JP5343961B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、サイドウォール部を有する空気入りタイヤに関する。
近年、空気入りタイヤにおいて、軽量化、低転がり抵抗化を達成するために、サイドウォールの厚さ(以下、サイドゲージともいう)を薄くすることが行われている。しかし、サイドゲージを薄くすると、サイドウォール表面に外観不良が高い確率で発生する傾向がある。この外観不良は、タイヤの耐久性や他の運動性能では悪影響を与えないものであるが、ユーザに、タイヤの耐久性や他の運動性能が低い不良品ではないか、との心配を与える。
具体的には、タイヤ製造時の成型工程において、シート状のカーカス部材がタイヤ成型ドラム上で一周巻き回され、巻き始め端と巻き終わり端とが一部重なってジョイントされる。このため、重なった部分の厚さが厚くなって、この部分が最終的なタイヤにおいてサイドウォール表面に凹凸となって現れる。特に、カーカス部材が1枚用いられるラジアルタイヤでは、この凹凸が顕著に目立つ。
一方、タイヤのサイドウォール表面に生じる凹凸を目立たなくするとともに、モールドに凹部を形成する際バイトの刃先が次第に摩滅し掘り初めと掘り終わりの隣接個所に生じるタイヤの外観不良を防止または抑制する空気入りタイヤが知られている(特許文献1)。
上記空気入りタイヤの円環状の装飾体の表面には、断面幅および高さがいずれも0.3乃至2mm程度の小さな、半球状またはほぼ半球状の突起が多数形成され、該突起には、互いに大きさの異なる、少なくとも2種類の突起が含まれる。小さな突起の底面の面積が大きな突起の底面の面積の2乃至6%である。
特開平11−321243号公報
しかし、上記空気入りタイヤにおいても、サイドウォール表面に現れる凹凸を目立たなくさせることが十分でない場合がある。
そこで、本発明は、サイドウォール表面に存在する凹凸を十分に目立たなくさせ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。
本発明の態様は、サイドウォール部を有する空気入りタイヤである。
前記サイドウォール部は、
サイドウォール表面に、タイヤ周方向に所定の間隔で設けられ、タイヤ径方向に線状に延びる突起あるいは溝からなる仕切りと、
前記仕切りによって区切られてタイヤ周方向に複数分割されたサイドウォール表面の分割領域のそれぞれに、サイドウォール表面の凹凸あるいは光の反射特性により、周りの領域と視認可能に識別される複数の第1微小領域と、
前記分割領域のそれぞれに設けられ、サイドウォール表面の凹凸あるいは光の反射特性により、前記第1微小領域と視認可能に識別され、前記第1微小領域に対してタイヤ径方向外側及び内側に隣接して設けられた複数の第2微小領域と、を有する。
前記分割領域のそれぞれにおいて、前記第1微小領域と前記第2微小領域はタイヤ径方向に沿って交互に設けられる。
前記第1微小領域のタイヤ径方向における位置は、前記第1微小領域が隣接する分割領域の第1微小領域の一部と前記仕切りを介して隣り合いながら、タイヤ周方向に沿って変動し、前記第2微小領域のタイヤ径方向における位置は、前記第2微小領域が隣接する分割領域の第2微小領域の一部と前記仕切りを介して隣り合いながら、タイヤ周方向に沿って変動している。
その際、前記第1微小領域および前記第2微小領域の少なくとも一方には、一方向に配列した複数のリッジによるセレーション加工が施されることによって、前記第1微小領域は前記第2微小領域に対して視認可能に識別される、ことが好ましい。さらに、前記第1微小領域および前記第2微小領域には、前記セレーション加工が施され、前記リッジの密度、リッジの向き、およびリッジの幅の少なくとも1つが異なる、ことが好ましい。
前記分割領域を区切る前記仕切りは、前記仕切りの間隔がタイヤ周上で周期的に変化するように、タイヤ周方向に沿って少なくとも3つの周方向角度の間隔で配置されている、ことが好ましい。さらに、前記第1微小領域および前記第2微小領域のタイヤ径方向における位置の変動は周期的変動であり、この周期的変動の周期および位相は、前記仕切りの間隔の周期的変化の周期および位相と一致している、ことが好ましい。
前記第1微小領域および前記第2微小領域のタイヤ径方向における位置の変動は、正弦波あるいは三角波に従った周期的変動である、ことが好ましい。
前記第1微小領域および前記第2微小領域のタイヤ径方向における位置の変動は周期的変動であり、前記周期的変動の周期は、タイヤ周方向に沿って、例えば10〜60mmである。
また、前記仕切りの幅は、例えば0.5mm〜2mmである。
上記態様の空気入りタイヤによれば、サイドウォール表面に存在する凹凸を十分に目立たなくさせることができる。
本実施形態の空気入りタイヤのサイドウォール部の表面を示した図である。 本実施形態の空気入りタイヤの一部を示す半断面図である。 タイヤのサイドウォール表面に現れる凹凸の原因となるカーカス部材の重なりを説明する図である。 (a)〜(c)は、第1微小領域、第2微小領域及び仕切りの断面を示す図である。 (a),(b)は、第1微小領域のタイヤ径方向における位置の変動、および第1微小領域の寸法の定義を示す図である。 (a),(b)は、第1微小領域及び第2微笑領域に施される微小凹凸を説明する図である。 第1実施形態のサイドウォール表面のサイド模様を直線上に展開した図である。 第2実施形態のサイドウォール表面のサイド模様を直線上に展開した図である。 (a),(b)は、第1微小領域及び第2微笑領域のタイヤ径方向における位置の変動の形態を説明する図である。
以下、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明する。以降で記載するタイヤ周方向とは、タイヤ回転軸の周りにトレッド部を回転させたときのトレッド部の回転方向をいい、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸から放射状に延びる方向をいう。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の空気入りタイヤ(以降、タイヤという)1のサイドウォール部3(図2参照)の表面を示した図である。図1では、トレッド部2は、一点鎖線の円弧で表され、ビード部4は、一点鎖線の円弧で表されている。
タイヤ1は、図2に示すように、トレッド部2と、サイドウォール部3と、ビード部4と、カーカス層5と、ベルト層6とを有する。図2は、タイヤ1の一部を示す半断面図である。この他に、図示されないが、タイヤ1は、インナライナ層等を有する。サイドウォール部3及びビードコア17を有するビード部4は、トレッド部2を挟むようにタイヤ幅方向の両側に配されて対を成している。
サイドウォール部3には、図1に示されるようにサイド模様表示領域11と図示されない標章表示領域がタイヤ周上に設けられている。図示されない標章表示領域は、タイヤの製品名、ブランド名、タイヤ製造業者名、さらには、サイズ等の文字、記号、あるいは数字等が記載されている。標章表示領域の周りには、サイド模様表示領域11が標章表示領域を取り囲むように設けられている。以下で説明するサイド模様表示領域11は、タイヤ1の一方のサイドウォール部3に設けられてもよいし、両側のサイドウォール部3に設けられてもよい。
図1に示すようにサイドウォール表面のサイド模様表示領域11は、複数の仕切り18と、複数の第1微小領域20と、複数の第2微小領域22と、を有する。仕切り18は、第1微小領域20と第2微小領域22とをタイヤ周方向で仕切る、タイヤ径方向に線状に延びる溝あるいはリッジである。仕切り18は、図1では、直線で示されている。
仕切り18は、タイヤ周方向に沿って所定の間隔で設けられている。仕切り18が溝である場合、この溝の深さ(図4(a)参照)は、例えば、0.3〜3.0mmであり、仕切り18がリッジである場合、このリッジから第2微小領域22までの深さ(図4(b)参照)は、例えば、0.3〜3.0mmである。
このような仕切り18によりタイヤ周方向に区分けされた複数の分割領域のそれぞれに、第1微小領域20および第2微小領域22を設けるのは、タイヤを見た者が、仕切り18、第1微小領域20、および第2微小領域22で作られるサイド模様によって錯視を受けることで、サイドウォール表面に実際に存在する凹凸を目立たなくさせるためである。サイドウォール表面に現れる凹凸とは、例えばタイヤ径方向に沿ってでき、例えば、図3に示されるように、カーカス層5の巻き終わり端5cが巻き始め端5dと、部分5eで重なって段差ができることに起因したものである。
図4(a),(b)は、仕切り18、第1微小領域20、および第2微小領域22の断面の一例を示す図である。図4(a),(b)では、仕切り18の深さを強調して示している。第1微小領域20間の仕切り18は、図4(a)に示すように溝になっており、第2微小領域22間の仕切り18は、図4(b)に示すようにリッジになっている。第1微小領域20と第2微小領域22との間は、図4(c)に示すように、図4(a)に示す深さと図4(b)に示す深さを加算した距離を段差として、第1微小領域20から第2微小領域22へ落ち込んでいる、あるいは、第2微小領域22から第1微小領域20へ急激に隆起している。
仕切り18が溝の場合、図4(a)に示すように、第1微小領域20がサイドウォール表面から突出しているため、仕切り18が溝となっている。仕切り18がリッジの場合、図4(b)に示すように、第2微小領域22がサイドウォール表面から凹んでいるため、仕切り18がリッジとなっている。仕切り18のタイヤ周方向に沿った幅は、後述するように、見る者に効果的な錯視を与えて、実際に存在する凹凸を目立たなくさせるために、0.5mm〜2mmであることが好ましい。
第1微小領域20は、仕切り18によって区切られてタイヤ周方向に複数分割されたサイドウォール表面の分割領域のそれぞれに、サイドウォール表面から一定の量凸状に飛び出すことにより、周りの領域と視認可能に識別される。
第2微小領域22は、上記仕切り18によって分割された分割領域のそれぞれに設けられ、サイドウォール表面から一定の量凹状に凹むことにより、第1微小領域20と視認可能に識別され、第1微小領域20に対してタイヤ径方向外側及び内側に隣接して設けられている。
図1に示されるように、分割領域のそれぞれにおいて、第1微小領域20と第2微小領域22はタイヤ径方向に沿って交互に設けられている。第1微小領域20のタイヤ径方向における位置は、第1微小領域20が隣接する分割領域の第1微小領域20の一部と仕切り18を介して隣り合いながら、タイヤ周方向に沿って変動する。第2微小領域22も同様に第2微小領域22のタイヤ径方向における位置は、第2微小領域22が隣接する分割領域の第2微小領域22の一部と仕切り18を介して隣り合いながら、タイヤ周方向に沿って変動している。この変動は、周期的であってもよいし、非周期的であってもよいが、見る者に効果的な錯視を与え、実際に存在する凹凸を目立たなくさせるために、周期的であることが好ましい。
図5(a),(b)は、第1微小領域20のタイヤ径方向における位置の変動および第1微小領域20の寸法の定義を示す図である。仕切り18を挟んでタイヤ周方向に互いに隣り合う第1微小領域20のタイヤ径方向への位置ずれA(図5(a)参照)は、効果的に錯視を与える点から、第1微小領域20のタイヤ径方向に沿った長さH(図5(b)参照)の0.1〜0.9倍であることが好ましい。第2微小領域22は、第1微小領域20とともに交互に設けられているので、第2微小領域22のタイヤ径方向への位置ずれも、第1微小領域20の長さHの0.1〜0.9倍であることが好ましい。第1微小領域20のタイヤ周方向に沿った幅W(図5(b)参照)は、効果的に錯視を与える点から、長さHより短いことが好ましい。また、仕切り18の幅は、第1微小領域20の幅Wに対して十分に狭く、効果的に錯視を与える点から、上記幅Wの1/20〜1/10倍であることが好ましい。
図6(a),(b)は、第1微小領域20と第2微小領域22の表面の好ましい形態を説明する図である。
第1微小領域20は、サイドウォール表面から凸状に飛び出し、第2微小領域22は、サイドウォール表面から凸状に凹んでいるが、この第1微小領域20および第2微小領域22の表面は、一方向に配列した複数のリッジによるセレーション加工が施された微細凹凸面により構成されてもよい。このとき、第1微小領域20および第2微小領域22のセレーション加工では、リッジの密度が異なることが好ましく、第1微小領域20のリッジの密度は、第2微小領域22のリッジの密度に対して高くする。これにより、第1微小領域20の表面に入射した光は拡散反射する。したがって、第1微小領域20で拡散反射して、見る者の視野に入る光の光量は、第2微小領域22から到来し、見る者の視野に入る光の光量に比べて少ない。このため、第1微小領域20は、第2微小領域22に対して黒く見え、第2微小領域22に対してより効果的に視認可能に識別することができる。この場合、第1微小領域20におけるリッジの密度は、例えば1本/mm〜2本/mmであり、第2微小領域22におけるリッジの密度は、例えば0.4本/mm〜0.8本/mmである。第1微小領域20のリッジの密度を低くし、第2微小領域22のリッジの密度を高くしてもよい。
さらに、リッジの密度、リッジの向きおよびリッジの幅の少なくとも1つを第1微小領域20および第2微小領域22との間で異ならせることで、見る者に識別可能に視認させることもできる。また、リッジを多数設けることにより、タイヤ製造段階の加硫工程で空気溜りを発生し難くできるので、外観不良の発生率を低下させることができる。
第1微小領域20および第2微小領域22は、いずれもセレーション加工が施された微細凹凸面であってもよく、いずれか一方のみセレーション加工が施され、他方はセレーション加工が施されない平滑面であってもよい。また、第1微小領域20および第2微小領域22のいずれの表面にも、セレーション加工が施されなくてもよい。
本実施形態では、サイドウォール表面に表面凹凸を設けることにより第1微小領域20および第2微小領域22が形成されるが、サイドウォール表面に表面凹凸を設けることなく、異なるセレーション加工が施されることによって差異が生じる光の反射特性を利用して、第1微小領域20および第2微小領域22を視認可能に識別する構成を用いることもできる。反射特性は、拡散反射による反射の差異を利用する場合の他、異なる反射の向きを利用する場合も含まれる。例えば、第1微小領域20および第2微小領域22を平滑面とし、平滑面の向きを傾斜させ、この向きを異ならせる。
図7は、第1実施形態のタイヤ1のサイドウォール表面に用いる第1微小領域20、第2微小領域22および仕切り18で作られるサイド模様を直線上に展開した図である。
互いに隣り合う仕切り18の間隔は一定である。しかし、図7に示されるように、仕切り18の間隔が一定であるにもかかわらず、錯視の効果によって仕切り18間の間隔が非平行に変化しているように見える。このため、この模様をサイドウォール表面上に展開した図1に示すタイヤ1のサイドウォール表面を見た者には、仕切り18がタイヤ径方向に対して傾斜しているように見える錯視の効果によって、サイドウォール表面に実際に存在する凹凸が目立たなくなる。
(第2実施形態)
図8は、第2実施形態のタイヤ1のサイドウォール表面のサイド模様を示している。図8は、サイドウォール表面に用いる第1微小領域20、第2微小領域22および仕切り18で作られるサイド模様を直線上に展開した図である。
第2実施形態のタイヤ1の構成は、図2に示す第1実施形態のタイヤ1の構成と同じであり、第2実施形態の第1微小領域20、第2微小領域22および仕切り18は、仕切り18の間隔がタイヤ周上で変化し、これに対応して第1微小領域20、第2微小領域22の幅が変化する点以外、同じである。したがって、以降では、仕切り18の間隔について説明する。
具体的には、第1の実施形態では仕切り18の間隔は一定(タイヤ径方向の同じ位置において一定)であるが、第2実施形態の仕切り18の間隔は、タイヤ周上で周期的に変化するように(タイヤ径方向の同じ位置において周期的に変化するように)、タイヤ周方向に沿って少なくとも3つの周方向角度の間隔で仕切り18は配置されている。図8では、仕切り18の間隔が3つ(「大」、「中」、「小」)あり、「大」から「中」に「中」から「小」に、さらに、「小」から「中」に「中」から「大」に、段階的かつ周期的に変化している。この周期的な変化は、第1微小領域20および第2微小領域22のタイヤ径方向における位置がタイヤ周方向に沿って変動する周期的な変動と、周期および位相の点で一致している。すなわち、仕切り18の間隔が「大」のとき、第1微小領域20および第2微小領域22のタイヤ径方向における位置は、タイヤ径方向の最外位置あるいは最内位置にあり、仕切り18の間隔が「小」のとき、第1微小領域20および第2微小領域22のタイヤ径方向における位置は、タイヤ径方向の最内位置あるいは最外位置にある。したがって、図8に示すサイド模様は、サイドウォール表面があたかも周期的な凹凸形状となって立体的にうねっているように、錯視の効果により見える。このため、この模様をサイドウォール表面上に展開したタイヤのサイドウォール表面を見た者には、錯視によって、サイドウォール表面に実際に存在する凹凸が目立たなくなる。
第2実施形態では、仕切り18の間隔を「大」、「中」および「小」の3種類を用いたが、4種類以上を用いてもよい。錯視を効果的に生じさせる点から、好ましくは4種類〜8種類である。
第2実施形態では、仕切り18の間隔の周期的な変化は、第1微小領域20および第2微小領域22のタイヤ径方向の位置がタイヤ周方向に沿って変動する周期と位相が一致しているが、必ずしも一致しなくてもよい。しかし、効果的に錯視を与えるためには、上記仕切り18の間隔の周期的な変化の周期と位相が、上記変動の周期と位相に一致していることが好ましい。
第1実施形態及び第2実施形態における第1微小領域20および第2微小領域22のタイヤ径方向の位置の周期的な変動は、例えば、図9(a),(b)に示すような正弦波あるいは三角波に従った周期的変動であることが、錯視を効果的に与える点で好ましい。特に、上記変動の周期はタイヤ周方向に沿って10〜60mmであることが、サイドウォール表面に、カーカス層5が重なった部分5eに起因して実際に生じる4〜5mmの幅の凹凸を目立たなくさせる点で好ましい。
(実施例)
本実施形態の効果を調べるために、サイドウォール表面のサイド模様を種々変化させて、図2に示すタイヤ1(タイヤサイズ:145R12 6PR)を作製した。作製したタイヤを100人が観察し、実際にサイドウォール表面に存在する、カーカス層5が重なった部分5eに起因して生じる凹凸(以降、BPSスプライス凹凸)の視認性の評価をした。
評価結果として下記評点を用いた。
・評点110:95%以上の観察者がBPSスプライス凹凸を明確に確認できない。
・評点108:90%以上95%未満の観察者がBPSスプライス凹凸を明確に確認できない。
・評点106:80%以上90%未満の観察者がBPSスプライス凹凸を明確に確認できない。
・評点104:70%以上80%未満の観察者がBPSスプライス凹凸を明確に確認できない。
・評点102:60%以上70%未満の観察者がBPSスプライス凹凸を明確に確認できない。
・評点100:50%以上60%未満の観察者がBPSスプライス凹凸を明確に確認できない。
・評点97:50%未満の観察者がBPSスプライス凹凸を明確に確認できない。
評価に用いたサイドウォール表面と、評価結果を下記表に示す。
なお、従来例は、サイド模様表示領域11がないタイヤである。比較例、実施例1〜5において、仕切り18の深さに対する幅の比はいずれも、0.07とした。比較例、実施例1〜5では、第1微小領域20および第2微小領域22のタイヤ径方向の位置をタイヤ周方向に正弦波形状に周期的に変動させた。また、実施例1〜5では、第1微小領域20のタイヤ径方向における位置は、第1微小領域20が隣接する分割領域の第1微小領域20の一部と仕切り18を介して隣り合いながら、タイヤ周方向に沿って変動させ、第2微小領域22のタイヤ径方向における位置は、第2微小領域22が隣接する分割領域の第2微小領域22の一部と仕切り18を介して隣り合いながら、タイヤ周方向に沿って変動させた。第1微小領域20および第2微小領域22のタイヤ径方向における位置の変動の周期は、72mmとした。
表1中の長さH,幅W、隣接した仕切り18の間隔の比、および周期は、いずれも、タイヤ径方向におけるタイヤ最大幅位置における寸法を用いて得られた値である。また、ずれ量Aは、正弦波における最も大きなずれ量を用いた。
従来例、比較例、実施例1の比較より、仕切り18によって区切られた第1微小領域20および第2微小領域22をタイヤ径方向に沿って交互に設け、かつ、第1微小領域20及び第2微小領域22のタイヤ径方向の位置を、タイヤ周方向に沿って変動させることにより、評価結果が向上することがわかる。これは、仕切り18によって区切られた第1微小領域20および第2微小領域22で構成されるサイド模様による錯視の効果によるといえる。
また、実施例1,2の比較より、セレーション加工を施すことにより、評価結果が向上することがわかった。
さらに、実施例3,4に示すように、仕切り18の間隔をタイヤ周方向に沿って変化させることで、評価結果が向上することがわかった。
仕切り18の間隔の周期が10mm〜60mmの範囲にある実施例5は、評価結果が向上することがわかった。
以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
1 空気入りタイヤ
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
5 カーカス層
6 ベルト層
11 サイド模様表示領域
18 仕切り
20 第1微小領域
22 第2微小領域

Claims (9)

  1. サイドウォール部を有する空気入りタイヤであって、
    サイドウォール部は、
    サイドウォール表面に、タイヤ周方向に間隔あけて設けられ、タイヤ径方向に線状に延びる突起あるいは溝からなる仕切りと、
    前記仕切りによって区切られてタイヤ周方向に分割されたサイドウォール表面の分割領域のそれぞれに、サイドウォール表面の凹凸あるいは光の反射特性により、周りの領域と視認可能に識別される複数の第1微小領域と、
    前記分割領域のそれぞれに設けられ、サイドウォール表面の凹凸あるいは光の反射特性が異なることにより、前記第1微小領域と視認可能に識別され、前記第1微小領域に対してタイヤ径方向外側及び内側に隣接して設けられた複数の第2微小領域と、を有し、
    前記分割領域のそれぞれにおいて、前記第1微小領域と前記第2微小領域はタイヤ径方向に沿って交互に設けられ、
    前記第1微小領域のタイヤ径方向における位置は、前記第1微小領域が隣接する分割領域の第1微小領域の一部と前記仕切りを介して隣り合いながら、タイヤ周方向に沿って変動し、前記第2微小領域のタイヤ径方向における位置は、前記第2微小領域が隣接する分割領域の第2微小領域の一部と前記仕切りを介して隣り合いながら、タイヤ周方向に沿って変動している、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記第1微小領域および前記第2微小領域の少なくとも一方には、一方向に配列した複数のリッジによるセレーション加工が施されることによって、前記第1微小領域は前記第2微小領域に対して視認可能に識別される、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記第1微小領域および前記第2微小領域には、前記セレーション加工が施され、前記第1微小領域のリッジは、前記第2微小領域のリッジと密度、向き、および幅の少なくとも1つが異なる、請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記複数の第1微小領域は前記仕切りよりも突出し、
    前記複数の第2微小領域は前記仕切りよりも凹んでいる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記分割領域を区切る前記仕切りは、前記仕切りの間隔がタイヤ周上で周期的に変化するように、タイヤ周方向に沿って少なくとも3つの周方向角度の間隔で配置されている、請求項1〜のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記第1微小領域および前記第2微小領域のタイヤ径方向における位置の変動は周期的変動であり、この周期的変動の周期および位相は、前記仕切りの間隔の周期的変化の周期および位相と一致している、請求項に記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記第1微小領域および前記第2微小領域のタイヤ径方向における位置の変動は、正弦波あるいは三角波に従った周期的変動である、請求項1〜のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記第1微小領域および前記第2微小領域のタイヤ径方向における位置の変動は周期的変動であり、前記周期的変動の周期は、タイヤ周方向に沿って、10〜60mmである、請求項1〜のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  9. 前記仕切りの幅は、0.5mm〜2mmである、請求項1〜のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
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