JP2013139218A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】タイヤに対する装着部材の周方向に沿った相対移動を抑制して、装着部材の脱落を抑制すると共に、耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤは、タイヤ側壁面10に対して、タイヤ周方向CDに延びた溝部12及び突起21の嵌め合い構造によって装着部材20が脱着可能に構成されている。溝部12のうち一部の所定領域Ar1(Ar2)とそのタイヤ周方向両側にある隣接領域Ar3との境界Brに、所定領域Ar1(Ar2)の溝側壁14を切り欠いた状態にしてタイヤ周方向に直交する対をなす溝側交差面15・15が設けられていると共に、突起21のうち境界Brに対応する部位に、対をなす突起側交差面23・23が設けられており、溝側交差面15及び突起側交差面23は、嵌合状態でタイヤ周方向に互いに干渉する位置関係にある。
【選択図】図2

Description

本発明は、タイヤ側壁面に装着部材が取り付けられる空気入りタイヤに関する。
ビード部からサイドウォール部を経てトレッド部に至るタイヤ側壁面には、円弧状又は環状に形成された種々の装着部材が脱着可能に取り付けられることが多い。装着部材の一例としては、リムフランジを保護するためのリムプロテクタや、ドレスアップのための装飾部材等が挙げられる。
リムプロテクタとしての装着部材の一例として特許文献1には、装着部材としての円弧状のゴム保護材に、タイヤ周方向に沿って延びる突起又は溝部のいずれか一方が設けられ、対応する溝部又は突起のいずれか他方がタイヤ側壁面に形成され、突起と溝部との嵌め合い構造によってゴム保護材がタイヤ側壁面に装着されるタイヤが開示されている
装飾部材としての装着部材の一例として特許文献2には、タイヤ本体とは異なる色のカラー部材がタイヤ側壁面の溝部に嵌め込まれたタイヤが開示されている。
特開平5−155206号公報 特開平11−151918号公報
上記のようにタイヤ側壁面に装着部材を取付けた状態で走行すると、タイヤ回転による遠心力やタイヤ側壁部の伸縮により、装着部材がタイヤ側壁面との嵌り合い状態を維持しながらタイヤ周方向に沿って相対移動する場合がある。この場合、装着部材とタイヤとの間に摩擦が生じ、ゴムかすが発生して溝部がやせてしまい、装着部材が脱落しやすくなってしまう。
また、摩擦による発熱により、装着部材及びタイヤ側壁面の耐久性が著しく低減してしまう。
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、タイヤに対する装着部材の周方向に沿った相対移動を抑制して、装着部材の脱落を抑制すると共に、耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することである。
本発明は、上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。
すなわち、本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部と、各々の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、前記サイドウォール部のタイヤ径方向外側端同士を連ねるトレッド部と、前記ビード部から前記サイドウォール部を経て前記トレッド部に至るタイヤ側壁面に対して、タイヤ周方向に延びた溝部及び突起の嵌め合い構造によって脱着可能に構成された円弧状又は環状の装着部材とを備えた空気入りタイヤであって、前記溝部のうち一部の所定領域と前記所定領域のタイヤ周方向両側にある隣接領域との境界に、前記所定領域の溝側壁を切り欠いた状態にしてタイヤ周方向に交差又は直交する対をなす溝側交差面が設けられていると共に、前記突起のうち前記境界に対応する部位に、前記所定領域に対応する領域の突起幅を拡げた状態にしてタイヤ周方向に交差又は直交する対をなす突起側交差面が設けられており、前記溝側交差面及び前記突起側交差面は、前記溝部及び前記突起の嵌め合い状態においてタイヤ周方向に互いに干渉する位置関係にあることを特徴とする。
このように、溝部に形成された溝側交差面と、突起に形成された突起側交差面とが、溝部及び突起の嵌め合い状態においてタイヤ周方向に互いに干渉する位置関係にあるので、装着部材の相対移動(回転)を抑制することが可能となる。したがって、装着部材の相対移動が抑制されて、溝部のすり減りが低減し、装着部材の脱落を抑制することが可能となると共に、装着部材とタイヤとの摩擦が抑制されて、耐久性を向上させることが可能となる。
装着部材が脱落し難くするためには、前記溝部を構成する対をなす溝側壁は、その溝口側部位が溝底側部位よりも溝内側に突出していることが好ましい。
装着部材の脱落抑制機能をより一層向上させるためには、前記溝部は、溝深さ方向に直交する直線部位を有する断面略T字形状をなしていることが効果的である。
装着部材の脱落防止と装着部材の相対移動防止とを適切に両立するためには、前記所定領域は、タイヤ周方向に沿って複数設定されており、タイヤ径方向内側の溝側壁のみが切り欠かれた状態の第一の所定領域と、タイヤ径方向外側の溝側壁のみが切り欠かれた状態の第二の所定領域とがタイヤ周方向に沿って交互に配置されていることが望ましい。
リバーシブル可能な装着部材を提供するためには、前記装着部材は、前記突起と、装着状態で前記タイヤ側壁面から突出する頭部とを有し、前記頭部は、前記突起の少なくとも一部と同じ断面形状に形成されて、前記装着部材全体として突起側と頭部側とが対称となる断面形状をなしていることが好ましい。
装着部材をリムプロテクタとして機能させるためには、前記装着部材は、前記タイヤ側壁面のうちリムフランジとの接触部分からタイヤ径方向中央部までの領域に取り付けられることが望ましい。
本発明に係る空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図。 タイヤ側壁面の環状膨出部に形成される溝部を模式的に示すタイヤ側面図。 図2におけるA1-A1部位断面図。 (a)図2におけるA2-A2部位断面図。(b)図2におけるA3-A3部位断面図。 本発明の他の実施形態に係るタイヤ側壁面の溝部及び装着部材の突起を示す図。 本発明の上記以外の実施形態に係るタイヤ側壁面の溝部及び装着部材の突起を示す図。 本発明の上記以外の実施形態に係るタイヤ側壁面の溝部及び装着部材の突起を示す図。
以下、本発明の一実施形態の空気入りタイヤについて、図面を参照して説明する。
図1に示すように、空気入りタイヤは、一対のビード部1と、各々のビード部1からタイヤ径方向RD外側に延びるサイドウォール部2と、サイドウォール部2のタイヤ径方向RD外側端同士を連ねるトレッド部3とを備える。ビード部1には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビードコア1aと、硬質ゴムからなるビードフィラー1bとが配置されている。ビード部1は、リム8のビードシート8bに装着され、空気圧が正常(例えばJATMAで決められた空気圧)であれば、タイヤ内圧によりリムフランジ8aに適切にフィッティングし、タイヤがリム8に嵌合される。
また、このタイヤは、一対のビード1の間に架け渡されるように配され、トレッド部3からサイドウォール部2を経てビード部1に至るトロイド状のカーカス層4を備える。カーカス層4は、少なくとも一枚のカーカスプライにより構成され、その端部がビードコア1aを介して巻き上げられた状態で係止されている。カーカス層4の内周側には、空気圧を保持するためのインナーライナーゴム(図示せず)が配置されている。
トレッド部3におけるカーカス層4の外周には、たが効果によりカーカス層4を補強するベルト層5が配置されている。ベルト層5は、タイヤ周方向に対して所定角度で傾斜して延びるコードを有する2枚のベルトプライを有し、各プライはコードが互いに逆向き交差するように積層されている。ベルト層5の外周側には、ベルト補強層7が配され、更にその外周側表面には、トレッドパターンが形成されたトレッドゴムが配置されている。
上述したゴム層等の原料ゴムとしては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)等が挙げられ、これらは1種単独で又は2種以上混合して使用される。また、これらのゴムはカーボンブラックやシリカ等の充填材で補強されると共に、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤等が適宜配合される。
本実施形態では、図1に示すように、ビード部1からサイドウォール部2を経てトレッド部3に至るタイヤ側壁面10のうち、リムフランジ8aとの接触部分からタイヤ最大幅部分Whまでの領域Ar0に、ビード部1よりタイヤ幅方向WD外側に膨出した環状膨出部11が設けられている。本実施形態では、タイヤ最大幅部分Whは、タイヤ径方向中央部RCでもある。環状膨出部11は、図2及び図3に示すように、断面略台形状をなしてタイヤ周方向CDに沿った環状に延びており、リムフランジ8aの外周側湾曲面に対向する内周側面11aと、タイヤ最大幅部分Whの外側壁になだらかに繋がる外周側面11bと、内周側面11aと外周側面11bとを連ねる頂面11cとを有する。
また、図1に示すように、環状膨出部11には、環状の装着部材20が取り付けてある。図3及び図2に示すように、環状膨出部11の頂面11cには、タイヤ幅方向外側に向いて開口する溝部12が形成されている。溝部12は、タイヤ周方向CDに延びて環状をなしている。装着部材20は、図3に示すように、環状膨出部11の溝部12に嵌り合う環状に延びた突起21を有し、溝部12及び突起21の嵌め合い構造によって脱着可能に構成されている。
溝部12は、図3に示すように、溝底面13と、溝底面13の両側端から溝深さ方向DDに沿って開口側に向かう対をなす第一の溝側壁14a・14aと、第一の溝側壁14aの開口側端から溝深さ方向DDに直交する方向に沿って溝内側に向かう対をなす第二の溝側壁14b・14bと、第二の溝側壁14bの溝内側端から溝深さ方向DDに沿って開口側に向かう対をなす第三の溝側壁14c・14cとから構成されている。すなわち、溝部12を構成する溝側壁14は、第一〜第三の溝側壁14a・14b・14cから構成されており、溝口側部位14sが溝底側部位14tよりも溝内側に突出している。また、溝部12は、溝深さ方向DDに直交する直線部位(第二の溝側壁14b)を有する断面略T字形状をなしている。
装着部材20は、図3に示すように、溝部12に対応する断面略T字形状の突起21と、装着状態で頂面11c(タイヤ側壁面)から突出する頭部22とを有し、頭部22は、突起21の少なくとも一部と同じ断面形状に形成されて、装着部材20全体として突起側と頭部側とが対称となる断面形状(略H字形状)をなしている。装着部材20の硬度は、タイヤ側壁面10を形成するゴムと同等以上の硬度を有することが好ましい。装着部材20の材料は、弾性に富むものが好ましいが、適宜のゴム又は樹脂を用いることができる。樹脂材料であれば、例えば、熱可塑性エラストマー(ポリエステルエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリスチレンエラストマー、ポリ塩化ビニルエラストマー、ポリウレタンエラストマー等)や熱硬化性エラストマー(ポリウレタンエラストマー等)などが挙げられる。また、装着部材20には種々の色が採用できるが、タイヤ側壁面10と異なる色を採用すれば装飾性を高めることが可能となる。
ところで、上記構成では、タイヤの遠心力やタイヤ側壁部の伸縮により、溝部12及び突起21が嵌り合ったまま、装着部材20がタイヤ側壁面10に対しタイヤ周方向CDに沿って相対移動してしまうおそれがある。
そこで、この相対移動を有効に防止するために、次の手段を講じている。すなわち、図2に示すように、溝部12をタイヤ周方向に複数の領域Ar1〜Ar3に区画し、複数の領域の一部を所定領域Ar1(Ar2)とした場合に、図4(a)及び(b)に示すように所定領域Ar1(Ar2)の溝側壁14を切り欠いた状態にして、所定領域Ar1(Ar2)のタイヤ周方向両側にある隣接領域Ar3と所定領域Ar1(Ar2)との境界Brに、タイヤ周方向CDに直交する対をなす溝側交差面15・15が設けられている(図2及び図4参照)
また、図4(a)及び(b)に示すように、突起21のうち上記所定領域Ar1(Ar2)に対応する領域の突起幅を拡げた状態にして、上記境界Brに対応する部位に、タイヤ周方向CDに直交する対をなす突起側交差面23が設けられている。これら溝側交差面15及び突起側交差面23は、溝部12及び突起21の嵌め合い状態においてタイヤ周方向CDに互いに干渉するように、各々の位置関係が規定されている。
本実施形態では、図2及び図4に示すように、上記所定領域Ar1(Ar2)がタイヤ周方向に沿って複数(8箇所)設定されており、図4(a)に示すタイヤ径方向内側RDinの溝側壁14のみが切り欠かれた状態の第一の所定領域Ar1と、図4(b)に示すタイヤ径方向外側RDoutの溝側壁14のみが切り欠かれた状態の第二の所定領域Ar2とがタイヤ周方向CDに沿って交互に配置されている。すなわち、図2に示すように、第一の所定領域Ar1と隣接領域Ar3との境界Brにおけるタイヤ径方向内側RDinには、溝側交差面15が形成され、第二の所定領域Ar2と隣接領域Ar3との境界Brにおけるタイヤ径方向外側RDoutには、溝側交差面15が形成されており、溝側交差面15は、タイヤ周方向CDに沿って千鳥状に配置されている。装着部材20の突起21の断面形状は、溝部12の断面形状に対応させた形状にしている。
溝部12の切り欠き箇所である所定領域Ar1(Ar2)は、少なくとも1つあればよいが、本実施形態のように複数箇所設定するのが好ましい。好ましい設定数は、1〜16箇所が挙げられる。本実施形態では、所定領域Ar1すなわち切り欠きのタイヤ周方向長さW1(図2参照)が30mmであるが、適宜変更可能である。溝部が形成されるタイヤ側壁面の弾性によるが、5〜100mmに設定するのが好ましい。
以上のように、本実施形態の空気入りタイヤは、溝部12に形成された対をなす溝側交差面15と、突起21に形成された対をなす突起側交差面23とが、溝部12及び突起21の嵌め合い状態においてタイヤ周方向CDに互いに干渉する位置関係にあるので、装着部材20がタイヤ周方向CDに沿って相対移動しようとする場合に、溝側交差面15と突起側交差面23とが干渉し、装着部材20の相対移動(回転)を抑制することが可能となる。したがって、装着部材20の相対移動が抑制されて、溝部12のすり減りが低減し、装着部材20の脱落を抑制することが可能となると共に、装着部材20とタイヤとの摩擦が抑制されて、耐久性を向上させることが可能となる。
本実施形態では、溝部12を構成する対をなす溝側壁14は、その溝口側部位14sが溝底側部位14tよりも溝内側に突出しているので、溝側壁14の溝口側部位14sが装着部材20の突起21への引っかかりとなり、突起21の幅方向両側が引っかかることで、装着部材20を脱落し難くすることが可能となる。
特に、本実施形態では、溝部12は、溝深さ方向DDに直交する直線部位(第二の溝側壁14b)を有する断面略T字形状をなしているので、第二の溝側壁14b(溝深さ方向に直交する直線部分)によって装着部材20をより一層脱落し難くすることが可能となる。
さらに、本実施形態では、所定領域Ar1(Ar2)は、タイヤ周方向CDに沿って複数設定されており、タイヤ径方向内側RDinの溝側壁14のみが切り欠かれた状態の第一の所定領域Ar1と、タイヤ径方向外側RDoutの溝側壁14のみが切り欠かれた状態の第二の所定領域Ar2とがタイヤ周方向CDに沿って交互に配置されているので、対をなす溝側壁14・14の双方が切り欠かれた場合に比して装着部材20が脱落し難くなり、装着部材20の脱落防止と装着部材20の相対移動防止とを適切に両立することが可能となる。
さらにまた、本実施形態では、装着部材20は、突起21と、装着状態でタイヤ側壁面10から突出する頭部22とを有し、頭部22は、突起21の少なくとも一部と同じ断面形状に形成されて、装着部材20全体として突起側と頭部側とが対称となる略H字状の断面形状をなしているので、頭部22が傷ついた場合でも、頭部22を溝部12に嵌めて、突起21を頭部として利用でき、リバーシブル可能な装着部材20を提供することが可能となる。
その他、本実施形態では、装着部材20は、タイヤ側壁面10のうちリムフランジ8aとの接触部分からタイヤ径方向中央部RCまでの領域に取り付けられるので、装着部材20をリムプロテクタとして機能させることを可能にしている。
[他の実施形態]
(1)本実施形態では、図4に示すように、単一の所定領域において、タイヤ径方向RDのいずれか一方の溝側壁14のみを切り欠いた状態にして、タイヤ径方向RDのいずれか一方のみに溝側交差面15を形成しているが、図5に示すように、タイヤ径方向RDの両側の溝側壁14を切り欠いた状態にして、タイヤ径方向RDの両側に溝側交差面15を形成してもよい。勿論、装着部材20の突起21の断面形状は、溝部12の断面形状に対応させた形状にしている。
(2)上記実施形態は、溝部12の切り欠き幅を溝底幅の範囲内に留めているが、図6に示すように、溝部12の溝側壁14を完全に切り欠いても良い。なお、装着部材20の幅を、溝部12の切り欠き幅に応じた幅にしている場合において、装着部材20の質量を押えて装着部材20の脱落及び回転を抑制するためには、図6に示すように、溝部12の切り欠き幅wo2(断面幅)は、溝部12の溝底幅wo1(断面幅)の2倍以下に留めるのが好ましい。
(3)上記実施形態では、溝側交差面15及び突起側交差面23は、タイヤ周方向CDに直交しているが、図7(a)及び図7(b)に示すように、タイヤ周方向に交差していてもよい。タイヤ周方向に対する傾斜角度は、45°以上であることが好ましい。
(4)また、上記実施形態では、装着部材20は環状をなしているが、円弧状でもよい。装着部材が円弧状である場合には、タイヤ周方向に沿って複数設けるのが好ましい。溝部12及び突起21もタイヤ周方向に沿った円弧状にしてもよい。
(5)さらに、本実施形態では、突起21が装着部材側にあり、溝部12がタイヤ側壁面側にあるが、これを逆にしてもよい。
(6)その他、装着部材を取り付ける位置は、タイヤ側壁面であれば、何れの箇所でもよい。例えば、ショルダー部に設けてドレスアップを重視してもよい。本実施形態のように、装着部材をリムプロテクタとして機能させるためには、タイヤ側壁面のうちリムフランジ8aとの接触部分から0〜50mmの範囲内にあることが好ましい。
本発明の構成と効果を具体的に示すため、下記実施例のタイヤを実車(国産3000ccクラスのFRセダン)に装着し、1名乗車の荷重条件にて、一般道を走行し、装着部材20(リング)の回転(相対移動)及び脱落について評価した。タイヤサイズは、225/45R18で、評価したタイヤ本数は24本である。リング(装着部材20)が初期位置から5°以上タイヤ周方向に移動していたら回転したとみなし、リング(装着部材20)が初期位置にあってもゴムかすが所定量以上発生していたら、回転したとみなした。
比較例
図3に示す断面形状の溝部が形成されたタイヤ側壁面に対し、同図の断面形状の突起が形成された装着部材20を装着した。
実施例1
比較例のタイヤに対し、装着部材の突起及びタイヤ側壁面の溝部に、図6に示す断面形状の所定領域をタイヤ周方向に沿って4箇所設けた。切り欠きのタイヤ周方向長さは30mmである。
実施例2
実施例1のタイヤに対し、所定領域の断面形状を図5に示す断面形状にした。それ以外は、実施例1と同じとした。
実施例3
比較例のタイヤに対し、装着部材の突起及びタイヤ側壁面の溝部に、図4(a)に示す断面形状の第一の所定領域Ar1と、図4(b)に示す断面形状の第二の所定領域Ar2とをタイヤ周方向CDに沿って交互に配置した。所定領域は合計8箇所である。切り欠きのタイヤ周方向長さは30mmである。
Figure 2013139218
リング(装着部材20)の回転本数及び脱落本数のいずれについても、比較例に対し実施例1〜3では抑制されていることが分かる。特に実施例3では、回転及び脱落が的確に防止されていることが分かる。
1…ビード部
2…サイドウォール部
3…トレッド部
10…タイヤ側壁面
12…溝部
14…溝側壁
14s…溝口側部位
14t…溝底側部位
15…溝側交差面
20…装着部材
21…突起
22…頭部
23…突起側交差面
8a…リムフランジ
Ar1…第一の所定領域(所定領域)
Ar2…第二の所定領域(所定領域)
Ar3…隣接領域
Br…所定領域と隣接領域との境界
RC…タイヤ径方向中央部
CD…タイヤ周方向
RD…タイヤ径方向
DD…溝深さ方向

Claims (6)

  1. 一対のビード部と、各々の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、前記サイドウォール部のタイヤ径方向外側端同士を連ねるトレッド部と、前記ビード部から前記サイドウォール部を経て前記トレッド部に至るタイヤ側壁面に対して、タイヤ周方向に延びた溝部及び突起の嵌め合い構造によって脱着可能に構成された円弧状又は環状の装着部材とを備えた空気入りタイヤであって、
    前記溝部のうち一部の所定領域と前記所定領域のタイヤ周方向両側にある隣接領域との境界に、前記所定領域の溝側壁を切り欠いた状態にしてタイヤ周方向に交差又は直交する対をなす溝側交差面が設けられていると共に、前記突起のうち前記境界に対応する部位に、前記所定領域に対応する領域の突起幅を拡げた状態にしてタイヤ周方向に交差又は直交する対をなす突起側交差面が設けられており、
    前記溝側交差面及び前記突起側交差面は、前記溝部及び前記突起の嵌め合い状態においてタイヤ周方向に互いに干渉する位置関係にあることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記溝部を構成する対をなす溝側壁は、その溝口側部位が溝底側部位よりも溝内側に突出している請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記溝部は、溝深さ方向に直交する直線部位を有する断面略T字形状をなしている請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記所定領域は、タイヤ周方向に沿って複数設定されており、タイヤ径方向内側の溝側壁のみが切り欠かれた状態の第一の所定領域と、タイヤ径方向外側の溝側壁のみが切り欠かれた状態の第二の所定領域とがタイヤ周方向に沿って交互に配置されている請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記装着部材は、前記突起と、装着状態で前記タイヤ側壁面から突出する頭部とを有し、前記頭部は、前記突起の少なくとも一部と同じ断面形状に形成されて、前記装着部材全体として突起側と頭部側とが対称となる断面形状をなしている請求項1〜4のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記装着部材は、前記タイヤ側壁面のうちリムフランジとの接触部分からタイヤ径方向中央部までの領域に取り付けられる請求項1〜5のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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