(57)【要約】【課題】タイヤを屋外で、斜めに傾く立て掛け姿勢にて長期間保管した場合でも、トレッド踏面の溝底へのオゾンクラックの発生を防止できる、重荷重用の空気入りタイヤを提供する。【課題手段】トレッド踏面１に、トレッド周方向に連続して延びる少なくとも一本の周溝２を有し、周溝２の溝底の曲率半径をＲ（ｍｍ）、溝深さをＤ（ｍｍ）、溝幅をＷ（ｍｍ）としたときに、０．０４５＜Ｒ／Ｄ＜０．１かつ、０．０５＜Ｗ／Ｄ＜０．７の関係を満たす。【選択図】        図１
2004196141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド踏面に、トレッド周方向に連続して延びる少なくとも一本の周溝を有する空気入りタイヤであって、
周溝の溝底の曲率半径をＲ（ｍｍ）、溝深さをＤ（ｍｍ）、溝幅をＷ（ｍｍ）としたときに、
０．０４５＜Ｒ／Ｄ＜０．１
かつ、
０．０５＜Ｗ／Ｄ＜０．７
の関係を満たす範囲としてなる空気入りタイヤ。
【請求項２】
タイヤ外径（ｍｍ）×トレッド幅（ｍｍ）×溝深さ（ｍｍ）×（１−ネガティブ比）／１０３として計算されるトレッドボリュームファクターＶ（ｌ）を、Ｖ≧１９０００
かつ、
Ｖ＞｛２６６×（Ｒ／Ｄ）−２．３５｝×１０４
としてなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
トレッドゴムの、ＪＩＳ硬度を５７以上かつ７３以下とし、２５℃における３００％モジュラスを８ＭＰａ以上かつ１８ＭＰａ以下としてなる請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設車両に用いるオフザロードタイヤまたは、産業車両に用いるインダストリアルタイヤ等の重荷重用空気入りタイヤに関するものであり、特にトレッドに設けた周溝の溝底の耐クラック性を向上させる技術を提案するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の重荷重用空気入りタイヤは、外径寸法および重量が非常に大きく、保管スペースもまた大きくなるため、製造されたタイヤは船積み出荷等にいたるまでの間、屋外での立て掛け姿勢で保管することが、広く一般的に行われており、このことは市場に投入されたタイヤが市場に供されるまでの間においてもまた同様であった。
ところが、重量の大きいこのような空気入りタイヤを立て掛け姿勢で斜めに傾けて屋外保管する場合はタイヤ下端のトレッド踏面の、地面に接地している部分と、接地していない部分との間の境界部分の周溝にその溝幅を広げる方向に力が働いて、溝底に応力が集中し、しかも、その溝底が温度や湿度の変化が激しい外気に長時間さらされることにより、その溝底にオゾンクラックが発生し易く、これがインフレートタイヤの溝底クラックの大きな原因となるという問題があった。
【０００３】
ところで、近年の重荷重用空気入りタイヤは、要求される荷重能力を満足するために大型化が図られ、タイヤ全体の重量が増加する傾向にあり、溝底に作用する力も大きくなる傾向にある。また、これらの空気入りタイヤは、近年、耐摩耗性能の向上のために、トレッドゴムの厚みを厚くして、ネガティブ比を下げるように設計されており、タイヤ重量の一層の増加に加えて、トレッドに設けられる溝の深さは深くなり、溝幅は狭くなるため、溝底の曲率半径は小さくなり、溝底に応力がより集中しやすい傾向にある。このため、タイヤ屋外保管に起因する溝底オゾンクラックがより発生しやすい状況となっている。
【０００４】
このため、このようなオゾンクラックの発生を防止する対策として、従来から、溝底の曲率半径をなるべく大きく設定する等の対策がとられてきたが、オゾンクラックの発生の防止にあたって、必要十分で最適な曲率半径を導出する手法がなかったため、溝幅、溝深さ、溝壁角度との関係から設計上とりうる最大の曲率半径とする場合が多く、必要以上にネガティブ比を大きくすることとなり、無駄が多かった。
【０００５】
また、特開平９−９４８３１号公報に開示されているように、加硫金型の分割セグメントの合わせ面の形状を工夫して、加硫成形後のタイヤの周溝の溝底へのゴムばりの発生を防止して、負荷転動時にゴムばり近傍にクラックが発生することを防止する方法があるが、これはタイヤを斜めに立て掛けて屋外保管する場合に、下面のトレッド踏面の溝底に発生する応力集中を抑制するにあたっては、効果的な手段ではなかった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−９４８３１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、タイヤを屋外で、斜めに傾く立て掛け姿勢にて長期間保管した場合でも、トレッド踏面の溝底へのオゾンクラックの発生を防止できる、重荷重用の空気入りタイヤを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド踏面に、トレッド周方向に連続して延びる少なくとも一本の周溝を有するものであって、周溝の溝底の曲率半径をＲ（ｍｍ）、溝深さをＤ（ｍｍ）、溝幅をＷ（ｍｍ）としたときに、０．０４５＜Ｒ／Ｄ＜０．１かつ、０．０５＜Ｗ／Ｄ＜０．７の関係を満たしてなる。
【０００９】
これによれば、重荷重用空気入りタイヤが大型化し、トレッドゴムを厚肉化し、ネガティブ比を低下させてもなお、溝深さ、溝幅との関係のもと、最適な溝底の曲率半径を導出して、重量の大きいこのようなタイヤを屋外にて斜めに傾く立て掛け姿勢で保管した場合でも、溝底に応力が集中することを抑制し、オゾンクラックが発生する事を防止することができる。
【００１０】
なお、このような重荷重用空気入りタイヤでは、周溝は、オゾンクラックが発生しやすい、タイヤ赤道線からトレッド幅の１／８離隔した位置から３／８離隔した位置までの領域に設けられる場合が多く、このような場合においても、周溝の溝底の曲率半径Ｒ、溝深さをＤおよび溝幅Ｗを上記の関係とすることにより、より効果的にオゾンクラックの発生を防止することができる。
【００１１】
ここで、Ｒ／Ｄ≦０．０４５だと、オゾンクラック発生の確率が高くなり、０．１≦Ｒ／Ｄだと、溝幅Ｗが広くなり、トレッドボリュームファクターが小さくなり、摩耗ライフの低下の原因となる。
また、Ｗ／Ｄ≦０．０５だと、溝底の曲率半径Ｒが小さくなりオゾンクラックが発生しやすくなり、０．７≦Ｗ／Ｄだとトレッドボリュームファクターが小さくなり摩耗ライフ低下の原因となる。
【００１２】
好ましくは、タイヤ外径（ｍｍ）×トレッド幅（ｍｍ）×溝深さ（ｍｍ）×（１−ネガティブ比）／１０３として計算されるトレッドボリュームファクターＶ（ｌ）を、Ｖ≧１９０００かつ、Ｖ＞｛２６６×（Ｒ／Ｄ）−２．３５｝×１０４とする。
【００１３】
これにより、建設車両に用いるオフザロードタイヤとして必要とされるタイヤの大きさおよびトレッドボリュームを示すことができる。Ｖ＜１９０００だと、おおよそ建設車両用タイヤとしての要求が無く、この値以下のオフザロードタイヤもほとんどない。Ｖ≦｛２６６×（Ｒ／Ｄ）−２．３５｝×１０４だと、タイヤの大きさ等の関係から、溝底の曲率半径Ｒを大きくとる事が比較的容易で、オゾンクラック発生の確率は低くなるが、トレッドボリュームが少ない事により、摩耗ライフが短くなる傾向にある。
【００１４】
ここで、トレッド幅とは、タイヤを適用リムに装着するとともに、規定の空気圧を充填しての、無負荷状態のタイヤのトレッド模様部分の両端の直線距離をいうものとする。また適用リムとは下記の規格に規定されたリムをいい、規定の空気圧とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格でタイヤに負荷することが許される最大の質量をいう。
そして規格とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では”The Tire and Rim AssociationInc.のYear Book”であり、欧州では”The European Tire and Rim Technical OrganizationのStandards Manual”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の”JATMA Year Book”である。
【００１５】
さらに好ましくは、ＪＩＳ硬度を５７以上かつ７３以下とし、２５℃における３００％モジュラスを８ＭＰａ以上かつ１８ＭＰａ以下とする。
硬さは、ＪＩＳＫ６２５３−１９９３に従う、デュロメータ硬さ試験機を用いて、試験温度３０℃にて測定した。
【００１６】
これによれば、建設車両用タイヤのトレッド部に配置されたトレッドゴムとしての必要条件を満たすことができる。ＪＩＳ硬度を５７未満とすると、建設車両用タイヤとしての耐摩耗性能が確保できず、摩耗ライフ低下の原因となり、７３より大きくすると、タイヤ用ゴム材料として硬すぎ、割れの原因となる、あるいは、他のゴム部材のとの接着界面の硬度差が大きくなり、界面剥離の原因となる。
また、２５℃における３００％モジュラスを８ＭＰａ未満とすると、タイヤ用ゴム材料として硬すぎ、割れの原因となる、あるいは、他のゴム部材のとの接着界面の硬度差が大きくなり、界面剥離の原因となり、１８より大きくすると、建設車両用タイヤとしての耐摩耗性能が確保できず、摩耗ライフ低下の原因となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態を示すトレッドパターンの展開図である。タイヤの内部構造は、一般的な重荷重用空気入りタイヤのそれと同様であるので図示を省略する。
図中１はトレッド踏面を示し、そのトレッド踏面１のタイヤ赤道面Ｃからトレッド幅Ｗ１のほぼ１／８離隔した位置からほぼ１／４離隔した位置までの領域にトレッド円周方向にジグザグ状に延びる周溝２を設け、トレッド中央域にはそれぞれの周溝２のタイヤ赤道面Ｃからトレッド幅Ｗ１のほぼ１／８離隔した位置のそれぞれの変曲点３同士を連通させる傾斜溝４を設け、トレッドショルダー部にはそれぞれの周溝２からトレッド踏面端に開口するラグ溝５を設ける。
【００１８】
図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面矢視図である。ここでは、周溝２の溝壁６はトレッド踏面に引いた垂線７に対し角度θをなし、深さＤと、溝幅Ｗと、溝底の曲率半径Ｒとの関係を、０．４５＜Ｒ／Ｄ＜０．１、０．０５＜Ｗ／Ｄ＜０．７としている。
これによれば、立て掛け保管時に耐オゾンクラック性を改善し、かつ建設車両用タイヤとして十分なトレッドボリュームを持った溝形状を提案することができる。
【００１９】
【実施例】
本発明の一実施形態たる空気入りタイヤの、周溝の溝幅、深さ、溝底の曲率半径の最適化による溝底にオゾンクラックが発生する事を防止する効果を評価する目的で、サイズが２７．００Ｒ４９、２４．００Ｒ３５の、実施例タイヤ１〜２および比較例タイヤ１〜２とを、２ヶ月間、屋外縦置き保管したときのオゾンクラック発生の有無を測定した。その結果を表１に示す。表中Ｒは溝底の曲率半径（ｍｍ）を、Ｄは溝深さ（ｍｍ）を、Ｗは溝幅（ｍｍ）を示す。
【００２０】
【表１】
2004196141.tif 000003
【００２１】
表１において、実施例１、２と比較例１、２とを比較すると、０．０４５＜Ｒ／Ｄ＜０．１かつ、０．０５＜Ｗ／Ｄ＜０．７の関係を満たすことにより、溝深さ、溝幅との関係をもとに、最適な溝底の曲率半径を導出することができ、重荷重用空気入りタイヤを屋外にて斜めに傾けて長期間保管した場合でも、溝底に応力が集中することを抑制し、オゾンクラックが発生する事を防止することができることがわかる。
【００２２】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、トレッド踏面に、トレッド周方向に連続して延びる少なくとも一本の周溝を有する空気入りタイヤであって、周溝の溝底の曲率半径をＲ（ｍｍ）、溝深さをＤ（ｍｍ）、溝幅をＷ（ｍｍ）としたときに、０．０４５＜Ｒ／Ｄ＜０．１かつ、０．０５＜Ｗ／Ｄ＜０．７の関係を満たすことにより、溝深さ、溝幅との関係をもとに、最適な溝底の曲率半径を導出することができ、重荷重用空気入りタイヤを屋外にて斜めに傾けて保管した場合でも、溝底に応力が集中することを抑制し、オゾンクラックが発生する事を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すトレッドパターンの展開図である。
【図２】図１のＡ−Ａにおける断面矢視図である。
【符号の説明】
１  トレッド部
２  周溝
３  変曲点
４  傾斜溝
５  ラグ溝
【図１】
2004196141.tif 000004
【図２】
2004196141.tif 000005