JP2014201131A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】リムプロテクトを、縁石浸入方向に対して効果的に配置するとともに、リムテクトバーの形状を特定することによって、リムフランジの保護性能を確保しかつ乗り心地の悪化を抑制したリムプロテクトを有する空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】回転方向が指定されたタイヤであって、タイヤサイド部のタイヤ断面高さを１００％としたときのタイヤ回転軸寄り１０％から４０％の範囲にリムプロテクト用の凸部があり、該凸部はタイヤ周方向に断続的に配置され、個々の該凸部はその投影面上で最大長さを持つように２点を結んだ線分をＡとし、タイヤ中心から径方向に伸びる直線が及ぶ範囲の線分をＢとしたとき、ＡとＢの交点における線分Ｂに対する垂直線をＣとするとき、ＡとＣがなす角度θがタイヤ回転方向に向かって０°から５５°の範囲にあり、該凸部上の線分Ｂよりも線分Ａの方が大きい空気入りタイヤ。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは良好な乗り心地性と優れたリムプロテクト性を両立させた空気入りタイヤに関する。

車両が、路肩（縁石）に寄せられた際やキャッツアイ等を乗り越える際に、リムフランジが損傷することを防止するために、低扁平タイヤ、低セクションタイヤには、リムプロテクトバーを設けることが多く採用されている。

しかし、リムプロテクトバーを設けることは、リムフランジを保護できるというメリットがある一方で、その配置・形状からタイヤ重量の増加やサイド剛性の増加に伴う乗り心地の悪化というデメリットもあった。

リムプロテクトバーを設けることによるそうしたメリットを生かしつつ、そのデメリットも解消できる空気入りタイヤに関して、従来から種々検討がされている。

例えば、軽量でかつリムフランジの損傷を防止し得る空気入りタイヤとして、サイドウォールの軸方向外側に位置するリムプロテクトを設け、該リムプロテクトがタイヤ周方向に沿って並ぶ多数のブロックを有するという空気入りタイヤが提案されている（特許文献１）。

また、タイヤ重量の増加を抑制しながら耐縁石カット性を向上させた空気入りタイヤとして、サイドウォール部のタイヤ断面最大幅位置に沿ってタイヤ周方向に延びるタイヤ外壁側の幅が１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下、かつ高さが１ｍｍ以上、５ｍｍ以下の断面を有する台形または矩形の陸部からなるプロテクターを設け、その陸部に幅が２ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上、かつ深さｄが１ｍｍ以上、５ｍｍ以下の複数のスリット状の切り欠き溝３をタイヤ周方向に対する角度が１０〜９０°となるようにタイヤ全周にわたって略等間隔に形成した空気入りタイヤが提案されている（特許文献２）。

しかし、これらの提案のものは、リムプロテクトバーを設けたことによる重量増加の抑制（軽量化）、乗り心地性と優れたリムプロテクト性の両立の点などで、さらに改善の余地があると考えられるものであった。

特開２０１１−２０６２１号公報 特開２００６−２１３１２８号公報

本発明の目的は、上述したような点に鑑み、リムプロテクトバーを、縁石浸入方向に対して効果的に配置するとともに、リムプロテクトバーの形状を特定することによって、リムフランジの保護性能を確保しかつ乗り心地の悪化を抑制したリムプロテクトバーを有する空気入りタイヤを提供することにある。

上述した目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、以下の（１）の構成を有する。
（１）回転方向が指定されたタイヤであって、タイヤサイド部のタイヤ断面高さを１００％としたときのタイヤ回転軸寄り１０％から４０％の範囲にリムプロテクト用の凸部があり、該凸部はタイヤ周方向に断続的に配置され、個々の該凸部はその投影面上で最大長さを持つように２点を結んだ線分をＡとし、タイヤ中心から径方向に伸びる直線が及ぶ範囲の線分をＢとしたとき、ＡとＢの交点における線分Ｂに対する垂直線をＣとするとき、ＡとＣがなす角度θがタイヤ回転方向に向かって０°から５５°の範囲にあり、該凸部上の線分Ｂよりも線分Ａの方が大きいことを特徴とする空気入りタイヤ。

かかる本発明の空気入りタイヤにおいて、以下の（２）〜（１０）のいずれかの構成を有することが好ましい。

（２）前記凸部のプロファイル表面からの最大厚さＤが、凸部どうしの間隔Ｇよりも大きいことを特徴とする上記（１）記載の空気入りタイヤ。
（３）前記凸部のプロファイル表面からの最大厚さＤが、凸部のタイヤ径方向断面幅Ｗよりも大きいことを特徴とする上記（１）または（２）記載の空気入りタイヤ。
（４）前記凸部において、前記線分Ｂの長さに対して線分Ａの長さが２倍以上であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（５）前記凸部が、隣り合う凸部とタイヤ径方向に対し重なり合っていることを特徴とする上記（４）記載の空気入りタイヤ。
（６）前記凸部が、少なくとも該凸部の一部領域が隣り合う凸部の一部領域と互いに連結されていることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

（７）前記リムプロテクト用凸部の断面方向最大厚さＤが、プロファイルラインから３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（８）前記リムプロテクト用凸部のタイヤ径方向断面幅Ｗが、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（９）隣り合う前記リムプロテクト用凸部の間隔Ｇが、最も短い箇所で１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする上記（１）〜（８）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（１０）前記リムプロテクト用凸部が、タイヤプロファイルラインに対する法線に対し、０°から４５°の範囲で傾斜して配置されていることを特徴とする上記（１）〜（９）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

請求項１にかかる本発明の空気入りタイヤによれば、リムプロテクトバーを縁石浸入方向に対して効果的に配置するとともに、該リムプロテクトバーの形状を特定することによって、リムフランジの保護性能を確保しかつ乗り心地の悪化を抑制した空気入りタイヤが提供される。

特に、請求項２〜請求項１０のいずれかにかかる本発明の空気入りタイヤによれば、請求項１にかかる本発明の空気入りタイヤが有する上述の効果を、より明確かつ効果的に有する本発明の空気入りタイヤが提供される。

本発明の空気入りタイヤを説明する図であり、（ａ）はリムプロテクトバーを設ける位置を説明するタイヤ子午線方向断面図、（ｂ）はリムプロテクトバーの一形態例を説明するものでありタイヤ回転軸方向からリムプロテクトバーを投影視した形状とその配置例を示した要部拡大図である。 本発明の空気入りタイヤにおける縁石進入角度θを説明するためのモデル図である。 本発明の空気入りタイヤにおけるリムプロテクト用凸部のプロファイル表面からの最大厚さＤと、凸部どうしの間隔Ｇの好ましい関係を説明するためのモデル図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の空気入りタイヤにおける各種態様例のリムプロテクト用凸部について、線分Ａ、線分Ｂ、垂直線Ｃとの関係を、該凸部の投影視した形状と合わせて説明するモデル図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の空気入りタイヤにおける隣り合うリムプロテクト用凸部どうしの重なり合いに関して、各種の態様例を説明するモデル図である。 本発明の空気入りタイヤにおけるリムプロテクト用凸部のそれぞれが、隣り合うリムプロテクト用凸部と底部側の一部領域どうしで連結されている形態を示したモデル図である。 本発明の空気入りタイヤにおけるリムプロテクト用凸部の好ましい１形態例を示したモデル図である。

以下、更に詳しく本発明の空気入りタイヤについて、説明する。

本発明の空気入りタイヤは、図１（ａ）に示したように、タイヤ回転方向Ｒが指定されたタイヤ１であって、タイヤサイド部２のタイヤ断面高さＨを１００％としたときのタイヤ回転軸寄り１０％から４０％の範囲内の高さの領域Ｚにリムプロテクト用の凸部３が設けられており、図１（ｂ）に示したように、該凸部はタイヤ周方向に断続的に配置されている。

そして、図１（ｂ）に示したように、個々の該凸部は、その投影面上で最大長さを持つように２点を結んだ線分をＡとし、タイヤ中心から径方向に伸びる直線が（該凸部の投影図形の中心点に及ぶ範囲の線分をＢとしたとき、それら線分ＡとＢの交点Ｐにおける線分Ｂに対する垂直線をＣとしたとき、線分Ａと垂直線Ｃがなす角度θが（垂直線Ｃを起点にして）タイヤ回転方向Ｄと同じ方向に向かって０°から５５°の範囲にあり、かつ該凸部上で線分Ｂよりも線分Ａの方が大きい（長い）ことを特徴とする。

上述の関係について、詳細に説明をすると、図２に示したように、前記角度θは、タイヤ半径をＲｊｄｉａ、縁石４の高さをｈ、リムプロテクト３を設ける中心線位置のタイヤ中心からの半径をＲｒｉｍとすると、以下の（ａ）式で定義されるものである。
θ＝ｃｏｓ^-1（（Ｒｊｄｉａ−ｈ）／Ｒｒｉｍ）

この角度θは、縁石タイヤに向かって進入してくる縁石進入角度というべきものであり、このθを０°から５５°の範囲とすること、かつ凸部上で線分Ｂよりも線分Ａの方が大きく（長く）なるように構成することで、縁石進入方向に対しての凸部の剛性は確保できるため、リムプロテクト性能を損なうことがない一方で、その他の方向（例えば、タイヤ径方向）に対しては剛性を低くすることができるので、リムプロテクトを設けることによって乗り心地が悪化することを抑制することができる。

θの好ましい範囲は、０°に近いほど上述した効果が小さくなる方向であるので、好ましくは３５〜５５°の範囲である。

本発明において、図３に示したように、凸部３のプロファイル表面からの最大厚さＤは、凸部３どうしの間隔Ｇよりも大きいことが好ましい。リムプロテクト性能をより大きくできるからであり、より好ましくは、リムプロテクト性能をさらに大きく発揮させるために最大厚さＤが凸部３どうしの間隔Ｇの２倍以上であることである。また、凸部３のプロファイル表面からの最大厚さＤが、凸部３のタイヤ径方向の断面幅Ｗよりも大きいことが好ましい。リムプロテクト性能をより大きくできるからであり、より好ましくは、リムプロテクト性能をさらに大きく発揮させるために、最大厚さＤは凸部３のタイヤ径方向の断面幅Ｗの３倍以上であることである。

また、本発明の効果を明確に得るために、凸部３において、線分Ａの長さが、線分Ｂの長さに対して２倍以上であることが好ましい。

さらにまた、凸部３は、投影図形が図１（ｂ）に示した楕円形状の他に、図４（ａ）〜（ｃ）に示したように、平行四辺形状、波形状あるいはかまぼこ形状などのものでもよい。いずれの場合でも、線分Ａの長さは線分Ｂの長さに対して２倍以上であることが好ましい。

また、上記の線分Ａの長さが、線分Ｂの長さに対して２倍以上である凸部３は、隣り合う凸部３とタイヤ径方向において重なり合っていることが好ましい。このように構成することにより、凸部の大きさを小さくすることなく、周方向上により多くの凸部３を配置することができる上に、縁石接触時に凸部３どうしが支え合うことにより、より高いリムプロテクト性能を発揮することができる。すなわち、周方向上の凸部個数が多いほど、タイヤ一周で見たときの縁石進入角度（縁石へ効果的に凸部が接触する形）がより多く確保でき、リムプロテクト性能が向上するのである。

この関係を図５（ａ）〜（ｃ）に示したモデル図で説明すると、（ａ）は、凸部が大きくかつ周方向上の凸部個数も多い態様を示しており、凸部どうしが支え合うので、リムプロテクト性能が大であり乗り心地は良好である。図５（ａ）上、凸部どうしで支え合う箇所（領域）をモデル的に長方形で示して描いている。（ｂ）は、凸部が大きいが、周方向上の凸部個数が少なくリムプロテクト性能が中であり、乗り心地は良好である。（ｃ）は、凸部が小さいが、周方向上の凸部個数が多くリムプロテクト性能が中であり、乗り心地は良好なものである。

また、前記凸部は、少なくとも該凸部３の一部領域が隣り合う凸部の一部領域と互いにその底部側で連結されていることが好ましい。図６は、その形態を示したモデル図であり、図３に示したものと同様のものであるが、凸部３はそれぞれが隣り合う凸部３と底部側の一部領域５どうしで連結されている形態を示している。このように構成することにより、乗り心地の悪化を最小限としつつ、リムプロテクト性を向上させることができる。該一部領域の好ましい厚さｄは、凸部３のプロファイル表面からの最大厚さＤの０．１〜０．５倍の範囲内にあることである。０．５倍よりも大きいときは、凸部３を断続的に設けていることの効果が乏しくなる方向であり乗り心地が低下する。

さらに、リムプロテクト用凸部３のプロファイル表面からの最大厚さＤ（図３）は、プロファイルラインから３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。リムプロテクト性能を確実に発揮することができるからであり、さらに好ましくは４〜１０ｍｍである。

また、前記リムプロテクト用凸部３のタイヤ断面幅（径方向）Ｗ（図３）が、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることが好ましい。リムプロテクト性能を確実に発揮することができるからである。

さらに、隣り合うリムプロテクト用凸部の間隔Ｇ（図３）が、最も短い箇所で１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。リムプロテクト性能を確実に発揮させるためである。

また、リムプロテクト用凸部３は、図７に示したように、タイヤプロファイルラインに対する法線に対し、０°から４５°の範囲で傾斜して配置されていることも好ましい。このように構成すると、縁石進入方向に対し凸部を傾斜させる（例えば逆向きに寝かせる）ことで、凸部の破損等を良好に防止することができるからである。

リムプロテクト用凸部３を構成する素材は、特別なものを使用する必要はなく、従来から使用されているものでよい。

実施例１〜６、比較例１〜２、従来例
以下、実施例により、本発明の空気入りタイヤについて説明する。

試験タイヤとして、２２５／４５Ｒ１７を用い、各実施例、比較例ごとに作製し、これをＪＡＴＭＡ標準リム１７×６．５ＪＪに取り付け、タイヤ内圧を空気圧１８０ｋＰａとした。試験車は排気量２．０リットルのセダン車とした。

タイヤ外径は６３４ｍｍ、リムプロテクト外径は４９６ｍｍであり、縁石高さ１５０ｍｍとして、乗り心地とリムプロテクト性能についてそれぞれ試験をした。縁石進入角度θは、−５°（比較例１）、４７°（実施例１〜６）、７０°（比較例２）の３種類とした。従来例１は、リムプロテクトを連続的に帯状に設けたものである。その他の凸部の形態の詳細は表１に記載したとおりである。

各試験タイヤについて、乗り心地とリムプロテクト性能の評価を行った。評価の基準は、は、リムプロテクト用凸部を有する一般的なサイズである２２５／４５Ｒ１７を車両標準空気圧で試験したものであり、乗り心地とリムプロテクト性能のそれぞれを点数１〜５の５段階評価として、ｎ数３の平均値を算出してその試験タイヤの点数とした。点数は、大きいほど優れているものである。

表１からわかるように、本発明による空気入りタイヤは、乗り心地とリムプロテクト性能のいずれも優れている。

１：タイヤ
２：タイヤサイド部
３：リムプロテクト（リムプロテクト用凸部）
４：縁石
５：それぞれ隣り合う凸部どうしが底部側で連結されている一部領域
θ：縁石進入角度
Ｒ：タイヤ回転方向（指定方向）
Ｄ：リムプロテクト用凸部の断面方向最大厚さ
Ｇ：隣り合うリムプロテクト用凸部の間隔
Ｗ：リムプロテクト用凸部のタイヤ断面幅（径方向）

Claims (10)

1. 回転方向が指定されたタイヤであって、タイヤサイド部のタイヤ断面高さを１００％としたときのタイヤ回転軸寄り１０％から４０％の範囲にリムプロテクト用の凸部があり、該凸部はタイヤ周方向に断続的に配置され、個々の該凸部はその投影面上で最大長さを持つように２点を結んだ線分をＡとし、タイヤ中心から径方向に伸びる直線が及ぶ範囲の線分をＢとしたとき、ＡとＢの交点における線分Ｂに対する垂直線をＣとするとき、ＡとＣがなす角度θがタイヤ回転方向に向かって０°から５５°の範囲にあり、該凸部上の線分Ｂよりも線分Ａの方が大きいことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記凸部のプロファイル表面からの最大厚さＤが、凸部どうしの間隔Ｇよりも大きいことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記凸部のプロファイル表面からの最大厚さＤが、凸部のタイヤ径方向断面幅Ｗよりも大きいことを特徴とする請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記凸部において、前記線分Ｂの長さに対して線分Ａの長さが２倍以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記凸部が、隣り合う凸部とタイヤ径方向に対し重なり合っていることを特徴とする請求項４記載の空気入りタイヤ。
6. 前記凸部が、少なくとも該凸部の一部領域が隣り合う凸部の一部領域と互いに連結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記リムプロテクト用凸部の断面方向最大厚さＤが、プロファイルラインから３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記リムプロテクト用凸部のタイヤ径方向断面幅Ｗが、プロファイルラインから３ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
9. 隣り合う前記リムプロテクト用凸部の間隔Ｇが、最も短い箇所で１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
10. 前記リムプロテクト用凸部が、タイヤプロファイルラインに対する法線に対し、０°から４５°の範囲で傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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