JP7119634B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、バットレス部の表面にタイヤ周方向に並ぶ複数個のサイドプロテクタを具えた空気入りタイヤに関する。

オフロード走行を想定した空気入りタイヤでは、一般に、バットレス部の表面に、タイヤ周方向に並ぶ複数個のサイドプロテクタが形成されている（例えば特許文献１参照）。このサイドプロテクタは、オフロード走行時、鋭利な石などがタイヤ側面に衝突してカットが生じるのを防止しうる。又泥濘地を走行する際には、隣り合うサイドプロテクタ間の間隙部（凹部）により泥をせん断し、泥濘地でのトラクション性能を高めうる。

しかしその反面、サイドプロテクタは、バットレス部におけるゴムゲージを厚くする。そのため、タイヤのサイド剛性（特に縦剛性）が増し、乗り心地性を低下させるという問題がある。

そこで本発明者は、サイドプロテクタ内にタイヤ周方向に対して傾斜してのびる傾斜溝を形成することを提案した。この傾斜溝は、上下方向の荷重に対して溝幅が減じる向きに変形するため、乗り心地性を高めうる。この効果は、傾斜溝のタイヤ周方向に対する角度が小さいほど高くなる。しかし、前記角度が小さくなるにつれ、走行時に石が傾斜溝の溝底と接触して傷つけやすくなるなど、新たなカットの起点となることが判明した。

従って、耐カット性を確保しながら乗り心地性を高めるためには、傾斜溝の溝底においてカットの発生を抑えることが重要となる。

特開２０１６－５５８２０号公報

本発明は、バットレス部の表面にタイヤ周方向に並ぶ複数個のサイドプロテクタを設けたタイヤにおいて、耐カット性を確保しながら乗り心地性を高めうる空気入りタイヤを提供することを課題としている。

本発明は、トレッド部のタイヤ軸方向の両端からタイヤ半径方向内側にのびる一対のバットレス部とを含む空気入りタイヤであって、
前記一対のバットレス部の少なくとも一方は、前記バットレス部の外面からタイヤ軸方向外側に突出しかつタイヤ周方向に並ぶ複数個のサイドプロテクタを具え、
前記サイドプロテクタ内には、タイヤ周方向に対して傾斜してのびる傾斜溝が配され、
前記傾斜溝は、溝底に複数本の第１リブが並列するリブ付き傾斜溝を含む。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記リブ付き傾斜溝は、タイヤ周方向に対する角度θ１が２０～４０°であるのが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記リブ付き傾斜溝は、前記第１リブの前記溝底からの突出高さが０．５～３．０mm 、前記第１リブの長さ方向と直交する向きのリブ幅が０．５～２．５mm 、かつ前記第１リブ間の間隔が１．５～５．５mm であるのが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記第１リブは、前記リブ付き傾斜溝の両側の溝壁面間をのびるのが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記リブ付き傾斜溝の長さ方向と直角な断面において、
前記リブ付き傾斜溝の両側の溝壁面は、前記サイドプロテクタの外面に立てた法線に対する角度βが２０～６０°であるのが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記傾斜溝は、タイヤ周方向に対する傾斜の向きが相違する第１、第２の傾斜溝を有し、少なくとも第１の傾斜溝がリブ付き傾斜溝をなすのが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記第２の傾斜溝は、溝底にリブを具えないのが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記第１の傾斜溝のタイヤ半径方向外端は、前記第２の傾斜溝の長さ方向中間部とＴ字状に交差するのが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記バットレス部の外面に、タイヤ周方向で隣り合う前記サイドプロテクタ間をのびる複数本の第２リブが並設され、前記第２リブは前記第１リブとタイヤ周方向に対して同方向に傾斜するのが好ましい。

本発明は叙上の如く、バットレス部の外面に形成されたサイドプロテクタに、タイヤ周方向に対して傾斜してのびる傾斜溝を具える。傾斜溝は、上下方向の荷重に対して溝幅が減じる向きに変形しうる。そのため、サイドプロテクタの縦剛性を減じ、乗り心地性を高めうる。

又傾斜溝は、少なくともリブ付き傾斜溝を含む。このリブ付き傾斜溝は、並列する複数本の第１リブにより溝底が保護される。そのため、傾斜溝の傾斜角度が小さい場合にも、溝底でのカットの発生を抑えることができる。即ち、サイドプロテクタは、耐カット性を確保しながら乗り心地性を高めるという効果を奏しうる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す断面図である。 バットレス部を概念的に示す側面図である。 サイドプロテクタを拡大して示す側面図である。 隣り合うサイドプロテクタ間の間隙部を示す側面図である。 リブ付き傾斜溝の長さ方向と直交する向きのリブ付き傾斜溝の断面図である。 第１リブの長さ方向と直交する向きの第１リブの断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

図１は、本実施形態の空気入りタイヤ１（以下、「タイヤ１」という）の正規状態におけるタイヤ軸心（図示省略）を含む右側半分のタイヤ子午線断面図である。本実施形態では、好ましい態様として、四輪駆動車用のオールシーズン用タイヤが示される。但し、本発明は、ライトトラック用、重荷重用を含め、他のカテゴリーのタイヤ１にも適用しうるのは、言うまでもない。

前記「正規状態」は、タイヤ１が正規リム（図示省略）にリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の状態である。本明細書では、特に言及されない場合、タイヤ１の各部の寸法等はこの正規状態で測定された値である。

「正規リム」は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMA であれば "標準リム" 、TRA であれば"DesignRim" 、ETRTO であれば "Measuring Rim" である。「正規内圧」は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMA であれば "最高空気圧" 、TRA であれば表"TIRELOAD LIMITSAT VARIOUSCOLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTO であれば"INFLATION PRESSURE" である。

本実施形態のタイヤ１の内部には、路面と接地するトレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア４Ｃに至るトロイド状のカーカス６が配される。カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７０～９０°の角度で配列した少なくとも１枚、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。カーカスプライ６Ａは、ビードコア４Ｃ、４Ｃ間を跨る本体部６ａと、本体部６ａに連なりかつビードコア４Ｃの周りで折り返される一対の折返し部６ｂとを有する。

本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２のタイヤ軸方向の両端２ｔからタイヤ半径方向内側にのびる一対のバットレス部５をさらに具える。バットレス部５は、サイドウォール部３のうちのタイヤ半径方向外側の領域であって、好ましくは、タイヤ最大巾位置Ｐｍよりもタイヤ半径方向外側の領域を意味する。またトレッド部２の両端２ｔは、正規状態のタイヤ１に正規荷重を負荷してキャンバー角０度で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方外側の接地位置として定められる。以下、本明細書では、トレッド部２の両端２ｔを、トレッド端２ｔという場合がある。

前記「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMA であれば最大負荷能力、TRA であれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"に記載の最大値、ETRTO であれば "LOAD CAPACITY"である。

図１、２に示すように、一対のバットレス部５のうちの少なくとも一方のバットレス部５に、バットレス部５の外面５Ｓからタイヤ軸方向外側に突出する複数個のサイドプロテクタ７が、タイヤ周方向に並んで配される。

サイドプロテクタ７は、オフロード走行時、鋭利な石などがタイヤ側面に衝突してカットが生じるのを防止する。又泥濘地を走行する際には、隣り合うサイドプロテクタ７、７間の間隙部９により泥をせん断し、泥濘地でのトラクション性能を高めうる。このようなサイドプロテクタ７は、両方のバットレス部５に設けられるのが望ましい。

図３に示すように、サイドプロテクタ７内には、タイヤ周方向に対して角度θで傾斜してのびる傾斜溝１０が配される。

サイドプロテクタ７の外面７Ｓからの傾斜溝１０の溝深さＤ（図５に示す）は、バットレス部５の外面５Ｓからのサイドプロテクタ７の突出高さＨ０（図１に示す）以下である。

本例では、傾斜溝１０は、サイドプロテクタ７の半径方向内縁Ｅｉから、半径方向外側に向かってタイヤ周方向一方側（図３では左側）に傾斜してのびる第１の傾斜溝１０Ａと、タイヤ周方向他方側（図３では右側）に傾斜してのびる第２の傾斜溝１０Ｂとを含む。傾斜溝１０は、一定の角度θで傾斜しても良く、また角度θを漸減或いは漸増させながら傾斜しても良い。

このような傾斜溝１０は、上下方向の荷重に対して溝幅が減じる向きに変形しうる。そのため、サイドプロテクタ７の縦剛性を減じて、乗り心地性を高める。この効果は、傾斜溝１０の傾斜の角度θが小さいほど高くなる。しかしその反面、傾斜の角度θが小さくなるにつれ、走行時に石が溝底Ｓｂに接触してカットが生じやすくなるという不利を招く。

そこで本発明では、傾斜溝１０は、溝底Ｓｂに複数本の第１リブ１１が並列するリブ付き傾斜溝１２を含んで構成される。本例では、第１の傾斜溝１０Ａがリブ付き傾斜溝１２として形成されている。

リブ付き傾斜溝１２は、優れた乗り心地性を発揮しながら、第１リブ１１により溝底Ｓｂを保護することができる。そのため、傾斜溝１０の傾斜の角度θが小さい場合にも、溝底Ｓｂでのカットの発生を抑えることが可能になる。

即ち、リブ付き傾斜溝１２では、サイドプロテクタ７を設けたタイヤ１において、耐カット性の低下を抑えながら乗り心地性を向上させることができる。このような能力を有効に発揮させるために、リブ付き傾斜溝１２のタイヤ周方向に対する角度θ１は２０～４０°の範囲が好ましい。角度θ１が４０°を越えると、乗り心地性を向上させる能力を充分に引き出すことができなくなる。また角度θ１が２０°を下回ると、カットの抑制効果が低下傾向となる。なお角度θ１が変化する場合、角度θ１の平均値（最大値と最小置の平均）が２０～４０°の範囲であるのが好まし。特には、角度θ１の最大値と最小置とが、それぞれ２０～４０°の範囲であるのがより好ましい。

図５に示すように、第１リブ１１は、リブ付き傾斜溝１２の両側の溝壁面Ｓｗ、Ｓｗ間をのびる。カットの抑制効果の観点から、リブ付き傾斜溝１２の長さ方向に対する第１リブ１１の角度α（図３に示す）は、６０～９０°の範囲が好ましい。

また図６に示すように、リブ付き傾斜溝１２では、第１リブ１１の溝底Ｓｂからの突出高さＨ１は、０．５～３．０mm が好ましい。また第１リブ１１の長さ方向と直交する向きの第１リブ１１のリブ幅Ｗ１は０．５～２．５mm 、かつ第１リブ１１間の間隔Ｐ１は１．５～５．５mm が好ましい。なお第１リブ１１の断面形状は、耐カット性の観点から台形状、或いは矩形状が好ましい。またリブ幅Ｗ１及び間隔Ｐ１は、第１リブ１１の上端において測定される値とする。

突出高さＨ１が０．５mm を下回るとカットの抑制効果が不足し、逆に３．０mm を越えると剛性が高くなって、乗り心地性に不利を招く。またリブ幅Ｗ１が０．５mm を下回るとカットの抑制効果が不足し、逆に２．５mm を越えると剛性が高くなって、乗り心地性に不利を招く。また間隔Ｐ１が５．５mm を越えるとカットの抑制効果が不足し、１．５mm を下回ると剛性が高くなって、乗り心地性に不利を招く。

なお図５に示すように、第１リブ１１の前記突出高さＨ１は、傾斜溝１０の溝深さＤの５０％以下であるのが好ましい。また傾斜溝１０の溝深さＤは、サイドプロテクタ７のバットレス部５の外面５Ｓからの突出高さＨ０（図１に示す）の０．６～１．０倍の範囲である。

リブ付き傾斜溝１２の長さ方向と直角な断面において、リブ付き傾斜溝１２の両側の溝壁面Ｓｗ、Ｓｗは、サイドプロテクタ７の外面７Ｓに立てた法線に対する角度βが２０～６０°であるのが好ましい。

前記角度βが２０°を下回ると、リブ付き傾斜溝１２の溝ボリュームが大きくなって石が溝底Ｓｂに接触する機会が増えるためカットの抑制に不利となる。逆に角度βが６０°を越えると、溝ボリュームが小さくなり、剛性が高くなって、乗り心地性に不利を招く。このような観点から角度βの下限は３０°以上がより好ましく、上限は５０°以下がより好ましい。

図３に示すように、本例では、傾斜溝１０は、溝底Ｓｂにリブを具えないリブ無しの傾斜溝１３を含む。本例では、前記第２の傾斜溝１０Ｂがリブ無しの傾斜溝１３として形成される。

リブ無しの傾斜溝１３のタイヤ周方向に対する傾斜の角度θ２は、リブ付き傾斜溝１２の角度θ１よりも大である。θ２＞θ１であることにより、石が溝底Ｓｂと接触して傷つける機会が減じられ、耐カット性能が確保される。なお角度θ２が変化する場合、角度θ２の平均値（最大値と最小置の平均）が角度θ１より大である。

第１の傾斜溝１０Ａと第２の傾斜溝１０Ｂとは、タイヤ周方向に対する傾斜の向きが互いに相違する。そして本例では、第１の傾斜溝１０Ａのタイヤ半径方向外端Ａｅｏが、第２の傾斜溝１０Ｂの長さ方向の中間部ＢｍとＴ字状に交差している。中間部Ｂｍとは、第２の傾斜溝１０Ｂのタイヤ半径方向内端Ｂｅｉ、外端Ｂｅｏから、それぞれ第２の傾斜溝１０Ｂの全長の１５％以上、好ましくは２０％以上の長さを隔てる範囲を意味する。

第１の傾斜溝１０Ａの外端Ａｅｏが第２の傾斜溝１０ＢとＴ字状に交差して途切れることで、もし第１の傾斜溝１０Ａにカットが生じた場合の成長を防止しうる。

図４に示すように、本例では、バットレス部５の外面５Ｓに、タイヤ周方向で隣り合う前記サイドプロテクタ７、７間をのびる複数本の第２リブ１４が並設される。特に、本例の第２リブ１４は、タイヤ周方向で向かい合うサイドプロテクタ７の壁面７ｗ、７ｗ間をのびる。なお図２、３では、明瞭化のために、第２リブ１４を省略して描かれている。

第２リブ１４は、第１リブ１１とタイヤ周方向に対して同方向に傾斜している。この第２リブ１４は、間隙部９において外面５Ｓが石と接触してカットを生じるのを抑制しうる。なお第１リブ１１と同じ理由により、外面５Ｓからの第２リブ１４の突出高さＨ２（図示省略）は０．５～３．０mm 、第２リブ１４の長さ方向と直交する向きの第２リブ１４のリブ幅Ｗ２（図示省略）は０．５～２．５mm 、かつ第２リブ１４間の間隔Ｐ２（図示省略）は１．５～５．５mm が好ましい。

特に、第２リブ１４と第１リブ１１とが互いに平行、かつ同間隔（Ｐ１＝Ｐ２）で形成されるのが好ましい。

図４に示すように、リブ付き傾斜溝１２のタイヤ半径方向外端Ａｅｏからサイドプロテクタ７のタイヤ半径方向外縁Ｅｏまでのタイヤ半径方向距離Ｌは、サイドプロテクタ７のタイヤ半径方向幅Ｗ７の４０％以上、さらには５０％以上であることが好ましい。このようにリブ付き傾斜溝１２を、接地面側となる外縁Ｅｏから遠ざけることで、石と接触する機会が減じられ耐カットに有利となる。

図３に示すように、本例のサイドプロテクタ７には、第２の傾斜溝１０Ｂからサイドプロテクタ７のタイヤ半径方向外縁Ｅｏまでタイヤ半径方向にのびる補助溝１６が配される。この補助溝１６は、タイヤ半径方向のエッジ成分を増加させ、泥濘地でのトラクション性能を高めるのに役立つ。しかし、補助溝１６は、タイヤ半径方向にのびるため、乗り心地性及び耐カット性へは、ほとんど影響しない。補助溝１６は、排除することができる。なお「タイヤ半径方向にのびる」とは、タイヤ半径方向線に対して±１０°以下で傾斜する場合を含む。

タイヤ１では、第２の傾斜溝１０Ｂにも第１リブ１１を設け、第２の傾斜溝１０Ｂをリブ付き傾斜溝１２として形成することもできる。また傾斜溝１０として第１の傾斜溝１０Ａ（リブ付き傾斜溝１２）のみで構成することもできる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す基本構造をなし、かつ図２、３に示すサイドプロテクタを有するタイヤ（タイヤサイズ：３５×１２．５Ｒ２０ＬＴ）が、表１の仕様に基づいて試作された。そして各試作タイヤの耐カット性、乗り心地性がそれぞれ評価された。

比較例及び実施例では、サイドプロテクタ内に、第１の傾斜溝及び第２の傾斜溝のみ形成されるとともに、表１に示される第１の傾斜溝の仕様のみ相違している。比較例及び実施例では、第２の傾斜溝は、リブ無しの傾斜溝として同一仕様で形成されている。また従来例では、サイドプロテクタ内に、第１、第２の傾斜溝は形成されていない。

＜耐カット性＞
タイヤを、リム（２０×１０J）、内圧（４５０kPa）の条件にて車両（排気量３５００cc の四輪駆動車）の全輪に装着した。そして前記車両にて、岩や瓦礫等を含む岩場路面を１５００km 走行した後、バットレス部の外面に生じたカット傷の数、深さ、及び長さに基づいて総合的に評価した。評価は、従来例１を１００とする指数で示し、数値が大なほど耐カット性に優れている。

＜乗り心地性＞
上記と同条件の車両を用い、ドライアスファルト路面のテストコースを走行し、ドライバーの官能により、従来例を１００とする指数で評価した。数値が大なほど乗り心地性に優れている。

表１に示すように、実施例のタイヤは、従来例に近い耐カット性を確保しながら、比較例１に近い優れた乗り心地性を発揮しうるのが確認された。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
２ｔ 両端
５ バットレス部
５Ｓ 外面
７ サイドプロテクタ
１０ 傾斜溝
１０Ａ 第１の傾斜溝
１０Ｂ 第２の傾斜溝
１１ 第１リブ
１２ リブ付き傾斜溝
１４ 第２リブ
Ｂｍ 中間部
Ｈ１ 突出高さ
Ｐ１ 間隔
Ｓｂ 溝底
Ｓｗ 溝壁面
Ｗ１ リブ幅

Claims (11)

1. トレッド部のタイヤ軸方向の両端からタイヤ半径方向内側にのびる一対のバットレス部とを含む空気入りタイヤであって、
   前記一対のバットレス部の少なくとも一方は、前記バットレス部の外面からタイヤ軸方向外側に突出しかつタイヤ周方向に並ぶ複数個のサイドプロテクタを具え、
   前記サイドプロテクタ内には、タイヤ周方向に対して傾斜してのびる傾斜溝が配され、
   前記傾斜溝は、溝底に複数本の第１リブが並列するリブ付き傾斜溝を含み、
   前記リブ付き傾斜溝は、タイヤ周方向に対する角度θ１が２０～４０°である、
   空気入りタイヤ。
2. 前記リブ付き傾斜溝は、前記第１リブの前記溝底からの突出高さが０．５～３．０mm 、前記第１リブの長さ方向と直交する向きのリブ幅が０．５～２．５mm 、かつ前記第１リブ間の間隔が１．５～５．５mm である請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第１リブは、前記リブ付き傾斜溝の両側の溝壁面間をのびる請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記リブ付き傾斜溝の長さ方向と直角な断面において、
   前記リブ付き傾斜溝の両側の溝壁面は、前記サイドプロテクタの外面に立てた法線に対する角度βが２０～６０°である請求項１～３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記傾斜溝は、タイヤ周方向に対する傾斜の向きが相違する第１、第２の傾斜溝を有し、少なくとも第１の傾斜溝がリブ付き傾斜溝をなす請求項１～４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記第２の傾斜溝は、溝底にリブを具えない請求項５記載の空気入りタイヤ。
7. 前記第１の傾斜溝のタイヤ半径方向外端は、前記第２の傾斜溝の長さ方向中間部とＴ字状に交差する請求項５又は６記載の空気入りタイヤ。
8. 前記バットレス部の外面に、タイヤ周方向で隣り合う前記サイドプロテクタ間をのびる複数本の第２リブが並設され、前記第２リブは前記第１リブとタイヤ周方向に対して同方向に傾斜する請求項１～７の何れかに記載の空気入りタイヤ。
9. トレッド部のタイヤ軸方向の両端からタイヤ半径方向内側にのびる一対のバットレス部とを含む空気入りタイヤであって、
   前記一対のバットレス部の少なくとも一方は、前記バットレス部の外面からタイヤ軸方向外側に突出しかつタイヤ周方向に並ぶ複数個のサイドプロテクタを具え、
   前記サイドプロテクタ内には、タイヤ周方向に対して傾斜してのびる傾斜溝が配され、
   前記傾斜溝は、溝底に複数本の第１リブが並列するリブ付き傾斜溝を含み、
   前記リブ付き傾斜溝の長さ方向と直角な断面において、
   前記リブ付き傾斜溝の両側の溝壁面は、前記サイドプロテクタの外面に立てた法線に対する角度βが２０～６０°である、
   空気入りタイヤ。
10. トレッド部のタイヤ軸方向の両端からタイヤ半径方向内側にのびる一対のバットレス部とを含む空気入りタイヤであって、
    前記一対のバットレス部の少なくとも一方は、前記バットレス部の外面からタイヤ軸方向外側に突出しかつタイヤ周方向に並ぶ複数個のサイドプロテクタを具え、
    前記サイドプロテクタ内には、タイヤ周方向に対して傾斜してのびる傾斜溝が配され、
    前記傾斜溝は、溝底に複数本の第１リブが並列するリブ付き傾斜溝を含み、
    前記傾斜溝は、タイヤ周方向に対する傾斜の向きが相違する第１、第２の傾斜溝を有し、少なくとも前記第１の傾斜溝が前記リブ付き傾斜溝である、
    空気入りタイヤ。
11. トレッド部のタイヤ軸方向の両端からタイヤ半径方向内側にのびる一対のバットレス部とを含む空気入りタイヤであって、
    前記一対のバットレス部の少なくとも一方は、前記バットレス部の外面からタイヤ軸方向外側に突出しかつタイヤ周方向に並ぶ複数個のサイドプロテクタを具え、
    前記サイドプロテクタ内には、タイヤ周方向に対して傾斜してのびる傾斜溝が配され、
    前記傾斜溝は、溝底に複数本の第１リブが並列するリブ付き傾斜溝を含み、
    前記バットレス部の外面に、タイヤ周方向で隣り合う前記サイドプロテクタ間をのびる複数本の第２リブが並設され、前記第２リブは前記第１リブとタイヤ周方向に対して同方向に傾斜する、
    空気入りタイヤ。
    

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