JP4202168B2

JP4202168B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP4202168B2
Application number: JP2003090640A
Authority: JP
Inventors: 将明小原
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP2004291936A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、悪路走行を目的とした空気入りラジアルタイヤに関し、より詳しくは、泥濘地などの悪路走破性と耐久性・耐外傷性の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】
悪路走行を目的とした空気入りタイヤ（いわゆるオフロード用タイヤ）においては、平坦な舗装路や未舗装路を走行することのみならず、泥濘地を含む不整地悪路を走行することをも考慮している。そのため、通常は接地しないが悪路走行時に接地するバットレス部にも突起を設け、該突起による剪断力により悪路におけるトラクションを得ている。例えば、特許文献１に開示された悪路走行用空気入りタイヤがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２９１７１８号公報（第１〜２頁、第１〜２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかるバットレス部の突起の高さが高ければ悪路走破性は向上するので、バイアス構造を有する空気入りタイヤでは、１０ｍｍ程度の突起とすることも可能である。しかし、突起を設けることによりバットレス部のゴムの量が不均一となり、加硫成型時に突起の下部にあるカーカスに対して応力が発生する。特にラジアル構造を有する空気入りタイヤでは、カーカスコードがタイヤ半径方向の放射状に延在しているので、該応力により間隔が均一であったカーカスコード間に疎密が発生したり、カーカスコードが蛇行したり、カーカスの耐久性が低下するおそれがあった。そのため、ラジアルタイヤにおいては、かかる応力を低減するためその突起の高さを２〜３ｍｍ程度としかできず、十分な悪路走破性を得ることができなかった。
【０００５】
また、該突起の高さを低くせざるを得ないので、突起による耐外傷性の低下も懸念されていた。単に突起の高さを高くするだけでは突起の剛性が確保できず、該突起による十分な剪断力が得られず、満足な悪路走破性を得ることができないこともあった。
【０００６】
本発明の目的は、悪路走行を目的とした空気入りラジアルタイヤにおいて、悪路走破性を向上させると共に、耐久性・耐外傷性との両立を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、請求項１に記載の発明は、一対のビードコアと、前記ビードコアを巻回しトロイダル形状を成すカーカスと、前記カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置されたベルト層と、前記ベルト層よりタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴムとを備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
バットレス部に高さが５ｍｍ以上の複数の突起がタイヤ周方向に間隔をおいて配置され、前記突起の表面のタイヤ周方向の長さ及びタイヤ半径方向の長さが前記突起の高さよりも長く、かつ、前記突起の表面から底面にかけて面積が増大し、前記突起の底面の面積が前記突起の表面の面積の２倍以上である空気入りラジアルタイヤとした。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、バットレス部に高さが５ｍｍ以上の複数の突起がタイヤ周方向に間隔をおいて配置されているので、悪路走行時においては、バットレス部も接地するので該突起によりトラクションを増大させることができる。また、突起の高さが５ｍｍ以上であり、突起の表面のタイヤ周方向の長さ及びタイヤ半径方向の長さが突起の高さよりも長いため、突起自体の剛性が確保されているので、十分なトラクションを得ることができる。
【０００９】
ラジアルタイヤにおいてかかる突起を設けると、突起の有無によりバットレス部のゴム量が変化し、突起の下部のカーカスに対して応力が発生する。該応力により、カーカスコードの間隔に疎密が発生したり、カーカスコードが蛇行したりして、タイヤの耐久性を低下させることがある。本発明では、突起の表面から底面にかけて面積を増大させ、突起の底面の面積が突起の表面の面積の２倍以上としているので、バットレス部のゴム量の急激な変化が緩和されるので、応力の発生を抑制し、タイヤの耐久性を向上させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記突起は、接地面から１５ｍｍ〜７０ｍｍの位置にある請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤとした。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、突起が接地面から１５ｍｍ〜７０ｍｍの位置にあり、悪路走行時に接地する頻度の高い範囲であるので、突起によるトラクション増大効果が期待できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、隣接する前記突起のタイヤ周方向の間隔が１０ｍｍ〜８０ｍｍである請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤとした。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、隣接する前記突起のタイヤ周方向の間隔が１０ｍｍ〜８０ｍｍであることが好ましい。突起の間隔が１０ｍｍ未満であると間隔が狭すぎて路面の凹凸に対するグリップ性が低下し、８０ｍｍを越えると突起の密度が小さくなり、いずれも十分なトラクションが得られない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明に係る空気入りラジアルタイヤの実施形態を説明する。図１は、空気入りラジアルタイヤ１の断面を含む要部斜視図である。空気入りラジアルタイヤ１は、一対のビードコア２、ビードコア２を巻回しトロイダル形状を成すカーカス３、カーカス３のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置された補強ベルト層４、補強ベルト層４のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴム５を備えている。トレッドゴム５には、タイヤ周方向に連なる主溝１０や主溝１０を連通する横溝１１が刻まれ、主溝１０及び横溝１１によりブロック１２が形成されている。なお、主溝１０のみで形成されたリブ構造としてもよい。
【００１５】
カーカス３はラジアル構造を有し、カーカスコード（図示しない）はタイヤ半径方向の放射状に延在している。カーカスコードは特に限定されないが、ポリアミドなどの有機繊維コードやスチールコードが好適に使用される。
【００１６】
トレッドゴム５の接地端１３からタイヤ回転軸方向の幅が最大となる点１４に至るバットレス部６に、突起７が間隔をおいてタイヤ周方向Ｒに連続して配置されている。平坦な舗装路や未舗装路を走行している時は、バットレス部６は接地しない。しかし、泥濘地など悪路（不整地）走行時においては、路面の状態によってバットレス部６は接地するが、突起７の路面に対する剪断力によりトラクションを増大することができる。
【００１７】
次に、突起７の形状について説明する。図２（ａ）は、突起７の１つを拡大した斜視図である。突起７のバットレス部６からの高さａは、５ｍｍ以上としている。突起７の高さａが５ｍｍ未満であると、悪路路面に対する十分なトラクションを得ることができない。また、突起７の高さが低いので石などの突起物からの損傷を受けやすく、バットレス部６の耐外傷性も低下する。
【００１８】
また、突起７の表面７ａのタイヤ周方向Ｒの長さＬ１やタイヤ半径方向Ａの長さＬ２が突起７の高さａよりも長いことが必要である。突起７の高さａが５ｍｍ以上で十分であっても、突起７の表面７ａの長さＬ１やＬ２が短いと突起７の剛性が低くなるので突起７自体が撓んでしまい十分な剪断力を得ることができず、必要なトラクションを得ることができない。
【００１９】
突起７の表面７ａの面積Ｓ１＝Ｌ１×Ｌ２、突起７の底面７ｂの面積Ｓ２＝Ｌ３×Ｌ４として、Ｓ２がＳ１の２倍以上とする。底面７ｂの面積Ｓ２が表面７ａの面積Ｓ１の２倍以上であると、バットレス部６の突起７によるゴム量の変化が小さくなり、加硫成形時におけるカーカス３に対する応力が低減される。その結果、カーカスコード間の疎密やカーカスコードの蛇行の発生が抑制され、タイヤの耐久性が向上する。なお、Ｌ３、Ｌ４はそれぞれ突起７の表面７ｂのタイヤ周方向Ｒの長さ、タイヤ半径方向の長さである。
【００２０】
なお、図２（ｂ）、（ｃ）のＢ−Ｂ’断面図及びＣ−Ｃ’断面図に示すように、突起７は、傾斜部８を有し、表面７ａから底面７ｂにかけて徐々に面積が増大する構造とすることが好ましい。かかる構造であれば、よりゴム量の変化を小さくでき、応力を低減できる。
【００２１】
図３に示すように、底面７ｂを含む突起７のタイヤ半径方向Ａの位置は接地面９より垂直な方向に１５ｍｍ〜７０ｍｍの位置とすることが好ましい。当該範囲に突起があれば、悪路走行時に突起が路面に接地する頻度が高いためトラクションが増大するので、悪路走破性が向上する。また、接地面９より１５ｍｍ未満の位置は、横溝１１が開口しているので、突起７の配置が困難となる。
【００２２】
タイヤ周方向Ｒに隣接する突起７の間隔は、１０ｍｍ〜８０ｍｍとすることが好ましい。１０ｍｍ未満であると間隔が狭すぎて路面の凹凸に対するグリップ性が低下し、８０ｍｍを越えると突起７の密度が小さくなり、いずれも十分なトラクションが得られない。ここでいう突起７の間隔は、突起７の表面７ａの間隔であり、等間隔である必要はなく、１０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲にあればよい。また、当該間隔は３０ｍｍ〜５０ｍｍであればより好ましい。
【００２３】
また、突起７の形状は互いに同じ大きさや形状でなくてもよい。上述の条件を備えていればよい。例えば、突起７の形状は図１に示した矩形でなくてもよく、底面７ｂが表面７ａより大きく傾斜部８を備えていればよい。例えば、図４（ａ）は表面７ａ及び底面７ｂが不等辺四角形である突起７である。図４（ｂ）に示す台形に凹部を切り込んだ形状、図４（ｃ）に示す平行四辺形に切り込みを入れた形状であってもよい。
【００２４】
【実施例】
表１に示す実施例及び比較例に係るタイヤを試作し、性能評価を行った。タイヤサイズは、３５×１２．５０Ｒ１７とした。突起の形状は、図１に示したように突起は矩形で、周方向間隔は５０ｍｍ、接地面から３０ｍｍ〜５０ｍｍの位置に配置した。カーカスコード不良は、タイヤ加硫成型後、タイヤゴム層を解体除去、もしくはＸ線撮影によりカーカスの配置（カーカスコード間隔の疎密やカーカスコードの蛇行）を確認し、不良が発生しているか否かを確認した結果である。悪路走破性は、泥濘地走行時のフィーリング評価を実施し、パネラー３名による評価点の平均点で、比較例１を１００とした指数であり、数字が大きいほど良好であることを示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
表1によれば、比較例１では突起の底面面積／突起の表面面積が小さいため応力低減効果が小さく、カーカスコードの不良が発生している。比較例２では、突起の剛性が不足し十分なトラクションが得られず悪路走破性が低下している。これに対して、実施例では、悪路走破性が向上し、しかもカーカスコードの不良が発生していない。
【００２７】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、バットレス部に複数の突起をタイヤ周方向に間隔をおいて配置し、該突起を所定の構造としたので、悪路走行時のトラクションを増大させ、耐久性・耐外傷性との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気入りラジアルタイヤの断面を含む要部斜視図である。
【図２】（ａ）は突起の１つを拡大した斜視図、（ｂ）はＢ−Ｂ’断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ’断面図である。
【図３】好ましい突起の位置を示すタイヤ断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、他の突起の形状の例を示す図である。
【符号の説明】
１空気入りラジアルタイヤ
２ビードコア
３カーカス
４補強ベルト
５トレッド
７突起

Claims

一対のビードコアと、前記ビードコアを巻回しトロイダル形状を成すカーカスと、前記カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置されたベルト層と、前記ベルト層よりタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴムとを備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
バットレス部に高さが５ｍｍ以上の複数の突起がタイヤ周方向に間隔をおいて配置され、前記突起の表面のタイヤ周方向の長さ及びタイヤ半径方向の長さが前記突起の高さよりも長く、かつ、前記突起の表面から底面にかけて面積が増大し、前記突起の底面の面積が前記突起の表面の面積の２倍以上である空気入りラジアルタイヤ。
前記突起は、接地面から１５ｍｍ〜７０ｍｍの位置にある請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
隣接する前記突起のタイヤ周方向の間隔が１０ｍｍ〜８０ｍｍである請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。