JP2015016864A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの耐久性を損なうことなく、転がり抵抗を低減させたタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ１は、一対のビード部３、該ビード部３からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部４、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部５を有する。また、サイドウォール部４に多数個のブロック１０を区画形成してなる。
【選択図】図２

Description

この発明は、一対のビード部、該ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部を有するタイヤに関するものであり、かかるタイヤの耐久性を低下させることなく、転がり抵抗の低減を図るものである。

空気入りタイヤは、相当の重量を支える必要があり、タイヤ負荷転動時には、サイドウォール部が繰り返し変形することとなる。このとき、サイドウォール部を構成するゴムが変形し発熱することにより、サイドウォール部において、エネルギーロスが生じる。かかるエネルギーロスに起因して、転がり抵抗が増大するので、転がり抵抗の増大により燃費が低下してしまう。

また、近年、車両の高速化、低床化の要求から、偏平率の大きなタイヤの需要が増してきた。そのようなタイヤは、タイヤ負荷転動時にトレッド部のサイドウォール部に負荷される荷重が大きくなることから、かかるサイドウォール部にてタイヤ径方向への圧縮変形が大きくなる。したがって、上述したような転がり抵抗の増大による燃費の低下に関する問題が特に顕著となる。

その解決策として、タイヤのサイドウォール部を薄くすることが提案されている。サイドウォール部を薄くすると、タイヤ負荷転動時にサイドウォール部のゴムが変形したとしても、ゴム変形に起因したエネルギーロスが小さくなることから、転がり抵抗を低減することが可能であるからである。

しかし、上述したように、サイドウォール部を薄くすると、転がり抵抗の低減については一定の効果があるものの、サイドウォール部が薄くなった分、その耐外傷性が低下してしまい、ひいては、タイヤの耐外傷性が低下してしまう虞がある。

したがって、この発明の目的は、サイドウォール部の構成の適正化を図ることにより、タイヤの耐外傷性を損なうことなく、転がり抵抗を低減させたタイヤを提供することにある。

上記の目的を達成するため、この発明のタイヤは、一対のビード部、かかるビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部を有し、かかるサイドウォール部に多数個のブロックを区画形成してなることを特徴とするものである。

また、相互に隣り合う前記ブロック間の距離は、１．０〜３．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。

加えて、相互に隣り合う前記ブロック間の距離は、サイドウォール部のタイヤ径方向内側よりも、サイドウォール部のタイヤ径方向外側において大きいことが好ましい。

加えてまた、相互に隣り合う前記ブロック間の距離は、タイヤ径方向外側に向かって漸増してなることが好ましい。

また、多数個のブロックの直径は、２０ｍｍ以下であることが好ましい。なお、ここでいう「ブロックの直径」とは、ブロックの直径の平均値を言うものである。

この発明によれば、サイドウォール部に多数個のブロックを区画形成することにより、タイヤの耐外傷性を損なうことなく、転がり抵抗を低減させたタイヤを提供することが可能となる。

この発明に従う代表的なタイヤのタイヤ幅方向半断面図である。 図１に示すタイヤをタイヤ幅方向外側から見た図である。 この発明に従うその他のタイヤのサイドウォール部に設けた多数個のブロックの拡大図である。 この発明に従うその他のタイヤのサイドウォール部に設けた多数個のブロックの拡大図である。 この発明に従うその他のタイヤのサイドウォール部に設けた多数個のブロックの拡大図である。 多数個のブロックの直径と溝幅が転がり抵抗に与える影響を示した図である。 多数個のブロック間の溝幅が耐カット性に与える影響を示した図である

以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う代表的なタイヤのタイヤ幅方向半断面図である。図２は、図１に示すタイヤをタイヤ幅方向外側から見た図である。図３は、この発明に従うその他のタイヤのサイドウォール部に設けた多数個のブロックの拡大図である。図４は、この発明に従うその他のタイヤのサイドウォール部に設けた多数個のブロックの拡大図である。図５は、この発明に従うその他のタイヤのサイドウォール部に設けた多数個のブロックの拡大図である。なお、図中の符号Ｅはタイヤ赤道面を示している。

図１及び図２に示すタイヤ１は、ビードコア２を埋設した一対のビード部３、ビード部３からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部４、及び両サイドウォール部４の間にまたがって延びるトレッド部５を具える。また、一対のビード部３間で、トロイド状に延びるカーカス６のクラウン部７の外周上に、タイヤ周方向に延びるゴム被覆したコードからなるベルト層８を具える。更に、サイドウォール部４に、複数本の溝部９を設けることにより、多数個の六角形状のブロック１０が区画形成されている。かかる構成を採用し、サイドウォール部４に多数個のブロック陸部１０を設けると、タイヤ負荷転動時にサイドウォール部４を構成するゴムが変形したとしても、かかる変形力が隣接するブロック間で分断されることから、サイドウォール部４の変形時のエネルギーロスが小さくなり、転がり抵抗が有効に低減し、燃費を向上させることが可能となる。また、サイドウォール部４に溝部９を設けた構成であることから、サイドウォール部を全体に薄くした構成の従来技術のタイヤよりも、耐外傷性の低下を有利に抑制することが可能となる。
なお、サイドウォール部４に設けるブロック１０の形状は、図２に示す六角形状のものに限定されるものではなく、その他の任意のブロック形状とすることができ、例えば、図３及び４に示すように、三角形状のブロック１０Ａとしたり、図５に示すように、８角形状のブロック１０Ｂと矩形状のブロック１０Ｃを組み合わせた構成などとすることが可能である。また、図３及び４に夫々示すように、ブロック１０Ａ同士の隣接パターンも任意に変更することが可能である。

また、図１に示すように、多数個のブロック１０は、タイヤ幅方向断面内にて、最内のベルト層８のタイヤ赤道と交わる点からタイヤ幅方向最外端位置に伸ばした仮想線のサイドウォール部４の外面との交点位置と、タイヤ最大幅位置１１との間の領域に配設してなることが好ましい。一般に、サイドウォール部４の上記した交点位置と、タイヤ最大幅位置１１との間の領域において、タイヤ負荷転動に伴うエネルギーロスが大きく、転がり抵抗の増大に影響している。そのことを鑑みて、効果的に転がり抵抗を低減する観点から、上記した範囲のサイドウォール部４に多数個のブロック１０を設けることが好ましい。

更に、タイヤ負荷転動時に隣接するブロック１０間で変形力を適切に分断する観点から、多数個のブロック１０を区画形成する溝部９の溝幅（相互に隣り合うブロック間の距離）は、１．０〜３．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。更にまた、同様の観点から、多数個のブロックを区画形成する溝部の最深位置は、カーカスからタイヤの外側に向かって１．０〜３．０ｍｍの範囲にて離間した位置にあることが好ましい。

加えて、多数個のブロックを区画形成する溝部の溝底が曲率を有することが好ましい。なぜなら、溝部９の溝底に曲率を設けることにより、タイヤ負荷転動時に繰返し変形する際に、溝部９の溝底にてクラックが発生してしまうことを抑制することか可能となるからである。このとき、溝部９の溝底におけるクラックを有効に抑制する観点から、溝部９の溝底の曲率は、０．５ｍｍ以上であり、かつ、溝幅の５０％以下であることが好ましい。

加えてまた、図示は省略するが、多数個のブロック１０の溝幅は、サイドウォール部４のタイヤ径方向内側よりも、サイドウォール部４のタイヤ径方向外側において大きいことが好ましい。なぜなら、タイヤ負荷転動時のサイドウォール部におけるエネルギーロスは、サイドウォール部４のタイヤ径方向内側よりも、サイドウォール部４のタイヤ径方向外側において大きく、そのことに対応させて、隣接するブロック１０間の距離を大きくして、変形力を分断する性能を向上させることが、転がり抵抗を低減する上で適当であるからである。

また、多数個のブロック１０の溝幅は、タイヤ径方向外側に向かって漸増してなることが好ましい。なぜなら、タイヤ負荷転動時のサイドウォール部におけるエネルギーロスは、サイドウォール部４のタイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かって徐々に大きくなることから、それに対応させて、隣接するブロック１０間の距離を徐々に大きくして、変形力を分断する性能を徐々に向上させることが、転がり抵抗を効果的に低減する上で適当であるからである。

更に、多数個のブロック１０の直径は、２０ｍｍ以下であることが好ましい。なぜなら、ブロック１０の直径が２０ｍｍを超えると、サイドウォール部４を構成するゴムが変形した際に、その変形と追随してブロック１０も変形することとなり、かかる変形力が隣接するブロック間で有効に分断されずに、サイドウォール部４の変形時のエネルギーロスが大きくなり、転がり抵抗が効果的に低減しないからである。

なお、上述したところはこの発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を交互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。

次に、サイドウォール部に多数個のブロックを具えない従来のタイヤ（従来例タイヤ１）及びサイドウォール部に多数個のブロックを配したこの発明に従うタイヤ（実施例タイヤ１〜４）を夫々試作し、走行性能を評価したので、以下に説明する。なお、従来例タイヤ及び実施例タイヤ１〜４は、タイヤサイズ１１Ｒ２２．５のバス・トラック用の重荷重用タイヤである。なお、これらタイヤは、夫々表１に示す諸元を有する。

これら従来例タイヤ及び実施例タイヤ１〜４を７．５０×２２．５のリムに取付けてタイヤ車輪とし、空気圧：９００ｋＰａ（相対圧）を適用し、転がり抵抗及び耐外傷性の評価を行った。

転がり抵抗は、上記タイヤ車輪を、ドラム径：１．７ｍのドラム試験機上にて、速度：８０ｋｍ／ｈ、タイヤ負荷荷重２４．５ｋＮの条件にて走行させ、タイヤ車輪を支持する軸力を計測することにより評価した。このとき、転がり抵抗の数値は、従来例タイヤにおける数値を１００として換算し、実施例タイヤ１〜４と比較したものであり、かかる数値が小さいほど、転がり抵抗が低減していることを示す。

耐外傷性は、上記タイヤ車輪を車両に装着して、タイヤ負荷荷重２４．５ｋＮを適用し、テスト道内にて、サイドウォール部を損傷させる突起を踏み、その損傷に起因してタイヤが故障するまで繰り返し回数を実施例タイヤと従来例タイヤとで比較することで評価した。なお、耐久性の数値は、従来例タイヤにおけるそれを１００として換算し、実施例タイヤ１〜４と比較した数値であり、かかる数値が小さいほど、耐久性が向上していることを示す。

その結果、実施例タイヤ１〜４の耐外傷性は従来例タイヤと同等であった。また、従来例タイヤに比べ、実施例タイヤ１〜４の転がり抵抗が向上しており、特には実施例タイヤ３及び４の転がり抵抗が顕著に向上していた。

以上のことから明らかなように、この発明によれば、サイドウォール部に溝部を設け、多数個のブロックを区画形成することにより、タイヤの耐久性を損なうことなく、転がり抵抗を低減させたタイヤを提供することが可能となった。

１ タイヤ
２ ビードコア
３ ビード部
４ サイドウォール部
５ トレッド部
６ カーカス
７ カーカスのクラウン部
８ ベルト層
９ 溝部
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ ブロック
１１ タイヤ最大幅位置

Claims (5)

1. 一対のビード部、該ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部を有するタイヤにおいて、
   前記サイドウォール部に多数個のブロックを区画形成してなることを特徴とするタイヤ。
2. 相互に隣り合う前記ブロック間の距離は、１．０〜３．０ｍｍの範囲にある、請求項１に記載のタイヤ。
3. 相互に隣り合う前記ブロック間の距離は、前記サイドウォール部のタイヤ径方向内側よりも、前記サイドウォール部のタイヤ径方向外側において大きい、請求項１または２に記載のタイヤ。
4. 相互に隣り合う前記ブロック間の距離は、タイヤ径方向外側に向かって漸増してなる、請求項３に記載のタイヤ。
5. 前記多数個のブロックの直径は、２０ｍｍ以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のタイヤ。

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