JP6737674B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、泥濘地や岩場などの悪路での走行を目的とした空気入りタイヤに関する。

悪路での走行を目的とした空気入りタイヤに関して、サイドウォール部のバットレス領域に複数の突起を並べて設ける技術が知られている。例えば、本出願人による特許文献１〜３が参照される。かかる構成によれば、泥濘地や砂場などを走行する場面において、突起の剪断抵抗によりトラクションを発生し、悪路走破性を向上することができる。

特許文献１には、複数の突起を一律に設けて、各突起のサイズを一定にした例が開示されている。一方で、長さの異なる複数種の突起を並べて設けた場合には、岩場での引っ掛かり作用を向上したり、バットレス領域に立体感を与えてデザイン性を高めたりする効果が得られる。但し、タイヤ周方向に沿ったバットレス領域のゴムボリュームの変動が大きくなるために、タイヤのダイナミックアンバランスが悪化する傾向にある。

特許文献４には、サイドウォール部に複数の突起を並べて設けた空気入りタイヤが記載されている。しかし、これは、ランフラットタイヤが備えるサイドウォール補強層を冷却するための技術であり、上述した悪路でのトラクションやバットレス領域におけるゴムボリューム変動の問題に対して、その解決手段を示唆するものではない。

特開２００４−２９１９３６号公報 特開２０１０−２６４９６２号公報 特開２０１３−１１９２７７号公報 特開２０１３−２４９０６５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、悪路の走破に必要なトラクションを発生しつつ、バットレス領域におけるゴムボリュームの均一化を図ることができる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、一対のビード部と、そのビード部の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、そのサイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部とを備えた空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部のショルダー領域に、タイヤ周方向に配列されたショルダーブロックが設けられており、前記サイドウォール部のバットレス領域に、タイヤ周方向に沿って延びた周方向突起と、前記ショルダーブロックの側方に配置され且つ前記周方向突起からタイヤ径方向内側に延びた複数の径方向突起とが設けられており、タイヤ周方向に隣り合う一対の前記径方向突起の各々の長さが、その一対の前記径方向突起の幅中央位置の間隔よりも大きく、タイヤ周方向に隣り合う一対の前記径方向突起が、前記周方向突起よりもタイヤ径方向内側での長さとなる内側長さを互いに異ならせていて、それらのうち相対的に大きい内側長さを有する前記径方向突起に比べて、相対的に小さい内側長さを有する前記径方向突起が高く形成されているものである。

このタイヤでは、複数の径方向突起が周方向突起から延びているため、その周方向突起によって互いに連結された径方向突起の各々の剛性が高められる。しかも、隣り合う一対の径方向突起の各々の長さが、その一対の径方向突起の幅中央位置の間隔よりも大きく設定されているので、泥濘地などを走行する場面で径方向突起による大きな剪断抵抗を生じ、悪路の走破に必要なトラクションを良好に発生することができる。

また、このタイヤでは、タイヤ周方向に隣り合う一対の径方向突起が内側長さを互いに異ならせているため、岩場での引っ掛かり作用を向上したり、バットレス領域に立体感を与えてデザイン性を高めたりする効果が得られる。そして、その一対の径方向突起のうち内側長さが大きい方の径方向突起に比べて、内側長さが小さい方の径方向突起を高く形成していることにより、バットレス領域におけるゴムボリュームの均一化を図ることができる。

タイヤ周方向に隣り合う一対の前記径方向突起の幅中央位置の間隔が４５ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、径方向突起の配設ピッチを適度に増やして、トラクションを有効に高めることができる。

タイヤ周方向に隣り合う一対の前記径方向突起の幅中央位置の間隔に対する、その径方向突起の各々の内側長さの比が、それぞれ０．３〜１．２の範囲内であることが好ましい。この比が０．３以上であることにより、径方向突起の内側長さが小さくなり過ぎず、トラクションを確保するうえで有効である。また、この比が１．２以下であることにより、径方向突起の内側長さが必要以上に大きくなり過ぎない。

タイヤ周方向に隣り合う一対の前記径方向突起の体積比が３．０以下であることが好ましい。これにより、タイヤ周方向に沿ったバットレス領域のゴムボリュームの変動が過度に大きくならず、ダイナミックアンバランスの悪化を抑制することができる。

本発明に係る空気入りタイヤの一例を概略的に示すタイヤ子午線半断面図 タイヤ幅方向から見た該タイヤのバットレス領域の一部を示す側面図 図１の要部の拡大図

以下、本発明の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概略的に示すタイヤ子午線半断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図に相当する。図２は、タイヤ幅方向から見たバットレス領域の一部を示す側面図であり、図１のＢ矢視図に相当する。図３は、図１の要部の拡大図である。

空気入りタイヤＴは、泥濘地や岩場を含む悪路での走行を目的としたオフロード用空気入りラジアルタイヤである。このタイヤＴは、一対のビード部１と、そのビード部１の各々から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、ビードコア１ａのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラー１ｂとが設けられている。

この空気入りタイヤＴは、更に、一対のビード部１の間に設けられたカーカス４と、トレッド部３におけるカーカス４の外周側に設けられたベルト５とを備える。カーカス４は、全体としてトロイド状をなし、その端部がビードコア１ａとビードフィラー１ｂを挟み込むようにして巻き上げられている。ベルト５は、内外に積層された２枚のベルトプライを含んでおり、その外周側にトレッドゴム６が設けられている。トレッドゴム６の表面には、主溝３３や横溝３４を含むトレッドパターンが形成されている。

カーカス４の内周側には、空気圧保持のためにインナーライナー７が設けられている。インナーライナー７は、空気が充填されるタイヤＴの内部空間に面している。サイドウォール部２において、インナーライナー７はカーカス４の内周側に直接的に貼り付けられており、それらの間に他の部材は介在していない。

トレッド部３のショルダー領域には、タイヤ周方向に配列されたショルダーブロック３１が設けられている。ショルダー領域は、トレッド部３のタイヤ幅方向外側に位置する接地端を含む領域である。ショルダーブロック３１は、タイヤ周方向に沿って延びた主溝３３と、その主溝３３に交差して延びた横溝３４とによって区画されている。このようなショルダーブロックが設けられている限り、トレッド部３の他の領域のパターンは特に限定されない。

図２，３に示すように、サイドウォール部２のバットレス領域には、タイヤ周方向に沿って延びた周方向突起８と、その周方向突起８からタイヤ径方向内側に延びた複数の径方向突起２１，２２（以下、突起２１，２２）とが設けられている。これらの突起は、それぞれ、タイヤＴのプロファイルラインに沿ったサイドウォール部２の表面２ａから隆起している。周方向突起８は、タイヤ周方向に沿った環状ライン上で延在しており、本実施形態の各突起２１，２２は、その周方向突起８からタイヤ径方向内側だけでなく外側にも延びている。

バットレス領域は、サイドウォール部２のタイヤ径方向外側の領域、より詳しくはタイヤ最大幅位置９よりもタイヤ径方向外側の領域であって、平坦な舗装路での通常走行時には接地しない部分である。泥濘地や砂場のような軟弱路では、車両の重みによりタイヤが沈むため、バットレス領域が擬似的に接地する。タイヤ最大幅位置９は、タイヤＴのプロファイルラインがタイヤ幅方向においてタイヤ赤道ＴＣから最も離れる位置である。該プロファイルラインは、突起等を除いたサイドウォール部２の外表面となる輪郭線であり、通常、複数の円弧を滑らかに接続することで規定される子午線断面形状を持つ。

本実施形態において、周方向突起８の断面形状は、上端面が平坦な山状をなし、より具体的には、斜面が緩やかに湾曲して括れた成層火山状をなす。突起の剛性を高める観点から、周方向突起８の高さＨ８は、好ましくは５ｍｍ以上であり、より好ましくは５ｍｍを越え、更に好ましくは８ｍｍ以上である。また、突起の剛性を高める観点から、外表面２ａに対する周方向突起８の接触長さＬ８は高さＨ８以上であることが好ましい。

周方向突起８は、例えば、図１に示した距離Ｄａが２０〜４０ｍｍの範囲内となる位置に設定される。距離Ｄａは、タイヤＴの最外径位置から周方向突起８の上端面のタイヤ径方向外側縁までのタイヤ径方向距離として求められる。また、周方向突起８は、例えば、図１に示した距離Ｄｂがタイヤ断面半幅ＨＷの７５％以上となる位置に設定される。距離Ｄｂは、タイヤ赤道ＴＣから周方向突起８の上端面のタイヤ径方向外側縁までのタイヤ幅方向距離として求められ、タイヤ断面半幅ＨＷは、タイヤ赤道ＴＣからタイヤ最大幅位置９までのタイヤ幅方向距離として求められる。

図２のように、突起２１，２２は、ショルダーブロック３１の側方に配置されており、換言するとショルダーブロック３１のタイヤ幅方向外側の位置に設けられている。本実施形態では、２種の突起２１，２２が交互に並べられた例を示す。図示されていない部分でも、これと同様に突起２１，２２が並んでおり、それらの配列体が環状突起群２０を構成している。環状突起群を構成する突起は２種に限られず、３種以上（例えば、３〜１０種）の突起を並べて環状突起群が形成されていても構わない。

突起２１，２２は、それぞれ側面視において矩形状をなすが、これに限られず、矩形以外の多角形状やその他の形状でも構わない。本実施形態では、タイヤ径方向に延在した突起２１，２２の各々のタイヤ径方向外側端（以下、外側端）がショルダーブロック３１の側面に接続されている。これにより、ショルダーブロック３１と径方向突起２１，２２とが協働して大きな剪断抵抗を生じさせ、トラクションが高められる。また、突起２１，２２の各々のタイヤ径方向内側端（以下、内側端）は、それぞれタイヤ最大幅位置９よりもタイヤ径方向外側に配置されている。

タイヤ周方向に隣り合う一対の突起２１，２２の各々の長さＬ１，Ｌ２は、その一対の突起２１，２２の幅中央位置Ｐ１，Ｐ２の間隔Ｇよりも大きく設定されている。長さＬ１，Ｌ２は、それぞれ突起２１，２２の外側端のエッジから内側端のエッジまでの距離として求められる。幅中央位置Ｐ１，Ｐ２は、それぞれ周方向突起８に沿った環状ライン上における突起２１，２２の中央位置であり、それらの間の距離として間隔Ｇが求められる。隣り合う突起２１，２２の間にある隙間の幅は、その両側にある突起２１，２２の各々の幅よりも小さく設定されている。

このタイヤＴでは、複数の突起２１，２２が周方向突起８から延びているため、その周方向突起８によって互いに連結された突起２１，２２の各々の剛性が高められる。しかも、隣り合う一対の突起２１，２２の各々の長さＬ１，Ｌ２が間隔Ｇよりも大きく設定されているので、泥濘地や砂場、雪道などの軟弱路を走行する場面では、突起２１，２２による大きな剪断抵抗を生じ、悪路の走破に必要なトラクションを良好に発生することができる。

また、このタイヤＴでは、タイヤ周方向に隣り合う一対の突起２１，２２が内側長さＬｉ１，Ｌｉ２を互いに異ならせている。内側長さＬｉ１，Ｌｉ２は、それぞれ周方向突起８よりもタイヤ径方向内側での長さである。かかる構成により、岩場での引っ掛かり作用を向上したり、バットレス領域に立体感を与えてデザイン性を高めたりする効果が得られる。そして、それらのうち相対的に大きい内側長さＬｉ２を有する突起２２に比べて、相対的に小さい内側長さＬｉ１を有する突起２１が高く形成されている。これによって、バットレス領域におけるゴムボリュームの均一化を図ることができる。

本実施形態では、内側長さＬｉ１が内側長さＬｉ２よりも小さく、突起２１の内側端は突起２２の内側端よりもタイヤ径方向外側に配置されている。内側長さＬｉ１と内側長さＬｉ２との差は、これらを異ならせたことによる上記効果を確保するうえで５ｍｍ以上であることが好ましく、バットレス領域におけるゴムボリュームの変動を抑えるうえで１５ｍｍ以下であることが好ましい。

本実施形態では、突起２２よりも突起２１の方が高く形成され、換言すると、突起２２の高さＨ２よりも突起２１の高さＨ１の方が大きい。これらの高さＨ１，Ｈ２は、周方向突起８よりもタイヤ径方向内側での最大高さとして求められる。高さＨ１，Ｈ２が大きいほど、剪断抵抗によるトラクションを高めて悪路走破性を向上できるとともに、岩肌の角張った部分などの外傷因子を外表面２ａから遠ざけて耐外傷性を向上できることから、外表面２ａを基準とした高さＨ１，Ｈ２は、それぞれ５ｍｍ以上が好ましく、８ｍｍ以上がより好ましい。

本実施形態では採用していないが、タイヤ周方向に隣り合う一対の突起２１，２２の間に、タイヤ径方向に延びる別の突起（以下、中間突起）が介在していても構わない。この中間突起は、ショルダーブロック３１を区画する横溝３４の側方に配置され、且つ、周方向突起８からタイヤ径方向内側に延びる。尚、上述した突起の長さと幅中央位置の間隔との関係、並びに、突起の内側長さと高さとの関係は、いずれもショルダーブロックの側方に配置された径方向突起に関連するものであり、中間突起はこれらに勘案しない。

タイヤ周方向に隣り合う一対の突起２１，２２の幅中央位置Ｐ１，Ｐ２の間隔Ｇは、４５ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、径方向突起の配設ピッチを適度に増やして、トラクションを有効に高めることができる。また、径方向突起の長さや幅が小さくなり過ぎないようにするうえで、間隔Ｇは３０ｍｍ以上であることが好ましい。

間隔Ｇに対する内側長さＬｉ１，Ｌｉ２の比（即ち、比Ｌｉ１／Ｇ，Ｌｉ２／Ｇ）は、それぞれ０．３〜１．２の範囲内であることが好ましい。この比が０．３以上であることにより、突起２１，２２の内側長さＬｉ１，Ｌｉ２が小さくなり過ぎず、それによってトラクションを確保できる。より好ましい実施形態では、この比が０．５以上である。また、この比が１．２以下であることにより、突起２１，２２の内側長さＬｉ１，Ｌｉ２が必要以上に大きくなり過ぎない。より好ましい実施形態では、この比が１．０以下である。

ダイナミックアンバランスの悪化を抑制する観点から、タイヤ周方向に隣り合う一対の突起２１，２２の体積比は、３．０以下が好ましく、２．０以下がより好ましい。この体積比は、タイヤ周方向に隣り合う一対の径方向突起のうち、一方の体積に対する他方の体積の比として求められる。よって、一方の体積が他方の体積と同じかそれよりも小さい場合において、好ましい体積比は１．０〜３．０である。尚、本実施形態では、体積の異なる突起２１，２２をタイヤ周方向に並べた環状突起群２０が形成されている例を示すが、これに限られない。

各突起２１，２２の体積は、外表面２ａから隆起した部分に基づいて求められ、各突起２１，２２の側面から突出した周方向突起８の部分は、その突起２１，２２の体積として勘案しない。突起の体積は、例えば、３次元測定器を用いてサイドウォール部の凹凸を測定し、必要であれば実測した寸法値も合わせて、３Ｄモデリングを作成することにより求めることができる。或いは、石膏を用いてサイドウォール部を型取りし、その石膏型を利用して求めることが可能である。

環状突起群２０は、少なくとも片側のサイドウォール部２に形成されていればよいが、悪路走破性や耐外傷性を向上するうえでは、両側のサイドウォール部２に形成されていることが好ましい。

上述した各寸法値は、タイヤを正規リムに装着して正規内圧を充填した無負荷の正規状態で測定したものである。正規リムとは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば標準リム、TRAであれば "Design Rim"、或いはETRTOであれば "Measuring Rim" とする。また、正規内圧とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" とする。

本発明の空気入りタイヤは、前述の如き作用効果を有して悪路走破性を向上できるため、泥濘地や岩場を含む悪路での走行を目的としたオフロードレース用や、災害現場への派遣車両用として、ピックアップトラックなどのライトトラックに好適に用いることができる。

本発明の空気入りタイヤは、サイドウォール部のバットレス領域に上記の如き突起を設けたこと以外は、通常の空気入りタイヤと同等に構成できる。したがって、従来公知の材料、形状、構造、製法などは、いずれも本発明に採用できる。

本発明は上述した実施形態に何ら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内で種々の改良変更が可能である。

１ ビード部
２ サイドウォール部
２ａ 外表面
３ トレッド部
８ 周方向突起
９ タイヤ最大幅位置
２０ 環状突起群
２１ 径方向突起
２２ 径方向突起
３１ ショルダーブロック

Claims (4)

1. 一対のビード部と、そのビード部の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、そのサイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部とを備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッド部のショルダー領域に、タイヤ周方向に配列されたショルダーブロックが設けられており、
   前記サイドウォール部のバットレス領域に、タイヤ周方向に沿って延びた周方向突起と、前記ショルダーブロックの側方に配置され且つ前記周方向突起からタイヤ径方向内側に延びた複数の径方向突起とが設けられており、
   タイヤ周方向に隣り合う一対の前記径方向突起の各々の長さが、その一対の前記径方向突起の幅中央位置の間隔よりも大きく、
   タイヤ周方向に隣り合う一対の前記径方向突起が、前記周方向突起よりもタイヤ径方向内側での長さとなる内側長さを互いに異ならせていて、それらのうち相対的に大きい内側長さを有する前記径方向突起に比べて、相対的に小さい内側長さを有する前記径方向突起が高く形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. タイヤ周方向に隣り合う一対の前記径方向突起の幅中央位置の間隔が４５ｍｍ以下である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. タイヤ周方向に隣り合う一対の前記径方向突起の幅中央位置の間隔に対する、その径方向突起の各々の内側長さの比が、それぞれ０．３〜１．２の範囲内である請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. タイヤ周方向に隣り合う一対の前記径方向突起の体積比が３．０以下である請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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