JP2010168001A - タイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】タイヤサイド部にフィンを設ける場合に、タイヤ製造時におけるベア(空気溜まり)の抑制効果、および、乱流の発生効果が高いタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤサイド部にタイヤ幅方向に突出してタイヤ径方向に延びる乱流発生用フィン20を配設したランフラットタイヤである。乱流発生用フィンの頂部23に、タイヤ幅方向に起伏しながらタイヤ径方向に沿って延びる凹凸面24を複数形成している。これにより、タイヤ製造時におけるベアの抑制効果、および、乱流の発生効果を高めることができる。
【選択図】 図3
【解決手段】タイヤサイド部にタイヤ幅方向に突出してタイヤ径方向に延びる乱流発生用フィン20を配設したランフラットタイヤである。乱流発生用フィンの頂部23に、タイヤ幅方向に起伏しながらタイヤ径方向に沿って延びる凹凸面24を複数形成している。これにより、タイヤ製造時におけるベアの抑制効果、および、乱流の発生効果を高めることができる。
【選択図】 図3
Description
本発明はタイヤに関し、特に劣化が生じやすいタイヤサイド部の温度低減を図ることができるタイヤに関する。
タイヤにおいては温度が上昇すると、材料物性の変化という経時的変化を促進したり、高速走行時にはトレッドの破損などの原因になるため、耐久性の観点から好ましくない。特に、重荷重で使用されるオフザロードラジアル(ORR)タイヤ、トラックバスラジアル(TBR)タイヤや、パンク走行時(内圧が0kPaでの走行時)のランフラットタイヤにおいては、耐久性を向上させるためにタイヤ温度を低減させることが大きな課題となっている。例えば断面が三日月形に形成された補強ゴムを設けたランフラットタイヤでは、パンク走行時に補強ゴムに径方向の変形が集中してこの部分が非常に高温に達し、耐久性に多大な影響を与える。
従来、タイヤの放熱を促進させる技術として、タイヤ本体の側部にタイヤ幅方向に突出するフィンを複数設け、タイヤ回転時にフィン近傍で空気の乱流を発生させることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特に、特許文献1に記載されたタイヤでは、フィンの頂部に凸部を形成することにより、空気流れの乱流を拡大している。
しかしながら、前述したフィンを設けたタイヤにおいては、フィンの頂部に設けた凸部の数が一つであるため、タイヤ製造時におけるベア(空気溜まり)の抑制効果、および、乱流の発生効果が十分でないおそれがあった。
本発明の目的は、タイヤサイド部にフィンを設ける場合に、タイヤ製造時におけるベア(空気溜まり)の抑制効果、および、乱流の発生効果が高いタイヤを提供することにある。
本発明の第1の特徴は、タイヤの側面に配置されたタイヤサイド部(タイヤサイド部7)に、タイヤ径方向に延設されると共にタイヤ幅方向に突出する乱流発生用フィン(乱流発生用フィン20,30)をタイヤ周方向に所定間隔をおいて複数配設したタイヤ(ランフラットタイヤ1)であって、前記乱流発生用フィンの頂部(頂部23,33)に、タイヤ幅方向に起伏しながらタイヤ径方向に沿って延びる凹凸面(凹凸面24,34)を複数形成したことを要旨とする。
この第1の特徴によれば、頂部が平坦な乱流発生用フィンに比較して、本発明による凹凸面を有する乱流発生用フィンの方が、発生する乱流が大きくなるため、タイヤサイド部を冷却する効果が増大する。また、頂部が平坦な乱流発生用フィンの場合は、タイヤを加硫する際に、金型内におけるフィンの頂部の部分に溜まった空気が抵抗なく容易に移動するため、ベア(空気溜まり)が生じやすいという問題がある。しかし、本発明によれば、タイヤを加硫する際に、金型内におけるフィンの頂部の部分に溜まった空気が移動しにくくなるため、ベアが発生しにくくなり、また、仮に発生した場合でも、頂部の凹凸面があるため目立ちにくくなって、ベアによる外観の低下を抑制することができる。
その他の特徴では、前記凹凸面(凹凸面24,34)の起伏高さ(起伏高さ(H1−H2))は、前記乱流発生用フィン(乱流発生用フィン20,30)の高さ(高さH1)の20%〜70%であることを要旨とする。
その他の特徴では、前記凹凸面(凹凸面24,34)は、断面略三角形をタイヤ径方向に連続して並べた形状であることを要旨とする。
本発明によれば、タイヤサイド部にフィンを設ける場合に、タイヤ製造時におけるベア(空気溜まり)の抑制効果、および、乱流の発生効果が高いタイヤが得られる。
以下、本発明の実施の形態に係るタイヤの詳細を図面に基づいて説明する。但し、図面は模式的なものであり、各材料層の厚みやその比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
〈ランフラットタイヤの概略構成〉
図1は本発明の実施の形態に係るランフラットタイヤの側面図、図2は本発明の実施の形態に係るランフラットタイヤの要部断面を示す斜視図である。
図1は本発明の実施の形態に係るランフラットタイヤの側面図、図2は本発明の実施の形態に係るランフラットタイヤの要部断面を示す斜視図である。
図1および図2に示すように、タイヤであるランフラットタイヤ1は、タイヤ幅方向に離間して配置された一対の円環状のビードコア2,2と、これらのビードコア同士2,2をクラウン状に結び、タイヤの骨格となるカーカス3と、該カーカス3の頂部上に配置されたベルト層4と、カーカス3の頂部に設けられたトレッド部5と、該トレッド部5のタイヤ幅方向両側に形成されたショルダー部6と、タイヤ側面を構成するタイヤサイド部7とを備えている。前記トレッド部5には、タイヤ周方向に延びる周方向溝8が形成され、前記ビードコア2には、例えばスチールコードが用いられる。
また、タイヤサイド部7に対応するカーカス3のタイヤ幅方向内側には、タイヤサイド部7を補強するサイドウォール補強層9が設けられている。このサイドウォール補強層9は、タイヤ幅方向断面において三日月形状のゴムストックによって形成されている。
前記ビードコア2のタイヤ径方向外側には、ビードフィラー11が配設されており、これらのビードコア2とビードフィラー11とによってビード部12が構成されている。
タイヤサイド部7には、乱流発生用フィン20が設けられている。該乱流発生用フィン20は、ビード部12の近傍からショルダー部6にかけてタイヤ径方向に延びており、タイヤ幅方向外側に突出している。また、図1に示すように、乱流発生用フィン20は、周方向に沿って複数(本実施形態では8つ)近接配置されて1つのフィン群を形成し、このフィン群が周方向に沿って間欠的に5つずつ設けられている。
〈乱流発生用フィンの構成〉
図3は本発明の実施の形態に係る乱流発生用フィンを示す拡大斜視図、図4は図3をタイヤ周方向から見た正面図である。
図3は本発明の実施の形態に係る乱流発生用フィンを示す拡大斜視図、図4は図3をタイヤ周方向から見た正面図である。
これらの図に示すように、乱流発生用フィン20は、タイヤ径方向Dの内側の端部に設けられた底壁面21と、タイヤ周方向Sの両側に設けられた一対の側壁面22,22と、タイヤ幅方向外側に設けられた頂部23とから画成されている。
前記側壁面22は、タイヤ径方向に沿って平坦に延びており、一対の側壁面同士22,22は所定距離をおいて配置されている。
また、前記頂部23は、タイヤ幅方向に起伏を繰り返す凹凸面24に形成されている。この凹凸面24を構成する一つの凹凸部25は、具体的には、タイヤ径方向外側(図3,4の紙面の上側)に向かうにつれてタイヤ幅方向外側に傾斜する第1の傾斜面(登り面)26と、タイヤ径方向外側(図3,4の紙面の上側)に向かうにつれてタイヤ幅方向内側に傾斜する第2の傾斜面(下り面)27とから、断面略三角状に形成されている。そして、この凹凸部25が、乱流発生用フィン20の頂部23にタイヤ径方向に沿って連続して複数形成されることにより、頂部23が凹凸面24に形成されている。
また、図4に示すように、第2の傾斜面27と該第2の傾斜面27の隣の第1の傾斜面26との境界部分は谷点28となり、該谷点28の断面形状は、小さい曲率半径で湾曲して形成されている。同様に、第1の傾斜面26から第2の傾斜面27に移り変わる頂点29においても、該頂点29の断面形状は、小さい曲率半径で湾曲して形成されている。
そして、凹凸面24の高さ、即ち、頂点29とタイヤサイド部7の面とのタイヤ幅方向に沿った距離をH1とする。一方、谷点28の高さ、即ち、谷点28とタイヤサイド部7の面とのタイヤ幅方向に沿った距離をH2とする。ここで、凹凸面24の起伏高さは(H1−H2)であり、乱流発生用フィン20の高さはH1である。凹凸面24の起伏高さ(H1−H2)は、乱流発生用フィン20の高さH1の20%〜70%であることが好ましい。
〈乱流の発生の説明〉
次に、乱流の発生の状態を説明する。
次に、乱流の発生の状態を説明する。
図5は、乱流発生用フィンによる乱流発生状態を示す説明図である。
図5に示すように、ランフラットタイヤ1の回転に伴い、乱流発生用フィン20が形成されていないタイヤサイド部7の一般面7aに接触していた空気の流れS1が乱流発生用フィン20で一般面7aから剥離されて乱流発生用フィン20を乗りこえることによって乱流となる。このとき、乱流発生用フィン20の流れ方向の背面側には、空気の流れが滞留する部分(領域)S2が生じる。そして、空気の流れ(乱流)S1は、次の乱流発生用フィン20との間の底部(一般面7a)に再付着して、次の乱流発生用フィン20で再び剥離される。このとき、空気の流れS1と次の乱流発生用フィン20との間には、空気の流れが滞留する領域S3が生じる。ここで、乱流S1が接触する領域上の速度を大きくすることが放熱率を高めるために優位となると考えられる。
<作用効果>
(1)本実施形態では、劣化の発生が他の部分に比較して起こり易いタイヤサイド部7に乱流発生用フィン20を設けたことにより、この乱流発生用フィン20で発生した空気の乱流S1でタイヤサイド部7の放熱を促進させることができる。これは、タイヤを構成するゴムは熱伝導性の悪い材料であるため、放熱面積を拡大して放熱を促進させるよりも、乱流の発生を促進させて空気の乱流を直接タイヤサイド部7に当てることによる放熱効果が大きくなると考えられる。
(1)本実施形態では、劣化の発生が他の部分に比較して起こり易いタイヤサイド部7に乱流発生用フィン20を設けたことにより、この乱流発生用フィン20で発生した空気の乱流S1でタイヤサイド部7の放熱を促進させることができる。これは、タイヤを構成するゴムは熱伝導性の悪い材料であるため、放熱面積を拡大して放熱を促進させるよりも、乱流の発生を促進させて空気の乱流を直接タイヤサイド部7に当てることによる放熱効果が大きくなると考えられる。
特に、重荷重用タイヤ(ORR)や、三日月形補強ゴムが設けられたタイヤサイド部7を有するランフラットタイヤ1やTBR(トラックバスラジアル)のように、長期使用において他の部分に比較してタイヤサイド部7に損傷が発生し易いタイヤにおいて、タイヤサイド部7の温度を低減させる効果が高くなる。
(2)本実施形態では、前記乱流発生用フィン20の頂部に、タイヤ幅方向に起伏しながらタイヤ径方向に沿って延びる凹凸面24を複数形成している。
従って、頂部が平坦な乱流発生用フィンに比較して、本実施形態による凹凸面24を有する乱流発生用フィン20の方が、発生する乱流S1が大きくなるため、タイヤサイド部7を冷却する効果が増大する。また、頂部が平坦な乱流発生用フィンの場合は、タイヤを加硫する際に、金型内におけるフィンの頂部の部分に溜まった空気が抵抗なく容易に移動するため、ベア(空気溜まり)が生じやすいという問題がある。しかし、本発明の実施形態によれば、タイヤを加硫する際に、金型内におけるフィン20の頂部の部分に溜まった空気が移動しにくくなるため、ベアが発生しにくくなり、また、仮に発生した場合でも、頂部の凹凸面24があるため目立ちにくくなって、ベアによる外観の低下を抑制することができる。なお、乱流を大きくしてタイヤサイド部7の冷却効果を高めるには、凹凸の数が多い方が好ましい。
(3)前記凹凸面24の起伏高さ(H1−H2)は、前記乱流発生用フィン20の高さH1の20%〜70%である。このように、凹凸面24の起伏高さ(H1−H2)を所定値に抑えることによって、ベアの発生を更に抑制することができる。
(4)前記凹凸面24は、断面略三角形をタイヤ径方向に連続して並べた形状であり、比較的単純な形状であるため、金型の構造が容易になるという効果がある。
[その他の実施の形態]
前述した実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
前述した実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
例えば、前記した各実施の形態では、タイヤとしてランフラットタイヤ1を適用したが、オフザロードラジアル(ORR)タイヤ、トラックバスラジアル(TBR)タイヤなどの他のタイプのタイヤに適用できることは勿論である。
また、前記実施形態では、凹凸面24を、比較的大きな断面三角形を連続して並べた凹凸部25から構成した。しかし、図6および図7に示すように、比較的小さな断面三角形を連続して並べた凹凸部35から凹凸面34を構成しても良い。
具体的には、図6,7に示すように、頂部33は、タイヤ幅方向に起伏を繰り返す凹凸面34に形成されている。この凹凸面34を構成する一つの凹凸部35は、具体的には、タイヤ径方向外側(図6,7の紙面の上側)に向かうにつれてタイヤ幅方向外側に傾斜する第1の傾斜面(登り面)36と、タイヤ径方向外側(図6,7の紙面の上側)に向かうにつれてタイヤ幅方向内側に傾斜する第2の傾斜面(下り面)37とから、断面略三角状に形成されている。そして、この凹凸部35が、乱流発生用フィン30の頂部33にタイヤ径方向に沿って連続して複数形成されることにより、頂部33が凹凸面34に形成されている。
さらに、凹凸面は、断面略半円状を繰り返す形状でも良く、正弦波状やパルス状の断面形状を繰り返す形状でも良い。
以下に、実施例を通して本発明を更に具体的に説明する。
比較例に係るタイヤでは、タイヤサイド部に乱流発生用フィンを設けたが、該乱流発生用フィンの頂部は平坦な形状であり、凹凸面を形成しなかった。また、実施例に係るタイヤでは、タイヤサイド部に乱流発生用フィンを設け、該乱流発生用フィンの頂部には、連続する複数の断面略三角形からなる凹凸面を形成した。
上述した比較例及び実施例に係るタイヤを用いた評価結果について、表1を参照しながら説明する。なお、測定結果は、比較例に係るタイヤの放熱特性を100として指数表示した。指数値が大きい程、タイヤの温度上昇が低いことを示す。同様に測定結果は、比較例に係るタイヤのベア特性を100として指数表示した。指数値が小さい程、ベアの発生が少ないことを示す。
これらの生タイヤを加硫したとき、比較例のタイヤでは、外観上で明確に判別できるベアが発生した。しかし、本発明例のタイヤでは、外観上で明確に判別できるベアが発生せず、小さなベアが少し発生したが、凹凸面があるために外観上目立ちにくかった。
また、実際に車両にそれぞれのタイヤを組み付けて走行した結果、比較例のタイヤよりも、本発明例のタイヤの方がタイヤサイド部の温度上昇が小さかった。これにより、本発明例の乱流発生用フィンの方が冷却効果が高いことが判明した。
1…ランフラットタイヤ
7…タイヤサイド部
20,30…乱流発生用フィン
23,33…頂部
24,34…凹凸面
7…タイヤサイド部
20,30…乱流発生用フィン
23,33…頂部
24,34…凹凸面
Claims (3)
- タイヤの側面に配置されたタイヤサイド部に、タイヤ径方向に延設されると共にタイヤ幅方向に突出する乱流発生用フィンをタイヤ周方向に所定間隔をおいて複数配設したタイヤであって、
前記乱流発生用フィンの頂部に、タイヤ幅方向に起伏しながらタイヤ径方向に沿って延びる凹凸面を複数形成したことを特徴とするタイヤ。 - 前記凹凸面の起伏高さは、前記乱流発生用フィンの高さの20%〜70%であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ。
- 前記凹凸面は、断面略三角形をタイヤ径方向に連続して並べた形状であることを特徴とする請求項1または2に記載のタイヤ。
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JP2017007359A (ja) * | 2015-06-16 | 2017-01-12 | 東洋ゴム工業株式会社 | 非空気圧タイヤ |
JP2017144786A (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 東洋ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
JP7094073B2 (ja) | 2016-02-15 | 2022-07-01 | Toyo Tire株式会社 | 空気入りタイヤ |
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- 2009-01-26 JP JP2009014382A patent/JP2010168001A/ja active Pending
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