JP2005161978A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】耐外傷性を損なうことなく軽量化することが可能な空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】サイドウォール部２の外表面１０のタイヤ最大幅位置Ｍと交点位置Ｎとの間の領域Ａに、タイヤ周方向Ｚに対する傾斜角度θを３０〜９０°にしてタイヤ径方向に延在する凹部１１をタイヤ周方向Ｚに所定のピッチで形成した凹部領域Ｂを、少なくとも領域Ａのタイヤ径方向幅Ｗの１／２の幅を有するように設ける。外表面１０からカーカス層４までの深さをａ、凹部１１の深さをｄ、幅をｇ、ピッチをｐとすると、ｄ／ａとｇ／ｐの積で表される軽量化率ｄ／ａ・ｇ／ｐを０．０５〜０．３０にし、かつｄ／ａを０．５０以下にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、耐外傷性を損なうことなく軽量化するようにした空気入りタイヤに関する。

近年、車両の燃費向上のため、空気入りタイヤにおいても軽量化が強く求められている。一般に、空気入りタイヤは、左右のビード部間にトレッド部とサイドウォール部を経て延在するカーカス層を装架し、トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置した構成になっている（例えば、特許文献１参照）。

このような空気入りタイヤにおいて、構成部材の材質や厚さを変更することで軽量化を図ることができるが、それに伴ってタイヤ性能が低下する。例えば、サイドウォール部のサイドゴム層を薄肉化して軽量化しようとすると、耐外傷性が悪化するという問題が生じる。
特開２００１−２１３１１７号公報

本発明は、耐外傷性を損なうことなく軽量化することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明は、左右のビード部間にトレッド部とサイドウォール部を経て延在するカーカス層を装架し、前記トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、前記サイドウォール部の外表面におけるタイヤ最大幅位置Ｍと前記ベルト層のエッジから前記外表面に引いた垂線と該外表面の交点位置Ｎとの間の領域Ａに、タイヤ周方向に対する傾斜角度θを３０〜９０°にしてタイヤ径方向に延在する凹部をタイヤ周方向に所定のピッチで形成した凹部領域Ｂを、少なくとも前記領域Ａのタイヤ径方向幅Ｗの１／２の幅を有するように設け、前記凹部領域Ｂにおける外表面から前記カーカス層までの深さをａ、前記凹部の深さをｄ、幅をｇ、ピッチをｐとすると、ｄ／ａとｇ／ｐの積で表される軽量化率ｄ／ａ・ｇ／ｐを０．０５≦ｄ／ａ・ｇ／ｐ≦０．３０にし、かつｄ／ａ≦０．５０にしたことを特徴とする。

また、本発明の他の空気入りタイヤは、左右のビード部間にトレッド部とサイドウォール部を経て延在するカーカス層を装架し、前記トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、前記サイドウォール部の外表面におけるタイヤ最大幅位置Ｍと前記ベルト層のエッジから前記外表面に引いた垂線と該外表面の交点位置Ｎとの間の領域Ａに、タイヤ周方向に対する傾斜角度θを３０〜９０°にしてタイヤ径方向に延在する凹部をタイヤ周方向に所定のピッチで形成した凹部領域Ｂを、少なくとも前記領域Ａのタイヤ径方向幅Ｗの１／２の幅を有するように設け、前記凹部領域Ｂにおける外表面から前記カーカス層までの深さをａ、前記凹部の深さをｄ、幅をｇ、ピッチをｐとすると、ｄ／ａとｇ／ｐの積で表される軽量化率ｄ／ａ・ｇ／ｐを０．０５≦ｄ／ａ・ｇ／ｐ≦０．４０にすると共にｄ／ａ≦０．５０にし、かつ前記凹部を形成した前記サイドウォール部のゴム層のゴムの３００％モジュラスを６．８ＭＰａ以上にしたことを特徴とする。

上述した本発明によれば、サイドウォール部の外表面に凹部領域を設け、その凹部を上記のように特定することで、耐外傷性を損なうことなく軽量化することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部である。

タイヤ内側には左右のビード部（不図示）間にトレッド部１とサイドウォール部２を経て延在する１層のカーカス層４が装架されている。カーカス層４は、図２に示すように、タイヤ径方向に延在する補強コード５をタイヤ周方向に沿って所定の間隔で配列し、ゴム層６に埋設した構成になっており、その両端部がビード部に埋設したビードコア（不図示）の周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１のカーカス層４外周側には複数のベルト層７が配置されている。カーカス層４の内側には、インナーライナー層８が設けられている。

サイドウォール部２のカーカス層４の外側に配置されたサイドゴム層９の外表面１０におけるタイヤ最大幅位置Ｍと、最大幅を有するベルト層７Ａのエッジｅから外表面１０に引いた垂線Ｙと外表面１０の交点位置Ｎとの間の領域Ａに、図３に示すようにタイヤ径方向に延在する凹部１１をタイヤ周方向Ｚに所定のピッチで形成した凹部領域Ｂが、少なくとも領域Ａの外表面１０に沿って測定したタイヤ径方向幅Ｗの１／２の幅を有するように設けられている。凹部１１のタイヤ周方向Ｚに対する傾斜角度θは、３０〜９０°の範囲である。

また、凹部領域Ｂにおける外表面１０からカーカス層４までの深さをａ、凹部１１の深さをｄ、幅をｇ、ピッチをｐとすると、ｄ／ａとｇ／ｐの積で表される軽量化率ｄ／ａ・ｇ／ｐが０．０５≦ｄ／ａ・ｇ／ｐ≦０．３０、凹部１１の深さｄと深さａの比ｄ／ａがｄ／ａ≦０．５０を満たすようになっている。

サイドウォール部２は縁石などによる外傷を受けるため、サイドゴム層９を薄肉化して軽量化すると耐外傷性が低下する。特に上記領域Ａにおいて縁石などによる外傷を受け易いが、上述した本発明によれば、サイドゴム層９全体を薄くせずに、外傷を受け易い領域Ａに上記のように凹部１１を規定した凹部領域Ｂを設けることで、耐外傷性を低下させることなく、サイドゴム層９のゴムの使用量を減らして軽量化することができる。

凹部領域Ｂがタイヤ径方向幅Ｗの１／２より狭くても、軽量化率が０．０５未満であっても、軽量化効果を得ることが難しくなる。軽量化率が０．３０を超えても、凹部１１の深さｄと深さａの比ｄ／ａが０．５０超であっても、耐外傷性が低下する。凹部１１の傾斜角度θが３０°未満であると、凹部１１の底にクラックが発生し易くなるため好ましくない。

比ｇ／ｐとしては、サイドゴム層９の耐候性の点から、ｇ／ｐ≦０．８にすることができる。比ｇ／ｐ及び比ｄ／ａの下限値は、上述した不等式（０．０５≦ｄ／ａ・ｇ／ｐ≦０．３０）にｄ／ａとｇ／ｐの最大値を用いた時にそれぞれ得られる値である。

上述したサイドゴム層９には、一般の空気入りタイヤでは３００％モジュラスが５〜９ＭＰａのゴムが使用されるが、３００％モジュラスが６．８ＭＰａ以上のゴムを使用した場合には、上記軽量化率を０．０５≦ｄ／ａ・ｇ／ｐ≦０．４０の範囲にすることができる。凹部１１の深さｄと深さａの比ｄ／ａは上記と同じである。ゴムの３００％モジュラスの上限値としては、耐クラック性の点から８ＭＰａ以下にするのがよい。

本発明において、凹部１１の深さとしては、１．０〜５．０mmにすることができ、タイヤサイズにより適宜選択することができる。

凹部１１は、図３に示す直線状に代えて、図４に示す屈曲状や、図５に示すように傾斜角度θを徐々に変化させる曲線状にするようにしてもよい。図５に示す曲線状の凹部１１における傾斜角度θは、曲線状の凹部１１に対する接線の角度とする。

凹部１１の断面形状は、図６に示す半円状、図７に示す矩形状、図８に示す台形状などを好ましく例示することができ、また凹部１１の深さは、同一であっても、図９に示すように、上述した規定を満たす範囲内で変化するものであってもよい。

また、更に軽量化を図る場合には、領域Ａよりタイヤ径方向内側で、リムチェックライン（不図示）までのサイドウォール部の領域において、上記と同様の凹部領域を設けることができる。その場合、軽量化率ｄ／ａ・ｇ／ｐを０．０５≦ｄ／ａ・ｇ／ｐ≦０．５０にすることができる。

本発明は、特に乗用車用の空気入りタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されない。

タイヤサイズを２０５／６５Ｒ１５で共通にし、軽量化率ｄ／ａ・ｇ／ｐとｄ／ａを表１に示すように変えた図１に示す構成を有する本発明タイヤ１〜３と比較タイヤ１，２，３、及び凹部領域を設けていない従来タイヤをそれぞれ作製した。

本発明タイヤ及び比較タイヤにおいて、凹部の傾斜角度θは９０°凹部領域Ｂは領域Ａのタイヤ径方向幅Ｗの１／２の幅で共通である。また、各試験タイヤ共に、サイドゴム層には３００％モジュラスが５．８ＭＰａのゴムを使用した。

これら各試験タイヤを以下に示す方法により、重量と耐外傷性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
重量
各試験タイヤの重量を測定し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。この値が小さいほど重量が軽く、軽量化されている。
耐外傷性
各試験タイヤをリムサイズ１６×６Ｊのリムに装着し、空気圧を２００ｋＰａにして排気量２０００ｃｃの車両に取り付け、テストコースにおいて縁石乗り越し試験を実施し、その結果を○と×の２段階で評価した。○は従来タイヤと同じレベル、×は従来タイヤより劣るレベルを示す。

表１から、本発明タイヤは、耐外傷性を損なうことなく軽量化できることがわかる。

タイヤサイズを実施例と同じにし、凹部の傾斜角度θを表２に示すように変えた図１に示す構成を有する本発明タイヤ４〜６と比較タイヤ４をそれぞれ作製した。

各試験タイヤにおいて、凹部領域Ｂは領域Ａのタイヤ径方向幅Ｗの１／２の幅、軽量化率ｄ／ａ・ｇ／ｐは０．３０、ｄ／ａは０．５０で共通である。また、各試験タイヤ共に、サイドゴム層には実施例１と同じゴムを使用した。

これら各試験タイヤを実施例１に示す方法により、重量と耐外傷性の評価試験を行ったところ、表２に示す結果を得た。なお、比較タイヤ４は、凹部の底にクラックが発生した。

表２から、本発明タイヤは、耐外傷性を損なうことなく軽量化できることがわかる。

タイヤサイズを実施例と同じにし、サイドゴム層には３００％モジュラスが６．８ＭＰａのゴムを使用し、軽量化率ｄ／ａ・ｇ／ｐとｄ／ａを表３に示すように変えた図１に示す構成を有する本発明タイヤ７〜９と比較タイヤ５，６，７をそれぞれ作製した。

各試験タイヤにおいて、凹部の傾斜角度θは９０°、凹部領域Ｂは領域Ａのタイヤ径方向幅Ｗの１／２の幅で共通である。

これら各試験タイヤを実施例１に示す方法により、重量と耐外傷性の評価試験を行ったところ、表３に示す結果を得た。

表３から、本発明タイヤは、耐外傷性を損なうことなく軽量化できることがわかる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態の要部を示すタイヤ子午線断面図であ る。 凹部領域の要部斜視図である。 凹部領域の要部側面図である。 凹部の他の例を示す説明図である。 凹部の更に他の例を示す説明図である。 凹部の断面形状の一例を示す断面図である。 凹部の断面形状の他の例を示す断面図である。 凹部の断面形状の更に他の例を示す断面図である。 凹部の断面形状の更に他の例を示す断面図である。

符号の説明

１ トレッド部 ２ サイドウォール部
４ カーカス層 ５ 補強コード
６ ゴム層 ７，７Ａ ベルト層
９ サイドゴム層 １０ 外表面
１１ 凹部 Ａ 領域
Ｂ 凹部領域 Ｍ タイヤ最大幅位置
Ｎ 交点位置 Ｗ タイヤ径方向幅
Ｙ 垂線 Ｚ タイヤ周方向
ａ 深さ ｄ 凹部の深さ
ｅ エッジ ｇ 凹部の幅
ｐ 凹部のピッチ θ 傾斜角度

Claims (3)

1. 左右のビード部間にトレッド部とサイドウォール部を経て延在するカーカス層を装架し、前記トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、
   前記サイドウォール部の外表面におけるタイヤ最大幅位置Ｍと前記ベルト層のエッジから前記外表面に引いた垂線と該外表面の交点位置Ｎとの間の領域Ａに、タイヤ周方向に対する傾斜角度θを３０〜９０°にしてタイヤ径方向に延在する凹部をタイヤ周方向に所定のピッチで形成した凹部領域Ｂを、少なくとも前記領域Ａのタイヤ径方向幅Ｗの１／２の幅を有するように設け、前記凹部領域Ｂにおける外表面から前記カーカス層までの深さをａ、前記凹部の深さをｄ、幅をｇ、ピッチをｐとすると、ｄ／ａとｇ／ｐの積で表される軽量化率ｄ／ａ・ｇ／ｐを０．０５≦ｄ／ａ・ｇ／ｐ≦０．３０にし、かつｄ／ａ≦０．５０にした空気入りタイヤ。
2. 左右のビード部間にトレッド部とサイドウォール部を経て延在するカーカス層を装架し、前記トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、
   前記サイドウォール部の外表面におけるタイヤ最大幅位置Ｍと前記ベルト層のエッジから前記外表面に引いた垂線と該外表面の交点位置Ｎとの間の領域Ａに、タイヤ周方向に対する傾斜角度θを３０〜９０°にしてタイヤ径方向に延在する凹部をタイヤ周方向に所定のピッチで形成した凹部領域Ｂを、少なくとも前記領域Ａのタイヤ径方向幅Ｗの１／２の幅を有するように設け、前記凹部領域Ｂにおける外表面から前記カーカス層までの深さをａ、前記凹部の深さをｄ、幅をｇ、ピッチをｐとすると、ｄ／ａとｇ／ｐの積で表される軽量化率ｄ／ａ・ｇ／ｐを０．０５≦ｄ／ａ・ｇ／ｐ≦０．４０にすると共にｄ／ａ≦０．５０にし、かつ前記凹部を形成した前記サイドウォール部のゴム層のゴムの３００％モジュラスを６．８ＭＰａ以上にした空気入りタイヤ。
3. 前記凹部を直線状、屈曲状、または傾斜角度θを徐々に変化させる曲線状にした請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
   

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