JP2014172599A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トレッド踏面1に、その延在方向に亘ってタイヤ周方向に対して傾斜した方向に延在するとともに、溝幅W1が溝深さD1よりも小さい細溝10が形成され、細溝10は、少なくとも一端が陸部内で終端し、細溝10のタイヤ周方向に対向する溝壁面10cの少なくとも一方に、タイヤ周方向に延び、一方の端で前記細溝に連通し、他方の端で終端する、空気流入部11が形成されており、細溝10の最大深さD1と空気流入部11の最大深さD2が、1≦D1/D2≦15を満たすことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
従来、トレッド部の温度を低下させるため、トレッド部に溝を形成することで、発熱源となるトレッドゴムを除去するとともに、トレッド部の表面積を増加して放熱を高めるという方法が採用されてきた(例えば、特許文献1参照)。
また、トレッド部の放熱効果を高めるために、タイヤ幅方向に延びる細溝に対して、細溝の長手方向と交差する方向に延びる小溝を設け、細溝内を流れる空気の流れに乱れを生じさせる技術も知られている(例えば、特許文献2参照)。
それゆえ、本発明の目的は、陸部剛性を確保しつつ、トレッド部の放熱効果を向上させた空気入りタイヤを提供することにある。
図1(a)は、本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示した展開図である。トレッド踏面1には、タイヤ赤道面CL上に、タイヤ周方向に沿って延びる中央周方向溝2と、中央周方向溝2を挟んでタイヤ周方向に沿って延びる1対の中間周方向溝3と、これらの中間周方向溝3のタイヤ幅方向外側にタイヤ周方向に沿って延びる1対の側方周方向溝4と、タイヤ幅方向に沿って延びるとともに中間周方向溝3および側方周方向溝4に連通する中間幅方向溝5と、タイヤ幅方向に沿って延びるとともに側方周方向溝4に連通しトレッド踏面端TEに延びる側方幅方向溝6と、が形成されている。
中央周方向溝2と中間周方向溝3によって、タイヤ赤道面CLを挟む一対のリブ状中央陸部7が形成されている。中間周方向溝3と側方周方向溝4と中間幅方向溝5とによって、ブロック状中間陸部8が形成されている。側方周方向溝4と側方幅方向溝6とによって、ブロック状側方陸部9が形成されている。なお、図示するトレッドパターンは一例であり、本発明は、リブ基調パターンおよびブロック基調パターン、その他任意のトレッドパターンにも適用可能である。中間幅方向溝5および側方幅方向溝6は、タイヤ幅方向に対して傾斜してもよいし、その溝幅が一定ではなく変化してもよい。また、側方幅方向溝6は、トレッド踏面端TEに連通していなくてもよい。
また、細溝10のタイヤ周方向に対向する溝壁面10cの一方に、トレッド踏面1に開口する空気流入部11が形成されている。細溝10の最大深さD1と空気流入部11の最大深さD2が、1≦D1/D2≦15を満たしている。空気流入部11は、トレッド踏面1と溝壁面10cで形成される角部12を、細溝10の長手方向の少なくとも一部で切り欠くことにより形成されている。
また、図示する空気流入部11の位置および形状は、一例であり、本発明の空気流入部11は、細溝10のタイヤ周方向に対向する溝壁面10cの少なくとも一方に形成されていればよく、その限りにおいて、細溝10の溝壁面10cに対して、任意の位置に任意の形状で配置することができる。空気流入部11のトレッド踏面におけるトレッド展開図の平面形状としては、一組の対辺が細溝10の溝壁面10cと平行で、もう一組の対辺がタイヤ周方向に平行な平行四辺形の他、一組の対辺が細溝10の溝壁面10cと平行で、もう一組の対辺がタイヤ周方向に対して傾斜した平行四辺形とすることもできる。また、空気流入部11は、トレッド踏面から見た場合の平面形状が、台形、半円形、三角形等であってもよい。
タイヤが転動すると、タイヤの周囲にはタイヤの回転方向とは反対方向に風(空気)が流れる。この風を、トレッド踏面1に形成した溝に取り込むことにより、トレッド部が放熱され、トレッド部の温度が低下する。トレッド踏面1に幅広の溝を形成すると、溝内に風を取り込むことはできるが、陸部剛性が低下して、摩耗性能や操縦安定性能が悪化する。一方、陸部剛性が低下しない程度の幅狭の溝を形成しただけであると、溝内に風を取り込むことができない。すなわち、風の大部分は、トレッド踏面1に形成された細溝10内には取り込まれず、風の一部のみが細溝10内に取り込まれる。しかし、細溝10内に取り込まれた風も、細溝10の溝底まで到達することはなく、細溝10の浅い部分を通過して細溝10から流出されてしまう。それゆえ、トレッド部の温度を低下させる効果は低い。
そこで、細溝10の風上側の溝壁面10cに空気流入部11を形成することにより、すなわち、空気流入部11を形成した溝壁面10c側が風上側となるようにタイヤを車両に装着して使用することにより、風の大部分を細溝10内に取り込むとともに、細溝10内に取り込んだ風を溝底付近まで到達させることができる。なお、細溝10内に取り込まれた風は、風下側の端部から流出する。また、細溝10は、一端10aがリブ状中央陸部7内で終端しているため、例えば両端が中央周方向溝2(と中間周方向溝3)に開口している場合と比較して陸部剛性を高く維持することができる。
また、細溝10の長手方向全体にわたる長さの空気流入部11を設けると、細溝10の長手方向全体にわたって均一な風量の風が取り込まれてしまい、この取り込まれた風が細溝10内を流れ難くなり、また細溝10から流出することが妨げられる虞がある。細溝10の両端が溝に開口せずに陸部内で終端している場合、この問題が顕著になる。それゆえ、空気流入部11は、細溝10の長手方向の一部に設けることが好ましい。具体的には、空気流入部11の長さ(細溝10の長手方向に沿った長さ)L2は、5mm以上、細溝10の長手方向の長さL1の1/2以下であることが好ましい。
図2(a)は、本発明における細溝および空気流入部の変形例として、トレッド踏面に形成されたリブ状陸部27に配置された、細溝20b〜20e、および空気流入部21b〜21eを示したものであり、図2(b)は図2(a)のB−B´断面図、図2(c)は図2(a)のC−C´断面図、図2(d)は図2(a)のD−D´断面図、図2(e)は図2(a)のE−E´断面図をそれぞれ示したものである。リブ状陸部27は、タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝23に挟まれ、リブ状陸部27の幅方向中心線と、タイヤ赤道面CLが一致している。また、空気流入部21b〜21eは、(溝壁面に開口する溝壁開口端11aにおける)細溝20b〜20eの長手方向に沿った中心Mが、リブ状陸部27の幅方向中心線上に位置するよう形成されている。図2(b)〜(e)は、矢印によって、細溝20b〜20e内の空気の流れを模式的に表している。
図2(a)に示す細溝20bはタイヤ幅方向に沿って延在し、細溝20c、20d、20eは、タイヤ幅方向に対して傾斜している。また、細溝20b、20cは、両端がリブ状陸部27内で終端している。図示のように、細溝20dは風上側の一端が周方向溝23に開口し、細溝20eは、風下側の一端が周方向溝23に開口し、それぞれ他端がリブ状陸部27内で終端している。
図2(c)において、空気流入部21cから細溝20cに流入した空気は図示のように風下側に曲がりながら溝底に向かって流れるため、空気流入部21cの真下よりも風下側に寄った位置が放熱効果最大領域となる。このような場合には、冷却したい部分のタイヤ幅方向位置よりも風上側に空気流入部21cを設けることが好ましい。
図2(d)の細溝20dにおいては、図2(c)に示す細溝20cと同様に、空気流入部21dの真下よりも風下側に寄った位置が放熱効果最大領域となるが、空気流入部21dから流入した空気と周方向溝23から流入した空気とが衝突することにより、空気が停滞し、放熱効果が得られ難い放熱効果悪化領域が形成される。このような場合には、冷却したい部分のタイヤ幅方向位置よりも風上側に空気流入部21dを設けることが好ましく、放熱効果悪化領域が形成され難くするために、できる限り風上側(すなわち開口側)に空気流入部21dを設けることが好ましい。また、空気流入部11を形成する場合には、周方向溝23から空気が流入しないようにすることが好ましく、例えば、周方向溝23自体の幅を狭くすることや、風下側に開口部を配置すること、細溝をトレッド踏面端に連通させないことが好ましい。
図2(e)の細溝20eにおいては、図2(d)に示す細溝20dと同様に、空気流入部21eの真下よりも風下側に寄った位置が放熱効果最大領域となるが、風下側で開口しているために周方向溝23から空気が流入し難く、図2(d)に示す放熱悪化領域は形成されない。このような場合には、冷却したい部分のタイヤ幅方向位置よりも風上側に空気流入部21eを設けることが好ましい。
以上のような細溝内の空気の流れを考慮して、放熱効果最大領域が放熱を必要とする位置に形成されるように、細溝に対して空気流入部を配置することが望ましい。細溝、空気流入部の位置、形状等が図2以外の場合でも、上記と同様の考察により、最も効果的な空気流入部の位置を推定することができる。
図1(a)に示すトレッドパターンを有する超大型ORR(オフ・ザ・ロード・ラジアル)タイヤにおいて、深さの異なる細溝10および空気流入部11を形成して、放熱効果の違いを調べた。実施例1〜4及び比較例1、2のタイヤの細溝10および空気流入部11の最大深さ寸法D1、D2は、表1に示す通りである。なお、細溝10の長手方向はタイヤ周方向に対して90°傾斜しているものとし、細溝10の長手方向の長さL1は1000mm、細溝10の溝幅W1は20mm、空気流入部11の長さL2は50mm、空気流入部11の幅W2は50mmである。
さらに、本発明の空気入りタイヤにあっては、空気流入部の細溝の長手方向に沿った長さL2は、細溝の長さL1の1/2以下であることが好ましい。
さらに、本発明の空気入りタイヤにあっては、細溝の最大深さD1と空気流入部の最大深さD2が、5≦D1/D2≦10を満たすことが好ましい。
Claims (5)
- トレッド踏面に、タイヤ周方向に対して傾斜した方向に延在するとともに、溝幅が溝深さよりも小さい細溝が形成され、
前記細溝は、少なくとも一端が陸部内で終端し、
前記細溝のタイヤ周方向に対向する溝壁面の少なくとも一方に、トレッド踏面に開口する空気流入部が形成されており、
前記細溝の最大深さD1と前記空気流入部の最大深さD2が、
1≦D1/D2≦15
を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記空気流入部の深さが、前記細溝の溝壁面に開口する溝壁開口端で最大となる、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記空気流入部の深さが、前記溝壁開口端に向かって漸増してなる、請求項2に記載の空気入りタイヤ。
- 前記空気流入部が、前記細溝のタイヤ周方向に対向する溝壁面の両方に形成されている、請求項1〜3の何れか一項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記細溝の一方の溝壁面に形成されている前記空気流入部の、前記溝壁面に開口する溝壁開口端における前記細溝の長手方向に沿った中心と、前記細溝の他方の溝壁面に形成されている前記空気流入部の、溝壁開口端における前記細溝の長手方向に沿った中心とは、前記細溝の長手方向に間隔があいている、請求項4に記載の空気入りタイヤ。
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