JP2944702B2 - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

重荷重用空気入りタイヤ

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JP2944702B2
JP2944702B2 JP2064785A JP6478590A JP2944702B2 JP 2944702 B2 JP2944702 B2 JP 2944702B2 JP 2064785 A JP2064785 A JP 2064785A JP 6478590 A JP6478590 A JP 6478590A JP 2944702 B2 JP2944702 B2 JP 2944702B2
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、粉塵を生じることなく氷上性能を向上さ
せることができる重荷重用空気入りタイヤに関する。
従来の技術 一般に、大きな荷重が作用している重荷重用空気入り
タイヤによって氷上を走行すると、タイヤに接触してい
る領域の氷には高い接地圧が作用するため、該領域内の
氷表面が融け出して水膜が氷表面を覆い、これにより、
氷表面の摩擦係数が極端に低下してタイヤの氷上性能が
著しく低下するのである。
このため、従来、例えばトレッドゴムにスパイクピン
を打込んだ、いわゆるスパイクタイヤが提案されてお
り、このようなスパイクタイヤはスパイクピンを氷に喰
い込ませることで氷上性能を向上させている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、このようなスパイクタイヤは、氷の張
っていない舗装路面を走行すると、スパイクピンが路面
を削り取るため粉塵が発生し、粉塵公害を引き起こすと
いう問題点がある。
この発明は、粉塵を生じることなく氷上性能を向上さ
せることができる重荷重用空気入りタイヤを提供するこ
とを目的とする。
課題を解決するための手段 このような目的は、カーカス層とトレッドゴムとの間
に金属コードからなる少なくとも2層のベルトプライか
らなるベルト層を配置した重荷重用空気入りタイヤにお
いて、該タイヤのトレッド幅Wをリム幅Rの1.3倍から
1.7倍の範囲内になすとともに、該タイヤの両外側面に
それぞれ周方向に連続して延びる環状溝を配置し、各環
状溝の最深部からトレッド端までの半径方向距離Aをタ
イヤ高さHの0.025倍から0.15倍の範囲内になすととも
に、各環状溝の最大深さBをトレッド幅Wの0.02倍から
0.12倍の範囲内とすることにより達成することができ
る。
作用 この発明においては、トレッド幅Wをリム幅Rの1.3
倍以上として通常の重荷重用空気入りタイヤのトレッド
幅より広くしている。この結果、接地面積が増大して接
地圧が全体的に低くなり、重荷重が負荷されたタイヤに
よって氷上を走行しても、タイヤに接触している接地域
内の氷は極く僅か融け出すだけとなる。これにより、氷
の表面が露出し、摩擦係数の割合高い氷の表面とタイヤ
とが直接接触するようになって氷上性能が向上するので
ある。ここで、前述のようにトレッド幅Wを広くする
と、コーナリング等で横力を受けてタイヤが曲げ変形し
たとき、横力入側のトレッド端近傍の接地圧がかなり高
くなるため、横力入側のトレッド端近傍に走行初期から
偏摩耗が生じ、しかも、一度このような偏摩耗が発生す
ると、トレッド端近傍とタイヤ赤道面近傍との径差によ
って直進走行時にトレッド端近傍が引き摺られて偏摩耗
が急速に進行し、前記接地面積の増加効果を減殺してし
まうのである。このため、この発明では、タイヤの両外
側面にそれぞれ周方向に連続して延び、配置位置および
最大深さが前記範囲の環状溝を設け、空気入りタイヤに
横力が作用したとき、横力入側のトレッド端近傍の半径
方向内側への変形を許容し、これにより、接地圧を均一
化してトレッド端近傍での偏摩耗発生を防止している。
この結果、走行初期から末期に至るまで偏摩耗を防止し
ながら氷上性能を良好に保つことができるのである。
また、請求項2に記載のように構成すれば、発泡ゴム
内の気泡が氷表面に付着している水膜の逃げ場となるた
め、氷表面が露出し氷上性能がさらに向上する。
さらに、請求項3に記載のように構成すれば、中央域
のトレッドゴム(発泡ゴム)内の気泡が前述の同様に水
膜の逃げ場となるため氷上性能が向上するとともに、両
側域のトレッドゴムの耐摩耗性が中央域のトレッドゴム
より高いため前述のトレッド端近傍での偏摩耗をさらに
確実に防止することができる。
実施例 以下、この発明の第1実施例を図面に基づいて説明す
る。
第1図において、1は重荷重用の空気入りラジアルタ
イヤであり、このタイヤ1はトロイダル状をカーカス層
2を有し、このカーカス層2は少なくとも1層、この実
施例では1層のカーカスプライ3から構成されている。
各カーカスプライ3内にはスチール等からなる多数本の
コードが埋設され、これらのコードはタイヤ赤道面5に
対して実質上直交する方向、即ちラジアル方向に延びて
いる。前記カーカス層2の半径方向外側にはトレッドゴ
ム6が配置され、このトレッドゴム6と前記カーカス層
2との間にはベルト層7が配置されている。このベルト
層7は少なくとも2層のベルトプライ8を積層、この実
施例では3層のベルトプライ8を積層して構成され、各
ベルトプライ8の内部には補強用の金属コード、この実
施例ではスチールからなるコードが埋設されている。こ
こで、カーカス層2に最も近接する最内側ベルトプライ
8のコードは、タイヤ赤道面5に対して45度以上のコー
ド角度で交差している。また、前記タイヤ1はリム11に
装着されており、このリム11のリム幅をRとしたとき、
前記タイヤ1のトレッド幅Wは該リム幅Rの1.3倍から
1.7倍の範囲内である。ここで、従来の重荷重用空気入
りタイヤは、トレッド幅Wがリム幅Rの0.9倍から1.2倍
の範囲であったため接地面積が狭かったが、この実施例
のようにタイヤ1のトレッド幅Wをリム幅Rの1.3倍以
上とすると、接地面積が増大して接地圧が全体的に低く
なり氷上性能が向上する。しかしながら、トレッド幅W
がリム幅Rの1.7倍を超えると、トレッド幅12における
トレッドゴム6のゲージが厚くなり過ぎるとともに、複
輪装着のとき隣接するタイヤ1と接触するおそれがある
ので、トレッド幅Wはリム幅Rの1.7倍以下でなければ
ならない。ここで、前述のようにトレッド幅Wを広くす
ると、コーナリング等で横力を受けてタイヤ1が曲げ変
形したとき、横力入側のトレッド端12近傍の接地圧がか
なり高くなるため、横力入側のトレッド端12近傍に走行
初期から偏摩耗が生じ、しかも、一度このような偏摩耗
が発生すると、トレッド端12近傍とタイヤ赤道面5近傍
との径差によって直進走行時にトレッド端12近傍が引き
摺られ偏摩耗が急速に進行し、前記接地面積の増加効果
を減殺してしまうのである。このため、この実施例で
は、前記タイヤ1の両外側面にそれぞれ周方向に連続し
て延びる環状溝15を形成したのである。ここで、各環状
溝15の最深部16は、該最深部16からトレッド端12までの
半径方向距離Aがタイヤ高さHの0.025倍から0.15倍ま
での範囲内の領域U、即ち、トレッド端12からタイヤ高
さHの0.025倍だけ離れた点Sより半径方向内側でタイ
ヤ高さHの0.15倍だけ離れた点Tより半径方向外側の領
域Uに配置されている。その理由は、距離Aがタイヤ高
さHの0.025倍未満であると、環状溝15とトレッドゴム
6の外表面との間に位置するリング部18の剛性が低くな
り過ぎて殆ど接地圧を負担しなくなるからであり、一
方、距離Aがタイヤ高さHの0.25倍を超えていると、前
記リング部18の剛性が高くなり過ぎて横力入力時にも殆
ど変形しないからである。また、各環状溝16の最大深さ
B、即ち、タイヤ1の外側面から環状溝16の最深部16ま
での軸方向距離はトレッド幅Wの0.02倍から0.12倍の範
囲内である。その理由は、最大深さBがトレッド幅Wの
0.02倍未満であると、前記リング部18の剛性が高くなり
過ぎて横力入力時にも殆ど変形しないからであり、逆
に、トレッド幅Wの0.12倍を超えていると、リング部18
の剛性が低くなり過ぎて殆ど接地圧を負担しなくなるか
らである。そして、このようにタイヤ1の両外側面に配
置位置および最大深さBが前記範囲の環状溝15を設けれ
ば、タイヤ1に横力が作用したとき、横力入側のトレッ
ド端12近傍、即ちリング部18が半径方向内側へ適切な量
だけ変形し、これにより、トレッド部での接地圧が均一
化してトレッド端12近傍での偏摩耗発生が防止される。
この結果、走行初期から末期に至るまで偏摩耗が防止さ
れながら氷上性能が良好に保たれるのである。なお、こ
の実施例ではトレッドゴム6に従来タイヤのようなスパ
イクピンを打ち込んでいないので、スパイクピンに基ず
く粉塵公害が生じることはない。
第2図はこの発明の第2実施例を示す図である。この
実施例においては、トレッドゴム20の少なくとも半径方
向外側部を、全幅に亘って発泡率が5%以上の発泡ゴム
から構成している。このようにすれば、発泡ゴム内の気
泡が氷表面に付着している水膜の逃げ場となるため、氷
表面が露出し氷上性能がさらに向上するのである。前記
発泡ゴムの発泡率は以下の式 V=(a/b−1)×100(%) により算出する。ここで、aは発泡ゴムのゴム固相部の
密度(g/cm3)、bは発泡ゴムの密度(g/cm3)である。
また、この実施例においては、環状溝21の断面を略L字
形としている。
第3図はこの発明の第3実施例を示す図である。この
実施例においては、トレッドゴム25を幅方向中央部に位
置しその幅Pがトレッド幅Wの80%以下である中央域26
と、この中央域26の幅方向両外側に位置する両側域27と
に区分している。そして、前記中央域26のトレッドゴム
25を発泡率が5%以上の発泡ゴムから構成する一方、両
側域27のトレッドゴム25の発泡率を中央域26におけるト
レッドゴム25の発泡率より小とし(発泡率が零の場合も
含む)ている。この結果、中央域26のトレッドゴム25
(発泡ゴム)内の気泡が前述と同様に水膜の逃げ場とな
るため氷上性能が向上するとともに、両側域27のトレッ
ドゴム25の耐摩耗性が中央域26のトレッドゴム25より高
いため前述のトレッド端12近傍での偏摩耗がさらに確実
に防止される。また、この実施例においては、環状溝29
の断面形状を略V字形としている。
次に、試験例を説明する。この試験に当っては、別表
に示すような諸元の比較タイヤ1、2および供試タイヤ
1、2、3を準備した。ここで、各タイヤのサイズは1
0.00R20で、該タイヤを装着するリムのサイズは7.00T×
20であった。次に、このような各タイヤを車両に装着し
た後、該タイヤに正規荷重を負荷しながら舗装高速路70
%、舗装一般路30%の走行路を4万km走行させ、走行終
了時におけるタイヤ赤道面上でのトレッドゴムの摩耗量
およびトレッド端でのトレッドゴムの摩耗量を測定し、
これら摩耗量の比を指数化して耐偏摩耗性能を求めた。
その結果を別表に示すが、供試タイヤはトレッド幅を広
くした比較タイヤ2より耐偏摩耗性能が向上しており、
特にトレッドゴムの両側域を発泡率の低いゴムから構成
した供試タイヤ3では耐偏摩耗性能が大幅に向上してい
る。また、前記各タイヤを車両に装着した後、各タイヤ
に正規荷重を負荷しながら氷温が−5℃の氷上において
時速20kmで走行するとともに、この走行中に急ブレーキ
をかけて該ブレーキをかけた地点から停止した地点まで
の距離を測定した。この測定結果の逆数を指数化して氷
上性能とし、その結果を別表に示す。この別表から理解
できるように、供試タイヤは比較タイヤ1より氷上性能
が向上しており、特に、トレッドゴムを全幅に亘って発
泡ゴムから構成した供試タイヤ2では氷上性能が大幅に
向上している。ここで、指数100での制動距離は42.2mで
あった。
発明の効果 以上説明したように、この発明によれば、粉塵を生じ
ることなく氷上性能、耐偏摩耗性能を向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1実施例を示す子午線断面図、第
2図はこの発明の第2実施例を示す子午線断面図、第3
図はこの発明の第3実施例を示す子午線断面図である。 1……重荷重用空気入りタイヤ 2……カーカス層、6……トレッドゴム 7……ベルト層、8……ベルトプライ 12……トレッド端、15……環状溝 16……最深部、26……中央域 27……両側域
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60C 11/00 B60C 11/01

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カーカス層とトレッドゴムとの間に金属コ
    ードが埋設された少なくとも2層のベルトプライからな
    るベルト層を配置した重荷重用空気入りタイヤにおい
    て、該タイヤのトレッド幅Wをリム幅Rの1.3倍から1.7
    倍の範囲内になすとともに、該タイヤの両外側面にそれ
    ぞれ周方向に連続して延びる環状溝を配置し、各環状溝
    の最深部からトレッド端までの半径方向距離Aをタイヤ
    高さHの0.025倍から0.15倍の範囲内になすとともに、
    各環状溝の最大深さBをトレッド幅Wの0.02倍から0.12
    倍の範囲内としたことを特徴とする重荷重用空気入りタ
    イヤ。
  2. 【請求項2】前記トレッドゴムの少なくとも半径方向外
    側部を全幅に亘って発泡率が5%以上の発泡ゴムから構
    成した請求項1記載の重荷重用空気入りタイヤ。
  3. 【請求項3】前記トレッドゴムを幅方向中央部に位置し
    その幅がトレッド幅Wの80%以下である中央域と、この
    中央域の幅方向両外側に位置する両側域とに区分し、前
    記中央域のトレッドゴムを発泡率が5%以上の発泡ゴム
    から構成するとともに、両側域のトレッドゴムの発泡率
    を中央域におけるトレッドゴムの発泡率より小とした請
    求項1記載の重荷重用空気入りタイヤ。
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