JP7057705B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

バットレス部に突起が設けられた空気入りタイヤが知られている（特許文献１，２参照）。一般に、この種の突起は、荒れた非舗装路、岩場のような悪路を走行する際の、トラクション性能向上を意図している。

特開２０１３－８２２６２号公報 特開２０１５－１６８３０１号公報

悪路走行時の外傷故障モードの一つとして、突起の基部におけるバットレス部の裂傷が知られている。

しかし、特許文献１，２に開示されたものを含め、従来の空気入りタイヤは、空気入りタイヤのバットレス部に設けられた突起について、トラクション性能を確保しつつ、耐外傷性を向上することついて、改善の余地がある。

本発明は、空気入りタイヤのバットレス部に設けられた突起について、トラクション性能を確保しつつ、耐外傷性を向上することを課題とする。

本発明の一態様は、バッドレス部に設けられた突起を備え、前記突起は、前記バットレス部の表面からタイヤ幅方向に突出する側壁と、前記側壁のタイヤ幅方向先端のエッジによって設けられた頂壁とを備え、前記頂壁は、前記バットレス部の前記表面からの距離である突起高さがタイヤ径方向の外側から内側に向けて減少するように、タイヤ径方向に傾斜し、前記側壁のタイヤ周方向に対向する一対の部分がいずれも三角形状であり、一方の三角形状の面積は、他方の三角形状の面積よりも小さい、空気入りタイヤを提供する。

バットレス部に突起を設けることで、トラクション性能が向上する。

突起の頂壁は、突起高さがタイヤ径方向の外側から内側に向けて減少するように、タイヤ径方向に傾斜している。そのため、突起のタイヤ径方向の外側の領域では突起高さが相対的に高く、突起のタイヤ径方向の内側の領域では突起高さが相対的に低い。突起のタイヤ径方向の外側の領域では突起高さが相対的に高いことで、突起はトレッド部のパターンのタイヤ幅方向の端部（トレッド端）付近の領域と効果的に協働し、それによってトラクション性能が効果的に向上する。突起のタイヤ径方向の内側の領域では、突起高さを低く設定したことで、突起の体積を低減できる。その結果、蹴り出し時の突起の動きを抑制でき、突起の耐外傷性を向上できる。

前記側壁のタイヤ周方向に対向する一対の部分がいずれも三角形状であってもよい。

前記側壁のタイヤ周方向に対向する一対の部分のうち、一方の三角形状の面積は、他方の三角形状の面積よりも小さくてもよい。

側壁のタイヤ周方向に一対の部分のうち面積が小さい方が蹴り出し側となるように空気入りタイヤの回転向きを設定することで、面積が大きい方が蹴り出し側となるように空気入りタイヤの回転向きを設定する場合よりも、蹴り出し時の突起の動きを抑制できる。その結果、突起の耐外傷性が向上する。

前記側壁のタイヤ周方向に対向する一対の部分のうち、一方の部分の三角形状は、他方の部分の三角形状と底辺の長さが同じで高さが低くてもよい。

前記側壁のタイヤ周方向に対向する一対の部分のうち、一方の部分の三角形状は、他方の部分の三角形状と相似形状で寸法が小さくてもよい。

空気入りタイヤは、トレッド部からトレッド端を超えて前記バットレス部に延びるブロックを備え、前記突起は、そのタイヤ径方向の外端が前記ブロックの前記タイヤ径方向の内端に対して隣接するように配置されてもよい。

前記ブロックは、タイヤ幅方向に延びる部分とタイヤ径方向に延びる部分とにより構成されるエッジが第１位置に位置する第１ブロックと、タイヤ幅方向に延びる部分とタイヤ径方向に延びる部分とにより構成されるエッジが前記第１位置よりもタイヤ幅方向の中央側の第２位置に位置する第２ブロックとを備え、前記第１ブロックと前記第２ブロックとが、タイヤ周方向に交互に配置されてもよい。

第１ブロックのエッジと第２ブロックのエッジにより、タイヤ周方向に段差が形成される。かかる段差を形成する第１及び第２ブロックと突起が協働することで、トラクション性能がさらに向上する。

本発明によれば、空気入りタイヤのバットレス部に設けられた突起について、トラクション性能を確保しつつ、耐外傷性を向上できる。

本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤの子午線断面図。 本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部及びバットレス部の部分的な展開図。 本発明の第１実施形態におけるバットレス部の部分的な側面図。 本発明の第１実施形態における突起の斜視図。 本発明の第１実施形態における突起のタイヤ幅方向から見た図。 本発明の第１実施形態における突起のタイヤ周方向の一方側から見た図。 本発明の第１実施形態における突起のタイヤ周方向の他方側から見た図。 本発明の第２実施形態における突起の斜視図。 本発明の第２実施形態における突起のタイヤ幅方向から見た図。 本発明の第２実施形態における突起のタイヤ周方向の一方側から見た図。 本発明の第２実施形態における突起のタイヤ周方向の他方側から見た図。 本発明の第３実施形態における突起の斜視図。 本発明の第３実施形態における突起のタイヤ幅方向から見た図。 本発明の第３実施形態における突起のタイヤ周方向の一方側から見た図。 本発明の第３実施形態における突起のタイヤ周方向の他方側から見た図。 本発明の第４実施形態における突起の斜視図。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

図において、Ｘ方向はタイヤ径方向で、Ｙ方向はタイヤ周方向で、Ｚ方向はタイヤ幅方向である。

（第１実施形態）
図１を参照すると、空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、トレッド部２のタイヤ幅方向の両端から、遷移領域としてのバッドレス部３を介して、タイヤ径方向の内側にそれぞれ延びる一対のサイドウォール部４と、これら一対のサイドウォール部４のタイヤ径方向内側の端部にそれぞれ配置された一対のビード部５を備える。ビード部５は、環状のビードコア６と、ビードコア６のタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラー７とを備える。

一対のビード部５の間には、トレッド部２及びサイドウォール部４のタイヤ径方向内側に、トロイダル状のカーカスプラス８が配置されている。カーカスプラス８のタイヤ径方向内側には、インナーライナー９が配置されている。トレッド部２では、カーカスプラス８のタイヤ径方向外側に、ベルト層１０が設けられている。

図２及び図３を併せて参照すると、トレッド部２のタイヤ幅方向外側の領域には、トレッド部２からバッドレス部３に延びるブロック１１Ａ，１１Ｂが設けられている。ブロック１１Ａ，１１Ｂはタイヤ周方向に交互に配置されている。個々のブロック１１Ａ，１１Ｂは、トレッド部２においてタイヤ幅方向に延びる部分１１ａと、バッドレス部３においてタイヤ径方向に延びる部分１１ｂとを備える。これらの部分１１ａ，１１ｂによってエッジ１１ｃが構成されている。本実施形態では、このエッジ１１ｃがトレッド端２ａを構成する。

ブロック１１Ａのエッジ１１ｃのタイヤ幅方向の位置（第１位置）よりも、ブロック１１Ｂのエッジ１１ｃのタイヤ幅方向の位置（第２位置）がタイヤ幅方向の中央側にある。そのため、ブロック１１Ａのエッジ１１ｃとブロック部１１Ｂのエッジ１１ｃとにより、タイヤ周方向に繰り返しの段差が形成されている（スタッガードショルダー構造）。

バッドレス部３には、個々のブロック１１Ａ，１１Ｂに隣接して、タイヤ幅方向に突出する突起２１が設けられている。突起２１を設ける位置と寸法は、本実施形態に限定されない。具体的には、突起２１のタイヤ径方向の外端と内端が、空気入りタイヤ１の最内端であるビード部５の最内端５ａからタイヤ高さＷＴの０．１倍以上１．０倍以下の範囲に位置するように、突起２１の位置と寸法を設定できる。

バットレス部３に突起２１を設けたことで、トラクション性能が向上する。特に、本実施形態では、前述のようにエッジ１１ｃがタイヤ周方向に繰り返しの段差を形成しているブロック１１Ａ，１１Ｂに隣接して、突起２１が設けられている。段差を形成するブロック１１Ａ，１１Ｂと突起２１が協働することで、トラクション性能が効果的に向上する。

図４Ａから図４Ｄを参照すると、突起２１は、バッドレス部３の表面３ａからタイヤ幅方向に突出する側壁２２と、側壁２２の先端に設けられた頂壁２３とを備える。側壁２２と頂壁２３とによってエッジ２４が構成されている。

本実施形態では、頂壁２３はタイヤ幅方向視の形状が長方形状の平坦面である。頂壁２３は、バットレス部３の表面３ａからの距離である突起高さＨがタイヤ径方向の外側から内側に向けて減少するように、タイヤ径方向に傾斜している。この傾斜の向きを図４Ａにおいて矢印Ｓｒで概念的に示す。本実施形態では、頂壁２３のタイヤ径方向の内端における突起高さＨは零である。つまり、頂壁２３はタイヤ径方向の内端において、バットレス部３の表面３ａに合流している。

側壁２２は、タイヤ周方向に対向する一対の部分２２ａ，２２ｂと、突起２１のタイヤ径方向の外端を構成する部分２２ｃを備えている。タイヤ周方向に対向する一対の部分２２ａ，２２ｂはいずれも、バッドレス部３の表面３ａ及びタイヤ周方向に対して直交するように広がる平坦面である。また、本実施形態では、これらの部分２２ａ，２２ｂは、形状及び寸法が同一の直角三角形であり、３つの角のうち直角をなす角がタイヤ径方向の外側に位置している。部分２２ｃはタイヤ周方向に細長い長方形状である。

頂壁２３は、タイヤ径方向については、前述のように、突起高さＨがタイヤ径方向の外側から内側に向けて傾斜している。しかし、頂壁２３は、タイヤ周方向には傾斜を有しておらず、タイヤ周方向については、バッドレス部３の表面３ａに対して平行である。

突起２１の頂壁２３は、突起高さＨがタイヤ径方向の外側から内側に向けて減少するように、タイヤ径方向に傾斜しているため、突起２１のタイヤ径方向の外側の領域では、突起高さＨが相対的に高い。特に、突起２１のタイヤ径方向の外端、つまり側壁２２の部分２２ｃにおいて、突起高さＨが最も高い。一方、突起２１のタイヤ径方向の内側の領域では、突起高さＨが相対的に低い。特に、前述のように、突起２１のタイヤ径方向の内端では、突起高さＨは零である。

突起２１のタイヤ径方向の外側の領域では突起高さＨが相対的に高いことで、突起２１はブロック１１Ａ，１１Ｂと効果的に協働し、それによってトラクション性能がより効果的に向上する。

本発明者が得た知見によれば、バットレス部に設けられた突起の主な故障ないし外傷として、蹴り出し側の側部とバットレス部の表面の境界に発生する亀裂がある。例えば、空気入りタイヤ１の回転向きが図において矢印Ｒで示す向きの場合、側壁２２のタイヤ周方向に対向する一対の部分２２ａ，２２ｂのうちの部分２２ｂが蹴り出し側となる。突起２１のタイヤ径方向の内側の領域で突起高さＨを低く設定したことで、突起２１の体積を低減できる。その結果、蹴り出し側となる側壁２２の部分２２ｂにおける突起２１の動きを抑制し、それによって突起２１の耐外傷性を向上できる。

以上のように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１によれば、バットレス部３に設けられた突起２１について、トラクション性能を確保しつつ、耐外傷性を向上できる。

タイヤ周方向に対向する一対の部分２２ａ，２２ｂは、例えば、直角三角形状以外の三角形状、台形状のような直角三角形状以外の形状であってもよい。この点は、後述する第２及び第３実施形態についても同様である。

以下、本発明の第２から第４実施形態を説明する。これらの実施形態における、特に言及しない構造、作用、及び機能は、第１実施形態と同様である。また、第１実施形態と同一又は同様の要素には、同一の符号が付されており、それらの要素に関する第１実施形態に関する説明と図面も参照される。

（第２実施形態）
図５Ａから図５Ｄは、本発明の第２実施形態に係る突起２１を示す。本実施形態では、突起２１の側壁２２のタイヤ周方向に対向する一対の部分２２ａ，２２ｂは面積が異なる。具体的には、部分２２ｂの面積は部分２２ａの面積よりも小さい。より具体的には、部分２２ａ，２２ｂを構成する直角三角形状は、底辺の長さは等しいが、高さについては、部分２２ｂは部分２２ａよりも低い。

本実施形態の突起２１の頂壁２３は、第１実施形態と同様に、突起高さＨがタイヤ径方向の外側から内側に向けて減少するように、タイヤ径方向に傾斜している（矢印Ｓｒ）。また、本実施形態では、前述のように側壁２２のタイヤ周方向に対向する一対の部分２２ａ，２２ｂは面積を異ならせたことで、突起２１の頂壁２３は、突起高さＨが部分２２ａから部分２２ｂに向けて減少するように、タイヤ周方向に傾斜している。この傾斜の向きを図５Ａにおいて矢印Ｓｃで概念的に示す。

頂壁２３にタイヤ径方向の傾斜（矢印Ｓｒ）を設け、突起２１のタイヤ径方向の内側の領域で突起高さＨを低くして突起２１の体積を低減したことで、突起２１の耐外傷性を向上できる。

空気入りタイヤ１の回転向きが、矢印Ｒで示す向きの場合、すなわち側壁２２のタイヤ周方向に対向する一対の部分２２ａ，２２ｂのうち、部分２２ｂが蹴り出し側となる。また、空気入りタイヤ１の回転向きが、矢印Ｒと逆向きの場合、部分２２ａが蹴り出し側となる。前者の場合に蹴り出し側となる側壁２２の部分２２ｂは面積が小さく突起高さＨが低いので、後者の場合のように蹴り出し側となる側壁２２の部分２２ａが面積広く突起高さＨが高い場合と比較して、蹴り出し時の突起２１の動きを抑制できる。その結果、前者の場合、突起２１の耐外傷性をさらに向上できる。

（第３実施形態）
図６Ａから図６Ｄは、本発明の第３実施形態に係る突起２１を示す。本実施形態では、突起２１の側壁２２のタイヤ周方向に対向する一対の部分２２ａ，２２ｂのうち、部分２２ｂの面積は部分２２ａの面積よりも小さい。具体的には、部分２２ａ，２２ｂを構成する直角三角形状は相似形状であるが、部分２２ｂは部分２２ａよりも寸法（底辺の長さと高さを含む）が小さい。

本実施形態の突起２１の側壁２３は、第２実施形態と同様に、突起高さＨがタイヤ径方向の外側から内側に向けて減少するように、タイヤ径方向に傾斜すると共に（矢印Ｓｒ）、突起高さが部分２２ａから部分２２ｂに向けて減少するように、タイヤ周方向に傾斜している（矢印Ｓｃ）。

第１及び第２実施形態と同様に、本実施形態では、頂壁２３のタイヤ径方向の傾斜（矢印Ｓｒ）による突起２１の体積低減で突起２１の耐外傷性を向上できる。また、第２実施形態と同様に、空気入りタイヤ１の回転向きが矢印Ｒの向きの場合、頂壁２３のタイヤ周方向の傾斜（矢印Ｓｃ）によって蹴り出し側となる側壁２２の部分２２ｂは面積が小さく突起高さＨが低いことでも突起２１の耐外傷性を向上できる。

（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態に係る突起２１を示す。本実施形態では、突起２１の頂壁２３は、突起高さＨがタイヤ径方向の外側から内側に向けて減少するように、タイヤ径方向に傾斜しているが（矢印Ｓｒ）、タイヤ周方向には傾斜を有していない。

第１から第３実施形態では、突起２１の側壁２２のタイヤ周方向に対向する一対の部分２２ａ，２２ｂはタイヤ周方向に傾斜を有している。具体的には、部分２２ａ，２２ｂは、頂壁２３からバッドレス部３の表面３ａに向かって、突起高さＨが徐々に低くなるようにタイヤ周方向に傾斜している。また、部分２２ａ，２２ｂのバッドレス部３の表面３ａに対する傾斜角度θは、タイヤ径方向の内側から外側に向かって徐々に小さくなっている。例えば、突起２１のタイヤ径方向の内端付近における部分２２ａ，２２ｂの傾斜角度θは、突起２１のタイヤ径方向の外端付近における部分２２ａ，２２ｂの傾斜角度θよりも十分に小さい。傾斜角度θは、例えば１０度以上９０度以下に設定できる。

第１から第３実施形態と同様に、本実施形態では、頂壁２３のタイヤ径方向の傾斜（矢印Ｓｒ）による突起２１の体積低減で突起２１の耐外傷性を向上できる。

空気入りタイヤ１の回転向きが矢印Ｒの向き又はその逆向きのいずれであっても、タイヤ周方向に傾斜している部分２２ａ，２２ｂが蹴り出し側となるので、蹴り出し時の突起２１の動きを抑制し、突起２１の耐外傷性を向上できる。

蹴り出し時に突起２１の作用する外力は、タイヤ径方向の内側よりも外側で大きくなる傾向がある。そのため、部分２２ａ，２２ｂのタイヤ周方向の傾斜角度θをタイヤ径方向の内側から外側に向かって徐々に小さく設定すること、すなわち部分２２ａ，２２ｂを相対的に小さく設定することで、より効果的に蹴り出し時の突起２１の動きを抑制し、蹴り出し側の耐外傷性を向上できる。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
２ａ トレッド端
３ バッドレス部
３ａ 表面
４ サイドウォール部
５ ビード部
５ａ 最内端
６ ビードコア
７ ビードフィラー
８ カーカスプライ
９ インナーライナー
１０ ベルト層
１１Ａ，１１Ｂ ブロック
１１ａ，１１ｂ 部分
１１ｃ エッジ
２１ 突起
２２ 側壁
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 部分
２３ 頂壁
２４ エッジ
ＷＴ タイヤ高さ
Ｈ 突起高さ
Ｓｒ タイヤ径方向の傾斜
Ｓｃ タイヤ周方向の傾斜
Ｒ 回転向き
θ 傾斜角度

Claims (5)

1. バッドレス部に設けられた突起を備え、
   前記突起は、
   前記バットレス部の表面からタイヤ幅方向に突出する側壁と、
   前記側壁のタイヤ幅方向先端のエッジによって設けられた頂壁と
   を備え、
   前記頂壁は、前記バットレス部の前記表面からの距離である突起高さがタイヤ径方向の外側から内側に向けて減少するように、タイヤ径方向に傾斜し、
   前記側壁のタイヤ周方向に対向する一対の部分がいずれも三角形状であり、一方の三角形状の面積は、他方の三角形状の面積よりも小さい、空気入りタイヤ。
2. 前記側壁のタイヤ周方向に対向する一対の部分のうち、一方の部分の三角形状は、他方の部分の三角形状と底辺の長さが同じで高さが低い、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記側壁のタイヤ周方向に対向する一対の部分のうち、一方の部分の三角形状は、他方の部分の三角形状と相似形状で寸法が小さい、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. トレッド部からトレッド端を超えて前記バットレス部に延びるブロックを備え、
   前記突起は、そのタイヤ径方向の外端が前記ブロックの前記タイヤ径方向の内端に対して隣接するように配置されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ブロックは、
   タイヤ幅方向に延びる部分とタイヤ径方向に延びる部分とにより構成されるエッジが第１位置に位置する第１ブロックと、
   タイヤ幅方向に延びる部分とタイヤ径方向に延びる部分とにより構成されるエッジが前記第１位置よりもタイヤ幅方向の中央側の第２位置に位置する第２ブロックと
   を備え、
   前記第１ブロックと前記第２ブロックとが、タイヤ周方向に交互に配置されている、請求項４に記載の空気入りタイヤ。

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