特開 2022-182137 エアレスタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022182137

(43)【公開日】2022-12-08

(54)【発明の名称】エアレスタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 7/00 20060101AFI20221201BHJP

   B60B 9/26 20060101ALI20221201BHJP

【ＦＩ】

B60C7/00 H

B60B9/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021089499

(22)【出願日】2021-05-27

(71)【出願人】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104134

【弁理士】

【氏名又は名称】住友 慎太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100156225

【弁理士】

【氏名又は名称】浦 重剛

(74)【代理人】

【識別番号】100168549

【弁理士】

【氏名又は名称】苗村 潤

(74)【代理人】

【識別番号】100200403

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 幸信

(74)【代理人】

【識別番号】100206586

【弁理士】

【氏名又は名称】市田 哲

(72)【発明者】

【氏名】石田 孝明

(72)【発明者】

【氏名】山根 正勝

【テーマコード（参考）】

3D131

【Ｆターム（参考）】

3D131BB19

3D131BC01

3D131BC13

3D131BC23

3D131BC31

3D131BC36

3D131BC42

3D131CC03

3D131EA08U

(57)【要約】

【課題】 加硫成形後の冷却によるトレッドリングの形状変化を抑制して耐久性能を向上し得るエアレスタイヤを提供する。
【解決手段】 接地面２ａを有するトレッドリング２と、トレッドリング２のタイヤ半径方向の内側に配されかつ車軸に固定されるハブ３と、トレッドリング２とハブ３とを連結するためのスポーク４とを備えたエアレスタイヤ１である。トレッドリング２は、接地面２ａの側に配された外側補強層６と、外側補強層６のタイヤ半径方向の内側に距離を隔てて配された内側補強層７とを含んでいる。外側補強層６は、外側補強コード８ａが配された少なくとも１枚の外側プライ８を含んでいる。内側補強層７は、内側補強コード９ａが配された少なくとも１枚の内側プライ９を含んでいる。内側補強コード９ａのタイヤ周方向に対する角度θ２は、外側補強コード８ａのタイヤ周方向に対する角度θ１よりも大きい。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアレスタイヤであって、
接地面を有するトレッドリングと、前記トレッドリングのタイヤ半径方向の内側に配されかつ車軸に固定されるハブと、前記トレッドリングと前記ハブとを連結するためのスポークとを備え、
前記トレッドリングは、前記接地面の側に配された外側補強層と、前記外側補強層のタイヤ半径方向の内側に距離を隔てて配された内側補強層とを含み、
前記外側補強層は、外側補強コードが配された少なくとも１枚の外側プライを含み、
前記内側補強層は、内側補強コードが配された少なくとも１枚の内側プライを含み、
前記内側補強コードのタイヤ周方向に対する角度は、前記外側補強コードのタイヤ周方向に対する角度よりも大きい、
エアレスタイヤ。

【請求項2】

前記外側プライは、前記接地面の側に配された第１外側プライと、前記第１外側プライのタイヤ半径方向の内側で前記第１外側プライに隣接して配された第２外側プライとを含み、
前記第１外側プライの前記外側補強コードと前記第２外側プライの前記外側補強コードとは、タイヤ周方向に対して、同じ角度で互いに反対向きに傾斜している、請求項１に記載のエアレスタイヤ。

【請求項3】

前記内側プライは、前記スポークの側に配された第１内側プライと、前記第１内側プライのタイヤ半径方向の外側で前記第１内側プライに隣接して配された第２内側プライとを含み、
前記第１内側プライの前記内側補強コードと前記第２内側プライの前記内側補強コードとは、タイヤ周方向に対して、同じ角度で互いに反対向きに傾斜している、請求項１又は２に記載のエアレスタイヤ。

【請求項4】

前記トレッドリングは、前記接地面が形成される外側ゴム層と、前記スポークに接する内側ゴム層と、前記外側ゴム層と前記内側ゴム層との間に配される中間ゴム層とを含み、
前記外側補強層は、前記中間ゴム層と前記外側ゴム層との間に配され、
前記内側補強層は、前記中間ゴム層と前記内側ゴム層との間に配される、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエアレスタイヤ。

【請求項5】

前記トレッドリングは、前記中間ゴム層、前記外側補強層及び前記内側補強層のタイヤ軸方向の両側で、前記外側ゴム層と前記内側ゴム層とを接続する一対のサイドウォールゴムを含む、請求項４に記載のエアレスタイヤ。

【請求項6】

前記外側ゴム層の成形収縮率は、前記中間ゴム層の成形収縮率よりも大きい、請求項４又は５に記載のエアレスタイヤ。

【請求項7】

前記外側ゴム層のタイヤ半径方向の厚さが、前記内側ゴム層のタイヤ半径方向の厚さよりも大きい、請求項４ないし６のいずれか１項に記載のエアレスタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高圧空気を用いることなく、自らの構造によって荷重を支持することができるエアレスタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、トレッドリングとハブとをスポークで連結したエアレスタイヤが種々知られている。例えば、下記特許文献１には、接地面を有する円筒状のトレッドリングと、車軸に固定されるハブと、高分子材料からなるスポークとを含むエアレスタイヤが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１３００７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１のトレッドリングは、加硫成形後の冷却により、ゴムが収縮することで、トレッドリングの内周面がタイヤ子午線断面においてタイヤ半径方向の外側に向けて凸状に湾曲することがあった。このようなトレッドリングは、スポークとの接着面を剥離させる力が作用し、エアレスタイヤの耐久性能を低下させるおそれがあった。

【0005】

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、加硫成形後の冷却によるトレッドリングの形状変化を抑制して耐久性能を向上し得るエアレスタイヤを提供することを主たる目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、エアレスタイヤであって、接地面を有するトレッドリングと、前記トレッドリングのタイヤ半径方向の内側に配されかつ車軸に固定されるハブと、前記トレッドリングと前記ハブとを連結するためのスポークとを備え、前記トレッドリングは、前記接地面の側に配された外側補強層と、前記外側補強層のタイヤ半径方向の内側に距離を隔てて配された内側補強層とを含み、前記外側補強層は、外側補強コードが配された少なくとも１枚の外側プライを含み、前記内側補強層は、内側補強コードが配された少なくとも１枚の内側プライを含み、前記内側補強コードのタイヤ周方向に対する角度は、前記外側補強コードのタイヤ周方向に対する角度よりも大きいことを特徴とする。

【0007】

本発明のエアレスタイヤにおいて、前記外側プライは、前記接地面の側に配された第１外側プライと、前記第１外側プライのタイヤ半径方向の内側で前記第１外側プライに隣接して配された第２外側プライとを含み、前記第１外側プライの前記外側補強コードと前記第２外側プライの前記外側補強コードとは、タイヤ周方向に対して、同じ角度で互いに反対向きに傾斜しているのが望ましい。

【0008】

本発明のエアレスタイヤにおいて、前記内側プライは、前記スポークの側に配された第１内側プライと、前記第１内側プライのタイヤ半径方向の外側で前記第１内側プライに隣接して配された第２内側プライとを含み、前記第１内側プライの前記内側補強コードと前記第２内側プライの前記内側補強コードとは、タイヤ周方向に対して、同じ角度で互いに反対向きに傾斜しているのが望ましい。

【0009】

本発明のエアレスタイヤにおいて、前記トレッドリングは、前記接地面が形成される外側ゴム層と、前記スポークに接する内側ゴム層と、前記外側ゴム層と前記内側ゴム層との間に配される中間ゴム層とを含み、前記外側補強層は、前記中間ゴム層と前記外側ゴム層との間に配され、前記内側補強層は、前記中間ゴム層と前記内側ゴム層との間に配されるのが望ましい。

【0010】

本発明のエアレスタイヤにおいて、前記トレッドリングは、前記中間ゴム層、前記外側補強層及び前記内側補強層のタイヤ軸方向の両側で、前記外側ゴム層と前記内側ゴム層とを接続する一対のサイドウォールゴムを含むのが望ましい。

【0011】

本発明のエアレスタイヤにおいて、前記外側ゴム層の成形収縮率は、前記中間ゴム層の成形収縮率よりも大きいのが望ましい。

【0012】

本発明のエアレスタイヤにおいて、前記外側ゴム層のタイヤ半径方向の厚さが、前記内側ゴム層のタイヤ半径方向の厚さよりも大きいのが望ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明のエアレスタイヤにおいて、トレッドリングは、接地面の側に配された外側補強層と、前記外側補強層のタイヤ半径方向の内側に距離を隔てて配された内側補強層とを含み、前記外側補強層は、外側補強コードが配された少なくとも１枚の外側プライを含み、前記内側補強層は、内側補強コードが配された少なくとも１枚の内側プライを含み、前記内側補強コードのタイヤ周方向に対する角度は、前記外側補強コードのタイヤ周方向に対する角度よりも大きい。

【0014】

このようなトレッドリングは、加硫成形後の冷却に伴うタイヤ半径方向の内側のタイヤ軸方向の収縮を抑制し、内周面をタイヤ子午線断面において平坦な状態に維持することができる。このため、本発明のエアレスタイヤは、加硫成形後の冷却によるトレッドリングの形状変化を抑制してスポークとの接着性を向上し、耐久性能を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明のエアレスタイヤの一実施形態を示す斜視図である。

【図2】エアレスタイヤの側面図である。

【図3】トレッドリング及びスポークの部分断面斜視図である。

【図4】トレッドリングのタイヤ子午線断面図である。

【図5】トレッドリングの内部構造を示す展開平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
図１は、本実施形態のエアレスタイヤ１を示す斜視図であり、図２は、エアレスタイヤ１の側面図である。図１及び図２に示されるように、本実施形態のエアレスタイヤ１は、接地面２ａを有するトレッドリング２と、トレッドリング２のタイヤ半径方向の内側に配されるハブ３と、トレッドリング２とハブ３とを連結するためのスポーク４とを備えている。

【0017】

ハブ３は、車両の車軸（図示省略）に固定される固定部３ａを含むのが望ましい。このようなエアレスタイヤ１は、高圧空気を用いずに、ハブ３及びスポーク４によってトレッドリング２に作用する荷重を支持することができる。このため、本実施形態のエアレスタイヤ１は、パンクするおそれがない。

【0018】

スポーク４は、例えば、タイヤ軸方向の幅がタイヤ周方向の厚さよりも大きい複数の板状のスポーク板５を含んでいる。このようなスポーク４は、トレッドリング２に荷重が作用したときに、ハブ３よりも上方に位置するスポーク板５に引張力が作用し、ハブ３よりも下方に位置するスポーク板５に圧縮力が作用することで、荷重を支持することができる。

【0019】

図３は、トレッドリング２及びスポーク４の部分断面斜視図であり、図４は、トレッドリング２のタイヤ子午線断面図である。図３及び図４に示されるように、本実施形態のトレッドリング２は、接地面２ａと内周面２ｂとの間で、接地面２ａの側に配された外側補強層６と、外側補強層６のタイヤ半径方向の内側に距離を隔てて配された内側補強層７とを含んでいる。

【0020】

図５は、トレッドリング２の内部構造を示す展開平面図である。図３ないし図５に示されるように、本実施形態の外側補強層６は、外側補強コード８ａが配された少なくとも１枚の外側プライ８を含んでいる。本実施形態の内側補強層７は、内側補強コード９ａが配された少なくとも１枚の内側プライ９を含んでいる。

【0021】

本実施形態の内側補強コード９ａのタイヤ周方向に対する角度θ２は、外側補強コード８ａのタイヤ周方向に対する角度θ１よりも大きい。このようなトレッドリング２は、加硫成形後の冷却に伴うタイヤ半径方向の内側のタイヤ軸方向の収縮を抑制し、内周面２ｂをタイヤ子午線断面において平坦な状態に維持することができる。このため、本実施形態のエアレスタイヤ１は、加硫成形後の冷却によるトレッドリング２の形状変化を抑制してスポーク４との接着性を向上し、耐久性能を向上することができる。

【0022】

より好ましい態様として、外側プライ８は、接地面２ａの側に配された第１外側プライ８Ａと、第１外側プライ８Ａのタイヤ半径方向の内側で第１外側プライ８Ａに隣接して配された第２外側プライ８Ｂとを含んでいる。

【0023】

本実施形態の第１外側プライ８Ａの外側補強コード８ａと第２外側プライ８Ｂの外側補強コード８ａとは、タイヤ周方向に対して、同じ角度θ１で互いに反対向きに傾斜している。外側補強コード８ａは、例えば、金属コード、有機繊維コード等から形成されている。第１外側プライ８Ａの外側補強コード８ａと第２外側プライ８Ｂの外側補強コード８ａとは、同じ材料から形成されるのが望ましい。このような外側補強層６は、タイヤ軸方向のバランスに優れており、エアレスタイヤ１の操縦安定性能を向上させることができる。

【0024】

内側プライ９は、スポーク４に接する内周面２ｂの側に配された第１内側プライ９Ａと、第１内側プライ９Ａのタイヤ半径方向の外側で第１内側プライ９Ａに隣接して配された第２内側プライ９Ｂとを含むのが望ましい。

【0025】

本実施形態の第１内側プライ９Ａの内側補強コード９ａと第２内側プライ９Ｂの内側補強コード９ａとは、タイヤ周方向に対して、同じ角度θ２で互いに反対向きに傾斜している。内側補強コード９ａは、例えば、金属コード、有機繊維コード等から形成されている。第１内側プライ９Ａの内側補強コード９ａと第２内側プライ９Ｂの内側補強コード９ａとは、同じ材料から形成されるのが望ましい。このような内側補強層７は、タイヤ軸方向のバランスに優れており、エアレスタイヤ１の操縦安定性能を向上させることができる。

【0026】

図３ないし図５に示されるように、トレッドリング２は、接地面２ａが形成される外側ゴム層１０と、スポーク４に接する内周面２ｂが形成される内側ゴム層１１と、外側ゴム層１０と内側ゴム層１１との間に配される中間ゴム層１２とを含んでいる。このようなトレッドリング２は、外側ゴム層１０、内側ゴム層１１及び中間ゴム層１２のゴム材料を調整することで、エアレスタイヤ１の耐久性能と乗り心地性能とを両立することができる。

【0027】

本実施形態の外側補強層６は、中間ゴム層１２と外側ゴム層１０との間に配されている。本実施形態の内側補強層７は、中間ゴム層１２と内側ゴム層１１との間に配されている。このような外側補強層６及び内側補強層７は、トレッドリング２の剛性を高め、エアレスタイヤ１の耐久性能と操縦安定性能とを向上することができる。

【0028】

トレッドリング２は、中間ゴム層１２、外側補強層６及び内側補強層７のタイヤ軸方向の少なくとも一方側で、外側ゴム層１０と内側ゴム層１１とを接続するサイドウォールゴム１３を含んでいる。

【0029】

本実施形態のトレッドリング２は、中間ゴム層１２、外側補強層６及び内側補強層７のタイヤ軸方向の両側で、外側ゴム層１０と内側ゴム層１１とを接続する一対のサイドウォールゴム１３を含んでいる。このようなトレッドリング２は、中間ゴム層１２、外側補強層６及び内側補強層７が外部の障害物等に接触するおそれがなく、エアレスタイヤ１の耐久性能を向上させることができる。

【0030】

本実施形態の外側ゴム層１０の成形収縮率は、中間ゴム層１２の成形収縮率よりも大きい。ここで、成形収縮率とは、加硫成形後の冷却に伴いゴムが収縮する割合である。このようなトレッドリング２は、加硫成形後の冷却に伴うタイヤ半径方向の内側のタイヤ軸方向の収縮を抑制し、内周面２ｂをタイヤ子午線断面において平坦な状態に維持することに役立つ。

【0031】

図４に示されるように、本実施形態の外側ゴム層１０のタイヤ赤道Ｃにおけるタイヤ半径方向の厚さｔ１は、内側ゴム層１１のタイヤ半径方向の厚さｔ２よりも大きい。このようなトレッドリング２は、外側ゴム層１０と内側ゴム層１１とで成形収縮率が同一のゴム材料を用いた場合にも、厚さの差により収縮力に差をつけることができ、内周面２ｂをタイヤ子午線断面において平坦な状態に維持することに役立つ。

【0032】

図１、図３ないし図５に示されるように、トレッドリング２は、走行時に路面に接地する接地面２ａに、タイヤ周方向に延びる複数の、本実施形態では２本の周方向溝１４が形成されている。このようなトレッドリング２は、排水性が良好であり、エアレスタイヤ１のウェット性能を向上することができる。接地面２ａは、このような態様に限定されるものではなく、例えば、ブロック状であってもよく、複数の凹部が形成されていてもよい。

【0033】

図１及び図２に示されるように、ハブ３は、例えば、金属等の非弾性体により形成されている。ハブ３は、車軸に固定される円盤状の固定部３ａと、スポーク４に連結される円筒状の円筒部３ｂとを有するのが望ましい。ハブ３の固定部３ａは、例えば、複数の固定用孔が形成されている。ハブ３の固定部３ａは、このような態様に限定されるものではなく、例えば、専用の車軸に対して、ワンタッチで取付可能なものであってもよい。

【0034】

図１ないし図３に示されるように、スポーク４は、例えば、弾性を有する高分子材料から形成されている。高分子材料は、単一のエラストマー、２種以上の複合エラストマー、繊維入りエラストマー等から適宜選択されるのが望ましい。このようなスポーク４は、軽量化と柔軟性と強度とのバランスに優れており、エアレスタイヤ１の低燃費性能と乗り心地性能と耐久性能とをバランスよく向上させることに役立つ。

【0035】

本実施形態のスポーク４は、複数のスポーク板５と、トレッドリング２に連結される外側円筒部１５と、ハブ３に連結される内側円筒部１６とを含んでいる。これにより、スポーク板５のそれぞれは、トレッドリング２及びハブ３に間接的に連結されている。

【0036】

このようなスポーク４は、ハブ３及びトレッドリング２に強固に連結することができ、エアレスタイヤ１の耐久性能を向上させることができる。なお、スポーク４は、例えば、外側円筒部１５と内側円筒部１６とが省略されて、スポーク板５のそれぞれがトレッドリング２及びハブ３に直接的に連結されてもよい。

【0037】

スポーク板５のそれぞれは、タイヤ軸方向から見て、略Ｓ字状に湾曲しているのが望ましい。このようなスポーク４は、圧縮力が作用したときに容易に変形し、接地時の衝撃を緩和することができるので、エアレスタイヤ１の乗り心地性能を向上させることができる。

【0038】

スポーク板５は、スポーク板５の厚さ方向から見て、タイヤ軸方向の一方側に配された第１スポーク板５Ａと、他方側に配された第２スポーク板５Ｂとを含んでいる。第１スポーク板５Ａと第２スポーク板５Ｂとは、例えば、タイヤ周方向に交互に配されている。このようなスポーク板５は、軽量化とタイヤ軸方向のバランスとを両立することができ、エアレスタイヤ１の低燃費性能と操縦安定性能とを両立させることができる。

【0039】

スポーク板５のそれぞれは、タイヤ軸方向に対して傾斜して延びるのが望ましい。このようなスポーク４は、タイヤ周方向における剛性を向上し、エアレスタイヤ１の耐久性能が向上させることができる。

【0040】

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、上述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され得る。

【実施例0041】

図１ないし図５に示されるエアレスタイヤのトレッドリングが表１の仕様に基づき、試作された。表１では、タイヤ周方向に対して各補強コードの一方向への傾斜が＋、他方向への傾斜が－で示されている。試作されたトレッドリングを用いて、タイヤ子午線断面が平坦な中子で加硫成形した後の冷却によるトレッドリングの形状変化がテストされた。主な共通仕様及びテスト方法は、次のとおりである。

【0042】

＜共通仕様＞
トレッドリング幅 ： １５５．０mm
トレッドリング外径 ： ５２４．０mm
トレッドリング内径 ： ４７６．８mm
外側ゴム層厚さ ： ７．０mm
内側ゴム層厚さ ： ０．８mm

【0043】

＜テスト方法＞
加硫成形後に冷却されたトレッドリングをＣＴで撮影して、タイヤ子午線断面における内周面の曲率半径が計測された。結果は、比較例１を１００とする指数で表され、数値が大きいほど曲率半径が大きく平坦に近いことを示す。

【0044】

テストの結果が表１に示される。

【表1】

【0045】

テストの結果、実施例のトレッドリングは、比較例に対して、タイヤ子午線断面が平坦に近く、加硫成形後の冷却によるトレッドリングの形状変化を抑制してスポークとの接着性を向上し、エアレスタイヤの耐久性能を向上し得ることが確認された。

【符号の説明】

【0046】

１ エアレスタイヤ
２ トレッドリング
２ａ 接地面
３ ハブ
４ スポーク
６ 外側補強層
７ 内側補強層
８ 外側プライ
８ａ 外側補強コード
９ 内側プライ
９ａ 内側補強コード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】