JP6492769B2

JP6492769B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP6492769B2
Application number: JP2015038710A
Authority: JP
Inventors: 裕輝須藤
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: JP2016159712A

Description

本発明は、レース用タイヤとして好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、トレッド部の摩耗の度合いを瞬時にかつ正確に判断することを可能にした空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤにおいて、トレッド部の摩耗の度合いを判断するために、トレッド部に摩耗度表示手段を設けることが行われている。そのような摩耗度表示手段として、トレッド部に摩耗度表示穴を設け、その摩耗度表示穴の残存深さに基づいて摩耗状態を把握することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、単なる摩耗度表示穴では、トレッド部の摩耗の度合いを瞬時に判断することは難しい。特に、自動車レースにおいては、摩耗の度合いを瞬時に判断した上でタイヤ交換を行うか否かを即座に決定する必要があるが、上述のような摩耗度表示穴の場合、トレッド部の摩耗の度合いを正確に判断するには摩耗度表示穴の残存深さを計測する必要があり、摩耗の度合いの判断を瞬時に行うことが困難である。

他の摩耗度表示手段として、トレッド部に深さ方向に沿って色が異なる複数層のゴム層からなるゴム柱を埋設し、摩耗の進行に伴って異なる色のゴム層が現れるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この場合、大雑把な摩耗状態を把握することは可能であるものの、摩耗の度合いを正確に判断することは困難である。しかも、着色されたゴム層は周辺ゴムに対して異なる挙動を呈するため、これが偏摩耗の要因にもなる。

更に他の摩耗度表示手段として、トレッド部に深さが異なる複数個の摩耗度表示穴を設け、摩耗の進行に伴って浅い摩耗度表示穴を消失させるようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、この場合も、大雑把な摩耗状態を把握することは可能であるものの、摩耗の度合いを正確に判断することは困難である。また、摩耗の度合いをより正確に判断するために、摩耗度表示穴の数を増やした場合、接地面積の減少により空気入りタイヤの走行性能に悪影響を与える恐れがある。

特開２０００−２５５２２１号公報特開平１０−７６８１４号公報特開２００６−２３２１５２号公報

本発明の目的は、トレッド部の摩耗の度合いを瞬時にかつ正確に判断することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に深さが長手方向に沿って徐々に変化するように形成された摩耗度表示溝を設け、前記トレッド部の踏面を真上から見たときの前記摩耗度表示溝の形状を渦巻き状としたことを特徴とするものである。

本発明では、トレッド部に深さが長手方向に沿って徐々に変化するように形成された環状又は渦巻き状の摩耗度表示溝を設けているので、摩耗が進行すると摩耗度表示溝の形状が変化し、その形状に基づいてトレッド部の摩耗の度合いを瞬時にかつ正確に判断することができる。そのため、自動車レースにおいては、摩耗の度合いを瞬時に判断してタイヤ交換の要否を円滑に決定することが可能になる。また、上述した摩耗度表示溝は大きな窪みや多数の窪みを必要としないことから、空気入りタイヤの諸性能への影響を最小限に抑えることができる。

本発明において、摩耗度表示溝はタイヤ周方向の複数箇所、特にタイヤ周方向の少なくとも６箇所に配設することが好ましい。これにより、摩耗度表示溝を容易に見つけることができる。そのため、レーシングカーのようにカウルに覆われてタイヤが見え難い車両においても、摩耗度表示溝を容易に確認することができる。

また、摩耗度表示溝はタイヤ幅方向の複数箇所、特にタイヤ幅方向の少なくとも３箇所に配設することが好ましい。この場合、キャンバー角度が付いた車両や空気入りタイヤを低内圧に設定した車両において、センターウエアやショルダーウエア等の偏摩耗を瞬時にかつ正確に判断することができる。

本発明において、摩耗度表示溝の最大深さに対する摩耗量の比率と摩耗度表示溝の全長に対する消失量の比率とが比例関係を持つように摩耗度表示溝の深さをその長手方向に沿って変化させることが好ましい。摩耗度表示溝の最大深さに対する摩耗量の比率と摩耗度表示溝の全長に対する消失量の比率とを関連付けることにより、摩耗の度合いを容易に判断することができる。

摩耗度表示溝の太さＷは０．５ｍｍ≦Ｗ≦２．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。これにより、摩耗度表示溝の見え易さを担保しつつ、空気入りタイヤの諸性能への影響を最小限に抑えることができる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す斜視図である。本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。渦巻き状の摩耗度表示溝を示す斜視図である。渦巻き状の摩耗度表示溝を示す平面図である。トレッド部の摩耗が進行したときの渦巻き状の摩耗度表示溝の残存状態を示す平面図である。他の渦巻き状の摩耗度表示溝を示す平面図である。環状の摩耗度表示溝を示す平面図である。他の環状の摩耗度表示溝を示す平面図である。摩耗度表示溝を長手方向に沿って切り欠いた状態を示す断面図である。摩耗度表示溝の寸法を示す平面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図３〜図５はその空気入りタイヤに形成される渦巻き状の摩耗度表示溝を示すものである。本実施形態の空気入りタイヤはレース用のスリックタイヤである。

図１及び図２に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。

一対のビード部３，３間には２層のカーカス層４が装架されている。これらカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。ベルト層７の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルトカバー層８が配置されている。ベルトカバー層８の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。

なお、上述したタイヤ内部構造は空気入りタイヤにおける代表的な例を示すものであるが、これに限定されるものではない。

図１に示すように、トレッド部１には複数の摩耗度表示溝１１がタイヤ周方向に沿って等間隔で形成されている。図３及び図４に示すように、各摩耗度表示溝１１は、トレッド部１の踏面を真上から見たときの形状が渦巻き状であり、その深さが長手方向に沿って徐々に変化するように形成されている。より具体的には、摩耗度表示溝１１の深さが一方の端部１１ａから他方の端部１１ｂに向かって徐々に大きくなっている。ここでは、摩耗度表示溝１１が描く渦巻きの中心側に向かって摩耗度表示溝１１の深さが徐々に大きくなっているが、その逆の関係であっても良い。

上述のように構成される空気入りタイヤをレーシングカーに装着してレースを行う場合、ピットにおいて摩耗度表示溝１１に基づいてトレッド部１の摩耗の度合いを判断する。本実施形態の空気入りタイヤでは、トレッド部１に深さが長手方向に沿って徐々に変化するように形成された渦巻き状の摩耗度表示溝１１を設けているので、摩耗が進行すると摩耗度表示溝１１の形状が変化し、その形状に基づいてトレッド部１の摩耗の度合いを瞬時にかつ正確に判断することができる。例えば、図５において、摩耗度表示溝１１の全長の約５０％が摩耗により消失した状態にあるが、これは全摩耗に対する５０％の摩耗を示している。従って、ピットインの際に５０％摩耗をタイヤ交換の指標としている場合、その摩耗の度合いを瞬時に判断してタイヤ交換の要否を円滑に決定することができる。

また、摩耗度表示溝１１は一連の細い溝であって大きな窪みや多数の窪みを必要としないことから、空気入りタイヤの諸性能への影響を最小限に抑えることができる。例えば、トレッド部１に大きな窪みや多数の窪みを形成した場合、それ自体が偏摩耗の要因になったり、或いは、接地面積の減少により走行性能等が悪化したりするが、上述のような渦巻き状の摩耗度表示溝１１を設けた場合、そのような不都合を生じることはない。

上記空気入りタイヤにおいて、摩耗度表示溝１１はタイヤ周方向の複数箇所、特にタイヤ周方向の少なくとも６箇所に配設すると良い。これにより、摩耗度表示溝１１を容易に見つけることができる。そのため、レーシングカーのようにカウルに覆われてタイヤが見え難い車両においても、摩耗度表示溝１１を容易に確認することができ、トレッド部１の摩耗の度合いを瞬時にかつ正確に判断することができる。勿論、摩耗度表示溝１１をタイヤ周方向の１箇所だけに配置することも可能である。

また、摩耗度表示溝１１はタイヤ幅方向の複数箇所、特にタイヤ幅方向の少なくとも３箇所に配設すると良い。この場合、キャンバー角度が付いた車両や空気入りタイヤを低内圧に設定した車両において、センターウエアやショルダーウエア等の偏摩耗を瞬時にかつ正確に判断することができる。特に、摩耗度表示溝１１を両ショルダー部とセンター部を含むタイヤ幅方向の少なくとも３箇所に配置した場合、偏摩耗の判断が容易になる。勿論、摩耗度表示溝１１をタイヤ幅方向の１箇所だけに配置することも可能である。

図６は他の渦巻き状の摩耗度表示溝を示すものである。図６において、摩耗度表示溝１１は、トレッド部１の踏面を真上から見たときの形状が角張った渦巻き状であり、その深さが一方の端部１１ａから他方の端部１１ｂに向かって徐々に大きくなっている。この場合も、上述の例と同様に、摩耗が進行すると摩耗度表示溝１１の形状が変化し、その形状に基づいてトレッド部１の摩耗の度合いを瞬時にかつ正確に判断することができる。

図７は環状の摩耗度表示溝を示すものである。図７において、摩耗度表示溝１１は、トレッド部１の踏面を真上から見たときの形状が円環状であり、その深さが長手方向（周方向）に沿って徐々に変化するように形成されている。より具体的には、摩耗度表示溝１１の深さが任意の位置１１ｃにおいて最小値をとり、該位置１１ｃに隣接する他の位置１１ｄにおいて最大値をとり、その深さが周方向に沿って位置１１ｃから位置１１ｄに向かって徐々に大きくなっている。この場合も、上述の例と同様に、摩耗が進行すると摩耗度表示溝１１の形状が変化し、その形状に基づいてトレッド部１の摩耗の度合いを瞬時にかつ正確に判断することができる。

図８は他の環状の摩耗度表示溝を示すものである。図８において、摩耗度表示溝１１は、トレッド部１の踏面を真上から見たときの形状が円環状であり、図７の例と同様に、その深さが長手方向（周方向）に沿って徐々に変化するように形成されている。一方、摩耗度表示溝１１の外周側には、該摩耗度表示溝１１を包含する環状溝１２が形成されている。この場合も、上述の例と同様に、摩耗が進行すると摩耗度表示溝１１の形状が変化し、その形状に基づいてトレッド部１の摩耗の度合いを瞬時にかつ正確に判断することができる。また、環状溝１２を付加した場合、摩耗の度合いを判断する際に摩耗度表示溝１１を発見し易くなり、しかも環状溝１２を参照しながら摩耗度表示溝１１の形状変化を認識することができる。

図９は摩耗度表示溝を長手方向に沿って切り欠いた状態を示すものである。上記空気入りタイヤにおいて、摩耗度表示溝１１の最大深さＤ０に対する摩耗量Ｄ１の比率（Ｄ１／Ｄ０×１００％）と摩耗度表示溝１１の全長Ｌ０に対する消失量Ｌ１の比率（Ｌ１／Ｌ０×１００％）とが比例関係を持つように摩耗度表示溝１１の深さをその長手方向に沿って変化させると良い。例えば、摩耗度表示溝１１の最大深さＤ０に対する摩耗量Ｄ１の比率がＡ％となる摩耗状態において、摩耗度表示溝１１の全長Ｌ０に対する消失量Ｌ１の比率がＡ％となることが理想である。但し、本発明ではＡ％に対する誤差が±５％ポイント以内であれば比例関係が成り立つものとする。

図１０は摩耗度表示溝の寸法を示すものである。上記空気入りタイヤにおいて、摩耗度表示溝１１の太さＷは０．５ｍｍ≦Ｗ≦２．０ｍｍの範囲にあると良い。これにより、摩耗度表示溝１１の見え易さを担保しつつ、空気入りタイヤの諸性能への影響を最小限に抑えることができる。ここで、摩耗度表示溝１１の太さＷが０．５ｍｍよりも小さいと摩耗度表示溝１１が見え難くなり、逆に２．０ｍｍよりも大きいと接地面積の減少により空気入りタイヤの諸性能に影響を与えるようになる。

また、摩耗度表示溝１１は環状又は渦巻き状をなすものであるが、その最大寸法Ｘは５．０ｍｍ≦Ｘ≦１０．０ｍｍの範囲にあると良い。この摩耗度表示溝１１の最大寸法Ｘが小さ過ぎると摩耗度表示溝１１を発見し難くなり、逆に大き過ぎると摩耗状態が摩耗度表示溝１１において正確に反映され難くなる。

上述した実施形態ではレース用のスリックタイヤについて説明したが、本発明はレース以外の用途で使用される空気入りタイヤに適用することも可能である。

タイヤサイズが３３０／７１０Ｒ１８である空気入りタイヤにおいて、トレッド部に摩耗度表示手段を設けた従来例、実施例１〜５及び比較例１のタイヤを作製した。

従来例のタイヤは、トレッド部に摩耗度表示手段として円筒状の摩耗度表示穴を設け、この摩耗度表示穴をタイヤ周方向の４箇所かつタイヤ幅方向の４箇所に設置したものである。摩耗度表示穴は直径が４ｍｍであり、深さが４ｍｍである。

実施例１〜５のタイヤは、トレッド部に摩耗度表示手段として深さが長手方向に沿って徐々に変化するように形成された渦巻き状の摩耗度表示溝（図３）を設け、摩耗度表示溝のタイヤ周方向の設置個数、摩耗度表示溝のタイヤ幅方向の設置個数、摩耗度表示溝の太さを表１のように設定したものである。

比較例１のタイヤは、トレッド部に摩耗度表示手段として深さ方向に沿って色が異なる複数層のゴム層からなるゴム柱を設け、このゴム柱をタイヤ周方向の４箇所かつタイヤ幅方向の４箇所に設置したものである。ゴム柱は直径が４ｍｍであり、深さが４ｍｍであり、青色、黄色、赤色のゴム層を積層したものである。

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、摩耗度確認までの所要時間、摩耗度確認の正確性、偏摩耗確認の正確性、耐偏摩耗性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

摩耗度確認までの所要時間：
各試験タイヤをリムサイズ１８×１３Ｊのホイールに組み付けて空気圧を１８０ｋＰａとして排気量３８００ｃｃのレーシングカーに装着し、サーキット走行後にタイヤが車両に装着された状態で摩耗度表示手段に基づいてトレッド部の摩耗度を確認し、その際に要した時間を計測した。この計測は１０人の作業者が行い、その計測時間の平均値を求めた。

摩耗度確認の正確性：
上述した摩耗度確認作業において推定された摩耗度（％）と実際の摩耗度（％）との差を求め、１０人の作業者の差の総和を求めた。評価結果は、差の総和の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど摩耗度確認の正確性が高いことを意味する。

偏摩耗確認の正確性：
上述した摩耗度確認作業において推定されたショルダー部とセンター部との間の偏摩耗量（ｍｍ）と実際の偏摩耗量（ｍｍ）との差を求め、１０人の作業者の差の総和を求めた。評価結果は、差の総和の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど偏摩耗確認の正確性が高いことを意味する。

耐偏摩耗性：
上述したサーキット走行後に、摩耗度表示手段の周囲に生じた偏摩耗量（ｍｍ）を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを意味する。

表１から明らかなように、実施例１〜５の場合、いずれも、従来例との対比において、摩耗度確認までの所要時間が短いにも拘らず、摩耗度確認の正確性や偏摩耗確認の正確性が高く、しかも耐偏摩耗性が良好であった。一方、比較例１の場合、摩耗度確認の正確性や偏摩耗確認の正確性が低いだけでなく、摩耗度表示手段の周囲に偏摩耗が生じていた。

１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
１１摩耗度表示溝

Claims

トレッド部に深さが長手方向に沿って徐々に変化するように形成された摩耗度表示溝を設け、前記トレッド部の踏面を真上から見たときの前記摩耗度表示溝の形状を渦巻き状としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記摩耗度表示溝をタイヤ周方向の複数箇所に配設したことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記摩耗度表示溝をタイヤ周方向の少なくとも６箇所に配設したことを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記摩耗度表示溝をタイヤ幅方向の複数箇所に配設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記摩耗度表示溝をタイヤ幅方向の少なくとも３箇所に配設したことを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
前記摩耗度表示溝の最大深さに対する摩耗量の比率と前記摩耗度表示溝の全長に対する消失量の比率とが比例関係を持つように前記摩耗度表示溝の深さをその長手方向に沿って変化させたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記摩耗度表示溝の太さＷが０．５ｍｍ≦Ｗ≦２．０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。