JP6749161B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、泥濘地や岩場などの悪路での走行を目的とした空気入りタイヤに関する。

悪路での走行を目的とした空気入りタイヤに関して、タイヤ周方向に沿って配置した複数の突起をサイドウォール部に設ける技術が知られている（例えば、本出願人による特許文献１〜３参照）。この技術によれば、泥濘地や砂場、雪道などを走行する場面において、該突起の剪断抵抗によりトラクションを発生し、悪路走破性を向上することができる。

本発明者は、鋭意研究を重ね、トレッド部のショルダー領域のブロックが上記突起と協働してトラクションを発生するように構成することにより、悪路走破性を更に向上する技術を想到した。しかし、かかる構成では、いわゆるバットレス領域においてゴムボリュームの変動が大きくなるため、ダイナミックアンバランスの増大を引き起こしてしまうことが判明した。

特許文献４には、タイヤ周方向に沿って配置した複数の突起をサイドウォール部に設けた空気入りタイヤが記載されている。しかし、これは、ランフラットタイヤが備えるサイドウォール補強層を冷却するための技術であり、上述した悪路でのトラクションやダイナミックアンバランスの問題に対して、その解決手段を示唆するものではない。

特開２００４−２９１９３６号公報 特開２０１０−２６４９６２号公報 特開２０１３−１１９２７７号公報 特開２０１３−２４９０６５号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、トラクションを高めることにより悪路走破性を向上しつつ、ダイナミックアンバランスを低減できる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、一対のビード部と、そのビード部からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、そのサイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部とを備えた空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部は、ショルダー領域において、第１ブロックと、前記第１ブロックよりもタイヤ幅方向外側に突き出た第２ブロックとを、タイヤ周方向に交互に備え、前記サイドウォール部は、前記第１ブロックのタイヤ幅方向外側に設けられた第１突起と、前記第２ブロックのタイヤ幅方向外側に設けられた第２突起とを備え、前記第１突起と前記第２突起は、それぞれタイヤ径方向に延在しており、前記第２突起のタイヤ径方向外側端は、前記第２ブロックの側面に接続され且つ前記第１突起のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向外側に配置され、前記第１突起の側面と前記サイドウォール部の表面とがなす角度θ１は、前記第２突起の側面と前記サイドウォール部の表面とがなす角度θ２よりも大きいものである。

この空気入りタイヤでは、第１ブロックよりもタイヤ幅方向外側に突き出た第２ブロックと、タイヤ径方向に延在した第１突起及び第２突起により、泥濘地などを走行する場面でトラクションを発生することができる。しかも、第２突起のタイヤ径方向外側端（以下、単に「外側端」と呼ぶ場合がある）が第２ブロックの側面に接続され且つ第１突起の外側端よりもタイヤ径方向外側に配置されていることにより、第２ブロックと第２突起とが協働して大きな剪断抵抗を生じさせ、トラクションを高めて悪路走破性を向上できる。更に、角度θ１と角度θ２が上記の大小関係を満たすことにより、バットレス領域におけるゴムボリュームの変動を小さくして、ダイナミックアンバランスを低減できる。

前記第１突起のタイヤ径方向外側端は、前記第１ブロックを区画する横溝の溝底と同じ高さかそれよりもタイヤ径方向内側に位置することが好ましい。かかる構成によれば、第１突起の外側端を第２突起の外側端から適度に離して、第２突起の剪断抵抗によるトラクションを良好に発生させることがでる。

前記第２突起のタイヤ径方向外側端は、前記第２ブロックの表面よりもタイヤ径方向内側に位置することが好ましい。かかる構成によれば、第２ブロックに起因した偏摩耗（特にヒールアンドトウ摩耗や肩落ち摩耗）の発生を抑制するうえで有効である。

前記第２突起のタイヤ径方向内側端は、前記第１突起のタイヤ径方向内側端よりもタイヤ径方向外側に位置することが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ径方向における第１突起と第２突起との長さの差が大きくなり過ぎず、ダイナミックアンバランスを良好に低減できる。

角度θ１が１１０〜１３５度であり、角度θ２が８０〜１１０度であることが好ましい。角度θ１を上記の如く設定することにより、第１突起の剛性が良好に確保される。角度θ２は相対的に小さいが、上記のように９０度前後に設定されることで、第２突起の剛性は然程に低下しない。したがって、上記構成によれば、第１突起と第２突起の剪断抵抗によるトラクションを良好に発生させることができる。

本発明に係る空気入りタイヤの一例を概略的に示すタイヤ子午線半断面図 該タイヤのトレッド部とサイドウォール部を示す平面視展開図 該タイヤの要部の外輪郭形状を示す断面図 第１突起及び第２突起の断面図 比較例のタイヤにおける平面視展開図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤの一例を概略的に示すタイヤ子午線半断面図であり、図２のＡ−Ａ断面に相当する。図２は、該タイヤのトレッド部とサイドウォール部を示す平面視展開図である。図３は、該タイヤの要部の外輪郭形状を示す断面図である。

空気入りタイヤＴは、泥濘地や岩場を含む悪路での走行を目的としたオフロード用空気入りラジアルタイヤである。このタイヤＴは、一対のビード部１と、そのビード部１からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３とを備える。ビード部１は、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビードコア１ａと、ビードコア１ａのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラー１ｂとを備える。

この空気入りタイヤＴは、更に、一対のビード部１の間に設けられたカーカス４と、トレッド部３におけるカーカス４の外周に設けられたベルト５とを備える。カーカス４は、全体としてトロイド状をなし、その端部がビードコア１ａとビードフィラー１ｂを挟み込むようにして巻き上げられている。ベルト５は、内外に積層された２枚のベルトプライからなり、その外周側にトレッドゴム６が設けられている。トレッドゴム６の表面には、主溝３３や横溝３４を含むトレッドパターンが形成されている。

カーカス４の内周側には、空気圧保持のためにインナーライナー７が設けられている。インナーライナー７は、空気が充填されるタイヤＴの内部空間に面している。サイドウォール部２において、インナーライナー７はカーカス４の内周側に直接的に貼り付けられており、それらの間に他の部材は介在していない。

トレッド部３は、ショルダー領域において、第１ブロック３１と、第１ブロック３１よりもタイヤ幅方向外側に突き出た第２ブロック３２とを、タイヤ周方向に交互に備える。ショルダー領域は、トレッド部３のタイヤ幅方向外側に位置する接地端を含む領域である。第１ブロック３１と第２ブロック３２は、それぞれ、タイヤ周方向に沿って延びた主溝３３と、その主溝３３に交差して延びた横溝３４とによって区画されている。このようなブロックがショルダー領域に設けられていれば、他の領域のトレッドパターンは特に限定されない。

本実施形態では、図２のように、タイヤ周方向に沿って第１ブロック３１と第２ブロック３２とが１つずつ交互に配置され、トレッドゴム６全体の接地端側エッジがタイヤ周方向に沿って凹凸状をなす。タイヤ赤道ＴＣから第２ブロック３２の接地端側エッジまでの距離は、タイヤ赤道ＴＣから第１ブロック３１の接地端側エッジまでの距離よりも大きく、それらの差は第２ブロック３２の突出量Ｐに相当する。第２ブロック３２の剪断抵抗によるトラクションを良好に得るうえで、突出量Ｐは１．５ｍｍ以上であることが好ましい。

サイドウォール部２は、第１ブロック３１のタイヤ幅方向外側に設けられた第１突起２１と、第２ブロック３２のタイヤ幅方向外側に設けられた第２突起２２とを備える。第１突起２１及び第２突起２２は、いわゆるバットレス領域において、タイヤＴのプロファイルラインに沿ったサイドウォール部２の表面２ａから隆起している。バットレス領域は、サイドウォール部２のタイヤ径方向外側の領域であって、平坦な舗装路での通常走行時には接地しない部分である。泥濘地や砂場のような軟弱路では、車両の重みによりタイヤが沈み込むため、バットレス領域が擬似的に接地する。

図３に拡大して示すように、第１突起２１と第２突起２２は、それぞれタイヤ径方向に延在している。より具体的に、第１突起２１は、タイヤ径方向外側端２１ａ（以下、外側端２１ａ）とタイヤ径方向内側端２１ｂ（以下、内側端２１ｂ）との間で延在し、第２突起２２は、タイヤ径方向外側端２２ａ（以下、外側端２２ａ）とタイヤ径方向内側端２２ｂ（以下、内側端２２ｂ）との間で延在している。第２突起２２の外側端２２ａは、第２ブロック３２の側面に接続され且つ第１突起２１の外側端２１ａよりもタイヤ径方向外側に配置されている。

このタイヤＴでは、泥濘地や砂場、雪道などの軟弱路を走行する場面において、第２ブロック３２、第１突起２１及び第２突起２２の剪断抵抗によりトラクションを発生する。しかも、第１ブロック３１よりもタイヤ幅方向外側に突き出た第２ブロック３２の側面に、第１突起２１よりもタイヤ径方向外側に突き出た第２突起２２の外側端２２ａを接続しているため、第２ブロック３２と第２突起２２とが協働して大きな剪断抵抗を生じ、その結果、トラクションを高めて悪路走破性を向上できる。

図４は、第１突起２１と第２突起２２の断面図であり、図２のＢ−Ｂ断面に相当する。本実施形態では、第１突起２１の断面が四角形状をなし、より具体的には表面２ａに向けて拡幅した台形状をなす。また、本実施形態では、第２突起２２の断面が四角形状をなし、より具体的には長方形状をなす。第１突起２１の側面とサイドウォール部２の表面２ａとがなす角度θ１は、第２突起２２の側面とサイドウォール部２の表面２ａとがなす角度θ２よりも大きい。

第１ブロック３１よりもタイヤ幅方向外側に突き出た第２ブロック３２の側面に、第１突起２１よりもタイヤ径方向外側に突き出た第２突起２２の外側端２２ａを接続したことにより、バットレス領域では、タイヤ周方向に沿ったゴムボリュームの変動が大きくなる傾向にある。しかし、このタイヤＴでは、角度θ１と角度θ２の大小関係を上記の如く設定しているため、バットレス領域におけるゴムボリュームの均一化を図って、ダイナミックアンバランスを低減することができる。

また、岩場などを走行する場面では、第１突起２１と第２突起２２が外傷因子（例えば、岩肌の角張った部分）をサイドウォール部２の表面２ａから遠ざけるように作用するため、このタイヤＴは耐外傷性にも優れる。第１突起２１及び第２突起２２は、少なくとも片方のサイドウォール部２に設けられていればよいが、悪路走破性や耐外傷性を向上する観点から、両方のサイドウォール部２に設けられることが好ましい。

外側端２１ａを外側端２２ａから適度に離すうえで、第１突起２１の外側端２１ａは、第１ブロック３１を区画する横溝３４の深さの半分よりもタイヤ径方向内側に位置することが好ましく、その横溝３４の溝底と同じ高さかそれよりもタイヤ径方向内側に位置することがより好ましい。本実施形態では、外側端２１ａが横溝３４の溝底と同じ高さに位置しており、第１ブロック３１の側面には接続されていない。タイヤ径方向における外側端２１ａと外側端２２ａとの距離Ｄ１は、例えば３．０〜２０．０ｍｍに設定される。

第２突起２２の外側端２２ａは、横溝３４の溝底よりもタイヤ径方向外側に配置され、既述のように第２ブロック３２の側面に接続される。本実施形態では、第２突起２２の外側端２２ａが、第２ブロック３２の表面よりもタイヤ径方向内側に位置し、第２ブロック３２の表面と第２突起２２の外側端２２ａとが段差を形成している。これにより、接地幅が広くなり過ぎないため、第２ブロック３２に起因した偏摩耗（特にヒールアンドトウ摩耗や肩落ち摩耗）の発生を抑制できる。

本実施形態では、第２突起２２の内側端２２ｂが、第１突起２１の内側端２１ｂよりもタイヤ径方向内側に位置する。これにより、タイヤ径方向における第１突起２１と第２突起２２との長さの差が大きくなり過ぎず、バットレス領域におけるゴムボリュームの変動を抑えて、ダイナミックアンバランスを良好に低減できる。タイヤ径方向における内側端２１ｂと内側端２２ｂの距離Ｄ２は、例えば３．０〜２０．０ｍｍに設定される。距離Ｄ１と距離Ｄ２との差は、１０．０ｍｍ以下であることが好ましい。

本実施形態では、内側端２１ｂと内側端２２ｂが、それぞれタイヤ最大幅位置３５よりもタイヤ径方向外側に配置されている。タイヤ最大幅位置３５は、タイヤＴのプロファイルラインがタイヤ幅方向においてタイヤ赤道ＴＣから最も離れる位置である。該プロファイルラインは、突起等を除いたサイドウォール部２の外表面となる輪郭線であり、通常、複数の円弧を滑らかに接続することで規定される子午線断面形状を持つ。

本実施形態では、内側端２１ｂが凹状の円弧面によって形成され、この内側端２１ｂではタイヤ径方向内側に向かって第１突起２１の高さが漸減している。このため、第１突起２１の根元でのクラックの発生が抑えられる。これと同様に、内側端２２ｂも凹状の円弧面によって形成されているため、第２突起２２の根元でのクラックの発生が抑えられる。

本実施形態では、図２のように、第１突起２１と第２突起２２とがタイヤ周方向に分断され互いに独立して形成されているが、これに限られない。サイドウォール部２の表面２ａを基準とした第１突起２１の高さＨ１は、外側端２１ａのエッジから内側端２１ｂのエッジまで略一定である。これと同様に、第２突起２２の高さＨ２は、外側端２２ａのエッジから内側端２２ｂのエッジまで略一定である。高さＨ１と高さＨ２との差は２．５ｍｍ以下が好ましく、本実施形態では高さＨ１と高さＨ２とが実質的に同一である。悪路走破性や耐外傷性を向上する観点から、高さＨ１及び高さＨ２は、それぞれ５ｍｍ以上が好ましく、８ｍｍ以上がより好ましい。

タイヤ周方向における第１突起２１の幅Ｗ１は、その第１突起２１に隣接した第１ブロック３１の接地端側エッジの長さと同じかそれよりも短いことが好ましい。また、タイヤ周方向における第２突起２２の幅Ｗ２は、その第２突起２２に隣接した第２ブロック３２の接地端側エッジの長さと同じかそれよりも短いことが好ましい。本実施形態では、図２のように、第１突起２１と第２突起２２が、それぞれ隣接するブロックの接地端側エッジからタイヤ周方向にはみ出ていないため、横溝３４に侵入した泥土の排出を妨げない。幅Ｗ１と幅Ｗ２との差は５．０ｍｍ以下が好ましく、本実施形態では幅Ｗ１と幅Ｗ２とが実質的に同一である。

角度θ１は、好ましくは１１０〜１３５度であり、これにより第１突起２１の剛性が良好に確保される。角度θ１を大きくし過ぎると第１突起２１の剪断抵抗が小さくなるため、角度θ１を１３５度以下に設定することが好ましい。角度θ２は、好ましくは８０〜１１０度であり、このように９０度前後に設定することで、第２突起２２の剛性は然程に低下しない。したがって、かかる角度設定により、第１突起２１と第２突起２２の剪断抵抗によるトラクションを良好に発生させることができる。角度θ１と角度θ２との差（θ１−θ２）は、好ましくは１０度以上、より好ましくは２０度以上に設定される。

本実施形態では、図４のように第１突起２１と第２突起２２の断面形状が偏平であり、幅Ｗ１は高さＨ１よりも大きく、幅Ｗ２は高さＨ２よりも大きい。また、本実施形態では、第１突起２１の両側の側面において角度θ１が互いに同じであり、第２突起２２の両側の側面において角度θ２が互いに同じであるが、これらを互いに異ならせても構わない。但し、その場合であっても、角度θ１及び角度θ２の各々が上記範囲内にあることが望ましく、角度θ１の各々が角度θ２の各々よりも大きく設定される。

上述した各寸法値は、タイヤを正規リムに装着して正規内圧を充填した無負荷の正規状態で測定したものである。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、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim"、或いはＥＴＲＴＯであれば"Measuring Rim" とする。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。

本発明の空気入りタイヤは、前述の如き作用効果を有して悪路走破性を向上できるため、泥濘地や岩場を含む悪路での走行を目的としたオフロードレース用や、災害現場への派遣車両用として、ピックアップトラックなどのライトトラックに好適に用いることができる。

本発明の空気入りタイヤは、上記の如きトレッド部のショルダー領域のブロック及びサイドウォール部の突起を設けたこと以外は、通常の空気入りタイヤと同等に構成できる。したがって、従来公知の材料、形状、構造、製法などは、いずれも本発明に採用できる。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。タイヤの各性能評価は、下記（１）、（２）のようにして行った。

（１）悪路走破性
サイズＬＴ２６５／７０Ｒ１７の空気入りタイヤを実車（外国製、小型トラック）に装着し、泥濘地を含む悪路を５ｋｍ走行するのに要した時間を計測した。該タイヤは、１７×７．５ＪＪのリムに組み付け、前輪の空気圧を４２０ｋＰａとし、後輪の空気圧を５２０ｋＰａとした。比較例の結果を１００とする指数で評価し、数値が小さいほど悪路走破性に優れていることを示す。

（２）ダイナミックアンバランス
上記のタイヤを用いて、ダイナミックバランス検査装置（国際計測器株式会社製、型式：Model FDB 6142）によりダイナミックアンバランスを測定した。比較例の結果を１００とする指数で評価し、数値が小さいほどダイナミックアンバランスが低くて良好であることを示す。

前述の実施形態で説明した構成を有する空気入りタイヤを実施例とした。また、サイドウォール部の突起の構造を除き、実施例と同じ構成を有する空気入りタイヤを比較例とした。比較例では、図５に示すように同一形状の突起８がサイドウォール部に一律に配列されている。この突起８は、サイドウォール部の表面に対する側面の角度が９０度である点を除き、前述の実施形態で示した第１突起２１と同じものである。

表１より、実施例では、比較例と比べて、悪路走破性が向上しているとともに、ダイナミックアンバランスが低減されていることが分かる。

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
６ トレッドゴム
２１ 第１突起
２１ａ 第１突起の外側端
２１ｂ 第１突起の内側端
２２ 第２突起
２２ａ 第２突起の外側端
２２ｂ 第２突起の内側端
３１ 第１ブロック
３２ 第２ブロック
３３ 主溝
３４ 横溝
３５ タイヤ最大幅位置

Claims (5)

1. 一対のビード部と、そのビード部からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、そのサイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部とを備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッド部は、ショルダー領域において、第１ブロックと、前記第１ブロックよりもタイヤ幅方向外側に突き出た第２ブロックとを、タイヤ周方向に交互に備え、
   前記サイドウォール部は、前記第１ブロックのタイヤ幅方向外側に設けられた第１突起と、前記第２ブロックのタイヤ幅方向外側に設けられた第２突起とを備え、
   前記第１突起と前記第２突起は、それぞれタイヤ径方向に延在しており、
   前記第２突起のタイヤ径方向外側の側面は、前記第２ブロックの側面に接続され且つ前記第１突起のタイヤ径方向外側の側面よりもタイヤ径方向外側に配置され、
   前記第１突起のタイヤ周方向の側面と前記サイドウォール部の表面とがなす角度θ１は、前記第２突起のタイヤ周方向の側面と前記サイドウォール部の表面とがなす角度θ２よりも大きいことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第１突起のタイヤ径方向外側の側面は、前記第１ブロックを区画する横溝の溝底と同じ高さかそれよりもタイヤ径方向内側に位置する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第２突起のタイヤ径方向外側の側面は、前記第２ブロックの表面よりもタイヤ径方向内側に位置する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第２突起のタイヤ径方向内側の側面は、前記第１突起のタイヤ径方向内側の側面よりもタイヤ径方向外側に位置する請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 角度θ１が１１０〜１３５度であり、角度θ２が８０〜１１０度である請求項１〜４いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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