JPS6215103A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JPS6215103A
JPS6215103A JP60153876A JP15387685A JPS6215103A JP S6215103 A JPS6215103 A JP S6215103A JP 60153876 A JP60153876 A JP 60153876A JP 15387685 A JP15387685 A JP 15387685A JP S6215103 A JPS6215103 A JP S6215103A
Authority
JP
Japan
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rubber
tread
tire
tread rubber
loss tangent
Prior art date
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Pending
Application number
JP60153876A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiro Yagi
八木 善郎
Yasumi Kawaguchi
川口 保美
Shinsuke Yamaguchi
信介 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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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) 本発明、は空気入りタイヤ、例えば、自動車用空気入り
ラジアルタイヤのトレッド部の耐偏摩耗性を改良する空
気入りタイヤに関する。
(従来の技術) 従来の空気入り°タイヤとしては、例えば、第4図、第
5図に示すような、良路を高速走行するりブタイブのト
レッドパターンを有する空気入りラジアルタイヤがある
。第4図は従来の空気入りタイヤの一部平面図(図中に
は後述する偏摩耗を斜線で示している)であり、第5図
は第4図のV−■矢視断面図である。第4図、第5図に
おいて、31はトレッド部であり、トレッド部31はほ
ぼタイヤ周方向にのびる3本の広幅の主溝32と主溝3
2によりタイヤ幅方向に分割された4本のリプ33を有
している。トレッド部31は操縦安定性能、制動性能等
のタイヤ特性に優れたトレッドゴム35からなっている
。トレッド部?1以外は通常のトラック、バス用空気入
りラジアルタイヤの構造と同じであり、詳細な説明を省
略する。
(発明が解決しようとする問題点) このような空気入りタイヤが長期間良路高速走行すると
、第4図、第5図に示すように、トレッド部31の表部
31aが均一に摩耗せず、リブ33のリプ端部33aや
トレッド端部31b等トレッド部の一部が早く摩耗する
偏摩耗(図中には斜線で示している)37が起るという
問題点がある。これらの偏摩耗37はタイヤの外観を悪
くするばかりか、操縦安定性能や制動性能を低下させる
また、偏摩耗37を防止するため、トレ・7ド表面の曲
率半径、トレッド溝幅およびリブ幅の最適化がなされ、
また、特公昭54−155517においては溝斜壁角度
(トレッド表面の法線に対する角一度)の最適値を開示
している。しかしながら、これらの方法によっても偏摩
耗の防止は十分ではない。
そこで本発明は、長期間厳しい使用条件の下で使用され
ても、操縦安定性や制動性能等の他のタイヤ性能を低下
させることなく、耐偏摩性能に優れ、摩耗寿命を大幅に
向上した空気入りタイヤを提供することも目的とする。
(問題点を解決する手段および作用) 本発明者らは、前述の問題点を解決するため、偏摩耗の
発生の機構とトレッドゴムの粘弾性特性につき検討し、
結論に達した。
以下、本発明の結論に到る過程につき説明する。
トレッドゴムの摩耗はタイヤ接地面内でのトレッド部の
トレッドゴム表部のゴム動きと、トレンドゴム表部の剪
断力によって起る。ゴム動きと剪断力がタイヤ周方向お
よびタイヤ幅方向で異なり、局所的に大小が生ずるとト
レッドゴムの摩耗速度が異なり、偏摩耗が発生する。
空気入りタイヤが負荷荷重(荷重W kg )の下、路
面上を転動するとき、接地面(接地面積5cJ)内のト
レッドゴムの表部は接地荷重Pkg/cffl(Pkg
 / cal = W klH/ S cJ )を受け
る。この接地荷重Pkg/−とタイヤの転勤によって、
トレッドゴムは圧縮されゴムのつぶれが起るとともに、
タイヤ周方向およびタイヤ幅方向の外力が作用する。
まず、ゴムのつぶれによって起るゴム動きとトレッドゴ
ムの摩耗についてのべる。
リブ内におけるゴム動きをみると、第3図(a)に示す
ように、リブ端部においては、ゴムのつぶれによりゴム
動きが大きく、リブ中央部においては、ゴムのつぶれは
ゴム動きに殆ど影響せず、ゴム動きは小さい。したがっ
て、ゴム動きの大きいリブ端部はリブ中央部に比較し、
摩耗速度が大き(偏摩耗を起こす。このことは、すべて
のパターンにおいて、リブ端すなわちゴムの端を有する
限り同じことがいえる。したがって、リブ端の動きを抑
え、リブ全体で均一な動きをするようにすればよい。種
種検討の結果、トレッドゴムの貯蔵弾性率を大きくする
ことがゴム動きを小さくし、特に、ゴム動きの大きなリ
ブ端の動きを大幅に抑制し、リブ内におけるゴム動きの
差を小さくしリブ全体のゴム動きを均一に近づけること
がわかった。また、接地荷重Pの大きなものはそれだけ
ゴムのつぶれも大きく動きも大きい。したがって、より
弾性率を大きくする必要がある。よって、トレッドゴム
の貯蔵弾性率G′を接地荷重Pを除した値、すなわち接
地荷重1kg/cffl当たりの貯蔵弾性率は次式 %式% の範囲が望ましく 、4.4 Xloh以上6.OXl
06以下がより好ましい。また4、OXIO’未満では
動きを抑え、均一化する効果が小さく 、7.0 XI
O’を超えるとトレッドゴムの伸びが小さすぎて破壊特
性が低下する。
次に、タイヤ周方向および幅方向の外力によって起るタ
イヤ接地面内でのトレッドゴム表部の剪断力とトレンド
ゴムの摩耗についてのべる。
リブ内におけるトレッドゴム表部の剪断力をみると、第
3図(b)に示すように、リプ端部の剪断力は、リブ中
央部の剪断力より大きい。これは主としてタイヤ幅方向
の剪断力の差であり、タイヤ幅方向の外力に対してリブ
端部がより大きな剪断力をうけ、リブ中央部は小さな剪
断力をうける。
種種検討の結果、ゴムの摩擦係数μに比例関係のある損
失正接tanδの大きなトレッドゴムはど剪断力は大き
く、逆に損失正接tanδの小さなトレッドゴムはど剪
断力は小さい。したがって、損失正接tanδの小さな
トレッドゴムにおいてはリブ内のりブ端部に路面から外
力が作用した場合、リブ端部は路面に抵抗せず外力を逃
し、リプ端部に起る剪断力は低下し、剪断力はリブ内に
おいて均一に近づ(ことがわかった。よって、トレッド
ゴムの損失正接tanδは次式 0.05≦t a n δ≦(1,20の範囲が望まし
く 、0.07以上0.16以下がより好ましい。また
、損失正接tanδが0.20を超えると剪断力を均一
化する効果が不十分であり、損失正接tanδが0.0
5未満では制動性能が低下し、実用的でない。
以上説明してきたことにより次の結論に達した。
すなわち、本発明に係る空気入りタイヤは、トレンドゴ
ムからなり接地荷重Pkg/cJで路面に接地するトレ
ッド部を有する空気入りタイヤにおいて、トレンドゴム
の損失正接tanδが次式%式% で表され、トレンドゴムの貯蔵弾性率G’kg/cjと
接地荷重P kg / CIAとの比が次式%式% で表されることを特徴としている。
接地荷重P kg / ctlで路面に接地するトレッ
ド部のトレッドゴムにおいて、トレッドゴムの貯蔵弾性
率G’kg/cdと接地荷重Pkg/cjとの比G’/
Pは4.OXIO’〜7.OXIO’の範囲にあるとと
もに、損失正接tanδは0.05〜0.20の範囲に
あるので、ゴム動きおよび剪断力ともに、リブ内におい
て、均一に近づき、偏摩耗は大幅に減少できる。
(実施例) 以下、本発明に係る空気入りタイヤの実施例を図面に基
づいて説明する。
第1図、第2図は本発明に係る空気入りタイヤの第1実
施例であり、第1図はその一部平面図である。
第1図において、1はトレッド部であり、トレッド部1
はほぼ周方向にのびる3本の広幅の主溝2と主溝2よっ
てタイヤ幅方向に分割された4本のリブ3とを有してい
る。トレッド部1の半径方向内側にはベルト層5とさら
に半径方向内側にビート部(図に示されていない)間に
わたってカーカス層7(1枚の半径方向のスチールコー
ド層)が設けられている。トレッド部1はトレッドゴム
8からなり、負荷転動時にはトレッド部1は路面に接地
荷重P kg / aaで接地する。第1実施例におい
ては、トレッド部1のトレッドゴム8以外は通常のトラ
ック、バス用の空気入りラジアルタイヤと同じであり、
詳細な説明は省略する。トレ、:、ドゴム8は原料ゴム
100重量部(天然ゴム/ブタジェンゴムの重量比80
/20) 、カーボンブラック55重量部、オイル2重
量部、加硫剤2.3  重量部等を有するゴム組成物か
らなる。トレッドゴム8の損失正接tanδは0.17
であり、トレッドゴム8の貯蔵弾性率G’kg/cJと
接地荷重P kg / triとの比G’/Pは、4.
6 Xl06である。
本発明に係る空気入りタイヤが重荷重用トラックに装着
され、接地荷重Pで良路を高速走行する際には、空気入
りタイヤのトレッド部1のトレッドゴム8が損失正接t
anδは0.05と0.20の間にあり、かつトレッド
ゴム8の貯蔵弾性率G′と接地荷重Pとの比G”/Pが
4.0 XIO”と7.0106との間の範囲であるの
で、リブ3内のゴム動きも剪断力も小さく、かつリブ内
において、はぼ均一であり、偏摩耗の発生は極めて少な
い。
次に、5種類の試験タイヤ(第1〜第3比較例および第
1〜第2実施例)すなわち、トレッドゴムの損失正接t
anδ、貯蔵弾性率Q’kg/co?および接地荷重P
 kg / elfが異なり、その他は同じ試験タイヤ
を同じ製造方法で製造し、耐偏摩耗性能を比較した。次
表に、試験タイヤのトレンドゴムの内容と性能試験の試
験結果を示している。試験タイヤのタイヤサイズは10
00 R20であり、トレッド部のトレッドゴム以外の
タイヤ構造は第1実施例と同じであり、詳細な説明は省
略する。
表 ここで損失正接tanδおよび貯蔵弾性率C′は空気入
りタイヤのトレッド部1の端部1aの表面から2寵のと
ころをサンプリングして試料を作成して、レオメトリッ
クス社製の粘弾性スペクトロメータRMS 706で振
動数15 Hz、動歪1%、50℃にて測定した。また
、耐偏摩耗性能は新品時と3万km走行時の空気入りタ
イヤのトレンド部の表面に墨を塗布し、これを一定荷重
で路面に押し付けたとき、路面上に黒く転写された転写
面積を測定した。新品に対する走行品の転写面積の割合
をタイヤ周上6カ所で測定し、その平均で評価した。す
なわち、偏摩耗が進みトレンド部の表面が不均一になる
と転写面積が小さくなり、新品に対して割合は小さくな
る。第1比較例の空気入りタイヤは通常市販されている
汎用タイヤであり、第1比較例の空気入りタイヤの耐偏
摩耗性を100とし、それぞれの試験結果は指数にて示
した。指数は大きい方が良好なことを示す。
前表の試験結果に示されているように、本発明に係る第
1、第2実施例の空気入りタイヤの耐偏摩耗性能は第1
〜第3比較例の空気入りタイヤと比較して大幅に向上し
ている。また、損失正接tanδは、第2、第3比較例
に示すように、0.20を超えると耐偏摩耗性能を低下
させる。また、貯蔵弾性率G′と接地荷重Pとの比G’
/Pが4.0×106未満では第1、第3比較例に示す
ように耐偏摩耗性能は低い。
以上説明したように、空気入りタイヤの耐偏摩耗性能を
向上させるためには、トレッドゴムの損失正接tanδ
は0.05と0.20との範囲内とすることが必要であ
り、トレンドゴムの貯蔵弾性率G′と接地荷重Pとの比
G’/Pは4.OXl06と7.0×106との範囲内
にすることが必要である。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、長期間融しい使
用条件の下で使用されても、操縦安定性や制動性能等の
他のタイヤ性能を低下することなく、耐偏摩耗性に極め
て優れ、摩耗寿命を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本発明に係る空気入りタイヤの第1実
施例を示す図であり、第1図はその一部平面図、第2図
は第1図のIf−If矢視断面図である。第3図(a)
、(b)はそれぞれ空気入りタイヤの偏摩耗の発生機構
を説明するグラフである。 第4図、第5図は従来のタイヤの偏摩耗状態を示す図で
あり、第4図はその一部平面図、第5図は第4図のV−
V矢視断面図である。 1・・・・・・トレッド部、 8・・・・・・トレッドゴム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 トレッドゴムからなり接地荷重Pkg/cm^2で路面
    に接地するトレッド部を有する空気入りタイヤにおいて
    、トレッドゴムの損失正接tanδが次式0.05≦t
    anδ≦0.20 で表され、トレッドゴムの貯蔵弾性率G′kg/cm^
    2と接地荷重Pkg/cm^2との比が次式 4.0×10^6≦G′/P≦7.0×10^6で表さ
    れることを特徴とする空気入りタイヤ。
JP60153876A 1985-07-12 1985-07-12 空気入りタイヤ Pending JPS6215103A (ja)

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ID=15572041

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009057587A1 (ja) * 2007-10-29 2009-05-07 Bridgestone Corporation タイヤ
US7597127B2 (en) * 2005-12-30 2009-10-06 Continental Ag Tire with tread including circumferential grooves having generally sinusoidal contour
JP2010058554A (ja) * 2008-09-01 2010-03-18 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
US20150151584A1 (en) * 2012-08-20 2015-06-04 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic Tire

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