WO2018066180A1

WO2018066180A1 - タイヤ

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Publication number: WO2018066180A1
Application number: PCT/JP2017/022574
Authority: WO
Inventors: 直宏林
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2017-06-19
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2019-04-06
Also published as: JP2018058509A; JP6720044B2; EP3524445B1; CN109789740B; EP3524445A1; US11331959B2; EP3524445A4; US20190232730A1; CN109789740A

Abstract

車両が低速で走行する場合に十分なタイヤサイド部の冷却効果を発揮し得るタイヤを提供する。空気入りタイヤ10は、タイヤサイド部30に突起群100を備える。第１突起110と第２突起との間には、空隙部分140が形成される。空隙部分140のタイヤ径方向におけるサイズは、第１突起110及び第２突起のタイヤ径方向におけるサイズよりも小さい。

Description

タイヤ

　本発明は、タイヤサイド部の表面からタイヤ幅方向外側に向けて突出した板状の突起群を備えるタイヤに関する。

　タイヤサイド部、いわゆるサイドウォールに、タイヤ幅方向外側に向けて突出した板状の突起群を備えるタイヤが知られている（例えば、特許文献１）。

　特許文献１には、タイヤ径方向外側に設けられる外側延在突起と、タイヤ径方向内側に設けられる内側延在突起とを含む突起群を備えるタイヤが開示されている。外側延在突起は、タイヤ径方向において、内側延在突起と一部重複して設けられる。

　このようなタイヤによれば、タイヤの転動時にタイヤサイド部を流れる空気流が乱流となって突起群周辺のタイヤサイド部の表面が積極的に冷却される。特に、外側延在突起と内側延在突起とが、タイヤ径方向において一部重複するように設けられるため、空気流が突起群を乗り越えることによる乱流だけでなく、外側延在突起と内側延在突起との間を空気流が通過することによる乱流（左右乱流）によって冷却効果を高めることができる。

特許第5081477号公報

　上述した突起群を備えるタイヤは、車両が一定の速度以上で走行する場合、冷却効果が高いが、建設用車両など、低速で走行する場合（例えば、20km/h以下）、十分な冷却効果を発揮し難い。

　そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、車両が低速で走行する場合に十分なタイヤサイド部の冷却効果を発揮し得るタイヤの提供を目的とする。

　本発明の一態様に係るタイヤは、タイヤサイド部の表面からタイヤ幅方向外側に向けて突出した板状の突起群を備える。突起群は、タイヤサイド部の表面におけるタイヤ最大幅位置から、タイヤ径方向におけるビードコアの外側端までの間に設けられる。

　突起群は、第１突起と、第１突起よりもタイヤ径方向外側において、タイヤ径方向に延びる第２突起とを含む。タイヤ周方向からの視点において、第１突起と第２突起との間には、空隙部分が形成される。空隙部分のタイヤ径方向におけるサイズは、第１突起及び第２突起のタイヤ径方向におけるサイズよりも小さい。

図１は、空気入りタイヤ10の一部斜視図である。図２は、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向に沿った一部断面図である。図３は、空気入りタイヤ10の一部側面図である。図４は、突起群100の拡大正面図である。図５は、空気入りタイヤ10に設けられた突起群100による乱流の発生状態の説明図である。図６は、突起群100Bの拡大側面図である。図７は、突起群100Cの拡大側面図である。

　以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。

　（１）空気入りタイヤの全体概略構成
　図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ10の一部斜視図である。図２は、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向に沿った一部断面図である。

　図１及び図２に示すように、空気入りタイヤ10は、トレッド20及びタイヤサイド部30を有する。なお、図１及び図２では、タイヤ赤道線CLを基準として、タイヤ幅方向における一方側のみが示されているが、タイヤ赤道線CLを基準としたタイヤ幅方向における他方側も同様の形状（対称形状）である。

　空気入りタイヤ10は、例えば、砕石・鉱山・ダム現場を走行するダンプトラック、アーティキュレートダンプ、ホイールローダーなどの建設車両に好適に用いられるタイヤである。なお、リムホイールに組み付けられた空気入りタイヤ10には、空気以外の気体（例えば、窒素ガス）または少量の液体（例えば、クーラント）が充填されてもよい。

　トレッド20は、路面と接する部分である。トレッド20には、実際には、空気入りタイヤ10の使用環境や装着される建設車両の種別に応じたパターン（不図示）が形成される。

　タイヤサイド部30は、トレッド20に連なり、トレッド20よりもタイヤ径方向内側に位置する。具体的には、タイヤサイド部30は、トレッド20のタイヤ幅方向外側端からビードコア60の上端までの領域である。タイヤサイド部30は、サイドウォールなどと呼ばれることもある。

　カーカス40は、空気入りタイヤ10の骨格を形成する。カーカス40は、タイヤ径方向に沿って放射状に配置されたカーカスコード（不図示）を有するラジアル構造である。但し、ラジアル構造に限定されず、カーカスコードがタイヤ径方向に交錯するように配置されたバイアス構造でも構わない。

　ベルト層50は、トレッド20のタイヤ径方向内側に設けられる。ベルト層50は、複数枚（例えば、４～６枚）のコード入りベルトによって構成される。

　ビードコア60は、タイヤサイド部30のタイヤ径方向内側に位置する。ビードコア60は、円環状であり、ビードコア60を介してカーカス40がタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返されている。

　空気入りタイヤ10は、複数の突起群100を備える。突起群100は、タイヤサイド部30の表面からタイヤ幅方向外側に向けて突出した板状であり、複数の突起によって構成される。本実施形態では、突起群100は、第１突起110、第２突起120及び第３突起130（図２参照）で構成される。また、第１突起110と第２突起120とは、タイヤ径方向において離隔して配置されており、第１突起110と第２突起120との間には、空隙部分140（図２参照）が形成される。

　突起群100は、空気入りタイヤ10が路面を転動すると、タイヤサイド部30の表面において乱流を発生させる。この乱流（空気流）は、タイヤサイド部30との積極的な熱交換を促進し、タイヤサイド部30の表面の放熱効果を高める。

　突起群100は、タイヤサイド部30の表面におけるタイヤ最大幅位置P（図２参照）から、タイヤ径方向におけるビードコア60の外側端60aまでの間に設けられる。

　具体的には、突起群100は、タイヤ幅方向内側に凹んだ凹部35に設けられる。凹部35は、タイヤサイド部30のゴムゲージが薄くなっている部分であり、空気入りタイヤ10内部で発生した熱がタイヤサイド部30の表面に伝達し易い領域である。

　突起群100が凹部35に設けられることによって、タイヤサイド部30において表面温度が高くなり易い領域を積極的に冷却し得る。

　（２）突起群100の構成
　次に、突起群100の具体的な構成について説明する。図３は、空気入りタイヤ10の一部側面図である。図４は、突起群100の拡大正面図である。

　図３及び図４に示すように、また、上述したように、突起群100は、第１突起110、第２突起120及び第３突起130によって構成される。突起群100は、タイヤサイド部30の表面に、所定の間隔毎に複数設けられる。突起群100は、空気入りタイヤ10の全周に亘って設けられることが好ましいが、空気入りタイヤ10のタイヤ周方向における一部の領域には、突起群100が設けられていなくても構わない。

　第１突起110は、タイヤ径方向に延びる。具体的には、第１突起110は、タイヤ径方向と平行に延びる平板状である。第１突起110は、最もタイヤ径方向内側に位置する。

　図４に示すように、第１突起110は、凹部35の傾斜に沿って形成される。このため、第１突起110は、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向における断面視において、三角形状である。

　第２突起120は、第１突起110に隣接する。なお、第２突起120が第１突起110に「隣接する」とは、タイヤ径方向においては、後述する空隙部分140が形成されるように第１突起110及び第２突起120が設けられることを意味する。また、タイヤ周方向においては、第１突起110と第２突起120とが一部重複して設けられてもよいし、離隔して設けられてもよい。離隔して設けられる場合、「隣接する」とは、後述するように、第１突起110と第２突起120との間隔G1が、タイヤ周方向において隣り合う突起群100を構成する第１突起110同士のタイヤ周方向における間隔の半分より狭いことを意味する。

　第２突起120は、第１突起110よりもタイヤ径方向外側において、タイヤ径方向に延びる。具体的には、第２突起120は、タイヤ径方向と平行に延びる平板状である。

　また、第１突起110と、第２突起120とは、タイヤ周方向において異なる位置に設けられる。つまり、第２突起120は、タイヤ周方向において、第１突起110からオフセットした位置に設けられる。

　タイヤ周方向における第１突起110と第２突起120との間隔G1は、第１突起110のタイヤ周方向における厚さの２倍以下であることが好ましい。間隔G1とは、第１突起110の第２突起120側の側面と、第２突起120の第１突起110側の側面とのタイヤ周方向に沿った距離である。本実施形態では、間隔G1は、ほぼ零に等しい。

　また、タイヤ径方向における第２突起120の外側端部121は、タイヤ幅方向に対して傾斜している。具体的には、外側端部121は、タイヤ幅方向外側に行くに連れてタイヤ径方向内側に向かって傾斜している。

　第３突起130は、第２突起120に隣接する。なお、第３突起130が第２突起120に「隣接する」とは、タイヤ径方向及びタイヤ周方向において、第２突起120と第３突起130とが一部重複して設けられてもよいし、離隔して設けられてもよいことを意味する。離隔して設けられる場合、「隣接する」とは、後述するように、第２突起120と第３突起130との間隔G2が、タイヤ周方向において隣り合う突起群100を構成する第２突起120のタイヤ周方向における間隔の半分より狭いことを意味する。

　第３突起130は、第２突起120よりもタイヤ径方向外側において、タイヤ径方向に延びる。具体的には、第３突起130は、タイヤ径方向と平行に延びる平板状である。

　また、第３突起130の一部は、タイヤ周方向からの視点（図４参照）において、第２突起120と重複する。具体的には、タイヤ径方向における第３突起130の内側端部132は、第２突起120の外側端部121よりもタイヤ径方向内側に位置する。

　また、第２突起120と第３突起130とは、タイヤ周方向において異なる位置に設けられる。つまり、第３突起130は、タイヤ周方向において、第２突起120からオフセットした位置に設けられる。本実施形態では、第２突起120は、第１突起110及び第３突起130に対して、タイヤ周方向において異なる位置に設けられる。

　タイヤ周方向における第２突起120と第３突起130との間隔G2は、第２突起120のタイヤ周方向における厚さの２倍以下であることが好ましい。間隔G2とは、第２突起120の第３突起130側の側面と、第３突起130の第２突起120側の側面とのタイヤ周方向に沿った距離である。本実施形態では、間隔G2は、第２突起120及び第３突起130の厚さ（タイヤ周方向に沿ったサイズ）にほぼ等しい。

　また、タイヤ周方向からの視点（図４参照）、つまり、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向における断面視において、タイヤ径方向における第３突起130の外側端部131及び内側端部132は、タイヤ幅方向と概ね平行である。

　第１突起110と第２突起120との間には、空隙部分140が形成される。つまり、空隙部分140は、第１突起110と第２突起120とが、タイヤ径方向において離隔して設けられることによって形成される。

　空隙部分140は、凹部35内に形成される。凹部35は、タイヤ幅方向内側に最も凹んだ最大凹部分35aを有する。空隙部分140は、最大凹部分35aに形成される。

　空隙部分140のタイヤ径方向におけるサイズは、第１突起110及び第２突起120のタイヤ径方向におけるサイズよりも小さい。また、空隙部分140のタイヤ径方向におけるサイズは、タイヤサイド部30の表面から突起群100のタイヤ幅方向における先端まで一定である。

　具体的には、空隙部分140のタイヤ径方向における幅は、タイヤサイド部30の表面から、第１突起110の先端110a、及び第２突起120の先端120aまで、ほぼ一定である。本実施形態では、タイヤ径方向における第１突起110の外側端部111、及び第２突起120の内側端部122は、直線状である。また、外側端部111及び内側端部122は、タイヤ幅方向とほぼ平行である。このため、空隙部分140のタイヤ径方向における幅は、タイヤサイド部30の表面から先端110a、先端120aまで、ほぼ一定である。

　（３）作用・効果
　次に、空気入りタイヤ10の作用及び効果について説明する。図５は、空気入りタイヤ10に設けられた突起群100による乱流の発生状態の説明図である。

　図５に示すように、車両（不図示）に装着された空気入りタイヤ10が路面を転動すると、タイヤサイド部30の表面を空気流F（図中の矢印）が通過する。空気流Fは、タイヤ径方向に延びる第１突起110、第２突起120及び第３突起130を乗り越え、乱流となる。これにより、第１突起110、第２突起120及び第３突起130背後のタイヤサイド部30表面における空気流の流れが速まり、積極的な熱交換による放熱が促進される。

　また、空隙部分140を通過する空気流Fは、第１突起110、第２突起120及び第３突起130のすぐ背後のタイヤサイド部30表面に回り込む乱流となる。また、空隙部分140を通過する空気流Fは、最大凹部分35aの表面の冷却にも寄与する。

　空隙部分140を通過する空気流Fによって、タイヤサイド部30表面をさらに効果的に冷却し得る。このような突起群100は、特に、車両が比較的低速で走行する場合（例えば、20km/h以下）に効果を発揮する。具体的には、突起群100を乗り越えることによる乱流が弱い低速走行時においても、空隙部分140を通過する空気流Fによって、タイヤサイド部30表面を十分に冷却し得る。

　さらに、空隙部分140は、ゴムゲージが薄く、空気入りタイヤ10内部で発生した熱がタイヤサイド部30の表面に伝達し易い領域である凹部35の最大凹部分35aに形成されるため、タイヤサイド部30において表面温度が高くなり易い領域を積極的に冷却し得る。

　なお、以下のような諸元の空気入りタイヤ10を用いた室内ドラム試験の結果、タイヤサイド部30（具体的には、突起群100が形成されている位置と対応するタイヤ内部70）の温度が６～８度℃程度低下することが確認されている。

　　・　タイヤサイズ：　46/90R57
　　・　突起群100形成位置：　リムラインからタイヤ径方向外側に20mm（第１突起110のタイヤ径方向内側端部の位置）
　　・　突起群100の配置ピッチ：　80mm毎（5度毎、全周72個）
　　・　突起群100の高さ：　20mm
　　・　凹部35の深さ：　20mm
　　・　車両走行速度・荷重：　10km/h・60t, 20km/h・30t
　上述したように、突起群100では、第１突起110と第２突起120との間に空隙部分140が形成される。空隙部分140のタイヤ径方向におけるサイズは、第１突起110及び第２突起120のタイヤ径方向におけるサイズよりも小さい。また、空隙部分140のタイヤ径方向におけるサイズは、タイヤサイド部30の表面から突起群100のタイヤ幅方向における先端まで一定である。

　このため、空隙部分140を通過する空気流Fによる乱流によって、タイヤサイド部30表面を十分に冷却し得る。これにより、特に、車両が低速で走行する場合に十分なタイヤサイド部30の冷却効果を発揮し得る。なお、突起群100のサイズと、空隙部分140とが、上述した関係を満たさないと、このような冷却効果は発揮し難い。

　より具体的には、低速走行時においては、空気流Fが突起群100を乗り越えることによる乱流だけでなく、空隙部分140を通過して突起群100の背後に回り込む乱流を発生させることが効果的である。

　本実施形態では、突起群100は、第３突起130をさらに含み、第３突起130の一部は、タイヤ周方向からの視点において、第２突起120と重複する。このため、第２突起120と第３突起130とによって、空気流Fが遮断されるため、突起群100を乗り越える乱流が強くなり、かつ、突起群100の側方から回り込んで空隙部分140を通過する流れも強くなる。

　本実施形態では、空隙部分140は、最大凹部分35aに形成されるため、上述したように、タイヤサイド部30において表面温度が高くなり易い領域を積極的に冷却し得る。

　本実施形態では、第１突起110と、第２突起120とは、タイヤ周方向において異なる位置に設けられる。さらに、第３突起130もタイヤ周方向において異なる位置に設けられる。つまり、第１突起110、第２突起120及び第３突起130は、タイヤ周方向においてそれぞれ異なる位置に設けられる。

　また、第１突起110と第２突起120との間隔G1（図３参照）は、第１突起110のタイヤ周方向における厚さの２倍以下であることが好ましい。さらに、第２突起120と第３突起130との間隔G2（図３参照）は、第２突起120のタイヤ周方向における厚さの２倍以下であることが好ましい。これにより、第１突起110、第２突起120及び第３突起130のそれぞれの背後に回り込む乱流を発生させ易い。

　本実施形態では、タイヤ周方向からの視点において、つまり、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向における断面視において、第１突起110の外側端部111、及び第２突起120の内側端部122は、タイヤ幅方向と概ね平行である。同様に、第３突起130の外側端部131及び内側端部132も、タイヤ幅方向と概ね平行である。このため、空気入りタイヤ10の加硫成形時において、タイヤサイド部30を成形するタイヤモールド（不図示）をタイヤサイド部30から外す際に、突起群100が抵抗となることを防止できる。

　また、本実施形態では、第２突起120の外側端部121は、タイヤ幅方向外側に行くに連れてタイヤ径方向内側に向かって傾斜している。このため、タイヤモールドをタイヤサイド部30から外す際に、突起群100が抵抗となることを防止しつつ、第２突起120背後に回り込む乱流の発生促進に寄与し得る。

　（４）その他の実施形態
　以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

　例えば、上述した突起群100は、次のように変更してもよい。図６は、突起群100Bの拡大側面図である。以下、上述した突起群100と相違する部分について主に説明する。

　図６に示すように、突起群100Bは、第１突起110B、第２突起120B及び第３突起130Bによって構成される。突起群100Bでは、第１突起110B及び第２突起120Bは、タイヤ径方向において、オフセットしておらず、ほぼ同じ位置に設けられる。つまり、第１突起110B及び第２突起120Bは、タイヤ側面視において、タイヤ径方向に沿った直線（不図示）上に設けられる。

　図７は、突起群100Cの拡大側面図である。図７に示すように、突起群100Cは、第１突起110C及び第２突起120Cによって構成される。つまり、突起群100Cは、２つの突起のみより構成され、第３突起130のような３つ目の突起を含まない。また、突起群100Cでは、間隔G1は、第１突起110Cのタイヤ周方向における厚さ程度である。

　また、上述した実施形態では、第２突起120の外側端部121は、タイヤ幅方向外側に行くに連れてタイヤ径方向内側に向かって傾斜していたが、外側端部121は、必ずしも、このように傾斜していなくても構わない。

　上述した実施形態では、第１突起110、第２突起120及び第３突起130は、平板状であったが、多少ジグザグ状や波板状であっても構わない。また、上述した実施形態では、空隙部分140は長方形状であったが、タイヤ径方向における空隙部分140のサイズが一定であれば、外側端部111及び内側端部122の形状は、ジグザグ状などであってもよい。

　上述した実施形態では、空気入りタイヤ10は、建設車両に好適に用いられるものとして説明したが、空気入りタイヤ10は、比較的低速で走行する車両であれば、トラック、バスなど、いわゆる重荷重用タイヤとして用いられても構わない。

　上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

　なお、日本国特許出願第2016-198139号（2016年10月6日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

　本発明に係るタイヤによれば、車両が低速で走行する場合に十分なタイヤサイド部の冷却効果を発揮し得る。

　10　空気入りタイヤ
　20　トレッド
　30　タイヤサイド部
　35　凹部
　35a　最大凹部分
　40　カーカス
　50　ベルト層
　60　ビードコア
　60a　外側端
　70　タイヤ内部
　100,100B, 100C　突起群
　110, 110B, 110C　第１突起
　110a　先端
　111　外側端部
　120, 120B, 120C　第２突起
　120a　先端
　121　外側端部
　122　内側端部
　130, 130B　第３突起
　131　外側端部
　132　内側端部
　140　空隙部分
　F　空気流
　G1, G2　間隔
　P　タイヤ最大幅位置

Claims

　タイヤサイド部の表面からタイヤ幅方向外側に向けて突出した板状の突起群を備えるタイヤであって、
　前記突起群は、
　前記タイヤサイド部の表面におけるタイヤ最大幅位置から、タイヤ径方向におけるビードコアの外側端までの間に設けられ、
　タイヤ径方向に延びる第１突起と、
　前記第１突起に隣接し、前記第１突起よりもタイヤ径方向外側において、タイヤ径方向に延びる第２突起とを含み、
　タイヤ周方向からの視点において、
　前記第１突起と前記第２突起との間には、空隙部分が形成され、
　前記空隙部分のタイヤ径方向におけるサイズは、前記第１突起及び前記第２突起のタイヤ径方向におけるサイズよりも小さいタイヤ。
　前記空隙部分のタイヤ径方向におけるサイズは、前記タイヤサイド部の表面から前記突起群のタイヤ幅方向における先端まで一定である請求項１に記載のタイヤ。
　前記突起群は、前記第２突起に隣接し、前記第２突起よりもタイヤ径方向外側において、タイヤ径方向に延びる第３突起をさらに含み、前記第３突起の一部は、前記第２突起と重複する請求項１または２に記載のタイヤ。
　前記タイヤサイド部には、タイヤ幅方向内側に凹んだ凹部が形成され、
　前記凹部は、タイヤ幅方向内側に最も凹んだ最大凹部分を有し、
　前記空隙部分は、前記最大凹部分に形成される請求項１乃至３の何れか一項に記載のタイヤ。
　前記第１突起と、前記第２突起とは、タイヤ周方向において異なる位置に設けられる請求項１乃至４の何れか一項に記載のタイヤ。
　タイヤ周方向における前記第１突起と前記第２突起との間隔は、前記第１突起のタイヤ周方向における厚さの２倍以下である請求項５に記載のタイヤ。
　前記第２突起は、前記第１突起及び前記第３突起に対して、タイヤ周方向において異なる位置に設けられる請求項３記載のタイヤ。