JPH02225109A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、トレッド部に段差領域を設けて耐偏摩耗性
を飛躍的に向上させた空気入りタイヤに関する。

【Ｘ立韮遣 一般に空気入りタイヤに生じる摩耗現象については、路
面状況に依存するが、最近の著しく整備が進められた高
速自動車道などにおける長時間走行の下では、タイヤの
接地域において路面から作用する外力（タイヤ入力）の
如何によって路面形状に変化が生じ、これによって摩耗
に遅速差が発生し、摩耗の速い部分で加速度的な累加促
進が進展してリバーウェア、リブバンチ等の偏摩耗とな
るのである。

このような偏摩耗を低減させるため、従来１種々の提案
がされており、例えば、クラウン形状を変化させて偏摩
耗を低減させるものとしては米国特許第４１５５３９２
号明細書に記載されているものがあり、また、リブの両
端にサイズを配列して偏摩耗を低減させるものとしては
米国特許第３５５０８８５号明細書に記載されているも
のがある。

が しかしながら、このような従来のタイヤは、偏摩耗自身
を阻止することができず、単にその発生を遅延させるに
過ぎないため、走行後はどなく偏摩耗が発生するという
問題点がある。また、前述のような提案を実施すると、
タイヤ入力の負担が他の部位に移り、該部位に偏摩耗が
生じることもあるという問題点がある。

るため このような問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、
有効な偏摩耗防止対策を確立することができたため、本
出願人は特願昭８２−２６５２４８号（昭和６２年ｌＯ
月２２日出願）において、重荷重用空気入りタイヤの陸
部に、路面の断面輪郭線に対し段下りをなし、路面のま
わりに沿い連続する一対の細溝又はサイズによって陸部
を部分してそれから独立する段差領域からなり、この段
差領域の表面はタイヤに作用する荷重の支持を司る踏面
接地域内で路面とすべり接触する、偏摩耗犠牲部を設け
たタイヤを提案した。このものは、タイヤ走行時、段差
領域の表面が踏面接地域内で路面とすべり接触するため
、該段差領域に極めて大きな制動方向剪断力が発生し、
結果として、段差領域の両側の陸部における剪断力が駆
動側へシフトアップされ、この結果、全ての陸部に駆動
方向剪断力が作用するようになるのである。ここで、駆
動方向剪断力を受けている路面の摩耗速度は制動方向剪
断力を受けている路面の摩耗速度より著しく遅いため、
制動方向剪断力を受けている段差領域のみが犠牲となっ
て摩耗し、陸部の摩耗が防止されるのである。

ここで、前述のような細溝、サイプおよび段差領域を、
一部または全部の主溝の代わりとして路面に複数設けた
ような場合には１段差領域が溝を埋めた格好となるため
、路面に存在する周方向に延びる溝の合計断面積が減少
してウェー／　ト性能が低下し、また、段差領域の分だ
けトレッドゴムの合計量も増大してしまうのである。

この発明は、このような課題を解決することを目的とす
るもので、トレッ°ド部に局方向に連続して延び対をな
す周溝を複数対軸方向に離して形成するとともに、これ
ら対をなす周溝間にそれぞれ半径方向外端がトレッド部
の陸部の断面輪郭線より半径方向内側に位置し該陸部か
ら独立した段差領域を設け、かつ、１個以上の段差領域
の半径方向外端から陸部の断面輪郭線までの半径方向距
離と、残りの段差領域の半径方向外端から陸部の断面輪
郭線までの半径方向距離とを互いに異ならしめた空気入
りタイヤである。

１」 この発明では、トレッド部に対をなす周溝を複数対形成
するとともに、これら対をなす周溝間にそれぞれ段差領
域を設けているが、このような複数の周溝および段差領
域を一部または全部の主溝の代わりとして設けると１段
差領域が溝を埋めた格好となっているため、対をなす周
溝の合計断面積と段差領域の半径方向外側に位置する環
状溝の断面積との合計値（周方向に延びる溝の断面積と
なる）は主溝の断面積より小さくなり、この結果、水は
け性が悪化してウェット性能が低下すると考えられる。

また、段差領域の分だけトレッドゴムが余分に必要とな
るため、トレッドゴムの合計重量も増大してしまうと考
えられる。しかしながら、この発明では、１個以上の段
差領域の半径方向外端から陸部の断面輪郭線までの半径
方向距離と、残りの段差領域の半径方向外端から陸部の
断面輪郭線までの半径方向距離とを互いに異ならしめて
いるため、段差領域の半径方向外側に位置する環状溝の
深さが浅いものの他に深いものも存在することになり、
この結果、トレッド部において周方向に延びる溝の断面
積、即ち周溝の合計断面積と環状溝の断面積との合計値
が大きくなり。

ウニ、ｙ）性能の低下が防止される。しかも、段差領域
の中には半径方向高さの低いものも存在することになる
ため、トレッドゴムの重量増加が抑制される。そして、
各段差領域は路面にすベリ接触し始めた時期からそれぞ
れ犠牲となって摩耗し、周囲の陸部の偏摩耗を防止する
。

また、この発明においては、前記１個以上の段差領域の
半径方向距離を、摩耗の初期から該段差領域の半径方向
外端が接地域内において路面とすべり接触する距離とな
すとともに、残りの段差領域の半径方向距離を前記１個
以上の段差領域の半径方向距離より大となすとよい、こ
のようにすれｌｆ　、摩耗の初期から偏摩耗の防止をす
ることができる。

さらに、この発明においては、各段差領域の半径方向外
端から陸部の断面輪郭線までの半径方向距離を、トレッ
ド端近傍において小とし、タイヤ赤道面近傍において大
とするとよい、このようにすれば、偏摩耗の進行時期と
各段差領域の機能開始時期とを合致させることができる
ため、偏摩耗を確実に防止しながら各段差領域における
半径方向距離を最大値とすることができる。これにより
、ウェット性能の低下が効果的に防止され、かつ、トレ
ッドゴムの重量増大も効果的に抑制される。

しかも、この発明においては、正規内圧充填時で正規荷
重負荷時において、各段差領域の半径方向距離を０．５
Ｐｈ／ＥからＰｈ／Ｅまでの範囲内にするとよい、この
ようにすれば、偏摩耗の防止およびウェット性能の低下
防止、トレッドゴムの重量増大の抑制の両立を確実に図
ることができる。

実」１例 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１．２図において、１はバス、トラック等の従動輪ま
たは遊輪に装着される重荷重用の空気入りラジアルタイ
ヤであり、このタイヤ　ｌはトロイダル状をしたラジア
ルカーカス２と、ラジアルカーカス２の半径方向外側に
配置された複数層のベルト　３と、このベルト　３の半
径方向外側に配置されたトレッドゴム　４とを有する。

このタイヤ　１の一方のトレッド端５から他方のトレッ
ド端（図示していない）までの間のトレッド部θには、
対をなす２個の周溝８ａ、８ｂにより構成された周溝組
９が複数組（複数対）だけ軸方向に離れて形成されてい
る。なお、この実施例では周溝組８は４組（４対）だけ
形成され、半分の２組の周溝組θ＆、８ｂはタイヤ赤道
面ｌＯより一側方に、残り２組の周溝組はタイヤ赤道面
１０より他側方に配置されている。この結果、隣接する
周溝組９問および軸方向最外側の周溝組９より軸方向外
側のトレッド部８には陸部１１が画成される。この実施
例では、陸部１１は周方向に連続した直線状に延びるリ
ブであるが、この陸部１１は横溝または補助溝などによ
ってさらに区分されたいわゆるブロックあるいはこれを
含むリブ−ブロック複合のものでもよい、また、各周溝
組３は前述のように対をなす２個の周溝８ａ、８ｂによ
り構成されているが、これら周溝８ａ、８ｂは共に周方
向に連続して延びている。ここで、各周溝８ａ、８ｂは
タイヤ赤道面ｌＯと平行な周方向直溝であるが、この周
溝８ａ、８ｂは公知のジグザグ状溝であってもよい、ま
た、各周溝８ａ、８ｂはここでは接地時に閉じない広幅
の溝であるが、これらの周溝８ａ、８ｂはいずれか一方
が接地時に閉じる程度の幅の狭い細溝あるいはサイズで
あってもよい、そして、各周溝組９を構成する周溝８ａ
、８ｂ間には前記陸部１１から独立した段差領域１２が
設けられる。ここで、各段差領域１２は周方向に連続し
て延びる直線状の細リブであるが、この段差領域１２は
ジグザグ状であってもよく、また、軸方向に延びる横溝
、サイズ等によりブロックに分割されていてもよい、前
記各段差領域１２はその半径方向外端１３が前記陸部１
１の断面輪郭線りより半径方向内側に位置している。そ
して、この実施例では一方および他方のトレッド端５近
傍に配置された軸方向外側の段差領域１２ａの半径方向
外端１３から陸部１１の断面輪郭線りまでの半径方向比
＃Ｍを小とし、一方、タイヤ赤道面ｌＯの近傍に配置さ
れた軸方向内側の段差領域１２ｂの半径方向外端１３か
ら陸部１１の断面輪郭線りまでの半径方向距離Ｎを大と
しており、即ち半径方向距離Ｎを半径方向距離Ｍより大
としており、この結果、１個以上の段差領域１２ａの半
径方向距離Ｍと残りの段差領域１２ｂの半径方向距離Ｎ
とは互いに異なることになる。また、前記軸方向外側の
段差領域１２ａの半径方向距離Ｍは、この実施例では、
タイヤｌに正規内圧が充填されるとともに正規荷重が負
荷されているとき、摩耗の初期から接地域内において路
面にすべり接触する距離となっている。したがって、各
段差領域　１２ａはタイヤ　ｌの走行によって接地域に
到達したとき、摩耗の初期から陸部１１と同様に路面と
接触する。ここで、各段差領域１２ａの半径方向外端１
３における１周長は陸部１１の外面における１周長より
短いため、該半径方向外端１３は路面にすべり接触し、
摩耗の初期から大きな制動方向の剪断力を受ける。なお
、この発明においては、前述の段差領域１２ａの半径方
向距離Ｍを摩耗中期から路面にすベリ接触する距離とし
てもよい、一方、軸方向内側の段差領域１２ｂの半径方
向比＠Ｎは前記半径方向距離Ｍより多少大きくてもよく
、あるいはこの実施例のようにかなり大きくてもよい。

ここで、前者の場合には２段差領域１２ｂの半径方向外
端１３は段差領域１２ａの半径方向外端１３と同時に路
面にすべり接触することになるが、この場合の接触圧は
段差領域１２ａの接触圧より低いため、最初は小さな制
動方向の剪断力しか受けず、また、後者の場合には、段
差領域１２ｂの半径方向外端１３は摩耗初期から所定時
間経過した摩耗中期あるいは摩耗後期１例えばトレッド
摩耗率が２０％程度となった時期に始めて路面にすべり
接触するようになる。そして、これら段差領域１２ｂの
半径方向外端１３は路面へのすべり接触開始から短時間
経過すると１段差領域１２ａと同様に大きな制動方向の
剪断力を受けるようになる。また、各段差領域１２の半
径方向距離δ（ここで半径方向距離Ｍ。

Ｎ）は、　０．５ＸＰＸ　ｈ／ＥからＰｘｈ／Ｅまテノ
範囲内であることが好ましい、その理由は、半径方向距
離δが０．５Ｐｈ／Ｅ未満の場合には第３図に示すよう
に、隣接する陸部１１の剪断力を駆動側にする効果が少
ないからであり、逆に、半径方向距離δがＰ　ｈ／Ｅを
超えると第３図に示すように、段差領域１２が接地しな
くなり、隣接する陸部１１の剪断力を駆動側にする効果
がなくなるからである。また、第３図は、段差量δに対
する隣接する陸部の剪断力を表わした図である。ここで
、前記Ｐは、タイヤ　ｌに正規内圧が充填されるととも
に正規荷重が負荷されているときの、各周溝８の陸部側
エツジ１４における接地圧（Ｋｇ／　（ｊ　）であり、
また、ｈはタイヤ赤道面ＩＯ上におけるトレッドゴム　
４のゲージ（Ｃｍ）であり、さらに、Ｅはトレッドゴム
　４の弾性率（Ｋｇ／　ＧＪ　）である、さらに、各段
差領域１２の半径方向距離δば、０．８５Ｐ　ｈ／Ｅか
ら０．９５Ｐ　ｈ　／　Ｅまでの範囲内であることがさ
らに好ましい。

次に、この発明の一実施例の作用について説明する。

まず、この発明のタイヤ　１においては、トレッド部６
に対をなす周溝８を複数対形成するとともに、これら対
をなす周溝８間にそれぞれ段差領域１２を設けているが
、この実施例では、このような複数の周溝８、段差領域
！２は主溝の代わりとして設けている。ここで、段差領
域１２に着目すると、この段差領域１２はトレッド部６
に形成された周方向に延びる溝の多くの部分を埋めた格
好となっているため、周方向に延びる溝の断面積、即ち
対をなす周溝８ａ、８ｂの合計断面積と段差領域１２の
半径方向外側に位置する環状溝の断面積との合計値は、
前記主溝の断面積より小さくなる。特に、このような周
方向に延びる溝の断面積の減少は、既に提案した発明の
如く、全ての段差領域１２を摩耗の初期からすベリ接触
させるために、段差領域１２から断面輪郭線りまでの半
径方向距離δを全ての段差領域１２において小さな値と
すると、顕著になる。そして、このように周方向に延び
る溝の断面積が減少すると、水はけ性が低下してウェッ
ト性能が低下すると考えられる。また、このタイヤ　ｌ
は段差領域１２の分だけトレッドゴム　４が余分に必要
になるため、トレッドゴム４の合計重量も増大すると考
えられる。しかしながら、この実施例では、段差領域１
２ａの半径方向比１１Ｍを小さな値とし、一方１段差領
域１２ｂの半径方向距離Ｎを大きな値とし、これら段差
領域１２ａの半径方向距離Ｍと段差領域　１２ｂの半径
方向距離Ｎとを互いに異ならしめているので、段差領域
１２の半径方向外側に位置する環状溝の深さ（半径方向
距離δと同一値）は浅いものの他に深いものも存在する
ことになる。この結果、トレッド部６において周方向に
延びる溝の断面積（前述のように周溝８ａ、８ｂの合計
断面積と環状溝の断面積との合計値）は、半径方向距離
δを全て小さな値とした場合に比較して大きくなり、ウ
ェット性能の低下が防止される。しかも１段差領域１２
の中には段差領域１２ｂのように半径方向高さが低いも
のも存在し、トレッドゴム４の重量増加も抑制される。

次に、このようなタイヤ１をトラック、バス等に装着し
て走行する。ここで、一般に重荷重用空気入りラジアル
タイヤは一方および他方のトレッド端５近傍の陸部１１
において走行初期から摩耗が進行し偏摩耗が発生し易い
、このため、この実施例ではこれらトレッド端５近傍に
設けられた段差領域１２ａの半径方向距離Ｍを小さな債
としている。このため、タイヤｌが走行によって路面と
接地し押し潰されると、接地域内における陸部！！の外
面のみならず段差領域１２ａの半径方向外端１３も摩耗
の初期から路面に接地する。ここで、前記段差領域１２
ａの半径方向外端１３は断面輪郭線りより半径方向内側
に位置しているため、半径方向外端！３における１周長
は陸部１１の外面における１周長より短く、この結果、
この段差領域１２ａの半径方向外端１３は路面に引き摺
られながらすべり接触することになる。この結果１段差
領域１２ａにタイヤｌの転勤を制動する向きの、即ち制
動方向の極めて大きな剪断力が発生するが、このような
大きな制動方向剪断力がタイヤ１のトレッド部Ｂの一部
に、即ち段差領域１２ａに偏在すると、段差領域１２ａ
の周囲の陸部１１、即ちトレッド端５近傍の剪断力が結
果として駆動側にシフトアップされる。ここで、駆動方
向剪断力を受けてトレッド部８の摩耗速度は制動方向剪
断力を受けているトレッド部６の摩耗速度より著しく遅
いため、前述のように制動方向剪断力を受けている段差
領域１２ａのみが犠牲となって摩耗し、トレッド端５近
傍の陸部１１の偏摩耗が摩耗の初期から摩耗ライフの終
了まで防止される。一方、タイヤ赤道面１０近傍の陸部
１１の摩耗は摩耗中期あるいは摩耗後期から顕著となる
ため、この実施例ではこの摩耗の進展順序に従ってタイ
ヤ赤道面ｌＯ近傍の段差領域１２ｂの半径方向比＠Ｎを
半径方向距離Ｍより大きな値とし、摩耗初期から所定時
間が経過して摩耗中期あるいは後期となったとき、該段
差領域１２ｂを路面にすべり接触させるようにしている
。そして、このように段差領域１２ｂが路面にすベリ接
触するようになると、段差領域１２ｂが大きな制動方向
剪断力を受けて犠牲的に摩耗するため、タイヤ赤道面ｌ
Ｏ近傍の陸部１１の剪断力が駆動側にシフトアップされ
、タイヤ赤道面１０近傍の摩耗がこの時点から摩耗ライ
フの終了まで防止される。このように５摩耗の進行時期
と各段差領域１２の機能開始時期とを合致させれば、摩
耗を確実に防止することができるのは勿論、各段差領域
１２の半径方向距離δを最大値とすることもできる。こ
の結果、ウェット性能の低下を効果的に防止することが
できるとともにトレッドゴム４の重量増大を効果的に抑
制することができる。

次に、試験例を説明する。この試験に当って、第４図に
示すようなトレッド部６に軸方向に離れた４本の広幅主
溝２１を形成した比較タイヤ　１と、第５図に示すよう
なトレッド部８に対をなす周溝８ａ、　８ｂを４対軸方
向に離して形成するとともに、これら周溝８ａ、８ｂ間
にその半径方向外端２２から陸部１１の断面輪郭線りま
での半径方向距離δが全て同一の　１．５騰■である段
差領域２３をそれぞれ設けた比較タイヤ２と、前述の実
施例で説明したりイヤ　１と同一形状で半径方向距離Ｍ
が１．５ｍｍ、半径方向距離Ｎが３．０層温である供試
タイヤ１と、第６図に示すような供試タイヤｌとほぼ同
一形状で半径方向距離Ｍが１．５ｍ■２半径方向距＠Ｎ
が４，５ａｍである供試タイヤ２と、を準備した。ここ
で、前述した各タイヤのサイズは共に　１０，０θＲ２
０であった０次に、このような各タイヤに正規内圧’　
（７，２５Ｋｇ／　Ｃｊ　）を充填するとともに、積荷
した２Ｄ−４車（平ボディートラック）の前輪に該タイ
ヤを装着して各タイヤに正規荷重を負荷させた。

このような状態で高速道路と一般道路との比が７対３の
走行路（１００％舗装）を５万に■走行させた０次に、
前記走行が終了した時点において、トレッド端における
摩耗量およびタイヤ赤道面上での摩耗量を測定した０次
に、各タイヤのタイヤ赤道面上での摩擦量をトレッド端
における摩擦量で除して商人を求めるとともに、比較タ
イヤ１のタイヤ赤道面上での摩擦量をトレッド端におけ
る摩擦量で除して商Ｂを求め、次いで、商Ａを商Ｂで除
した後１００を乗じて耐偏摩耗性を指数表示で求めた。

その結果は、比較タイヤ１では１００であったが、比較
タイヤ２では！２７、供試タイヤｌでは１３１、供試タ
イヤ２では１３４であり、段差領域を設けることで耐偏
摩耗性が格段に向上していることがわかる０次に、前述
した各タイヤを牽引されるトレーラ−に装着した％、　
４０Ｋｙａ／　ｈで走行してビークルを測定し、その平
均値をウェットに指数に換算した。その結果は、比較タ
イヤｌを　１００とすると、比較タイヤ２では８８に悪
化しているが、供試タイヤｌでは８６と、また供試タイ
ヤ２では９８と比較タイヤ２より改善されている。ここ
で、ウェットｇ指数　１００はビークルの平均値０．７
３であった。

なお、前述の実施例においては、全ての主溝を周溝８お
よび段差領域１２に交代させたが、この発明においては
一部の主溝に交代させ、主溝を１本以上トレッド部６に
残すようにしてもよい、また、前述の実施例においては
、トレッド部６に４個の段差領域１２を設け、外側の段
差領域１２ａの半径方向距離Ｍを小さな値とし、一方、
内側の段差領域１２ｂの半径方向距離Ｎを大きな値とし
て半径方向距離δの値を互いに異ならしめるようにした
が、この発明においては、５個以上の段差領域をトレッ
ド部に設けるとともに、これら段差領域の半径方向距離
δを２グル一プ以上に分け、これらのグループ間で互い
に異ならせるようにしてもよい。

良１Ｊと１盟 以上説明したように、この発明によれば、ウェット性能
の低下を防止し、かつ、トレッドゴムの重量増加を抑制
しながら、陸部の偏摩耗を確実に防止することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すトレッド部の展開図
、第２図はその子午線断面図、第３図は段差量δと隣接
する陸部の剪断力との関係を示すグラフ、第４図は試験
に用いた比較タイヤ１の子午線断面図、第５図は試験に
用いた比較タイヤ２の子午線断面図、第６図は試験に用
いた供試タイヤ２の子午線断面図である。 １・・・空気入りタイヤ　６・・・トレッド部８・・・
周溝　　　　　　１１・・・陸部１２・・・段差領域　
　　　１３・・・半径方向外端Ｌ・・・断面輪郭線 δ、Ｍ、Ｎ・・・半径方向距離 特許出願人　　株式会社ブリデストン 代理人　　弁理士　　多　１）敏　雄 第 図 ・・・断面輪郭線 ８１域Ｎ・・・半径方向距離 第 図 第 図 段差量！ 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）トレッド部に周方向に連続して延び対をなす周溝
   を複数対軸方向に離して形成するとともに、これら対を
   なす周溝間にそれぞれ半径方向外端がトレッド部の陸部
   の断面輪郭線より半径方向内側に位置し該陸部から独立
   した段差領域を設け、かつ、１個以上の段差領域の半径
   方向外端から陸部の断面輪郭線までの半径方向距離と、
   残りの段差領域の半径方向外端から陸部の断面輪郭線ま
   での半径方向距離とを互いに異ならしめたことを特徴と
   する空気入りタイヤ。
2. （２）前記１個以上の段差領域の半径方向距離を、摩耗
   の初期から該段差領域の半径方向外端が接地域内におい
   て路面とすべり接触する距離となすとともに、残りの段
   差領域の半径方向距離を前記１個以上の段差領域の半径
   方向距離より大となした請求項１記載の空気入りタイヤ
   。
3. （３）各段差領域の半径方向外端から陸部の断面輪郭線
   までの半径方向距離は、トレッド端近傍において小であ
   り、タイヤ赤道面近傍において大である請求項１記載の
   空気入りタイヤ。
4. （４）正規内圧充填時で正規荷重負荷時において、各周
   溝の陸部側エッジにおける接地圧をＰ（Ｋｇ／Ｃｍ＾２
   ）、タイヤ赤道面上におけるトレッドゴムのゲージをｈ
   （Ｃｍ）、トレッドゴムの弾性率をＥ（Ｋｇ／Ｃｍ＾２
   ）とすると、各段差領域の半径方向外端から陸部の断面
   輪郭線までの半径方向距離δ（Ｃｍ）は、０．５Ｐｈ／
   ＥからＰｈ／Ｅまでの範囲内である請求項１記載の空気
   入りタイヤ。