JP2013180651A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ回転時の空気抵抗を抑制することを目的とする。
【解決手段】ビードコア２２が夫々埋設された一対のビード部１２と、ビード部１２のタイヤ径方向外側に夫々連なるサイドウォール部１４と、両側の該サイドウォール部１４に連なるトレッド部１６と、タイヤ外面における、トレッド部１６を含む領域を成形するための外周モールド３０と、サイドウォール部１４を含む領域を成形するためのサイドモールド３２との境界部に形成され、トレッド部１６側のタイヤ外面とサイドウォール部１４側のタイヤ外面とが段差をなす割り位置１８と、を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

空気入りラジアルタイヤにおいて、両サイドのバットレス部の表面に、タイヤ周方向に断続して並列する凸部を設けた構造が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００１−１３０２２３号公報

ところで、近年のタイヤの軽量化、低扁平化により、サイドウォール部のカーカスプライが縁石等の影響でカットされる、いわゆるサイドカット現象を防止するための更なる改善が望まれている。

従来、このサイドカット現象の防止策として、カーカスプライをビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返し、その折返し端をベルト層とカーカスプライのクラウン部との間に配置する、いわゆるエンベロープ構造とすることが行われていた。他には、カーカスプライを二層構造とすることにより、サイドウォール部のプライ枚数を増加させたり、三角形や台形のリムガードと称される突起物をサイドウォール部に設けたりすることが行われていた。

しかしながら、このような対策を行う中で、バットレス部表面に上記した従来技術のような断面矩形の凸部が存在すると、タイヤ回転時の空気抵抗に多大な影響を与えることが分かってきた。

本発明は、上記事実を考慮して、タイヤ回転時の空気抵抗を抑制することを目的とする。

請求項１の発明は、ビードコアが夫々埋設された一対のビード部と、前記ビード部のタイヤ径方向外側に夫々連なるサイドウォール部と、両側の該サイドウォール部に連なるトレッド部と、タイヤ外面における、前記トレッド部を含む領域を成形するための外周モールドと、前記サイドウォール部を含む領域を成形するためのサイドモールドとの境界部に形成され、前記トレッド部側のタイヤ外面と前記サイドウォール部側のタイヤ外面とが段差をなす割り位置と、前記サイドウォール部のうち、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向内側に、タイヤ幅方向外側に突出して設けられ、正規リムに装着し、正規内圧を付与し、無負荷の状態において、タイヤ幅方向外側端面におけるタイヤ径方向外側端部とタイヤ径方向内側端部とを結んだ直線と、タイヤ径方向とがなす傾斜角度が、±１０°以内であるリムガードと、を有している。

ここで、傾斜角度を±１０°以内としたのは、傾斜角度がより大きくなると、タイヤ回転時における空気抵抗の抑制が難しくなるからである。請求項１に記載の空気入りタイヤでは、タイヤ外面における、外周モールドとサイドモールドとの境界部に割り位置が形成されており、該割り位置において、トレッド部側のタイヤ外面とサイドウォール部側のタイヤ外面とが段差をなしているので、従来のようにバットレス部に断面矩形の凸部が存在する場合と比較して、タイヤ回転時の空気抵抗を抑制することができる。またタイヤ径方向に対するリムガードのタイヤ幅方向外側端面の傾斜角度を適切に設定しているので、タイヤ回転時の空気抵抗を有効に抑制することができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記段差の高さは、１．５ｍｍ以内とされている。

ここで、段差の高さの上限を１．５ｍｍとしたのは、これを上回ると、タイヤ回転時における空気抵抗の抑制が難しくなるからである。

請求項２に記載の空気入りタイヤでは、段差の高さが適切に設定されているので、タイヤ回転時の空気抵抗を有効に抑制することができる。

請求項３の発明は、ビードコアが夫々埋設された一対のビード部と、前記ビード部のタイヤ径方向外側に夫々連なるサイドウォール部と、両側の該サイドウォール部に連なるトレッド部と、タイヤ外面における、前記トレッド部を含む領域を成形するための外周モールドと、前記サイドウォール部を含む領域を成形するためのサイドモールドとの境界部に形成され、前記トレッド部側のタイヤ外面と前記サイドウォール部側のタイヤ外面とが連続して形成された割り位置と、前記サイドウォール部のうち、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向内側に、タイヤ幅方向外側に突出して設けられ、正規リムに装着し、正規内圧を付与し、無負荷の状態において、タイヤ幅方向外側端面におけるタイヤ径方向外側端部とタイヤ径方向内側端部とを結んだ直線と、タイヤ径方向とがなす傾斜角度が、±１０°以内であるリムガードと、を有している。

ここで、傾斜角度を±１０°以内としたのは、傾斜角度がより大きくなると、タイヤ回転時における空気抵抗の抑制が難しくなるからである。請求項３に記載の空気入りタイヤでは、タイヤ外面における、外周モールドとサイドモールドとの境界部に形成される割り位置において、トレッド部側のタイヤ外面とサイドウォール部側のタイヤ外面とが連続しているので、タイヤ回転時の空気抵抗をより一層抑制することができる。またタイヤ径方向に対するリムガードのタイヤ幅方向外側端面の傾斜角度を適切に設定しているので、タイヤ回転時の空気抵抗を有効に抑制することができる。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の空気入りタイヤによれば、タイヤ回転時の空気抵抗を抑制することができる、という優れた効果が得られる。

請求項２に記載の空気入りタイヤによれば、タイヤ回転時の空気抵抗を有効に抑制するができる、という優れた効果が得られる。

請求項３に記載の空気入りタイヤによれば、タイヤ回転時の空気抵抗をより一層抑制することができる、という優れた効果が得られる。

空気入りタイヤと、外周モールド及びサイドモールドを示す断面図である。 サイド補強層を有する空気入りタイヤと、外周モールド及びサイドモールドを示す断面図である。 割り位置を示す拡大断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０は、一対のビード部１２と、サイドウォール部１４と、トレッド部１６と、割り位置１８とを有している。

一対のビード部１２は、ビードコア２２が夫々埋設され、リム（図示せず）に嵌合する部位である。

サイドウォール部１４は、一対のビード部１２のタイヤ径方向外側に夫々連なる部位である。

トレッド部１６は、両側のサイドウォール部１４に連なる部位であり、該サイドウォール部１４のタイヤ径方向外側端部同士をタイヤ幅方向に連結している。このトレッド部１６において、接地端Ｔより車幅方向内側の部分は、接地領域となっている。

ここで、接地端Ｔとは、空気入りタイヤ１０を正規リムに装着し、正規内圧及び正規荷重を付与したときに接地するタイヤ幅方向最外側の端部である。「正規リム」とは、例えばＪＡＴＭＡが発行する２０１０年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指す。また「正規荷重」及び「正規内圧」とは、同様に、ＪＡＴＭＡが発行する２０１０年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重及び最大荷重に対する空気圧を指す。

使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は、各々の規格に従う。

空気入りタイヤ１０における一対のビード部１２間には、少なくとも１枚（本実施形態では２枚）のカーカスプライ２４がトロイド状に跨って配設されている。このカーカスプライ２４は、一対のビード部１２間に位置するカーカス本体部２４Ａと、ビードコア２２にタイヤ軸方向内側から外側に巻き返された折返し部２４Ｂとを有している。折返し部２４Ｂの終端部２４Ｃは、例えばサイドウォール部１４におけるタイヤ最大幅位置Ｐ付近に夫々位置している。

カーカス本体部２４Ａのタイヤ径方向外側でトレッド部１６のタイヤ径方向内側には、タイヤ外周部の補強のための少なくとも１枚のベルト層２６が設けられている。このベルト層２６のタイヤ幅方向最外側部は、接地端Ｔよりもタイヤ幅方向外側に位置している。

割り位置１８は、タイヤ外面における、トレッド部１６を含む領域を成形するための外周モールド３０と、サイドウォール部１４を含む領域を成形するためのサイドモールド３２との境界部に形成されている。図示は省略するが、外周モールド３０は、例えばタイヤ周方向において複数のセクタに分割されている。各セクタは、タイヤ成形工程において、タイヤ径方向に適宜進退可能に構成される。またサイドモールド３２は、タイヤ成形工程において、タイヤ幅方向に適宜進退可能に構成される。

割り位置１８は、例えばバットレス部３４に設定されている。バットレス部３４とは、接地端Ｔから、該接地端Ｔとタイヤ最大幅位置Ｐとの間のタイヤ径方向高さＨの１／２となる部位（Ｈ／２）までの間のタイヤ部分を意味する。

図３に示されるように、この割り位置１８では、トレッド部１６側のタイヤ外面とサイドウォール部１４側のタイヤ外面とが段差３６をなしている。この段差３６の形状は、タイヤ幅方向断面において矩形の凸形状ではなく、１段の階段状に形成されている。また段差３６の高さｈは、１．５ｍｍ以内とされている。この高さｈは、空気入りタイヤ１０を正規リムに装着し、正規内圧を付与し、無負荷の状態において、タイヤ幅方向に測定する。

ここで、段差３６の高さｈの上限を１．５ｍｍとしたのは、これを上回ると、タイヤ回転時における空気抵抗の抑制が難しくなるからである。なお、段差３６の高さｈは、より好ましくは１ｍｍ以内である。タイヤ回転時の空気抵抗をより抑制できるからである。

図３においては、サイドウォール部１４側のタイヤ外面が、トレッド部１６側のタイヤ外面よりもタイヤ外側に突出しているが、逆にトレッド部１６側のタイヤ外面が突出していてもよい。

なお、割り位置１８においては、段差３６の高さｈが０であることが最も望ましい。段差３６の高さｈが０とは、即ち、トレッド部１６側のタイヤ外面とサイドウォール部１４側のタイヤ外面とが滑らかに連続して形成されていることを意味する。

サイドウォール部１４のタイヤ外面には、一般的に、標章等の文字や模様がリッジ等の凸部（図示せず）を用いて表わされるが、この凸部の高さは、１ｍｍ以内であることが望ましい。タイヤ回転時の空気抵抗を抑制できるからである。

図１において、サイドウォール部１４のうち、タイヤ最大幅位置Ｐよりタイヤ径方向内側には、タイヤ幅方向外側に突出したリムガード３８が設けられている。空気入りタイヤ１０を正規リムに装着し、正規内圧を付与し、無負荷の状態において、リムガード３８のタイヤ幅方向外側端面３８Ａにおけるタイヤ径方向外側端部３８Ｂとタイヤ径方向内側端部３８Ｃとを結んだ直線Ｌと、タイヤ径方向Ｒとがなす傾斜角度θは、±１０°以内である。タイヤ幅方向外側端面３８Ａは、タイヤ幅方向断面において、例えば直線状とされているが、これに限られず、曲線状であってもよい。傾斜角度θの正負については、例えば、タイヤ幅方向外側への傾斜を正、タイヤ幅方向内側への傾斜を負とする。

ここで、傾斜角度θを、±１０°以内としたのは、傾斜角度θがより大きくなると、タイヤ回転時における空気抵抗の抑制が難しくなるからである。

なお、図２に示されるように、サイドウォール部１４におけるカーカス本体部２４Ａのタイヤ幅方向内側にサイド補強層４０を設けることで、空気入りタイヤ１０を、重荷重用タイヤや、サイド補強型のランフラットタイヤとすることができる。このサイド補強層４０のタイヤ径方向内側端部は、例えばビード部１２に達し、タイヤ径方向外側端部は、例えばバットレス部３４に達している。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１，図２において、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０では、タイヤ外面における、外周モールド３０とサイドモールド３２との境界部に割り位置１８が形成されており、該割り位置１８において、トレッド部１６側のタイヤ外面とサイドウォール部１４側のタイヤ外面とが段差３６をなしているので、従来のようにバットレス部（本実施形態のバットレス部３４に相当する部位）に従来のような断面矩形の凸部が存在する場合と比較して、タイヤ回転時の空気抵抗を抑制することができる。特に、段差３６の高さｈが適切に設定されているので、タイヤ回転時の空気流れの乱れを抑制し、空気抵抗を有効に抑制することができる。なお、割り位置１８において、段差３６の高さｈを０にし、トレッド部１６側のタイヤ外面とサイドウォール部１４側のタイヤ外面とを滑らかに連続させることで、割り位置１８での空気抵抗を最も抑制させることができる。

加えて、空気入りタイヤ１０におけるサイドウォール部１４には、リムガード３８が設けられているので、縁石等（図示せず）への乗り上げ時に、該縁石等とリム（図示せず）との間にサイドウォール部１４が挟み込まれ難い。このため、サイドウォール部１４における耐カット性能を維持することができる。

そして、本実施形態では、タイヤ径方向Ｒに対するリムガード３８のタイヤ幅方向外側端面３８Ａの傾斜角度θを適切に設定しているので、タイヤ回転時の空気抵抗を有効に抑制することができる。

（他の実施形態）
折返し部２４Ｂの終端部２４Ｃが、ベルト層２６とカーカス本体部２４Ａとの間に挟まれる、いわゆるエンベロープ構造としてもよい。カーカスプライ２４をエンベロープ構造とすると、カーカス本体部２４Ａと折返し部２４Ｂとがより広い範囲で重なり、サイドウォール部１４の耐カット性能がより一層向上する。

外周モールド３０とサイドモールド３２とが、タイヤ径方向に隣接しているが、隣接方向はこれに限られず、タイヤ幅方向に隣接していてもよい。また空気入りタイヤ１０は、リムガード３８を有していなくてもよい。

（試験例）
比較例１〜４及び実施例１〜４に係る空気入りタイヤについて、サイドウォール部の耐カット性能と、６０ｋｍ／ｈでの走行に相当するタイヤ回転時の空気抵抗について試験を行った。各タイヤの仕様及び試験結果を、表１及び表２に示す。耐カット性能及び空気抵抗については、表１では比較例１、表２では比較例３を１００とした指数により夫々示されている。耐カット性能については、数値が大きいほど良好な結果であることを示し、空気抵抗については、数値が小さいほど良好な結果であることを示している。なお、表中の「割り位置を除くサイドウォール部の凸部の高さ」とは、割り位置の段差の高さではなく、サイドウォール部において標章等の文字や模様を構成するリッジ等の高さを指す。

表１より、比較例２及び実施例１，２は、比較例１に対して、対カット性能が何れも１０％向上している。しかしながら、比較例２は、比較例１に対して、空気抵抗が５％増加している。これに対し、実施例１の空気抵抗は１％低下している。実施例２の空気抵抗は２％増加しているものの、比較例２の５％よりは低くなっている。

表２より、比較例４及び実施例３，４は、比較例３に対して、対カット性能が何れも１５％向上している。しかしながら、比較例４は、比較例３に対して、空気抵抗が５％増加している。これに対し、実施例３の空気抵抗は２％低下している。実施例４の空気抵抗は１％増加しているものの、比較例４の５％よりは低くなっている。

このことから、実施例１〜４に係る空気入りタイヤは、比較例１〜４に係る空気入りタイヤに対して、サイドウォール部の耐カット性能を確保しつつ、空気抵抗を抑制できることがわかった。

１０ 空気入りタイヤ
１２ ビード部
１４ サイドウォール部
１６ トレッド部
１８ 割り位置
３０ 外周モールド
３２ サイドモールド
３６ 段差
３８ リムガード
３８Ａ タイヤ幅方向外側端面
３８Ｂ タイヤ径方向外側端部
３８Ｃ タイヤ径方向内側端部
Ｌ 直線
Ｐ タイヤ最大幅位置
Ｒ タイヤ径方向
Ｔ 接地端
θ 傾斜角度

Claims (3)

1. ビードコアが夫々埋設された一対のビード部と、
   前記ビード部のタイヤ径方向外側に夫々連なるサイドウォール部と、
   両側の該サイドウォール部に連なるトレッド部と、
   タイヤ外面における、前記トレッド部を含む領域を成形するための外周モールドと、前記サイドウォール部を含む領域を成形するためのサイドモールドとの境界部に形成され、前記トレッド部側のタイヤ外面と前記サイドウォール部側のタイヤ外面とが段差をなす割り位置と、
   前記サイドウォール部のうち、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向内側に、タイヤ幅方向外側に突出して設けられ、正規リムに装着し、正規内圧を付与し、無負荷の状態において、タイヤ幅方向外側端面におけるタイヤ径方向外側端部とタイヤ径方向内側端部とを結んだ直線と、タイヤ径方向とがなす傾斜角度が、±１０°以内であるリムガードと、
   を有する空気入りタイヤ。
2. 前記段差の高さは、１．５ｍｍ以内とされた請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. ビードコアが夫々埋設された一対のビード部と、
   前記ビード部のタイヤ径方向外側に夫々連なるサイドウォール部と、
   両側の該サイドウォール部に連なるトレッド部と、
   タイヤ外面における、前記トレッド部を含む領域を成形するための外周モールドと、前記サイドウォール部を含む領域を成形するためのサイドモールドとの境界部に形成され、前記トレッド部側のタイヤ外面と前記サイドウォール部側のタイヤ外面とが連続して形成された割り位置と、
   前記サイドウォール部のうち、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向内側に、タイヤ幅方向外側に突出して設けられ、正規リムに装着し、正規内圧を付与し、無負荷の状態において、タイヤ幅方向外側端面におけるタイヤ径方向外側端部とタイヤ径方向内側端部とを結んだ直線と、タイヤ径方向とがなす傾斜角度が、±１０°以内であるリムガードと、
   を有する空気入りタイヤ。

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