JP2008037262A - 非空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 ＤＲＹ性能を阻害させることなしに、ＷＥＴ性能を向上させるようにした非空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 環状のトレッド２とホイールとの間を可撓性スポーク構造体３で連結した非空気入りタイヤ１において、トレッド２に可撓性スポーク構造体３に至る複数の貫通孔４を形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は非空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、ＤＲＹ性能を阻害させることなしに、ＷＥＴ性能を向上させるようにした非空気入りタイヤに関する。

一般に、タイヤのＷＥＴ性能を向上させるには、排水性を高めるためにトレッド表面に溝やカーフを形成している。しかし、これら溝やカーフを多く形成すると、排水性は向上するが、トレッド剛性が低下するためにＤＲＹ性能が悪化するという問題がある。

一方、近年、従来のソリッドタイヤやクッションタイヤなどのように内部の空気圧力なしに、構造的特性によってのみ荷重を支持するようにした非空気入りタイヤにおける衝撃吸収性能の不足を補うものとして、環状のトレッドとホイールとの間を可撓性スポーク構造体で連結した非空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この種の非空気入りタイヤは、可撓性スポーク構造体の選択により優れた衝撃吸収性能が期待できることから、乗用車用タイヤとしての利用が俄かに注目されている。特に乗用車用タイヤとして利用する場合には、上述するＤＲＹ性能とＷＥＴ性能との両立が不可欠であり、トレッド表面に徒に溝を多く形成せずにＤＲＹ性能を確保しながら、排水性を高めてＷＥＴ性能を向上させる観点から、本発明を完成するに至った。
特表２００５−５００９３２号公報

本発明の目的は、ＤＲＹ性能を阻害させることなしに、ＷＥＴ性能を向上させるようにした非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非空気入りタイヤは、環状のトレッドとホイールとの間を可撓性スポーク構造体で連結した非空気入りタイヤにおいて、前記トレッドに前記可撓性スポーク構造体に至る複数の貫通孔を形成したことを特徴とする。

さらに、上述する構成において、以下の（１）〜（５）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記貫通孔におけるトレッド表面側の断面積Ｓａを可撓性スポーク構造体側の断面積Ｓｂより大にする。この場合において、前記断面積Ｓａと前記断面積Ｓｂとの比を１．３〜１０．０にするとよい。
（２）前記貫通孔の壁面を、トレッドの表面側から可撓性スポーク構造体側に向かって、トレッドの表面に対する傾斜角をθとして縮径する傾斜面と、これに連続する垂直面とに形成する。この場合において、前記傾斜面におけるトレッドの表面からの深さｄを該トレッドの厚さｔの１／２以下とし、かつ前記傾斜角θを３０°以上にするとよい。
（３）前記トレッドにタイヤ周方向に対するコード方向が層間で交差する少なくとも２層のベルト層を埋設する。この場合において、前記ベルト層を前記貫通孔を避けて配置するとよい。
（４）前記貫通孔の壁面に、トレッドの表面側から可撓性スポーク構造体側に向かって延びる深さ０．５ｍｍ以下の溝を形成する。この場合において、前記溝を螺旋状の形態に形成するとよい。
（５）前記貫通孔の垂直面に、トレッドの表面側で前記垂直面に対して傾斜し、かつ可撓性スポーク構造体側で前記垂直面に対して直交する断面形状を有するひれ状突起を形成するか、又はトレッドの表面側で前記垂直面に対して直交し、かつ可撓性スポーク構造体側で前記垂直面に対して傾斜する断面形状を有する凹部を形成する。

本発明によれば、環状のトレッドとホイールとの間を可撓性スポーク構造体で連結した非空気入りタイヤにおいて、トレッドに可撓性スポーク構造体に至る複数の貫通孔を形成したので、トレッド表面に排水用の溝を徒に多く形成することなしに、貫通孔を通して路面の水を可撓性スポーク構造体を経由して外部に効率よく排水することができるため、トレッド剛性の低下を抑制して良好なＤＲＹ性能を維持しながら、ＷＥＴ性能を向上させることができる。

以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態による非空気入りタイヤの一例を示す斜視図、図２は図１のタイヤのトレッド面を示す平面図、図３は図２のＸ−Ｘ矢視断面図である。

図１において、非空気入りタイヤ１は、環状のトレッド２とホイール（図示省略）との間を可撓性スポーク構造体３で連結すると共に、トレッド２に可撓性スポーク構造体３に至る複数の貫通孔４を形成している。

これにより、トレッド２の表面に排水用の溝を徒に多く形成することなしに、貫通孔４を通して路面の水を可撓性スポーク構造体３を経由して外部に効率よく排水することができるので、トレッド剛性の低下を抑制して良好なＤＲＹ性能を維持しながら、ＷＥＴ性能を向上させることができる。

図１の実施形態では、可撓性スポーク構造体３の形態を環状の外周輪３ａと内周輪３ｂとの間を連結するタイヤ幅方向に延びる筒状体３ｃと、この筒状体３ｃの対向する内壁間を連結する板状体３ｄとからなる中空部材により形成した場合を示したが、可撓性スポーク構造体３の形態はこれに限られることなく、接地時における外周輪３ａに加わる応力を吸収するに相応しい形態にする限りにおいて、任意の形態に形成することができる。なお、上述する内周輪３ｂは、図示しないホイールにリム組みされるようになっている。

外周輪３ａと内周輪３ｂとを構成する材料にはゴム又は樹脂、或いはコード材料によって補強されたゴム又は樹脂が好ましく使用される。また、筒状体３ｃと板状体３ｄとを構成する材料は弾性材であれば特に限定されないが、外周輪３ａと内周輪３ｂと同様に、ゴム又は樹脂、或いはコード材料によって補強されたゴム又は樹脂が好ましく使用される。これら外周輪３ａ、筒状体３ｃ、板状体３ｄ及び内周輪３ｂは、それぞれ別個に形成された後に接合するようにしてもよく、最初からこれらの一部又は全部を合体して形成するようにしてもよい。

本発明の非空気入りタイヤ１には、図２及び図３に示すように、トレッド２の表面から外周輪２を貫通して可撓性スポーク構造体３に至る複数の貫通孔４が形成されている。トレッド２の表面における貫通孔４の数及び配置は特に限定されるものではない。

なお、図１及び図２の実施形態では、トレッド２の表面に形成される溝を省略して示したが、トレッド２の表面には、通例、タイヤの運動性能を確保するために、タイヤの要求特性に応じて、タイヤ周方向及び／又はタイヤ幅方向に延びる溝が形成される。したがって、上述する貫通孔４はトレッド２の表面に形成された溝の溝壁又は溝底に開口するように形成される場合がある。

本発明において、トレッド２に形成する貫通孔４は、図３に示すように、トレッド２の表面側から外周輪３ａ側に向かって徐々に縮径すると共に、外周輪３ａ側で同径となるように形成するとよい。すなわち、貫通孔４におけるトレッド２の表面側の断面積Ｓａが外周輪３ａ側の断面積Ｓｂより大になるように形成するとよい。さらに、上述する断面積Ｓａと断面積Ｓｂとの比が１．３〜１０．０、好ましくは２．０〜６．０になるように調整するとよい。

このように貫通孔４の接地面側に開口する断面積Ｓａを可撓性スポーク構造体３側における断面積Ｓｂより大きく形成したことにより、トレッド３の表面側からの排水を一層効率よく促進させることができる。ここで、断面積Ｓａと断面積Ｓｂとの比が１０．０超になると、トレッド表面における剛性が低くなり過ぎて偏摩耗の原因になると共に、ＤＲＹ性能が低下することになる。

上述する場合において、さらに好ましくは、図２及び図３に示すように、貫通孔４の壁面を、トレッド２の表面側から外周輪３ａ側に向かって、トレッド２の表面に対する傾斜角をθとして縮径する傾斜面４ａと、これに連続する垂直面４ｂとにより形成するとよい。そして、傾斜面４ａにおけるトレッド２の表面からの深さｄをトレッド２の厚さｔの１／２以下にすると共に、傾斜角θを３０°以上、好ましくは４５〜７５°になるように調整するとよい。これにより、トレッド２の表面からの排水を一層確実に促進させると共に、トレッド２の剛性の低下を極力抑えることができる。

本発明において、トレッド２の表面に開口する貫通孔４の平面形状は特に限定されるものではなく、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように多角形（図では四角形及び三角形）に形成する他、図４（ｃ）に示すように楕円形に形成することができる。図５は、貫通孔４のトレッド２の表面に開口する平面形状を楕円形に形成した場合のトレッド２の表面の平面図の一例を示している。貫通孔４はトレッド２の表面に独立させて形成してもよく、或いはトレッド２の表面に形成された溝内に開口するように形成してもよい。さらに、貫通孔４をトレッド２の表面に独立させて形成する場合には、貫通孔４の開口部に向かって排水を促進させるための誘導溝を形成するとさらによい。

本発明の非空気入りタイヤ１には、トレッド２にタイヤ周方向に対するコード方向が層間で交差する少なくとも２層のベルト層（図示省略）を埋設するとよい。これにより、トレッド２の剛性を高めて、優れたＤＲＹ性能を確保することができる。この場合において、ベルト層は貫通孔４を避けて配置するようにするとよい。これにより、特にベルト層にスチールコードを使用した場合などには、ベルト層の耐久性を低下させることがない。

さらに、貫通孔４の壁面には、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、貫通孔４の深さ方向に延びる０．５ｍｍ以下の溝５を形成するとよい。これにより、トレッド２の表面側からの排水を一層効率よく促進させることができる。なお、この場合において、溝５を図６（ａ）のように貫通孔６の深さ方向に延びる直状の形態に形成するか、又は図６（ｂ）のように螺旋状の形態に形成するとよい。

また、貫通孔４の壁面における垂直面４ｂに、図７（ａ）に示すように、トレッド２の表面側で垂直面４ｂに対して傾斜し、かつトレッド２の裏面側で垂直面４ｂに対して直交する断面形状を有するひれ状突起６を形成するか、又は図７（ｂ）に示すように、トレッド２の表面側で垂直面４ｂに対して直交し、かつトレッド２の裏面側で垂直面４ｂに対して傾斜する断面形状を有する凹部７を形成するとよい。これにより、トレッド２の表面側からの排水を一層効率よく促進させることができる。

上述するように、本発明の非空気入りタイヤは、トレッドの表面に形成されたパターン（溝配置）とは関係なしに、トレッドに可撓性スポーク構造体に至る貫通孔を形成することにより、路面の水を接地面側から貫通孔を通して外部に効率よく排水するもので、トレッド表面に排水用の溝を徒に多く形成する必要がないことから、トレッド剛性の低下によるＤＲＹ性能の悪化要因を排除しながら、ＷＥＴを向上させることができるものとして、今後の非空気入りタイヤの実用化に向けて幅広く利用される。

本発明の実施形態からなる非空気入りタイヤの一例を示す斜視図である。 図１のタイヤのトレッド面を示す平面図である。 図２のＸ−Ｘ矢視断面図である。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれトレッド面に開口する貫通孔の平面形状を例示する平面図である。 本発明の他の実施形態からなるトレッド面を示す図２に相当する平面図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の実施形態からなる貫通孔の壁面の形態を示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の他の実施形態からなる貫通孔の壁面の形態を示す断面図である。

符号の説明

１ 非空気入りタイヤ
２ トレッド
３ 可撓性スポーク
３ａ 外周輪
３ｂ 内周輪
３ｃ 筒状体
３ｄ 板状体
４ 貫通孔
４ａ 傾斜面
４ｂ 垂直面
５ 溝
６ ひれ状突起
７ 凹部

Claims (11)

1. 環状のトレッドとホイールとの間を可撓性スポーク構造体で連結した非空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッドに前記可撓性スポーク構造体に至る複数の貫通孔を形成した非空気入りタイヤ。
2. 前記貫通孔における前記トレッド表面側の断面積Ｓａが前記可撓性スポーク構造体側の断面積Ｓｂより大である請求項１に記載の非空気入りタイヤ。
3. 前記断面積Ｓａと前記断面積Ｓｂとの比が１．３〜１０．０である請求項２に記載の非空気入りタイヤ。
4. 前記貫通孔の壁面が、前記トレッドの表面側から前記可撓性スポーク構造体側に向かって、前記トレッドの表面に対する傾斜角をθとして縮径する傾斜面と、これに連続する垂直面とからなる請求項１、２又は３に記載の非空気入りタイヤ。
5. 前記傾斜面における前記トレッドの表面からの深さｄが該トレッドの厚さｔの１／２以下であり、かつ前記傾斜角θが３０°以上である請求項４に記載の非空気入りタイヤ。
6. 前記トレッドにタイヤ周方向に対するコード方向が層間で交差する少なくとも２層のベルト層を埋設した請求項１、２、３、４又は５に記載の非空気入りタイヤ。
7. 前記ベルト層を前記貫通孔を避けて配置した請求項６に記載の非空気入りタイヤ。
8. 前記貫通孔の壁面に、前記トレッドの表面側から前記可撓性スポーク構造体側に向かって延びる深さ０．５ｍｍ以下の溝を形成した請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載の非空気入りタイヤ。
9. 前記溝が螺旋状の形態からなる請求項８に記載の非空気入りタイヤ。
10. 前記貫通孔の垂直面に、前記トレッドの表面側で前記垂直面に対して傾斜し、かつ前記可撓性スポーク構造体側で前記垂直面に対して直交する断面形状を有するひれ状突起を形成した請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載の非空気入りタイヤ。
11. 前記貫通孔の垂直面に、前記トレッドの表面側で前記垂直面に対して直交し、かつ前記可撓性スポーク構造体側で前記垂直面に対して傾斜する断面形状を有する凹部を形成した請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載の非空気入りタイヤ。
    

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