JP2017094764A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ショルダーリブ内の接地圧が均一化された空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】ショルダーリブ２５に設けられたスリット２７のタイヤ幅方向内側の端部２７ａがショルダーリブ２５内で終端し、ショルダーリブ２５がスリット２７のあるスリット領域３０とスリット２７の無いリブ領域３１とを有し、ショルダーリブ２５が、タイヤ幅方向断面上のタイヤ基準プロファイル線Ｌより外側へ突出し、突出の頂点３３をリブ領域３１に有し、ショルダーリブ２５の接地面が、タイヤ幅方向断面上で、接地端２２と、突出の頂点３３と、ショルダー主溝２１のタイヤ幅方向内側の側壁上の点３４とを通る円弧Ｍを描き、円弧Ｍが、ショルダーリブ２５のタイヤ幅方向内側の端部において、タイヤ基準プロファイル線Ｌ上又はタイヤ基準プロファイル線Ｌよりその法線方向外側の点３５を通る。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

トレッドにタイヤ周方向に伸びる複数の主溝が設けられ、それらの主溝によってタイヤ幅方向に並ぶ複数のリブが形成された空気入りタイヤは、一般的に転がり抵抗が小さく、好まれている。しかしこのような空気入りタイヤでは、タイヤ幅方向外側のいわゆるショルダーリブが接地しにくく、ショルダーリブ内の接地圧が不均一になりやすいという問題がある。ショルダーリブ内の接地圧が不均一であると、制動性能が十分に発揮されないという問題が生じる。

また、ショルダーリブにタイヤ幅方向に伸びる複数のスリットが設けられている空気入りタイヤであって、それらのスリットのタイヤ幅方向内側の端部がショルダーリブ内で終端しているものや、それらのスリットのタイヤ幅方向内側の部分が接地時に閉口する位に幅の狭いものが知られている。そのような空気入りタイヤでは、インフレートしたときに、ショルダーリブのタイヤ幅方向内側の部分が膨らみにくく、ショルダーリブのタイヤ幅方向外側の部分が膨らみやすい。そのためショルダーリブ内の接地圧が不均一になりやすい。

これに対して、特許文献１に記載のように、ショルダーリブ（ショルダー領域）全体をセンターリブ（センター領域）のタイヤ基準プロファイル線（プロファイルライン）よりもタイヤ径方向外側へ突出させた空気入りタイヤが提案されている。このような空気入りタイヤでは、ショルダーリブとセンターリブとがほぼ等しい接地圧で接地するとされている。

特開２００６−１６８６３８号公報

しかし、ショルダーリブ全体を均一にタイヤ基準プロファイル線よりもタイヤ径方向外側へ突出させても、ショルダーリブ内のインフレート時に膨らみにくい部分は接地しにくく、接地圧の不均一性は解消されない。

本発明は以上のような実情に鑑みてなされたものであり、ショルダーリブのスリットのタイヤ幅方向内側の端部がショルダーリブ内で終端している空気入りタイヤや、ショルダーリブのスリットのタイヤ幅方向内側の部分の接地面への開口端が接地時に閉口する空気入りタイヤであって、ショルダーリブ内の接地圧が均一化された空気入りタイヤを提供することを課題とする。

実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に伸びる複数の主溝が設けられ、複数の主溝のうち最もタイヤ幅方向外側のショルダー主溝と接地端との間のショルダーリブにタイヤ幅方向に伸びる複数のスリットが設けられ、少なくとも接地時には前記スリットのタイヤ幅方向内側の端部が前記ショルダーリブ内で終端している空気入りタイヤにおいて、前記ショルダーリブが、タイヤ幅方向に、接地時においても前記スリットが接地面へ開口しているスリット領域と、前記スリット領域よりタイヤ幅方向内側のリブ領域とを有し、前記ショルダーリブが、タイヤ幅方向断面上のタイヤ基準プロファイル線よりその法線方向外側へ突出し、突出の頂点を前記リブ領域に有し、突出した前記ショルダーリブの接地面が、タイヤ幅方向断面上で、接地端と、前記突出の頂点と、前記ショルダー主溝のタイヤ幅方向内側の側壁上の点とを通る円弧を描き、前記円弧が、前記ショルダーリブのタイヤ幅方向内側の端部において、タイヤ基準プロファイル線上又はタイヤ基準プロファイル線よりその法線方向外側の点を通る。

実施形態の空気入りタイヤではショルダーリブ内の接地圧が均一化されている。

本実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターン。 本実施形態のショルダーリブ２５近傍部分のタイヤ幅方向の断面図。

本実施形態の空気入りタイヤについて図面に基づき説明する。なお図面は説明のために誇張されて描かれる場合がある。

本実施形態の空気入りタイヤはトレッドを除き従来と同様の断面構造を有するものである。空気入りタイヤはタイヤ幅方向両側に一対のビード部を有する。ビード部は、束ねられた鋼線にゴムが被覆されたビードコアと、ビードコアのタイヤ径方向外側に設けられたゴム部材であるビードフィラーとを有する。また、空気入りタイヤは、一対のビード部の間でタイヤの骨格を形成するカーカスプライを備える。カーカスプライは平行に並べられた複数のプライコードがゴムで被覆されてシート状に形成されたものである。カーカスプライよりタイヤ径方向外側には複数のベルトが積層されている。ベルトは平行に並べられた複数のコードがゴムで被覆されてシート状に形成されたものである。さらに、ベルトよりタイヤ径方向外側にはベルト補強層が設けられ、ベルト補強層よりタイヤ径方向外側にはゴム製のトレッドが設けられている。トレッドの表面は接地面である。カーカスプライのタイヤ内側にはインナーライナーが設けられている。また、カーカスプライのタイヤ幅方向両側にはサイドウォールが設けられている。カーカスプライのタイヤ幅方向両側であって、ビード部よりタイヤ幅方向外側にあたる位置には、ゴムチェーファーが設けられている。ゴムチェーファーの上部はサイドウォールの下部と接している。ゴムチェーファーの表面にはリムが接する。

本実施形態のトレッドパターンを図１に示す。本実施形態ではタイヤ周方向に伸びる４本の主溝が設けられている。４本の主溝のうち、タイヤ幅方向内側の２本がセンター側主溝２０で、タイヤ幅方向外側の２本がショルダー主溝２１である。これらの主溝に隔てられて、複数のタイヤ周方向に伸びる陸部が形成されている。２本のセンター側主溝２０に挟まれた陸部は、タイヤ赤道を有するセンター陸部２３である。センター陸部２３のタイヤ幅方向両側において、センター側主溝２０とショルダー主溝２１とに挟まれた陸部は、メディエイトリブ２４である。メディエイトリブ２４よりタイヤ幅方向外側において、ショルダー主溝２１と接地端２２とに挟まれた陸部は、ショルダーリブ２５である。

ここで接地端２２とは、空気入りタイヤが標準リムにリム組みされ正規内圧にされ正規荷重が負荷された状態での接地面のタイヤ幅方向端部のことである。ここで標準リムとはＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ等の規格に定められている標準リムのことである。また正規荷重とは前記規格に定められている最大荷重のことである。また正規内圧とは前記最大荷重に対応した内圧のことである。

ショルダーリブ２５には、タイヤ幅方向外側から延びてショルダーリブ２５内で終端する複数のスリット２７が、タイヤ周方向に等間隔で設けられている。スリット２７はタイヤ幅方向に伸びているが、タイヤ幅方向に対して傾斜していたり、途中で曲がっていたりしても良い。スリット２７のタイヤ幅方向内側の端部２７ａはショルダーリブ２５内にある。またスリット２７は接地端２２からタイヤ幅方向外側へ開口している。

スリット２７のタイヤ幅方向内側の端部２７ａからショルダーリブ２５のタイヤ幅方向内側の端部にかけて、スリット２７から連続して、細溝２９が設けられている。細溝２９はショルダー主溝２１へ開口している。細溝２９の幅は、スリット２７の幅よりも狭く、例えば１．５ｍｍ以下である。細溝２９の接地面への開口端は接地時には閉口する。しかしスリット２７の接地面への開口端は接地時においても開口している。なお接地時とは上記の標準リムにリム組みされ正規内圧にされ正規荷重が負荷された時のことである。

また図１の実施形態では、スリット２７や細溝２９とは別に複数の細溝２８も設けられている。細溝２８の接地面への開口端は接地時に閉口する。細溝２８は、ショルダー主溝２１に開口し、ショルダーリブ２５内で終端している。細溝２８の幅は例えば１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。

ショルダーリブ２５はタイヤ幅方向に２つの領域を有する。２つの領域とは、スリット２７が設けられている領域であるスリット領域３０と、スリット領域３０よりタイヤ幅方向内側のリブ領域３１である。スリット領域３０のタイヤ幅方向の範囲は、スリット２７のタイヤ幅方向内側の端部２７ａから接地端２２までである。リブ領域３１のタイヤ幅方向の範囲は、ショルダーリブ２５のタイヤ幅方向内側の端部から、スリット２７のタイヤ幅方向内側の端部２７ａまでである。

スリット２７は接地時も接地面へ開口しているため、スリット領域３０は接地時もスリット２７によって分断され、タイヤ周方向へ連続していない。一方、リブ領域３１にはスリット２７から連続する細溝２９や、スリット２７から独立した細溝２８が存在するが、これらの細溝は接地時には接地面への開口端が閉口する。そのため、少なくとも接地時には、リブ領域３１は溝等で分断されることなくタイヤ周方向へ連続している。また、インフレートしたときには、スリット領域３０は大きく膨らみ、リブ領域３１はスリット領域３０よりも小さく膨らむ。

トレッドのショルダーリブ２５近傍でのタイヤ幅方向断面を図２に示す。ショルダーリブ２５は、タイヤ基準プロファイル線Ｌより、タイヤ基準プロファイル線Ｌの法線方向外側へ突出している。タイヤ基準プロファイル線Ｌは、タイヤ幅方向断面上における、次の３点Ａ、Ｂ、Ｃを通る円弧のショルダーリブ２５における線である。タイヤ幅方向内側の点Ａは、ショルダー主溝２１のタイヤ幅方向内側の側壁とメディエイトリブ２４の接地面とが交わる部分の点である。言い換えれば、点Ａは、メディエイトリブ２４の接地面のタイヤ幅方向外側の端部の点である。点Ａの隣の点Ｂは、ショルダー主溝２１のタイヤ幅方向外側の側壁上の点で、そのショルダー主溝２１の溝底からの高さが、ショルダー主溝２１のタイヤ幅方向内側の側壁の高さ（つまり点Ａのショルダー主溝２１の溝底からの高さ）Ｈ１と等しくなる点である。タイヤ幅方向外側の点Ｃは接地端２２における点である。ここで、ある点の溝底からの高さ及びショルダー主溝２１の側壁の高さとは、ショルダー主溝２１の底部の法線方向への高さのことである。

上記のように、ショルダーリブ２５は、タイヤ基準プロファイル線Ｌより、タイヤ基準プロファイル線Ｌの法線方向外側へ突出している。このタイヤ基準プロファイル線Ｌより突出している部分を突出部３２とする。突出部３２はリブ領域３１内に突出の頂点３３を有する。突出の頂点３３とは、タイヤ基準プロファイル線Ｌからタイヤ基準プロファイル線Ｌの法線方向へ最も高く突出している点である。その高さＰは０．２ｍｍ≦Ｐ≦１．０ｍｍであることが望ましい。

突出部３２の表面はタイヤ幅方向断面上で円弧Ｍを描いている。円弧Ｍは、接地端２２と、突出の頂点３３と、ショルダー主溝２１のタイヤ幅方向内側の側壁上の点３４とを通る。点３４の位置はショルダー主溝２１のタイヤ幅方向内側の側壁上の任意の位置である。点３４は、接地面上において点Ａと一致していても良いし、図２のように接地面よりも任意の長さＨ３だけタイヤ径方向内側にあっても良い。点３４を含む円弧Ｍは、ショルダーリブ２５のタイヤ幅方向内側の端部において、タイヤ基準プロファイル線Ｌ上を通るか、又は図２のようにタイヤ基準プロファイル線Ｌよりその法線方向外側を通る。つまり、ショルダー主溝２１のタイヤ幅方向外側の側壁の高さ（つまり、ショルダーリブ２５のタイヤ幅方向内側端部のショルダー主溝２１溝底からの高さ）Ｈ２が、ショルダー主溝２１のタイヤ幅方向内側の側壁の高さ（つまり、メディエイトリブ２４のタイヤ幅方向外側端部のショルダー主溝２１溝底からの高さ）Ｈ１よりも高い。突出部３２の表面がこのような円弧Ｍを描くため、ショルダーリブ２５のタイヤ幅方向内側の端部から接地端２２に至るまでのショルダーリブ２５全体が、タイヤ基準プロファイル線Ｌよりその法線方向外側へ突出していることになる。

突出の頂点３３は、リブ領域３１のタイヤ幅方向の中央付近にあることが望ましい。具体的には、上記の円弧Ｍに沿ったリブ領域３１の長さすなわちショルダーリブ２５の接地面のタイヤ幅方向内側の端部３５からスリット２７のタイヤ幅方向内側の端部２７ａまでの円弧Ｍに沿った長さをＷＡとする。また、ショルダーリブ２５の接地面のタイヤ幅方向内側の端部３５から突出の頂点３３までの円弧Ｍに沿った長さをＷＢとする。その場合に、ＷＡとＷＢの関係が、０．３ＷＡ≦ＷＢ≦０．７ＷＡ、となることが望ましい。

以上の構造の空気入りタイヤでは、ショルダーリブ２５全体がタイヤ基準プロファイル線Ｌよりその法線方向外側へ突出しているため、ショルダーリブ２５の接地性が良い。特に、ショルダーリブ２５の接地面全体がタイヤ幅方向断面上で１つの円弧Ｍを描いているため、突出部３２内に接地圧が不連続的に高くなっている部分や低くなっている部分が生じにくく、ショルダーリブ２５の接地圧が均一化される。さらに、突出の頂点３３がリブ領域３１に設けられているため、インフレートしたときにスリット領域３０が大きく膨らみリブ領域３１が小さく膨らんでも、結果的にショルダーリブ２５の表面全体の形状が良好になる。そのため、ショルダーリブ２５内の接地圧が均一化され、空気入りタイヤの制動性能が良くなる。しかも、ショルダーリブ２５をタイヤ基準プロファイル線Ｌより突出させるだけなので、空気入りタイヤの重量が大きく増える等の理由で転がり抵抗が極端に悪化するおそれが無い。

また、突出部３２の頂点３３のタイヤ基準プロファイル線Ｌからの高さＰが０．２ｍｍ以上であれば、突出の効果が十分に得られる。また、前記高さＰが１．０ｍｍ以下であれば、突出部３２の頂点３３の接地圧だけが高くなることを防ぐことができる。

また、突出部３２の表面を表す円弧Ｍ上において、リブ領域３１の長さＷＡと、ショルダーリブ２５の接地面のタイヤ幅方向内側の端部３５から突出部３２の頂点３３までの長さＷＢとの関係が、０．３ＷＡ≦ＷＢ≦０．７ＷＡであれば、リブ領域３１内で接地圧が偏らず、ショルダーリブ２５全体としても接地圧が均一化される。

本実施形態に対して、発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々な変更、置換、省略等を行うことができる。

まず、スリット２７は少なくとも接地時にショルダーリブ２５内で終端すれば良い。そのため、スリット２７は接地していない状態においてもショルダーリブ２５内で終端していても良い。つまり上記実施形態におけるスリット２７から連続する細溝２９は存在しなくても良い。

また、ショルダーリブ２５に設けられるスリットであって、接地時においても接地面へ開口しているスリットは、そのタイヤ幅方向両側の端部がショルダーリブ２５内で終端するものであっても良い。その場合も、接地時に接地面へ開口しているスリットが存在するタイヤ幅方向の領域をスリット領域とし、スリット領域よりタイヤ幅方向内側の領域をリブ領域とする。そして、リブ領域にショルダーリブ２５の突出の頂点が存在するものとする。

また、ショルダーリブ２５に形態の異なる２種類以上のスリットが設けられることもあり得る。その場合も、接地時に接地面へ開口しているスリットが存在するタイヤ幅方向の領域をスリット領域とし、スリット領域よりタイヤ幅方向内側の領域をリブ領域とする。そして、リブ領域にショルダーリブ２５の突出の頂点が存在するものとする。

また、主溝の数は４本に限定されない。少なくとも、最もタイヤ幅方向外側の主溝と接地端とに挟まれたショルダーリブと、そのタイヤ幅方向内側の陸部とが形成されるように、複数の主溝が設けられていれば良い。

表１の比較例及び実施例の空気入りタイヤの転がり抵抗及び制動性能を評価した。表１の比較例及び実施例の空気入りタイヤは、全て、４本の主溝と５つの陸部を有し、ショルダーリブに上記のスリット２７と同じスリットを有する。表１において、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、ＷＡ、ＷＢ、Ｐは、比較例及び実施例の各空気入りタイヤにおける、図２においてＨ１、Ｈ２、Ｈ３、ＷＡ、ＷＢ、Ｐで示してある部分に対応する部分の長さを表している。つまり、Ｈ１はショルダー主溝のタイヤ幅方向内側の側壁の高さ、Ｈ２はショルダー主溝のタイヤ幅方向外側の側壁の高さ、Ｈ３は突出部の表面を描く円弧とショルダー主溝のタイヤ幅方向内側の側壁との交点の接地面からの長さ、ＷＡはショルダーリブの接地面のタイヤ幅方向内側の端部からスリットのタイヤ幅方向内側の端部までの長さ、ＷＢはショルダーリブの接地面のタイヤ幅方向内側の端部から突出部の頂点までの長さ、Ｐは突出部の頂点のタイヤ基準プロファイル線Ｌからの高さを表している。

比較例１の空気入りタイヤはショルダーリブに突出部が無い空気入りタイヤである。比較例２の空気入りタイヤは、ショルダーリブに突出部があるが、Ｈ２よりもＨ１の方が長いタイヤ、つまり、タイヤ幅方向断面上でのショルダーリブの表面を表す円弧が、ショルダーリブのタイヤ幅方向内側の端部において、タイヤ基準プロファイル線Ｌより下を通っている空気入りタイヤである。実施例１と実施例２の空気入りタイヤでは、突出部の頂点の位置や高さＰが異なる。なおいずれの空気入りタイヤもサイズは１９５／６５Ｒ１５である。

評価方法は次の通りである。

転がり抵抗：転がり抵抗試験機を用いて、空気入りタイヤの内圧を２００ｋＰａ、リムサイズを１５×６ＪＪ、荷重を４．８ｋＮ、速さを８０ｋｍ／ｈとして、測定した。そして測定結果を指数化した。指数は比較例１の指数を１００として相対化されており、指数が小さいほど転がり抵抗が小さいことを意味している。

制動性能：乾燥路面において、空気入りタイヤを装着した車両を１００ｋｍ／ｈで走行させ、これに制動力をかけてＡＢＳを作動させ、制動距離を測定してその逆数を求めた。そして測定結果を指数化した。指数は比較例１の指数を１００として相対化されており、指数が大きいほど制動性能（ドライ性能）に優れていることを意味している。

評価結果は表１の通りである。実施例１と実施例２の空気入りタイヤは、比較例１と比較例２の空気入りタイヤよりも制動性能に優れ、また転がり抵抗も悪くないことが確認できた。

Ａ、Ｂ、Ｃ…タイヤ基準プロファイル線Ｌが通る点、Ｌ…タイヤ基準プロファイル線、Ｍ…円弧、２０…センター側主溝、２１…ショルダー主溝、２２…接地端、２３…センター陸部、２４…メディエイトリブ、２５…ショルダーリブ、２７…スリット、２７ａ…スリット２７のタイヤ幅方向内側の端部、２８…細溝、２９…細溝、３０…スリット領域、３１…リブ領域、３２…突出部、３３…突出の頂点、３４…ショルダー主溝２１のタイヤ幅方向内側の側壁上の点、３５…ショルダーリブ２５の接地面のタイヤ幅方向内側の端部

Claims (3)

1. タイヤ周方向に伸びる複数の主溝が設けられ、複数の主溝のうち最もタイヤ幅方向外側のショルダー主溝と接地端との間のショルダーリブにタイヤ幅方向に伸びる複数のスリットが設けられ、少なくとも接地時には前記スリットのタイヤ幅方向内側の端部が前記ショルダーリブ内で終端している空気入りタイヤにおいて、
   前記ショルダーリブが、タイヤ幅方向に、接地時においても前記スリットが接地面へ開口しているスリット領域と、前記スリット領域よりタイヤ幅方向内側のリブ領域とを有し、
   前記ショルダーリブが、タイヤ幅方向断面上のタイヤ基準プロファイル線よりその法線方向外側へ突出し、突出の頂点を前記リブ領域に有し、
   突出した前記ショルダーリブの接地面が、タイヤ幅方向断面上で、接地端と、前記突出の頂点と、前記ショルダー主溝のタイヤ幅方向内側の側壁上の点とを通る円弧を描き、
   前記円弧が、前記ショルダーリブのタイヤ幅方向内側の端部において、タイヤ基準プロファイル線上又はタイヤ基準プロファイル線よりその法線方向外側の点を通る、
   空気入りタイヤ。
2. 前記突出の頂点のタイヤ基準プロファイル線からの突出高さＰが０．２ｍｍ≦Ｐ≦１．０ｍｍである、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記リブ領域の前記円弧に沿った長さＷＡと、前記ショルダーリブのタイヤ幅方向内側の端部から前記突出の頂点までの前記円弧に沿った長さＷＢとの関係が、０．３ＷＡ≦ＷＢ≦０．７ＷＡである、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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