JP2013216119A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】標章の視認性を向上させつつ転がり抵抗を低減する。
【解決手段】サイドウォール部３の外面３ａには、タイヤ放射方向に対して４５°以下の傾斜角θ１ａで配された複数の小溝１０からなるセレーション９が形成された空気入りタイヤ１である。前記小溝１０は、該小溝１０のタイヤ半径方向の最外点１０ｇと最内点１０ｎとの間で溝深さが変化し、かつ最も溝深さが大きくなる最深点１０ａを有する。正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において、前記最深点１０ａは、タイヤ最大幅位置ｍとタイヤ半径方向の最外端１ｔとの間のタイヤ半径方向の距離Ｈａの０．２〜０．４倍の距離を前記タイヤ最大幅位置ｍからタイヤ半径方向外側に隔てた領域Ｓに形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、標章の視認性を向上させつつ転がり抵抗を低減させた空気入りタイヤに関する。

図６に示されるように、タイヤｔのサイドウォール部ｓの外面ｓａには、文字、数字、図形などからなる標章ｈの視認性を高めるために、及び／又は所謂バルジ、デントと呼ばれる凹凸状の外観不良（図示せず）を目立たなくさせるために、小溝ｋを周方向に並設したセレーションｃが設けられている。

セレーションの光のコントラストをさらに明瞭にして、標章の視認性を向上させるために、小溝の長手方向に亘って該小溝の溝深さを大きくすることが考えられる。しかしながら、この方法では、セレーションの剛性が小さくなり、小溝の溝底でクラックが発生し易くなる。また、溝深さの大きい小溝が設けられると、荷重による撓みによるゴムの発熱が大きくなり、転がり抵抗が悪化するという問題があった。関連する技術として次のものがある。

特開２００３−１５９９１２号公報 特開２００７−１７８２９号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、サイドウォール部の外面に設けられたセレーションを構成する小溝の溝深さを変化させるとともに、該小溝の溝深さが最も大きくなる最深点の配設位置を規定することを基本として、標章の視認性を向上させつつ転がり抵抗を低減した空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびるサイドウォール部とを有する空気入りタイヤであって、前記サイドウォール部の外面には、タイヤ放射方向に対して４５°以下の傾斜角で配された複数の小溝からなるセレーションが形成され、前記小溝は、該小溝のタイヤ半径方向の最外点と最内点との間で溝深さが変化し、かつ溝深さが最も大きくなる最深点を有し、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において、前記最深点は、タイヤ最大幅位置とタイヤ半径方向の最外端との間のタイヤ半径方向の距離Ｈａの０．２〜０．４倍の距離を前記タイヤ最大幅位置からタイヤ半径方向外側に隔てた領域に形成されることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記小溝は、タイヤ放射方向に対する最大傾斜角と、最小傾斜角との角度差が２０°以下で直線状又は円弧状にのびる請求項１記載の空気入りタイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記小溝は、前記最深点での溝深さが、前記小溝の平均溝深さの１．５〜２．５倍である請求項１又は２記載の空気入りタイヤである。

また請求項４記載の発明は、前記トレッド部から前記サイドウォール部をへてビード部に至るトロイド状のカーカスが配され、前記正規状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記最深点からタイヤ半径方向内外に５mm以内の領域で、前記小溝の溝底と前記カーカスとの間の厚さが最小となる請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤである。

また請求項５記載の発明は、前記最深点よりタイヤ半径方向外側かつ前記トレッド部の接地端よりもタイヤ軸方向外側のバットレス領域には、タイヤ周方向に連続する溝が設けられていない請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤである。

また請求項６記載の発明は、前記セレーションは、前記小溝がタイヤ周方向に連続して隔設されることにより形成される請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤである。

本発明の空気入りタイヤのサイドウォール部の外面には、タイヤ放射方向に対して４５°以下の傾斜角で配された複数の小溝からなるセレーションが形成される。このような角度で配された小溝は、セレーションのタイヤ半径方向の剛性を大きく確保するため、サイドウォール部の撓みを抑制し、ひいてはタイヤの転がり抵抗を小さく維持する。

また、前記小溝は、タイヤ半径方向の最外点と最内点との間で溝深さが変化し、かつ最も溝深さが大きくなる最深点を有する。即ち、小溝には、前記最深点と、該最深点よりも溝深さの小さい小深さ部とが形成されるため、セレーションの光のコントラストが明瞭となり、標章の視認性が向上する。また、小溝は、最深点の溝の開閉により、荷重による撓みを吸収するため、この最深点よりもタイヤ半径方向外方への撓みの伝達が抑制される。

さらに、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において、前記最深点は、タイヤ最大幅位置とタイヤ半径方向の最外端との間のタイヤ半径方向の距離Ｈａの０．２〜０．４倍の距離を前記タイヤ最大幅位置からタイヤ半径方向外側に隔てた領域に形成される。即ち、最深点がトレッド部から大きく離れた領域に配されることにより、ゴム容積の大きいトレッド部等に配されるゴムの撓みが抑制され、該ゴムの発熱が抑えられるため、転がり抵抗が維持される。また、前記最深点は、大きな荷重が作用するタイヤ最大幅位置からも離間して配置されるため、小溝の溝底でのクラックの発生を抑制し、転がり抵抗を小さく維持する。従って、本発明の空気入りタイヤは、標章の視認性を向上させつつ転がり抵抗を低減させる。

本発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの右半分のタイヤ子午線断面図である。 図１のタイヤの側面図である。 （ａ）は、図２のセレーションの拡大図、（ｂ）は、他の実施形態のセレーションの側面図である。 図１のサイドウォール部の拡大図である。 （ａ）は、本実施形態の小溝の長手方向と直角な断面図、（ｂ）及び（ｃ）は、他の実施形態の小溝の長手方向と直角な断面図である。 従来のセレーションを説明するタイヤの斜視図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という場合がある。）１は、例えば、乗用車用のタイヤであって、トレッド部２と、そのタイヤ軸方向両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３のタイヤ半径方向内方に設けられるビード部４とを具える。なお、本発明は、乗用車用のタイヤに限定されるものではなく、重荷重用タイヤなどにも用いられる。

また、図１は、本実施形態のタイヤ１が正規リム（図示せず）にリム組されかつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態を示している。特に言及されていない場合、タイヤの各部の寸法は、この正規状態での値である。

前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば"標準リム"、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" とする。

また、前記「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば"最高空気圧"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とするが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。

本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４に至るトロイド状のカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるベルト層７と、前記カーカス６のタイヤ軸方向外側に配されかつサイドウォール部３をタイヤ半径方向内外にのびるサイドウォールゴム１２と、前記サイドウォールゴム１２のタイヤ半径方向内方に配されかつ正規リムと接触するビード外面を形成するクリンチゴム１３と、前記ベルト層７の外側に配されかつ路面と接地するトレッド面２Ａを具えるトレッドゴム１４と、該トレッドゴム１４のタイヤ軸方向外側に配された断面略三角形状のウイングゴム１５とを含んで構成される。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７５〜９０゜の角度で配列した１枚以上、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。前記カーカスプライ６Ａは、例えばビードコア５、５間を跨るトロイド状の本体部６ａと、その両側に連なりビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に向けて折り返された一対の折返し部６ｂとを有する。またカーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外側にのびるビードエーペックスゴム８が配されている。

また、前記ベルト層７は、金属コードをタイヤ周方向に対して例えば１５〜４０°の角度で配列した２枚以上、本実施形態ではタイヤ半径方向内外の２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを重ねて構成される。なお、ベルト層７のタイヤ半径方向外側に、タイヤ周方向にのびるコードを有したバンドプライからなるバンド層（図示省略）を設けることもできる。

図２、図３（ａ）及び図５（ａ）に示されるように、前記サイドウォール部３の外面３ａには、タイヤ放射方向に対して４５°以下の角度θ１ａで配された複数の小溝１０からなるセレーション９が形成される。このような角度θ１ａで配された小溝１０は、セレーション９のタイヤ半径方向の剛性を大きく確保するため、サイドウォール部３の撓みを抑制し、ひいてはタイヤ１の転がり抵抗を小さく維持する。上述の作用と標章の視認性とをバランスよく向上するため、角度θ１ａは、好ましくは３０°以下が望ましく、また１０°以上が望ましい。なお、前記角度θ１ａは、小溝１０のタイヤ半径方向の最外点１０ｇと最内点１０ｎとの中点１０ｃ上における放射方向の角度である。

本実施形態のセレーション９は、小溝１０がタイヤ周方向に連続して隔設されることにより、タイヤ全周に亘ってのびる環状をなす。このようなセレーション９は、標章の視認性を確保する他、所謂バルジ、デントと呼ばれるタイヤ成形時に生じる凹凸状の外観不良を目立たなくさせるのに効果的である。なお、セレーション９は、タイヤ一周のうちの一部分、或いは複数部分に配される円弧状（図示省略）であってもよいのはいうまでもない。

また、図４に良く示されるように、小溝１０は、前記最外点１０ｇと最内点１０ｎとの間で溝深さが変化し、かつ最も溝深さが大きくなる最深点１０ａを有する。即ち、本実施形態の小溝１０には、前記最深点１０ａと、該最深点１０ａよりも溝深さの小さい小深さ部１０ｂとが形成される。これにより、最深点１０ａに進入した光は、該最深点１０ａの溝壁で反射を繰り返し、大部分がこの溝壁に吸収される。他方、小深さ部１０ｂでは、最深点１０ａほどは光が吸収されない。従って、セレーション９の光のコントラストが明瞭となり、標章の視認性が向上する。また、このような最深点１０ａは、荷重による撓みを、該最深点１０ａの溝の開閉により吸収するため、この最深点１０ａよりもタイヤ半径方向外方への撓みの伝達が抑制される。

前記最深点１０ａは、タイヤ最大幅位置ｍとタイヤ半径方向の最外端１ｔ（図１に示す）との間のタイヤ半径方向の距離Ｈａの０．２〜０．４倍の距離を前記タイヤ最大幅位置ｍからタイヤ半径方向外側に隔てた領域Ｓに形成される必要がある。即ち、図１に良く示されるように、トレッドゴム１４及びウイングゴム１５が配されるトレッド領域は、タイヤ最大幅位置ｍ近傍の領域よりもゴム容積が大きい。このため、小溝１０の最深点１０ａが距離Ｈａの０．４倍を超える位置に設けられると、ゴム容積の大きい領域に最深点１０ａが近接し、大きなゴムの撓みによる大きなゴム発熱が生じ、タイヤの転がり抵抗が悪化する。他方、最深点１０ａが距離Ｈａの０．２倍未満の位置に設けられると、該最深点１０ａが、大きな荷重が作用するタイヤ最大幅位置ｍに近接し、小溝１０の溝底１０ｓにおいてクラックが生じ易くなる。このため、前記領域Ｓは、好ましくは距離Ｈａの０．２５倍以上が望ましく、また好ましくは０．３５倍以下が望ましい。

なお、前記タイヤ最大幅位置ｍは、前記正規状態において、カーカスプライ６Ａの本体部６ａが最もタイヤ軸方向外側に張り出すタイヤ半径方向の位置として定められる。また、タイヤ半径方向の最外端１ｔとは、通常、タイヤ赤道Ｃとトレッド面２Ａとの交点であるが、タイヤ赤道Ｃ上にタイヤ周方向に連続する縦溝が形成される場合は、縦溝の両端からトレッド面２Ａを滑らかにタイヤ赤道Ｃ側に延長した仮想面２Ｂとタイヤ赤道Ｃとの交点Ｋとする。

本実施形態の小溝１０は、最外点１０ｇ及び最内点１０ｎから最深点１０ａに向い溝深さが漸増する。これにより、セレーション９の剛性が高く維持され、小溝１０内におけるクラックの発生がさらに抑制され、転がり抵抗の増加が一層抑制される。

また、最深点１０ａでの溝深さＤｍは、小溝１０の平均溝深さＤａの１．５〜２．５倍であるのが望ましい。即ち、前記溝深さＤｍが過度に大きくなると、セレーション９の剛性が低下して、転がり抵抗が悪化するおそれがある。逆に、溝深さＤｍが小さくなると、最深点１０ａを設けた効果、即ち、標章の視認性の向上と転がり抵抗の低減とが発揮されないおそれがある。このため、最深点１０ａでの溝深さＤｍは、小溝１０の長手方向の平均溝深さＤａの好ましくは１．７倍以上が望ましく、また好ましくは２．３倍以下が望ましい。

なお、平均溝深さＤａは、慣例によって決定されるが、標章の視認性の向上と転がり抵抗の低減とをバランスよく確保する観点より、好ましくは０．２mm以上、より好ましくは０．３mm以上が望ましく、また好ましくは０．６mm以下、より好ましくは０．５mm以下が望ましい。前記「平均溝深さＤａ」は、最外点１０ａ及び最内点１０ｎから最深点１０ａ側へ５mmの距離を除く小溝１０の溝深さの長手方向の平均とする。

図５（ａ）に示されるように、小溝１０の長手に対する直角方向の断面形状は、標章の視認性や生産性を考慮すると、略三角形状のものが望ましい。なお、小溝１０は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、図５（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、断面形状が正弦波状のものや、台形状のものでもよい。

図３（ａ）に示されるように、小溝１０は、タイヤ放射方向に対する最大傾斜角θ１ｂと、最小傾斜角θ１ｃとの角度差θ１ｂ−θ１ｃが２０°以下で直線状にのびるのが望ましい。このように前記角度差θ１ｂ−θ１ｃを確保することにより、セレーション９の光のコントラストがさらに大きくなるとともに、タイヤ周方向の強度が大きく確保され、小溝１０内のクラックが抑制される。なお、本実施形態のように直線状で形成された小溝１０では、最大傾斜角θ１ｂは、前記最内点１０ｎ上に形成され、最小傾斜角θ１ｃは、最外点１０ｇ上に形成される。

なお、図３（ｂ）に示されるように、小溝１０は、前記角度差θ１ｂ−θ１ｃが２０°以下であれば、円弧状にのびるものでも構わない。この実施形態の小溝１０は、タイヤ半径方向外方に凸となる円弧状であるが、これに限定されるものではなく、例えば、タイヤ半径方向内方に凸となる円弧状でもよく、またこれらの円弧を組み合わせた形状でも構わない。

また、最深点１０ａよりタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の接地端Ｔｅからタイヤ軸方向外側のバットレス領域Ｂｒにタイヤ周方向に連続する溝が設けられると、該溝を起点として大きな撓みが発生するため、バットレス領域Ｂｒが発熱し、転がり抵抗が悪化する。このため、前記バットレス領域Ｂｒには、タイヤ周方向に連続する溝が設けられないのが望ましい。

なお、前記「接地端Ｔｅ」とは、前記正規状態のタイヤに正規荷重を負荷して平面に接地させたときの接地面のタイヤ軸方向の最外端を意味する。また、前記「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"である。

また、小溝１０のタイヤ周方向の角度ピッチＰは、標章の視認性とセレーション９の剛性とをバランスよく確保する観点より、好ましくは０．１〜０．３°が望ましい。

また、最深点１０ａからタイヤ半径方向の内外に５mmの領域Ｒには、小溝１０の溝底１０ｓと前記カーカス６の本体部６ａとの間の厚さが最小となる薄肉部１１が形成されるのが望ましい。これにより、荷重による最深点１０ａでの溝の開閉が生じても、この領域のゴム容積が小さいため、ゴムの発熱が抑えられ、転がり抵抗の増加を抑えることができる。

上述の作用をより効果的に発揮させるため、小溝１０のタイヤ半径方向の長さＬは、好ましくは、前記距離Ｈａの４０％以上、さらに好ましくは４５％以上が望ましく、また好ましくは７０％以下、より好ましくは６５％以下が望ましい。

以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施しうるのはいうまでもない。

図１の基本構造及び図２に示すセレーションを有する下記サイズのタイヤが、表１の仕様に基づいて試作され、下記条件にてリムに組み付けられた。そして、これらのタイヤについて標章視認性及び転がり抵抗のテストがされた。なお、比較例１の小溝は、最深点を有するものではなく深さが一定である。
タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５
内圧：２３０ｋＰａ
リム：１５×６Ｊ

＜標章の視認性＞
テスター５名の目視によって各試供タイヤの標章の視認性が評価された。結果は、比較例１を１００とする評点で表示され、数値が大きいほど良好である。

＜転がり抵抗＞
転がり抵抗試験機のドラム上を、下記の条件で各試供タイヤを走行させ、このときの転がり抵抗が測定された。結果は、比較例１の逆数を１００とする指数で表示され、数値が大きいほど良好である。
ドラムの直径：１．７ｍ
荷重：４．２ｋＮ
速度：６０km／ｈ
テストの結果を表１に示す。

表１に示されるように、実施例は、比較例よりも視認性及び転がり抵抗がバランスよく良く向上していることが理解できる。また、タイヤサイズや標章の異なるタイヤを用いて、さらにテストを行ったが、表１と同様の結果であった。

１ 空気入りタイヤ
１ｔ 最外端
３ サイドウォール部
３ａ サイドウォール部の外面
９ セレーション
１０ 小溝
１０ａ 最深点
１０ｇ 最外点
１０ｎ 最内点
ｍ タイヤ最大幅位置
Ｓ 領域

Claims (6)

1. トレッド部と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびるサイドウォール部とを有する空気入りタイヤであって、
   前記サイドウォール部の外面には、タイヤ放射方向に対して４５°以下の傾斜角で配された複数の小溝からなるセレーションが形成され、
   前記小溝は、該小溝のタイヤ半径方向の最外点と最内点との間で溝深さが変化し、かつ溝深さが最も大きくなる最深点を有し、
   正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において、
   前記最深点は、タイヤ最大幅位置とタイヤ半径方向の最外端との間のタイヤ半径方向の距離Ｈａの０．２〜０．４倍の距離を前記タイヤ最大幅位置からタイヤ半径方向外側に隔てた領域に形成されることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記小溝は、タイヤ放射方向に対する最大傾斜角と、最小傾斜角との角度差が２０°以下で直線状又は円弧状にのびる請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記小溝は、前記最深点での溝深さが、前記小溝の平均溝深さの１．５〜２．５倍である請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記トレッド部から前記サイドウォール部をへてビード部に至るトロイド状のカーカスが配され、
   前記正規状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、
   前記最深点からタイヤ半径方向内外に５mm以内の領域で、前記小溝の溝底と前記カーカスとの間の厚さが最小となる請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記最深点よりタイヤ半径方向外側かつ前記トレッド部の接地端よりもタイヤ軸方向外側のバットレス領域には、タイヤ周方向に連続する溝が設けられていない請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記セレーションは、前記小溝がタイヤ周方向に連続して隔設されることにより形成される請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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