(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部間に跨る少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスを骨格として、該カーカスのクラウン部の径方向外側にトレッド部を有し、該トレッド部と前記ビード部との間にサイドウォール部を有する重荷重用空気入りタイヤであって、
適用リムに取り付け、正規内圧を充填した条件で無負荷状態とした当該タイヤのリムフランジからの離反点よりもタイヤ径方向外側であって、同条件で平板に対し垂直に置き、正規荷重を負荷して静止させた状態の当該タイヤのリムフランジからの離反点よりもタイヤ径方向内側の両サイドウォール部の領域に、該領域を越えない長さの浅溝を複数本設け、該浅溝が、タイヤの回転軸を中心とする仮想円周と該浅溝との交点における該仮想円周の接線及び法線に対して傾斜していることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記領域に、前記仮想円周の法線に対して相互に対称的な角度で傾斜して該法線上で交差する２本の前記浅溝によって構成された複数のＸ字溝を設けるものとした請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項３】
各Ｘ字溝を同一の形状とし、タイヤ周方向に等間隔に、且つ、両サイドウォール部間で相互に同様に設けるものとした、請求項２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記仮想円周の接線に対する前記浅溝の傾斜角が、３０〜６０°の範囲内である、請求項１〜３のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記浅溝の深さが０．５ｍｍ以上であり、且つ、当該浅溝を設ける部分のタイヤの最外側ゴムの厚みより浅い、請求項１〜４のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記浅溝の溝縁が両端を円弧状に面取りされたものである、請求項１〜５のいずれか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、詳細には、航空機等の車輪として用いて好適な重荷重用空気入りタイヤ、なかでも、走行時にタイヤの接地面側のサイドウォール部のリムフランジとの離反点付近の部分に生じるせん断歪みを緩和し、さらに、同部分のリムフランジとの摩擦を低減することによって、亀裂の発生及び進行を防止することができる重荷重用空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、平坦な路面上で空気入りタイヤに荷重を負荷すると、図６に示すように、タイヤ１００の接地面Ｔ側の部分が変形することによって、サイドウォール部がタイヤ幅方向外側、即ち、リムＲのフランジＲＦ側に倒れ込んで撓むことが知られている。
【０００３】
このとき、タイヤ１００のサイドウォール部のリムフランジＲＦとの離反点付近の部分、なかでも、タイヤ１００の回転軸の真下から前後に少しずれた、踏み出し側及び蹴り出し側の両部分１３ａ，１３ｂの付近のタイヤの外表面に、タイヤの周方向及び径方向に非常に大きなせん断歪みが生じることによって、前記離反点付近の部分に亀裂が発生してしまうことがある。
【０００４】
またタイヤが路面上で転動する場合は、ホイールからの駆動力や制動力によって、周方向のせん断歪みがさらに大きくなるとともに、サイドウォール部がリムフランジと繰り返し接触することによって生じる摩擦熱が影響して、さらに亀裂が生じやすくなる。
【０００５】
タイヤのサイドウォール部にこのような亀裂が発生すると、この亀裂は長手方向及び深さ方向に進行してタイヤの耐久性を低下させ、また外観を損なわせるためにタイヤが早期に取外されて廃棄されてしまうという問題がある。
尚、この亀裂は通常、タイヤの径方向または周方向と平行には生じず、ランダムに傾斜して生じることが多い。
【０００６】
従来、これと同様の問題に対して、例えば特許文献１では、「一対のビード部と、これらビード部から略半径方向外側に向かって延びる一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部の半径方向外端同士を連ねる略円筒状のトレッド部とを備えた重荷重用ラジアルタイヤにおいて、リムに装着され内圧が充填されている状態で標準荷重が負荷されているときのビード部の最大撓み部におけるリムフランジからの離反点をＰとしたとき、該離反点Ｐの近傍のタイヤ外表面に周方向に離れている多数本の細溝を形成したことを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。」が記載されており、これによれば、「亀裂の発生する部位に多数本の細溝を形成したので、該剪断歪はこれら細溝によって緩和され、亀裂発生が効果的に抑制されるのである。これにより、タイヤの耐久性および外観が共に向上される。」とする。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、標準荷重が負荷されているときのビード部の最大撓み部におけるリムフランジからの離反点Ｐよりもタイヤの周方向外側に設けているのみであるため、この構成によっては、走行時に生じるサイドウォール部とリムフランジとの摩擦熱を低減させることはできず、また、せん断歪みの緩和についても不十分であり、亀裂発生の防止効果を満足に得ることができない。
【０００８】
従って、このような問題を解決し、サイドウォール部のリムフランジとの離反点付近の部分に生じる亀裂の発生及び進行を効果的に防止し得るタイヤを提供するためには、従来の設計方法のみでは不十分であり、より詳細な設計が必要であると言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１９０７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑み、荷重によってタイヤの接地面側のサイドウォール部のリムフランジとの離反点付近の部分に生じるせん断歪みを有効に緩和するとともに、走行時に該部分に生じる摩擦熱を低減させることによって、亀裂の発生及び進行を効果的に防止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目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の要旨構成は、以下の通りである。
本発明の重荷重用空気入りタイヤは、一対のビード部間に跨る少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスを骨格として、該カーカスのクラウン部の径方向外側にトレッド部を有し、該トレッド部と前記ビード部との間にサイドウォール部を有する重荷重用空気入りタイヤであって、
適用リムに取り付け、正規内圧を充填した条件で無負荷状態とした当該タイヤのリムフランジからの離反点よりもタイヤ径方向外側であって、同条件で平板に対し垂直に置き、正規荷重を負荷して静止させた状態の当該タイヤのリムフランジからの離反点よりもタイヤ径方向内側の両サイドウォール部の領域に、該領域を越えない長さの浅溝を複数本設け、該浅溝が、タイヤの回転軸を中心とする仮想円周と該浅溝との交点における該仮想円周の接線及び法線に対して傾斜していることを特徴とする。
【００１２】
ここで、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であるＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｙｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）  ＳＴＡＮＤＡＲＤ  ＭＡＮＵＡＬ、ＴＲＡ（ＴＨＥ  ＴＩＲＥ  ａｎｄ  ＲＩＭ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ  ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ等にタイヤサイズに応じて規定されたリムをいうものとする。
【００１３】
また、「正規内圧」とは、上記規格等に規定される、適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力に対応する空気圧を言うものとし、「正規荷重」とは、同最大付加能力に対応する荷重のことを言うものとする。
【００１４】
請求項１に記載したところにおいて、好ましくは、前記領域に、前記仮想円周の法線に対して相互に対称的な角度で傾斜して該法線上で交差する２本の前記浅溝によって構成された複数のＸ字溝を設ける。
【００１５】
尚、上記において「交差する」とは、各浅溝の幅方向中心線が相互に交差することを意味し、「角度」とは、これらの幅方向中心線の交点を通る前記仮想円周の法線に対する同幅方向中心線の傾斜角度を言うものとする。浅溝相互間の交差箇所は、必要に応じて面取り等されていてもよい。
【００１６】
請求項２に記載したところにおいて、好ましくは、各Ｘ字溝を同一の形状とし、タイヤ周方向に等間隔に、且つ、両サイドウォール部間で相互に同様に設ける。
【００１７】
尚、各Ｘ字溝の配置位置は、両サイドウォール部間で異なっていてもよい。
【００１８】
請求項１〜３のいずれかに記載したところにおいて、好ましくは、前記仮想円周の接線に対する前記浅溝の傾斜角を、３０〜６０°の範囲内とする。
【００１９】
請求項１〜４のいずれかに記載したところにおいて、好ましくは、前記浅溝の深さを０．５ｍｍ以上とし、且つ、当該浅溝を設ける部分のタイヤの最外側ゴムの厚みより浅いものとする。
【００２０】
請求項１〜５のいずれかに記載したところにおいて、好ましくは、前記浅溝の溝縁の両端を円弧状に面取りする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の重荷重用空気入りタイヤでは、適用リムに取り付け、正規内圧を充填した条件で無負荷状態とした当該タイヤのリムフランジからの離反点よりもタイヤ径方向外側であって、同条件で平板に対し垂直に置き、正規荷重を負荷して静止させた状態の当該タイヤのリムフランジからの離反点よりもタイヤ径方向内側の両サイドウォール部の領域（以下、単に「領域」と称する場合がある）に、該領域を越えない長さの浅溝を複数本設け、さらにこの浅溝を、タイヤの回転軸を中心とする仮想円周と該浅溝との交点における該仮想円周の接線及び法線に対して傾斜させたことにより、この複数本の浅溝が、タイヤ転動時のサイドウォール部の倒れ込み変形によるリムフランジ付近の部分のせん断歪みを有効に緩和するとともに、この部分に発生する摩擦熱を放熱するため、これらの歪み及び摩擦熱に起因する亀裂の発生を効果的に防止することができる。
【００２２】
また、本発明における重荷重用空気入りタイヤの副次的な効果として、浅溝の長さを前記領域内に限定したことにより、万が一浅溝内に亀裂が発生した場合であっても、この亀裂は浅溝内で終端するため、前記領域を越えて進行することがない。これによってタイヤの疲労の進行を阻止することができる。
【００２３】
また、本発明の重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記領域に、前記仮想円周の法線に対して相互に対称的な角度で傾斜して該法線上で交差する２本の前記浅溝によって構成された複数のＸ字溝を設けることによって、このＸ字溝が前記せん断歪みをより効果的に緩和させるので、より高い亀裂発生の防止効果を得ることができる。
【００２４】
さらに、上記タイヤにおいて、各Ｘ字溝を同一の形状とし、タイヤ周方向に等間隔に、且つ、両サイドウォール部間で相互に同様に設けることにより、タイヤ両側の全周に渡って均等に、亀裂発生の防止効果を得ることができる。
【００２５】
さらにまた、本発明の重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記仮想円周の接線に対する浅溝の傾斜角度を、３０〜６０°の範囲内とすることによって、より高い、亀裂発生防止の効果を得ることができる。これは、荷重時に前記部分に生じる周方向せん断応力及び径方向せん断応力の合力が、上記傾斜角の範囲内で最も強く、この合力の方向に浅溝を設けることによって効果的にこのせん断応力を逃がすことができるためである。そのため、浅溝の傾斜角度を上記傾斜角度の範囲外とした場合、高い亀裂発生防止の効果を得られない蓋然性がある。
【００２６】
加えてまた、本発明の重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記浅溝の深さを０．５ｍｍ以上とし、且つ、当該浅溝を設ける部分のタイヤの最外側ゴムの厚みより浅くすることにより、最外側ゴムとカーカスプライとの間にあるゴムの耐久性を損ねることなく、せん断歪みの十分な抑制効果を得ることができる。
【００２７】
また、本発明の重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記浅溝の溝縁の両端を円弧状に面取りすることにより、この浅溝の溝縁に局所的な歪みが発生するのを防止することができるので、タイヤの耐久性を向上させ、外観を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】適用リムに取付けて正規内圧を充填し、無負荷状態とした本発明の重荷重用空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図２】図１の重荷重用空気入りタイヤのビード部付近を示す要部断面図である。
【図３】適用リムに取付けて正規内圧を充填し、正規荷重を負荷した状態の本発明の重荷重用空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図４】本発明の重荷重用空気入りタイヤに設けた浅溝を模式的に示す、タイヤの軸線方向から見た略側面図である。
【図５】本発明の重荷重用空気入りタイヤに設けた浅溝の配置を模式的に示す、タイヤの軸線方向から見た略側面図である。
【図６】平坦な路面上で荷重を受けて転動する空気入りタイヤを模式的に示す、タイヤの軸線方向から見た略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
図１に示す実施形態において重荷重用空気入りタイヤ１は、一対のビード部２間に跨る少なくとも一枚、図示例では３枚のカーカスプライ３からなるカーカス４を骨格として、該カーカス４のクラウン部の径方向外側にトレッド部５を有し、トレッド部５とビード部２との間にサイドウォール部６を有する。
図１に示すところにおいて、この重荷重用空気入りタイヤ１のトレッド部５、サイドウォール部６及びビード部２は、夫々、トレッドゴム１１、サイドゴム１０及びゴムチェーファ９によって構成されている。また、ビード部２は、ビードコア８を有する。
【００３０】
ここで、図２及び３に示すように、適用リムＲに取り付け、正規内圧を充填した条件で無負荷状態とした当該タイヤ１のリムフランジＲＦからの離反点Ｐよりもタイヤ径方向外側であって、同条件で平板に対し垂直に置き、正規荷重を負荷して静止させた状態の当該タイヤ１のリムフランジＲＦからの離反点Ｑよりもタイヤ径方向内側の両サイドウォール部６の領域Ａに、該領域Ａを越えない長さの浅溝７を複数本設けることが肝要である。
【００３１】
さらにこの浅溝は、例えば、図４に示す浅溝７ａまたは７ｂのように、タイヤ１の回転軸を中心とする仮想円周ｉと浅溝７ａまたは７ｂとの交点における仮想円周ｉの接線ｅ及び法線ｎに対して傾斜していることを特徴とする。
【００３２】
尚、図４に示すところでは、これらの浅溝７ａ及び７ｂの夫々の幅方向中心線Ｃａ及びＣｂは、仮想円周ｉの法線ｎに対して相互に対称的な傾斜角度θｎで傾斜して、該法線ｎ上で交差しており、これによって浅溝７ａ及び７ｂが、Ｘ字溝１２を構成している。
【００３３】
また、この場合、例えば図５（ａ）に示すように、領域Ａ内に前記Ｘ字溝１２を複数設け、各Ｘ字溝１２を同一形状とし、タイヤ周方向に等間隔に設けることができる。尚、図示されないが、これと反対側のサイドウォール部にも同様にＸ字溝１２を設けることができる。
【００３４】
一方、本発明の重荷重用空気入りタイヤ１においては、上記のようにＸ字溝１２を構成しない場合でも、例えば、図５（ｂ）に示すように、仮想円周ｉに対して同一の傾斜角度で傾斜する同一形状の浅溝７ａを複数並べて設けたり、また、図５（ｃ）に示すように、仮想円周ｉの法線ｎに対して相互に異なる角度で傾斜する浅溝７ａ及び７ｂを、交互に並べて連結させて設けたりすることもできる。
【００３５】
また、図４に示すところでは、浅溝７ａ及び７ｂは、仮想円周ｉの接線ｅに対してθｅの傾斜角で傾斜しており、本発明の重荷重用空気入りタイヤ１では、この傾斜角θｅを、３０〜６０°の範囲内とすることもできる。
【００３６】
さらに、本発明の重荷重用空気入りタイヤ１において、浅溝７の深さｄを０．５ｍｍ以上とすることができ、その際、図２に示すように、当該浅溝７を設ける部分のタイヤ１の最外側ゴム、図示例ではゴムチェーファ９の厚みＤに対して、ｄ＜Ｄとすれば、サイドゴム１０の耐久性の低下を防止することができる。
【００３７】
加えて、本発明の重荷重用空気入りタイヤ１において、図４及び図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、浅溝７の溝縁の両端を円弧状に面取りすることができる。
【実施例】
【００３８】
図１に示す構造に従い、サイズ５０×２０．０Ｒ２２の重荷重用のラジアルタイヤを作成し、タイヤの前記領域Ａに、接線ｅに対して傾斜角θｅ＝４５°で相互に対称的に傾斜して交差する幅１ｍｍ、深さ２ｍｍの２本の矩形状の浅溝７ａ及び７ｂによって構成された図４に示すようなＸ字溝１２を、周方向に等間隔に、両サイドウォール部に１２個ずつ設け、これを発明例タイヤ１とした。
【００３９】
また、比較のため、上記発明例タイヤ１と同サイズの重荷重用ラジアルタイヤであって、図２における離反点Ｑから、タイヤの法線ｎに沿って径方向内側に延び、離反点Ｐを２ｍｍ越えたところで終端する幅１ｍｍ、深さ２ｍｍの矩形状の浅溝を、周方向に等間隔に、両サイドウォール部に１２個ずつ設けたタイヤを作成し、これを比較例タイヤ１とした。
【００４０】
かくして得られた供試タイヤにつき、適用リムに装着して正規内圧を充填し、正規荷重を負荷した際のタイヤの領域Ａ付近の外表面のせん断歪みの最大値を測定した。表１に、この測定結果について、比較例タイヤ１の測定結果を１００とした指数値で示す。
【００４１】
また、各供試タイヤについて、ドラム試験機にて航空機のタキシングを模擬した亀裂促進試験を行い、走行後のタイヤの領域Ａ内の亀裂の発生数を算出した。表１に、この測定結果について、比較例タイヤ１の測定結果を１００とした指数値で示す。尚、この亀裂促進試験は、適用リムに装着して正規内圧を充填し、正規荷重を負荷した状態で、ドラム上を速度４０ＭＰＨで８分間走行させ、これを１時間毎に８００回繰り返すものであり、走行距離は３５０００ｆｔ／回とした。
【００４２】
上記ドラム試験機による亀裂促進試験の際に、走行後の各タイヤの外観についても評価したので、この評価結果についても表１に示す。尚、表１では◎＝優良、○＝良、△＝可として記載した。
【００４３】
さらに、この亀裂促進試験に際して、走行時の各供試タイヤの領域Ａの外表面部分の温度を計測することにより、発熱量を測定した。表１に、この測定結果について、比較例１の測定結果を１００とした指数値で示す。
【００４４】
【表１】
0005670220.tif 000002
【００４５】
表１に示した結果によれば、まず発明例タイヤ１は、せん断歪みの最大値について、比較例タイヤ１よりも低く、特に浅溝の傾斜角度θｅを４５°とした発明例タイヤ１にあっては、格段に低い値であることがわかる。
【００４６】
また、このせん断歪みの最大値の測定結果に相関して、亀裂の発生数についても、発明例タイヤ１は、比較例タイヤ１よりも低い値を示し、なかでも発明例タイヤ１では、亀裂の発生数が０本であった。
【００４７】
また、比較例タイヤ１では、浅溝が領域Ａを越える部分にまで達しているために、内圧の充填によって溝近傍が変形し、さらに亀裂が発生したことによって外観が損なわれているのに対し、発明例タイヤ１では、亀裂の発生が抑制されたため、外観が良好であった。
【００４８】
これより、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、歪み緩和の効果、及びこれによる亀裂発生の抑制の優れた効果を有し、これによって良好な外観を維持することができると言える。また、これらの効果は、浅溝の傾斜角度θｅを３０〜６０°の範囲内とした場合に、特に大きくなる。
【００４９】
尚、発明例タイヤ１の発熱量は、比較例タイヤ１よりも少なかった。これは、タイヤに設けた浅溝の放熱効果が、該浅溝の容積の総和に依存するためであると考えられる。
【符号の説明】
【００５０】
１        重荷重用空気入りタイヤ
２        ビード部
３        カーカスプライ
４        カーカス
５        トレッド部
６        サイドウォール部
７        浅溝
７ａ      浅溝
７ｂ      浅溝
８        ビードコア
９        チェーファゴム
１０      サイドゴム
１１      トレッドゴム
１２      Ｘ字溝
１３ａ    踏み出し側部分
１３ｂ    蹴り出し側部分
Ｒ        リム
ＲＦ      リムフランジ
Ｐ        離反点（無負荷時）
Ｑ        離反点（荷重負荷時）
Ａ        領域Ａ
ｉ        仮想円周
Ｃａ      浅溝の幅方向中心線
Ｃｂ      浅溝の幅方向中心線
ｅ        接線
ｎ        法線
θｅ      接線からの傾斜角
θｎ      法線からの傾斜角
【図１】
0005670220.tif 000003
【図２】
0005670220.tif 000004
【図３】
0005670220.tif 000005
【図４】
0005670220.tif 000006
【図５】
0005670220.tif 000007
【図６】
0005670220.tif 000008