JP2019098773A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】トレッド部の接地端近傍に発生する偏摩耗を抑制しつつ、走行時にベルト端部において発生した熱を効率的に放熱することができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部１６と、サイドウォール部１４と、トレッド部１６とサイドウォール部１４の間に設けられたバットレス部１８と、バットレス部１８に設けられたタイヤ周方向Ｓに沿って延びる凹溝５０と、トレッド部１６における接地端Ｅのタイヤ幅方向内側Ｗｉに設けられた小孔列６０，６１とを備え、小孔列６０、６１は、タイヤ周方向Ｓに沿って間隔Ｃを開けて設けられた複数の小孔６２、６３を備え、小孔６２、６３が凹溝５０と連通している。【選択図】 図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤは、通常、走行時にトレッド部の接地端近傍において接地圧が高くなるため、接地端近傍の摩耗量が他の部分より大きくなる、偏摩耗が問題となることがある。

また、空気入りタイヤでは、走行時にベルト端部において発熱が大きくなるため、ベルト端部近傍のゴム厚みが大きいと、発生した熱が放熱されにくくなり、高速耐久性が悪化しやすくなる。

そこで、トレッド部とサイドウォール部との間に設けられたバットレス部にタイヤ周方向に沿って延びる凹溝を設けた空気入りタイヤが下記特許文献１に提案されている。

また、トレッド部にタイヤ周方向に間隔をあけて設けた縦穴と、バットレス部にタイヤ周方向に間隔をあけて設けた横穴とをそれぞれの溝底において繋げた空気入りタイヤが下記特許文献２に提案されている。

特開２００３−３９９１７号 特開２０１４−１３３４４３号

しかしながら、接地端近傍の接地圧は、タイヤ幅方向外側から内側に向かって徐々に低下する傾向があるが、特許文献１の空気入りタイヤでは、接地圧の低下量をタイヤ幅方向において制御することが難しいため、偏摩耗を充分に抑制することが難しい。また、特許文献１の空気入りタイヤでは、凹溝内部に空気が滞留しやすいため、走行時にベルト端部において発生した熱を効率的に放熱できないおそれがある。

また、特許文献２では、トレッド部に設けた縦穴とバットレス部に設けた横穴とが溝底で繋がっているため、トレッド部が路面に接地することで、縦穴の空気が横穴へ押し出される。しかしながら、特許文献２では、縦穴はこれより長い横穴に接続されているため、縦穴から押し出された空気が横穴からタイヤの外部へ排出されにくく十分な放熱性能を得にくい。

そこで、トレッド部の接地端近傍に発生する偏摩耗を抑制しつつ、走行時にベルト端部において発生した熱を効率的に放熱することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド部と、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の間に設けられたバットレス部と、前記バットレス部に設けられたタイヤ周方向に沿って延びる凹溝と、前記トレッド部における接地端のタイヤ幅方向内側に設けられた小孔列とを備え、前記小孔列は、タイヤ周方向に沿って間隔を開けて設けられた複数の小孔を備え、前記小孔が前記凹溝と連通している。

本発明の好ましい態様において、タイヤ幅方向に間隔をあけて前記小孔列を複数備えてもよい。

本発明の他の好ましい態様において、タイヤ幅方向外側に位置する前記小孔列を構成する前記小孔ほど前記トレッド部への開口面積が小さくてもよい。

本発明の他の好ましい態様において、タイヤ幅方向外側に位置する前記小孔列ほど前記小孔列を構成する前記小孔の個数が少なくてもよい。

本発明の他の好ましい態様において、前記小孔列は、異なる前記小孔列を構成する前記小孔とタイヤ周方向でズレた位置に設けられた前記小孔を備えてもよい。

本実施形態によれば、トレッド部の接地端近傍に発生する偏摩耗を抑制しつつ、走行時にベルト端部において発生した熱を効率的に放熱することができる。

本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤの半断面斜視図。 図１の空気入りタイヤのトレッド部の平面図。 図１の空気入りタイヤの要部拡大断面図。 本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の要部拡大平面図。 本発明の第３実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の要部拡大平面図。 本発明の第３実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の要部拡大平面図。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、実施形態に係る空気入りタイヤ１０を、タイヤ軸を含む子午線断面で切断した右側半断面の斜視図、図２は、同空気入りタイヤ１０のトレッド部１６の平面図である。なお、空気入りタイヤ１０は、左右対称のタイヤであるため、左側半分の図示を省略している。

図１及び図２の空気入りタイヤ１０は、左右一対のビード部１２と、ビード部１２から半径方向外方に延びる左右一対のサイドウォール部１４と、トレッド面を構成するトレッド部１６と、トレッド部１６のタイヤ径方向内側に配置された左右一対のバットレス部１８とを備えてなる。ここで、バットレス部１８は、トレッド部１６とサイドウォール部１４との境界領域であり、トレッド部１６とサイドウォール部１４との間を繋ぐように設けられている。

空気入りタイヤ１０は、一対のビード部１２間にトロイダル状に架け渡して設けられたカーカスプライ２０を備える。一対のビード部１２には、それぞれリング状のビードコア２２が埋設されている。

カーカスプライ２０は、トレッド部１６からバットレス部１８及びサイドウォール部１４を経て、ビード部１２にてビードコア２２により係止されており、上記各部１２，１４，１６，１８を補強する。カーカスプライ２０は、この例では、両端部がビードコア２２の周りをタイヤ幅方向内側から外側に折り返すことにより係止されている。カーカスプライ２０の内側には、空気圧を保持するためのインナーライナー２４が配設されている。

カーカスプライ２０は、有機繊維コードをタイヤ周方向Ｓに対して所定の角度（例えば、７０°〜９０°）で配列し、トッピングゴムで被覆してなる少なくとも１枚のプライからなり、この例では１プライで構成されている。カーカスプライ２０を構成するコードとしては、例えば、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維等の有機繊維コードが好ましく用いられる。

サイドウォール部１４においてカーカスプライ２０の外側（即ち、タイヤ外面側）にはサイドウォールゴム３２が設けられている。また、ビード部１２において、ビードコア２２の外周側には、タイヤ半径方向外側に向かって先細状に延びる硬質ゴム材よりなるビードフィラー３４が配されている。

トレッド部１６におけるカーカスプライ２０の外周側にはベルト２６が配設されている。すなわち、ベルト２６は、トレッド部１６においてカーカスプライ２０とトレッドゴム２８との間に設けられている。ベルト２６は、ベルトコードをタイヤ周方向Ｓに対して所定の角度（例えば、１０°〜３５°）で配列した、複数枚の交差ベルトプライからなる。ベルトコードとしては、スチールコードや高張力を有する有機繊維コードが用いられる。

ベルト２６は、この例では、最もタイヤ径方向内側Ｒｉに位置する第１ベルト２６Ａと、その外周側に順番に積層された第２ベルト２６Ｂ、第３ベルト２６Ｃ及び第４ベルト２６Ｄの４層構造であり、第２ベルト２６Ｂが、最も幅の広い最大幅ベルトである。

トレッド部１６の表面には、タイヤ周方向Ｓに沿って延びる４本の主溝３６が設けられている。具体的には、主溝３６は、タイヤ赤道面ＣＬを挟んで両側に配された一対のセンター主溝３６Ａと、一対のセンター主溝３６Ａのタイヤ幅方向外側Ｗｏに設けられた一対のショルダー主溝３６Ｂとから構成されている。タイヤ幅方向外側Ｗｏとは、タイヤ幅方向Ｗにおいてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。

上記の４本の主溝３６により、トレッド部１６には、２本のセンター主溝３６Ａの間に中央陸部３８が形成され、センター主溝３６Ａとショルダー主溝３６Ｂとの間に中間陸部４０が形成され、２本のショルダー主溝３６Ｂのタイヤ幅方向外側Ｗｏにショルダー陸部４２が形成されている。

この例では、中央陸部３８、中間陸部４０、及びショルダー陸部４２は、タイヤ周方向Ｓに連続したリブからなる。なお、中央陸部３８、中間陸部４０及びショルダー陸部４２は、横溝によりタイヤ周方向Ｓに分断されたブロック列であってもよい。

ショルダー陸部４２のトレッド面４２ａのタイヤ幅方向外側端は、トレッド接地端Ｅをなしており、タイヤ径方向内方へ延びタイヤ側面上部を構成するバットレス部１８が接続されている。

そして、本実施形態の空気入りタイヤ１０は、バットレス部１８の外表面に開口する凹溝５０と、ショルダー陸部４２における接地端Ｅの近傍に設けられた第１小孔列６０及び第２小孔列６２とを備える。

詳細には、凹溝５０は、タイヤ周方向Ｓに沿って延びる凹部である。好ましくは、凹溝５０は、タイヤ周方向Ｓ全周にわたって一続きに設けられた環状に設けられている。本実施形態では、凹溝５０は、深さ方向奥側へ行くほどタイヤ径方向内方Ｒｉへ向かうように、タイヤ赤道面ＣＬに垂直な方向に対して傾斜した方向へ窪んでいる。また、凹溝５０は、バットレス部１８の開口部から底部までほぼ一定の溝幅となっている。

なお、凹溝５０の深さ方向は、タイヤ赤道面ＣＬに垂直な方向に対して傾斜角度が±３０°以下であることが好ましい。

第１小孔列６０は、タイヤ周方向Ｓに沿って間隔を開けて設けられた複数の第１小孔６２を備える。複数の第１小孔６２は、ショルダー陸部４２のトレッド面４２ａに開口する断面円形状の穴部であり、奥側（タイヤ径方向内方Ｒｉ側）が凹溝５０に連通している。そして、第１小孔列６０のタイヤ幅方向内側Ｗｉには第２小孔列６１が設けられている。

第２小孔列６１は、タイヤ周方向Ｓに沿って間隔を開けて設けられた複数の第２小孔６３を備える。複数の第２小孔６３は、ショルダー陸部４２のトレッド面４２ａに開口する断面円形状の穴部であり、奥側（タイヤ径方向内方Ｒｉ側）が凹溝５０に連通している。

第２小孔６３は、その直径ｂが第１小孔６２の直径ａより大きく、ショルダー陸部４２のトレッド面４２ａへ開口する面積（開口面積）が第１小孔６２より大きい。また、第１小孔６２の直径ａ及び第２小孔６３の直径ｂは、バットレス部１８に設けられた凹溝５０の幅ｆ（図３参照）より小さい。

なお、本実施形態では、図３に示すように、第１小孔列６０と第２小孔列６１はそれぞれ同じ個数の第１小孔６２及び第２小孔６３を備え、第２小孔６３が第１小孔６２とタイヤ幅方向Ｗに重なるように第１小孔６２のタイヤ幅方向内側Ｗｉに配置されている。つまり、第１小孔６３と第２小孔６３とがタイヤ周方向Ｓの同じ位置に設けられている。

また、本実施形態では、第１小孔６２及び第２小孔６３は、互いに平行に設けられ、深さ方向奥側（凹溝５０側）へ行くほどタイヤ幅方向外方Ｗｏへ向かうように、タイヤ径方向Ｒに対して傾斜した方向に沿って設けられている。

また、本実施形態では、少なくとも１つの小孔列６０，６１を凹溝５０の溝底側（凹溝の深さ方向の中間点よりタイヤ幅方向内方Ｗｉ）に設けることが好ましく、第１小孔列６０及び第２小孔列６１を凹溝５０の溝底側に設けてもよい。

ここで、図２及び図３を参照して凹溝５０、第１小孔列６０、及び第２小孔列６１の各種寸法の一例を挙げると、凹溝５０の幅ｆを5〜10ｍｍ、第１小孔６２の直径ａを1.0〜3.0ｍｍ、第２小孔６３の直径ｂを1.0〜5.0ｍｍ、タイヤ周方向Ｓに隣り合う第１小孔６２（第２小孔６３）の間隔ｃを2.0〜20ｍｍ、トレッド面４２ａに形成された第１小孔６２の開口縁から接地端Ｅまでの距離ｄを3.0〜10ｍｍ、トレッド面４２ａに形成された第２小孔６３の開口縁から接地端Ｅまでの距離ｅを7.0〜20ｍｍに設定することができる。

なお、本明細書における上記各寸法は、特に言及した場合を除いて、空気入りタイヤを正規リムに装着して正規内圧を充填した無負荷の正規状態でのものである。また、本明細書において、接地端とは、空気タイヤを正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した状態で平坦な路面に垂直に置き、正規荷重を加えた正規荷重状態において、路面に接地するトレッド面のタイヤ幅方向端部のことである。

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"MeasuringRim"となる。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"であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。また、正規荷重とは、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荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば上記の表に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば"LOAD CAPACITY"であるが、タイヤが乗用車用である場合には前記荷重の８８％に相当する荷重とする。

以上のような本実施形態の空気入りタイヤ１０では、バットレス部１８にタイヤ周方向Ｓに沿って設けられた凹溝５０と、ショルダー陸部４２にタイヤ周方向Ｓに沿って間隔をあけて設けられた複数の小孔６２、６３からなる小孔列６０、６１を備える。

通常、バットレス部にタイヤ周方向に沿って凹溝を設けた空気入りタイヤでは、タイヤ接地時に凹溝の底部を起点として凹溝のタイヤ径方向外側のトレッドゴム部分全体が撓むため、凹溝の底部に対応する位置は、凹溝による剛性低下効果を受けにくく剛性の低下量が不足しやすい。しかし、本実施形態の空気入りタイヤ１０は、凹溝５０に加え、ショルダー陸部４２にタイヤ周方向Ｓに沿って間隔をあけて設けられた複数の小孔６２、６３からなる小孔列６０、６１を備え、凹溝５０の底部に対応する位置における剛性を簡単に調整することができる。そのため、ショルダー陸部４２の接地端Ｅ近傍における剛性低下量をタイヤ幅方向外側Ｗｏから内側Ｗｉへ緩やかに減少させることができ、接地端Ｅ近傍に発生する偏摩耗を効果的に抑制することができる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１０は、タイヤ幅方向Ｗに間隔をあけて複数の小孔列６０，６１を備えるため、ショルダー陸部４２における剛性をタイヤ幅方向Ｗにおいて制御しやすくなり、より一層、接地端Ｅ近傍に発生する偏摩耗を効果的に抑制することができる。

しかも、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、ショルダー陸部４２のトレッド面４２ａへの開口面積が第１小孔６２に比べての第２小孔６３において大きく設定することで、ショルダー陸部４２の剛性をタイヤ幅方向Ｗにおいて調整することができ、簡便に接地端Ｅ近傍に発生する偏摩耗を効果的に抑制することができる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、ショルダー陸部４２のトレッド面４２ａへ開口する第１小孔６２や第２小孔６３が、バットレス部１８に開口する凹溝５０と連通している。そのため、トレッド面４２ａが路面と接地してショルダー陸部４２が圧縮変形されると、第１小孔６２や第２小孔６３にある空気が凹溝５０へ押し出され排出される。凹溝５０はタイヤ周方向Ｓに沿って設けられており、接地時に第１小孔６２や第２小孔６３から凹溝５０へ押し出された空気は、凹溝５０内でタイヤ周方向Ｓへ拡散する。

そして、トレッド面４２ａが路面から離間して、ショルダー陸部４２が弾性力によって元の形状に戻ると、第１小孔６２や第２小孔６３は、トレッド面４２ａに設けられた開口や凹溝５０との連結部分から空気を取り込む。その際、接地時に第１小孔６２や第２小孔６３から押し出した空気は凹溝５０内に拡散しているため、この空気を再度第１小孔６２や第２小孔６３へ取り込むことがなく、走行時にベルト端部において発生した熱を効率的に放熱することができる。

（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。なお、第１実施形態と同一の部分には説明は省略し、異なる部分について説明する。

上記した実施形態では、第１小孔列６０を構成する第１小孔６２の個数と、第２小孔列６１を構成する第２小孔６３の個数とを同じ個数としたが、本実施形態では、例えば、図４のように、第２小孔列６１を構成する第２小孔６３の個数を第１小孔列６０を構成する第１小孔６２の個数より多く設けてもよい。

このように第１小孔６２及び第２小孔６３の個数を変更することで、ショルダー陸部４２の剛性をタイヤ幅方向Ｗにおいて調整することができ、簡便に接地端Ｅ近傍に発生する偏摩耗を効果的に抑制することができる。

なお、その他の構成及び作用効果については第１実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には説明は省略し、異なる部分について説明する。

上記した実施形態では、第１小孔列６０を構成する第１小孔６２と第２小孔列６１を構成する第２小孔６３とを、タイヤ周方向Ｓの同じ位置に設けたが、例えば、図５に示すように第１小孔６２と第２小孔６３を互い違いに千鳥状に配置して第１小孔６２と第２小孔６３とを同じ個数としてもよい。また、図６に示すように第１小孔６２と第２小孔６３とを互いにタイヤ周方向にズレた位置に設けるとともに、第２小孔６３の個数を第１小孔６２の個数より多く設けてもよい。

本実施形態では、第１小孔６２及び第２小孔６３のタイヤ周方向Ｓにおける位置を変更することで、ショルダー陸部４２の剛性をタイヤ幅方向Ｗにおいて調整することができ、簡便に接地端Ｅ近傍に発生する偏摩耗を効果的に抑制することができる。

なお、その他の構成及び作用効果については第１実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。

（変更例）
上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

例えば、上記した実施形態では、接地端Ｅのタイヤ幅方向内側Ｗｉに２列の小孔列６０、６１を設ける場合について説明したが、接地端Ｅのタイヤ幅方向内側Ｗｉに１列または３列以上の小孔列を設けてもよい。

また、上記した実施形態では、第２小孔６３の直径ｂを第１小孔６２の直径ａより大きく設ける場合について説明したが、本発明では、第２小孔６３の直径ｂを第１小孔６２の直径ａと同じ大きさに設けたり、第２小孔６３の直径ｂを第１小孔６２の直径ａより小さく設けてもよい。

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…バットレス部、２０…カーカスプライ、２２…ビードコア、２４…インナーライナー、２６…ベルト、２８…トレッドゴム、３６…主溝、３６Ａ…センター主溝、３６Ｂ…ショルダー主溝、３８…中央陸部、４０…中間陸部、４２…ショルダー陸部、５０…凹溝、６０…第１小孔列、６１…第２小孔列、６２…第１小孔、６３…第２小孔

Claims (5)

1. トレッド部と、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の間に設けられたバットレス部と、前記バットレス部に設けられたタイヤ周方向に沿って延びる凹溝と、前記トレッド部における接地端のタイヤ幅方向内側に設けられた小孔列とを備え、
   前記小孔列は、タイヤ周方向に沿って間隔を開けて設けられた複数の小孔を備え、前記小孔が前記凹溝と連通している空気入りタイヤ。
2. タイヤ幅方向に間隔をあけて前記小孔列を複数備える請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. タイヤ幅方向外側に位置する前記小孔列を構成する前記小孔ほど前記トレッド部への開口面積が小さい請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. タイヤ幅方向外側に位置する前記小孔列ほど前記小孔列を構成する前記小孔の個数が少ない請求項２又は３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記小孔列は、異なる前記小孔列を構成する前記小孔とタイヤ幅方向でズレた位置に設けられた前記小孔を備える請求項２〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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