を示す。
図３ｃは、その境界Ｃを、ジグザグ状の周方向細溝３の、最もトレッド側縁側の溝縁に対応させて直線状に位置させた場合を、また図３ｄは、境界Ｃを、周方向細溝３よりトレッド側縁側に区画されるラグ７内に位置させた場合をそれぞれ示す。

このようにして製造されるタイヤにおいて、幅方向溝２の溝幅は、２５〜８０ｍｍとすることが、また、それの溝深さは、５０〜１６０ｍｍとすることが好ましく、そして、周方向細溝３の溝幅は、幅方向溝２の溝幅の１５〜５０％とすることが、また、溝深さは、幅方向溝２の溝深さの６０〜１００％とすることが好ましい。
周方向細溝３についてのこのような数値範囲は、幅方向細溝４についてもまた同様であり、幅方向細溝４の溝幅は、幅方向溝２の溝幅の１５〜５０％とすることが好ましく、それの溝深さは、幅方向溝２の溝深さの６０〜１００％とすることが好ましい。

またここでは、幅方向細溝４の、タイヤ赤道線Ｅに対する鋭角側の平均交角θを４５〜９０°とすることが好ましい。
そしてまた、トレッド中央域での、トレッドゴムのＪＩＳ Ａ硬度を５５〜８０するとともに、正接損失ｔａｎδ（２５℃）を、０．０５〜０．３５とすることが好ましい。

さらには、周方向細溝３の溝幅を、接地面内で溝壁が相互に接触する幅とすること、および、周方向細溝３と幅方向細溝４とによって区画される、トレッド中央域のブロック８を、三角形、四角形もしくは、図示のような六角形とすることが好ましい。

以上のようなオフザロードタイヤによれば、極めて高い負荷の作用状態および過大なトラクションの作用状態においても、早期摩耗や、ブロック欠け等の故障を招来しない、優れた耐摩耗性を発揮させるとともに、ブロック表面に生じたカット傷が、トレッドとベルト層との間の亀裂に進展し難い、優れた耐亀裂進展性を発揮させることができ、さらには、周方向細溝３の放熱作用により、トレッド１の発熱による熱疲労等のおそれを十分に取り除くことができる。

図４は、他の実施形態を示すトレッドパターンの展開図であり、図中１２は幅方向溝、１３は周方向細溝、そして１４は幅方向細溝をそれぞれ示す。
これは、周方向細溝１３の溝幅を、接地面内で溝壁が接触しない程度にまで広幅とするとともに、その溝深さを図１に示す例に比して浅くし、そして、幅方向細溝１４の溝深さを図１に示す例に比して浅くしたものであり、それ以外は、図１に示すものと同様に構成したものである。

このタイヤによってもまた、先の場合と同様に、極めて高い負荷状態および過大なトラクションの作用状態においても、優れた耐摩耗性を発揮させることができ、また、優れた耐亀裂進展性およびトレッド放熱機能を発揮させることができる。

ところで、図１に示すようなオフザロードタイヤにおいて、周方向細溝３の溝幅を、空気圧を充填したタイヤの使用状態の下で、たとえば、幅方向細溝４のそれとほぼ等しくする場合には、先に述べたようなタイヤの径成長量を考慮して、加硫成形金型の、周方向細溝形成用の突条の幅寸法を、幅方向細溝形成用の突条の幅寸法より小さくすることが好ましく、これによれば、製品タイヤへの空気圧の充填に伴う径成長量が、周方向細溝の形成部分で、幅方向細溝の形成部分のそれより大きくなることに基づき、それら両者のそれぞれの溝幅を、容易にほぼ同等のものとすることができる。

またこの一方で、オフザロードタイヤのこのような径成長による、周方向細溝の溝幅の拡大を抑制するためには、図５に示すように、ジグザグ状に延在させた周方向細溝２３の、それぞれの直線状延在部分２３ａの溝底２３ｂの、トレッド側縁側の端部分に、図５ｂに断面で示すような上げ底部分２３ｃを設け、この上げ底部分２３ｃによって溝底剛性を高めることが好ましい。

オフザロードタイヤのこのような径成長が、トレッド中央部分を補強する狭幅ベルト層の側縁近傍、これをいいかえれば、多くは、周方向細溝のトレッド側縁側に隣接する部分でとくに大きくなることを考慮した場合には、図６に示すように、ジグザグ状周方向細溝２３の、それぞれの直線状延在部分２３ａの溝底２３ｂの、トレッドセンタ側の端部分に、図６ｂに断面で示すような上げ底部分２３ｄを設け、これにより、ラグ２７の表面が、ブロック２８の表面より半径方向外方へ突出するのを、それら両者を繋ぐ上げ底部分２３ｄの剛性をもって抑制することが好ましく、これによれば、ラグ表面の、ブロック表面に対する突出量を小さく抑制することができる。

そして、このことに代えて、または加えて、図７に示すように、周方向細溝２３により区画されて、それのトレッド側縁側に隣接する、図ではラグ２７の出隅部分にそれの表面高さを先端側に向けて漸減させる傾斜面２７ａを設けた場合には、その傾斜面２７ａの作用下で、出隅部分表面が、ブロック表面の外方へ突出するのを有効に防止するとともに、出隅部分それ自体の剛性を高めることができ、その出隅部分が偏摩耗の核となって、そこから偏摩耗が早期に進行するのを有利に防止することができる。

この発明にかかるオフザロードタイヤを試作し、耐摩耗性、耐亀裂進展性、放熱性、およびトラクション性能に関する性能評価を行ったので、以下に説明する。
実施例タイヤ１は図１に、実施例タイヤ２は図４に、従来例タイヤ１は図８に、そして従来例タイヤ２は図９に示すそれぞれのトレッドパターンを有するものとし、また、実施例タイヤ３は図５に、実施例タイヤ４は、図５および６に、そして、実施例タイヤ５は、図５，６および７に示す溝構造等を有するものとした。
併せて、各供試タイヤは表１に示すような諸元を有するとともに、ビード部からサイドウォール部にかけては、一般的な建設車両用オフザロードタイヤと同様の構造を有するものとした。
なお、各供試タイヤは、タイヤサイズを４０００Ｒ５７とし、幅が２９インチでフランジハイトが６インチのリムを使用し、タイヤ空気圧を６８６ｋＰａとするとともに、負荷荷重を５８８ｋＮとした。

このようなそれぞれのタイヤを、耐摩耗性に関しては、建設用車両の前輪に装着してオフロードで時速１０ｋｍのほぼ等速度で１０００時間走行させた後、トレッドをタイヤ幅方向に８分割した各位置において、各溝の残留程度により、走行により摩滅したトレッドゴム厚みの平均値Ｇｗを算出した後、走行時間をその平均値Ｇｗで除した値を耐摩耗値とし、従来例タイヤ２をコントロールとして指数評価した。

また、耐亀裂進展性に関しては、各供試タイヤを、建設用車両の後輪駆動軸に装着し、トレッド中央域に、ベルトに達するカット傷を入れ、時速１０ｋｍのほぼ等速度で１０００時間走行させた後の亀裂進展長さを測定し、走行時間を亀裂進展長さで除した値を耐亀裂進展性値として、従来例タイヤ２をコントロールとして指数評価した。

そして、放熱性に関しては、事前に、トレッドをタイヤ幅方向に８分割した各位置でのブロック中心位置に、ベルト層まで達する径１０ｍｍ程度の穴を開けておき、各供試タイヤを直径５ｍのドラム上に押付けて時速１０ｋｍで４８時間走行させた後、熱電対にて上記各穴の温度を測定し、その最高温度により評価した。
なお、このときの雰囲気温度は約３０℃とし、従来例タイヤ２の温度を基準０として評価した。

加えて、トラクション性能に関しては、各供試タイヤを建設用車両の後輪駆動軸に装着し、オフロードで時速１０ｋｍで平坦路から傾斜度８％の登坂路を等速で登り、従来例タイヤ２を基準４として５段階による評価を行った。

表２に各性能に関する評価結果を示す。なお、それぞれの数値は、絶対値が大きいほど、優れた結果を示すものとした。

表２によれば、耐摩耗性および耐亀裂進展性については、各実施例タイヤは、各従来例タイヤに比して格段に優れた結果を示すことが判る。
また、放熱性については、各実施例タイヤは、従来例タイヤ１に比しては劣るものの、従来例タイヤ２に対しては優れた結果を示すことが判明した。これは、各実施例タイヤは、従来例タイヤ１に比してブロック体積が大きいことから発熱量も増加したが、溝容積の減少がさほど大きくないことにより、放熱が比較的良好に行われ、温度上昇の抑制が有利に実現されたためであると考えられる。
そして、トラクション性能については、各実施例タイヤは各従来例タイヤに対して遜色のない結果を示すことが判る。

金型の種類および、金型部分の境界位置を変化させた場合の、金型コスト、割りモールド部分の交換時間を求めるとともに、製造したタイヤの、金型部分の境界位置に発生するはみ出しゴムの存在に起因する陸部の偏摩耗を、タイヤを１０ｋｍ／ｈの速度で、５０００ｋｍ転動させた時点で測定したところ表３に示す結果を得た。
なおこのときのタイヤサイズ、使用条件等は〔実施例１〕の場合と同様とした。

表３によれば、実施例はいずれも、金型コストの点での不利はあるものの、割りモールド部分のすぐれた交換性を実現するとともに、加硫済みタイヤの円滑なる取り出しを実現できることが明らかである。

この発明によれば、オフザロードタイヤのすぐれた放熱性を確保しつつ、耐摩耗性および耐亀裂進展性をともに向上させることができる。

この発明の実施の形態を示すトレッドパターンの展開図である。 金型部分境界位置を例示する半径方向の要部断面図である。 金型部分の境界位置をトレッドパターンに関連させて示す説明図である。 他の実施形態を示すトレッドパターンの展開図である。 他の実施形態を示す図である。 さらに他の実施形態を示す図である。 他の実施形態を示す図である。 従来タイヤのトレッドパターンの展開図である。 他の従来タイヤのトレッドパターンの展開図である。

Claims (15)

1. トレッドゴムの厚みが６０〜２００ｍｍの範囲にあり、トレッドのそれぞれの側部域に、実質上タイヤ幅方向に延びる複数本の幅方向溝を配設し、トレッドの中央域に、タイヤ周方向に直線状もしくはジグザグ状に連続して延びる一対の周方向細溝を配設するとともに、それらの周方向細溝間に、実質上タイヤ幅方向に延びて接地面内で溝壁が相互に接触する複数本の幅方向細溝を配設してなるオフザロードタイヤであって、
   製品タイヤの、ビード部からサイドウォール部およびトレッド側部部分までに相当する領域を、フルモールド形態の金型部分により、また、トレッド側部部分よりもトレッドセンタ側のトレッド中央部分に相当する領域を、割りモールド形態の金型部分によりそれぞれ加硫してなり、フルモールド形態の金型部分と、割りモールド形態の金型部分との境界を、トレッドに形成される直線状もしくはジグザグ状の周方向細溝の、トレッド側縁側の溝縁に対応させるとともに、その溝縁に沿わせて位置させた金型により加硫してなるオフザロードタイヤ。
2. 幅方向溝の溝幅を、２５〜８０ｍｍとしてなる請求項１に記載のオフザロードタイヤ。
3. 幅方向溝の溝深さを、５０〜１６０ｍｍとしてなる請求項１もしくは２に記載のオフザロードタイヤ。
4. 周方向細溝の溝幅を、幅方向溝の溝幅の１５〜５０％としてなる請求項１〜３のいずれかに記載のオフザロードタイヤ。
5. 周方向細溝の溝深さを、幅方向溝の溝深さの６０〜１００％としてなる請求項１〜４のいずれかに記載のオフザロードタイヤ。
6. 幅方向細溝の溝幅を、幅方向溝の溝幅の１５〜５０％としてなる請求項１〜５のいずれかに記載のオフザロードタイヤ。
7. 幅方向細溝の溝深さを、幅方向溝の溝深さの６０〜１００％としてなる請求項１〜６のいずれかに記載のオフザロードタイヤ。
8. 幅方向細溝の、タイヤ赤道線に対する鋭角側の平均交角を４５〜９０°としてなる請求項１〜７のいずれかに記載のオフザロードタイヤ。
9. トレッド中央域での、トレッドゴムのＪＩＳ Ａ硬度を５５〜８０とするとともに、正接損失ｔａｎδ（２５℃）を、０．０５〜０．３５としてなる請求項１〜８のいずれかに記載のオフザロードタイヤ。
10. 周方向細溝の溝幅を、接地面内で溝壁が相互に接触する溝幅としてなる請求項１〜９のいずれかに記載のオフザロードタイヤ。
11. 周方向細溝と幅方向細溝とにより区画されるブロックを、三角形，四角形もしくは六角形状としてなる請求項１〜１０のいずれかに記載のオフザロードタイヤ。
12. 周方向細溝形成用の突条の幅寸法を、幅方向細溝形成用の突条の幅寸法より小さくした金型により加硫してなる請求項１〜１１のいずれかに記載のオフザロードタイヤ。
13. ジグザグ状に延在させた周方向細溝の、それぞれの直線状延在部分の溝底を、トレッド側縁側の端部分で上げ底としてなる請求項１〜１２のいずれかに記載のオフザロードタイヤ。
14. ジグザグ状に延在させた周方向細溝の、それぞれの直線状延在部分の溝底を、トレッドセンタ側の端部分で上げ底としてなる請求項１〜１２のいずれかに記載のオフザロードタイヤ。
15. ジグザグ状に延在させた周方向細溝により区画されて、それのトレッド側縁側に隣接する陸部部分の、出隅部分の表面高さを、先端側に向けて漸減させてなる請求項１〜１４のいずれかに記載のオフザロードタイヤ。

Images