JP2011255738A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ショルダー部に設けられるラグ溝に生じるクラックの成長を抑制し、長期の使用にわたりタイヤの商品価値を維持する上で有利な空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部１２とサイドウォール部１４とを接続するショルダー部１６に、タイヤ周方向と交差する方向に延在するラグ溝２０が設けられている。ラグ溝２０は、溝底面と、溝底面の両側で互いに対向する溝壁面と、前記溝底面と前記溝壁面とを接続する凹状の曲面とで構成されている。ラグ溝２０の延在方向と交差する方向で溝壁面から曲面を通り溝底面にわたって延在する凸部２２が、ラグ溝２０の延在方向に間隔をおいて複数設けられている。凸部２２の高さは０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、凸部２２の幅は、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
【選択図】図２

Description

本発明は、ショルダー部にラグ溝が設けられた空気入りタイヤに関する。

トレッド部とサイドウォール部とを接続するショルダー部に、タイヤの外観性を高めるため、デザイン上、ラグ溝が設けられた空気入りタイヤが提供されている。
この種のラグ溝は、互いに対向する溝壁面と溝底面とを凹状の曲面で接続し、断面形状の急激な変化を曲面によって和らげ、クラックの発生を防止するようにしている。

特開２００８−２８５０５６号公報 特開２００９−１１５６号公報

しかしながら、ラグ溝はデザインエンドに至るにつれて、すなわち、サイドウォール部側の端部に至るにつれて深さが次第に浅くなることから、ラグ溝のサイドウォール部側では、曲面の曲率半径が小さくならざるを得ない。
また、深さの浅いラグ溝部分では、溝壁面や曲面、溝底面に太陽光が照射され易い。
また、ショルダー部に設けられるラグ溝は、通過音対策などにより大きな溝幅を確保できない場合が多く、曲面の曲率半径が小さくならざるを得ない。
その結果、太陽光にさらされる、また、走行時にショルダー部が繰り返して湾曲変形するなどに起因し、長期使用により、ラグ溝のサイドウォール部側の箇所に、曲面または曲面の近傍に微小なクラックがラグ溝の延在方向に沿って生じ、このクラックが成長（発生したクラック同士が接続されラグ溝に沿って延在していく現象）し、タイヤの見栄えを悪くし、タイヤの商品価値を低下させてしまう不具合があった。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、ショルダー部に設けられるラグ溝に生じるクラックの成長を抑制し、長期の使用にわたりタイヤの商品価値を維持する上で有利な空気入りタイヤを提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、ショルダー部にタイヤ周方向と交差する方向に延在するラグ溝が設けられ、前記ラグ溝は、溝底面と、溝底面の両側で互いに対向する溝壁面と、前記溝底面と前記溝壁面とを接続する凹状の曲面とで構成された空気入りタイヤにおいて、前記ラグ溝の延在方向と交差する方向で前記溝壁面から前記曲面を通り前記溝底面にわたって延在する凸部が、前記ラグ溝の延在方向に間隔をおいて複数設けられ、前記凸部の高さは０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、前記凸部の幅は、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とする。

ラグ溝に生じた微小なクラックの成長を凸部により抑制でき、長期の使用にわたりタイヤの商品価値を維持する上で有利となる。

本実施の形態の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す平面図である。 本実施の形態の空気入りタイヤのショルダー部の斜視図である。 （Ａ）、（Ｃ）はラグ溝をその延在方向と直交する面で切った断面図、（Ｂ）、（Ｄ）はトレッド面側から見たラグ溝の平面図である。 凸部が設けられたラグ溝部分の拡大斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）はトレッド面側から見たラグ溝の平面図である。 ラグ溝に凸部が設けられた空気入りタイヤの試験結果を示す図である。

図１に示すように、空気入りタイヤは、トレッド部１２と、サイドウォール部１４（図２参照）と、トレッド部１２とサイドウォール部１４とを接続するショルダー部１６と、サイドウォール部１４のタイヤ半径方向内側に形成されるビード部とを備えている。
本実施の形態の空気入りタイヤは、タイヤ赤道Ｃに対して左右非対称となるトレッドパターンを備え、車両に対する装着向きが定められ、一方のサイドウォール部１４が車両外側に、他方のサイドウォール部１４が車両内側に位置するように車両に装着される。
トレッド部１２にはタイヤ周方向に延在する４つの主溝１２０２が設けられ、それら主溝１２０２によりトレッド部１２には、車両外側から車両内側に向けて第１陸部１２Ａ、第２陸部１２Ｂ、第３陸部１２Ｃ、第４陸部１２Ｄ、第５陸部１２Ｅが設けられ、図１において符号１２Ｆは車両外側と車両内側のトレッド接地端を示している。
第１陸部１２Ａは車両外側のショルダー部１６に繋がり、第５陸部１２Ｅは車両内側のショルダー部１６に繋がり、第１陸部１２Ａには、タイヤ周方向に延在し所定の間隔毎に幅を広げた細溝１２０４が形成され、また、車両外側の主溝１２０２と細溝１２０４を接続するラグ溝１２０６が設けられ、さらに、第１陸部１２Ａからショルダー部１６にわたり、タイヤ周方向と交差する方向に延在する細溝１２０８がタイヤ周方向に間隔をおいて設けられている。

車両内側のショルダー部１６にはタイヤ周方向に延在するラグ溝１２１０がタイヤ周方向に間隔をおいて複数設けられ、このラグ溝１２１０のタイヤ赤道Ｃ側の端部は、第５陸部１２Ｅの端部に位置している。
図１、図２に示すように、車両外側のショルダー部１６にはタイヤ周方向と交差する方向に延在するラグ溝２０がタイヤ周方向に間隔をおいて複数設けられ、また、それらラグ溝２０の間に円形の凹部１６０２が設けられている。
本実施の形態では車両外側のショルダー部１６に設けられたラグ溝２０に本発明が適用され、このラグ溝２０のタイヤ赤道Ｃ側の端部は、第１陸部１２Ａの端部に位置している。

図３（Ａ）、（Ｃ）、図４に示すように、ラグ溝２０は、溝底面２００２と、溝底面２００２の両側で互いに対向する溝壁面２００４と、溝底面２００２と溝壁面２００４とを接続する凹状の曲面２００６とで構成されている。
ラグ溝２０は、デザインエンド（トレッド部１２およびショルダー部１６に形成された溝の車幅方向外側の端部）に至るにつれて、すなわち、サイドウォール部１４に近づくにつれて深さが次第に浅くなるように形成されている。

ラグ溝２０は、図１、図２、図３（Ｂ）、（Ｄ）に示すように、その延在方向の中間の箇所で、その延在方向の向きを変える湾曲部２０Ａを含んで構成されている。したがって、ラグ溝２０は、湾曲部２０Ａよりもトレッド部１２側に位置する第１のラグ溝部分２０Ｂと、湾曲部２０Ａよりもサイドウォール部１４側に位置する第２のラグ溝部分２０Ｃを有している。
本実施の形態では、ラグ溝２０はトレッド部１２側の箇所が最も深く、ラグ溝２０の最大深さをＤ^ＭＡＸとしたとき、ラグ溝２０の深さが、０．７×Ｄ^ＭＡＸに満たない箇所に湾曲部２０Ａが設けられている。この湾曲部２０Ａよりラグ溝２０は、湾曲部２０Ａよりもトレッド部１２側に位置する第１のラグ溝部分２０Ｂと、湾曲部２０Ａよりもサイドウォール部１４側に位置する第２のラグ溝部分２０Ｃとを有している。

ラグ溝２０には、凸部２２がラグ溝２０の延在方向に間隔をおいて複数設けられている。
凸部２２は、ラグ溝２０の延在方向と交差する方向で溝壁面２００４から曲面２００６を通り溝底面２００２にわたって延在している。
凸部２２は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、溝底面２００２の幅方向の中央で分断されていてもよく、図３（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、両側の溝壁面２００４にわたり連続状に延在していてもよい。図３（Ｂ）に示すように、凸部２２を溝底面２００２の幅方向の中央で分断させて設ける場合、第２のラグ溝部分２０Ｃに設けられた凸部２２のように、一方の溝壁面２００４に設けられる凸部２２と、他方の溝壁面２００４に設けられる凸部２２とをラグ溝２０の延在方向に沿って交互に配置するようにしてもよい。なお、凸部２２の断面形状は、半円形や矩形など任意である。

凸部２２の高さは０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
凸部２２の高さが０．２ｍｍに満たないと、クラックの成長抑制効果を得にくく、凸部２２の高さが１．０ｍｍを超えると、タイヤ加硫時に、金型の凸部２２を成形するための凹部にエアーが溜まり易く、加硫故障が出易くなるためである。
また、凸部２２の幅は、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
凸部２２の幅が０．３ｍｍに満たないと、凸部２２を成形するための凹部を金型に形成することができず、凸部２２の幅が１．０ｍｍを超えると、上述の加硫故障が出易くなるためである。
なお、当然のことながら、デザイン上、また、タイヤの空気抵抗を増大させない観点から、凸部２２は、ショルダー部１６の表面から突出することなく、言い換えると、ラグ溝２０の外側に突出せずに、ラグ溝２０の輪郭内に収まる大きさで設けられている。

凸部２２の延在方向は、クラックの成長を抑制する観点から、ラグ溝２０の延在方向と直角な方向に対して±３０°の範囲内が好ましい。
また、凸部２２は、１ｍｍ以上３ｍｍ以下の間隔で設けられることが好ましい。
凸部２２の間隔が１ｍｍに満たないと、凸部２２を成形するための凹部を金型に形成することができず、また、凸部２２の間隔が３ｍｍを超えると、クラックの成長を抑制する効果が小さくなるためである。

本実施の形態によれば、ラグ溝２０のサイドウォール部１４側の箇所で曲面２００６または曲面２００６の近傍に生じた微小なクラックに対して、クラック発生方向であるラグ溝２０の延在方向と交差する方向に凸部２２が延在しているので、凸部２２によりクラックの成長を抑制でき、長期の使用にわたりタイヤの商品価値を維持する上で有利となる。
また、凸部２２が複数設けられているので、微小なクラックが生じても目立ちにくく、タイヤの商品価値を維持する上で有利となる。

上述のように、ラグ溝２０のサイドウォール部１４側では、ラグ溝２０の深さが浅いため、溝壁面２００４や曲面２００６、溝底面２００２に太陽光が照射され易く、走行時にショルダー部１６が繰り返して湾曲変形するなどに起因し、長期使用により曲面２００６または曲面２００６の近傍にクラックが特に発生し易い。
ラグ溝２０はトレッド部１２側の箇所が最も深く、ラグ溝２０の最大深さをＤ^ＭＡＸとしたとき、ラグ溝２０の深さが、０．７×Ｄ^ＭＡＸ以下の部分では、溝壁面２００４による溝底面２００２への日陰効果（日光が溝底面２００２に直接照射されることを阻止する効果）が小さく、このような深さの箇所でクラックが特に発生し易い。逆に、ラグ溝２０の深さが、０．７×Ｄ^ＭＡＸを超える部分では、溝壁面２００４による溝底面２００２への日陰効果が大きいため、このような深さの箇所ではクラックが発生しにくい。
そこで、ラグ溝２０の最大深さをＤ^ＭＡＸとしたとき、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、０．７×Ｄ^ＭＡＸよりも大きい深さを有するラグ溝２０部分には凸部２２を設けず、０．７×Ｄ^ＭＡＸ以下の深さのラグ溝２０部分に凸部２２を設けると、クラックの成長を抑制する上で有利となり、凸部２２を設ける箇所が減少することから、タイヤ成型用の金型のコストダウンを図る上でも有利となる。

上述のように凸部２２は、１ｍｍ以上３ｍｍ以下の間隔で設けられることが好ましく、湾曲部２０Ａよりもサイドウォール部１４側に位置する第２のラグ溝部分２０Ｃではクラックが特に生じ易いことから、クラックの成長を抑制するため、第２のラグ溝部分２０Ｃに設けられる凸部２２の間隔は少なくとも１．５ｍｍ以下が好ましく、下限値である１ｍｍであるとより好ましい。
そこで、第２のラグ溝部分２０Ｃに設けられる凸部２２の間隔を１．５ｍｍとし、第１のラグ溝部分２０Ｂに設けられる凸部２２の間隔を上限値である３ｍｍとすると、第２のラグ溝部分２０Ｃに設けられる凸部２２は、第１のラグ溝部分２０Ｂに設けられる凸部２２に比べ１．５倍の密度で設けられることになる。
また、第２のラグ溝部分２０Ｃに設けられる凸部２２の間隔を下限値である１ｍｍとし、第１のラグ溝部分２０Ｂに設けられる凸部２２の間隔を上限値である３ｍｍとすると、第２のラグ溝部分２０Ｃに設けられる凸部２２は、第１のラグ溝部分２０Ｂに設けられる凸部２２に比べ３倍の密度で設けられることになる。
すなわち、デザイン上、０．７×Ｄ^ＭＡＸに満たないラグ溝２０の箇所に湾曲部２０Ａが設けられる場合、湾曲部２０Ａよりもサイドウォール部１４側に位置する第２のラグ溝部分２０Ｃに設けられる凸部２２を、湾曲部２０Ａよりもトレッド部１２側に位置する第１のラグ溝部分２０Ｂに設けられる凸部２２に比べ１．５倍以上３倍以下の密度で設けると、クラックがより生じ易い箇所に多くの凸部２２が位置することになり、クラック成長抑制効果が高まり、クラックの成長を抑制する上でより有利となる。

なお、本実施の形態では、車両に対する装着向きが定められた空気入りタイヤであり、ユーザーにより視認される車両外側のサイドウォール部１４のラグ溝２０に凸部２２を設けた場合について説明したが、車両に対する装着向きが定められていない空気入りタイヤでは、両側のサイドウォール部１４がユーザーにより視認されることから、両側のサイドウォール部１４のラグ溝２０にそれぞれ凸部２２を設ければよい。

タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６で図１に示すトレッドパターンを有し、ショルダー部１６のラグ溝２０に図６に示す仕様の凸部２２を設けた試験タイヤを試作した。
室内ドラム試験において、空気圧１００ｋＰａ、速度８０ｋｍ／ｈ、荷重４．５ｋＮにて、タイヤショルダー部１６表面から１０ｍｍの距離から濃度１００ｐｐｈｍのオゾンを照射し、５０時間走行後のクラック発生状況を調査した。
長さ５ｍｍ以上のクラック発生であれば１００、長さ２ｍｍ以上５ｍｍ未満のクラック発生であれば１０５、長さ２ｍｍ未満のクラック発生であれば１１０として評価した。

従来例はラグ溝２０に凸部２２が設けられていない空気入りタイヤである。
発明タイヤ１と２は、ラグ溝２０の全長にわたり凸部２２が設けられた空気入りタイヤである。
発明タイヤ３と４と５は、ラグ溝２０の最大深さをＤ^ＭＡＸとしたとき、０．７×Ｄ^ＭＡＸ以下の深さのラグ溝２０部分に凸部２２を設けた空気入りタイヤである。
発明タイヤ６は、第１のラグ溝部分２０Ｂに設けられる凸部２２の間隔を３ｍｍとし、第２のラグ溝部分２０Ｃに設けられる凸部２２の間隔を１．５ｍｍとし、第１のラグ溝部分２０Ｂに設けられる凸部２２の密度に対して、第２のラグ溝部分２０Ｃに設けられる凸部２２の密度を１．５倍とした空気入りタイヤである。

発明タイヤ１では、凸部２２の延在方向が、ラグ溝２０の延在方向と直角な方向に対して±３０°の範囲から外れた４５°となっているため、クラックの成長を抑制しているものの、その抑制効果が小さい。
発明タイヤ２では、凸部２２の間隔が１ｍｍ〜３ｍｍの範囲を超えた４ｍｍとなっているため、クラックの成長を抑制しているものの、その抑制効果が小さい。
発明タイヤ３〜６では、凸部２２が本発明の種々の要件を満たしているため、クラックの成長を効果的に抑制しており、その抑制効果が大きい。

１２……トレッド部、１４……サイドウォール部、１６……ショルダー部、２０……ラグ溝、２２……凸部。

Claims (6)

1. ショルダー部にタイヤ周方向と交差する方向に延在するラグ溝が設けられ、前記ラグ溝は、溝底面と、溝底面の両側で互いに対向する溝壁面と、前記溝底面と前記溝壁面とを接続する凹状の曲面とで構成された空気入りタイヤにおいて、
   前記ラグ溝の延在方向と交差する方向で前記溝壁面から前記曲面を通り前記溝底面にわたって延在する凸部が、前記ラグ溝の延在方向に間隔をおいて複数設けられ、
   前記凸部の高さは０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、
   前記凸部の幅は、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ラグ溝は、前記サイドウォール部に近づくにつれて深さが次第に浅くなるように形成され、
   前記ラグ溝の最大深さをＤ^ＭＡＸとしたとき、前記凸部は、０．７×Ｄ^ＭＡＸ以下の深さのラグ溝部分に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ラグ溝は、深さが０．７×Ｄ^ＭＡＸに満たない箇所に、その延在方向の向きを変える湾曲部を含んで構成され、
   前記湾曲部よりも前記サイドウォール部側に位置するラグ溝部分に設けられる前記凸部は、前記湾曲部よりもトレッド部側に位置するラグ溝部分に設けられる前記凸部に比べ１．５倍以上３倍以下の密度で設けられている、
   ことを特徴とする請求項２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記凸部の延在方向は、前記ラグ溝の延在方向と直角な方向に対して±３０°の範囲内である、
   ことを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の空気入りタイヤ。
5. 前記凸部は、１ｍｍ以上３ｍｍ以下の間隔で設けられている、
   ことを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の空気入りタイヤ。
6. 前記空気入りタイヤは車両への装着向きが指定された空気入りタイヤであり、
   前記凸部は、車両の外側に位置するショルダー部のラグ溝に設けられる、
   ことを特徴とする請求項１乃至５に何れか１項記載の空気入りタイヤ。

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