JP2018095042A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】マッド性能と乗り心地性能とを高める。【解決手段】サイドウォール部３を有する空気入りタイヤ１である。サイドウォール部３の外面３ａには、タイヤ軸方向外側に突出する複数個の突状部９がタイヤ周方向に並べられている。突状部９は、タイヤ周方向の両端でタイヤ半径方向にのびる一対の側面１２、１２と、一対の側面１２、１２間でタイヤ軸方向の最も外側に配される頂面１３とを有している。頂面１３には、一対の側面１２、１２を継ぐ溝状部１６が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、マッド性能と乗り心地性能とをバランス良く高め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にあっては、アスファルト路面等の硬質路面の他、タイヤが地面に大きく沈み込む軟弱な泥濘路面を走行する機会がある。このような空気入りタイヤは、泥濘路面において十分なトラクション性能を発揮（このような性能は、以下、「マッド性能」と呼ぶ場合がある。）することが求められている。この種の空気入りタイヤとして、サイドウォール部の外面にタイヤ軸方向外側に突出する突状部を設けて、泥濘路面でのトラクション性能を発揮させることが知られている。

しかしながら、このような空気入りタイヤは、サイドウォール部の外面に設けられた突状部が、サイドウォール部の剛性を過度に高めるので、乗り心地性能が悪化しやすいという問題があった。

特開２０１３−１１９２７７号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、サイドウォール部の外面に突状部を設けることを基本として、マッド性能と乗り心地性能とをバランス良く高めた空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、サイドウォール部を有する空気入りタイヤであって、前記サイドウォール部の外面には、タイヤ軸方向外側に突出する複数個の突状部がタイヤ周方向に並べられており、前記突状部は、タイヤ周方向の両端でタイヤ半径方向にのびる一対の側面と、前記一対の側面間でタイヤ軸方向の最も外側に配される頂面とを有し、前記頂面には、溝状部が設けられていることを特徴とする。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記溝状部が、タイヤ周方向に沿ってのびているのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記溝状部が、少なくとも一方の前記側面を継ぐのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記溝状部が、前記一対の側面を継ぐのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、少なくとも１つの前記突状部には、タイヤ半径方向に複数の前記溝状部が設けられているのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記溝状部の深さが、前記突状部の突出高さの４０％〜７０％であるのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記溝状部の幅が、前記突状部のタイヤ半径方向の長さの１０％〜２５％であるのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記溝状部の横断面において、前記溝状部の溝底が、タイヤ軸方向内側に向かって凸となる円弧状部が少なくとも１つ設けられているのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記溝状部のタイヤ半径方向の配設ピッチが、前記溝状部の幅の１５０％〜３５０％であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、サイドウォール部の外面には、タイヤ軸方向外側に突出する複数個の突状部がタイヤ周方向に並べられている。このような突状部は、泥濘路面に対しせん断力によるトラクションを発揮するので、マッド性能を向上する。

突状部は、タイヤ周方向の両端でタイヤ半径方向にのびる一対の側面と、一対の側面間でタイヤ軸方向の最も外側に配される頂面とを有している。そして、頂面には、溝状部が設けられている。このような溝状部は、サイドウォール部の剛性を効果的に小さくするので、乗り心地性能を向上する。

従って、本発明の空気入りタイヤは、マッド性能と乗り心地性能とがバランス良く向上する。

本発明の一実施形態の空気入りタイヤのタイヤ子午線断面図である。 図１の突状部の拡大図である。 図１のサイドウォール部の側面図である。 （ａ）は、図１の溝状部の横断面図である。（ｂ）は、他の実施形態の溝状部の横断面図である。 他の実施形態のサイドウォール部の側面図である。 さらに他の実施形態のサイドウォール部の側面図である。 さらに他の実施形態のサイドウォール部の側面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本発明の一実施形態を示す空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある）１の正規状態のタイヤ子午線断面図である。本明細書において、「正規状態」とは、タイヤが、正規リム（図示せず）にリム組みされかつ正規内圧が充填されしかも無負荷である状態とし、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等は、この正規状態で測定された値とする。

「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めているリムであり、JATMAであれば"標準リム"、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim"となる。また、「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば"最高空気圧"、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" とする。

本実施形態の空気入りタイヤ１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に至るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるベルト層７とを具えている。なお、トレッド部２には、適宜排水用乃至排泥用の溝８が設けられている。

カーカス６は、少なくとも１枚、本実施形態では、１枚のカーカスプライ６Ａからなる。カーカスプライ６Ａは、一対のビードコア５、５間をトロイド状に跨る本体部６ａと、この本体部６ａの両側に連なりかつ前記ビードコア５の回りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有する。カーカスプライ６Ａは、カーカスコードがタイヤ赤道Ｃ方向に対して例えば７５〜９０°の角度で傾けられている。カーカスコードには、例えば有機繊維コード又はスチールコードが採用される。

ベルト層７は、少なくとも２枚、本実施形態では、タイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから構成される。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、タイヤ赤道Ｃに対して１５〜４０°の角度で傾けられたスチールコード等の高弾性のベルトコードを有する。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、例えば、ベルトコードが互いに交差する向きに重ねられている。

図２及び図３に示されるように、サイドウォール部３の外面３ａには、タイヤ軸方向外側に突出する複数個の突状部９が設けられる。このような突状部９は、タイヤ１が沈み込むような軟弱な泥濘路面に対しせん断力によるトラクションを発揮するので、マッド性能を向上する。

サイドウォール部３の外面３ａとは、前記正規状態において、トレッド端Ｔｅからタイヤ半径方向の内側に向かって滑らかにのびるサイドウォール部３の基準曲面ＸＳを意味するものであり、標章などの浮きだしマークや凹凸模様を含む局部的な凹凸は除かれる。

「トレッド端Ｔｅ」とは、正規状態のタイヤに、正規荷重を負荷してキャンバー角０度で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置として定められる。「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば "最大負荷能力" 、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY" である。但し、タイヤが乗用車用の場合、正規荷重は、前記荷重の８８％に相当する荷重である。

突状部９は、本実施形態では、タイヤ１のタイヤ軸方向両側のサイドウォール部３にそれぞれ設けられている。なお、突状部９は、少なくとも一方のサイドウォール部３に設けられていても良い。

突状部９は、タイヤ周方向の両端でタイヤ半径方向にのびる一対の側面１２、１２と、一対の側面１２、１２間でタイヤ軸方向の最も外側に配される頂面１３とを含んでいる。本実施形態の突状部９は、さらに、頂面１３のタイヤ半径方向外側の端縁１３ａに連なる外側面１４と、頂面１３のタイヤ半径方向内側の端縁１３ｂに連なる内側面１５とを含む略直方体状である。

突状部９の頂面１３には、溝状部１６が設けられている。このような溝状部１６は、サイドウォール部３の剛性を効果的に小さくするので、乗り心地性能が向上する。また、溝状部１６は、突状部９の一対の側面１２、１２を継いでいるので、突状部９の剛性段差がタイヤ周方向に亘って小さく維持される。従って、溝状部１６の端を起点とするクラック等の発生が抑制されるので、耐クラック性能が高く維持される。

溝状部１６は、タイヤ周方向に沿ってのびている。これにより、突状部９のタイヤ半径方向の剛性段差がタイヤ周方向に亘って、一層、解消されるので、クラックの発生がより抑制される。「タイヤ周方向に沿ってのびている」とは、溝状部１６の溝縁１６ｃ、１６ｃが、タイヤ回転軸（図示省略）を中心とする円弧と重複する態様は勿論、各溝縁１６ｃが、突状部９のタイヤ周方向の中間位置を通るタイヤ半径方向線９ｃと直交する態様を含む。

溝状部１６は、少なくとも１つの突状部９に、タイヤ半径方向に並ぶ複数本、本実施形態では、タイヤ半径方向に隣り合って２本設けられている。

図４（ａ）に示されるように、溝状部１６の横断面において、溝状部１６は、深さが最大となる最大深さ位置を含む溝底１６ａ、及び、溝底１６ａと頂面１３とを継ぐ一対の側壁面１６ｂ、１６ｂを含んでいる。

溝状部１６の溝底１６ａは、タイヤ軸方向内側に向かって凸となる円弧状部２０が少なくとも１つ、本実施形態では、１つ設けられている。このような円弧状部２０は、溝底１６ａに生じるクラックを一層抑制する。特に限定されるものではないが、円弧状部２０の曲率半径Ｒは、１mm以上が好ましく、３mm以下が望ましい。

本実施形態の溝状部１６の横断面は、円弧状部２０が１つ設けられ、一対の側壁面１６ｂ、１６ｂが頂面１３の法線１３ｎ方向に対して傾斜する略三角形状である。なお、溝状部１６の横断面は、このような態様に限定されるものではない。溝状部１６の横断面は、例えば、図４（ｂ）に示されるように、円弧状部２０が、溝底１６ａのタイヤ半径方向の両端に２つ設けられ、一対の側壁面１６ｂ、１６ｂが頂面１３の法線１３ｎ方向にのびる略矩形状でも良い。このような溝状部１６は、横断面が略三角形状の態様に比して、クラックの発生を、一層抑制し得る。

溝状部１６の深さｄは、突状部９の突出高さＤの４０％〜７０％であるのが望ましい。溝状部１６の深さｄが突状部９の突出高さＤの４０％未満の場合、サイドウォール部３の剛性を緩和することができず、乗り心地性能が悪化するおそれがある。溝状部１６の深さｄが突状部９の突出高さＤの７０％を超える場合、突状部９の剛性が過度に低下して、溝状部１６の溝底１６ａにクラックが発生し易くなるおそれがある。突状部９の突出高さＤは、基準曲面ＸＳからその法線方向に測定される突状部９の頂面１３までの距離とする。

本実施形態では、１つの突状部９のタイヤ半径方向に並ぶ溝状部１６は、その深さｄが同じである。なお、タイヤ半径方向の外側の溝状部１６Ａの深さｄ１は、タイヤ半径方向内側の溝状部１６Ｂの深さｄ２よりも小さくても良い。タイヤ半径方向の外側の溝状部１６Ａは、タイヤ半径方向の内側の溝状部１６Ｂに比して、路面に近く鋭利な石等に接触する機会が大きい。このため、タイヤ半径方向の外側、内側の溝状部１６Ａ、１６Ｂの深さｄ１、ｄ２を上述の通り規定することにより、耐カット性能と乗り心地性能とが向上する。このような作用を効果的に発揮させるために、同じ突状部９に設けられた溝状部１６において、タイヤ半径方向の外側の溝状部１６Ａの深さｄ１は、タイヤ半径方向の内側の溝状部１６Ｂの深さｄ２の７０％〜９０％が望ましい。

溝状部１６の幅ｗは、突状部９のタイヤ半径方向の長さＬ（図３に示す）の１０％〜２５％が望ましい。溝状部１６の幅ｗが突状部９の前記長さＬの１０％未満の場合、サイドウォール部３の剛性を緩和することができず、乗り心地性能が悪化するおそれがある。溝状部１６の幅ｗが突状部９の前記長さＬの２５％を超える場合、突状部９の剛性が過度に低下して、溝状部１６の溝底１６ａにクラックが発生し易くなるおそれがある。このような観点より、溝状部１６の幅ｗは、タイヤ半径方向の長さＬの１５％〜２０％が、一層望ましい。本明細書では、突状部９のタイヤ半径方向の長さＬは、突状部９のタイヤ半径方向線９ｃに沿ったタイヤ半径方向の長さである。

本実施形態では、１つの突状部９の溝状部１６Ａ、１６Ｂは、その幅ｗが同じである。なお、タイヤ半径方向の外側の溝状部１６Ａの幅ｗ１は、タイヤ半径方向の内側の溝状部１６Ｂの幅ｗ２よりも小さくても良い。タイヤ半径方向外側の溝状部１６は、タイヤ半径方向内側の溝状部１６に比して、路面に近く鋭利な石等に接触する機会が大きい。このため、溝状部１６の幅ｗを上述の通り規定することにより、耐カット性能と乗り心地性能とが向上する。このような作用を効果的に発揮させるために、タイヤ半径方向に隣り合う溝状部１６において、外側の溝状部１６Ａの幅ｗ１は、内側の溝状部１６Ｂの幅ｗ２の７０％〜９０％が望ましい。

溝状部１６のタイヤ半径方向の配設ピッチＰ１は、溝状部１６の幅ｗの１５０％〜３５０％であるのが望ましい。溝状部１６のタイヤ周方向の配設ピッチＰ１が溝状部１６の幅ｗの１５０％未満の場合、突状部９の剛性が過度に低下して、溝状部１６の溝底１６ａにクラックが発生し易くなるおそれがある。溝状部１６のタイヤ周方向の配設ピッチＰ１が溝状部１６の幅ｗの３５０％を超える場合、サイドウォール部３の剛性を緩和することができず、乗り心地性能が悪化するおそれがある。

図１に示されるように、突状部９は、そのタイヤ半径方向の外端１０とタイヤ半径方向の内端１１とを有する。外端１０は、外側面１４と基準曲面ＸＳとの境界に形成されている。内端１１は、内側面１５と基準曲面ＸＳとの境界に形成されている。

突状部９のタイヤ半径方向の外端１０は、ビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＨの０．７５〜０．９倍の位置に設けられるのが望ましい。突状部９の外端１０のビードベースラインＢＬからの高さＨ１が、タイヤ断面高さＨの０．９倍を超えると、突状部９の外端１０が泥濘地のような悪路以外の路面でも容易に接触し、乗り心地の悪化や突状部９の早期摩耗が生じるおそれがある。前記高さＨ１がタイヤ断面高さＨの０．７５倍未満であると、突状部９を泥濘地の泥内に接触させることが困難になる他、カット傷が生じやすい領域の保護ができないおそれがある。

同様に、突状部９のタイヤ半径方向の内端１１は、ビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＨの０．５〜０．７倍の位置に設けられるのが望ましい。突状部９の内端１１のビードベースラインＢＬからの高さＨ２がタイヤ断面高さＨの０．７倍を超えると、泥濘地でのトラクションが小さくなり、マッド性能が十分に維持されないおそれがある。前記高さＨ２がタイヤ断面高さＨの０．５倍未満であると、無駄にタイヤ質量の増加を招くおそれがある。

図２に示されるように、突状部９の突出高さＤは、３〜１０mmが望ましい。突出高さＤが３mm未満の場合、泥に対する十分なせん断力が得られないおそれがある。突出高さＤが１０mmを超える場合、無駄にタイヤ質量の増加を招くおそれがある。

外側面１４のタイヤ軸方向に対する角度θは、５〜３０度であるのが望ましい。外側面１４の前記角度θが５度未満の場合、突状部９、９間に挟まれた泥等が排出されにくくなり、マッド性能が悪化するおそれがある。外側面１４の前記角度θが３０度を超える場合、泥等に対するせん断力が小さくなるおそれがある。外側面１４の角度θは、外端１０と頂面１３のタイヤ半径方向外側の端縁１３ａとを結ぶ仮想線１４ｃの角度であり、タイヤ半径方向外側の端縁１３ａよりも外端１０がタイヤ半径方向外側に位置する態様を正の角度とする。

図３に示されるように、突状部９のタイヤ周方向の配設ピッチＰ２は、突状部９のタイヤ周方向の長さＷの１．５〜３．０倍程度が望ましい。これにより、マッド性能と乗り心地性能とがバランスよく向上する。同様の観点より、突状部９のタイヤ周方向の長さＷは、３０〜６０mm程度が望ましい。突状部９の前記配設ピッチＰ２及び突状部９の前記長さＷは、突状部９の外端１０で測定される値である。

図５は、他の実施形態のサイドウォール部３の側面図である。なお、図５乃至図７に示される溝状部１６と本実施形態の溝状部１６と同じ構成部分は、その説明が省略され、本実施形態の溝状部１６と異なる構成部分のみ説明される。図５に示されるように、この実施形態では、溝状部１６が、一方の側面１２(図では左側)に連通しかつ他方の側面１２（図では右側）に向かってのび、頂面１３内で終端している。このような溝状部１６も、一方の側面１２に連通しているので、乗り心地性や耐クラック性能を効果的に高め得る。

図６は、さらに他の実施形態のサイドウォール部３の側面図である。図６に示されるように、この実施形態では、溝状部１６はタイヤ周方向にのびかつその両端が頂面１３内で終端している。このような溝状部１６は、その両端が頂面１３内で終端しているので、溝状部１６の過度の変形を抑制して、高いトラクションを発揮し、マッド性能を向上する。

図７は、さらに他の実施形態のサイドウォール部３の側面図である。図７に示されるように、この実施形態では、溝状部１６は、タイヤ半径方向にのびかつその両端が頂面１３内で終端している。このような溝状部１６は、突状部９の容積を小さくして、タイヤ質量の増加を抑制するので、乗り心地性能の低下を抑制する。また、タイヤ半径方向の剛性低下が抑制されるので、高いトラクションを発揮し、マッド性能を向上する。

以上、本発明のタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施しうるのは言うまでもない。

図１の基本構造を有し、かつ表１の仕様の突状部を有する空気入りタイヤ（サイズ：２６５／７０Ｒ１７）が製造され、それらの性能がテストされた。なお、共通仕様は以下の通りである。
突状部の外端位置Ｈ１／Ｈ：７７％
突状部の内端位置Ｈ２／Ｈ：６０％
突状部のタイヤ周方向の長さＷ：５０mm
突状部：２０本
溝状部のタイヤ周方向長さＷ２を図３に示す。
溝状部の横断面：図４（ａ）
比較例は、突状部に溝状部が設けられない態様である。
実施例１４の溝状部の長さは、突状部の長さＬに対する割合である。
テスト方法は、次の通りである。

＜マッド性能＞
各試供タイヤが、下記の条件で、排気量が２０００ccの四輪駆動車の全輪に装着された。そして、テストドライバーが、軟弱な泥濘路面のテストコースを走行させ、このときの、トラクション性能、及び、ブレーキ性能に関する走行特性がテストドライバーの官能により評価された。結果は、比較例１を１００とする評点で表示されている。数値が大きい程、良好であることを示す。
内圧（全輪）：２１０kPa

＜乗り心地性能＞
テストドライバーが、乾燥アスファルト路面のテストコースを上記車両にて走行し、このときの乗り心地性能がテストドライバーの官能により評価された。結果は、比較例１を１００とする評点で示され、数値が大きいほど良好である。

＜耐クラック性能＞
各供試タイヤが直径１．７ｍのドラム試験機上を、速度５０km／h、正規荷重で２０００００km走行され、溝状部等でのクラックや欠け等の損傷の有無について、目視にて確認された。結果は、次のとおりである。
１点：クラックの発生本数が全溝状部の本数の１０％未満であった。
２点：クラックの発生本数が全溝状部の本数の１０％以上かつ２０％未満であった。
３点：クラックの発生本数が全溝状部の本数の２０％以上かつ３０％未満であった。
４点：クラックの発生本数が全溝状部の本数の３０％以上であった。
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて、各性能が効果的に向上していることが確認できる。実施例１のタイヤは、マッド性能や耐クラック性能が高く維持されつつ乗り心地性能が大きく向上している。また、上記と異なるタイヤサイズについてもテストを行ったが、同じ傾向が示された。

１ 空気入りタイヤ
３ サイドウォール部
３ａ サイドウォール部の外面
９ 突状部
１２ 側面
１３ 頂面
１６ 溝状部

溝状部１６のタイヤ半径方向の配設ピッチＰ１は、溝状部１６の幅ｗの１５０％〜３５０％であるのが望ましい。溝状部１６のタイヤ半径方向の配設ピッチＰ１が溝状部１６の幅ｗの１５０％未満の場合、突状部９の剛性が過度に低下して、溝状部１６の溝底１６ａにクラックが発生し易くなるおそれがある。溝状部１６のタイヤ半径方向の配設ピッチＰ１が溝状部１６の幅ｗの３５０％を超える場合、サイドウォール部３の剛性を緩和することができず、乗り心地性能が悪化するおそれがある。

＜乗り心地性能＞
テストドライバーが、乾燥アスファルト路面のテストコースを上記車両にて走行し、このときの乗り心地性能がテストドライバーの官能により評価された。結果は、実施例１を１００とする評点で示され、数値が大きいほど良好である。

Claims (9)

1. サイドウォール部を有する空気入りタイヤであって、
   前記サイドウォール部の外面には、タイヤ軸方向外側に突出する複数個の突状部がタイヤ周方向に並べられており、
   前記突状部は、タイヤ周方向の両端でタイヤ半径方向にのびる一対の側面と、前記一対の側面間でタイヤ軸方向の最も外側に配される頂面とを有し、
   前記頂面には、溝状部が設けられていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記溝状部は、タイヤ周方向に沿ってのびている請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記溝状部は、少なくとも一方の前記側面を継ぐ請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記溝状部は、前記一対の側面を継ぐ請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 少なくとも１つの前記突状部には、タイヤ半径方向に複数の前記溝状部が設けられている請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記溝状部の深さは、前記突状部の突出高さの４０％〜７０％である請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記溝状部の幅は、前記突状部のタイヤ半径方向の長さの１０％〜２５％である請求項１乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記溝状部の横断面において、
   前記溝状部の溝底は、タイヤ軸方向内側に向かって凸となる円弧状部が少なくとも１つ設けられている請求項１乃至７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
9. 前記溝状部のタイヤ半径方向の配設ピッチは、前記溝状部の幅の１５０％〜３５０％である請求項１乃至８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

Images