JP2006027498A

JP2006027498A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2006027498A
Application number: JP2004211274A
Authority: JP
Inventors: Yukihiko Oki; 幸彦大木
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】サーキット走行などの高シビアリティ下での使用において、タイヤショルダー部が大きく変形して発熱をしたとしても、うまく該熱を放熱させることができ、タイヤのハードネスを低下させること、操縦安定性を低下させることがなく、良好な操縦安定性を維持して高シビアリティ下での使用を継続することができるようにする空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】ショルダー部に、周方向長さが全周長の１．４％〜４．０％、幅方向長さが接地幅の５．０％〜２５．０％のブロック状陸部を備えた空気入りタイヤであって、該ブロック状陸部の幅方向外側の端部を起点に、タイヤ赤道面に向かって凸となるアーチ状で、該ブロック状陸部の周方向端を分断しない形状の凹部を備え、かつ該凹部の内部に多数の凹凸を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【選択図】図１

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、特にサーキット走行などの高シビアリティー下での走行においても非常に優れた操縦安定性をもたらすことができる空気入りタイヤに関する。

サーキット走行などの高シビアリティー下での走行においては、車体横方向からの大きな力がタイヤに加えられることが度々あり、そのつどタイヤショルダー部（以下、単に、ショルダー部ということがある）が大きく変形し、発熱をする。

その結果、タイヤのいわゆるハードネスの低下、さらには、操縦安定性が著しく低下するというような問題があった。

このように走行中にタイヤショルダー部が変形することによりもたらされる種々の問題を解消するために、たとえば、上記変形等が発生したとしても、良好に操縦安定性が維持されるようにタイヤのショルダー部付近の形状を工夫したタイヤが知られている。

たとえば、タイヤ周方向に間隔をおいてトレッド両側部に設けられ、トレッド端で開口してバットレス部に延びる多数のショルダー横方向溝と、ショルダー横方向溝によって、タイヤ周方向に間隔を置いてトレッド両側部に形成された、多数のショルダーブロックを有するタイヤにおいて、ショルダー横方向溝がバットレス部に延びることによってバットレス部にバットレス・ブロックが形成され、バットレス・ブロックの周方向長さ方向のほぼ中央部にえぐり部が設けられ、かつ、えぐり部のラジアル方向外側両端部からトレッド端を経てトレッド両側部まで延びる横方向サイプが設けられていることによって、ショルダー・ブロックの剛性が低下することなく、ショルダー部の屈曲変形を効果的に吸収して、トレッド両側部の接地圧力を低く抑えることによって、運動性能や操縦安定性能および耐久性能が維持されつつ、タイヤの偏摩耗（肩落ち摩耗）発生を抑制するという提案がされている（特許文献１）。

しかし、この方法は、トレッド両端部の接地圧力を低く抑えてタイヤショルダー部の物理的変形を防止することによって、タイヤの肩落ち摩耗の発生を抑制することを専らの技術思想とするものであり、特に、サーキット走行などの高シビアリティ下での使用において、タイヤショルダー部が大きく変形して発熱をタイヤの発熱によりもたらされる問題に直接対応しての検討はなされていないものであった。
特開平９−１３２００７号公報（特許請求の範囲、段落００１、００７）

すなわち、タイヤの変形に基づく発熱は、一般の乗用車やトラックなどの分野では、タイヤの変形を抑えるという対応策レベルでも対処することができるのであるが、これに対し、サーキット走行などの高シビアリティ下での使用では、タイヤが限界レベル近くまで変形した状態でも走行することが優先されることもあり、継続する変形状態によって発生した熱をいかに適切に処理して、高シビアリティ下での走行を維持するかということが問題となる。

本発明の目的は、上述のような点に鑑み、サーキット走行などの高シビアリティ下での使用において、タイヤショルダー部が大きく変形して発熱をしたとしても、うまく該熱を放熱させることができ、タイヤのハードネスを低下させること、操縦安定性を低下させることがなく、良好な操縦安定性を維持して高シビアリティ下での使用を継続することができるようにする空気入りタイヤを提供することにある。

上述した目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、以下の(1) の構成からなる。
（１）ショルダー部に、周方向長さが全周長の１．４％〜４．０％、幅方向長さが接地幅の５．０％〜２５．０％のブロック状陸部を備えた空気入りタイヤであって、該ブロック状陸部の幅方向外側の端部を起点に、タイヤ赤道面に向かって凸となるアーチ状で、該ブロック状陸部の周方向端を分断しない形状の凹部を備え、かつ該凹部の内部に多数の凹凸を有することを特徴とする空気入りタイヤ。

また、かかる本発明の空気入りタイヤにおいて、より具体的に好ましくは、以下の(2) 〜(6) の具体的構成を有するものである。
（２）タイヤ接地面外に該アーチ形状の凹部を有することを特徴とする上記(1) 記載の空気入りタイヤ。
（３）前記アーチ形状の凹部が、該ブロック状陸部の周方向長さの１０〜８０％の周方向長さを有し、該ブロック状陸部の周方向中央に位置し、該ブロック状陸部の幅方向長さの１０％〜５０％、かつ該ブロック状陸部の幅方向外側の端部から、接地端までの長さの５０％以下の幅方向長さを有し、０．５〜１．５ｍｍの深さを有することを特徴とする上記(1) または(2) 記載の空気入りタイヤ。
（４）前記アーチ形状の凹部が、該ブロック状陸部の周方向長さの３０〜６０％の周方向長さを有し、かつ、該ブロック状陸部の周方向中央に位置し、該ブロック状陸部の幅方向長さの３０％〜５０％の幅方向長さを有することを特徴とする上記(3) 記載の空気入りタイヤ。
（５）該アーチ形状の凹部の内部に存在する細かな凹凸が、少なくとも一方向に延びるストライプ状の凹凸を形成しており、該ストライプ状の凹凸の延びる方向が、赤道面に対して４５〜１３５°の傾斜角を有し、凹凸深さが０．３〜０．５ｍｍの範囲内のものであることを特徴とする上記(1) 、(2) 、(3) または(4) 記載の空気入りタイヤ。
（６）該アーチ形状の凹部の周方向長さが、赤道面から最も外側で最大長さとなり、赤道面に向けて徐々に小さくなることを特徴とする上記(1) 、(2) 、(3) 、(4) または(5) 記載の空気入りタイヤ。

本発明によれば、サーキット走行などの高シビアリティ下での使用において、タイヤショルダー部が大きく変形して発熱をしたとしても、うまく該熱を放熱させることができ、タイヤのハードネスを低下させること、および操縦安定性を低下させることがなく、良好な操縦安定性を維持して高シビアリティ下での使用を継続することができる空気入りタイヤが提供される。

以下、図面などを用いて、更に詳しく本発明の空気入りタイヤについて、説明する。

図１は、本発明の空気入りタイヤのトレッド部１とショルダー部２の１実施態様例を示すものとして、該トレッド部とショルダー部の一部を概略モデル的に表した概略モデル平面図である。

図２は、図１のＡ−Ａ′断面図であり、ショルダー部におけるブロック状陸部の構造例をモデル的に示した概略モデル断面図である。

図３は、本発明の空気入りタイヤのショルダー部におけるブロック状陸部に形成されたアーチ形状の凹部部分をモデル的に示した概略モデル斜視図である。

図４は、図３のＢ−Ｂ′断面図であり、本発明の空気入りタイヤのショルダー部におけるブロック状陸部に形成されたアーチ形状の凹部内に形成されている多数の凹凸をモデル的に示した概略モデル断面図である。

図１および図２に示したように、本発明の空気入りタイヤＴは、ショルダー部２に、周方向長さＬ₁がタイヤショルダー部全周長の１．４％〜４．０％であり、幅方向長さＷ₂が接地幅Ｗ₁の５．０％〜２５．０％であるブロック状陸部３を備えた空気入りタイヤであって、かつ、該ブロック状陸部の幅方向外側の端部を起点に、タイヤ赤道面に向かって凸となるアーチ形状で、該ブロック状陸部の周方向端を分断しない形状の凹部を備えているものであり、かつ該アーチ形状の凹部４の内部に多数の凹凸５を有することを特徴とする。

ここで、「ブロック状陸部の幅方向外側の端部を起点に、タイヤ赤道面に向かって凸となるアーチ形状で、該ブロック状陸部の周方向端を分断しない形状の凹部を備えている」とは、該ブロック状陸部３の幅方向外側の端部Ｅ₁を起点に、タイヤ赤道面に向かって凸となるアーチ状で、該ブロック状陸部３の周方向端Ｅ₂と交わらないアーチ形状の凹部４を備えている」ことをいうものである。

ここで、上述の接地幅Ｗ₁とは、タイヤを適用リムに装着して、所定の空気圧をタイヤに充填し、「ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ（２００４年度版）」（社団法人日本自動車タイヤ協会発行）に記載されている「空気圧−負荷能力対応表」において示されているその空気圧の最大負荷能力の８５％に相当する荷重をかけたときにおいて、タイヤ軸方向に測定される接地幅を言うものである。本発明において、該空気圧は、乗用車用であれば１８０ｋＰａとするものである。

また、ブロック状陸部３の周方向長さＬ₁とは、図１では投影長さで表しているが、実際には、周方向に沿った円弧状の曲線の長さをいう。

また、ブロック状陸部３の幅方向外側の端部Ｅ₁を起点に、タイヤ赤道面に向かって凸となるアーチ状で、該ブロック状陸部３の周方向端Ｅ₂と交わらないアーチ形状の凹部４とは、図１および図２に示したように、ブロック状陸部３の幅方向外側の端部Ｅ₁を起点にして、タイヤ赤道面Ｐに向かって凸形となっているアーチ状を呈して凹部４が形成されていて、かつ、該凹部４はブロック状陸部３の周方向端Ｅ₂と交わらないアーチ形状であることをいうものであり、図１上で示せば、「アーチ部が形成されることなく、直線状をなすブロック状陸部３の幅方向の外側端部Ｂが存在していること」を表しているものである。

そして、該アーチ形状の凹部４の内部には、多数の細かな凹凸５が形成されているものであり、該多数の凹凸５は、たとえば、代表的には凹凸がストライプ模様状を成すように形成された細かな凹凸構造である。「多数」とは、その凹凸の形態にもよるので、特に限定されるものではないが、該多数の凹凸が空気冷却効果をもたらすことができる範囲内の複数本・複数個である。

本発明の空気入りタイヤは、該アーチ形状の凹部４の内部に多数の凹凸５が形成されているので、変形量が多く発熱量も大きいショルダーブロック部を空冷・放熱作用により効率良く冷却することができる。さらに、本発明の空気入りタイヤでは、ショルダーブロックは、アーチ形状の凹部４がショルダー部の端部に全面的に形成されているわけではなく、前述のように、直線状をなすブロック状陸部３の幅方向の外側端部Ｂが存在しているために、走行中におけるブロックの倒れ込み作用に対しても十分に支持をして、ショルダーブロックとしての役目を果たすことができるものである。

本発明の空気入りタイヤにおいて、好ましくは、タイヤ接地面外に該アーチ形状の凹部４を有することであり、そのように構成すれば、放熱・空冷効果をより効果的に得ることができる。

また、好ましくは、前記アーチ形状の凹部４が、該ブロック状陸部の周方向長さの１０〜８０％の周方向長さを有していること、より好ましくは、ブロック状陸部の周方向長さの３０〜６０％の周方向長さを有していること、さらに、該ブロック状陸部の周方向中央に位置することが好ましい。１０％未満であれば、高い放熱による冷却効果を得ることが難しく、８０％を越える場合には、ブロックの倒れ込み作用に対する支持力が小さくなり、ショルダー部にブロックを設けている意義が薄らいでくるので好ましくない。

また、好ましくは、前記アーチ形状の凹部４が、該ブロック状陸部の幅方向長さの１０％〜５０％、より好ましくは３０％〜５０％であり、かつ該ブロック状陸部の幅方向外側の端部から、接地端までの長さの５０％以下の幅方向長さを有していることである。また、好ましくは、前記アーチ形状の凹部４は、０．５〜１．５ｍｍの深さを有するものであることが好ましい。いずれも、ショルダーブロックとしての役割を果たしつつ、放熱による自己冷却効果をより高いレベルで得ることができるため、好ましいものである。

また、該アーチ形状の凹部４の内部に存在させる多数の細かな凹凸は、好ましくは、少なくとも一方向に延びるストライプ状の凹凸を形成していて、該ストライプ状の凹凸の延びる方向が、タイヤ赤道面Ｐに対して４５〜１３５°の傾斜角を有しているものである。このような形態とすることにより、加硫時に空気を封じ込めてしまうこともなく、加硫を支障なく行うことができる。また、放熱による冷却効果を得る上で、本発明者らの知見によれば、好ましくは、凹凸深さ（凹部の底部と凸部の頂点の差）が０．３〜０．５ｍｍの範囲内のものである。

また、該アーチ形状の凹部４は、その周方向長さが、タイヤ赤道面から最も外側位置で最大長さとなり、赤道面に向けて徐々に小さくなることが好ましい。

本発明に従ってアーチ形状の凹部を設けた空気入りタイヤ（実施例１、２）と、該凹部を設けていない空気入りタイヤ（比較例１）、ショルダーブロックエンド部に直径６．０ｍｍ、深さ３．０ｍｍの円形状の窪みをタイヤ片面当たり３０個設けた、従来からある放熱ディンプル型空気入りタイヤ（比較例２）を準備して、実際にサーキット走行を行い、操縦安定性とタイヤの放熱性を評価した。

いずれの空気入りタイヤも、ショルダー部に、周方向長さが全周長の３．０％、幅方向長さが接地幅の２０．０％のブロック状陸部を備えた空気入りタイヤであり、タイヤサイズ２２５／４５Ｒ１７、空気圧１８０ｋＰａ、適用リム７．５Ｊでの接地幅は、１７０ｍｍである空気入りタイヤである。

操縦安定性は、一周２．１ｋｍのサーキット走行における周回タイムを測定して評価をした。
放熱性の評価は、サーキット走行後のショルダーブロック部の表面温度を測定して行った。

実施例１、２
実施例１品は、アーチ形状の凹部の周方向長さがブロック長さの３０％、幅方向長さがブロック幅の２０％のものである。

実施例２品は、アーチ形状の凹部の周方向長さがブロック長さの６０％、幅方向長さがブロック幅の４０％のものである。

アーチ形状の凹部内に形成させる凹凸はストライプ状のものであり、凹凸ピッチは１．４ｍｍ、凹凸深さが０．３ｍｍ、傾斜角が赤道面に対し９０°のものである。

比較例１、２
上記のとおり、比較例１品は凹部が存在しないもの、比較例２品は、従来の放熱ディンプル型空気入りタイヤである。

それぞれの評価結果を表１に示した。評価はいずれの項目についても、比較例１品を１００とする指数評価にて行った。指数は大きいほど良い評価のものである。

表１に示したように、本発明による空気入りタイヤは、操縦安定性、放熱性の両面で比較例品よりも優れていることがわかる。

図１は、本発明の空気入りタイヤのトレッド部の１実施態様例を示すものとして、該トレッド面の一部を概略モデル的に表した概略モデル平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ′断面図であり、ショルダー部におけるブロック状陸部の構造例をモデル的に示した概略モデル断面図である。図３は、本発明の空気入りタイヤのショルダー部におけるブロック状陸部に形成された凹部部分をモデル的に示した概略モデル斜視図である。図４は、図３のＢ−Ｂ′断面図であり、本発明の空気入りタイヤのショルダー部におけるブロック状陸部に形成された凹部内に形成されている多数の凹凸をモデル的に示した概略モデル断面図である。

符号の説明

１：空気入りタイヤのトレッド部
２：ショルダー部
３：ブロック状陸部
４：アーチ形状の凹部
５：アーチ形状の凹部内の多数の凹凸
Ｂ：直線状をなすブロック状陸部３の幅方向の外側端部
Ｅ₁：ブロック状陸部３の幅方向外側の端部
Ｅ₂：ブロック状陸部３の周方向端部
Ｗ₁：空気入りタイヤの接地幅
Ｗ₂：ブロック状陸部の幅方向長さ
Ｌ₁：ブロック状陸部の周方向長さ
Ｔ：本発明の空気入りタイヤ
Ｐ：タイヤ赤道面

Claims

ショルダー部に、周方向長さが全周長の１．４％〜４．０％、幅方向長さが接地幅の５．０％〜２５．０％のブロック状陸部を備えた空気入りタイヤであって、該ブロック状陸部の幅方向外側の端部を起点に、タイヤ赤道面に向かって凸となるアーチ形状で、該ブロック状陸部の周方向端を分断しない形状の凹部を備え、かつ該凹部の内部に多数の凹凸を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
タイヤ接地面以外の領域に該アーチ形状の凹部を有することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記アーチ形状の凹部が、該ブロック状陸部の周方向長さの１０〜８０％の周方向長さを有し、該ブロック状陸部の周方向中央に位置し、該ブロック状陸部の幅方向長さの１０％〜５０％、かつ該ブロック状陸部の幅方向外側の端部から、接地端までの長さの５０％以下の幅方向長さを有し、０．５〜１．５ｍｍの深さを有することを特徴とする請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
前記アーチ形状の凹部が、該ブロック状陸部の周方向長さの３０〜６０％の周方向長さを有し、かつ、該ブロック状陸部の周方向中央に位置し、該ブロック状陸部の幅方向長さの３０％〜５０％の幅方向長さを有することを特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤ。
該アーチ形状の凹部の内部に存在する細かな凹凸が、少なくとも一方向に延びるストライプ状の凹凸を形成しており、該ストライプ状の凹凸の延びる方向が、赤道面に対して４５〜１３５°の傾斜角を有し、凹凸深さが０．３〜０．５ｍｍの範囲内のものであることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の空気入りタイヤ。
該アーチ形状の凹部の周方向長さが、赤道面から最も外側で最大長さとなり、赤道面に向けて徐々に小さくなることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の空気入りタイヤ。