JP5766579B2 - ラジアルタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ラジアルタイヤに関する。

従来のラジアルタイヤでは、サードウォール部は、ビードコアやビードフィラーと一体になって変形するように構成されている。すなわち、ビードコアやビードフィラーは、サードウォール部の変形（曲げ変形）に追従して変形するように構成されている。

しかしながら、ビードフィラーは、一般的に損失正接（損失係数）が大きく、変形により大きなヒステリシスロスが生じる。

また、ラジアルタイヤ全体のヒステリシスロスを考えた場合、体積の大きいトレッド部の変形を減らし、体積の少ないサイドウォール部に変形を集中させることが望ましい。

特許４０７４１２８号 特開昭６２-２９５７０８号公報

しかしながら、従来のラジアルタイヤでは、高い弾性率を有するビードフィラーの存在により、サイドウォール部において、ラジアルタイヤ全体の径方向の撓みを吸収することができないため、トレッド部も変形せざるを得ず、ヒステリシスロスが大きくなると共に、転がり抵抗も大きくなってしまうという問題点があった。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、サイドウォール部に変形を集中させることで、ヒステリシスロス及び転がり抵抗を低減することができるラジアルタイヤを提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、サイドウォール部を有するラジアルタイヤであって、前記サイドウォール部に、タイヤ周方向に延びる周方向溝が形成されており、タイヤ径方向におけるビードフィラーの長さをＸとした場合、前記ビードフィラーのタイヤ径方向の外側における端部とタイヤ径方向における前記周方向溝の中心位置との間の距離は、０.４Ｘ以内であるように構成されていることを要旨とする。

本発明の第１の特徴において、前記中心位置は、前記端部よりも、タイヤ径方向の外側に配置されていてもよい。

本発明の第１の特徴において、前記周方向溝の深さは、１ｍｍ以上５ｍｍ以下となるように構成されていてもよい。

本発明の第１の特徴において、前記周方向溝の幅は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下となるように構成されていてもよい。

本発明の第１の特徴において、前記端部と前記中心位置との間の距離は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下となるように構成されていてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、サイドウォール部に変形を集中させることで、ヒステリシスロス及び転がり抵抗を低減することができるラジアルタイヤを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るタイヤのサイドウォール部を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係るタイヤのタイヤ幅方向断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るタイヤのタイヤ幅方向断面図におけるビードフィラー周辺の拡大図である。 本発明の第１の実施形態に係るタイヤのタイヤ幅方向断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るタイヤのタイヤ幅方向断面図におけるビードフィラー周辺の拡大図である。

（本発明の第１の実施形態）
図１乃至図５を参照して、本発明の第１の実施形態に係るラジアルタイヤ１について説明する。

図１、図２及び図４に示すように、本発明の第１の実施形態に係るラジアルタイヤ１は、トレッド部２と、サイドウォール部３と、ショルダー部４と、ビード部５とを具備している。ここで、ビード部５には、ビードコア３０が設けられており、ビード部５からサイドウォール部３に渡って、ビードフィラーが設けられている。

なお、本発明の第１の実施形態に係るラジアルタイヤ１は、乗用車に装着されることを想定し、リムガード無しの形状を想定している。ただし、本発明は、これらのケースに限定されることはない。

また、本発明の第１の実施形態に係るラジアルタイヤ１において、サイドウォール部５に、タイヤ周方向Ａに延びる周方向溝１０が形成されている。

かかる構成によれば、局所的に変形（曲げ変形）を集中することができる。すなわち、周方向溝１０が設けられている部分では、他の部分に比べて構造剛性が小さいことから、周方向溝１０が設けられている部分に変形が集中し、他の部分では変形が抑制される。この結果、トレッド部２の変形を抑制し、ラジアルタイヤ１全体のヒステリシスロスを低減することができる。

ここで、かかる周方向溝１０は、任意の位置に形成すればよいわけではない。すなわち、サイドウォール部３において、ビードフィラーの体積が大きい部分に、かかる周方向溝１０を形成した場合には、ビードフィラー２０の変形を増加させ、ラジアルタイヤ１全体のヒステリシスロスの増加要因となってしまう。

したがって、サイドウォール部３において、ビードフィラーの体積が大きい部分を避けて、かかる周方向溝１０を形成する必要がある。

さらに、周方向溝１０が、ビードフィラー２０のタイヤ径方向Ｂの外側における端部Ｅ１から、タイヤ径方向Ｂの外側に遠く離れて形成されている場合には、ビードフィラー２０の変形の抑制効果が小さくなり、トレッド部２の変形の抑制効果も小さくなる。

このような事項を考慮して、かかる周方向溝１０は、ビードフィラー２０のタイヤ径方向Ｂの外側における端部Ｅ１の近辺に形成する。

具体的には、図３及び図５に示すように、タイヤ径方向Ｂにおけるビードフィラー２０の長さをＸとした場合、ビードフィラー２０のタイヤ径方向Ｂの外側における端部Ｅ１とタイヤ径方向Ｂにおける周方向溝１０の中心位置Ｏとの間の距離Ｙは、０.４Ｘ以内であるように構成されている。

なお、本発明の第１の実施形態に係るラジアルタイヤ１において、図２及び図３に示すように、上述の中心位置Ｏは、上述の端部Ｅ１よりも、タイヤ径方向Ｂの外側に配置されていてもよい。

或いは、本発明の第１の実施形態に係るラジアルタイヤ１において、図３及び図５に示すように、上述の中心位置Ｏは、上述の端部Ｅ１よりも、タイヤ径方向Ｂの内側に配置されていてもよい。

例えば、かかる端部Ｅ１と中心位置Ｏとの間の距離Ｙは、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下となるように構成されていてもよい。

また、周方向溝１０の深さＤが浅すぎると、局所的に変形を集中させる効果がほとんど見られなくなるため、周方向溝１０の深さＤとしては、ある程度の深さが必要である。

したがって、図３及び図５に示すように、周方向溝１０の深さＤは、１ｍｍ以上５ｍｍ以下、より好ましくは、２ｍｍ以上３ｍｍ以下となるように構成されていてもよい。

また、かかる周方向溝１０によって、サイドウォール部３における変形を分断することで、変形をコントロールすることを目的としているため、かかる周方向溝１０の幅Ｚは、あまり大きい必要はない。

したがって、図３及び図５に示すように、周方向溝１０の幅Ｚは、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、より好ましくは、２ｍｍ以上５ｍｍ以下となるように構成されていてもよい。

また、周方向溝１０は、連続形状であってもよいし、断続形状であってもよい。さらに、周方向溝１０は、該円形状でタイヤ周方向Ａに延びていてもよいし、うねりながらタイヤ周方向Ａに延びていてもよい。

また、周方向溝１０は、変形を局所的に集中させることを目的とするものであるため、断面形状による効果への影響は少ない。

しかしながら、製造時の容易さを考慮すると、周方向溝１０としては、断面形状が、矩形や台形や三角形や半円形であるものが望ましい。或いは、周方向溝１０として、断面形状が、矩形又は台形で、かつ、溝底が、三角形・半円形のものが望ましい。

本実施形態に係るタイヤ１によれば、サイドウォール部３において、ビードフィラー２０のタイヤ径方向Ｂの外側における端部Ｅ１とタイヤ径方向Ｂにおける周方向溝１０の中心位置Ｏとの間の距離Ｙが０.４Ｘ以内となるように、周方向溝１０を形成することで、かかる周方向溝１０が形成されている部分に変形を集中させることができ、ヒステリシスロス及び転がり抵抗を低減することができる。

次に、本発明の効果を明確にするために、従来例、比較例１〜１２及び実施例１〜１８に係るラジアルタイヤを用いて行った試験の結果について説明する。なお、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。

本試験では、全てのラジアルタイヤのサイズを「１９５/６５Ｒ１５」とした。また、本試験では、全てのラジアルタイヤにおいて、１枚のカーカスプライ、２枚の交錯ベルト（タイヤ幅方向に対して６６°の傾斜角を有している）及び、ナイロンの周方向補強層を備えた。

また、本試験では、直径１.７ｍの鉄板表面を持つドラム試験機を用いて、速度８０ｋｍ/ｈ、荷重４.５ｋＮ、内圧２１０ｋＰａとした状態で、全てのラジアルタイヤについての転がり抵抗性能を算出した。ここで、本試験で用いたリムの幅は、６Ｊ（ＪＡＴＭＡ規定の標準サイズ）とした。

さらに、本試験では、タイヤ径方向におけるビードフィラーの長さＸは「２５ｍｍ」であるものとする。

表１乃至表４に、かかる試験の結果を示す。転がり抵抗性能の評価結果については指数で表示し、かかる転がり抵抗指数が小さいほど、転がり抵抗性能が優れている。

表１に示すように、かかる試験結果によれば、ビードフィラー２０のタイヤ径方向Ｂの外側における端部Ｅ１とタイヤ径方向Ｂにおける周方向溝１０の中心位置Ｏとの間の距離Ｙが０.４Ｘ（＝１０ｍｍ）以内となっているラジアルタイヤ（実施例１〜５及び実施例１２に係るラジアルタイヤ）における転がり抵抗性能は、かかる距離が０.４Ｘ（＝１０ｍｍ）以内となっていないラジアルタイヤ（従来例及び比較例１〜４に係るラジアルタイヤ）における転がり抵抗性能よりも優れていることが分かる。

ここで、距離Ｙが、正の値となっている場合、周方向溝１０の中心位置Ｏが、ビードフィラーのタイヤ径方向の外側にあることを示し、距離Ｙが、負の値となっている場合、周方向溝１０の中心位置Ｏが、ビードフィラーのタイヤ径方向の内側にあることを示す。

また、表２に示すように、かかる試験結果によれば、上述の距離Ｙが０.４Ｘ（＝１０ｍｍ）以内となっており、且つ、周方向溝１０の深さＤが１ｍｍ以上５ｍｍ以下となっているラジアルタイヤ（実施例４、６〜８に係るラジアルタイヤ）における転がり抵抗性能は、上述の距離Ｙが０.４Ｘ（＝１０ｍｍ）以内となっており、且つ、周方向溝１０の深さＤが１ｍｍ以上５ｍｍ以下となっていないラジアルタイヤ（比較例５及び６に係るラジアルタイヤ）における転がり抵抗性能よりも優れていることが分かる。

さらに、表３に示すように、かかる試験結果によれば、上述の距離Ｙが０.４Ｘ（＝１０ｍｍ）以内となっており、且つ、周方向溝１０の深さＤが１ｍｍ以上５ｍｍ以下となっており、且つ、周方向溝１０の幅Ｚが１ｍｍ以上１０ｍｍ以下となっているラジアルタイヤ（実施例４、９〜１１に係るラジアルタイヤ）における転がり抵抗性能は、上述の距離Ｙが０.４Ｘ（＝１０ｍｍ）以内となっており、且つ、周方向溝１０の深さＤが１ｍｍ以上５ｍｍ以下となっており、且つ、周方向溝１０の幅Ｚが１ｍｍ以上１０ｍｍ以下となっていないラジアルタイヤ（比較例７及び８に係るラジアルタイヤ）における転がり抵抗性能よりも優れていることが分かる。

さらに、タイヤ径方向におけるビードフィラーの長さＸは「１ｍｍ」として、上述の試験を行った場合の結果について、表４に示す。

表４に示すように、かかる試験結果によれば、ビードフィラー２０のタイヤ径方向Ｂの外側における端部Ｅ１とタイヤ径方向Ｂにおける周方向溝１０の中心位置Ｏとの間の距離Ｙが１０ｍｍ以内となっているラジアルタイヤ（実施例１３〜１８に係るラジアルタイヤ）における転がり抵抗性能は、かかる距離が１０ｍｍ以内となっていないラジアルタイヤ（従来例及び比較例９〜１２に係るラジアルタイヤ）における転がり抵抗性能よりも優れていることが分かる。

なお、本試験結果において、従来例に係るラジアルタイヤにおける転がり抵抗指数と比べて、２％以上の改良が認められた場合に、市場優位性の観点から優位であると判断できる。

以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

１…ラジアルタイヤ、２…トレッド部、３…サイドウォール部、４…ショルダー部、５…ビード部、１０…周方向溝、２０…ビードフィラー、３０…ビードコア

Claims (5)

1. サイドウォール部を有するラジアルタイヤであって、
   前記サイドウォール部に、タイヤ周方向に延びる周方向溝が形成されており、
   タイヤ径方向におけるビードフィラーの長さをＸとした場合、前記ビードフィラーのタイヤ径方向の外側における端部とタイヤ径方向における前記周方向溝の中心位置との間の距離は、０.４Ｘ以内であるように構成されており、
   前記中心位置は、前記端部よりも、タイヤ径方向の外側に配置されており、
   前記端部と前記中心位置との間の距離は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下となるように構成されており、
   前記周方向溝は、前記タイヤ周方向に断続するように形成されることを特徴とするラジアルタイヤ。
2. 前記周方向溝の深さは、１ｍｍ以上５ｍｍ以下となるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のラジアルタイヤ。
3. 前記周方向溝の幅は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下となるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のラジアルタイヤ。
4. 前記周方向溝の断面形状が、矩形、台形、三角形、又は、半円形である請求項１乃至３の何れか一項に記載のラジアルタイヤ。
5. 前記周方向溝の断面形状が、矩形又は台形であり、かつ、前記周方向溝の溝底が、三角形又は半円形である請求項１乃至３の何れか一項に記載のラジアルタイヤ。
   

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