JP5097437B2

JP5097437B2 - 重荷重用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5097437B2
Application number: JP2007123760A
Authority: JP
Inventors: 康年青木
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2007-05-08
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2027-05-08
Also published as: JP2008279813A

Description

本発明は、建設車両等の重荷重車両に装着して好適な空気入りラジアルタイヤに関するものであり、とくに、ラグ溝を有するタイヤにつき、その走行に伴う不均一摩耗を改善しようとするものである。

ラグ溝を有するタイヤの摩耗による寿命は、均一摩耗、もしくはタイヤの幅方向中心部における摩耗が若干早いことが好ましいが、従来のこの種のタイヤは、トレッド部の幅方向中心から幅端に至るまでの領域を4等分してそれぞれの分割線を該幅方向中心から1/8線、2/8線、3/8線とした場合に、1/8線から3/8線の相互間に挟まれた領域の摩耗速度が他の領域に比べて早く、その結果、タイヤの幅中心領域にトレッドゴムが十分に残っているにもかかわらずベルトが露出してしまい寿命の到来に至るという不具合があった（図7参照）。

この点に関連する従来技術としては、タイヤ赤道面からタイヤ軸方向外側への距離が0.45L〜0.55Lとしたの領域内で、接地端に向けて幅を増加させるとともに踏み込み側の溝壁と蹴り出し側の溝壁とをタイヤの軸方向に対して互いに反対方向に傾斜させ、かつ、踏み込み側の溝壁、及び蹴り出し側の溝壁のタイヤ周方向に対する角度を70〜85°の範囲に設定したラグ基調の空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献1参照）。
特開2006-213177号公報

上記の従来タイヤは、陸部で発生する力、及びトレッドゴムの体積を増加させずに、ベルト端付近のトレッドの幅方向、及び周方向の偏摩耗を同時に解決することを可能とした優れた効果を有するものであったが、とくに、陸部の踏み込み端での優先的な摩耗をも促進させることにより偏摩耗を回避することについては未だ多少の改善の余地が残されていた。

本発明の課題は、ラグ溝を有する重荷重用空気入りタイヤにおいて従来避けられなかった1/8線〜3/8線間における早期摩耗を軽減し得る重荷重用空気入りタイヤを提案するところにある。

本発明は、トレッド部にラグ溝のみを溝として有し、該ラグ溝によって区画形成された陸部を有するトレッドパターンになる重荷重用空気入りタイヤにおいて、
トレッド部の幅方向中心から幅端に至るまでの領域を4等分してそれぞれの分割線を該幅方向中心から1/8線、2/8線、3/8線とした場合に、
該1/8線及び3/8線の相互間に挟まれた領域のうち、連続した少なくとも80％の領域において、ラグ溝のタイヤ回転軸に対する傾斜角度が、以下の条件を満足することを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
記
（ラグ溝の平均溝幅（mm）×0.5−5）°≦傾斜角度≦60°

上記の構成になる重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記平均溝幅は10〜80mmとするのが好ましい。ここに、ラグ溝の傾斜角度とは、踏面内角度をいうものとする。

ここに、「トレッド部の幅」とは、JATMA、TRA、ETRTO等の、タイヤが製造、販売又は使用される地域において有効な工業基準、規格等に定められる標準又は設計リムにタイヤをリム組みし、当該工業基準、規格等に定められる空気圧〜負荷能力対応表に定める100％内圧を充填した時のタイヤ幅方向距離をいうものとする。

また、荷重とは、上記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）を、内圧とは、上記規格に記載されている単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことを、さらに、リムとは、上記規格に記載されている適用サイズにおける標準リムのことをいうものとする。

トレッド部の幅方向中心から1/8線及び3/8線の相互間に挟まれた領域の、連続した少なくとも80％の領域において、ラグ溝のタイヤ回転軸に対する傾斜角度を、（ラグ溝の平均溝幅（mm）×0.5−5）°≦傾斜角度とすると、当該領域の踏み込み側における陸部の剛性を高めることができ、これによりとくに踏み込み端における陸部の偏摩耗が軽減される。

以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１は建設車両等に装着して好適な重荷重車両用空気入りラジアルタイヤのトレッド部におけるパターンを示した図である。

図における1はトレッド部の幅方向に沿いその一端から他端に向けて設けられたラグ溝、2はラグ溝1によって区画形成された陸部である。

かかるパターンを有する空気入りタイヤは、一対のビードコアと、このビードコアをトロイド状に跨りラジアル方向に配列されたスチールコードを配列したカーカスとを有していて、その径方向外側には複数層のプライからなる補強層、複数層のプライからなる主交錯ベルト層及び複数層のプライからなる保護層が順次に配置された通常の建設車両と同様の内部構造になっており、ここでは内部構造については図示はしない。

トレッド部の幅方向中心（タイヤ中心）0から幅端（トレッド端部）に至るまでの領域を分割線A〜Cにて4等分してAを1/8線、Bを2/8線、Cを3/8線とした場合に、A線及びC線の相互間に挟まれた領域のうち、連続する少なくとも80％の領域において、ラグ溝1のタイヤ回転軸rに対する傾斜角度θを（ラグ溝の平均溝幅（mm）×0.5−5）°≦傾斜角度≦60°の条件に設定する理由は、傾斜角度θが60°を超えると陸部の端部における摩耗は改善されるもののタイヤの駆動時のトラクション性能が悪化することなるからであり、このためその上限は60°とする。

A線〜C線の間の領域（以下、1/4領域という）のラグ溝1の傾斜角度を上記条件（ラグ溝の平均溝幅（mm）×0.5−5）°≦傾斜角度とするが、この条件を満足させることで1/4領域における摩耗速度は遅くなるからである。これは、ラグ溝1の存在により陸部2の端部における剛性が下がり、タイヤの転動時にこの端部が動き易くなり優先的に摩耗が進行するが、上記の条件を満足した場合この摩耗速度が十分遅くなるからである。

図2（a）（b）はラグ溝1の要部を拡大して示した図である。ラグ溝1の傾斜角度θ（deg）が図2（b）のものよりも小さくなる図2（a）に示すような場合には、陸部2の接地端Pと同時に接地する隣の陸部2の端部P_１の距離Lが大きくなり陸部2の端部における剛性が下がりその動き量が大きくなるためその部位が優先的に摩耗する。一方、ラグ溝1の傾斜角度θが大きくなる図2（b）に示すような場合には、陸部2の接地端P_２と同時に設置する隣の陸部2の端部P_３の距離L′が短くなり陸部2の端部における見かけの剛性が高くなり結果としてその部位の動きが小さくなる。

本発明は上記の知見に基づき、1/4領域の摩耗速度をタイヤの幅方向中心領域の摩耗速度対比で110（指数）以下とする条件（タイヤの幅方向中心領域対比110で同等の摩耗速度とみなすことができる）として（ラグ溝の平均溝幅（mm）×0.5−5）°≦傾斜角度としたものである。

上掲図1に示したトレッドパターンからなり、表1の如くラグ溝1の溝幅W（mm）、傾斜角度θ（deg）を種々変更したサイズ46/90R57のタイヤを供試タイヤとして実車に装着（荷重は2003年度版TRA規格の正規荷重、内圧は同じく正規内圧、リムは同じく推奨リム）してテストユーザーによる通常運行のもとで走行させた場合における摩耗速度指数（1/4領域の、タイヤ中心領域に対する摩耗速度の指数）の変動状況を図3に示す。

図3の結果から、ラグ溝1を同一の傾斜角度θとする場合にあっては、溝幅W（mm）が狭いほど摩耗指数は小さくなり（良好）、また、傾斜角度θ（deg）が大きくなるほど摩耗速度指数が小さく（良好）なり、1/4領域の摩耗速度がタイヤの幅方向中心領域の摩耗速度と同等とみなせる摩耗速度指数の上限を110とした場合のラグ溝1の溝幅W（mm）、傾斜角度θ（deg）の関係は表2、図4に示すように、D＝0.5・W−5であって、ここに、1/4領域の摩耗速度指数を110以下とするためには、θ≧0.5・W−5を満足すればよいことになる。

表3及び図5は溝幅W＝60mm、傾斜角度θ＝10°としたラグ溝1の、1/4領域に占める割合を変化させた場合の摩耗速度を指数で表示したものである。図5より上記条件を満足するラグ溝1を連続した少なくとも80％の領域で存在していれば摩耗速度を低減する効果があることがわかる。

図6は本発明にしたがう空気入りタイヤの他の実施の形態を示した図である。本発明においては図6に示すようなパターンにも適用することが可能であり、この場合もラグ溝の1/4領域の傾斜角度θは（ラグ溝の平均溝幅（mm）×0.5−5）°≦傾斜角度の条件を満たすように設定する。

上掲図6に示すようなトレッドパターンからなり、表4に示す緒元を有するサイズ96/90R57のタイヤを作製してユーザーによる通常運行のもとで走行させた場合における摩耗速度指数（1/4領域の、タイヤ中心領域に対する摩耗速度の指数）について調査した。その結果を表4に併せて示す。

表4より明らかなように、本発明にしたがう適合タイヤ1、2については摩耗末期までトレッド部の幅方向においてほぼ均一に摩耗が進行することが確認された。

不均一摩耗の軽減された重荷重用空気入りラジアルタイヤが提供できる。

本発明にしたがう空気入りラジアルタイヤのトレッドパターンを模式的に示した図である。（a）（b）はラグ溝の要部を拡大して示した図である。摩耗速度指数の変動状況を示した図である。ラグ溝の溝幅、傾斜角度の関係を示した図である。ラグ溝の1/4領域に占める割合を変化させた場合における摩耗速度の変化状況を示した図である。本発明にしたがう空気入りタイヤの他のトレッドパターンを示した図である。従来の空気入りタイヤの摩耗状況を示した図である。

符号の説明

1 ラグ溝
2 陸部

Claims

トレッド部にラグ溝のみを溝として有し、該ラグ溝によって区画形成された陸部を有するトレッドパターンになる重荷重用空気入りタイヤにおいて、
トレッド部の幅方向中心から幅端に至るまでの領域を4等分してそれぞれの分割線を該幅方向中心から1/8線、2/8線、3/8線とした場合に、
該1/8線及び3/8線の相互間に挟まれた領域のうち、連続した少なくとも80％の領域において、ラグ溝のタイヤ回転軸に対する傾斜角度が、以下の条件を満足することを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
記
（ラグ溝の平均溝幅（mm）×0.5−5）°≦傾斜角度≦60°
前記平均溝幅が10〜80mmである、請求項1記載の重荷重用空気入りタイヤ。