(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】P2024058976
(43)【公開日】2024-04-30
(54)【発明の名称】重荷重用空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 13/00 20060101AFI20240422BHJP
【FI】
B60C13/00 E
B60C13/00 D
B60C13/00 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022166433
(22)【出願日】2022-10-17
(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】前田 拓郎
【テーマコード(参考)】
3D131
【Fターム(参考)】
3D131BB03
3D131BC02
3D131BC22
3D131CA03
3D131DA02
3D131EA08U
3D131GA03
3D131GA19
(57)【要約】
【課題】耐外傷性能と低燃費性能とを向上する。
【解決手段】 第1サイドウォール部3Aを備える重荷重用空気入りタイヤ1である。第1サイドウォール部3Aには、プロテクタ10が設けられている。プロテクタ10のタイヤ半径方向の形成範囲S内に、タイヤ最大幅Waが位置している。プロテクタ10の形成範囲Sにおいて、第1サイドウォール部3Aの外面3aから第1サイドウォール部3Aの内面3bまでの最短距離であるサイドウォール厚tさが、タイヤ半径方向の内側から外側に向かって連続的に小さくなる漸減部12を含む。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
重荷重用空気入りタイヤであって、
第1サイドウォール部を備え、
前記第1サイドウォール部には、タイヤ軸方向の外側に突出するプロテクタが設けられており、
前記プロテクタのタイヤ半径方向の形成範囲内に、タイヤ最大幅が位置し、
前記プロテクタの前記形成範囲において、前記第1サイドウォール部の外面から前記第1サイドウォール部の内面までの最短距離であるサイドウォール厚さが、タイヤ半径方向の内側から外側に向かって連続的に小さくなる漸減部を含む、
重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項2】
前記タイヤ最大幅の位置において、前記サイドウォール厚さが最大となる、請求項1に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項3】
前記第1サイドウォール部をタイヤ半径方向に延びるカーカスを含み、
前記プロテクタの前記形成範囲内に、カーカス最大幅が位置する、請求項1又は2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項4】
前記形成範囲において、前記プロテクタのタイヤ半径方向の外端での前記サイドウォール厚さは、前記プロテクタのタイヤ半径方向の内端での前記サイドウォール厚さの0.8倍よりも大、かつ、1.0倍未満である、請求項1又は2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項5】
タイヤ子午線断面において、前記プロテクタは、タイヤ軸方向の外側に凸の単一曲率半径の円弧、又は、直線で形成される外面を備える、請求項4に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項6】
前記単一曲率半径は、100mm以上である、請求項5に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項7】
トレッド幅は、前記タイヤ最大幅の0.87倍以下である、請求項1又は2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項8】
前記第1サイドウォール部は、前記外面のタイヤ半径方向外側に連なりタイヤ軸方向内側に凹む第1円弧部と、前記外面のタイヤ半径方向内側に連なりタイヤ軸方向内側に凹む第2円弧部とを含む、請求項1又は2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項9】
前記第1円弧部の曲率半径は、前記第2円弧部の曲率半径よりも大きい、請求項8に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項10】
前記プロテクタの前記形成範囲のタイヤ半径方向の長さは、タイヤ断面高さの13%~23%である、請求項1又は2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、重荷重用空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献1には、トレッド部とサイドウォール部とを備えた空気入りタイヤが記載されている。この空気入りタイヤのタイヤサイド部の厚み寸法は、タイヤ最大幅位置からタイヤ径方向外側に向かうに従って大きくなるように設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、シティバスでは、バス停での正着性の向上が求められる。前記正着性とは、シティバスをバス停に停止させる際に、歩道と乗降口との距離の程度のことをいい、この距離が小さい程、乗客は乗り降りがしやすくなる。このため、このようなシティバス等に使用される重荷重用空気入りタイヤでは、バス停などの縁石との接触によるサイドウォール部の保護が重要である。ここで、縁石等には、重荷重用空気入りタイヤのタイヤ最大幅位置付近が最も接触しやすいことから、タイヤ最大幅位置よりタイヤ半径方向外側を補強するだけではタイヤサイド部の保護としては不十分である。
【0005】
一方、やみくもに補強範囲を増やし、ゴムボリュームを増加させると、転がり抵抗が大きくなり、低燃費性能が悪化する。
【0006】
本発明は、以上のような問題に鑑み案出されたもので、耐外傷性能と低燃費性能とを向上することができる重荷重用空気入り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】
【0007】
本発明は、重荷重用空気入りタイヤであって、第1サイドウォール部を備え、前記第1サイドウォール部には、タイヤ軸方向の外側に突出するプロテクタが設けられており、前記プロテクタのタイヤ半径方向の形成範囲内に、タイヤ最大幅が位置し、前記プロテクタの前記形成範囲において、前記第1サイドウォール部の外面から前記第1サイドウォール部の内面までの最短距離であるサイドウォール厚さが、タイヤ半径方向の内側から外側に向かって連続的に小さくなる漸減部を含む、重荷重用空気入りタイヤである。
【発明の効果】
【0008】
本発明の重荷重用空気入りタイヤは、上記の構成を採用することで、耐外傷性能と低燃費性能とを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本発明の重荷重用空気入りタイヤの一実施形態を示すタイヤ子午線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図面は、本発明の理解を助けるために、誇張表現や、実際の構造の寸法比とは異なる表現が含まれていることが理解されなければならない。また、複数の実施形態がある場合、明細書を通して、同一又は共通する要素については同一の符号が付されており、重複する説明が省略される。
【0011】
図1は、本実施形態の重荷重用空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」ということがある。)1の正規状態におけるタイヤ回転軸(図示省略)を含むタイヤ子午線断面図である。
図1には、好ましい態様として、バス用のタイヤ1が示される。本発明は、とりわけ、シティバス用(路線バス用)のタイヤ1に好適に用いられる。但し、本発明は、ライトトラック用、トラック用を含むタイヤ1にも適用しうるのは、言うまでもない。
【0012】
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。
【0013】
「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 "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim" である。
【0014】
「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"TIRE LOAD LIMITSAT VARIOUSCOLD INFLATION PRESSURES"に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" である。
【0015】
タイヤ1は、第1サイドウォール部3A(
図1では、右側)を備えている。第1サイドウォール部3Aには、タイヤ軸方向の外側に突出するプロテクタ10が設けられている。
【0016】
例えば、バス等の車両を道路脇に駐停車させるときに、タイヤ最大幅Waの位置Ma(
図2に示す)は、縁石と接触しやすい。本発明のタイヤは、プロテクタ10のタイヤ半径方向の形成範囲S内に、タイヤ最大幅Waが位置している。このため、タイヤ1は、縁石とは保護部材であるプロテクタ10を介して接触する。したがって、第1サイドウォール部3Aの耐外傷性能が向上する。タイヤ最大幅Waは、プロテクタ10を含むタイヤ1のタイヤ軸方向の最大幅である。また、タイヤ最大幅Waの位置Maは、本明細書では、タイヤ最大幅Waとなるタイヤ半径方向の位置である。
【0017】
図2は、
図1の部分拡大図である。
図2に示されるように、プロテクタ10の形成範囲Sにおいて、サイドウォール厚さtが、タイヤ半径方向の内側から外側に向かって連続的に小さくなる漸減部12を含んでいる。これにより、タイヤ質量の増加が抑制されるので、低燃費性能が向上する。また、タイヤ最大幅Waの位置Maよりもタイヤ半径方向の外側では、タイヤ半径方向の外側程、前記縁石に接触しにくいので、耐外傷性能の悪化が抑えられる。したがって、本発明のタイヤ1は、耐外傷性能と低燃費性能とを両立することができる。サイドウォール厚さtは、第1サイドウォール部3Aの外面3aから第1サイドウォール部3Aの内面3bまでの最短距離である。内面3bは、タイヤ1に充填される圧縮された空気と接する内腔面2b(
図1に示す)である。
【0018】
図1に示されるように、本実施形態のタイヤ1は、トレッド幅TWが、タイヤ最大幅Waの0.87倍以下が望ましい。このようなタイヤ1は、例えば、路面の縁石とプロテクタ10とが接触し易くなるので、さらに耐外傷性能を向上することができる。トレッド幅TWは、タイヤ軸方向の両側のトレッド端Te、Te間のタイヤ軸方向の距離である。トレッド端Teは、正規状態のタイヤ1に正規荷重を負荷しかつキャンバー角0°で平面に接地したときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。
【0019】
前記「正規荷重」は、空気入りタイヤの場合、タイヤ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。
【0020】
本実施形態のタイヤ1は、第1サイドウォール部3Aとはタイヤ赤道Cを挟んでタイヤ軸方向の逆側に位置する第2サイドウォール部3Bを含んでいる。また、タイヤ1は、第1サイドウォール部3Aと第2サイドウォール部3Bとを繋ぐトレッド部2と、各サイドウォール部3A、3Bのタイヤ半径方向の内側に位置する一対のビード部4とを含んでいる。各ビード部4には、ビードコア5が埋設されている。本実施形態のビードコア5のタイヤ半径方向の外側には、ビードエーペックスゴム8が配されている。
【0021】
本実施形態では、第2サイドウォール部3Bにも、タイヤ軸方向の外側に突出するプロテクタ10が設けられている。第2サイドウォール部3Bのプロテクタ10は、第1サイドウォール部3Aのプロテクタ10と同じ態様であるので、その説明が省略される。なお、第2サイドウォール部3Bには、プロテクタ10が設けられていなくても良い。
【0022】
本実施形態のタイヤ1の内部には、カーカス6、ベルト層7等のタイや構成部材が配されている。これらタイヤ構成部材には、公知の態様が適宜採用される。
【0023】
カーカス6は、本実施形態では、第1サイドウォール部3Aをタイヤ半径方向に延びている。カーカス6は、例えば、両側のビードコア5、5間をのびるトロイド状の本体部6aと、本体部6aに繋がりかつビードコア5でタイヤ軸方向の内側から外側に折り返される一対の折返し部6bとを含んでいる。各折返し部6bのタイヤ半径方向の外端6eは、ビードエーペックスゴム8のタイヤ半径方向の外端8eよりもタイヤ半径方向の内側に位置している。カーカス最大幅Wbの位置Mb(
図2に示す)は、本体部6aに形成されている。タイヤ最大幅Waの位置Ma及びカーカス最大幅Wbの位置Mbは、ともに、ビードエーペックスゴム8の外端8eよりもタイヤ半径方向の外側に位置している。
【0024】
形成範囲Sにおいて、プロテクタ10のタイヤ半径方向の外端10eでのサイドウォール厚さteは、プロテクタ10のタイヤ半径方向の内端10iでのサイドウォール厚さtiの0.8倍よりも大が望ましく、0.85倍よりも大がさらに望ましく、1.0倍未満であるのが望ましく、0.95倍以下がさらに望ましい。外端10eでのサイドウォール厚さteが内端10iでのサイドウォール厚さtiの0.8倍よりも大きいので、形成範囲Sのタイヤ半径方向の外側の部分においても、耐外傷性能を維持することができる。外端10eでのサイドウォール厚さteが内端10iでのサイドウォール厚さtiの1.0倍未満であるので、形成範囲Sのタイヤ半径方向の外側において、タイヤ質量を低減できる。これにより、耐外傷性能と低燃費性能とを向上することができる。
【0025】
図2に示されるように、本実施形態では、タイヤ最大幅Waの位置Maにおいて、サイドウォール厚さtが最大となる。これにより、より一層、縁石とプロテクタ10とが接触することになるので、耐外傷性能が向上する。
【0026】
また、プロテクタ10の形成範囲S内に、カーカス最大幅Wbが位置する。これにより、正規荷重を負荷したときに、タイヤ軸方向の外側に膨出し易いカーカス6の損傷が抑制され、ひいては、耐外傷性能が向上する。
【0027】
本実施形態では、プロテクタ10は、タイヤ軸方向の外側に凸の単一曲率半径の円弧Arで形成される外面10Aを備えている。これにより、プロテクタ10の剛性や体積が大きく確保されて、耐外傷性能がさらに高められる。プロテクタ10の外面10Aは、本実施形態では、第1サイドウォール部3Aの外面3aを形成する。また、外面10Aは、例えば、形成範囲Sと同じタイヤ半径方向の範囲である。
【0028】
円弧Arの曲率半径r1は、100mm以上が望ましい。これにより、タイヤ質量の増加が抑制されて低燃費性能が高く維持される。なお、
図3に示されるように、プロテクタ10は、直線(曲率半径r1が無限大に相当)Stで形成される外面10Bを備えていても良い。特に限定されるものではないが、円弧Arの曲率半径r1は、300mm以下が望ましく、250mm以下がさらに望ましい。
【0029】
第1サイドウォール部3Aは、外面10Aのタイヤ半径方向外側に連なりタイヤ軸方向内側に凹む第1円弧部15と、外面10Aのタイヤ半径方向内側に連なりタイヤ軸方向内側に凹む第2円弧部16とを含んでいる。換言すると、第1円弧部15のタイヤ半径方向の内端15iは、プロテクタ10の形成範囲Sの外端10e(
図1に示す)と同じ位置である。第2円弧部16のタイヤ半径方向の外端16eは、プロテクタ10の形成範囲Sの内端10i(
図1に示す)と同じ位置である。
【0030】
また、第1円弧部15は、例えば、第1円弧部15のタイヤ半径方向の外側に隣接し、かつ、タイヤ軸方向の外側に凸の第1凸部17(
図1に示す)に繋がっている。第2円弧部16は、例えば、第2円弧部16のタイヤ半径方向の内側に隣接し、かつ、タイヤ軸方向の外側に凸の第2凸部18に繋がっている。
【0031】
第1円弧部15は、第2円弧部16よりもタイヤ半径方向の外側に位置しており、タイヤ1の転動時、第2円弧部16よりも周速度が大きく(速く)なる部分である。このため、本実施形態のように、第1円弧部15の曲率半径r2を第2円弧部16の曲率半径r3よりも大きくすることで、タイヤ1の転動において、第1円弧部15の外面の空気がスムーズに流れて低燃費性能を高めることができる。曲率半径r2は、本明細書では、第1円弧部15の中で最も小さな曲率半径とされる。曲率半径r3は、本明細書では、第2円弧部16の中で最も小さな曲率半径とされる。
【0032】
プロテクタ10の形成範囲Sのタイヤ半径方向の長さLaは、タイヤ断面高さH(
図1に示す)の13%以上が望ましく、16%以上がさらに望ましく、23%以下が望ましく、20%以下がさらに望ましい。プロテクタ10の形成範囲Sの長さLaがタイヤ断面高さHの13%以上であるので、縁石による外傷を広い範囲で抑制することができる。プロテクタ10の形成範囲Sの長さLaがタイヤ断面高さHの23%以下であるので、タイヤ質量を小さく維持でき、低燃費性能を高めることができる。「タイヤ断面高さH」は、ビードベースラインBLからタイヤ最大径の位置までのタイヤ半径方向の距離である。「タイヤ最大径の位置」は、トレッド部2の接地面2aのプロファイルに基づいて決定される。トレッド部2に溝等の凹みが設けられる場合、前記プロファイルは、この凹みを埋めた仮想のプロファイルとして特定される。「ビードベースラインBL」は、本明細書では、正規リムのリム径の位置を通るタイヤ軸方向線である。
【0033】
本実施形態のプロテクタ10は、漸減部12と、漸減部12に繋がりかつタイヤ半径方向の内側から外側に向かってサイドウォール厚さtが連続的に大きくなる漸増部13とを含んでいる。漸減部12は、例えば、形成範囲Sの内端10i(
図1に示す)からタイヤ半径方向の外側に形成される。漸増部13は、形成範囲Sの外端10eからタイヤ半径方向の内側に形成される。
図2では、漸減部12と漸増部13とが仮想線で区分される。
【0034】
漸減部12のタイヤ半径方向の長さL1は、漸増部13のタイヤ半径方向の長さL2よりも大きいのが望ましい。これにより、漸減部12による低燃費性能の向上効果が高く維持される。低燃費性能を向上しつつ、タイヤ1の基本的な耐久性能を維持するために、漸減部12の長さL1は、漸増部13の長さL2の1.3倍以上が望ましく、1.4倍以上がさらに望ましく、1.7倍以下が望ましく、1.6倍以下がさらに望ましい。
【0035】
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。
【実施例0036】
図1に示す基本構造を有する重荷重用空気入りタイヤが製造され、それらの耐外傷性能及び低燃費性能が評価された。テスト方法及び共通仕様は以下の通りである。
タイヤサイズ:275/70R22.5
リム:22.5×7.50
内圧:900kPa
【0037】
<耐外傷性能>
下記荷重を負荷された各試供タイヤが、X線にて撮影された。この撮影にて、路面の縁石との接触状態がテスターの目視により確認された。結果は、プロテクタの形成範囲のみと縁石とが接触するものが合格、プロテクタの形成範囲外と縁石とが接触するものが不合格である。
荷重:24.7kN
【0038】
<低燃費性能>
転がり抵抗試験機を用いて、JIS D 4234:2009(ISO28580)に準拠して、各試供タイヤの転がり抵抗係数が測定された。結果は、実施例1の転がり抵抗係数を100とする指数で表示された。数値が小さいほど転がり抵抗が小さく、低燃費性能に優れる。
テストの結果が表1に示される。なお、表1の「プロテクタの形成範囲」の項目の「外」は、プロテクタの形成範囲がタイヤ最大幅の位置を外れる、ことを意味する。また、同項目の「内」は、プロテクタの形成範囲がタイヤ最大幅の位置にある、ことを意味する。
【0039】
【0040】
テストの結果、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比して、耐外傷性能及び低燃費性能に優れることが確認された。
【0041】
[付記]
本発明は以下の態様を含む。
【0042】
[本発明1]
重荷重用空気入りタイヤであって、
第1サイドウォール部を備え、
前記第1サイドウォール部には、タイヤ軸方向の外側に突出するプロテクタが設けられており、
前記プロテクタのタイヤ半径方向の形成範囲内に、タイヤ最大幅が位置し、
前記プロテクタの前記形成範囲において、前記第1サイドウォール部の外面から前記第1サイドウォール部の内面までの最短距離であるサイドウォール厚さが、タイヤ半径方向の内側から外側に向かって連続的に小さくなる漸減部を含む、
重荷重用空気入りタイヤ。
[本発明2]
前記タイヤ最大幅の位置において、前記サイドウォール厚さが最大となる、本発明1に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
[本発明3]
前記第1サイドウォール部をタイヤ半径方向に延びるカーカスを含み、
前記プロテクタの前記形成範囲内に、カーカス最大幅が位置する、本発明1又は2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
[本発明4]
前記形成範囲において、前記プロテクタのタイヤ半径方向の外端での前記サイドウォール厚さは、前記プロテクタのタイヤ半径方向の内端での前記サイドウォール厚さの0.8倍よりも大、かつ、1.0倍未満である、本発明1又は2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
[本発明5]
タイヤ子午線断面において、前記プロテクタは、タイヤ軸方向の外側に凸の単一曲率半径の円弧、又は、直線で形成される外面を備える、本発明4に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
[本発明6]
前記単一曲率半径は、100mm以上である、本発明5に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
[本発明7]
トレッド幅は、前記タイヤ最大幅の0.87倍以下である、本発明1又は2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
[本発明8]
前記第1サイドウォール部は、前記外面のタイヤ半径方向外側に連なりタイヤ軸方向内側に凹む第1円弧部と、前記外面のタイヤ半径方向内側に連なりタイヤ軸方向内側に凹む第2円弧部とを含む、本発明1又は2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
[本発明9]
前記第1円弧部の曲率半径は、前記第2円弧部の曲率半径よりも大きい、本発明8に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
[本発明10]
前記プロテクタの前記形成範囲のタイヤ半径方向の長さは、タイヤ断面高さの13%~23%である、本発明1又は2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。