JP6159229B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、バッドレス部に突起が形成された空気入りタイヤに関する。

オフロード走行及びロッククローリングに用いられるタイヤには、高いトラクション性能が求められるため、バッドレス部に突起が形成されることが多い。バットレス部は、サイドウォール部におけるトレッド部との接続部分である。バッドレス部に形成された突起は、岩登りレースなどの悪路走行において必要となるトラクション性能を向上させる。

例えば、特許文献１には、バッドレス部に突起が形成されたタイヤが開示されている。このタイヤでは、バッドレス部においてトレッドゴムがタイヤ側面に露出しており、上記突起がトレッドゴム及びサイドウォールゴムに形成されている。

特開２００６−２１９０８７号公報

一般的に、サイドウォール部（バッドレス部を含む）は、通常走行性能においては、耐候性が求められると共に、変形しやすいことが求められるので、サイドウォール部を形成するサイドウォールゴムには、その条件を満たすゴム配合が使用されることが多い。これに対し、トレッド部を形成するトレッドゴムには、接地に適したゴムが使用されるために、耐候性に優れているとは言い難い。

特許文献１に記載のタイヤは、バッドレス部においてトレッドゴムが露出しており、突起がトレッドゴム及びサイドウォールゴムに形成されている。両ゴムの界面が突起に存在しているので、当該界面からの割れが発生するおそれがある。また、トレッドゴムがバッドレス部において露出し、突起の一部を形成しているので、耐候性に優れているとは言い難い。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、耐候性を確保すると共に、トラクション性能を向上させた空気入りタイヤを提供することである。

本発明は、上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。

すなわち、本発明の空気入りタイヤは、接地面を形成するトレッドゴムと、前記トレッドゴムをタイヤ側面から覆うサイドウォールゴムと、前記サイドウォールゴムに形成される突起と、を備え、前記トレッドゴムのゴム硬度は、前記サイドウォールゴムよりもゴム硬度が高く、前記サイドウォールゴムは、幅方向内外に枝分かれする内側ゴム及び外側ゴムを径方向外側部に有し、前記トレッドゴムの先端は、前記内側ゴム及び前記外側ゴムに挟まれていると共に、前記突起の径方向外端よりも径方向内端に配置されていることを特徴とする。

このように、トレッドゴムの先端が内側ゴム及び外側ゴムに挟まれ、トレッドゴムの先端が突起の径方向外端よりも径方向内側に配置されているので、突起に横方向の力がかかっても、硬度の高いトレッドゴムで適切に支持でき、トラクション性能を向上させることが可能となる。それでいて、サイドウォールゴムはトレッドゴムをタイヤ側面から被覆するので、耐候性に乏しいトレッドゴムがタイヤ側面に露出されず、耐候性に優れたサイドウォールゴムのみがタイヤ側面に露出し、耐候性を適正に確保することが可能となる。

トラクション性能を適切に向上させるためには、前記接地面における接地端からの高さ距離について、前記内側ゴムの先端までの距離をＡとし、前記トレッドゴムの先端までの距離をＢとした場合に、Ａ＜Ｂが成立し、前記突起の径方向外端までの距離をＤとし、前記突起の径方向内端までの距離をＥとした場合に、Ｄ＜Ｂ＜Ｅが成立することが好ましい。

好ましい実施形態としては、前記Ｄ＜Ｂ＜０．８×Ｅが成立することが挙げられる。

好ましい実施形態としては、前記サイドウォールのゴム硬度は５５°以上且つ６５°以下であり、前記トレッドゴムのゴム硬度は６０°以上且つ７０°以下であることが挙げられる。

本発明に係るタイヤの一実施例を示すタイヤ子午線断面図。 比較例を示すタイヤ子午線断面図。 比較例を示すタイヤ子午線断面図。

以下、本発明の一実施形態の空気入りタイヤについて、図面を参照して説明する。

図１に示すように、空気入りラジアルタイヤは、一対のビード部１と、各々のビード部１からタイヤ径方向ＲＤ外側に延びるサイドウォール部２と、両サイドウォール部２のタイヤ径方向ＲＤ外側端に連なるトレッド部３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コア１ａと、硬質ゴムからなるビードフィラー１ｂとが配設されている。

また、このタイヤは、トレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部１に至るトロイド状のカーカス層４を備える。カーカス層４は、一対のビード部同士１の間に設けられ、その端部がビードコア１ａを介して巻き上げられた状態で係止されている。カーカスプライは、タイヤ赤道ＣＬに対して略直角に延びるコードをトッピングゴムで被覆して形成されている。カーカス層４の内側には、空気圧を保持するためのインナーライナーゴム５が配置されている。

トレッド部３におけるカーカス層４の外側には、カーカス層４を補強するためのベルト３ａと、ベースゴム３ｂと、トレッドゴム３ｃ（キャップゴムともいう）とが内側から外側に向けて順に設けられている。ベルト３ａは、複数枚のベルトプライにより構成されている。トレッドゴム３ｃは、接地面を形成する。

上記において接地面は、正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した状態でタイヤを平坦な路面に垂直に置き、正規荷重を加えたときの路面に接地する面であり、そのタイヤ幅方向ＷＤの最外位置が接地端Ｅとなる。なお、正規荷重及び正規内圧とは、ＪＩＳＤ４２０２（自動車タイヤの諸元）等に規定されている最大荷重（乗用車用タイヤの場合は設計常用荷重）及びこれに見合った空気圧とし、正規リムとは、原則としてＪＩＳＤ４２０２等に定められている標準リムとする。

さらに、サイドウォール部２におけるカーカス層４の外側には、サイドウォールゴム６が設けられている。また、ビード部１におけるカーカス層４の外側には、リム装着時にリム（図示しない）と接するリムストリップゴム７が設けられている。

サイドウォールゴム６は、径方向ＲＤ外側部に、幅方向ＷＤ内外に枝分かれする内側ゴム６ａ及び外側ゴム６ｂを有する。内側ゴム６ａは、ビード部１から径方向ＲＤ外側へ延びてトレッドゴム３ｃの内側に至る。外側ゴム６ｂは、内側ゴム６ａに貼り付けられ、加硫により内側ゴム６ａと一体になったゴムで、トレッドゴム３ｃをタイヤ側面から被覆し、接地端Ｅ付近に至り、接地端Ｅのタイヤ幅方向ＷＤ外側で終端する。終端位置は、接地端Ｅから１０ｍｍ以内が好ましい。これにより、トレッドゴム３ｃの先端は内側ゴム６ａ及び外側ゴム６ｂに挟まれている。サイドウォールゴム６は、トレッドゴム３ｃに比べ老化防止剤が多く含まれている。例えば、サイドウォールゴム６は、トレッドゴム３ｃに比べ１．５倍以上の老化防止剤が含まれている。

サイドウォールゴム６、特にバッドレス部にある外側ゴム６ｂには、突起８が形成されている。突起８は、タイヤの周方向に沿って断続的に配置され、周方向に複数のブロックを形成している。この突起８は、ロッククローリング時や悪路走行時においてタイヤ側面にある岩などを掴む働きを有し、トラクション性能を向上させる。本発明では、トラクション性能を向上させるために、トレッドゴム３ｃの先端Ｐ２は、突起８の径方向外端Ｐ３よりも径方向ＲＤ内側に配置されている。

トレッドゴム３ｃのゴム硬度は、サイドウォールゴム６のゴム硬度よりも高く設定されている。すなわち、トレッドゴム３ｃはサイドウォールゴム６よりも硬い。サイドウォールゴム６のゴム硬度は５５°以上且つ６５°以下にすることが好ましい。トレッドゴム３ｃのゴム硬度は６０°以上且つ７０°以下にすることが好ましい。サイドウォールゴム６とトレッドゴム３ｃの硬度差は少なくとも１°以上あればよく、５°以上あることが好ましい。

ここでいうゴム硬度は、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）に準じて測定した硬度を意味する。ゴム硬度が高いほど硬いことを示し、ゴム硬度が低いほど柔らかいことを示す。

図１に示すように、この明細書では、各部材の位置関係を、接地面における接地端からの高さ距離を用いて表現する。接地面における接地端Ｅから内側ゴム６ａの先端Ｐ１までの距離をＡと表す。同様に、接地端Ｅからトレッドゴム３ｃの先端Ｐ２までの距離をＢと表す。接地端Ｅから突起８の径方向外端Ｐ３までの距離をＤと表す。接地端Ｅから突起８の径方向内端Ｐ４までの距離をＥと表す。接地端Ｅから外側ゴム６ｂの下端Ｐ５までの距離をＣと表す。接地端Ｅを基準としたタイヤ断面高さはＨと表す。

トラクション性能を向上させるためには、内側ゴム６ａの先端Ｐ１は、ベルト３ａの端よりも幅方向ＷＤ外側にあり、Ａ＜Ｂが成立し、Ｄ＜Ｂ＜Ｅが成立すればよい。トレッドゴム３ｃの先端Ｐ２は、Ｄ＜Ｂ＜０．８×Ｅとなるように配置されることが好ましい。当該範囲がトラクション性能に寄与する範囲だからである。この範囲内において、Ｂが長いほどトラクション性能が向上する。外側ゴム６ｂの下端Ｐ５は、Ｅ＜Ｃ＜０．７×Ｈとなるように配置されることが好ましい。製造し易いからである。

カーカス層４は、タイヤ赤道ＣＬにおいてタイヤ径方向ＲＤ内側から外側へ順次積層される第１プライ４ａ、第２プライ４ｂ及び第３プライ４ｃで構成されている。第１プライ４ａ及び第３プライ４ｃは、ビードコア１ａに巻き上げられ、ビードコア１ａよりも外側の領域で終端している。第２プライ４ｂは、ビードコア１ａに到達せずに第１プライ４ａ及び第３プライ４ｃで挟まれた状態で終端している。第２プライ４ｂは、ビードコア１ａよりも内側の領域で終端している。

以上のように、本実施形態の空気入りタイヤは、接地面を形成するトレッドゴム３ｃと、トレッドゴム３ｃをタイヤ側面から覆うサイドウォールゴム６と、サイドウォールゴム６に形成される突起８と、を備え、トレッドゴム３ｃのゴム硬度は、サイドウォールゴム６よりもゴム硬度が高く、サイドウォールゴム６は、幅方向ＷＤ内外に枝分かれする内側ゴム６ａ及び外側ゴム６ｂを径方向外側部に有し、トレッドゴム３ｃの先端Ｐ２は、内側ゴム６ａ及び外側ゴム６ｂに挟まれていると共に、突起８の径方向外端Ｐ３よりも径方向内端に配置されている。

このように、トレッドゴム３ｃの先端Ｐ２が内側ゴム６ａ及び外側ゴム６ｂに挟まれ、トレッドゴム３ｃの先端Ｐ２が突起８の径方向外端Ｐ３よりも径方向内側に配置されているので、突起８に横方向の力がかかっても、硬度の高いトレッドゴム３ｃで適切に支持でき、トラクション性能を向上させることが可能となる。それでいて、サイドウォールゴム６はトレッドゴム３ｃをタイヤ側面から被覆するので、耐候性に乏しいトレッドゴム３ｃがタイヤ側面に露出されず、耐候性に優れたサイドウォールゴム６のみがタイヤ側面に露出し、耐候性を適正に確保することが可能となる。

本実施形態では、接地面における接地端Ｅからの高さ距離について、内側ゴム６ａの先端Ｐ１までの距離をＡとし、トレッドゴム３ｃの先端Ｐ２までの距離をＢとした場合に、Ａ＜Ｂが成立し、突起８の径方向外端Ｐ３までの距離をＤとし、突起８の径方向内端Ｐ４までの距離をＥとした場合に、Ｄ＜Ｂ＜Ｅが成立する。

この構成によれば、トレッドゴム３ｃが突起８を適切に支持するので、トラクション性能を適切に向上させることが可能となる。

本実施形態では、Ｄ＜Ｂ＜０．８×Ｅが成立する。この範囲にトレッドゴム３ｃの先端Ｐ２を配置することがトラクション性能の寄与率が高いため、好ましい。

本実施形態では、サイドウォールゴム６のゴム硬度は５５°以上且つ６５°以下であり、トレッドゴム３ｃのゴム硬度は６０°以上且つ７０°以下である。この範囲内で硬度差を持たせることが好ましい。

本発明の構成と効果を具体的に示すために、下記実施例について下記の評価を行った。

（１）サイド耐候性
評価は、テストタイヤ（タイヤサイズＬＴ２８５／７０Ｒ１７ １２１）を、空気圧５５０ｋＰａ、荷重１４５０ｋｇｆ、使用リム１７×８．５とし、オゾンを照射して一ヶ月走行させ、クラックの状態を比較した。クラックが生じている場合を”×”とし、クラックが生じていない場合を”○”とした。

（２）トラクション性能
評価は、テストタイヤ（タイヤサイズＬＴ２８５／７０Ｒ１７ １２１）を、空気圧５５０ｋＰａ、使用リム１７×８．５とし、Ｆ−２５０に装着して、オフロード登坂性比較評価を実施した。比較例１を１００として指数で表し、数字が高いほど性能が良いことを表す。

実施例１
図１に示すタイヤ形状について、Ａを３０ｍｍ、Ｂを４０ｍｍ、トレッドゴム３ｃの硬度を６５°、サイドウォールゴム６の硬度を６０°とした。トレッドゴム３ｃの先端Ｐ２はサイドウォールゴム６に挟まれている。

実施例２
図１に示すタイヤ形状について、Ｂを５０ｍｍとした。それ以外は、実施例１と同じとした。

実施例３
図１に示すタイヤ形状について、Ａを４０ｍｍ、Ｂを５０ｍｍとした。それ以外は、実施例１と同じとした。

実施例４
図１に示すタイヤ形状について、Ａを３０ｍｍ、Ｂを６０ｍｍとした。それ以外は、実施例１と同じとした。

実施例５
図１に示すタイヤ形状について、トレッドゴム３ｃの硬度を７０°とした。それ以外は実施例４と同じとした。

比較例１
図２に示すタイヤ形状について、ＡとＢを３０ｍｍとした。それ以外は、実施例１と同じとした。

比較例２
図３に示すタイヤについて、Ａを３０ｍｍ、Ｂを４０ｍｍとした。トレッドゴム１０３ｃがタイヤ側面に露出し、トレッドゴム１０３ｃとサイドウォールゴム１０６に突起１０８が形成されるようにした。

比較例３
図１に示すタイヤ形状について、トレッドゴムの硬度を５５°、サイドウォールゴム６の硬度を７５°とし、サイドウォールゴムがトレッドゴムよりも硬くした。それ以外は、実施例１と同じとした。

表１の比較例１に対し、いずれの実施例も、トラクション性能が向上している。これは、トレッドゴム３ｃの高さ位置と突起８の高さ位置が重なっているので、硬度の高いトレッドゴム３ｃが突起８を支持できるためと考えられる。比較例２，３は耐候性がないが、いずれの実施例でも耐候性を確保できていることが分かる。実施例１に対し、実施例２、３、４は、トラクション性能が向上していることから、トレッドゴム３ｃの先端Ｐ２が突起８の裏に入り込むほど、性能が向上することが分かる。実施例４に対し実施例５は、トラクション性能が向上していることから、トレッドゴム３ｃの硬度が高いほど、効果が大きいことが確認できる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

３ｃ…トレッドゴム
Ｐ２…トレッドゴムの先端
６…サイドウォールゴム
６ａ…内側ゴム
６ｂ…外側ゴム
８…突起
Ｐ３…突起の径方向外端
Ｐ４…突起の径方向内端

Claims (4)

1. 接地面を形成するキャップゴムと、前記キャップゴムの内側に配置されるベースゴムと、前記キャップゴムをタイヤ側面から覆うサイドウォールゴムと、前記サイドウォールゴムに形成される突起と、を備え、
   前記突起は、タイヤの周方向に沿って断続的に配置されたブロックであり、
   前記キャップゴムのゴム硬度は、前記サイドウォールゴムよりもゴム硬度が高く、
   前記サイドウォールゴムは、幅方向内外に枝分かれする内側ゴム及び外側ゴムを径方向外側部に有し、
   前記突起は、タイヤ子午線断面において、突出先端面を区画するタイヤ径方向外側端及びタイヤ径方向内側端を有し、
   前記キャップゴムの先端は、前記内側ゴム及び前記外側ゴムに挟まれていると共に、前記突起の前記タイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側に配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 請求項１に記載の空気入りタイヤであって、
   前記接地面における接地端からの高さ距離について、前記内側ゴムの先端までの距離をＡとし、前記キャップゴムの先端までの距離をＢとした場合に、Ａ＜Ｂが成立し、
   前記突起の前記タイヤ径方向外側端までの距離をＤとし、前記突起の前記タイヤ径方向内側端までの距離をＥとした場合に、Ｄ＜Ｂ＜Ｅが成立する、空気入りタイヤ。
3. 請求項２に記載の空気入りタイヤであって、
   前記Ｄ＜Ｂ＜０．８×Ｅが成立する、空気入りタイヤ。
4. 請求項１〜３に記載の空気入りタイヤであって、
   前記サイドウォールのゴム硬度は５５°以上且つ６５°以下であり、
   前記キャップゴムのゴム硬度は６０°以上且つ７０°以下である、空気入りタイヤ。

Images