JPH03273908A - 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
操縦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。

［発明が解決しようとする課題］ 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を含む領域に偏摩耗特に肩
落ち摩耗が生じることがあり、踏面部の溝の形がまた十
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成し、
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、或いは本来摩耗してはしい細溝の外側
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（リブノ々ンチ）、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は内部で
グループクラック、石噛み等が生じ、また細溝の外側領
域にあたるいわゆるショルダーリブが不規則に取れてし
まうリブティア−が生じる場合もあり、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、
しかも細溝内部でグループクラ・ツク、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
部の撓みによって、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幅方向の外から内側にむ
かって擦するいわゆるワイピング作用により、摩耗の主
原因である周方向力すなわち制動力乃至駆動力と直角を
なす方向に横力が働き、周方向の摩擦力が減少して路面
に対して相対すべりが増すからであると考えられる。

すなわち第５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６図に示す様に負荷
時この曲面にはその弦とほぼ同じ幅に接地させる垂直力
ｆ１が作用する。この時その弦の長さと弧の長さの差の
分だけトレ・ソド幅をタイヤ幅方向にちぢめようとする
力ｆ′１が働く。

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７をタイヤの外側から内側に向かって押し
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５図に示すサイド部８の曲率半径Ｒ５が第
６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
描く逆アールの変曲点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
接地端をタイヤの幅方向外側から内側に向かって押し込
む横力ｆ２が作用するものである。

上述のワイピング作用は主としてこの横力ｆ２と前記ｆ
′１に基づくと考えられ、肩落ち摩耗は特にこの横力ｆ
２により発生し易い。また細溝内部に発生するクラック
、ティア−等もこれらの垂直力ｆ１及び横ｆ２に起因し
ていると考えられる。

また肩落ち摩耗を防ぐためショルダ一部の接地端付近に
細溝を設置する場合、その設置位置を変曲点ＴＰより外
側にはずれている位置としたとき、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、横力ｆ２
によるトレ・ソド幅方向の運動はその細溝のタイヤ幅方
向内側に隣接する縦（周方向）の主溝で多くの場合吸収
されることになる。従って細溝とそれに隣接する主溝と
の間のタイヤ幅方向の動きが大となり、摩擦力の低下か
ら滑りが生じ、細溝とそれに隣接する主溝との間の摩耗
が促進され、これによって肩落ち摩耗が細溝を越えて進
行するとともに、細溝の外側領域には横力ｆ２の作用が
少ないことがら細溝は該横力ｆ２の吸収に対して効果的
に働かず、その結果細溝の外側領域は摩耗しにくいため
残留する場合があると考えられる。

従ってタイヤの正規荷重下における両ショルダ一部の接
地端内側にわたる範囲内において、タイヤの負荷に起因
するこれらの垂直力ｆ１と横力ｆ２の作用を極力回避す
る構成として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することができる
。その手段としては変曲点ＴＰ位置にほぼ相当するリム
幅を基準として細溝の位置をこのリム幅より内側に設置
するとともに、また変曲点ＴＰはタイヤ構造、特にベル
ト剛性との関係が変形抵抗を左右するので重要であるた
め、細溝の設置位置はかかるベルト剛性との関係におい
て決定することが必要と考えられる。

そこで本発明はかかる知見に基づき鋭意検討した結果、
特に細溝を変曲点より内側に位置させる基準値を示す偏
摩耗防止効果指数Ａを設定し、この指数Ａを次式の通り
細溝の設置位置を示す細溝相互の中心線間距離Ｗ、に対
するリム幅ＷＲとの比Ｗｓ　／ＷＲと、ベルト剛性が与
える影響を示すＴ　Ｂ　Ｗ　ｓ　／　Ｔ　ＢＷ　Ｂとの
積で表し、Ｔ　Ｂ　Ｗｓ　　　　　Ｗｓ Ｘ　　　　　　　　＝Ａ ＴＢＷＢ　　　　ＷＲ この指数Ａが０．８〜１．１の範囲を満足するように設
計することが必要であることを見出だした。

すなわち通常はぼ一定値として得られるリム幅を基準と
して上式を整理すれば、細溝位置とベルト剛性との関係
は、 ＷＲ となるが、この指数Ａを０．８〜１．１の範囲内となる
ように細溝位置とベルト幅を設定する構成としたもので
ある。なお、旧式及び上式においてＴＢはタイヤ断面中
心線上でのベルト厚みを示し、またＷＢは平均ベルト幅
、すなわち（Σ各ベルト層厚みＸ幅）／ＴＢを示してい
る。また基準となるリム幅についてはＴＲＡ、ＪＡＴＭ
Ａ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。

またさらに本発明では細溝の溝幅を踏面部幅Ｗｏの０．
５〜２％とし、その溝深さを細溝に最も近い主溝深さの
５０〜１２０％としている。これは細溝はその設置位置
以外にもワイピング作用時細溝より外側がタイヤ幅方向
の力に対して動き得る幅と深さが必要となるからである
。

またさらに本発明ではリム幅に対する細溝の設置幅の比
Ｗｓ　／Ｗ　Ｒを１．００以下、リム幅に対する踏面部
幅の比ＷＴ／ＷＲを１．０５以下とする構成を採用した
。これは以下の理由による。

すなわち第３図に示す様にＷ□／ＷＲは市場でのタイヤ
調査の結果から１．０５付近を境にして肩落ち摩耗が増
大する傾向が強いことが判明した。

このことは踏面部幅ＷＴを狭くすることによりショルダ
一部近傍にある変曲点に対してショルダー接地端が相対
的に内側にくるため、タイヤのワイピング作用がトレッ
ド面に影響し難くなって肩落ち摩耗が抑えられるものと
考えられる。なお第３図において１５はショルダー接地
端上における肩落ち摩耗の摩耗の幅ｗ（ｃＩＴＩ）と摩
耗量ｓ　（ｃｎ＋）との積で示される値である。また、
第４図に示す様に、ＷＳ／ＷＲについても１．０付近を
境にワイピング作用がかなり強くトレッド面に影響して
いることが認められた。すなわち肩落ち摩耗が細溝を越
えてショルダーリブに移行する割合をＢとした場合、Ｗ
Ｓ／ＷＲの比が１．０を越えた場合ではこのＢ値は著し
く増大する。

［作用］ 上述の通り本発明によれば細溝の設置位置は、変曲点を
ほぼ示すリム幅のみならず、タイヤ内部のベルト剛性を
も加味して特定することができたので、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、細溝内部でグループクラック、テ
ィア−等が発生しにくい作用を奏する。

なお偏摩耗防止効果指数Ａが０．８以下の場合は、Ｗｓ
が小さすぎるか或いはＷＢが大きすぎるので、特に前者
の場合ではショルダ一端に最も近い主溝と細溝とが接近
しすぎてその間のタイヤ踏面部の剛性低下からりブパン
チが生じ易い。また偏摩耗防止効果指数Ａが１．１以上
となればＷＳが大きすぎるかＷＢが小さすぎるかである
ため、変曲点を中心として働くモーメントによる横力は
細溝の内側にも生じるので、該細溝の内側に隣接する主
溝にまで影響を及はし、細溝から主溝間の摩耗が大きく
なりリブパンチを呈する。しかし多くの場合細溝から設
置端間も摩耗するので、ショルダー寄りの主溝から外側
全体が摩耗する状態となりやすい。

また細溝の幅が踏面部幅Ｗ工の０．５％以下の場合では
、ワイピング作用が働いたとき、早い段階で細溝の壁面
が互いに密着し、横力に対して一体的に作用するためワ
イピング作用に対する遮断効果は乏しく、一方２％を越
えると接地面積の減少が大きく耐摩耗性が低下する上、
細溝から主溝間の回転軸方向への剛性低下が大きく、こ
の部分の摩耗を促進しリブパンチになり易い。

Ｗｓ　／ＷＲが１．００を越えた場合では偏摩耗が細溝
を越えて主溝方向に進行する割合が高くなり、またＷＴ
／ＷＲが１．０５を越えるとタイヤのワイピング作用が
トレッド面に影響する度合いが高くなって肩落ち摩耗の
発生の程度が増大する。

［実施例］ 第１図はこの発明に係るラジアルタイヤの一実施例を示
す断面図である。

図面において１はタイヤ踏面部、２はタイヤ踏面部に形
成された主溝、３は正規荷重下における両ショルダ一部
の接地端内側において形成されたタイヤ円周方向に連な
る直状の細溝である。また４はタイヤ踏面部１の内側に
埋設されたスチールコードのベルト層であり、この実施
例ではベルト幅の異なる４プライから構成されている。

図中ＷＳは細溝相互の中心線間距離、ＷＲはリム幅、Ｗ
工はタイヤ踏面部幅、ＷＢは平均ベルト幅、ＷＢ１〜Ｗ
Ｂ４は各ベルト層の幅ｔ１〜ｔ４は各ベルト層の厚み、
ＴＢはタイヤ断面中心線上でのベルト厚みを示し、また
ｈは細溝３の深さ、Ｗ。

は細溝３の溝幅、Ｈは細溝３のタイヤ幅方向内側に隣接
するショルダー側の主溝２の溝深さである。

５はカーカスプライ、６はビードである。

次にタイヤサイズ１１Ｒ２４，５、リムサイズ８．２５
Ｘ２４．５であるこの構造に係るラジアルタイヤを試作
し、５００００マイルの実走テストを行った。その結果
を第１表に示す。なおベルト、カーカスともスチールコ
ードを使用している。

第２図は実走後の肩落ち摩耗の状態を示す概略図であり
、Ａは細溝３より外側で良好に肩落ち摩耗が生じている
場合、Ｂはリブパンチが生じている場合、Ｃは肩落ち摩
耗が細溝を越えて進行している場合、Ｄは肩落ち摩耗が
細溝を越えてショルダー側の主溝にまで進行している場
合を示している。また図中Ｓは偏摩耗量（ｃｍ）　、Ｗ
はその幅（ｃｍ）を示している。

第１表より所定の範囲に設定された本発明のタイヤでは
肩落ち摩耗が細溝より外側において良好に発生しており
、また溝底においてクラックも発生していないことが認
められる。

［発明の効果］ 以上の如くこの発明は、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、しかも細溝内部でグループクラック、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
することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るラジアルタイヤの一実施例を示
す概略断面図、第２図は実走後の肩落ち摩耗の状態を示
す概略図、第３図は肩落ち摩耗の程度■ｓとＷＴ／ＷＲ
との関係図、第４図は肩落ち摩耗が細溝を越えてショル
ダーリブに移行する割合ＢとＷＳ／ＷＲとの関係図、第
５図は装着状態にあるラジアルタイヤの概略断面図、第
６図は負荷状態下でのラジアルタイヤの概略断面図を示
す。 １・・・タイヤ踏面部 ２・・・主溝 ３・・・細溝 ４・・・ベルト層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）タイヤの正規荷重下における両ショルダー部の接
   地端内側にわたる範囲内においてタイヤ円周方向に連な
   る直状の細溝を有し、タイヤ踏面部の内側にてベルト層
   で補強された空気入りラジアルタイヤにおいて、上記細
   溝相互の中心線間距離Ｗ＿Ｓと平均ベルト幅Ｗ＿Ｂとを
   リム幅Ｗ＿Ｒに対して次式 （Ｗ＿Ｓ＾２／Ｗ＿Ｂ）／Ｗ＿Ｒ＝Ａ の関係から導かれる細溝の偏摩耗防止効果指数Ａが０．
   ８〜１．１の範囲となるように設定し、さらに細溝の溝
   幅を踏面部幅Ｗ＿Ｔの０．５〜２％とし、溝深さを細溝
   に最も近い主溝深さの５０〜１２０％として、かつＷ＿
   Ｓ／Ｗ＿Ｒを１．００以下、Ｗ＿Ｔ／Ｗ＿Ｒを１．０５
   以下とすることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。