JP4323171B2

JP4323171B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP4323171B2
Application number: JP2003004299A
Authority: JP
Inventors: 浩一中村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2023-01-10
Also published as: JP2004216979A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば、クレーン車のように、フル積載状態で高速走行されることのある建設車両等に適用して好適な重荷重用空気入りラジアルタイヤに関するものであり、とくには、耐偏摩耗性を向上させたトレッドパターンを提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設車両等に適用される従来のこの種の重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、トレッド踏面側部のショルダ陸部列をブロック列とした場合には、主にはヒールアンドトゥ摩耗と称される偏摩耗が発生し易く、一方、その陸部列を、周方向に連続するリブとした場合には、いわゆるリバーウェアと称される偏摩耗が発生し易いのみならず、泥ねい地でのトラクション性能が低下するという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、泥ねい地でのすぐれたトラクション性能を発揮させてなお、ヒールアンドトゥ摩耗、リバーウェア等の偏摩耗の発生を有効に防止した重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る重荷重用空気入りラジアルタイヤは、トレッド踏面に五列以上のブロック列を具えるものであり、トレッド踏面を形成するトレッドゴムのＪＩＳＡ硬度を５９〜６５の範囲とするとともに、トレッドゴムの厚さをタイヤ断面高さの６〜１２％の範囲とし、トレッド踏面の側部に、周方向に連続して延びる一対の直線溝を設け、これらの直線溝よりトレッド踏面の側部に位置するショルダブロック列のブロックの、トレッド周方向の剛性を、ショルダブロック列のトレッド幅方向の内側に隣接するセカンドブロック列のブロックの剛性の１１５〜２００％の範囲とするとともに、ショルダブロックおよびセカンドブロックのそれぞれの平均幅を、中央域ブロック列のブロックの平均幅の７０〜９０％としたものである。
【０００５】
ここでタイヤ断面高さとは、タイヤを適用リムに装着して規定の空気圧を充填したときの無負荷状態のタイヤの外径とリム径の差の１／２をいうものとする。ここにおいて、適用リムとは下記の規格に規定されたリムをいい、規定の空気圧とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格でタイヤに負荷することが許される最大の質量をいう。
【０００６】
そして規格とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格をいい、例えば、アメリカ合衆国では“THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC. のYEAR BOOK”であり、欧州では“The European Tyre and Rim Techniscal OrganizationのSTANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”である。
【０００７】
またここで、ブロックの周方向剛性は、簡易的に、
（Ｗ×Ｌ^３／Ｈ^３）／（１＋3.9×Ｌ^２／Ｈ^２）
Ｗ：ブロックの平均幅（mm）
Ｌ：ブロックの平均長さ（mm）
Ｈ：ブロックの、周溝底から測った平均高さ（mm）
で表すことができる。
【０００８】
このタイヤでは、トレッドゴムのＪＩＳＡ硬度を５９〜６５とすることで、すぐれた耐熱性および耐摩耗性を確保し、また、トレッドゴム厚みをタイヤ断面高さの６〜１２％とすることで、トレッドゴムの耐久性、なかでも高い耐カット性をもたらすことができる。
【０００９】
すなわち、トレッドゴムの硬度が５９未満では、タイヤの負荷転動に当ってのトレッドゴムの変形量が多くなって偏摩耗等が発生し易くなるとともに、発熱量が増加することになり、６５を越えると、トレッドゴムの路面摩擦力が小さくなって、路面グリップ力が低下し、耐摩耗性が低下することになる。
また、それの厚みが６％未満では、溝深さが必然的に浅くなって排水性能が低下し、路面グリップ力および耐摩耗性が低下し、１２％を越えると、トレッドゴムの動きが大きくなって、偏摩耗等が発生し易く、発熱量が増加することになる。
【００１０】
ところで、トレッド踏面の偏摩耗は、接地面内でのトレッドゴムの動きに起因して発生するものであり、陸部剛性を高くしてトレッドゴムの動きを抑制したときは耐偏摩耗性能を高めることができる。この場合、ショルダ陸部の動きとセカンド陸部の動きとの間には相関関係があり、たとえば、ショルダ陸部の剛性が高すぎると、セカンド陸部の動きが相対的に大きくなって、そこに大きな偏摩耗が発生することになる。従って、ショルダ陸部とセカンド陸部との剛性をうまくバランスさせることが、それらの両陸部の偏摩耗をともに有効に阻止する上で重要である。
【００１１】
そこでここでは、ショルダブロックの周方向剛性を、セカンドブロックのそれの１１５〜２００％とすることでそれらのブロックへの偏摩耗の発生を防止している。
すなわち、ショルダブロックの剛性が１１５％未満では、ショルダブロックの動きが、セカンドブロックのそれより大きくなって、ショルダブロックのヒールアンドトゥ摩耗が相対的に大きくなりすぎる。一方２００％を越えると、セカンドブロックの動きが大きくなりすぎて、そのセカンドブロックに大きいヒールアンドトゥ摩耗が発生することになる。
【００１２】
またここでは、ショルダブロックおよびセカンドブロックのそれぞれの平均幅を、中央域ブロック列のブロックの平均幅の７０〜９０％とすることで、トレッド幅方向の入力による、上記それぞれのブロックの動きを十分均等なものとする。
上記幅が７０％未満で、ショルダブロックおよびセカンドブロックの動きが大きくなりすぎて、それらに、ヒールアンドトゥ摩耗およびリバーウェア等の大きな偏摩耗が発生することになり、それが９０％を越えると、中央域ブロックの動きが大きくなりすぎて、そのブロックの摩耗寿命が低くなりすぎる。
【００１３】
ここで好ましくは、ショルダブロックの区画に寄与する横溝の深さを、それが開口する、これもショルダブロックの区画に寄与する周方向溝の深さの２０〜５０％の範囲とする。
横溝深さが２０％未満ではショルダブロックの、トレッド幅方向の剛性が高くなりすぎてショルダブロック列にリバーウェアが発生し、また、泥ねい地でのトラクション性能が低くなりすぎるおそれがある。一方、その深さが５０％を越えると、ショルダブロックのヒールアンドトゥ摩耗が激しくなるおそれがある。
【００１４】
また好ましくは、ショルダブロックおよびセカンドブロックの少なくとも一方、たとえば双方の、トレッド側縁側の隅部に、それらの突端、いいかえれば、角に向けてブロック高さを漸減させる、曲面状もしくは平坦面状の傾斜面を設ける。
これによれば、ブロックの蹴出側に必然的に発生する、接地面に対する滑りに起因するその蹴出側部分の変形を、傾斜面をもって有効に防止し、また、そのブロックの踏込側部分を、そこに設けた傾斜面の作用によって、ブロックの蹴出側部分と同様に滑らせることにより、ショルダブロックおよび／またはセカンドブロックへのヒールアンドトゥ摩耗の発生をより有効に防止することができる。
【００１５】
この一方で、ショルダブロックおよびセカンドブロックの少なくとも一方の、トレッド幅方向の内側部分では、傾斜面による、ブロック表面の面取り領域を次第に減少させることで、ブロックの接地圧を相対的に高めて滑りを発生し難くして、トレッド幅方向内側のブロック部分の摩耗を有効に抑制できるので、結果として、ブロックの全体を、それの摩耗の初期から末期に至るまで、バランスよく摩耗させることができる。
【００１６】
そしてまた好ましくは、ショルダブロック列とセカンドブロック列との間で周方向に連続する周方向溝に、その周方向溝の延在方向に連続してまたは間欠的に延びる狭幅突条を設ける。
狭幅で剛性の低いこの突条は、タイヤの負荷転動に当って、接地面に対して大きく滑り変形し、これにより、摩耗を促進するブレーキングフォースをその狭幅突条に集中させることができるので、これによれば、リバーウェアによるブロックの偏摩耗をより有効に抑制することができる。
なおこのことは、狭幅突条の表面高さを、隣接する陸部の表面高さより低くして、その狭幅突条の、接地面に対する滑り接触をより円滑に行わせる場合に一層効果的である。
【００１７】
さらに、セカンドブロックの、ショルダブロック列側部分で、少なくとも蹴出側の隅部の、平面内での辺縁交角を鈍角とした場合には、その隅部の剛性を高めて、タイヤの負荷転動に際するその部分の変形を抑制することができ、この結果として、ヒールアンドトゥ摩耗の発生を一層有効に防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態を、五列のブロック列を設けた場合について示すトレッドパターンの展開図であり、図中１はトレッド踏面を示す。
なおタイヤの内部構造は、この種の一般的なラジアルタイヤのそれと同様であるので図示を省略する。
【００１９】
ここでは、トレッド踏面１の中央域に、周方向に連続して延びる一対のジグザグ溝２を設けるとともに、その踏面１の側部にこれも周方向に連続して延びる一対の直線溝３を設ける。
また、両ジグザグ溝間には、ほぼステップ状に延びて両ジグザグ溝２に開口する傾斜溝４と、それらのジグザグ溝２とで区画される、傾斜Ｓ字状のブロック５ａよりなる中央域ブロック列５を形成し、そして直線溝３と、踏面１の側縁との間には、各直線溝３と、ほぼトレッド幅方向に延びてその直線溝３および踏面側縁のそれぞれに開口する横溝６とで区画される、ほぼ方形状のブロック７ａよりなるショルダブロック列７を形成し、さらに、ジグザグ溝２と直線溝３との間に、それらと、それらのそれぞれに開口する幅方向溝８とで区画される、これもほぼ方形状のブロック９ａよりなるセカンドブロック列９を形成する。
【００２０】
またここでは、このようなトレッド踏面１を形成するトレッドゴムのＪＩＳＡ硬度を５９〜６５の範囲とするとともに、そのトレッドゴムの厚さを、タイヤ断面高さの６〜１２％の範囲とし、これによって、トレッドゴムに、すぐれた耐熱性および耐摩耗性を付与するとともに、すぐれた耐久性を付与する。
【００２１】
そしてさらには、上述したように区画されるそれぞれのブロック５ａ，７ａ，９ａにおいて、ショルダブロック７ａのトレッド周方向の剛性、簡易的には
（Ｗ×Ｌ^３／Ｈ^３）／（１＋3.9×Ｌ^２／Ｈ^２）
Ｗ：ブロックの平均幅（mm）
Ｌ：ブロックの平均長さ（mm）
Ｈ：ブロックの、周溝底から測った平均高さ（mm）
で表わされる剛性を、セカンドブロック９ａの同様の剛性の１１５〜２００％の範囲とし、また、ショルダブロック７ａおよびセカンドブロック９ａの平均幅Ｗ，Ｗ_１のそれぞれを、中央域ブロック５ａの平均幅Ｗ_２の７０〜９０％の範囲とする。
【００２２】
ここで、周方向剛性を上記範囲とした場合には、図２にグラフで示すように、ショルダブロック７ａのヒールアンドトゥ摩耗と、セカンドブロック９ａのヒールアンドトゥ摩耗との両者をともに有効に抑制することができ、またブロック５ａ，７ａ，９ａの平均幅を上記数値範囲とすることにより、図３に示すように、それらのそれぞれのブロック５ａ，７ａ，９ａの、トレッド幅方向の横入力に対するヒールアンドトゥ摩耗およびリバーウェア等の偏摩耗を有利に抑制することができる。
【００２３】
このようなトレッドパターンにおいてより好ましくは、ショルダブロック７ａの区画に寄与する横溝６の深さを、それが開口する直線溝３の深さの２０〜５０％の範囲として、そのショルダブロック７ａへの、リバーウェアおよびヒールアンドトゥ摩耗の発生を有効に抑制し、併せて、泥ねい地でのトラクション性能の低下を有利に防止する。
【００２４】
また好ましくは、たとえば、ショルダブロック７ａおよびセカンドブロック９ａのそれぞれの、トレッド踏面１の側縁側のそれぞれの隅部に、図４に一のセカンドブロック９ａを例にとって斜視図で示すように、突端１０に向けてブロック高さを漸減させる、図にドットを施して示すような傾斜面１１を設ける。ここで、ブロック７ａ，９ａへのヒールアンドゥ摩耗の発生を抑制するべく機能するこの傾斜面１１の形成領域は、たとえば、トレッド幅方向で、ブロック幅の１／３〜２／３の範囲で、また、トレッド周方向で、ブロック長さの１／４〜１／２の範囲で選択することができる。
また、その傾斜面１１は、平坦面状とする他、上方に凸となる曲面状とすることができる。
【００２５】
ところで、この図に示すところでは、ショルダブロック列７とセカンドブロック列９との間で周方向に連続して延びる直線溝３に、その直線溝３の延在方向に連続して延びる狭幅突条１２を設け、直線溝３の延在方向に間欠的に延在させることもできるこの狭幅突条を、好ましくは、図１のＶ−Ｖ線に沿う拡大断面を示す図５から明らかなように、セカンドブロック列９に近接させて位置させ、またその突条１２の表面高さを、サカンドブロック９ａの表面高さ、より正確にはその表面の平均高さより幾分低くする。
【００２６】
狭幅突条１２を、セカンドブロック列９にこのように近接させて位置させた場合には、そのセカンドブロック列９へのリバーウェアの発生を、狭幅突条１２の摩耗犠牲の下により有利に防止することができ、このことは、狭幅突条１２の表面高さを低くして、その突条１２を、接地面に対して作為的に滑り摩耗させる場合にとくに効果的である。
【００２７】
なお図中１３は、ほぼ傾斜Ｓ字状をなす中央域ブロック５ａのほぼ中央部に設けられて、タイヤ赤道線Ｘに対して傾斜溝４とは逆方向に傾いて直線状に延びる傾斜浅溝を示し、この傾斜浅溝１３は、ブロック５ａの耐偏摩耗性を高め、また、放熱性を高めるべく機能する。
【００２８】
また１４は、ショルダブロック７ａの、直線溝３側に偏せて複数設けられて、その直線溝３とほぼ直交する方向に延びる、短い長さのサイプを示し、このサイプ１４は、ブロック縁部分の十分なる変形を許容して、そのブロック縁部分へのリバーウェアの発生を抑制するべく機能する。
【００２９】
以上この発明の実施の形態を、五列のブロック列を有するタイヤについて説明したが、この発明は、６列以上のブロック列を有するタイヤにもまた同様にして適用し得ることはもちろんである。
【００３０】
【実施例】
サイズが３８５／９５Ｒ２５の建設車両用モビールクレー用タイヤにおいて、実施例タイヤでは、トレッドパターンを図１に示す通りのものとするとともに、トレッドゴムのＪＩＳＡ硬度を６１、トレッドゴムの厚みを、タイヤ断面高さの７％とし、また、ショルダブロックの周方向剛性を、セカンドブロックのそれの１５５％、それらのそれぞれのブロックの平均幅の、中央域ブロックの平均幅に対する比率を８０％、横溝の深さの、直線溝深さに対する比率を３５％とし、さらに、図４、５に示すように、ショルダおよびセカンドブロックのそれぞれの隅部突端の、傾斜面による、ブロック高さの減少量を１．０ｍｍ、狭幅突条の表面幅を８．０ｍｍ、その突条の表面の、セカンドブロック表面に対する高さの差を２．５ｍｍとした。
【００３１】
また、同サイズの従来例タイヤでは、図１に示すショルダブロック列をショルタリブとして、それの周方向剛性をセカンドブロックの７００％とし、ショルダリブ幅およびセカンドブロック幅の、中央域ブロック幅に対する比率を６５％とし、さらに、図４に示すところで述べた傾斜面を省略し、また、図５に示すところで述べた狭幅突条をもまた省略した。
なおこの場合の、ショルダリブの周方向剛性は、平均長さ（Ｌ）を接地長さ（３００ｍｍ）とみなして計算することにより求めた。
【００３２】
実施例タイヤおよび従来例タイヤのそれぞれを、１０．００／１．５×２５のリムにリム組みするとともに、９００ｋＰａの空気圧を充填して実車に装着し、１００００ｋｍ走行後の、ヒールアンドトゥ摩耗の摩耗段差量を測定したところ、表１に示す結果を得た。
【００３３】
【表１】

【００３４】
また、これと併せてリバーウェアの発生状況をしらべたところ、従来例タイヤではショルダリブに、周溝深さの１３％の段差量となるリバーウェアの発生が認められたのに対し、実施例タイヤでは、ショルダおよびサカンドブロック列のいずれにも、リバーウェアの発生は認められなかった。
【００３５】
【発明の効果】
かくしてこの発明によれば、とくには、ショルダブロックおよびセカンドブロックの、周方向剛性の相対関係を適正に選択するとともに、それらのブロックの幅の、中央域ブロックの幅に対する比率をもまた適正に選択することで、それぞれのブロック列へのヒールアンドトゥ摩耗、リバーウェア等の偏摩耗の発生を有効に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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。
【図２】剛性比率に対する偏摩耗の関係を示すグラフである。
【図３】幅比率に対する偏摩耗の関係を示すグラフである。
【図４】セカンドブロックの拡大斜視図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１トレッド踏面
２ジグザグ溝
３直線溝
４傾斜溝
５中央域ロック列
５ａ中央域ブロック
６横溝
７ショルダブロック列
７ａショルダブロック
８幅方向溝
９セカンドブロック列
９ａセカンドブロック
１０突端
１１傾斜面
１２狭幅突条

Claims

トレッド踏面に五列以上のブロック列を具える重荷重用空気入りラジアルタイヤであって、
トレッド踏面を形成するトレッドゴムのＪＩＳＡ硬度を５９〜６５とするとともに、トレッドゴムの厚さをタイヤ断面高さの６〜１２％とし、トレッド踏面の側部に、周方向に連続して延びる一対の直線溝を設け、これらの直線溝よりトレッド踏面の側部に位置するショルダブロック列のブロックの、トレッド周方向の剛性を、ショルダブロック列のトレッド幅方向の内側に隣接するセカンドブロック列のブロックの剛性の１１５〜２００％とするとともに、ショルダブロックおよびセカンドブロックのそれぞれの平均幅を、中央域ブロック列のブロックの平均幅の７０〜９０％としてなる重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
ショルダブロックの区画に寄与する横溝の深さを、それが開口する周方向溝の深さの２０〜５０％としてなる請求項１に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
ショルダブロックおよびセカンドブロックの少なくとも一方の、トレッド側縁側の隅部に、それらの突端に向けてブロック高さを漸減させる傾斜面を設けてなる請求項１もしくは２に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
ショルダブロック列とセカンドブロック列との間で周方向に連続する周方向溝に、その周方向溝の延在方向に延びる狭幅突条を設けてなる請求項１〜３のいずれかに記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
狭幅突条の表面高さを、隣接する陸部の表面高さより低くしてなる請求項４に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。