JPS599361B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタイヤが異常状態で走行したときの耐久限界を
目視によって簡単に確認することができる空気入りタイ
ヤの構成に関する。

近年、道路が整備されるに伴って、自動車は高速で走行
するようになり、それにつれて自動車事故は大きなもの
となり易くなってきた。

かメる背景から自動車業界においては安全自動車の開発
が急がれる一方、タイヤ製造業界についても高速Ｆでの
安全性が高いタイヤの開発に腐心しているのが現状であ
る。

タイヤは正常な状態即ちタイヤ性能を最大限に発揮し得
るものとして明示された空気圧、荷重および速度の諸条
件を遵守することによって、大きな事故につながる危険
発生確率は非常に小さくなるものである。

しかしながら残念なことに、走行中の外傷等による僅か
づつの空気洩れを知らずに低空気圧で走行を続ける場合
が多々あって、その結果として、タイヤコード等の物性
疲労が促進され、大事故を誘起していて、走行前の点検
だけでは完壁なる安全管理が果されない問題があること
は良く知られるところである。

本発明はか５る現状に着目して、使用中のタイヤが異常
使用状態になっていないか、また異常を来していたとし
ても、その程度を表示して継続使用が可能か否かを運転
者や管理者に視覚を通じて明示させることによりタイヤ
の安全性能向丘をはからせ得る新規なタイヤを提供する
ことをその主要な目的とするものであり、特に正常空気
下での使用に際しては路面と接することのないタイヤ適
宜個所にタイヤ摩耗の程度を表示し得る摩耗性素材から
なる段差部を１個またはそれ以上突設配置して、該段差
部の高位部が異常低空気圧下で路面と接して摩耗変化を
生じることから、タイヤの走行耐久限界を明示させる如
く成した構成を特徴とする。

以下、添附図面にもとづいて本発明の具体的態様を明ら
かにする。

第１図は本発明タイヤの１例を軸方向に切断した右半部
断面図であり、少なくとも１対のビードワイヤー２を有
するビード部１と、このビードワイヤー２間に一連をな
して延在させたゴム被覆さレタコードの一層以Ｌからな
るプライ層３と、該プライ層３の外而側踏而部に配設し
たトレッドゴム層４と、同じく側壁部に配設したサイド
ウオールゴム層５とからなっており、ビード部１，１を
自動車リム９に嵌合させ、内方空間に空気を充填させる
ようになっている。

土記タイヤにおいて、トレッドゴム層４と隣接する肩部
６から側壁部に至りタイヤ外層を形成するサイドウオー
ルゴム層５の一部分で、かつ、車両装着時の走行下にお
いて正常空気圧を保持している場合には路面と接するこ
とがなく、異常低気圧下では路面と接する部分の適宜個
所例えば肩部６に本発明の特徴をなすところの摩耗検出
体としての段差部を１個以上配設させているが、該段差
部は高位部と低位部とを隣接して有していて、高位部は
例えばタイヤ本体のサイドウオールゴムに比し摩耗の大
きい部材例えばゴムを素材とする突起７となして、サイ
ドウオールゴム層５の加硫成型の際に同時一体成型させ
る一方、低位部はサイドウオールゴム層５の表面部を利
用した構成と成している。

上記例のタイヤにおいては第２図にタイヤ正面図で略示
する如く、複数個配置する場合にはタイヤ輪周を等分す
るように配してタイヤ回転バランスを維持させる点を考
慮するのが好ましく、一円周上に若しくは径方向の位置
をずらせた配置で設ける。

前記突起７の形状は第１図、第２図に示す台形状のもの
のほか、円柱台、截頭円錐台等種々の形状が可能であり
、さらに第７図乃至第１０図に図示する異形状のものも
考えられる。

この突起７は前述の各例が肩部６から単に突出した構造
であるのに対して、突起７周辺の一部を凹部８に形成し
、突起の曲り剛性が肩部６に比して極端に差がないよう
に配慮したものであって、第１図および第２図に示した
突起７を或る種のタイヤに形成させると、高速走行時に
異常振動を誘記するおそれがあるのに対して、かメる異
常振動の発生を抑え、搭乗者に対する不快感を排除する
ことができる特徴を持つものである。

なお、突起７の配設個所としては前記肩部６で、タイヤ
空気圧が規定圧力では路面に接することがなく、規定圧
力の５０係以下で接する部分であって好ましくは規定圧
力の４０係以下になると路面と接し得る部分が実用上好
適である。

なお、前掲の例として複数個の突起７を径方向に位置ず
れさせて設けるものの場合に、例えば規定空気圧力の５
０係以下、４０係以下、３０係以下ならびに２０係以下
で夫々路面と接するタイヤ部分に突起７を夫々設けるよ
うにすれば、それ等各突起の摩耗程度を知ることによっ
てタイヤが何如なる空気圧の状態下で走行したかを定性
的定量的に確認することが可能となり、さらに、この突
起７をタイヤの一側だけでなく、外側・内側の両側に設
けることも勿論可能であり、か５る各例は誠に好適なも
のである。

上述の構成になる空気入りタイヤの摩耗検出機能につき
第３図乃至第６図の特性線図を参照しつつ説明すると、
通常タイヤに使用されるゴムは、等荷重、等空気圧下で
は第３図に示すように、略略速度のｎ乗に比例する摩耗
特性を有し、かつ、ゴム配合の差によって特性差を生ず
る。

従ってゴム配合の異なるゴム１とゴム■が同一条件下で
摩耗量に差を生じることを利用して使用条件を推測しよ
うとしたのが上記実施例の原理をなすところであって、
この原理が最も有効に活用されるのは、タイヤのパンク
走行時である。

第４図はタイヤがパンク状態で走行した際、走行速度を
基準としてタイヤが破損に至るまでの時間推移を定荷重
下で実測した結果を示しているが、この図から明らかな
ように、速度が増大すればする程耐久時間が減少する。

か＼る特性を基準にしてタイヤ破損限界に達する時間の
手前で突起７の全てが肩部６の表面に至るまで全量摩耗
するように、肩部６のゴム素材に比し摩耗程度が大きい
ゴムを使用して突起７を形成しておけば、最悪の状態で
タイヤを使用した場合の劃久限界を明示させることがで
きるわけてある。

さらに空気入りタイヤはその耐久限界走行時間が空気圧
の変化に伴なって著しく変動し（第５図参照）、また荷
重の変化によっても大きく変化する（第６図参照）こと
から、タイヤ空気圧が規定圧の４０係程度まで低下する
と突起７が路面と接するようにして置くことにより、空
気圧の減少、過荷重に対して突起７が路面からの摩擦抵
抗を受ける状態となり、所期の目的が充分達せられるの
であって、しかも突起７とその周囲のタイヤ外層との間
で摩耗差が或る値に達した場合に、タイヤが酬久限界に
略々近付いて危険状態に達して来たことを実験的に証明
することも可能であり、このようにしてタイヤ外層と突
起７との間に生じる摩耗差と全突起の完全摩滅とを目視
してタイヤの使用限界および安全限界を知ることができ
る。

こメで突起Ｉの摩耗量をＷ１、タイヤ外層の摩であり、
（イ），（口），（ハ）式でα，β，γ１ ｒｎｌ ２
ｒｎ２ ２”３ １ ｎ１ １ ｎ／， ｌ ｎ２
ｊ ”２ ｊ ｎ３ １ ｎ／３は実験的に定数として
得られる。

従って両摩耗量（Ｗ， ）， （％）が測定できると両
式（イ），（０）から■とｔが得られる。

なお、△は何の位置の突起７が摩耗しているかを目視す
ることによって推測可能である。

その結果、タイヤの損傷度（Ｄ）がＷ１，Ｗ２を関数と
して求めることができる。

なおタイヤ外層の摩耗量は前記段差部とは別個の位置で
該層部に凹凸を形成することにより測定することもでき
るし、第８図々示例の場合には突起Ｔの近傍で実測する
ことも可能である。

なお、突起７は第１１図々示の如く、夫々の突起につい
て色相の異なる２重層に形成させ、外層Ｒ１を通常タイ
ヤと同色の黒ゴムで、この外層面から所定寸法１こ見合
わせて埋没させた内層Ｒ２を赤色等黒色以外の色のゴム
で形成させると、異常使用の警告に加えてさらＣこ色に
よる危険警告を表示させることができ好適であるが、こ
の着色層も二層に限らず相互に異色をなす段階層となし
色差による摩耗進行程度を表示させることや、さらに一
色のゴムからなる突起の側周面に細分目盛を付するなど
も亦好ましい態様である。

更に本発明に係るタイヤは、タイヤ表層部に形成させる
段差部としては前記例と同様高位部を突起７で、低位部
を前記タイヤ外層部の外面部で形成させると共に、突起
７を特定の素材により一体配設したものである。

この突起７の素材としては、この摩耗量Ｗ１がタイヤ表
層部の損傷度に対して比例関係になる物性を持つ特定の
ゴム素材に限定され、即ち 二Ｋを満足する例えばＪ ”ｍ１ ， ｎ２＝ｍ２ ，
ｎ３＝ｒｎ ３なる条件を満たす素材を選定することに
よって突起７の摩耗量を知ればそれが損傷度を表示する
こととなり、特別の換算手段を何等必要とせず車両の操
縦者によっても簡単に管理できる利点がある。

以トの各例において高位部としての突起Ｔは種種の形状
のものが考えられ、例えば第１２図イ，口をこ図示の如
く突起７をタイヤの側壁部から踏面部に向かう方向に順
次僅小の間隙を存して配設したもの（第１２図イ参照）
、また１つの突起７の頂面に、タイヤの側壁部から踏面
部に向かう方向に凹凸部を交互に配した歯状而を形成し
たもの（第１２図口参照）であっても良く、それ等はど
の凸部まで摩耗しているかを目視することによって空気
圧との対応関係が判明し、極めて実用効果を奏する。

叙上の如く本発明は摩耗性を有する素材からなる段差部
の少くとも１個を空気入りタイヤの異常低空気圧下で路
面と接し得る部分に形成したから、該段差部の高位部に
おける摩耗程度を目視することによってタイヤが走行耐
久限界に達したことを知ることが可能となり、タイヤの
過使用を防止してタイヤ破損に基づく大事故の発生を未
然に排除し得るので、搭乗者の安全をはかる上に極めて
有効である。

しかも摩耗検出単位体としての段差部は、一度限りの異
常走行におけるタイヤの使用限界表示を表示し得ること
は勿論、短時間の異常走行の集積についても的確にタイ
ヤ疲労の程度を表示することができることは言う迄もな
《、走行前の点検時に、タイヤ損耗状態を運転者に対し
て視覚に訴え報知させることができ人身保護をはかる安
全面の見地から誠に有用かつ画期的なものであり、斯界
に益する処多犬な空気入りタイヤである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明タイヤの例の右半部横断面図、第２図は
同じく正面図、第３図乃至第６図は本発明タイヤの摩耗
検出機能を説明するための特性線図であり、第７図イ，
口は本発明タイヤの１例Ｃこ係る突起部の正面図、第８
図は第７図イにおけるＡ−Ａ線拡大断面図、第９図は第
７図イ，口におけるＢ−Ｂ線拡大断面図、第１０図は第
７図口におけるＣ−Ｃ線拡大断面図、第１１図は本発明
タイヤの１例に係る突起部の縦断面図、第１２図イ，口
は本発明タイヤの例の横断面部分図である。 １・・・・・・ビード部、２・・・・・・ビードワイヤ
ー、３・・・・・・プライ層、４・・・・・・トレッド
ゴム層、５・・・・・・サイドウオールゴム層、６・・
・・・・肩部、７・・・・・・突起、８・・・・・・凹
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 踏面部に隣接する肩部と側壁部とからなる外層部の
   一部分をなし、車両装着時の走行下において正常空気圧
   では路面と接せず、異常低空気圧では路面と接する部分
   の適宜個所に、前記外層部と同一組織により一体に形成
   されてなる低位部と、前記外層部に比し摩耗性が犬で、
   かつタイヤ自体の損傷度に比例した摩耗量変化を呈し得
   る別素材で一体的に形成されてなる高位部とを隣接して
   持つ段差部を少なくとも１個形成せしめて、異常低空気
   圧下での走行時に前記段差部の高位部が路面と接して摩
   耗変化を生じることによるタイヤの走行劃久限界を明示
   し得る如く成したことを特徴とする空気入りタイヤ。