(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
トレッド部からサイドウォール部を経てビード部に至るカーカスと、前記カーカスの半径方向外側かつ前記トレッド部の内部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、
前記トレッド部に、タイヤ赤道の両外側に配されタイヤ周方向に連続してのびる一対のセンター主溝と、前記各センター主溝のタイヤ軸方向外側に配されタイヤ周方向に連続してのびる一対のショルダー主溝とが設けられることにより、前記一対のセンター主溝間のセンター陸部と、前記センター主溝とショルダー主溝との間の一対のミドル陸部と、前記ショルダー主溝のタイヤ軸方向外側に位置する一対のショルダー陸部とが区分され、
タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記ベルト層は、タイヤ赤道面から少なくとも前記各ショルダー主溝よりもタイヤ軸方向外側までのびており、
前記ショルダー主溝の溝底を通るタイヤ半径方向線上において、前記ショルダー主溝の溝底からタイヤの内腔面までの距離t1は、15〜23mmであり、
前記各ショルダー主溝の溝幅は、前記センター主溝の溝幅よりも大きく、
前記センター陸部のタイヤ軸方向の平均幅Wcと、前記ミドル陸部のタイヤ軸方向の平均幅Wmと、前記ショルダー陸部のタイヤ軸方向の平均幅Wsとの比Wc:Wm:Wsは、1.00:1.00〜1.08:1.03〜1.13であり、
前記ミドル陸部には、タイヤ軸方向に対して傾斜したミドル横溝が複数本設けられ、
前記ショルダー陸部には、タイヤ軸方向に対して傾斜したショルダー横溝が複数本設けられ、
前記ショルダー横溝の溝幅は、前記ミドル横溝の溝幅よりも大であり、
前記ショルダー横溝のタイヤ軸方向に対する角度θsは、前記ミドル横溝のタイヤ軸方向に対する角度θmよりも大であることを特徴とする重荷重用タイヤ。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本実施形態の重荷重用タイヤ1(以下、単に「タイヤ」ということがある。)の正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図である。
図2は、
図1のタイヤ1のトレッド部2の展開図である。
図2のA−A断面図が、
図1に示されている。本実施形態では、タイヤ1が、15°テーパリムRtに装着されるチューブレスタイヤである場合が示されている。
【0023】
正規状態とは、タイヤを正規リムにリム組みし、かつ、正規内圧を充填した無負荷の状態である。以下、特に言及しない場合、タイヤの各部の寸法等はこの正規状態で測定された値とする。
【0024】
前記「正規リム」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" 、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim" である。
【0025】
前記「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各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。
【0026】
本実施形態のタイヤ1は、カーカス6と、ベルト層7とを具えている。
【0027】
カーカス6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に至るトロイド状である。カーカス6は、カーカスコードをタイヤ赤道Cに対して例えば80〜90°の角度で配列したカーカスプライ6Aにより構成されている。カーカスプライ6Aは、ビードコア5、5間を跨る本体部6aの両端に、ビードコア5の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部6bを一連に具えている。
【0028】
本体部6aと折返し部6bとの間には、硬質のゴムからなるビードエーペックスゴム8が配されている。ビードエーペックスゴム8は、ビードコア5からタイヤ半径方向外側にのびる断面三角形状である。これにより、サイドウォール部3及びビード部4の曲げ剛性が補強される。
【0029】
ビードコア5は、偏平横長の断面六角形状をなし、そのタイヤ半径方向内面を、タイヤ軸方向に対して12〜18°の角度で傾斜させることにより、前記リムRtとの間の嵌合力を広範囲に亘って高めている。
【0030】
ベルト層7は、カーカス6のタイヤ半径方向外側かつトレッド部2の内方に配されている。ベルト層7は、例えば、スチール製のベルトコードを用いた複数枚のベルトプライにより構成される。本実施形態のベルト層7は、最も内側のベルトプライ7Aと、その外側に順次配されたベルトプライ7B、7C及び7Dとを含んでいる。ベルトプライ7Aは、例えば、ベルトコードがタイヤ赤道Cに対して60±10°程度の角度で配列されている。ベルトプライ7B、7C及び7Dは、例えば、ベルトコードがタイヤ赤道Cに対して15〜35°程度の小角度で配列されている。ベルト層7は、ベルトコードがプライ間で互いに交差する箇所が1箇所以上設けられることにより、ベルト剛性を高め、トレッド部2のほぼ全幅を強固に補強する。
【0031】
図2に示されるように、本実施形態の重荷重用タイヤ1は、そのトレッド部2に、タイヤの回転方向Rが指定された方向性パターンを具えている。
【0032】
本実施形態のタイヤ1のトレッド部2には、センター主溝11及びショルダー主溝12が設けられている。これにより、トレッド部2には、一対のセンター主溝11、11間のセンター陸部20と、センター主溝11とショルダー主溝12との間の一対のミドル陸部30、30と、ショルダー主溝12のタイヤ軸方向外側に位置する一対のショルダー陸部40、40とが区分されている。
【0033】
センター主溝11は、タイヤ赤道Cの両外側に一対設けられている。各センター主溝11は、タイヤ周方向にジグザグ状に連続してのびている。タイヤ赤道Cの一方側のセンター主溝11Aは、他方側のセンター主溝11Bに対して、ジグザグ位相が周方向にずれて配置されている。
【0034】
センター主溝11の溝幅W1は、例えば、トレッド接地幅TWの1.5〜3.0%である。センター主溝11の溝深さd1(
図1に示す)は、例えば、8〜25mmである。このようなセンター主溝11は、優れたウェット性能を発揮する。
【0035】
トレッド接地幅TWとは、前記正規状態かつ無負荷のタイヤ1のトレッド接地端Te、Te間のタイヤ軸方向の距離である。トレッド接地端Teとは、前記正規状態のタイヤ1に正規荷重が負荷されキャンバー角0°で平面に接地したときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。
【0036】
前記「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各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。
【0037】
ショルダー主溝12は、各センター主溝11のタイヤ軸方向外側に一対設けられている。各ショルダー主溝12は、タイヤ周方向に連続してジグザグ状にのびている。ショルダー主溝12のジグザグピッチは、センター主溝11のジグザグピッチと同等である。タイヤ赤道Cの一方側のショルダー主溝12Aは、他方側のショルダー主溝12Bに対して、ジグザグ位相が周方向にずれて配置されている。隣り合うショルダー主溝12とセンター主溝11とは、ジグザグ位相が周方向にずれて配置されている。
【0038】
ショルダー主溝12の溝幅W2は、センター主溝11の溝幅W1よりも大きい。これにより、ウェット走行時、タイヤと路面との間の水が、効果的にタイヤ外方に排出される。
【0039】
ショルダー主溝12の溝幅W2は、好ましくはセンター主溝11の溝幅W1の1.85倍以上、より好ましくは2.00倍以上であり、好ましくは2.40倍以下、より好ましくは2.25倍以下である。これにより、ウェット性能が維持されつつ、耐偏摩耗性能が向上する。
【0040】
図3には、トレッド部2の拡大断面図が示されている。
図3に示されるように、ショルダー主溝12の溝深さd2は、例えば、8〜25mmである。
【0041】
ベルト層7は、タイヤ赤道面Csから少なくとも各ショルダー主溝12よりもタイヤ軸方向外側までのびている。しかも、ショルダー主溝12の溝底12dを通るタイヤ半径方向線13上において、
ショルダー主溝12の溝底12dからタイヤの内腔面1iまでの距離t1は、15〜23mmである。これにより、路面への接地時、ショルダー主溝12の溝底部14を支点としたミドル陸部30とショルダー陸部40と間の撓みがバランス良く抑制される。このため、ショルダー主溝12の両側の端縁12e、12eに作用する接地圧、及び、前記端縁12e、12eと路面とのすべり量が均一になることが実験により確かめられた。従って、ショルダー主溝12の両側の端縁12eの偏摩耗が抑制される。
【0042】
前記距離t1は、好ましくは16.5mm以上、より好ましくは18.0mm以上であり、好ましくは21.5mm以下、より好ましくは20.0mm以下である。これにより、ショルダー主溝12の端縁12eの偏摩耗がさらに効果的に抑制される。
【0043】
図2に示されるように、センター陸部20、ミドル陸部30及びショルダー陸部40は、夫々、タイヤ軸方向の幅をタイヤ周方向に周期的に変化させている。各陸部のタイヤ軸方向の平均幅は、例えば、トレッド接地幅TWの0.13〜0.21倍である。
【0044】
センター陸部20のタイヤ軸方向の平均幅Wcと、ミドル陸部30のタイヤ軸方向の平均幅Wmと、ショルダー陸部40のタイヤ軸方向の平均幅Wsとの比Wc:Wm:Wsは、1.00:1.00〜1.08:1.03〜1.13である。これにより、センター陸部20、ミドル陸部30及びショルダー陸部40に作用する接地圧が均一になり、偏摩耗が効果的に抑制される。
【0045】
ミドル陸部30の前記平均幅Wmとセンター陸部20の前記平均幅Wcとの比Wm/Wcは、好ましくは1.02以上、より好ましくは1.03以上であり、好ましくは1.06以下、より好ましくは1.05以下である。これにより、センター陸部20とミドル陸部30と偏摩耗がさらに抑制される。
【0046】
ショルダー陸部40の前記平均幅Wsとセンター陸部20の前記平均幅Wcとの比Ws/Wcは、好ましくは1.05以上、より好ましくは1.07以上であり、好ましくは1.11以下、より好ましくは1.09以下である。これにより、ショルダー陸部40の偏摩耗が効果的に抑制される。
【0047】
図4には、ミドル陸部30及びショルダー陸部40の拡大図が示されている。
図4に示されるように、ミドル陸部30には、タイヤ軸方向に対して傾斜したミドル横溝31が複数本設けられている。
【0048】
ミドル横溝31は、センター主溝11とショルダー主溝12との間を連通している。ミドル横溝31は、直線状にのびている。ミドル横溝31の溝幅W3は、例えば、センター主溝11の溝幅W1の0.30〜0.45倍である。ミドル横溝31は、例えば、タイヤ軸方向に対して10〜15°の角度θmで傾斜している。このようなミドル横溝31は、ミドル陸部30の偏摩耗を抑制しつつ、優れたウェット性能を発揮する。
【0049】
図5には、
図4のミドル横溝31のB−B断面図が示されている。
図5に示されるように、ミドル横溝31の溝深さd3は、例えば、センター主溝11の溝深さd1(
図1に示す)の0.20〜0.25倍である。ミドル横溝31には、例えば、溝底部31dで開口する溝底サイプ36が設けられている。本明細書において、「サイプ」とは、幅が1.5mm以下程度の実質的に幅を有しない切り込みであり、排水用の溝とは区別される。
【0050】
図4に示されるように、ショルダー陸部40には、タイヤ軸方向に対して傾斜したショルダー横溝41が複数本設けられている。
【0051】
ショルダー横溝41は、ショルダー主溝12とトレッド接地端Teとの間を連通している。ショルダー横溝41は、直線状にのびている。
【0052】
ショルダー横溝41の溝幅W4は、ミドル横溝31の溝幅W3よりも大である。このようなショルダー横溝41は、ウェット走行時、タイヤと路面との間の水を、効果的にタイヤ外方に排出する。
【0053】
ミドル横溝31の溝幅W3とショルダー横溝41の溝幅W4との比W3/W4は、好ましくは0.25以上、より好ましくは0.28以上であり、好ましくは0.35以下、より好ましくは0.32以下である。このようなショルダー横溝41及びミドル横溝31は優れたウェット性能を発揮しつつ、ミドル陸部30とショルダー陸部40との偏摩耗を抑制する。
【0054】
ショルダー横溝41のタイヤ軸方向に対する角度θsは、ミドル横溝31のタイヤ軸方向に対する角度θmよりも大である。このようなショルダー横溝41は、ショルダー陸部40及びミドル陸部30のタイヤ周方向の剛性バランスを向上させ、耐偏摩耗性能を向上させる。
【0055】
ショルダー横溝41の前記角度θsとミドル横溝31の前記角度θmとの角度差θs−θmは、好ましくは2.5°以上、より好ましくは3.5°以上であり、好ましくは5.5°以下、より好ましくは4.5°以下である。これにより、ショルダー陸部40及びミドル陸部30の耐偏摩耗性能がさらに向上する。
【0056】
ショルダー横溝41の溝深さd4(図示しない)は、ミドル横溝31の溝深さd3(
図5に示す)の好ましくは2.2倍以上、より好ましくは2.5倍以上であり、好ましくは3.0倍以下、より好ましくは2.7倍以下である。これにより、優れたウェット性能及びワンダリング性能が発揮されつつ、ショルダー陸部40の耐偏摩耗性能が向上する。
【0057】
図2に示されるように、一方のショルダー陸部40Aに設けられたショルダー横溝41Aは、他方のショルダー陸部40Bに設けられたショルダー横溝41Bとは逆向きに傾斜しているのが望ましい。各ショルダー横溝41は、トレッド接地端Te側からタイヤ赤道C側に向かって、タイヤ回転方向Rの先着側に傾斜しているのが望ましい。このようなショルダー横溝41は、ウェット走行時、水を効果的にタイヤ軸方向外側に排出する。
【0058】
タイヤ赤道Cの一方側又は他方側で隣り合うショルダー横溝41とミドル横溝31とは、互いに同じ向きに傾斜しているのが望ましい。これにより、ミドル陸部30とショルダー陸部40との走行時の摩耗量が均一になる。
【0059】
一方のミドル陸部30Aに設けられたミドル横溝31Aは、他方のミドル陸部30Bに設けられたミドル横溝31Bとは逆向きに傾斜しているのが望ましい。各ミドル横溝31は、トレッド接地端Te側からタイヤ赤道C側に向かって、タイヤ回転方向Rの先着側に傾斜しているのが望ましい。このようなミドル横溝31は、ウェット走行時、水を効果的にタイヤ軸方向外側に排出する。
【0060】
図4に示されるように、ミドル陸部30は、ミドル横溝31で区分された複数のミドルブロック32が並ぶブロック列である。ミドルブロック32の踏面32sは、タイヤ軸方向両側の縁32e、32eが凸となる略六角形状である。
【0061】
ミドルブロック32の踏面32sのタイヤ軸方向の幅W6とタイヤ周方向の長さL1との比W6/L1は、好ましくは0.50以上、より好ましくは0.55以上であり、好ましくは0.70以下、より好ましくは0.65以下である。このようなミドルブロック32は、ブロックのタイヤ周方向及びタイヤ軸方向の剛性をバランス良く維持し、操縦安定性を向上させる。
【0062】
ミドルブロック32には、センター主溝11とショルダー主溝12との間を連通するミドルサイプ33が設けられているのが望ましい。このようなミドルサイプ33は、エッジ効果を発揮し、ウェット性能を向上させる。
【0063】
ミドルサイプ33の深さd5(図示しない)は、好ましくはセンター主溝11の溝深さd1(
図1に示す)の好ましくは0.50倍以上、より好ましくは0.60倍以上であり、好ましくは0.80倍以下、より好ましくは0.70倍以下である。このようなミドルサイプ33は、ウェット性能と耐偏摩耗性能とを両立させる。
【0064】
ショルダー陸部40は、ショルダー横溝41で区分された複数のショルダーブロック42が並ぶブロック列である。ショルダーブロック42の踏面42sは、タイヤ軸方向内側の縁42eが凸となる略五角形状である。
【0065】
ショルダーブロック42の踏面42sのタイヤ軸方向の幅W7とタイヤ周方向の長さL2との比W7/L2は、好ましくは0.50以上、より好ましくは0.55以上であり、好ましくは0.70以下、より好ましくは0.65以下である。このようなショルダーブロック42は、ブロックの偏摩耗を抑制しつつ、優れたワンダリング性能を発揮する。
【0066】
ショルダーブロック42には、ショルダー主溝12とトレッド接地端Teとの間を連通するショルダーサイプ43が設けられているのが望ましい。このようなショルダーサイプ43は、ウェット性能を向上させる。
【0067】
図6には、センター陸部20の拡大図が示されている。
図6に示されるように、センター陸部20は、サイプよりも大きい溝幅の溝が設けられていないリブである。このようなセンター陸部20は、優れた耐偏摩耗性能を発揮し、しかも、転がり抵抗を低減させる。
【0068】
センター陸部20には、各センター主溝11、11の間を連通するセンターサイプ23が設けられているのが望ましい。このようなセンターサイプ23は、エッジ効果によってウェット性能を向上させる。
【0069】
センターサイプ23は、例えば、タイヤ軸方向に対して傾斜して直線状にのびている。センターサイプ23のタイヤ軸方向に対する角度θ1は、好ましくは20°以上、より好ましくは23°以上であり、好ましくは28°以下、より好ましくは25°以下である。このようなセンターサイプ23は、タイヤ周方向及びタイヤ軸方向にバランス良くエッジ効果を発揮する。
【0070】
タイヤ周方向で隣り合うセンターサイプ23、23のタイヤ赤道C上の間隔L3は、好ましくはセンター陸部20の平均幅Wcの0.90倍以上、より好ましくは0.92倍以上であり、好ましくは0.98倍以下、より好ましくは0.96倍以下である。これにより、センター陸部20の剛性が維持されつつ、優れたウェット性能が発揮される。
【0071】
図2に示されるように、本実施形態の重荷重用タイヤとして、トレッド部2のランド比Lrは、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上であり、好ましくは85%以下、より好ましくは82%以下である。これにより、ウェット性能が維持されつつ、耐偏摩耗性能が向上する。本明細書において、「ランド比」とは、トレッド接地端Te、Te間において、各溝及びサイプを全て埋めた仮想接地面の全面積Saに対する、実際の合計接地面積Sbの比Sb/Saである。
【0072】
トレッド部2に設けられた各ブロックのタイヤ1周分のピッチ数Nは、好ましくは35以上、より好ましくは38以上であり、好ましくは45以下、より好ましくは43以下である。これにより、ブロックのタイヤ周方向の剛性が確保され、耐偏摩耗性能が向上する。
【0073】
正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填するとともに正規荷重を負荷してキャンバー角0°でタイヤを平面に接地させた正規荷重負荷状態において、ミドル陸部30の接地圧Pmとセンター陸部20の接地圧Pcとの比Pm/Pcは、好ましくは0.85以上、より好ましくは0.90以上であり、好ましくは1.00以下、より好ましくは0.95以下であるのが望ましい。これにより、センター陸部20とミドル陸部30との走行時の摩耗量が均一になる。
【0074】
前記正規荷重負荷状態において、ショルダー陸部40の接地圧Psとセンター陸部20の接地圧Pcとの比Ps/Pcは、好ましくは0.70以上、より好ましくは0.75以上であり、好ましくは0.90以下、より好ましくは0.85以下である。これにより、ショルダー陸部40とセンター陸部20との走行時の摩耗量が均一になる。
【0075】
前記正規荷重負荷状態において、ショルダー陸部40のタイヤ軸方向外側の端縁40oでの接地圧Poとショルダー陸部40のタイヤ軸方向内側の端縁40iでの接地圧Piとの比Po/Piは、好ましくは0.80以上、より好ましくは0.85以上であり、好ましくは1.00以下、より好ましくは0.95以下である。これにより、ショルダー陸部40の偏摩耗が効果的に抑制される。
【0076】
図3に示されるように、トレッド部2には、ベルト層7のタイヤ軸方向の外端部7oとカーカス6との間の隔たりを埋める断面略三角形状のベルトクッションゴム9が設けられているのが望ましい。ベルトクッションゴム9の複素弾性率E*は、例えば、3.5〜4.5MPaが望ましい。このようなベルトクッションゴム9は、ベルト層7の外端部7oを起点としたベルト層7の損傷を抑制し、しかも、ショルダー陸部の偏摩耗を抑制する。
【0077】
本明細書において、ゴムの複素弾性率E*は、JIS−K6394の規定に準じ、下記の条件で(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて測定された値である。
初期歪:10%
振幅:±2%
周波数:10Hz
変形モード:引張
測定温度:70°C
【0078】
前記タイヤ半径方向線13上でのベルトクッションゴム9の厚さt2は、好ましくは2.0mm以上、より好ましくは3.0mm以上であり、好ましくは5.0mm以下、より好ましくは4.0mm以下である。これにより、ベルト層7のセパレーションが抑制され、しかも、ショルダー陸部40の偏摩耗が抑制される。
【0079】
以上、本発明の重荷重用タイヤが詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。