JP2018039479A - エアレスタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ウェット性能と操縦安定性能とを両立し、かつ、ノイズ性能を向上し得るエアレスタイヤを提供する。【解決手段】エアレスタイヤ１である。少なくとも３本のエアレスタイヤピース２がタイヤ軸方向に並んで配置されている。各エアレスタイヤピース２は、接地面を有する円筒状のトレッドリング３を含んでいる。トレッドリング３は、タイヤ周方向に略一定のタイヤ軸方向の幅Ｗ１を有している。タイヤ軸方向に隣接するトレッドリング３間には、略一定のタイヤ軸方向の幅Ｗ５を有する排水用の隙間８が設けられている。各トレッドリング３の幅Ｗ１は、１５mm以上であり、各隙間８の幅Ｗ５は、３mm以上である【選択図】図１

Description

本発明は、ウェット性能と操縦安定性能とを両立し、かつ、ノイズ性能を向上し得るエアレスタイヤに関する。

近年、エアレスタイヤが種々提案されている。エアレスタイヤは、高圧空気を用いずに、自らの構造部材によって荷重を支持することができる。従って、エアレスタイヤは、パンクしないという利点を有している。

例えば、下記特許文献１には、環状のスポーク構造体と、その外周に外装されたトレッドリングから構成されたエアレスタイヤが記載されている。このスポーク構造体は、タイヤ幅方向の左右に分割し、両分割体のスポークの周方向ピッチを半ピッチずらすことで、タイヤ剛性の周方向の変動を小さくして操縦安定性能を改善している。

特開２００８−１６２４９５号公報

上記特許文献１では、トレッドリングは一つの環状体として形成されており、ウェット性能を向上させるための溝は、このトレッドリングに形成されている。特許文献１のエアレスタイヤでは、周方向に連続する溝を形成してウェット性能を向上させているものの、このような周方向溝は、路面との間で筒状の空間を構成し、そこで発生するロードノイズにより、ノイズ性能が低下するという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤ軸方向に隣接するトレッドリング間に排水用の隙間が設けることを基本として、ウェット性能と操縦安定性能とを両立し、かつ、ノイズ性能を向上し得るエアレス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、エアレスタイヤであって、少なくとも３本のエアレスタイヤピースがタイヤ軸方向に並んで配置されており、前記各エアレスタイヤピースは、接地面を有する円筒状のトレッドリングを含み、前記トレッドリングは、タイヤ周方向に略一定のタイヤ軸方向の幅Ｗ１を有し、タイヤ軸方向に隣接する前記トレッドリング間には、略一定のタイヤ軸方向の幅Ｗ５を有する排水用の隙間が設けられており、前記各トレッドリングの幅Ｗ１は、１５mm以上であり、前記各隙間の幅Ｗ５は、３mm以上であることを特徴とする。

本発明に係るエアレスタイヤにおいて、前記隙間の幅Ｗ５は、この隙間を形成している前記トレッドリングの幅Ｗ１の１０％〜２５％であるのが望ましい。

本発明に係るエアレスタイヤにおいて、タイヤ軸方向のトレッド全幅Ｗが５１〜１２５mmであり、３本又は４本の前記エアレスタイヤピースで構成され、前記各トレッドリングの幅Ｗ１は、１５〜４０mmであり、前記各隙間の幅Ｗ５は、３〜８mmであるのが望ましい。

本発明に係るエアレスタイヤにおいて、タイヤ軸方向のトレッド全幅Ｗが１２６〜２６５mmであり、４〜６本の前記エアレスタイヤピースで構成され、前記各トレッドリングの幅Ｗ１は、２０〜６０mmであり、前記各隙間の幅Ｗ５は、４〜１２mmであるのが望ましい。

本発明に係るエアレスタイヤにおいて、タイヤ軸方向のトレッド全幅Ｗが２６６〜４５５mmであって、５〜８本の前記エアレスタイヤピースで構成され、前記各トレッドリングの幅Ｗ１は、３０〜８０mmであり、前記各隙間の幅Ｗ５は、６〜１６mmであるのが望ましい。

本発明に係るエアレスタイヤにおいて、前記各エアレスタイヤピースは、前記トレッドリングのタイヤ半径方向内側に配されるリムを含み、タイヤ軸方向に隣接する前記リム間には、略一定のタイヤ軸方向幅Ｗ６を有する内側隙間が設けられているのが望ましい。

本発明に係るエアレスタイヤにおいて、前記内側隙間の幅Ｗ６は、そのタイヤ半径方向外側に位置する前記隙間の幅Ｗ５に等しいのが望ましい。

本発明のエアレスタイヤは、少なくとも３本のエアレスタイヤピースがタイヤ軸方向に並んで配置されている。このようなエアレスタイヤは、複数のエアレスタイヤピースの本数及び幅を変更することにより、エアレスタイヤのトレッド全幅を調整することができる。このようなエアレスタイヤピースは、サイズの異なるエアレスタイヤに対し、共通のエアレスタイヤピースを用いることもでき、部品の共用化を促進することができる。

本発明のエアレスタイヤにおいて、各エアレスタイヤピースは、接地面を有する円筒状のトレッドリングを含み、トレッドリングは、タイヤ周方向に略一定のタイヤ軸方向の幅Ｗ１を有し、タイヤ軸方向に隣接するトレッドリング間には、略一定のタイヤ軸方向の幅Ｗ２を有する排水用の隙間が設けられている。このようなエアレスタイヤは、路面との間で筒状の空間を構成することがなく、ロードノイズを低減することができるので、エアレスタイヤのノイズ性能を向上させ得る。また、各トレッドリング間には、排水用の隙間が設けられているので、エアレスタイヤのウェット性能を向上させ得る。

また、本発明のエアレスタイヤにおいて、各トレッドリングの幅Ｗ１は、１５mm以上であり、各隙間の幅Ｗ２は、３mm以上である。このようなエアレスタイヤは、高い剛性と、排水に必要な隙間とを有し、ウェット性能と操縦安定性能とをバランスよく両立させることができる。

本発明のエアレスタイヤの一実施形態を示す全体斜視図（一部破断図）である。 エアレスタイヤピースの斜視図（一部破断図）である。 エアレスタイヤピースの子午線断面図である。 エアレスタイヤの子午線断面図である。 他の実施形態のエアレスタイヤの全体斜視図である。 さらに他の実施形態のエアレスタイヤの全体斜視図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
図１は、本実施形態のエアレスタイヤ１を示す全体斜視図である。図１に示されるように、本実施形態のエアレスタイヤ１は、少なくとも３本のエアレスタイヤピース２がタイヤ軸方向に並んで配置されている。本実施形態では、３本のエアレスタイヤピース２が配置されたエアレスタイヤ１が例示されている。

図２は、各エアレスタイヤピース２の斜視図である。図２に示されるように、本実施形態のエアレスタイヤピース２は、接地面３ａを有する円筒状のトレッドリング３と、トレッドリング３のタイヤ半径方向内側に配されるホイール４とを含んでいる。トレッドリング３は、例えば、ゴム等の弾性体によって形成されている。トレッドリング３には、スチールコード等の補強体（図示省略）が埋入されていてもよい。

図３は、エアレスタイヤピース２の子午線断面図である。図２及び図３に示されるように、本実施形態のエアレスタイヤピース２のトレッドリング３は、タイヤ周方向に略一定のタイヤ軸方向の幅Ｗ１とタイヤ径方向の厚さｔ１とを有している。トレッドリング３の幅Ｗ１は、好ましくは、１５mm以上である。トレッドリング３の幅Ｗ１が１５mmよりも小さいと、トレッドリング３の剛性が低下し、エアレスタイヤ１の操縦安定性能が大幅に低下するおそれがある。

トレッドリング３の厚さｔ１は、好ましくは、トレッドリング３の幅Ｗ１の３０％〜１２０％である。このようなトレッドリング３は、適切な剛性と弾性とを両立することができ、エアレスタイヤ１の操縦安定性能を向上させるとともに、乗り心地性能を改善することができる。

トレッドリング３の接地面３ａは、溝等が形成されていないプレーンリブであるのが望ましい。このようなトレッドリング３は、高い剛性を有し、エアレスタイヤ１の操縦安定性能を向上し得る。なお、トレッドリング３には、トレッドリング３の剛性に大きな影響を与えない範囲であれば、貫通孔（図示省略）等が形成されていてもよい。

本実施形態のホイール４は、トレッドリング３に隣接して配される円筒状のリム５と、リム５のタイヤ半径方向内側に配される円筒状のハブリング６と、リム５とハブリング６とを連結する複数のスポーク７とを含んでいる。ホイール４は、例えば、ポリウレタン等の高分子材料によって、リム５、ハブリング６及びスポーク７が一体成形されている。

リム５は、タイヤ周方向に略一定のタイヤ軸方向の幅Ｗ２を有している。リム５の幅Ｗ２は、トレッドリング３の幅Ｗ１に略等しいのが望ましい。リム５は、トレッドリング３と強固に固着されているのが望ましい。リム５とトレッドリング３との固着手段として、例えば、予め形成されたトレッドリング３を金型内に配置してリム５を含むホイール４を一体成形する手段が採用され得る。

ハブリング６は、金属材料によって形成されたハブ部（図示省略）を介して、車軸（図示省略）に固定されるのが望ましい。ハブリング６は、エアレスタイヤピース２がタイヤ軸方向に並んで配置されたときに、互いに接する側面６ａを有している。ハブリング６は、タイヤ周方向に略一定のタイヤ軸方向の幅Ｗ３を有している。本実施形態のハブリング６の幅Ｗ３は、トレッドリング３の幅Ｗ１よりも大きい。

各スポーク７は、例えば、板状の形状をなし、タイヤ周方向に複数設けられている。本実施形態のスポーク７は、略矩形状であり、略一定のタイヤ軸方向の幅Ｗ４を有している。スポーク７の幅Ｗ４は、トレッドリング３の幅Ｗ１に略等しいのが望ましい。スポーク７は、ハブリング６との連結側が、ハブリング６の幅Ｗ３に等しい、略台形状であってもよい。なお、スポーク７の形状については、これらの態様以外にも、周知の様々な態様が採用され得る。

図１に示されるように、エアレスタイヤピース２は、その幅Ｗ１〜Ｗ４（図３に示す）が異なる複数のエアレスタイヤピース２から任意の大きさのエアレスタイヤピース２が選択され得る。本実施形態のエアレスタイヤ１では、２本の第１エアレスタイヤピース２Ａと、１本の第２エアレスタイヤピース２Ｂとが、タイヤ軸方向に並んで配置されている。

このようなエアレスタイヤ１は、複数のエアレスタイヤピース２の本数Ｎ及び幅Ｗ１〜Ｗ４（図３に示す）を変更することにより、エアレスタイヤ１のタイヤ軸方向のトレッド全幅Ｗ（図４に示す）を調整することができる。このようなエアレスタイヤピース２は、サイズの異なるエアレスタイヤ１に対し、同じエアレスタイヤピース２を用いることもでき、部品の共用化を促進することができる。

ここで、エアレスタイヤ１のトレッド全幅Ｗは、最も一方側に位置するエアレスタイヤピース２の一方側のトレッド端から、最も他方側に位置するエアレスタイヤピース２の他方側のトレッド端までの長さである。

本実施形態では、各エアレスタイヤピース２のハブリング６が互いに接した状態で固定されている。各エアレスタイヤピース２の固定は、ハブ部（図示省略）に固定する際に行われてもよいし、ハブ部に固定される以前に行われていてもよい。各エアレスタイヤピース２の固定には、ボルト締結等の周知の固定手段（図示省略）が適宜採用され得る。

本実施形態では、各エアレスタイヤピース２のスポーク７が、タイヤ周方向で同じ位置となるように配置されている。各エアレスタイヤピース２のスポーク７は、そのタイヤ周方向位置がずれて配置されていてもよい。

本実施形態のエアレスタイヤ１は、タイヤ軸方向に隣接するエアレスタイヤピース２のトレッドリング３間に、排水用の隙間８が設けられている。このような隙間８は、濡れた路面を走行する際、路面上の水を除去し、エアレスタイヤ１の排水性を向上させ得る。また、この隙間８は、タイヤ半径方向内側が開放しているので、路面との間で筒状の空間を構成することがなく、エアレスタイヤ１のロードノイズを低減することができる。

図４は、エアレスタイヤ１の子午線断面図である。図４に示されるように、隙間８は、略一定のタイヤ軸方向の幅Ｗ５を有している。各隙間８の幅Ｗ５は、好ましくは、３mm以上である。隙間８の幅Ｗ５が３mmよりも小さいと、路面上の水が除去できず、エアレスタイヤ１のウェット性能があまり向上しないおそれがある。

各隙間８の幅Ｗ５は、好ましくは、この隙間８を形成しているトレッドリング３の幅Ｗ１の１０％〜２５％である。ここで、隙間８の幅Ｗ５は、ハブリング６の幅Ｗ３とトレッドリング３の幅Ｗ１との差（Ｗ３−Ｗ１）に略等しい。このため、ハブリング６の幅Ｗ３とトレッドリング３の幅Ｗ１との差（Ｗ３−Ｗ１）は、トレッドリング３の幅Ｗ１の１０％〜２５％である。このようなエアレスタイヤ１は、高い剛性と、排水に必要な隙間８とを有し、ウェット性能と操縦安定性能とをバランスよく両立させることができる。

本実施形態のエアレスタイヤ１は、トレッドリング３の幅Ｗ１が異なる第１エアレスタイヤピース２Ａと第２エアレスタイヤピース２Ｂとから構成されている。本実施形態では、第１エアレスタイヤピース２Ａの第１トレッドリング３Ａの幅Ｗ１Ａが、第２エアレスタイヤピース２Ｂの第２トレッドリング３Ｂの幅Ｗ１Ｂよりも大きいエアレスタイヤ１が例示されている。各エアレスタイヤピース２は、全て同じ幅Ｗ１を有する同一のものであってもよい。

第１エアレスタイヤピース２Ａと第２エアレスタイヤピース２Ｂとの間の隙間８の幅Ｗ５は、第１トレッドリング３Ａの幅Ｗ１Ａと第２トレッドリング３Ｂの幅Ｗ１Ｂとの平均値の１０％〜２５％であるのが好ましい。また、この隙間８の幅Ｗ５は、第１エアレスタイヤピース２Ａの第１ハブリング６Ａの幅Ｗ３Ａと第１トレッドリング３Ａの幅Ｗ１Ａとの差（Ｗ３ＡーＷ１Ａ）及び第２エアレスタイヤピース２Ｂの第２ハブリング６Ｂの幅Ｗ３Ｂと第２トレッドリング３Ｂの幅Ｗ１Ｂとの差（Ｗ３ＢーＷ１Ｂ）の平均値に等しい。

タイヤ軸方向に隣接するエアレスタイヤピース２のリム５間には、略一定のタイヤ軸方向幅Ｗ６を有する内側隙間９が設けられている。内側隙間９の幅Ｗ６は、そのタイヤ半径方向外側に位置する隙間８の幅Ｗ５に略等しいのが望ましい。このような内側隙間９は、隙間８のタイヤ半径方向内側の全体を開放しているので、エアレスタイヤ１のロードノイズをより低減することができる。

本発明では、エアレスタイヤ１を構成するエアレスタイヤピース２の本数Ｎ及び幅Ｗ１〜Ｗ６の大きさを変更することで、タイヤ軸方向のトレッド全幅Ｗが異なるエアレスタイヤ１を構成することができる。以下、図４に示される寸法を参酌して、異なる実施形態のエアレスタイヤ１，１０，１１が説明される。

図１に示されるエアレスタイヤ１は、例えば、トレッド全幅Ｗが５１〜１２５mmのエアレスタイヤ１である。この実施形態のエアレスタイヤ１は、３本又は４本のエアレスタイヤピース２で構成されているのが望ましい。各エアレスタイヤピース２の各トレッドリング３の幅Ｗ１は、好ましくは、１５〜４０mmである。また、各隙間８の幅Ｗ５は、好ましくは、３〜８mmである。

トレッド全幅Ｗが５１〜１２５mmのエアレスタイヤ１では、エアレスタイヤピース２の本数Ｎを３本又は４本とし、各幅Ｗ１，Ｗ５を上述の範囲に規定することで、高い剛性と、排水に必要な隙間８とを有し、ウェット性能と操縦安定性能とをバランスよく両立させることができる。

図５は、他の実施形態のエアレスタイヤ１０の全体斜視図である。図５に示されるエアレスタイヤ１０は、例えば、トレッド全幅Ｗが１２６〜２６５mmのエアレスタイヤ１０である。この実施形態のエアレスタイヤ１０は、４〜６本のエアレスタイヤピース２で構成されているのが望ましい。各エアレスタイヤピース２の各トレッドリング３の幅Ｗ１は、好ましくは、２０〜６０mmである。また、各隙間８の幅Ｗ５は、好ましくは、４〜１２mmである。

トレッド全幅Ｗが１２６〜２６５mmのエアレスタイヤ１０では、エアレスタイヤピース２の本数Ｎを４〜６本とし、各幅Ｗ１，Ｗ５を上述の範囲に規定することで、高い剛性と、排水に必要な隙間８とを有し、ウェット性能と操縦安定性能とをバランスよく両立させることができる。

図６は、さらに他の実施形態のエアレスタイヤ１１の全体斜視図である。図６に示されるエアレスタイヤ１１は、例えば、トレッド全幅Ｗが２６６〜４５５mmのエアレスタイヤ１１である。この実施形態のエアレスタイヤ１１は、５〜８本のエアレスタイヤピース２で構成されているのが望ましい。各エアレスタイヤピース２の各トレッドリング３の幅Ｗ１は、好ましくは、３０〜８０mmである。また、各隙間８の幅Ｗ５は、好ましくは、６〜１６mmである。

トレッド全幅Ｗが２６６〜４５５mmのエアレスタイヤ１１では、エアレスタイヤピース２の本数Ｎを５〜８本とし、各幅Ｗ１，Ｗ５を上述の範囲に規定することで、高い剛性と、排水に必要な隙間８とを有し、ウェット性能と操縦安定性能とをバランスよく両立させることができる。

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、上記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得る。

図１〜６のようなエアレスタイヤ（トレッド全幅１９５mm、外径６３５mm）が、表１の仕様に基づき試作された。これらの供試タイヤを用いて、ウェット性能、操縦安定性能及びノイズ性能がテストされた。テスト方法は、次の通りである。

＜ウェット性能＞
各供試タイヤが、インサイドドラム試験機にセットされ、水膜が５mmとなるウェット状態に調整された。当該供試タイヤに、４．０ｋＮの垂直荷重を負荷し、１度の横滑り角を付与した状態で、最大コーナリングフォースが半分となる速度が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数であり、数値が大きい程、ウェット性能が優れていることを示す。

＜操縦安定性能＞
各供試タイヤが、インサイドドラム試験機にドライ状態でセットされた。当該供試タイヤに、４．０ｋＮの垂直荷重を負荷し、１度の横滑り角を付与した状態で、最大コーナリングフォースが半分となる速度が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数であり、数値が大きい程、操縦安定性能が優れていることを示す。

＜ノイズ性能＞
無響室で、各試供タイヤが、ドラム試験機にセットされた。当該供試タイヤに、４．０ｋＮの垂直荷重を負荷し、時速１００ｋｍ／ｈで走行させたときの８００〜１０００Ｈｚの音圧レベルが測定機により測定された。結果は、比較例１を１００とする指数であり、数値が大きい程、ノイズ性能が優れていることを示す。

テストの結果が表１に示される。

表１から明らかなように、実施例のエアレスタイヤは、比較例に比べて操縦安定性能の低下を抑制しつつ、ウェット性能及びノイズ性能を大幅に向上させていることが確認された。

１ エアレスタイヤ
２ エアレスタイヤピース
３ トレッドリング
８ 隙間

Claims (7)

1. エアレスタイヤであって、
   少なくとも３本のエアレスタイヤピースがタイヤ軸方向に並んで配置されており、
   前記各エアレスタイヤピースは、接地面を有する円筒状のトレッドリングを含み、
   前記トレッドリングは、タイヤ周方向に略一定のタイヤ軸方向の幅Ｗ１を有し、
   タイヤ軸方向に隣接する前記トレッドリング間には、略一定のタイヤ軸方向の幅Ｗ５を有する排水用の隙間が設けられており、
   前記各トレッドリングの幅Ｗ１は、１５mm以上であり、
   前記各隙間の幅Ｗ５は、３mm以上であることを特徴とするエアレスタイヤ。
2. 前記隙間の幅Ｗ５は、この隙間を形成している前記トレッドリングの幅Ｗ１の１０％〜２５％である請求項１に記載のエアレスタイヤ。
3. タイヤ軸方向のトレッド全幅Ｗが５１〜１２５mmであり、
   ３本又は４本の前記エアレスタイヤピースで構成され、
   前記各トレッドリングの幅Ｗ１は、１５〜４０mmであり、
   前記各隙間の幅Ｗ５は、３〜８mmである請求項１又は２に記載のエアレスタイヤ。
4. タイヤ軸方向のトレッド全幅Ｗが１２６〜２６５mmであり、
   ４〜６本の前記エアレスタイヤピースで構成され、
   前記各トレッドリングの幅Ｗ１は、２０〜６０mmであり、
   前記各隙間の幅Ｗ５は、４〜１２mmである請求項１又は２に記載のエアレスタイヤ。
5. タイヤ軸方向のトレッド全幅Ｗが２６６〜４５５mmであって、
   ５〜８本の前記エアレスタイヤピースで構成され、
   前記各トレッドリングの幅Ｗ１は、３０〜８０mmであり、
   前記各隙間の幅Ｗ５は、６〜１６mmである請求項１又は２に記載のエアレスタイヤ。
6. 前記各エアレスタイヤピースは、前記トレッドリングのタイヤ半径方向内側に配されるリムを含み、
   タイヤ軸方向に隣接する前記リム間には、略一定のタイヤ軸方向幅Ｗ６を有する内側隙間が設けられている請求項１乃至５のいずれかに記載のエアレスタイヤ。
7. 前記内側隙間の幅Ｗ６は、そのタイヤ半径方向外側に位置する前記隙間の幅Ｗ５に等しい請求項６に記載のエアレスタイヤ。

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