(57)【要約】【課題】重荷重車両用空気入りタイヤの耐カット性を簡易な構成で向上させる。【解決手段】重荷重車両用空気入りタイヤ１００は、そのバットレス部外輪郭１０２表面上にタイヤの周方向に実質的にリング状に配置された所定幅のカットプロテクター１０４を有している。このカットプロテクター１０４はタイヤ径方向断面形状が略台形を成し、略台形の上面１０４ａにタイヤ径方向線に対し所定の角度で傾斜して配置された複数の細溝１０４ｂを有している。【選択図】図  １
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バットレス部外輪郭表面上にカットプロテクターを有する重荷重車両用空気入りタイヤであって、
前記カットプロテクターは前記タイヤの周方向に実質的にリング状に配置されており、かつ、そのタイヤ径方向断面形状はバットレス外輪郭部を下底とし上底を該下底若しくはタイヤセンターラインに平行な略台形の形状をなし、かつその略台形の表面にタイヤ径方向線に対し所定の角度で傾斜配置された溝を有していることを特徴とする重荷重車両用空気入りタイヤ。
【請求項２】
請求項１に記載された重荷重車両用空気入りタイヤにおいて、
前記カットプロテクターのバットレス外輪郭面からの高さは５〜１５mmであり、かつその配置範囲はトレッド端から下方に測ってタイヤの最大幅部分までの距離の４〜１５％の領域であり、かつ、そのタイヤの径方向巾（Ｗ）は前記タイヤの最大幅部分までの距離の少なくとも８％以上の巾であることを特徴とする重荷重車両用空気入りタイヤ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された重荷重車両用空気入りタイヤにおいて、
前記細溝はその溝巾がカットプロテクターの巾の１０〜３０％、その溝深さはカットプロテクターの厚さの１０〜１００％であり、かつその少なくとも溝巾中心線のタイヤ径方向線に対する配置角度が０゜を越え９０゜未満で、周方向に配置されていることを特徴とする重荷重車両用空気入りタイヤ。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載された重荷重車両用空気入りタイヤにおいて、
前記細溝の溝底は、溝底を直線近似した仮想溝底線と両側壁に接して描き得る最大円半径Ｒmaxに対して2mm以上大なる半径の溝底Ｒを有していることを特徴とする重荷重車両用空気入りタイヤ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載された重荷重車両用空気入りタイヤにおいて、
前記細溝の前記カットプロテクターからの径方向開口端部では、溝底上げが形成されてなることを特徴とする重荷重車両用空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は不整地を走行するための重荷重車両用タイヤ、例えば、主として採石現場に代表されるカットチャンスの多いハードパック路面において、特にバットレスからサイド部にかけての耐カット性を向上させた重荷重車両用空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
重荷重車両用空気入りタイヤは、ハードパック路面を走行する場合砕石などに触れることでサイドウォール部にカット傷が生じることある。このサイウォール部のカット傷は、荷重付加時にタイヤがたわみ最大巾部分が横に張り出すことで、それに連続するバットレス部が引っ張られタイヤ外輪形状が横長になりタイヤの接地箇所に隣接する石を包み込み込むことによって生じることが多いが、このようにしてカットされた場合に受ける傷は深いものとなる傾向がある。
そこで、空気入りタイヤの耐カット性向上のため、カットを受ける部位夫々に対し、例えばタイヤ接地部においてはパターンのネガティブ比を小さくする、トレッドゴムを硬くする、或いはカットプロテクターを設ける等の対策が講じられてきている。
【０００３】
例えば、タイヤ接地部からタイヤ最大幅付近（バットレス部）に受けるカットに対応する荒れ地走行用空気入りタイヤとして、図７に示すように、多数のラグ０２を有するトレッドを備え、ショルダー部０３からサイド部（パッドレス部）に、タイヤの側壁に対して隆起した周方向に延びたほぼ三角形のカットプロテクターを配したものにおいて、タイヤ内側下方に中心を有するラグ溝開口部０４付近の溝底円弧Ｒ１に対し、ラグ溝の溝底開口部が、前記溝底に対し、タイヤ外側上方を中心とする半径Ｒ２の円弧で滑らかな形状で連続させる構成にすることで、タイヤの周方向における引っ張りひずみのラグ開口部付近の溝底への集中を回避して、耐カット性を向上したものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、他の例として、図８に示すように、タイヤの外表面幅Ｇを、最大幅位置Pから所定の距離Ｑまでの間は漸増させ、かつ、所定位置Ｑからトレッド幅Ｅまでの間は漸減させ、かつ、タイヤ接地巾（ＴＷ）とタイヤ最大幅（ＳＷ）の比（ＴＷ／ＳＷ）を１．０２〜１．０６の範囲に規定し、荷重時タイヤ変形によるバットレス部が砕石等を包み込むことによる、カット発生頻度を低減させる等の対策を行ったものが知られている（特許文献２）。
【０００５】
更に他の例として、図９に示すように、とくに重荷重車両用のタイヤというわけではないが、不整地を走行するタイヤとして、タイヤのサイドウォール部３の外壁面１０に、この外壁面１０から隆起したプロテクター１１を形成し、かつこのプロテクター１１の外面１１ａに複数の凹溝１２を設けるとともに、この凹溝深さを、タイヤが走行中に受ける引っ張り応力に応じて半径方向外側から内側に向かって漸減させ、それによって、最もタイヤ走行中に最も引張力が作用する凹溝の底のクラック発生を防止したものが知られている（特許文献３）。
或いは、同様にサイドウォール部の外壁面に凹溝を設け、この凹溝の溝深さをタイヤ周方向に交互に最小値と最大値を有するように変化させ、溝の深い部分でサイドプロテクターの屈曲性を持たせ、かつ浅い部分で耐カット性を持たせ、それによって、サイドプロテクターの屈曲性と耐カットとのバランスを取るようにしたものも知られている（特許文献４）
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２に記載された従来技術は、
（１）カットプロテクターが小さく、カットプロテクターを貫通するようなカットを受けてしまうことがあり、カットプロテクターとしての機能が弱い。
（２）カットプロテクターの厚さが薄く、断面形状も三角状であるため、見た目がプロテクタとして認識し難い。
（３）ぞれぞれカットを受けにくい形状にしているが、カットを受けてしまったときの対策がなされていない等の問題がある。
【０００７】
また、特許文献３及び４に記載された従来技術では、以上の問題は或る程度解決し得るが、溝は何れもタイヤ径方向に直角の方向に設けられおり、上下方向の引張応力が凹溝の底に集中する。そこで、凹溝の底のクラックを防止するため、同一のプロテクターに深さが異なる凹溝を形成したり、或いは同一の凹溝の深さを大小交互に設けるなどしているが、その凹溝の形成は煩雑であり、従ってコストを要するものである。
【特許文献１】特開平９−３９５１７号公報
【特許文献２】特開２００１−２１３１１４号
【特許文献３】特開平５−２９４１１５号公報
【特許文献４】特開昭２００１−２２５６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、空気タイヤにおける従来技術の前記問題を解決すべくなしたものであって、その目的は、重荷重車両用の空気入りタイヤにおける耐カット性を簡易な構造で向上させ、製造コストの上昇を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、バットレス部外輪郭表面上にカットプロテクターを有する重荷重車両用空気入りタイヤであって、前記カットプロテクターは前記タイヤの周方向に実質的にリング状に配置されており、かつ、そのタイヤ径方向断面形状はバットレス外輪郭部を下底とし上底を該下底若しくはタイヤセンターラインに平行な略台形の形状をなし、かつその略台形の表面にタイヤ径方向線に対し所定の角度で傾斜配置された溝を有していることを特徴とする重荷重車両用空気入りタイヤである。
請求項２の発明は、請求項１に記載された重荷重車両用空気入りタイヤにおいて、前記カットプロテクターのバットレス外輪郭面からの高さは５〜１５mmであり、かつその配置範囲はトレッド端から下方に測ってタイヤの最大幅部分までの距離の４〜１５％の領域であり、かつ、そのタイヤの径方向巾（Ｗ）は前記タイヤの最大幅部分までの距離の少なくとも８％以上の巾であることを特徴とする重荷重車両用空気入りタイヤである。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された重荷重車両用空気入りタイヤにおいて、前記細溝はその溝巾がカットプロテクターの巾の１０〜３０％、その溝深さはカットプロテクターの厚さの１０〜１００％であり、かつその少なくとも溝巾中心線のタイヤ径方向線に対する配置角度が０゜を越え９０゜未満で、周方向に配置されていることを特徴とする重荷重車両用空気入りタイヤである。
請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れかに記載された重荷重車両用空気入りタイヤにおいて、前記細溝の溝底は、溝底を直線近似した仮想溝底線と両側壁に接して描き得る最大円半径Ｒmaxに対して2mm以上大なる半径の溝底Ｒを有していることを特徴とする重荷重車両用空気入りタイヤである。
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載された重荷重車両用空気入りタイヤにおいて、前記細溝の前記カットプロテクターからの径方向開口端部では、溝底上げが形成されてなることを特徴とする重荷重車両用空気入りタイヤである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の重荷重車両用空気入りタイヤでは、カットプロテクターを断面略台形の形状とし、かつその略台形の表面にタイヤ径方向線に対し所定の角度で配置された複数の細溝を有していることで、従来のタイヤ周方向に配置された溝に比して引張応力の集中度合いを減らすことができ、それだけ溝底のクラックを防止できる。
また、プロテクターは断面が略台形をなし、その高さが高いことから受けた傷がカーカスに到達する頻度を大巾に減少することができる。
前記カットプロテクターの配置範囲を特にカット頻度の高い位置としたため、カットチャンスをプロテクターに集中させることができ、プロテクタとしての機能を最大限発揮できるだけではなく、その溝の幅及び深さを規定したことによりカット入力を受けたときにそれを緩和することができ、受ける傷が非常に浅いものとなるだけではなく、傷を受けた場合でも、傷の開閉を緩和し、受けた傷の成長を抑制することができる。
更に、これらの特長を簡易な構成によって実現できるため、その製造コストの抑制を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の重荷重車両用空気入りタイヤについて図面に示す実施形態について説明する。
図１は、本発明の重荷重車両用空気入りタイヤ１００の要部拡大断面図である。
図示のように、本重荷重車両用空気入りタイヤ１００は、バットレス部外輪郭部１０２表面上にカットプロテクター１０４を有しており、そのカットプロテクター１０４の断面形状は、バットレス外輪郭部１０２（の延長線）を下底とし、上底（上面）を下底もしくはタイヤセンターラインに略平行な台形の形状をなしている。
この台形の厚さ、即ちバットレス外輪郭部１０２（の延長線）からの高さＨは、受けたカット傷がカーカスにまで達することがないように５〜15mmに設定されている。また、その配置範囲は、最もカット頻度の高い位置を考慮して、トレッド端１０６から図１中下方に測ってタイヤ最大巾部１０８までの径（ラジアル）方向の距離Ｌの４〜１５％の距離の領域となっている。
【００１２】
また、カットプロテクター１０４の径方向巾（Ｗ）はプロテクター１０４の効果を考慮して、前記Ｌの８％以上の巾で、周方向に連続もしくは、断続して実質上リング状に配置されている。
【００１３】
カットプロテクター１０４の略台形の上面１０４ａには細溝１０４ｂが設けられており、その細溝１０４ｂの少なくともタイヤ側面俯瞰形状は直線もしくは円弧状、波形形状等よりなっている。
図２は、カットプロテクター１０４に形成される細溝１０４ｂのパターンを例示するカットプロテクター１０４の正面図である。
細溝１０４ｂは図２Ａに示すように連続溝として、或いは図２Ｂに示すように断続した溝として形成することができる。また、その配置した状態の形状は、図２Ｃに示すように連続或いは断続した直線状として形成可能であると共に、図２Ｄ  に示すように連続或いは断続した円弧状に形成することもできる。更に、図２Ｅに示すように連続或いは断続した波線状に形成することもできる。
【００１４】
図３は細溝１０４ｂの配置状態を示している。
即ち、細溝１０４ｂは、図４に示すタイヤの径方向線を基準として、細溝１０４ｂの直線部ではこの直線がタイヤ径方向線となす角、或いは細溝１０４ｂが円弧である場合は、図３に示すように、その中心線１０４ｃの接線とタイヤ１００の周方向線Ｔとのなす角をそれぞれθとしたとき、配置角度は０゜＜θ＜９０゜の範囲に設定されている。
【００１５】
この細溝１０４ｂの溝巾（ｗ）はカット入力を分散させ、かつカット傷が発生したときにその開閉力を分散緩和するため、カットプロテクター１０４の巾の１０〜３０％の範囲で、かつその溝深さ（ｄ）はカットプロテクター１０４の厚さＨの１０〜１００％の範囲であることが好ましい。細溝１０４ｂの溝幅がカットプロテクター１０４の巾の１０％未満であると、カットプロテクター１０４の屈曲性が十分ではなくカット傷の開閉力の緩和が十分でなくなる。また、その深さがカットプロテクター１０４の厚さを越えるとカーカスまでの厚みが減ることから耐カット性に問題が出てくる。
【００１６】
本実施の形態では、細溝底部の耐クラック性を向上させるため、図５に示すように、細溝１０４ｂの溝底１０４ｅは、溝底を直線近似した仮想溝底線Irと両側壁１０４ｄに接して描き得る最大円半径Ｒmaxに対して2mm以上大なる半径Ｒの溝底を有して形成することが好ましい。溝底１０４ｅをこのように形成することにより、溝底１０４ｅに作用する引張応力の集中を緩和しクラックの発生を抑制することができる。
【００１７】
更に、細溝１０４ｂの径方向開口端近傍での耐クラック性を向上させる目的で、前記細溝の径方向開口端には、図６に示すように細溝１０４ｂの溝底１０４ｅに溝底上げが形成されている。
【００１８】
次に、本発明に係るカットプロテクターを備えた重荷重車両用のラジアルタイヤと従来のカットプロテクターを備えた重荷重車両用のラジアルタイヤとを比較した実車試験について説明する。
試験は、重荷重車両としてスクレーパを使用し、タイヤサイズＯＲＲ３２．２５Ｒ２９のそれぞれカットプロテクター付きラジアルタイヤを装着して実施した。
【００１９】
表１は、この試験で使用したカットプロテクターの構造とその試験結果を表にまとめたものである。
即ち、カットプロテクターの形状は従来品は断面略三角形状であり、本発明の実施品は既に述べたとおり断面略台形状である。また、それぞれの断面形状、浅溝の具体的な仕様は表１に示すとおりである。
【００２０】
試験条件として、走行路は、（１）直径１０ｃｍ以下の砕石を敷設した場所とし、（２）全体で３時間のシミュレーション作業を行い、（３）その際に受けたカット傷の個数と、各々の傷の深さを測定し、更にその平均値を求めた。
シミュレーションの条件は、１サイクルの走行距離を８００ｍとし、スクレーパの速度を積み込み／積み降ろし時は５ｋｍ／ｈ、運搬時は１６ｋｍ／ｈとした。
【００２１】
作業形態は、（１）積み込み、（２）４００ｍ走行し、（３）積み降ろし、（４）４００ｍ走行する、このシミュレーション作業を１サイクルとしてこれを繰り返し行った。
その結果は、表１に示すように、傷個数をそれぞれ１００としてその深さを測定したとき、従来品の深さを１００としたとき本発明の実施品では５０と半分であり、かつ亀裂の成長性についても、従来品を１００としたとき、本発明の実施品ではその半分の５０であった。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
この試験結果から明らかなように、本発明の実施品では細溝がカットプロテクターに作用するカット入力を分散して緩和する結果、深い傷が発生し難く、かつ一旦傷が発生してもその成長が抑制されることが証明された。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の重荷重車両用空気入りタイヤの要部断面図である。
【図２】カットプロテクターに形成された細溝パターンを示すカットプロテクターの正面図である。
【図３】タイヤの径方向線を説明するための図である。
【図４】前記細溝の配置角度を説明するための図２と同様の図である。
【図５】前記細溝の底の形状を示す断面図である。
【図６】前記細溝の底上げ状態を示す断面図である。
【図７】従来の空気入りタイヤの要部断面図である。
【図８】従来の他の空気入りタイヤの要部断面図である。
【図９】従来の更に他の空気入りタイヤの要部断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１００・・・重荷重車両用空気入りタイヤ、１０２・・・バットレス外輪郭面、１０４・・・カットプロテクター、１０４ａ・・・カットプロテクター上面、１０４ｂ・・・細溝、１０ｂｃ・・・細溝中心線、１０４ｄ・・・細溝側壁，１０４ｅ・・・細溝底部、１０６・・・トレッド端部、１０８・・・タイヤ最大径部、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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