JP2016074385A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】オフロードレースに用いられる空気入りタイヤにおいて、走行中にサイドウォール部に生じた膨れを容易に検知することを可能にした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】サイドウォール部２の外表面に複数の突起１０がタイヤ周方向及びタイヤ径方向に間隔をおいて配列され、複数の突起１０が相対的に投影面積の大きい複数の大突起１１と相対的に投影面積の小さい複数の小突起１２とを含み、大突起１１の投影面積が小突起１２の投影面積の５倍以上であり、且つ、小突起１２の突出高さが大突起１１の突出高さ以下であるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、オフロードレースに用いられる空気入りタイヤに関し、走行中にサイドウォール部に生じた膨れを容易に検知することを可能にした空気入りタイヤに関する。

未舗装路を走行し走行タイムを競うオフロードレースでは、タイヤに故障が発生した場合には、コース上に設置されたサービスポイントにて、車両に装着された状態のまま短時間で故障を検知し、タイヤの交換作業を行うことが求められる。また、この故障の検知及びタイヤの交換作業は、夜間に行われることもある。

ところで、オフロードレースに用いられるタイヤ（例えば、特許文献１を参照）に特有の故障として、走行中に発生するタイヤの内部剥離や内部破断に起因して、サイドウォール部に膨れが生じるバブルと呼ばれる故障が知られている。この故障は、外観上は、サイドウォール部の一部に僅かな膨れが生じるのみであるため、上述のように車両に装着された状態で目視にて検知することが難しい傾向にある。特に、短時間で、場合によっては夜間に、この故障を検知することは困難である。そのため、夜間であっても故障（サイドウォール部に生じた膨れ）を短時間で確実かつ容易に検知することを可能にすることが求められている。

特開２０１４‐００４９２１号公報

本発明の目的は、オフロードレースに用いられる空気入りタイヤにおいて、走行中にサイドウォール部に生じた膨れを容易に検知することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備えた空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部の外表面に複数の突起がタイヤ周方向及びタイヤ径方向に間隔をおいて配列され、前記複数の突起が相対的に投影面積の大きい複数の大突起と相対的に投影面積の小さい複数の小突起とを含み、前記大突起の投影面積が前記小突起の投影面積の５倍以上であり、且つ、前記小突起の突出高さが前記大突起の突出高さ以下であることを特徴とする。

本発明では、上述のように投影面積が異なる大突起と小突起とを設けたので、サイドウォール部に膨れが生じた際には、投影面積が大きく剛性の高い大突起の部分は変形量が小さくなり、投影面積が小さく剛性の小さい小突起の部分は変形量が大きくなるので、小突起のみがサイドウォール部の外表面から隆起するように変形することになる。その結果、サイドウォール部を触った際の触感にて故障（サイドウォール部の膨れ）の有無を検知することが可能になる。このように触感で故障の有無を検知可能であるので、従来の目視とは異なり、夜間であっても容易且つ確実に故障を検知できる。尚、本発明において、投影面積とは、大突起又は小突起をタイヤ側面から見たときの面積である。

本発明では、大突起と小突起との突出高さの差が１ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。これにより、膨れが生じていない状態では小突起が他の部分よりも確実に引っ込んでいる一方で、膨れが生じた際には小突起が他の部分よりも確実に突き出るので、故障を検知する際の誤認を防止し、故障検知の確実性を高めることができる。

本発明では、大突起のタイヤ側面から見た形状がタイヤ周方向長さが２０ｍｍ〜８０ｍｍでタイヤ径方向長さが３ｍｍ〜１０ｍｍである帯状であり、小突起のタイヤ側面から見た形状が半径１ｍｍ〜４ｍｍの円形又はその円に内接する多角形であることが好ましい。このように大突起と小突起の形状を設定することで、大突起の部分の変形を抑えながら小突起の部分のみを隆起させる変形傾向を確実にすることができるので、故障検知の確実性を高めることができる。

本発明では、大突起がタイヤ周方向及びタイヤ径方向に間隔をおいて配列される一方で、この大突起とタイヤ周方向及びタイヤ径方向に重複しない位置に小突起を配列した仕様にすることが好ましい。このように大突起と小突起とを配列することで、大突起の部分の変形を抑えながら小突起の部分のみを隆起させる変形傾向を確実にすることができるので、故障検知の確実性を高めることができる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの要部を抽出して示す斜視図であ る。 図１の空気入りタイヤのサイドウォール部の要部を抽出して示す模式図であ る。 本発明のサイドウォール部の変形の様子を模式的に示す説明図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に例示する空気入りタイヤにおいて、ＣＬはタイヤセンターライン、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３間には２層のカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。また、ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４の本体部分と折り返し部分により包み込まれている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層（図１では２層）のベルト層７，８が埋設されている。これらベルト層７，８はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７，８において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。更に、ベルト層７，８の外周側にはタイヤ周方向に配向する繊維コードを含むベルト補強層９が設けられている。ベルト補強層９のタイヤ周方向に対するコード角度は５°以下、より好ましくは、３°以下である。

本発明は、このような一般的な空気入りタイヤに適用されるが、その具体的な構造は上述の基本構造に限定されるものではない。

本発明では、このような空気入りタイヤにおいて、図１，２に示すように、サイドウォール部２の外表面に、複数の突起１０が設けられている。これら複数の突起１０は、タイヤ周方向及びタイヤ径方向に間隔をおいて配列している。各突起１０は、サイドウォール部２の外表面からタイヤ外側に向かって隆起して構成される。複数の突起１０は、相対的に投影面積の大きい複数の大突起１１と相対的に投影面積の小さい複数の小突起１２とを含む。大突起１１は、図２の例ではタイヤ側面から見た形状がタイヤ周方向に延びる帯状であり、その投影面積は小突起１２の投影面積の５倍以上である。小突起１２は、図２の例ではタイヤ側面から見た形状が円形であり、図１に示すように、サイドウォール部２の外表面からの突出高さが大突起１１の突出高さ以下になっている。

尚、大突起１１及び小突起１２の投影面積は、上述のように、それぞれの突起１０をタイヤ側面から見たときの底部の面積であるが、図１，２の実施形態のように大突起１１の壁面が滑らかに湾曲して小突起１２と連結している場合、小突起１２の底面の接線（図１，２の点線）に囲まれた部分を大突起１１の底部と見做すものとする（尚、小突起１２の底面が多角形の場合は、その多角形が内接する円の接線を基準とする）。

このように大突起１１と小突起１２とを設けたので、サイドウォール部２に膨れが生じた際には、投影面積が大きく剛性の高い大突起１１の部分は変形量が小さくなり、投影面積が小さく剛性の小さい小突起１２の部分は変形量が大きくなるので、図３に示すように、小突起１２のみがサイドウォール部２の外表面から突き出し、サイドウォール部２に触れた際にサイドウォール部２の表面として認識される大突起１１の頂面を結んだ面（図３の点線）よりも突き出るように変形することになる。その結果、サイドウォール部２に膨れが生じた箇所では、サイドウォール部２の外表面に触れると、平坦な外表面（実際は大突起１１の頂面）の中に複数の突起（小突起１２）が突き出ているように認識されることになる。これにより、サイドウォール部２の外表面を触った際の触感のみで故障（サイドウォール部の膨れ）の有無を検知することが可能になる。このように触感で故障の有無を検知可能であるので、従来の目視とは異なり、夜間であっても容易且つ確実に故障を検知できる。

このとき、大突起１１の投影面積が小突起１２の投影面積の５倍よりも小さいと、大突起１１と小突起１２との剛性差が小さくなり、これら大突起１１と小突起１２との変形に大きな差がなくなり、図３に示すような小突起１２のみがサイドウォール部２の外表面から突き出す変形が見込めなくなる。即ち、触感による故障の検知ができなくなる。尚、大突起１１の投影面積が小突起１２の投影面積の２０倍を超えるとサイドウォール部２の突起１０を設けた部分が全体的に高剛性になり、それに伴って小突起１２の部分の変形も抑制されるため、好ましくは大突起１１の投影面積を小突起１２の投影面積の２０倍以下にするとよい。

小突起１２の突出高さが大突起１１の突出高さを超えると、サイドウォール部２に膨れが生じていない平常時であっても小突起１２がサイドウォール部２（大突起１１の頂面）よりも突き出ることになる。即ち、サイドウォール部２を触ると、平常時も膨れが生じた際もサイドウォール部２の外表面から突き出た小突起１２を触感により認識するので、故障の検知ができなくなる。尚、小突起１２の突出高さと大突起１１の突出高さとが同一であれば、基本的には、上述のように平常時に小突起１２が認識されないが、タイヤの形状等や突起１０の配置によっては、平常時にサイドウォール部２に触れたときであっても、周囲の大突起１１との位置関係によって小突起１２の先端に触れる可能性があり、故障（膨れ）があると誤認する虞がある。そのため、小突起１１の突出高さを大突起１１の突出高さよりも小さくすることが好ましい。

このように小突起１２の突出高さを大突起１１の突出高さよりも小さくする場合、特に、大突起１１と小突起１２との突出高さの差を１ｍｍ〜５ｍｍにすることが好ましい。これにより、膨れが生じていない状態では小突起１２が他の部分（大突起１１の頂面）よりも確実に引っ込んでいる一方で、膨れが生じた際には小突起１２が他の部分（大突起１１の頂面）よりも確実に突き出るので、故障を検知する際の誤認を防止し、故障検知の確実性を高めることができる。このとき、突出高さの差が１ｍｍよりも小さいと、突出高さが殆ど同じになるため、上述の誤認が発生する虞がある。突出高さの差が５ｍｍを超えると、膨れが生じても小突起１２が他の部分（大突起１１の頂面）から充分に突き出なくなり、故障を検知する確実性が低下する。

突起１０（大突起１１及び小突起１２）の突出高さは特に限定されないが例えば３ｍｍ以上にすることが好ましい。突起１０（大突起１１及び小突起１２）の突出高さが３ｍｍよりも小さいと、突起１０（大突起１１及び小突起１２）自体が小さくなるため、上述の変形が生じたとしても、触感により突起１０（特に、小突起１２が突き出たこと）を認識することが難しくなり、故障を検知する確実性が低下する。尚、突起１０（大突起１１及び小突起１２）の突出高さが著しく大きくなると、本来のタイヤ形状（サイドウォール部２の形状）から逸脱して、本来のタイヤ性能に影響が出る虞があるため、突起１０（大突起１１及び小突起１２）の突出高さは例えば６ｍｍ以下にするとよい。

大突起１１及び小突起１２の形状は、その投影面積や突出高さが上述の関係を満たしていれば特に限定されないが、大突起１１は頂面を有する帯状で、平常時に触った際にこの頂面により全体として平坦な面と認識されることが好ましい。一方、小突起１２は大突起１１と対比したときに点として認識される形状であり、膨れが生じた際に触ったときに平面のから突き出た部分が点在すると認識されることが好ましい。このような形状であれば、膨れが生じて小突起１２が突き出たことを触感で判断し易くなり、故障を確実に検知するには有利になる。このとき、大突起１１がタイヤ周方向に延在する帯状であると、サイドウォール部２をタイヤ周方向に沿って触ったときに、大突起１１（の頂面）に対して大突起１１間の隙間が相対的に小さくなり、また、大突起１１の周方向のエッジの数が少なくなるので、これら隙間やエッジを小突起１２と誤認することなく、タイヤ周方向に沿ってサイドウォール部２を１周触るという簡単な作業により、故障の有無を検知することが可能になる。

このように大突起１１を周方向に延びる帯状とする場合、タイヤ周方向長さを２０ｍｍ〜８０ｍｍ、タイヤ径方向長さを３ｍｍ〜１０ｍｍにすることが好ましい。このような寸法とすることで、上述の効果を有効に発揮することができる。このとき、タイヤ周方向長さが２０ｍｍよりも小さいと、大突起１１の周方向長さが充分に確保されず、周方向長さの短い大突起１１がタイヤ周方向に多数配列されることになるので、上述の触感による故障の検出し易さが低下する。タイヤ周方向長さが８０ｍｍよりも大きいと、大突起１１が大きくなり過ぎ、大突起１１の剛性が過大になるため、それに伴って小突起１２の部分の変形が抑えられ、触感による故障の検知が難しくなる。タイヤ径方向長さが３ｍｍよりも小さいと、大突起１１と小突起１２の径方向断面形状の差が小さくなり、大突起１１と小突起１２とのタイヤ径方向に拡がる方向の変形の違いが小さくなるため、触感による故障の検知が難しくなる。タイヤ径方向長さが１０ｍｍよりも大きいと、大突起１１の剛性が過大になるため、それに伴って小突起１２の部分の変形が抑えられ、触感による故障の検知が難しくなる。

上述の大突起１１と対比したときに点として認識される形状としては、大突起１１に対して充分に小さい円形や多角形を例示することができる。特に、上述の寸法を有する帯状の大突起１１に対しては、小突起１２を半径１ｍｍ〜４ｍｍの円形又はその円に内接する多角形にすることが好ましい。このような寸法の円形又は多角形とすることで、大突起１１（の頂面）と対比したときに故障が生じてサイドウォール部２から突き出た小突起１２の存在が明確になり、触感による故障の検知がし易くなる。上述の円（円形自体、又は多角形が外接する円）の半径が１ｍｍよりも小さいと、小突起１２が小さくなり過ぎるため、小突起１２自体を触感で認識し難くなり、故障の検知が難しくなる。この半径が４ｍｍよりも大きいと、小突起１２が大きくなり過ぎて、大突起１２との違いが少なくなるため、変形量の違いによりサイドウォール部２から突き出る変形が充分に見込めなくなる。

尚、上述の側面から見た形状が円形又は多角形である小突起１２としては、円柱、円錐、多角柱、多角錐、半球などを例示することができる。この中でも、触感により認識し易いのは先端が尖った円錐や多角錐である。逆に、円柱、多角柱、半球は、先端が尖った形状よりは触感による認識が難しい面があるものの突起自体の耐久性は優れている。

図１，２において、突起１０（大突起１１及び小突起１２）は、上述のように、タイヤ周方向及びタイヤ径方向に間隔をおいて配列されているが、大突起１１と小突起１２のそれぞれの配列の仕方を見ると、図１，２の例では、大突起１１がタイヤ周方向及びタイヤ径方向に間隔をおいて配列される一方で、この大突起１１とタイヤ周方向及びタイヤ径方向に重複しない位置に小突起１２が配列されている。見方を換えれば、タイヤ周方向及びタイヤ径方向に間隔をおいて配列された小突起１２に対して、この小突起１２とタイヤ周方向及びタイヤ径方向に重複しない位置に大突起１１が配列されている。言い換えれば、タイヤ周方向に間隔をおいて配列された大突起１１の列とタイヤ周方向に間隔をおいて配列された大突起１２の列とがタイヤ径方向に交互に配列され、隣り合う大突起１１の列と小突起１２の列とに含まれる大突起１１と小突起１２とが周方向にずれる一方で、小突起１２の列を挟んで隣り合う大突起１１の列に含まれる大突起１１どうしがタイヤ周方向に揃っている。

このように、大突起１１がタイヤ周方向及びタイヤ径方向に間隔をおいて配列される一方で、この大突起１１とタイヤ周方向及びタイヤ径方向に重複しない位置に小突起１２を配列することで、大突起１１の部分の変形を抑えながら小突起１２の部分のみを隆起させる変形傾向を確実にすることができるので、故障検知の確実性を高めることができる。このとき、大突起１１と小突起１２とがタイヤ周方向又はタイヤ幅方向に揃って配置されると、小突起１２がタイヤ周方向又はタイヤ幅方向に隣り合う大突起１１によって挟まれることになり、小突起１２の変形がタイヤ周方向又はタイヤ幅方向の両側に位置する高剛性の大突起１１によって抑えられ、小突起１２がサイドウォール部２から突き出る変形が抑制され、触感による故障の検知が難しくなる。

タイヤサイズ４０／１３．５０Ｒ１７である空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部における大突起及び小突起の有無、小突起の投影面積に対する大突起の投影面積、大突起と小突起の突出高さの差、大突起の側面視形状、大突起の周方向長さ、大突起の径方向長さ、小突起の形状、小突起の半径、大突起と小突起の配置をそれぞれ表１に記載のように異ならせた従来例１、比較例１〜４、実施例１〜９の１４種類のタイヤを製作した。

突起を設けた全ての例において、各突起の形状及び配置は、図１，２を基調とする。即ち、小突起は円錐形状の突起であり、大突起は、帯状の頂面を有する断面台形状の突起である。

尚、比較例１，２は、同じ形状の突起を複数配列した例である。具体的には、比較例１は、実施例１の大突起と対応する突起を多数配列した例であり、実施例１の小突起を大突起に置換したものと見做せるので、表１の「小突起の形状」の欄に「（＝大突起）」と記載した。また、比較例２は、実施例１の小突起に対応する突起を多数配列した例であり、実施例１の大突起を小突起に置換したものと見做せるので、表１の「大突起の側面視形状」の欄に「（＝小突起）」と記載した。

表１の「突出高さの差」の欄については、大突起の突出高さから小突起の突出高さを引いた差を記入した。尚、比較例３は、大突起よりも小突起の方が突出高さが大きくなった例であるため、「突出高さの差」は負の値となっている。

表１の「大突起と小突起の配置」の欄については、図２のように、大突起と小突起とがタイヤ周方向及びタイヤ径方向にずれて配置されている場合を「不一致」と表示し、タイヤ周方向に隣り合う大突起どうしの間及びタイヤ径方向に隣り合う大突起どうしの間にそれぞれ小突起が配置された場合（即ち、大突起と小突起とがタイヤ周方向及びタイヤ径方向に揃っている場合）を「一致」と表示した。

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、膨れを検知できた人数を評価し、その結果を表１に併せて示した。

検知できた人数
膨れが発生したタイヤをリムサイズ１７×１１ＪＪのホイールに組み付け、空気圧２４０ｋＰａを充填した状態で、目隠しをした１０名の評価者により、触感のみで膨れを検知できるかを判定した。評価結果は、検知できた人数にて示した。検知できた人数が「５人」以上であれば、触感により容易に膨れを検出できたことを意味する。

表１から判るように、実施例１〜９の空気入りタイヤは、従来例１との対比において、触感のみによって膨れを検知し易くなった。一方、大突起のみを配列した比較例１、小突起のみを配列した比較例２、大突起の投影面積が小突起の投影面積に対して充分に大きくない比較例４では、触感のみによって膨れを検知した人数が従来例１と同じであり、触感のみによって膨れを検知し易くする効果は得られなかった。尚、比較例３は、常に大突起の頂面よりも小突起が突き出しており、膨れの有無によらず小突起が認識されるため、触感による膨れの有無の判断ができなかった。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７，８ ベルト層
９ ベルト補強層
１０ 突起
１１ 大突起
１２ 小突起

Claims (4)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備えた空気入りタイヤにおいて、
   サイドウォール部の外表面に複数の突起がタイヤ周方向及びタイヤ径方向に間隔をおいて配列され、前記複数の突起が相対的に投影面積の大きい複数の大突起と相対的に投影面積の小さい複数の小突起とを含み、前記大突起の投影面積が前記小突起の投影面積の５倍以上であり、且つ、前記小突起の突出高さが前記大突起の突出高さ以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記大突起と前記小突起との突出高さの差が１ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記大突起のタイヤ側面から見た形状がタイヤ周方向長さが２０ｍｍ〜８０ｍｍでタイヤ径方向長さが３ｍｍ〜１０ｍｍである帯状であり、前記小突起のタイヤ側面から見た形状が半径１ｍｍ〜４ｍｍの円形又はその円に内接する多角形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記大突起がタイヤ周方向及びタイヤ径方向に間隔をおいて配列される一方で、前記大突起とタイヤ周方向及びタイヤ径方向に重複しない位置に前記小突起を配列したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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