JP6782772B2 - 重荷重用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド部を備えた重荷重用タイヤに関する。

建設車両用タイヤなどの重荷重用タイヤは、一般に、カーカスプライ、ベルト層、および、トレッド部を順次備えている。そして、このベルト層としては、通常、複数枚のベルトで構成されており、特許文献１には、２枚の保護ベルトからなる保護ベルト層、つまり保護交錯ベルト層、２枚の主交錯ベルトからなる主交錯ベルト層、及び、２枚の小交錯ベルトからなる小交錯ベルト層を有する重荷重用のタイヤが開示されている。

かかるタイヤでは、主交錯ベルト層は、小交錯ベルト層のタイヤ径方向外側に配置されており、保護ベルト層は、主交錯ベルト層のタイヤ径方向外側に配置されている。

小交錯ベルト層を構成するコードとタイヤ周方向とがなす角度は、例えば４〜１０°であり、主交錯ベルト層を構成するコードとタイヤ周方向とがなす角度は、例えば１８〜３５°であり、保護ベルト層を構成するコードとタイヤ周方向とがなす角度は、例えば２２〜３３°である。

ＷＯ２０１３／１５７５４４

ところで、ベルトコードとタイヤ周方向とがなす角度が４〜１０°のように小さい角度のベルトであるハイアングルベルトを配置した場合、内圧や走行によるそのタイヤ部分の成長、すなわちタイヤ径の増大が抑えられる。

この結果、ハイアングルベルトのタイヤ幅方向外側部分、特にトレッド部のタイヤ幅方向における幅の１／４だけタイヤ赤道線から離れた位置である１／４点で、内圧や走行によるタイヤ径が増大する。そして、タイヤ径が増大したタイヤ部分とあまり増大しないタイヤ部分とではタイヤ回転方向に対し互いに逆向きの力が発生し、両タイヤ部分で変形の度合いが異なってせん断力が生じ、偏摩耗が生じやすい。

なお、このような現象は、ベルト層にハイアングルベルトが配置されている場合に限らず、転がり半径が同一タイヤ内で比較的異なる場合にも生じている。

そして、これらのことは、重荷重用のタイヤのうち、特に大型の建設車両用タイヤで顕著になっている。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ドライビング力が発生するトレッドゴム部分と、それに隣接しブレーキング力が発生するトレッドゴム部分との間に生じるせん断力を抑えることで、耐偏摩耗性を向上させた重荷重用タイヤを提供することを課題とする。

本発明の第１の態様に係る重荷重用タイヤは、トレッド部を備えた重荷重用タイヤである。トレッド部は、タイヤ幅方向に延びる幅方向溝と、タイヤ周方向に延びる周方向溝およびトレッド部の端部であるトレッド端の少なくとも一方と、によって複数に区画される。そして、タイヤ赤道線の少なくとも片側では、周方向溝と、周方向溝に開口してタイヤ幅方向内側へ延び出してタイヤ赤道線にまで到達する第１内側幅方向溝と、第１内側幅方向溝よりも広幅で、第１内側幅方向溝に対向する位置で周方向溝に開口してタイヤ幅方向外側へ延び出す第１外側幅方向溝で構成され、タイヤ周方向に配列される幅方向溝が形成される。第１内側幅方向溝は、タイヤ周方向に対する凹凸の向きが変わる変曲点を有する。変曲点からタイヤ赤道線まではタイヤ幅方向とのなす角度がタイヤ赤道線側に行くほど小さくなっている。変曲点から周方向溝まではタイヤ正転方向側に湾曲凸状である。第１外側幅方向溝を構成するタイヤ正転方向と反対側の溝壁は、タイヤ正転方向と反対側へ傾斜しつつタイヤ幅方向外側へ延びている。

また、本発明の第２の態様に係る重荷重用タイヤは、トレッド部を備えた重荷重用タイヤである。トレッド部は、タイヤ幅方向に延びる幅方向溝と、タイヤ周方向に延びる周方向溝およびトレッド部の端部であるトレッド端の少なくとも一方と、によって複数に区画される。そして、タイヤ赤道線の少なくとも片側では、周方向溝と、周方向溝に開口してタイヤ幅方向内側へ延び出してタイヤ赤道線にまで到達する第１内側幅方向溝と、第１内側幅方向溝よりも広幅で、第１内側幅方向溝に対向する位置で周方向溝に開口してタイヤ幅方向外側へ延び出す第１外側幅方向溝で構成され、タイヤ周方向に配列される幅方向溝が形成される。第１内側幅方向溝は、タイヤ周方向に対する凹凸の向きが変わる変曲点を有する。変曲点からタイヤ赤道線まではタイヤ幅方向に対する角度がタイヤ赤道線側に行くほど小さくなっている。変曲点から周方向溝まではタイヤ正転方向とは反対側に湾曲凸状である。第１外側幅方向溝を構成するタイヤ正転方向とは反対側の溝壁は、タイヤ正転方向側へ傾斜しつつタイヤ幅方向外側へ延びている。

本発明の態様に係る重荷重用タイヤによれば、ドライビング力が発生するトレッドゴム部分と、それに隣接しブレーキング力が発生するトレッドゴム部分との間に生じるせん断力を抑えることで、耐偏摩耗性を向上させることができる。

図１は、第１実施形態に係る建設車両用タイヤで、タイヤ径方向に沿ったタイヤ幅方向断面図である。 図２は、第１実施形態に係る建設車両用タイヤのベルト構成を説明する説明図である。 図３は、第１実施形態に係る建設車両用タイヤでトレッドパターンを説明する平面図である。 図４は、第１実施形態に係る建設車両用タイヤのトレッド部に形成された第１内側幅方向溝の断面図である。 図５は、第２実施形態に係る建設車両用タイヤでトレッドパターンを説明する平面図である。

以下、重荷重用タイヤとして建設車両用タイヤを例に挙げ、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。以下の説明では、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付し、その詳細な説明を適宜省略している。また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための例示であり、この発明の実施の形態は、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

（第１実施形態）
まず、第１実施形態を説明する。

図１は、第１実施形態の建設車両用タイヤのタイヤ径方向に沿ったタイヤ幅方向断面図である。図２は、第１実施形態の建設車両用タイヤのベルト構成を説明する説明図である。図３は、第１実施形態の建設車両用タイヤでトレッドパターンを説明する平面図である。なお、図３では、描画の関係上、紙面上側および紙面下側を破断線ではなく直線で区切って描画している。図４は、第１実施形態の建設車両用タイヤのトレッド部に形成された第１内側幅方向溝の断面図である。

図１に示すように、第１実施形態に係る建設車両用タイヤ１は、複数のベルト層を具備している。具体的には、第１実施形態に係る建設車両用タイヤ１は、図１及び図２に示すように、トレッド部１０において、２枚の保護ベルト１１Ａ／１１Ｂからなる保護ベルト層１１、２枚の主交錯ベルト１２Ａ／１２Ｂからなる主交錯ベルト層１２、及び、２枚の小交錯ベルト１３Ａ／１３Ｂからなる小交錯ベルト層１３を具備する。

図１及び図２に示すように、かかる建設車両用タイヤ１では、主交錯ベルト層１２は、小交錯ベルト層１３のタイヤ径方向外側に配置されており、保護ベルト層１１は、主交錯ベルト層１２のタイヤ径方向外側に配置されている。

第１実施形態では、小交錯ベルト層１３を構成するコードＣとタイヤ周方向Ｕとがなす角度β（図２参照）は４〜１０°の範囲である。従って、小交錯ベルト層１３は、ベルト層を構成するコードとタイヤ周方向とのなす角度が１０°以下のベルトであるハイアングルベルトで構成されている。主交錯ベルト層１２を構成するコードとタイヤ周方向Ｕとがなす角度は１８〜３５°の範囲である。保護ベルト層１１を構成するコードとタイヤ周方向Ｕとがなす角度は２２〜３３°の範囲である。

また、第１実施形態に係る建設車両用タイヤ１は、図３に示すように、トレッド部１０において、タイヤ周方向Ｕに延びる周方向溝１４若しくはトレッド部１０のタイヤ幅方向Ｗの端部であるトレッド端ＴＥ（トレッド端の定義は後述を参照）と、タイヤ幅方向Ｗに延びる幅方向溝１６と、によって区画された複数のブロック列を具備している。ここで、周方向溝１４は、タイヤ周方向に沿って延びており、タイヤ赤道線ＣＬ上に位置する周方向溝１４ａと、センター陸部１８ａとセカンド陸部１８ｂとの間に位置する周方向溝１４ｂと、セカンド陸部１８ｂとショルダー陸部１８ｃとの間に位置する周方向溝１４ｃとで構成される。

また、第１実施形態に係る建設車両用タイヤ１では、図１に示すように、タイヤ幅方向Ｗにおける幅方向溝１６の長さＷ２が、タイヤ幅方向Ｗにおけるトレッド部１０の長さであるトレッド幅Ｗ１（トレッド幅の定義は後述を参照）の３０％以上となるように構成されている。

また第１実施形態では、幅方向溝１６は、周方向溝１４ａに開口してタイヤ幅方向外側へ延び出し、センター陸部１８ａを横断して周方向溝１４ｃに開口する第１内側幅方向溝１６ｉと、周方向溝１４ｃに開口してショルダー陸部１８ｃを横断してトレッド端ＴＥを横断する第１外側幅方向溝１６ｅと、で構成される。第１外側幅方向溝１６ｅの溝幅は、第１内側幅方向溝１６ｉに比べて広くされている。

また、第１内側幅方向溝１６ｉは、曲線状に延びていて角部が形成されていない。

また、第１内側幅方向溝１６ｉは、タイヤ赤道線ＣＬからハイアングルベルト端ＨＥ（第１実施形態では小交錯ベルト層１３のベルト、つまりハイアングルベルトの端となる）にかけてタイヤ正転時にはタイヤ幅方向外側ほど先に接地するように、タイヤ幅方向Ｗに対して傾斜している。

また、第１内側幅方向溝１６ｉは、タイヤ赤道線ＣＬの少なくとも片側で、タイヤ周方向Ｕに対する凹凸の向きが変わる変曲点ＣＰを有している。

第１内側幅方向溝１６ｉのうち変曲点ＣＰからタイヤ赤道線ＣＬまでは、タイヤ幅方向Ｗに対する角度がタイヤ赤道線側に行くほど小さくなって周方向溝１４ａに開口している。第１内側幅方向溝１６ｉのうち、変曲点ＣＰから周方向溝１４ｃまでは、タイヤ正転方向Ｒとは反対側に湾曲凸状となっており、また、変曲点ＣＰからタイヤ正転方向Ｒ側かつタイヤ幅方向外側へ、タイヤ周方向Ｕに対する傾斜角度を徐々に増大させて９０°へ近づけつつ延び、第１外側幅方向溝１６ｅの周方向溝１４ｃ側の端部に繋がっている。

そして、第１内側幅方向溝１６ｉと第１外側幅方向溝１６ｅとは、タイヤ正転方向Ｒ側の溝壁位置が揃うように繋がっている。従って、第１内側幅方向溝１６ｉは、タイヤ正転方向Ｒ側に湾曲凸状となる内側陸部部分ＬＰ１ｉをセンター陸部１８ａに形成する屈曲溝部１６ｉｔを有している。

第１実施形態では、第１外側幅方向溝１６ｅと周方向溝１４ｃとの開口位置では、タイヤ正転方向側とは反対側の溝壁１６ｅ１とタイヤ幅方向Ｗとのなす角度δが０°＜δ≦３０°の範囲である。この構成により、第１外側幅方向溝１６ｅは、タイヤ正転方向Ｒ側に凸状となる外側陸部部分ＬＰ１ｅをショルダー陸部１８ｃに形成している。ここで、外側陸部部分ＬＰ１ｅの溝壁１６ｅ１とタイヤ幅方向Ｗとのなす角度は上記のδとなり、０°＜δ≦３０°の範囲となる。

なお、第１外側幅方向溝１６ｅを構成するタイヤ正転方向Ｒ側の溝壁、つまり溝壁１６ｅ１に対向する溝壁は、タイヤ正転方向Ｒとは反対側へ傾斜しつつタイヤ幅方向外側へ延び、途中でタイヤ幅方向Ｗに沿って延びることで、第１外側幅方向溝１６ｅは、途中からタイヤ幅方向外側に行くほど溝幅を広くしつつ延びてトレッド端ＴＥに開口している。

また、ショルダー陸部１８ｃには、第１外側幅方向溝１６ｅからタイヤ周方向Ｕに所定間隔で離れた位置に第２外側幅方向溝２６が形成されている。第２外側幅方向溝２６の溝幅は、第１外側幅方向溝１６ｅよりも狭幅である。

第２外側幅方向溝２６は、周方向溝１４ｃに開口し、タイヤ正転方向Ｒ側とは反対側で、かつタイヤ幅方向外側に直線状に延び、更に、ショルダー陸部１８ｃ内で終端している。

また、タイヤ周方向Ｕに隣り合う第１内側幅方向溝１６ｉ間には、第１内側幅方向溝１６ｉと同形状で、周方向溝１４ｃに開口してタイヤ赤道線ＣＬにまで到達する第２内側幅方向溝１７ｉが配置されている。

第２外側幅方向溝２６の周方向溝１４ｃへの開口位置は、第２内側幅方向溝１７ｉの周方向溝１４ｃへの開口位置よりもタイヤ正転方向Ｒとは反対側へずらした位置にされている。

また、トレッド部１０よりもタイヤ径方向内側に配置されているベルト層Ｂにはハイアングルベルトとして、上述した、２枚の小交錯ベルト１３Ａ/１３Ｂからなる小交錯ベルト層１３が配置されている。

そして、トレッド面視、つまりトレッド部１０の平面視で、ハイアングルベルト端ＨＥを幅方向中心にしてトレッド幅Ｗ１の１／８以内のタイヤ幅方向範囲Ｓ、より好ましくは１／１６以内のタイヤ幅方向範囲、に変曲点ＣＰが配置されている。

ここで、トレッド幅とは、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた「トレッド幅」のことである。また、上述のトレッド端とは、タイヤを正規リムに組付けて、正規内圧を１充填し、正規荷重を適用した状態において、タイヤ表面が地面と接触する面であるトレッド踏面のタイヤ幅方向最外位置をいう。なお、「正規リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定された標準リムをいい、「正規内圧」とは、下記の規格に記載されている、適用サイズにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧をいい、「正規荷重」とは、下記の規格の適用サイズにおける単輪の最大荷重、つまり最大負荷能力をいうものとする。そして規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格であって、たとえば、日本では「日本自動車タイヤ協会」の“ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ”であり、アメリカ合衆国では“ＴＨＥ ＴＩＲＥ ＡＮＤ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．”の“ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ”であり、欧州では、“Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ”の“ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＭＡＮＵＡＬ”である。

そして第１実施形態では、タイヤ幅方向Ｗと第１内側幅方向溝１６ｉとのなす角度θの最大値が２０〜８０°の範囲とされている。なお、図３では、変曲点ＣＰで角度θが最大となっているように描いている。

更に第１実施形態では、タイヤ赤道線ＣＬと第１内側幅方向溝１６ｉとの交差位置では、第１内側幅方向溝１６ｉとタイヤ幅方向Ｗとのなす角度αが０〜２０°の範囲である。なお、図３では、αがほぼ０°となるように第１内側幅方向溝１６ｉを描いている。

また、第１実施形態では、タイヤ周方向Ｕに隣り合う第１内側幅方向溝１６ｉと第２内側幅方向溝１７ｉとの距離Ｌ（図３参照）と、第１内側幅方向溝１６ｉのタイヤ径方向に沿った溝深さｄ（図４参照）とが、以下の関係式を満たしている。

ｄ／Ｌ ＞ １／１０
なお、摩耗性に着目する場合には、周方向溝１４のタイヤ幅方向Ｗにおける幅は、力が加わった際に陸部同士が支え合うため、１０ｍｍ以下がよい。

一方、放熱性に着目する場合には、周方向溝１４のタイヤ幅方向Ｗにおける幅は、１０ｍｍよりも大きい方がよい。

さらに、第１実施形態に係る建設車両用タイヤ１では、第１内側幅方向溝１６ｉの周方向ピッチは、５０ｍｍ以上となるように構成されていてもよい。

（作用、効果）
以下、第１実施形態の作用、効果を説明する。

第１実施形態の建設車両用タイヤ１では、幅方向溝１６を構成する第１内側幅方向溝１６ｉは、周方向溝１４ａに開口しタイヤ幅方向外側に行くに従ってタイヤ周方向Ｕに対する凹凸の向きが変わる変曲点ＣＰを有している。

そして第１内側幅方向溝１６ｉは、変曲点ＣＰからタイヤ幅方向内側では、タイヤ幅方向Ｗとのなす角度θがタイヤ赤道線側に行くほど小さくなってタイヤ赤道線にまで到達している。

そして第１内側幅方向溝１６ｉは、変曲点ＣＰからタイヤ幅方向外側では、変曲点ＣＰからタイヤ正転方向Ｒ側かつタイヤ幅方向外側へ延びることで、タイヤ正転方向Ｒ側に湾曲凸状となる内側陸部部分ＬＰ１ｉを形成している。そして、トレッド面視で、ハイアングルベルト端ＨＥを幅方向中心にしてトレッド幅Ｗ１の１／８以内のタイヤ幅方向範囲に変曲点ＣＰが配置されている。

そして、幅方向溝１６を構成する第１外側幅方向溝１６ｅは、タイヤ正転方向Ｒ側とは反対側かつタイヤ幅方向外側へ延びることで、タイヤ正転方向Ｒ側に凸状となる外側陸部部分ＬＰ１ｅをショルダー陸部１８ｃに形成している。

これにより、タイヤを正転させると、タイヤゴムの非圧縮性によりタイヤゴムがタイヤ正転方向Ｒに流動し、パターンの頂点部付近、すなわち、タイヤ正転方向Ｒ側に湾曲凸状となる内側陸部部分ＬＰ１ｉや外側陸部部分ＬＰ１ｅの頂点部付近において周方向ドライビングの力が発生して、タイヤ構造が原因で発生するブレーキング力を打ち消す力として作用する。さらに、幅方向溝１６は変曲点ＣＰから赤道線ＣＬにまで到達する湾曲形状を有するため、変曲点ＣＰよりもタイヤ幅方向内側の幅方向溝１６を一定の角度で傾斜する溝形状とする場合よりも変曲点ＣＰのタイヤ幅方向外側ではタイヤ幅方向で均一な耐摩耗性能が得られる。従って、ドライビング力とブレーキング力とによるせん断力に起因する偏摩耗が抑制されるので、耐偏摩耗性が向上した建設車両用タイヤ１とすることができる。

なお、図３では、変曲点ＣＰのタイヤ幅方向位置がハイアングルベルト端ＨＥよりも若干タイヤ幅方向外側に配置された例で描いており、１／４点での偏摩耗抑制に顕著な効果が奏される例である。

また、幅方向溝１６を第１実施形態のように曲線形状とすることで、幅方向溝１６をタイヤ周方向Ｕに対して傾けたい部位だけ傾けることができ、タイヤ幅方向剛性を確保し易くすることができる。また、幅方向溝１６が角部を有する場合に比べ、幅方向溝１６の傾斜を大きくすることができるので、上述の周方向ドライビング力を効果的に大きくすることができる。

また、上述したように、変曲点ＣＰからタイヤ幅方向内側では、タイヤ幅方向Ｗとのなす角度θがタイヤ赤道線側に行くほど小さくなってタイヤ赤道線にまで到達しているので、第１内側幅方向溝１６ｉは、タイヤ赤道線ＣＬからハイアングルベルト端ＨＥにかけてタイヤ正転方向Ｒへの回転時にはタイヤ幅方向外側ほど先に接地するように、タイヤ幅方向に対して傾斜している。これにより、上述の周方向ドライビング力を更に効果的に大きくすることができる。

また、タイヤ幅方向Ｗと第１内側幅方向溝１６ｉとのなす角度θの最大値が２０〜８０°の範囲である。これにより、上述の周方向ドライビング力を効果的に大きくすることができる。

また、タイヤ赤道線ＣＬと第１内側幅方向溝１６ｉとの交差位置では、第１内側幅方向溝１６ｉとタイヤ幅方向Ｗとのなす角度αが０〜２０°の範囲である。これにより、ブロック剛性を損なうことが効果的に防止される。

また、第１実施形態では、第１外側幅方向溝１６ｅを構成するタイヤ正転方向Ｒ側とは反対側の溝壁１６ｅ１は、タイヤ正転方向Ｒ側へ傾斜しつつタイヤ幅方向外側へ延びている。そして、第１外側幅方向溝１６ｅと周方向溝１４ｃとの開口位置では、溝壁１６ｅ１とタイヤ幅方向Ｗとのなす角度δ、すなわち、外側陸部部分ＬＰ１ｅとタイヤ幅方向とのなす角度δは０°＜δ≦３０°の範囲である。これにより、外側陸部部分ＬＰ１ｅのブロック剛性を損なうことを効果的に防止しつつ、耐偏摩耗性を更に向上させることができる。

なお、第１実施形態では、変曲点ＣＰがタイヤ幅方向の所定範囲内に配置されている例として、ハイアングルベルト端ＨＥを幅方向中心にしてトレッド面視でトレッド幅Ｗ１の１／８以内のタイヤ幅方向範囲に配置された例で説明しているが、変曲点ＣＰは、ハイアングルベルト端ＨＥに限らず、タイヤ正転時に転がり半径が大きいタイヤ幅方向位置を幅方向中心にしてトレッド幅Ｗ１の１／８以内のタイヤ幅方向範囲Ｓ、より好ましくは１／１６以内のタイヤ幅方向範囲、に配置されても、同様の原理により、このトレッドゴム部分での耐偏摩耗性を向上させることができる。更には、ハイアングルベルトを有していない建設車両用タイヤであっても、同様の効果を奏することが可能である。

（試験例１）
本発明の効果を確かめるために、本発明の適用された実施例１〜５のタイヤを全てサイズ５９／８０Ｒ６３において試作し、耐偏摩耗性について比較を行った。実施例１〜５のタイヤは、上記第１実施形態で説明した構成を有するタイヤであり、タイヤ赤道線と幅方向溝との交差位置における、幅方向溝とタイヤ幅方向とのなす角度を１０°で一定とし、変曲点の位置をタイヤ幅方向で一定としたうえで、内側幅方向溝とタイヤ幅方向とのなす角度の最大値θを各々１５°，２０°，５０°，８０°，８５°に変更している。

耐偏摩耗性試験は、上記のそれぞれのタイヤを正規リムに装着し、正規内圧を充填した。そして、室内ドラム試験機に取り付けて、正規荷重を負荷し、速度８ｋｍ／ｈで２４時間走行させた。そして、走行後のタイヤのトレッド部の１／４点での、偏摩耗量を測定
して耐偏摩耗性能の判断を行った。明らかな偏摩耗が観測されなかった場合は「良」と判断し、やや偏摩耗が観測されるものを「可」と判断した。

試験結果は、表１に示した通りである。つまり、本試験では、角度θを２０°，５０°，８０°とした実施例２〜４における耐偏摩耗性能が、角度θを１５°，８５°とした実施例１，５よりも良好であることが確認された。

（試験例２）
本発明の効果を確かめるために、本発明の適用された実施例のタイヤを全てサイズ５９／８０Ｒ６３において試作し、ブロック剛性、及び耐偏摩耗性について比較を行った。実施例６〜９のタイヤは、上記第１実施形態で説明した構成を有するタイヤであり、内側幅方向溝とタイヤ幅方向とのなす角度θの最大値を５０°で一定とし、変曲点の位置をタイヤ幅方向で一定としたうえで、タイヤ赤道線と幅方向溝との交差位置における、幅方向溝とタイヤ幅方向とのなす角度αを各々０°，１０°，２０°，２５°に変更している。

ブロック剛性試験は、ブロックの基部を固定して、ブロックの踏面に対して一定のせん断力（方向はタイヤ周方向）を与え、ブロックの踏面の変位量を計測した。試験は、実施例６〜９のタイヤに対して実施し、評価は、角度αを０°とした実施例６の変位量の逆数を１００とする指数表示としており、数値が大きいほど変位量が少なく、ブロック剛性が高いことを表している。耐偏摩耗性については、試験例１と同様の耐偏摩耗性試験を実施例６〜９のタイヤに対して実施し、評価を行った。

試験結果は、表２に記載した通りである。つまり、角度αを２５°とした実施例９では、ブロック剛性の指数が９６まで低下し、これに伴い、ブロック剛性の評価指数が９９であった実施例７，８よりも耐偏摩耗性が低下した。これに対し、ブロック剛性の評価指数の値が９９であった実施例７，８には、実施例６に対する耐偏摩耗性の低下が確認されなかった。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を説明する。第２実施形態では、第１実施形態に比べ、タイヤ正転方向Ｒが逆方向であることが異なっている。このため、第２実施形態では、第１実施形態と同様の部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略し、タイヤ正転方向Ｒが第１実施形態とは逆方向であることによって生じる作用、効果等を詳細に説明する。

図５は、第２実施形態の建設車両用タイヤでトレッドパターンを説明する平面図である。第２実施形態では、第１内側幅方向溝１６ｉのうち変曲点ＣＰからタイヤ赤道線ＣＬまでは、タイヤ幅方向Ｗに対する角度がタイヤ赤道線側に行くほど小さくなって周方向溝１４ａに開口している。第１内側幅方向溝１６ｉのうち、変曲点ＣＰから周方向溝１４ｃまでは、タイヤ正転方向Ｒ側に湾曲凸状となっており、また、変曲点ＣＰからタイヤ正転方向Ｒとは反対側かつタイヤ幅方向外側へ、タイヤ周方向Ｕに対する傾斜角度を徐々に増大させて９０°へ近づけつつ延び、第１外側幅方向溝１６ｅの周方向溝１４ｃ側の端部に繋がっている。

そして、第１内側幅方向溝１６ｉと第１外側幅方向溝１６ｅとは、タイヤ正転方向Ｒ側とは反対側の溝壁位置、つまりタイヤ正転方向Ｒ側の溝壁に対向する溝壁のタイヤ周方向位置が揃うように繋がっている。従って、第１内側幅方向溝１６ｉは、タイヤ正転方向Ｒ側に湾曲凹状となる内側陸部部分ＬＰ２ｉを形成する屈曲溝部１６ｉｔを有している。

第１外側幅方向溝１６ｅを構成するタイヤ正転方向Ｒ側とは反対側の溝壁１６ｅ２、つまりタイヤ正転方向Ｒ側の溝壁に対向する溝壁は、タイヤ正転方向Ｒ側へ傾斜しつつタイヤ幅方向外側へ延びている。第２実施形態では、第１外側幅方向溝１６ｅと周方向溝１４ｃとの開口位置では、溝壁１６ｅ２とタイヤ幅方向Ｗとのなす角度εが０°＜ε≦３０°の範囲である。このように、幅方向溝１６を構成する第１外側幅方向溝１６ｅは、タイヤ正転方向Ｒ側かつタイヤ幅方向外側へ延びることで、タイヤ幅方向内側に隣接するセンター陸部１８ａとによってタイヤ正転方向Ｒ側に凹状の陸部を形成する外側陸部部分ＬＰ２ｅを形成している。

また、第２実施形態では、タイヤ正転方向Ｒ側とは反対側の溝壁１６ｅ２は、途中でタイヤ幅方向Ｗに沿って延びることで、第１外側幅方向溝１６ｅは、途中からタイヤ幅方向外側に行くほど溝幅を広くしつつ延びてトレッド端ＴＥに開口している。

また、ショルダー陸部１８ｃには、第１外側幅方向溝１６ｅからタイヤ周方向Ｕに所定間隔で離れた位置に第２外側幅方向溝２６が形成されている。第２外側幅方向溝２６の溝幅は、第１外側幅方向溝１６ｅよりも狭幅である。

第２外側幅方向溝２６は、周方向溝１４ｃに開口し、タイヤ正転方向Ｒ側で、かつタイヤ幅方向外側に直線状に延び、更に、ショルダー陸部１８ｃ内で終端している。

また、タイヤ周方向Ｕに隣り合う第１内側幅方向溝１６ｉ間には、第１内側幅方向溝１６ｉと同形状で、周方向溝１４ｃに開口してタイヤ赤道線ＣＬにまで到達する第２内側幅方向溝１７ｉが配置されている。

第２外側幅方向溝２６の周方向溝１４ｃへの開口位置は、第２内側幅方向溝１７ｉの周方向溝１４ｃへの開口位置よりもタイヤ正転方向Ｒ側へずらした位置にされている。

また、トレッド部１０よりもタイヤ径方向内側に配置されているベルト層Ｂにはハイアングルベルトとして、上述した、２枚の小交錯ベルト１３Ａ/１３Ｂからなる小交錯ベルト層１３が配置されている。そして、トレッド面視、つまりトレッド部１０の平面視で、ハイアングルベルト端ＨＥを幅方向中心にしてトレッド幅Ｗ１の１／８以内のタイヤ幅方向範囲Ｓ、より好ましくは１／１６以内のタイヤ幅方向範囲、に変曲点ＣＰが配置されている。

そして第２実施形態では、タイヤ幅方向Ｗと第１内側幅方向溝１６ｉとのなす角度θの最大値が２０〜８０°の範囲とされている。なお、図５では、変曲点ＣＰで角度θが最大となっているように描いている。

更に第２実施形態では、タイヤ赤道線と第１内側幅方向溝１６ｉとの交差位置では、第１内側幅方向溝１６ｉとタイヤ幅方向Ｗとのなす角度αが０〜２０°の範囲である。なお、図３では、αがほぼ０°となるように第１内側幅方向溝１６ｉを描いている。

また、第２実施形態では、タイヤ周方向Ｕに隣り合う第１内側幅方向溝１６ｉと第２内側幅方向溝１７ｉとの距離Ｌ（図３参照）と、第１内側幅方向溝１６ｉのタイヤ径方向に沿った溝深さｄ（図４参照）とが、以下の関係式を満たしている。

ｄ／Ｌ ＞ １／１０
なお、摩耗性に着目する場合には、周方向溝１４のタイヤ幅方向Ｗにおける幅は、力が加わった際に陸部同士が支え合うため、１０ｍｍ以下がよい。

一方、放熱性に着目する場合には、周方向溝１４のタイヤ幅方向Ｗにおける幅は、１０ｍｍよりも大きい方がよい。

さらに、第２実施形態に係る建設車両用タイヤ１では、第１内側幅方向溝１６ｉの周方向ピッチは、５０ｍｍ以上となるように構成されていてもよい。

（作用、効果）
以下、第２実施形態の作用、効果を説明する。

第２実施形態の建設車両用タイヤ１では、幅方向溝１６を構成する第１内側幅方向溝１６ｉは、周方向溝１４ａに開口しタイヤ幅方向外側に行くに従ってタイヤ周方向Ｕに対する凹凸の向きが変わる変曲点ＣＰを有している。

そして第１内側幅方向溝１６ｉは、変曲点ＣＰからタイヤ幅方向内側では、タイヤ幅方向Ｗとのなす角度θがタイヤ赤道線側に行くほど小さくなってタイヤ赤道線にまで到達している。ここで、角度θが大きくなるとタイヤトレッド面のせん断剛性が低下するので加減速時及び旋回時に特に耐摩耗性能が低下する。角度θは変曲点ＣＰに近い位置ほど大きい為、角度θを変曲点ＣＰ付近で大、赤道付近で小とすることにより、屈曲溝部１６ｉｔのタイヤ正転側に位置する湾曲凹状の陸部部分のブレーキング力を最大としながらタイヤ全体のせん断剛性を維持する観点で大きな効果が得られる。

そして第１内側幅方向溝１６ｉは、変曲点ＣＰからタイヤ幅方向外側では、変曲点ＣＰからタイヤ正転方向Ｒ側とは反対側かつタイヤ幅方向外側へ延びることで、タイヤ正転方向Ｒ側とは反対側に湾曲凸状、すなわち、タイヤ正転方向Ｒ側に湾曲凹状となる内側陸部部分ＬＰ２ｉを形成している。そして、トレッド面視で、ハイアングルベルト端ＨＥを幅方向中心にしてトレッド幅Ｗ１の１／８以内のタイヤ幅方向範囲に変曲点ＣＰが配置されている。

そして、幅方向溝１６を構成する第１外側幅方向溝１６ｅは、タイヤ正転方向Ｒ側かつタイヤ幅方向外側へ延びることで、タイヤ幅方向内側に隣接するセンター陸部１８ａとでタイヤ正転方向Ｒ側に凹状陸部を形成する外側陸部部分ＬＰ２ｅを形成している。

これにより、加速時などでタイヤをタイヤ正転方向Ｒに回転させると、タイヤ正転時に転がり半径が大きいハイアングルベルト端ＨＥ近傍のトレッドゴム部分ではタイヤ正転方向Ｒの力、つまりドライビング力が発生し、タイヤ正転方向Ｒ側に湾曲凹状となる陸部部分ＬＰ２（内側陸部部分ＬＰ２ｉ，外側陸部部分ＬＰ２ｅで構成される陸部部分）では、タイヤゴムの非圧縮性によりタイヤゴムがタイヤ正転方向Ｒとは反対方向へ流動し、周方向ブレーキングの力が発生する。この結果、タイヤ正転時に転がり半径が大きいハイアングルベルト端ＨＥ近傍のトレッドゴム部分との間に生じるせん断力を抑える、つまり同一の力である場合にはせん断力を打ち消す力として作用する。従って、ドライビング力とブレーキング力とによるせん断力に起因する偏摩耗が抑制されるので、耐偏摩耗性が向上した建設車両用タイヤとすることができる。

なお、図５では、変曲点ＣＰのタイヤ幅方向位置がハイアングルベルト端ＨＥよりも若干タイヤ幅方向外側に配置された例で描いており、１／４点での偏摩耗抑制に顕著な効果が奏される例である。

また、第１内側幅方向溝１６ｉを第２実施形態のように曲線形状とすることで、第１内側幅方向溝１６ｉをタイヤ周方向Ｕに対して傾けたい部位だけ傾けることができ、タイヤ幅方向剛性を確保し易くすることができる。また、第１内側幅方向溝１６ｉが角部を有する場合に比べ、第１内側幅方向溝１６ｉの傾斜を大きくすることができるので、上述の周方向ブレーキング力を効果的に大きくすることができる。

また、上述したように、変曲点ＣＰからタイヤ幅方向内側では、タイヤ幅方向Ｗとのなす角度θがタイヤ赤道線側に行くほど小さくなってタイヤ赤道線にまで到達しているので、第１内側幅方向溝１６ｉは、タイヤ赤道線ＣＬからハイアングルベルト端ＨＥにかけてタイヤ正転方向Ｒへの回転時にはタイヤ幅方向内側ほど先に接地するように、タイヤ幅方向に対して傾斜している。これにより、上述の周方向ブレーキング力を更に効果的に大きくすることができる。

また、タイヤ幅方向Ｗと第１内側幅方向溝１６ｉとのなす角度θの最大値が２０〜８０°の範囲である。これにより、上述の周方向ブレーキング力を効果的に大きくすることができる。

また、第２実施形態では、タイヤ幅方向Ｗにおける幅方向溝１６の長さＷ２が、タイヤ幅方向Ｗにおけるトレッド部１０の長さＷ１の３０％以上となるように構成されている。これにより、上述の周方向ブレーキング力を効果的に大きくすることで耐偏摩耗性の向上を著しく顕著なものにすることができる。

また、タイヤ赤道線ＣＬと第１内側幅方向溝１６ｉとの交差位置では、第１内側幅方向溝１６ｉとタイヤ幅方向Ｗとのなす角度αが０〜２０°の範囲である。これにより、ブロック剛性を損なうことが効果的に防止される。

また、第２実施形態では、第１外側幅方向溝１６ｅと周方向溝１４ｃとの開口位置では、溝壁１６ｅ２とタイヤ幅方向Ｗとのなす角度εが０°＜ε≦３０°の範囲である。これにより、ブロック剛性を損なうことを効果的に防止しつつ、耐偏摩耗性を更に向上させることができる。

なお、第２実施形態では、変曲点ＣＰがタイヤ幅方向の所定範囲内に配置されている例として、ハイアングルベルト端ＨＥを幅方向中心にしてトレッド面視でトレッド幅Ｗ１の１／８以内のタイヤ幅方向範囲に配置された例で説明しているが、変曲点ＣＰは、ハイアングルベルト端ＨＥに限らず、タイヤ正転時に転がり半径が大きいタイヤ幅方向位置を幅方向中心にしてトレッド幅Ｗ１の１／８以内、より好ましくは１／１６以内、のタイヤ幅方向範囲に配置されても、同様の原理により、このトレッドゴム部分での耐偏摩耗性を向上させることができる。更には、ハイアングルベルトを有していない建設車両用タイヤであっても、同様の効果を奏することが可能であり、また、建設車両用タイヤに限らず重荷重用タイヤであっても同様の効果を奏することが可能である。

本出願は、２０１６年５月２７日に出願された日本国特許出願第２０１６−１０６２２５号に基づく優先権を主張しており、この出願の全内容が参照により本願明細書に組み込まれる。

本発明の態様に係る重荷重用タイヤによれば、ドライビング力が発生するトレッドゴム部分と、それに隣接しブレーキング力が発生するトレッドゴム部分との間に生じるせん断力を抑えることで、耐偏摩耗性を向上させることができる。

１ 建設車両用タイヤ １０ トレッド部 １３ 小交錯ベルト層（ハイアングルベルト） １４ 周方向溝 １４ａ 周方向溝 １４ｂ 周方向溝 １４ｃ 周方向溝 １６ 幅方向溝 １６ｅ 第１外側幅方向溝 １６ｉ 第１内側幅方向溝 １６ｅ１ 溝壁 １６ｅ２ 溝壁 １７ｉ 第２内側幅方向溝 ２６ 第２外側幅方向溝 Ｂ ベルト層 ＣＬ タイヤ赤道線 ＣＰ 変曲点 ＨＥ ハイアングルベルト端 ＴＥ トレッド端 Ｒ タイヤ正転方向 Ｕ タイヤ周方向 Ｗ タイヤ幅方向 Ｗ１ トレッド幅 θ 角度

Claims (12)

1. トレッド部を備えた重荷重用タイヤであって、
   前記トレッド部は、タイヤ幅方向に延びる幅方向溝と、タイヤ周方向に延びる周方向溝および前記トレッド部の端部であるトレッド端の少なくとも一方と、によって複数に区画されており、
   タイヤ赤道線の少なくとも片側では、
   前記周方向溝と、
   前記周方向溝に開口してタイヤ幅方向内側へ延び出してタイヤ赤道線にまで到達する第１内側幅方向溝と、前記第１内側幅方向溝よりも広幅で、前記第１内側幅方向溝に対向する位置で前記周方向溝に開口してタイヤ幅方向外側へ延び出す第１外側幅方向溝で構成され、タイヤ周方向に配列される前記幅方向溝が形成され、
   前記第１内側幅方向溝は、タイヤ周方向に対する凹凸の向きが変わる変曲点を有し、前記変曲点からタイヤ赤道線まではタイヤ幅方向とのなす角度がタイヤ赤道線側に行くほど小さくなっており、前記変曲点から前記周方向溝まではタイヤ正転方向側に湾曲凸状であり、
   前記第１外側幅方向溝を構成するタイヤ正転方向とは反対側の溝壁は、タイヤ正転方向とは反対側へ傾斜しつつタイヤ幅方向外側へ延びていることを特徴とする重荷重用タイヤ。
2. 前記変曲点がタイヤ幅方向の所定範囲内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の重荷重用タイヤ。
3. 前記トレッド部よりもタイヤ径方向内側に配置されているベルト層にはハイアングルベルトが配置され、
   トレッド面視で、ハイアングルベルト端を幅方向中心にしてトレッド幅の１／８以内のタイヤ幅方向範囲に前記変曲点が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の重荷重用タイヤ。
4. 前記幅方向溝とタイヤ幅方向とのなす角度θの最大値が２０〜８０°の範囲であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の重荷重用タイヤ。
5. タイヤ周方向に隣り合う前記第１外側幅方向溝間には、前記第１外側幅方向溝よりも細幅で、前記周方向溝に開口してタイヤ幅方向外側へ延び出す第２外側幅方向溝が配置されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の重荷重用タイヤ。
6. タイヤ周方向に隣り合う前記第１内側幅方向溝間には、前記第１内側幅方向溝と同形状で、前記周方向溝に開口してタイヤ赤道線にまで到達する第２内側幅方向溝が配置され、
   前記第２外側幅方向溝の前記周方向溝への開口位置は、前記第２内側幅方向溝の前記周方向溝への開口位置よりもタイヤ周方向へずらした位置にされていることを特徴とする請求項５に記載の重荷重用タイヤ。
7. トレッド部を備えた重荷重用タイヤであって、
   前記トレッド部は、タイヤ幅方向に延びる幅方向溝と、タイヤ周方向に延びる周方向溝および前記トレッド部の端部であるトレッド端の少なくとも一方と、によって複数に区画されており、
   タイヤ赤道線の少なくとも片側では、
   前記周方向溝と、
   前記周方向溝に開口してタイヤ幅方向内側へ延び出してタイヤ赤道線にまで到達する第１内側幅方向溝と、前記第１内側幅方向溝よりも広幅で、前記第１内側幅方向溝に対向する位置で前記周方向溝に開口してタイヤ幅方向外側へ延び出す第１外側幅方向溝で構成され、タイヤ周方向に配列される前記幅方向溝が形成され、
   前記第１内側幅方向溝は、タイヤ周方向に対する凹凸の向きが変わる変曲点を有し、前記変曲点からタイヤ赤道線まではタイヤ幅方向に対する角度がタイヤ赤道線側に行くほど小さくなっており、前記変曲点から前記周方向溝まではタイヤ正転方向とは反対側に湾曲凸状であり、
   前記第１外側幅方向溝を構成するタイヤ正転方向とは反対側の溝壁は、タイヤ正転方向側へ傾斜しつつタイヤ幅方向外側へ延びていることを特徴とする重荷重用タイヤ。
8. 前記変曲点がタイヤ幅方向の所定範囲内に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の重荷重用タイヤ。
9. 前記トレッド部よりもタイヤ径方向内側に配置されているベルト層にはハイアングルベルトが配置され、
   トレッド面視で、ハイアングルベルト端を幅方向中心にしてトレッド幅の１／８以内のタイヤ幅方向範囲に前記変曲点が配置されていることを特徴とする請求項８に記載の重荷重用タイヤ。
10. 前記幅方向溝とタイヤ幅方向とのなす角度θの最大値が２０〜８０°の範囲であることを特徴とする請求項７〜９の何れか１項に記載の重荷重用タイヤ。
11. タイヤ周方向に隣り合う前記第１外側幅方向溝間には、前記第１外側幅方向溝よりも細幅で、前記周方向溝に開口してタイヤ幅方向外側へ延び出す第２外側幅方向溝が配置されていることを特徴とする請求項７〜１０の何れか１項に記載の重荷重用タイヤ。
12. タイヤ周方向に隣り合う前記第１内側幅方向溝間には、前記第１内側幅方向溝と同形状で、前記周方向溝に開口してタイヤ赤道線にまで到達する第２内側幅方向溝が配置され、
    前記第２外側幅方向溝の前記周方向溝への開口位置は、前記第２内側幅方向溝の前記周方向溝への開口位置よりもタイヤ周方向へずらした位置にされていることを特徴とする請求項１１に記載の重荷重用タイヤ。

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