JP4748779B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、リムプロテクターを備えた空気入りタイヤに関し、より詳細には、リムの保護性能を確保し、ビード部の耐久性を向上させた空気入りタイヤに関する。

扁平率が低い空気入りタイヤはタイヤ断面高さが低く、路面からホイールのリムまでの高さも低くなる。そのため、タイヤが縁石などに接触するとタイヤのサイドウォール部のみならずリムまでもが縁石に接触し、リムが傷や変形などの損傷を受け、エア漏れの原因となることもあった。

このようなリムの損傷を防止するため、タイヤ周方向に連なるタイヤ幅方向外側に突出する環状の突条（リムプロテクター）をサイドウォールのビードに近い箇所に設けている。タイヤが縁石に接近しても、先ず該リムプロテクターが縁石に接触し、リムを保護しリムの損傷などを防止することができる。例えば、リムプロテクターを備えた空気入りタイヤとして、特許文献１に記載された空気入りタイヤが知られている。

特開２００２−５９７１２号公報（第１〜２頁、第１〜２図）

かかる従来の空気入りタイヤにおいては、縁石に強く接触したときは、縁石から強い力を受けリムプロテクターが大きく変形して、リムが縁石に接触してしまいリムが損傷を受けることがあった。また、種々のフランジ形状のリムも保護できるように、プロテクターの突出高さをなるべく高くして、リムを十分に保護していた。しかし、リムプロテクターの突出高さ大きくすると、リムプロテクターの体積が大きくなるため、ビード部の発熱が大きくなる。その結果、ビード部の耐久性が低下する問題も生じていた。

特許文献１のタイヤでは、リムプロテクター上に間隔をおいて凹部を配置し、凹部と凸部が交互に配置された構成を採っている。その結果、凹部によりプロテクターの体積が減少し軽量化が図られているが、軽量化の効果が不十分であった。また、凹部を設けることにより表面積が増加するが、凹部であるので熱が溜まり放熱効果が小さい。そのため、ビード部の耐久性を向上させる効果も小さかった。

したがって、本発明の目的は、リムの保護性能を確保し、ビード部の耐久性を向上させることにある。

上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本願発明の空気入りタイヤは、クラウン形状を有するトレッドと、一対のビード部と、前記トレッドと前記ビード部とを連結する一対のサイドウォールを備えた空気入りタイヤであって、
前記一対のビード部の少なくとも一方に、前記ビード部からタイヤ回転軸方向外側に突出したリムプロテクターを備え、
前記リムプロテクターのタイヤ半径方向外側の側面に、前記リムプロテクターと一体成型された複数の突起を備え、
前記突起の形状は、錐状、半球状、及び、前記リムプロテクターのタイヤ半径方向外側の側面から独立した、頭頂部と柱状側面とを備え、前記頭頂部の全周に前記柱状側面が接続された柱状のいずれかである、ことを特徴とする。

リムプロテクターに突起を設けることにより、従来と同じリム保護性能を得ることができる。しかも、リムプロテクターの突起がない部分だけ、ゴムの体積を減少させることができ、ビード部の発熱量を減少させることができる。また、突起によりビード部の放熱効果が増す。その結果、ビード部の耐久性を向上させることができる。

また、本願発明の空気入りタイヤは、隣接する前記突起の間隔は１６０ｍｍ以下であることを特徴とする。

隣接する突起の間隔を１６０ｍｍ以下とすることにより、タイヤが縁石などに接触する際に、まず突起が縁石などに接触するのでリム保護性能が更に向上する。

また、本願発明の空気入りタイヤは、前記突起の表面積は５０ｍｍ^２以上であることを特徴とする。

突起の表面積は５０ｍｍ^２以上であると、突起による放熱効果が大きくビード部の発熱を更に抑えることができ、ビード部の耐久性が更に向上する。

また、本願発明の空気入りタイヤは、ビード部のタイヤ半径方向外側の側面からの前記突起の高さは１１ｍｍ以上であって、前記リムプロテクターからの前記突起の高さは１ｍｍ以上であることを特徴とする。

リムの形状やフランジ長さにもよるが、ビード部のタイヤ半径方向外側の側面からの突起の高さを１１ｍｍ以上とすることにより、リム保護性能が確保される。また、リムプロテクターからの突起の高さを１ｍｍ以上することにより、十分にゴムの体積を減少でき、ビード部の発熱量を減少させることができる。

なお、本発明において、リムプロテクターはタイヤ周方向に連なる環状の突条の他、一部が途切れたタイヤ周方向に略環状に延在する突条であってもよい。

以下、図面を用いて、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態を説明する。図１（ａ）は、本発明に係る空気入りタイヤのビード部を含む概略断面図である。図において、空気入りタイヤは、ビード部１と、クラウン形状を有するトレッド（図示しない）とビード部１とを連結するサイドウォール２を備えている。ビード部１にはタイヤ周方向に連なり、タイヤ回転軸方向外側に突出した環状のリムプロテクター（突条）３が備えられている。リムプロテクター３の断面形状は、三角形状となっている。なお、図において、カーカス、ベルト層、ビードコア、ビードフィラーなどの通常使用されるタイヤ構成部材は省略し、点線はリムプロテクターがない場合のビード部１の形状を示している。

図１（ｂ）は従来タイヤを示し、ビード部１１にリムプロテクター１３を備えていて、ビード部１１の半径方向外側の側面１１ａからの高さはＨである。本願発明では、さらに、リムプロテクター３のタイヤ半径方向外側の側面３ａは突起４を備えている。その結果、ビード部１の半径方向外側の側面１ａからの突起４の高さＨを、従来タイヤと同じ高さにした場合、リムプロテクター全体のゴムの体積を減少させることができる。すなわち、図１（ｂ）の斜線部に示すだけのゴムの体積を減らすことができる。したがって、ビード部１及びリムプロテクター３の発熱量が減少し、ビード部１の耐久性が向上する。

図１（ｃ）に示すように、リムプロテクター３は、断面台形状にすることもできる。この場合、台形の頂面３ｂの幅Ｗは５ｍｍ以下とすることが好ましい。５ｍｍを超えると、減少したゴムの体積が小さく、ビード部１の耐久性向上の効果が小さくなる。

なお、装着するリムの形状にもよるが、十分なリムの保護性能を得る観点から、リムのビード部１１の半径方向外側の側面１１ａからの突起４の高さＨは、１１ｍｍ以上あることが好ましい。また、ゴムの体積を減らす観点から、リムプロテクター３の最外点Ｐからの突起４の高さＨ１は、１ｍｍ以上とすることが好ましい。

更に、走行時にビード部１及びリムプロテクター３で発生する熱は突起４に伝導し、放熱される。その結果、ビード部１の発熱を抑制し、ビード部１の耐久性を向上させることができる。突起４の突出した部分の表面積は５０ｍｍ^２であることが好ましい。

次に、リムの保護機能について説明する。タイヤ側面が縁石に接近し、先に突起４が縁石に接触した場合、突起４によりリムプロテクター３が縁石に接触することが阻止され、リムプロテクター３の変形が防止される。また、先にリムプロテクター３が縁石に接触した場合でも、タイヤが回転しながら縁石に接触するので、突起４が縁石に接触し、同様にその後のリムプロテクター３の変形が防止される。したがって、いずれの場合でも、突起４によりリムプロテクター３の変形が抑えられ、リムの保護がなされる。

図１（ｄ）に示すように、複数の突起４がリムプロテクター３上に配置されていることが好ましい。突起４が配置された仮想的な円周Ｃ上での間隔Ｄは１６０ｍｍ以内であることが好ましい。間隔Ｄが１６０ｍｍを超えると、突起４が縁石に接触せずにリムプロテクター３のみが縁石に接触してしまうことが多くなり、リム保護性能が低下してしまう。

突起４の形状は特に限定されない。例えば、形状は、錐状、半球状、及び、前記リムプロテクターのタイヤ半径方向外側の側面から独立した、頭頂部と柱状側面とを備え、前記頭頂部の全周に前記柱状側面が接続された柱状のいずれでもよい。また、突起４の底面形状は、円、楕円、多角形のいずれであってもよい。リム保護の観点から、円柱や多角柱などの柱状がより好ましい。なお、金属製や合成樹脂製の突起をリムプロテクターに打ち込むことも考えられるが、却ってタイヤ重量の増加を招いたり、打ち込み部分からクラックが発生し易くなったり、打ち込んだ突起が抜けたりする。そのため、タイヤ加硫成型時に金型により突起４を一体成型することが好ましい。

なお、トレッドパターンが、タイヤ回転方向が指定された非対称なパターンである場合、車両外側のビード部にのみリムプロテクター及び突起を設ければよい。それ以外の場合は、両側のビード部に設けることが好ましい。また、かかるリムプロテクター及び突起は、断面高さの低い扁平率が５５％以下のタイヤに対して特に有効である。

本発明に係る空気入りタイヤの実施例１〜５として図１（ａ）に示したリムプロテクターと突起を備えるタイヤを、比較例として図１（ｂ）に示したリムプロテクターを備えるが突起を備えないタイヤをそれぞれ試作した。なお、突起４の表面積及び間隔は表１に示すとおりで、いずれのタイヤサイズも３０５／４０Ｒ２２で、空気圧を２５０ｋＰａとした。

（リム保護性）
４０００ｃｃ四輪駆動車にタイヤを装着し、進入速度５ｋｍ／ｈ及び進入角度５度でタイヤを縁石に接触させた後、縁石に平行に５ｍだけ走行させたときのリムの損傷程度を目視し確認した。
（ビード部耐久性）
ＪＩＳ Ｄ４２３０に基づくドラム試験を行い、目視でビード部の故障が確認できるまでの走行距離を測定した。
いずれの結果も比較例を１００とした指数として表１に示し、数字が少ないほど性能が良いことを示す。

表１によれば、ゴムの体積を減少できたので、いずれの実施例においてもビード部の耐久性が向上できた。更に、突起間隔を１６０ｍｍ以下とした実施例１〜３では、リム保護性をほぼ維持することができた。

（ａ）は本発明に係る空気入りタイヤのビード部の断面図、（ｂ）は従来の空気入りタイヤのビード部の断面図、（ｃ）は本発明に係る空気入りタイヤのビード部の断面図、（ｄ）はリムプロテクターを含むタイヤの部分側面図である。

符号の説明

１ ビード
２ サイドウォール
３ リムプロテクター
４ 突起

Claims (4)

1. クラウン形状を有するトレッドと、一対のビード部と、前記トレッドと前記ビード部とを連結する一対のサイドウォールを備えた空気入りタイヤであって、
   前記一対のビード部の少なくとも一方に、前記ビード部からタイヤ回転軸方向外側に突出したリムプロテクターを備え、
   前記リムプロテクターのタイヤ半径方向外側の側面に、前記リムプロテクターと一体成型された複数の突起を備え、
   前記突起の形状は、錐状、半球状、及び、前記リムプロテクターのタイヤ半径方向外側の側面から独立した、頭頂部と柱状側面とを備え、前記頭頂部の全周に前記柱状側面が接続された柱状のいずれかである、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 隣接する前記突起の間隔は１６０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記突起の表面積は５０ｍｍ^２以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. ビード部のタイヤ半径方向外側の側面からの前記突起の高さは１１ｍｍ以上であって、前記リムプロテクターからの前記突起の高さは１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項1乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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