JP4707861B2

JP4707861B2 - 重荷重用タイヤ

Info

Publication number: JP4707861B2
Application number: JP2001103021A
Authority: JP
Inventors: 兼一郎入宮
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2021-04-02
Also published as: JP2002293110A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
偏磨耗抑制のため、周方向溝の溝底に設けた段差陸部を有する重荷重用タイヤの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高速走行するトラック、バスなどの重荷重用車両に用いられるタイヤは、通常周方向に複数の溝を有するトレッドパターンを具えるが、これらのタイヤは、その磨耗寿命に達する前に、リブ周辺の偏磨耗によりタイヤ寿命を低下させるという問題があり、これに対して、周方向溝の溝底に段差陸部を設け、これに、すべり方向の負荷を負担させることにより、偏磨耗の加速度的進行を有効に抑制できることが知られている。図４（ａ）は、この従来技術における段差陸部の平面図、図４（ｂ）は、このＢ−Ｂ断面図である。周方向溝９１は陸部９２を区画するとともに、その溝底から***する段差陸部９３を有している。この段差陸部の頂面９５は、陸部９２よりややタイヤ半径方向内方に位置していて、タイヤの転動時、この頂面９５は路面に引きずられここに制動方向のせん断力が集中し、周辺の陸部に対するせん断力が低減し偏磨耗が抑制される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この段差陸部９３は、もともとの周方向溝９１をサイド溝９４Ｒと９４Ｌに分割するとともに、その溝容積を低下させ、その結果、ウエット性能の低下を招く。この段差陸部９３による容積低下を抑制するために、通常、サイド溝壁の立った周方向溝９１が用いられる。しかし、溝壁が立って、溝壁角度が小さくなると、サイド溝に石を挟みこみ抜けなくなる、いわゆる、石噛み現象が発生しやすくなる。石噛みが発生するとすると、そこにクラックが入り、タイヤの破壊に至るという問題を起こす。これを防止するために、溝幅を広げようとすると、陸部面積を減少させることになり、タイヤの耐磨耗性能を低下させる。
【０００４】
溝形状と石噛みとの関係を示す図３を参照して、以上のことを詳述する。図３において、縦軸は溝深さに対する溝幅の割合を、横軸は溝壁角度を示すが、溝壁角度は横軸の左側の方が小さく溝壁が立っている。また、直線Ｌ上の点で表される溝は、溝底のない、三角形状となることを意味しており、この線の上方は溝が逆台形形状となる領域、この線の下方は溝の存在しない領域である。直線Ｌより上の領域はさらに、石噛みがほとんど発生しない安全域Ａ、悪路走行時、石噛みの発生の可能性のある悪路危険域Ｂ，および、通常走行でも石噛みの発生の危険性のある危険域Ｃに分割される。同じ溝壁角度、同じ溝深さで、溝幅を小さくしてゆくと、最初のＸ点では石噛みは発生しない安全域Ａ内にあるが、悪路危険域を過ぎて危険域Ｃ内のＹ点では、石噛みが発生しやすくなる。溝壁角度が小さいほど、また、溝幅が狭いほど、石噛みの頻度は発生しやすくなるので、図３の各領域の境界線は右下がりの図となっている。
【０００５】
図３において、従来の段差陸部を有する周方向溝においては、先述の通り、溝壁を急角度に立てて溝容積を確保せざるを得ず、また溝幅を広げるわけにも行かなかったため、危険域Ｃから脱することが難しかった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、溝内に設けた段差陸部の耐偏磨耗効果を損なうことなく、また、陸部面積を縮小して耐磨耗性を犠牲にすることもなく、その両側のサイド溝での石噛みの発生を抑制してなる重荷重タイヤを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明はなされたものであり、その要旨構成ならびに作用を以下に示す。
請求項１に記載の重荷重用タイヤは、タイヤのトレッド部表面に、一定幅で周方向に延在する周方向溝を含む溝部と、これらの溝部により区画された陸部とを有し、少なくとも一本の周方向溝に、その溝底より***して、トレッド部の輪郭線よりタイヤ半径方向内方に、転動時に接地する高さを有する頂面をもち、周方向に延在する段差陸部を設けるとともに、この頂面の、周方向に延在する縁部のうち少なくとも一方を、周方向に沿って蛇行させて、前記陸部と前記周方向溝との境界を形成する陸部縁と、前記頂面の縁部との間隔を周方向に変化させ、該間隔が狭い狭幅部分と、該間隔が広い広幅部分とを周方向に交互に形成してなるものである。
【０００８】
このタイヤによれば、段差陸部の縁部が蛇行することにより、もともとの周方向溝内に段差陸部を設けてできる両側のサイド溝は、幅の狭い部分と広い部分を交互にもつことになる。狭幅の部分では石噛みがより高い頻度で発生するが、狭幅部分は周方向には短い範囲に限定されているので、タイヤの転動にともなう段差陸部の変形により、噛んだ石をすぐにサイド溝から排出でき、タイヤの破損にいたることはない。また、広幅部分はもともと、石噛みに対する安全領域なので、石噛みが発生することはない。
【０００９】
請求項２に記載のタイヤは、請求項１に記載するところにおいて、段差陸部の頂面の幅は、一定にしてなるものである。
【００１０】
これによれば、頂面が一定幅で設けられているので、周方向に均一に段差陸部が機能し、偏磨耗を効果的に抑制することができる。
【００１１】
請求項３に記載のタイヤは、請求項１〜２のいずれかに記載するところにおいて、段差陸部の頂面の縁部が一定周期で蛇行してなるものである。
【００１２】
これによれば、段差陸部の頂面の縁部は一定周期で蛇行しているので、段差陸部を設けたことによる偏磨耗抑制効果を全周にわたり均一に発揮することができるともに、サイド溝の狭幅部分に噛みこんだ石の排出効果を全周にわたり得ることができる。
【００１３】
請求項４に記載のタイヤは、請求項１〜３のいずれかに記載するところにおいて、タイヤの軸を含む横断面において、周方向溝と陸部との境界線を構成する、周方向溝の一方の陸部縁と、この陸部縁に近い側の段差陸部頂面縁とのタイヤ軸方向に沿った間隔の最大値と最小値との比を1.2以上としてなるものである。
【００１４】
これによれば、陸部縁とこの陸部縁に近い側の段差陸部頂面縁とのタイヤ軸方向に沿った間隔の最大値と最小値との比が1.2以上としたので、サイド溝の狭幅部分に噛みこんだ石を有効に排出することができる。
【００１５】
請求項５に記載のタイヤは、請求項１〜４のいずれかに記載するところにおいて、陸部縁と、この陸部縁に近い側の段差陸部頂面縁とのタイヤ軸方向に沿った間隔の最大値と最小値との比を15.0以下としてなるものである。
【００１６】
陸部縁とこの陸部縁に近い側の段差陸部頂面縁とのタイヤ軸方向に沿った間隔の最大値と最小値との比が15.0を越えると、段差陸部を設けたことによる偏磨耗抑制効果を十分に発揮できず、むしろ、蛇行振幅が大きいことによる新たな偏磨耗の発生を招くことになるので、この比を15.0以下とするこのタイヤは好適なものである。
【００１７】
請求項６に記載のタイヤは、請求項１〜５のいずれかに記載するところにおいて、段差陸部の頂面の縁部の周方向の蛇行周期を、タイヤ周長の1/30〜1/100としてなるものである。
【００１８】
段差陸部の頂面の縁部の周方向の蛇行周期を、タイヤ周長の1/30を越えると、サイド溝幅の周方向の変化が緩やかなため、狭幅部分に噛みこんだ石を有効に排出できなくなり、また、蛇行周期がタイヤ周長の1/100に満たないと、段差陸部を設けたことによる偏磨耗抑制効果を十分に発揮できず、むしろ、蛇行周期が短いことによる新たな偏磨耗の発生を招くことになるので、蛇行周期をタイヤ周長の1/30〜1/100とするこのタイヤは好適なものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る重荷重用タイヤの実施の形態について図１〜図２に基づいて説明する。図１は本発明に係るタイヤのトレッド部をその半径方向外側からみた、段差陸部の平面図である。図２（ａ）は図１のａ−ａ’ 断面、図２（ｂ）は図１のｂ−ｂ’ 断面を示す断面図である。
【００２０】
図１に示す通り、このタイヤは、その周方向に延在して陸部１２を区画する周方向溝１１の中に蛇行ピッチＰで波状に蛇行して、周方向に延在する段差陸部１３を設けている。この段差陸部１３は周方向溝を右側のサイド溝１４Ｒ，左側のサイド溝１４Ｌに区画する。
【００２１】
そして、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、段差陸部１３は、陸部よりＤだけ径方向に低く設けられた頂面１５を有していて、接地転動時、すべり成分を負担して、陸部１２の偏磨耗の進行を抑制する働きをもたらしている。
【００２２】
図１において、段差陸部１３が蛇行していることにより、陸部１２と周方向溝１１の境界を形成する陸部縁２１と、段差陸部１３の頂面１５の頂面縁２２とのタイヤ軸方向に沿った間隔が周期的に変化し、サイド溝１４Ｒ、１４Ｌにそれぞれ狭幅部分Ｒｎと広幅部分Ｒｗとを交互に配設する。サイド溝の狭幅部分Ｒｎは、図３に示す危険域Ｃに属する点で表される断面形状を有しているため、石を噛みやすいが、この狭幅部分Ｒｎは、周方向には短い範囲に限定されているため、転動時の段差陸部１３の変形により噛んだ石を簡単に排出することができる。また、サイド溝の広幅部分Ｒｗは、図３に示す安全域Ａに属する点で表される断面形状を有しているので、悪路走行時でも石を噛む確率は極めて低い。
【００２３】
図１において、具体的寸法の例は以下の通りである。タイヤサイズは２９５／７５Ｒ２２５、周方向溝１１の溝幅Ｗは30mm、溝深さHは15.5mm、溝角度αは2.5度、段差陸部１３の陸部１２との段差Dは2.5mm、および、頂面１５の幅Ｔは8mmである。また、この段差陸部１３は正弦波状に蛇行しており、その周期Ｐは70mm、陸部縁２１と段差陸部１３の頂面１５の頂面縁２２とのタイヤ軸方向に沿った間隔の最大値Ｚｍａｘは18mm、最小値Ｚｍｉｎは4mmであり、従ってこの最小値に対する最大値の割合は4.5である。
【００２４】
【実施例】
図１の実施例のタイヤと図４に示す従来例のタイヤを比較した。実施例のタイヤの寸法緒元は、前述の通りであり、従来例のタイヤは、実施例のタイヤの段差陸部を周方向にまっすぐ、周方向溝の中央に延在させたものであり、したがって、他の寸法諸元である周方向溝の溝幅、溝深さ、段差陸部の頂面の幅、頂面の段差等は実施例のものと同じである。
【００２５】
また、石噛み評価の方法は次の通りである。すなわち、米国において、インターステートと地方の一般道路との両方を含む高速道路を実地走行し、５０００マイル走行後の石噛み個数をカウントして評価し比較した。その結果、従来例のタイヤの石噛み個数を１００とすると、実施例のタイヤの石噛み個数は２０個となり、耐石噛み性能を大幅に改善することができた。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明によれば、段差陸部を周方向溝内に蛇行させて設けているので、耐磨耗性能や耐偏磨耗性能を損なわずに、石噛みの発生しにくいタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタイヤの周方向溝の平面図である。
【図２】図１のａ−ａ’ 矢視、およびｂ−ｂ’ 矢視を示す矢視図である。
【図３】溝形状と石噛みの関係を図式的にあらわす関係図である。
【図４】従来のタイヤの周方向溝の平面図である。
【符号の説明】
１１周方向溝
１２陸部
１３段差陸部
１４Ｌ、１４Ｒサイド溝部
１５段差陸部の頂面
２１陸部縁
２２段差陸部頂面縁
Ｒｎサイド溝の狭幅部分
Ｒｗサイド溝の広幅部分

Claims

タイヤのトレッド部表面に、一定幅で周方向に延在する周方向溝を含む溝部と、これらの溝部により区画された陸部とを有し、
少なくとも一本の周方向溝に、その溝底より***して、トレッド部の輪郭線よりタイヤ半径方向内方に、転動時に接地する高さを有する頂面をもち、周方向に延在する段差陸部を設けるとともに、
この頂面の、周方向に延在する縁部のうち少なくとも一方を、周方向に沿って蛇行させて、前記陸部と前記周方向溝との境界を形成する陸部縁と、前記頂面の縁部との間隔を周方向に変化させ、該間隔が狭い狭幅部分と、該間隔が広い広幅部分とを周方向に交互に形成してなる重荷重用タイヤ。
段差陸部の頂面の幅は、一定にしてなる請求項１に記載の重荷重用タイヤ。
段差陸部の頂面の縁部が一定周期で蛇行してなる請求項１〜２のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
タイヤの軸を含む横断面において、周方向溝と陸部との境界線を構成する、周方向溝の一方の陸部縁と、この陸部縁に近い側の段差陸部頂面縁とのタイヤ軸方向に沿った間隔の最大値と最小値との比を1.2以上としてなる請求項１〜３のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
陸部縁と、この陸部縁に近い側の段差陸部頂面縁とのタイヤ軸方向に沿った間隔の最大値と最小値との比を15.0以下としてなる請求項１〜４のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
段差陸部の頂面の縁部の周方向の蛇行周期を、タイヤ周長の1/30〜1/100としてなる請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。