JP2007055498A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 耐カット性を確保しながら、ワンダリング性能を向上する。
【解決手段】 サイドウォール上方域に設けるサイドプロテクター１３は、タイヤ外側面Ｓｔの基準面Ｓ０上の第１の起点Ｑ１からタイヤ軸方向外方に向かって半径方向内側に傾く上斜面１４と、第１の起点Ｑ１よりも半径方向内側の第２の起点Ｑ２からのびしかも上斜面１４の先端部Ｑｅに交わることにより該上斜面１４とともに断面鋸歯状をなす下斜面１５とが挟む周方向に連続する複数条のリブ条体１６からなる。上斜面１４が、基準面Ｓ０となす角度αは３０〜６０゜、下斜面１５が基準面Ｓ０となす角度βは６０〜１２０゜である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、サイドプロテクターを断面鋸歯状の複数条のリブ条体で形成することにより、耐カット性を確保しながらワンダリング性能を向上させた空気入りタイヤに関する。

岩盤路や瓦礫路などの不整地を走行する機会が多い空気入りタイヤでは、路上の鋭利な石等がサイドウォール部と接触することによってカット傷を受けやすい。このカット傷はカーカスまで成長して、カーカスの損傷やパンク等の発生原因となる。

そこで図７に示すように、サイドウォール部ａの外表面に、タイヤ周方向にのびる環状の隆起部からなるプロテクターｂを形成することが提案されている（例えば特許文献１など）。このプロテクターｂは、ゴム厚さの増加によって、カット傷の発生や成長を抑制しうる。又前記特許文献１では、プロテクターｂの外表面にタイヤ周方向にのびる複数の凹溝ｃを設け、プロテクターｂの変形を容易とすることにより砕石等との衝撃力を緩和吸収し、カット傷の発生や成長をさらに抑制するとともに、乗り心地性の低下を低く抑えている。

特開平５−２９４１１５号公報

しかし、前記プロテクターｂは、凹溝ｃを設けるとはいえ剛性が大であるため、例えば轍内を走行する際、轍壁面からの反力が大きくなる。しかも轍壁面との接地性が悪く、轍壁面との摩擦力が低下するため、轍内に落込み易くかつ轍から脱出し難くくなるなど、ワンダリング性能を損ねるという問題がある。特にライトトラックおよびバン等に用いる小型トラック用タイヤでは、乗用車用タイヤに比べてトレッド部の剛性が高いため、この傾向は強い。

そこで本発明は、プロテクターを上斜面と下斜面とからなる断面鋸歯状に形成し、かつ前記上斜面及び下斜面の傾斜角度を特定することを基本として、轍壁面からの反力を減じるとともに、轍壁面との接地性を高めることができ、カット傷の抑止効果を維持しながらワンダリング性能を向上しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスを具え、かつトレッド縁とタイヤ最大幅位置とを滑らかに継ぎかつビード部に滑らかに達する基準面を用いてタイヤ外側面を形成するとともに、前記トレッド縁とタイヤ最大幅位置との間のサイドウォール上方域に、前記基準面よりもタイヤ軸方向外方に隆起してタイヤ周方向に延在するサイドプロテクターを設けた空気入りタイヤであって、
前記サイドプロテクターは、前記基準面の第１の起点からタイヤ軸方向外方に向かって半径方向内側に傾く上斜面と、前記第１の起点よりも半径方向内側の第２の起点からタイヤ軸方向外方に傾斜してのびしかも前記上斜面の先端部に交わることにより該上斜面とともに断面鋸歯状をなす下斜面とが挟む周方向に連続する複数条のリブ条体からなり、
前記上斜面が、前記基準面と半径方向内側でなす角度αは３０〜６０゜、前記下斜面が前記基準面と半径方向外側でなす角度βは６０〜１２０゜としたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記第１の起点と第２の起点との間の半径方向の距離は４〜１０ｍｍ、かつ前記先端部の基準面からの突出高さは２〜４ｍｍであることを特徴としている。
又請求項３の発明では、前記リブ条体は、タイヤ周方向にジグザグ状にのびることを特徴としている。
又請求項４の発明では、前記リブ条体は、前記ジグザグの周方向ピッチＰｊを３〜５ｍｍ、かつジグザグの振幅Ｗｊを３〜５ｍｍとしたことを特徴としている。
又請求項５の発明では、タイヤ半径方向で隣り合う半径方向外方のリブ条体の下斜面と、半径方向内方のリブ状体の上斜面とは、曲率半径０．２〜１．０ｍｍの小円弧部を介して連なることを特徴としている。
又請求項６の発明では、前記サイドプロテクターは、半径方向最外側の起点Ｑａのビードベースラインからの半径方向高さＨを、タイヤ断面高さＨ０の０．７０〜０．８５倍としたことを特徴としている。

なお本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、非リム組状態において、タイヤサイズで規定されるリム巾に合わせてビード部を保持したときに特定される値とする。

本発明は叙上の如く、サイドプロテクターを、タイヤ外側面をなす基準面からのびる前記上斜面と下斜面とにより断面鋸歯状に形成するとともに、前記上斜面が、基準面と半径方向内側でなす角度αを３０〜６０゜、前記下斜面が基準面と半径方向外側でなす角度βを６０〜１２０゜に規制している。

従って、サイドプロテクターが例えば轍壁面と接触する際、轍壁面の形状に応じて、各上斜面が轍壁面に沿って容易に変形しうる。従って、轍壁面との接地性が高まり、轍壁面との摩擦力を増大しうるため、轍内へのタイヤの落込みを抑えるとともに、轍からの脱出を容易とする。又轍壁面と接触する際の反力も低減されるため、前記摩擦力の増大と相俟って、ワンダリング性能を向上することができる。又前記反力の低減により、サイドプロテクターが有するカット傷の抑止効果の向上にも貢献できる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤが、タイヤ偏平率を７０％〜６０％とした小型トラック用タイヤである場合の子午断面を示す。
図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内部かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とを具える。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して７０゜〜９０゜の角度で配列した１枚以上、本例では２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂから形成される。カーカスコードとしては、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維コードを用いうるが、本例の如き小型トラック用タイヤにおいては、よりモジュラスの高いポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）コード、およびポリエチレン２，６ナフタレート繊維（ＰＥＮ）コードが好適に採用しうる。

又前記カーカスプライ６Ａ、６Ｂは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部１０の両側に、ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部１１を一連に設けている。このプライ本体部１０とプライ折返し部１１との間には、ビードコア５から半径方向外側に先細状にのびる硬質ゴムからなるビードエーペックス８が配され、ビード部４からサイドウォール部３にかけて補強している。

次に、前記ベルト層７は、複数枚のベルトプライ、小型トラック用タイヤにおいては通常２〜３枚、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、タイヤ周方向に対して例えば１０゜〜３５゜の角度で傾斜配列したスチールコード等の高強力のベルトコードを具える。このベルトコードは、プライ間相互で交差することによりベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強している。

そして、タイヤ外側面Ｓｔには、カット傷抑止用のサイドプロテクター１３が形成される。
前記タイヤ外側面Ｓｔは、従来と同様、トレッド縁Ｔｅとタイヤ最大幅位置Ｐｍとを滑らかに継ぎ、かつビード部４に滑らかに達する基準面Ｓ０を用いて形成され、この基準面Ｓ０に対して、例えば文字、図形、記号等を示す装飾用、情報用等の微細なリブや溝、及びリム外れ防止用のプロテクトリブなどが局部的に凸設或いは凹設される。従って、タイヤ外側面Ｓｔは、前記基準面Ｓ０に沿う主外側面部Ｓｔ１と、前記基準面Ｓ０から局部的に外れる前記微細なリブや溝、プロテクトリブ等からなる凹凸面部Ｓｔ２とから構成される。通常、前記主外側面部Ｓｔ１は、タイヤ外側面Ｓｔの６０％以上を占める。

そして前記サイドプロテクター１３も、前記凹凸面部Ｓｔ２に含まれる。このサイドプロテクター１３は、図２に拡大して示すように、前記基準面Ｓ０よりもタイヤ軸方向外方に隆起してタイヤ周方向に延在する環状体であって、カット傷が発生しやすい部位である前記トレッド縁Ｔｅとタイヤ最大幅位置Ｐｍとの間のサイドウォール上方域に配される。

又前記サイドプロテクター１３は、前記基準面Ｓ０上の第１の起点Ｑ１からタイヤ軸方向外方に向かって半径方向内側に傾く上斜面１４と、前記第１の起点Ｑ１よりも半径方向内側の第２の起点Ｑ２からタイヤ軸方向外方に傾斜してのびしかも前記上斜面１４の先端部Ｑｅに交わることにより該上斜面１４とともに断面鋸歯状をなす下斜面１５とが挟む周方向に連続する複数条のリブ条体１６から構成される。

言い換えると、前記サイドプロテクター１３は、周方向に連続する複数条のリブ条体１６からなる。各リブ条体１６は、前記基準面Ｓ０上の第１の起点Ｑ１からタイヤ軸方向外方に向かって半径方向内側に傾く上斜面１４と、前記第１の起点Ｑ１よりも半径方向内側の第２の起点Ｑ２からのびしかも前記上斜面１４の先端部Ｑｅに交わる下斜面１５とで挟まれた断面三角形状をなす。しかも、半径方向内外で隣り合うリブ条体１６において、半径方向外方のリブ条体１６の第２の起点Ｑ２は、半径方向内方のリブ条体１６の第１の起点Ｑ１と一致している。即ち、サイドプロテクター１３は、「起点Ｑ１→上斜面１４→先端部Ｑｅ→下斜面１５→起点Ｑ２（起点Ｑ１）」・・・・を順次繰り返す断面鋸歯状に形成される。

このとき、前記上斜面１４が、前記基準面Ｓ０と半径方向内側でなす角度αは３０〜６０゜の範囲であり、又前記下斜面１５が基準面Ｓ０と半径方向外側でなす角度βは、６０〜１２０゜の範囲に設定される。このときα＜βである。

このようなリブ条体１６は、図３に示すように、例えば轍壁面３０ｗと接触する際、各リブ条体１６が接触状況に応じて曲げ変形して倒れ込み、轍壁面３０ｗとの接触面積を大幅に増加させることができる。その結果、轍壁面との摩擦力が増し、轍３０内へのタイヤの落込みを抑えるとともに、轍３０からの脱出を容易とする。しかも倒れ込が容易であるため、轍壁面３０ｗと接触する際の反力も低減でき、前記摩擦力の増大と相俟って、ワンダリング性能を向上することができる。又サイドプロテクター１３は、ゴム厚さの増大以外に前記反力の低減により、カット傷に対する抑止効果をさらに高めることができる。

前記上斜面１４の前記角度αが３０°より小では、リブ条体１６の曲げ変形量が過小となって、接触面積の増大効果、及び反力の低減効果が充分発揮されなくなる。又前記上斜面１４の前記角度αが６０°より大、及び下斜面１５の前記角度βが６０°より小では、リブ条体１６が曲げ変形せずに圧縮変形する傾向となり、接触面積の増大効果、及び反力の低減効果が充分発揮されなくなる。又前記角度βが１２０°より大では、リブ条体１６の曲げ剛性が過小となり、接触面積が増加するとはいえ轍壁面との摩擦力の増大が図れない。従って、何れの場合にも、ワンダリング性能を向上することができなくなる。

又リブ条体１６の曲げ変形量を充分確保するために、半径方向で隣り合うリブ条体１６、１６間がなすＶ字状スペース１７の前記起点Ｑにおける角度γを３０〜９０°の範囲とするのが好ましい。

ここで、サイドプロテクター１３は、前記第１の起点Ｑ１と第２の起点Ｑ２との間の前記基準面Ｓ０に沿う半径方向の距離Ｌａ、及び前記先端部Ｑｅの基準面Ｓ０からの突出高さｈａが小さ過ぎても、又大き過ぎても轍壁面３０ｗへの追従性が低下し、ワンダリング性能の向上効果が充分発揮されなくなる。そのため、前記距離Ｌａを４〜１０ｍｍ、前記突出高さｈａを２〜４ｍｍの範囲とするのが好ましい。このとき、比ｈａ／Ｌａを０．２〜１．０の範囲とするのも好ましい。

又前記ワンダリング性能の向上効果をより有効に機能させるために、サイドプロテクター１３を、従来のサイドプロテクターよりもトレッド縁側に形成することが好ましく、そのために本例では、図１の如く、半径方向最外側の起点ＱのビードベースラインＢＬからの半径方向高さＨを、タイヤ断面高さＨ０の０．７０〜０．８５倍、好ましくは０．７５〜０．８５倍に高めている。又リブ条体１６の形成本数は、少なくとも２本以上、好ましくは、３本以上、さらには４本以上がワンダリング性能及び耐カット性のために好ましい。なお形成本数の上限は、前記サイドプロテクター１３が、前記サイドウォール上方域内に形成されることで規制される。

又リブ条体１６では、前記起点Ｑにおけるクラックの発生を抑えるために、図４に拡大する如く、タイヤ半径方向で隣り合う半径方向外方のリブ条体１６の下斜面１５と、半径方向内方のリブ状体１６の上斜面１４とを、曲率半径０．２〜０．８ｍｍ、好ましくは０．４〜０．６ｍｍの小円弧部ｒを介して連結するのが好ましい。なおリブ条体１６の先端部Ｑｅにも、ゴム欠けの発生を抑えるたに、同様の小円弧部を形成するのが好ましい。

次に本例では、前記リブ条体１６は、タイヤ半径方向の振幅を有して、周方向にジグザグ状に延在している。図５（Ａ）は、リブ条体１６を周方向に展開した平面図、図５（Ｂ）、（Ｃ）は、そのＩ−Ｉ線断面図、ＩＩ−ＩＩ線断面図である。

本例では、半径方向最外側の起点Ｑａ（Ｑ）のみ、周方向に直線状にのび、他の起点Ｑｂ（Ｑ）は、同振幅でジグザグ状にのびる場合を例示している。従って、半径方向最外側のリブ条体１６ａのみ、その断面形状が周方向で変化し、他のリブ条体１６ｂは一定の断面形状で周方向にのびる。しかし最外側のリブ条体１６ａも他のリブ条体１６ｂと同様に断面形状一定に構成することもできる。このようにリブ条体１６をジグザグとすることにより、図６にリブ条体１６の周方向断面１６Ｓの一例を示すように、リブ条体１６の突出高さｈは、周方向に変化している。

これにより、タイヤ回転に基づく轍壁面３０ｗとの摩擦力を一層高めることができ、ワンダリング性能をより向上することができる。

このとき、前記リブ条体１６のジグザグの周方向ピッチＰｊを３〜５ｍｍ、かつジグザグの振幅Ｗｊを３〜５ｍｍの範囲とするのが好ましい。周方向ピッチＰｊ及び振幅Ｗｊが前記範囲を下回ると、ジグザグにより前記相乗効果が期待できなくなる。逆に前記範囲を上回ると、突出高さｈの変化が過大となり、轍壁面３０ｗへ追従性を減じるとともに、リブ条体１６への周方向の負荷が大となり、リブ条体１６への損傷を招く傾向となる。なおジグザグとして、波状や正弦波曲線であっても良い。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す構造を有するタイヤサイズ２０５／６５Ｒ１６の小型トラック用タイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤのワンダリング性能、及び耐カット性能についてテストし、その結果を表１に示す。表１以外の仕様は、各タイヤとも実質的に同一である。

なお表１中、「巾Ｗ」は、サイドプロテクタの基準面Ｓ０に沿う半径方向巾を意味し、「外端位置Ｈ」は、サイドプロテクターの半径方向外端のビードベースラインＢＬからの高さを意味する。又比較例１は、サイドプロテクタの外面に周方向溝が凹設されていない。又実施例１〜６では、リブ状体が周方向にジグザグ状にのびることにより、図５、６に示すように、半径方向最外側のリブ状体の断面形状（即ち上斜面の角度α）が周方向に変化している。従って表１では、上斜面の角度α１として、最外側のリブ状体における角度αの最大値〜最小値を記載し、上斜面の角度α２として、内側に配されるリブ状体における角度α（一定）を記載している。

（１）ワンダリング性能；
試供タイヤを、リム（１６×５．５Ｋ）、内圧（６００ｋＰａ）の下で、積載量２トンの小型トラックの全輪に装着し、ワンダリングテスト用の轍路面を、積載状態（２トン積み）において走行し、ワンダリング性能をドライバーの官能評価により、従来例を６．０とする１０点法で評価した。数値が大きいほどワンダリング性能にすぐれている。

（２）耐カット性能；
前記車両で、岩石、採石などが散乱した悪路を１０００ｋｍ走行した後、サイドウォール部に生じたカット傷を目視により総合的に観察し検査官の官能評価により、従来例を６．０とする１０点法で評価した。数値が大きいほど耐カット性にすぐれている。

表の如く、実施例のタイヤは、耐カット性を高く確保しながら、ワンダリング性能を向上しているのが確認できる。

本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 サイドプロテクターを拡大して示す断面図である。 リブ条体の作用効果を説明する断面図である。 上斜面と下斜面とを継ぐ小円弧部を示す断面図である。 （Ａ）は、ジグザグ状のリブ条体を周方向に展開した平面図、（Ｂ）、（Ｃ）は、そのＩ−Ｉ線断面図、ＩＩ−ＩＩ線断面図である。 ジグザグ状のリブ条体を示す斜視図である。 従来のサイドプロテクターの一例を示す断面図である。

符号の説明

２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
１３ サイドプロテクター
１４ 上斜面
１５ 下斜面
１６ リブ条体
Ｐｍ タイヤ最大幅位置
Ｑ１ 第１の起点
Ｑ２ 第２の起点
Ｑｅ 先端部
ｒ 小円弧部
Ｓ０ 基準面
Ｓｔ タイヤ外側面
Ｔｅ トレッド縁

Claims (6)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスを具え、かつトレッド縁とタイヤ最大幅位置とを滑らかに継ぎかつビード部に滑らかに達する基準面を用いてタイヤ外側面を形成するとともに、前記トレッド縁とタイヤ最大幅位置との間のサイドウォール上方域に、前記基準面よりもタイヤ軸方向外方に隆起してタイヤ周方向に延在するサイドプロテクターを設けた空気入りタイヤであって、
   前記サイドプロテクターは、前記基準面の第１の起点からタイヤ軸方向外方に向かって半径方向内側に傾く上斜面と、前記第１の起点よりも半径方向内側の第２の起点からタイヤ軸方向外方に傾斜してのびしかも前記上斜面の先端部に交わることにより該上斜面とともに断面鋸歯状をなす下斜面とが挟む周方向に連続する複数条のリブ条体からなり、
   前記上斜面が、前記基準面と半径方向内側でなす角度αは３０〜６０゜、前記下斜面が前記基準面と半径方向外側でなす角度βは６０〜１２０゜としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第１の起点と第２の起点との間の前記基準面に沿う半径方向の距離は４〜１０ｍｍ、かつ前記先端部の基準面からの突出高さは２〜４ｍｍ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. 前記リブ条体は、タイヤ周方向にジグザグ状にのびることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記リブ条体は、前記ジグザグの周方向ピッチＰｊを３〜５ｍｍ、かつジグザグの振幅Ｗｊを３〜５ｍｍとしたことを特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤ。
5. タイヤ半径方向で隣り合う半径方向外方のリブ条体の下斜面と、半径方向内方のリブ状体の上斜面とは、曲率半径０．２〜０．８ｍｍの小円弧部を介して連なることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記サイドプロテクターは、半径方向最外側の起点のビードベースラインからの半径方向高さＨを、タイヤ断面高さＨ０の０．７０〜０．８５倍としたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の空気入りタイヤ。

Images