特開 2024-90006 空気入りタイヤ

(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】P2024090006

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】空気入りタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 5/00 20060101AFI20240627BHJP

   B60C 5/14 20060101ALI20240627BHJP

   B60C 11/01 20060101ALI20240627BHJP

   B60C 11/03 20060101ALI20240627BHJP

   B60C 13/00 20060101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

B60C5/00 G

B60C5/14 Z

B60C11/01 A

B60C11/03 300D

B60C13/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022205621

(22)【出願日】2022-12-22

(71)【出願人】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松原 圭佑

【テーマコード（参考）】

3D131

【Ｆターム（参考）】

3D131BB12

3D131BC05

3D131BC23

3D131BC25

3D131BC31

3D131CB11

3D131DA09

3D131DA33

3D131DA34

3D131EB28V

3D131EB28X

3D131EB48U

3D131EC01Y

3D131EC12V

3D131EC12X

3D131GA03

(57)【要約】

【課題】タイヤ寿命が向上した空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】実施形態の一例である空気入りタイヤ１は、トレッドと、一対のサイドウォールと、一対のビードと、を備え、トレッドのタイヤ径方向内側で一対のビードの間に掛け渡されたカーカスと、カーカスのタイヤ径方向内側に配置されたインナーライナーゴムとを備え、インナーライナーゴムは、トレッドからサイドウォールにかけてのバットレス部に、他の部分よりも厚みが大きい肉厚部を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トレッドと、一対のサイドウォールと、一対のビードと、を備える空気入りタイヤであって、
前記トレッドのタイヤ径方向内側で前記一対のビードの間に掛け渡されたカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向内側に配置されたインナーライナーゴムとを備え、
前記インナーライナーゴムは、前記トレッドから前記サイドウォールにかけてのバットレス部に、他の部分よりも厚みが大きい肉厚部を有する、空気入りタイヤ。

【請求項2】

前記肉厚部の厚みＴ１と前記他の部分の厚みＴ２は、２≦Ｔ１／Ｔ２≦３の関係を満たす、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【請求項3】

さらに、前記トレッドと前記カーカスとの間にベルトを備え、
前記ベルトに含まれ、前記カーカスに最も近い第１ベルトと、前記肉厚部との重なり代が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【請求項4】

前記肉厚部の下端は、タイヤ最大幅位置からタイヤ径方向内側に１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲に位置する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【請求項5】

前記カーカスは、３枚のカーカスプライから構成される、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【請求項6】

さらに、前記バットレス部の外表面にサイドリブを備える、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【請求項7】

前記トレッドは、タイヤ軸方向に延びる主溝と、接地端において、前記主溝同士を連結する副溝と備える、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気入りタイヤに関し、特にタイヤ寿命が向上した空気入りタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

空気入りタイヤは、荒れた路面を走行するなどにより、外表面に傷が生じてバーストに至る場合がある。特許文献１には、バットレス部とビード部に該当する部位において、カーカスの内側に補強コードを有する空気入りタイヤが開示されている。特許文献１には、バットレス部とビード部に該当する部位を補強コードで補強することにより、乗り心地性能や騒音・振動性能の悪化を抑制しつつ、ショックバースト性能の向上を図ることができると記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５０１１８６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、空気入りタイヤの損傷は、外表面からだけでなく、内表面からも発生することがある。本発明者らが鋭意検討した結果、釘踏み等によりタイヤの内圧が低下した状態で車両を走行させると、タイヤの内表面で発生した損傷が外表面まで進展し、バースト発生に至る恐れがあることが判明した。内圧が低下することで、荷重がかかった際にトレッド面がタイヤ内側につぶれるように折れ曲がり、サイドウォールとトレッドに位置するインナーライナー同士が接触し擦れあって損傷が発生すると推察される。近年、環境意識の高まりにより、タイヤ寿命の向上が益々求められており、特許文献１に開示された技術は、タイヤの長寿命化について未だ改善の余地がある。

【0005】

本発明の目的は、タイヤ寿命が向上した空気入りタイヤを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る空気入りタイヤは、トレッドと、一対のサイドウォールと、一対のビードと、を備え、トレッドのタイヤ径方向内側で一対のビードの間に掛け渡されたカーカスと、カーカスのタイヤ径方向内側に配置されたインナーライナーゴムとを備え、インナーライナーゴムは、トレッドからサイドウォールにかけてのバットレス部に、他の部分よりも厚みが大きい肉厚部を有することを特徴とする。

【0007】

内圧低下によるインナーライナー同士の接触はバットレス部で発生するため、インナーライナーゴムのバットレス部に対応する部位を肉厚にすることで、タイヤの内表面で発生した損傷がタイヤの外表面に到達するまでの時間を長くして、タイヤ寿命を向上させることができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ寿命に優れる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態の一例である空気入りタイヤの一部を示す斜視図である。

【図2】実施形態の一例である空気入りタイヤの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態の一例について詳細に説明する。以下で説明する実施形態はあくまでも一例であって、本発明は以下の実施形態に限定されない。また、以下で説明する複数の実施形態及び変形例の各構成要素を選択的に組み合わせることは本発明に含まれている。

【0011】

図１は、実施形態の一例である空気入りタイヤ１の一部を示す斜視図であって、タイヤの内部構造を併せて図示している。図１に示すように、空気入りタイヤ１は、路面に接地する部分であるトレッド１０と、トレッド１０からタイヤ径方向内側に延びる一対のサイドウォール１１と、ホイールのリムと接触される一対のビード１２とを備える。トレッド１０、サイドウォール１１、及びビード１２は、タイヤ周方向に沿って環状に形成されている。サイドウォール１１、及びビード１２は、空気入りタイヤ１の左右の側面を形成している。

【0012】

空気入りタイヤ１は、カーカス１３、ベルト１４、キャッププライ１５、及びインナーライナーゴム１６を備える。カーカス１３は、ゴムで被覆されたコード層であり、荷重、衝撃、空気圧等に耐える空気入りタイヤ１の骨格を形成する。カーカス１３は、トレッド１０のタイヤ径方向内側で一対のビード１２の間に掛け渡され、ビード１２でタイヤ軸方向の内側から外側に折り返されている。ベルト１４は、カーカス１３のタイヤ径方向外側に配置される補強帯であり、カーカス１３を強く締めつけて空気入りタイヤ１の剛性を高める。ベルト１４は、例えば、ゴムで被覆されたスチールコードにより構成されている。キャッププライ１５は、トレッド１０を構成するトレッドゴムとベルト１４の間に配置されている。キャッププライ１５は、ベルト１４を補強する機能を有し、例えば、有機繊維コードにより構成されている。インナーライナーゴム１６は、カーカス１３のタイヤ径方向内側に配置されたゴム層であって、空気入りタイヤ１の空気圧を保持する。

【0013】

空気入りタイヤ１は、ビードコア１２ａと、ビードフィラー１２ｂとを備える。ビードコア１２ａ及びビードフィラー１２ｂは、左右両側のビード１２にそれぞれ設けられている。ビードコア１２ａは、束ねられた鋼線をゴムで被覆したリング状の部材である。ビードフィラー１２ｂは、硬質のゴムで構成され、ビード１２の剛性を高める機能を有する。ビードフィラー１２ｂは、ビードコア１２ａよりもタイヤ径方向外側に配置されている。

【0014】

空気入りタイヤ１は、さらに、トレッド１０からサイドウォール１１にかけてのバットレス部１８の外表面に形成されたサイドリブ１９を備える。サイドリブ１９は、タイヤ軸方向外側に向かって突出し、タイヤ周方向に沿って環状に形成されている。サイドリブ１９は、障害物等からサイドウォール１１を保護する機能を有する。

【0015】

トレッド１０には、接地端Ｅが存在する。本実施形態では、接地端Ｅは、トレッド１０のタイヤ軸方向両端に位置する。本明細書において、接地端Ｅとは、未使用の空気入りタイヤ１を正規リムに装着して正規内圧となるように空気を充填した状態で、正規内圧における正規荷重（最大負荷能力）の８８％の負荷を加えたときに、平坦な路面に接地する領域のタイヤ軸方向両端を意味する。

【0016】

ここで、「正規リム」とは、タイヤ規格により定められたリムであって、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。「正規内圧」は、ＪＡＴＭＡであれば「最高空気圧」、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「INFLATION PRESSURE」である。「正規荷重」は、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。

【0017】

トレッド１０は、タイヤ赤道ＣＬを挟むように形成され、タイヤ周方向に延びる３本の周方向主溝２０と、タイヤ軸方向に延びる複数の軸方向主溝２１とを有する。なお、周方向主溝２０の本数は、この例に限定されない。また、軸方向主溝の本数は、例えば、４０本～７０本である。タイヤ赤道ＣＬとは、タイヤ軸方向中央を通るタイヤ周方向に沿った線を意味する。主溝２０，２１は、トレッド１０と路面の間に存在する雨水等を除去する排水路として機能する。

【0018】

３本の周方向主溝２０は、例えば、互いに略同じ深さを有する。ここで、周方向主溝２０の深さとは、トレッド１０の上面から溝底面までの距離を意味する。周方向主溝２０の深さは、例えば、タイヤ周方向全周において、略同じである。

【0019】

複数の軸方向主溝２１は、例えば、後述するストーンエジェクタ３５が形成された部位を除き、互いに略同じ深さを有する。軸方向主溝２１の深さとは、周方向主溝２０の深さと同様に、トレッド１０の上面から溝底面までの距離を意味する。周方向主溝２０の深さは、例えば、２つの接地端Ｅの間において、略同じである。また、周方向主溝２０の深さと周方向主溝２０の深さは、互いに略同じであってもよい。周方向主溝２０及び軸方向主溝２１の断面形状は、特に限定されないが、例えば、略矩形である。

【0020】

トレッド１０は、周方向主溝２０及び軸方向主溝２１により区画された複数の陸部を有する。陸部は、タイヤ径方向外側に向かって突出した突出部である。本実施形態では、トレッド１０は、陸部として、２本の周方向主溝２０の内側に形成されたセンターブロック３０と、２本の周方向主溝２０の外側に形成されショルダーブロック３１を有する。トレッド１０は、平面視において、タイヤ赤道ＣＬに対して右側と左側に分けた場合に、右側と左側が、互いに点対称の形状を有している。また、センターブロック３０とショルダーブロック３１の幅は、略同じである。

【0021】

センターブロック３０は、トレッド１０の軸方向中央部において、タイヤ周方向に略等間隔に形成されている。センターブロック３０は、タイヤ赤道ＣＬ近傍を周方向に延びる１本の周方向主溝２０によって、タイヤ軸方向で２つのブロック３０ａ，３０ｂに分割されている。この一対のブロック３０ａ，３０ｂは、軸方向主溝２１に沿って形成されており、平面視において、タイヤ周方向に対して約４５°傾斜して並んでいる。

【0022】

ショルダーブロック３１は、トレッド１０の軸方向両側において、タイヤ周方向に略等間隔に形成されている。ショルダーブロック３１は、軸方向主溝２１に沿って形成されており、平面視において、タイヤ軸方向に対して約５°傾斜している。

【0023】

トレッド１０は、ショルダーブロック３１の接地端Ｅにおいて、軸方向主溝２１同士を連結する副溝２５を備える。これにより、タイヤの排水性が向上する。副溝２５は、タイヤ周方向に並ぶショルダーブロック３１の１つおきに、タイヤ周方向に略平行に形成されている。副溝２５の幅は、主溝２０，２１と同程度であり、副溝２５の深さは、主溝２０，２１よりも浅い。

【0024】

トレッド１０は、ショルダーブロック３１の間にストーンエジェクタ３５を有する。ストーンエジェクタ３５は、軸方向主溝２１の底面の幅方向略中央から略垂直に立ち上がった薄板形状を有する。ストーンエジェクタ３５は、路面の石等の障害物から軸方向主溝２１の底面を保護する機能を有する。ストーンエジェクタ３５の高さは、軸方向主溝２１の深さよりも小さい。即ち、ストーンエジェクタ３５は、トレッド１０の上面まで到達しない。

【0025】

ストーンエジェクタ３５は、切り込みを有し、２つの部位に分割される。この２つの部位は、いずれも、平面視において、略矩形形状を有する。なお、ストーンエジェクタ３５の形状は、この例に限定されず、例えば、切り込みを有しなくてもよい。

【0026】

図１に示すトレッド１０は、例えば、レース用タイヤのトレッドとして好適である。レース用タイヤは、路面とのトラクションを高めるために、故意に空気圧が低く設定される場合がある。

【0027】

センターブロック３０及びショルダーブロック３１には、細溝及びサイプの少なくとも一方が形成されていてもよい。ここで、細溝とは、主溝２０，２１よりも幅が細い溝であり、サイプとは、細溝よりもさらに幅が細い細線状の溝である。一般的には、溝幅が１．０ｍｍ以下の溝がサイプと定義される。細溝及びサイプは、トラクション性能及び操縦安定性の向上に寄与する。

【0028】

トレッド１０の構成は図１に示す例に限定されない。トレッド１０は、例えば、センターブロックとショルダーブロックの間にメディエイトブロックを有してもよい。また、センターブロック３０及びショルダーブロック３１の代わりに、タイヤ周方向に陸部が連続したセンターリブ及びショルダーリブが設けられていてもよい。

【0029】

次に、図２を参照しつつ、インナーライナーゴム１６の構成、及び、バットレス部１８におけるインナーライナーゴム１６と空気入りタイヤ１の他の部材との位置関係について詳説する。図２は、実施形態の一例である空気入りタイヤ１の断面図である。なお、図２において、主溝２０，２１の記載は省略している。また、タイヤ最大幅位置Ｗは、空気入りタイヤ１の外表面において最もタイヤ幅方向外側の端の位置を意味する。タイヤ最大幅位置Ｗは、空気入りタイヤ１を正規リムに装着し、正規内圧を充填した無負荷状態のときに、空気入りタイヤ１の外表面のプロファイルラインでタイヤ幅方向最大となる位置である。プロファイルラインは、サイドウォール１１のうち、リムプロテクター５２などの突起を除いたサイドウォール本体の外表面の輪郭であり、通常、複数の円弧を滑らかに接続することで規定されるタイヤ子午線断面形状を有する。

【0030】

カーカス１３は、３枚のカーカスプライから構成される。図２において、３枚のカーカスプライは、ビード１２での折り返しにおける内側から順に、第１カーカスプライ１３ａ、第２カーカスプライ１３ｂ、及び第３カーカスプライ１３ｃで表される。第１カーカスプライ１３ａは、ビード１２で折り返され、第１カーカスプライ１３ａの端が、タイヤ最大幅位置Ｗよりもタイヤ径方向外側に位置する。第２カーカスプライ１３ｂは、第１カーカスプライ１３ａに重ねて配置され、ビード１２で折り返されず、第２カーカスプライ１３ｂの端が、タイヤ最大幅位置Ｗよりもタイヤ径方向内側に位置する。第３カーカスプライ１３ｃは、第２カーカスプライ１３ｂに重ねて配置され、ビード１２で折り返され、第３カーカスプライ１３ｃの端が第１カーカスプライ１３ａの端よりもタイヤ径方向外側に位置する。

【0031】

ベルト１４は、カーカス１３側から順に、第１ベルト１４ａ、及び第２ベルト１４ｂを含む。タイヤ軸方向において、第２ベルト１４ｂの両端は、第１ベルト１４ａの両端よりもタイヤ軸方向内側に位置し、第１ベルト１４ａ及びキャッププライ１５に挟まれている。

【0032】

キャッププライ１５は２枚のプライから構成されている。キャッププライ１５を構成する２枚のプライの両端は略揃っており、バットレス部１８まで延びている。キャッププライ１５の両端は、第１ベルト１４ａの両端よりもタイヤ軸方向外側に位置する。

【0033】

図２に示すカーカス１３、ベルト１４、及びキャッププライ１５の構成は、例えば、レース用タイヤの構成として好適である。なお、カーカス１３、ベルト１４、及びキャッププライ１５の構成は図２に示す例に限定されない。例えば、カーカスプライの枚数は、３枚よりも多くてもよいし、３枚よりも少なくてもよい。ベルト１４の枚数は、４枚よりも多くてもよいし、４枚よりも少なくてもよい。キャッププライ１５を構成するプライの枚数は、２枚よりも多くてもよいし、１枚であってもよい。

【0034】

インナーライナーゴム１６は、トレッド１０からサイドウォール１１にかけてのバットレス部１８に、他の部分よりも厚みが大きい肉厚部４０を有する。これにより、タイヤ寿命を向上させることができる。ここで、他の部分とは、インナーライナーゴム１６における肉厚部４０以外の部分を意味する。肉厚部４０の材質は、他の部分の材質と異なってもよいが、製造の観点から、他の部分の材質と同じであることが好ましい。また、バットレス部とは、サイドウォール１１の上部に位置する領域であって、より詳しくは、トレッド１０の端からタイヤ最大幅位置Ｗまでの範囲に位置する領域である。

【0035】

肉厚部４０の厚みＴ１と他の部分の厚みＴ２は、例えば、２≦Ｔ１／Ｔ２≦３の関係を満たす。Ｔ１／Ｔ２≧２を満たすことで、タイヤ寿命をより顕著に向上させることができる。Ｔ１／Ｔ２＞３の場合は、カーカス１３の形状に影響を与え、タイヤの剛性が低下することがある。厚みＴ１は、肉厚部４０の最大厚みを意味する。厚みＴ２としては、例えば、タイヤ赤道ＣＬにおけるインナーライナーゴム１６の厚みを採用できる。

【0036】

肉厚部４０の両端には、肉厚部４０からその他の部分に向けて厚みが薄くなる傾斜部が存在してもよい。傾斜部の傾きは、一定であってもよく、変化してもよい。肉厚部４０の両端には、例えば、同じ角度を有する傾斜部が形成される。肉厚部４０の両端は、他の部分の厚みと同じになる位置として特定される。

【0037】

肉厚部４０の下端４０Ｌは、タイヤ最大幅位置Ｗからタイヤ径方向内側に１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲に位置する。即ち、図２において、タイヤ最大幅位置Ｗから下端４０Ｌまでタイヤ径方向に下した垂線の長さＬ１は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。Ｌ１≧１０ｍｍを満たすことで、タイヤ寿命をより顕著に向上させることができる。Ｌ１＞３０ｍｍの場合は、タイヤ重量の増加により、転がり抵抗が増加して燃費性能が低下することがある。

【0038】

ベルト１４の内カーカス１３に最も近い第１ベルト１４ａと、肉厚部４０との重なり代が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。即ち、図２において、第１ベルト１４ａの先端と、肉厚部４０の上端４０Ｈの間の距離Ｌ２は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。Ｌ２≧１０ｍｍを満たすことで、タイヤ寿命をより顕著に向上させることができる。Ｌ２＞３０ｍｍの場合は、タイヤ重量の増加により、転がり抵抗が増加して燃費性能が低下することがある。

【0039】

上記のように、本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ寿命に優れる。従来の空気入りタイヤは、釘踏み等によりタイヤの内圧が低下した状態で車両を走行させると、トレッド面がタイヤ内側につぶれるように折れ曲がり、バットレス部においてインナーライナー同士が接触し擦れあって損傷が発生する場合がある。タイヤの内表面で発生した損傷が外表面まで進展することでバースト発生に至る恐れがあるため、タイヤ寿命の向上のためには、バットレス部のタイヤ内表面を保護することが適当である。

【0040】

本発明では、バットレス部に該当する部位のインナーライナーゴムの厚みを大きくすることで、タイヤの内表面で発生した損傷がタイヤの外表面に到達するまでの時間を長くして、タイヤ寿命を向上させることができる。インナーライナーゴム全体の厚みを大きくせず、バットレス部周辺にのみ肉厚部を設けることで、タイヤ重量の増加による燃費性能の低下を抑制できる。

【符号の説明】

【0041】

１ 空気入りタイヤ、１０ トレッド、１１ サイドウォール、１２ ビード、１２ａ ビードコア、１２ｂ ビードフィラー、１３ カーカス、１４ ベルト、１４ａ 第１ベルト、１４ｂ 第２ベルト、１５ キャッププライ、１６ インナーライナーゴム、１８ バットレス部、１９ サイドリブ、２０ 周方向主溝、２１ 軸方向主溝、２５ 副溝、３０ センターブロック、３１ ショルダーブロック、３５ ストーンエジェクタ、４０ 肉厚部、４０Ｈ 上端、４０Ｌ 下端、５２ リムプロテクター、ＣＬ タイヤ赤道、Ｅ 接地端、Ｗ タイヤ最大幅位置

【図1】

【図2】