JP2013082262A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】氷雪路面や泥濘地や砂地などの悪路において優れた走行性能を発揮することができる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】一対のビード部１と、ビード部１からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、路面と接するトレッド部３と、トレッド部３とサイドウォール部２との間に設けられるバットレス部９と、バットレス部９にタイヤ周方向Ｒに沿って配置された複数の突起５とを備えた、回転方向が指定された空気入りタイヤＴにおいて、突起５が、タイヤ回転方向前方Ｒ１の面にタイヤ回転方向後方Ｒ２へ陥没しタイヤ径方向に沿って延びる凹部２２を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、トレッド部とサイドウォール部との間に設けられるバットレス部にタイヤ周方向に沿って複数の突起が設けられた空気入りタイヤに関する。

氷雪路走行や悪路走行を目的とした空気入りタイヤでは、制動性、旋回性などの走行性能を向上させるため、トレッド部とサイドウォール部との間に設けられるバットレス部に、タイヤ周方向に沿って複数の突起を設け、該突起の剪断力によりトラクションを発生することで走行性能を向上させたタイヤが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

近年、タイヤの走行性能の向上に対する要請が強く、そのため、バットレス部に設けた突起による剪断力をより一層高めることが求められている。

しかしながら、バットレス部に突起を設ける構成では、氷雪路面や泥濘地や砂地などの悪路走行時に、バットレス部と突起との間に氷雪や泥などが詰まりやすく、氷雪や泥などが詰まると突起による剪断力が低減して走行性能を向上させることができない。

また、バットレス部に設けた突起を高くすることで剪断力を高めることも考えられるが、突起の剛性が低下して充分な剪断力が得られず、満足な走行性能を得ることができないおそれがある。

なお、下記特許文献２〜４にはサイドウォール部にタイヤ周方向に沿って複数の突起を設けた空気入りタイヤが開示されているが、下記特許文献２における突起は、タイヤ回転方向とは逆の方向にサイドウォール部が変形しないようにその剛性を高めるためのものであり、下記特許文献３における突起は、空気と熱交換を行いタイヤの温度上昇を抑制するためのものであり、下記特許文献４における突起は、タイヤ空気圧の低下を可視化するためのものであって、これらの特許文献２〜４における突起は、いずれも、剪断力によるトラクションを発生させて走行性能の向上を目的とするものではない。

特開２０１０−４７２５１号公報 特開２００８−２７９９００号公報 特開２０１０−６１４１号公報 特開２０１０−７６４７４号公報

本発明は上記の点を考慮してなされたものであり、氷雪路面や泥濘地や砂地などの悪路において優れた走行性能を発揮することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明に係る空気入りタイヤは、一対のビード部と、前記ビード部からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、路面と接するトレッド部と、前記トレッド部と前記サイドウォール部との間に設けられるバットレス部と、前記バットレス部にタイヤ周方向に沿って配置された複数の突起とを備えた、回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、
前記突起が、タイヤ回転方向前方側の面にタイヤ回転方向後方へ陥没しタイヤ径方向に沿って延びる凹部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、バットレス部に設けた突起がタイヤ回転方向前方側の面にタイヤ回転方向後方へ陥没しタイヤ径方向に沿って延びる凹部を備えることにより、突起の剪断力を高めて走行性能を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一例を示す要部斜視図である。 図１に示す空気入りタイヤの子午線断面図である。 図１に示す空気入りタイヤの側面図である。 図１の要部拡大図である。 （ａ）が図２のＡ−Ａ断面図、（ｂ）が図２のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）がＣ−Ｃ断面図である。 本発明の変更例に係る空気入りタイヤの側面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤの一例を示す要部斜視図であってタイヤ子午線断面を含んでいる。図２は同空気入りタイヤのタイヤ子午線断面図、図３は同空気入りタイヤの側面図である。以後の説明では、タイヤ周方向（タイヤ回転方向）Ｒのうちタイヤ回転方向前方をＲ１とし、タイヤ回転方向後方をＲ２とする。

空気入りタイヤＴは、一対のビード部１と、そのビード部１からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、路面と接するトレッド部３と、トレッド部３とサイドウォール部２との間に設けられるバットレス部９とを備え、装着時の回転方向が定められたラジアルタイヤである。一対のビード部１の間には、トロイダル形状のカーカス４が配設されている。ビード部１では、環状のビードコア１ａを介してカーカス４の端部が巻き上げられている。

トレッド部３のカーカス４の外周には、内外に積層された２枚のプライからなるベルト層６と、そのベルト層６の外周に積層されたベルト補強層７とが配設され、最外周にトレッドゴム８が設けられている。トレッドゴム８には、タイヤ周方向Ｒに連続して延びる主溝１０や、主溝１０に交差して延びる横溝１１が設けられ、それらにより複数のブロック１２が区画形成されている。なお、本発明のタイヤでは、トレッドパターンは特に限定されるものではない。

バットレス部９は、タイヤ最大幅位置１４を含むサイドウォール部２からタイヤ径方向外側へ延びてトレッドゴム８の接地端１３に繋がる部分であり、平坦な舗装路での通常走行時には接地しない。ただし、氷雪路面や泥濘地や砂地などの悪路では、車両の重みによりタイヤＴが容易に沈降し、氷雪や泥や砂に埋没した状態でバットレス部９が接地することになる。

このタイヤＴのタイヤ幅方向両側のバットレス部９には、図３に示すように、タイヤ周方向Ｒに沿って配置された複数の突起５からなる突起群が設けられている。

突起群はタイヤ周方向Ｒに沿って環状に設けられ、各突起５は互いに間隔を設けながら連続的に配置されている。本実施形態では、一例として、トレッドゴム８に形成されたトレッドパターンの繰り返しピッチ数Ｌとすると、突起５の数がＬ／４以上であってＬ／２以下に設けられており、トレッドパターンの２ピッチから４ピッチ毎に１個の突起５が配置されている。そのように配置する事で、トレッドが接地した際に、少なくとも1個以上の突起５が配置されることになり、後述のように悪路走行時におけるトラクションを効率的に発揮できる。

突起５は、接地端１３とタイヤ最大幅位置１４との間に位置するバットレス部９に配置されるが、好ましくは接地端１３からのタイヤ径方向の距離ｈがタイヤ断面高さＨの０％〜３５％以内の範囲内に配置される。このような範囲に突起５を配置することで、悪路走行時に突起５が路面に接地する頻度が高くなり、後述のように悪路走行時におけるトラクションを効率的に発揮できる。また、接地端１３からのタイヤ径方向の距離がタイヤ断面高さＨの３５％より大きくなる位置では、タイヤ端面形状が屈曲しているため突起５に割れが発生しやすくなる。

突起５の高さ、つまり、突起５のタイヤ径方向の長さは、タイヤ断面高さＨの１０〜３５％以内の大きさに設定することが好ましい。突起５の高さがタイヤ断面高さＨの１０％未満であると、悪路走行時におけるトラクションを充分に得られなくなり、また、突起５の高さがタイヤ断面高さＨの３５％より大きくなると、突起５の端部でクラックなどの不具合が発生しやすくなる。

また、突起５の幅、つまり、突起５のタイヤ周方向の長さは、突起５の高さの１／３〜１／２であることが好ましい。突起５の幅が突起５の高さの１／３未満であると、突起５自体の剛性が低下して突起５の耐久性が悪化し、突起５の幅が突起５の高さの１／２より大きいと、タイヤの重量が大きくなり発熱量が増加してセパレーションを引き起こしやすくなる。

図４は突起５の１つを拡大した図１の要部拡大図、図５は突起５の断面図である。

突起５は、タイヤ軸方向に沿って見たときにタイヤ径方向に延びる略矩形をなしており、スリット２０によってタイヤ径方向に並ぶ複数個の突起片５ａに分割されている。本実施形態では、突起５が２つのスリット２０−１、２０−２によってタイヤ径方向に３個の突起片５ａに分割されている。

スリット２０は、図３に示すように、タイヤ回転方向Ｒに対して傾斜しており、例えば、タイヤ回転方向Ｒに対する傾斜角度θが２０°〜４５°の範囲内に設定されている。

そのようにスリット２０を傾斜させ複数個に分割する事で、突起片に負荷がかかったとしても、例えば、突起５ａ−２が突起５ａ−１及び突起５ａ−３を支えるため、周方向への過度な動き、すなわち周方向のズレを抑制できる。

また、トレッド部３側の突起片５ａ−１と中央の突起片５ａ−２とを分断するスリット２０−１が、タイヤ回転方向後方Ｒ２へ行くほどトレッド部３側へ近づくように傾斜し、中央の突起片５ａ−２とサイドウォール部２側の突起片５ａ−３とを分断するスリット２０−２が、タイヤ回転方向後方Ｒ２へ行くほどサイドウォール部２側へ近づくように傾斜している。これにより、図３に示すように突起５をタイヤ軸方向に沿って見たときに、トレッド部３側の突起片５ａ−１及びサイドウォール部２側の突起片５ａ−３とが、回転方向後方Ｒ２に行くほど細くなり、中央の突起片５ａ−２が回転方向前方Ｒ１に行くほど細くなる形状をなしている。

突起５に設けられたスリット２０の幅（つまり、隣り合う突起片５ａ同士の間隔）は、タイヤＴが接地した状態にあると、バットレス部９がタイヤ径方向に圧縮変形することに伴って、スリット２０を挟んで隣り合う突起片５ａ同士が当接してスリット２０を閉じることができる大きさに設けられており、一例を挙げると、スリット２０の幅は突起５のタイヤ径方向に沿った長さの５％〜１０％の範囲内に設定することができる。

つまり、突起５は、タイヤＴが非接地状態にあるとスリット２０によって間隔をあけて複数の突起片５ａに分断され、タイヤＴが接地状態にあるとスリット２０を閉じて複数の突起片５ａが連なる。

また、突起５は、タイヤ回転方向前方Ｒ１側の側面にタイヤ回転方向後方Ｒ２へえぐれるように陥没しタイヤ径方向に沿って延びる凹部２２が形成されている。

図４及び図５に示すように、突起５は、凹部２２の底部における厚み（タイヤ回転方向Ｒの長さ）がサイドウォール部２側からトレッド部３側へ行くほど小さく設けられると共に、突起５の突出方向先端部は、サイドウォール部２側よりトレッド部３側の方がタイヤ回転方向Ｒに長く設けられている。これにより、突起５に設けられた凹部２２は、サイドウォール部２側からトレッド部３側へ行くほどタイヤ回転方向後方Ｒ２側へ深く陥没している。

本実施形態では、凹部２２の底部における厚みが最も薄いトレッド部３側端部における肉厚Ｆが、突起５のバットレス部９側端部におけるタイヤ回転方向Ｒの長さＸの１／１０〜１／２の範囲内に設けられている。

以上のような構成のタイヤＴは、突起５に設けた凹部２２が回転方向前方Ｒ１に向くように装着される。そして、氷雪路面や泥濘地や砂地などの悪路において氷雪などに沈み込んだ状態でタイヤＴを回転させると、突起５が氷雪などの内部を進行し氷雪などを掻くことができる。特に、本実施形態のタイヤＴであると、突起５における回転方向前方Ｒ１の側面に凹部２２が設けられているため、凹部２２を先頭にして突起５が氷雪などの内部を進行することになり、突起５の突出量をそれ程大きくすることなく氷雪などを的確に掻きだすことができる。その結果、突起５による剪断力を確保することができ、トラクションを効果的に発生させることができる。かかるトラクションは両側のバットレス部９の各々にて得られ、悪路において優れた走行性能を発揮することができる。

また、本実施形態のタイヤＴでは、突起５に設けられたスリット２０が、タイヤＴの接地時に閉じて複数の突起片５ａを繋げ、タイヤＴの非接地時に複数の突起片５ａ同士をスリット２０の幅に相当する間隔だけ離間させため、突起５が掻きだした氷雪などが凹部２２に詰まったとしても、タイヤＴが更に回転することで突起片５ａの間にスリット２０の幅に相当する間隔の隙間が形成される。そのため、凹部２２と氷雪などとの間にスリット２０から空気が導入されて凹部２２に詰まった氷雪などが脱落しやすくなり、突起５による剪断力が低下しにくく走行性能が低下しにくい。

しかも、本実施形態のタイヤＴでは、非接地状態において突起片５ａの間に隙間が形成され熱交換を促進することができるため、タイヤ表面の温度上昇を抑制することができ、発熱によるセパレーションを抑制してタイヤ耐久性が向上する。

更にまた、本実施形態のタイヤＴでは、氷雪などを掻きだす際に回転方向後方Ｒ２への応力が突起５に作用するが、突起５に設けられたスリット２０がタイヤ回転方向Ｒに対して傾斜しているため、各突起片５ａがずれにくく的確に氷雪などを掻くことができる。

しかも、本実施形態のタイヤＴでは、トレッド部３側の突起片５ａ−１と中央の突起片５ａ−２とを分断するスリット２０−１が、タイヤ回転方向後方Ｒ２へ行くほどトレッド部３側へ近づくように傾斜し、トレッド部３側の突起片５ａ−１が、タイヤ回転方向後方Ｒ２に行くほど細くなる形状をなしている。そのため、トレッド部３側の突起片５ａ−１は、他の突起片５ａ−２，５ａ−３に比べて周速度が大きいことから氷雪などを掻きだす際に大きな力でタイヤ回転方向後方Ｒ２へ押されるが、中央の突起片５ａ−２に当接して支持されており屈曲しにくいため、氷雪などを的確に掻くことができ、トラクションを効果的に発生させることができる。

なお、上記した実施形態では、タイヤ周方向Ｒに対して平行になるように突起５を設けたが、図６に示すように、タイヤ径方向の内側から外側に延びるにつれてタイヤ回転方向前方Ｒ１側に傾斜するように設けてもよく、このように突起５を傾斜させることで氷雪などを掻きだす力が増してトラクションを効果的に発生させることができる。なお、タイヤ径方向に対する傾斜角度は、０°〜３０°の範囲内に設定することが好ましい。傾斜角度が０°より小さいと突起５が氷雪などを掻きだしにくくなりトラクション効果が低下する。また、傾斜角度が３０°を超えると突起５に設けられたスリット２０がタイヤ接地時に閉じにくくなるため、スリット２０に氷雪などが目詰まりして凹部２２に詰まった氷雪などが脱落しにくくなる。

また、上記した実施形態では、突起５に設けたスリット２０を、タイヤ軸方向に沿って見たときに直線状になるように設けたが、例えば、ジグザグ状あるいは凹凸状に設けて
隣り合う突起片５ａが噛み合うようしてもよい。この場合、突起５で氷雪など掻きだす際に突起片５ａがより一層ずれにくくなり、トラクションを効果的に発生させることができる。

１…ビード部
１ａ…ビードコア
２…サイドウォール部
３…トレッド部
４…カーカス
５…突起
５ａ…突起片
６…ベルト層
７…ベルト補強層
８…トレッドゴム
９…バットレス部
１０…主溝
１１…横溝
１２…ブロック
１３…接地端
１４…タイヤ最大幅位置
２０…スリット
２２…凹部
Ｈ…タイヤ断面高さ
Ｌ…ピッチ数
Ｔ…タイヤ

Claims (4)

1. 一対のビード部と、前記ビード部からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、路面と接するトレッド部と、前記トレッド部と前記サイドウォール部との間に設けられるバットレス部と、前記バットレス部にタイヤ周方向に沿って配置された複数の突起とを備えた、回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、
   前記突起が、タイヤ回転方向前方側の面にタイヤ回転方向後方へ陥没しタイヤ径方向に沿って延びる凹部を備えることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記突起をタイヤ径方向に分割して複数の突出片を形成するスリットを備え、
   接地時に前記スリットを挟む前記突起片が当接して、前記スリットを閉じることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記スリットは、タイヤ回転方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記凹部は、前記サイドウォール部側から前記トレッド部側へ行くほどタイヤ回転方向後方側へ深く陥没することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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