JP2019104361A - 重荷重用タイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】バットレス部の冷却能力を向上させた重荷重用タイヤを得る。【解決手段】重荷重用タイヤ10は、バットレス部26に形成され、タイヤ外側に向けて開口する凹部34と、凹部34の側部に連結して形成され、タイヤ外側に向けて開口すると共に、タイヤ表面から凹部34の底部40に向けてタイヤ表面からの深さ寸法が漸増するように形成されたスロープ46を有する第1空気出入促進部36と、を備え、タイヤ表面に対するスロープ46の平均傾斜角度は、45°以下であり、空気出入促進部36は、2箇所以上形成されている。【選択図】図4
Description
本発明は、重荷重用タイヤに関する。
重荷重用タイヤでは、荷重負荷能力やサイズの観点から、バットレス部付近の温度が上昇し易い傾向にある。走行により路面に対して接地、及び離間が繰り返されるとバットレス部に繰り返し歪みが生じてバットレス部が発熱をする。このため、バットレス部に凹部を形成し、凹部に空気を流入させてバットレス部を冷却することが考えられる。バットレス部に凹部を形成したタイヤとしては、例えば、特許文献1に記載のタイヤがある。
バットレス部に凹部を形成することで、バットレス部をある程度冷却することは可能であるが、負荷荷重が大きくなると歪みが増え、発熱が大きくなるため、冷却能力の向上が求められている。
本発明は上記事実を考慮し、バットレス部の冷却能力を向上させた重荷重用タイヤの提供を目的とする。
第1の態様に係る重荷重用タイヤは、バットレス部に形成され、タイヤ外側に向けて開口する凹部と、前記凹部の側部に連結して形成され、タイヤ外側に向けて開口すると共に、タイヤ表面から前記凹部の底部に向けて前記タイヤ表面からの深さ寸法が漸増するように形成されたスロープを有する空気出入促進部と、を備え、前記タイヤ表面に対する前記スロープの平均傾斜角度は、45°以下であり、前記空気出入促進部が、2箇所以上形成されている。
ここで、タイヤ表面に対する前記スロープの平均傾斜角度が45°より大きいと、タイヤ表面に沿って流れる空気の向きを、スロープに沿うように変えることが困難になる。
この重荷重用タイヤの回転時には、タイヤ表面と周囲の空気との間に速度差が生じ、バットレス部に形成された凹部に空気が流れ込む。この重荷重用タイヤでは、凹部の側部に、タイヤ外側に向けて開口すると共に、タイヤ表面から凹部の底部に向けてタイヤ表面からの深さ寸法が漸増するように形成されたスロープを有する空気出入促進部が連結して形成されている。また、タイヤ表面に対するスロープの平均傾斜角度が45°以下である。したがって、凹部の近傍を流れる空気が、スロープに沿って凹部の底部に向けて流れ易くなり、凹部の底部に沿って流れる空気によって凹部の底部を空冷する効果を向上させることができる。さらに、空気出入促進部が2箇所以上形成されているので、凹部に対する空気の出入り口を確保でき、通風性を向上させることができる。このようにバットレス部に、凹部と、該凹部に連結された空気出入促進部を設けることで、重荷重用タイヤを回転した際にバットレス部を効果的に冷却することができる。
第2の態様は、第1の態様に係る重荷重用タイヤにおいて、前記空気出入促進部が、少なくとも前記凹部のタイヤ周方向両側の2箇所に形成されている。
この重荷重用タイヤでは、タイヤ回転に伴って、タイヤ周方向一方側の空気出入促進部から凹部に空気が流入し、タイヤ周方向他方側の空気出入促進部から流出して行く。空気が凹部に対してタイヤ周方向に出入りするので、通風性が向上する。
また、空気出入促進部を凹部のタイヤ周方向両側に形成することで、タイヤ周方向以外の方向、例えば、タイヤ周方向に対して傾斜した方向に形成した場合に比較して、凹部に空気を出入りさせ易くなる。
第3の態様は、第1の態様に係る重荷重用タイヤにおいて、前記空気出入促進部が、少なくとも前記凹部のタイヤ回転方向前方側と、前記凹部のタイヤ径方向外側の2箇所に形成されている。
この重荷重用タイヤでは、空気出入促進部を凹部のタイヤ回転方向前方側に形成することで、タイヤ回転時に凹部の底部に向けて空気の流入を促進することができる。また、凹部のタイヤ径方向外側に空気出入促進部を形成することで、該空気出入促進部を形成しない場合に比較して、凹部内に流入した空気を凹部外へ迅速に排出することができる。したがって、凹部の内部に流入した空気を凹部の内部に停滞させることがない。これにより、底部を通過する空気の速度を速め、冷却効率を向上させることができる。
さらに、凹部のタイヤ径方向外側の空気出入促進部が凹部のタイヤ進行方向前方側に位置したときには、該空気出入促進部から凹部の底部に向けて、タイヤ進行方向の後方に向かう空気(並進風)の流入を促進することができる。
第4の態様は、第2の態様又は第3の態様に係る重荷重用タイヤにおいて、空気出入促進部が3箇所形成されている。
この重荷重用タイヤでは、空気出入促進部が3箇所形成されているので、空気出入促進部が2箇所の場合と比較して、凹部により多くの空気を出入りさせ易くなる。
第5の態様は、第2の態様又は第3の態様に係る重荷重用タイヤにおいて、空気出入促進部が4箇所形成されている。
この重荷重用タイヤでは、空気出入促進部が3箇所形成されているので、空気出入促進部が2箇所の場合と比較して、凹部により一層多くの空気を出入りさせ易くなる。
第6の態様は、第1〜第5の態様の何れか一態様に係る重荷重用タイヤにおいて、前記凹部の底部のタイヤ幅方向内側に、ベルトを構成している最大幅のベルトプライのタイヤ幅方向端部が位置している。
重荷重用タイヤが回転すると、トレッドが路面と接触、離間を繰り返すことによる歪みが最大幅のベルトプライの端部近傍に生じ、これにより最大幅のベルトプライの端部付近の温度が上昇する。
この重荷重用タイヤでは、凹部の底部のタイヤ幅方向内側に、ベルトを構成している最大幅のベルトプライのタイヤ幅方向端部が位置しているため、最大幅のベルトプライの端部近傍で発生した熱を、凹部を介してタイヤ外へ効果的に放熱することができる。これにより、最大幅のベルトプライのタイヤ幅方向端部近傍の温度上昇を抑制することができる。
第7の態様は、第6の態様に係る重荷重用タイヤにおいて、前記最大幅のベルトプライのタイヤ幅方向端部が、前記底部のタイヤ径方向中央部のタイヤ幅方向内側に位置している。
この重荷重用タイヤでは、最大幅のベルトプライのタイヤ幅方向端部が、前記底部のタイヤ径方向中央部のタイヤ幅方向内側に位置しているので、該タイヤ幅方向端部のタイヤ径方向内側部分と、タイヤ径方向外側部分とを均等に冷却することができる。
第8の態様は、第1〜第7の態様の何れか一態様に係る重荷重用タイヤにおいて、前記スロープを平面視した際の面積の合計が、前記凹部の底部を平面視したときの面積よりも大きく設定されている。
この重荷重用タイヤでは、スロープを平面視した際の面積の合計が、凹部の底部を平面視したときの面積よりも大きくなるように設定することで、凹部に対する空気の出入量を増大させることができる。
本発明の重荷重用タイヤによれば、バットレス部の冷却能力を向上させることができる。
図1から図6を用いて、本発明の一実施形態に係る重荷重用タイヤ10について説明する。本実施形態の重荷重用タイヤ10は、後述する空冷部32以外の構造は、一般的な重荷重用の空気入りタイヤと同様の構成である。
図1に示すように、重荷重用タイヤ10は、図示しない一対のビードコアを跨るカーカス12を備えている。
(ベルトの構成)
カーカス12のタイヤ径方向外側にはベルト14が配置されている。ベルト14は、複数のベルト層を具備している。具体的には、本実施形態に係る重荷重用タイヤ10は、2枚の保護ベルト16A,16Bからなる保護ベルト層16、2枚の主交錯ベルト18A,18Bからなる主交錯ベルト層18、及び、2枚の小交錯ベルト20A,20Bからなる小交錯ベルト層20を備えている。なお、保護ベルト16A,16B、主交錯ベルト18A,18B、及び小交錯ベルト20A,20Bは、各々、互いに平行に並べられた複数本のコードを被覆ゴムでコーティングした一般的な構造のものである。
(ベルトの構成)
カーカス12のタイヤ径方向外側にはベルト14が配置されている。ベルト14は、複数のベルト層を具備している。具体的には、本実施形態に係る重荷重用タイヤ10は、2枚の保護ベルト16A,16Bからなる保護ベルト層16、2枚の主交錯ベルト18A,18Bからなる主交錯ベルト層18、及び、2枚の小交錯ベルト20A,20Bからなる小交錯ベルト層20を備えている。なお、保護ベルト16A,16B、主交錯ベルト18A,18B、及び小交錯ベルト20A,20Bは、各々、互いに平行に並べられた複数本のコードを被覆ゴムでコーティングした一般的な構造のものである。
主交錯ベルト層18は、小交錯ベルト層20のタイヤ径方向外側に配置されており、保護ベルト層16は、主交錯ベルト層18のタイヤ径方向外側に配置されている。
本実施形態の重荷重用タイヤ10では、一例として小交錯ベルト層20を構成するコードとタイヤ周方向とがなす角度は、4〜10°であり、主交錯ベルト層18を構成するコードとタイヤ周方向とがなす角度は、18〜35°であり、保護ベルト層16を構成するコードとタイヤ周方向とがなす角度は、22〜33°である。
以下に、本実施形態のベルト14における各ベルト層の幅について説明する。
タイヤ径方向最内側の小交錯ベルト20Bのタイヤ径方向外側に隣接する小交錯ベルト20Aの幅は、小交錯ベルト20Bの幅よりも若干狭く形成されている。
小交錯ベルト20Aのタイヤ径方向外側に隣接する主交錯ベルト18Bの幅は、小交錯ベルト20A,20Bよりも幅広に形成されている。
主交錯ベルト18Bのタイヤ径方向外側に隣接する主交錯ベルト18Aの幅は、小交錯ベルト20A,20Bよりも幅広で、かつ主交錯ベルト18Bよりも幅狭に形成されている。
主交錯ベルト18Aのタイヤ径方向外側に隣接する保護ベルト16Bの幅は、小交錯ベルト20A,20B、及び主交錯ベルト18A、18Bよりも幅広に形成されている。
また、保護ベルト16Bのタイヤ径方向外側に隣接し、ベルト14の最外側に位置する保護ベルト16Aの幅は、保護ベルト16B、及び主交錯ベルト18Bよりも幅狭で、かつ、小交錯ベルト20A,20B、及び主交錯ベルト18Aよりも幅広に形成されている。なお、保護ベルト16Aは、タイヤ径方向最外側のベルトプライの一例である。
また、ベルト14において、径方向内側から数えて5枚目の保護ベルト16Bが最も幅広に形成されている。この保護ベルト16Bは、最大幅のベルトプライの一例である。
タイヤ径方向最内側の小交錯ベルト20Bのタイヤ径方向外側に隣接する小交錯ベルト20Aの幅は、小交錯ベルト20Bの幅よりも若干狭く形成されている。
小交錯ベルト20Aのタイヤ径方向外側に隣接する主交錯ベルト18Bの幅は、小交錯ベルト20A,20Bよりも幅広に形成されている。
主交錯ベルト18Bのタイヤ径方向外側に隣接する主交錯ベルト18Aの幅は、小交錯ベルト20A,20Bよりも幅広で、かつ主交錯ベルト18Bよりも幅狭に形成されている。
主交錯ベルト18Aのタイヤ径方向外側に隣接する保護ベルト16Bの幅は、小交錯ベルト20A,20B、及び主交錯ベルト18A、18Bよりも幅広に形成されている。
また、保護ベルト16Bのタイヤ径方向外側に隣接し、ベルト14の最外側に位置する保護ベルト16Aの幅は、保護ベルト16B、及び主交錯ベルト18Bよりも幅狭で、かつ、小交錯ベルト20A,20B、及び主交錯ベルト18Aよりも幅広に形成されている。なお、保護ベルト16Aは、タイヤ径方向最外側のベルトプライの一例である。
また、ベルト14において、径方向内側から数えて5枚目の保護ベルト16Bが最も幅広に形成されている。この保護ベルト16Bは、最大幅のベルトプライの一例である。
ベルト14のタイヤ径方向外側には、トレッド22を構成するトレッドゴム24が配置されている。トレッドゴム24は、カーカス12に沿ってベルト14のタイヤ幅方向外側へ延び、ベルト14のタイヤ幅方向外側へ配置されている一部が、バットレス部26の一部を構成している。
本実施形態におけるバットレス部26とは、タイヤ最大幅部Wmaxとトレッド22の接地端22Eとのタイヤ径方向寸法をHとしたときに、タイヤ最大幅部Wmaxから1/2×Hの位置から接地端22Eまでの間のタイヤ外側の領域を指す。
また、トレッド22の接地端22Eとは、重荷重用タイヤ10をJATMA YEAR BOOK(2017、日本自動車タイヤ協会規格)に規定されている標準リムに装着し、JATMA YEAR BOOKでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力(内圧−負荷能力対応表の太字荷重)に対応する空気圧(最大空気圧)の100%の内圧を充填し、最大負荷能力を負荷したときのものである。なお、使用地又は製造地において、TRA規格、ETRTO規格が適用される場合は各々の規格に従う。
重荷重用タイヤ10のトレッド22には、複数のラグ溝28がタイヤ周方向に複数本形成されている。トレッド22に形成されるラグ溝28は、トレッド22の接地端22Eよりもタイヤ幅方向外側へ延びており、図2に示すように、その端部が重荷重用タイヤ10のバットレス部26に開口している。なお、本実施形態において、タイヤ周方向に隣接するラグ溝28間の陸部分をラグブロック30と呼ぶ。
図1〜図3に示すように、バットレス部26には、凹状の空冷部32が形成されている。本実施形態では、ラグ溝28で区画される各ラグブロック30の側面(バットレス部26)に空冷部32が形成されている。
(空冷部の詳細)
図4に示すように、空冷部32は、凹部34と、空気出入促進部の一例としての第1空気出入促進部36と、第2空気出入促進部38とを含んで構成されている。空気出入促進部は、凹部34の側部に連結して形成され、タイヤ外側に向けて開口すると共に、バットレス部26のタイヤ表面から凹部34の底部40に向けてタイヤ表面からの深さ寸法が漸増する部位である。平面視した際のスロープ46,52の面積の合計は、凹部34の底部40の面積よりも大きい。
図4に示すように、空冷部32は、凹部34と、空気出入促進部の一例としての第1空気出入促進部36と、第2空気出入促進部38とを含んで構成されている。空気出入促進部は、凹部34の側部に連結して形成され、タイヤ外側に向けて開口すると共に、バットレス部26のタイヤ表面から凹部34の底部40に向けてタイヤ表面からの深さ寸法が漸増する部位である。平面視した際のスロープ46,52の面積の合計は、凹部34の底部40の面積よりも大きい。
(凹部の詳細)
先ず、最初に凹部34について説明する。図1から図3に示すように、凹部34は、バットレス部26に形成され、タイヤ外側に向けて開口している。また、図4に示すように、凹部34は、平面視で、タイヤ径方向外側(矢印A方向側)の底辺40Aが、タイヤ径方向内側の上辺40Bよりも幅広の台形状を呈した底部40を備えている。なお、底辺40A、及び上辺40Bは、タイヤ周方向(矢印B方向)の接線方向に対して平行であり、底部40のタイヤ回転方向前方(矢印B方向)側の辺40C、及び底部40のタイヤ回転方向前方側とは反対方向側の辺40Dは、タイヤ径方向(矢印A方向)に対して傾斜している。
なお、本実施形態では、底部40は台形状であるが、正方形、長方形、三角形等、その他の多角形状であってもよいし、円形、楕円形状であってもよい。
先ず、最初に凹部34について説明する。図1から図3に示すように、凹部34は、バットレス部26に形成され、タイヤ外側に向けて開口している。また、図4に示すように、凹部34は、平面視で、タイヤ径方向外側(矢印A方向側)の底辺40Aが、タイヤ径方向内側の上辺40Bよりも幅広の台形状を呈した底部40を備えている。なお、底辺40A、及び上辺40Bは、タイヤ周方向(矢印B方向)の接線方向に対して平行であり、底部40のタイヤ回転方向前方(矢印B方向)側の辺40C、及び底部40のタイヤ回転方向前方側とは反対方向側の辺40Dは、タイヤ径方向(矢印A方向)に対して傾斜している。
なお、本実施形態では、底部40は台形状であるが、正方形、長方形、三角形等、その他の多角形状であってもよいし、円形、楕円形状であってもよい。
底部40は、図5(A)に示すようにタイヤ回転方向前方(矢印B方向)に沿って深さは一定であるが、図5(B)に示すように、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側(矢印A方向側)に向けて深さが徐々に浅くなるように傾斜している。なお、底部40は、タイヤ回転方向(矢印B方向)に沿う方向において傾斜していてもよい。また、タイヤ径方向に沿う(矢印A)方向において、深さが一定でもよい。
図1に示すように、本実施形態の凹部34では、ベルト14の中で最も幅広に形成された保護ベルト16Bのタイヤ幅方向端部16Beのタイヤ幅方向外側に底部40が配置されている。また、本実施形態では、保護ベルト16Bのタイヤ幅方向端部16Beが、凹部34のタイヤ径方向中央部のタイヤ幅方向内側に位置している。より詳細には、タイヤ幅方向端部16Beは、底部40の底辺40Aと上辺40B(図4参照)の間で、上辺40Bに近い側に配置されている。
図4に示すように、底部40のタイヤ回転方向前方(矢印B方向)側とは反対側には、凹部34の一部を構成している凹部側壁42が形成されている。底部40のタイヤ径方向内側(矢印A方向とは反対方向)には、凹部34の他の一部を構成している凹部側壁44が形成されている。
図5(A)に示すように、凹部側壁42はバットレス部26の表面に垂直に立てた法線HLに対して傾斜している。底部40のタイヤ回転方向前方(矢印B方向)側に、凹部側壁42と逆方向かつ同様の角度で傾斜する凹部側壁43があると仮定する。また、図5(B)に示すように、凹部側壁44もバットレス部26の表面に垂直に立てた法線HLに対して傾斜している。底部40のタイヤ径方向外側(矢印A方向)には、凹部側壁44と逆方向かつ同様の角度で傾斜する凹部側壁45があると仮定する。そうすると、凹部34は、底部40からタイヤ外側に向けて広がるように形成されたものとなる。
(第1空気出入促進部)
次に、第1空気出入促進部36について説明する。
図4、及び図5(A)に示すように、凹部34のタイヤ回転方向前方(矢印B方向)側には第1空気出入促進部36が配置されている。第1空気出入促進部36は、平面視で台形状を呈し、タイヤ回転方向前方側(矢印B方向側)のバットレス部26の表面から凹部34の底部40に向けて傾斜するスロープ46を有した凹状の部分である。なお、スロープ46は、底部40と滑らかに接続されている。
なお、本実施形態では、スロープ46は平面視で台形状の例で説明したが、底部40の傾斜方向(辺40Cの延出方向)、バットレス部26の表面形状によって、スロープ46は、平面視で他の多角形状に形成することもできる。
次に、第1空気出入促進部36について説明する。
図4、及び図5(A)に示すように、凹部34のタイヤ回転方向前方(矢印B方向)側には第1空気出入促進部36が配置されている。第1空気出入促進部36は、平面視で台形状を呈し、タイヤ回転方向前方側(矢印B方向側)のバットレス部26の表面から凹部34の底部40に向けて傾斜するスロープ46を有した凹状の部分である。なお、スロープ46は、底部40と滑らかに接続されている。
なお、本実施形態では、スロープ46は平面視で台形状の例で説明したが、底部40の傾斜方向(辺40Cの延出方向)、バットレス部26の表面形状によって、スロープ46は、平面視で他の多角形状に形成することもできる。
スロープ46のタイヤ径方向外側(矢印A方向側)にはスロープ46よりも傾斜が急な側壁48が形成され、スロープ46のタイヤ径方向内側にはスロープ46よりも傾斜が急な側壁50が形成されている。スロープ46に対して側壁48がなす角度は、スロープ46に対して側壁50がなす角度よりも大きくなっている。
また、スロープ46の、辺40Cからバットレス部26の表面までの最短距離は、凹部側壁42の辺40Dからバットレス部26の表面までの最短距離よりも長い。
また、スロープ46の、辺40Cからバットレス部26の表面までの最短距離は、凹部側壁42の辺40Dからバットレス部26の表面までの最短距離よりも長い。
図4に示すように、タイヤ径方向において、第1空気出入促進部36の幅は、タイヤ回転方向前方側から凹部34側に向けて漸増している。換言すれば、第1空気出入促進部36のタイヤ回転方向前方側の端部の幅をW1とし、第1空気出入促進部36の凹部34側の幅(凹部34と接続されている部分の幅。タイヤ径方向に測定。)をW3とすると、W3>W1である。スロープ46の幅は一定であり、側壁48,50の幅が、タイヤ回転方向前方側から凹部34側に向けて漸増している。なお、第1空気出入促進部36の幅が、タイヤ回転方向前方側から凹部34側に向けて一定であってもよい。
さらに、本実施形態では、タイヤ表面における第1空気出入促進部36の凹部34側の幅W3が、タイヤ表面における凹部34の幅W2(タイヤ径方向)と同一に設定されている。なお、図4の2点鎖線(仮想線)は、第1空気出入促進部36、及び第2空気出入促進部38が形成されていなかった場合の、凹部34の開口部を示している。
図5(A)、(B)に示すように、スロープ46は、凹部34の凹部側壁42、凹部側壁44よりも緩やかに傾斜している。バットレス部26の表面に対するスロープ46の平均傾斜角度θ1は、45°以下である。ここで、この平均傾斜角度θ1が45°より大きいと、タイヤ表面に沿って流れる空気の向きを、スロープ46に沿うように変えることが困難になる。なお、この平均傾斜角度θ1は、5〜30°の範囲内であってもよい。平均傾斜角度θ1が5°よりも小さいと、冷却効果が少なくなる。なお、平均傾斜角度θ1は、15°〜25°の範囲内であってもよい。
なお、スロープ46の断面は、辺40Cからバットレス部26の表面にかけて直線状である。このように直線状とすることにより、スロープ46の傾斜角度を一定にして空気の流出入の向きを、スロープ46に沿わせ易くすることができる。
なお、スロープ46の断面は、辺40Cからバットレス部26の表面にかけて直線状である。このように直線状とすることにより、スロープ46の傾斜角度を一定にして空気の流出入の向きを、スロープ46に沿わせ易くすることができる。
(第2空気出入促進部)
次に、第2空気出入促進部38について説明する。
図4に示すように、凹部34のタイヤ径方向外側(矢印A方向)側には第2空気出入促進部38が配置されている。第2空気出入促進部38は、図5(B)に示すように断面で見て、バットレス部26の表面から凹部34の底部40に向けて傾斜するスロープ52を有した凹状の部分である。スロープ52は、平面視で略正方形を呈している。なお、スロープ52は、底部40と滑らかに接続されている。
なお、本実施形態では、スロープ52は略正方形状であるが、長方形、台形等、その他の多角形状であってもよい。
次に、第2空気出入促進部38について説明する。
図4に示すように、凹部34のタイヤ径方向外側(矢印A方向)側には第2空気出入促進部38が配置されている。第2空気出入促進部38は、図5(B)に示すように断面で見て、バットレス部26の表面から凹部34の底部40に向けて傾斜するスロープ52を有した凹状の部分である。スロープ52は、平面視で略正方形を呈している。なお、スロープ52は、底部40と滑らかに接続されている。
なお、本実施形態では、スロープ52は略正方形状であるが、長方形、台形等、その他の多角形状であってもよい。
図4に示すように、スロープ52のタイヤ回転方向前方側(矢印B方向側)にはスロープ52よりも傾斜が急な側壁54が形成され、スロープ52のタイヤ回転方向後方側にはスロープ52よりも傾斜が急な側壁56が形成されている。スロープ52に対して側壁54、56がなす角度は、略同じ程度となっている。本実施形態の第2空気出入促進部38は、凹部34側の幅寸法(スロープ52の傾斜方向とは交差する方向の寸法)よりも、タイヤ径方向外側の幅寸法が相対的に小さく形成されている。また、スロープ52の、底辺40Aからバットレス部26の表面までの最短距離は、凹部側壁44の上辺40Bからバットレス部26の表面までの最短距離よりも長い。
なお、スロープ52の幅は、凹部34の底部40からタイヤ径方向外側に向けて一定である。
なお、スロープ52の幅は、凹部34の底部40からタイヤ径方向外側に向けて一定である。
なお、第2空気出入促進部38の側壁54と、前述した第1空気出入促進部36の側壁48とは、互いに端部同士が接続されている。また、第1空気出入促進部36の側壁50と凹部34の凹部側壁44とは、互いに端部同士が接続されている。
スロープ52は、凹部34の凹部側壁42、凹部側壁44よりも緩やかに傾斜している。図5(B)に示すように、バットレス部26の表面に対するスロープ52の平均傾斜角度θ2は、第1空気出入促進部36のスロープ46の平均傾斜角度θ1と同様に、45°以下である。ここで、この平均傾斜角度θ2が45°より大きいと、タイヤ表面に沿って流れる空気の向きを、スロープ46に沿うように変えることが困難になる。なお、平均傾斜角度θ2は、5〜30°の範囲内であってもよい。平均傾斜角度θ2が5°よりも小さいと、冷却効果が少なくなる。また、平均傾斜角度θ2は、15°〜25°の範囲内であってもよい。
なお、スロープ52の断面は、底辺40Aからバットレス部26の表面にかけて直線状である。このように直線状とすることにより、スロープ52の傾斜角度を一定にして空気の流出入の向きを、スロープ52に沿わせ易くすることができる。
なお、スロープ52の断面は、底辺40Aからバットレス部26の表面にかけて直線状である。このように直線状とすることにより、スロープ52の傾斜角度を一定にして空気の流出入の向きを、スロープ52に沿わせ易くすることができる。
図5(A),(B)に示すように、スロープ46の平均傾斜角度θ1、及びスロープ52の平均傾斜角度θ2は、凹部34の凹部側壁42の平均傾斜角度θ3、及び凹部側壁44の平均傾斜角度θ4よりも小さい。換言すれば、平均傾斜角度θ3、θ4は、スロープ46、52の傾斜角度よりも大きい。平均傾斜角度θ3、θ4は、40°よりも大きいことが好ましい。
なお、凹部側壁44、凹部側壁42の断面は、バットレス部26の表面との境界部分においてR状とされている。これにより、荷重によるバットレス部26の歪みを抑制することができる。
なお、図5(C)は、図4に示す空冷部の5C−5C線断面図である。
なお、凹部側壁44、凹部側壁42の断面は、バットレス部26の表面との境界部分においてR状とされている。これにより、荷重によるバットレス部26の歪みを抑制することができる。
なお、図5(C)は、図4に示す空冷部の5C−5C線断面図である。
図4に示すように、本実施形態の空冷部32では、第1空気出入促進部36のスロープ46の凹部34側の端部が、凹部34の底部40におけるタイヤ回転方向前方側の辺40C全体に渡って連結されている。また、第2空気出入促進部38のスロープ52の凹部34側の端部が、凹部34の底部40におけるタイヤ回転方向前方側の辺40A全体に渡って連結されている。
(作用、効果)
以下に本実施形態の重荷重用タイヤ10の作用、効果を説明する。
重荷重用タイヤ10が走行により回転すると、トレッド22が路面に対して接地、及び離間が繰り返される。これにより、トレッド22に繰り返し歪みが生じ、特にバットレス部26が多く発熱をする。
以下に本実施形態の重荷重用タイヤ10の作用、効果を説明する。
重荷重用タイヤ10が走行により回転すると、トレッド22が路面に対して接地、及び離間が繰り返される。これにより、トレッド22に繰り返し歪みが生じ、特にバットレス部26が多く発熱をする。
また、重荷重用タイヤ10が走行により回転すると、タイヤ表面と周囲の空気との間に速度差が生じ、バットレス部26に形成された空冷部32の凹部34に空気が流れ込む。具体的には、タイヤ回転方向前方側の第1空気出入促進部36を介して、空冷部32のタイヤ回転方向前方側の空気が、図3の矢印Cで示すように、凹部34に流れ込む。そして、凹部34に流入した空気は、凹部34の底部40に沿って流れ、凹部34の底部40を冷却する。
第1空気出入促進部36のスロープ46のタイヤ表面に対する平均傾斜角度θ1は45°以下であり、凹部34の凹部側壁42、及び凹部側壁44よりも緩やかに傾斜して凹部34の底部40に接続している。このため、凹部34のタイヤ回転方向前方側の空気をスロープ46に沿って凹部34の内部にスムーズに導くことができる。そして、凹部34に流入した空気は、凹部34の底部40に沿って流れるので、底部40を効果的に冷却することができる。即ち、第1空気出入促進部36を備えた空冷部32は、第1空気出入促進部36が無い場合に比較して凹部34への空気の流入が促進され、バットレス部26をより効果的に冷却することができる。
そして底部40に沿って流れた空気は、凹部34のタイヤ径方向外側に配置された第2空気出入促進部38のスロープ52に沿ってタイヤ外へ排出されるので、タイヤ回転方向前方側から流入させた空気を順次タイヤ外側に排出させることができる。これにより、空冷部32では、第2空気出入促進部38が無い場合に比較して、凹部34への空気の流入が促進され、バットレス部26をより効果的に冷却することができる。
このように、本実施形態では、第1空気出入促進部36及び第2空気出入促進部38、つまり2箇所の空気出入促進部が形成されているので、凹部34に対する空気の出入り口を確保でき、通風性を向上させることができる。
さらに、凹部34のタイヤ径方向外側の第2空気出入促進部38が凹部34のタイヤ進行方向前方側に位置したときには、該第2空気出入促進部38から凹部34の底部40に向けて、タイヤ進行方向の後方に向かう空気(並進風)の流入を促進することができる。
なお、第1空気出入促進部36のスロープ46の平均傾斜角度θ1が45°よりも大きくなると、タイヤ表面に沿って流れる空気の向きをスロープ46に沿うように変えることが困難になる。一方、第1空気出入促進部36のスロープ46の平均傾斜角度θ1が5°よりも小さくなると、凹部34の冷却効果が少なくなってしまう。第2空気出入促進部38のスロープ52の平均傾斜角度θ2についても同様である。
図4に示すように、本実施形態の空冷部32では、第1空気出入促進部36のスロープ46の凹部34側の端部が、凹部34の底部40におけるタイヤ回転方向前方側の辺40C全体に渡って連結されている。また、第2空気出入促進部38のスロープ52の凹部34側の端部が、凹部34の底部40におけるタイヤ回転方向前方側の辺40A全体に渡って連結されている。これにより、第1空気出入促進部36から流入させた空気を、凹部34の底部40の幅方向全体に渡って流入させ、第2空気出入促進部38から流出させることができ、底部40を効果的に冷却することができる。また、第2空気出入促進部38からも効率的に空気を流入させることができる。
重荷重用タイヤ10が回転したときにトレッド22は、ベルト14の最大幅付近、即ち、ベルト14を構成している最も幅広に形成された保護ベルト16Bのタイヤ幅方向端部16Be付近が温度上昇しやすい。
本実施形態では、空冷部32の凹部34の底部40が、保護ベルト16Bのタイヤ幅方向端部16Beのタイヤ幅方向外側に配置され、最も温度上昇し易い保護ベルト16Bのタイヤ幅方向端部16Be近傍に位置している。このため、保護ベルト16Bのタイヤ幅方向端部16Be近傍で発生した熱を、凹部34の底部40を介してタイヤ外へ効果的に放熱することができ、最大幅の保護ベルト16Bのタイヤ幅方向端部16Be近傍の温度上昇を効果的に抑制することができる。
また、本実施形態の重荷重用タイヤ10では、保護ベルト16Bのタイヤ幅方向端部16Beが、凹部34の底部40のタイヤ径方向中央部のタイヤ幅方向内側に位置しているので、該タイヤ幅方向端部16Beのタイヤ径方向内側部分と、タイヤ径方向外側部分とを均等に冷却することができる。
[その他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
上記実施形態では、2箇所以上の空気出入促進部として、凹部34のタイヤ回転方向前方側に第1空気出入促進部36を配置し、凹部34のタイヤ径方向外側に第2空気出入促進部38を配置したが、空気出入促進部の配置や数は、これに限らない。
以下に、空気出入促進部と凹部34の位置関係等を変更した変形例を説明する。図6は空冷部32の変形例を模式的に示す平面図であり、凹部34の底部、及び空気出入促進部のスロープのみを記載している。
図6(A)に示される例では、凹部34のタイヤ周方向両側の2箇所に、空気出入促進部(第1空気出入促進部36と第3空気出入促進部66)が形成されている。
図6(B)に示される例では、図6(A)の構成に加えて、凹部34のタイヤ径方向内側に、第4空気出入促進部76が形成されている。つまり、この例では、3箇所の空気出入促進部が形成されている。
図6(C)に示される例では、図6(B)の構成に加えて、第2空気出入促進部38が形成されている。つまり、この例では、4箇所の空気出入促進部が形成されている。
図6(D)に示される例では、凹部34のタイヤ周方向両側の2箇所に、第1空気出入促進部36及び第3空気出入促進部66が形成されている。そして、第1空気出入促進部36及び第3空気出入促進部66のタイヤ径方向の幅が、凹部34から離れるにしたがって漸増している。
図6(B)に示される例では、図6(A)の構成に加えて、凹部34のタイヤ径方向内側に、第4空気出入促進部76が形成されている。つまり、この例では、3箇所の空気出入促進部が形成されている。
図6(C)に示される例では、図6(B)の構成に加えて、第2空気出入促進部38が形成されている。つまり、この例では、4箇所の空気出入促進部が形成されている。
図6(D)に示される例では、凹部34のタイヤ周方向両側の2箇所に、第1空気出入促進部36及び第3空気出入促進部66が形成されている。そして、第1空気出入促進部36及び第3空気出入促進部66のタイヤ径方向の幅が、凹部34から離れるにしたがって漸増している。
凹部34の底部40のタイヤ幅方向内側に、ベルトを構成している最大幅のベルトプライ(保護ベルト16B)のタイヤ幅方向端部16Beが位置するものとしたが、該タイヤ幅方向端部16Beを、凹部34の底部40のタイヤ幅方向内側から若干外れた位置に配置してもよい。
図示の例では、ベルト14においてタイヤ径方向の最外側に配置されている保護ベルト16Aのタイヤ幅方向端16Aeのタイヤ幅方向外側に、凹部34の底部40が位置していなかったが、底部40をタイヤ径方向外側へ延ばして、最外側の保護ベルト16Aのタイヤ幅方向端16Aeのタイヤ幅方向外側に凹部34の底部40が位置するようにしてもよい。
重荷重用タイヤ10が悪路等を走行することで、トレッド22の表面に亀裂が生じる場合がある。タイヤ径方向最外側の保護ベルト16Aのタイヤ幅方向端16Ae付近が発熱して温度が上昇すると、タイヤ幅方向端16Ae付近の周囲のトレッドゴム24の耐久性が低下し、トレッド22の表面に生じた亀裂が、耐久性の低下したゴム部分に向けて進展する場合がある。
タイヤ径方向最外側の保護ベルト16Aのタイヤ幅方向端16Aeのタイヤ幅方向外側に、凹部34の底部40を配置することで、タイヤ幅方向端16Aeに底部40を近づけることができる。これにより、タイヤ幅方向端16Ae近傍の温度上昇を抑制することができ、タイヤ幅方向端16Ae近傍のトレッドゴム24の耐久性を維持することができ、トレッド22の表面に亀裂がタイヤ幅方向端16Ae近傍のトレッドゴム24に向けて進展することを抑制できる。
上記実施形態では、平面視した際のスロープ46,52の面積の合計が、凹部34の底部40の面積よりも大きかったが、凹部34の底部40の面積以下であってもよい。
上記実施形態では、第1空気出入促進部36の凹部34側とは反対側の端部が、バットレス部26のタイヤ表面で終端していたが、第1空気出入促進部36の凹部34側とは反対側の端部がラグ溝28に連結(開口)していてもよい(図示せず)。これにより、タイヤ側面の空気に加え、ラグ溝28内の空気を凹部34に流入させることもできる。また、上記実施形態では、第2空気出入促進部38の凹部34側とは反対側の端部が、バットレス部26のタイヤ表面で終端していたが、第2空気出入促進部38の凹部34側とは反対側の端部がラグ溝28やトレッド端に連結(開口)していてもよい(図示せず)。
10…重荷重用タイヤ、16B…保護ベルト(最大幅のベルトプライ)、16Be…タイヤ幅方向端部、26…バットレス部(タイヤ表面)、34…凹部、36…第1空気出入促進部(空気出入促進部)、38…第2空気出入促進部(空気出入促進部)、40…底部、46…スロープ、52…スロープ、66…第3空気出入促進部(空気出入促進部)、76…第4空気出入促進部(空気出入促進部)、θ1…平均傾斜角度、θ2…平均傾斜角度
Claims (8)
- バットレス部に形成され、タイヤ外側に向けて開口する凹部と、
前記凹部の側部に連結して形成され、タイヤ外側に向けて開口すると共に、タイヤ表面から前記凹部の底部に向けて前記タイヤ表面からの深さ寸法が漸増するように形成されたスロープを有する空気出入促進部と、
を備え、
前記タイヤ表面に対する前記スロープの平均傾斜角度は、45°以下であり、
前記空気出入促進部は、2箇所以上形成されている、重荷重用タイヤ。 - 前記空気出入促進部は、少なくとも前記凹部のタイヤ周方向両側の2箇所に形成されている、請求項1に記載の重荷重用タイヤ。
- 前記空気出入促進部は、少なくとも前記凹部のタイヤ回転方向前方側と、前記凹部のタイヤ径方向側の2箇所に形成されている、請求項1に記載の重荷重用タイヤ。
- 前記空気出入促進部は、3箇所形成されている請求項2又は請求項3に記載の重荷重用タイヤ。
- 前記空気出入促進部は、4箇所形成されている請求項2又は請求項3に記載の重荷重用タイヤ。
- 前記凹部の底部のタイヤ幅方向内側に、ベルトを構成している最大幅のベルトプライのタイヤ幅方向端部が位置している、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の重荷重用タイヤ。
- 前記最大幅のベルトプライのタイヤ幅方向端部が、前記底部のタイヤ径方向中央部のタイヤ幅方向内側に位置している、請求項6に記載の重荷重用タイヤ。
- 前記スロープを平面視した際の面積の合計が、前記凹部の底部を平面視したときの面積よりも大きく設定されている、請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の重荷重用タイヤ。
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