JP3096357B2 - 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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JP3096357B2 JP04171951A JP17195192A JP3096357B2 JP 3096357 B2 JP3096357 B2 JP 3096357B2 JP 04171951 A JP04171951 A JP 04171951A JP 17195192 A JP17195192 A JP 17195192A JP 3096357 B2 JP3096357 B2 JP 3096357B2
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    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/04Tread patterns in which the raised area of the pattern consists only of continuous circumferential ribs, e.g. zig-zag
    • B60C11/042Tread patterns in which the raised area of the pattern consists only of continuous circumferential ribs, e.g. zig-zag further characterised by the groove cross-section
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トレッド溝底面におけ
る亀裂損傷を低減しタイヤの使用寿命を向上しうる重荷
重用空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、カーカスのクラウン部外側に、金
属のベルトコードをタイヤ円周方向に比較的浅い角度で
配列し、該ベルトによるトレッド補強効果によって転動
性、耐摩耗性、耐パンク性等を高めたいわゆるラジアル
タイヤが多用されている。
【0003】そして、この種のタイヤでは、高速性、耐
ウエットグリップ性等の観点から、一般に、タイヤ円周
方向に直線状又はジグザグ状にのびる主溝をトレッド面
に設けたリブタイプ、リブラグタイプのトレッドパター
ンが用いられるとともに、該主溝としては、図3、4に
示すように、断面形状をV字、U字としたものが広く使
用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら特にこの
種のタイヤでは、前記ベルトの補強効果に起因して溝底
部分での剛性が高く、従って例えばコーナリング時等、
トレッド面に横力が作用しリブ変形した際、この溝底に
歪が集中しやすい。なお石噛みの際、及び使用内圧をイ
ンフレートしタイヤを膨らませた場合にも、溝巾の拡大
によって同様に歪が溝底に集中しやすい。その結果この
ような状況下でタイヤを長期間使用した場合には、たと
え溝底面と溝壁面とを滑らかに連結したとしても、溝底
にクラック等の亀裂損傷が早期に発生し、タイヤの使用
寿命を短命化する。
【0005】本発明は、主溝を単一円弧の溝底面と、こ
れに接しかつトレッド面に向かって溝巾を減じる向きに
傾斜する溝壁面とを有する断面形状とすることを基本と
して、溝底での亀裂損傷を低減しうる重荷重用空気入り
タイヤの提供を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、トレッド面に
タイヤ円周方向にのびる主溝が形成されたリブパター
ン、リブラグパターンの重荷重用空気入りタイヤであっ
て、前記主溝はこの主溝と直角な横断面において、単一
円弧の溝底面と、該溝底面に接しかつ溝底面から前記ト
レッド面に向かって半径方向外方に溝巾を減じる向きに
傾斜してのびる溝壁面とを具える一方、この主溝の溝底
面での最大巾WOはトレッド面上でのトレッド面溝巾W
1の1.0倍より大かつ2.0倍以下、しかも該主溝の
トレッド面からの溝深さDは前記トレッド面溝巾W1の
2倍以上4倍以下としている。
【0007】なお前記最大巾WOは、前記トレッド面溝
巾W1の1.5倍以上かつ2.0倍以下とすることが好
ましく、又前記溝深さDは、トレッド面溝巾W1の2倍
以上かつ3倍以下とするのが良い。
【0008】
【作用】主溝の横断面において、溝底面を単一円弧とし
かつ溝壁面を、前記溝底面に接しかつトレッド面に向か
って溝巾を減じる向きに傾斜(逆傾斜)させている。従
って、主溝は、溝底において主溝の最大巾WOを具える
ことができ、しかも該最大巾WOの1/2倍となる最大
の曲率半径Rを前記溝底面に付与しうる。
【0009】その結果、横力がトレッド面に作用した
際、溝底面が単一円弧をなすため溝底の歪を局部的に集
中させることなく底面全体に亘って均一に分散させるこ
とができる。しかも溝底面は前述のごとく可能な最大の
曲率半径Rを具えるなど溝底面の展開長さが大であり、
従って前記分散率を高めクラック等の発生を大巾に減じ
うる。
【0010】又本願の主溝は、溝壁面が逆傾斜するた
め、摩耗進行によるトレッド巾の増大にともないトレッ
ド面上での溝巾を同時に増加させることができ、トレッ
ドパターンの見映えと排水性の維持を計りうる。しかも
主溝間で形成するリブのエッジ角度が鋭角をなすため、
ウエット路面での水膜切断効果が大であり、ウエットグ
リップ性を大巾に向上しうる。
【0011】又従来のU字、V字タイプの溝に比べて、
トレッド面溝巾に対する溝容積を増大させうるため、例
えば溝容積を従来タイプの溝と等しく設定した時には、
トレッドパターンの陸比を増加でき、ドライ路面での高
速走行性を大巾に向上できる。
【0012】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図において、重荷重用空気入りタイヤ1は、リブラ
グタイプのトレッドパターンをトレッド面Sに形成した
トレッド部2と、その両端からタイヤ半径方向内方にの
びるサイドウォール部3と、該サイドウォール部3の内
方端に位置するビード部5とを具える。
【0013】又ビード部5、5間には、前記トレッド部
2からサイドウォール部3をへてビード部5のビードコ
ア4の廻りで両端が折返されるカーカス6が架け渡され
るとともに、該カーカス6のタイヤ半径方向外側かつト
レッド部2内方にはベルト層7が配される。
【0014】なおカーカス6は、カーカスコードをタイ
ヤ赤道面Cに対して75〜90度の角度で配列した1枚
以上のカーカスプライからなる。
【0015】又ベルト層7は、ベルトコードをタイヤ赤
道Cに対して30度以下の角度で配列した1枚以上のベ
ルトプライからなり、該ベルトコードとしては、スチー
ル等の金属繊維コードが好適に使用される。又カーカス
コードとしては、前記ベルトコードと同様の金属繊維コ
ードの他、例えば、ナイロン、レーヨン、ポリエステル
等の有機繊維コードも、要求するタイヤ性能に応じて選
定される。
【0016】又前記トレッドパターンは、タイヤ円周方
向に向かって直線状もしくはジグザグ状にのびる、本例
ではジグザグ状にのびる、3本の主溝Gを具えるととも
に、これらの外側には、一端がトレッド縁で開口しかつ
前記主溝Gと交差する方向にのびる横溝Yが円周方向に
隔設される。
【0017】そして本発明では、前記主溝Gの横断面形
状を特定している。すなわち、主溝Gと直角な横断面に
おいて、主溝Gは、図2に拡大して示すように、単一円
弧をなす溝底面9と、この溝底面9に接しかつこの溝底
面9からトレッド面Sに向かって、タイヤ半径方向外方
に溝巾を減じる向き傾斜してのびる溝壁面10とを具え
る。すなわち主溝Gは、溝底面9の部分において、該主
溝Gの最大巾WOを具え、しかも該最大巾WOの0.5
倍となる最大の曲率半径Rを前記溝底面9に付与してい
る。
【0018】又該主溝Gの最大巾WOは、トレッド面S
上における主溝Gの溝巾、すなわちトレッド面溝巾W1
の1.0倍より大かつ2.0倍以下、より好ましくは、
1.5倍以上かつ2.0倍以下としている。
【0019】又該主溝Gのトレッド面Sからの溝深さD
は、前記トレッド面溝巾W1の2倍以上かつ4倍以下、
より好ましくは3倍以上かつ4倍以下としている。
【0020】ここで最大巾WOがトレッド面溝巾W1の
2.0倍より大の時、加硫成形後におけるタイヤをモー
ルドから引き抜く際に、前記溝壁面10に過度の応力が
作用し、リブエッジに欠け等の損傷を発生する。なおト
レッド面溝巾W1の1.0倍以下の時は、溝壁面10が
逆傾斜で形成されない。又前記溝深さDがトレッド面溝
巾W1の2倍より小の時、溝深さDが過小となり、ドラ
イ路面走行性能と排水性とのバランスを著しく損ねる
他、同様に加硫成形の際にリブエッジに欠けなどを招き
やすい。逆に溝深さDがトレッド面溝巾W1の4倍をこ
えると、溝深さDが過大となり、パターン剛性を損ね、
ドライ、ウエット双方での走行性能を低下する。
【0021】このように横断面形状を特定した主溝G
は、溝底面が単一円弧で形成されるため、石噛みの際、
インフレートの際及び横力がトレッド面に作用した際等
において、溝底の歪を底面全体に亘って均一に分散させ
ることができる。しかもこの単一円弧の曲率半径Rを最
大巾WOの1/2(一定)としているため、溝底面の展
開長さが大となり、前記歪の分散率を高め、クラック等
の発生を大巾に低減しうる。
【0022】なお前記溝底面9が単一円弧以外の例えば
ダ円等の曲線状に形成された場合には、該曲線の曲率半
径が各部分で変化するため、歪を均一に分散できず、曲
率半径の変化率が高い部分においてクラック等が発生し
やすい。
【0023】又本実施例では、前記クラック等の発生を
さらに抑制するために、タイヤ表面を、保護ゴム層11
で形成している。
【0024】前記保護ゴム層11は、少なくとも主溝G
の溝底面9及び溝底面10を含むタイヤ外表面、本実施
例では、トレッド部2からサイドウォール部3に至る外
表面に、その輪郭に沿って0.1〜2.0mmの略均一の
厚さを有して形成される。又保護ゴム層11は、EPT
及びハロゲン化ブチルのいずれか一方又は双方を含有す
る高耐候性ゴムからなる。
【0025】ここでEPTとはエチレンとプロピレンと
をチーグラ触媒を用いて重合させたものにジエン成分を
加えた3元共重合体であり、又ハロゲン化ブチルは、ブ
チルゴム内に塩素、臭素等のハロゲン原子を導入するこ
とによって得られ、ともに耐オゾン性、耐薬品性等の耐
候性に優れる。
【0026】また本例ではNR、SBR、BR等の他の
ゴム材と混用して用いられ、その含有率は、ゴム100
重量部に対して、5〜70phrの範囲、特に好ましく
は30〜40phrの範囲である。このような範囲で混
用することにより、強度、弾性、耐摩耗性、加工性等の
必要なゴム物性を維持しつつ、優れた耐候性を発揮で
き、前記主溝Gの溝形状との相乗効果によってさらに高
い耐クラック性能を発揮しうる。
【0027】なお本願の主溝Gは、溝壁面が逆傾斜する
ため、摩耗によるトレッド巾の増加にともなってトレッ
ド面上での溝巾を増大することができ、トレッドパター
ンの見映えと排水性とを摩耗の終期に至り維持しうる。
【0028】又リブエッジのエッジ角度αが鋭角をなす
ため、水膜の切断効果が高く、ウエットグリップ性を向
上しうる。又従来のU字、V字タイプの溝に比べて、ト
レッド面溝巾に対する溝容積が高いため、例えば溝容積
を従来タイプの溝と等しく、設定した時には、トレッド
パターンの陸比を増加でき、ドライ路面での高速走行性
能を大巾に向上できる。
【0029】(具体例)図1に示すタイヤ構造をなすタ
イヤサイズが10.00R20 14PRのタイヤを表
1の使用に基づき試作するとともに、各タイヤの溝底割
れテスト、ウエット制動テスト、石噛みテストを従来品
及び比較例品と比較した。なお表1の保護ゴム層のゴム
成分を表2に示す。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】又テストは、2.0×7.00Tの標準リ
ムに8.0KSCの内圧でリム組したタイヤを、2−D
4のトラックに装着し、アスファルトの一般路を10万
km走行した時に行われ、各テストタイヤには、1本当た
り2700kgfの荷重が作用していた。
【0033】
【発明の効果】叙上のごとく本発明の重荷重用空気入り
タイヤは、主溝を、単一円弧からなる溝底面と、これに
接しかつトレッド面に向かって溝巾を減じる向きに傾斜
してのびる溝壁面とを具えているため、特に溝底におけ
る亀裂損傷を低減でき、タイヤ寿命を向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のタイヤを示す断面図であ
る。
【図2】主溝の横断面形状を示す断面図である。
【図3】従来技術を示す主溝の断面図である。
【図4】従来技術を示す主溝の断面図である。
【図5】比較例品の主溝の断面図である。
【符号の説明】
9 溝底面 10 溝壁面 G 主溝 S トレッド面
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 11/04 B60C 11/00 B60C 11/13

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トレッド面にタイヤ円周方向にのびる主溝
    が形成されたリブパターン、リブラグパターンの重荷重
    用空気入りタイヤであって、前記主溝はこの主溝と直角
    な横断面において、単一円弧の溝底面と、該溝底面に接
    しかつ溝底面から前記トレッド面に向かって半径方向外
    方に溝巾を減じる向きに傾斜してのびる溝壁面とを具え
    る一方、この主溝の溝底面での最大巾WOはトレッド面
    上でのトレッド面溝巾W1の1.0倍より大かつ2.0
    倍以下、しかも該主溝のトレッド面からの溝深さDは前
    記トレッド面溝巾W1の2倍以上4倍以下とした重荷重
    用空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】前記最大巾WOは、前記トレッド面溝巾W
    1の1.5倍以上かつ2.0倍以下としたことを特徴と
    する請求項1記載の重荷重用空気入りタイヤ。
  3. 【請求項3】前記溝深さDは、トレッド面溝巾W1の2
    倍以上かつ3倍以下としたことを特徴とする請求項1記
    載の重荷重用空気入りタイヤ。
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