JP4689281B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、サイドウォール部を補強して耐久性や操安性、騒音性を改善しうる空気入りタイヤに関する。

通常、空気入りタイヤは、図５に示すように、一対の環状のビード部１と、そのビード部１から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側にショルダ部３を介して連なるトレッド部４とを有し、タイヤ骨格をなすカーカスプライ５がビード部１間に架け渡されるように配される。サイドウォール部２は、走行中の屈曲が大きい部位でありながら比較的厚みが少なく、耐久性や操安性、騒音性を低下させる傾向にあった。これらを改善するためにサイドウォール部２を補強することが望ましいが、ゴム硬度を高めることで得られる効果には限界があった。

ここで、下記特許文献１には、タイヤ周方向に対して傾斜する方向に延びる複数のリブをサイドウォール部に設けた空気入りタイヤが開示されている。かかる空気入りタイヤによれば、サイドウォール部を断面高さの略全域にわたって補強することができる。しかし、サイドウォール部の外表面がトレッド面と異なる基調のデザインとなるため、ショルダ部近傍に補強領域の不連続部分が生じる場合があり、この不連続部分において耐久性が低下することがある。また、サイドウォール部の補強により振動を抑制して騒音を低減可能ではあるが、抑制される振動の周波数帯が比較的狭く、ロードノイズを低減する効果には乏しい。

下記特許文献２には、ショルダ部からサイドウォール部まで延在する凹形ブロックをタイヤ周方向に配列した空気入りタイヤが開示されている。しかし、かかる空気入りタイヤでは、凹形ブロックのタイヤ赤道点を基準とした断面高さがタイヤ断面高さの１／２以下に設定されているため、タイヤ断面高さの１／２を越えたサイドウォール部の厚みが少ない部分を補強することができず、耐久性を向上する効果には乏しい。しかも、凹形ブロックの断面高さが一律であるため、補強領域の界面がタイヤ周方向に沿って形成され、サイドウォール部が屈曲する際の曲げ歪みによってタイヤ周方向に沿ったクラックが発生し易いという問題がある。また、上記と同様、補強により抑制される振動の周波数帯が比較的狭いため、ロードノイズを低減する効果に乏しい。

下記特許文献３には、タイヤ周方向に対して傾斜した方向に延びる傾斜溝をサイドウォール部の下方領域まで延長した空気入りタイヤが開示されている。しかし、かかる構成は、タイヤの外観上の不具合を改善するためのものであり、サイドウォール部を補強しうるものではない。
特開平８−１９７９１７号公報 特開平１１−２９１７１８号公報 特開２０００−１６０３１号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、サイドウォール部を補強して、耐久性及び操安性を向上すると共に、広い周波数帯の振動を抑制して騒音性を向上しうる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き構成の本発明により達成することができる。即ち、本発明は、 一対のビード部と、前記ビード部から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側にショルダ部を介して連なるトレッド部と、を備える空気入りタイヤにおいて、少なくとも前記ショルダ部から前記サイドウォール部まで延在する延長ブロックがタイヤ周方向に複数配列されてなる延長ブロック群を備え、前記延長ブロック群が、タイヤ赤道点を基準とした断面高さがタイヤ断面高さの１／２を越える第１延長ブロックと、タイヤ赤道点を基準とした断面高さが前記第１延長ブロックよりも低い第２延長ブロックとを有し、前記延長ブロック群を構成する延長ブロックの陸部高さが、前記ショルダ部から前記サイドウォール部に向かって漸減するものである。

本発明の構成によれば、少なくともショルダ部からサイドウォール部まで延在する延長ブロックがタイヤ周方向に複数配列されてなる延長ブロック群を備えることにより、ショルダ部近傍に補強領域の不連続部分を生じることなくサイドウォール部を補強することができる。そして、その延長ブロック群が、タイヤ赤道点を基準とした断面高さがタイヤ断面高さの１／２を越える第１延長ブロックを有することにより、タイヤ断面高さの１／２を越えてサイドウォール部の厚みが少ない部分を補強し、サイドウォール部を断面高さの略全域にわたって補強することができる。更に、第１延長ブロックと断面高さが異なる第２延長ブロックを有することにより、補強領域の界面がタイヤ周方向に対して傾斜して形成されるため、タイヤ周方向に沿ったクラックの発生を抑制して耐久性を確保することができる。また、延長ブロック群が断面高さの異なる複数の延長ブロックから構成されることにより、低次から高次の比較的広い周波数帯において断面高さ方向の振動を抑制することができ、ロードノイズを効果的に低減することができる。

延長ブロック群を構成する延長ブロックの陸部高さが、ショルダ部からサイドウォール部に向かって漸減することにより、補強領域の界面における剛性差を低減して、耐久性及び操安性を効果的に向上することができる。

上記において、前記延長ブロック群を構成する延長ブロックのうち、タイヤ赤道点を基準とした断面高さが最も高い延長ブロックを最長ブロックとするとき、前記最長ブロックに対する前記第２延長ブロックの、前記トレッド部の溝底面に現れた曲率半径での輪郭延長線とタイヤ表面との交点を基準とした断面高さの割合が２０％以上であるものが好ましい。

最長ブロックに対する第２延長ブロックの、トレッド部の溝底面に現れた曲率半径での輪郭延長線とタイヤ表面との交点を基準とした断面高さの割合が２０％以上であることにより、第２延長ブロックによるサイドウォール部の補強効果を確保することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤの一例を示す半断面図である。図２は、図１の符号２０で示す範囲のタイヤ外周面を展開した平面図である。なお、図１は、図２におけるＡ−Ａ断面に相当し、点線１６は、サイドウォール部２の延長ブロックが形成されていない部分の外周面を示す。延長ブロックについては後述する。

本発明に係る空気入りタイヤは、図１に示すように、一対の環状のビード部１と、そのビード部１から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側にショルダ部３を介して連なるトレッド部４とを備える。ビード部１には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビード６と、ビード６のタイヤ径方向外側に配され、断面略三角形状の硬質ゴムからなるビードフィラー７とが配設されている。

カーカスプライ５は、タイヤ周方向に対して所定角度で配列されたプライコードからなり、一対のビード部１の間に架け渡されるように配されている。プライコードとしては、スチールやポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミド等の有機系繊維が好ましく用いられる。カーカスプライ５の端部は、ビード６およびビードフィラー７を挟み込むように外側に巻き上げられている。

カーカスプライ５のタイヤ内周側には、空気圧保持のためのインナーライナー層８が配される。また、カーカスプライ５のタイヤ外周側には、内外に積層された２枚のベルトプライからなるベルト層９が配され、たが効果による補強を行っている。各ベルトプライは、タイヤ周方向に対して所定角度で傾斜して延びるスチールコードにより構成され、該スチールコードがプライ間で互いに逆向きに交差するように配設されている。ベルトプライは、スチールコードからなるものに限られず、ポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミド等の有機系繊維等からなるものでもよい。また、ベルト層９のタイヤ外周側には必要に応じてベルト補強層が配設される。

上記ゴム層等の原料ゴムとしては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられ、これらは１種単独で又は２種以上混合して使用される。また、これらのゴムは、カーボンブラックやシリカ等の充填材で補強されると共に、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤等が適宜配合される。

トレッド面１０にはトレッドパターンが形成されており、複数のブロックが設けられている。本実施形態では、図２及び図３に示すように、トレッド部４の幅方向外側に配された延長ブロック１１〜１４が、トレッド縁Ｅを越えてショルダ部３からサイドウォール部２にまで延在している。延長ブロック１１〜１４は、それぞれショルダ部３からサイドウォール部２に向かって分岐しながら延びており、説明の便宜上、各延長ブロック１１〜１４の最終分岐箇所から先端側の部分をそれぞれ延長ブロック２１〜２８と呼ぶ。

延長ブロック群１５は、延長ブロック２１〜２８により構成される。本実施形態では、図４に示すように、延長ブロック群１５がタイヤ周方向に沿って連続して形成されているが、延長ブロック群１５が形成されない領域を適宜に設けても構わない。また、延長ブロック群１５を構成する延長ブロック２１〜２８については、同一間隔で配列されるものに限られない。

延長ブロック２１〜２８は、タイヤ赤道点ＣＰを基準とした断面高さを互いに異ならせて、タイヤ周方向に配列されている。ここで、タイヤ赤道点ＣＰとは、タイヤ子午線断面におけるタイヤ赤道線Ｃとトレッド輪郭線との交点を指し、タイヤ赤道線Ｃ上に溝が形成されている場合には、当該溝を埋めたときのトレッド輪郭線が用いられる。延長ブロック群１５を構成する延長ブロックのうち、タイヤ赤道点ＣＰを基準とした断面高さが最も高いのは延長ブロック２４であり、これが前記最長ブロックに相当する。また、図１からわかるように、延長ブロック２４は、タイヤ赤道点ＣＰを基準とした断面高さｈ１がタイヤ断面高さＨの１／２を越えており、延長ブロック２４は前記第１延長ブロックにも相当する。なお、前記第２延長ブロックは、他の延長ブロックとの関係で相対的に定まるものであるが、延長ブロック２４を前記第１延長ブロックとして見た場合には、残りの延長ブロック２１〜２３、２５〜２８が前記第２延長ブロックに相当する。

延長ブロック群１５が延長ブロック２４を有することにより、タイヤ赤道点ＣＰを基準としてタイヤ断面高さＨの１／２を越えてサイドウォール部２の厚みが少ない部分を補強し、サイドウォール部２を断面高さの略全域にわたって補強することができる。本実施形態では、延長ブロック２４のタイヤ赤道点ＣＰを基準とした断面高さｈ１が、ビードフィラー７先端の高さにまで達しており、これによりサイドウォール部２をより効果的に補強することができる。また、延長ブロック２４は先細りに形成されており、その先端部がビードフィラー７とタイヤ厚み方向に重なる領域において剛性が高くなり過ぎることがない。

上述のように、延長ブロック群１５を構成する延長ブロック２１〜２８は、タイヤ赤道点ＣＰを基準とした断面高さがそれぞれ異なっており、補強領域の界面はタイヤ周方向に傾斜して形成される。そのため、サイドウォール部２が屈曲する際の曲げ歪み等によるクラックの発生を抑制し、耐久性を効果的に高めることができる。また、延長ブロック群１５が断面高さの異なる複数の延長ブロック２１〜２８から構成されることにより、低次から高次の比較的広い周波数帯の断面高さ方向の振動を抑制することができ、ロードノイズを効果的に低減することができる。

上記作用効果を効果的に得るため、延長ブロック群１５を構成する延長ブロックには、タイヤ赤道点ＣＰを基準とした断面高さがタイヤ断面高さＨの１／２を越えるものと越えないものとが混在することが好ましい。更に、延長ブロック群１５を構成する延長ブロックには、同じ断面高さを有するものが含まれていても構わないが、それらは隣接しないことが好ましい。

延長ブロック群１５を構成する延長ブロック２１〜２８の陸部高さは、図１に示す延長ブロック２４のように、ショルダ部３からサイドウォール部２に向かって漸減するものが好ましい。これにより補強領域の界面における剛性差を低減して、耐久性及び操安性を効果的に向上することができる。

また、最長ブロックである延長ブロック２４の、トレッド部４の溝底面に現れた曲率半径Ｒでの輪郭延長線Ｌとタイヤ表面との交点Ｐを基準とした断面高さｈ２に対して、残りの延長ブロック２１〜２３、２５〜２８の交点Ｐを基準とした断面高さの割合が２０％以上であることが好ましい。これにより、延長ブロック２１〜２３、２５〜２８によるサイドウォール部２の補強効果が確保される。

上述した各延長ブロックの断面高さ及びタイヤ断面高さＨは、空気入りタイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷の状態で測定したものとする。ここで、規定リムとは、タイヤサイズに対応してＪＡＴＭＡで決められた標準となるリムを指す。また、規定内圧とは、ＪＡＴＭＡに基づけば最高空気圧であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ＫＰａとする。

本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤモールドに延長ブロック群１５を形成するための凹部を設ける程度の改変で、その他は従来のタイヤ製造工程と同様にして製造することができる。

［別実施形態］
本発明に係る空気入りタイヤに形成されるトレッドパターンは、前述の実施形態で示したものに限られるものではない。例えば、延長ブロック群を構成する延長ブロックが分岐せずに延びるものでもよく、ラジアル方向に対して傾斜して延びるものでもよい。また、延長ブロックは先細りに形成されたものに限られず、末広がりに形成されたものでも構わない。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。

耐久性
米国自動車安全基準ＦＭＶＳＳ１０９に耐久試験として定める条件に準拠し、規定荷重で規定時間の試験を行い、サイドウォール部に故障が認められるまでの走行時間を測定した。故障が認められない場合は、更に荷重１４０％でドラム走行を続け、故障するまで測定した。比較例１を１００として指数評価し、数値が大きいほど走行時間が長い、即ち耐久性に優れていることを示す。

操安性及び騒音性
ホイールサイズ１７×９．５ＪＪのリムに組み付けて実車（５．６Ｌ級国外向トラック、２名乗車）に装着し、良路および悪路を走行してフィーリング試験による官能評価を行った。フィーリング試験では、乗員にテストタイヤの種類をふせておき、タイヤ内圧２００ｋＰａで走行して採点を行わせた。比較例１を１００として指数評価し、当該数値が大きいほど操安性、騒音性に優れていることを示す。

比較例１
ショルダ部からサイドウォール部まで延在するブロックが形成されていない空気入りタイヤ（タイヤサイズＬＴ２８５／７０Ｒ１７）を作製し、比較例１とした。

比較例２
ショルダ部からサイドウォール部まで延在するブロックは形成されていないが、ショルダ部近傍からサイドウォール部の下方領域まで延びるリブがタイヤ周方向に複数配列された空気入りタイヤ（タイヤサイズＬＴ２８５／７０Ｒ１７）を作製し、比較例２とした。但し、当該リブは、ショルダ部からサイドウォール部にかけて延在するものではなく、不連続部分を有するものとした。

比較例３
ショルダ部からサイドウォール部まで延在する延長ブロックが形成された空気入りタイヤ（タイヤサイズＬＴ２８５／７０Ｒ１７）を作製し、比較例３とした。但し、各延長ブロックのタイヤ赤道点を基準とした断面高さは、一律にタイヤ断面高さの１／２とした。

実施例
前述の実施形態に示した空気入りタイヤ（タイヤサイズＬＴ２８５／７０Ｒ１７）、即ちショルダ部からサイドウォール部まで延在し、タイヤ赤道点を基準とした断面高さが互いに異なる延長ブロックが形成された空気入りタイヤを作製し、実施例とした。延長ブロック２１〜２８の長さは、交点Ｐを基準とした断面高さが低いものから順に、それぞれ２６．９２、３１．８２、５９．５２、７１．２２、７４．１２、８０．９２、９３．６２、１２３．６１（単位はいずれもｍｍ）とした。評価結果を表１に示す。

表１に示す結果によれば、実施例が耐久性、操安性及び騒音性に最も優れており、延長ブロック群によってサイドウォール部が効果的に補強されていると共に、騒音性能が高められていることがわかる。比較例１については、サイドウォール部を補強する構成を有するものではないため、各項目の数値が最も低い結果となっている。比較例２については、不連続部分において強度低下が生じたものと考えられ、比較例３については、サイドウォール部のタイヤ断面高さの１／２を越えてサイドウォール部の厚みが少ない部分において強度低下が生じたものと考えられる。また、比較例２及び３では、リブ又は延長ブロックのタイヤ赤道点を基準とした断面高さが一律であるため、抑制される振動の周波数帯が比較的狭く、ロードノイズを低減する効果に乏しかったものと考えられる。

本発明に係る空気入りタイヤの一例を示す半断面図 タイヤ外周面を展開した平面図 本発明に係る空気入りタイヤの斜視図 本発明に係る空気入りタイヤの側面図 従来の空気入りタイヤの一例を示す半断面図

符号の説明

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ ショルダ部
４ トレッド部
５ カーカスプライ
６ ビード
７ ビードフィラー
１０ トレッド面
１１〜１４ 延長ブロック
１５ 延長ブロック群
２１〜２８ 延長ブロック
ｈ１ タイヤ赤道点を基準とした延長ブロック２４の断面高さ
ｈ２ 交点Ｐを基準とした延長ブロック２４の断面高さ
Ｃ タイヤ赤道線
ＣＰ タイヤ赤道点
Ｈ タイヤ断面高さ
Ｌ 輪郭延長線
Ｐ 輪郭延長線Ｌとタイヤ表面との交点

Claims (1)

1. 一対のビード部と、前記ビード部から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側にショルダ部を介して連なるトレッド部と、を備える空気入りタイヤにおいて、
   少なくとも前記ショルダ部から前記サイドウォール部まで延在する延長ブロックがタイヤ周方向に複数配列されてなる延長ブロック群を備え、
   前記延長ブロック群が、タイヤ赤道点を基準とした断面高さがタイヤ断面高さの１／２を越える第１延長ブロックと、タイヤ赤道点を基準とした断面高さが前記第１延長ブロックよりも低い第２延長ブロックと、を有し、
   前記延長ブロック群を構成する延長ブロックの陸部高さが、前記ショルダ部から前記サイドウォール部に向かって漸減することを特徴とする空気入りタイヤ。

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