(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【0014】
図1に示されたタイヤ2は、トレッド4、サイドウォール6、ビード8、カーカス10、ベルト12、補強層14、カバーゴム16、インナーライナー18及びチェーファー20を備えている。このタイヤ2は、チューブレスタイプである。このタイヤ2は、トラック、バス等に装着される。
【0015】
図1において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。このタイヤ2は、
図1中の一点鎖線CLを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線CLは、タイヤ2の赤道面を表す。
図1中、符号PTで示されているのはトレッド4の端である。この端PTは、トレッド4とサイドウォール6との境界である。
【0016】
トレッド4は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド4は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。
【0017】
このタイヤ2では、トレッド4はその端PTの部分に側溝22を備えている。側溝22は、周方向に延在している。このタイヤ2では、トレッド4の端PTの部分に側溝22が刻まれることにより、本体24と、側縁26とが形成されている。図示されていないが、このタイヤ2では、トレッド4の両端PTのそれぞれに側溝22が設けられている。したがって、このトレッド4には、その両端PTのそれぞれの部分に側溝22が刻まれることにより、本体24と、一対の側縁26とが形成されている。言い換えれば、このトレッド4は、本体24と、一対の側縁26と、一対の側溝22とを備えている。それぞれの側縁26は、軸方向において本体24の外側に位置している。
【0018】
図1において、符号PPで示されているのは側縁26の軸方向において内側に位置する端である。図示されているように、この側縁26の外面はこの端PPから軸方向外側に向かって半径方向内側に傾斜しつつ延在している。この端PPは、この
側縁26の頂である。
【0019】
本体24は、トレッド面28を備えている。言い換えれば、この本体24の外面はトレッド面28をなしている。トレッド面28は、路面と接地する。トレッド面28には、溝30が刻まれている。この溝30により、トレッドパターンが形成されている。
【0020】
図2に示されているのは、このタイヤ2のトレッドパターンの展開図である。この
図2において、上下方向が周方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が半径方向である。
【0021】
このタイヤ2のトレッド面28には、主溝30aと細溝30bとが刻まれている。主溝30aは、周方向に延在している。
図2中、符号MWは主溝30aの幅を表している。このタイヤ2では、主溝30aは5.0mm以上15.0mm以下の幅を有している。図示されているように、このタイヤ2では4本の主溝30aが設けられている。これら主溝30aは、同程度の深さと同程度の幅を有している。このタイヤ2では、これら主溝30aが本体24に刻まれることにより、周方向に延在する5本のリブ32が形成されている。本明細書では、これらリブ32のうち、赤道上に位置するリブ32cは、センター部34と称される。軸方向においてそれぞれがこのセンター部34の外側に位置する一対のリブ32mは、ミドル部36と称される。軸方向においてそれぞれがこのミドル部36の外側に位置する一対のリブ32sは、ショルダー部38と称される。このタイヤ2では、その本体24に4本の主溝30aが刻まれることにより、赤道上にセンター部34が形成され、この本体24の端40の部分にショルダー部38が形成され、そして、このセンター部34とショルダー部38との間にミドル部36が形成されている。
【0022】
細溝30bは、略軸方向に延在している。細溝30bの幅は、極めて細い。細溝30bは、リブ32に柔軟性を付与しうる。この細溝30bは、サイプとも称される。図示されているように、このタイヤ2では、センター部34及び一対のミドル部36のそれぞれに多数の細溝30bが設けられている。これら細溝30bは、所定の間隔を空けて周方向に配置されている。
【0023】
このタイヤ2では、トレッド4の本体24に周方向に延在する複数の主溝30aと軸方向に延在しこの主溝30aと略同等の幅及び深さを有する多数の副溝とが刻まれることにより、この本体24が多数のブロックに区画されてもよい。この場合、この本体24を構成する多数のブロックのうち、この本体24の端40の部分に位置し、周方向に連なるブロックの集まりがショルダー部38と称される。この場合においても、主溝30aが本体24に刻まれることにより、本体24の端40の部分にショルダー部38が形成される。なお、好ましい副溝の幅は8mm以上12mm以下である。
【0024】
図1に示されているように、サイドウォール6はトレッド4の端PTから半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール6は、架橋ゴムからなる。サイドウォール6は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール6は、カーカス10の外傷を防止する。
【0025】
ビード8は、コア42と、このコア42から半径方向外向きに延びるエイペックス44と、このエイペックス44から半径方向外向きに延びるパッキングゴム46とを備えている。コア42は、リング状である。コア42は、複数本の非伸縮性ワイヤー(典型的にはスチール製ワイヤー)を含む。エイペックス44は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス44は、高硬度な架橋ゴムからなる。パッキングゴム46は、半径方向外向きに先細りである。パッキングゴム46は、軟質である。パッキングゴム46は、カーカス10の端における応力集中を緩和する。
【0026】
カーカス10は、カーカスプライ48からなる。カーカスプライ48は、両側のビード8の間に架け渡されており、トレッド4及びサイドウォール6の内側に沿っている。カーカスプライ48は、コア42の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。
【0027】
図示されていないが、カーカスプライ48は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、通常は70°から90°である。換言すれば、このカーカス10はラジアル構造を有する。コードは、スチールからなる。
【0028】
ベルト12は、軸方向に延在している。ベルト12は、半径方向においてトレッド4の内側に位置している。このベルト12は、カーカス10の半径方向外側に位置している。ベルト12は、カーカス10と積層されている。ベルト12は、カーカス10を補強する。このタイヤ2では、ベルト12は、第一層50a、第二層50b、第三層50c及び第四層50dからなる。図示されていないが、第一層50a、第二層50b、第三層50c及び第四層50dのそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、スチールからなる。このコードは、赤道面に対して傾斜している。このコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、15°から70°である。
【0029】
図示されているように、軸方向において、第二層50bの端52bは第一層50aの端52aよりも外側に位置している。軸方向において、この第二層50bの端52bは第三層50cの端52cよりも外側に位置している。軸方向において、この第二層50bの端52bは第四層50dの端52dよりも外側に位置している。このタイヤ2では、ベルト12を構成する第一層50a、第二層50b、第三層50c及び第四層50dのうち、第二層50bが最も大きな幅を有している。このタイヤ2では、この第二層50bの端52bがベルト12の端である。
【0030】
補強層14は、コア42の周りを巻かれている。補強層14は、カーカスプライ48と積層されている。補強層14は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、スチールからなる。この補強層14は、スチールフィラーとも称される。補強層14は、タイヤ2の耐久性に寄与する。
【0031】
カバーゴム16は、パッキングゴム46の軸方向外側に位置している。カバーゴム16は、カーカス10に積層されている。カーカスプライ48の端は、カバーゴム16に覆われている。カバーゴム16により、端への応力集中が緩和される。補強層14の一端も、カバーゴム16に覆われている。カバーゴム16により、一端への応力集中が緩和される。
【0032】
チェーファー20は、ビード8の近傍に位置している。チェーファー20は、サイドウォール6から半径方向内向きに延在する。タイヤ2がリム(図示されず)に組み込まれると、このチェーファー20がリムと当接する。この当接により、ビード8の近傍が保護される。チェーファー20は、通常は布とこの布に含浸したゴムとからなる。ゴム単体からなるチェーファー20が用いられてもよい。
【0033】
インナーライナー18は、カーカス10の内周面に接合されている。インナーライナー18は、チェーファー20から半径方向外向きに延在している。インナーライナー18は、左右のチェーファー20の間を架け渡されている。インナーライナー18は、架橋ゴムからなる。インナーライナー18には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー18は、タイヤ2の内圧を保持する役割を果たす。
【0034】
図示されているように、このタイヤ2では、軸方向においてベルト12の端52bはトレッド4の本体24の端40の近傍に位置している。これにより、ベルト12がショルダー部38の剛性に効果的に寄与しうる。ショルダー部38の全体が適度な剛性を有するので、ショルダー部38が路面と接地したときにおける、このショルダー部38各部の接地圧は一様である。このタイヤ2では、ショルダー部38に特異な接地圧を有する部分は形成されない。このショルダー部38は、一様な接地圧分布を有している。このタイヤ2では、肩落ち磨耗及び段差摩耗の発生が抑えられる。このタイヤ2によれば、偏摩耗の発生が効果的に抑制されうる。
【0035】
図1において、両矢印TW/2はトレッド4の本体24の軸方向幅の半分を表している。この幅TW/2は、赤道面からこの本体24の端40までの軸方向距離である。両矢印BW/2は、ベルト12の軸方向幅の半分を表している。この幅BW/2は、赤道面からこのベルト12の端52bまでの軸方向距離である。
【0036】
このタイヤ2では、幅TW/2に対する幅BW/2の比、言い換えれば、本体24の幅TWに対するベルト12の幅BWの比は、0.95以上1.00以下である。この比が0.95以上に設定されることにより、ベルト12がショルダー部38の剛性に効果的に寄与しうる。ショルダー部38の全体が適度な剛性を有するので、ショルダー部38が路面と接地したときにおける、このショルダー部38各部の接地圧は一様である。このタイヤ2では、ショルダー部38に特異な接地圧を有する部分は形成されない。ショルダー部38が一様な接地圧分布を有するので、このタイヤ2では、肩落ち磨耗及び段差摩耗の発生が抑えられる。このタイヤ2では、偏摩耗の発生が効果的に抑制されうる。この比が1.00以下に設定されることにより、その端52bが適正な位置に配置されたベルト12が得られる。このベルト12を有するタイヤ2は、耐久性に優れる。
【0037】
荷重が負荷されているトレッド4においては、サイドウォール6の部分からこのトレッド4の端PTの部分に力が伝えられる。前述したように、このタイヤ2ではトレッド4の端PTの部分に側溝22が刻まれることにより、側縁26が形成されている。これにより、このタイヤ2では、トレッド4の本体24の端40、言い換えれば、この本体24のショルダー部38の端40における接地圧の上昇が抑えられている。特に、側溝22の存在は、サイドウォール6の部分から伝えられる力を緩衝する役割を果たしている。このタイヤ2では、ショルダー部38は一様な接地圧分布を有している。このタイヤ2では、肩落ち磨耗及び段差摩耗の発生が抑えられる。このタイヤ2によれば、偏摩耗の発生が効果的に抑制されうる。
【0038】
図3に示されているのは、
図1のタイヤ2の一部である。この
図3には、このタイヤ2のショルダー部38の部分が示されている。両矢印GWで示されているのは、側溝22の幅である。この幅GWは、本体24の端40から側縁26の頂PPまでの軸方向距離で表される。両矢印RWで示されているのは、側縁26の幅である。この幅RWは、側縁26の頂PPからトレッド4の端PTまでの軸方向距離で表される。
【0039】
このタイヤ2では、幅GWは2.0mm以上である。この幅GWが2.0mm以上に設定されることにより、サイドウォール6の部分から伝えられる力により側縁26が本体24と接触し側溝22が潰れることが防止される。この側溝22は、サイドウォール6の部分から伝えられる力を効果的に緩衝しうる。このタイヤ2では、ショルダー部38の端40における接地圧の上昇が抑えられている。このタイヤ2では、肩落ち磨耗及び段差摩耗の発生が抑えられる。このタイヤ2によれば、偏摩耗の発生が効果的に抑制されうる。この観点から、この幅GWは2.5mm以上がより好ましい。本体24の幅TWが適切に維持されうるという観点から、この幅GWは8mm以下が好ましい。
【0040】
このタイヤ2では、幅RWは2.0mm以上である。この幅RWが2.0mm以上に設定されることにより、側縁26が適度な強度を有する。これにより、この側縁26が路面と接触した場合におけるこの側縁26の欠けが防止される。この観点から、この幅RWは2.5mm以上がより好ましい。本体24の幅TWが適切に維持されうるという観点から、この幅RWは8mm以下が好ましい。
【0041】
このタイヤ2では、幅GWと幅RWとの和(GW+RW)は10mm以下である。これにより、トレッド4の本体24の幅TWが適切に維持されうる。このタイヤ2では、この本体24の摩耗が効果的に抑制されうる。このタイヤ2は、耐久性に優れる。この観点から、この和(GW+RW)は8mm以下が好ましい。前述したように、幅GWは2.0mm以上であり、幅RWは2.0mm以上である。したがって、この和(GW+RW)は4.0mm以上である。
【0042】
図3において、両矢印Dで示されているのは主溝30aの深さである。この深さDは、主溝30aがないと仮定したときにおけるトレッド面28からこの主溝30aの底54までの長さにより表される。両矢印D1で示されているのは、側溝22の深さである。この深さD1は、本体24の端40、言い換えれば、トレッド面28の端40からこの側溝22の底56までの半径方向高さにより表される。両矢印Hは、側縁26の頂PPからトレッド面28の端40までの半径方向距離を表している。この距離Hは、ステップダウン量とも称される。
【0043】
このタイヤ2では、側溝22は主溝30aの深さDと同等の深さD1又はこの主溝30aの深さDよりも小さい深さD1を有している。このような深さD1を有する側縁26は、サイドウォール6の部分から伝えられる力を効果的に緩衝しうる。このタイヤ2では、ショルダー部38の端40における接地圧の上昇が抑えられている。このタイヤ2では、肩落ち磨耗及び段差摩耗の発生が抑えられる。このタイヤ2によれば、偏摩耗の発生が効果的に抑制されうる。
【0044】
このタイヤ2では、深さDに対するこの深さD1の比は0.6以上1.0以下である。この比が0.6以上に設定されることにより、側縁26はサイドウォール6の部分から伝えられる力を効果的に緩衝しうる。このタイヤ2では、ショルダー部38の端40における接地圧の上昇が抑えられている。このタイヤ2では、肩落ち磨耗及び段差摩耗の発生が抑えられる。このタイヤ2によれば、偏摩耗の発生が効果的に抑制されうる。この観点から、この比は0.7以上がより好ましい。この比が1.0以下に設定されることにより、ベルト12の端52bと側溝22の底56との近接が防止されうる。このタイヤ2では、この側溝22による耐久性への影響が抑えられている。このタイヤ2は、耐久性に優れる。この観点から、この比は0.9以下が好ましい。
【0045】
このタイヤ2では、半径方向において側縁26の頂PPは、本体24の端40、言い換えれば、トレッド面28の端40よりも内側に位置している。このタイヤ2では、深さD1に対する距離Hの比は1.0未満である。これにより、側縁26の路面との接触が防止されている。この接触による側縁26の欠落がない、言い換えれば、側縁26が欠落するこなく存在しているので、このタイヤ2では、ショルダー部38の端40における接地圧の上昇が抑えられる。このタイヤ2では、肩落ち磨耗及び段差摩耗の発生が抑えられる。このタイヤ2によれば、偏摩耗の発生が効果的に抑制されうる。この観点から、この深さD1に対する距離Hの比は0.4以上がより好ましく、0.9以下がより好ましい。
【0046】
このタイヤ2では、深さDに対する距離Hの比は0.4以上1未満である。この比が0.4以上に設定されることにより、側縁26の路面との接触が効果的に防止される。この接触による側縁26の欠落がない、言い換えれば、側縁26が欠落するこなく存在しているので、このタイヤ2では、ショルダー部38の端40における接地圧の上昇が抑えられる。このタイヤ2では、肩落ち磨耗及び段差摩耗の発生が抑えられる。このタイヤ2によれば、偏摩耗の発生が効果的に抑制されうる。この比が1未満に設定されることにより、側縁26及び側溝22がショルダー部38の端40における接地圧の上昇を効果的に抑制しうる。このタイヤ2では、肩落ち磨耗及び段差摩耗の発生が抑えられる。このタイヤ2によれば、偏摩耗の発生が効果的に抑制されうる。この観点から、この比は0.9以下がより好ましい。
【0047】
図4に示されているのは、このタイヤ2が接地したときにおけるトレッド4の本体24の接地面58の一部である。この
図4においては、各リブ32に刻まれている細溝30bの図示は省略している。この接地状況は、タイヤ2の接地面58を観察するとともに接地圧を計測しうる、例えば、Tekscan社製圧力分布測定装置を用いて得られる。この装置では、接地面58の各部の接地圧が1.5mm間隔で計測される。この計測に際しては、荷重は31.87kN、タイヤ2の空気圧は800kPaとされる。
【0048】
図4において、実線LAはショルダー部38の接地面58sの軸方向幅が最大となる位置を表している。符号PAは、この実線LAとこの接地面58sにおけるショルダー部38の外端58aとの交点を表している。符号PBは、この実線LAとこの接地面58sにおけるショルダー部38の内端58bとの交点を表している。符号PCは、この最大幅の中心を表している。実線LBは、この中心PCを通り、周方向に沿って延在する直線を表している。この実線LBは、このショルダー部38の接地面58sの中心線である。この中心線LBは実線LAと直交している。本明細書では、ショルダー部38の接地面58sのうち、軸方向において中心線LBから外側の部分58soは外側接地面と称される。このショルダー部38の接地面58sのうち、軸方向において中心線LBから内側の部分58siは内側接地面と称される。この内側接地面58siは、外側接地面58soの軸方向内側に位置している。中心線LBは、外側接地面58soと内側接地面58siとの仮想境界である。
【0049】
このタイヤ2では、仮想境界LBにより、ショルダー部38の接地面58sを外側接地面58soと内側接地面58siとに分割したときにおける、内側接地面58siの平均接地圧Piに対する外側接地面58soの平均接地圧Poの比は0.90以上1.00以下である。このタイヤ2では、そのショルダー部38における内側接地面58siの平均接地圧Piと外側接地面58soの平均接地圧Poとの乖離は小さい。このショルダー部38は、一様な接地圧分布を有している。この比が0.90以上に設定されたショルダー部38では、その端40の部分が適度な接地圧を有する。このタイヤ2では、肩落ち磨耗の発生が抑制される。この比が1.00以下に設定されたショルダー部38では、その端40の部分における接地圧が適切に維持される。このタイヤ2では、段差摩耗の発生が抑制される。したがって、この比が0.90以上1.00以下に設定されたタイヤ2では、偏摩耗の発生が抑制される。なお、内側接地面58siの平均接地圧Piはこの内側接地面58si各部の接地圧を1.5mm間隔で計測することにより得られた全ての接地圧の平均値である。外側接地面58soの平均接地圧Poは、この外側接地面58so各部の接地圧を1.5mm間隔で計測することにより得られた全ての接地圧の平均値である。
【0050】
本発明では、タイヤ2の各部材の寸法及び角度は、タイヤ2が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ2に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ2には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ2が依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ2が依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。乗用車用タイヤ2の場合は、内圧が180kPaの状態で、寸法及び角度が測定される。
【実施例】
【0051】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【0052】
図1に示された基本構成を備え、下記表1に示された仕様を備えた実施例1の重荷重用空気入りタイヤを得た。このタイヤサイズは、12R22.5である。このタイヤでは、トレッドに側溝が刻まれることにより、側縁が設けられている。このことが、表中「A」で表されている。このトレッドの本体の幅TWに対する上記ベルトの幅BWの比(BW/TW)は、0.98とされた。側溝の幅GWは、2.5mmとされた。側縁の幅RWが、4.5mmとされた。したがって、この側溝の幅GWとこの
側縁の幅RWとの和(GW+RW)は7.0mmとされた。主溝の深さDに対する側溝の深さD1の比(D1/D)は、0.8とされた。この主溝の深さDに対する側縁の頂からトレッド面までの距離Hの比(H/D)は、0.5とされた。ショルダー部の内側接地面の接地圧Piに対する外側接地面の接地圧Poの比(Po/Pi)は、0.95とされた。
【0053】
[実施例2−3及び比較例2−4]
比(BW/TW)及び比(Po/Pi)を下記の表1の通りとした他は実施例1と同様にして、実施例2−3及び比較例2−4のタイヤを得た。
【0054】
[実施例4−12及び比較例5−9]
比(D1/D)、比(H/D)及び比(Po/Pi)を下記の表2及び表3の通りとした他は実施例1と同様にして、実施例4−12及び比較例5−9のタイヤを得た。
【0056】
[実施例15−17及び比較例12−14]
幅GW、幅RW及び比(Po/Pi)を下記の表5の通りとした他は実施例1と同様にして、実施例15−17及び比較例12−14のタイヤを得た。
【0057】
[実施例18−20及び比較例15−17]
幅GW、幅RW及び和(GW+RW)を下記の表6の通りとした他は実施例1と同様にして、実施例18−20及び比較例15−17のタイヤを得た。
【0058】
[比較例1]
比較例1は、従来の重荷重用空気入りタイヤである。このタイヤのトレッドには、側溝は刻まれていない。したがって、このトレッドは側縁を有していない。
【0059】
[耐摩耗性]
タイヤを8.25×22.5のリムに組み込み、このタイヤに内圧が800kPaとなるように空気を充填した。このタイヤを、トラック(10トン)の前輪に装着し、フル積載状態で60km/hの速度でサーキットコースを走行させた。摩耗量がタイヤの初期質量に対して30%に相当する質量に到達するまで、この走行は継続された。走行後、タイヤのショルダー部を目視にて観察し、段差摩耗、肩落ち磨耗及び側縁の欠けの発生状況を確認した。その結果が、下記の表1から表6に示されている。段差摩耗及び肩落ち磨耗については、その発生状況が1から5の5段階で表されている。発生の認められなかった場合が、「5」で表されている。この数値が大きいほど良好である。側縁の欠けについては、この欠けの認められなかった場合が「G」で、この欠けの認められた場合が「NG」で表されている。
【0060】
【表1】
【0061】
【表2】
【0062】
【表3】
【0064】
【表5】
【0065】
【表6】
【0066】
表1から表6に示されるように、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。なお、比較例4は、そのベルトの端が適正な位置にないため、実施例のタイヤに比べて耐久性の点で劣っていた。比較例7は、ベルトの端と側溝の底とが近接するため、実施例のタイヤに比べて耐久性の点で劣っていた。比較例15及び16では、トレッドの本体が摩耗しやすいため、実施例のタイヤに比べて耐久性の点で劣っていた。