JP4551163B2 - 重荷重用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、加硫金型内でのトレッド面の輪郭形状を特定することにより偏摩耗を抑制した重荷重用タイヤに関する。

一般に、重荷重用夕イヤのトレッド面の輪郭形状は、加硫金型内においては金型面に沿った単一円弧で形成されている。しかし、このようなタイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した場合には、図４に誇張して示すように、タイヤ赤道Ｃからトレッド端Ｔｅまでのトレッド半幅の０．５〜０．７倍の距離Ｘを、タイヤ赤道Ｃから隔てた位置Ｐで、トレッド面が半径方向外方に膨出する傾向がある。そのため、膨出部分とトレッド端Ｔｅとの間でタイヤ半径が急激に変化し、それに起因する路面との滑りによって、トレッド端側が摩耗するショルダ摩耗等の偏摩耗が生じやすくなる。

そこで、このショルダ摩耗を抑えるために、加硫金型内でのトレッド面の輪郭形状を、トレッド端側となるショルダ領域の曲率半径を、タイヤ赤道側となる中央領域の曲率半径に比して大としたダブルラジアス形状とすることで、正規内圧状態における輪郭形状を、単一円弧に近づけ、これによってショルダ摩耗を抑制する技術が、例えば特許文献１などに提案されている。

しかしこのような技術は、ショルダ摩耗はある程度抑制されるものの、トレッド端での摩耗抑制が不十分であり、かつ前記位置Ｐの近傍で新たな偏摩耗を招くなど改善の余地が残されている。なお前記位置Ｐにタイヤ周方向のトレッド縦溝が配される場合には、このトレッド縦溝のうちのタイヤ軸方向外側の溝側縁が摩耗する所謂軌道摩耗が顕著に発生する。

特開平７−１６４８２３号公報

そこで本発明は、タイヤのトレッド面を成形する加硫金型のトレッド成形面を、曲率半径４００〜１０００ｍｍの単一円弧のトレッド中央域と、所定角度の直線でのびるトレッドショルダ域とで形成することを基本として、前記トレッド端での摩耗、並びに前記位置近傍での偏摩耗、或いは前記位置にトレッド縦溝を設けた場合の軌道摩耗などを効果的に抑制しうる重荷重用タイヤを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、加硫金型を用いて加硫成形される重荷重用タイヤであって、
前記加硫金型は、装着されるタイヤの中心軸を含む断面において、タイヤのトレッド面を成形するトレッド成形面が、赤道面に中心を有しかつ曲率半径Ｒが４００〜１０００ｍｍの単一の基準円弧により形成されたトレッド中央域と、このトレッド中央域に交点Ｊで交わりかつ該交点Ｊから前記トレッド成形面のタイヤ軸方向の外端まで直線でのびるトレッドショルダ域とからなるとともに、
前記赤道面から前記交点Ｊまでのタイヤ軸方向の距離Ｗ１は、前記赤道面から前記外端までのタイヤ軸方向の距離Ｗ２の０．６〜０．７倍、かつ前記直線は、タイヤ軸方向線に対して１．５〜４．５°の角度βでタイヤ軸方向外方に向かって半径方向内側に傾斜し、前記トレッド中央域の基準円弧の延長線の半径方向外側を通ることを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記トレッド成形面は、タイヤ周方向にのびるトレッド縦溝を形成し該トレッド成形面から半径方向内方に突出する周方向の溝形成リブを具えるとともに、該溝形成リブは前記交点Ｊを通ることを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、トレッド端での摩耗、並びにタイヤ赤道からトレッド半幅の０．６〜０．７倍の距離を隔てた位置での偏摩耗、或いは該位置にトレッド縦溝を設けた場合の軌道摩耗などを効果的に抑制でき、摩耗の均一化を達成することが可能となる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の重荷重用タイヤが、トラック・バス用等である場合の断面図である。

図１において、重荷重用タイヤ１（以下タイヤ１という）は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とを少なくとも具えて形成される。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して７０〜９０°の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａからなり、カーカスコードとして、スチール等の金属コードが好適に使用される。又前記カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間に跨るプライ本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の周りを内から外に折り返して係止される折返し部６ｂを具え、かつ該プライ本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外方にのびるビード補強用のエーペックスゴム８が配される。

前記ベルト層７は、ベルトコードとして金属コードを用いた３枚以上のベルトプライから形成される。本例では、スチールコードをタイヤ周方向に対して例えば６０±１５°の角度で配列してなりかつ半径方向最内に配される第１のベルトプライ７Ａと、タイヤ周方向に対して例えば１０〜３５°の小角度で配列する第２〜４のベルトプライ７Ｂ、７Ｃ、７Ｄとの４枚構造の場合を例示している。

このベルト層７では、第１のベルトプライ７Ａのタイヤ軸方向のプライ巾は、第２のベルトプライ７Ｂのプライ巾に比して小かつ第３のベルトプライ７Ｃのプライ巾と略同一としており、最大巾となる第２のベルトプライ７Ｂのプライ巾ＷＢをトレッド巾ＴＷの０．８０〜０．９５倍とすることにより、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して補強し、かつトレッド剛性を高めている。なお最も巾狭となる第４のベルトプライ７Ｄは、第１〜３のベルトプライ７Ａ〜７Ｄ及びカーカス６を外傷より保護するブレーカとして機能している。

そして前記重荷重用タイヤ１は、加硫金型１０を用いた加硫成形により形成される。このとき本発明では、図２に示すように、前記加硫金型１０が、下記の如き特徴を具える。

詳しくは、加硫金型１０は、タイヤの中心軸を含む断面（子午断面）において、タイヤ１のトレッド面２Ｓを成形するトレッド成形面１１を、赤道面Ｃｏに中心を有しかつ曲率半径Ｒが４００〜１０００ｍｍの単一の基準円弧Ｍにより形成されたトレッド中央域１１ｃと、このトレッド中央域１１ｃに交点Ｊで交わりかつ該交点Ｊから前記トレッド成形面１１のタイヤ軸方向の外端Ｅまで直線Ｎでのびるトレッドショルダ域１１ｓとで形成している。

さらに加硫金型１０は、前記赤道面Ｃｏから前記交点Ｊまでのタイヤ軸方向の距離Ｗ１を、前記赤道面Ｃｏから前記外端Ｅまでのタイヤ軸方向の距離Ｗ２の０．６〜０．７倍の範囲とするとともに、前記直線Ｎを、タイヤ軸方向線に対して１．５〜４．５°の角度βでタイヤ軸方向外方に向かって半径方向内側に傾斜させ、これによって前記直線Ｎを前記基準円弧Ｍの延長線Ｍ１よりも半径方向外側に位置させている。

即ち、前記トレッド成形面１１を、所定の曲率半径Ｒを有する単一円弧のトレッド中央域１１ｃと、このトレッド中央域１１ｃとは所定位置で交わりかつその交点Ｊから所定の傾斜角度β及び傾斜方向で直線でのびるトレッドショルダ域１１ｓとにより形成している。

なお本例では、前記トレッド成形面１１には、タイヤ周方向にのびるトレッド縦溝Ｇを形成するための複数本の溝形成リブ１２（一点鎖線で示す。）を半径方向内方に突設しており、このうちのタイヤ軸方向最外側に配される外のトレッド縦溝Ｇｏを形成する外の溝形成リブ１２ｏを、前記交点Ｊの位置に形成している。又前記交点Ｊに溝形成リブ１２が配される場合には、基準円弧Ｍの延長線と直線Ｎの延長線の交点をＪとする。

そして、前記加硫金型１０により加硫成形されたタイヤ１を、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した場合にも、従来と同様、タイヤ赤道Ｃからトレッド端Ｔｅまでのトレッド半幅ＴＷ／２の０．６〜０．７倍の距離を、タイヤ赤道Ｃから隔てた位置Ｐに半径方向外方への膨出が発生するが、前記タイヤ１では、金型内において、前記トレッド面２Ｓが、前記トレッド中央域１１ｃに沿う中央領域Ｙｃと、前記トレッドショルダ域１１ｓに沿うショルダ領域Ｙｓとで形成されている。

そのため、前記位置Ｐでの膨出が発生しても、図３に示すように、正規荷重を負荷した際の接地面形状Ｆにおいて、接地長さＬ（接地面形状のタイヤ周方向の長さ）が、タイヤ赤道Ｃからトレッド端Ｔｅにかけて急激に変化するのを抑制することができ、特にトレッド端Ｔｅでの接地長さＬｅの落ち込みを抑えることができる。その結果、トレッド端での摩耗、並びに前記位置Ｐにおける摩耗、本例では前記位置Ｐに形成する外のトレッド縦溝Ｇｏに沿う軌道摩耗など低減し、摩耗を均一化しうる。

ここでトレッド中央域１１ｃにおける前記曲率半径Ｒが１０００ｍｍより大、及びトレッドショルダ域１１ｓにおける前記角度βが４．５°より大の場合には、本願の効果が発揮されず、トレッド端での摩耗、及び前記位置Ｐにおける摩耗などを充分に抑制することができなくなる。又前記曲率半径Ｒが４００ｍｍ未満、及び前記角度βが１．５°未満の場合には、ショルダ領域Ｙｓにおける接地長さが過大となり、逆に中央領域Ｙｃにおける摩耗が進行するなどセンタ摩耗が発生傾向となる。

又前記交点Ｊの距離Ｗ１が、距離Ｗ２の０．６〜０．７倍の範囲を外れた場合には、内圧充填時における前記位置Ｐでの膨出との不釣り合いが発生し、偏摩耗抑制効果を損ねる、或いは逆に偏摩耗を悪化させるなどの恐れを招く。

従って、前記曲率半径Ｒは、その下限値を５００ｍｍ以上、上限値を９００ｍｍ以下とするのが好ましい。又角度βは、その下限値を１．０°以上、上限値を３．５°以下とするのが好ましい。又前記距離Ｗ１は、その下限値を距離Ｗ２の０．５５倍以上、上限値を０．６５倍以下とするのが好ましい。

なお前記「正規リム」とは、ＪＡＴＭＡで規定する標準リム、ＴＲＢで規定する”ＤｅｓｉｇｎＲｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯで規定する”ＭｅａｓｕｒｉｎｇＲｉｍ”を意味する。又前記「正規内圧」とは、ＪＡＴＭＡで規定する最高空気圧、ＴＲＢの表”ＴＩＲＥＬＯＡＤＬＩＭＩＴＳＡＴＶＡＲＩＯＵＳ
ＣＯＬＤＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、或いはＥＴＲＴＯで規定する”ＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥ”を意味し、又前記「正規荷重」とは、ＪＡＴＭＡで規定する最大負荷能力、ＴＲＢの前記表に記載の最大値、或いはＥＴＲＴＯで規定する”ＬＯＡＤＣＡＰＡＣＩＴＹ”を意味する。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

表１の仕様に基づく加硫金型を用い、図１に示す構成のタイヤサイズが１１Ｒ２２．５の重荷重用タイヤ試作するとともに、試供タイヤの接地面形状におけるタイヤ軸方向４ヶ所の接地長、及び走行後の摩耗量を測定した。

（１）接地長：
タイヤをリム（２２．５×７．５０）、内圧（８００ｋＰａ）、荷重（２６．７２ｋＮ）の条件で接地させ、そのときの以下の４ヶ所の位置ｊ１〜ｊ４における接地長さを測定した。
ｊ１：タイヤ赤道の位置。
ｊ２：タイヤ赤道からトレッド半幅ＴＷ／２の５６％隔たる位置。
ｊ３：タイヤ赤道からトレッド半幅ＴＷ／２の６４％隔たる位置。
ｊ４：トレッド端、又は接地端の位置。

（２）摩耗量：
タイヤをリム（２２．５×７．５０）、内圧（８００ｋＰａ）の条件にて最大積載量１０ｔのトラック（２−２・Ｄタイプ）の全輪に装着し、１０万ｋｍ走行後の前記各４位置ｊ１〜ｊ４での摩耗量を測定した。

本発明の重荷重用タイヤの一実施例を示す断面図である。 それを成形する加硫金型のトレッド成形面を示す断面図である。 重荷重用タイヤの接地面を例示する線図である。 従来タイヤにおける問題点を説明するためのトレッド面の輪郭形状を示す線図である。

符号の説明

１ 重荷重用タイヤ
２Ｓ トレッド面
１０ 加硫金型
１１ トレッド成形面
１１ｃ トレッド中央域
１１ｓ トレッドショルダ域
１２ 溝形成リブ
Ｇ トレッド縦溝
Ｍ 基準円弧
Ｎ 直線

Claims (2)

1. 加硫金型を用いて加硫成形される重荷重用タイヤであって、
   前記加硫金型は、装着されるタイヤの中心軸を含む断面において、タイヤのトレッド面を成形するトレッド成形面が、赤道面に中心を有しかつ曲率半径Ｒが４００〜１０００ｍｍの単一の基準円弧により形成されたトレッド中央域と、このトレッド中央域に交点Ｊで交わりかつ該交点Ｊから前記トレッド成形面のタイヤ軸方向の外端まで直線でのびるトレッドショルダ域とからなるとともに、
   前記赤道面から前記交点Ｊまでのタイヤ軸方向の距離Ｗ１は、前記赤道面から前記外端までのタイヤ軸方向の距離Ｗ２の０．６〜０．７倍、かつ前記直線は、タイヤ軸方向線に対して１．５〜４．５°の角度βでタイヤ軸方向外方に向かって半径方向内側に傾斜し、前記トレッド中央域の基準円弧の延長線の半径方向外側を通ることを特徴とする重荷重用タイヤ。
   
2. 前記トレッド成形面は、タイヤ周方向にのびるトレッド縦溝を形成し該トレッド成形面から半径方向内方に突出する周方向の溝形成リブを具えるとともに、該溝形成リブは前記交点Ｊを通ることを特徴とする請求項１記載の重荷重用タイヤ。

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