JP6955428B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。

従来、ビードコア間に掛け渡されるカーカスプライの折り返し端を、ベルトの巻付領域内に位置させた空気入りタイヤが公知である（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、前記従来の空気入りタイヤでは、トレッド部の外面形状について特段の工夫がなされているものではない。

特開２０１６−４３８８６号公報

本発明は、トレッド部の外面のタイヤ子午線断面での曲率半径を変化させることにより、制動性を高めることができる空気入りタイヤを提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
タイヤ幅方向の両側のビードコアに掛け渡されたカーカスプライと、前記カーカスプライのタイヤ径方向外面側に巻き付けられたベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向外面側に設けられたトレッド部とを備えた空気入りタイヤであって、
車両に装着されるときの向きが定められており、前記車両に装着されたときに、前記空気入りタイヤから前記車両の内側に向かう方向をタイヤ幅方向内側とし、前記空気入りタイヤから前記車両の外側に向かう方向をタイヤ幅方向外側としたとき、
前記トレッド部は、タイヤ周方向につながり、タイヤ幅方向中心を含む領域に位置する第１主溝と、タイヤ幅方向内側に位置する第２主溝とを有し、
前記トレッド部は、タイヤ幅方向内側の外表面が、
タイヤ径方向外側に膨らんでおり、前記第１主溝側に位置する第１円弧面と、
前記第１円弧面に比べてタイヤ子午線断面での曲率半径が小さく、前記第１円弧面よりもタイヤ幅方向内側に位置する、第２円弧面と
を有し、
前記第１円弧面と前記第２円弧面の交差位置が前記第２主溝に位置しており、
前記カーカスプライの折り返し端は、前記第２主溝よりもタイヤ幅方向内側に位置しており、
前記トレッド部は、前記第２主溝によってタイヤ幅方向内側にインナーリブが区画されており、
前記インナーリブには、タイヤ周方向に交差して前記トレッド部の接地面から接地端を超えて延びる溝部が形成されており、
前記溝部は、タイヤ幅方向内側に位置する深溝部と、タイヤ幅方向外側に位置しており前記深溝部よりも浅い浅溝部とを有しており、
前記カーカスプライの折り返し端は、タイヤ幅方向において前記浅溝部が位置する領域に位置している、空気入りタイヤを提供する。

この構成により、制動時、曲率半径の大きい第１円弧面が路面に作用し、接触性を高めて制動性能を向上させることができる。

また、カーカスプライの折り返し端が、第２主溝よりもタイヤ幅方向内側に位置しているので、高い接地性を維持しつつ、タイヤ幅方向内側での剛性を高めて操縦安定性能を向上させることができる。

トレッド部は、第２主溝によりタイヤ幅方向内側にインナーリブが区画されており、インナーリブには、タイヤ周方向に交差してトレッド部の接地面から接地端を超えて延びる溝部が形成されているので、溝部による排水性を向上させることができる。

前記トレッド部は、前記第１主溝よりもタイヤ幅方向外側の外表面が、
前記第１主溝側に位置する第３円弧面と、
前記第３円弧面のタイヤ幅方向外側に連続して位置しており、前記第３円弧面よりもタイヤ子午線断面での曲率半径が小さい第４円弧面と
を備えると共に、
前第３円弧面と前記第４円弧面の交差位置をタイヤ幅方向に横断して、タイヤ周方向に交差する溝部が形成されているのが好ましい。

この構成により、コーナリング時の第３円弧面の接地性を高めることができる。

本発明によれば、トレッド部のタイヤ幅方向内側の外面のうち、タイヤ幅方向中心側を曲率半径の大きな第１円弧面で構成するようにしたので、制動時の接地性を高めて制動性能を向上させることが可能となる。

本実施形態に係る空気入りタイヤの斜視図である。 図１のトレッド部を示す部分展開図である。 図１の空気入りタイヤの子午線断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１（レーシングタイヤ、以下、タイヤ１と記載する。）の斜視図を示す。図３に示すように、タイヤ１では、タイヤ幅方向Ｗの両側にビードコア２がそれぞれ配置され、これらビードコア２間にカーカスプライ３が掛け渡されている。カーカスプライ３の外周にはベルト４が巻き付けられ、さらにその外周には補強用ベルト５が巻き付けられている。補強用ベルト５のタイヤ径方向外側にはトレッド部６が設けられている。

図２も併せて参照すると、トレッド部６には、タイヤ幅方向Ｗの中心Ｏを含む領域に、タイヤ周方向Ｒに環状につながった第１主溝７が設けられている。第１主溝７は、底面が断面円弧状の曲面となっており、そこからトレッド部６の表面に向かって延びる両側面が、徐々に幅が広くなる傾斜面で構成されている。第１主溝７により、トレッド部６のタイヤ幅方向外側にアウターリブ８が形成されている。

トレッド部６のタイヤ幅方向内側には、タイヤ周方向Ｒに環状につながった第２主溝９が設けられている。第２主溝９により、タイヤ幅方向内側に、中心側から順に、第１インナーリブ１０と第２インナーリブ１１が形成されている。第２主溝９は、底面が断面円弧状の曲面となっており、そこからトレッド部６の表面に向かって延びる両側面が、徐々に幅が広くなるように傾斜面９ａ、９ｂで構成されている。但し、タイヤ幅方向内側の傾斜面９ａは外側の傾斜面９ｂよりもさらに溝幅を広げるように傾斜している。これにより、第２インナーリブ１１側の剛性が高められている。

第１インナーリブ１０の外面は、タイヤ子午線断面で曲率半径Ｒ１（ここでは、９５０ｍｍ）の第１円弧面１２で構成されている。一方、第２インナーリブ１１の外面は、タイヤ子午線断面で、第１インナーリブ１０よりも小さい曲率半径Ｒ２（ここでは、２６０ｍｍ）の第２円弧面１３を備えている。そして、第１円弧面１２と第２円弧面１３の交差位置Ｘ１は、タイヤ幅方向Ｗの第２主溝９が形成される領域とされている。

このように、第１インナーリブ１０及び第２インナーリブ１１の外面を構成しているので、次の効果が得られる。すなわち、第２主溝９からタイヤ幅方向中心側の部分すなわち第１インナーリブ１０ではより平坦な路面に近い、大きな曲率半径の外面形状を有している。このため、接地性が高められ、制動性能を向上させることができる。また、第１インナーリブ１０よりも曲率半径の小さい第２インナーリブ１１は、第２主溝９を挟んで形成されている。このため、無理なく大幅に曲率半径を小さくすることができ、タイヤ幅方向内側での形状変化にも柔軟に対応し、剛性を高めることができる。

第１インナーリブ１０には、第２主溝９からタイヤ幅方向外側に向かってタイヤ周方向Ｒに傾斜する第１溝部１４が形成されている。第１溝部１４は、徐々に溝深さが深くなって第２主溝９に連通する深溝部１４ａと、淺溝部１４ｂとで構成されている。淺溝部１４ｂは、タイヤ幅方向中心Ｏに向かってタイヤ周方向Ｒに傾斜しながら徐々に幅寸法が小さくなっている。

第２インナーリブ１１には、タイヤ幅方向Ｗの内側から外側に向かってタイヤ周方向Ｒに傾斜する第２溝部１５及び第３溝部１６が、タイヤ周方向Ｒに交互に設けられている。第２溝部１５は、タイヤ幅方向内側の深溝部１５ａと、タイヤ幅方向中心側の淺溝部１５ｂとで構成されている。第３溝部１６は、タイヤ幅方向内側から中心側に向かってタイヤ周方向Ｒに傾斜しており、第２溝部１５とほぼ同一直線上に配置されている。第３溝部１６は、第２溝部１５と同様に、深溝部１６ａと淺溝部１６ｂとで構成されているが、第２溝部１５に比べて深溝部１６ａのタイヤ幅方向Ｗの長さが短くなっている。第２溝部１５及び第３溝部１６は共に、接地端を超えてタイヤ幅方向内側に延びている。これにより、第２溝部１５及び第３溝部１６による排水性が高められている。

アウターリブ８の外面は、タイヤ子午線断面での曲率半径が相違する２つの円弧面を備える。アウターリブ８の外面のタイヤ幅方向中心側は、タイヤ子午線断面で曲率半径Ｒ３（ここでは、前記曲率半径Ｒ１と同じ９５０ｍｍ）の第３円弧面１７で構成されている。また、アウターリブ８の外面のタイヤ幅方向外側は、タイヤ子午線断面で第３円弧面１７よりも曲率半径の小さい曲率半径Ｒ４（ここでは、前記曲率半径Ｒ２と同じ２６０ｍｍ）の第４円弧面１８で構成されている。そして、第３円弧面１７と第４円弧面１８の交差位置Ｘ２は、タイヤ幅方向で、後述する第４溝部１９と第５溝部２０とが位置する領域とされている。

このように、アウターリブ８の外面を形成しているので、アウターリブ８のタイヤ幅方向中心側での接地性が高められ、制動性能が向上する。

アウターリブ８には、タイヤ幅方向Ｗの中心側から外側に向かってタイヤ周方向Ｒの一方に向かって傾斜する第４溝部１９と第５溝部２０とがタイヤ周方向Ｒに交互に設けられている。

第４溝部１９は、第１主溝７の近傍からタイヤ幅方向外側に向かってタイヤ周方向Ｒへと傾斜して延びる第１傾斜部１９ａと、この第１傾斜部１９ａよりもタイヤ周方向Ｒへの傾斜角度が大きくなってタイヤ幅方向外側に延びる第２傾斜部１９ｂと、さらにその先端の第３傾斜部１９ｃとを有する。第１傾斜部１９ａと第２傾斜部１９ｂの傾斜角度を相違させ、屈曲した形状とすることにより、この部分での剛性が高められている。第３傾斜部１９ｃは、第２傾斜部１９ｂと傾斜方向は同じであるが、深さ及び幅寸法が小さくなっている。第１傾斜部１９ａと第２傾斜部１９ｂとで排水性を確保しつつ、第３傾斜部１９ｃの占有体積を小さくすることで、タイヤ幅方向外側での剛性の低下を抑えるようにしている。

第５溝部２０は、第４溝部１９とは第１傾斜部１９ａがない点で相違する。すなわち、第５溝部２０は、第４傾斜部２０ａと第５傾斜部２０ｂとで構成されている。

アウターリブ８のタイヤ幅方向外側の領域は、第４溝部１９と第５溝部２０が形成されていない無地領域２１（図３中、２点鎖線によるハッチング部分）となっている。この領域を無地領域２１とすることで、前記第３傾斜部１９ｃ及び第５傾斜部２０ｂの構成とも相俟って、タイヤ１のアウターリブ８での剛性を所望の値に維持している。

カーカスプライ３は、ビードコア２と、これに連接されたビードフィラー２２とを囲むように、内側から外側へと巻き上げる第１プライ３ａと第２プライ３ｂで構成されている。第１プライ３ａは、ビードコア２に直接巻き付けられて、ビードフィラー２２に設けた補強層２３に沿ってその上方側まで延びている。第２プライ３ｂは第１プライ３ａに巻き付けられて、その折り返し端Ｅはベルト巻付領域２４まで延びている。なお、カーカスプライ３はビードコア２及びビードフィラー２２の外面側がさらに、チェーファー２５で覆われている。

ベルト４は、カーカスプライ３（第２プライ３ｂ）のタイヤ径方向外周面に巻き付けられる第１ベルト４ａと、この第１ベルト４ａのタイヤ径方向外周面に巻き付けられる第２ベルト４ｂとで構成されている。第１ベルト４ａは、両側縁が接地端を超えてタイヤ幅方向外側及び内側に延びており、第２プライ３ｂの折り返し部分を覆っている。

第２プライ３ｂの折り返し端Ｅは、インナーリブ１０、１１では、第２主溝９よりもタイヤ幅方向内側に位置し、アウターリブ８では、第１ベルト４ａの外縁と、第４溝部１９又は第５溝部２０のタイヤ幅方向外側の端部との間に位置している。詳しくは、第１ベルト４ａの側方端から第２プライ３ｂの折り返し端Ｅまでのタイヤ幅方向Ｗの距離をＷ１、第４溝部１９又は第５溝部２０のタイヤ幅方向外側の端部から第２プライ３ｂの折り返し端Ｅまでのタイヤ幅方向Ｗの距離をＷ２としたとき、Ｗ１＞Ｗ２を満足するように、第２プライ３ｂの折り返し端が配置されている。ここでは、Ｗ２＝０とし、第４溝部１９又は第５溝部２０のタイヤ幅方向外側の端部の位置と、第２プライ３ｂの折り返し端Ｅの位置とを一致させている。

また、第２プライ３ｂの折り返し端の位置Ｅは、アウターリブ８とインナーリブ１０、１１とでは相違させている。すなわち、第２プライ３ｂのタイヤ幅方向外側の折り返し端Ｅからタイヤ幅方向Ｗの中心Ｏまでのタイヤ幅方向Ｗの距離をＷoutとし、第２プライ３ｂのタイヤ幅方向内側の折り返し端Ｅからタイヤ幅方向Ｗの中心Ｏまでのタイヤ幅方向Ｗの距離をＷinとしたとき、Ｗout＜Ｗinを満足するように、第２プライ３ｂの折り返し端Ｅの位置が設定されている。

さらに、第２プライ３ｂのタイヤ幅方向内側の折り返し端Ｅは、タイヤ幅方向Ｗの領域で見た場合、第２溝部１５又は第３溝部１６が位置する領域（占有領域）とされている。これにより、第２インナーリブ１１のタイヤ幅方向内側の剛性を確保しつつ、接地面での変形を許容し、制動性を確保できるようにしている。特に、第２プライ３ｂのタイヤ幅方向内側の折り返し端Ｅは、タイヤ幅方向Ｗにおいて、第２溝部１５の淺溝部１５ｂ又は第３溝部１６の淺溝部１６ｂが位置する領域とされている。このため、第２プライ３ｂから第２溝部１５及び第３溝部１６の溝底までの距離が短くなり過ぎて損傷しやすくなることはない。

前記構成からなるタイヤ１は、車両への装着方向が決められている。すなわち、アウターリブ８が車両の外側部分に配置され、第１インナーリブ１０及び第２インナーリブ１１が車両の内側部分に配置されるように装着されている。そして、この装着状態では、タイヤ径方向は路面とは垂直ではなく、接地面側が外側に傾くように傾斜している（ネガティブキャンバー）。このため、車両の直進時には、インナーリブ１０、１１側の接地圧が大きくなる。

タイヤ１は、車両への装着状態で、各リブに形成された溝部の傾斜方向が、タイヤ幅方向Ｗの外側から内側に向かうに従ってタイヤ１の（車両が前進する際の）回転方向に向かっている。これにより、排水性が向上する。

アウターリブ８の第４溝部１９及び第５溝部２０では、タイヤ幅方向外側部分である第３傾斜部１９ｃ及び第５傾斜部２０ｂが、他の部分よりも幅が狭くて深さを抑えられている。そして、第４溝部１９及び第５溝部２０を超えるタイヤ幅方向外側は無地領域２１となっている。このため、排水性を維持しつつ、タイヤ幅方向外側領域の剛性の低下を抑え、コーナリング時の操縦安定性能を向上させることができる。

インナーリブ１０、１１で、カーカスプライ３の第２プライ３ｂの折り返し端Ｅの位置が適正化されている。第２プライ３ｂの折り返し端Ｅは、ベルト４の巻付領域に位置しているが、第２主溝９よりもタイヤ幅方向内側である。また、第２プライ３ｂの折り返し端Ｅは、インナーリブ１０、１１側はアウターリブ８側に比べてタイヤ幅方向Ｗの中心位置Ｏから離れている。このような構成により、インナーリブ１０、１１側での剛性がアウターリブ８側に比べて抑えられ、接地しやすくなっている。このため、制動性能が向上している。

アウターリブ８で、カーカスプライ３の第２プライ３ｂの折り返し端Ｅの位置が適正化されている。第２プライ３ｂの折り返し端Ｅは、ベルト４の側方端からタイヤ幅方向中心側へと延びており、アウターリブ８の接地端側での剛性を十分に高めている。但し、第２プライ３ｂの折り返し端Ｅは、第４溝部１９のタイヤ幅方向外側の端部の位置を超えることがないように設定されており、第４溝部１９又は第５溝部２０の溝底部分が損傷しやすくなるのを防止している。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

前記実施形態では、ベルト４を２枚、カーカスプライ３を２枚で構成するようにしたが、これらの数はタイヤ１の種類等に応じて自由に変更できる。

１…タイヤ
２…ビードコア
３…カーカスプライ
３ａ…第１プライ
３ｂ…第２プライ
４…ベルト
４ａ…第１ベルト
４ｂ…第２ベルト
５…補強用ベルト
６…トレッド部
７…第１主溝
８…アウターリブ
９…第２主溝
９ａ、９ｂ…傾斜面
１０…第１インナーリブ
１１…第２インナーリブ
１２…第１円弧面
１３…第２円弧面
１４…第１溝部
１４ａ…深溝部
１４ｂ…淺溝部
１５…第２溝部
１５ａ…深溝部
１５ｂ…淺溝部
１６…第３溝部
１６ａ…深溝部
１６ｂ…淺溝部
１７…第３円弧面
１８…第４円弧面
１９…第４溝部
１９ａ…第１傾斜部
１９ｂ…第２傾斜部
１９ｃ…第３傾斜部
２０…第５溝部
２０ａ…第４傾斜部
２０ｂ…第５傾斜部
２１…無地領域
２２…ビードフィラー
２３…補強層
２４…ベルト巻付領域
２５…チェーファー

Claims (2)

1. タイヤ幅方向の両側のビードコアに掛け渡されたカーカスプライと、前記カーカスプライのタイヤ径方向外面側に巻き付けられたベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向外面側に設けられたトレッド部とを備えた空気入りタイヤであって、
   車両に装着されるときの向きが定められており、前記車両に装着されたときに、前記空気入りタイヤから前記車両の内側に向かう方向をタイヤ幅方向内側とし、前記空気入りタイヤから前記車両の外側に向かう方向をタイヤ幅方向外側としたとき、
   前記トレッド部は、タイヤ周方向につながり、タイヤ幅方向中心を含む領域に位置する第１主溝と、タイヤ幅方向内側に位置する第２主溝とを有し、
   前記トレッド部は、タイヤ幅方向内側の外表面が、
   タイヤ径方向外側に膨らんでおり、前記第１主溝側に位置する第１円弧面と、
   前記第１円弧面に比べてタイヤ子午線断面での曲率半径が小さく、前記第１円弧面よりもタイヤ幅方向内側に位置する、第２円弧面と
   を有し、
   前記第１円弧面と前記第２円弧面の交差位置が前記第２主溝に位置しており、
   前記カーカスプライの折り返し端は、前記第２主溝よりもタイヤ幅方向内側に位置しており、
   前記トレッド部は、前記第２主溝によってタイヤ幅方向内側にインナーリブが区画されており、
   前記インナーリブには、タイヤ周方向に交差して前記トレッド部の接地面から接地端を超えて延びる溝部が形成されており、
   前記溝部は、タイヤ幅方向内側に位置する深溝部と、タイヤ幅方向外側に位置しており前記深溝部よりも浅い浅溝部とを有しており、
   前記カーカスプライの折り返し端は、タイヤ幅方向において前記浅溝部が位置する領域に位置している、空気入りタイヤ。
2. 前記トレッド部は、前記第１主溝よりもタイヤ幅方向外側の外表面が、
   前記第１主溝側に位置する第３円弧面と、
   前記第３円弧面のタイヤ幅方向外側に連続して位置しており、前記第３円弧面よりもタイヤ子午線断面での曲率半径が小さい第４円弧面と
   を備えると共に、
   前第３円弧面と前記第４円弧面の交差位置をタイヤ幅方向に横断して、タイヤ周方向に交差する溝部が形成されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

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