JP2013129385A

JP2013129385A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2013129385A
Application number: JP2011281671A
Authority: JP
Inventors: Takanori Ito; 貴紀伊藤
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-07-04
Anticipated expiration: 2031-12-22
Also published as: JP5966348B2

Abstract

【課題】タイヤのチェーン装着性を向上できる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】この空気入りタイヤ１は、タイヤ幅方向に延在してバットレス部に開口するラグ溝４を左右のショルダー陸部３３、３３に備えている。また、空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に連続して延在するリブ状のフィン５を少なくとも一方のバットレス部に備える。また、フィン５が、フィン５の頂部に切り込み部５１を有している。また、切り込み部５１の幅Ｗｃが、０．５［ｍｍ］≦Ｗｃ≦１．５［ｍｍ］の範囲内に設定されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、タイヤのチェーン装着性を向上できる空気入りタイヤに関する。

近年、重荷重用空気入りタイヤでは、濡れた路面を走行する際に発生する水飛沫対策として、タイヤのバットレス部にフィンを設けた構成が採用されている。そして、このフィンにより、水飛沫の運動エネルギーを吸収して、水飛沫の飛散高さを低減している。かかる構成を採用する従来の空気入りタイヤとして、特許文献１に記載される技術が知られている。

特開２０００−３１８４１０号公報

しかしながら、従来の空気入りタイヤでは、タイヤに雪路走行用のチェーンを装着したときに、フィンによりチェーンが掛かり難くなり、タイヤのチェーン装着性が低下するという課題がある。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、タイヤのチェーン装着性を向上できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明の空気入りタイヤは、かかるタイヤ幅方向に延在してバットレス部に開口するラグ溝を左右のショルダー陸部に備えると共に、タイヤ周方向に連続して延在するリブ状のフィンを少なくとも一方のバットレス部に備える空気入りタイヤであって、前記フィンが、前記フィンの頂部に切り込み部を有することを特徴とする。

この発明にかかる空気入りタイヤでは、フィンが切り込み部を有することにより、切り込み部におけるフィンの剛性が低減される。すると、タイヤに雪路走行用のチェーンが装着されたときに、フィンが容易に変形できる。これにより、タイヤのチェーン装着性が向上する利点がある。

図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図２は、図１に記載した空気入りタイヤのフィンを示す拡大断面図である。図３は、図１に記載した空気入りタイヤのフィンを示す斜視断面図である。図４は、図１に記載した空気入りタイヤの作用を示す説明図である。図５は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

［空気入りタイヤ］
図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。同図は、トラックやバスなどに適用される重荷重用ラジアルタイヤを示している。なお、符号ＣＬは、タイヤ赤道面である。

この空気入りタイヤ１は、一対のビードコア１１、１１と、一対のビードフィラー１２、１２と、カーカス層１３と、ベルト層１４と、トレッドゴム１５と、一対のサイドウォールゴム１６、１６と、一対のビードゴム１７、１７とを備える（図１参照）。一対のビードコア１１、１１は、環状構造を有し、左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー１２、１２は、アッパーフィラー１２１およびローアーフィラー１２２から成り、一対のビードコア１１、１１のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置されてビード部を補強する。カーカス層１３は、単層構造を有し、左右のビードコア１１、１１間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層１３の両端部は、ビードコア１１およびビードフィラー１２を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。ベルト層１４は、積層された一対のベルトプライ１４１〜１４３から成り、カーカス層１３のタイヤ径方向外周に配置される。これらのベルトプライ１４１〜１４３は、スチール材あるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードを配列して圧延加工して構成され、ベルトコードをタイヤ周方向に相互に異なる方向に傾斜させることによりクロスプライ構造を構成する。トレッドゴム１５は、カーカス層１３およびベルト層１４のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。一対のサイドウォールゴム１６、１６は、カーカス層１３のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。一対のビードゴム１７、１７は、左右のビードコア１１、１１およびビードフィラー１２、１２のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて、左右のビード部を構成する。

また、空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝２１、２２と、これらの周方向主溝２１、２２に区画されて成る複数の陸部３１〜３３とをトレッド部に備える。この実施の形態では、最外周方向主溝２２が最も深い溝深さを有し、この周方向主溝２２により、セカンド陸部３２とショルダー陸部３３とが区画されている。なお、周方向主溝とは、溝深さ８ｍｍ以上の周方向溝をいう。

また、空気入りタイヤ１は、タイヤ幅方向に延在するラグ溝４を左右のショルダー陸部３３、３３に有する。ラグ溝４は、一方の端部にて最外周方向主溝２２に開口し、他方の端部にてバットレス部に開口する。また、複数のラグ溝４が、タイヤ周方向に所定間隔で配置される。なお、ラグ溝とは、溝深さ２．０［ｍｍ］以上の横溝をいう。

［水飛沫抑制用のフィン］
図２および図３は、図１に記載した空気入りタイヤのフィンを示す拡大断面図（図２）および斜視断面図（図３）である。

この空気入りタイヤ１は、水飛沫抑制用のフィン５を備える（図２および図３参照）。このフィン５は、タイヤ左右のバットレス部のうち少なくとも車両装着状態にて車幅方向外側に位置するバットレス部に形成される。また、フィン５は、バットレス部のプロファイルからタイヤ幅方向に突出した形状を有し、タイヤ径方向外側（タイヤ接地端側）の壁面とタイヤ径方向内側（サイドウォール部側）の壁面とを有する。また、フィン５は、タイヤ全周に渡って連続的に延在する環状かつリブ状の構造を有する。

なお、バットレス部とは、タイヤ接地端とタイヤ最大幅位置との間にある側壁部をいう。また、フィン５は、タイヤ加硫成形時にてサイドウォールゴム１６に一体成形されても良いし、タイヤ加硫成形後に接着されて取り付けられても良い。

また、フィン５の形状および位置が、以下のように設定される。

まず、タイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ接地端をＡとする。また、タイヤ接地端Ａからフィン５に接線ｌを引き、この接線ｌとフィン５との接点をＢとする。また、タイヤ軸方向に対する接線ｌの傾斜角をθとする。また、最も深い周方向主溝（ここでは、タイヤ幅方向の最も外側にある周方向主溝２２）の溝底からトレッド面のプロファイルに平行な曲線ｍを引き、この曲線ｍとタイヤの側壁面との交点をＰとする。

このとき、フィン５の頂部が円弧形状の輪郭線を有し、この頂部の円弧上に接点Ｂが位置する。また、フィン５のタイヤ径方向外側の壁面が、接線ｌに対してタイヤ内側に凹となる。これにより、タイヤ接地端Ａから接点Ｂに向かうに連れてタイヤ軸方向に湾曲あるいは屈曲する側壁面が形成される。なお、この実施の形態では、フィン５のタイヤ径方向外側の壁面がタイヤ径方向内側に凹となる円弧形状の輪郭線を有し、さらに、フィン５のタイヤ径方向外側の壁面とバットレス部のプロファイルとがタイヤ内側に凹む円弧形状の輪郭線を介して滑らかに接続されている。

また、接線ｌの傾斜角θが、θ＜４５［deg］の範囲内にあり、より好ましくは、３２［deg］≦θ≦３７［deg］の範囲内にある。また、フィン５とバットレス部のプロファイルとの交点Ｑ（フィン５の根元のタイヤ径方向外側の端部）が、交点Ｐよりもタイヤ径方向内側の壁面に配置される。また、フィン５が、タイヤ最大幅を超えないように、フィン５の配置位置および高さＨが調整される。これらにより、フィン５の形状および位置が適正化される。なお、フィン５の高さＨは、バットレス部のプロファイルを基準として測定される。

なお、タイヤ接地端とは、タイヤが規定リムに装着されて規定内圧を付与されると共に静止状態にて平板に対して垂直に置かれて規定荷重に対応する負荷を加えられたときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の端部をいう。

また、タイヤのトレッド端とは、タイヤが規定リムに装着されて規定内圧を付与されると共に無負荷状態とされたときのタイヤのトレッド模様部分の両端部をいう。

また、規定リムとは、ＪＡＴＭＡに規定される「適用リム」、ＴＲＡに規定される「Design Rim」、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「Measuring Rim」をいう。また、規定内圧とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最高空気圧」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、規定荷重とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最大負荷能力」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。ただし、ＪＡＴＭＡにおいて、乗用車用タイヤの場合には、規定内圧が空気圧１８０［ｋＰａ］であり、規定荷重が最大負荷能力の８８［％］である。

［フィンの切り込み部］
また、この空気入りタイヤ１では、フィン５が、その頂部に切り込み部５１を有する（図３参照）。フィン５の頂部とは、フィン５のタイヤ幅方向の最も外側にある部分をいう。したがって、フィン５の頂部と、図２の接点Ｂとは、必ずしも一致しない。

フィン５の切り込み部５１は、サイプ状あるいはスリット状の切り込みであり、フィン５と共に成形金型を用いて成形される。具体的には、切り込み部５１の幅（厚さ）Ｗｃが、０．５［ｍｍ］≦Ｗｃ≦１．５［ｍｍ］の範囲内にある。

また、切り込み部５１の長さＬｃと、フィン５の幅Ｓとが、０．１５≦Ｌｃ／Ｓ≦０．５０の関係を有する。切り込み部５１の長さＬｃは、切り込み部５１のタイヤ幅方向の延在範囲として測定される。フィン５の幅Ｓは、フィン５とバットレス部のプロファイルとの交点Ｑをとり、この交点Ｑからフィン５の頂部までのタイヤ幅方向の距離として測定される。なお、この交点Ｑと、図２の交点Ｐとは、必ずしも一致しない。また、フィン５の幅Ｓと、図２のフィン５の高さＨと、必ずしも一致しない。

また、フィン５が、タイヤ周方向に配列された複数の切り込み部５１を有し、これらの切り込み部５１の配置間隔Ｐｃとラグ溝４の溝幅Ｗとが、０．３≦Ｐｃ／Ｗ≦１．０の関係を有する。すなわち、切り込み部５１の配置間隔Ｐｃが、ラグ溝４の溝幅Ｗ以下に設定される。

また、ラグ溝４の溝幅をＷとし、ラグ溝４のバットレス部側の開口端からタイヤ周方向に±Ｗの距離までの領域Ｔをとる。すなわち、ラグ溝４の開口端を中心とするタイヤ周方向の距離Ｗ×２の区間を、領域Ｔとする。このとき、領域Ｔにおける切り込み部５１の配置数Ｎが、１≦Ｎ≦５（Ｎ：自然数）の範囲内にある。したがって、フィン５の切り込み部５１が、ラグ溝４の開口端に対してタイヤ周方向の略同位置（領域Ｔ）に配置される。

なお、図３の構成では、フィン５が、フィン５の頂部からタイヤ幅方向に延在するストレート形状の切り込み部５１を有している。また、複数の切り込み部５１が、タイヤ周方向に所定の配置間隔Ｐｃ（＝Ｗ）で配列され、また、フィン５の全周に渡って配置されている。また、ラグ溝４がタイヤ幅方向に平行なストレート形状を有し、ラグ溝４の溝中心線ｎ上に、１つの切り込み部５１が配置されている。

［効果］
以上説明したように、この空気入りタイヤ１は、タイヤ幅方向に延在してバットレス部に開口するラグ溝４を左右のショルダー陸部３３、３３に備える（図３参照）。また、空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に連続して延在するリブ状のフィン５を少なくとも一方のバットレス部に備える。また、フィン５が、フィン５の頂部に切り込み部５１を有する。

かかる構成では、フィン５が切り込み部５１を有することにより、切り込み部５１におけるフィン５の剛性が低減される。すると、図４に示すように、タイヤに雪路走行用のチェーンＣが装着されたときに、フィン５が容易に変形できる。これにより、タイヤのチェーン装着性が向上して、チェーンの位置ズレによるタイヤの制駆動性能の低下を抑制できる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、フィン５が、タイヤ周方向に配列された複数の切り込み部５１を有する。また、これらの切り込み部５１の配置間隔Ｐｃとラグ溝４の溝幅Ｗとが、０．３≦Ｐｃ／Ｗ≦１．０の関係を有する（図３参照）。かかる構成では、０．３≦Ｐｃ／Ｗなので、フィン５の剛性が確保されて、切り込み部５１を起点としたフィン５のモゲが抑制される利点がある。また、Ｐｃ／Ｗ≦１．０なので、切り込み部５１の配置数が確保されて、切り込み部５１によるチェーン装着性の向上効果が適正に得られる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、ラグ溝４の溝幅をＷとして、ラグ溝４のバットレス部側の開口端からタイヤ周方向に±Ｗの距離までの領域Ｔをとるときに、領域Ｔにおける切り込み部５１の配置数Ｎが、１≦Ｎ≦５の範囲内にある（図３参照）。かかる構成では、フィン５の切り込み部５１が、ラグ溝４の開口端に対してタイヤ周方向の略同位置（領域Ｔ）に配置されることにより、切り込み部５１の配置位置が適正化される。これにより、切り込み部５１によるチェーン装着性の向上効果が適正に得られる利点がある。また、Ｎ≦５なので、フィン５の剛性が確保されて、切り込み部５１を起点としたフィン５のモゲが抑制される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、切り込み部５１の長さＬｃと、フィン５の幅Ｓとが、０．１５≦Ｌｃ／Ｓ≦０．５０の関係を有する（図３参照）。かかる構成では、Ｌｃ／Ｓ≦０．５０なので、フィン５の剛性が適正に確保されて、フィン５の耐もげ性が向上する利点がある。また、０．１５≦Ｌｃ／Ｓなので、切り込み部５１の長さＬｃが適正に確保されて、切り込み部５１によるチェーン装着性の向上効果が適正に得られる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、切り込み部５１の幅Ｗｃが、０．５［ｍｍ］≦Ｗｃ≦１．５［ｍｍ］の範囲内にある（図３参照）。かかる構成では、Ｗｃ≦１．５［ｍｍ］なので、切り込み部５１を通過する水飛沫が低減されて、フィン５による水飛沫抑制性能が適正に確保される利点がある。また、０．５［ｍｍ］≦Ｗｃなので、チェーンを装着したときのフィン５の変形が大きくなり、チェーン装着性が向上する利点がある。

図５は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。

この実施例では、相互に異なる複数の空気入りタイヤについて、（１）チェーン装着性、（２）フィンの水飛沫抑制性能および（３）フィンの耐もげ性能に関する評価が行われた（図５参照）。これらの性能試験では、タイヤサイズ２７５／８０Ｒ２２．５の空気入りタイヤがリムサイズ２２．５×７．５０のリムに組み付けられ、この空気入りタイヤに９００［ｋＰａ］の空気圧およびＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力が付与される。また、空気入りタイヤが、総重量２５トンのトラックである試験車両に装着される。

（１）チェーン装着性に関する評価では、チェーンを装着した試験車両が雪上路を３０［ｋｍ／ｈ］で走行し、所定距離走行後におけるチェーンのタイヤ周方向の位置ズレ量［ｍｍ］が測定される。この位置ズレ量は、小さいほど好ましく、１００［ｍｍ］以下であれば、従来例に対する優位性ありと認められる。

（２）水飛沫抑制性能に関する評価では、試験車両が水深１０［ｍｍ］の湿潤路を直進走行し、水飛沫の飛散高さがビデオカメラで撮影されて測定される。そして、この測定結果に基づいて、従来例のタイヤ新品時を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましく、９５以上であれば、性能が適正に確保されているといえる。

（３）耐もげ性能に関する評価では、試験車両が高さ２５０［ｍｍ］の縁石の乗り上げ試験を２０回繰り返した後に、フィンのもげの発生数が観察される。そして、この観察結果に基づいて、従来例を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましく、９５以上であれば、性能が適正に確保されているといえる。

実施例１の空気入りタイヤ１は、図１〜図３に記載した構成を有する。また、タイヤ新品時にて、タイヤ周長ＬがＬ＝３０３５［ｍｍ］であり、接線ｌの傾斜角θがθ＝３５［deg］であり、最も深い周方向主溝２２の溝深さＧがＧ＝１８［ｍｍ］である。また、タイヤ接地端Ａから接点Ｂまでのタイヤ径方向の距離ＤがＤ＝２０［ｍｍ］であり、フィン５の高さＨがＨ＝１５［ｍｍ］である。また、ラグ溝４の幅ＷがＷ＝１３．０［ｍｍ］であり、フィン５の幅Ｓが１２．０［ｍｍ］である。また、実施例２〜１２の空気入りタイヤ１は、実施例１の空気入りタイヤ１の変形例である。

従来例の空気入りタイヤは、実施例１の空気入りタイヤ１において、フィン５が切り込み部５１を有していない（図示省略）。

試験結果に示すように、実施例１〜１２の空気入りタイヤ１では、チェーン装着性が向上し、また、水飛沫抑制性能および耐もげ性能が適正に確保されることが分かる。

１空気入りタイヤ、２１、２２周方向主溝、３１〜３３陸部、４ラグ溝、５フィン、５１切り込み部、１１ビードコア、１２ビードフィラー、１２１アッパーフィラー、１２２ローアーフィラー、１３カーカス層、１４ベルト層、１５トレッドゴム、１６サイドウォールゴム、１７ビードゴム、１４１〜１４３ベルトプライ

Claims

タイヤ幅方向に延在してバットレス部に開口するラグ溝を左右のショルダー陸部に備えると共に、タイヤ周方向に連続して延在するリブ状のフィンを少なくとも一方のバットレス部に備える空気入りタイヤであって、
前記フィンが、前記フィンの頂部に切り込み部を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
前記フィンが、タイヤ周方向に配列された複数の前記切り込み部を有すると共に、前記切り込み部の配置間隔Ｐｃと前記ラグ溝の溝幅Ｗとが、０．３≦Ｐｃ／Ｗ≦１．０の関係を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記ラグ溝の溝幅をＷとして、前記ラグ溝の前記バットレス部側の開口端からタイヤ周方向に±Ｗの距離までの領域Ｔをとるときに、
領域Ｔにおける前記切り込み部の配置数Ｎが、１≦Ｎ≦５の範囲内にある請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
前記切り込み部の長さＬｃと、前記フィンの幅Ｓとが、０．１５≦Ｌｃ／Ｓ≦０．５０の関係を有する請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
前記切り込み部の幅Ｗｃが、０．５［ｍｍ］≦Ｗｃ≦１．５［ｍｍ］の範囲内にある請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。