(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記凹部の下端は、前記リムフランジの上端を基準として、前記タイヤ径方向の外側が正領域であり、前記タイヤ径方向の内側が負領域である場合に、基準に対して−5mm以上かつ+10mm以下の範囲に位置することを特徴とする請求項1に記載のタイヤ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上述したタイヤでは、凹部を構成するゴムの厚みが薄いため、オゾンクラックが生じる可能性もある。しかしながら、上述したタイヤでは、サイド部の歪みの発生を抑制する点のみが考慮されている。
【0005】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、サイド部の歪みの発生を抑制することに加えて、オゾンクラックの発生及び進展を抑制することを可能とするタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1の特徴に係るタイヤは、トレッド部及び1対のサイド部を有しており、リムフランジに組み付けるように構成される。タイヤは、1対のビードコアと、前記1対のビードコア間に跨るトロイダル形状を有しており、前記トレッド部及び前記1対のサイド部の骨格を形成するカーカス層とを備える。前記1対のサイド部のそれぞれは、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において前記タイヤ幅方向の内側に凹む凹部を有する。前記凹部は、タイヤ表面を形成する外側サイドゴム層と、前記タイヤ幅方向において前記外側サイドゴム層よりも内側に位置する内側サイドゴム層とを有する。前記内側サイドゴム層の弾性率は、前記外側サイドゴム層の弾性率よりも高い。
【0007】
第1の特徴において、前記凹部の下端は、前記リムフランジの上端を基準として、前記タイヤ径方向の外側が正領域であり、前記タイヤ径方向の内側が負領域である場合に、前記基準に対して−5mm以上かつ+10mm以下の範囲に位置する。
【0008】
第1の特徴において、前記外側サイドゴムの弾性率は、100%モジュラスで2.0MPa以上であり、かつ2.4MPa以下である。前記内側サイドゴムの弾性率は、100%モジュラスで2.6MPa以上でありかつ3.0MPa以下である。
【0009】
第1の特徴において、前記内側サイドゴムは、前記タイヤ径方向において前記タイヤ表面に沿った表面長として30mm以上の長さを有する。
【0010】
第1の特徴において、前記タイヤ幅方向における前記内側サイドゴム層の厚みは、前記凹部の下端から前記タイヤ径方向の外側に向けて10mm以上かつ30mm以下の範囲において、前記タイヤ幅方向における前記内側サイドゴム層の厚み及び前記外側サイドゴム層の厚みの和の30%以上かつ50%以上である。
【0011】
第1の特徴において、前記凹部は、前記凹部の上端と前記凹部の下端とを結ぶ線に対して前記タイヤ表面が最も内側に凹む最凹み部位を含む。前記内側サイドゴムの厚みは、前記最凹み部位において最も厚く、前記タイヤ径方向において前記最凹み部位から離れるに従って薄い。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、サイド部の歪みの発生を抑制することに加えて、オゾンクラックの発生及び進展を抑制することを可能とするタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下において、本発明の実施形態に係るタイヤについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【0015】
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【0016】
[実施形態の概要]
実施形態のタイヤは、トレッド部及び1対のサイド部を有しており、リムフランジに組み付けるように構成される。タイヤは、1対のビードコアと、前記1対のビードコア間に跨るトロイダル形状を有しており、前記トレッド部及び前記1対のサイド部の骨格を形成するカーカス層とを備える。前記1対のサイド部のそれぞれは、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において前記タイヤ幅方向の内側に凹む凹部を有する。前記凹部は、タイヤ表面を形成する外側サイドゴム層と、前記タイヤ幅方向において前記外側サイドゴム層よりも内側に位置する内側サイドゴム層とを有する。前記内側サイドゴム層の弾性率は、前記外側サイドゴム層の弾性率よりも高い。
【0017】
実施形態では、凹部は、内側サイドゴム層及び外側サイドゴム層を有しており、内側サイドゴム層の弾性率は、外側サイドゴム層の弾性率よりも高い。従って、外側サイドゴム層の弾性率よりも高い弾性率を有する内側サイドゴム層によって凹部が補強されるため、タイヤサイド部(凹部)の歪みの発生が抑制される。また、有機繊維の配置ではなくて、外側サイドゴム層の弾性率よりも高い弾性率を有する内側サイドゴム層によって凹部を補強するため、オゾンクラックに対する耐性も向上する。
【0018】
このように、凹部の形成によって軽量化を図りながらも、サイド部の歪みの発生を抑制することに加えて、オゾンクラックの発生及び進展を抑制することができる。
【0019】
[第1実施形態]
(タイヤの構成)
以下において、第1実施形態に係るタイヤについて、図面を参照しながら説明する。
図1は、第1実施形態に係るタイヤ1を示す断面図である。詳細には、
図1は、タイヤ幅方向TW及びタイヤ径方向TRに沿った断面を示している。
【0020】
ここで、タイヤ1は、リムフランジに組み付けられる1対のビード部と、タイヤ径方向TRの外側において1対のビード部に連続するサイド部と、タイヤ踏み面を有するトレッド部とを有する。しかしながら、
図1では、サイド部及びトレッド部を省略して、1対のビード部のうち、片側のビード部について説明する。
【0021】
図1に示すように、タイヤ1は、一対のビード部10(
図1では、左側のみを図示)と、カーカス層20と、補強層30とを有する。タイヤ1は、リムのリムフランジRFに組み付けられるように構成される。
【0022】
各ビード部10は、ビードコア12と、ビードフィラー14とを有する。ビードコア12は、タイヤ1をリムフランジRFに固定するために設けられる。ビードコア12は、ビードワイヤー(不図示)によって構成される。ビードフィラー14は、ビード部10の剛性を高めるために設けられる。
【0023】
第1実施形態では、ビードフィラー14は、第1ビードフィラー14A及び第2ビードフィラー14Bを含む。第1ビードフィラー14Aは、ビードコア12を覆っており、ビードコア12に隣接して配置されている。第2ビードフィラー14Bは、第1ビードフィラー14Aに隣接して配置される。
【0024】
カーカス層20は、一対のビード部10(ビードコア12)の間に跨るトロイダル形状を有する。カーカス層20は、トレッド部及びサイド部の骨格を形成しており、ビードコア12でタイヤ幅方向TWの外側に折り返されている。詳細には、カーカス層20は、ビードコア12及びビードフィラー14を包み込みながら折り返されている。ビード部10で折り返されたカーカス層20は、タイヤ径方向TRに沿って延びる。
【0025】
補強層30は、カーカス層20の外側に設けられており、ビードコア12でタイヤ幅方向TWの外側に折り返されている。補強層30は、カーカス層20を補強する。
【0026】
サイド部は、トレッド部のタイヤ幅方向TWの両端に形成されている。各サイド部は、タイヤ幅方向TW及びタイヤ径方向TRに沿った断面においてタイヤ幅方向TWの内側に凹む凹部51を有する。
図1において、凹部51の上端は、上端51Ueで表されており、凹部51の下端51Leで表されている。上端51Ueは、タイヤ径方向TRにおいて凹部51よりも上側の部位のタイヤ表面と凹部51のタイヤ表面との境界であり、タイヤ表面の曲率が反転する位置である。同様に、下端51Leは、タイヤ径方向TRにおいて凹部51よりも下側の部位のタイヤ表面と凹部51のタイヤ表面との境界であり、タイヤ表面の曲率が反転する位置である。
【0027】
第1実施形態において、下端51Leは、リムフランジの上端を基準Xとして、タイヤ径方向TRの外側が正領域であり、タイヤ径方向TRの内側が負領域である場合に、基準Xに対して−5mm以上かつ+10mm以下の範囲に位置する。基準Xに対して−5mm以上の位置に下端51Leが設けられるため、凹部51の形成によって生じるリムフランジRFとビード部10との間の隙間が大きくなりすぎない。従って、リムフランジRFとビード部10との間の隙間が荷重の印加によって減少し、ビード部10の倒れ込みが抑制される。一方で、基準Xに対して+10mm以下の位置に下端51Leが設けられるため、タイヤ径方向TRにおける凹部51の長さを十分に確保することができ、タイヤ1の軽量化を図ることができる。
【0028】
第1実施形態において、凹部51は、タイヤ表面を形成する外側サイドゴム層54と、タイヤ幅方向TWにおいて外側サイドゴム層54よりも内側に位置する内側サイドゴム層55とを有する。
【0029】
外側サイドゴム層54は、タイヤ径方向TRにおいて、凹部51の下端51Leの近傍からトレッド部に亘って設けられる。内側サイドゴム層55は、タイヤ径方向TRにおいて、凹部51の下端51Leと凹部51の上端51Ueとの間に設けられる。内側サイドゴム層55の弾性率は、外側サイドゴム層54の弾性率よりも高い。
【0030】
例えば、内側サイドゴム層55の弾性率は、100%モジュラスで2.6MPa以上でありかつ3.0MPa以下であり、外側サイドゴム層54の弾性率は、100%モジュラスで2.0MPa以上であり、かつ2.4MPa以下であることが好ましい。
【0031】
ここで、内側サイドゴム層55の弾性率が100%モジュラスで2.6MPa以上であることによって、サイド部のたわみが抑制されて、耐久性を確保することができる。内側サイドゴム層55の弾性率が100%モジュラスで3.0MPa以下であることによって、発熱性の悪化が抑制される。外側サイドゴム層54の弾性率が100%モジュラスで2.0MPa以上であることによって、耐カット性を確保することができる。外側サイドゴム層54の弾性率が100%モジュラスで2.4MPa以下であることによって、オゾンクラックの発生及び進展が抑制される。
【0032】
第1実施形態において、内側サイドゴム層55は、タイヤ径方向TRにおいてタイヤ表面に沿った表面長として30mm以上の長さを有することが好ましい。30mm以上の表面長を有する内側サイドゴム層55を配置することによって、サイド部の歪みの発生が効果的に抑制される。
【0033】
第1実施形態において、タイヤ幅方向TWにおける内側サイドゴム層55の厚みは、凹部51の下端51Leからタイヤ径方向TRの外側に向けて10mm以上かつ30mm以下の範囲において、タイヤ幅方向TWにおける内側サイドゴム層55の厚み及び外側サイドゴム層54の厚みの和(以下、総厚み)の30%以上かつ50%以上であることが好ましい。内側サイドゴム層55の厚みが総厚みの30%以上であることによって、サイド部を十分に補強することができ、サイド部の歪みの発生を抑制することができる。一方で、内側サイドゴム層55の厚みが総厚みの50%以下であることによって、外側サイドゴム層54の厚みを十分に維持することができ、オゾンクラックの発生及び進展を適切に抑制することができる。
【0034】
第1実施形態において、凹部51は、凹部51の上端51Ueと凹部51の下端51Leとを結ぶ線Lに対してタイヤ表面が最も内側に凹む最凹み部位51Inを含む。内側サイドゴム層55の厚みは、最凹み部位51Inにおいて最も厚く、タイヤ径方向TRにおいて最凹み部位51Inから離れるに従って薄いことが好ましい。すなわち、サイド部を補強すべき部位において、内側サイドゴム層55の厚みが最も厚く、他の部位において、外側サイドゴム層54と内側サイドゴム層55との剛性段差を低減することができる。
【0035】
(作用及び効果)
第1実施形態では、凹部51は、内側サイドゴム層55及び外側サイドゴム層54を有しており、内側サイドゴム層55の弾性率は、外側サイドゴム層54の弾性率よりも高い。従って、外側サイドゴム層54の弾性率よりも高い弾性率を有する内側サイドゴム層55によって凹部51が補強されるため、サイド部(凹部51)の歪みの発生が抑制される。また、有機繊維の配置ではなくて、外側サイドゴム層54の弾性率よりも高い弾性率を有する内側サイドゴム層55によって凹部51を補強するため、オゾンクラックの発生及び進展が抑制される。
【0036】
このように、凹部51の形成によって軽量化を図りながらも、サイド部の歪みの発生を抑制することに加えて、オゾンクラックの発生及び進展を抑制することができる。
【0037】
[変更例1]
以下において、第1実施形態の変更例1について説明する。以下においては、第1実施形態に対する相違点について説明する。
【0038】
第1実施形態では、カーカス層20は、ビードコア12及びビードフィラー14を包み込みながら折り返されており、ビード部10で折り返されたカーカス層20は、タイヤ径方向TRに沿って延びる。
【0039】
これに対して、変更例1では、
図2に示すように、カーカス層20は、ビードコア12を包み込みながら折り返されており、ビード部10で折り返されたカーカス層20は、ビードコア12に巻き付けられる。
【0040】
なお、
図2は、変更例1に係るタイヤ1を示す断面図である。詳細には、
図2は、
図1と同様に、タイヤ幅方向TW及びタイヤ径方向TRに沿った断面を示している。
図2では、サイド部及びトレッド部を省略して、1対のビード部のうち、片側のビード部について説明する。
【0041】
[評価結果]
以下において、評価結果について説明する。具体的には、以下に示すサンプルを準備して、各サンプルについて、歪み測定値(指数)、オゾンクラックレベル測定値(指数)、BFドラム距離測定値(指数)、RR測定値(指数)について測定した。
【0042】
各サンプルとしては、従来例に係るサンプル、比較例1に係るサンプル、実施例1−9に係るサンプルを準備した。従来例に係るサンプルは、上述した凹部を有していないタイヤである。比較例1に係るサンプルは、上述した凹部を有しているが、内側サイドゴムを有しておらず、有機繊維によって凹部を補強したタイヤである。実施例1−9に係るサンプルは、上述した凹部及び内側サイドゴムを有するタイヤである。実施例1−9に係る各パラメータは、
図3に示す通りである。
【0043】
なお、各サンプルのタイヤサイズは、295/75R22.5/14PRであり、各サンプルの適用リム幅は、8.25インチである。
【0044】
(歪み測定値)
各サンプルを試験ドラムに押し当てて、ドライ路面の条件下で試験ドラムを回転させて、サイド部の歪みを測定した。測定結果は、従来例に係るサンプルを100とする指数によって表した。ここで、指数が大きいほど歪みが小さい。ここでは、各サンプルの内圧が650KPaの内圧であり、荷重が印加されていないケース(内圧時)、及び、各サンプルの内圧が650KPaの内圧であり、正規荷重が印加されたケース(荷重時)について、サイド部の歪みを測定した。
【0045】
(オゾンクラックレベル測定値)
各サンプルを車輌(トレーラ)に装着して、10ヶ月に亘って車輌を走行させて、オゾンクラックレベルを測定した。路面条件は、天候等に左右されるため、ドライ路面又はウェット路面である。測定結果は、従来例に係るサンプルを100とする指数によって表した。ここで、指数が大きいほどオゾンクラックの発生が少ない。なお、オゾンクラックレベルは、サイド部の一定面積において、オゾンクラックが発生した面積である。
【0046】
(BFドラム距離測定値)
各サンプルを試験ドラムに押し当てて、ドライ路面の条件下で試験ドラムを回転させて、ビード部が壊れるまでの走行距離を測定した。なお、各サンプルに印加する荷重を段階的に増大した。測定結果は、従来例に係るサンプルを100とする指数によって表した。ここで、指数が大きいほど走行距離が長い。
【0047】
(RR測定値)
各サンプルを試験ドラムに押し当てて、ドライ路面の条件下で試験ドラムを回転させて、転がり抵抗を測定した。測定結果は、従来例に係るサンプルを100とする指数によって表した。ここで、指数が大きいほど転がり抵抗が小さい。
【0048】
(まとめ)
上述した試験結果については、
図3に示す通りである。
図3に示すように、比較例1では、従来例と比べて、有機繊維によって凹部を補強することによって、歪み測定値(荷重時)が向上した。しかしながら、比較例1では、従来例と比べて、歪み測定値(荷重時)及びオゾンクラックレベル測定値が悪化した。
【0049】
これに対して、実施例1〜実施例9では、比較例1と比べて、歪み測定値(荷重時)及びオゾンクラックレベル測定値が同等レベル以上である。すなわち、凹部を形成することによって軽量化を図ったサンプル間の比較において、外側サイドゴム層の弾性率よりも高い弾性率を有する内側サイドゴム層を有する実施例に係るサンプルでは、サイド部の歪み(荷重時)の発生を抑制することに加えて、オゾンクラックの発生及び進展を抑制することができることが確認された。
【0050】
ここで、実施例2では、内側サイドゴム層の弾性率が2.6MPa未満であるため、歪み測定値(荷重時)が82であり、他の実施例1,4,5,7,9と比べると、歪み測定値(荷重時)の改善が不十分であることが確認された。すなわち、内側サイドゴム層の弾性率は、2.6MPa以上であることが好ましい。
【0051】
実施例8では、外側サイドゴム層の弾性率が2.0MPa未満であるため、歪み測定値(荷重時)が81であり、他の実施例1,4,5,7,9と比べると、歪み測定値(荷重時)の改善が不十分であることが確認された。また、実施例8では、BFドラム距離測定値が悪化することも確認された。すなわち、外側サイドゴム層の弾性率は、2.0MPa以上であることが好ましい。
【0052】
実施例3では、凹部の下端からタイヤ径方向の外側に向けて10mm以上かつ30mm以下の範囲において、内側サイドゴム層の厚みが内側サイドゴム層の厚み及び外側サイドゴム層の厚みの和の30%以下であるため、歪み測定値(荷重時)が79であり、他の実施例1,4,5,7,9と比べると、歪み測定値(荷重時)の改善が不十分であることが確認された。すなわち、内側サイドゴム層の厚みは、内側サイドゴム層の厚み及び外側サイドゴム層の厚みの和の30%以上であることが好ましい。
【0053】
実施例6では、凹部の下端からタイヤ径方向の外側に向けて10mm以上かつ30mm以下の範囲において、内側サイドゴム層の厚みが内側サイドゴム層の厚み及び外側サイドゴム層の厚みの和の50%以下であるため、オゾンクラックレベル測定値が88であり、他の実施例1−5,7,8と比べると、オゾンクラックレベル測定値の改善が不十分であることが確認された。すなわち、内側サイドゴム層の厚みは、内側サイドゴム層の厚み及び外側サイドゴム層の厚みの和の50%以下であることが好ましい。
【0054】
実施例7では、内側サイドゴム層がタイヤ径方向においてタイヤ表面に沿った表面長として30mm以上の長さを有するため、歪み測定値(内圧時)が向上するとともに、他の特性でも良好な結果が得られた。
【0055】
[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、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形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【0056】
実施形態では、内側サイドゴム層55が1つのゴム層によって構成されるケースについて例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。内側サイドゴム層55は、弾性率が異なる2以上のゴム層によって構成されてもよい。