JPH0776205A

JPH0776205A - 重荷重用ラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH0776205A
Application number: JP5223348A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakamura; 博司中村
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1993-09-08
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1995-03-20

Abstract

(57)【要約】【目的】リバーウェアを有効に防止することができ、か
つ湿潤路での制動、駆動性能の低下を防止する。【構成】タイヤ周方向に連なる複数の直線状の縦溝３
と、当該縦溝３にその端部が隣接するリブ４、５を踏面
部１に備え、縦溝３の側壁に、当該縦溝３の踏面部１開
口端７から溝底８に向かって、縦溝３の溝幅を狭くする
角度で傾斜した直線状の上部溝壁６と、この上部溝壁６
より傾斜角度が大きく、タイヤ周方向に山１０、谷１１
を周期的に繰り返すジグザグ状の下部溝壁９とを形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、リブパターンを有す
る重荷重用ラジアルタイヤにおいて、特に縦溝に隣接す
るリブ端に発生する偏摩耗防止、及び湿潤路での制動、
駆動性能低下の防止の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種タイヤにおける偏摩耗としては、
走行時、縦溝両側のリブ端に沿って発生し、タイヤ周方
向に伸び、トレッド幅方向に進行して、リブ端が一段落
るリバーウェアがある。

【０００３】従来、このリバーウェアに対しては、リバ
ーウェアがリブ端部の特に剛性の低い所を基準にして生
じるところから、ジグザグや凹凸を除去した直線状の縦
溝が用いられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし直線状の溝は、
湿潤路走行時の制動性に問題がある。その対策としてリ
ブ端にタイヤ幅方向にのびるサイプをタイヤ周方向に小
間隔で多数設置する方法がその改善策として提供されて
いるが、いずれにせよリバーウェア対策としては完全な
ものとはなっていない。

【０００５】この発明の目的は、リバーウェアを有効に
防止することができ、かつ湿潤路での制動、駆動性能の
低下を防止することができる重荷重用ラジアルタイヤを
提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、リバーウェアーの発生機構について検討した。

【０００７】すなわち、タイヤは垂直方向の負荷を受け
ると、リブが縦撓みを受け、これによって、リブ表面の
ゴムが、その撓みとその表面積の積に相当するゴム体積
分、リブ中心部からリブ端に向かって移動し、リブ端ほ
どゴム移動が集積されるに至る。この集積されたリブ端
におけるゴムの移動は、接地領域ではリブ表面〜路面間
における剪断力として働き、この剪断力がゴムの摩擦力
の限界を越えるときすべりが生じ、このすべりがタイヤ
周方向への摩擦力を低下せしめ、周方向すべりを生ぜし
める。

【０００８】この周方向すべりは、リブ端に摩耗を誘発
し、その摩耗はリブ端からリブ中心側に漸次進行する。
そして一度リブ端がリブ表面から一段落ちるステップが
つきはじめると、そのステップはそれ以外の部分と周差
が生じる結果、周長の小さいステップ部分において摩耗
が加速され、ますますステップは広がり、縦溝に沿っ
て、川の様に摩耗していく。

【０００９】上記の知見に基づき、この発明は、負荷時
の撓みによるゴムの移動をリブ表面からリブの基部に移
し、同一負荷に対するリブ表面のゴム移動を小さくし
て、結果として周方向すべり力に対する摩擦力の低下を
なくし、すべりをなくして偏摩耗を防止する考え方を採
用した。

【００１０】撓みによるゴムの移動をリブ基部で大きく
なるようにするには、リブ基部の負荷に対する剛性を、
リブ表面に対し相対的に小さくすることが必要であり、
そのためには、通常、縦溝の側壁を構成している直線状
の溝壁に対して、リブ基部をえぐりとるような第２の溝
壁を重ねることで達成される。

【００１１】すなわち、縦溝の溝壁を、踏面部開口端か
ら溝底にかけて、縦溝の溝幅を狭くする角度で傾斜した
直線状の上部溝壁を形成し、途中から溝壁の傾斜を、リ
ブ表面側の上部溝壁よりも急角度にして第２の溝壁であ
るリブ基部側の下部溝壁を形成して溝底につなげる。

【００１２】一方、縦溝の溝壁を、上記の通り、上部溝
壁と下部溝壁の合成溝壁とした場合であっても、それが
直線状である限りは、従来タイヤと同様、湿潤路走行時
の制動性に問題が残る。従って、この点を解決するに
は、基本的には、リブ端にタイヤ幅方向にのびるサイプ
をタイヤ周方向に小間隔で多数設置すること等で対処す
ることはできるが、問題は、タイヤの摩耗に伴って、横
溝やサイプ等が消滅し、縦溝の溝断面積が縮少すると、
湿潤路走行時、路面からの排水効果が乏しくなって、当
初具備していたタイヤ踏面部〜路面間の水膜破壊効果が
低下し、制動性、駆動性及び横すべり等の操縦安定性が
急激に低下する点にある。

【００１３】この点を解決するためには、縦溝の溝壁
に、タイヤ周方向に山、谷を周期的に繰り返すジグザグ
状の溝壁を形成することが好ましいが、縦溝の溝壁全体
をジグザグ状とした場合、山の部分を起点として偏摩耗
が発生し易くなる。従って、偏摩耗の発生を防止すると
同時に、湿潤路走行における制動性能及び駆動性能の低
下を防止するには、リブ基部側の下部溝壁に、タイヤ踏
面部の摩耗によって出現する、山、谷が周期的に繰り返
すジグザグを形成することが適切である。

【００１４】上記の知見から、この発明は、リブ基部側
の剛性を弱め、負荷時に生じる溝壁の膨らみをできる限
り溝底側に移して、リブ接地面でのゴムの移動を少なく
し、しかも湿潤路での制動性を確保するために、タイヤ
周方向に連なる複数の直線状の縦溝と、当該縦溝にその
端部が隣接するリブと、該リブの踏面部に開口する横
溝、スリットあるいはサイプ等を踏面部に備えた重荷重
用ラジアルタイヤにおいて、少なくともショルダー接地
端に最も接近する一対の縦溝の側壁に、当該縦溝の踏面
部開口端から溝底に向かって、縦溝の溝幅を狭くする角
度で傾斜した直線状の上部溝壁と、この上部溝壁より傾
斜角度が大きく、タイヤ周方向に山、谷を周期的に繰り
返すジグザグ状の下部溝壁とを形成する重荷重用ラジア
ルタイヤとした。

【００１５】溝壁の傾斜角度は、リブ表面側の上部溝壁
の傾斜角度よりもリブ基部側の下部溝壁の傾斜角度を大
きくとることが、負荷時の撓みによるゴムの移動をリブ
表面からリブの基部に移してリブ表面のゴム移動をおさ
える上で重要であるが、傾斜角度のとり方によってはリ
ブ基部の幅をリブ表面側の幅より小さくすることもでき
る。

【００１６】ジグザグ状とした下部溝壁の谷−谷間のピ
ッチ間隔は、特に限定されるものではないが、当該縦溝
の溝深さの３０〜１５０％で設定することが望ましい。
これは、３０％未満の場合、ジグザグの山の部分が柔ら
かくなりすぎて、周方向及び軸方向とも摩擦力を得るた
めの充分な圧力を得ることができず、偏摩耗防止への効
果が低下する。また１５０％を越えると、接地面内での
水膜を破壊するためのエッジ効果が小さく意味をなさな
くなる。

【００１７】上部溝壁に対して下部溝壁の出現するリブ
表面からの位置、即ち下部溝壁における山の頂部は、縦
溝の溝深さの１／２以下であることが好ましく、少なく
とも３／４以下であることが必要であり、しかもリブの
踏面部に開口する横溝、スリット或いはサイプ等が少な
くともこの深さまで存在すること必要である。これは摩
耗、即ち溝深さが浅くなると共に、ジグザグの山部等剛
性の低い部分が踏面部に表れても、縦溝の溝深さが元の
深さの３／４程度になると、偏摩耗が生じにくくなるこ
とが経験的に知られており、従って、そのジグザグが踏
面部に現れるまで、横溝、スリット或いはサイプ等を存
在せしめることが湿潤路走行性能を維持する点で好まし
いからである。

【００１８】操舵軸に装着のタイヤに於いては、タイヤ
踏面部に付与されている丸み（クラウンＲ）の影響によ
ってタイヤ径の相対的に小さい、即ちショルダー接地端
側で路面との相対すべりが大きくなる。このため偏摩耗
はセンター側よりショルダー側に発生しやすい。従って
ショルダー側はより強い対策が必要であり、センター側
より大きな溝壁傾斜角とすることが望ましい。一方セン
ター側の溝には、本発明による下部溝壁を切込むことに
よらないとはいえないわずかなデメリットを与えてまで
偏摩耗対策をするまでもないため、両者の間に差異を設
ける必要性は大きい。

【００１９】

【作用】本発明タイヤは、踏面部開口端から溝底にかけ
て、縦溝の溝幅を狭くする角度で傾斜した直線状の上部
溝壁を形成し、途中から溝壁の傾斜を、リブ表面側の上
部溝壁よりも急角度のリブ基部側のタイヤ周方向に山谷
を周期的に繰り返すジグザグ状の下部溝壁を形成してい
るので、負荷時の撓みによるゴムの移動をリブ表面から
リブの基部に移し、同一負荷に対するリブ表面のゴム移
動を小さくすることができ、周方向すべり力に対する摩
擦力の低下をなくし、すべりをなくして偏摩耗の発生を
防止する。

【００２０】しかもこの発明は、リブ基部側の下部溝壁
を、上部溝壁より傾斜角度を大きくし、かつ下部溝壁
に、当該上部溝壁に連続し、タイヤ周方向に山、谷を周
期的に繰り返すジグザグを形成しているので、タイヤの
摩耗にしたがって、縦溝内にはジグザグ模様が現れて水
膜破壊効果が補充され、更に溝底側の縦溝の断面積は下
部溝壁の切込みによって従来タイヤに比して大きくな
り、その分、排水性低下もおさえることができ、湿潤路
における制動性、駆動性及び横すべり等の操縦安定性の
低下を小さくすることができる。

【００２１】特に、周期的な繰り返し模様である下部溝
壁のジグザグのピッチ間隔を、溝深さの３０〜１５０％
とした場合、走行過程で摩耗によって出現したジグザグ
は、周方向すべり力に対して充分柔らかく、追従性をさ
らに発揮するため、偏摩耗防止効果を一層向上すること
ができる。

【００２２】なおこの発明でいうリブとは、タイヤ周方
向に連なり、その周方向両側を直線状の縦溝或いは縦溝
とシヨルダー接地端に隣接する、溝に対しての陸部をい
い、その陸部が幅の狭いスリット、即ちサイプによって
幅方向に切断された状態、及び比較的広い横溝で陸部が
その幅方向に切断されていても、その横溝深さが縦溝の
１／３以下の深さの場合に、本発明はその陸部に対し同
様の偏摩耗防止効果及び湿潤路制動性確保の効果を得る
ことができるから、当該陸部をいわゆるリブとして含め
ることができる。

【００２３】

【実施例】図１はこの発明に係る重荷重用ラジアルタイ
ヤの一実施例を示すリブパターンの概略図であり、図２
は同タイヤの縦溝付近の要部拡大斜視図、図３は図１に
おけるＡ−Ａ線断面図、図４は図１におけるＢ−Ｂ線断
面図である。

【００２４】図において、１は踏面部、２はショルダー
接地端であり、踏面部１にはタイヤ周方向に連続して連
なる縦溝３が形成されている。４はこの縦溝３、３間に
挟まれたリブ、５は縦溝３とショルダー接地端２に挟ま
れたショルダーリブである。６は、リブ４、ショルダー
リブ５それぞれにおいて、縦溝３の踏面部１の開口端７
から溝底８に向かって、縦溝３の溝幅を狭くする角度
α、角度θで傾斜した直線状の上部溝壁、９はこの上部
溝壁６より大きな傾斜角度β、γを有し、タイヤ周方向
に山１０、谷１１を周期的に繰り返すジグザグ状の下部
溝壁である。

【００２５】この実施例では、タイヤセンター寄りのリ
ブ４における、踏面部開口端７から当該リブ４の下部溝
壁９における山１０の頂部１２までの深さｈ_Aは、図３
に示す様に、縦溝深さＨ_Aに対して０．４５、タイヤシ
ョルダー寄りのショルダーリブ５における、踏面部開口
端７から当該リブ４の下部溝壁９における山１０の頂部
１２までの深さｈ_bは、図４に示す様に、縦溝深さＨ_B
に対して０．３８であり、タイヤセンター側よりタイヤ
ショルダー側の縦溝３の断面積を大きくしている。なお
１３は縦溝３側とリブの踏面部１に開口しているスリッ
トであり、上記の山１０の頂部１２の深さｈ_bと同等の
深さまで切り込まれている。

【００２６】従ってこのタイヤを走行させた場合、下部
溝壁９のジグザグ形状により、従来タイヤに比してリブ
基部側の剛性は低下し、負荷時の溝壁面における負荷に
よるゴム移動量は、従来の溝に比べ、リブ４乃至ショル
ダーリブ５の表面側（溝開口端７側）からリブ４乃至シ
ョルダーリブ５の基部側（溝底８側）により大きくなる
様になり、リブ表面での路面との摩擦力を越えて滑る動
きが小さくなるから、この動きの大きさに応じて生じる
周方向摩擦力の低下が極く小さくなり、リブ端から生じ
るリバーウェアの発生を防止することができる。またジ
グザグ形状の下部溝壁９は、使用により自然摩耗するに
従ってジグザグ形状が強くなるため、湿潤路での制動性
をも確保することができる。

【００２７】ところでこの発明はこの実施例に限定され
るものではない。例えば図５に示す様に、下部溝壁９に
おける谷１１の頂部１２をリブ表面の開口端部に形成す
ることもできる。またジグザグの断面形状は必ずしも３
角形状でなければならないことはなく、他の断面形状で
あってもよい。またこの実施例のタイヤは縦溝３を挟ん
で互いに対向するジグザグ状で山１０と谷１１とが向い
合って対となっているが、山１０同士、谷１１同士を向
かい合わせることも勿論可能である。またこの実施例で
はすべての溝壁をジグザグ状にしているが、最もリバー
ウェアの発生し易いショルダー側の溝壁にのみ形成する
こともできる。

【００２８】因みに縦溝の深さＨ_A、Ｈ_Bとも１４mmで
ある（以下、Ｈ_A、Ｈ_Bを単にＨとして表す。）タイヤ
サイズ１１Ｒ２２．５の前記、実施例タイヤを２−Ｄ−
Ｄ形式トラクターのフロントタイヤに装着して走行さ
せ、３０％摩耗時における耐偏摩耗性及び湿潤路制動性
を計測してみた。その結果を表１に示す。なお表中、比
較のため、図８に示す様に、縦溝がジグザグ状である点
を除いて他は同条件の従来タイヤ（比較例１）を基準タ
イヤとしている。前記実施例と同様、図中、３は縦溝、
４はリブ、５はショルダーリブ、１３はスリットであ
り、同符号としている。

【００２９】湿潤路制動性は比較例１のタイヤを１００
として指数評価している。小さいほど良好であることを
示す。

【００３０】耐偏摩耗性も同様に比較例１のタイヤのリ
バーウェアの大きさを１００として指数評価している。
リバーウェアの大きさは、図６に示す様に、摩耗の深さ
ｈ×幅ｗで示している。小さいほど良好であることを示
す。なお耐偏摩耗性は偏摩耗の特に発生しやすい良路専
用走行で、タイヤ１mmあたり走行距離が２４０００kmを
越えるユーザーにてテストした。

【００３１】

【表１】

【００３２】上記表１より、従来のジグザグ溝の比較例
１タイヤに比して、実施例１〜３のタイヤはいずれも、
耐偏摩耗性の点ですぐれており、また湿潤制動性も良好
であることが認められる。ただジグザグのピッチＰが縦
溝の深さの２倍（２Ｈ）の比較例３タイヤでは偏摩耗性
の点では従来の比較例１のタイヤとあまりかわらず、ジ
グザグの山にリバーウェアが発生した。また湿潤制動性
の点では従来タイヤより劣っていた。またジグザグのピ
ッチＰが縦溝の深さの０．２倍（０．２Ｈ）の比較例２
タイヤでは耐偏摩耗性を評価するまでもなく、ジグザグ
の山が欠けて鋸歯状の摩耗が発生した。これらの点よ
り、溝壁に形成するジグザグにも一定の好ましいピッチ
間隔Ｐがあると思われたので、縦軸に湿潤制動指数、横
軸にジグザグのピッチＰをとり、評価したところ、図７
に示す様に、ジグザグの溝底部分におけるピッチ間隔Ｐ
はその縦溝の深さＨの３０〜１５０％であることか好ま
しいことが確認された。

【００３３】

【発明の効果】以上の通り、この発明は、ショルダー接
地端に最も接近する一対の縦溝の側壁に、当該縦溝の踏
面部開口端から溝底に向かって、縦溝の溝幅を狭くする
角度で傾斜した直線状の上部溝壁と、この上部溝壁より
傾斜角度が大きく、タイヤ周方向に山、谷を周期的に繰
り返すジグザグ状の下部溝壁とを形成した重荷重用ラジ
アルタイヤであるので、リブ基部側の剛性を弱めること
によって、リブ表面のリブ端におけるゴムの移動量を小
さくすることができ、リバーウェアの発生を防止するこ
とができる。また溝壁は、使用により自然摩耗するにし
たがってジグザグ形状が強くなるため、湿潤路での制動
性も確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る重荷重用ラジアルタイヤの一実
施例を示すリブパターンの概略図である。

【図２】同タイヤの縦溝付近の要部拡大斜視図である。

【図３】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】この発明に係る重荷重用ラジアルタイヤの他実
施例を示す縦溝付近の要部拡大斜視図である。

【図６】偏摩耗の大きさを示す要部拡大断面図である。

【図７】湿潤路制動指数とジグザグのピッチＰとの関係
図である。

【図８】従来タイヤの縦溝付近の要部拡大斜視図であ
る。

【符号の説明】

１踏面部２ショルダー接地端３縦溝４リブ５ショルダーリブ６上部溝壁７開口端８溝底９下部溝壁１０山１１谷１２頂部１３スリット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タイヤ周方向に連なる複数の直線状の縦溝
と、当該縦溝にその端部が隣接するリブと、リブの踏面
部に開口する横溝、スリット或いはサイプ等を踏面部に
備えた重荷重用ラジアルタイヤにおいて、少なくともシ
ョルダー接地端に最も接近する一対の縦溝の側壁に、当
該縦溝の踏面部開口端から溝底に向かって、縦溝の溝幅
を狭くする角度で傾斜した直線状の上部溝壁と、この上
部溝壁より傾斜角度が大きく、タイヤ周方向に山、谷を
周期的に繰り返すジグザグ状の下部溝壁とを形成したこ
とを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。
【請求項２】下部溝壁のジグザグのピッチが、当該下部
溝壁を有する縦溝の溝深さの３０〜１５０％である請求
項１記載の重荷重用ラジアルタイヤ。
【請求項３】下部溝壁における山の頂部が、踏面部開口
端から、縦溝の溝深さの３／４以下の深さに位置すると
共に、リブの踏面部に開口する横溝、スリット或いはサ
イプ等の深さが同等以上である請求項１又は２記載の重
荷重用ラジアルタイヤ。
【請求項４】下部溝壁における傾斜角度が、ショルダー
接地端に近い縦溝ほど大きい請求項１、２又は３記載の
重荷重用ラジアルタイヤ。