JPH0848113A - 対称下部構造と非対称タイヤトレッドを有する車両用空気タイヤ - Google Patents

対称下部構造と非対称タイヤトレッドを有する車両用空気タイヤ

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JPH0848113A
JPH0848113A JP7143621A JP14362195A JPH0848113A JP H0848113 A JPH0848113 A JP H0848113A JP 7143621 A JP7143621 A JP 7143621A JP 14362195 A JP14362195 A JP 14362195A JP H0848113 A JPH0848113 A JP H0848113A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 非対称タイヤトレッド(10)を有する特に
操縦されない多軸ユニットの前方及び/或いは後方の軸
に使用する車両用空気タイヤにある。 【構成】 軸方向外側に特別に広い溝ウェブ(12)を
設け、車両外側の縦溝(11c)と車両外側のタイヤの
走行路接触縁部(13)との間の溝の深さの半分の所で
測る幅(l)がタイヤの走行路接触面幅(L)の25%
〜40%になり、軸方向外側の溝ウェブ(12)に主延
在方向にあるどんな凹部(縦溝なし、縦切り込みなし、
横溝なし、横切り込みなし、対角線溝なし、対角線切り
込みなし、そしてこれらのものすべてが波状部もなし
の)もなく、軸方向外側の溝ウェブ(12)に凹部(1
4)を設け、これらの凹部が平面図にしてみると本質的
に丸形であり、凹部(14)の軌跡(15)の4個まで
が軸方向外側の溝ウェブ(12)上に設けられ、各軌跡
(15)は本質的に丸い凹部(14)を100〜150
個含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、実質的に半径方向に
延在する鋼及び/或いはアラミドワイヤを有する対称カ
ーカス上のブレーカー層の対称な束と深さ12〜18ミ
リメートルの少なくとも3本の縦溝を有する−場合によ
っては半径方向にキャップとベースとに区分される−非
対称イヤトレッドとを有する。このよなタイヤは特に、
貨物トラック−トレーラ及び特にセミトレーラにしばし
ばある操縦されない多軸ユニットの前方及び/或いは後
方軸上に使用される。
【0002】
【従来の技術】多軸ユニットはトレーラの場合でもセミ
トレーラの場合でも大抵は操縦されない。これは前方軸
及び/或いは後方軸のかじ取装置製造に費用が余計にか
かり、また特にそのような操縦運動学により加わる重量
のためである。このことは必然的に立法者によって定め
られた軸荷重の最大限の許容値が大きいので残りの積載
量が減るということである。
【0003】この問題を図1に沿って説明する。図1は
3本軸のセミトレーラ1を示す。その連結点2は図示し
てないセミトレーラによって中心点Mを中心に円軌道3
上を案内される。準静的に観察すると3本の操縦されな
い軸4、5、6を含む軸ユニットが点Mを中心により狭
い円形軌道を探し出す。その場合軸ユニットの荷重中心
点Gを通る1本の軸線は円軌道中心点Mを通る。Gの位
置は軸荷重配分と軸間距離とによって異なる。前方軸と
内側軸との間の軸間距離及び内側軸と後方軸との間の軸
間距離が同じで且つ軸荷重が一致していれば、Gは正確
に内側の軸上にある。その場合をここに示した。このよ
うに典型的な場合には内側軸5の両方の車輪はMを中心
に正確に円軌道の接線方向に回る。
【0004】これに対して前方軸4と後方軸6はかじ取
り装置が欠けているので正確に接線軌道を描くことは不
可能で、むしろ内側の曲線の車輪の円軌道への接線Ti
とこの車輪の周縁方向Oiとの間に差角βi、即ち強制
滑りを生ずる。類似のことが外側の曲線の車輪について
もいえる。そこでは対応する量をiでなくaで示した。
【0005】同じ連結・曲線軌道を動的にみると、速度
の二乗で増大する遠心力が加わる。対応する求心力によ
ってこの遠心力との平衡が保たれなければならない。後
方軸ユニットが横方向の合力を吸収することができるよ
うに、このユニットはタイヤの傾斜走行角・横方向力ダ
イヤグラムに応じて合成傾斜走行角を必要とし、この傾
斜走行角は事前に準静的に検査された角度比に重なる。
即ち中心軸も値は小さくても車輪は曲線軌道に対して傾
斜走行角を作る。
【0006】求心力を出すために必要な、中心軸のこの
傾斜走行角は予め準静的とされた、後方軸6の傾斜走行
角の方向に方向付けられる。即ち遠心力と平衡を保つた
めの必要条件は後方軸6の傾斜走行角の値の更なる増
大、中心軸の同じ方向に方向付けされた或る程度の傾斜
走行角の形成及び前方軸4の準静的に定められた遠心作
用する傾斜走行角の解消(と軌道湾曲と比較して極端な
遠心力の場合最終的には求心方向へ方向転換)という結
果をもたらす。
【0007】この動的観察により、操縦されない多軸ユ
ニットでは後方軸に最大限の横方向力が生じることを知
る。従ってそこの磨耗は最大限になる。3本軸ユニット
では実際上同じ構造のタイヤの走行能力は後方軸で8
0、000km、前方軸で120.000km、内側軸
では300.000kmか普通である。
【0008】乗用車タイヤについては従来から、曲線態
様を非対称トレッド形成によって改善することが知られ
ている。その場合拡大された溝部分が車両外側にできて
いる。そのような構成の例はドイツ意匠M91 01 356.9
に記載されており、「ゴムタイヤ装備」誌09/88号
21頁の広告にある。しかしこれらの公知のタイヤの構
造は商工業用自動車には適しておらず、他の目的、即ち
最大限に可能な横方向加速を高めるという目的を追求す
るものである。
【0009】更に−本出願人には道であるが−EP0 30
7 340 号明細書中に提案されている航空機タイヤでは、
対称下部構造にタイヤトレッドの各半分の一方のみが溝
を有する。しかしこのようなタイヤは約3000キロメ
ートルの走行能力があればよく、係数がほぼ3倍の速度
のものに適している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、初
めに記載した様式の車両用空気タイヤ、特に後方軸上の
操縦されない多軸ユニットを有するセミトレーラ或いは
トレーラ用のタイヤの寿命を改善することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】この課題は、a)軸方向
外側に特別に広い溝ウェブを設け、車両外側の縦溝と車
両外側のタイヤの走行路接触面縁部との間で溝の深さの
半分の所で測る幅がタイヤの走行路接触面幅(L)の2
5%〜40%になり、b)軸方向外側の溝ウェブが主延
在方向にある各凹部(即ち縦溝なし、縦切り込みなし、
横溝なし、横切り込みなし、対角線溝なし、対角線切り
込みなし、そしてこれらのものすべてが波状部もなし)
もなく、c)軸方向外側の溝ウェブに凹部を設け、これ
らの凹部が平面図にしてみると本質的に丸形であり、凹
部の軌跡の4個までが軸方向外側の溝ウェブ上に設けら
れ、各軌跡は本質的に丸い凹部を100〜150個含む
ことを特徴とする車両用空気タイヤによって解決され
る。
【0012】従来二三の高速乗用車タイヤ用としてのみ
提案されてきた、軸方向外側の特に幅広い溝ウェブによ
って、このタイヤトレッド部分の走行距離毎の磨耗量を
一定に保つ場合でさえ走行距離当たりの溝深度減少が低
下する。事実この発明によって減少した、車両外側のタ
イヤトレッド部分の面圧のために走行距離当たりの磨耗
量はやや減少し、それはこの発明によって達成された車
両外側のタイヤトレッド部分の走行距離当たりの溝深度
の減少を一層低下させる。
【0013】特に軸方向外側の溝ウェブの幅はタイヤの
走行路接触面幅の30%〜38%になる。ドラム試験台
上の従来の検査によれば実際を模擬した傾斜走行角の下
での一様な磨耗は35%〜36%になる模様である。
【0014】更に別の処置、即ち軸方向外側の溝ウェブ
を主延在方向を有する各凹部から自由にする、即ち縦
溝、横溝、縦切り込み、横切り込み、対角線溝、対角線
切り込みから自由にするという処置は実質的には正性部
を拡張せず、特に亀裂発生または亀裂拡大の阻止に役立
つ。殊に縦切り込みを設けないということは、溝底の凹
部の横方向湾曲の結果応力集中を決定的に緩和させるこ
とを意味する。これの応力は商工業車タイヤでは正に、
係数がほぼ2.1倍の溝深度(より長いレバーアーム)
とより大きいゴム硬度の係数がほぼ4,4倍高い(走行
路接触面における面圧に一番近い)空気圧のために高速
乗用車タイヤの場合の係数がきっちり10倍である。
【0015】軸方向外側の、切り込みのない溝ウェブに
おける、平面図では本質的に丸い(縦溝に連絡しないた
めに専門語では「袋穴」とも呼ばれる)凹部の配設は濡
れた道路上でも切欠作用が最も小さくて必要な耐滑安全
性が維持され、加硫型を閉じるときの周縁方向のゴムの
流れを細める。
【0016】特に外側の溝ウェブの車両外側の車輪も溝
ウェブの他の車輪も中断がなく、両車輪とも正確に周方
向に走行する。この特徴は切り込み作用の減少と共に特
に接触域の入口と出口における振動の励起の振幅の最小
化に役立つ。外側溝ウェブの剛性を高め且つそれによっ
て永久振動の際の疲労感度を高める、外側溝ウェブの内
実性にもかかわらずそのように振動を条件づけられた亀
裂は回避される。
【0017】この発明によるタイヤトレッドの構成は特
に既に本出願人によって公開された下部構造上の配設に
良い。前記下部構造の場合少なくとも最も幅広いブレー
カ層幅はタイヤトレッドの幅より少なくとも10%広
く、加えてタイヤトレッドの軸方向の縁部から側壁部へ
の移行部が喉部として構成され、喉部の半径は60ミリ
メートル小さい。本出願人が商標EOTを有するそのよ
うなタイヤは縮絨するタイヤトレッド容積の減少と特に
タイヤトレッドと側壁部の間の移行部の縮絨能力集中の
減少とによるころがり抵抗の減少を可能にする。
【0018】EOTタイヤは通常従来の商工業車タイヤ
(8バール過剰圧)と同様の空気圧で運転されるので、
その結果同じ軸荷重でタイヤトレッドが同じ面積のタイ
ヤ走行路接触面に偏平化する。その際長さの寸法は横の
寸法の減少に応じて大きくなる。従って走行路接触面中
心点からの距離がより大きくなるより大きな半径方向加
速をする空気出入りが生じ、それが高軸中心のタイヤ回
転に対する感度を高める。この問題先鋭化は、走行路接
触面中心点までの距離が最大であるために、トレッド縁
部で、特に車両外側で特にはっきりする。この発明の特
徴によってトレッド縁部はEOT下部構造のより高い要
請を満たす。
【0019】EOT下部構造の有無に無関係にこの発明
のタイヤはタイヤトレッドが材料の異なる少なくとも2
つの、軸方向に並列配置されるトレッドバンドから構成
される場合には磨耗態様を更に改善する。その場合最外
側のトレッドバンドはドイツ工業規格53516によっ
てタイヤトレッドの残りの領域の磨耗量の最高70%で
ある。
【0020】当業者には磨耗量を時間の経過と共に低下
させるいくつもの処置法が知られている。その一つは硬
度上昇である。この硬度上昇は架橋結合密度を高めるこ
とによって達成される。このことは助触媒配量に適当に
対応して硫黄の配量を増やすことによって可能となる。
これによって、特に、制動効果を維持するためにタイヤ
トレッドの横方向刻みの数及び/或いはタイヤトレッド
の車両内側・中心領域の摩擦値が増える場合には狭い範
囲で許容されうるアスファルトと比較して摩擦係数が低
下するだろう。
【0021】軸線方向の摩擦係数の僅かな低下は更に摩
擦減少効果を大きくするものである。何となればそれに
よって特に磨耗危険のある車両外側区域に生じる摩擦効
率が、無論その他の区域と内側軸上の摩擦効率の上昇は
やむを得ないこととしてであるが減少するからである。
【0022】しかし磨耗抵抗は他の型の充填材及び/或
いは他の充填材配量によっても高めることができる。当
業者に公知なのは、その場合、硬度上昇が生じても、摩
擦係数の低下をきたしてはならないということである。
当業者には更に、高められたヒステリシスが用いられる
限り、その上昇が摩擦係数を決定するのに重要な高周波
数域にのみ現れ、ころがり抵抗値を決めるのに決定的に
重要な低周波数域には現れず、そうしてエネルギー消耗
の増大とタイヤトレッド温度の上昇とそうでない場合に
生じる再生能力の減少とを回避することも知られてい
る。当業者には特に、充填材及び/または重合体の分子
の大きさを縮小する場合には高ヒステリシスの周波数帯
域が上方へ推移することが知られている。
【0023】更に当業者に公知なのは、磨耗抵抗は天然
ゴム成分(NR)を犠牲にしたブタジエン(BR)及び
/或いはスチロールブタジエン(SBR)の分量の増加
によって高められることである。そうなるとスチロール
ゴム成分の増加以上に大きな亀裂発生を相殺するために
は、外側の溝ウェブの両方の縁部を折れないように形成
すること、即ち場合によっては柔軟に波形に形成し、特
に真っ直ぐに形成することが特に重要である。
【0024】本発明のこの有利な形成は、応力が集中す
るタイヤトレッド領域に材料の限界を生じる。この箇所
での材料拒絶を回避するために、耐磨耗性の異なる2つ
のトレッドバンドの間の境界を隣接縦溝の中心部に配設
することを提案する。その場合この中心部は溝深度の半
分の所の溝幅の60%の幅を有する、溝中心線に対称な
領域と定められる。
【0025】
【実施例】この発明を図により詳細に説明する。図2は
軸方向に区分される二材料製トレッドバンドを有するこ
の発明による車両用タイヤ7の横断面を示す図である。
スチール(鋼)ワイヤー・コードから成るカーカス8の
上方には同じくスチール(鋼)ワイヤー・コードから成
る4層のブレーカ層9とトレッドバンド10とがある。
【0026】この発明の本質的な特徴は外側の2つの溝
ウェブのうち符号12で示した一つの幅1が特に広いこ
とである。この溝ウェブ12の幅1はこの実例では全ト
レッドバンド10の幅Lの35%になる。このタイヤ7
は、幅の広い溝ウェブ12が車両外側の側面にくるよう
に取り付けられる。
【0027】幅の広い溝ウェブ12の内側には、周方向
と軸方向に広がる(実際には無論タイヤ湾曲に従って僅
かに湾曲した)平面に主延在方向がない凹部14のみが
ある。即ち凹部14は、図4に明瞭に示すようにこの平
面では本質的に丸である。この凹部14の深度は3個の
溝11の深度とほぼ一致する。この凹部14の底部にそ
れぞれ1個の排石部がある。この排石部については当業
者に公知のものであるから詳記しない。
【0028】外側の溝ウェブ12の凹部14はこの例で
は相互に位相ずれした3個の軌跡15に配置される(図
4も参照)。このようにして接触帯域への入りと出の際
の湾曲形成変化のために凹部壁部に沿う応力集中は大幅
に阻止される。
【0029】トレッドバンド10はこの発明の有利な実
施態様では車両内側のトレッドバンド10.1と車両外
側のトレッドバンド10.2とに分割されている。車両
外側のトレッドバンド10.2は車両内側のトレッドバ
ンド10.1と比較してドイツ工業規格53516に従
って測定される磨耗量の高々70%を有するのが有利で
ある。
【0030】無論両方のトレッドバンド10.1とトレ
ッドバンド10.2とも、自体公知のように、半径方向
にも区分することが可能で、そのように区分した場合に
は内側層をベース、外側層をキャップとする。そのよう
な場合はここで取り扱われた軸方向のゴム混合物・区分
は両方のキャップにのみ関連させることができる。
【0031】車両外側の溝11cの内側には中心部12
がある。この中心部の中には2つの軸方向に積層された
トレッドバンド10.1と10.2の間に境界10.3
がある。この断面に−溝11cがジグザグしている場合
は中心部12の位置が断面から断面へ変化する−ある境
界10.3は正確に溝11cの基底の中心にある。トレ
ッドバンド10.1と10.2の間の境界10.3はこ
こに挙げた例では厳密に半径方向にある。
【0032】図3は軸方向に区分されたトレッドバンド
10を有するこの発明による車両用タイヤ7の横断面を
示している。図2と反対にこの場合にはいわゆるEOT 構
造を示している。この場合にはトレッドバンドが最も幅
の広いブレーカ層より狭く形成してある。このらうな下
部構造上ではトレッドバンド10のこの発明による溝形
が特に明瞭にその長所を展開する。このような下部構造
に対しては−ここに示したように−両方のトレッド縁部
13を、側壁部18への移行部の横断面にそれぞれ1つ
の喉部17ができるように形成するのがよい。喉部17
の半径rは60ミリメートルより小さい。
【0033】図4はこの発明による車両用タイヤ7の周
方向方部分を示している。通常の幅の3個の溝ウェブ2
0に高い制動機能を保証するための切り込み19を設け
てあるのに対して、車両外側の、この発明による特別に
幅の広い溝ウェブ12にはそのような切り込みはなく、
その代わりに実質的に−この例では厳密に−丸い凹部1
4がある。これらの凹部はこの例では相互に位相ずれし
た3つの軌跡15に配設してある。溝ウェブ12の両方
の縁部13と16は切り込み作用を阻止するために中断
部なしに周方向に延在している。
【0034】図5は対角線状に分割された二材料・トレ
ッドバンドを有するこの発明による車両用タイヤ7の横
断面を示すものである。鋼製ワイヤ・コードから成るカ
ーカス8の上方に同じく鋼製ワイヤ・コードから成る4
つのブレーカ層9があり、その上にはトレッドバンド1
0がある。対角線方向の区分が特に正確に負荷の差に対
応する材料区別を可能にする。対角線状の材料境界1
0.3はこの発明によって特に幅の広い車両外側の溝ウ
ェブ12を通り、その結果タイヤの新状態においてこの
溝ウェブ12が完全に特に耐磨耗性の混合物と道路接触
し、その場合ある程度の磨耗の後この効果が図2の例と
は異なって少なくなる。このことはこの構成において期
待される。というのは二三の実験結果が、縁部磨耗の解
決すべき問題は溝深度が浅くなると減少することを示唆
するからである。このようにして過剰補償は阻止すべき
である。
【0035】その他この構成はすべての符号を含めて図
2に示した構成に対応し、特に車両外側のトレッドバン
ド10.2は車両内側のトレッドバンド10.1と比較
してドイツ工業規格53516の規定に従って測定され
る磨耗量の最大70%を有する。
【0036】
【発明の効果】以上の4つの図に示したタイヤはセミト
レーラ、特に前方と後方の軸に使用するものである。こ
のタイヤは交換作業の頻度を低くくすることによって経
済性が特に高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】3本軸セミトレーラの概略図である。
【図2】軸方向に区分された二材料製トレッドバンドを
有するこの発明の車両用タイヤの横断面図である。
【図3】軸方向に区分されないトレッドバンドを有する
この発明の車両用タイヤの横断面図である。
【図4】この発明の車両用タイヤの周方向部分の平面図
である。
【図5】対角線で区分されるトレッドバンドを有するこ
の発明の車両用タイヤの横断面図である。
【符号の説明】
1 3本軸セミトレーラ 7 車両用タイヤ 8 カーカス 9 ブレーカ層 10 トレッドバンド 10.1 車両外側トレッドバンド 10.2 車両内側トレッドバンド 10.3 境界 11 縦溝 11a 溝 11b 溝 11c 溝 12 溝ウェブ 13 トレッド縁部 14 凹部 15 軌跡 16 縁部 17 喉部 18 側壁部 19 切り込み 20 溝ウェブ L タイヤトレッド幅 l 溝ウェブの幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7504−3B 11/10 Z (72)発明者 ヴオルフガング・シユピッツ ドイツ連邦共和国、30455 ハノーバー、 ネーテルヴエーク5 (72)発明者 ディーター・ローデ ドイツ連邦共和国、31275 レールテ、ヴ イントミユーレンストラーセ、4 (72)発明者 ジークフリート・プレトリウス ドイツ連邦共和国、30890 バルジングハ ウゼン、ヴァッサーレーゼ、ヌンマー17 (72)発明者 クラウス−ハイナー・ハルトマン ドイツ連邦共和国、31535 ノイシユタッ ト、ツム・ボーデンカムプ、5

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的に半径方向に延在する鋼及び/或
    いはアラミドワイヤを有する対称カーカス(8)上のブ
    レーカー層(9)の対称な束と深さ12〜18ミリメー
    トルの少なくとも3本の縦溝(11)を有する非対称タ
    イヤトレッド(10)とを有し、特に操縦されない多軸
    ユニットの前方及び/或いは後方の軸上に使用する車両
    用空気タイヤ(7)において、a)軸方向外側に特別に
    広い溝ウェブ(12)を設け、車両外側の縦溝(11
    c)と車両外側のタイヤの走行路接触面縁部(13)と
    の間で溝の深さの半分の所で測る幅(l)がタイヤの走
    行路接触面幅(L)の25%〜40%になり、b)軸方
    向外側の溝ウェブ(12)に主延在方向にあるどんな凹
    部(即ち縦溝なし、縦切り込みなし、横溝なし、横切り
    込みなし、対角線溝なし、対角線切り込みなし、そして
    これらのものすべてが波状部もなし)もなく、c)軸方
    向外側の溝ウェブ(12)に凹部(14)を設け、これ
    らの凹部が平面図にしてみると本質的に丸形であり、凹
    部(14)の軌跡(15)の4個までが軸方向外側の溝
    ウェブ(12)上に設けられ、各軌跡(15)は本質的
    に丸い凹部(14)を100〜150個含むことを特徴
    とする車両用空気タイヤ(7)。
  2. 【請求項2】 構成要件a)に従って測定される車両外
    側、特に幅の広い溝ウェブ(12)の幅がタイヤの走行
    路接触面幅(L)の30%〜38%であることを特徴と
    する請求項1の車両用空気タイヤ。
  3. 【請求項3】 外側の溝ウェブ(12)の車両外側の縁
    部(13)も溝ウェブ(12)の他の縁部(16)も中
    断なしに且つ正確に周方向に延在していることを特徴と
    する請求項1の車両用空気タイヤ。
  4. 【請求項4】 少なくとも最も広いブレーカー層(9)
    の幅(B)がタイヤトレッド(10)の幅(L)より少
    なくとも10%広く、タイヤトレッド(10)の軸方向
    縁部(13)から側壁部(18)への移行部を喉部(1
    7)として形成し、喉部半径が60ミリメートル小さい
    ことを特徴とする請求項1の車両用空気タイヤ。
  5. 【請求項5】 縦溝(10)を少なくとも2個の、材料
    の異なる、軸方向に並列するトレッドバンド(10.1
    と10.2)から組み立て、軸方向最外側のトレッドバ
    ンド(10.2)の磨耗量が規定通りタイヤトレッドの
    残りの領域(10.1)の磨耗量の最高70%であるこ
    とを特徴とする請求項1〜4のいずれか一の車両用空気
    タイヤ。
  6. 【請求項6】 耐磨耗性の異なる2本のトレッドバンド
    (10.1と10.2)の間の境界(10.3)が本質
    的に半径方向に延在して且つ隣接の縦溝(11または1
    1c)の中心領域(12)にあり、この中心領域(1
    2)は溝中心線を中心とする領域を中心に対称で、溝の
    深さの半分の所の溝幅(c)の60%の幅であることを
    特徴とする請求項5の車両用空気タイヤ。
  7. 【請求項7】 耐磨耗性の異なる2本のトレッドバンド
    (10.1と10.2)の間の境界(10.3)が横断
    面では対角線状に延在することを特徴とする請求項5の
    車両用空気タイヤ。
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