JPH02256502A - 重荷重用空気入りタイヤ - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、トラック、バスなどに用いられる重荷重用
空気入りラジアルタイヤに関し、とくには、トレッド部
のショルダ一部域への熱の蓄積を有効に防止することに
よって、耐摩耗性の十分なる向上を実現可能ならしめる
ものである。

（従来の技術） 従来のこの種のタイヤにおいては、それの耐久性の向上
を図るため、トレッドゴムの配合を変更することが行わ
れていたが、このことによれば、耐摩耗性を向上させる
につれて、ヒステリシスロスが大きくなって発熱量が多
くなり、とくには、ゴム厚さの厚いトレッドショルダ一
部への熱の蓄積によって、そのショルダ一部に、セパレ
ーションその他の故障が発生し易くなることから、かが
る欠点を取除いて耐摩耗性の向上をもたらすために、ト
レッドゴムを、第３図にその幅方向断面図で示すところ
から明らかなように、キャップ部Ｃとベース部すとの内
外二層のゴム層にて構成し、そのベース部すのゴム質を
低発熱性ゴムとすることが、近年広く行われている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、キャップ部Ｃとベース部すとでトレッドゴム
を構成するかかる従来技術にあっては、トレッドゴムが
二層構造であることに起因して、キャップ部Ｃとベース
部すとをそれぞれ別個に成形するとともに、それら両者
を所要の位置に正確に貼着する作業が必要になって、作
業性が悪い他、それらの両者間にエアが残留するおそれ
が高いという問題があり、この一方において、キャップ
部Ｃとベース部すとの成形を同時に行い、しかも、それ
らの貼着を常に適正に行うためには、デュアル押出機が
必要になって、設備費用の著しい増大を招くという問題
があった。

しかも、低発熱性ゴムからなるベース部すは、ゴムとカ
ーボンとの結合層が少なく、亀裂が成長し易いことに加
えて、耐カット性に劣るため、摩耗末期の外観が劣ると
いう問題があった。

この発明は、リブタイプ、ブロックタイプもしくはラグ
タイプのトレッドパターンまたは、それらのタイプの任
意の二種類もしくは三種類の組合わせからなるトレッド
パターンを有するタイヤであって、トレッドゴムを二層
構造とすることに起因するこれらの問題をことごとく解
決してなお、トレッドショルダー領域への熱の蓄積を防
止して、耐摩耗性を大きく向上させることができる重荷
重用空気入りタイヤを提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明は、トレッド部に、タイヤの周方向へ゛延在す
る、少なくとも二本の周方向主溝を有する重荷重用空気
入りタイヤにおいて、トレッド部側端縁からトレッド幅
の２０％以内の領域内に位置する陸部部分に、陸部のー
ピッチ当り一個以上のディンプルを設けるとともに、各
ディンプルの、タイヤ幅方向に対抗する位置から、タイ
ヤ幅方向に向くそれぞれのサイプを設け、それぞれのデ
ィンプルの、タイヤ周方向の開口寸法に対するタイヤ幅
方向の開口寸法の比率を８５〜１１５％の範囲内の値と
し、また、各ディンプルの径を８關以下とするとともに
、各ディンプルの深さを周方向主溝深さの４０〜７５％
の深さとし、さらに、−ピッチ当りの陸部面積に対する
ディンプルの開口総面積の比率を１５％以下としたもの
である。

（作　用） この重荷重用空気入りタイヤでは、トレッド部のショル
ダー領域の陸部部分に、特定寸法のディンプルを所定の
個数設けることによって、そのショルダー領域の放熱面
積が著しく増加することになり、タイヤの転勤によって
発生した熱が極めて有効に放熱されるので、熱の蓄積に
よって最も高温となり易いそのショルダー領域の内部温
度を十分低く維持することができ、これがため、トレッ
ドゴムの配合を、たとえば、５ＢＲ１０Ｒ系またはＮＲ
／ＳＢＲ系に変更して、耐摩耗性を所期した通りに向上
させてもなお、熱の蓄積に起因するショルダ一部のセパ
レーションその他の発生を有利に防止することができる
。

なおここで、トレッド部側端縁からトレッド幅の２０％
以内の領域内に位置する陸部部分にディンプルを形成す
るのは、タイヤの転勤によって最も高温となるのはショ
ルダー領域であり、しかも、通常は、タイヤ幅方向の最
外側の周方向主溝は、トレッド部側端縁からトレッド幅
の２０％を越える位置に形成されるからである。

従ってここでは、周方向主溝にて区画される、トレッド
部の側端部陸部の、幅の全体にわたってディンプルが形
成される場合の他、トレッド部側端縁からトレッド幅の
２０％の位置を通る線分よりトレッド部側端側の陸部部
分にのみディンプルが形成される場合もある。

また、陸部のーピッチ当り、すなわち、その陸部がリプ
である場合には、そのリブの−の折曲ピッチ当り、そし
てそれが、ブロックもしくはラグである場合には、各ブ
ロックもしくはラグ毎に、少なくとも一個のディンプル
を設けるのは、ディンプルの作用に基づく放熱効率を、
タイヤの周方向へできるだけ均一ならしめるためであり
、また、それぞれのブロックに剛性差が生じることに起
因する波状摩耗の発生を防止するためである。

ところで、各ディンプルに二本のサイプを設けるのは、
ディンプルによる異物の噛み込みを有効に防止し、たと
えその噛み込みが生じても、異物の、ディンプルからの
抜は出しを容易ならしめるためであり、各ディンプルの
、タイヤ幅方向の対抗位置から形成した二本のサイプを
、タイヤ幅方向へ向けて設けるのは、タイヤの負荷転勤
に際し、ディンプルを、サイプの作用下で、異物径より
大きく拡開させるためであり、また、ディンプルに噛み
込まれた異物を、遠心力によってディンプル外へ排出し
易くするためである。

またここで、各ディンプルの、タイヤ周方向の開口寸法
に対するタイヤ幅方向の開口寸法の比率を８５〜１１５
％の範囲内の値とするのは、その比率がかかる範囲以外
では、ディンプルがタイヤ周方向もしくはタイヤ幅方向
のいずれかに長くなりすぎて、曲率半径の小さい部分か
ら亀裂が発生するおそれが高いからであり、そのディン
プルの径、いいかえれば、上述したそれぞれの方向の開
口寸法の、大きい方の寸法を８ｍｍ以下とするのは、そ
れを越えると、ディンプルを形成した陸部のヒールアン
ドトウ偏摩耗が激しくなるからである。

そしてさらに、ディンプルの深さを周方向主溝深さの４
０〜７５％の深さとするのは、それが４０％未満では、
放熱効果が不足して、発熱耐久性の向上を望み得す、超
７５％では、陸部の剛性低下が著しく、結果として、い
わゆるヒールアンドトウの偏摩耗が生じ、それが波状摩
耗へと進展するからであり、また、陸部の−の繰返しピ
ッチ当りのその陸部面積、すなわち、ディンプル形成前
の陸部表面積に対するディンプルの開口総面積を１５％
以下とするのは、それが１５％を越えると、ディンプル
を境とした、いわゆるヒールアンドトウ摩耗が急激に増
加することによるものである。

（実施例） 以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すトレッドパターンで
ある。なお、タイヤの内部構造は、ラジアルカーカスと
、そのクラウン部を取り囲んで配設した高剛性のベルト
と、ベルトの半径方向外側に配設したトレッド部とを具
える、この種のタイヤとしてはごく一般的なものである
ので、ここでは図示を省略する。

図中１はトレッド部を、２は、トレッド部１の中央部分
に形成されてタイヤの周方向へ延在する、ここでは五本
の周方向主溝をそれぞれ示す。

ここでこの例では、タイヤの幅方向に隣接するそれぞれ
の周方向主溝２を、タイヤの周方向に所定の間隔をおく
それぞれの横溝３．４によって相互に連通させることに
より、それらの主溝間に、それぞれのブロック５，６か
らなる四列のブロック列を形成し、また、タイヤ幅方向
の最外側に位置する周方向主溝２よりさらに外側に、ト
レッド部ｌの側端縁から、トレッド幅Ｗの１８．５％の
領域内に位置する陸部を設け、この陸部を、それらの各
周方向主溝２と、タイヤの周方向に所定の間隔をおき、
そこからタイヤ幅方向へ延びる横溝７とで区画されるそ
れぞれのブロック８からなるブロック列にて形成する。

なお、ここにおけるこの陸部は、リプもしくはラグにて
も形成し得ることはもちろんである。

またここでは、かかる陸部の−のピッチｐにつき、すな
わち、その陸部が、図示のようなブロック８もしくはラ
グからなる場合には、各個のブロック８もしくはラグに
つき、また、陸部がリプからなる場合には、そのリプＱ
−の折曲ピッチにつき、少なくとも一個、図では５個の
ディンプル９をそれぞれ設けるとともに、これらの各デ
ィンプル９の、タイヤ幅方向に対抗する位置から、タイ
ヤ幅方向に向くそれぞれのサイプ１０を設ける。ここで
、これらのサイプ１０の寸法は、たとえば幅を０．６ｍ
ｍ、タイヤ幅方向の長さを２ｍｍ、深さを６ｍｍとする
ことができる。

これらのことによれば、ディンプル９によって、各ブロ
ック８の放熱面積を、タイヤの周方向へ均等に、かつ十
分に増加させることができるとともに、ブロック８の剛
性を有利に低減して、トレッド部１のショルダー領域の
偏摩耗を有効に防止することができ、さらには、それぞ
れのディンプル９に二本づつのサイプ１０を設けること
によって、ディンプル９への異物の噛み込を有効に防止
することができる。

そしてまたこの例では、それぞれのディンプル９の開口
形状を円形とし、その寸法を直径５ｍｍとすることによ
って、各ディンプル９の、タイヤ周方向の開口寸法に対
するタイヤ幅方向の開口寸法の比率を１００％としてデ
ィンプル９の縁部からの亀裂の発生を有効に防止する。

さらにここでは、ディンプル９の深さを１２ｍｍとする
ことによって、それの、周方向主溝深さに対する深さの
比率を７３％とするとともに、ディンプル９を形成する
前におけるーピッチ当りの陸部面積、図では、各ブロッ
ク８の表面積を１２８０ｍｍ”とすることによって、各
ブロック表面積に対するディンプル９の開口総面積の比
率を８％とし、これらのことにより、高耐摩耗性のゴム
を使用してもなお、目標レベルの耐摩耗性能及び十分な
発熱耐久性能をもたらし、また、ディンプルを境とする
ヒールアンドトウ摩耗の発生を有効に防止する。

なおここで、−ピッチ当りに占めるディンプル９の開口
総面積率およびディンプル深さの周方向主溝深さに対す
る比率と、耐偏摩耗指数との関係は、第２図（ａ）にグ
ラフで示す通りとなる。ところで、ここでの耐偏摩耗指
数は、従来タイヤのそれを指数１００として表わし、数
値が大きいほど偏摩耗が少ないことを示す。

このグラフによれば、ディンプル深さ率が７５％では、
開口総面積率が１５％に達するまでは、耐偏摩耗指数が
９０以上の安全偏摩耗状態にあるに対し、開口総面積率
が１５％を越えた場合には、ブロック剛性の低下に起因
して、耐偏摩耗指数が９０未満の危険偏摩耗状態となる
ことが明らかであり、ディンプル深さ率が減少するにつ
れて耐偏摩耗指数の低下を抑制し得ることが明らかであ
る。

また、第２図［有］）は、−ピッチ当りに占めるディン
プル９の開口総面積率と、ディンプル深さの、周方向主
溝深さに対する比率と、発熱耐久性との関係を示すグラ
フであり、これによれば、ディンプル深さ率が３５％で
は発熱耐久性の向上をもたらすことができず、それが４
０％以上になってはじめて、発熱耐久性を有効に向上さ
せ得ることが明らかである。

従ってここでは、ディンプル深さ率を４０〜７５％の範
囲内の値とし、開口総面積率を１５％以下としている。

（比較例） 以下に発明タイヤと、比較タイヤと、従来タイヤとの、
ゴムの耐摩耗性、タイヤの耐摩耗性、耐偏摩耗性、発熱
耐久性およびウェット性能に関する比較試験について説
明する。

◎供試タイヤ ・サイズ １０００Ｒ２０の重荷重用空気入りラジアルタイヤ・発
明タイヤ■ 第１図に示すトレッドパターンを有するタイヤにおいて
、ディンプル直径を５ｍｍ、ディンプルの深さ率を５０
％、ディンプルの開口総面積率を１５％としたもの。

・発明タイヤ■ 発明タイヤＩと同一条件のトレッドパターンを有するも
のにおいて、発明タイヤＩとはトレッドゴムのゴム質を
変更したもの ・発明タイヤ■ 発明タイヤＩと同一条件のトレッドパターンを有するも
のにおいて、発明タイヤ！および発明タイヤ■とはトレ
ッドゴムのゴム質を変更したもの。

・従来タイヤ 第１図に示すトレッドパターンからデインプルおよびサ
イプを省いたものにおいて、トレッドゴムのゴム質を発
明タイヤＩと同一としたもの。

・比較タイヤ 従来タイヤと同一のトレッドパターンを存するものにお
いて、トレッドゴムのゴム質を発明タイヤ■と同一にし
たもの。

◎試験方法 ・ゴムの耐摩耗性 ランボーン式摩耗試験機により測定して指数評価した。

・耐偏摩耗性 高速路を含む良路を平均速度６０ｋｍ／ｈで実車走行し
て、１０万ｋｍ走行後のタイヤの、ディンプルを境とす
る蹴出側と踏込側との、タイヤ径方向の摩耗量の差を測
定して指数評価した。

・タイヤの耐摩耗性 ６０万ｍ／ｈで、１０万す実車走行後のタイヤの全摩耗
量を測定して指数評価した。

・発熱耐久性 速度７０ｋｍ／ｈ、正規荷重２４２５ｋｇの１９０％の
荷重でドラム走行させて、ベルト間セパレーションによ
って故障するまでの走行距離を測定して指数評価した。

・ウェット性能 アスファルト路面に水をまき、正規荷重積載時のブレー
キ性能および空車時の旋回性能を、実車走行によって評
価した。

◎試験結果 上述したそれぞれの試験結果を、従来タイヤの試験結果
を指数１００として表示すると下表に示す通りとなる。

なお指数値は、大きいほどすぐれた結果を示すものとす
る。

表 これによれば、とくには、従来タイヤと同質のゴムを用
いた発明タイヤ■では、ディンプルの存在の故に、タイ
ヤの耐摩耗性および耐偏摩耗性の幾分の低下は生じるも
、発熱耐久性が大きく向上することが、また、比較タイ
ヤと同質の、耐摩耗性にすぐれたゴムを用いた発明タイ
ヤ■では、タイヤの耐摩耗性を従来タイヤに比して大き
く向上させ得ることはもちろん、ゴム質に個有の発熱耐
久性の低下をディンプルによってカバーして、従来タイ
ヤと同等の発熱耐久性をもたらし得ることがそれぞれ明
らかである。

従って、耐摩耗性にすぐれたゴムを用いた発明タイヤ■
および■によれば、タイヤの耐摩耗性を著しく向上させ
てなお、発熱耐久性の低下を極めて有効に防止すること
ができる。

なお、発明タイヤ■、■では耐偏摩耗性の低下は不可避
であるも、耐摩耗性の向上によって、高ロス化となるた
め、ウェット性能を、従来タイヤに比して５〜６％向上
させることができる。

（発明の効果） かくして、この発明によれば、ディンプルによる放熱面
積の増加に基づき、発熱耐久性を大きく向上させること
ができ、それ故に、トレッドゴムの配合の変更によって
、タイヤの耐摩耗性を所要に応じて向上させてもなお、
発熱耐久性の低下を極めて有効に防止することができ、
相互に背反する両性能を十分に両立させることができる
。

【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パターン
、 第２図は、−ピッチ当りに占めるディンプルの開口総面
積率およびディンプル深さ率と、耐偏摩耗指数および発
熱耐久性との関係を示すグラフ、第３図は、従来のトレ
ッドゴムを示すタイヤ幅方向断面図である。 １・・・トレッド部　　　　　２・・・周方向主溝３．
４．７・・・横溝　　　　５．６．９・・・ブロック９
・・・ディンプル　　　　　１０・・・サイプ第２図 （ａ） 一ビー＋当り１こ？３めろ肴ンフ′ＪＬ／１間ロ躬ミ命
才貴千（’／、）第２図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タイヤ周方向へ延在する、少なくとも二本の周方向
   主溝を設けたトレッド部を具える重荷重用空気入りタイ
   ヤであって、 トレッド部側端縁からトレッド幅の２０％ 以内の領域内に位置する陸部部分に、陸部のーピッチ当
   り一個以上のディンプルを設けるとともに、各ディンプ
   ルの、タイヤ幅方向に対抗する位置から、タイヤ幅方向
   に向くそれぞれのサイプを設け、それぞれのディンプル
   の、タイヤ周方向の開口寸法に対するタイヤ幅方向の開
   口寸法の比率を８５〜１１５％の範囲内の値とし、また
   、各ディンプルの径を８ｍｍ以下とするとともに、各デ
   ィンプルの深さを周方向主溝深さの４０〜７５％の深さ
   とし、さらに、一ピッチ当りの陸部面積に対するディン
   プルの開口総面積の比率を１５％以下としてなる重荷重
   用空気入りタイヤ。