WO2020166606A1

WO2020166606A1 - タイヤ

Info

Publication number: WO2020166606A1
Application number: PCT/JP2020/005335
Authority: WO
Inventors: 雄也小川
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2020-08-20
Also published as: EP3925801A1; EP3925801A4; JP2020131723A; CN113423590A; JP7229036B2; US20220097464A1

Abstract

空気入りタイヤ（10）は、タイヤ径方向に沿って延び、タイヤサイド部（30）の表面からタイヤ幅方向外側に向けて凸となる縦リッヂ（110）を備える。縦リッヂ（110）は、タイヤ周方向に沿って複数設けられ、縦リッヂ（110）のタイヤ径方向内側端（110a）は、最大幅位置（Wmax）よりもタイヤ径方向外側に位置する。縦リッヂ（110）のタイヤ径方向外側端（110b）は、直線L1と直交する直線L2よりもタイヤ径方向外側に位置する。

Description

タイヤ

　本発明は、ベルト層のタイヤ幅方向外側端の付近における故障の発生を抑制し得るタイヤ
に関する。

　従来、路面と接するトレッドのタイヤ径方向内側にベルト層を備える空気入りタイヤ（以下、タイヤと適宜省略する）では、当該ベルト層のタイヤ幅方向外側端の付近における故障の発生を防止する様々な対策が施されている。

　例えば、一対の交錯ベルトと、タイヤ周方向に延びるコードを有するスパイラルベルトとを含むベルト層を備えるタイヤにおいて、交錯ベルト及びスパイラルベルトのタイヤ幅方向外側端の位置と、交錯ベルトを構成するコードの弾性率とを最適化する方法が知られている（特許文献１参照）。

　このようなタイヤによれば、スパイラルベルトを用いた高性能タイヤの操縦安定性を損なうことなく、ベルト層のタイヤ幅方向外側端における故障、具体的には、タイヤ表面部分の亀裂を効果的に抑制し得る。

特開2008-143347号公報

　しかしながら、上述したようなベルト層のタイヤ幅方向外側端の付近における故障の発生を防止する対策が施されているタイヤでも、よりシビアな使用条件下では、当該故障の発生を必ずしも効果的に抑制できない可能性があることが分かってきた。

　具体的には、路面温度が高く、タイヤへの入力が大きいためにベルト層に大きなせん断歪が発生するような状況では、上述したような故障が発生し得る。

　そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、路面温度が高く、タイヤへの入力が大きい場合でも、ベルト層のタイヤ幅方向外側端の付近における故障の発生をより確実に防止し得るタイヤの提供を目的とする。

　本発明の一態様は、路面に接するトレッド（トレッド20）と、前記トレッドに連なり、前記トレッドのタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部（タイヤサイド部30）とを含み、前記トレッドのタイヤ径方向内側に設けられるベルト層（ベルト層50）と、前記ベルト層のタイヤ径方向内側に設けられるカーカス（カーカス40）とを備えるタイヤ（空気入りタイヤ10）であって、タイヤ径方向に沿って延び、前記タイヤサイド部の表面からタイヤ幅方向外側に向けて凸となる縦方向凸状部（縦リッヂ110）を備え、前記縦方向凸状部は、タイヤ周方向に沿って複数設けられ、前記縦方向凸状部のタイヤ径方向内側端（タイヤ径方向内側端110a）は、前記タイヤサイド部のタイヤ幅方向における最大幅位置（最大幅位置Wmax）よりもタイヤ径方向外側に位置し、前記縦方向凸状部のタイヤ径方向外側端（タイヤ径方向外側端110b）は、前記ベルト層のタイヤ幅方向外側端を通過し、タイヤ径方向と平行な第１直線（直線L1）と直交する第２直線（直線L2）よりもタイヤ径方向外側に位置し、前記第２直線は、前記第１直線が前記カーカスのタイヤ径方向外側端に接する位置において前記第１直線と直交する。

図１は、空気入りタイヤ10の断面図である。図２は、空気入りタイヤ10の一部拡大断面図である。図３は、空気入りタイヤ10（連通リッヂ200を含む）の一部拡大断面図である。図４は、空気入りタイヤ10の一部側面図である。図５は、空気入りタイヤ10の断面、及び空気入りタイヤ10の加硫成型工程において用いられるモールド300の断面を模式的に示した図である。図６は、図４のF6-F6線に沿った縦リッヂ110の断面図である。図７は、図４のF7-F7線に沿った周リッヂ120の断面図である。

　以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。

　（１）タイヤの全体概略構成
　図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ10の断面図である。具体的には、図１は、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。なお、図１では、断面ハッチングの図示は省略されている（以下同）。

　空気入りタイヤ10は、一般的な四輪の乗用自動車に用い得るが、特に運動性能が高い高性能な自動車に好適に用いることができる。

　図１に示すように、空気入りタイヤ10は、トレッド20、タイヤサイド部30、カーカス40、ベルト層50及びビード部60を備える。

　トレッド20は、路面と接する部分である。トレッド20には、空気入りタイヤ10の使用環境や装着される車両の種別に応じたパターン（不図示）が形成される。

　タイヤサイド部30は、トレッド20に連なり、トレッド20のタイヤ径方向内側に位置する。タイヤサイド部30は、トレッド20のタイヤ幅方向外側端からビード部60の上端までの領域である。タイヤサイド部30は、サイドウォールなどと呼ばれることもある。

　カーカス40は、空気入りタイヤ10の骨格を形成する。カーカス40は、ベルト層50のタイヤ径方向内側に設けられる。

　カーカス40は、タイヤ径方向に沿って放射状に配置されたカーカスコード（不図示）がゴム材料によって被覆されたラジアル構造である。但し、ラジアル構造に限定されず、カーカスコードがタイヤ径方向に交錯するように配置されたバイアス構造でも構わない。

　ベルト層50は、トレッド20のタイヤ径方向内側に設けられる。ベルト層50は、一対の交錯ベルト、具体的には、交錯ベルト51（第１交錯ベルト）と、交錯ベルト52（第２交錯ベルト）とを含む。交錯ベルト52は、交錯ベルト51のタイヤ径方向外側に設けられる。

　交錯ベルト51及び交錯ベルト52は、ベルトコード（不図示）を有する。トレッド面視において、交錯ベルト51のベルトコードは、交錯ベルト52のベルトコードと交錯する。

　なお、ベルト層50は、交錯ベルト52のタイヤ径方向外側に設けられる補強ベルト（不図示）を含んでもよい。補強ベルトとしては、例えば、タイヤ周方向に延びるコードを有するスパイラルベルトが挙げられる。スパイラルベルトは、交錯ベルト51及び交錯ベルト52と同様の幅でもよいし、交錯ベルト51及び交錯ベルト52のタイヤ幅方向外側端部分のみを覆うような形状でも構わない。

　ビード部60は、タイヤサイド部30に連なり、タイヤサイド部30のタイヤ径方向内側に位置する。ビード部60は、リムホイール（不図示）に係止される。

　図１に示すように、空気入りタイヤ10は、タイヤ赤道線CLを基準として概ね対称の形状を有しているが、リッヂ部100は、タイヤ幅方向における一方側にのみ設けられる。

　具体的には、リッヂ部100は、車両装着時内側となるタイヤサイド部30のみに設けられる。つまり、空気入りタイヤ10は、装着方向が指定されており、リッヂ部100は、車両装着時外側となるタイヤサイド部30には設けられない。

　リッヂ部100は、タイヤサイド部30の表面からタイヤ幅方向外側に向けて凸となっている。なお、図１では、リッヂ部100の形状は、仮想線で示されている。

　（２）リッヂ部100の構成
　図２及び図３は、空気入りタイヤ10の一部拡大断面図である。

　具体的には、図２は、タイヤ周方向において、リッヂ部100のみが設けられている位置におけるリッヂ部100の形状が仮想線で示されている。

　図３は、タイヤ周方向において、リッヂ部100、及びリッヂ部100に連なる連通リッヂ200が設けられている位置におけるリッヂ部100及び連通リッヂ200の形状が仮想線で示されている。

　図４は、空気入りタイヤ10の一部側面図である。

　図２～４に示すように、リッヂ部100は、タイヤ径方向に沿って延びる複数の凸状部と、タイヤ周方向に沿って延びる複数の凸状部の集合によって構成される。

　具体的には、リッヂ部100は、タイヤ径方向に沿って延びる複数の縦リッヂ110と、タイヤ周方向に沿って延びる周リッヂ120及び周リッヂ130とを含む。本実施形態において、縦リッヂ110は、縦方向凸状部を構成する。

　縦リッヂ110は、タイヤサイド部30の表面からタイヤ幅方向外側に向けて凸となる。具体的には、縦リッヂ110は、タイヤサイド部30の表面からタイヤ幅方向外側に向けて隆起した畝状（或いは尾根状と呼んでもよい）の凸状である。

　縦リッヂ110は、タイヤ周方向に沿って複数設けられる。本実施形態では、縦リッヂ110は、タイヤ周方向において等間隔、具体的には、2度間隔で設けられている。つまり、縦リッヂ110は、180個設けられている。

　なお、当該間隔は、必ずしも等間隔でなくてもよく、また、2度以外でも構わないが、縦リッヂ110の機能を考慮すると、タイヤ周方向において、160～220個設けられることが好ましい。

　さらに、縦リッヂ110は、タイヤ周方向における全域において設けられていることが好ましいが、タイヤ周方向における一部の領域には、縦リッヂ110が設けられていなくても構わない。

　縦リッヂ110のタイヤ径方向内側端110aは、タイヤサイド部30のタイヤ幅方向における最大幅位置Wmaxよりもタイヤ径方向外側に位置する。

　また、縦リッヂ110のタイヤ径方向外側端110bは、ベルト層50のタイヤ幅方向外側端を通過し、タイヤ径方向と平行な直線L1に直交する直線L2よりもタイヤ径方向外側に位置する。

　つまり、直線L2は、タイヤ幅方向と平行である。直線L2は、直線L1がカーカス40のタイヤ径方向外側端に接する位置において直線L1と直交する直線である。

　また、縦リッヂ110のタイヤ径方向外側端110bは、トレッド20のタイヤ幅方向における接地面TWの接地端よりもタイヤ径方向内側に位置する。つまり、縦リッヂ110のタイヤ径方向外側端110bは、接地面TWには入らない。

　なお、当該接地面は、空気入りタイヤ10を装着対象車両に装着した状態でのトレッド20の路面との接地部分を意味する。また、装着対象車両とは、即座に走行可能な状態（乗員、燃料などを含む）の車両を意味する。

　或いは、接地面TWとは、空気入りタイヤ10が正規内圧に設定され、正規荷重が負荷された状態を前提としてもよい。

　正規内圧とは、日本ではJATMA（日本自動車タイヤ協会）のYearBookにおける最大負荷能力に対応する空気圧であり、正規荷重とは、JATMA YearBookにおける最大負荷能力に対応する最大負荷能力（最大荷重）である。また欧州ではETRTO、米国ではTRA、その他各国のタイヤ規格に設定している。

　本実施形態では、縦リッヂ110のタイヤ径方向内側端110aは、交錯ベルト51のタイヤ径方向内側端51a（図２参照）よりもタイヤ径方向外側に位置する。なお、交錯ベルト51のタイヤ径方向内側端とは、交錯ベルト51のタイヤ径方向内側の表面を意味する。

　また、本実施形態では、上述したように、縦リッヂ110を含むリッヂ部100は、車両装着時内側のタイヤサイド部30のみに備えられる。

　周リッヂ120及び周リッヂ130は、タイヤ周方向に沿って延びる円環状の凸状部である。具体的には、周リッヂ120及び周リッヂ130は、タイヤサイド部30の表面からタイヤ幅方向外側に向けて凸となる。縦リッヂ110と同様に、周リッヂ120及び周リッヂ130は、タイヤサイド部30の表面からタイヤ幅方向外側に向けて隆起した畝状の凸状である。

　周リッヂ120は、周リッヂ130よりもタイヤ径方向外側に設けられている。周リッヂ120及び周リッヂ130には、複数の縦リッヂ110が交差している。

　本実施形態では、縦リッヂ110の太さ（幅）は、周リッヂ120及び周リッヂ130よりも太い（広い）。

　リッヂ部100、具体的には、縦リッヂ110のタイヤ径方向内側には、タイヤサイド部30の表面からタイヤ幅方向外側に膨出した膨出部35が形成されている。

　膨出部35は、生タイヤを加硫成型して空気入りタイヤ10を製造する際に用いられる加硫金型（モールド300（図５参照））の分割位置300aと対応している。分割位置300aと膨出部35との関係については、さらに後述する。

　また、一部の縦リッヂ110には、連通リッヂ200（図３及び図４参照）が連通している。連通リッヂ200は、タイヤサイド部30からトレッド20のショルダー部分に亘って設けられる。連通リッヂ200は、トレッド20及びタイヤサイド部30の表面から隆起した畝状（或いは尾根状と呼んでもよい）の凸状である。

　本実施形態では、連通リッヂ200は、タイヤ周方向において、10個の縦リッヂ110毎に設けられている。

　連通リッヂ200は、空気入りタイヤ10の加硫成型工程におけるエア抜き（ベント）用の通路を形成した結果としてトレッド20及びタイヤサイド部30の表面に形成された凸状部である。このため、連通リッヂ200には、モールド300（図５参照）に形成されるベントホール（不図示）の位置と対応した円形状のベント痕210が形成されている。

　図５は、空気入りタイヤ10の断面、及び空気入りタイヤ10の加硫成型工程において用いられるモールド300の断面を模式的に示した図である。

　図５に示すように、モールド300は、トレッドリング310と、サイドモールド320とを含む。トレッドリング310は、タイヤ周方向に沿って複数設けられる。トレッドリング310は、セクタモールドなどとも呼ばれる。トレッドリング310は、主にトレッド20の表面の一部を成型する。

　サイドモールド320は、円環状のモールドであり、主にタイヤサイド部30及びビード部60の表面を形成する。

　このように、モールド300は、タイヤ径方向において、トレッドリング310とサイドモールド320とに分割されている。具体的には、モールド300は、分割位置300aにおいて、トレッドリング310とサイドモールド320とに分割されている。

　このため、分割位置300aには、上述したように、タイヤサイド部30の表面からタイヤ幅方向外側に膨出した膨出部35が形成される。

　分割位置300a（つまり、膨出部35の位置）は、最大幅位置Wmax（図２参照）よりもタイヤ径方向外側に位置する。

　図２～４に示すように、縦リッヂ110のタイヤ径方向外側端110bは、空気入りタイヤ10を成型するモールド300のタイヤ径方向における分割位置300a、つまり、膨出部35の位置よりもタイヤ径方向外側であって、直線L2よりもタイヤ径方向内側に位置する。

　（３）リッヂ部100の断面形状
　図６は、図４のF6-F6線に沿った縦リッヂ110の断面図である。図６に示すように、縦リッヂ110のタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に沿った断面形状は、半円状である。

　本実施形態では、縦リッヂ110の半径（R）は、1mmである。つまり、縦リッヂ110のタイヤ周方向に沿った幅は、2mmである。

　図７は、図４のF7-F7線に沿った周リッヂ120の断面図である。図７に示すように、周リッヂ120のタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に沿った断面形状も半円状である。なお、周リッヂ130も同様の形状を有する。

　本実施形態では、周リッヂ120の半径（R）は、0.5mmである。つまり、周リッヂ120のタイヤ周方向に沿った幅は、1mmである。従って、上述したように、縦リッヂ110の太さ（幅）は、周リッヂ120及び周リッヂ130よりも太い（広い）。

　（４）作用・効果
　上述した実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。具体的には、空気入りタイヤ10には、タイヤ径方向に沿って延び、タイヤサイド部30の表面からタイヤ幅方向外側に向けて凸となる縦リッヂ110が、タイヤ周方向において複数備えられる。

　また、縦リッヂ110のタイヤ径方向外側端110bは、直線L2（図２参照）よりもタイヤ径方向外側に位置する。つまり、タイヤ径方向外側端110bは、タイヤ径方向において、ベルト層50のタイヤ幅方向外側端の近傍に位置する。

　タイヤ周方向において複数設けられる縦リッヂ110は、空気入りタイヤ10が転動すると、ベルト層50のタイヤ幅方向外側端の付近において乱流を発生させる。このため、ベルト層50のタイヤ幅方向外側端の付近におけるタイヤサイド部30が効果的に冷却される。

　これにより、路面温度が高く、空気入りタイヤ10への入力が大きい場合でも、ベルト層50のタイヤ幅方向外側端の付近における故障の発生をより確実に防止し得る。

　本実施形態では、縦リッヂ110のタイヤ径方向外側端110bは、交錯ベルト51のタイヤ径方向内側端51aよりもタイヤ径方向外側に位置する。このため、ベルト層50に含まれる交錯ベルトのタイヤ幅方向外側端の付近における故障の発生を効果的に防止し得る。

　本実施形態では、縦リッヂ110のタイヤ径方向外側端110bは、モールド300の分割位置300a、つまり、膨出部35の位置よりもタイヤ径方向外側であって、直線L2よりもタイヤ径方向内側に位置する。このため、タイヤ径方向において一定の長さを有する縦リッヂ110によって、ベルト層50のタイヤ幅方向外側端の付近におけるタイヤサイド部30がさらに効果的に冷却される。これにより、当該故障の発生をさらに確実に防止し得る。

　本実施形態では、縦リッヂ110は、車両装着時内側のタイヤサイド部30のみに備えられる。一般的に、空気入りタイヤ10が装着される車両には、ネガティブキャンバーが付与されているため、特に、車両装着時内側のタイヤサイド部30付近への入力が大きくなり易い。

　このため、故障がより発生し易い車両装着時内側のタイヤサイド部30を効果的に冷却できる。これにより、当該故障の発生をさらに確実に防止し得る。なお、車両装着時外側のタイヤサイド部30に縦リッヂ110を備えると、車両の種別によっては、空気抵抗に悪影響を与え得る。

　本実施形態では、縦リッヂ110のタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に沿った断面形状は、半円状である。このため、角部を有する方形状の断面を有するリッヂ（凸状）と比較して、損傷し難い。また、縦リッヂ110のタイヤ周方向における配置間隔にもよるが、160～220個の縦リッヂ110を設ける場合、半円状の断面とすることによって、損傷を抑制しつつ、冷却効果の高い乱流を発生し得る。

　（５）その他の実施形態
　以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

　例えば、上述した実施形態では、リッヂ部100には、周リッヂ120及び周リッヂ130が含まれていたが、周リッヂ120及び周リッヂ130は、必須ではない。

　周リッヂ120及び周リッヂ130は、空気入りタイヤ10の加硫成型工程におけるエア抜き（ベント）の結果として形成されたものであり、他の方法でエア抜きが可能な場合は、設けられていなくても構わない。同様に、連通リッヂ200も他の方法でエア抜きが可能な場合は、設けられていなくても構わない。

　上述した実施形態では、ベルト層50は、一対の交錯ベルト51及び交錯ベルト52のみで構成されていたが、ベルト層50は、交錯ベルト以外（例えば、交錯ベルトを代替するスパイラルベルトなど）によって構成されても構わない。

　さらに、上述した実施形態では、交錯ベルト51の幅が交錯ベルト52の幅よりも広かったが、交錯ベルト52の幅が交錯ベルト51の幅よりも広くても構わない。

　上述した実施形態では、縦リッヂ110のタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に沿った断面形状は、半円状であったが、当該断面形状は、半円以外、例えば、ドーム状または山状などであっても構わない。

　上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

　10　空気入りタイヤ
　20　トレッド
　30　タイヤサイド部
　35　膨出部
　40　カーカス
　50　ベルト層
　51　交錯ベルト
　51a　タイヤ径方向内側端
　52　交錯ベルト
　60　ビード部
　100　リッヂ部
　110　縦リッヂ
　110a　タイヤ径方向内側端
　110b　タイヤ径方向外側端
　120　周リッヂ
　130　周リッヂ
　200　連通リッヂ
　210　ベント痕
　300　モールド
　300a　分割位置
　310　トレッドリング
　320　サイドモールド

Claims

　路面に接するトレッドと、前記トレッドに連なり、前記トレッドのタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部とを含み、
　前記トレッドのタイヤ径方向内側に設けられるベルト層と、
　前記ベルト層のタイヤ径方向内側に設けられるカーカスと
を備えるタイヤであって、
　タイヤ径方向に沿って延び、前記タイヤサイド部の表面からタイヤ幅方向外側に向けて凸となる縦方向凸状部を備え、
　前記縦方向凸状部は、タイヤ周方向に沿って複数設けられ、
　前記縦方向凸状部のタイヤ径方向内側端は、前記タイヤサイド部のタイヤ幅方向における最大幅位置よりもタイヤ径方向外側に位置し、
　前記縦方向凸状部のタイヤ径方向外側端は、前記ベルト層のタイヤ幅方向外側端を通過し、タイヤ径方向と平行な第１直線と直交する第２直線よりもタイヤ径方向外側に位置し、
　前記第２直線は、前記第１直線が前記カーカスのタイヤ径方向外側端に接する位置において前記第１直線と直交するタイヤ。
　前記ベルト層は、第１交錯ベルトと、前記第１交錯ベルトのタイヤ径方向外側に設けられる第２交錯ベルトとを含み、
　前記縦方向凸状部のタイヤ径方向外側端は、前記第１交錯ベルトのタイヤ径方向内側端よりもタイヤ径方向外側に位置する請求項１に記載のタイヤ。
　前記縦方向凸状部のタイヤ径方向内側端は、前記タイヤを成型するモールドのタイヤ径方向における分割位置よりもタイヤ径方向外側であって、前記第２直線よりもタイヤ径方向内側に位置し、
　前記分割位置は、前記最大幅位置よりもタイヤ径方向外側に位置する請求項１または２に記載のタイヤ。
　前記縦方向凸状部は、車両装着時内側の前記タイヤサイド部のみに備えられる請求項１乃至３の何れか一項に記載のタイヤ。
　前記縦方向凸状部のタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に沿った断面形状は、半円状である請求項１乃至４の何れか一項に記載のタイヤ。