JPH02303907A - 全天候型重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は全天候型重荷重用空気入りタイヤの改良に関し
、さらに詳しくは特に滑りやすい氷上での走行性能およ
び耐偏摩耗性を改善した全天候型重荷重用空気入りタイ
ヤに関するものである。

（従来の技術） 冬期に使用する冬タイヤとして、その氷上走行性能を満
たすために、駆動力、制動力および横力を保持する必要
から、トレッドに金属性スパイクを備えたタイヤが従来
から知られている。

しかし、このスパイクタイヤは、雪や氷がない乾燥舗装
道路を走行する際に道路を傷付け、粉塵公害などの問題
を起こすため、社会問題となっている。

一方、近年スパイクを有さない乗用車用空気入り冬タイ
ヤとして、雪上および氷上走行用のスタッドレスタイヤ
が開発されており、これらのスタラドレスタイヤは、ト
レッドに形成した特有のブロックパターンにより雪上お
よび氷上走行性能を改良したものが主流を占めている。

すなわち、従来のスタッドレスタイヤのトレッドには、
通常タイヤの周方向に複数の周方向溝およびトレッドの
両端部から前記周方向溝と交差して延びる複数の横溝に
よって分割された複数のブロックが形成されており、各
ブロックには１順前後の幅を有する切込み又はサイプが
適宜設けられている。

したがって、従来のスタッドレスタイヤにおいては、タ
イヤに駆動力又は制動力が作用した場合に、前記切り込
みにより生ずる多数のエツジが、硬質路面を把握するこ
とによるエツジ効果によって、雪上および特に滑りやす
い氷上での走行性能の改良が図られており、その効果も
認められて急速に普及しつつある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の乗用車用スタッドレスタイヤのブ
ロックに設けられる切り込みは、わずかとは云え上述の
通り幅を有しており、し、かも径方向に一定の角度で設
けられていることから、これを乗用車用空気入りタイヤ
よりも荷重が重く、接地圧も高い重荷重用空気入りタイ
ヤに適用すると、制動時、駆動時及びコーナリング時な
どに、路面からブロックに剪断力が加わった場合に、ブ
ロックの倒れ込みが大きく生じ、剛性が低下するために
、乾燥路面および氷上路面での接地性が低下する・ばか
りか、偏摩耗により耐摩耗性も阻害され、摩耗後の氷上
走行性能がさらに低下する恐れがあった。

そこで、本発明の課題は上述した従来の重荷重用空気入
りタイヤが有する問題点を解決することにある。

したがって本発明の目的は、氷上走行性能および耐偏摩
耗性を改善した全天候型重荷重用空気入りタイヤを提供
することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明の全天候型重荷重用空気入りタイヤは、
一対の環状サイドウオールと、両サイドウオールの径方
向外側端の間に連なるトレッドを含み、該トレッドに軸
方向に所定間隔をもって配置した一対の周方向溝と、周
方向にほぼ等間隔をもって配置した多数の横方向溝及び
これらの溝群によって区分されたブロックを含み、これ
らのブロックに対しタイヤに外力を加えないとき実質上
幅を有しない複数の切り込みを備えたタイヤにおいて、
前記ブロックはタイヤの赤道面と平行な方向に対し４５
〜９０度の角度で傾斜した側面を有し、前記切り込みは
その深さが１〜７．５順で、しかも前記ブロックの傾斜
した側面に対し３５〜９０度の角度で、互いに０．５ｄ
〜１．５ｄ＋５／ｄ（ｄ：切り込みの深さ）の間隔をも
ってほぼ平行に形成されていることを特徴とする。

（作　用） 本発明のタイヤは、切込みの幅を、タイヤに外力を加え
ないとき実質上ゼロとしたことにより、各ブロックの面
積を大きく保持することができるため、ブロックの剛性
が高められるばかりが、切り込みにより分割されたサブ
ブロック間の接触により、各ブロック自体の剛性が一層
高められることになる。

また、切り込みの間隔を０．５ｄ〜１．５ｄ＋５／ｄ（
ｄ：切り込みの深さ）とすることによって、切り込みの
間隔と深さをほぼ一致させたことにより、サブブロック
の側面（エツジ）剛性を低下させずに切り込みを密にい
れることが可能となり、ブロックに剪断力が加わった際
のブロックの倒れ込みを効果的に防止することができ、
乾燥路面および氷上路面を走行する場合に共通して接地
性が向上し、偏摩耗が改善できると共に、氷上走行性能
が著しく向上する。

さらに、ブロックの側面を４５〜９５度に傾斜せしめ、
これ、らのブロックに形成する切り込みの角度を、前記
ブロックの傾斜側面に対して３５〜９５度としたことに
より、サブブロックの剛性が一層均一に高められ、ブロ
ック先端部での偏摩耗をより効果的に改善することがで
きる。

したがって、本発明の全天候型重荷重用空気入リタイヤ
は、特に氷上走行性能がすぐれる共に、耐偏摩耗性が大
１ノに改善されたものであり、特に小型トラックおよび
トラック・バスなどの大型車輌用タイヤとして有用であ
る。

（実施例） 以下、図面にしたがって本発明の全天候型重荷重用空気
入りタイヤの実施例について、詳細に説明する。

なお、第１図〜第３図においてはトレッド以外の部分の
図示は省略しているが、ラジアルカーカス、ベルト層及
びサイドウオールなどの図示以外の部分は周知の構造で
ある。

まず、第１図により本発明の重荷重用空気入り冬タイヤ
のタイヤのトレッドＴについて、そのブロックパターン
の構成を説明する。

すなわち、第１図において、トレッドＴには、赤道面Ｏ
−０とトレッド端のほぼ中央に一対のジグザグ状周方向
主溝ＩＡ、ＩＢが設けられており、この幅が広く、かつ
深い周方向主溝１’Ａ、ＩＢの軸方向内側に、周方向に
延びる一対の直線状周方向副溝２Ａ、２Ｂが設けられて
いる。

この周方向副溝２Ａ、２Ｂは、幅は比較的狭いが、深さ
は前記周方向主溝ＩＡ、ＩＢと同等か、または若干浅く
形成されている。

そして、周方向副溝２Ａ、２Ｂ間には、傾斜連結横方向
溝３が周方向にジグザグ状に形成されており、この傾斜
連結横方向溝３は比較的幅が狭く、かつ浅く形成されて
いる。

また、前記傾斜連結横方向溝３のジグザグ頂点と、周方
向主溝ＩＡ、ＩＢのジグザグ頂点は、周方向副溝２Ａ、
２Ｂを介して合体しており、その結果広い空所の交点５
を形成している。

なお、周方向主溝ＩＡ、ＩＢの他方の頂点からトレッド
端にかけては、夫々直線状の横方向溝４が軸方向に延び
ており、この横方向溝４は比較的幅が広く、かつ深く形
成されている。

そして、これらの溝群によって、比較的大きい中央ブロ
ック６の列、ショルダーブロック７の列及び比較的小さ
い中間ブロック８の列が区分されている。

各中央ブロック６は、赤道面Ｏ−Ｏに対してａ１ａ゛で
夫々傾斜した側面Ａ、Ａと、赤道面と平行な側面Ａ′を
、各中間ブロック８は赤道面との平行線ｐ−ｐに対して
す、ｂ”で傾斜した側面８１Ｂ及び赤道面と平行な側面
Ｂ′を、そして各ショルダーブロック７は、赤道面との
平行線ｑ−ｑに対してＣ５Ｃ−で夫々傾斜した側面ＣＳ
Ｃと、赤道面との平行線「−「に対してｄ、ｄ−で傾斜
した側面り、Ｄを有している。

本発明においては、少なくとも主要ブロック（中央ブロ
ック６及びショルダーブロック７）は傾斜した側面ＡＳ
ＣＳＤを含むものとする（図面では中間ブロック８も傾
斜した側面Ｂを含む）。

そして、これらの傾斜側面Ａ、ＢＳＣ及びＤの傾斜角ａ
、ａ−１ｃ、ｃ−及びｄＳｄ−は赤道面０−０に対し４
５〜９５度の範囲にあることが重要である。

本実施例においては、ａ＝ａ−−７０度、ｂ−ｂ−ｍｃ
−ｃ−−４５度、ｄ−ｄ−−９０度に形成されている。

また、中央ブロック６の側面Ａ−Ａ、Ａ−Ａ−１及びＡ
−−Ａが交わる部分は夫々ブロックの外表面から溝底の
向かって面取りがなされている。この面取りについては
中間ブロック８の側面Ｂ−Ｂ−及びＢ−−Ｂ交わる部分
も同様である。

なお、上述の構成において、トレッドＴは通常比較的硬
質のゴムから形成されるが、場合によってはより軟質の
ゴムまたは発泡ゴムをその少なくとも一部に使用するこ
とができる。

周方向主溝ＩＡ、ＩＢは周方向に平行な直線状であって
もよいが、図示したようなジグザグ状（変形フラング状
）が望ましく、それらの溝幅および深さは溝群の中で最
も広くかつ深く形成される。

次に、第２図は上述した第１図の各ブロック６．７及び
８に対し、本発明の特徴とする切り込みＳを形成した状
態を示す。

すなわち、各ブロック６．７及び８には、例えばナイフ
などの刃物を備えた機械を用いて、ブロックを刃物で切
り込むこと等により、切り込みＳが形成されている。

そして、切り込みＳは相互に間隔Ｓをもって、深さｄと
なるように形成されており、タイヤに外力を加えないと
き、すなわちタイヤに内圧を充填しない状態において、
実質上幅を有しない線状となるように切り込まれている
。

第２図に示した実施例において、各ブロックの傾斜側面
とのなす角度は、夫々ｈ−４０度、１〜７０度、ｋ−に
＝−９０度、ｊｓ　ｊ　−−４５度、Ｎ−１＝−９０度
、ｍ−ｍ　−−４５度となっている。

本発明の全天候型重荷重用空気入りタイヤにおける重要
な要件は、上述の構成から成る切り込みＳを、タイヤに
外力を加えないとき実質上幅を有さず、その深さが１〜
７．５順で、しかも前記ブロックの傾斜した側面に対し
３５〜９０度の角度で、互いに０．５ｄ〜１．５６＋５
／ｄ　（ｄ　：切り込みの深さ）の間隔をもってほぼ平
行になるように形成した点であり、これらの要件の設定
理由は、第４図及び第５図に示したゴムサンプルテスト
結果及び第６図に示した実車テスト結果により説明する
ことができる。

まず、第４図及び第５図に示したゴムサンプルテスト条
件は次ぎのとおりである。

１、ゴムサンプル ゴム質：冬タイヤのトレッドゴムに用いるゴムと同一の
コンパウンド 寸　法二幅５０闘×長さ３６順×厚み２０ｍ１切り込み
：ゴムサンプルの表面に深さｄ１間間隔をもってゴムサ
ンプルの長さ方向と 直交する向きに直線状切り込みを多数 設けた。

２、テスト方法 平滑な水面にゴムサンプルを加圧（面圧ニアｋｇ／ｄ）
、滑り速度５　ｋｍ　／　ｈて適用した場合の摩擦係数
を測定。氷上における滑り方向（力の作用方向）は切り
込みの長手方向と直角方向、氷の温度は第４図では一３
℃、第５図では一５℃である。

３、グラフの縦軸 切り込みを備えないゴムサンプルで得た摩擦係数μを１
００とした時の指数で表示。

そして、第４図は切り込みＳの間隔を４開とした場合の
切り込みの幅Ｗおよび深さｄと、摩擦係数μの関係を示
すグラフであり、このグラフからは、本発明のタイヤに
外力を加えないときに実質上幅を有さない切り込みを備
えたタイヤ（実線）は、従来の切り込み幅０．７關の切
り込みを有するタイヤ（点線）に比較して摩擦係数μが
著しく高いことが明らかである。

ただし、本発明タイヤにおいても、切り込みＳの深さｄ
が７．５ｎ＋ｎをこえると、摩擦係数μが大巾に低下す
るため、切り込みの深さｄは１〜７゜５鰭に制限される
。

すなわち、氷面上の摩擦係数μは、切り込みの深さｄと
関係が深く、切り込みの幅実質上ゼロである実線の場合
には、１〜７，５關の深さにおいて摩擦係数が極めて高
いのに対し、切り込み幅０゜７　ｍｍの点線の場合には
摩擦係数は切り込みの深さに依存するものの、全体的水
準が実線の場合に比較して著しく低いのである。

また、第５図からは、切り込みＳの間隔Ｗと、深さｄが
、０．５ｄ≦Ｗ≦１．５ｄ＋５／ｄの関係にあり、ｄと
Ｗがほぼ等しいことが、より望ましいことも明らかであ
る。

すなわち、第５図は切り込みの間隔Ｗが１．５ｄ＋５／
ｄ以下の範囲において、摩擦係数μが高いことを示して
いる。なお間隔Ｗが０．５ｄ以下の場合であっても摩擦
係数の水準は高いが、氷のない一般道路を走行する際に
ブロック表面近傍の剛性が低下し過ぎて、偏摩耗または
早期摩耗の原因を招くため好ましくない。

さらに述べると、間隔Ｗが０，５ｄ以下では切り込みに
よって区分されたサブブロックのエツジ剛性が低下する
ため、多数の切り込みを形成してもエツジ効果が十分に
発揮できず、逆に間隔Ｗが１．５ｄ＋５／ｄ以上では、
切り込みの数が少なくなって、ブレーキング時に一つの
切り込みによるエツジで水切りが生じても、次の切り込
みに至までに薄い水膜が侵入して、エツジ効果が十分に
発揮できなくなるのである。

さらに、第６図は実車テストによって５０００−走行し
た後に、偏摩耗が発生した個所の隣接ブロックとの段差
を測定した結果を示すものであり、同図からは、切り込
みのブロック側面とのなす角度が３５度以上であること
が、耐偏摩耗性において望ましい効果をもたらすことが
明らかである。

すなわち、切り込みのブロック側面とのなす角度が３５
度以下、特に１０〜３０度の場合には、走行後のタイヤ
において、摩耗せずに残るか、または摩耗しない傾向を
生じたサブブロックの、隣接ザブブロックとの段差が大
きくなるため、この部分で偏摩耗発生の傾向を示すが、
３５度以上では上記段差が軽減し、偏摩耗が解消するの
である。

ちなみにここで、第１図に示したブロックパターンに対
し、外力を加えないときに実質上幅を有さない切り込み
を、その深さｄと間隔Ｗが０６５ｄ≦Ｗ≦１．５ｄ＋５
／ｄの関係となり、しかも各ブロック６．７及び８に対
し、一様に右上がり２０度の角度で形成した場合には、
乾燥アスファルト道路を２０００　ｋｍ走行後の摩耗初
期において、第３図に示したようにブロック側面と切り
込みとの角度が３５度以下の部分で、摩耗せずに残る部
分（黒塗り部）及び摩耗を生じない傾向の部分（斜線部
分）を生じて、隣接サブブロックとの段差が大きくなり
、偏摩耗が進展する傾向を示した。

これに対し、ブロック側面と切り込みとの角度を３５度
以上とした場合には、上記偏摩耗発生の原因となる段差
が解消し、優れた耐偏摩耗性を得ることができた。

従って、上記のようにブロック及び切り込みを形成して
なる本発明の全天候型重荷重用空気入りタイヤは、特に
滑りやすい氷上での走行性能及び耐偏摩耗性を効果的に
改善できるのである。　なお、本発明においては、実質
上幅を有さない切り込みと、通常の０．７ｍｍ程度の幅
を有する切り込みを共存させることもできる。

さらに、切り込みの深さｄもその全てを一定にする必要
はなく、たとえば浅い切り込みと、深い切り込みを交互
に存在させても良い。

さらにまた、切り込みは必ずしもブロックを実質的に横
断している必要がなく、ブロックの途中で中断したり、
ブロック端に切り込みを設けない場合なども包含される
。

さらに切り込みをトレッド表面に対して深さ方向に傾斜
させて配置することもできる。

次に、試験例により本発明の全天候型重荷重用空気入り
タイヤの構成および効果についてさらに詳細に説明する
。

（試験例） タイヤサイズ：ＬＳＲ７，５０Ｒ１６１４ＰＲ１使用リ
ム：６．０ＯＧＳ、使用空気圧：６゜５０ｋｇ／ｃｄの
全天候型ブロックパターンラジアルタイヤのトレッド部
に対し、上述の第１図及び第２図に示したブロックパタ
ーンを形成し、このタイヤについての評価を行なった。

なお、タイヤのラジアルカーカスおよびベルト層などの
他の構造および製造条件は従来タイヤに準じたため、詳
細は省略する。

すなわち、第１図においてトレッドの幅：１６０１、ジ
グザグ状周方向主溝ＩＡ、ＩＢの溝幅：１０報、深さ＝
１５順、周方向副溝２Ａ、２Ｂの溝幅：５ｍｍ、深さ：
１０龍、傾斜連結横方向溝３の溝幅：５關、深さ：１２
ｍａ＋、横方向溝４の溝幅：１５ｍｍ、深さ：１５ｍ讃
としてプロ・ツクパターンを形成する際に、切り込みＳ
の幅、深さｄ１間間隔及びブロック側面との角度を次表
のように変更した。

得られた５種類のタイヤについて、下記条件の実車フィ
ーリングテストにより、氷上走行性能および耐偏摩耗性
の評価を行なった結果を次表に示す。

氷上走行性能 供試車輌：小型トラック、３トン車 路　　面：冬期北海道での凍結路面 評価方法：速度１０ｋｌ／ｈでブレーキングしてから停
車するまでの制動距離を逆数 で指数化。［従来タイヤ（比較例１） を１００とした時の指数評価で示し てあり、指数が大きいほど良好］ 速度１’５１ａ＋＋／ｍて円旋回したときのフィーリン
グ ◎・・・・・・良好 Ｏ・・・・・・まずまず △・・・・・・ときどき不安あり ×・・・・・・不安あり 耐偏摩耗性 供試車輌：小型トラック、３トン車 路　　面：関東地区、ＤＲＹ、ＷＥＴ路面（積雪なし） 速　　　度：　２０〜１１００ｋ／ｈ （高速走行あり） 評価方法：５０００ｋｍ走行後の偏摩耗を、隣接するサ
ブブロック間のエツジ段差で 外観比較 Ｘ・・・・・・エツジ段差著しい △・・・・・・エツジ段差目立つ Ｏ・・・・・・エツジ段差あまり目立たない（以下本実
余白） 以上の結果から、本発明の全天候型重荷重用空気入りタ
イヤは、氷上走行性能および耐偏摩耗性を均衡して高度
に具備していることが明らかである。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の全天候型重荷重用空気入りタイ
ヤは、特に氷上走行性能がすぐれる共に、耐偏摩耗性が
大巾に改善されたものであり、耐久寿命が良好なスタッ
ドレスタイヤとしてのすぐれた性能を有していることか
ら、とくに小型トラックおよびトラック・バスなどの大
型車輌用タイヤとして有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全天候型重荷重用空気入りタイヤの切
り込みを入れる前の状態を示すトレッド部の展開図、第
２図は第１図のトレッド部に切り込みを入れた状態を示
すトレッド部の展開図、第３図はトレッド部に対し従来
と同様な角度で切り込みを入れた状態を示す比較用のト
レッド部の展開図、第４図はゴムサンプルテストによる
切り込みの深さと摩擦係数の関係を示すグラフ、第５図
は同切り込みの深さに対応する間隔と摩擦係数の関係を
示すグラフ、第６図は同ブロックの傾斜側面と切り込み
のなす角度と隣接サブブロックとのエツジ段差の関係を
示すグラフである。 Ｔ・・・・・・・・・トレッド ＩＡ・・・・・・周方向主溝 １Ｂ、、、、１．　　〃 ２Ａ・・・・・・周方向副溝 ２Ｂ１．、、、、　　〃 ３・・・・・・・・・傾斜連結横方向溝４・・・・・・
・・・横方向溝 ５・・・・・・・・・交点 ６・・・・・・・・・中央ブロック ７・・・・・・・・・ショルダーブロック８・・・・・
・・・・中間ブロック Ａ・・・・・・・・・ブロックの側面 Ｂ・・・・・・・・・　　／／ （：　、、、　、、、　、、、　　　／／Ｄ　・・・・
・・・・・　　　　　〃 Ｓ・・・・・・・・・切り込み ｄ・・・・・・・・・　〃　深さ Ｗ・・・・・・・・・　ｌ／　間隔 代理人　　弁理士　　三　好　　秀　和切り込みの深さ
ｄ（ｍｍ） 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の環状サイドウォールと、両サイドウォールの径方
   向外側端の間に連なるトレッドを含み、該トレッドに軸
   方向に所定間隔をもって配置した一対の周方向溝と、周
   方向にほぼ等間隔をもって配置した多数の横方向溝及び
   これらの溝群によって区分されたブロックを含み、これ
   らのブロックに対しタイヤに外力を加えないとき実質上
   幅を有しない複数の切り込みを備えたタイヤにおいて、
   前記ブロックはタイヤの赤道面と平行な方向に対し４５
   〜９０度の角度で傾斜した側面を有し、前記切り込みは
   その深さが１〜７．５ｍｍで、しかも前記ブロックの傾
   斜した側面に対し３５〜９０度の角度で、互いに０．５
   ｄ〜１．５ｄ＋５／ｄ（ｄ：切り込みの深さ）の間隔を
   もってほぼ平行に形成されていることを特徴とする全天
   候型重荷重用空気入りタイヤ。