JPWO2003051651A1 - 重荷重用タイヤ - Google Patents

Abstract

第２のベルトプライ７Ｂからのトレッド厚さをＴとしたとき、タイヤ赤道Ｃからトレッド接地半巾ＷＴ／２の０．５〜０．７倍の距離を隔てた領域Ｙに、前記トレッド厚さＴが最小値Ｔｍｉｎとなる最小位置Ｑｔを設ける。前記最小値Ｔｍｉｎとタイヤ赤道Ｃでのトレッド厚さＴｃとの比Ｔｍｉｎ／Ｔｃを０．９２〜０．９７、第２のベルトプライ７Ｂの外端でのトレッド厚さＴｂと前記トレッド厚さＴｃとの比Ｔｂ／Ｔｃを０．９５〜１．１０とする。カーカス６からのトレッド厚さをＫとしたとき、前記領域Ｙ内に、トレッド厚さＫが最小値Ｋｍｉｎとなる最小位置Ｑｋを設ける。前記最小値Ｋｍｉｎと、タイヤ赤道Ｃでのトレッド厚さＫｃとの比Ｋｍｉｎ／Ｋｃを０．９７〜０．９９８、第２のベルトプライ７Ｂの外端でのトレッド厚さＫｂと前記トレッド厚さＫｃとの比Ｋｂ／Ｋｃを１．２〜１．５とする。

Description

技術分野
本発明は、第２のベルトプライ及びカーカスからのトレッド厚さを特定することにより摩耗の均一化を図った重荷重用タイヤに関する。
背景技術
例えば重荷重用タイヤでは、一般に、そのトレッド輪郭形状ａは、図３に略示するように、加硫金型内においては単一の円弧状に形成されている。
しかし、このようなタイヤは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規内圧状態においては、タイヤ赤道からトレッド接地半巾の０．５〜０．７倍の距離を隔てた領域Ｙで、トレッド面が半径方向外方に膨出する傾向がある。そのため、膨出部分ｂとトレッド接地端ｅとの間の周長差が大きくなって、トレッド接地端側のトレッド面に路面との滑りが発生し、いわゆる肩落ち摩耗等の偏摩耗が生じやすくなる。
他方、この肩落ち摩耗を抑えるために、加硫金型内でのトレッド輪郭形状を、トレッド接地端側部分をタイヤ赤道側に比して曲率半径が大な円弧で形成したダブルラジアス形状とすることで、正規内圧状態におけるトレッド輪郭形状を、単一円弧に近づけ、これによって肩落ち摩耗を抑制する技術が、例えば特開平７−１６４８２３号公報等に提案されている。
しかしこのような技術は、肩落ち摩耗はある程度抑制されるものの、前記領域Ｙで、新たな偏摩耗を招くという問題がある。特に、前記領域Ｙに縦主溝が配される場合には、この縦主溝の溝側縁で摩耗するいわゆる軌道摩耗が顕著となる傾向となる。
なお従来から、タイヤの接地面形状と偏摩耗とには相関関係があり、接地長さが短くなる部分で滑りが生じ、摩耗が早くなる傾向にあることが知られている。そこで、本発明者は、この接地面形状を改善し、肩落ち摩耗、軌道摩耗などの偏摩耗を抑制して摩耗の均一化を図るべく研究した。
その結果、接地面形状は、ベルト層における第２のベルトプライからトレッド面までのトレッド厚さ、及びカーカスからトレッド面までのトレッド厚さに相関関係があり、各トレッド厚さを規制することにより接地面形状の適正化を図りうることを究明し得た。
即ち本発明の目的は、第２のベルトプライからのトレッド厚さ、及びカーカスからのトレッド厚さを規制することを基本として、接地面形状を改善せしめ、摩耗の均一化を図りうる重荷重用タイヤを提供することにある。
発明の開示
本願の請求の範囲第１項の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカス、及びトレッド部の内方かつカーカスの外側に配されかつカーカス側の第１のベルトプライとその外側の第２のベルトプライとを含むベルト層を具えた重荷重用タイヤであって、
前記第２のベルトプライは、曲率半径Ｒｂが４５０〜７００ｍｍの単一円弧で凸状に湾曲するとともに、
トレッド面の輪郭線と前記第２のベルトプライとの間のトレッド厚さをＴとしたとき、タイヤ赤道Ｃからトレッド接地半巾の０．５〜０．７倍の距離を隔てた領域Ｙに、前記トレッド厚さＴが最小値Ｔｍｉｎとなるトレッド厚さ最小位置Ｑｔを有するとともに、この最小値Ｔｍｉｎと前記タイヤ赤道Ｃの位置でのトレッド厚さＴｃとの比Ｔｍｉｎ／Ｔｃは０．９２〜０．９７、かつ前記第２のベルトプライの外端の位置でのトレッド厚さＴｂと前記トレッド厚さＴｃとの比Ｔｂ／Ｔｃは０．９５〜１．１０、
しかも、トレッド面の前記輪郭線と前記カーカスとの間のトレッド厚さをＫとしたとき、前記領域Ｙに、前記トレッド厚さＫが最小値Ｋｍｉｎとなるトレッド厚さ最小位置Ｑｋを有するとともに、この最小値Ｋｍｉｎと前記タイヤ赤道Ｃの位置でのトレッド厚さＫｃとの比Ｋｍｉｎ／Ｋｃは０．９７〜０．９９８、かつ前記第２のベルトプライの外端の位置でのトレッド厚さＫｂと前記トレッド厚さＫｃとの比Ｋｂ／Ｋｃは１．２〜１．５としたことを特徴としている。
【００１３】
なお本明細書において、「トレッド接地半巾」とは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規内圧状態のタイヤに正規荷重を負荷した時に接地するトレッド接地面のタイヤ軸方向外端（トレッド接地端Ｅ）と、タイヤ赤道Ｃとの間の距離を意味する。
又前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば
・ＪＡＴＭＡであれば、標準リムよりリム幅の狭いリムがあるサイズは、「標準リムより１ランク狭いリム幅のリム」、標準リムよりリム幅の狭いリムが設定されていないサイズについては、「標準リム」を意味し、
・ＴＲＡであれば、”Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”よりリム幅の狭いリムがあるサイズは、「”Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”より１ランク狭いリム幅のリム」、”Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”よりリム幅の狭いリムが設定されていないサイズについては、「”Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”」を意味し、
・ＥＴＲＴＯであれば、”Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”よりリム幅の狭いリムがあるサイズは、「”Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”より１ランク狭いリム幅のリム」、”Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”よりリム幅の狭いリムが設定されていないサイズについては、「”Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”」を意味する。
また前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表”ＴＩＲＥ ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば”ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥ”であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。また前記「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表”ＴＩＲＥ ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば”ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ”である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明の重荷重用タイヤが、トラック・バス用等である場合の断面図、図２はそのトレッド部を拡大して示す断面図である。
図１において、重荷重用タイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の外側に配されるベルト層７とを具える。
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して７０〜９０度の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａからなり、カーカスコードとして、スチール等の金属コードが使用される。
又前記カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間に跨るプライ本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の周りを内から外に折り返して係止される折返し部６ｂを有する。このプライ本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外方にのびるビードエーペックスゴム８が配置され、ビード部４からサイドウォール部３にかけて補強している。
前記ベルト層７は、ベルトコードとして金属コードを用いた３枚以上のベルトプライから形成される。本例では、スチールコードをタイヤ周方向に対して例えば６０±１５°の角度で配列してなりかつ半径方向最内に配される第１のベルトプライ７Ａと、タイヤ周方向に対して例えば１０〜３５°の小角度で配列する第２〜４のベルトプライ７Ｂ、７Ｃ、７Ｄとの４枚構造の場合を例示している。
このベルト層７では、第１のベルトプライ７Ａのタイヤ軸方向のプライ巾は、第２のベルトプライ７Ｂのプライ巾に比して小かつ第３のベルトプライ７Ｃのプライ巾と略同一としており、最大巾となる第２のベルトプライ７Ｂのプライ巾ＷＢをトレッド接地巾ＷＴの０．８０〜０．９５倍とすることにより、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して補強し、かつトレッド剛性を高めている。なお最も巾狭となる第４のベルトプライ７Ｄは、第１〜３のベルトプライ７Ａ〜７Ｄ及びカーカス６を外傷より保護するブレーカとして機能している。
次に、前記タイヤ１は、トレッド部２に、周方向に連続してのびる２本以上の縦主溝Ｇを有するトレッドパターンを設けている。この縦主溝Ｇは、溝巾が３ｍｍ以上の溝体であり、直線状又はジグザグ状を有して周方向に延在する。
なお本例では、前記縦主溝Ｇが、タイヤ赤道Ｃの両側の内の縦主溝Ｇｉと、その外側の外の縦主溝Ｇｏとの４本からなる場合を例示しており、この外の縦主溝Ｇｏが、タイヤ軸方向最外側のショルダー溝Ｇｓを構成している。
又前記ショルダー溝Ｇｓは、その溝中心線Ｎが、タイヤ赤道Ｃからトレッド接地半巾ＷＴ／２の０．５〜０．７倍の距離を隔てた領域Ｙを通り、これによって、前記トレッド部２を、ショルダー溝Ｇｓより内側のトレッドセンター部Ｊｃと、外側のトレッドショルダー部Ｊｓとに区分している。なおショルダー溝Ｇｓが、ジグザグ溝の場合には、ジグザグの振幅の中心を、溝中心線Ｎとする。
そして本実施形態では、このようなタイヤ１における摩耗の均一化を図るために、トレッド面の輪郭線Ｓ（以下トレッド輪郭線Ｓという）と前記第２のベルトプライ７Ｂとの間のトレッド厚さＴ、及び前記トレッド輪郭線Ｓとカーカス６からのトレッド厚さＫを、夫々、以下の如く特定している。
詳しくは、図２に示すように、
（１）前記トレッド厚さＴにおいて、
・ 前記領域Ｙ内に、前記トレッド厚さＴが最小値Ｔｍｉｎとなるトレッド厚さ最小位置Ｑｔを設け、
・ 前記最小値Ｔｍｉｎと、タイヤ赤道Ｃの位置でのトレッド厚さＴｃとの比Ｔｍｉｎ／Ｔｃを、０．９２〜０．９７に設定し、
・ 前記第２のベルトプライ７Ｂの外端の位置でのトレッド厚さＴｂと、前記トレッド厚さＴｃとの比Ｔｂ／Ｔｃを、０．９５〜１．１０に設定し、
（２）前記トレッド厚さＫにおいて、
・ 前記領域Ｙ内に、前記トレッド厚さＫが最小値Ｋｍｉｎとなるトレッド厚さ最小位置Ｑｋを設け、
・ 前記最小値Ｋｍｉｎと、タイヤ赤道Ｃの位置でのトレッド厚さＫｃとの比Ｋｍｉｎ／Ｋｃを、０．９７〜０．９９８に設定し、
・ 前記第２のベルトプライ７Ｂの外端の位置でのトレッド厚さＫｂと、前記トレッド厚さＫｃとの比Ｋｂ／Ｋｃを、１．２〜１．５に設定している。
このとき、前記トレッド厚さＴ、Ｋは、各トレッド厚さ最小位置Ｑｔ、Ｑｋからタイヤ赤道Ｃの位置、及び第２のベルトプライの外端の位置まで増加している。又前記トレッド厚さ最小位置Ｑｔ、Ｑｋの位置は、互いに相違しても良いが、一般には同位置となる。
ここで、前記トレッド厚さＴ、Ｋと、接地面形状との間には相関関係があり、各トレッド厚さＴ、Ｋを前述の如く規制することにより、接地形状において、前記領域Ｙで発生傾向にある膨出を抑制しつつ、トレッド接地端Ｅでの接地長さ不足を抑えうるなど、接地面形状を改善することができ、摩耗の均一化を達成しうるのである。
なおトレッド厚さＴにおける、前記比Ｔｍｉｎ／Ｔｃが０．９７より大であると、前記領域Ｙで発生傾向にある前記膨出を抑える効果がなくなり、逆に比Ｔｍｉｎ／Ｔｃが０．９２より小であると、この領域Ｙでの接地長さが過小となって、前記ショルダー溝Ｇｓに軌道摩耗が発生する。
又トレッド厚さＴにおける、前記比Ｔｂ／Ｔｃが０．９５より小であると、トレッド接地端Ｅでの接地長さが過小となって肩落ち摩耗が発生し、又比Ｔｂ／Ｔｃが１．１０より大となると、逆に、トレッド接地端Ｅでの接地長さが過大となって、トレッドセンター部Ｊｃでの摩耗が助長されるなど、所謂センター摩耗が発生傾向となる。
又トレッド厚さＫにおいても同様であり、前記比Ｋｍｉｎ／Ｋｃが０．９９８より大であると、前記領域Ｙで発生傾向にある前記膨出を抑える効果がなくなり、逆に比Ｋｍｉｎ／Ｋｃが０．９７より小であると、この領域Ｙでの接地長さが過小となって、前記ショルダー溝Ｇｓに軌道摩耗が発生する。又前記比Ｋｂ／Ｋｃが１．２より小であると、トレッド接地端Ｅでの接地長さが過小となって肩落ち摩耗が発生し、又比Ｋｂ／Ｋｃが１．５０より大となると、逆に、トレッド接地端Ｅでの接地長さが過大となって、トレッドセンター部Ｊｃでの摩耗が助長されるなど、所謂センター摩耗が発生傾向となる。
なおこのような、トレッド厚さＴ、Ｋによる接地面形状の改善は、前記第２のベルトプライ７Ｂが、曲率半径Ｒｂが４５０〜７００ｍｍの凸状の単一円弧をなす場合に発揮することができ、ベルトプライ７Ｂの曲率半径Ｒｂが前記範囲から外れる場合、及び単一円弧以外の曲線で形成される場合には、トレッド厚さＴ、Ｋと接地面形状との相関関係が弱くなり、摩耗の均一化が充分達成されなくなる。又前記トレッド厚さＴ、Ｋの分布を得るために、本例では、前記トレッドセンター部Ｊｃにおけるトレッド輪郭線Ｓを、単一円弧或いは複数円弧を用いた凸円弧状の輪郭線Ｓ１により形成するとともに、前記トレッドショルダー部Ｊｓにおけるトレッド輪郭線Ｓを、略直線状の輪郭線Ｓ２によって形成している。
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
図１の構造をなすタイヤサイズ２９５／８０Ｒ２２．５の重荷重用タイヤを、表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの偏摩耗性能をテストし、その結果を表１に示す。
なお表１中の接地長さは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規内圧状態のタイヤに正規荷重を負荷した時の接地面形状において測定した周方向長さであって、タイヤ赤道での接地長さをＬ１、ショルダー溝Ｇｓのタイヤ赤道側溝側縁（本例では、タイヤ赤道からの距離６０ｍｍ）での接地長さをＬ２、ショルダー溝Ｇｓの接地端側溝側縁（本例では、タイヤ赤道からの距離７６ｍｍ）での接地長さをＬ３、接地端Ｅでの接地長さをＬ４としている。接地長さの変化が少ない方が、摩耗の均一化が高く優れている。
（１）摩耗性能；
試供タイヤを、リム（２２．５×８．２５；標準リムより１ランク狭いリム幅のリム）、内圧（９００ｋＰａ）にて、トラック（２−２・Ｄタイプ）の全輪に装着し、１００、０００ｋｍの距離を走行するとともに、走行後の、各位置での摩耗量を測定した。なおタイヤ赤道での摩耗量をＺ１、ショルダー溝Ｇｓのタイヤ赤道側溝側縁（本例では、タイヤ赤道からの距離６０ｍｍ）での摩耗量をＺ２、ショルダー溝Ｇｓの接地端側溝側縁（本例では、タイヤ赤道からの距離７６ｍｍ）での摩耗量をＺ３、接地端Ｅでの摩耗量をＺ４とし、比較例１を１００とした指数で評価している。値が小さい方が摩耗量が少ない。

表の如く実施例のタイヤは、偏摩耗が改善されているのが確認できる。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明にかかわるタイヤは、第２のベルトプライからのトレッド厚さ、及びカーカスからのトレッド厚さを規制することにより、接地面形状を改善することができ、耐偏摩耗性能を向し摩耗の均一化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の一実施例のタイヤの断面図、
図２は、そのトレッド部を拡大して示す断面図、
図３は、従来タイヤにおけるトレッド輪郭形状を示す線図である。

Claims (4)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカス、及びトレッド部の内方かつカーカスの外側に配されかつカーカス側の第１のベルトプライとその外側の第２のベルトプライとを含むベルト層を具えた重荷重用タイヤであって、
   前記第２のベルトプライは、曲率半径Ｒｂが４５０〜７００ｍｍの単一円弧で凸状に湾曲するとともに、
   トレッド面の輪郭線と前記第２のベルトプライとの間のトレッド厚さをＴとしたとき、タイヤ赤道Ｃからトレッド接地半巾の０．５〜０．７倍の距離を隔てた領域Ｙに、前記トレッド厚さＴが最小値Ｔｍｉｎとなるトレッド厚さ最小位置Ｑｔを有するとともに、この最小値Ｔｍｉｎと前記タイヤ赤道Ｃの位置でのトレッド厚さＴｃとの比Ｔｍｉｎ／Ｔｃは０．９２〜０．９７、かつ前記第２のベルトプライの外端の位置でのトレッド厚さＴｂと前記トレッド厚さＴｃとの比Ｔｂ／Ｔｃは０．９５〜１．１０、
   しかも、トレッド面の前記輪郭線と前記カーカスとの間のトレッド厚さをＫとしたとき、前記領域Ｙに、前記トレッド厚さＫが最小値Ｋｍｉｎとなるトレッド厚さ最小位置Ｑｋを有するとともに、この最小値Ｋｍｉｎと前記タイヤ赤道Ｃの位置でのトレッド厚さＫｃとの比Ｋｍｉｎ／Ｋｃは０．９７〜０．９９８、かつ前記第２のベルトプライの外端の位置でのトレッド厚さＫｂと前記トレッド厚さＫｃとの比Ｋｂ／Ｋｃは１．２〜１．５としたことを特徴とする重荷重用タイヤ。
2. 前記各トレッド厚さＴ、Ｋは、各トレッド厚さ最小位置Ｑｔ、Ｑｋからタイヤ赤道Ｃの位置、及び第２のベルトプライの外端の位置まで増加することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の重荷重用タイヤ。
3. 前記トレッド部は、周方向に連続してのびる２本以上の縦主溝を有し、かつ該縦主溝のうちのタイヤ軸方向最外側に配されるショルダー溝は、その溝中心線が、前記領域Ｙを通ることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の重荷重用タイヤ。
4. 前記ベルト層のベルトコード及びカーカスのカーカスコードが金属コードであることを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項の何れかに記載の重荷重用タイヤ。

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