JPH03217304A

JPH03217304A - 重荷重用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH03217304A
Application number: JP2010516A
Authority: JP
Inventors: Masao Nakamura; 正夫中村; Shunsuke Aoki; 俊介青木
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1990-01-22
Filing date: 1990-01-22
Publication date: 1991-09-25
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: JP2918948B2

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、トランク、バスなどの重荷重用車両、とく
には、その従動輪又は遊輪に適用されて好適な耐偏摩耗
特性に優れた重荷重用空気入りタイヤに関するものであ
る．（従来の技術）第５図に示したように、タイヤの半径方向にコードが放
射状に配列された複数のコード層からなるカーカス１と
、タイヤ周方向又はタイヤ周方向に対して浅い角度で配
列されたコードからなり、カーカス外周に配列されたベ
ルト２とを具えるラジアルタイヤは、高速走行性、操縦
安定性などに優れることから、近年の高速道路網の発展
、整備に伴い、トラック、バスなどの重荷重用車両にも
普及している。

そして、このような車両に用いられるタイヤにあっては
、転がり抵抗及び横滑り少なく、耐摩耗性に優れるなど
の特徴を生かして、タイヤの周方向に延在する複数の主
溝３と、それら主溝により区画された陸部４とからなる
、いわゆるリブパターンが好んで用いられてきた．（発明が解決しようとする課題）しかしながら、リブパターンを有するタイヤにあっては
、タイヤの摩耗寿命に達する以前に、レールウェイ摩耗
又はリバーウェアと呼ばれる偏摩耗がリプ４のエッジに
沿って生じ、外観不良を起こすことがある他、重荷重用
車両の前輪又は遊輪として使用されるタイヤにあっては
、そのショルダー部に、波状摩耗、肩落ち、リブバンチ
などの偏摩耗が発生することがあり、そのまま継続して
使用すると、摩耗の進展に伴ってタイヤ性能が大幅に低
下すると言う問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり
、タイヤのショルダー部における偏摩耗を抑制した重荷
重用空気入りタイヤを提供することをその目的とする．（課題を達成するための手段）この目的を達成するため、本発明タイヤにあっては、タ
イヤのトレッド部に、その周方向に延在する複数の主溝
と、これら主溝によって区画された陸部と　少なくとも
タイヤ幅方向外方に位置する主溝内に配設され、陸部か
ら独立してタイヤ周方向に延在し、表面がトレッド部よ
りタイヤ半径方向内方に位置する段差領域と、タイヤの
ショルダー部に、その周方向に所定間隔をもって配設さ
れた複数のサイプとを具え、サイプのタイヤ幅方向の幅
（Ａ）をトレッド幅（Ｗ）の１〜５％とすると共に、そ
の深さ（Ｈ）を主溝の溝深さ以上としてなる．（作　用）一般的に、タイヤが負荷を受けた状態で車両進行方向に
転勤すると、トレッド部の接地領域が路面との相対運動
に起因してタイヤ接線方向にせん断変形する．しかしな
がら、その接地領域に作用するせん断力の分布は、タイ
ヤ幅方向において異なり、タイヤ幅方向外側領域、即ち
トレッド端部に作用するせん断力が、トレッド中央部に
作用するそれに比して大きく、その方向は制動方向を指
向する．そして、トレッド部の表面よりタイヤ半径方向
内方に位置する表面を有する段差領域は、タイヤ転勤に
際し、当該段差領域が路面に引きずられることから、制
動方向を指向するせん断力が当該段差領域に集中するこ
ととなる．一方、タイヤに生ずる偏摩耗は、通例、制動方向にせん
断力が作用する領域で起こることが実験的に認められて
おり、接地領域の単位面積に作用する駆動及び制動方向
のせん断力の和は、ほぼ一定であると考えられることか
ら、段差領域に作用する制動方向のせん断力が太き《な
れば、段差領域に隣接する陸部に作用する制動方向のせ
ん断力が小さくなったことと実質的に等価となるので、
タイヤ周方向に作用するせん断力に起因するトレッド部
における偏摩耗の発生を抑制することができる．なお、実際の走行に際しては、タイヤ周方向に作用する
せん断力の他、車両の旋回に伴ってその赤道面に直交す
るサイドフォースも作用し、タイヤのショルダー部には
、サイドフォースに起因する廿ん断力が作用する。しか
しながら、タイヤ周方向に所定間隔をもってそのシリル
ダ一部に配設したサイプが、トレッド部端部の剛性を低
下させ、その接地面圧を低くいものとするので、ショル
ダー部における偏摩耗の核の発生を有効に阻止するので
、当該核の進展に伴うショルダー部における偏摩耗を抑
制することができる。

（実施例）以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施例につい
て詳述する。

第１図（ａ）及び（ｂ）は、本発明にかかるタイヤ１ｏ
のトレッド部ｌ２及び線１−１に沿うその断面を示す図
であり、タイヤ赤道面Ｓに関して実質的に対称な構造を
しているのでその半部のみ示す。なお、その内部構造は
、第５図に示したタイヤと同様なラジアル構造をしてい
るので、ここでは説明を省略する。

トレッド部１２は、トレッド半部にタイヤ周方向に延在
する主溝１４と、その主溝からタイヤ幅方向外方に離間
して形成された主溝１６と、それら主溝によりそれぞれ
区画された陸部１８とを具える。

それら主溝１４及び１６の溝幅は、それぞれのタイヤの
仕様によって異なるものの、トレッド部１２のタイヤ幅
方向の幅、つまりトレッド幅（Ｗ）の５％〜１２％の範
囲内で選択するのが通例であり、その溝深さは、主にタ
イヤの排水性を考慮して定められている。

少なくともタイヤ幅方向外側に位置するそれぞれの主溝
１６は、各溝内に、表面がトレッド部１２の表面よりタ
イヤ半径方向内方に位置する段差領域２０を具えるが、
これら段差領域２０の幅Ｄは、それが配設される主溝１
６の溝幅Ｃの４５％〜８０％、好ましくは、６０％〜７
０％とし、また、段差領域２０の主溝１６の溝底部から
その表面までの高さ、即ち段差領域の高さｈ０は、主溝
の溝深さｈの５０％〜９０％、好ましくは、７５％〜８
５％とするものとする。

ここで、段差領域の幅Ｄを上記範囲内から選択するは、
段差領域の幅Ｄが、主溝１６の溝幅Ｃの４５％より小さ
いと、段差領域２０のタイヤ周方向における剛性が小さ
くなり過ぎる結果、路面に対する接地面圧が必要以上に
低下し、制動方向に作用するせん断力を段差領域に集中
させるさとができず、主溝１６により区画された陸部１
８に作用する制動方向のせん断力が相対的に増大するた
ととなり、陸部１８の偏摩耗を有効に阻止し得ることが
できなくなり、また、段差領域の幅Ｄが、主溝１６の溝
幅Ｃの８０％を越えると、段差領域２０のタイヤ周方向
における剛性が高くなり、路面に対する接地面圧が増大
するため、段差領域を含むトレド部１２の耐摩耗性が低
下するからである。

一方、段差領域２０の高さｈ０を上記範囲内から選択す
るのは、高さｈ，が主溝の溝深さｈの９０％より大きい
と、正規荷重に対して比較的小さな荷重が作用した状態
にあっても、段差領域が接地することとなり、当該段差
領域に制動方向のせん断力を実質的に集中させることが
できず、また、段差領域の高さｈ０を主溝の溝深さｈの
５０％より小さくした場合には、正規荷重を越える荷重
が作用しても、段差領域が接地することがなく、段差領
域による効果を期待することができないからである。

このように、少なくともタイヤ幅方向外側に位置する主
溝１６内に、タイヤ周方向に延在する段差領域２０を有
するタイヤ１０は、タイヤ転勤に際してトレッド部に作
用する制動方向のせん断力が、当該段差領域２０に集中
するので、段差領域２０に対向する陸部、とくには、そ
のエッジにおける偏摩耗を有効に阻止することができる
。なお、それぞれの段差領域２０のタイヤ幅方向幅（Ｄ
）の総和が、トレッド部１２の接地幅（Ｗ）の５％未満
である場合には、段差領域を設けたことによる効果を充
分に期待することができず、一方、２５％を越えると、
トレッド部の耐摩耗性が低下するので好ましくない。

ところで、実際の走行に際しては、タイヤの制動方向に
作用するせん断力の他、車両の旋回に伴ってその赤道面
に直交する方向にサイドフォースが作用するので、タイ
ヤのショルダー部２２の接地圧が局部的に上昇すること
がある。このため、当該シゴルダ一部２２が路面に対す
る引きずられることとなり、当該ショルダー部２２に偏
摩耗の核が生起され、エッジウエアー、波状摩耗に進展
することとなる。そこで、発明タイヤ１０にあっては、
第１図に示したように、その幅方向端部、つまりショル
ダー部２２に、その周方向に所定間隔をもって相互に離
間する複数のサイプ２４を設け、ショルダー部２２にお
ける剛性を低めてそこでの接地圧を低くし、接地圧の局
所的な上昇を阻止し、サイドフォースによるショルダー
部の引きずりを少なくすることとした。

しかしながら、ショルダー部２２の剛性を必要以上に低
くすることは、トレッド端部からタイヤ幅方向内方に位
置する部分での局所．的な接地圧の上昇を引き起こすこ
とに加え、シッルダ一部２２の耐摩耗性が低下するので
、サイプ２４のタイヤ幅方向の長さ（Ａ）を、トレッド
部１２０幅（Ｗ）の１％〜５％、好まし《は１％〜３％
とし、その深さ（Ｈ）を主溝１６の溝深さｈより大きく
なるよう選択するものとする。

これは、サイプ２４のタイヤ幅方向の長さ（Ａ）がトレ
ッド部１２の幅（Ｗ）の１％より小さいと、ショルダー
部２２の端部における剛性のみ低下することとなり、偏
摩耗の核の発生を抑制することができず、５％より大き
くなると、ショルダー部２２の剛性が低くなりすぎて、
耐摩耗性が低下するからであり、サイプ２４の深さ（Ｈ
）を主溝１６の深さ（ｈ）より大きくするのは、摩耗中
期以降も偏摩耗を充分に抑制し得るからである。

更に、本実施例にあっては、第１図ら）に明示したよう
に、通例、１００°〜１２０゜の範囲内になるショルダ
ー部２２の隅部のなす角度θを７０゜〜１００゜の範囲
内の値とし、ショルダー部２２の端部における剛性を低
下させて当該端部における接地圧を低くすることにより
、それらサイプに協働してショルダー端部におけるサイ
ドフォースによる偏摩耗の核の発生を抑制する構成とし
た。

ここで、隅部のなす角度θを７０゜〜１００　’の範囲
内から選択するのは、角度θが７０゜より小さくなると
隅部の剛性が低くなり過ぎるからであり、１００゜を越
えると剛性が高く、所期した効果を期待することができ
ないからである。なお、本実施例にあっては、ショルダ
ー部２２の隅部を辺と辺とが交差する、いわゆるスクウ
ェア形状としたが、互いに連続するラウンド形状とする
こともできる。

本発明の他の実施例を第２図に示す。この実施例に示す
タイヤ３０は、タイヤ踏面を形成するトレッド部１２と
タイヤのサイドウォール部３２との間に段差部３４を形
成した点を除いて、第１図に示した実施例と実質的に同
等な構成をしており、段差部３４を形成したことにより
、トレッドのボリュームを低減できると言う利点がある
。

更に、他の実施例を第３図に示す。この実施例に示すタ
イヤ５０は、タイヤ周方向に連続して延在する主溝１４
及び１６と、タイヤ幅方向外方に位置する主溝１６内に
タイヤ周方向に連続して延在する段差領域２０と、ショ
ルダー部２２にタイヤ周方向に所定間隔をもって配設さ
れたサイプ２４とを具え、タイヤ幅方向内方に位置する
主溝１４により区画される陸部３８が、タイヤ周方向に
連続する点は上記実施例と同様であるが、タイヤ幅方向
外方に位置する主溝１６及び主溝１４により区画される
陸部４０を、タイヤ周方向に相互に離間してタイヤ赤道
面に対して斜交し、それぞれの変曲点を主溝１４及び１
６側にそれぞれ偏移させた横溝４２ａ及び４２ｂにて区
画した複数のブロック４４からなるブロック列を具える
点て異なっている。

このようにタイヤ幅方向外方に位置する主溝及びそれに
隣接する主溝により区画される領域にブロック列を有す
るタイヤにあっても、当該ブロック列に隣接して配設し
た段差領域２０が、各ブロックの偏摩耗を抑制するとと
もに、ショルダー部に配設したサイプ２４が、サイドフ
ォースに起因するトレッド端における偏摩耗の核の発生
を抑制する。

このようなタイヤのショルダー部における偏摩耗の発生
を調べるため、本発明タイヤと、従来タイヤとを用いて
比較試験を行った結果を次表に示す。なお、比較試験に
供したタイヤは、サイズが１０．０ＯＲ　２０１４ＰＲ
であって、主溝を４本有するタイヤ。

◎供試タイヤ・発明タイヤ：第１図に示す構造の有するタイヤであって、トレッド部
の幅（Ｗ）を２００ｍｍ、タイヤ幅方向外方に位置する
主溝の溝幅（Ｃ）を２２ｍｍ、その溝深さ（ｈ）を１４
．０ｍｍ、段差領域の幅（Ｄ）を１４ａｍ、その高さ（
ｈ０）を１１．５ｍｍ、サイプの幅（Ａ）を５ｍｍ，そ
の深さ（Ｈ）を１８閣、そしてショルダー部の隅部のな
す角度θを９０”としたタイヤ．・従来タイヤ：第５図に示す構造を有するタイヤであって、主溝の溝幅
（Ｃ）を２２ｍｍ、その溝深さ（ｈ）を１４．０ａｍ、
そしてショルダー部の隅部のなす角度θを１１０°とし
たタイヤ。

◎試験方法正規荷重を負荷した発明タイヤ及び従来タイヤを、２Ｄ
−４車の前輪に装着して交互に５万―（うち、高速道路
約７０％、一般路約３０％）走行後、第４図に示したよ
うに、段差領域が配設された主溝により区画される陸部
のエッジ部分における偏摩耗の幅（Ｅ．）並びにショル
ダー端における偏摩耗の幅（Ｅ２）をそれぞれ測定して
比較した． ◎試験結果試験結果を次表に示す。

なお、偏摩耗が「無」とは、目視によっては偏摩耗を判
別できない状態を言うものとする。

この表から明らかように、従来構造のタイヤにあっては
、タイヤのショルダー部における偏摩耗の発生が不可避
であるのに対し、本発明タイヤにあっては当該部分に実
質的に偏摩耗が発生することがないことが分かる。

（発明の効果）かくして、この発明によれば、少なくともタイヤ幅方向
外方に位置する主溝内に形成した段差領域により、タイ
ヤ制動方向に作用するせん断力に起因する当該主溝によ
り区画された陸部のエッジ部分に沿う偏摩耗の発生を抑
制する一方、サイドフォースに起因するタイヤショルダ
ー部における局所的な応力の集中をサイプにより低減す
ることができるので、タイヤのショルダー部における偏
摩耗の発生のない重用空気入りタイヤを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明にかかる重荷重用空気入りタイ
ヤのトレッドパターンの半部を示す図、第１図（ｂ）は
、第１図（ａ）に示すタイヤの線Ａ−Ａに沿う断面図、第２図は、本発明の他の実施例を示すタイヤの断面図、第３図は、本発明の別な実施例を示すタイヤのトレッド
パターンを示す図、第４図は、タイヤのショルダー部における偏摩耗の測定
部位を示すための説明図、そして、第５図は、従来のタ
イヤの構造及びトレッドパタンーンをそれぞれ示す図で
ある。１０，　３０．　５０−・・タイヤ　　　１２・・・ト
レッド部１４．１６　一主溝　　　　　１８．４０　一
陸部２０・・・段差領域　　　　　２２−　ショルダー
部２４サイプ同

Claims

【特許請求の範囲】

１、タイヤのトレッド部に、その周方向に延在する複数
の主溝と、これら主溝によって区画された陸部と少なく
ともタイヤ幅方向外方に位置する主溝内に配設され、陸
部から独立してタイヤ周方向に延在し、表面がトレッド
部よりタイヤ半径方向内方に位置する段差領域と、タイ
ヤのショルダー部に、その周方向に所定間隔をもって配
設された複数のサイプとを具え、サイプのタイヤ幅方向
の幅（Ａ）をトレッド幅（Ｗ）の１〜５％とすると共に
、その深さ（Ｈ）を主溝の溝深さ以上としたことを特徴
とするを有する重荷重用空気入りタイヤ。