JP2014156149A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】バットレス部に発生する周方向クラックの発生をより確実に抑制することが可能なタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤは、路面と接するトレッド部と、前記トレッドよりもタイヤ径方向内側に設けられるサイドウォール部と、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を備える。前記バットレス部には、タイヤ径方向に延びる細溝が、タイヤ周方向に所定間隔を設けて複数形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明はタイヤに関する。

従来、乗用自動車などの車両に装着されるタイヤでは、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おいて、タイヤ周方向に延びる周方向クラックが発生し易いことが知られている。

これは、タイヤが路面に接地した際、圧縮歪み及び引張歪みなどの歪みが、バットレス部に集中するとともに、歪みが付与された際に周方向クラックの起点となり易いトレッドゴムの端部が位置するためと考えられている。かかる周方向クラックは、タイヤの外観を損ねるだけでなく、タイヤ寿命を早める一つの要因となっており対策が望まれている。

このような問題を解決するため、バットレス部に発生する周方向クラックを抑制する様々な方法が用いられている。例えば、周方向クラックの起点となり易いトレッドゴムの端部の位置をサイドウォール部側に移動させる方法（例えば、特許文献１参照）などが知られている。このような方法を適用すれば、バットレス部における周方向クラックを抑制できる。

特開２００２−６７６１９号公報

しかしながら、上述した従来技術は、周方向クラックの抑制に対して一定の効果があるものの、バットレス部は依然として歪みの集中部分であることに変わりはないため、バットレス部には周方向クラックが発生しやすい。また、近年のタイヤ外観品質に対する要求の高まりを鑑みると、従来技術では周方向クラックの抑制が十分とは言えず、更なる対策が望まれている。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、バットレス部に発生する周方向クラックの発生をより確実に抑制することが可能なタイヤの提供を目的とする。

本発明の第１の特徴は、路面と接するトレッド部（トレッド部１０）と、前記トレッドよりもタイヤ径方向内側に設けられるサイドウォール部（サイドウォール部２０）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（バットレス部２５）とを備えるタイヤ（空気入りタイヤ１）であって、前記バットレス部には、タイヤ径方向に延びる細溝（細溝１００）が、タイヤ周方向に所定間隔を設けて複数形成されていることを要旨とするものである。

本発明によれば、バットレス部に発生する周方向クラックの発生をより確実に抑制することが可能なタイヤの提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部分断斜視図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤ１のトレッド幅方向Ｔｗ及びタイヤ径方向Ｔｄにおける断面図である。 図３は、空気入りタイヤ１のトレッド幅方向Ｔｗに沿って見た側面視におけるバットレス部２５の拡大図である。 図４は、空気入りタイヤ１を成型するモールドと空気入りタイヤ１とのトレッド幅方向Ｔｗ及びタイヤ径方向Ｔｄ断面図である。 図５は、第２実施形態に係る空気入りタイヤをトレッド幅方向Ｔｗに沿って見た側面視におけるバットレス部２５の拡大図である。 図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明の他の実施形態に係る細溝の形状を示す図である。

次に、本発明に係るタイヤ（空気入りタイヤ）の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。

（１）空気入りタイヤの概略構成
図１は、空気入りタイヤ１の一部分断斜視図である。図２は、空気入りタイヤ１のトレッド幅方向Ｔｗ及びタイヤ径方向Ｔｄにおける断面図である。図１乃至２に示すように、空気入りタイヤ１は、路面と接するトレッド部１０と、トレッド部１０よりもタイヤ径方向Ｔｄ内側に設けられるサイドウォール部２０と、トレッド部１０とサイドウォール部２０との間に設けられるバットレス部２５と、サイドウォール部２０のタイヤ径方向Ｔｄ内側に設けられるビード部３０とを備える。なお、空気入りタイヤ１には、空気に代えて、窒素ガスなどの不活性ガスを充填してもよい。

トレッド部１０は、複数の幅方向溝８０と、複数の陸部９０とを備える。タイヤ周方向に延びる周方向溝なども設けられていてもよいが、本実施形態では、説明を省略する。

トレッド部１０のトレッド幅方向Ｔｗの端部は、正規リム６０（図１において不図示）に組み付けられた状態の空気入りタイヤ１が路面に接するトレッド幅方向Ｔｗ外側の端部である。なお、空気入りタイヤ１が正規リム（リムホイール）６０に組み付けられた状態とは、ビード部３０がリムフランジ６１を有する正規リム６０に組み付けられた状態を示す。換言すれば、空気入りタイヤ１が規格に規定された標準リムに、規格に規定された最大荷重に対応する空気圧で組み付けられた状態を意味する。

ここで、規格とは、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（２０１０年度版、日本自動車タイヤ協会規格）を示す。なお、使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格などが適用される場合は各々の規格に準ずる。

また、図１乃至２に示すように、空気入りタイヤ１は、空気入りタイヤ１の骨格を形成するカーカス４０と、トレッド部１０においてカーカス４０のタイヤ径方向Ｔｄ外側に配設されるベルト層５０とを有する。

カーカス４０は、カーカスコードと、カーカスコードを覆うゴムからなる層とにより構成される。カーカス４０は、トレッド部１０からバットレス部２５とサイドウォール部２０とを経て、ビード部３０のビードコアに係留するとともに、トレッド幅方向Ｔｗ内側から外側に折り返すように配置されている。

ベルト層５０は、スチールコードにゴム成分が含浸されることによって構成される。また、ベルト層５０は、複数の層により構成され、それぞれの層は、タイヤ径方向Ｔｄに沿って積層している。例えば、本実施形態に係るベルト層５０は、２層のスチールベルト層５０ａ乃至５０ｂと、スパイラルベルト層５０ｃと、補強層５０ｄとを有している。なお、空気入りタイヤ１は、タイヤ赤道線ＣＬを基準に線対称の構造であるため、図１乃至２においては、片側のみ示している。

また、バットレス部２５には、タイヤ径方向Ｔｄに延びる細溝１００が、タイヤ周方向Ｔｃに所定間隔Ｐを設けて複数形成されている。

細溝１００の少なくとも一部は、正規内圧を充填し、正規荷重を負荷した正規荷重状態におけるタイヤ径方向Ｔｄのタイヤ高さをＨとした場合、トレッド面１０ａを基点として、タイヤ高さＨの１０％から４０％の範囲Ｈａに形成されている。なお、本実施形態において、タイヤ高さＨは、図２に示すように、空気入りタイヤ１が正規リム６０に組み付けられた正規荷重状態において、タイヤ径方向Ｔｄ内側の下端から、トレッド部１０のトレッド面１０ａまでのタイヤ径方向Ｔｄにおける長さとしている。

このように、細溝１００を形成した理由は、次の理由による。すなわち、トレッド面１０ａを基点として、タイヤ高さＨの１０％から４０％の範囲Ｈａは、空気入りタイヤ１が接地した際に付与される歪みによって、周方向クラックが発生しやすい部分であるためである。なお、周方向クラックの発生する位置は、空気入りタイヤの種類によって異なる場合があるため、空気入りタイヤの種類に応じて調整してもよい。

（２）細溝１００の構成
次に、バットレス部２５に形成される細溝１００の構成について詳細に説明する。図３は、空気入りタイヤ１のトレッド幅方向Ｔｗに沿って見た側面視におけるバットレス部２５の拡大図である。

図３に示すように、細溝１００は、タイヤ径方向Ｔｄに沿って直線状に延びる。細溝１００の幅Ｗは、２ｍｍであることが好ましい。細溝１００の幅が２ｍｍよりも小さいと、バットレス部２５に付与される歪みを軽減する効果が低くなり、細溝１００の幅が２ｍｍよりも大きいと、周方向クラックの起点になりやすくなるためである。

また、細溝１００の深さは、１ｍｍであることが好ましい。細溝１００の深さが１ｍｍよりも小さいと、バットレス部２５に付与される歪みを軽減する効果が低くなり、細溝１００の深さが１ｍｍよりも大きいと、周方向クラックが細溝１００に達した際にタイヤの内部に向かって進展する恐れがあるからである。

また、細溝１００のタイヤ径方向Ｔｄにおける長さＬ（径方向投影長さＬ）は、タイヤ高さＨの１０％であることが好ましい。細溝１００の長さＬがタイヤ高さＨの１０％よりも小さいと、バットレス部２５に付与される歪みを軽減する効果が低くなり、１０％よりも大きいと、周方向クラックの起点になりやすくなるためである。

また、細溝１００は、陸部９０のタイヤ周方向Ｔｃにおける両端部（端部９０ａ及び端部９０ｂ）の範囲内に、少なくとも１つ以上形成されることが好ましい。換言すれば、細溝１００のタイヤ周方向Ｔｃにおける間隔Ｐは、陸部９０のタイヤ周方向Ｔｃにおける両端部の間隔ＢＰよりも小さいことが好ましい。これは、次の理由による。陸部９０のタイヤ径方向Ｔｄ内側の部分は、トレッド部１０が接地した際に、歪みが増大する部分である。すなわち、周方向クラックが発生しやすい部分である。このように、陸部９０のタイヤ周方向Ｔｃにおける両端部の範囲内に細溝１００を形成することによって、バットレス部２５に発生する歪みをより確実に軽減させて、周方向クラックの発生を抑制することができる。

（３）作用・効果
空気入りタイヤ１によれば、バットレス部２５には、タイヤ径方向Ｔｄに延びる細溝１００が、タイヤ周方向Ｔｃに所定間隔Ｐを設けて複数形成されている。したがって、トレッド部１０が接地した際に、バットレス部２５に歪み（圧縮歪みと引張歪みを含む）が付与されても、細溝１００が縮小又は拡張することによって、当該歪みが分散される。

かかる空気入りタイヤ１によれば、バットレス部２５に歪みが付与される場合であっても、細溝１００によって歪みの集中を軽減するため、当該歪みに起因する周方向クラックの発生を抑制することが可能になる。

また、細溝１００は、タイヤ径方向Ｔｄに沿って延びるように形成されているため、隣接する２つの細溝１００間において周方向クラックが発生した場合であっても、細溝１００によって、周方向クラックのタイヤ周方向Ｔｃに進展することを抑制できる。すなわち、本実施形態に係る空気入りタイヤ１によれば、周方向クラックの発生と進展との両方を抑制することが可能になる。

このように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１によれば、バットレス部２５に発生する周方向クラックの発生をより確実に抑制することが可能になる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。ここで、一般的に、バットレス部２５は、タイヤ製造時において、トレッド部１０を成形するトレッドモールドの一部と、サイドウォール部２０を成形するサイドモールドの一部とによって形成される部分である。

よって、バットレス部２５には、トレッドモールドとサイドモールドとの境界によって形成されるモールド割り部が位置する場合がある。このような場合、トレッドモールドの一部とサイドモールドの一部とによって細溝１００が形成されると、細溝１００がモールド割り部にまたがって形成されることになるため、モールド割り部において、欠けなどが発生し、タイヤ品質の低下を引き起こし得る。本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、かかる点を考慮して、細溝１００が形成されている。

以下に、図面を参照して本実施形態に係る空気入りタイヤについて説明する。図４は、空気入りタイヤ１を成型するモールドと空気入りタイヤ１とのトレッド幅方向Ｔｗ及びタイヤ径方向Ｔｄ断面図である。図５は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１をトレッド幅方向Ｔｗに沿って見た側面視におけるバットレス部２５の拡大図である。

図４に示すように、トレッド部１０のトレッド面１０ａは、トレッドモールド２１０の内側面２１０ａによって成形される。また、サイドウォール部２０のサイド面２０ａは、サイドモールド２２０の内側面２２０ａによって成形される。

バットレス部２５は、トレッド部１０を成形するトレッドモールド２１０の一部と、サイドウォール部２０を成形するサイドモールド２２０の一部とによって形成される。具体的に、バットレス部２５の外側面２５ａは、トレッドモールド２１０の内側面２１０ａの一部と、サイドモールド２２０の内側面２２０ａの一部とによって成形される。すなわち、バットレス部２５には、トレッドモールド２１０とサイドモールド２２０との境界によって形成されるモールド割り部Ｍｄが位置する。

また、本実施形態に係るバットレス部では、図５に示すように、細溝１００として、モールド割り部Ｍｄよりもタイヤ径方向Ｔｄ内側に位置する内側細溝１００ａと、モールド割り部Ｍｄよりもタイヤ径方向Ｔｄ外側に位置する外側細溝１００ｂとが形成されている。

また、内側細溝１００ａのタイヤ周方向Ｔｃにおける位置と、外側細溝１００ｂのタイヤ周方向Ｔｃにおける位置とは、異なるように配置されている。

本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、バットレス部２５において、モールド割り部Ｍｄを境に、内側細溝１００ａと外側細溝１００ｂとが形成されるとともに、内側細溝１００ａのタイヤ周方向Ｔｃにおける位置と、外側細溝１００ｂのタイヤ周方向Ｔｃにおける位置とは、異なるように配置されている。

このように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１によれば、バットレス部２５において、モールド割り部Ｍｄが位置する場合であっても、サイドモールド２２０によって内側細溝１００ａが形成され、トレッドモールド２１０によって外側細溝１００ｂが形成される。また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１によれば、内側細溝１００ａと外側細溝１００ｂとのそれぞれのタイヤ周方向Ｔｃの位置が異なるように形成されるので、成型後の空気入りタイヤの細溝１００において、欠けなどが発生することを抑制できる。

［比較評価］
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の従来例、比較例及び実施例に係る空気入りタイヤを用いて行った比較評価について説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。

（１）評価方法
複数種類の空気入りタイヤを用いて試験を行い、バットレス部における周方向クラックの発生を抑制する効果について評価をした。

従来例に係る空気入りタイヤは、バットレス部にタイヤ径方向Ｔｄに延びる細溝が設けられていない空気入りタイヤを使用した。

実施例１に係る空気入りタイヤは、本発明に係る空気入りタイヤを使用した。すなわち、実施例１に係る空気入りタイヤは、バットレス部にタイヤ径方向Ｔｄに延びる細溝が設けられている空気入りタイヤを使用した。具体的に、実施例１に係る空気入りタイヤは、バットレス部に図３に示す細溝を形成したものを用いた。

また、評価については、まず、全てのタイヤを、正規リムに組み、正規荷重、正規内圧にて車両に装着した。この時、従来例に係るタイヤと実施例１に係るタイヤとのいずれも、車両の前輪に装着した。

この後、車両を３万ｋｍ走行させ、バットレス部に発生した周方向クラックの長さを、周方向クラックの抑制性能として測定した。評価数値は、従来例のタイヤの測定結果を基準（１００）として、指標値によって示しており、数値が小さいほど周方向クラックの発生を抑制する効果が高いことを示す。なお、車両及び評価試験に関する条件は、以下に示すとおりである。

タイヤサイズ ： １９５／６５Ｒ１５
タイヤの種類 ： 乗用車用タイヤ
荷重 ： 成人２名乗車相当
車両距離 ： ３０，０００ｋｍ
（２）評価結果
各空気入りタイヤの評価結果について、表１を参照しながら説明する。

表１に示すとおり、実施例１に係る空気入りタイヤは、従来例に係る空気入りタイヤと比較して、バットレス部に発生する周方向クラックを抑制する効果が大きいことが証明された。

［その他の実施形態］
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、細溝１００の形状は、上述した実施形態のように、必ずしもタイヤ径方向Ｔｄに沿って直線状に延びなくてもよい。具体的に、図６（ａ）に示すように、細溝１００ｃは、タイヤ径方向Ｔｄに対して、角度θだけ傾斜するように延びてもよい。なお、角度θは、４５度以下であることが好ましい。４５度よりも大きいと、細溝１００ｃの周方向成分が大きくなりすぎて、周方向クラックを進展させる要因となりうるからである。

また、バットレス部２５に形成される細溝は、図６（ｂ）に示すような曲線状にタイヤ径方向Ｔｄに延びる細溝１００ｄでもよい。或いは図６（ｃ）に示すように、波状にタイヤ径方向Ｔｄに延びる細溝１００ｅとしてもよい。さらに、ジグザグ状にタイヤ径方向Ｔｄに延びる細溝としてもよい。

また、細溝のタイヤ径方向Ｔｄにおける端部の形状は、矩形状に限定されず、曲線状にしてもよいし、細溝の溝底の断面形状も、曲線状にしてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。さらに、上述した実施形態及び変形例は組み合わせることも可能である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

１…空気入りタイヤ、１０…トレッド部、１０ａ…トレッド面、２０…サイドウォール部、２０ａ…サイド面、２５…バットレス部、２５ａ…外側面、３０…ビード部、４０…カーカス、５０…ベルト層、６０…正規リム、６１…リムフランジ、８０…幅方向溝、９０…陸部、９０ａ…端部、９０ｂ…端部、１００…細溝、１００ａ…内側細溝、１００ｂ…外側細溝、１００ｃ…細溝、１００ｄ…細溝、１００ｅ…細溝、２１０…トレッドモールド、２１０ａ…内側面、２２０…サイドモールド、２２０ａ…内側面

Claims (5)

1. 路面と接するトレッド部と、前記トレッドよりもタイヤ径方向内側に設けられるサイドウォール部と、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を備えるタイヤであって、
   前記バットレス部には、タイヤ径方向に延びる細溝が、タイヤ周方向に所定間隔を設けて複数形成されている
   ことを特徴とするタイヤ。
2. 正規内圧を充填し、正規荷重を負荷した正規荷重状態におけるタイヤ径方向のタイヤ高さをＨとした場合、
   前記細溝の少なくとも一部は、トレッド面を基点として、タイヤ径方向のタイヤ高さＨの１０％から４０％の範囲に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記トレッド部には、トレッド幅方向に延びる複数の幅方向溝がタイヤ周方向に所定間隔を設けて形成されるとともに、前記複数の幅方向溝に区画されることによって陸部が形成されており、
   前記細溝は、前記陸部のタイヤ周方向における両端部の範囲内に、少なくとも１つ以上形成される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 前記バットレス部は、トレッド部を成形するトレッドモールドの一部と、サイドウォール部を成形するサイドモールドの一部とによって形成されており、
   前記バットレス部には、前記トレッドモールドと前記サイドモールドとの境界によって形成されるモールド割り部が位置し、
   前記細溝として、
   前記モールド割り部よりもタイヤ径方向内側に位置する内側細溝と、
   前記モールド割り部よりもタイヤ径方向外側に位置する外側細溝とが形成されており、
   前記内側細溝のタイヤ周方向における位置と、前記外側細溝のタイヤ周方向における位置とは、異なる
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のタイヤ。
5. 前記細溝は、曲線状又は波状にタイヤ径方向に延びる
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のタイヤ。

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