JP4368978B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、重荷重用空気入りラジアルタイヤ、なかでもラグパターンを備える建設車両用空気入りラジアルタイヤに関し、特に、耐摩耗性、トラクション性、耐発熱性などの性能を保持した上で、ラグ形成用ラグ溝の耐溝底クラック性を向上させ、併せてラグ溝底からのトレッドゴムの耐チャンクアウト性を向上させた重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
重荷重用空気入りラジアルタイヤ、なかでも建設車両用空気入りラジアルタイヤは、非舗装路面を走行する際に、トラクション性能、グリップ性能を確保する必要があり、そのためラグパターンを採用する場合が多い。
【0003】
建設車両の駆動軸に装着するタイヤのトレッド部には、特に大きな駆動トルクが作用するので、ラグ形成用のラグ溝の溝底にクラックが発生する機会が多い。このクラック発生防止のため、ラグ溝に直交する方向のラグ溝断面にて、溝底の曲率半径を大きくし、応力やひずみの分散を図る手段、溝底からベルトまでのゲージを増加させる手段などを用いている。
【0004】
また、ときに、溝底クラック発生箇所のラグが進展すると、ベルトからラグのチャンクアウト(ゴム塊のもぎ取り)故障が生じることがある。この故障には、スキッドベースのゲージ増加で対応している。このゲージ増加はトレッドゴムの摩耗棄却限界を上げる効果もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ラグ溝の溝底クラック発生防止のための溝底の曲率半径の増加は、ラグ溝幅により規制され、自ずと限界があり、この程度の防止手段では十分な効果を得ることができない。
【0006】
また、スキッドベースのゲージ増加はトレッドゴム全体のゲージ増加であり、これは、トレッドゴムの発熱量増加と温度上昇とをもたらし、結局、タイヤの耐発熱性を低下させるので、特に、高速走行条件の下で使用するタイヤには不向きである。
【0007】
従って、この出願の請求項1に記載した発明は、トラクション性能と耐発熱性とを従来のレベルに保持して、ラグ溝の耐溝底クラック性と、耐チャンクアウト性との両者を有利に向上させることができる重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この出願の請求項1に記載した発明は、トレッド部の両側に形成したラグパターンを備える重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、ラグを形成する各ラグ溝は、タイヤ赤道面より接地幅の3〜15%の範囲内の幅(L0)を隔てた位置から各トレッド部端に至るまで延びて開口して成り、かつ、各ラグ溝は、タイヤ赤道面寄りの先端部からラグ溝の長手方向中央部までにわたる間に、二つの互いに離隔する先端部と中央部との分割領域のそれぞれにプラットフォームを有し、双方のプラットフォームは、ラグ溝の先端部の溝深さを、ラグ溝の中央部の溝深さより浅くする表面形状を有し、
トレッド部踏面におけるラグ溝先端位置と、接地幅の端に該当するトレッド部端との間にわたる垂直距離(L)に対する、上記ラグ溝先端位置から上記トレッド部端に下ろした垂線上の距離(L 1 )の比(L 1 /L)の値が0.1〜0.2の範囲内に設けたラグ溝先端部のプラットフォームで、踏面の法線上における、ラグ溝底ラインから踏面までの高さ(H 1 )に対する、その法線上でのラグ溝底ラインからのプラットフォーム高さ(h 1 )の比(h 1 /H 1 )の値が0.2〜0.6の範囲内にあり、かつ、トレッド部踏面におけるラグ溝先端位置と、接地幅の端に該当するトレッド部端との間にわたる垂直距離(L)に対する、上記ラグ溝先端位置から上記トレッド部端に下ろした垂線上の距離(L 2 )の比(L 2 /L)の値が0.2〜0.5の範囲内に設けたラグ溝中央部のプラットフォームで、踏面の法線上における、ラグ溝底ラインから踏面までの高さ(H 2 )に対する、その法線上でのラグ溝底ラインからのプラットフォーム高さ(h 2 )の比(h 2 /H 2 )の値が0.1〜0.4の範囲内にあることを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤである。
【0009】
ここに、接地幅とは、JATMA YEAR BOOK 1999の「G章、一般情報」に記載されている「接地幅」の定義に従う。ただし、同章の「規定の空気圧」は該当タイヤの最高空気圧とし、「規定の質量」には最大負荷能力の質量を適用する。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図2に基づき説明する。図1は、重荷重用空気入りラジアルタイヤ右半の要部断面図であり、図2は、この発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤ右半の要部断面図であり、図3は、図1に示すタイヤの右半踏面展開図である。
【0014】
図1〜図3において、重荷重用空気入りラジアルタイヤ(以下タイヤという)は、トレッド部1と、図示を省略した一対のサイドウォール部及び一対のビード部とを有する。また、タイヤは、各ビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり各部を補強する1プライ以上のラジアルカーカス(図示省略)と、ラジアルカーカスの外周でトレッド部を強化するベルト2とを備える。
【0015】
トレッド部1は、タイヤ赤道面Eの両側のトレッドゴム3に多数個のラグ4(図3参照)を備えるラグパターンを有し、各ラグを形成するためのラグ溝5を備える。図1、2は、説明の便宜上、タイヤ回転軸線方向に延びるのラグ溝5を示すが、図3に示すように、該軸線に対し傾斜して延びるラグ溝やジグザグ状に延びるラグ溝を含む。
【0016】
ここで、各ラグ溝5は、接地幅の3〜15%の範囲内の幅L0 をタイヤ赤道面Eより隔てた位置から各トレッド部1端に至るまで延びて各トレッド部1端に開口する。接地幅の定義は先に述べた通りである。
【0017】
また、図1に示す各ラグ溝5は、タイヤ赤道面E寄りの先端部から、ラグ溝5の長手方向中央部までにわたる間に、この先端部と中央部とを互いに連ねる連続領域にプラットフォーム6を有する。
【0018】
図2に示す各ラグ溝5は、タイヤ赤道面E寄りの先端部から、ラグ溝5の長手方向中央部までにわたる間に、二つの互いに離隔する先端部と中央部との分割領域それぞれに先端部プラットフォーム7と中央部プラットフォーム8とを有する。
【0019】
また、図1に示すプラットフォーム6及び図2に示すプラットフォーム7、8は、それぞれ、ラグ溝5の先端部の溝深さを、ラグ溝5の中央部の溝深さより浅くする表面形状を有するものとする。
【0020】
接地幅の3〜15%の範囲内の幅L0 をタイヤ赤道面Eより隔てた位置から各ラグ溝5の切り込みを始めること、そして、各ラグ溝5の先端部にプラットフォーム6、7を設けること、そして、これらプラットフォーム6、7はラグ溝5の先端部の溝深さを、ラグ溝5の中央部の溝深さより浅くする表面形状を有することにより、駆動トルクが集中するトレッドに1の中央部を強化することができ、ラグ溝5の溝底クラック発生とその進展とを抑制することができる。このことは、溝底の断面曲率半径の大小に左右されることはない。
【0021】
また、プラットフォーム6、8を設けることで、トレッドゴム3の摩耗中期〜後期にラグ4のチャンクアウトが発生し易いラグ溝5の中央部の摩耗ボリュームが増加するので、チャンクアウト発生を大幅に低減することができ、かつ摩耗寿命を向上させることができる。
【0022】
また、プラットフォーム6及びプラットフォーム7、8を設けても、ラグ溝5そのものは存在するので、適当なトラクション性を発揮することができる。さらに、溝底とベルト2との間のスキッドベースSBのゲージを増加する必要はないので、発熱耐久性を損なうことはなく、ベルト2及びトレッドゴム3の高温による故障発生のうれいはない。
【0023】
図1に示すプラットフォーム6は、ラグ溝5の先端部の始端SE からラグ溝5の中央部の終端(トレッド部1の端縁寄り)上縁EE に至る間に、ラグ溝5の溝深さを漸増させる表面形状を有する。これにより、上記の効果はさらに一層顕著なものとなる。
【0024】
さらに、実用上、図1及び図2において、トレッド部1の踏面1tにおけるラグ溝5先端位置Aと、接地幅(先に述べた定義に従う)の端に相当するトレッド部端TEとの間にわたる垂直距離L(mm)と、ラグ溝5先端位置Aからトレッド部端TEに下ろした垂線上の距離L1 (mm)とに関し、垂直距離Lに対する距離L1 の比L1 /Lの値が0.1〜0.2の範囲内にラグ溝5先端部のプラットフォーム6、7を有する。
【0025】
比L1 /Lの値が0.1〜0.2の範囲内のラグ溝5とプラットフォーム6、7とにおいて、踏面1tの法線上における、ラグ溝5の溝底ラインBLから踏面1tまでの高さH1 (mm)に対する、高さH1 上のラグ溝底ラインBLからのプラットフォーム高さh1 (mm)の比h1 /H1 の値は0.2〜0.6の範囲内とする。
【0026】
また、実用上、上記垂直距離L(mm)に対する、ラグ溝5先端位置Aからトレッド部端TEに下ろした垂線上の距離L2 (mm)の比L2 /Lの値が0.2〜0.5の範囲内にラグ溝5中央部のプラットフォーム6、8を有する。
【0027】
比L2 /Lの値が0.2〜0.5の範囲内のラグ溝5中央部とプラットフォーム6、8とにおいて、踏面1tの法線上における、ラグ溝5の溝底ラインBLから踏面1tまでの高さH2 (mm)に対する、高さH2 (mm)上のラグ溝底ラインBLからのプラットフォーム高さh2 (mm)の比h2 /H2 の値は0.1〜0.4の範囲内とする。なお、高さH1 、H2 は踏面1tの法線で測る。
【0028】
ここに溝底ラインBLとは、タイヤ種類毎及びタイヤサイズ毎に、デザインガイドなどにより定められている、タイヤ赤道面E上の溝深さNSD(mm)底位置と、実線で示す溝底線とを滑らかに連ねた線である。図1、2では、実線と、プラットフォーム6、7、8下部の二点鎖線との組合わせで溝底ラインBLを示す。
【0029】
ここに、比h1 /H1 の値が0.6を超え、比h2 /H2 の値が0.4を超えると、ラグ溝5の溝底の耐クラック性及びラグ4の耐チャンクアウト性は向上する反面、ラグ溝5のボリュームが不足し、トラクション性能が大幅に低下するため不可である。
【0030】
また、比h1 /H1 の値が0.2未満であり、比h2 /H2 の値が0.1未満では、所望する、ラグ溝5の溝底の耐クラック性向上及びラグ4の耐チャンクアウト性向上が得られないので不可である。
【0031】
【実施例】
建設車両用ラジアルプライタイヤで、サイズは40.00R57の1種、E−4(Rock Deep Tread)☆☆(ツースター)であり、図2に示すプラットフォーム7、8を備える実施例1〜5のタイヤを製造した。プラットフォーム7のみを備える他は各実施例タイヤに合わせた従来例タイヤと、従来例タイヤのスキッドベースSBのゲージの50%増しの比較例タイヤを合わせて製造した。
【0032】
実施例1〜5のタイヤ、従来例タイヤ及び比較例のタイヤについて、スキッドベースゲージ(SBG)、比h1/H1の値及び比h2/H2の値を表1に示す。なお、表1では、各実施例タイヤの適用図番も併記し、スキッドベースゲージ(SBG)を、溝深さNSDに数値を掛け合わせた0.2NSD、0.3NSDの表記として記載した。
【0033】
【表1】
【0034】
上記の各タイヤを供試タイヤとして、下記の5種類のテストを実施した。
(1)溝底耐クラック性、耐チャンクアウト性:
適用リム29.00/6.0にタイヤを組付け、これに7.00kgf/cm2 の最高空気圧を充填し、超大型リヤダンプの駆動軸にデュアルで4本装着し、走行速度20〜40km/hで、残溝深さが新品時の20%となるまで走行させ、ラグ溝5の溝底に生じたクラック長さを測定した。測定結果は、従来例タイヤを100とする指数にて表した。値は小さい程良い。同時に耐チャンクアウト性をゴムもげの度合いで評価した。ゴムもげ度合いは、目視により、大、中、小の3ランクに分け、小なる程良いとした。
【0035】
(2)耐摩耗性:
上記の実車による実地走行により測定した。測定時期は上記と同じ残溝深さが新品時の20%時期である。
(3)トラクション性能:
超大型リヤダンプのオペレータの100点満点法による評点付けを行った。評点の100〜80点は問題ないレベル、70〜60点は不足を感じるレベル、そして、50〜40点は車両速度の調整を要するレベルとした。
【0036】
(4)耐発熱性:
適用リム29.00/6.0にタイヤを組付け、これに7.00kgf/cm2 の最高空気圧を充填し、最高空気圧7.00kgf/cm2 に対応する最大負荷能力に相当する荷重60000kgf を負荷して、表面速度10km/hで回転するドラムに押し当て、24連続走行後のタイヤ温度を測定した。測定は、トレッド部1の幅方向に等間隔の7点p(図3に示す)に穿孔した穴の中に熱伝対を差し込み、ベルト2の最外層近傍位置の温度を測定した。測定結果は7点pの平均温度で纏め、従来例タイヤの平均温度を基準とし、この基準値に対する±値で評価した。プラス値が大きい程悪い。なお、上記の適用リム、最高空気圧及び最大負荷能力はJATMA YEAR BOOK 1999に従う。
【0037】
以上の5種類のテスト結果を表1に示す。表1から、各実施例タイヤは、従来例タイヤ対比、耐発熱性、耐摩耗性、トラクション性能を従来例タイヤと同等の性能に保持した上で、ラグ溝5の耐溝底クラック性と、耐チャンクアウト性とが大幅に向上していることが分かる。
【0038】
【発明の効果】
この出願の請求項1に記載した発明によれば、従来タイヤがもつ優れたトラクション性能及び発熱耐久性を保持した上で、ラグ溝耐溝底クラック性と、ラグの耐チャンクアウト性との両者を有利に向上させた重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 タイヤの右半要部断面図である。
【図2】 この発明の別のタイヤの右半要部断面図である。
【図3】 図1に示すタイヤの右半踏面展開図である。
【符号の説明】
1 トレッド部
1t 踏面
2 ベルト
3 トレッドゴム
4 ラグ
5 ラグ溝
6、7、8 プラットフォーム
E タイヤ赤道面
TE トレッド部端
A ラグ溝先端位置
SE プラットフォームの始端
EE プラットフォーム終端上縁
BL ラグ溝底ライン
H1 、H2 ラグ溝底ラインから踏面までの高さ
h1 、h2 ラグ溝底ラインからプラットフォーム表面までの高さ
Claims (1)
- トレッド部の両側に形成したラグパターンを備える重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
ラグを形成する各ラグ溝は、タイヤ赤道面より接地幅の3〜15%の範囲内の幅(L0)を隔てた位置から各トレッド部端に至るまで延びて開口して成り、かつ、
各ラグ溝は、タイヤ赤道面寄りの先端部からラグ溝の長手方向中央部までにわたる間に、二つの互いに離隔する先端部と中央部との分割領域のそれぞれにプラットフォームを有し、
双方のプラットフォームは、ラグ溝の先端部の溝深さを、ラグ溝の中央部の溝深さより浅くする表面形状を有し、
トレッド部踏面におけるラグ溝先端位置と、接地幅の端に該当するトレッド部端との間にわたる垂直距離(L)に対する、上記ラグ溝先端位置から上記トレッド部端に下ろした垂線上の距離(L 1 )の比(L 1 /L)の値が0.1〜0.2の範囲内に設けたラグ溝先端部のプラットフォームで、
踏面の法線上における、ラグ溝底ラインから踏面までの高さ(H 1 )に対する、その法線上でのラグ溝底ラインからのプラットフォーム高さ(h 1 )の比(h 1 /H 1 )の値が0.2〜0.6の範囲内にあり、かつ、
トレッド部踏面におけるラグ溝先端位置と、接地幅の端に該当するトレッド部端との間にわたる垂直距離(L)に対する、上記ラグ溝先端位置から上記トレッド部端に下ろした垂線上の距離(L 2 )の比(L 2 /L)の値が0.2〜0.5の範囲内に設けたラグ溝中央部のプラットフォームで、
踏面の法線上における、ラグ溝底ラインから踏面までの高さ(H 2 )に対する、その法線上でのラグ溝底ラインからのプラットフォーム高さ(h 2 )の比(h 2 /H 2 )の値が0.1〜0.4の範囲内にあることを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
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