JPS6160309A

JPS6160309A - 重車両用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPS6160309A
Application number: JP59180749A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Takahashi; 健高橋; Osamu Takahashi; 修高橋
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1986-03-28
Also published as: US4641697A; JPH0212763B2

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】〔発明の技術分野〕本発明は重車両用空気入りタイヤに関するものである。

〔従来の技術〕

重車両用空気入りタイヤでは、一般にトラクション性の
確保と、摩耗寿命の確保と云う相反する性能を両立させ
る手段として、従来から第１１図に示すように、トレン
ドの接地面ｌに主溝（リブ溝Ｍやラグ溝３等）と比較し
て溝中が狭い補助溝４を配置せしめている。これは、上
述したように溝中が狭い補助溝４をトレッドの接地面１
配置させることにより、タイヤの実接地面積比率を大巾
に低下させることなくタイヤのグリップ性能を引き上げ
ることが可能になるためである。

一般に、この補助溝４はグリップ性能を保持しながら、
実接地面積比率を低下させないように設計するため、補
助溝４の溝巾は２〜８ｉＩ＋１とトレッド展開幅の１〜
４％の範囲に抑えるのが通例である。

また、補助溝４の溝深さは、主溝を構成するラグ溝３と
同じ深さであることが、トラクション性能から観た場合
、最も好ましいのであるが、トレッドの展開上、補助溝
４はトレンド肩部２寄りに配置するため、補助溝４の溝
深さが深いとトレッド肩部２の偏摩耗発生を誘発しやす
くなる。従って、補助溝４の溝深さは、耐偏摩耗性とト
ラクション性のバランスを考慮して、通常ラグ溝深さの
３０〜８０％の範囲に設計されている。

ところで、常にタイヤが接地した状態ではトレッドが圧
縮応力を受けるので、ネｄＩ助溝４の溝底表面では表面
歪の集中を受けている。

特に、トレンド肩部２側は、トレンド中央部１ａに比べ
、回転軸からの径が小さいため、トレッド表面が同一平
面上に位置する場合を考えると、より大きな変位を受け
ることになり、それだけ１−レッド肩部２側に位置する
補助溝４の溝底表面での歪の集中は大きなものとなる。

さらには、トレッド肩部２に開口するラグ溝３の部分に
おいては、周方向に断続したブロックの配列となるため
、このようなタイヤを駆動軸に装着した場合、駆動トル
クを路面に伝達するためにトレッドにかかる剪断力に起
因する表面歪が附加されることになる。

また、タイヤの周方向に連続したリブ溝Ｍの溝底部分に
おいては、一般に表面歪も圧縮歪であるのに対し、ラグ
溝３及びそれに開口する補助溝４は１．トラクション性
を要求される関係上、満は比較的径方向に向りて配置さ
れるのが通例であること７））ら、圧縮歪と引張り歪の
繰り返じを受けることになる。この結果、上述し７た歪
の絶対レヘルが高いこととの相乗作用により、トレッド
ゴムの劣化（オゾンクラック）が微小カット傷等を誘因
として、トレンド肩部２に配置されるラグ溝３の溝底面
は、最も亀裂が発生しやすい場所といえる。

本発明の対象となる前記溝装置を特徴とする第１１図に
示した重車両用空気入りタイヤにおいては、補助溝４の
開口部５に面したラグ溝３の側壁部６゛と、補助溝４と
が交叉する補助溝４の開口部５に最も表面歪集中が起こ
り、この補助溝４の底面端部９からの亀裂が特に発生し
やすい。さらに、この亀裂の発生部は、タイヤ走行時に
おいて繰り返し歪を受ける関係上、亀裂の成長がタイヤ
内部に進行し、走行不能、又は更生不能となる故障につ
ながりやすかった。

そこで従来、第１２図及び第１４図に示すように、前記
ラグ溝３の側壁部６゛　と？ｉｌｉ助ｔｉ４が交叉する
補助溝４の開口部５における、補助溝４の底面端部９の
角ＨＩＳに、アール部を設けることにより、前述した表
面歪の暖和を図り、亀裂の発生を抑止していた。しかし
ながら、この方法では歪集中が前記補助溝４の開口部端
部５の周辺に依然起こるので、充分な対策とはなり得な
かった。

さらに、別の手段として、第１４図に示すように、補助
ｔＳ４の深さを浅くする、または、溝深さに対する溝巾
の比率を近づけることで、歪集中の歪レベルを抑える方
法が試みるられているが、前者は、補助溝４の深さを浅
くすることにより、早期摩耗段階でトラクション性が低
下してしまい、また、後者は、補助溝４の巾を拡げるこ
とにより、実接地面積比率が低下してしまい、摩耗寿命
の低下を避けることができない等問題があるのが現状で
ある。

〔発明の目的〕

本発明は上述した問題点を解消すべく実験し検討した結
果、専かれたものである。

従って本発明の目的は、前記ラグへの補助満開口部を有
する高側壁の構造を工夫することにより、補助溝の底面
端部からの亀裂の発生を防止して、耐摩耗性とトラクシ
ョン性能とを向上した重車両用空気入りタイヤを提供す
ることにある。

〔発明の構成〕

すなわち本発明は、トレッド肩部に開口し主溝を構成す
るラグ溝と、このラグ溝より溝深さが浅くしかもラグ溝
と比較して溝巾が狭い補助溝を有し、さらに、この補助
溝の一〇＋＋＋を前記ラグ溝の溝側壁に開口した重車両
用空気入りタイヤにおいて、前記ラグ溝の補助溝開口部
を有する渦側壁に、補助溝の溝底面と同一深さとした棚
部を配置したことを特徴とする重車両用空気入りタイヤ
を、その要旨とするものである。

〔実施例〕以下本発明を実施例により図面を参照して具体的に説明
する。

第１図〜第４図は本発明の実施例からなる重車両用空気
入りタイヤを示し、第１図は要部の平面視説明図、第２
図は第１図１−ｎ矢視断面拡大図、第３図は第１図ＤＩ
　−Ｔｌｌ矢視断面拡大図、第４図は第２図の要部拡大
説明図である。

図においてＥは本発明の実施例からなる重車両用空気入
りタイヤで、トレッド肩部２に開口し主溝を構成するラ
グ溝３と、このラグ溝３より溝深さｄが浅くしかもラグ
溝３と比較して溝巾Ｗが狭い補助溝４を有し、さらに、
この補助溝４の一端を前記ラグ溝３の溝側壁６”に開口
することにより構成されている。

そして、本発明においては、特に、前記ラグ溝３の補助
溝開口部５を有する溝側壁６°に、補助＠４の溝底面７
と同一深さとした段状の棚部１０が配置しである。

さらに説明すると、本発明は、ラグ溝３に開口する補助
溝４の満深さｄがラグ溝３の溝深さ３ｄより偏摩耗性を
考慮して浅くした設計とする制約上、？ｆｉ助／１Ｖ７
４の溝底面７が開口部５で途切れることによって、補助
溝４の底面端部９に歪集中を受りやすいことに着目して
なされたものである。１なわち、ラグ溝３に開口１゛る
ネｉｉ助へ・１の開口部５の領域において、補助溝４の
溝底面７と同一面を形成し、かつ、１ｉｌｉ助高４の溝
底面７の溝巾より、巾の広い段状の棚１０を、前記ラグ
溝３の補助溝開口ｇｉ５を有する溝側壁６゜に設けるこ
とにより、補助溝４の開口部５の溝底部品１１部９に年
中していた歪を前記棚部１０に移動分散させ、歪集中の
絶対レベルを引き下げることを可能にしたのである。

本実施例において、前記棚部１０の奥行きは実質的に４
龍とし、棚部１０の巾は補助溝４が交叉しているラグ溝
側壁６°の中前面に渡って設けた。また補助溝底面７と
上記補助溝側壁６″及びラグ溝側壁６並びに棚部１０が
交叉して出きる角部分は全て半径１〜１．５Ｒで丸める
ように加工しである。

この時の棚部１０の実質的奥行りとは、角部分を丸める
ことから、棚部１０の拡大図を示した第４図で説明する
と、棚部１０を構成する各面の仮想延長面（破線部）が
交叉する領域と考えて良い。

但し、棚部面端部１１の角部を丸めるための半ｉ蚤Ｒが
大きく、半径Ｒの接点Ｐが、補助溝底面端部９に接近し
過ぎた場合、補助溝底面端部１１が補助溝開口部５で途
切れているのと何や変ることなく、本発明の構成要件か
ら外れてしまうことになる。本発明を効果的にするには
棚部面端部１１の角度を半径Ｒで丸めた残りの補助溝底
面７と同一溝深さにある部分がＬ／２以上残っているこ
とが好ましい。

なお、以下第１１図〜第１３図に示す従来例タイヤ、及
び第１４図及び第１５図に示す比較例タイヤについて、
具体的に説明すると次の通りである。

第１１図〜第１３図に示した従来例タイヤは、タイヤサ
ンズ１１Ｒ２２，５の駆動軸用トラクションタイヤとし
て設計されたもので、トレッド展開幅が２２０１１．主
溝を構成するラグ溝３及び周方向ジグザグ溝Ｍの溝深さ
は１７，５ｉｍ、補助溝４の深さｄは１３龍である。ま
た、褌１助溝４の巾Ｗは湾底面で中３龍で半径１　、５
　Ｒの面取りをした断面形状とし、補助溝開口部端■１
：９のコーナ一部分は半径２Ｒで丸める様に処理をした
。

しかし、上述した従来例タイヤでは、ロートテストの結
果補助溝開口部端部９より亀裂発生が確認され、発生し
た亀裂のなかには成長してベルト部にまで達しており、
故障に至らないまでも更生不良の状態であった。

このための対策として、第１４図及び第１５図に示す比
較例タイヤでは、第１４図に示したように補助ｉ４の深
さｄは８顛と、上述した従来例タイヤと比較して５１浅
くし、補助溝４の巾Ｗは溝底面で中５鶴で半径２Ｒで面
取りをした断面形状とし、補助溝開口部端部９のコーナ
一部分は半径３〜４Ｒで丸めるように処理をして、溝深
さｄに対する溝巾Ｗの比ｗ　／　ｄを大きくとることと
、補助溝底面端部９の角部のＲを大き（とるように丸め
ることで溝底表面７での歪集中レー・ルを引き下げる方
法を採用するのが通例であった。

〔実験例１〕以下に本発明の効果を上述した実施例を用いた実験例に
より説明する。本願発明に限１する鏝】果は、特に駆動
による回転トルクがかかるタイヤにて効果を発揮するこ
とから、タイヤサイズ１１Ｒ２２，５１４ＰＲのタイヤ
を８．２５　Ｘ　２２．５のリムに組んで、以下記載の
試験条件にて実施した。

試験車輌は軸型式６×４．エンジン出力３５５馬力の高
出力トラクターを用い、駆動軸装着のタイヤは本来複輪
装着で８本であるところを、車輪装着の４本とし、各々
のタイヤに回転トルクが通常の倍かかる様にして走行さ
せた。

尚、荷重空気圧条件は、ＴＲＡ規格の車輪最大荷重空気
圧条件である空気圧７．３８ｋｇ　／　ｃｒｌ＋　（Ｉ
Ｑ５ｐｓｉ）を採用、荷重についても荷重調整のうえ２
７４０ｋｇ／タイヤ（６０４０ＬＢＳ　）の荷重がかか
るようにした。

タイヤは上述した従来例タイヤ（第１１図及び第１２図
参照）比較例タイヤ（第１１図及び第１４図参照）及び
本発明夕１ヤ（第１図〜第４図参照）による溝形状を、
同一タイヤ金型に１／３周等分割で彫刻加工したものを
用いて加硫されたものである。尚、このタイヤのラグ溝
３のピッチは周上９６ピソチから構成されており、各溝
形状は１タイヤにつき、トレソト両側合せて６４箇所あ
る。

このロードテストの結果、第１２図に示した従来例タイ
ヤの溝部分では２５，６００ｋｍ　（１６，０００マイ
ル）走行時点の点検で補助溝開口部５の一部に亀裂の発
生が確認され、第１４図に示した比較例タイヤの溝部分
では６７．２００ｋｍ　（４２，０００マイル）走行時
の点検で、また第１図〜第４図に示す本発明タイヤの溝
部分では７６．８００ｋｍ　（４６，０００マイル）走
行時の点検で最初の亀裂が確認された。

さらに、８０，０００ｋｍ　（５０，０００マイル）走
行時点でテストを打切りとし、各溝形状につき、試験タ
イヤ４本の全ピンチについて、亀裂の発生の育無と、亀
裂の表面の長さを調査した結果を、第５図（従来例タイ
ヤ）、第６図（比較例タイ＝）及び第７図（本発明タイ
ヤ）に分布図としてあられした。

なお、第５図〜第７図に４−Ｉいて縦軸は亀裂の発生数
を示し、また、横軸は亀裂の長さを下記第１表に示すよ
うにａ〜ｉにランク別けして示しである。

第１表ａ・・・０　（発生なし）ｂ・・・０．１〜４．９　ｘｍＣ・・・５．０〜９　、９　ｍｓｄ・・・１０．０〜１４．９１ｅ・・・１５．０〜１９　、９　Ｉｎｆ・・・２０．０〜２４．９顛ｇ・・・２５．０〜２９．９朋ｈ・・・３０．０〜３４．９＋＋ｉｌ・・・３５．０ｍｍ〜これまでの知見より、上述した試験条件にて第６図に示
す比較例タイヤのレベルにあれば、一般市場の使用条件
下では、亀裂に対する品質面で充分なレベルにあること
が解かってきている。

よって、本発明による溝形状を採用した場合補助ハ１７
Ｉの溝深さｄを戊くすることなく、また、溝巾Ｗを拡げ
ることなく、第６図に示す比較例タイヤのレベルと同等
以上の亀裂発生に対する抑止効果が期待できることが判
る。

以上、重車輌用タイヤのタイヤトレッドに対する実施例
を述べたが、本発明は小型トラック・バス用タイヤにも
充分通用可能である。

〔実験例２〕本実験例２は、補助溝４と棚部１０を模した第８図に示
すゴムサンプル（Ｉ）を製作、補助溝底面端部９に相当
する部分に、溝方向に添って長さ５ｍｍ深さ１．５真鶴
のメスカットを入れ、かまぼこ型のインパクトヘッド（
ｎ）の凸部が補助溝に相当する／１１４の中央部分に当
たるようにして、繰り返し叩き試験を実施、５０万回時
点でのメスカット成長を測定した。

この時の実験条件は雰囲気温度・・・８０℃ 重りも含めたインパクトヘッド重量・・・１７ｋｇイン
パクトへ・ノド落下高さ・・・２８龍である。

サンプルは補助溝深さに相当する切り込みｌ朶さｄが１
０１１．１５ｓｘ＋　溝巾Ｗが４關のものについて、棚
部１０に相当する部分の奥行（りとｄの比を数水準とり
実施した結果、第９図に示した結果が得られた。これに
より、メスカット成長率と６／ｄの関係から棚部１０の
奥行を大きくとることで補助溝開口部５での溝底面端部
９での耐亀裂成長性が改善されることが判る。

さらに第９図のグラフからメスカット成長率とＬ／ｄ２
　　（＝Ｌ／ｄＸ１／ｄ）の関係にまとめると、第１０
図に示した用ようになり、補助溝４の溝深さｄと、棚部
１０の奥行りとの関係は、Ｌ／ｄ２が０．０１３以上で
あることが好ましく、さらに好ましくはＬ／ｄ２が０．
０２以上であることが望ましいことが判る。

なお、第９図及び第１０図において、Ｏ印は、補助溝深
さに相当する切り込み深さｄが１５非の場合を示し、○
は、補助溝深さに相当する切り込の深さｄが１０ｍ１１
の場合を示している。

〔グＣ明のすＪ果〕

才発明は上述したように、トレッド肩部に開口し主溝を
構成するラグ溝と、このラグ溝よりｔｉｌ臂束さがよく
しかもラグ溝と比！２巳で溝巾が狭い補助溝を有し、さ
らに、この１ｉｌｉ助溝の一端を前記ラグ溝の溝側壁に
開口した重車両用空気入りタイヤにおいて、前記ラグ溝
の補助溝開口部を存する溝側壁に、？ｉｉｉ助溝の溝底
面と同一深さとした棚部を配置したから、補助溝の底面
端部からの亀裂の発生を防止して、耐摩耗性とトラクシ
ョン性能とを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例からなる重車両用空気
入りタイヤを示し、第１図は要部の平面視説明図、第２
図は第１図ｎ−ｎ矢視断面拡大図、第３図は第１図ｌｌ
ｌ−Ｉｎ矢視断面拡大図、′ｆＪ４図は第２図の要部拡
大説明図、第５図は従来例タイヤ１第６図は比較例タイ
ヤ及び第７図は本発明タイヤの実験結果（実験例１）を
示す図、第８図は実験例２の実施に使用したゴムサンプ
ルとインパクトヘッドを示す斜視説明図、第９図及び’
［１０図はそれぞれ実験結果（実験例２）を示す図であ
り、また、第１１図〜第１３図は従来例タイヤを示し、
第１１図は要部の平面視説明図、第１２図は第１１図Ａ
−Ａ矢視断面拡大図、第１３図は第１１図Ｂ−Ｂ矢視断
面拡大図、さらに第１４図及び第１５図は比較例タイヤ
を示し、第１４図は第１１図Ａ−Ａ矢視断面該当部の拡
大図、第１５図は第１１図Ｂ−Ｂ矢視断面該当部の拡大
図である。２・・・トレッド肩部、３・・・ラグ溝、４・・・補助
溝、ｄ・・・補助溝の尚深さ、Ｗ・・・補助溝の溝巾、
５・・・補助溝のラグ溝への開口部、６・・・ラグ溝の
側壁、６°・・・ラグ溝の補助溝開口部を有する溝側壁
、７・・・補助溝の溝底面、１０・・・棚部。第８図第１０図第１１図第１２図第１３図ム第１４図第１５図ム

Claims

【特許請求の範囲】

トレッド肩部に開口し主溝を構成するラグ溝と、このラ
グ溝より溝深さが浅くしかもラグ溝と比較して溝巾が狭
い補助溝を有し、さらに、この補助溝の一端を前記ラグ
溝の溝側壁に開口した重車両用空気入りタイヤにおいて
、前記ラグ溝の補助溝開口部を有する溝側壁に、補助溝
の溝底面と同一深さとした棚部を配置したことを特徴と
する重車両用空気入りタイヤ。