JP2017165150A

JP2017165150A - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP2017165150A
Application number: JP2016049994A
Authority: JP
Inventors: まどか佐竹; Madoka Satake
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2017-09-21
Anticipated expiration: 2036-03-14
Also published as: EP3219515B1; JP6728801B2; CN107187278A; US20170259624A1; EP3219515A1

Abstract

【課題】ロック性能を確保しながら、耐カット性能を向上させる。【解決手段】サイドプロテクタ９は、タイヤ周方向に隔置されるブロック状の第１プロテクタ１１と、第１プロテクタ１１間をタイヤ周方向にのびるリブ状の第２プロテクタ１２とを有する。タイヤ子午断面おいて、第２プロテクタ１２は、輪郭線Ｓからの高さが最大となる頂部１３からタイヤ半径方向外側、及びタイヤ半径方向内側にのびる外内の斜辺１５、１４を有する断面略三角形状をなす。外内の斜辺１５、１４は、タイヤ外側に中心を有する曲率半径Ｒｏ、Ｒｉの凹円弧曲線からなる。【選択図】図３

Description

本発明は、岩場等でのトラクション性能（ロック性能）を確保しながら、耐カット性能を向上させた空気入りタイヤに関する。

例えば、四輪駆動車等に装着される空気入りタイヤでは、岩場等の路面を走行する機会があるため、このような路面でも十分なトラクション性能を発揮することが求められる（このような性能を「ロック性能」と呼ぶ場合がある。）。このロック性能を向上させるため、サイドウォール部に、その外表面から隆起するブロックをタイヤ周方向に隔置させたブロック列状のサイドプロテクタを設けたタイヤが提案されている（例えば特許文献１参照。）

しかし、上記タイヤの場合、ロック性能は向上するものの、ブロック間の凹部ではゴム厚さが小であるため、岩等との衝突によってカット傷が生じ易くなるなど耐カット性能に劣るという問題がある。

特開２００４−２９１９３６号公報

そこで発明は、ロック性能を確保しながら、耐カット性能を向上させた空気入りタイヤを提供することを課題としている。

本発明は、少なくとも一方のサイドウォール部かつタイヤ最大幅位置よりもタイヤ半径方向外側の上サイドウォール領域に、前記サイドウォール部の輪郭線Ｓから隆起するサイドプロテクタを具えた空気入りタイヤであって、
前記サイドプロテクタは、タイヤ周方向に隔置されるブロック状の第１プロテクタと、前記第１プロテクタ間をタイヤ周方向にのびるリブ状をなし前記第１プロテクタ間を継ぐ第２プロテクタとを有し、
かつタイヤ子午断面おいて、前記第２プロテクタは、前記輪郭線Ｓからの高さが最大となる頂部と、前記頂部からタイヤ半径方向外側にのびかつ前記輪郭線Ｓに滑らかに連なる外の斜辺と、前記頂部からタイヤ半径方向内側にのびかつ前記輪郭線Ｓに滑らかに連なる内の斜辺とからなる断面略三角形状をなすとともに、
前記外の斜辺は、タイヤ外側に中心を有する曲率半径Ｒｏの凹円弧曲線からなり、かつ前記内の斜辺は、タイヤ外側に中心を有する曲率半径Ｒｉの凹円弧曲線からなることを特徴としている。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記第２プロテクタの頂部における輪郭線Ｓからの高さＨ２は、前記第１プロテクタの輪郭線Ｓからの高さＨ１と相違することが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記高さＨ２は、前記高さＨ１より小であることが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記高さＨ２は、前記高さＨ１の０．４〜０．７倍であることが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記内の斜辺の輪郭線Ｓに沿ったタイヤ半径方向長さＬｉは、前記外の斜辺の輪郭線Ｓに沿ったタイヤ半径方向長さＬｏよりも大であることが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記曲率半径Ｒｉは、前記曲率半径Ｒｏより大であることが好ましい。

本発明の空気入りタイヤは、サイドプロテクタが、タイヤ周方向に隔置されるブロック状の第１プロテクタを具える。これにより、従来のブロック列状のサイドプロテクタと同様に、ロック性能を発揮することができる。

またサイドプロテクタは、第１プロテクタ間をタイヤ周方向にのびるリブ状の第２プロテクタを有する。これにより、第１プロテクタ間の凹部におけるゴム厚さを確保でき、耐カット性を向上させることができる。

また、第２プロテクタが断面略三角形状をなすため、前記凹部におけるゴム厚さを保持しながら、第２プロテクタのゴムボリュームを減じることができる。これにより、蓄熱性を減じ、温度上昇による耐久性の低下を抑制しうる。

しかも、第２プロテクタの内外の斜辺がそれぞれ凹円弧曲線で形成される。そのため、内外の斜辺がそれぞれ直線の場合に比して、第２プロテクタのゴムボリュームをさらに減じるとともに、表面積の増加により放熱性を高めることができ、耐久性の低下をさらに抑制しうる。また、第２プロテクタが断面略三角形状をなし、かつ内外の斜辺が凹円弧曲線をなすため、サイドウォール部におけるタイヤ半径方向の撓みやすさの低下を低く抑えることができ、タイヤの振動特性や乗り心地性の維持に役立つ。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す断面図である。サイドプロテクタの側面図である。サイドプロテクタの拡大断面図である。第２プロテクタの頂部と、タイヤ加硫金型Ｍの割位置との位置関係を示す断面図である。第１プロテクタの他の例を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、そのタイヤ軸方向両端からタイヤ半径方向内側にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３のタイヤ半径方向内側端に配されるビード部４とを具える。本例の空気入りタイヤ１の内部には、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るトロイド状のカーカス６と、トレッド部２の内部かつカーカス６のタイヤ半径方向外側に配されるベルト層７とを含むコード補強層が配される。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７０〜９０°の角度で配列した少なくとも１枚、本例では２枚のカーカスプライ６Ａから形成される。本例のカーカス６は、ビードコア５、５間を跨るトロイド状の本体部６ａと、ビードコア５の回りで折り返される折返し部６ｂとを有する。ビード部４には、例えば前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間を通ってビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。

前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜４５°の角度で配列した少なくとも１枚、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。ベルトコードは、プライ間で互いに交差する向きに配列する。これによりベルト剛性が高まり、トレッド部２を補強する。なおカーカス６、ベルト層７等の態様は、これに限定されるものではない。

また空気入りタイヤ１は、少なくとも一方、本例では双方のサイドウォール部３における上サイドウォール領域３Ｕに、サイドウォール部３の輪郭線Ｓから隆起するサイドプロテクタ９を具える。

前記「上サイドウォール領域３Ｕ」とは、サイドウォール部３のうちタイヤ最大幅位置Ｐｍよりもタイヤ半径方向外側の領域を意味する。また前記「輪郭線Ｓ」とは、サイドウォール部３の外表面において、その外表面に部分的に形成される凹凸（例えば、装飾用のセレーション、標章表示用のリブ、保護用のプロテクトタなど）を排除して特定される滑らかな曲線を意味する。また前記「タイヤ最大幅位置Ｐｍ」とは、前記輪郭線Ｓにおいてタイヤ軸方向外側に最も張り出す位置を意味する。

前記サイドプロテクタ９は、その一部が、前記タイヤ最大幅位置Ｐｍを超えてタイヤ半径方向内側にはみ出しても良い。

図２に示すように、前記サイドプロテクタ９は、タイヤ周方向に隔置されるブロック状の第１プロテクタ１１と、前記第１プロテクタ１１間をタイヤ周方向にのびるリブ状の第２プロテクタ１２とを有する。この第２プロテクタ１２は、タイヤ周方向で隣り合う第１プロテクタ１１、１１間を連結する。

本例では、第１プロテクタ１１が、矩形ブロック状をなす場合が示される。しかしこれに限定されるものではなく、種々の形状が採用できる。

図３に示すように、タイヤ子午断面において、第１プロテクタ１１は、前記輪郭線Ｓからの高さＨ１が実質的に一定である。これに対して、第２プロテクタ１２は、前記輪郭線Ｓからの高さが最大Ｈ２となる頂部１３と、前記頂部１３からタイヤ半径方向外側にのびる外の斜辺１４と、前記頂部１３からタイヤ半径方向内側にのびる内の斜辺１５とからなる断面略三角形状をなす。

本例の頂部１３は、輪郭線Ｓと略平行な面取り面１３ｓを有し、これによって、頂部１３におけるゴム欠けが抑制される。前記面取り面１３ｓを有する場合、面取り面１３ｓのタイヤ半径方向の巾Ｗは２．０mm以下が好ましい。なお頂部１３は、面取り面１３ｓを有することなく、内外の斜辺１４、１５が交わるエッジ状に形成されてもよい。

前記外の斜辺１４は、タイヤ外側に中心を有する曲率半径Ｒｏの凹円弧曲線１６からなり、前記輪郭線Ｓとは滑らかに連なる。また前記内の斜辺１５は、タイヤ外側に中心を有する曲率半径Ｒｉの凹円弧曲線１７からなり、前記輪郭線Ｓとは滑らかに連なる。

このようなサイドプロテクタ９は、岩場等の路面を走行する際、路面の岩を、第１プロテクタ１１、１１間でグリップしうるとともに、第１プロテクタ１１の周方向エッジ１１ｅ（図２に示す）によって岩と強く接触でき、優れたロック性能を発揮することができる。

またサイドプロテクタ９は、第２プロテクタ１２により、第１プロテクタ１１、１１間の凹部２０（図２に示す）におけるカーカス６からのゴム厚さを確保できるため、岩との衝突の際の衝撃を和らげて耐カット性を向上させることができる。また第２プロテクタ１２が断面略三角形状をなすため、前記凹部２０におけるゴム厚さを確保しながら、第２プロテクタ１２のゴムボリュームを減じることができる。これにより、蓄熱性を減じ、タイヤの温度上昇に起因する耐久性の低下を抑制することができる。

しかも、第２プロテクタ１２では、内外の斜辺１５、１４が凹円弧曲線１７、１６で形成される。そのため、内外の斜辺１５、１４が直線の場合に比して、第２プロテクタ１２のゴムボリュームをさらに減じるとともに、表面積の増加により放熱性を高めることができ、耐久性の低下をさらに抑制しうる。また、第２プロテクタが断面略三角形状をなし、かつ内外の斜辺１５、１４が凹円弧曲線をなすため、直線の場合に比して、サイドウォール部３におけるタイヤ半径方向の撓みやすさの低下を低く抑えることができ、タイヤの振動特性や乗り心地性の維持に役立つ。

なお耐カット性を維持しながらゴムボリュームの増加を抑えるために、第２プロテクタ１２の半径方向外縁１２ａは、第１プロテクタ１１の半径方向外縁１１ａよりも半径方向内側に位置するのが好ましく、また第２プロテクタ１２の半径方向内縁１２ｂは、第１プロテクタ１１の半径方向内縁１１ｂよりも半径方向外側に位置するのが好ましい。

サイドプロテクタ９では、第２プロテクタ１２の頂部１３における輪郭線Ｓからの高さＨ２は、第１プロテクタ１１の輪郭線Ｓからの高さＨ１と相違するのが好ましい。特には、前記高さＨ２が前記高さＨ１より小であることが好ましく、さらに好ましくは、前記高さＨ２が前記高さＨ１の０．４〜０．７倍である。

Ｈ２≧Ｈ１の場合、第２プロテクタ１２がロック性能、及びタイヤ半径方向への撓みやすさに悪影響を及ぼす傾向となり、かつゴムボリュームの不必要な増加を招く。従って、ロック性能、タイヤ半径方向への撓みやすさ、及びゴムボリュームの観点から、第２プロテクタ１２の高さＨ２は、第１プロテクタ１１の高さＨ１の０．７倍以下が好ましい。また耐カット性能の向上のために、第２プロテクタ１２の高さＨ２は、第１プロテクタ１１の高さＨ１の０．４倍以上が好ましい。なお前記高さＨ１は、４〜９mmの範囲がロック性能の観点から好ましい。

また第２プロテクタ１２の頂部１３は、図４に示すように、タイヤ加硫金型におけるトレッドモールドＭ１（トレッド部２を成形する金型部分）と、サイドモールドＭ２（サイドウォール部３を成形する金型部分）との割位置Ｑに形成するのが好ましい。これにより断面略三角形状の第２プロテクタ１２を、アンダーカットを生じることなく容易に加硫成形することができる。なお前記割位置Ｑには、第１プロテクタ１１の外表面に線条痕が生じるため、頂部１３が割位置Ｑに形成されたかどうかは、識別できる。

また図３に示すように、カーカス６から輪郭線Ｓまでのゴム厚さＴは、頂部１３の位置よりも半径方向内側では、半径方向外側に比して相対的にゴム厚さＴが少なく、カット傷が発生しやすい傾向にある。従って、本例では、内の斜辺１５の輪郭線Ｓに沿ったタイヤ半径方向長さＬｉを、外の斜辺１４の輪郭線Ｓに沿ったタイヤ半径方向長さＬｏよりも大として耐カット性能を高めている。また同じ理由で、内の斜辺１５の曲率半径Ｒｉを、外の斜辺１４の曲率半径Ｒｏより大として、耐カット性能を高めている。なお曲率半径の比Ｒｏ／Ｒｉは０．１〜０．７が好ましい。

サイドプロテクタ９では、第１プロテクタ１１を、図３に示すように、トレッド部２に形成されるショルダー横溝Ｇのピッチ数と同じピッチ数で形成するのが好ましい。また第１プロテクタ１１では、図５に示すように、矩形形状以外にも、例えば台形形状なども好適に採用しうる。本例では、第１プロテクタ１１が、半径方向外側の外辺Ｅｏが内側の内辺Ｅｉよりも長い一方の第１プロテクタ１１Ａと、半径方向外側の外辺Ｅｏが内側の内辺Ｅｉよりも短い他方の第１プロテクタ１１Ｂとからなり、この一方、他方の第１プロテクタ１１Ａ、１１Ｂがタイヤ周方向に交互に配される場合が示される。なお第１プロテクタ１１Ａ、１１Ｂのタイヤ周方向の側辺Ｅｓは、半径方向に対しする角度θが、ロック性能の観点から、半径方向に対して１５°以下、さらには１０°以下であるのが好ましい。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

本発明の効果を確認するため、表１の仕様のサイドプロテクタを有する四輪駆動車の空気入りタイヤ（ＬＴ２６５×７０Ｒ１７）を試作し、ロック性能、耐カット性能、蓄熱性、乗り心地性能についてテストした。各試供タイヤは、サイドプロテクタ以外は、実質的に同仕様である。

＜ロック性能＞
各試供タイヤを、リム（１７×７．５）、内圧（１００kPa）の条件にて、四輪駆動車（２５００cc）の全輪に装着し、岩山等を含む岩場路面のテストコースを走行したときのトラクション性能（ロック性能）を、ドライバーの官能により評価さした。結果は、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほどロック性能に優れる。

＜耐カット性能＞
上記岩場路面を約５０km走行した後、第１プロテクタ間の凹部に生じたカット傷を目視により観察し総合的に評価した。比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど耐カット性能良好である。

＜乗り心地性能＞
上記岩場路面を走行したとき乗り心地性をドライバーの官能により評価さした。結果は、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほどタイヤ半径方向に撓みやすく、乗り心地性能に優れる。

＜蓄熱性＞
ドラム試験機を用い、リム（１７×７．５）、内圧（５５０kPa）、荷重（１４．２２kN）、速度（１００km/h）の条件にて２４時間走行させた後の、第２プロテクタの表面温度を測定した。そして温度の逆数を比較例１を１００とする指数で評価した。数値が大なほど温度が低く好ましい。

テストの結果、実施例のタイヤは、ロック性能を確保しながら、耐カット性能を向上させうることが確認できる。

１空気入りタイヤ
３Ｕ上サイドウォール領域
３サイドウォール部
９サイドプロテクタ
１１第１プロテクタ
１２第２プロテクタ
１３頂部
１４外の斜辺
１５内の斜辺
１６凹円弧曲線
１７凹円弧曲線
Ｐｍタイヤ最大幅位置
Ｓ輪郭線

Claims

少なくとも一方のサイドウォール部かつタイヤ最大幅位置よりもタイヤ半径方向外側の上サイドウォール領域に、前記サイドウォール部の輪郭線Ｓから隆起するサイドプロテクタを具えた空気入りタイヤであって、
前記サイドプロテクタは、タイヤ周方向に隔置されるブロック状の第１プロテクタと、前記第１プロテクタ間をタイヤ周方向にのびるリブ状をなし前記第１プロテクタ間を継ぐ第２プロテクタとを有し、
かつタイヤ子午断面おいて、前記第２プロテクタは、前記輪郭線Ｓからの高さが最大となる頂部と、前記頂部からタイヤ半径方向外側にのびかつ前記輪郭線Ｓに滑らかに連なる外の斜辺と、前記頂部からタイヤ半径方向内側にのびかつ前記輪郭線Ｓに滑らかに連なる内の斜辺とからなる断面略三角形状をなすとともに、
前記外の斜辺は、タイヤ外側に中心を有する曲率半径Ｒｏの凹円弧曲線からなり、かつ前記内の斜辺は、タイヤ外側に中心を有する曲率半径Ｒｉの凹円弧曲線からなることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記第２プロテクタの頂部における輪郭線Ｓからの高さＨ２は、前記第１プロテクタの輪郭線Ｓからの高さＨ１と相違することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記高さＨ２は、前記高さＨ１より小であることを特徴とする請求項２記載の空気入りタイヤ。
前記高さＨ２は、前記高さＨ１の０．４〜０．７倍であることを特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤ。
前記内の斜辺の輪郭線Ｓに沿ったタイヤ半径方向長さＬｉは、前記外の斜辺の輪郭線Ｓに沿ったタイヤ半径方向長さＬｏよりも大であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
前記曲率半径Ｒｉは、前記曲率半径Ｒｏより大であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の空気入りタイヤ。