JP2007022367A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 耐サイドカット性及び乗り心地性をともに向上させた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 サイドウォール部にタイヤ基体から外側に隆起した肉厚部をタイヤ周方向に延在するように設け、該肉厚部の表面に少なくとも１本の凹溝をタイヤ周方向に設けたサイドプロテクターを有する空気入りタイヤにおいて、前記凹溝の子午線方向断面の形状を、溝開口部から溝底方向に徐々に拡大するように形成し、前記溝開口部の幅Ｗ_１と溝内の最大幅Ｗ_２が（Ｗ_２／Ｗ_１）≧１．２の関係を有し、前記肉厚部の隆起高さＨと前記凹溝の深さＤ_０が０．５≦（Ｄ_０／Ｈ）≦１．０の関係を有することを特徴とするものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、サイドプロテクターを設けたタイヤのサイドカット性と乗り心地性とを両立させた空気入りタイヤに関する。

不整地を走行する空気入りタイヤやトラック、バス等の重荷重用空気入りタイヤなどでは、サイドカットを防止するため、サイドウォール部から外側に突出した肉厚のサイドプロテクターを配置することが知られている。しかし、サイドプロテクターを設けたタイヤは、サイドウォール部の剛性が増大することで乗り心地性が低下するという課題を有している。

従来、このような課題を解決するため、特許文献１が提案するように、サイドウォール部に設けたサイドプロテクターの表面に複数の凹溝を設けることで剛性を低下させて、乗り心地性を改善することが行われている。しかし、多数の凹溝を設けることで、サイドプロテクターの表面積が少なくなるため耐サイドカット性が低下してしまう。したがって、乗り心地性と耐サイドカット性とは互いに相反する関係にあり、両立させることは困難であった。
特開２００１−２２５６１３号公報

本発明の目的は、耐サイドカット性及び乗り心地性をともに向上させた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の空気入りタイヤは、サイドウォール部にタイヤ基体から外側に隆起した肉厚部をタイヤ周方向に延在するように設け、該肉厚部の表面に少なくとも１本の凹溝をタイヤ周方向に設けたサイドプロテクターを有する空気入りタイヤにおいて、前記凹溝の子午線方向断面の形状を、溝開口部から溝底方向に徐々に拡大するように形成し、前記溝開口部の幅Ｗ_１と溝内の最大幅Ｗ_２が（Ｗ_２／Ｗ_１）≧１．２の関係を有し、前記肉厚部の隆起高さＨと前記凹溝の深さＤ_０が０．５≦（Ｄ_０／Ｈ）≦１．０の関係を有することを特徴とするものである。

本発明の空気入りタイヤは、サイドプロテクターの肉厚部に設けた凹溝の子午線方向断面の形状を、溝開口部から溝底方向に徐々に広がるように形成し、しかも（Ｗ_２／Ｗ_１）≧１．２及び０．５≦（Ｄ_０／Ｈ）≦１．０の関係とするために、肉厚部の表面の溝開口面積を小さくしながら、内部空間を可及的に大きくするようにしている。これにより、サイドプロテクターの表面では耐サイドカット性を向上すると同時に、サイドウォール部の剛性を効果的に低下させるため、乗り心地性を向上することができる。

以下に、本発明を詳細に説明する。

図１に、空気入りタイヤの子午線方向断面の斜視図の一例を、図２に本発明のサイドプロテクターの子午線方向断面形状の拡大図の一例を示す。

図１において、空気入りタイヤ１は、左右一対のビード部３間にカーカス層２が装架され、カーカス層２の端部をビード部３の廻りにタイヤ内側から外側に折り返すように係止させている。空気入りタイヤのサイドウォール部には、タイヤ基体から外側に隆起した肉厚部５がタイヤ周方向に延在し、肉厚部５の表面に少なくとも１本の凹溝６をタイヤ周方向に設けたサイドプロテクター４が形成されている。

図２において、本発明のサイドプロテクター４の肉厚部５に形成される凹溝６の子午線方向断面の形状は、凹溝６の幅が、溝開口部から溝底方向に徐々に拡大し、溝開口部の幅Ｗ_１と溝内の最大幅Ｗ_２の関係が、（Ｗ_２／Ｗ_１）≧１．２となるように形成されている。さらに、肉厚部５の隆起高さＨと凹溝６の凹溝の深さＤ_０が、０．５≦（Ｄ_０／Ｈ）≦１．０の関係を満たしている。

本発明の空気入りタイヤは、耐サイドカット性に有効な肉厚部５の表面積を最大限に確保しながら、凹溝６が肉厚部５の内部空間を可及的に大きくするように形成して、肉厚部５に要するゴム量を減らし、肉厚部５の剛性を低減させることにより、耐サイドカット性と乗り心地性の両立を達成するものである。

すなわち、凹溝６の幅を、溝開口部から溝底方向に徐々に拡大させつつ、溝開口部の幅Ｗ_１と溝内の最大幅Ｗ_２の関係が（Ｗ_２／Ｗ_１）≧１．２、好ましくは１．２≦（Ｗ_２／Ｗ_１）≦３．０を満たすことにより、肉厚部５の表面積を最大限に確保しながら肉厚部の内部空間を可及的に大きく形成することができる。なお、空気入りタイヤの加硫成形時において、成型金型からの型抜き性をよくするために、（Ｗ_２／Ｗ_１）≦３．０であることが好ましい。

本発明において、凹溝６の溝開口部の幅Ｗ_１は、好ましくは０．５〜６．０ｍｍであり、より好ましくは１．０〜４．０ｍｍである。溝開口部の幅Ｗ_１を０．５ｍｍ以上とすることにより肉厚部５が有するゴム量を減らすことができ、同時に肉厚部５の剛性を効果的に低減させることができ、幅Ｗ_１を６．０ｍｍ以下とすることによりサイドプロテクター４の表面積を耐サイドカット性に有効な範囲で確保し、厚みが薄い凹溝６の底部を保護することができるため好ましい。なお、肉厚部５のゴム量を減らすことにより、剛性の低下と同時に、空気入りタイヤ１の重量を軽量化することも実現している。

また、肉厚部５の隆起高さＨと凹溝６の凹溝の深さＤ_０の関係が０．５≦（Ｄ_０／Ｈ）≦１．０、好ましくは０．６≦（Ｄ_０／Ｈ）≦０．９を満たすことも必要である。凹溝の深さＤ_０をこのような範囲内とすることにより、肉厚部５の剛性を低下させて、乗り心地性を改善することが可能となる。

本発明において、肉厚部５の隆起高さＨは、好ましくは１．０〜７．０ｍｍであり、より好ましくは１．５〜５．０ｍｍである。肉厚部５の隆起高さＨを１．０ｍｍ以上とすることによりサイドカットを防止するために有効なゴム量を確保することができ、隆起高さＨを７．０ｍｍ以下とすることにより肉厚部５の剛性が必要以上に増大することを抑制することができるため好ましい。

このように凹溝６を形成し、さらに、互いに隣接する凹溝間の最小溝間距離Ｌを、両凹溝のうちの最大溝深さＤ_１に対して、好ましくは（Ｌ／Ｄ_１）≦１．０、より好ましくは０．３≦（Ｌ／Ｄ_１）≦０．８の関係を満たすようにするとよい。

最小溝間距離Ｌは、隣接する凹溝６に挟まれた突出部の厚みを表す指標となり、（Ｌ／Ｄ_１）≦１．０とすることにより、隣接する凹溝６に挟まれた突出部の幅が狭くなるため肉厚部５の剛性をより低くすることができ、乗り心地性を改善するため好ましく、また、突出部の強度を保持するためには（Ｌ／Ｄ_１）≧０．３とすることが好ましい。

本発明において、サイドプロテクター４は、障害物の大きさに係わらず優れた耐サイドカット性を発揮することができる。

例えば、サイドウォール部に比較的小さな障害物が衝突した場合、凹溝６の溝開口部の幅Ｗ_１が狭いため、障害物が凹溝６に入り込んで厚みの薄い凹溝６の底部に直接接触する危険性を低減している。また、比較的大きな障害物の場合、サイドプロテクター４の表面積が広いこと及び前述のように肉厚部５の剛性が低いために障害物との接触圧を低減させて、障害物の衝突によるタイヤ本体への衝撃及び損傷を、サイドプロテクター４により緩和することができる。

本発明において、凹溝６の子午線方向断面の形状は、前述の条件を満たす形状であれば、特に限定されるものではない。図３は、凹溝６の子午線方向断面の形状の例を示す説明図である。図３（ａ）は、凹溝６の断面形状が、等脚台形の形状を取る場合であり、なお、溝底部の端が面取りされていてもよい。図３（ｂ）は、凹溝６の断面形状が、溝底部を半円状とする場合の例であり、図３（ａ）及び（ｂ）において、凹溝６の溝壁が、溝開口部から直線状に傾斜しており、凹溝の幅が溝底方向に徐々に広がっている。

図３（ｃ）は、凹溝６の断面形状を白熱電球の縦断面様とする例であり、凹溝６の溝壁が、溝開口部から溝底方向に曲線状に傾斜しながら徐々に広がっている。

これらのうち、特に好ましい形状は、サイドカットを防止するために有効なゴムの量を確保し、肉厚部が摩耗したときもその機能を保持させることと、溝底部のクラックを防止することが可能であるという理由から図３（ｃ）である。

図３（ａ）〜（ｃ）の例は、隣接する凹溝６の断面形状が同じ場合の例であるが、隣接する凹溝６の断面形状が異なっていてもよい。図３（ｄ）及び（ｅ）にその例を示す。

図３（ｄ）は、隣接する凹溝６の断面形状が、ともに等脚台形状であるが、それぞれの溝深さが異なっている。図３（ｅ）は、隣接する凹溝６の断面形状が、等脚台形状と溝底部が半円状であるものを組み合わせた例である。隣接する凹溝６の断面形状を相違させることにより、空気入りタイヤの加硫成形時において成形金型から型抜き性をよくすることが可能であるという点で、好ましい。

本発明において、凹溝６の溝壁の中間部にタイヤ周方向に延長する隆起部を有していることが好ましい。図４は、凹溝６の子午線方向断面の形状において溝壁の中間部に隆起部を有する例の説明図である。

図４（ａ）は、凹溝６の子午線方向断面の形状が、等脚台形が２つ重ねられた例、図４（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ図３（ａ）及び（ｂ）の断面形状において、溝壁の中間部に半円状の隆起部を配置した例である。これらは、走行に伴いサイドプロテクター４が摩耗して、凹溝６の溝開口部の幅Ｗ_１が徐々に広がりサイドプロテクター４の有効な表面積が減少して、耐サイドカット性の低下が懸念されるのに対して、凹溝６の溝壁の中間部に隆起部を設けることにより、摩耗により広がった溝開口部の幅Ｗ_１を再び狭め、耐サイドカット性を回復する効果が期待できるものである。

本発明において、凹溝６の互いに対向する両溝壁がなす角θは、好ましくは１０°〜４５°、より好ましくは２０°〜４０°である。角θは、図２に示すように、一つの凹溝６の両側の側面を構成し互いに対向する溝壁がなす角である。

角θが、１０°以上であると肉厚部５の内部空間を大きくして剛性を低下させて、乗り心地性を向上することができ、４５°以下であると空気入りタイヤの加硫成形時に成型金型からの型抜き性が良好であり、好ましい。

本発明において、サイドプロテクター４の肉厚部５は、少なくとも１つの凹溝６を有していればよい。図５は、サイドプロテクター４に形成された凹溝６の配置の例を、タイヤ幅方向側面から見た説明図である。

凹溝６は、サイドプロテクター４の肉厚部５に、連続的に形成してもよいし、断続的破線状に形成してもよい。また、凹溝６を、サイドプロテクター４に対して同心円状に形成してもよいし、非同心円状に幾何学模様状や螺旋状となるように形成してもよい。

図５（ａ）、（ｂ）は、凹溝６を、サイドプロテクター４に対して同心円状に連続線として形成した例であり、図５（ｃ）、（ｄ）は、同心円状に破線状に形成した例である。また、図５（ｅ）は、凹溝６を、幾何学模様状に、図５（ｆ）は、中心から放射方向に傾斜した線状に、図５（ｇ）は、螺旋状に形成した例である。これらのなかで障害物の衝突によるサイドプロテクターの破損を防ぎ、凹溝底部クラックの防止及びタイヤ周方向での剛性変化を防ぐという理由から、凹溝６を同心円状及び螺旋状となるように形成することが好ましい。

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

〔乗り心地性の評価〕
評価タイヤ（タイヤサイズ２７５／７０Ｒ２２．５ １４８／１４５Ｊ）を、リム（リムサイズ２２．５×７．５）にリム組後、空気圧８５０ｋＰａに設定し、実車（路線バス車両）に装着して乗り心地性をフィーリング試験にて評価した。

評価は、パネラー１０人により、後述する従来例２を１００とする相対比較の平均値を算出し、これを１０の位に四捨五入した値とした。値が高いほど乗り心地性に優れることを示す。

〔耐サイドカット性の評価〕
乗り心地性を評価した後、実車に装着したタイヤを高さ１２ｃｍの縁石にぶつけて、発生する損傷の度合いでに耐サイドカット性を評価した。

評価は、車両総重量に合わせるように積載する荷重を調整して、速度２０ｋｍ／ｈ、衝突角度７度、衝突回数１０回の試験条件において、後述する従来例２の損傷の度合いを１００とする相対値とした。値が高いほど耐サイドカット性に優れることを示す。

従来例１
タイヤ最大幅の位置に、隆起高さ３ｍｍ、径方向の幅５５ｍｍのサイドプロテクターを形成した空気入りタイヤを作製し、評価タイヤとした。

得られた評価タイヤの乗り心地性及び耐サイドカット性を、上記の方法により測定した。

従来例２
従来例１のサイドプロテクターに、図６（ａ）に示すように溝開口部の溝壁が平行に（両溝壁のなす角度θが０°に）形成された断面形状の凹溝を、表１に示す形状的特徴を有し、同心円状に凹溝中心線間距離を５ｍｍとして１０本配置となるように形成した空気入りタイヤを作製し、評価タイヤとした。

得られた評価タイヤの乗り心地性及び耐サイドカット性を、上記の方法により測定した。なお、これらの結果をそれぞれ１００として、他の評価タイヤの評価結果を表した。

実施例１
従来例１のサイドプロテクターに、図６（ｂ）に示す断面形状の凹溝を、表１に示す形状的特徴を有し、両溝壁のなす角度θが２０°、最小溝間距離Ｌが（Ｌ／Ｄ_１）＝０．６となり、同心円状に１５本等間隔に配置するように形成した空気入りタイヤを作製し、評価タイヤとした。

得られた評価タイヤの乗り心地性及び耐サイドカット性を、上記の方法により測定し、その評価結果を、表１に示す。

実施例２
従来例１のサイドプロテクターに、図６（ｃ）に示す断面形状の凹溝を、表１に示す形状的特徴を有し、両溝壁のなす角度θが４０°、最小溝間距離Ｌが（Ｌ／Ｄ_１）＝０．６となり、同心円状に１２本等間隔に配置するように形成した空気入りタイヤを作製し、評価タイヤとした。

得られた評価タイヤの乗り心地性及び耐サイドカット性を、上記の方法により測定し、その評価結果を、表１に示した。

比較例１及び２
サイドプロテクターにおける凹溝の断面形状を、表１に示す形状的特徴を有するように変更したことを除き、実施例１と同様にして空気入りタイヤを作製し、評価タイヤとした。

得られた評価タイヤの乗り心地性及び耐サイドカット性を、上記の方法により測定し、その結果を表１に示した。

表１から明らかなように本発明の空気入りタイヤ（実施例１、２）は、従来例及び比較例と比べ耐サイドカット性と乗り心地性とを同時に向上させることが認められた。

空気入りタイヤの子午線方向断面の斜視図の一例を示す説明図である。 本発明におけるサイドプロテクターの子午線方向断面の拡大図の一例を示す説明図である。 本発明における凹溝の子午線方向断面の形状の例を示す説明図である。 本発明における凹溝の子午線方向断面の形状の例を示す説明図である。 本発明におけるサイドプロテクターに形成される凹溝の配置の例を示す説明図である。 実施例に使用した空気入りタイヤの凹溝の子午線方向断面の形状を示す説明図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ カーカス層
３ ビード部
４ サイドプロテクター
５ 肉厚部
６ 凹溝

Claims (5)

1. サイドウォール部にタイヤ基体から外側に隆起した肉厚部をタイヤ周方向に延在するように設け、該肉厚部の表面に少なくとも１本の凹溝をタイヤ周方向に設けたサイドプロテクターを有する空気入りタイヤにおいて、前記凹溝の子午線方向断面の形状を、溝開口部から溝底方向に徐々に拡大するように形成し、前記溝開口部の幅Ｗ_１と溝内の最大幅Ｗ_２が（Ｗ_２／Ｗ_１）≧１．２の関係を有し、前記肉厚部の隆起高さＨと前記凹溝の深さＤ_０が０．５≦（Ｄ_０／Ｈ）≦１．０の関係を有する空気入りタイヤ。
2. 前記溝開口部の幅Ｗ_１と溝内の最大幅Ｗ_２が、１．２≦（Ｗ_２／Ｗ_１）≦３．０の関係を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記凹溝の溝壁の中間部にタイヤ周方向に延長する隆起部を有する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記凹溝の互いに対向する両溝壁がなす角が、１０°〜４５°である請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 互いに隣接する前記凹溝間の最小溝間距離Ｌが、前記両凹溝のうちの最大溝深さＤ_１に対して、（Ｌ／Ｄ_１）≦１．０の関係を有する請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
   

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