| 【発明の名称】 |
重荷重用タイヤ |
| 【発明者】 |
【氏名】黒木 武
【住所又は居所】兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内
【氏名】西 実
【住所又は居所】兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内
【氏名】君嶋 隆広
【住所又は居所】兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内
【氏名】津田 訓
【住所又は居所】兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】耐偏摩耗性能を高め、摩耗の均一化を図る。
【解決手段】接地面形状１０の輪郭線Ｆにおいて、この輪郭線Ｆの接線Ａのタイヤ軸方向線に対する接線角度をαとしたとき、トレッド接地端Ｅにおける接線角度α１は２５°以下である。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での接線角度αの最小値α２と、タイヤ赤道Ｃからトレッド接地半巾ＷＴ／２の０．９倍の距離を隔てた位置Ｐｑでの前記接線角度α３との差α３−α２を−１０°〜＋１０°とした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項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と、トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層とを具えた重荷重用タイヤであって、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、この接地面形状のタイヤ周方向輪郭線上の各点Ｐでの接線Ａは、タイヤ軸方向外側に向かって接地長さ中心側に傾斜するとともに、前記接線Ａのタイヤ軸方向線に対する接線角度をαとしたとき、トレッド接地端における接線角度α１は２５°以下、しかも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での前記接線角度αの最小値α２と、タイヤ赤道からトレッド接地半巾の０．９倍の距離を隔てた位置での前記接線角度α３との差α３−α２を−１０°〜＋１０°としたことを特徴とする重荷重用タイヤ。
【請求項２】前記接線角度αは、タイヤ赤道からトレッド接地端までの範囲における最大値αmax を２５°以下としたことを特徴とする請求項１記載の重荷重用タイヤ。
【請求項３】前記ベルト層は、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、前記領域Ｙにおけるトレッド厚さＴｙと、タイヤ赤道Ｃの位置でのトレッド厚さＴｃとの比Ｔｙ／Ｔｃは０．９１〜１．０５、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０．９８〜１．０３としたことを特徴とする請求項１又は２記載の重荷重用タイヤ。
【請求項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は、金属コードであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の重荷重用タイヤ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、接地面形状を特定することにより、偏摩耗を抑制し摩耗の均一化を図る重荷重用タイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】例えば重荷重用夕イヤでは、一般に、そのトレッド輪郭形状ａは、図７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。
【０００３】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。
【０００４】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。
【０００５】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。
【０００６】そこで本発明者は、タイヤの接地面形状と偏摩耗との関係に着目して研究した。その結果、特に、接地面形状におけるタイヤ周方向輪郭線の接線の傾斜角度と、偏摩耗との相関が強く、この接線の傾斜角度が大きい部分で偏摩耗が発生することを見出し、本発明を得るに至った。
【０００７】即ち本発明は、接地面形状におけるタイヤ周方向輪郭線の接線の傾斜角度を規制することを基本として、接地面形状を改善せしめ、肩落ち摩耗、軌道摩耗などの偏摩耗を抑制し、摩耗の均一化を図りうる重荷重用タイヤの提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、本願請求項１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と、トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層とを具えた重荷重用タイヤであって、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、この接地面形状のタイヤ周方向輪郭線上の各点Ｐでの接線Ａは、タイヤ軸方向外側に向かって接地長さ中心側に傾斜するとともに、前記接線Ａのタイヤ軸方向線に対する接線角度をαとしたとき、トレッド接地端における接線角度α１は２５°以下、しかも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での前記接線角度αの最小値α２と、タイヤ赤道からトレッド接地半巾の０．９倍の距離を隔てた位置での前記接線角度α３との差α３−α２を−１０°〜＋１０°としたことを特徴としている。
【０００９】又請求項２の発明では、前記接線角度αは、タイヤ赤道からトレッド接地端までの範囲における最大値αmax を２５°以下としたことを特徴としている。
【００１０】又請求項３の発明では、前記ベルト層は、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、前記領域Ｙにおけるトレッド厚さＴｙと、タイヤ赤道Ｃの位置でのトレッド厚さＴｃとの比Ｔｙ／Ｔｃは０．９１〜１．０５、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０．９８〜１．０３としたことを特徴としている。
【００１１】又請求項４の発明では、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は、金属コードであることを特徴としている。
【００１２】なお本明細書において、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。
【００１３】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。
【００１４】又本明細書において、「トレッド接地半巾」とは、前記正規リムにリム組みしかつ前記正規内圧を充填した正規内圧状態のタイヤに前記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）と、タイヤ赤道との間の距離を意味する。
【００１５】
【発明の実施の形態】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。
【００１６】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。
【００１７】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。
【００１８】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。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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。
【００２２】なお本例では、前記縦主溝Ｇが、タイヤ赤道Ｃ上の内の縦主溝Ｇｉと、その外側の外の縦主溝Ｇｏとの３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。
【００２３】又前記ショルダー溝Ｇｓは、本例では、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よりも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。
【００２４】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、前記タイヤ１を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１０を以下の如く特定している。
【００２５】詳しくは、図３〜５に示すように、前記接地面形状１０において、そのタイヤ周方向輪郭線Ｆ上の各点Ｐでの接線Ａのタイヤ軸方向線に対する接線角度をαとしたとき、■ トレッド接地端Ｅにおける接線角度α１を、２５°以下に設定し、■ 前記領域Ｙ内での接線角度αの最小値α２（＝αmin ）と、タイヤ赤道Ｃからトレッド接地半巾ＷＴ／２の０．９倍の距離を隔てた位置Ｐｑでの接線角度α３との差α３−α２を、−１０°〜＋１０°に設定している。
【００２６】このとき、タイヤ赤道Ｃからトレッド接地端Ｅまでの全範囲において、前記接線Ａは、タイヤ軸方向外側に向かって接地長さ中心１０Ｎ側に、即ち接地長が減じる側に傾斜している。
【００２７】ここで、前記接線角度αは、本発明者が案出した新規なパラメータであって、特に偏摩耗との相関が強く、この接線角度αが大きい部分で偏摩耗が発生することが判明した。そして、この接線角度αを規制することが、耐偏摩耗性の向上（摩耗の均一化）にとって重要となる。
【００２８】即ち、トレッド接地端Ｅにおける接線角度α１を２５°以下にすることにより、トレッド接地端Ｅでの接地長を長くできるため、片落ち摩耗を抑制することができる。
【００２９】又前記接線角度の差α３−α２を、−１０°〜＋１０°の範囲に規制することにより、トレッド全体に亘って摩耗の進行を均一にさせることができ、片落ち摩耗、及びショルダー溝Ｇｓでの軌道摩耗などの偏摩耗を抑制し、タイヤ赤道Ｃからトレッド接地端Ｅまでの全範囲において耐摩耗性を向上できる。
【００３０】なお前記差α３−α２が１０°を越えると、トレッド接地端Ｅでの接地長が過小となるため、片落ち摩耗が発生し、逆に−１０°より小さいと、前記領域Ｙでの接地長が過大となり、タイヤ赤道Ｃと前記領域Ｙとの間でパンチング摩耗が発生する。
【００３１】特に、摩耗の均一化のためには、タイヤ赤道からトレッド接地端までの全範囲における前記接線角度αの最大値αmax を２５°以下に抑えることが好ましい。なお接線角度αが２５°を越えると、超えた部分で急激な偏摩耗を起こし、例えば、それが接地端Ｅであれば片落ち摩耗となり、又前記領域Ｙであれば軌道摩耗となり、又トレッドセンター部Ｊｃであればセンター摩耗、パンチング摩耗などとなって現れる。
【００３２】なお図５は、表１の摩耗テストに使用した実施例１、２のタイヤ（発明品）における接線角度αの、タイヤ赤道Ｃからトレッド接地端Ｅまでの変化の一例を示している。
【００３３】次に、このような接地面形状１０を得るために、本例では、図２に示すように、前記正規内圧状態における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をＴとしたとき、前記領域Ｙの各位置におけるトレッド厚さＴｙを、タイヤ赤道Ｃの位置でのトレッド厚さＴｃの０．９１〜１．０５倍の範囲とするとともに、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を前記トレッド厚さＴｃの０．９８〜１．０３倍に設定している。
【００３４】このようなトレッド厚さＴの分布を採用することにより、前記接地面形状１０を得ることが可能になった。
【００３５】又本例では、前記トレッド厚さＴの分布を得るにあたり、前記第２のベルトプライ７Ｂを、タイヤ赤道Ｃ上に中心を有する単一円弧で形成するとともに、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、又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。
【００３６】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。
【００３７】
【実施例】図１の構造をなすタイヤサイズ１１Ｒ２２．５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、各試供タイヤの摩耗性能をテストし、その結果を表１に示す。
【００３８】（１）摩耗性能；試供タイヤを、リム（２２．５×７．５０）、内圧（８００ｋＰａ）にて、トラック（２−２・Ｄタイプ）の前輪に装着し、１０、０００ｋｍの距離を走行するとともに、走行後のタイヤにおいて、（ａ） 内の縦主溝Ｇｉにおける摩耗量Ｚｉと、外の縦主溝Ｇｏ（ショルダー溝Ｇｓ）における摩耗量Ｚｏとを測定し、その比Ｚｉ／Ｚｏを比較した。値が１．０より大きいとセンター摩耗、小さいとショルダー摩耗の傾向があり、１．０に近いほど摩耗の均一性に優れている；
（ｂ） 図６に示す如く、タイヤ赤道Ｃと、外の縦主溝Ｇｏの接地端側側縁Ｇｏ１、Ｇ０１との３点を通る基準円弧Ｒ０に対する、外の縦主溝Ｇｏのタイヤ赤道側側縁Ｇｏ２の落ち込み量Ｚ２を測定し比較した。値が大きいほど、軌道摩耗が大きい；
（ｃ） 前記基準円弧Ｒ０に対する、トレッド接地端Ｅの落ち込み量Ｚ３を測定し比較した。値が大きいほど、肩落ち摩耗が大きい；
【００３９】
【表１】
【００４０】
【発明の効果】叙上の如く本発明は、接地面形状におけるタイヤ周方向輪郭線の接線角度αを規制し接地面形状を特定しているため、肩落ち摩耗、軌道摩耗などの偏摩耗を抑制し、摩耗の均一化を図りうる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１８３２３３
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
【住所又は居所】兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号
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| 【出願日】 |
平成１３年１２月２１日（２００１．１２．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８２９６８
【弁理士】
【氏名又は名称】苗村 正 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１８２３０９（Ｐ２００３−１８２３０９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年７月３日（２００３．７．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３９００１３（Ｐ２００１−３９００１３） |
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