JP7131726B1 - 重荷重用タイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
前述したように、ショルダー周方向溝からショルダー陸部までのショルダー部における寸法変化は大きい。フルバンドを設ける等の対策が行われているが、ショルダー陸部における偏摩耗の発生リスクのさらなる低減が求められている。
D1>D2>D3 (1)
0.65≦(D2-D3)/(D1-D3)≦0.85 (2)
正規リムにタイヤを組んだ状態で測定できない、タイヤの子午線断面における各部の寸法及び角度は、回転軸を含む平面に沿ってタイヤを切断することにより得られる、タイヤの断面において、左右のビード間の距離を、正規リムに組んだタイヤにおけるビード間の距離に一致させて、測定される。
本開示において、周方向溝24の溝幅はトレッド面における周方向溝24の開口幅により表される。周方向溝24の溝深さは、周方向溝24の開口縁を結ぶ線分から周方向溝24の底までの距離により表される。
ショルダー陸部26sの軸方向内側に位置する陸部26はミドル陸部26mである。ミドル陸部26mの軸方向内側に位置する陸部26はセンター陸部26cである。このタイヤ2の5本の陸部26は、センター陸部26cと、一対のミドル陸部26mと、一対のショルダー陸部26sとで構成される。
本開示において、陸部26の幅は、トレッド面22の一部をなす陸部26の頂面の軸方向幅により表される。
コア28は周方向にのびる。コア28は、巻き回されたスチール製のワイヤを含む。コア28は略六角形の断面形状を有する。
エイペックス30はコア28の径方向外側に位置する。エイペックス30は内側エイペックス30uと外側エイペックス30sとを備える。内側エイペックス30uはコア28から径方向外向きにのびる。外側エイペックス30sは内側エイペックス30uよりも径方向外側に位置する。内側エイペックス30uは硬質な架橋ゴムからなる。外側エイペックス30sは内側エイペックス30uよりも軟質な架橋ゴムからなる。
4枚のベルトプライ38は、第一ベルトプライ38A、第二ベルトプライ38B、第三ベルトプライ38C及び第四ベルトプライ38Dである。
4枚のベルトプライ38のうち径方向において内側に位置するベルトプライ38が第一ベルトプライ38Aである。第二ベルトプライ38Bは第一ベルトプライ38Aの径方向外側に位置する。第三ベルトプライ38Cは第二ベルトプライ38Bの径方向外側に位置する。第四ベルトプライ38Dは第三ベルトプライ38Cの径方向外側に位置する。第四ベルトプライ38Dが、4枚のベルトプライ38のうち径方向において外側に位置するベルトプライ38である。
第一ベルトプライ38Aの幅W1と第三ベルトプライ38Cの幅W3とは同じである。第一ベルトプライ38Aの幅W1が第三ベルトプライ38Cの幅W3よりも広くてもよく、第一ベルトプライ38Aの幅W1が第三ベルトプライ38Cの幅W3よりも狭くてもよい。
フルバンド40は、両端40eが赤道面を挟んで相対するように配置される。フルバンド40は赤道面と交差する。フルバンド40の端40eは赤道面の両側に位置する。
フルバンド40の端40eはベルト34の端34eの軸方向内側に位置する。フルバンド40の端40eは、軸方向において、第三ベルトプライ38Cの端38Ce(又は、第一ベルトプライ38Aの端38Ae)と、第四ベルトプライ38Dの端38Deとの間に位置する。
それぞれのエッジバンド42は、径方向において、トレッド4とフルバンド40との間に位置する。エッジバンド42は、フルバンド40の端40eの径方向外側に位置する。エッジバンド42の内端42ueはフルバンド40の端40eの軸方向内側に位置する。エッジバンド42の外端42seはフルバンド40の端40eの軸方向外側に位置する。エッジバンド42は、径方向において、フルバンド40の端44eと重複する。
このタイヤ2のベルトコード44は金属製のコードである。具体的には、ベルトコード44はスチールコードである。各ベルトプライ38におけるベルトコード44の密度は、15エンズ/5cm以上30エンズ/5cm以下である。
第二ベルトプライ38Bに含まれるベルトコード44の傾斜の向き(以下、第二ベルトコード44Bの傾斜方向)は、第一ベルトプライ38Aに含まれるベルトコード44の傾斜の向き(以下、第一ベルトコード44Aの傾斜方向)と同じである。
第三ベルトプライ38Cに含まれるベルトコード44の傾斜の向き(以下、第三ベルトコード44Cの傾斜方向)は、第二ベルトコード44Bの傾斜方向と逆である。
第四ベルトプライ38Dに含まれるベルトコード44の傾斜の向き(以下、第四ベルトコード44Dの傾斜方向)は、第三ベルトコード44Cの傾斜方向と同じである。
このタイヤ2では、第二ベルトコード44Bの傾斜方向と第三ベルトコード44Cの傾斜方向とが互いに逆向きになるようにベルト34は構成される。第二ベルトプライ38Bに含まれるベルトコード44と第三ベルトプライ38Cに含まれるベルトコード44とは互いに交差する関係にある。
このタイヤ2では、第一ベルトコード44Aの傾斜方向が第二ベルトコード44Bの傾斜方向と逆であってもよい。第四ベルトコード44Dの傾斜方向が第三ベルトコード44Cの傾斜方向と逆であってもよい。
トレッド部の動きが効果的に拘束され、安定した形状の接地面が得られる観点から、第一ベルトコード44Aの傾斜角度θ1は40°以上がより好ましく、60°以下がより好ましい。第二ベルトコード44Bの傾斜角度θ2は15°以上がより好ましく、30°以下がより好ましい。第二ベルトコード44Bの傾斜角度θ2は20°以下がさらに好ましい。第三ベルトコード44Cの傾斜角度θ3は15°以上がより好ましく、30°以下がより好ましい。第三ベルトコード44Cの傾斜角度θ3は20°以下がさらに好ましい。第四ベルトコード44Dの傾斜角度θ4は、15°以上がより好ましく、50°以下がより好ましい。第四ベルトコード44Dの傾斜角度θ4は25°以下がさらに好ましい。
タイヤ2の外面の輪郭線は、計測した外面形状において、周方向溝24や装飾等がないと仮定し、直線又は円弧からなる複数の輪郭線をつないで構成される。
ベルト34に加えフルバンド40を含む補強部20はトレッド部を効果的に拘束する。
前述したように、このタイヤ2では、エッジバンド42がフルバンド40の端40eの径方向外側に位置する。このエッジバンド42をさらに含む補強部20は、ショルダー周方向溝24s付近の変形を効果的に抑制する。
このタイヤ2では、ショルダー周方向溝24sからショルダー陸部26sまでのショルダー部における寸法変化が小さく抑えられる。
このタイヤ2では、トレッド面22の輪郭線TLは、単一の輪郭線ではなく、ショルダー周方向溝24sに対応する部分に変曲点を有する、2つの輪郭線(第一輪郭線TL1及び第二輪郭線TL2)で構成される。
この輪郭線TLは、接地面形状の適正化に貢献する。第一輪郭線TL1と第二輪郭線TL2との境界PBが、ショルダー周方向溝24sに対応する部分に位置し、第二輪郭線TL2がトレッド面22の端PEを含む。そのため、第二輪郭線TL2がショルダー陸部46sにおける接地面形状の適正化に効果的に貢献する。
タイヤ2の構造上、トレッド面22の端PEの部分にまで補強部20を配置することはできない。しかし、このタイヤ2では、輪郭線TLが、トレッド面22の端PEにおいて接地長が増大することを効果的に抑制する。そのため、トレッド面22の端PEの部分とフルバンド40が設けられている部分との間で、接地長に差は生じにくい。このタイヤ2のショルダー陸部26sには偏摩耗は生じにくい。
このタイヤ2は、耐偏摩耗性の向上を達成できる。
本開示においては、外径D1が第一外径であり、外径D2が第二外径であり、そして外径D3が第三外径である。第一外径D1、第二外径D2及び第三外径D3は正規状態のタイヤ2において特定される。
このタイヤ2では、好ましくは、第一外径D1、第二外径D2及び第三外径D3は、次の式(1)及び(2)を満たす。
D1>D2>D3 (1)
0.65≦(D2-D3)/(D1-D3)≦0.85 (2)
トレッド面22の径方向位置の変化の程度を落ち込み量としたとき、このタイヤ2では、第一外径D1と第三外径D3との差(D1-D3)で表される、トレッド面22全体としての落ち込み量に対して、第二外径D2と第三外径D3との差(D2-D3)で表される、ショルダー陸部26sにおける落ち込み量が調整され、トレッド面22のプロファイルがコントロールされる。これにより、タイヤ2の構造上、トレッド面22の端PEの部分にまで補強部20を配置することはできないがために、コントロールが容易でないトレッド面22の端における接地長が、効果的にコントロールされる。
具体的には、比(D2-D3)/(D1-D3)が0.65以上に設定されることにより、トレッド面22の端における接地長が過剰に長くなることが抑えられる。トレッド面22の端PEにおける接地長が適度な長さで構成されるので、ショルダー陸部46sにおいて接地長に差が生じることが抑制される。このタイヤ2のショルダー陸部46sには偏摩耗が生じにくい。この観点から、比(D2-D3)/(D1-D3)は0.70以上であることがより好ましい。
比(D2-D3)/(D1-D3)が0.85以下に設定されることにより、トレッド面22の端における接地長が過剰に小さくなることが抑えられる。この場合も、トレッド面22の端PEにおける接地長が適度な長さで構成されるので、ショルダー陸部46sにおいて接地長に差が生じることが抑制される。このタイヤ2のショルダー陸部46sには偏摩耗が生じにくい。この観点から、比(D2-D3)/(D1-D3)は0.80以下であることがより好ましい。
なお、タイヤ2においてトレッド面22の端PEが、外観上、識別不能な場合には、このようにして得られる接地形状の軸方向外側端に対応するトレッド面22上の位置が、トレッド面22の端PEとして用いられる。
一点鎖線RLは接地形状の幅方向中心位置を示す基準線である。この基準線RLは通常、タイヤ2の赤道面に一致する。
符号LPEで示される実線は、接地形状に含まれるトレッド面22の端PEに対応する線である。両矢印LS1で示される長さは、実線LPEの第一端S1aと第二端S1bとを結ぶ線分の長さである。本開示において、この長さLS1が、トレッド面22の端での接地面の長さであり、接地長LS1として表される。
実線LPE上に符号PSで示される位置が、接地形状の軸方向外端である。第一の軸方向外端PSaから第二の軸方向外端PSbまでの幅方向距離がこの接地形状の最大接地幅である。軸方向外端PWは最大接地幅を示す位置である。
符号W100で示される長さは、基準線RLから軸方向外端PSまでの幅方向距離であり、基準幅と称される。
符号L70で示される実線は、基準線RLと軸方向外端PSとの間に位置し、長さ方向にのびる直線である。符号W70で示される長さは、基準線RLから実線L70までの幅方向距離である。本開示においては、軸方向距離W70の、基準幅W100に対する比率(W70/W100)は70%である。実線L70は、最大接地幅の70%の幅に相当する位置を表わす。
両矢印LS2で示される長さは、実線L70と接地形状との交線の長さである。本開示において、この長さLS2が、最大接地幅の70%の幅に相当する位置での接地面の長さであり、接地長LS2として表される。
両矢印LS3で示される長さは、基準線RLと接地形状との交線の長さである。本開示において、この長さLS3が、接地幅中心での接地面の長さであり、接地長LS3として表される。
比(LS2/LS1)が0.90以上である接地面では、トレッド面22の端PEの部分の接地長と、ショルダー陸部26sの内縁SS部分の接地長との差が小さい。このタイヤ2のショルダー陸部46sには偏摩耗が生じにくい。この観点から、比(LS2/LS1)は0.95以上であることがより好ましい。
比(LS2/LS1)が1.10以下である接地面においても、トレッド面22の端PEの部分の接地長と、ショルダー陸部26sの内縁SS部分の接地長との差が小さい。この場合においても、このタイヤ2のショルダー陸部46sには偏摩耗が生じにくい。この観点から、比(LS2/LS1)は1.05以下であることがより好ましい。
比(LS3/LS2)が0.95以上である接地面では、接地幅中心の接地長と、ショルダー陸部26sの内縁部分の接地長との差が小さい。このタイヤ2のセンター陸部26cには偏摩耗が生じにくい。この観点から、比(LS3/LS2)は1.00以上であることがより好ましい。
比(LS3/LS2)が1.20以下である接地面では、接地幅中心における接地圧が適正な圧力で維持される。この場合においても、センター陸部26cには偏摩耗は生じにくい。この観点から、比(LS3/LS2)は1.15以下であることがより好ましい。
比(WF/WT)が0.65以上に設定されることにより、フルバンド40がトレッド部を効果的に拘束する。このタイヤ2では、寸法変化が小さく抑えられるので、良好な耐偏摩耗性が得られる。この観点から、比(WF/WT)は0.70以上がより好ましい。
比(WF/WT)が0.80以下に設定されることにより、フルバンド40の端40eがトレッド面22の端PEから適当な距離をあけて配置される。フルバンド40の端40eでのバンドコード48Fの張力の変動が効果的に抑えられる。フルバンド40におけるバンドコード48Fの破断の発生が抑えられるので、フルバンド40はトレッド部の拘束機能を安定に発揮できる。このタイヤ2では、良好な耐偏摩耗性が維持される。この観点から、比(WF/WT)は0.75以下であることがより好ましい。
このタイヤ2では、フルバンド40の端40eからエッジバンド42の内端42ueまでの軸方向距離EUは8mm以上が好ましい。これにより、エッジバンド42の内端42ueがフルバンド40の端40eから適当な距離をあけて配置される。このタイヤ2では、エッジバンド42の内端42ue及び/又はフルバンド40の端40eに歪が集中することにより生じる損傷の発生が抑えられる。エッジバンド42がフルバンド40の端40eを効果的に拘束できるので、フルバンド40に含まれるバンドコード48Fの張力変動が抑えられる。このタイヤ2では、張力変動によるバンドコード48Fの破断の発生が抑えられる。このタイヤ2のバンド36は、トレッド部の拘束機能をより安定に発揮できる。この観点から、この軸方向距離EUは10mm以上がより好ましい。エッジバンド42によるタイヤ2の質量への影響が抑えられる観点から、軸方向距離EUは50mm以下が好ましい。
このタイヤ2では、軸方向距離ESの好ましい上限は、エッジバンド42の外端42seから第三ベルトプライ38Cの端38Ceまでの軸方向距離と、タイヤ2の質量への影響とを考慮して、適宜、設定される。
第二ベルトプライ38B及び第三ベルトプライ38Cは、フルバンド40に作用する力を抑制する。特に、第二ベルトプライ38Bに含まれるベルトコード44と第三ベルトプライ38Cに含まれるベルトコード44とは互いに交差する関係にあるので、フルバンド40に作用する力が効果的に抑制される。フルバンド40に含まれるバンドコード48Fの張力変動が抑制されるので、この張力変動によるバンドコード48の破断の発生が防止される。このタイヤ2のフルバンド40は、トレッド部の拘束機能を安定に発揮できる。この観点から、このタイヤ2では、フルバンド40は、径方向において第二ベルトプライ38Bと第三ベルトプライ38Cとの間に位置するのが好ましい。
図1に示された基本構成を備え、下記の表1に示された仕様を備えた重荷重用タイヤ(タイヤサイズ=355/50R22.5)を得た。
トレッド面の輪郭線TLは、円弧である第一輪郭線TL1と円弧である第二輪郭線TL2とで構成した。第二輪郭線TL2の曲率は0.0020mm-1に設定され、第一輪郭線TL1の曲率をコントロールして、第一輪郭線TL1と第二輪郭線TL2との境界PBをショルダー周方向溝に対応する部分に配置した。このことが表1の「境界」の欄に「S」として示されている。
タイヤの外径に関し、第二外径D2は第一外径D1よりも小さく、第三外径D3は第二外径D2よりも小さく、比(D2-D3)/(D1-D3)は0.75であった。
前述した方法で接地形状を得、比(LS2/LS1)が1.00であり、比(LS3/LS2)が1.10であることを確認した。
実施例1の構成と異なる点は以下の通りである。
比較例1のバンドはフルバンドのみで構成された。このバンドがエッジバンドを含んでいないことが、表1の「エッジバンド」の欄に「N」として示されている。フルバンドの構成は実施例1のそれと同じである。
この比較例1の輪郭線TLは単一の円弧で構成された。
タイヤの外径に関しては、第二外径D2は第一外径D1よりも小さく、第三外径D3は第二外径D2よりも小さく設定されたが、比(D2-D3)/(D1-D3)は0.60であった。比(LS2/LS1)は0.85であり、比(LS3/LS2)は1.00であった。
実施例1のフルバンドの構成と同じ構成を有するフルバンドのみでバンドを構成した他は実施例1と同様にして、比較例2のタイヤを得た。
実施例1の構成と異なる点は以下の通りである。
比較例3のバンドは、実施例1のフルバンドの構成と同じ構成を有するフルバンドのみで構成された。
輪郭線TLは、実施例1と同様、第一輪郭線TL1と第二輪郭線TL2(曲率=0.0020mm-1)とで構成したが、第一輪郭線TL1の曲率をコントロールして、境界PBをミドル周方向溝に対応する部分に配置した。このことが、表1の「境界」の欄に「M」として示されている。
タイヤの外径に関しては、実施例1と同様に構成したが、比(LS2/LS1)は1.15であり、比(LS3/LS2)は1.20であった。
第一輪郭線TL1及び第二輪郭線TL2の曲率を調整して、比(D2-D3)/(D1-D3)、比(LS2/LS1)及び比(LS3/LS2)を下記の表2に示される通りとして他は実施例1と同様にして、実施例2-3のタイヤを得た。
第二輪郭線を直線(すなわち、曲率=0.0000-1)とした他は実施例1と同様にして、実施例4のタイヤを得た。
第二輪郭線の曲率を下記の表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例5のタイヤを得た。
試作タイヤを正規リムに組み、空気を充填しタイヤの内圧を正規内圧に調整した。タイヤに荷重をかけない状態で、ショルダー陸部の内縁(ショルダー周方向溝の外縁)におけるタイヤの外径(走行前外径)を測定した。
ドラム試験機にタイヤを装着し、正規荷重の85%の荷重をこのタイヤに負荷し、ドラム上でこのタイヤを80km/hの速度で1000km走行させた。走行後、走行前外径を測定した位置で、タイヤの外径(走行後外径)を測定し、外径の変化量を得た。その結果が、比較例2を100とした指数で下記の表1-2に示されている。数値が大きいほど、寸法変化が小さく抑えられていることを表す。
試作タイヤを正規リムに組み、空気を充填しタイヤの内圧を正規内圧に調整した。このタイヤを試験車両のステア軸に装着した。試験車両に荷物を積載し、一般道路でこの試験車両を走行させた。質量換算でタイヤの摩耗率が30%に達した時点で、試作タイヤのセンター陸部における摩耗量とショルダー陸部における摩耗量とを得た。その結果が、比較例2を100とした指数で下記の表1-2に示されている。数値が大きいほど摩耗量は小さく、耐偏摩耗性に優れることを表す。
転がり抵抗試験機を用い、試作タイヤが下記の条件でドラム上を速度80km/hで走行するときの転がり抵抗係数(RRC)を測定した。その結果が、比較例2を100とした指数で下記表1-2に示されている。数値が大きいほど、タイヤの転がり抵抗は低い。
リム:正規リム
内圧:正規内圧
縦荷重:正規荷重の85%
4・・・トレッド
20・・・補強部
22・・・トレッド面
24、24m、24s・・・周方向溝
26、26c、26m、26s・・・陸部
34・・・ベルト
36・・・バンド
38、38A、38B、38C、38D・・・ベルトプライ
40・・・フルバンド
42・・・エッジバンド
44、44A、44B、44C、44D・・・ベルトコード
48、48F、48E・・・バンドコード
Claims (7)
- 70%以下の偏平比の呼びを有するタイヤであって、
トレッドと、前記トレッドの径方向内側に位置する補強部とを備え、
前記トレッドに、複数の周方向溝で区画された複数の陸部が構成され、
複数の前記周方向溝のうち軸方向において外側に位置する周方向溝が、ショルダー周方向溝であり、
複数の前記陸部のうち前記ショルダー周方向溝の軸方向外側に位置する陸部が、ショルダー陸部であり、
前記補強部が、並列した多数のベルトコードを含むベルトと、らせん状に巻かれたバンドコードを含むバンドとを含み、
前記バンドが、フルバンドと、一対のエッジバンドとを備え、
前記フルバンドの両端がそれぞれ、前記ショルダー周方向溝の軸方向外側に位置し、
一対の前記エッジバンドが軸方向に離して配置され、それぞれの前記エッジバンドが前記フルバンドの端の径方向外側に位置し、
前記トレッドが路面と接地するトレッド面を備え、
子午線断面において、前記トレッド面の輪郭線が、赤道を含む第一輪郭線と、前記第一輪郭線に連なり、前記トレッド面の端を含む一対の第二輪郭線とを備え、
前記第一輪郭線が円弧であり、
一対の前記第二輪郭線がそれぞれ、直線又は円弧であり、前記第二輪郭線が円弧である場合、前記第二輪郭線の曲率半径が前記第一輪郭線の曲率半径とは異なり、
前記トレッド面の輪郭線において、前記第一輪郭線と前記第二輪郭線との境界が前記ショルダー周方向溝に対応する部分に位置し、
前記赤道における前記タイヤの外径が第一外径D1であり、
前記ショルダー陸部の内縁における前記タイヤの外径が第二外径D2であり、
前記トレッド面の端における前記タイヤの外径が第三外径D3であり、
前記第一外径D1、前記第二外径D2及び前記第三外径D3が、次の式(1)及び(2)を満たす、
重荷重用タイヤ。
D1>D2>D3 (1)
0.65≦(D2-D3)/(D1-D3)≦0.85 (2) - 前記第二輪郭線が円弧であり、
前記第二輪郭線の曲率半径の単位がミリメートルであるとき、前記曲率半径の逆数で表される曲率が、0.002以下である、
請求項1に記載の重荷重用タイヤ。 - 前記第二輪郭線が直線である、
請求項1に記載の重荷重用タイヤ。 - 前記タイヤを正規リムに組み、前記タイヤの内圧を正規内圧に調整し、前記タイヤに正規荷重を付与して、前記タイヤを平らな路面に接触させて得られる接地面の形状において、前記トレッド面の端での接地面の長さが接地長LS1であり、最大接地幅の70%の幅に相当する位置での接地面の長さが接地長LS2であり、
前記接地長LS2の前記接地長LS1に対する比(LS2/LS1)が、0.90以上1.10以下である、
請求項1から3のいずれか一項に記載の重荷重用タイヤ。 - 前記接地面において、接地幅中心での接地面の長さが接地長LS3であり、
前記接地長LS3の前記接地長LS2に対する比(LS3/LS2)が0.95以上1.20以下である、
請求項4に記載の重荷重用タイヤ。 - 前記フルバンドの幅の、前記トレッド面の幅に対する比が0.65以上0.80以下である、
請求項1から5のいずれか一項に記載の重荷重用タイヤ。 - 前記フルバンドの端から前記エッジバンドの内端までの軸方向距離が8.0mm以上であり、前記フルバンドの端から前記エッジバンドの外端までの軸方向距離が8.0mm以上である、
請求項1から6のいずれか一項に記載の重荷重用タイヤ。
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