JP5222530B2

JP5222530B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP5222530B2
Application number: JP2007288704A
Authority: JP
Inventors: 茂昭杉本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-11-06
Filing date: 2007-11-06
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2027-11-06
Also published as: JP2009113630A

Description

本発明は、重荷重用車両、とくに建設車両等に装着して好適な空気入りタイヤに関するものであり、トラクション性能の向上を図ろうとするものである。

鉱山や建設現場で使用される車両等に装着される空気入りタイヤはオフロード（悪路）での走行が前提となることから高いトラクション性能が要求される。

トラクション性能に影響を与える要因の一つとしては、パターンのエッヂ力であることは従来から知られている（タイヤの転動時にパターンの踏込み側のエッヂ部にかかる圧力の総和（エッヂ量×エッヂ圧）を大きくすることが有効となる。）が、これまでにエッヂ部の圧力をコントロールしてトラクション性能の改善を図る手法は存在せず、専らエッヂ量（タイヤの幅方向に投影されるパターンのエッヂ長さをエッヂ量という。図13参照）を増やす手法を適用しているのが一般的であって、この点に関しては、トレッドセンター陸部列のネガティブ率を10〜20％とし、ブロック列のネガティブ率を15〜27％とし、周方向副溝及び幅方向狭幅溝の溝深さを、ラグ溝の溝深さの70〜100％に、また、周方向副溝の溝幅を、ラグ溝の1ピッチの3.5〜4.5％に、さらに、タイヤ周方向に対してラグ溝がなす平均角度を65〜80°とした重荷重車両タイヤが提案されている（例えば、特許文献1参照）。
特開2006-151083号公報

ところで、エッヂ量を増やしすぎるとブロックやリブのサイズが小さくなるだけでなく、その剛性も低下することになり、耐摩耗性を劣化させる原因になっていた。また、エッヂ量の増やしすぎは溝幅を狭くすることにつながり石噛みが発生しやすくなる不具合があった。

本発明の課題は、上記のような従来技術において生じていた不具合を引き起こすことなしにトラクション性能を改善し得る重荷重車両用空気入りタイヤを提案するところにある。

本発明は、タイヤのトレッドで、溝部によって区画形成された陸部を備えたラグパターンになる重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記陸部の踏込み側に、一端が該陸部内で終焉し、他端がタイヤの幅方向に沿うエッヂを通り抜けて溝部へと開口する少なくとも1本の片閉溝を設け、
該片閉溝は、その開口幅が、タイヤのトレッド幅の0.05〜0.50倍であり、周方向長さについては、タイヤの回転する向きに沿う陸部の最大長さの0.05〜0.60倍になることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤである。

上記の構成になる空気入りタイヤにおける片閉溝は、エッジ部における溝深さが、陸部を形成する溝部の溝深さの0.12〜0.55倍とするのが望ましい。

また、前記片閉溝は、開口端から行止まり端に向けて漸減する溝深さあるいは溝幅とするのが好ましい（溝深さ、溝幅の両方を漸減させる場合を含むものとする）。

陸部の踏込み側に片閉溝を設けることでエッジ量を極端に増加させずともエッヂ部の圧力のコントロールが可能となる。

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における要部を平面で示した図であり、図2はその外観斜視図であり、さらに図3はその接地状態を模式的に示した図である。

図における1は溝部によって区画形成された陸部である。この陸部1はその形状、サイズ、配列等を適宜変更することによってブロックパターンあるいはラグ、リブパターンを形成する。

また、2は陸部1の踏込み側に設けられた片閉溝である。この片閉溝2はその一端2aが陸部1内で行止まり（以下、行止まり端2aで記す。）、他端2bがタイヤの幅方向に沿うエッヂeを通り抜けて溝部へと開口する（以下、開口端2bで記す。）。

片閉溝2は、陸部1が図4示すようなブロックである場合には、その開口幅aが、ブロックの最大幅W_１の0.05〜0.50倍であり、該陸部1が図5に示すようなラグ（あるいはリブ）である場合には、その開口幅aが、タイヤのトレッド幅Wの0.05〜0.60倍とし、該片閉溝2の周方向長さ（タイヤの回転する向きに沿う長さ）bについては、陸部1がブロック、ラグ、リブに係わりなく、タイヤの回転する向きに沿う陸部の最大長さcの0.05〜0.60倍とする。

同一のブロック内に片閉溝2が複数ある場合には、各々の片閉溝2の開口幅aはブロックの最大幅W_１の0.05〜0.50倍で、かつ、それら複数の片閉溝2の開口幅aの総和もW_１の0.05〜0.50倍の範囲に収まるように設定する。ラグの場合も、トレッド幅Wの0.05〜0.5倍とする。

陸部1の踏込み側に片閉溝2を形成すると、図3に示す如く、該踏込み側が接地する際にエッヂ幅が狭くなり、結果として単位エッヂ当たりのエッヂ圧が、片閉溝2を有しないタイヤに比較して高くなり、その後、片閉溝2の奥側に位置するエッヂe′が接地してエッヂ幅が狭くなり単位エッヂ当たりのエッヂ圧が片閉溝2を有しないタイヤに比較して高くなる。

このように、エッヂ圧が高くなると1ブロックあるいは1ラグ（1リブ）当たりの総エッヂ圧は高くなるので、同じエッヂ量であってもエッヂ力が向上する。

片閉溝2の開口幅aが狭すぎる場合には踏込み側が接地する際のエッヂ幅に差がないためエッヂ圧を十分に高くすることができず、一方広すぎる場合には陸部の剛性低下を招き、偏摩耗等の不具合を引き起こす不具合がある。このため、片閉溝2の開口幅aは陸部1がブロックである場合にはブロックの最大幅W１の0.05〜0.50倍とし、陸部1がリブである場合にはタイヤのトレッド幅Wの0.05〜0.60倍とする。また、本発明である陸部１がラグである場合には、片閉溝2の開口幅aはタイヤのトレッド幅Wの0.05〜0.60倍とする。図6にエッヂ力と片閉溝2の開口幅aとの関係を示す。

片閉溝2の周方向長さbについては、周方向長さbとエッヂ力との関係を示す図7からも明らかなように、陸部1のタイヤの回転する向きに沿う長さの1/2付近で最大のエッヂ力が得られる。片閉溝2の周方向長さbが長すぎると陸部1の剛性も低くなり周方向長さbが短すぎる場合には片閉溝2を設けたことによる効果が期待できなくなる。このため本発明では片閉溝2の周方向長さbは、タイヤの回転する向きに沿う陸部の最大長さcの0.05〜0.60倍とする。なお、片閉溝2が複数ある場合でも上記の条件を満たせばよく、各片閉溝2の配置間隔はブロック剛性を確保するため、図1に示す如く、隣り合う片閉溝2のうち開口幅aが大きいほうの開口幅a（a_２）同等以上の間隔をあけておくのがよい。

また、片閉溝2の溝深さd（図2参照）は、エッヂ力と溝深さの関係（ゴムブロックでの試験結果）を示した図8からも明らかなにように陸部を形成する溝部の溝深さDの0.12〜0.55倍とするのがよい。片閉溝2の開口幅aは開口端2bから行止まり端2aに向けて漸減させることも可能でありその例を図9に示す。

ここに、上掲図6〜8は、幅100mm、奥行き100mm、高さ40mmで、100％モジュラスが2.5MPaになるゴムブロックに片閉溝2を設け、これを図10に示すように接地圧測定シートの上に500KPaの荷重を均等に押し付け加えて該ゴムブロックの上面を引っ張ったときのエッヂ部におけるエッヂ圧の総和を指数表示したものである。

実施例
表1に示すような片閉溝を有し、トレッドの幅が412mm、ラグの周方向長さが145mm、ラグの溝深さが40mm、ピッチ数が30ピッチで、図11に示すようなグルービングパターンになるサイズ17.5R25のタイヤを作製して、これを14.00/1.5のリムにリム組み、規定内圧にしてホイールローダーに装着し図12に示す如く固定部材を該ホイールローダーにて牽引したときに発生する牽引力をロードセルにて測定した。その結果を、片閉溝を有しないタイヤを装着して牽引した場合の結果（値が大きい程牽引力大）を基準にして表1に示す。

表1より明らかなように、本発明にしたがう空気入りタイヤは、片閉溝を有しない水準タイヤ（従来タイヤ）に比較して大きな牽引力が改善されることが確認された。

上記のタイヤについては、トラクション性と同じ内圧、リム、砂利路面で、溝深さが3mm磨耗するまでの走行距離を比較したところ、表1に示した如く、水準タイヤに比較して摩耗性に大きな損失はなかった。

耐摩耗性に悪影響を与えることなしにトラクション性能を改善し得る空気入りタイヤが提供できる。

本発明にしたがう空気入りタイヤのトレッドにける要部を平面で示した図である。図1の外観斜視図である。図1に示したタイヤの要部における接地状況を模式的に示した図である。片閉溝の開口幅と周方向長さを定義した図である。片閉溝の開口幅と周方向長さを適宜した図である。片閉溝の開口幅とエッヂ力の関係を示したグラフである。片閉溝の周方向長さとエッヂ力の関係を示したグラフである。片閉溝の溝深さとエッヂ力との関係を示したグラフである。片閉溝の他の例を示した図である。エッヂ圧の算出要領を示した図である。実施例で用いたタイヤのトレッドパターンを示した図である。牽引力の測定要領を示した図である。エッヂ量の算定要領を示した図である。

符号の説明

1 陸部
2 片閉溝
2a 終焉端
2b 開口端

Claims

タイヤのトレッドで、溝部によって区画形成された陸部を備えたラグパターンになる重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記陸部の踏込み側に、一端が該陸部内で終焉し、他端がタイヤの幅方向に沿うエッヂを通り抜けて溝部へと開口する少なくとも1本の片閉溝を設け、
該片閉溝は、その開口幅が、タイヤのトレッド幅の0.05〜0.50倍であり、周方向長さについては、タイヤの回転する向きに沿う陸部の最大長さの0.05〜0.60倍になることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
前記片閉溝は、エッジ部における溝深さが、陸部を形成する溝部の溝深さの0.12〜0.55倍になる請求項1記載の重荷重用空気入りタイヤ。
前記片閉溝は、開口端から行止まり端に向けて漸減する溝深さを有する請求項1又は2記載の重荷重用空気入りタイヤ。
前記片閉溝は、開口端から行止まり端に向けて漸減する溝幅を有する請求項1又は2記載の重荷重用空気入りタイヤ。