(57)【要約】【課題】摩耗ライフ等の性能を損なう事なく、発熱耐久性を向上する。【解決手段】クラウン部１４のカーカス１２とトレッド１６との間に、第１ベルト３１から第４ベルト３４までの４枚のベルトが配置される。空気入りタイヤ１０の側面に存在するタイヤサイド部２０に、周方向に沿って一周にわたって延びる溝部２６が、タイヤサイド部２０の径方向に沿って等間隔で複数配置される。バットレス部２４の滑らかな表面に沿った投影面積をＡＴ　とし、溝部２６を展開した状態のバットレス部２４の表面積をＡＧ　としたときに、これら投影面積ＡＴ　と表面積ＡＧ　との比が、０．３＜（ＡＴ　／ＡＧ　）＜０．９の範囲の大きさとされる。【選択図】　図２
2004066851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強用のベルトがクラウン部に配置されている空気入りタイヤにおいて、
側面に存在するタイヤサイド部に溝部を設け、
側面を形成するバットレス部の投影面積をＡＴ　とし、このバットレス部の表面積をＡＧ　としたときに、これら投影面積ＡＴ　と表面積ＡＧ　との比が、
０．３＜（ＡＴ　／ＡＧ　）＜０．９
の範囲の大きさとされることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
溝部が、タイヤサイド部の周方向に沿って延びるように、形成されることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
溝部が、タイヤサイド部の周方向に沿って一周にわたって延びるように、形成されることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
溝部が、タイヤサイド部の径方向に沿って複数配置されることを特徴とする請求項２或いは請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
溝部が、タイヤサイド部の径方向に沿って延びるように、形成されることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
溝部が、タイヤサイド部の周方向に沿って複数配置されることを特徴とする請求項５に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩耗ライフを損なう事なく発熱耐久性を向上した空気入りタイヤに係り、特に重荷重用空気入りタイヤに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、空気入りタイヤの一種として、トラックやバス等の車両に装着される重荷重用空気入りタイヤが知られているが、このような空気入りタイヤのクラウン部には補強の為のベルトが複数内蔵されている。
しかし、このような空気入りタイヤを特に高い荷重が加わった状態で使用した場合には、発熱耐久性が不十分となることがあった。つまりこの場合、クラウン部が発熱し、やがてこのクラウン部の故障に至るおそれを有していた。
【０００３】
従って、空気入りタイヤの発熱耐久性を向上する為に、図７及び図８に示すこの空気入りタイヤ１１０のトレッド１１２に設けられた主溝１１４の深さを浅くしたりネガティブ比を増やしたりする手法が、従来より一般的に採用されていた。但し、これらの手法を用いた場合には、空気入りタイヤの耐摩耗性が低下して摩耗ライフが短くなってしまう欠点を有していた。またこの際、空気入りタイヤ１１０の側面には溝部１１６が設けられているが、この溝部１１６の最深部の深さＤは２ｍｍ程度となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上より、従来の手法で発熱耐久性を向上しようとすると、摩耗ライフが犠牲となってしまい、これら発熱耐久性と摩耗ライフとを両立させることが困難であった。
本発明は上記事実を考慮し、摩耗ライフ等の性能を損なう事なく、発熱耐久性を向上し得る空気入りタイヤを提供することが目的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の空気入りタイヤは、補強用のベルトがクラウン部に配置されている空気入りタイヤにおいて、
側面に存在するタイヤサイド部に溝部を設け、
側面を形成するバットレス部の投影面積をＡＴ　とし、このバットレス部の表面積をＡＧ　としたときに、これら投影面積ＡＴ　と表面積ＡＧ　との比が、
０．３＜（ＡＴ　／ＡＧ　）＜０．９
の範囲の大きさとされることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に係る空気入りタイヤの作用を以下に説明する。
本請求項に係る空気入りタイヤは、補強用のベルトがクラウン部に配置されている構造とされると共に、側面に存在するタイヤサイド部に溝部が設けられる構造とされている。これに伴って、この空気入りタイヤの側面を形成するバットレス部の溝部が無い滑らかな表面に沿った投影面積をＡＴ　とし、溝部を展開した状態のこのバットレス部の表面積をＡＧ　としたときに、これら投影面積ＡＴ　と表面積ＡＧ　との比が、０．３＜（ＡＴ　／ＡＧ　）＜０．９の範囲の大きさとされている。
【０００７】
これに対して、前述のように空気入りタイヤは、高荷重が加わった状態で使用されたときに発熱し、やがて故障に至るおそれを有するが、この場合の故障は、温度が特に高くなるベルトの端部からセパレーションが発生し、ベルト全体が他のベルトと分離するのが一般的であった。従って、発熱耐久性を高めるには、車両の走行時におけるベルトの端部の発熱を抑えることが効果的であり、ベルトの端部付近の放熱性を高めてこのベルトの端部の発熱を抑えることが考えられる。
【０００８】
つまり、本請求項のように、ベルトの端部と隣接したタイヤサイド部に溝部を設けて、このタイヤサイド部に凹凸を生じさせることにより、この凹凸が放熱フィンの働きをするようになって、タイヤサイド部からの放熱が容易となる。この為、本請求項によればタイヤサイド部から熱が放出されるのに伴って、このタイヤサイド部と隣接したベルトの端部の放熱性が高まる結果として、空気入りタイヤの発熱耐久性を向上できる。
以上より、本請求項に係る空気入りタイヤを用いれば、溝部の深さを浅くしたりネガティブ比を増したりして摩耗ライフが低下することもなく、発熱耐久性を向上できる。
【０００９】
尚この際、溝部の最深部の深さが余りに浅くなりすぎ、これに伴ってＡＴ　／ＡＧ　の値が０．９以上となった場合、上記のような摩耗ライフを損なう事なく発熱耐久性を向上するという効果が、発揮できない。また、この逆に溝部の最深部の深さが余りに深くなりすぎ、これに伴ってＡＴ　／ＡＧ　の値が０．３以上となった場合、この空気入りタイヤ自体の強度が低下する虞を有している。
従って、本請求項では、溝部の最深部の深さ及びＡＴ　／ＡＧ　の値が、上記の範囲とされることが必要となる。
【００１０】
請求項２に係る空気入りタイヤの作用を以下に説明する。
本請求項では請求項１と同様に作用するが、さらに、溝部がタイヤサイド部の周方向に沿って延びるように、形成されるという構成を有している。つまり、タイヤサイド部の周方向に沿って溝部が延びる形とされることで、周方向に沿って均等にタイヤサイド部を冷却できるようになる。
【００１１】
請求項３に係る空気入りタイヤの作用を以下に説明する。
本請求項では請求項１と同様に作用するが、さらに、溝部がタイヤサイド部の周方向に沿って一周にわたって延びるように、形成されるという構成を有している。つまり、タイヤサイド部の周方向に沿って溝部が、一周にわたって延びる形とされることで、周方向全体にわたって均等にタイヤサイド部を冷却できるようになる。
【００１２】
請求項４に係る空気入りタイヤの作用を以下に説明する。
本請求項では請求項２及び請求項３と同様に作用するが、さらに、溝部がタイヤサイド部の径方向に沿って複数配置されるという構成を有している。つまり、複数の溝部をタイヤサイド部に設けることで、請求項１の発熱耐久性を向上する効果がより高まるようになる。
【００１３】
請求項５に係る空気入りタイヤの作用を以下に説明する。
本請求項では請求項１と同様に作用するが、さらに、溝部がタイヤサイド部の径方向に沿って延びるように、形成されるという構成を有している。つまり、タイヤサイド部の径方向に沿って溝部が延びる形とされることで、径方向に沿って均等にタイヤサイド部を冷却できるようになる。
【００１４】
請求項６に係る空気入りタイヤの作用を以下に説明する。
本請求項では請求項５と同様に作用するが、さらに、溝部がタイヤサイド部の周方向に沿って複数配置されるという構成を有している。つまり、請求項４と同様に複数の溝部をタイヤサイド部に設けることで、請求項１の発熱耐久性を向上する効果がより高まるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態に係る空気入りタイヤを図１から図３に示し、これらの図に基づき説明する。
図１及び図２は、本実施の形態に係る空気入りタイヤ１０の例として重荷重用空気入りタイヤを示し、この空気入りタイヤ１０の骨格を構成するカーカス１２（図２に示す）が、ポリエステルコードをこの空気入りタイヤ１０の赤道面ＣＬに対してほぼ直交する方向にそれぞれ配列した複数層の部材（図示せず）により、形成されている。
【００１６】
このカーカス１２の両端部には、図示しないがそれぞれリング状にスチールワイヤーを巻いて束ねられたビードコアが配置されていて、これら一対のビードコアにそれぞれカーカス１２の両端部が巻き付けられた構造とされている。また、この空気入りタイヤ１０の頂部となるクラウン部１４を貫通するようにこのカーカス１２がクラウン部１４内に埋設されている。
【００１７】
そして、図２に示すようにこのクラウン部１４上には、ゴム材によるトレッドゴムで形成されて路面に接地するトレッド１６が配置されていて、このトレッド１６に主溝１８が形成されている。さらに、クラウン部１４のカーカス１２とトレッド１６との間には、内層側から順に第１ベルト３１から第４ベルト３４までの４枚のベルトから成るベルト層３０が配置されている。
【００１８】
また、図２に示すように、このベルト層３０を形成している第１ベルト３１から第４ベルト３４までは、図示しないもののそれぞれスチール製のコードにより構成され且つベルトコーティングゴムで覆われている。但し、これら第１ベルト３１から第４ベルト３４までの内の相互に隣り合ったベルト間では、コードの向きがクラウン部１４の中心線を含む赤道面ＣＬに対して相互に逆向きになるように、第１ベルト３１から第４ベルト３４までの各ベルト３１〜３４は配置されている。
【００１９】
一方、図２及び図３に示すように、この空気入りタイヤ１０の側面に存在するタイヤサイド部２０には、このタイヤサイド部２０の周方向に沿って一周にわたって延びる溝部２６が、タイヤサイド部２０の径方向に沿って等間隔で複数（本実施の形態では４本）配置されている。そして、この溝部２６の最深部の深さＤは、３ｍｍ以上であって１０ｍｍ以下の寸法とされている。
【００２０】
尚、ここでタイヤサイド部２０の領域は以下のように定義される。
まず、図１及び図２に示すように、トレッド１６の端部となるハンプ２２からタイヤ最大幅までの間の空気入りタイヤ１０の側面を構成する部分が、バットレス部２４とされる。さらに、図２に示すように、最も幅が広い第２ベルト３２の端部３２Ａから、トレッド１６の表面が形成する円弧と平行に延びる線Ｒが、バットレス部２４の表面に交わった交点をＰとし、この交点Ｐとハンプ２２との間の赤道面ＣＬに沿った距離をＬとする。そして、この交点Ｐから図２の上側にこの距離Ｌの０．７５倍した位置と、この交点Ｐから図２の下側にこの距離Ｌの０．５倍した位置との間の領域が、タイヤサイド部２０とされている。
【００２１】
一方、図１から図３に示すバットレス部２４の滑らかな表面に沿った面積である投影面積をＡＴ　とし、溝部２６を展開した状態のバットレス部２４の面積である表面積をＡＧ　とする。さらに、溝部２６をバットレス部２４が有する結果として、これら投影面積ＡＴ　と表面積ＡＧ　との比が、０．３＜（ＡＴ　／ＡＧ　）＜０．９の範囲の大きさとされるように、本実施の形態に係る空気入りタイヤ１０は形成されている。但し、本実施の形態における実際のＡＴ　／ＡＧ　の値は、０．５４となっている。
【００２２】
次に、本実施の形態に係る空気入りタイヤ１０の作用を以下に説明する。
本実施の形態に係る空気入りタイヤ１０は、補強用のベルト３１〜３４がクラウン部１４に配置された構造とされている。また、最深部の深さＤが３ｍｍ〜１０ｍｍとされ且つタイヤサイド部２０の周方向に沿って延びるように形成される溝部２６を、タイヤサイド部２０の径方向に沿ってタイヤサイド部２０に複数配置している。これに伴って、バットレス部２４の投影面積ＡＴ　と表面積ＡＧ　との比が、０．３＜（ＡＴ　／ＡＧ　）＜０．９の範囲の大きさとされている。
【００２３】
つまり、発熱耐久性を高めるには、車両の走行時におけるベルト３１〜３４の端部３１Ａ〜３４Ａの発熱を抑えることが効果的であるので、ベルト３１〜３４の端部３１Ａ〜３４Ａ付近の放熱性を高めてこの端部３１Ａ〜３４Ａの発熱を抑えることが考えられる。この為、本実施の形態のように、ベルト３１〜３４の端部３１Ａ〜３４Ａに隣接したタイヤサイド部２０に溝部２６を設けて、このタイヤサイド部２０に凹凸を生じさせるようにした。そして、この凹凸が放熱フィンの働きをすることで、タイヤサイド部２０からの放熱を容易とさせる形とした。
【００２４】
従って、本実施の形態によればタイヤサイド部２０から熱が放出されるのに伴って、このタイヤサイド部２０と隣接したベルト３１〜３４の端部３１Ａ〜３４Ａの放熱性が高まる結果として、空気入りタイヤ１０の発熱耐久性を向上できる。以上より、本実施の形態に係る空気入りタイヤ１０を用いれば、溝部２６の深さを浅くしたりネガティブ比を増したりして摩耗ライフが低下することもなく、発熱耐久性を向上できる。
【００２５】
尚この際、溝部２６が浅くなりすぎて、溝部２６の最深部の深さＤが３ｍｍ未満とされ、これに伴ってＡＴ　／ＡＧ　の値が０．９以上となった場合、上記のような摩耗ライフを損なう事なく発熱耐久性を向上するという効果が、発揮できない。また、この逆に溝部２６が深くなりすぎて、溝部２６の最深部の深さＤが１０ｍｍを越え、これに伴ってＡＴ　／ＡＧ　の値が０．３以上となった場合、この空気入りタイヤ１０自体の強度が低下する虞を有している。
従って、本実施の形態では、溝部２６の最深部の深さＤ及びＡＴ　／ＡＧ　の値が、上記の範囲とされることが必要となる。
【００２６】
他方、本実施の形態では、タイヤサイド部２０の周方向に沿って溝部２６が一周にわたって延びる形とされていることから、周方向全体にわたって均等にタイヤサイド部２０を冷却できるようにもなる。さらに、タイヤサイド部２０の径方向に沿って溝部２６を複数並べて配置したことにより、発熱耐久性を向上する効果がより高まるようにもなった。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る空気入りタイヤを図４から図６に示し、これらの図に基づき説明する。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態に係る空気入りタイヤ１０も第１の実施の形態と同様の構造とされているが、図４から図６に示すように、本実施の形態に係る空気入りタイヤ１０のタイヤサイド部２０には、このタイヤサイド部２０の径方向に沿って延びる溝部２８が、タイヤサイド部２０の周方向に沿って等間隔で複数配置されている。そして、本実施の形態に係る空気入りタイヤ１０の溝部２８の最深部の深さＤも、３ｍｍ〜１０ｍｍとされているが、本実施の形態における実際のＡＴ　／ＡＧ　の値は、０．８３となっている。
【００２８】
以上より、第１の実施の形態と同様に、溝部２８をタイヤサイド部２０に設けてこのタイヤサイド部２０に凹凸を生じさせることにより、タイヤサイド部２０と隣接したベルト３１〜３４の端部３１Ａ〜３４Ａの放熱性が高まり、この結果として、空気入りタイヤ１０の発熱耐久性を向上できる。従って、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、溝部２８の深さを浅くしたりネガティブ比を増したりして摩耗ライフが低下することもなく、発熱耐久性を向上できるようになる。
【００２９】
さらに、本実施の形態によれば、タイヤサイド部２０の径方向に沿って延びるように形成される溝部２８が、タイヤサイド部２０の周方向に沿って複数配置されているので、発熱耐久性を向上する効果がより高まるだけでなく、径方向に沿って均等にタイヤサイド部２０を冷却できるようにもなる。
【００３０】
次に、本発明が適用された空気入りタイヤ１０の効果を確かめるべく、本発明の実施の形態に係る実施例１及び実施例２と、従来の空気入りタイヤである従来例とについて、走行試験後におけるベルトの端部の温度をそれぞれ測定した。そして、試験に用いた「実施例１」、「実施例２」及び「従来例」のサンプルの各データを下記の表１に表すと共に、以下に説明する。
【００３１】
ここで、実施例１は、図１から図３に示す第１の実施の形態に係る空気入りタイヤ１０であり、実施例２は、図４から図６に示す第２の実施の形態に係る空気入りタイヤ１０であり、従来例は、図７及び図８に示す従来の空気入りタイヤ１１０である。尚、試験に用いた３種類のサンプルの空気入りタイヤのタイヤサイズは、それぞれ１２．００Ｒ２４であり、また、トレッドの主溝の深さ、トレッド幅及びネガティブ比が相互に同一とされるだけでなく、トレッドパターンもこれらサンプル間で相互に同一とされている。
【００３２】
【表１】
2004066851.tif 000003
【００３３】
試験では、ＥＴＲＴＯの規格荷重における１００％荷重であって内圧を正規内圧とした試験条件で、ロングラン走行試験を室温が３８℃の一定の条件下において時速６０Ｋｍの速度で実施するようにした。そして、２４時間走行後、それぞれ幅広なベルトとされる第２ベルト３２及び第３ベルト３３の端部３２Ａ、３３Ａの温度をそれぞれ比較した。
【００３４】
この表１において、実施例１と実施例２の第２ベルト３２及び第３ベルト３３の端部３２Ａ、３３Ａの温度は、それぞれ従来例の第２ベルト３２及び第３ベルト３３の端部３２Ａ、３３Ａの温度より低くなっており、従来例よりも実施例１、２が発熱耐久性が優れていることが、表１より理解できる。
さらに、実施例１は実施例２に対して放熱効果が高く、実施例１の第２ベルト３２及び第３ベルト３３の端部３２Ａ、３３Ａの温度は、実施例２のものの温度より低くなったことも、表１より理解できる。
【００３５】
尚、本発明の実施の形態において、重荷重用空気入りタイヤを用いて説明したが、本発明を他の種類の空気入りタイヤに適用できることは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の空気入りタイヤは上記構成としたので、摩耗ライフ等の性能を損なう事なく、発熱耐久性を向上できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る空気入りタイヤを示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る空気入りタイヤを示す横断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る空気入りタイヤを示す要部斜視断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る空気入りタイヤを示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る空気入りタイヤを示す横断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る空気入りタイヤを示す要部斜視断面図である。
【図７】従来技術に係る空気入りタイヤを示す平面図である。
【図８】従来技術に係る空気入りタイヤを示す横断面図である。
【符号の説明】
１０　　　空気入りタイヤ
１２　　　カーカス
１４　　　クラウン部
２０　　　タイヤサイド部
２４　　　バットレス部
２６　　　溝部
２８　　　溝部
３１　　　第１ベルト
３２　　　第２ベルト
３３　　　第３ベルト
３４　　　第４ベルト
【図１】
2004066851.tif 000004
【図２】
2004066851.tif 000005
【図３】
2004066851.tif 000006
【図４】
2004066851.tif 000007
【図５】
2004066851.tif 000008
【図６】
2004066851.tif 000009
【図７】
2004066851.tif 000010
【図８】
2004066851.tif 000011