JP4686033B2

JP4686033B2 - オフロード用空気タイヤ

Info

Publication number: JP4686033B2
Application number: JP2001015421A
Authority: JP
Inventors: アルフォンセビンスフェルトアドリアン
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2021-01-24
Also published as: DE60131480D1; EP1120294A3; EP1120294B1; JP2001225612A; EP1120294A2; US6293323B1; DE60131480T2; BR0100102A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気タイヤに関し、特にオフロード用空気タイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ設計者は、タイヤの有効フットプリントを改良するために絶えず努力している。有効フットプリントは、次のタイヤ変数、すなわち、牽引力、雑音、振動、およびハンドリング性に影響を与える。これらの変数はすべての種類のタイヤにおいて同じであるが、各変数の重要性はタイヤの種類によって異なる。例えば、オフロード用のタイヤでは、利用者は主として有効フットプリントの牽引力と振動に関心がある。
【０００３】
図４は、「トレッド設計案内、１９８４年」の２０５頁に記載されている「ラジアルセミエキストラトレッド牽引タイヤ、グッドイヤーＲＬ−２」を示す。このＲＬ−２は、連接ダンプトラック、トラクタショベル、グレーダ、および他のオフロード用機械に用いられるオフロード用タイヤである。ＲＬ−２は優れた牽引力を有し、特に周方向牽引力に優れている。しかしながら、ある用途では、このＲＬ−２のトレッド構造は、所望よりも大きい振動を引き起こす。
【０００４】
タイヤによって引き起こされる振動の大部分は、ラグがフットプリントに入るときか、またはフットプリントから出るときに発生する。トレッドラグは、フットプリントに入るとき、圧縮され衝撃振動を引き起こす。トレッドラグがフットプリントから出るとき、ラグはその元の位置に跳ね返り、さらなる振動を引き起こすことになる。振動の振幅は、出て行くラグがその元の位置に跳ね返ると同時に、入って来るラグが衝撃を与えるようなフットプリントの長さになっているとき、最も大きくなる。
【０００５】
ＲＬ−２の大きい振動を引き起こす２つの主要な要因は、複数のラグがほぼ軸線方向に整列していること、横方向の溝の幅とである。複数のラグがほぼ軸線方向に整列していることは、各ラグの大部分を一度にフットプリントに入らせる。これは、ラグの大部分を瞬間的に圧縮し、その結果、振動が増大する。ＲＬ−２はまた、幅の広い横方向の溝を有する。幅の広い溝はタイヤの曲げ剛性を低下させるので、ＲＬ−２の幅の広い横方向の溝ではによって周方向の曲げ剛性が低下し、トレッドが容易に周方向に曲がる。トレッドが曲げられれば曲げられるほど、ラグがトレッド面からより大きく突出し、そしてその衝撃と開放とによって生じる振動の振幅がより大きくなる。幅のより広い溝は、タイヤの曲げ剛性を低下させることに加えて、タイヤのフットプリント内におけるラグの領域を減少させる。その結果、フットプリント内の各ラグ上に分散される圧力は増大する。各ラグに加わる圧力が増大するにつれて、それぞれのラグの変形量が増大し、その結果、振動の振幅を増大させる。
【０００６】
米国特許第４，６４９，９７６号は、図５に示されている、湾曲した溝によって隔てられた複数の組の独立したトレッド要素を有するトレッドを開示している。独立したトレッド要素の各組は、トレッド幅を横切って１つの湾曲した経路内を延びている。各組の各トレッド要素は、直線の溝によって他のトレッド要素から隔てられている。これらの直線の溝は、湾曲した溝と同じ深さになっている。この湾曲した経路によって、独立したトレッド要素の組は、フットプリントに入ったりフットプリントから出たりするときに、互いに重なり合うので、この特許に開示されたタイヤはＲＬ−２よりも走行が滑らかである。各トレッド要素がフットプリントに入るときは圧縮が少なくなり、各要素がフットプリントから出るときは跳ね返りが小さくなるので、この重なり合いは振動を減少させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、オフロード用空気タイヤの有効フットプリントにさらに改良する。本発明のタイヤは優れた牽引力を備えているが、それにもかかわらず、従来技術において開示されているタイヤよりも振動が小さい。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明はオフロード用空気タイヤに関する。この空気タイヤは、複数のラグを備えたトレッドを有する。各ラグは第１の肩部から第２の肩部までトレッドを横切って延びている。このタイヤはまた、周方向に隣接する複数のラグを隔てている複数の幅の広い溝を有している。
【０００９】
このタイヤは少なくとも第１および第２のラグを有する。これらのラグは、周方向に第１のラグと第２のラグとが交互している。各第１のラグは３つのトレッド要素を有する。第１のラグの３つのトレッド要素は、第１および第２の幅の狭い溝によって隔てられている。各第２のラグは２つのトレッド要素を有する。第２のラグの２つのトレッド要素は、第３の、幅の狭い溝によって隔てられている。
【００１０】
このタイヤは少なくとも第１および第２のラグを有する。これらのラグは、周方向に第１のラグと第２のラグとが交互に配置されている。各第１のラグは３つのトレッド要素を有する。第１のラグにおける３つのトレッド要素は、第１および第２の狭い溝によって隔てられている。第２のラグはそれぞれ、２つのトレッド要素を有する。この第２のラグの２つのトレッド要素は、第３の狭い溝によって隔てられている。各第１のラグの第１の溝は、周方向に隣接する第２のラグの第３の溝と一直線に揃い、第３の各溝は、周方向に隣接する次の第１のラグの第２の溝と一直線に揃う。
【００１１】
"軸線方向"および"軸線方向に"は、タイヤの回転軸に平行な線または方向を指す。
【００１２】
"周方向"は、赤道面（ＥＰ）に平行で、かつ軸線方向に垂直である、環状のトレッド表面の周囲に沿って延びている線または方向を指す。
【００１３】
"クラウン"は、トレッドの幅のほぼ限界内におけるカーカスの周方向の最も外側の部分を指す。
【００１４】
"赤道面（ＥＰ）"は、タイヤの回転軸に垂直で、トレッドの中央を通る平面を意味する。
【００１５】
"フットプリント"は、速度ゼロで、標準荷重圧力下あるか、または特定の圧力および速度条件下での、タイヤトレッドの、平坦な面との接触部分、すなわち接触領域を意味する。
【００１６】
"溝"は、トレッドの周方向または横方向に、直線的にまたは曲線状にあるいはジグザグに延びている、トレッド内の細長い空隙領域を意味する。溝幅は、溝または溝部分によって占められているトレッド表面面積を、このような溝または溝部分の長さによって割ったものに等しく、したがって溝幅はその長さにわたる平均の幅である。空隙のみならず溝も、これらがあるトレッド領域の剛性を減少させる。溝の深さはトレッドの円周に沿って変わることもあり、また１つの溝の深さは一定でも、タイヤにある他の溝の深さと異なることもある。
【００１７】
"横方向"は軸線方向を意味する。
【００１８】
"リーディング"は、好ましい進行方向にタイヤが回転する間に接地する一連のトレッドの部分のうち、最初に接地するトレッドの一部分を指す。
【００１９】
"ラグ"はタイヤの幅を横切って延びている、トレッドゴムの半径方向の列を意味する。ラグの少なくとも一部分は直接、地面、すなわち路面に接触している。ラグは、溝によって隔てられている複数のトレッド要素からなることができる。
【００２０】
"ノンスキッド"は、タイヤトレッドにおける溝の深さを意味する。
【００２１】
"ピッチ"は、トレッドパターン内の１つのピークから次のピークまでの差を意味する。ピッチは、トレッドパターン内の１つの模様から次の同様な模様までの周方向の距離を指す。
【００２２】
"空気タイヤ"は、概ねドーナツ形状で、通常は表面凹凸体であり、ビードとトレッドを有し、ゴム、化学製品、繊維および鋼鉄またはその他の材料で作られている層状の機械装置を意味する。自動車の車輪に取り付けられたとき、タイヤはそのトレッドを介して、牽引力をもたらし、自動車の荷重を支える流体をその中に有している。
【００２３】
"剛性"は、タイヤの、バネのように作用する能力の尺度を意味する。
【００２４】
"タイバー"は、溝の底部におけるゴムの余分に厚い部分を指し、この余分に厚いゴムが存在する箇所では、溝の深さが他のあらゆる箇所の溝の深さよりも浅くなっている。タイバーは、溝によって隔てられている、ラグの２つの部分の独立した動きを制限することによって、ラグを安定化する。
【００２５】
"トレーリング"は、タイヤが好ましい進行方向に回転する間に、接地する一連のトレッドの部分のうち、最後に接地するトレッドの部分を指す。
【００２６】
"トレッド"は、タイヤのケーシングに接着されている場合、タイヤが標準圧に膨張されかつ標準荷重を掛けられているときに、道路と接触するタイヤ部分を含む、成形されたゴム部品を意味する。
【００２７】
"トレッド中心線"は、赤道面（ＥＰ）のトレッドとの交線を指す。
【００２８】
"トレッド幅"は、タイヤの軸線方向、すなわち、タイヤの回転軸線に平行な平面における、トレッド面の弧の長さを意味する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による空気タイヤ１０のトレッド１２の破断された図を示している。トレッド１２は、第１の肩部１６から第２の肩部１８までトレッド１２を横切って延びる複数のラグ１４を有する。トレッド１２はまた、複数の、幅の広い溝２０を有する。幅の広い各溝２０は、周方向に隣接するラグ１４を隔てている。
【００３０】
タイヤ１０は少なくとも、第１のラグ２２および第２のラグ２４を有する。ラグ１４においては、第１のラグ２２と第２のラグ２４とが周方向に交互している。各第１のラグ２２は、第１のトレッド要素３０，第２のトレッド要素３２および第３のトレッド要素３４の３つのトレッド要素を有する。トレッド要素は、地面、すなわち路面と接触し、同じラグ１４における隣接トレッド要素から溝によって隔てられている、それぞれのラグ１４の一部分である。第１のラグ２２の３つのトレッド要素３０、３２、３４は、第１および第２の、幅の狭い溝２６、２８によって隔てられている。第１の、幅の狭い溝２６は、第１トレッド要素３０と第２のトレッド要素３２の間に位置する。第２の、幅の狭い溝２８は、第２のトレッド要素３２とトレッド要素３のトレッド要素３４の間に位置している。各第２のラグ２４は、第４のトレッド要素３６と第５のトレッド要素３８の２つのトレッド要素を有する。第２のラグ２４の２つのトレッド要素３６、３８は、第３の、幅の狭い溝４０によって隔てられている。
【００３１】
トレッド１２はトレッド幅ＴＷを有する。幅の広い各溝２０は、トレッド幅ＴＷの１０％から４０％までの範囲内の周方向幅を有する。幅の狭い各溝は、トレッド幅ＴＷの５％から２０％までの範囲の横方向幅を有する。
【００３２】
幅の広い各溝２０は、全体がノンスキッドの深さＮＳＫを有する。幅の狭い各溝の深さは、幅の広い溝の深さＮＳＫの１０％から９０％の範囲内にある。幅の狭い溝は、幅の広い溝と比較して浅い深さを有するので、幅の狭い溝は、幅の狭い各溝の下の領域にタイバー４２を形成する。
【００３３】
図１に示されている本発明の実施形態では、幅の広い各溝２０は、少なくとも１つの、幅の広い溝タイバー４４を有する。この、幅の広い溝タイバー４４は、周方向に隣接するラグ１４同士を連結し、幅の広い各溝２０内のいかなる箇所にも位置している。幅の広い溝タイバー４４は、トレッド１２の周方向の曲げ剛性を増大させる。この増大された曲げ剛性は、各ラグ１４の前縁４６がフットプリントに入るとき、タイヤ１０の湾曲を制限することによって、前縁４６の突出量を減少させる。その結果、各ラグ１４の衝撃および跳ね返りによって生じる振動の振幅が小さくなる。図１におけるトレッド１２はまた、従来技術によるタイヤよりも大きい横方向曲げ剛性を有する。増大したこの横方向曲げ剛性は、幅の狭い溝タイバー４２を使用しているためである。これらの、幅の狭い溝タイバー４２は、トレッド１２に横方向のある程度の可撓性を与えるが、またトレッド１２がある程度の横方向剛性も保持することを可能にする。このより大きい横方向曲げ剛性は、タイヤ１０をその中心線により近い所で回転させ、そのため、各ラグ１４の肩部部分からの衝撃が減少する。横方向の曲げ剛性を小さくすることは一般に、牽引力を低下させるが、第２のラグ２４内のより長いトレッド要素によって、トレッド１２は増大したトルク荷重に耐えることができ、その結果、横方向の曲げ剛性を増大させることによって生じる、牽引力の低下を抑えることができる。さらに、幅の狭い溝タイバー４２の使用によってそれぞれのトレッド要素の独立した動きを制限し、トレッドの、増大したトルク荷重に耐える能力をさらに増大させる。
【００３４】
図２は、各ラグ１４が第１の肩部１６から第２の肩部１８へと傾いている本発明の実施形態を示している。傾いていると見なされるためには、前縁４６が第１の肩部１６と出会う位置が、前縁４６が第２の肩部１８と出会う位置の後になっていなければならない。図２に示されているラグ１４は、トレッド幅ＴＷを横切るときはいつでも傾いているわけではないが、第１の肩部１６における前縁４６が第２の肩部１８における前縁４６の後になっているので、各ラグ１４は傾いていると見なされる。
【００３５】
それぞれの、幅の狭い溝２６、２８、４０の角度は、それぞれがそのラグ１４を横切る場合ごとに異なり得る。好ましい実施形態では、幅の狭い各溝２６、２８、４０は、トレッド１２の中心線に対して、１５°から４５°までの範囲の角度αで傾いている。本発明の好ましい実施形態では、各第１のラグ２２の第１の、幅の狭い溝２６は、好ましい走行方向に動くとき、周方向に隣接する第２のラグ２４の第３の、幅の狭い溝４０と一列になっている。それぞれの第３の、幅の狭い溝４０はさらに、周方向に隣接する次の第１のラグ２２の第２の、幅の狭い溝２８と一列になっている。その結果、周方向に隣接する３つのラグ１４内の３つの、幅の狭い溝は一列になる。必ずしも必要とういうわけではないが、好ましい実施形態では、第３の、幅の狭い溝４０は、トレッド１２の中心線を少なくとも部分的に横切っている。
【００３６】
図２の実施形態はタイヤ１０の有効フットプリントをさらに改良する。それぞれのラグ１４の傾きは、各ラグ１４がタイヤ１０のフットプリントに入るとき、重なりを生じさせる。次のラグが第２の肩部１８の近くのフットプリントに入るとき、フットプリントの先頭部分はまだ第１の肩部１６の近くのそれぞれのトレッド要素上にあるので、各ラグ１４はスムーズにフットプリントに入る。さらに、それぞれのラグ１４の傾いていることは、幅の広い溝２０を軸線方向からより傾いた方向に変更することによって、周方向の曲げ剛性を増大させる。それぞれのラグ１４の重なりと、増大した周方向曲げ剛性の組み合わせは、ラグ１４の衝撃と跳ね返りによって引き起こされる振動の振幅を小さくする。さらに、図２におけるトレッド１２は、路面を掴む、傾いた縁部を有しているので、横方向の牽引力が図１に示されたものに対して改善されている。長いトレッド要素、特に第２のラグ２４の要素によって、トレッド１２は大きいトルク荷重に耐えることが可能になり、その結果、トレッド１２に対する周方向および横方向の牽引力が改善される。
【００３７】
図３は本発明の好ましい実施形態を示している。この好ましい実施形態では、ラグ１４は、第１の肩部１６から第２の肩部１８まで、トレッド１２の中心線に対して、４５°から８５°までの範囲の角度δで傾いている。この角度はトレッド１２を横切る位置によって異なるので、角度δは、第１の肩部１６における各ラグ１４の前縁４６と第２の肩部１８における同じラグ１４の前縁４６とを結んだ直線と、中心線とがなす角度に関するものである。幅の広い各溝２０は、少なくとも１つの、幅の広い溝タイバー４４を含む。幅の広い溝タイバー４４は、１つの幅の広い溝２０から次の幅の広い溝へとタイヤ１０の中心線を超えて交互に位置している。幅の広い各溝タイバー４４は、第３の、幅の狭い溝４０の縁と一直線になっている、タイヤ１０の中心線に最も近い縁を有する。さらに、この好ましい実施形態では、各第２のラグ２４は、２つのオフセット溝５０を有する。オフセット溝５０は、第２のラグ２４がそれぞれの肩部１６、１８に出会う地点に位置している溝である。各オフセット溝５０は、トレッド幅ＴＷの３％から２５％までの範囲の幅を有する。
【００３８】
図３でわかるように、幅の広い各溝２０は、それがそれぞれの肩部１６、１８に近づくにつれて、幅が僅かに広になっている。それぞれの肩部１６、１８の近くで幅が広くなっていることは、トレッド１２内にはまり込むことのある泥や他の異物を排除するのを助ける。それぞれの第２のラグ２４に位置するオフセット溝５０は、幅の広い溝２０の、それぞれの肩部１６、１８における開きをさらに大きくするのを助け、トレッド１２から泥や他の異物を排除する他の補助手段になっている。
【００３９】
本発明のタイヤ１０は、当業者が通常タイヤを成形するように、成形することができる。５０．８センチメータ（２０インチ）を超える公称リム直径が本発明によるタイヤ１０にとって好ましい。さらに、タイヤ１０によって発生する雑音を減少させるために、タイヤ１０のピッチングを変更してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、トレッド内に形成される複数のラグおよび溝等のトレッド要素の配置構造を限定すること等によって、有効フットプリントの改良を齎す、優れた牽引力を備えかつ起こる振動が低いオフロード用の空気タイヤを提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】それぞれのラグが第１の肩部から第２の肩部まで傾いている本発明の一実施形態を示す図である。
【図３】それぞれのラグが第１の肩部から第２の肩部まで傾いている本発明の好ましい実施形態の詳細な図である。
【図４】「グッドイヤーＲＬ−２」の従来のオフロード用タイヤの正面図である。
【図５】従来技術による第２のタイヤの正面図である。
【符号の説明】
１０タイヤ
１２トレッド
１４ラグ
１６，１８肩部
２０幅の広い溝
２２第１のラグ
２４第２のラグ
２６第１の、幅の狭い溝
２８第２の、幅の狭い溝
３０第１のトレッド要素
３２第２のトレッド要素
３４第３のトレッド要素
３６第４のトレッド要素
３８第５のトレッド要素
４０第３の、幅の狭い溝
４２狭いタイバー
４４広いタイバー
４６前縁
４８後縁
５０オフセット溝
ＣＬ中心線
ＴＷトレッド幅

Claims

トレッド（１２）と、第１の肩部（１６）から第２の肩部（１８）まで前記トレッド（１２）にわたって延びる複数のラグ（１４）と、周方向に隣接するそれぞれのラグ（１４）を隔てる複数の溝（２０）とを有するオフロード用空気タイヤ（１０）において、
該空気タイヤ（１０）は少なくとも第１および第２のラグ（２２、２４）を有し、前記ラグ（１４）は、第１のラグ（２２）と第２のラグ（２４）とが周方向に交互し、前記各第１のラグ（２２）は３つのトレッド要素（３０、３２、３４）を有し、該３つのトレッド要素（３０、３２、３４）は、前記の周方向に隣接するそれぞれのラグ（１４）を隔てる溝（２０）よりも幅の狭い第１および第２の溝（２６、２８）によって隔てられ、前記各第２のラグ（２４）は２つのトレッド要素（３６、３８）を有し、該トレッド要素（３６、３８）は、前記の周方向に隣接するそれぞれのラグ（１４）を隔てる溝（２０）よりも幅の狭い第３の溝（４０）によって隔てられており、前記の各第１のラグ（２２）の前記第１の溝（２６）は、周方向に隣接する前記第２のラグ（２４）の前記第３の溝（４０）と一直線に揃い、前記第３の各溝（４０）は、周方向に隣接する次の第１のラグ（２２）の前記第２の溝（２８）と一直線に揃うことを特徴とするオフロード用空気タイヤ。
前記トレッド（１２）においては、各ラグ（１４）が、前記第１の肩部（１６）から前記第２の肩部（１８）まで傾いている、請求項１に記載の空気タイヤ。
前記トレッド（１２）においては、前記各第３の溝（４０）が、少なくとも部分的に前記トレッド（１２）の中心線と交わっている、請求項１に記載のオフロード用空気タイヤ。