JPH082210A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重荷重用空気入りラジアルタイヤの耐偏摩耗
性の向上を図る。 【構成】 トレッド１２のタイヤ幅方向両端部に位置
し、各々タイヤの周方向に連続して設けられた溝１４ａ
により形成されたショルダーリブ領域１６と、前記溝１
４ａに挾まれたトレッド中央領域１９とを接地面とする
ラジアルタイヤであって、加硫成型時におけるトレッド
１２外周の成型形状が、タイヤ幅方向の断面において、
トレッド中央領域１９とショルダーリブ領域１６とがそ
れぞれ所定の曲率半径Ｒ１、Ｒ２を有する円弧状をな
し、かつ、トレッド中央領域１９を形成する円弧とショ
ルダーリブ領域１６を形成する円弧との交差する交点３
０が前記溝１４ａ内にあり、かつ、ショルダーリブ領域
１６を形成する円弧がショルダーリブ領域１６において
トレッド中央領域１９を形成する円弧よりもタイヤの半
径方向の外方に位置するようなされたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主にトラックやバス等
に使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤに関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】未使用
のラジアルタイヤに、通常の使用状態における規定の空
気圧を充填したとき（この時のタイヤの外径成長をイン
フレーショングロス、以下、ＩＮＦグロスという。）の
タイヤ幅方向の断面図を、図７に示す。ここで、１０１
はカーカス、１０２はベルト、１０３はビードワイヤ、
１０４はリムフランジ部、１０５はトレッド（踏面）
部、１０６はサイドウォール部である。

【０００３】トレッド部１０５は、タイヤ中心線（赤道
線）１０９を挾み、その両側に延在する中央領域１０７
と、その中央領域１０７の両側でサイドウォール部１０
６と連結するショルダー領域１０８とからなっている。

【０００４】従来のラジアルタイヤは、加硫成型時にお
いて、上記の断面におけるトレッド踏面部１０５が１つ
の曲率半径にて形成されていた。しかしながら、このよ
うなタイヤでは、ＩＮＦグロス時においては、トレッド
部１０５のショルダー領域１０８の曲率半径Ｒ１２が、
中央領域１０７の曲率半径Ｒ１１よりも小さくなり、か
つ、両領域の境界１１０にて接して、ショルダー領域１
０８の接地面がタイヤの半径方向内方に落込んだ形状に
なる。

【０００５】このＩＮＦグロス時の落込みを補うため
に、図８に示すように、タイヤの加硫成型時のトレッド
成型形状において、ショルダー領域１０８を、トレッド
踏面部１０５内のある点１１１で中央領域１０７の曲面
と接し、かつ、その曲率半径Ｒ２１よりも大きい曲率半
径Ｒ２２を有する曲面とする、いわゆる肩上げがなされ
ている。

【０００６】このような肩上げをしたタイヤであれば、
図９（ｂ）に示すように、ＩＮＦグロス時にて、タイヤ
幅方向の断面におけるトレッド接地面１０５を１つの曲
率半径にて形成させることができる。しかしながら、図
１０（ｂ）に示すように、タイヤ使用時（例えば、トラ
ック装着時にて１００００ｋｍ程度走行時）の外径成長
（以下、サービスグロスという。）により、中央領域１
０７とショルダー領域１０８との境界であるトレッド１
０５両端よりトレッド幅の１／４に位置する１／４点１
１０が突出してくる。これは、従来の肩上げしないタイ
ヤでも同様に発生する現象である。この現象は、使用時
においてタイヤが荷重を受け、更に、高速で回転するこ
とにより、熱や歪みを受けてカーカス形状が変形するた
め生じるものであり、肩落ちともよばれる。これによ
り、図９（ａ）と図１０（ａ）とに示すように、タイヤ
の接地形状も、中央領域１０７の接地長がショルダー領
域１０８の接地長に比べて更に長くなる。

【０００７】従来、トラックやバス等の国内市場におい
ては、市街地での走行が比較的多く、市街地では、発
進、停止、走行中に頻繁にハンドル操作が行なわれるた
め、トレッド踏面部の強制摩耗が促進され、上記の肩落
ちがタイヤの摩耗形状に与える影響は比較的小さかっ
た。

【０００８】しかしながら、近年の輸送事情の変化によ
り長距離、高速走行が頻繁に行なわれるようになって、
この肩落ちが大きく問題になっている。特に、このよう
な走行を行うバスやトラックにおいては、直進安定性の
良いリブパターンやリブ・ラグパターンのラジアルタイ
ヤが使用されているので、より問題は深刻である。それ
は、このようなタイヤでは、通常、上記の１／４点１１
０付近にタイヤ周方向に連続して溝１１２が設けられて
いるため、その外方のショルダーリブ１０８の肩落ちが
生じて、その溝１１２が突き出るような形状となるから
である（図１０（ｂ）参照）。

【０００９】このような走行時においては、市街地での
走行のようなトレッド踏面部の強制摩耗が促進されず、
摩耗速度が極端に低下するため、荷重負荷時のタイヤ変
形、転動に基づくトレッド面内の前後圧力（ドライブ、
ブレーキングフォース）、横力（サイドフォース）、接
地形状、トレッドクラウン形状の影響を受けやすくな
る。特に、上記１／４点突出部においては、接地面内で
の横力集中を受け、溝に沿ってタイヤ周方向に発生する
偏摩耗であるリバーウエアが生じる。また、上記接地形
状の接地長、即ち外周長の短いショルダー領域が中央領
域と同一速度で転動する結果、ショルダー端でいきおい
スリップが発生し、踏面部が削り取られてショルダーウ
エア等の偏摩耗が顕著に現われる。

【００１０】以上のような摩耗速度の低下による諸問題
と偏摩耗により生じる振動等により、早期にタイヤを交
換しなければならず、また、タイヤの寿命が短いという
問題があった。

【００１１】これらの問題を解決するためには、上記肩
落ちの発生時期をできるだけ遅らせるようにして、少く
とも上述したようなサービスグロス時においては、発生
しないようにしなければならない。

【００１２】この点に鑑み、鋭意検討の結果、トレッド
踏面部の接地性とタイヤ転動時にトレッドで消費される
摩耗エネルギー分布とを改善することにより、その発生
時期を大幅に遅らせることができ、そして、この接地性
と摩耗エネルギー分布が、トレッドクラウン形状とベル
ト形状とに左右されることが分った。

【００１３】その理由について、以下に説明する。

【００１４】摩耗速度の遅い高速定常走行では、主に直
進、又は、それに近い走行条件となり、スリップ角が長
時間固定された状態になっている。このような状態で
は、トレッド踏面部内の応力集中を受け易い箇所、例え
ば、図１０（ｂ）の１／４点突出部１１０に絶えず面内
応力が作用し、これが偏摩耗発生の一因となり得る。ま
た、このようなハンドル操作の少ない直進状態では、接
地形状あるいはトレッド踏面部内の変形が不均一のまま
固定され、上記のトレッド踏面部内の応力集中を更に引
き起こす。

【００１５】一方、接地性の高いタイヤほど、高いコー
ナリングパワー（以下、ＣＰという。）を有し、高いＣ
Ｐを有するタイヤほど、少ない操舵角、即ち、スリップ
角で高いコーナリングフォース（以下、ＣＦという。）
を発揮する。高ＣＰのタイヤで必要なスリップ角が減少
すれば、当然、スリップ角の付加による接地面内の変形
軽減、強いては面内応力集中の緩和につながる。つま
り、接地性の高いタイヤほど、トレッド踏面部内の変形
は少なく、応力集中を受けにくい。更には、高いＣＰを
発揮する為、必要とするＣＦに対して、少ないスリップ
角の付加とトレッド部の変形とで済むことになる。この
接地性を向上するためには、ベルト層体によって、トレ
ッドゴムをいかに踏面部全面において均一に接地させる
かがポイントとなる。

【００１６】これは、図６（ａ）に示すように、ＩＮＦ
グロス時でベルト１０２が適度な曲率を持ち、図６
（ｂ）に示すように、接地時（負荷状態）でこのベルト
１０２がフラット化するように変形すれば、トレッド１
０５の中央領域１０７で強い反力が得られるため、接地
性が向上し、最外ベルト層が主因と言われるプライステ
アーも増加するからである。このような高い接地性を得
るための理想のタイヤベルト層体１０２は、ＩＮＦグロ
ス時にて、ベルト上ラジアス（最外ベルトの外面のトレ
ッド幅方向における曲率半径）とクラウンラジアス（ト
レッド踏面部のトレッド幅方向における曲率半径）とが
ほぼ同じ値を持つものである。

【００１７】但し、ベルト層体は、上記の接地性のみな
らず、ラジアルタイヤケースの形状を維持するタガとし
ての効果も持ち合わせており、この２つのベルト層体の
機能は、相反する特性を有する。即ち、高い接地性を確
保するには、高い剛性を持つベルト層体ではなく、しな
やかさが必要であり、一方、タガ効果には、剛性を要す
る。

【００１８】即ち、タガとしてのベルト層体の機能を考
えると、ＩＮＦグロス時において、内圧で生じる張力を
受けたベルト１０２は、内圧に比例して剛性が上がり、
ベルト上ラジアスが拡大しようとする。一方、トレッド
１０５の両端部は、タイヤの半径方向内方に向って引張
られ、クラウンラジアスが縮小しようとする。これによ
り、図１１（ａ）に示すようなベルトの逆反り変形が発
生する。

【００１９】偏平率（Ｈ／Ｗ＝）８０％以上のタイヤで
は、ベルト部の内圧分担もそれ程高くなく、タイヤケー
スの形状保持も容易である。この場合、ベルト上ラジア
スは、内圧充填により拡大（ベルトの逆反り変形）する
ものの、トレッドクラウンラジアスに近い絶対値を持つ
ため問題は比較的小さい。

【００２０】しかし、偏平率８０％未満のタイヤでは、
空気容積の不足を高内圧充填で補うため、ベルトの負担
が大きく、図１１（ａ）に示すように初期の時点で既に
ベルト上ラジアスがクラウンラジアスを上回る。そのた
め、接地時においては、図１１（ｂ）に示すように、迫
り上がるベルト１０２の両端があたかもショルダー領域
１０８をつら抜くような形状（クラウン１／４点の突
出）になる。このため、トレッド中央領域１０７では、
ベルト１０２の反力が十分得られず、接地性は損なわ
れ、トレッドの肩落ち変形と共に耐偏摩耗性が低下す
る。このように、トレッド１０５の中央領域１０７の接
地圧が低く、ショルダー領域１０８の接地圧が大きい
と、タイヤの転動時に荷重が掛ることにより、ベルト１
０２の両端に歪みが集中し、トレッドゴムとベルト１０
２とのセパレーションや剥離現象を引き起こす。

【００２１】低角度ベルト（キュアード１５°以下）の
みで構成されるベルト層体（ワインディングベルトを除
外）を用いた場合、このベルトの逆反り変形が更に顕著
に表われ、ベルト中央領域の接地性悪化でプライステア
ーが大幅に低下し、走行中の微小操舵角度内でのＣＰ等
の諸特性にも悪影響をおよぼす。

【００２２】低角度ベルトのみの構成では、ベルトの拘
束力が増すため、トレッド面内の剛性向上によって、過
大な操蛇角度（実用では切返しなどの低速走行域）での
ＣＰは増加する。しかしながら、ベルトが逆反り変形し
て接地性が損なわれているため、直進走行に必要なＣＦ
が不足し、よって、スリップ角を大きくしてこれを補う
必要が出てくる。スリップ角を大きくすると、トレッド
接地面内の変形が増加するため、均一な摩耗と耐偏摩耗
性とに必要不可欠と考えられるトレッド全面での一様な
摩耗エネルギーの消費を阻害し、更に、トレッド面内で
の応力集中によりリバーウエア等の発生をもたらす。

【００２３】以上述べたように、ベルト層体の形状が、
タイヤの接地性と諸コーナリング特性に大きく関与する
と共に、重荷重用空気入りラジアルタイヤの摩耗ライフ
を左右する耐偏摩耗性に強い影響を与える。

【００２４】ここで、上述した従来の肩上げは、接円に
よる肩上げであるため、内圧未充填時におけるショルダ
ー部１０８のベルト上トレッド厚みが、中央領域１０７
のベルト上トレッド厚みよりもそれほど大きくない。よ
って、ＩＮＦグロス時において、これら両者の厚みが逆
転するなどして、上記のベルトの逆反り変形を十分に抑
えることができない。そのため、ＩＮＦグロス時では、
このベルト層体の形状が肩上げをしないものに比べて、
ほとんど改善されておらず、その結果、サービスグロス
時には１／４点が突出してしまう。また、これを防ごう
として肩上げを大きくすれば、図８に示すように、肩上
げの起点となる接点１１１が、トレッド１０５の中央領
域１０７にまで達してしまう。こうなると、ショルダー
リブ１０８と中央領域１０７とに挾設れた溝１１２の両
端部も肩上げされてしまうため、１／４点が更に突出し
てしまい、特にリバーウエアが生じやすくなるという問
題がある。

【００２５】本発明は、以上の点に鑑み、高いコーナリ
ングパワーを発揮するように接地性改良し、高速定常走
行におけるトレッド接地面内の変形と必要なスリップ角
度を最小に留め、耐偏磨耗性を向上させたタイヤを提供
する。尚、本発明は、特に、偏平率８０％未満のタイヤ
に好適ではあるが、偏平率８０％以上のタイヤにも適応
可能である。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明の重荷重用空気入
りラジアルタイヤは、トレッドのタイヤ幅方向両端部に
位置し、各々タイヤの周方向に連続して設けられた溝に
より形成されたショルダーリブ領域と、前記溝に挾まれ
たトレッド中央領域とを接地面とするラジアルタイヤで
あって、加硫成型時におけるトレッド外周の成型形状
が、タイヤ幅方向の断面において、前記トレッド中央領
域と前記ショルダーリブ領域とがそれぞれ所定の曲率半
径を有する円弧状をなし、かつ、前記トレッド中央領域
を形成する円弧と前記ショルダーリブ領域を形成する円
弧との交差する交点が前記溝内にあり、かつ、前記ショ
ルダーリブ領域を形成する円弧が前記ショルダーリブ領
域において前記トレッド中央領域を形成する円弧よりも
前記タイヤの半径方向の外方に位置するようなされたも
のである。

【００２７】上記のタイヤにおいて、前記トレッド中央
領域を形成する円弧と前記ショルダーリブ領域を形成す
る円弧との交差する前記交点が、前記溝内にて、前記溝
をタイヤの幅方向に２等分する線である前記溝の中央線
と前記溝のタイヤ幅方向外方の壁面との間にある方が好
ましい。

【００２８】更に、上記のタイヤにおいて、前記トレッ
ド中央領域を形成する円弧と前記ショルダーリブ領域を
形成する円弧との交差する前記交点が、前記溝の前記外
方壁面のタイヤ半径方向外端にある方が好ましい。

【００２９】

【作用】上述した本発明のラジアルタイヤであれば、ト
レッドのショルダー領域におけるベルト端部からのトレ
ッドの厚みが、トレッドの中央領域におけるベルト上か
らのトレッドの厚みよりも十分に大きい。そのため、Ｉ
ＮＦグロス時に、ショルダー領域がタイヤ半径方向内方
に引張られても、ベルト上ラジアスとクラウンラジアス
とをほぼ同一の値とすることができ、上記のベルトの逆
反り変形を抑えることができる。そのため、荷重付加時
において、ベルトがフラット化する変形の反力でトレッ
ド中央部の接地性が向上する。この接地性向上により、
最外ベルト層が主因と考えられるプライステアーの増加
をもたらす一方、トレッドの均一な接地でコーナリング
パワーも増加する。高いコーナリングパワーを持つタイ
ヤは、タイヤ直進状態を保つため打消さなければならな
いプライステアーやコーナリングパワーの各力の合力を
最小スリップ角度の付加で対処できることを意味し、接
地面内の変形減とトレッド全面の均一な摩耗エネルギー
消費を可能とする。

【００３０】更に、トレッド中央領域を形成する円弧と
ショルダーリブ領域を形成する円弧との交点が、前記溝
をタイヤの幅方向に２等分する線である前記溝の中央線
と前記溝のタイヤ幅方向外方の壁面との間にあると、タ
イヤ接地面における前記溝のタイヤ幅方向外方端を、前
記溝のタイヤ幅方向内方端よりもタイヤ半径方向内方に
形成させやすいので、ショルダーリブ領域のみがより有
効に肩上げされる。

【００３１】更にまた、前記交点が、前記溝の前記外方
壁面のタイヤ半径方向外端にあると、トレッド接地面に
おける前記溝の両側端が同一円弧上に形成されて、ショ
ルダーリブ領域のみがいっそう有効に肩上げされるた
め、より均一な接地性が得られる。

【００３２】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００３３】図１は、本発明の一実施例に係るラジアル
タイヤの製造に使用する加硫金型の内壁面部のトレッド
部の構成を示す要部拡大断面図である。この金型に、加
硫成型前のいわゆる生タイヤを入れ、熱と圧力を加え
る。この時のタイヤの形状が、加硫成型時における形状
であり、金型の内壁面と同一の形状を有する。よって、
この図１及び図２により、加硫成型時のラジアルタイヤ
１０の構造について説明する。

【００３４】このタイヤ１０のトレッド部１２には、タ
イヤ周方向に連続する溝１４が４本形成されている。各
溝１４は、深さ１５ｍｍ、幅１２ｍｍで、タイヤ周方向
に沿って直線状に形成されている。これら４本の溝１４
の内、トレッド１２の両端部に近い２本の溝１４ａによ
り、トレッド１２両端部に各々ショルダーリブ１６が形
成されている。この溝１４ａとトレッド１２中央よりの
溝１４ｂとの間に１／４点リブ１８が形成されており、
それら中央よりの２本の溝１４ｂの間に、タイヤ中心線
（赤道線）２２が通るセンターリブ２０が形成されてい
る。ここで、タイヤの接地面におけるこのタイヤ中心線
２２から溝１４ａの内側端２４、即ち、１／４点リブ１
８の外側端までの長さは、トレッド幅（ＴＷ）の１／４
（１／４ＴＷ）に設定してある。

【００３５】タイヤ幅方向の断面において、１／４点リ
ブ１８とセンターリブ２０とからなる中央領域１９は、
その接地面が、曲率半径Ｒ１を有する円弧状に形成され
ている。この円弧を形成する円の中心は、タイヤ中心線
２２上にあり、Ｒ１は、３００Ｒ≦Ｒ１≦２０００Ｒ
（ｍｍ）の範囲に設定してある。

【００３６】一方、ショルダーリブ１６は、その接地面
が、曲率半径Ｒ２を有する円弧状に形成されている。こ
のＲ２は、Ｒ１≦Ｒ２＜４０００Ｒ（ｍｍ）の範囲に設
定してある。Ｒ２が４０００Ｒ以上であると、加硫成型
後のトレッドゴムの熱収縮により、ショルダーリブ１６
の中心部が陥没して、トレッド１２の端部が突出するよ
うな形状になってしまうため好ましくない。ショルダー
リブ１６の円弧は、上記の中央領域１９の円弧をショル
ダーリブ１６の領域まで延長した延長線２１よりも、タ
イヤ半径方向の外方に位置しており、ショルダーリブ１
６のタイヤ幅方向外方壁において、ｄだけショルダーリ
ブ１６が厚くなるように形成されている。また、ショル
ダーリブ１６の円弧と中央領域１９の円弧とは、溝１４
ａの接地面における外側端２６にて交わっている。即
ち、溝１４ａのタイヤ接地面における外側端２６に上記
２つの円弧の交点３０があり、この点を起点として肩上
げがなされている。

【００３７】この肩上げの起点３０は、上記の溝１４ａ
の接地面における外側端２６に限定されることはなく、
その溝１４ａ内にあればよい。つまり、図１４（ａ）に
示すように、１／４点リブ１８のタイヤ幅方向外側壁２
５、即ち、溝１４ａのタイヤ幅方向内方の壁面２５と、
ショルダーリブ１６のタイヤ幅方向内側壁２７、即ち、
溝１４ａのタイヤ幅方向外方の壁面２７とに挾まれた領
域（ＴＷ１）にあればよい。

【００３８】このＴＷ１の領域に交点３０があると、シ
ョルダーリブ１６内に交点のような大きく円弧が変化す
る変曲点を設けなくてもよい。

【００３９】上記交点３０は、好ましくは、上記の溝１
４ａの中心線２８と、その溝１４ａのタイヤ幅方向外方
の壁面２７との間にある方がよい。つまり、図１４
（ｂ）に示すように、溝１４ａをタイヤ幅方向に２等分
する線である溝１４ａの中央線２８と、ショルダーリブ
１６のタイヤ幅方向内側壁２７との間の領域（ＴＷ２）
にある方が好ましい。

【００４０】このＴＷ２の領域に交点３０がある方が、
溝１４ａの接地面における両端２４と２６との間に適度
な段差を形成しやすい。

【００４１】この段差は、図１４（ｂ）に示すように、
溝１４ａの接地面における内側端２４の方が、その外側
端２６よりもタイヤの半径方向外方に位置して形成され
てなるものである。そして、溝１４ａの接地面における
両端２４、２６からタイヤ中心線２２に下した垂線間の
距離をｈとすれば、この段差ｈは、０＜ｈ≦３（ｍｍ）
の範囲に形成されている。段差ｈが０ｍｍ、ないしは、
上記外側端２６の方がタイヤ半径方向外方にある場合、
１／４点リブ１８の接地性が低く、そこが大きく偏摩耗
するリブパンチが発生しやすくなる。一方、３ｍｍ以上
では、ショルダーリブ１６の内端部付近の外周長が短す
ぎて偏摩耗が発生しやすくなる。ここで、段差ｈは、好
ましくは、０．１≦ｈ≦０．５（ｍｍ）である。

【００４２】図１４（ｃ）に示すように、上記の交点３
０を、上記溝１４ａの外方壁面２７のタイヤ半径方向外
端２６、即ち、接地面における溝１４ａの外側端２６に
設けた方が、更にこの適度な段差ｈを形成しやすいので
好ましい。

【００４３】符号３２は、ショルダーリブ１６と連結さ
れているサイドウォール部であり、符号３４は、ベル
ト、符号３６は、カーカスである。このベルト３４は、
加硫成型時においては、トレッドの中央領域１９と同一
の曲率を有するように配置されている。

【００４４】図３には、図１により製造されるラジアル
タイヤ１０の他の実施例に係るトレッド踏面部１２のリ
ブパターンの一部が示されている。各溝１４ａ、１４ｂ
は、タイヤ周方向に沿ってジグザグ状に設けられてい
る。このようなリブパターンを有する場合には、肩上げ
の起点である交点３０は、ショルダーリブ１６に隣設す
る溝１４ａが最もタイヤ中心線２２に向って振れている
所で、上述した起点３０の構成を適用すればよい。ただ
し、タイヤ周方向の他の部分において１／４点リブ１８
上に交点３０がない方が好ましい。ジグザグ状のリブパ
ターンを有するタイヤでは、溝１４ａが最もトレッド中
央よりに位置するときのショルダーリブ１６の接地面に
おける内側端３８に、交点３０を設けるのがもっとも好
ましい。

【００４５】本発明におけるトレッドのパターンは、上
述した図２、図３のパターンに限定されることなく、上
記のショルダーリブを形成する溝１４ａを有するもので
あればよく、例えば、直線状のリブとジグザグ状のリブ
を組合わせたパターンでも、あるいは、リブ・ラグパタ
ーンでもよい。ただし、ジグザグ状リブのタイヤ幅方向
への振りは、あまり大きくない方が耐摩耗性には好まし
い。

【００４６】図４は、本発明の一実施例に係る重荷重用
空気入りラジアルタイヤ１０のタイヤ幅方向断面の要部
拡大図であり、０．５ｋｇ／ｃｍ^２の内圧を充填した状
態である。この０．５ｋｇ／ｃｍ^２の内圧を充填した時
のラジアルタイヤの形状は、加硫成型時の形状とほぼ同
一であるため、この図４により、ベルト３４とトレッド
踏面部１２の形状について、更に詳述する。尚、図１と
同一の符号を用いているものは、特に断わらない限り同
一の構造を有する。

【００４７】ベルト３４は、タイヤの外径方向におい
て、外側から、３４ａ、３４ｂ、３４ｃの３枚で構成さ
れている。ここで、ベルト３４は、３枚以上である方が
好ましい。真中のベルト３４ｂは、最も幅が広い最大幅
ベルトである。この最大幅ベルト３４ｂの１つ外側の最
外ベルト３４ａからタイヤ中心線２２におけるトレッド
１２の厚みＡと、最外ベルト３４ａの両端からショルダ
ーリブ１６に下した法線の長さである、最外ベルト３４
ａ端上のトレッド１２の厚みＢとの間には、Ａ＜Ｂの関
係がある。

【００４８】このＡ＜Ｂの関係により、図５に示すよう
に、ＩＮＦグロス時において、ベルト３４は、ベルト上
ラジアスがクラウンラジアスとほぼ同一の曲率半径を有
するようになる。即ち、ベルト上ラジアスが、図５の点
線で示すようなＡ＝Ｂの関係を有するときに比べて、よ
り丸く形成される。

【００４９】このように、ベルト層体の逆反り変形防止
の為、最大幅ベルトの上に位置するベルトにおいて、Ａ
＜Ｂの関係を設け、強制的にベルトをラウンド形状に形
成させる。このＡ＜Ｂのベルト上厚みを確保するため
に、上述したベルト端に位置するショルダーリブに限定
した、交点を用いた肩上げを行う。これにより、トレッ
ドクラウン形状の肩落ち防止にも寄与できる。更に、こ
のような交点を用いた肩上げであれば、容易にＢの厚み
を有効な範囲に形成することができる。

【００５０】ベルト層体のラウンド形状で、トレッドセ
ンター部の外向き凸形状は強調され、接地面内でのベル
トセンター部陥没変形による強い反発力で、タイヤセン
ター部の接地性は向上する。ベルトの接地向上は、最外
ベルト層が主因と考えられるプライステアーの増加をも
たらす一方、トレッドの均一な接地でコーナリングパワ
ー（ＣＰ）も増加する。

【００５１】この高ＣＰは、タイヤ直進状態を保つため
打消さなければならないが、上述した場合、プライステ
アーやコニシティーの各力の合力を最小スリップ角度の
付加で対処でき、接地面内の変形減とトレッド全面の均
一な摩耗エネルギー消費を可能とする。この結果、接地
性改良によって高ＣＰを実現し、重荷重用タイヤでは最
も重要と言われる耐偏摩耗性能の向上を図れる上、面内
の均一な接地で耐磨耗性もあがる。

【００５２】以上の効果を確認するために、本発明の実
施例のタイヤと、比較例のタイヤとについて、諸特性の
評価を行った。その結果を下記の表１及び図１２、図１
３に示す。ここで、実施例のタイヤとは、図１に示すよ
うな肩上げの起点となる交点３０が、溝１４ａのタイヤ
接地面における外側端２６、即ち、ショルダーリブ１６
の内端に位置する肩上げをしたタイヤ１０である。これ
に対して、比較例１、２のタイヤは、加硫成型時におい
て、トレッド踏面部を１つの曲率半径にて形成させた肩
上げをしていないタイヤである。

【００５３】

【表１】 実施例、比較例ともに、タイヤサイズが、２８５／７５
Ｒ２４．５ １４ＰＲであり、トレッドパターンが、
図２に示すような４本のストレート状の溝に隔成された
５本のストレートリブパターンのタイヤを使用した。各
タイヤのベルト構成は、表１の項目１に示すように、４
枚であり、＃１Ｂとは、最もタイヤの半径方向内方に位
置するベルトであり、＃２Ｂ、＃３Ｂ、＃４Ｂと順次外
方に配置されている。また、２０°Ｌとは、タイヤのト
レッド部展開面において、ベルトを構成するコードがタ
イヤ周方向と２０°の角度をなして、その進行方向に対
して左上りに配置されていることを示す。タイヤの各ベ
ルトの構成は、実施例と比較例１とは同一の構成とし、
比較例２については、＃２Ｂ〜＃４Ｂのベルト角度を他
の２例よりも低角度（１７°）とした。

【００５４】これらのタイヤを、８．２５×２４．５の
リムに装着し、７．７ｋｇ／ｃｍ^２、の内圧を充填し
た。この充填時におけるベルト上３点ラジアスは、表１
の項目２に示すように、本実施例のタイヤ１０が２００
０Ｒ（ｍｍ）と最も小さく、比較例１が４０００Ｒであ
った。このように、同一のベルト構成にもかかわらず、
本実施例のタイヤ１０は、上述した交点による肩上げの
ため、ＩＮＦグロス時のベルトがより丸く形成されてい
る。一方、比較例２のタイヤは、ベルトがフラットとな
り、曲面形状を有していなかった。このようにベルト角
度が小さいと、ベルトの剛性が高く、外径成長が抑えら
れ、上述したベルトの逆反り変形が生じる。尚、このベ
ルト上３点ラジアスとは、最外ベルトの中央部及び両端
を通るラジアスであり、Ｒ定規により測定する。

【００５５】各タイヤのユニフォーミティ（Ｕ／Ｆ）で
あるプライステア（ＰＳ）、コニシティ（ＣＯ）と、コ
ーナリング特性としてのコーナリングパワー（ＣＰ）、
コーナリングフォース（ＣＦ）と、更に、直進に必要な
スリップ角を表１に示す。

【００５６】これらの値は、ドラム試験機上で、タイヤ
に荷重をかけ、半径一定の状態に保持してタイヤを転動
させた際に、タイヤに発生する横力（Ｆ_ｙ）と制動力
（Ｆ_ｘ）を測定して求める。ここで、プライステア（Ｐ
Ｓ）とコニシティ（ＣＯ）は、正転の時に発生する横力
をＦ_ｙ＋、逆転の時に発生する横力をＦ_ｙ−とすると、
次式により求められる。

【００５７】ＰＳ＝（Ｆ_ｙ＋−Ｆ_ｙ−）／２ ＣＯ＝（Ｆ_ｙ＋＋Ｆ_ｙ−）／２ また、コーナリングフォース（ＣＦ）は、スリップ角を
θとしてタイヤを転動させて、Ｆ_ｙ、Ｆ_ｘを測定し、以
下の計算式により求める。

【００５８】ＣＦ＝Ｆ_ｙｃｏｓθ−Ｆ_ｘｓｉｎθ コーナリングパワー（ＣＰ）は、ＣＰ＝ＣＦ／θより得
られる。尚、直進に必要なスリップ角は、上記のドラム
上をまっすぐにタイヤを転動させるために必要なスリッ
プ角の実測値である。

【００５９】Ｕ／Ｆ特性について、プライステアは、本
実施例のタイヤ１０がその絶対値が最も大きく、比較例
１、比較例２の順に小さくなっている。また、コニシテ
ィは、本実施例のタイヤ１０がその絶対値が最も小さ
く、比較例１、比較例２の順に大きくなっている。

【００６０】図１２に示すように、各タイヤのコーナリ
ングパワー（ＣＰ）立上がり曲線は、本実施例のタイヤ
１０が、最も鋭く立上がり、接地性に優れる。比較例
１、比較例２は、実施例に比べて立上がりが鈍く、接地
性が悪化している。

【００６１】このように、内圧充填に伴うベルト上ラジ
アスが大きい程、タイヤ接地面内でのベルト逆反り変形
は増加するので、接地中心部でのベルトの浮き上がり現
象は顕著となる（図１１（ｂ）参照）。これにより、タ
イヤ踏面部の接地性は、悪化するので、最外ベルト層の
伸縮が主因となるプライステアーは、接地の低下と共に
減少する。また、タイヤの接地性が損なわれることでコ
ーナリング特性も悪化する。尚、項目４において、コー
ナリングパワー（ＣＰ）は、スリップ角がθ＝１°／２
°／３°のときの値であり、コーナリングフォース（Ｃ
Ｆ）は、スリップ角がθ＝１３°の時の値である。

【００６２】以上のようなＵ／Ｆ及びコーナリング特性
により、本実施例のタイヤ１０は、プライステアー、コ
ニシティー、残留コーナリングフォースを打消し、直進
に必要なコーナリングフォースを発生させるスリップ角
の付加が減少する。項目５に示すように、比較例１、２
のタイヤでは、十分なコーナリングフォースを発生させ
るのに、実施例品の２〜３．５倍に相当するスリップ角
を要する事がわかる。つまり、内圧充填時のベルト上ラ
ジアスの縮小で、接地中心部の接地性が向上し、コーナ
リングパワーが高くなり、走行中必要となるスリップ角
の付加量と操蛇に伴う接地面内の変形を減らし、偏摩耗
の発生やその成長の低減に寄与する。

【００６３】尚、項目５の（ ）内の値は、実施例のス
リップ角を１００としたときの比較例のスリップ角の値
である。

【００６４】図１３は、接地面内で消費される摩耗エネ
ルギー分布である。この摩耗エネルギー分布は、直進状
態を想定したスリップ角をタイヤに与えて、５本リブの
各３点において測定した摩耗エネルギーの分布状態であ
る（図中、ＳＨはショルダーリブ、１／４は１／４点リ
ブ、ＣＥはセンターリブを示す）。ここで、摩耗エネル
ギーとは、一定のサンプリング間隔で測定した面内圧力
ベクトルと変位ベクトルの内積を接地開始から終りまで
積分したデータである。尚、面内圧力は、タイヤの鉛直
圧力とロードミューで補正している。

【００６５】また、タイヤの接地面内、又はリブ内の摩
耗エネルギー分布が均一であれば、偏摩耗は発生しにく
い。

【００６６】各タイヤに付加したスリップ角は、本実施
例のタイヤ１０が０．０５°、比較例１が０．１２°、
比較例２が０．２０°である。実施例のタイヤは、図１
３（ａ）に示すように、スリップ角の付加が最小で、面
内摩耗エネルギー分布が最も均一であった。このため、
トレッド全面において、一様な摩耗が生じる。

【００６７】比較例１のタイヤは、図１３（ｂ）に示す
ように、ショルダーリブで摩耗エネルギーが低下してい
る。また、比較例２のタイヤは、図１３（ｃ）に示すよ
うに、スリップ角の付加が最大で、面内摩耗エネルギー
分布の変動が大きい。これは、比較例のタイヤでは、図
１１（ｂ）に示すように、ベルトがトレッド踏面部の１
／４点付近を強く押出しているため、ショルダー部とト
レッド中央部の接地圧が低くなっているためである。以
上より、比較例１、２は、上述した１／４点の突出が起
りやすい。

【００６８】尚、セリアル側のショルダーリブにおい
て、摩耗エネルギーが低下しているが、このセリアル側
は、車輌に装着する際、車輌の外側になるように装着さ
れるため、実走行時には、均一な摩耗エネルギーとな
る。なぜなら、その部分は、タイヤ回転軸端部の大きな
荷重により、接地圧が高くなるためである。つまり、上
記の摩耗エネルギーの低下がこの接地圧により補われる
ためである。

【００６９】

【発明の効果】本発明の重荷重用ラジアルタイヤであれ
ば、タイヤ直進状態を保つためスリップ角を小さくする
ことができ、トレッド面内の変形減とトレッド全面の均
一な摩耗エネルギー消費を可能となり、耐偏摩耗性が向
上する。特に、高速定常走行における耐偏摩耗性が向上
し、タイヤ寿命が長くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るラジアルタイヤを成型
する加硫成型金型の内壁面部の要部拡大断面図である。

【図２】本発明の一実施例に係るラジアルタイヤの加硫
成型時におけるトレッド踏面部の要部拡大平面図であ
る。

【図３】本発明の他の実施例に係るラジアルタイヤの加
硫成型時におけるトレッド踏面部の要部拡大平面図であ
る。

【図４】本発明の一実施例に係るラジアルタイヤの０．
５ｋｇ／ｃｍ^２の内圧充填時における要部拡大断面図で
ある。

【図５】本発明の一実施例に係るラジアルタイヤの使用
時における規定内圧充填時おける要部拡大断面図であ
る。

【図６】本発明に係るラジアルタイヤのベルトとトレッ
ドの形状を説明する図であって、（ａ）は、規定内圧充
填時おける要部拡大断面図、（ｂ）は、その接地時にお
ける要部拡大断面図である。

【図７】従来のラジアルタイヤに使用時における規定内
圧を充填したときの断面図である。

【図８】従来の肩上げをしたラジアルタイヤの加硫成型
時におけるトレッド形状を示す、要部拡大断面図であ
る。

【図９】従来のラジアルタイヤに使用時における規定内
圧を充填したときの形状を説明する図であって、（ａ）
は、そのタイヤが接地したときのトレッド接地面の平面
形状であり、（ｂ）は、未接地時のトレッドの断面形状
である。

【図１０】従来のラジアルタイヤに使用時におけるサー
ビスグロス時の形状を説明する図であって、（ａ）は、
そのタイヤが接地したときのトレッド接地面の平面形状
であり、（ｂ）は、未接地時のトレッドの断面形状であ
る。

【図１１】従来のラジアルタイヤのベルトとトレッドの
形状を説明する図であって、（ａ）は、規定内圧充填時
おける要部拡大断面図、（ｂ）は、その接地時における
要部拡大断面図である。

【図１２】本発明の一実施例に係るラジアルタイヤと従
来のラジアルタイヤとについて、スリップ角とコーナリ
ングパワーの関係を示すグラフである。

【図１３】本発明の一実施例に係るラジアルタイヤと従
来のラジアルタイヤとについて、直進走行中（スリップ
角付加）にトレッド全面で消費される摩耗エネルギー分
布を示す図である。

【図１４】本発明のラジアルタイヤの肩上げの起点であ
る交点３０の位置を説明するためのトレッドの要部断面
略図であり、（ａ）は、溝１４ａ内にある場合、（ｂ）
は、溝１４ａの中央線２８と溝１４ａの外方壁面２７に
ある場合、（ｃ）は、接地面における溝１４ａの外側端
２６にある場合である。

【符号の説明】

１０……ラジアルタイヤ １２……トレッド １４ａ……溝 １６……ショルダーリブ １９……トレッド中央領域 ２６……接地面における溝１４ａの外側端 ２７……溝１４ａのタイヤ幅方向外方の壁面 ２８……溝１４ａの中央線 ３０……交点 Ｒ１……トレッド中央領域の曲率半径 Ｒ２……ショルダーリブの曲率半径

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッドのタイヤ幅方向両端部に位置し、
   各々タイヤの周方向に連続して設けられた溝により形成
   されたショルダーリブ領域と、前記溝に挾まれたトレッ
   ド中央領域とを接地面とするラジアルタイヤであって、 加硫成型時におけるトレッド外周の成型形状が、タイヤ
   幅方向の断面において、前記トレッド中央領域と前記シ
   ョルダーリブ領域とがそれぞれ所定の曲率半径を有する
   円弧状をなし、かつ、前記トレッド中央領域を形成する
   円弧と前記ショルダーリブ領域を形成する円弧との交差
   する交点が前記溝内にあり、かつ、前記ショルダーリブ
   領域を形成する円弧が前記ショルダーリブ領域において
   前記トレッド中央領域を形成する円弧よりも前記タイヤ
   の半径方向の外方に位置するようなされたことを特徴と
   する重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】前記トレッド中央領域を形成する円弧と前
   記ショルダーリブ領域を形成する円弧との交差する前記
   交点が、前記溝内にて、前記溝をタイヤの幅方向に２等
   分する線である前記溝の中央線と前記溝のタイヤ幅方向
   外方の壁面との間にあることを特徴とする請求項１の重
   荷重用空気入りラジアルタイヤ。
3. 【請求項３】前記トレッド中央領域を形成する円弧と前
   記ショルダーリブ領域を形成する円弧との交差する前記
   交点が、前記溝の前記外方壁面のタイヤ半径方向外端に
   あることを特徴とする請求項２の重荷重用空気入りラジ
   アルタイヤ。