JP2000108614A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤの放熱性を高め、耐久性を向上させた
空気入りタイヤを提供することにある。 【解決手段】 空気入りタイヤ１０は、接地端部２４に
タイヤ回転方向（矢印Ｒ方向）の前方から後方に向かっ
て、タイヤ幅方向深さおよびタイヤ径方向深さが増大す
る溝３０を有している。このような空気入りタイヤ１０
を車両に装着して走行することにより、タイヤ回転方向
の前方から後方に向かってトレッド部１８、ショルダー
部２０に沿って流れる空気が溝３０に流入する。この結
果、空気入りタイヤ１０の接地端部２４が冷却され、ベ
ルト層１６の端部におけるセパレーションが抑制され
る。したがって、タイヤの耐久性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、放熱性を高めて
耐久性の向上を図った空気入りタイヤに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤを車両に装着して走行す
ると、回転によってタイヤの断面形状が連続的に変化す
る。断面形状の変化によってゴム等にヒステリシス・ロ
スが発生し、タイヤ内部に熱を発生させる。タイヤは、
内部で発生する熱によって温度が上昇する。このとき、
タイヤ内部では、断面の厚さが大きいところほど温度が
高くなる。特に、バスやトラック等に用いられる重荷重
用空気入りタイヤでは、トレッドゴム厚の最も大きいシ
ョルダー部の内部が最大の温度上昇を示す。この温度上
昇によってコードとゴムの接着力が低下する。したがっ
て、ショルダー部近傍のベルト層の端部ではセパレーシ
ョンが発生する可能性が高まる。

【０００３】このような空気入りタイヤの発熱（温度上
昇）を原因とする耐久性の低下（セパレーション等）を
抑制するために、空気入りタイヤの冷却が必要である。
そこで、空気入りタイヤの表面積を増大して放熱を図る
ことが考えられる。

【０００４】空気入りタイヤのトレッド端部あるいはシ
ョルダー部の表面積を大きくしたものとして、例えば、
図８に示すようなラグ溝をショルダー部に設けた空気入
りタイヤがある。空気入りタイヤ６０は、複数のベルト
層６２が積層された上部にトレッド部６４が設けられて
いる。トレッド部６４には、タイヤ周方向に連続する波
形の主溝６６が形成されている。また、トレッド部６４
のタイヤ幅方向端部には、トレッド部６４に連続してシ
ョルダー部６８が形成されている。ショルダー部６８に
はタイヤ周方向に所定の間隔をおいてタイヤ幅方向にへ
こんだ複数のラグ溝７０が連続的に形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ラグ溝
７０は、単にデザイン的な目的で作成されていたり、チ
ェーン取付用の溝として使用されているのが現状であ
る。空気入りタイヤの放熱性を積極的に高め、空気入り
タイヤの耐久性を向上させるように設計されているもの
ではない。

【０００６】そこで、本発明の目的は、タイヤの放熱性
を高め、耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、トロイド状カ−カスのクラ
ウン部周上に、補強層とトレッドを順次備えた空気入り
タイヤであって、前記トレッドのタイヤ幅方向接地端に
おいて、タイヤ回転方向の前方から後方に向かってタイ
ヤ幅方向深さ及びタイヤ径方向深さが増大する放熱用溝
が形成されていることを特徴とする。

【０００８】請求項１記載の発明の作用について説明す
る。

【０００９】本発明に係る空気入りタイヤでは、接地端
においてタイヤ回転方向の前方から後方へ向かって、タ
イヤ幅方向深さおよびタイヤ径方向深さが増大する放熱
用溝が形成されている。したがって、タイヤが回転する
（車両が走行する）ことによってタイヤ回転方向の前方
から放熱用溝に空気がスムーズに流入する。特に、接地
端に放熱用溝を形成し、放熱用溝のタイヤ径方向深さお
よびタイヤ幅方向深さがタイヤ回転方向の前方から後方
へ増大するため、トレッド表面に沿って流れる空気も、
ショルダー部の表面に沿って流れる空気も放熱用溝に流
入させることができる。したがって、ショルダー部（放
熱用溝）からの放熱が効果的に進み、ショルダー部およ
びトレッド部のタイヤ幅方向端部の温度上昇を抑制でき
る。このように放熱用溝に積極的に空気を流入させるこ
とにより、ショルダー部およびトレッド部のタイヤ幅方
向端部を積極的に冷却して、補強層端部のセパレーショ
ンを抑制する。この結果、空気入りタイヤの耐久性が向
上する。

【００１０】上記目的を達成するために、請求項２記載
の発明は、請求項１記載の発明において、前記タイヤ幅
方向深さ又は前記タイヤ径方向深さの最大値が５ｍｍ以
上であることを特徴とする。

【００１１】請求項２記載の発明の作用について説明す
る。

【００１２】タイヤ幅方向深さ又はタイヤ径方向深さの
最大値が５ｍｍ未満では、放熱用溝に流入する空気の量
が少なく、タイヤの十分な放熱性を確保することができ
ない。そこで、放熱用溝のタイヤ幅方向深さ又はタイヤ
径方向深さの最大値を５ｍｍ以上にすることによって、
良好な放熱性を確保し空気入りタイヤの耐久性を向上さ
せる。

【００１３】上記目的を達成するために、請求項３記載
の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記
放熱用溝は、回転方向の前方端部から後方端部における
タイヤ幅方向深さ又はタイヤ径方向深さの最深部を結ぶ
線と前記前方端部における周方向接線とがなす傾斜角度
が４５度以下であることを特徴する。

【００１４】請求項３記載の発明の作用について説明す
る。

【００１５】放熱用溝の傾斜角度が４５度よりも大きい
のものは、放熱用溝の傾斜角度が大き過ぎてトレッドの
表面に沿って流れる空気が放熱用溝に進入しにくい。こ
の結果、放熱用溝の放熱性が低下する。そこで、放熱用
溝の傾斜角度が４５度以下にすることによって、良好な
放熱性を確保し空気入りタイヤの耐久性を向上させる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態に係る空
気入りタイヤについて図面を参照して説明する。図１は
空気入りタイヤの一部断面斜視図であり、図２は空気入
りタイヤの部分断面図である。

【００１７】空気入りタイヤ１０は、図２に示すよう
に、一対のビード部１２と、両ビード部１２に跨がって
延びるトロイド状のカーカス１４と、カーカス１４のク
ラウン部に位置する複数（本実施形態では４枚）のベル
ト層１６と、ベルト層１６の上部に形成されたトレッド
部１８と、トレッド部１８のタイヤ幅方向端部に連続し
て形成されたショルダー部２０とを備える。

【００１８】図１に示すように、トレッド部１８の表面
には、周方向に周回するジクザグ状（波形）に形成され
た複数の主溝２２によって区画されたリブ２６が形成さ
れている。

【００１９】一方、ショルダー部２０は、空気入りタイ
ヤ１０にタイヤ規格（例えば、日本自動車タイヤ協会の
“JAMA Year Book" ）における最大積載荷重が１００
％、タイヤサイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能
力）に対応する空気圧の時に接地端部２４よりもタイヤ
幅方向外側に形成されている。

【００２０】接地端部２４には、図１に示すように、周
方向に一定の間隔で複数の溝３０が形成されている。

【００２１】溝３０は、接地端部２４に一端が接し且つ
タイヤ周方向に直交する四角形の底面３２と、底面３２
よりもタイヤ回転方向（矢印Ｒ方向）の前方に位置する
接地端部２４上の一点（以下、先端部３１という）を頂
点とする四角錐形状となっている。したがって、溝３０
は、底面３２と、踏面側から見て三角形に見える側面３
４と、タイヤ軸方向から見て三角形に見える側面３６と
から構成される。

【００２２】このように構成された空気入りタイヤ１０
の作用について説明する。

【００２３】車両に空気入りタイヤ１０を装着させて走
行させると、空気入りタイヤ１０の回転に伴って、タイ
ヤ回転方向（矢印Ｒ方向）の前方から後方に向かってト
レッド部１８およびショルダー部２０の表面に沿って空
気が流れる。したがって、空気入りタイヤ１０の接地端
部２４に形成された溝３０の先端部３１から溝３０に空
気が流入し、底面３２に一端衝突した後、溝３０から外
部に放出される。このように、タイヤの回転に伴って溝
３０の内部に空気が流入して、溝３０の形成された接地
端部２４を効果的に冷却する。この結果、最も温度上昇
が大きいショルダー部２０およびトレッド部１８の接地
端部２４側が冷却され、温度上昇によるベルト層１６間
のセパレーションを抑制することができる。

【００２４】また、接地端部に形成された溝３０は、タ
イヤ回転方向の前方から後方に向かってタイヤ幅方向深
さ及びタイヤ径方向深さが深くなるガイド用の側面３
４、３６を有するため、タイヤ回転に伴ってトレッド部
１８およびショルダー部２０の表面に沿って流れる双方
の空気が溝３０内にスムーズに流入する。したがって、
ショルダー部２０およびトレッド部１８の幅方向両端部
の内部に蓄積された熱を効率良く放熱できる。

【００２５】ところで、トレッド部１８のタイヤ幅方向
端部に溝３０が露出しているが、踏み込み側に周方向
（進行方向）に直角な底面３２が形成されているため、
トラクションを十分に確保することができる。

【００２６】なお、接地端部２４上における溝３０の周
方向長さをＬ１、隣接する溝３０との周方向の間隔をＬ
２とすると、例えばＬ１＝４０ｍｍ、Ｌ２＝２０ｍｍで
ある。

【００２７】また、溝３０のタイヤ幅方向深さ、タイヤ
径方向深さの最大値、すなわち、底面３２のタイヤ幅方
向距離、タイヤ径方向距離をそれぞれＤ１、Ｄ２とする
と、例えばＤ１＝Ｄ２＝１０ｍｍ（＞５ｍｍ）である。

【００２８】これは、底面３２のタイヤ幅方向距離Ｄ
１、タイヤ径方向距離Ｄ２が５ｍｍ未満であると、溝３
０の深さが小さく十分な量の空気を溝３０内に流入させ
ることができず、十分な放熱性を確保することができな
いためである。したがって、底面３２のタイヤ幅方向距
離Ｄ１、タイヤ径方向距離Ｄ２が５ｍｍ以上が好まし
い。

【００２９】また、踏面側から見て側面３６と接地端部
２４（先端部３１における周方向接線）とがなす傾斜角
度θ１、タイヤ回転軸方向から見て側面３４と接地端部
２４（先端部３１における周方向接線）とがなす傾斜角
度θ２は、４５°以下が好適である。

【００３０】これは、溝３０の傾斜角度θ１、θ２が４
５度よりも大きいと、トレッド部１８あるいはショルダ
ー部２０に沿って流れてくる空気が溝３０に流入しにく
くなる。したがって、傾斜角度θ１、θ２は４５度以下
であることが好ましい。

【００３１】ところで、本実施形態に係る空気入りタイ
ヤ１０では、溝３０において側面３４、３６が同形状、
すなわち、Ｄ１＝Ｄ２、θ１＝θ２に形成されている。
したがって、溝３０の形状がデザイン的に優れる。

【００３２】次に、第２の実施形態について説明する。
第１実施形態と同様の構成要素には、同一の参照符号を
付しその詳細な説明を省略する。図３は空気入りタイヤ
の一部断面斜視図であり、図４は空気入りタイヤの断面
図である。

【００３３】本実施形態の空気入りタイヤ４０は、溝の
形状だけが第１実施形態の空気入りタイヤ１０と異なる
ので、その部分のみを説明する。

【００３４】空気入りタイヤ４０は、接地端部２４に所
定間隔をおいて溝４２が形成されている。溝４２は、中
心が接地端部２４に位置するような半径ｒの１／４円で
ある底面４４と、底面４４よりもタイヤ回転方向（矢印
Ｒ方向）前方で接地端部２４上に位置する頂点４６を結
ぶ１／４円錐形状である。したがって、溝４２は底面４
４と、断面が１／４円弧で底面４４から頂点４６に向か
って収束する側面４８とから構成される。

【００３５】このように構成された空気入りタイヤ１０
の作用について説明する。

【００３６】車両に空気入りタイヤ１０を装着させて走
行させると、空気入りタイヤ１０の回転に伴って、タイ
ヤ回転方向（矢印Ｒ方向）の前方から後方に向かってト
レッド部１８およびショルダー部２０の表面に沿って空
気が流れる。したがって、空気入りタイヤ１０の接地端
部２４に形成された溝４２の頂点４６近傍から側面４８
に沿って溝４２に空気が流入し、底面４４に一端当たっ
た後、溝４２から外部に放出される。このように、タイ
ヤの回転に伴って溝４２の内部に空気が流入して、溝４
２を構成する接地端部２４を効果的に冷却する。この結
果、最も温度上昇が大きいショルダー部２０およびトレ
ッド部１８の接地端部２４側が冷却され、温度上昇によ
るベルト層１６間のセパレーションを抑制することがで
きる。

【００３７】また、接地端部に形成された溝４２は１／
４円錐形状であるため、タイヤ回転方向の前方から後方
に向かって側面４８のタイヤ幅方向深さ及びタイヤ径方
向深さが深くなる。したがって、タイヤ回転に伴ってト
レッド部１８およびショルダー部２０の表面に沿って流
れる双方の空気が溝４２内にスムーズに流入する。この
結果、ショルダー部２０およびトレッド部１８のタイヤ
幅方向両端部の内部に蓄積された熱を効率良く放熱でき
る。

【００３８】なお、溝４２はトレッド部１８の端部に形
成されているが、踏み込み側に周方向（進行方向）に直
角な底面４４が形成されているため、トラクションを十
分に確保することができる。 ［試験例］上記の作用を確認するために、以下の条件で
耐久ドラム試験を行った。

【００３９】本実施例と従来例タイヤの試験条件は、以
下の通りである。

【００４０】

【表１】 実施例タイヤの形状は、第１実施形態（図１および図２
参照）に示したものと同様である。ここでのリム、内圧
及び荷重は、規格にて定めるラジアルプライタイヤのサ
イズに対応する標準リム（または、"Approved Rim"
、"Recommended Rim" ）であり、内圧とは下記規格に
記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最
大負荷能力）に対応する空気圧のことであり、荷重とは
下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最
大荷重（最大負荷能力）のことである。

【００４１】そして、規格とは、タイヤが生産又は使用
される地域に有効な産業規格によって決められている。
例えば、アメリカ合衆国では "The Tire and Rim Assoc
iation Inc. の Year Book" で、欧州では"The Europea
n Tire and Rim Technical Organization の Standards
Manual"で、日本では日本自動車タイヤ協会の“JAMAYe
ar Book" にて規定されている。

【００４２】なお、従来例の空気入りタイヤは、図５に
示したものである。すなわち、ラグ溝に側面（傾斜面）
がないタイプのものである。

【００４３】試験結果を表２に示す。試験結果は、従来
例の空気入りタイヤがセパレーションを生ずるまでの走
行距離を１００とした指数表示によって示す。指数大が
タイヤの耐久性が良好であることを示す。

【００４４】

【表２】 このように、実施例に係る空気入りタイヤは、図１に示
すように、溝３０に回転方向の前方から後方に向かって
側面３４、３６が形成されているため、タイヤの回転に
伴ってタイヤ回転方向の前方から溝３０に空気が流入し
てトレッド部１８のタイヤ幅方向端部およびショルダー
部２０を積極的に冷却する。したがって、ショルダー部
２０の放熱が進み、トレッド部１８の端部におけるベル
ト層１６のセパレーションを防止して空気入りタイヤの
耐久性を向上させていることが確認された。

【００４５】

【発明の効果】以上に述べたところから明らかなよう
に、本発明の空気入りタイヤでは、タイヤの回転に伴っ
て放熱溝に空気がスムーズに流入し、ショルダー部およ
びトレッド部のタイヤ幅方向端部の温度上昇を抑制でき
る。この結果、タイヤの耐久性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤの
一部断面斜視図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤの
部分断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤの
一部断面斜視図である。

【図４】本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤの
部分断面図である。

【図５】従来例に係る空気入りタイヤの一部断面斜視図
である。

【符号の説明】

１０、４０ 空気入りタイヤ １４ カーカス １６ ベルト層（補強層） １８ トレッド部（トレッド） ２０ ショルダー部 ２４ 接地端部（接地端） ３０、４２ 溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トロイド状カ−カスのクラウン部周上
   に、補強層とトレッドを順次備えた空気入りタイヤであ
   って、 前記トレッドのタイヤ幅方向接地端において、タイヤ回
   転方向の前方から後方に向かってタイヤ幅方向深さ及び
   タイヤ径方向深さが増大する放熱用溝が形成されている
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 前記タイヤ幅方向深さ又は前記タイヤ径
   方向深さの最大値が５ｍｍ以上であることを特徴とする
   請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 前記放熱用溝は、回転方向の前方端部か
   ら後方端部におけるタイヤ幅方向深さ又はタイヤ径方向
   深さの最深部を結ぶ線と前記前方端部における周方向接
   線とがなす傾斜角度が４５度以下であることを特徴する
   請求項１または２記載の空気入りタイヤ。