JP6728795B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、ランフラットタイヤの改良に関する。
サイド部に荷重支持層を備えたランフラットタイヤでは、パンクによって内圧が低下すると、支持層によって荷重が支えられる。このランフラットタイヤでは、パンク状態でも、ある程度の距離の走行が可能である。このパンク状態での走行は、ランフラット走行と称される。
ランフラット走行が継続されると、支持層の変形と復元とが繰り返される。この繰り返しにより支持層で熱が生じ、タイヤが高温に達する。このタイヤ温度の上昇は、ランフラット走行でのタイヤの耐久性(ランフラット耐久性)の低下の要因となりうる。ランフラット耐久性を向上させるために、支持層のゴムを厚くする方法がある。これは、タイヤの質量を増加させる。これは、タイヤの縦バネ定数を増加させる。このタイヤは乗り心地に劣る。
タイヤ温度の上昇を抑制することでランフラット耐久性が向上されたタイヤが、国際公開WO2009/139182公報及び特開2013−28300公報に開示されている。これらのタイヤは、サイドウォールに多数のディンプルを備えている。これらのタイヤではディンプルによって乱流が発生する。ディンプルは、タイヤから大気への放熱を促進する。これらのタイヤでは昇温しにくい。
国際公開WO2009/139182公報 特開2013−28300公報
ランフラット耐久性をさらに改善したランフラットタイヤが求められている。多くのディンプルをサイドウォール上に設けることで、耐久性は改善しうる。サイドウォールには、文字やマークが刻印される。サイドウォール上でディンプルを設けることができる領域には限界がある。ディンプルによるタイヤ温度上昇の抑制の性能については、改善の余地がある。さらに、サイドウォールに設けられたディンプルは、タイヤの外観を損なうことがある。
本発明の目的は、良好な耐久性と外観とが実現されたランフラットタイヤを提供することにある。
本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド、カーカス及び一対の荷重支持層を備えている。それぞれの荷重支持層は、このタイヤのサイド部において上記カーカスの軸方向内側に位置している。上記荷重支持層の軸方向内側において、上記サイド部の内面は複数の窪みを備えている。上記サイド部の内面上の位置であって、上記荷重支持層の厚みが最大となる位置がPとされたとき、上記サイド部の内面は、上記位置Pを含む第一領域と、半径方向においてこの第一領域の外側に位置する第二領域と、上記第一領域の内側に位置する第三領域とを備えている。上記第一領域に位置する上記窪みの深さは、上記第二領域に位置する上記窪みの深さ及び上記第三領域に位置する上記窪みの深さよりも小さい。
好ましくは、上記第一領域の半径方向高さH1の、上記荷重支持層の半径方向高さHrに対する比(H1/Hr)は0.2以上0.3以下である。
好ましくは、上記第一領域に位置する上記窪みの深さD1の、上記第二領域に位置する上記窪みの深さD2に対する比(D1/D2)は0.2以上0.8以下であり、上記深さD1の、上記第三領域に位置する上記窪みの深さD3に対する比(D1/D3)は0.2以上0.8以下である。
好ましくは、上記深さD1は、0.5mm以上2.5mm以下である。
好ましくは、上記窪みの平面形状についての円相当径は、1.0mm以上10mm以下である。
好ましくは、上記窪みの数は100以上である。
好ましくは、上記窪みの平面形状は円である。
好ましくは、上記窪みの平面形状は矩形である。
好ましくは、上記トレッドの外面について、この中心点TCから、この中心点TCからの軸方向距離がタイヤの半分の幅の90%である点P90までのプロファイルは、複数の円弧によって形成されている。それぞれの円弧は、これに隣接する円弧と接している。それぞれの円弧の曲率半径は、これよりも軸方向内側の円弧の曲率半径よりも小さい。このプロファイルは、下記数式(1)から(4)を満たす。
0.05 < Y60/H ≦ 0.10 (1)
0.10 < Y75/H ≦ 0.2 (2)
0.2 < Y90/H ≦ 0.4 (3)
0.4 < Y100/H ≦ 0.7 (4)
(この数式(1)から(4)において、Hはタイヤの高さを表し、Y60、Y75、Y90及びY100はそれぞれ中心点TCと点P60、点P75、点P90及び点P100との半径方向距離を表す。点P60、点P75、点P90及び点P100は、それぞれ中心点TCからの軸方向距離がタイヤの半分の幅60%、75%、90%及び100%であるプロファイル上の点である。)
発明者らは、ランフラット走行時のタイヤの温度分布について詳細に解析した。その結果、ランフラット走行時に歪みが大きい荷重支持層の内側面が、特に高温となっていることが判明した。また、ランフラット走行時には、荷重支持層の内側面と、タイヤ内の空気との温度差が、80°以上になることが判明した。これらから、発明者らは、タイヤ温度を下げるためには、荷重支持層からタイヤ内部の空気への放熱を促すのが有効であるとの技術思想に至った。発明者らは、荷重支持層の内側のタイヤ内面に窪みを設けることで、効果的に荷重支持層の温度の上昇が抑えられることを見出した。
前述のとおり、荷重支持層の内側はランフラット走行時の歪みが大きい。荷重支持層の内側のタイヤ内面に窪みを設けることで、この歪みが原因でタイヤが破損することに対する耐久性(歪みに対する耐久性)が低下することが懸念される。発明者らは、窪みの深さを適切に調整することで、歪みに対する耐久性の低下を抑えた上で、荷重支持層の温度の上昇が抑えられることを見出した。
本発明に係る空気入りタイヤでは、荷重支持層の軸方向内側において、サイド部の内面に複数の窪みが設けられている。この窪みは、荷重支持層からタイヤ内部の空気への放熱を促す。このタイヤでは、温度の上昇が抑えられている。さらにこのタイヤでは、サイド部の内面上の位置であって、荷重支持層の厚みが最大となる位置がPとされたとき、サイド部の内面は、位置Pを含む第一領域と、半径方向においてこの第一領域の外側に位置する第二領域と、上記第一領域の内側に位置する第三領域とを備えている。上記第一領域に位置する窪みの深さは、上記第二領域に位置する窪みの深さ及び上記第三領域に位置する窪みの深さよりも小さい。このタイヤでは、最も歪みが大きくなる位置Pの近辺において、窪みの深さは小さい。この窪みが、歪みに対する耐久性へ与える影響は少ない。深さが大きい第二領域及び上記第三領域の窪みは、荷重支持層からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤでは、歪みに対する耐久性の低下を抑えた上で、荷重支持層の温度の上昇が抑えられる。さらに、この窪みはタイヤの内面に位置しているため、タイヤ外観への影響はない。このタイヤでは、良好なランフラット耐久性と外観とが実現されている。
図1は、本発明の一実施形態に係るタイヤの一部が示された断面図である。 図2は、図1のタイヤのサイド部の内面の一部が示された正面図である。 図3は、図1のタイヤの窪みが示された拡大断面図である。 図4は、図1のタイヤの一部が示された拡大断面図である。 図5は、本発明の他の実施形態に係るタイヤのサイド部の内面の一部が示された正面図である。
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
図1には、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ2が示されている。図1において、上下方向がタイヤ2の半径方向であり、左右方向がタイヤ2の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ2の周方向である。図1において、一点鎖線CLはタイヤ2の赤道面を表わす。実線BBLはビードベースラインである。ビードベースラインBBLは、リムのリム径(JATMA参照)を規定する線である。図1において、両矢印Hは、タイヤ2の断面高さである。すなわち、ビードベースラインBBLからタイヤ2の半径方向外側端までの高さである。このタイヤ2の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。
このタイヤ2は、トレッド4、一対のサイドウォール6、一対のクリンチ8、一対のビード10、カーカス12、一対の荷重支持層14、ベルト16、バンド18、一対のチェーファー20及びインナーライナー22を備えている。このタイヤ2のうち、トレッド4の端近辺から半径方向内側に延びる部分は、サイド部24と称される。サイドウォール6、クリンチ8、ビード10、チェーファー20及び荷重支持層14は、サイド部24に位置している。サイド部24以外のタイヤ2の中央部分は、クラウン部26と称される。クラウン部26には、トレッド4、ベルト16及びバンド18が位置している。カーカス12及びインナーライナー22は、サイド部24及びクラウン部26に渡って延びている。このタイヤ2は、チューブレスタイプである。このタイヤ2は、乗用車に装着される。
トレッド4は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド4は、路面と接地するトレッド面28を形成する。図示されないが、トレッド面28には、溝が刻まれている。この溝により、トレッドパターンが形成されている。トレッド4は、ベース層30とキャップ層32とを有している。キャップ層32は、ベース層30の半径方向外側に位置している。キャップ層32は、ベース層30に積層されている。ベース層30は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層30の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。キャップ層32は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。
それぞれのサイドウォール6は、トレッド4の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール6の半径方向外側端は、トレッド4と接合されている。このサイドウォール6の半径方向内側端は、クリンチ8と接合されている。このサイドウォール6は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。サイドウォール6は、軸方向においてカーカス12よりも外側に位置している。サイドウォール6は、カーカス12の損傷を防止する。
損傷防止の観点から、サイドウォール6の硬さは50以上が好ましく、55以上がより好ましい。通常状態の乗り心地性の観点から、硬さは70以下が好ましく、65以下がより好ましい。本願において、硬さは「JIS K6253」の規定に準じ、タイプAのデュロメータによって測定される。図1に示された断面にこのデュロメータが押し付けられて、硬さが測定される。測定は、23℃の温度下でなされる。後述するクリンチ8、第一エイペックス、第二エイペックス及び荷重支持層14の硬さも同様にして測定される。
それぞれのクリンチ8は、サイドウォール6の半径方向略内側に位置している。クリンチ8は、軸方向において、ビード10及びカーカス12よりも外側に位置している。クリンチ8は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。図示されないが、クリンチ8は、リムのフランジと当接する。
耐摩耗性の観点から、クリンチ8の硬さは60以上が好ましく、65以上がより好ましい。通常状態の乗り心地の観点から、硬さは90以下が好ましく、80以下がより好ましい。
それぞれのビード10は、サイドウォール6よりも軸方向略内側に位置している。ビード10は、コア34と、第一エイペックス36と、第二エイペックス38とを備えている。コア34は、リング状である。コア34は、非伸縮性ワイヤーが巻かれてなる。典型的には、コア34にスチール製ワイヤーが用いられる。
第一エイペックス36は、コア34から半径方向外向きに延びている。第一エイペックス36は、半径方向外向きに先細りである。第一エイペックス36は、高硬度な架橋ゴムからなる。第二エイペックス38は、第一エイペックス36とカーカス12との軸方向外側に位置している。第二エイペックス38は、カーカス12とクリンチ8との間に位置している。第二エイペックス38は、半径方向において、内向きに先細りであり外向きにも先細りである。第二エイペックス38は、高硬度な架橋ゴムからなる。
ビード10の部分が適切な剛性を有するとの観点から、第一エイペックス36及び第二エイペックス38の硬さは60以上が好ましく、65以上がより好ましい。通常走行時の乗り心地性の観点から、この硬さは90以下が好ましく、80以下がより好ましい。
カーカス12は、カーカスプライ40からなる。カーカスプライ40は、両側のビード10の間に架け渡されている。カーカスプライ40は、トレッド4及びサイドウォール6に沿っている。カーカスプライ40は、コア34の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ40には、主部42と折返し部44とが形成されている。折返し部44の端は、ベルト16の直下にまで至っている。換言すれば、折返し部44はベルト16とオーバーラップしている。このカーカス12は、いわゆる「超ハイターンアップ構造」を有する。超ハイターンアップ構造を有するカーカス12は、パンク状態におけるタイヤ2の耐久性に寄与する。カーカス12が2以上のカーカスプライ40を備えていてもよい。
主部42は、第一エイペックス36の軸方向内側を通っている。折返し部44は、第一エイペックス36の軸方向外側、かつ第二エイペックス38の軸方向内側を通って半径方向外側に延びている。折返し部44は、第一エイペックス36と第二エイペックス38との間を通っている。
図示されないが、カーカスプライ40は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。この実施形態では、それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、65°以上90°以下である。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
それぞれの荷重支持層14は、サイドウォール6の軸方向内側に位置している。この支持層14は、カーカス12よりも軸方向内側に位置している。この支持層14は、インナーライナー22の軸方向外側に位置している。支持層14は、カーカス12とインナーライナー22とに挟まれている。支持層14は、半径方向において、内向きに先細りであり外向きにも先細りである。この支持層14は、三日月に類似の形状を有する。半径方向において、支持層14の内側端46は、第二エイペックス38の外側端よりも、内側に位置している。換言すれば、支持層14は第二エイペックス38とオーバーラップしている。支持層14の半径方向外側端50は、ベルト16の端よりも軸方向において内側に位置している。換言すれば、支持層14はベルト16とオーバーラップしている。
支持層14は、高硬度な架橋ゴムからなる。タイヤ2がパンクしたとき、この支持層14が荷重を支える。この支持層14により、パンク状態であっても、タイヤ2はある程度の距離を走行しうる。このタイヤ2は、ランフラットタイヤ2とも称されている。このタイヤ2は、サイド補強タイプである。このタイヤ2が、図1に示された支持層14の形状とは異なる形状を有する支持層14を備えてもよい。
ランフラット走行時に荷重を支えうるとの観点から、荷重支持層14の硬さは60以上が好ましく、65以上がより好ましい。通常状態の乗り心地性の観点から、硬さは90以下が好ましく、80以下がより好ましい。
ベルト16は、トレッド4の半径方向内側に位置している。ベルト16は、カーカス12と積層されている。ベルト16は、カーカス12を補強する。ベルト16は、内側層52及び外側層54からなる。図示されていないが、内側層52及び外側層54のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は10°以上35°以下である。内側層52のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層54のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。ベルト16が、3以上の層を備えてもよい。
バンド18は、ベルト16の半径方向外側に位置している。軸方向において、バンド18の幅はベルト16の幅と略同等である。図示されていないが、バンド18は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド18は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、5°以下、さらには2°以下である。このコードによりベルト16が拘束されるので、ベルト16のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
それぞれのチェーファー20は、ビード10の近傍に位置している。タイヤ2がリムに組み込まれると、このチェーファー20がリムと当接する。この当接により、ビード10の近傍が保護される。この実施形態では、チェーファー20は、布とこの布に含浸したゴムとからなっている。チェーファー20がクリンチ8と一体となっていてもよい。この場合、チェーファー20の材質はクリンチ8の材質と同じである。
インナーライナー22は、カーカス12及び荷重支持層14の内面に接合されている。インナーライナー22は、架橋ゴムからなる。インナーライナー22には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー22は、タイヤ2の内圧を保持する。
図2は、サイド部24の内面の一部が示された正面図である。図2において、上下方向がタイヤ2の半径方向であり、図中の両矢印Aで示される方向がタイヤ2の周方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ2の軸方向である。図1及び図2に示されるとおり、このタイヤ2は、そのサイド部24の内面に複数の窪み56を備えている。それぞれの窪み56は、荷重支持層14の軸方向内側に位置している。これらの窪み56は、サイド部24の内面のうち、荷重支持層14の軸方向内側部分のほぼ全面に設けられている。この実施形態では、窪み56の平面形状は円である。
図1で示されるとおり、窪み56の断面は、軸方向外側に凸な丸みを帯びた形状を呈する。この窪み56の底面は、円弧状である。窪み56の位置において、インナーライナー22は、軸方向外側に湾曲している。窪み56の位置において、荷重支持層14の内側面も窪み56を有している。
図1において、符号Pはサイド部24の内面上の位置である。位置Pは、窪み56が存在する位置においては、この窪み56がないとしたときの仮想内面上の位置として定義される。位置Pにおいて、荷重支持層14の厚みは最大となる。ここで、位置Pにおける荷重支持層14の厚みは、位置Pから引いた内面の法線(位置Pにおいて窪み56が存在するときは、上記仮想内面の法線)に沿って計測した、荷重支持層14の内側面と外側面との距離である。位置Pにおいて窪み56が存在するときは、この窪み56がないとしたときの、荷重支持層14の仮想内側面と外側面との距離が、荷重支持層14の厚みとなる。
このサイド部24の内面は、位置Pを含む第一領域A1と、半径方向においてこの第一領域A1の外側に位置する第二領域A2と上記第一領域A1の内側に位置する第三領域A3とを備えている。図1及び2において、位置Poは第一領域A1と第二領域A2との境界を示している。位置Piは第一領域A1と第三領域A3との境界を示している。
図3は、第一領域A1と第二領域A2の境界付近における、窪み56の拡大断面図である。図において、両矢印D1は、第一領域A1に位置する窪み56の深さである。両矢印D2は、第二領域A2に位置する窪み56の深さである。このタイヤ2では、深さD1は深さD2より小さい。このタイヤ2では、第一領域A1に位置する窪み56の深さは、第二領域A2に位置する窪み56の深さより小さい。ここで、「第一領域A1に位置する窪み56」とは、その容積の50%以上が第一領域A1内に存在する窪み56を指す。「第二領域A2に位置する窪み56」及び以下の「第三領域A3に位置する窪み56」も同様の意味である。
図示されないが、両矢印D3は、第三領域A3に位置する窪み56の深さである。このタイヤ2では、深さD1は深さD3より小さい。このタイヤ2では、第一領域A1に位置する窪み56の深さは、第三領域A3に位置する窪み56の深さより小さい。
この実施形態では、第一領域A1に位置する窪み56の深さは、全て同じである。第一領域A1に位置する窪み56の深さが、窪み56によって異なっていてもよい。例えば、位置P上の窪み56の深さが最も小さく、位置Pから半径方向外側又は内側に位置する窪み56ほど、その深さが大きくてもよい。
この実施形態では、第二領域A2に位置する窪み56の深さ及び第三領域A3に位置する窪み56の深さは、全て同じである。第二領域A2に位置する窪み56の深さ及び第三領域A3に位置する窪み56の深さが、窪み56によって異なっていてもよい。例えば第二領域A2について、位置Pから半径方向外側に位置する窪み56ほど、その深さが大きくてもよい。第三領域A3について、位置Pから半径方向内側に位置する窪み56ほど、その深さが大きくてもよい。
この実施形態では、窪み56の平面形状は全て同じ大きさの円である。窪み56によって、大きさが異なっていてもよい。
図4は、図1のタイヤ2の一部が示された断面図である。図4において、上下方向がタイヤ2の半径方向であり、左右方向がタイヤ2の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ2の周方向である。
本発明では、タイヤ2の外面の輪郭はプロファイルと称される。外面に溝や突起が設けられている場合は、この溝や突起がないと仮定して得られる仮想外面を用いて、このプロファイルは表される。図4において、符号P100は、プロファイル上の点である。点P100において、このタイヤ2の幅が最大となる。このときの幅Wは、タイヤ2の最大幅と称される。図4において、両矢印W/2で示されているのは、赤道面と点P100との軸方向距離である。これは、最大幅Wの半分である。図4の矢印Hはタイヤ2の断面高さを表している。図4において符号TCで示されているのは、プロファイルと赤道CLとの交点である。これは、トレッド4の外面の中心点である。
図4おいて、点P90は点TCからの軸方向距離がタイヤ2の幅の半分(W/2)の90%であるプロファイル上の点を表す。この実施形態のタイヤ2では、中心点TCから点P90までのプロファイルは、複数の円弧によって形成されている。それぞれの円弧は、これに隣接する円弧と接している。それぞれの円弧の曲率半径は、これよりも軸方向内側の円弧の曲率半径よりも小さい。このプロファイルは、CTTプロファイルと称される。
図4おいて、点P60は点TCからの軸方向距離がタイヤ2の幅の半分(W/2)の60%であるプロファイル上の点を表し、点P75は点TCからの軸方向距離がタイヤ2の幅の半分(W/2)の75%であるプロファイル上の点を表す。図4において、Y60は点TCと点P60との半径方向距離を表し、Y75は点TCと点P75との半径方向距離を表し、Y90は点TCと点P90との半径方向距離を表し、Y100は点TCと点P100との半径方向距離を表す。このCTTプロファイルは、下記数式(1)から(4)を満たす。なお、各数式において「H」は前述のタイヤ2の断面高さを表している。
0.05 < Y60/H ≦ 0.10 (1)
0.10 < Y75/H ≦ 0.2 (2)
0.2 < Y90/H ≦ 0.4 (3)
0.4 < Y100/H ≦ 0.7 (4)
以下では、本発明の作用効果が説明される。
本発明に係る空気入りタイヤ2では、荷重支持層14の軸方向内側において、サイド部24の内面に複数の窪み56が設けられている。この窪み56は、荷重支持層14からタイヤ2内部の空気への放熱を促す。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。さらにこのタイヤ2では、サイド部24の内面上の位置であって、荷重支持層14の厚みが最大となる位置がPとされたとき、サイド部24の内面は、位置Pを含む第一領域A1と、半径方向においてこの第一領域A1の外側に位置する第二領域A2と、上記第一領域A1の内側に位置する第三領域A3とを備えている。上記第一領域A1に位置する窪み56の深さは、上記第二領域A2に位置する窪み56の深さ及び上記第三領域A3に位置する窪み56の深さよりも小さい。このタイヤ2では、最も歪みが大きくなる位置Pの近辺において、窪み56の深さは小さい。この窪み56が、歪みに対する耐久性へ与える影響は少ない。深さが大きい第二領域A2及び上記第三領域A3の窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、歪みに対する耐久性の低下を抑えた上で、荷重支持層14の温度の上昇が抑えられる。さらに、この窪み56はタイヤ2の内面に位置しているため、タイヤ2外観への影響はない。このタイヤ2では、良好なランフラット耐久性と外観とが実現されている。
従来のサイドウォールの外面にディンプルを設ける方法では、このディンプルは、走行時に風切り音を発生させる。これは、静寂性を損ねる要因となる。本発明に係るタイヤ2では、窪み56はサイド部24の内面に設けられている。この窪み56が風切り音を発生させることはない。このタイヤ2では、風切り音が大きくなることが抑えられている。このタイヤ2は静寂性に優れる。
図1において、両矢印Hrは、半径方向における、荷重支持層14の内側端46と外側端50との距離である。これは、荷重支持層14の半径方向高さである。両矢印H1は、位置Poと位置Piとの半径方向距離である。これは、第一領域A1の半径方向高さである。高さH1の高さHrに対する比(H1/Hr)は、0.3以下が好ましい。比(H1/Hr)を0.3以下とすることで、深い窪み56を有する第二領域A2及び第三領域A3が、十分な広さを有する。この窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。比(H1/Hr)は、0.2以上が好ましい。比(H1/Hr)を0.2以上とすることで、最も歪みが大きくなる位置Pの近辺において、浅い窪み56を有する第一領域A1が、十分な広さを有する。この窪み56の、歪みに対する耐久性への影響は少ない。このタイヤ2では、歪みに対する耐久性の低下が抑えられている。このタイヤ2では、良好なランフラット耐久性が実現されている。
図1において両矢印H1oは、位置Poと位置Pとの間の半径方向高さである。高さH1oの高さHrに対する比(H1o/Hr)は、0.2以下が好ましい。比(H1o/Hr)を0.2以下とすることで、深い窪み56を有する第二領域A2が、十分な広さを有する。この窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。比(H1o/Hr)は、0.1以上が好ましい。比(H1o/Hr)を0.1以上とすることで、最も歪みが大きくなる位置Pの外側において、浅い窪み56を有する第一領域A1が、十分な広さを有する。このタイヤ2では、歪みに対する耐久性の低下が抑えられている。このタイヤ2では、良好なランフラット耐久性が実現されている。
図1において両矢印H1iは、位置Piと位置Pとの間の半径方向高さである。高さH1iの高さHrに対する比(H1i/Hr)は、0.2以下が好ましい。比(H1i/Hr)を0.2以下とすることで、深い窪み56を有する第三領域A3が、十分な広さを有する。この窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。比(H1i/Hr)は、0.1以上が好ましい。比(H1i/Hr)を0.1以上とすることで、最も歪みが大きくなる位置Pの内側において、浅い窪み56を有する第一領域A1が、十分な広さを有する。このタイヤ2では、歪みに対する耐久性の低下が抑えられている。このタイヤ2では、良好なランフラット耐久性が実現されている。
第一領域A1に位置する窪み56の深さD1の、第二領域A2に位置する窪み56の深さD2に対する比(D1/D2)は、0.2以上が好ましい。比(D1/D2)を0.2以上とすることで、この第一領域A1の窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。この観点から、比(D1/D2)は0.3以上がより好ましい。比(D1/D2)は、0.8以下が好ましい。比(D1/D2)を0.8以下とすることで、この第一領域A1の窪み56が、歪みに対する耐久性に与える影響は少ない。このタイヤ2では、歪みに対する耐久性の低下が抑えられている。このタイヤ2では、良好なランフラット耐久性が実現されている。この観点から、比(D1/D2)は0.7以下がより好ましい。
深さD1の、第三領域A3に位置する窪み56の深さD3に対する比(D1/D3)は、0.2以上が好ましい。比(D1/D3)を0.2以上とすることで、この第一領域A1の窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。この観点から、比(D1/D3)は0.3以上がより好ましい。比(D1/D3)は、0.8以下が好ましい。比(D1/D3)を0.8以下とすることで、この第一領域A1の窪み56が、歪みに対する耐久性に与える影響は少ない。このタイヤ2では、歪みに対する耐久性の低下が抑えられている。このタイヤ2では、良好なランフラット耐久性が実現されている。この観点から、比(D1/D3)は0.7以下がより好ましい。
第一領域A1に位置する窪み56の深さD1の平均がD1mとされ、第二領域A2に位置する窪み56の深さD2の平均がD2mとされたとき、平均D1mの平均D2mに対する比(D1m/D2m)は、0.2以上が好ましい。比(D1m/D2m)を0.2以上とすることで、この第一領域A1の窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。この観点から、比(D1m/D2m)は0.3以上がより好ましい。比(D1m/D2m)は、0.8以下が好ましい。比(D1m/D2m)を0.8以下とすることで、この第一領域A1の窪み56が、歪みに対する耐久性に与える影響は少ない。このタイヤ2では、歪みに対する耐久性の低下が抑えられている。このタイヤ2では、良好なランフラット耐久性が実現されている。この観点から、比(D1m/D2m)は0.7以下がより好ましい。なお、図1の実施形態では、第一領域A1に位置する窪み56は全て同じ深さであるので、平均D1mは深さD1と等しい。第二領域A2に位置する窪み56は全て同じ深さであるので、平均D2mは深さD2と等しい。
第三領域A3に位置する窪み56の深さD3の平均がD3mとされたとき、平均D1mの平均D3mに対する比(D1m/D3m)は、0.2以上が好ましい。比(D1m/D3m)を0.2以上とすることで、この第一領域A1の窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。この観点から、比(D1m/D3m)は0.3以上がより好ましい。比(D1m/D3m)は、0.8以下が好ましい。比(D1m/D3m)を0.8以下とすることで、この第一領域A1の窪み56が、歪みに対する耐久性に与える影響は少ない。このタイヤ2では、歪みに対する耐久性の低下が抑えられている。このタイヤ2では、良好なランフラット耐久性が実現されている。この観点から、比(D1m/D3m)は0.7以下がより好ましい。なお、図1の実施形態では、第三領域A3に位置する窪み56は全て同じ深さであるので、平均D3mは深さD3と等しい。
第一領域A1に位置する窪み56の深さD1は0.5mm以上が好ましい。深さD1を0.5mm以上とすることで、この第一領域A1の窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。この観点から、深さD1は1.0mm以上がより好ましい。深さD1は2.5mm以下が好ましい。深さD1を2.5mm以下とすることで、この第一領域A1の窪み56が、歪みに対する耐久性に与える影響は少ない。このタイヤ2では、歪みに対する耐久性の低下が抑えられている。このタイヤ2では、良好なランフラット耐久性が実現されている。この観点から、深さD1は2.0mm以下がより好ましい。
第二領域A2に位置する窪み56の深さD2は1.0mm以上が好ましい。深さD2を1.0mm以上とすることで、この第二領域A2の窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。この観点から、深さD2は1.5mm以上がより好ましい。深さD2は5.0mm以下が好ましい。深さD2を5.0mm以下とすることで、この第二領域A2の窪み56が、歪みに対する耐久性に与える影響は少ない。このタイヤ2では、歪みに対する耐久性の低下が抑えられている。このタイヤ2では、良好なランフラット耐久性が実現されている。この観点から、深さD2は4.5mm以下がより好ましい。
第三領域A3に位置する窪み56の深さD3は1.0mm以上が好ましい。深さD3を1.0mm以上とすることで、この第三領域A3の窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。この観点から、深さD3は1.5mm以上がより好ましい。深さD3は5.0mm以下が好ましい。深さD3を5.0mm以下とすることで、この第三領域A3の窪み56が、歪みに対する耐久性に与える影響は少ない。このタイヤ2では、歪みに対する耐久性の低下が抑えられている。このタイヤ2では、良好なランフラット耐久性が実現されている。この観点から、深さD3は4.5mm以下がより好ましい。
第一領域A1、第二領域A2及び第三領域A3に位置する窪み56の平面形状に対する円相当径daは、1.0mm以上が好ましい。円相当径daを1.0mm以上とすることで、この窪み56の中に熱がこもることが防止されている。この窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。この観点から、円相当径daは1.5mm以上がより好ましい。窪み56の平面形状に対する円相当径daは、10mm以下が好ましい。円相当径daを10mm以下とすることで、サイド部24の内面に多数の窪み56を設けることができる。この窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。この観点から、円相当径daは9mm以下がより好ましい。なお、ここで平面形状に対する円相当径daとは、この平面形状と同じ面積を有する円の直径である。図1の実施形態では、窪み56の平面形状は円であるため、円相当径daは、この円の直径である。
第一領域A1、第二領域A2及び第三領域A3に位置するそれぞれの窪み56について、この窪み56と最も近い窪み56との隙間の間隔Gの、この窪み56の円相当径daに対する比(G/da)は、0.3以上が好ましい。比(G/da)を0.3以上とすることで、窪み56が占める領域が大きくなることによる、歪みに対する耐久性の低下が抑えられている。このタイヤ2では、良好なランフラット耐久性が実現されている。比(G/da)は5以下が好ましい。比(G/da)を5以下とすることで、窪み56は、十分な密度で配置されうる。窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。
サイド部24の内面に位置する窪み56の数は、100以上が好ましい。窪み56の数を100以上とすることで、これらの窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。この観点から窪み56の数は150以上がより好しい。
図1に示されるとおり、荷重支持層14の厚みは、この荷重支持層14の半径方向の外側端50近辺及び内側端46近辺において、薄くなっている。荷重支持層14が薄いために、サイド部24の内面には、窪み56が設けられない領域が存在する。これらの領域を除き、窪み56は、サイド部24の内面のうち、荷重支持層14の内側に相当する部分全体に配置されるのが好ましい。この窪み56は、荷重支持層14からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ2では、温度の上昇が抑えられている。
図3で示されるように、窪み56の底面は、丸みを帯びた形状であることが好ましい。窪み56の底面をこのような形状とすることで、荷重支持層14が歪んだときに、窪み56に歪みが集中することが防止されている。この窪み56が、歪みに対する耐久性に与える影響は少ない。このタイヤ2では、歪みに対する耐久性の低下が抑えられている。このタイヤ2では、良好なランフラット耐久性が実現されている。
図3で示されるように、窪み56の平面形状は円が好ましい。窪み56の平面形状を円とすることで、荷重支持層14が歪んだときに、窪み56に歪みが集中することが防止されている。この窪み56が、歪みに対する耐久性に与える影響は少ない。このタイヤ2では、歪みに対する耐久性の低下が抑えられている。このタイヤ2では、良好なランフラット耐久性が実現されている。
図4で示されるとおり、このタイヤ2ではCTTプロファイルを備えるのが好ましい。このCTTプロファイルは、タイヤ2の諸性能に寄与する。CTTプロファイルを備えたタイヤ2では、接地面の適正な形状が得られる。この接地面により、優れた乗り心地が実現される。CTTプロファイルを備えたタイヤ2では、通常状態での走行時に繰り返される支持層14の変形は、従来のタイヤ2より大きい。このタイヤ2では、通常走行時に、熱が生じやすい。このタイヤ2において、窪み56による放熱が特に顕著な効果を発揮する。このタイヤ2は、通常走行における耐久性に優れる。
CTTプロファイルを備えたタイヤ2では、トレッド4のショルダー近傍と、車軸との距離が小さい。このタイヤ2のボリュームは、小さい。CTTプロファイルにより、タイヤ2の軽量が達成されうる。このプロファイルを備えたタイヤ2では、縦バネ定数が小さくされている。このタイヤ2は、乗り心地に優れる。
このタイヤ2では、タイヤ2の各部材の寸法及び角度は、特に言及のない限り、タイヤ2が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ2に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ2には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ2が依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ2が依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。なお、タイヤ2が乗用車用である場合は、内圧が180kPaの状態で、寸法及び角度が測定される。本明細書において正規荷重とは、タイヤ2が依拠する規格において定められた荷重を意味する。JATMA規格における「最高負荷能力」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「LOAD CAPACITY」は、正規荷重である。下記のタイヤでも同様である。
図5には、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤ60が示されている。これは、サイド部62の内面の一部が示された正面図である。図5において、上下方向がタイヤ60の半径方向であり、両矢印Aで示される方向がタイヤ60の周方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ60の軸方向である。このタイヤ60は、窪みの形状を除いて、図1のタイヤ60と同じ構造である。
図5に示されるとおり、このタイヤ60は、そのサイド部62の内面に複数の窪み64を備えている。それぞれの窪み64は、荷重支持層の軸方向内側に位置している。窪み64は、サイド部62の内面のうち、荷重支持層の軸方向内側部分をほぼ覆っている。この実施形態では、窪み64の平面形状は矩形である。
図示されないが、位置Pは、サイド部62の内面上の位置である。位置Pにおいて、荷重支持層の厚みは最大となる。このサイド部62の内面は、位置Pを含む第一領域と、半径方向においてこの第一領域の外側に位置する第二領域と、上記第一領域の内側に位置する第三領域とを備えている。このタイヤ60では、第一領域に位置する窪み64の深さD1は、第二領域に位置する窪み64の深さD2より小さい。このタイヤ60では、深さD1は、第三領域に位置する窪み64の深さD3より小さい。
本発明に係る空気入りタイヤ60では、荷重支持層の軸方向内側において、サイド部62の内面には複数の窪み64が設けられている。この窪み64は、荷重支持層からタイヤ60内部の空気への放熱を促す。このタイヤ60では、温度の上昇が抑えられている。さらにこのタイヤ60では、サイド部62の内面上の位置であって、荷重支持層の厚みが最大となる位置がPとされたとき、サイド部62の内面は、位置Pを含む第一領域と、半径方向においてこの第一領域の外側に位置する第二領域と、上記第一領域の内側に位置する第三領域とを備えている。上記第一領域に位置する窪み64の深さは、上記第二領域に位置する窪み64の深さ及び上記第三領域に位置する窪み64の深さよりも小さい。このタイヤ60では、最も歪みが大きくなる位置Pの近辺において、窪み64の深さは小さい。この窪み64が、歪みに対する耐久性へ与える影響は少ない。深さが大きい第二領域及び上記第三領域の窪み64は、荷重支持層からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ60では、歪みに対する耐久性の低下を抑えた上で、荷重支持層の温度の上昇が抑えられる。さらに、この窪み64はタイヤ60の内面に位置しているため、タイヤ60外観への影響はない。このタイヤ60では、良好なランフラット耐久性と外観とが実現されている。
図5で示されるように、窪み64の平面形状は矩形が好ましい。窪み64の平面形状を矩形とすることで、この窪み64は、高い密度で配置されうる。この窪み64は、荷重支持層からの放熱に効果的に寄与する。このタイヤ60では、温度の上昇が抑えられている。
以上の実施形態では、窪みの平面形状として、円及び矩形が示された。窪みの平面形状は、これらに限られない。平面形状が楕円でもよい。平面形状が六角形でもよい。他の多角形でもよい。これらの形状の窪みが混在していてもよい。
以上の実施形態では、サイドウォールの外面には、ディンプルは設けられていない。サイドウォールの外面にディンプルが設けられていてもよい。サイド部の内面の窪みと、サイドウォールの外面のディンプルとを備えることで、このタイヤではさらに温度の上昇が抑えられる。
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
[実施例1]
図1に示された構成を備え、下記の表1に示された仕様の空気入りタイヤ(ランフラットタイヤ)を得た。このタイヤのサイズは、「235/55R18 99H」とされた。このタイヤでは、比(H1o/Hr)は、0.12とされ、比(H1i/Hr)は、0.12とされた。従って、比(H1/Hr)は、0.24である。このタイヤでは、第一領域に位置する窪みは、全て同じ深さである。第二領域及び第三領域に位置する窪みは、全て同じ深さである。全ての窪みの平面形状は、同じ大きさの円とされた。比(G/da)は、0.5とされた。このタイヤは、CTTプロファイルを備えている。このプロファイルの仕様は、下記の通りである。
60/H:0.06
75/H:0.12
90/H:0.22
100/H:0.41
[比較例1]
サイド部の内面に窪みを有さず、CTTプロファイルを有さないことの他は実施例1と同様にして、比較例1のタイヤを得た。このプロファイルの仕様は、下記の通りである。
60/H:0.03
75/H:0.09
90/H:0.24
100/H:0.47
[実施例2]
CTTプロファイルを有しないことの他は実施例1と同様にして、実施例2のタイヤを得た。このプロファイルの仕様は、比較例1と同じである。
[実施例3−7、比較例2]
深さD1を変更して、比(D1/D2)及び比(D1/D3)を表2の通りとした他は実施例1と同様にして、実施例3−7及び比較例2のタイヤを得た。
[実施例8−13]
円相当径daを表3の通りとした他は実施例1と同様にして、実施例8−13のタイヤを得た。このとき、比(G/da)が実施例1と同じとなるように、隙間の間隔Gも変更されている。
[実施例14]
窪みの平面形状を図5に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例14のタイヤを得た。この窪みの平面形状は、縦(半径方向)の長さが4mm、横(周方向)の長さが5mmの矩形である。
[実施例15−19、比較例3]
深さD1を変更して、比(D1/D2)及び比(D1/D3)を表4の通りとした他は実施例14と同様にして、実施例15−19及び比較例3のタイヤを得た。
[ランフラット耐久性]
タイヤを正規リム(サイズ=8.5J)に組み込み、走行試験機に装着した。このタイヤの内圧を常圧としてパンク状態を再現した。装着後、5.1kNの縦荷重をタイヤに負荷した。このタイヤを80km/hの速度で走行試験機上を走行させ、タイヤに損傷が発生するまでの走行距離を測定した。この結果が、指数値にて、下記の表1−4に示されている。数値が大きいほど、好ましい。数値が大きいほど、ランフラット耐久性に優れる。
[縦バネ定数]
タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに内圧が220kPaとなるように空気を充填した。このタイヤに、正規荷重の80%の荷重を負荷し、縦バネ定数を測定した。この結果が、指数にて、下記表1−4に示されている。数値が小さいほど好ましい。
[質量]
タイヤの質量を測定した。この結果が、指数にて、下記表1−4に示されている。数値が小さいほど好ましい。
Figure 0006728795
Figure 0006728795
Figure 0006728795
Figure 0006728795
表1−4で示されたとおり、実施例のタイヤは比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
以上説明されたタイヤは、種々の車両に適用されうる。
2、60・・・タイヤ
4・・・トレッド
6・・・サイドウォール
8・・・クリンチ
10・・・ビード
12・・・カーカス
14・・・荷重支持層
16・・・ベルト
18・・・バンド
20・・・チェーファー
22・・・インナーライナー
24、62・・・サイド部
26・・・クラウン部
28・・・トレッド面
30・・・ベース層
32・・・キャップ層
34・・・コア
36・・・第一エイペックス
38・・・第二エイペックス
40・・・カーカスプライ
42・・・主部
44・・・折返し部
46・・・荷重支持層の内側端
50・・・荷重支持層の外側端
52・・・内側層
54・・・外側層
56、64・・・窪み

Claims (8)

  1. トレッド、カーカス及び一対の荷重支持層を備えており、
    それぞれの荷重支持層が、このタイヤのサイド部において上記カーカスの軸方向内側に位置しており、
    上記荷重支持層の軸方向内側において、上記サイド部の内面が複数の窪みを備えており、
    上記サイド部の内面上の位置であって、上記荷重支持層の厚みが最大となる位置がPとされたとき、
    上記サイド部の内面が、上記位置Pを半径方向の中心としその半径方向高さH1が上記荷重支持層の半径方向高さHrの0.24倍である第一領域と、半径方向においてこの第一領域の外側に位置する第二領域と、上記第一領域の内側に位置する第三領域とを備えており、
    上記第一領域に位置する上記窪みの深さが、上記第二領域に位置する上記窪みの深さ及び上記第三領域に位置する上記窪みの深さよりも小さい空気入りタイヤ。
  2. 上記第一領域に位置する上記窪みの深さD1の、上記第二領域に位置する上記窪みの深さD2に対する比(D1/D2)が0.2以上0.8以下であり、上記深さD1の、上記第三領域に位置する上記窪みの深さD3に対する比(D1/D3)が0.2以上0.8以下である請求項1に記載のタイヤ。
  3. 上記深さD1が、0.5mm以上2.5mm以下である請求項1又は2に記載のタイヤ。
  4. 上記窪みの平面形状についての円相当径が、1.0mm以上10mm以下である請求項1からのいずれかに記載のタイヤ。
  5. 上記窪みの数が、100以上である請求項1からのいずれかに記載のタイヤ。
  6. 上記窪みの平面形状が円である請求項1からのいずれかに記載のタイヤ。
  7. 上記窪みの平面形状が矩形である請求項1からのいずれかに記載のタイヤ。
  8. 上記トレッドの外面について、この中心点TCから、この中心点TCからの軸方向距離がタイヤの半分の幅の90%である点P90までのプロファイルが、複数の円弧によって形成されており、
    それぞれの円弧が、これに隣接する円弧と接しており、
    それぞれの円弧の曲率半径が、これよりも軸方向内側の円弧の曲率半径よりも小さく、 このプロファイルが、下記数式(1)から(4)を満たす請求項1からのいずれかに記載のタイヤ。
    0.05 < Y60/H≦ 0.10 (1)
    0.10 < Y75/H≦ 0.2 (2)
    0.2 < Y90/H≦ 0.4 (3)
    0.4 < Y100/H ≦ 0.7 (4)
    (この数式(1)から(4)において、Hはタイヤの高さを表し、Y60、Y75、Y90及びY100はそれぞれ中心点TCと点P60、点P75、点P90及び点P100との半径方向距離を表す。点P60、点P75、点P90及び点P100は、それぞれ中心点TCからの軸方向距離がタイヤの半分の幅60%、75%、90%及び100%であるプロファイル上の点である。)
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