JPH03258602A - 空気入りラジアルタイヤ - 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］ この発明は空気入りラジアルタイヤにおいて、特にトラ
ック、バス、トレーラ−等の重荷重用ラジアルタイヤの
制動輪乃至遊動輪に好適に使用できる空気入りラジアル
タイヤに関する。

［従来の技術］ この種のタイヤをトラック、バス、トレーラ−等に装着
し、舗装された良路で長時間、長途にわたって使用した
とき、ショルダ一部の接地端に偏摩耗すなわち肩落ち摩
耗が生じることがあり、踏面部の溝の深さがまだ十分残
っているにも拘らず取り外しを余儀なくされる場合があ
る。

従来、この肩落ち摩耗を防止するためショルダ一部の接
地端にタイヤ円周方向に沿って連続する細溝を形威し、
この細溝で肩落ち摩耗の進行を阻止する技術が提案され
ている（特公昭５６−４００４４号、特開昭５８−１９
４６０６号）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしかかる技術を検討すると、実際のところ細溝の形
成位置と形状により肩落ち摩耗が細溝を越えて踏面部に
まで摩耗が進行したり、或いは細溝の外側領域で摩耗せ
ず、細溝の内側で摩耗が進行することもあり、細溝の効
果の点では必ずしも十分なものとはいえなかった。しか
もこの種の細溝に石噛みが生じて細溝底にクラックを生
じせしめ、そのクラックの生長によって、細溝の外側領
域にあたるリブが不規則に取れてしまういわゆるリブテ
ィア−が発生する場合もあり、この種細溝の設置がかえ
って２次的な弊害を生んでいる。

この発明の目的は肩落ち摩耗が細溝の外側領域で規則的
に生じ、その進行を細溝で確実に阻止することができ、
しかも細溝内部でクラック、ティア−１石噛み等が発生
しにくい空気入りラジアルタイヤを提供する点にある。

［課題を解決するための手段］ ところで肩落ち摩耗の発生の原因を検討すると、肩落ち
摩耗はタイヤが接地するとき、接地部分のタイヤサイド
の撓みによって、踏面部に進行方向と直角方向の動きが
生じ、踏面部が路面をタイヤの外から内側にむかって擦
するいわゆるワイピング作用に起因していると考えられ
る。

すなわち第４図に示す様に、踏面部１はある曲率半径（
クラウンアールＲ６）を持つが、第５図に示す様に負荷
時この曲面にはその弦と同じ幅に接地させる垂直力ｆ１
が作用する。さらにまたかかる負荷によってタイヤは撓
むので、ショルダー接地端９をタイヤの外側から内側に
向がって押し込む横力ｆ２も作用する。つまり負荷によ
ってタイヤが撓むとき、第４図に示すサイド部１ｏの曲
率半径Ｒ５が第５図に示す様に小さくなるが、クラウン
部の内面アールＩＲｃはあまり変化しないため、その中
間位置において他の部分のアールとは反対にタイヤの内
部方向に円弧を描く逆アールの弯曲点ＴＰが現われ、こ
の変曲点ＴＰを中心として図示の様なモーメントＭが生
じ、ショルダー接地端をタイヤの外側から内側に向かっ
て押し込む横力が作用するものである。ｆｌとｆ２にょ
って生じるワイピング作用によるタイヤ踏面部のタイヤ
幅方向の動きは、タイヤ幅方向の周方向中心線側よりも
ショルダーに近いほど大となる。よって肩落ち摩耗は、
摩耗の主要因である、タイヤ周方向の路面とタイヤ踏面
部間の相対すべりを、タイヤ幅方向の動き即ちワイピン
グ作用が周方向の路面とタイヤ踏面部間の摩擦係数を下
げるために生じる。細溝が適当な位置と寸法でタイヤに
設定されている時、タイヤサイドの撓み運動に基づ（横
力ｆ２とその必要移動量は細溝の開閉屈曲運動で吸収さ
れ、それより内側に伝達しないため摩擦係数の低下がな
く一方細溝より外側は横力ｆ２によるタイヤ幅方向の運
動即ちワイピング作用が激しく周方向の摩擦係数を下げ
るため摩耗が細溝の内側より相対的に早くなる。この事
が細溝の内外での摩耗差を生じ肩落ち摩耗防止効果を現
わす。

また細溝に発生しやすいクラック、ティア−もこの垂直
力ｆ１、横力ｆ２によるものと考えられる。即ち垂直力
ｆ１は細溝底に剪断応力を発生させ横力ｆ２はタイヤ踏
面に対して内側から外側に向って反力を発生させ、細溝
を広げるように働くためタイヤ回転に伴う引張疲労が細
溝底に生じクラックが発生すると考えられる。

また肩落ち摩耗を防ぐためショルダーに細溝を設置する
場合、その設置位置を変曲点ＴＰより外側としたとき、
上記の横力ｆ２は接地変形時細溝よりも内側にかかりや
すくなり、これによって肩落ち摩耗が細溝を越えて進行
し、即ち細溝のタイヤ幅方向内側に隣接する主溝が細溝
の代わりにワイピング作用を吸収することになり、隣接
する主溝で肩落ち摩耗が到達することになる。このこと
は細溝から外側が垂直力ｆ１に対し、内側部分よりも充
分と剛性が低く、接地部がさがり摩擦エネルギーが低下
するため摩耗が少なくなり、その結果細溝の外側領域は
摩耗しにくいため細溝内側より径の大きい状態に残留す
ると考えられる。

従ってタイヤ踏面部からバットレスに至る領域において
、タイヤの負荷に起因するこれらの垂直力ｆ１と横力ｆ
２の作用を極力回避するような構成とすれば、クラック
、ティア−等の発生をも防止することもでき、さらに細
溝の設置位置を変曲点ＴＰより内側とする構成を採用す
れば肩落ち摩耗は規制できる。なお変曲点ＴＰはタイヤ
の中で特定しにくいため、それの代用値として、両変曲
点間の距離をリム幅ＷＲを用いても実用上問題ないこと
がわかったので、実用的なリム幅ＷＲを用いて細溝位置
を限定した。またタイヤの摩耗初期において細溝で石噛
みが生じやすいが、特に車両へ装着した場合に外側の細
溝に一層顕著に生じやすい。これはタイヤを車両に装着
して回転使用したときタイヤ軸方向において内側から外
側に向かう横力が作用し、外側の細溝が開口しやすく石
が入りこみやすくなるためと考えられる。

従って細溝の外側領域を、地面と接触する先端部分で剛
性を極弱くし、下側へ行くほど剛性が急激に増加する構
成とすれば細溝が口開きすることも、たとえタイヤが細
溝付近で石と接触しても石の圧力により剛性の低い先端
部のみが変形し、細溝の開口部を閉塞するように働き、
石噛みの発生を防止することができる。

ただ地面と接触する先端部分が横力でなく接地時の垂直
力による張出しだけで細溝が閉塞してしまっては前記の
ワイピング作用の遮断効果は有効に働かないことから、
接地時でも一定の開口状態は保持する必要がある。

この発明は以上のような知見に基づき、タイヤ踏面部の
両端とバットレス部との間に断面形状が直線状或いはゆ
るやかな曲線状をなす斜面部を有する空気入りラジアル
タイヤにおいて、タイヤ踏面部の両端部に、上記斜面部
側にわずかな平坦部を残してタイヤ踏面部に開口する直
状の細溝をタイヤ円周方向に連続して形成し、この細溝
の深さを主溝の深さの３０〜１２０％、開口部の溝幅Ｗ
ｇを踏面幅ＷＴの０．２〜３％とするとともに、細溝の
ショルダー側（斜面側）開口縁とタイヤ円周方向中心線
との距離をリム幅の１／２と同等又はそれ以下とし、か
つ平坦部幅Ｗａを踏面部幅ＷＴの０．２５〜２．５％と
したことを特徴とする。なおリム幅ＷＲはＴＲＡ、ＪＡ
ＴＭＡに示される標準リムだけではなく、通常市場で選
択されるリムをも含めて適用できる。

また細溝の底部中心を通り、クラウン部の円弧と同心円
をなす円弧がバットレス部と交わる交点と、細溝の底部
中心との直線距離Ｗｂを、細溝に隣接する主溝の深さの
０．９倍以上とする構成を採用した。

［作用］ 従ってこの発明では、細溝の外側領域が断面傾斜状を有
するため先端部分である平坦部で剛性が低下し、下方に
行くに従い剛性が増大し、かつ平坦部が接地しても接地
圧は低く、斜面部は漸次摩耗減少し、重直力ｆ工と横力
ｆ２がかかりにくい形状であるので、当該細溝によるい
わゆるワイピング作用の遮断効果は良好であり、また細
溝内部におけるグループクラック、ティア−等の発生も
防止することができる。さらに平坦部は剛性が低いため
石と接触しても石の力により閉塞し、細溝での石噛みの
発生は防止される。ただ、平坦部幅Ｗａを踏面部の幅Ｗ
Ｔの０．２５％より少なくした場合は斜面部の剛性が落
ち過ぎて均等に摩耗しない問題が生じ、２．５％を越え
ると垂直負荷による溝底応力が大きく、クラックが生じ
やすくなる。また細溝の深さが主溝深さの３０％より少
ない場合はワイピング作用の遮断効果が乏しく、１２０
％を越えると剛性低下に基づくクラック、ティア−の発
生が多くなる。また細溝の開口部の溝幅Ｗｇが踏面部幅
ＷＴの０．２％より少ない場合はワイピング作用及び垂
直力ｆ１による溝壁の張出しのため細溝が塞がりワイピ
ング作用の遮断効果が低下する。３％を越えると踏面部
の有効面積の低下から耐摩耗性が悪化する。

また開口縁とタイヤ円周方向中心線との距離をリム幅の
１／２と同等又はそれ以下とした場合は、細溝の設置位
置が横力ｆ２を吸収するのに充分タイヤ幅方向内側にあ
るので、肩落ち摩耗を細溝の外側領域でのみ規制するこ
とができ、細溝を越えて肩落ち摩耗が進行することはな
い。

また細溝の底部中心を通り、クラウン部の円弧と同心円
をなす円弧がバットレス部と交わる交点と、細溝の底部
中心との直線距離Ｗｂを、細構に隣接する主溝の深さの
０．９倍以上としているので、細溝底部での剛性が大き
く細溝開口部では小さいため、垂直力ｆ１及び横力ｆ２
による細溝底部の剪断力及び張力を細溝の開口部に近い
部分で吸収することができる。

［実施例］ 第１図はこの発明に係る空気入りラジアルタイヤの一実
施例を示す概略断面図、第２図は同拡大平面図、第３図
は同要部拡大断面図である。図面において１はタイヤ踏
面部、２はバットレス部、３はこのタイヤ踏面部１の両
端とバットレス部２との間に形成された斜面部であり、
断面形状が直線状或いはゆるやかな曲線状をなしている
。またタイヤ踏面部１の両端部には、上記斜面部３側に
わずかな平坦部４を残してタイヤ踏面部１に開口する直
状の細溝５がタイヤ円周方向に連続して形成されている
。なお６はこの細溝５の開口部、７は細溝５の斜面部３
側の開口縁、８は細溝５に隣接する主溝である。

細溝５の深さｈは、この実施例では隣接する主１ 溝８の深さＨの８０％、開口部６の溝幅Ｗｇは踏面部幅
ＷＴの１．２％、平坦部幅Ｗａは踏面部幅ＷＴの１％と
している。

また斜面部３の傾斜角度αは２０°〜６０°が好ましい
範囲であるが、この実施例では４５°である。またこの
実施例のタイヤは、図示の通り、開口縁７とタイヤ円周
方向中心線ＣＬとの距離をリム幅ＷＲの１／２．６とし
ている。また第３図に示す様に、細溝５の底部中心を通
り、クラウン部の円弧と同心円をなす円弧がバットレス
部２と交わる交点と、細溝５の底部中心との直線距離Ｗ
ｂは、細溝５に隣接する主溝８の深さＨの１．１倍とし
ている。

従って平坦部４が接地しても接地圧は低く、しかも細溝
５の外側領域は形状的に剛性が低下しており、垂直力ｆ
１と横力ｆ２がかかりにくいので、細溝５によるいわゆ
るワイピング作用の遮断効果は良好である。また細溝５
の溝底に垂直力ｆ工に基づく細溝壁の張出しによる剪断
力がかかりにくいので従来の如くグループクラック、テ
ィア−２ 石噛み等の発生も防止することができる。また垂直力ｆ
工と横力ｆ２によるタイヤ幅方向への踏面部の動きは専
ら細溝５の外側領域で大きく、路面との円周方向の相対
的な滑りも大で摩耗も大きくなるが、細溝５より内側領
域では動きが少なく周方向の滑りが少なくなるので細溝
５より内側領域で肩落ちすることはない。また特に平坦
部４により細溝が石と接触しても石の力により閉塞し、
細溝での石噛みの発生は防止される。

なおこの発明は上記の実施例に限定されない。

［発明の効果］ 以上の通りこの発明によれば、細溝の位置と形状を特定
することにより、いわゆるワイピング作用を効果に規制
することができ、しかも細溝内部でのグループクラック
、ティア−１特に石噛みの発生を防止することができる
ので、特にトラック、バス、トレーラ−等の重荷重用ラ
ジアルタイヤの制動輪乃至遊動輪に好適であり、当該技
術分野に資するところきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る空気入りラジアルタイヤの一実
施例を示す概略断面図、第２図は同拡大平面図、第３図
は同要部拡大断面図、第４図は装着状態にあるラジアル
タイヤの概略断面図、第５図は負荷状態下でのラジアル
タイヤの概略断面図である。 １・・・タイヤ踏面部 ３・・・斜面部 ５・・・細溝 ７・・・開口縁 Ｗｇ・・・溝幅 ＷＲ・・・リム幅 Ｗｂ・・・直線距離 ２・・・バットレス部 ４・・・平坦部 ６・・・開口部 ８・・・主溝 Ｗｌ・・・踏面部幅 Ｗａ・・・平坦部幅

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）タイヤ踏面部の両端とバットレス部との間に断面
   形状が直線状或いはゆるやかな曲線状をなす斜面部を有
   する空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ踏面部の
   両端部に、上記斜面部側にわずかな平坦部を残してタイ
   ヤ踏面部に開口する直状の細溝をタイヤ円周方向に連続
   して形成し、この細溝の深さを主溝の深さの３０〜１２
   ０％、開口部の溝幅Ｗ＿ｇを踏面部幅Ｗ＿Ｔの０．２〜
   ３％とするとともに、上記開口縁とタイヤ円周方向中心
   線との距離をリム幅Ｗ＿Ｒの１／２と同等又はそれ以下
   とし、かつ平坦部幅Ｗ＿ａを踏面部幅Ｗ＿Ｔの０．２５
   〜２．５％としたことを特徴とする空気入りラジアルタ
   イヤ。
2. （２）細溝の底部中心を通り、クラウン部の円弧と同心
   円をなす円弧がバットレス部と交わる交点と、細溝の底
   部中心との直線距離Ｗ＿ｂが、細溝に隣接する主溝の深
   さの０．９倍以上である請求項１記載の空気入りラジア
   ルタイヤ。