JP5231275B2

JP5231275B2 - 建設車両用空気入りタイヤ

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Publication number: JP5231275B2
Application number: JP2009026207A
Authority: JP
Inventors: 純也淺里
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2029-02-06
Also published as: EP2394824A1; WO2010089969A1; EP2394824A4; BRPI1008112A2; ES2579960T3; EP2394824B1; US20120006455A1; US9254720B2; CN102348562A; JP2010179813A; CN102348562B

Description

本発明は、空気入りタイヤ、特に、主に建設現場や鉱山等で用いられるダンプトラック等に用いられる建設車両用空気入りタイヤに関する。

従来の建設車両用空気入りタイヤとしては、トレッドのタイヤ幅方向両側に位置する複数のラグ溝が配設された空気入りタイヤが一般的である。この建設車両用空気入りタイヤでは、タイヤの摩耗ライフ向上のため、トレッドゲージを大きくしたり、溝部面積を小さくすることによって、トレッドボリュームを大きくするのが一般的である。

しかし、上記手段を用いて耐摩耗性を向上させた場合には、とりわけタイヤの負荷転動
時におけるトレッド部の発熱性の悪化、すなわちトレッド部の温度上昇を招く傾向がある
。このようなトレッド部の温度上昇は、トレッド部のヒートセパレーション等の故障を招くため、好ましくない。

この対策として、例えば特許文献１には、所定の幅方向細溝を有するトレッドを用いることで、トレッド溝内に流れる風を前記幅方向溝内に効率的に送り込み、タイヤセンター部を空冷することで、発熱性の悪化を抑制する建設車両用タイヤが挙げられている。また、特許文献２では、トレッドのショルダー領域を形成する各ブロック陸部に、所定の横副溝を形成することで、踏み込み端が路面から蹴り出される際に、該踏み込み端が速やかに路面から離れるようになり、陸部剛性を大きく低下させることなく踏み込み端の偏摩耗を低減させる空気入りタイヤが開示されている。

しかしながら、近年、建設車両の大型化に伴うタイヤサイズの大型化、偏平化及び重荷重化が進んだことにより、前記トレッド部の発熱性の悪化はさらに顕著になる傾向にあるため、高い耐摩耗性を有しつつ、発熱性の悪化を抑制できる建設車両用空気入りタイヤの開発が、依然重要視されている。また、特に駆動輪として用いられるタイヤについては、トラクションを要因とした摩耗について、さらなる改善を図る必要があった。

特開２００７−１９１０９３号公報特開２００７−８３８２２号公報

本発明の目的は、トレッドの適正化を図ることで、特に駆動輪として用いられる場合において、高い耐摩耗性を有しつつ、発熱性の悪化を抑制できる建設車両用空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は、トレッドを中央域と該中央域のタイヤ幅方向両側に位置する両側方域に区分したときの該側方域に、複数本のラグ溝を有する建設車両用空気入りタイヤにおいて、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、中央域に、タイヤ周方向に対し所定の角度で延在する第１傾斜溝部と、該第１傾斜溝部とはタイヤ周方向に対し逆向きの角度で延在する第２傾斜溝部とを交互に連結して、タイヤ周方向に沿ってジグザグ状に連続して延びる１本の中央細溝を設け、各側方域に、前記ラグ溝のタイヤ幅方向内側部を通り、タイヤ周方向に延びる１本の側方細溝を設け、前記ラグ溝のタイヤ幅方向内側部が、第１傾斜溝部と第２傾斜溝部の連結部のうちの近い方の連結部付近とタイヤ幅方向に向かい合う配置関係にあり、かつ前記ラグ溝のタイヤ幅方向内側部と、前記近い方の連結部との間に、１本の幅方向細溝を設け、トレッド部に、中央細溝、側方細溝および幅方向細溝を配設することにより、複数個の５角形以上の多角形のブロック陸部がタイヤ周方向に沿って並置された２列のブロック列を形成することで、ダンプトラック等の駆動輪として用いられる場合において、走行時、先に踏み込んだ多角形ブロック陸部が前記中央細溝を挟んで対向する多角形ブロックを引き込み、引き込まれた多角形ブロックが踏み込む前から変形した状態にあるため、踏み込んだ瞬間から路面と該引き込まれた多角形ブロックとの間に剪断力が発生し、駆動性能が向上する結果、タイヤの蹴り出し時の剪断力が低減し、耐摩耗性が向上することを見出した。

本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下の通りである。
（１）トレッドを中央域と該中央域のタイヤ幅方向両側に位置する両側方域に区分したときの該側方域に、複数本のラグ溝を有する建設車両用空気入りタイヤにおいて、中央域に、タイヤ周方向に対し所定の角度で延在する第１傾斜溝部と、該第１傾斜溝部とはタイヤ周方向に対し逆向きの角度で延在する第２傾斜溝部とを交互に連結して、タイヤ周方向に沿ってジグザグ状に連続して延びる１本の中央細溝を設け、各側方域に、前記ラグ溝のタイヤ幅方向内側部を通り、タイヤ周方向に延びる１本の側方細溝を設け、前記ラグ溝のタイヤ幅方向内側部が、第１傾斜溝部と第２傾斜溝部の連結部のうちの近い方の連結部付近とタイヤ幅方向に向かい合う配置関係にあり、かつ前記ラグ溝のタイヤ幅方向内側部と、前記近い方の連結部との間に、１本の幅方向細溝を設け、トレッド部に、中央細溝、側方細溝および幅方向細溝を配設することにより、複数個の５角形以上の多角形のブロック陸部がタイヤ周方向に沿って並置された２列のブロック列を形成して成ることを特徴とする建設車両用空気入りタイヤ。

（２）前記中央細溝の溝深さは、ラグ溝の溝深さの60％以上である上記（１）記載の建設車両用空気入りタイヤ。

（３）前記中央細溝の振幅は、トレッド幅の5〜30％である上記（１）又は（２）記載の建設車両用空気入りタイヤ。

（４）第１傾斜溝部は、タイヤ周方向に対し20〜50°の角度で延在する上記（１）〜（３）のいずれか１項記載の建設車両用空気入りタイヤ。

（５）第２傾斜溝部は、タイヤ周方向に対し−20〜−50°の角度で延在する上記（１）〜（４）のいずれか１項記載の建設車両用空気入りタイヤ。

（６）前記中央細溝の溝幅は、ブロック陸部の配設ピッチの3〜8％である上記（１）〜（５）のいずれか１項記載の建設車両用空気入りタイヤ。

本発明によれば、特に駆動輪として用いられる場合において、高い耐摩耗性を有しつつ、発熱性の悪化を抑制できる建設車両用空気入りタイヤを提供することが可能となった。

本発明の建設車両用空気入りタイヤの一実施形態について、トレッドの一部を模式的に示した図である。本発明の建設車両用空気入りタイヤの他の実施形態について、トレッドの一部を模式的に示した図である。本発明の建設車両用空気入りタイヤの他の実施形態について、トレッドの一部を模式的に示した図である。従来の建設車両用空気入りタイヤのトレッドの一部を模式的に示した図である。

以下、本発明の構成と限定理由を、図１〜４を用いて説明する。
図１は、本発明の建設車両用空気入りタイヤの一実施形態について、トレッドの一部を模式的に示した図であり、図２及び図３は、本発明の建設車両用空気入りタイヤの他の実施形態について、トレッドの一部を模式的に示した図であり、図４は、従来の建設車両用空気入りタイヤのトレッドの一部を模式的に示した図である。
なお、図１〜図４については、いずれも、図の矢印Ｃの方向がタイヤ周方向であり、矢印Ｗの方向がタイヤ幅方向である。

本発明の建設車両用空気入りタイヤは、図１に示すように、トレッド１０を中央域２０と該中央域２０のタイヤ幅方向両側に位置する両側方域３０に区分したときの該側方域３０に、複数本のラグ溝３１を有する建設車両用空気入りタイヤである。ここで、中央域２０とは、タイヤ赤道Ｅを中心として、トレッド幅の50％以下の領域をいい、側方域３０は、トレッドの中央域２０以外の領域をいう。
そして本発明は、図１に示すように、前記中央域２０に、タイヤ周方向に対し所定の角度で延在する第１傾斜溝部２１ａと、該第１傾斜溝部２１ａとはタイヤ周方向に対し逆向きの角度で延在する第２傾斜溝部２１ｂとを交互に連結して、タイヤ周方向に沿ってジグザグ状に連続して延びる１本の中央細溝２１を設け、各側方域３０に、前記ラグ溝３１のタイヤ幅方向内側部３１ａを通り、タイヤ周方向に延びる１本の側方細溝３２を設け、前記ラグ溝３１のタイヤ幅方向内側部３１ａが、第１傾斜溝部と第２傾斜溝部の連結部２１ｃ_１、ｃ_２のうちの近い方の連結部２１ｃ_２とタイヤ幅方向に向かい合う配置関係にあり、かつ前記ラグ溝のタイヤ幅方向内側部３１ａと、前記近い方の連結部２１ｃとの間に、連通して延びる１本の幅方向細溝２２を設け、トレッド部１０に、中央細溝２１、側方細溝３２および幅方向細溝２２を配設することにより、複数個の５角形以上の多角形のブロック陸部２３ａ、２３ｂがタイヤ周方向に沿って並置された２列のブロック列２４ａ、２４ｂを形成する。

上記構成を具えることで、本発明の多角形ブロック列２４ａ、２４ｂは、タイヤ周方向Ｃにジグザグに延びる前記中央細溝２１を挟んで各多角形ブロック２３ａ、２３ｂの先端部がタイヤ赤道面Ｅを超えて対向する多角形ブロックに隣接する。それにより、ダンプトラック等の駆動輪として用いられる場合において、走行時、先に踏み込んだ多角形ブロック陸部（図１では多角形ブロック陸部２３ａ）が前記中央細溝を挟んで対向する多角形ブロック陸部２３の一部（図１では多角形ブロック陸部２３ｂの斜線部分）を引き込み、引き込まれた多角形ブロック陸部２３ｂの一部が踏み込む前から変形した状態にあるため、多角形ブロック陸部２３ｂを踏み込んだ瞬間から路面と引き込まれた多角形ブロック陸部と２３ｂの間に剪断力が発生し、トラクションを向上させることが可能となる。その結果、トラクションの向上によって、摩耗の主要因となるタイヤの蹴り出し時の剪断力を低減できるため、耐摩耗性の向上が可能となる。

なお、従来のトレッド１００では、図４に示すように、タイヤ周方向に沿った直線状の中央細溝２１０を挟んで多角形ブロック陸部２３０が設けられているため、走行時、上述したような、引き込まれた多角形ブロックと路面との剪断力によるトラクションの向上はなく、十分に耐摩耗性の向上が図れないと考えられる。

本発明では、前記中央細溝２１は、前記中央域２０に、前記第１傾斜溝部２１ａと、前記第２傾斜溝部２１ｂとを交互に連結して、タイヤ周方向に沿ってジグザグ状に連続して延びる溝であり、その他構成については、特に限定はしないが、その溝深さは、ラグ溝の溝深さの60％以上であることが好ましい。中央細溝２１の溝深さが60％未満の場合、タイヤ使用末期にはトレッドが摩耗し、中央細溝２１が消失して、十分に本発明の効果を発揮できない恐れがあるからである。

また、図１に示すように、前記中央細溝２１の延在形状の振幅ｗ１は、トレッド幅ＴＷの5〜30％であるが好ましい。前記振幅ｗ１が5％未満の場合、前記多角形ブロック２３の一部を引き込むための力が小さくなり、十分にトラクションを向上させることができず、十分に耐摩耗性の向上が図れない恐れがあるからであり、一方、前記振幅ｗ１が30％を超えると、センター部のブロック剛性が低下し、磨耗性の向上が図れなくなるためである。

さらに、前記第１傾斜溝部２１ａは、タイヤ周方向に対し20〜50°の角度αで延在することが好ましい。角度αが20°未満の場合前記多角形ブロック２３の一部を引き込むための力が小さくなり、十分にトラクションを向上させることができず、十分に耐摩耗性の向上が図れない恐れがある一方、50°を超えると、センター部のブロック剛性が低下し、磨耗性の向上が図れなくなるためである。
また、同様の理由で、前記第２傾斜溝部２１ｂは、タイヤ周方向に対し−20〜−50°の角度で延在することが好ましい。

さらにまた、図１に示すように、前記中央細溝２１の溝幅ｗ２は、前記ブロック陸部２３の配設ピッチＡの3〜8％であることが好ましい。中央細溝２１の溝幅ｗ２が配設ピッチの3％未満の場合、溝幅が狭すぎるために、放熱効果が得られなくなり、発熱性の悪化を引き起こす恐れがあるからであり、一方、前記溝幅ｗ２が8％を超えると、前記多角形ブロック２３の一部を引き込むための力が小さくなり、十分にトラクションを向上させることができず、十分に耐摩耗性の向上が図れない恐れがあるからである。

なお、前記側方細溝３２は、前記ラグ溝３１のタイヤ幅方向内側部３１ａを通り、タイヤ周方向に延びる溝であり、その構成については、特に限定はしない。ここで、前記ラグ溝３１のタイヤ幅方向内側部３１ａとは、前記ラグ溝３１の、溝幅が縮小し始める位置からタイヤ幅方向内側先端までの部分をいう。

また、前記幅方向細溝２２は、前記ラグ溝３１のタイヤ幅方向内側部３１ａと、前記近い方の前記中央細溝２１の連結部２１ｃ_２との間に、連通して延びる溝であり、その他の構成については、特に限定はしない。
ただし、前記幅方向細溝２２は、前記中央細溝２１と同様に、その溝幅が前記ブロック陸部２３の配設ピッチＡの3〜8％であることが好ましい。前記幅方向細溝２２の溝幅が配設ピッチの3％未満の場合、溝幅が狭すぎるために、放熱効果が得られなくなり、発熱性の悪化を引き起こす恐れがあるからであり、一方、前記溝幅が8％を超えると、前記多角形ブロック２３の一部を引き込むための力が小さくなり、十分にトラクションを向上させることができず、十分に耐摩耗性の向上が図れない恐れがあるからである。

なお、前記中央細溝２１、側方細溝３２、ラグ溝３１及び幅方向細溝２２によって区画成形される５角形以上の前記多角形ブロック陸部２３は、図１に示すように、タイヤ周方向ｃに沿って並置されることで２列のブロック列２４ａ、２４ｂを形成する。

また、前記多角形ブロック陸部２３は、５角形以上であれば特に限定はされず、ラグ溝３１のタイヤ幅方向内側部３１ａの形状によって、例えば、図１に示すように、７角形の多角形ブロックとすることもでき、図２に示すように、６角形の多角形ブロック陸部２３とすることもでき、図３に示すように、５角形の多角形ブロック陸部２３とすることもできる。
なお、５角形、６角形又は７角形のいずれの場合であっても、トラクションの向上によって、摩耗の主要因となるタイヤの蹴り出し時の剪断力を低減し、耐摩耗性の向上を図ることができる。

上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。

（実施例１）
実施例１として、トレッド１０の側方域３０に、複数本のラグ溝３１を有し、前記中央域２０に、タイヤ周方向に対し所定の角度（表１）で延在する第１傾斜溝部２１ａと、該第１傾斜溝部２１ａとはタイヤ周方向に対し逆向きの角度（表１）で延在する第２傾斜溝部２１ｂとを交互に連結して、タイヤ周方向に沿ってジグザグ状に連続して延びる１本の中央細溝２１を設け、各側方域３０に、前記ラグ溝３１のタイヤ幅方向内側部３１ａを通り、タイヤ周方向に延びる１本の側方細溝３２を設け、前記ラグ溝３１のタイヤ幅方向内側部３１ａが、第１傾斜溝部と第２傾斜溝部の連結部２１ｃのうちの近い方の連結部２１ｃとタイヤ幅方向に向かい合う配置関係にあり、かつ前記ラグ溝のタイヤ幅方向内側部３１ａと、前記近い方の連結部２１ｃとの間に、連通して延びる１本の幅方向細溝２２を設け、トレッド部１０に、中央細溝２１、側方細溝３２および幅方向細溝２２を配設することにより、複数個の７角形の多角形のブロック陸部２３がタイヤ周方向に沿って並置された２列のブロック列２４を形成した空気入りタイヤを、サンプルとして作製した。
なお、空気入りタイヤの、リブ溝３１の溝深さ（mm）、中央細溝２１の溝深さ（mm）、トレッド幅に対する第１傾斜溝部及び第２傾斜部のタイヤ幅方向長さ（％）、タイヤ周方向に対する第１傾斜溝部２１ａ及び第２傾斜溝部２１ａの角度（°）については、表１に示す。

（実施例２）
実施例２として、図２に示すように、形成した多角形ブロック陸部２３が６角形であること以外は、実施例１と同様の条件によって、サンプルを作製した。
なお、空気入りタイヤの、リブ溝３１の溝深さ（mm）、中央細溝２１の溝深さ（mm）、トレッド幅に対する第１傾斜溝部及び第２傾斜部のタイヤ幅方向長さ（％）、タイヤ周方向に対する第１傾斜溝部２１ａ及び第２傾斜溝部２１ａの角度（°）については、表１に示す。

（実施例３）
実施例３は、図３に示すように、形成した多角形ブロック陸部２３が５角形であること以外は、実施例１と同様の条件によって、サンプルを作製した。
なお、空気入りタイヤの、リブ溝３１の溝深さ（mm）、中央細溝２１の溝深さ（mm）、トレッド幅に対する第１傾斜溝部及び第２傾斜部のタイヤ幅方向長さ（％）、タイヤ周方向に対する第１傾斜溝部２１ａ及び第２傾斜溝部２１ａの角度（°）については、表１に示す。

（比較例１）
比較例１は、図４に示すように、ジグザグではなく、タイヤ周方向に沿った直線状の中央細溝２１０を挟んで多角形ブロック陸部２３０が設けられている、従来のトレッド１００を具えること以外は、実施例１と同様の条件のタイヤをサンプルとして用いた。

（評価１）
実施例１、実施例２及び比較例１の空気入りタイヤを、ＴＲＡの正規リムにリム組みし、ＴＲＡの正規内圧充填後、車両に装着し、市場を走行させた後、トレッドの所定位置（トレッド幅に対し、センターから25％外側位置）での溝深さ（mm）を測定することにより、耐摩耗性の評価を行った。結果を表１に示す。
なお、評価結果は、比較例１のタイヤの耐摩耗性を100％としたときの相対比（％）によって表わし、数値（％）が大きいほど良好な結果となる。

（評価２）
実施例１、実施例２及び比較例１の空気入りタイヤを、ＴＲＡの正規リムにリム組みし、ＴＲＡの正規内圧充填後、ＴＲＡの正規荷重（100％）をかけた状態で、試験速度8km／hで24時間、室内ドラム試験を行い、トレッドセンター部の温度測定を行うことで発熱性の評価を行った。結果を表１に示す。
なお、評価結果は、比較例１のタイヤの発熱性を0としたときの相対温度（℃）によって表わし、数値（℃）が低いほど良好な結果となる。

表１の結果より、本発明による空気入りタイヤである実施例１、２及び３については、いずれも、従来のトレッドを具える空気入りタイヤである比較例１に比べて、耐摩耗性が10％向上していることがわかった。また、発熱性についても5℃低減できていることがわかり、本発明による空気入りタイヤは、従来のものに比べて、高い耐摩耗性を有しつつ、発熱性の悪化を抑制できることがわかった。

本発明によれば、特に駆動輪として用いられる場合において、高い耐摩耗性を有しつつ、発熱性の悪化を抑制できる建設車両用空気入りタイヤを提供することが可能である。

１０トレッド
２０、２００中央域
２１、２１０中央細溝
２２、２２０幅方向細溝
３０、３００側方域
３１、３１０ラグ溝
３２、３２０側方細溝

Claims

トレッドを中央域と該中央域のタイヤ幅方向両側に位置する両側方域に区分したときの該側方域に、複数本のラグ溝を有する建設車両用空気入りタイヤにおいて、
中央域に、タイヤ周方向に対し所定の角度で延在する第１傾斜溝部と、該第１傾斜溝部とはタイヤ周方向に対し逆向きの角度で延在する第２傾斜溝部とを交互に連結して、タイヤ周方向に沿ってジグザグ状に連続して延びる１本の中央細溝を設け、
各側方域に、前記ラグ溝のタイヤ幅方向内側部を通り、タイヤ周方向に延びる１本の側方細溝を設け、
前記ラグ溝のタイヤ幅方向内側部が、第１傾斜溝部と第２傾斜溝部の連結部のうちの近い方の連結部付近とタイヤ幅方向に向かい合う配置関係にあり、かつ前記ラグ溝のタイヤ幅方向内側部と、前記近い方の連結部との間に、１本の幅方向細溝を設け、
トレッド部に、中央細溝、側方細溝および幅方向細溝を配設することにより、複数個の５角形以上の多角形のブロック陸部がタイヤ周方向に沿って並置された２列のブロック列を形成して成ることを特徴とする建設車両用空気入りタイヤ。
前記中央細溝の溝深さは、ラグ溝の溝深さの60％以上である請求項１記載の建設車両用空気入りタイヤ。
前記中央細溝の延在形状の振幅は、トレッド幅の5〜30％である請求項１または２記載の建設車両用空気入りタイヤ。
第１傾斜溝部は、タイヤ周方向に対し20〜50°の角度で延在する請求項１、２または３記載の建設車両用空気入りタイヤ。
第２傾斜溝部は、タイヤ周方向に対し−20〜−50°の角度で延在する請求項１〜４のいずれか１項記載の建設車両用空気入りタイヤ。
前記中央細溝の溝幅は、ブロック陸部の配設ピッチの3〜8％である請求項１〜５のいずれか１項記載の建設車両用空気入りタイヤ。