(57)【要約】【課題】新交通車両用空気入りタイヤ１の耐久性を維持しつつ、トラクション性能及び制動性能の向上を図ること。【解決手段】トレッド部１５のショルダー領域にタイヤ周方向Ｄｃへジグザグ状に延びた主溝２７が形成され、主溝２７とトレッド部１５のトレッド端縁によってタイヤ周方向Ｄｃへ延びたショルダーリブ３３が区画され、ショルダーリブ３３のタイヤ幅方向Ｄｗの内側部分にジグザグ状に延びた細溝３９が主溝２７に並行に沿うように形成され、最外層のベルト２１Ｃのベルト端縁と細溝３９の溝底との最小距離ｋが５ｍｍ以上になっていること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードコアをそれぞれ備えた一対のビード部と、一対の前記ビードコアの間にトロイド状に設けられた少なくとも１層以上のカーカスと、該カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に設けられたトレッド部と、前記カーカスと前記トレッド部との間に設けられた少なくとも３層以上のベルトとを具備し、３層以上の前記ベルトのうち最内層の前記ベルトのみがタイヤ幅方向中央に開口部を有する中抜き構造になっている空気入りタイヤにおいて、
前記トレッド部のショルダー領域にタイヤ周方向へジグザグ状に延びた主溝が形成され、前記主溝と前記トレッド部のトレッド端縁によってタイヤ周方向へ延びたショルダーリブが区画され、前記ショルダーリブのタイヤ幅方向の内側部分にジグザグ状に延びた細溝が前記主溝に並行に沿うように形成され、３層以上の前記ベルトのうちの最外層の前記ベルトのベルト端縁と前記細溝の溝底との最小距離が５ｍｍ以上になっていることを特徴とする新交通車両用空気入りタイヤ。
【請求項２】
ビードコアをそれぞれ備えた一対のビード部と、一対の前記ビードコアの間にトロイド状に設けられた少なくとも１層以上のカーカスと、該カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に設けられたトレッド部と、前記カーカスと前記トレッド部との間に設けられた少なくとも３層以上のベルトとを具備し、３層以上の前記ベルトのうち最内層の前記ベルトのみがタイヤ幅方向中央に開口部を有する中抜き構造になっている空気入りタイヤにおいて、
前記トレッド部のショルダー領域にタイヤ周方向へジグザグ状に延びた主溝が形成され、前記主溝と前記トレッド部のトレッド端縁によってタイヤ周方向へ延びかつ前記主溝側にタイヤ幅方向内側へ突出した複数の凸部を有したショルダーリブが区画され、前記ショルダーリブにおける複数の前記凸部に細溝が前記主溝に並行に沿うようにそれぞれ形成され、３層以上の前記ベルトのうちの最外層の前記ベルトのベルト端縁と前記細溝の溝底との最小距離が５ｍｍ以上になっていることを特徴とする新交通車両用空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記主溝と前記細溝との距離が３〜７ｍｍになっており、前記細溝の深さが前記主溝の深さの８０〜１１０％の深さになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の新交通車両用空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下鉄、モノレール等の新交通車両に装着される新交通車両用空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地下鉄、モノレール等の新交通車両においても、乗り心地性、騒音の低減性等の観点から、タイヤ内部に高圧の空気を充填した空気入りタイヤが用いられるようになっており、新交通車両用空気入りタイヤの先行技術として特許文献１及び特許文献２に示すものがあって、その特徴部分の構成は、次のようになる。
【０００３】
先行技術に係る新交通車両用空気入りタイヤにおけるカーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側には、トレッド部が設けられており、カーカスとトレッド部との間には、３層のベルトが設けられている。そして、トレッド部のクラウン領域の形状を均一に確保しつつサイドフォースを低減するため、３層のベルトのうち最内層のベルトのみがタイヤ幅方向中央に開口部を有する中抜き構造になっている。
【０００４】
新交通車両用空気入りタイヤのトラクション性能及び制動性能を確保するため、トレッド部のショルダー領域には、タイヤ周方向へジグザグ状に延びた主溝が形成されている。そして、主溝とトレッド部のトレッド端縁によって、タイヤ周方向へ延びたショルダーリブが区画されている。また、ショルダーリブにおける主溝側のエッジ摩耗のタイヤ幅方向外側への進展を阻止すると共にサイドフォースの入力によるショルダーリブのスリップ量を低減するため、ショルダーリブのタイヤ幅方向の内側部分には、ジグザグ状に延びた細溝が主溝に並行に沿うように形成されている。
【特許文献１】特開平４−４３１０４号公報
【特許文献２】特開平２−２８３５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、新交通車両用空気入りタイヤのトラクション性能及び制動性能を高めるには、主溝のタイヤ幅方向の振り幅を大きくして、タイヤ幅方向のエッジ成分を増やす必要がある。
【０００６】
しかしながら、主溝のタイヤ幅方向の振り幅を大きくすると、それに伴い、細溝のタイヤ幅方向の振り幅も大きくなり、３層のベルトのうちの最外層のベルトのベルト端縁と細溝の溝底が接近して、最外層のベルトのベルト端縁からのクラックと細溝の溝底からのクラックがつながり易く、新交通車両用空気入りタイヤの耐久性能が著しく低下することが判明した。
【０００７】
そこで、本発明は、前述の問題を解決するため、細溝のタイヤ幅方向の振り幅が大きくなっても、最外層のベルトのベルト端縁からのクラックと細溝の溝底からのクラックがつながることを十分に抑制できる、新規な構成の新交通車両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】
【０００８】
本発明の発明者は、３層以上のベルトと細溝との配置関係について、試作をしながら実験を繰り返すことにより、３層以上のベルトのうち最外層のベルトのベルト端縁と細溝の溝底との最小距離が５ｍｍ以上になっていれば、細溝のタイヤ幅方向の振り幅が大きくなっても、最外層のベルトのベルト端縁からのクラックと細溝の溝底からのクラックがつながり難いという、新規な知見を得ることができ、本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明の第１の特徴（請求項１に記載の発明の特徴）は、ビードコアをそれぞれ備えた一対のビード部と、一対の前記ビードコアの間にトロイド状に設けられた少なくとも１層以上のカーカスと、該カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に設けられたトレッド部と、前記カーカスと前記トレッド部との間に設けられた少なくとも３層以上のベルトとを具備し、３層以上の前記ベルトのうち最内層の前記ベルトのみがタイヤ幅方向中央に開口部を有する中抜き構造になっている空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部のショルダー領域にタイヤ周方向へジグザグ状に延びた主溝が形成され、前記主溝と前記トレッド部のトレッド端縁によってタイヤ周方向へ延びたショルダーリブが区画され、前記ショルダーリブのタイヤ幅方向の内側部分にジグザグ状に延びた細溝が前記主溝に並行に沿うように形成され、３層以上の前記ベルトのうちの最外層の前記ベルトのベルト端縁と前記細溝の溝底との最小距離が５ｍｍ以上になっていることを要旨とする。
【００１０】
なお、明細書及び特許請求の範囲の記載中において、新交通車両用空気入りタイヤの各部の寸法は、ＪＡＴＭＡ又はこれに準ずる規格に記載されている適用リムに新交通車両用空気入りタイヤを装着して、同規格に定める最高空気圧を充填した後に、無負荷状態で測定されるものである。
【００１１】
第１の特徴によると、３層以上の前記ベルトのうちの最外層の前記ベルトのベルト端縁と前記細溝の溝底との最小距離が５ｍｍ以上になっているため、前述の新規な知見を考慮すると、前記主溝のタイヤ幅方向の振り幅を大きくすることによって、前記細溝のタイヤ幅方向の振り幅が大きくなっても、最外層の前記ベルトのベルト端縁からのクラックと前記細溝の溝底からのクラックがつながることを十分に抑制できる。
【００１２】
本発明の第２の特徴（請求項２に記載の発明の特徴）は、ビードコアをそれぞれ備えた一対のビード部と、一対の前記ビードコアの間にトロイド状に設けられた少なくとも１層以上のカーカスと、該カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に設けられたトレッド部と、前記カーカスと前記トレッド部との間に設けられた少なくとも３層以上のベルトとを具備し、３層以上の前記ベルトのうち最内層の前記ベルトのみがタイヤ幅方向中央に開口部を有する中抜き構造になっている空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部のショルダー領域にタイヤ周方向へジグザグ状に延びた主溝が形成され、前記主溝と前記トレッド部のトレッド端縁によってタイヤ周方向へ延びかつ前記主溝側にタイヤ幅方向内側へ突出した複数の凸部を有したショルダーリブが区画され、前記ショルダーリブにおける複数の前記凸部に細溝が前記主溝に並行に沿うようにそれぞれ形成され、３層以上の前記ベルトのうちの最外層の前記ベルトのベルト端縁と前記細溝の溝底との最小距離が５ｍｍ以上になっていることを要旨とする。
【００１３】
第２の特徴によると、３層以上の前記ベルトのうちの最外層の前記ベルトのベルト端縁と前記細溝の溝底との最小距離が５ｍｍ以上になっているため、前述の新規な知見を考慮すると、前記主溝のタイヤ幅方向の振り幅を大きくすることによって、前記細溝のタイヤ幅方向の振り幅が大きくなっても、最外層の前記ベルトのベルト端縁からのクラックと前記細溝の溝底からのクラックがつながることを十分に抑制できる。
【００１４】
本発明の第３の特徴（請求項３に記載の発明の特徴）は、第１の特徴又は第２の特徴に加えて、前記主溝と前記細溝との距離が３〜７ｍｍになっており、前記細溝の深さが前記主溝の深さの８０〜１１０％の深さになっていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、前記主溝のタイヤ幅方向の振り幅を大きくすることによって、前記細溝のタイヤ幅方向の振り幅が大きくなっても、最外層の前記ベルトのベルト端縁からのクラックと前記細溝の溝底からのクラックがつながることを十分に抑制できるため、前記新交通車両用空気入りタイヤの耐久性を維持しつつ、トラクション性能及び制動性能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態について図１から図５を参照して説明する。
【００１７】
ここで、図１は、本発明の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤの断面図、図２は、図１における矢視部IIの拡大図、図３は、本発明の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤにおけるトレッド部の展開平面図、図４は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤにおけるベルト及びカーカスを示す展開平面図、図５は、本発明の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤにおける他の態様のトレッド部の展開平面図である。
【００１８】
図２及び図３に示すように、本発明の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ１は、適用リム３に嵌合可能な環状の一対のビード部５を備えており、各ビード部５は、ビードコア７と、このビードコア７のタイヤ径方向Ｄｒ外側に配設されたビードフィラー９をそれぞれ有している。
【００１９】
一対のビードコア７の間には、１層のカーカス１１がトロイド状に設けられており、カーカス１１の両端部は、対応するビードコア７に折り返すようにそれぞれ係留されている。また、このカーカス１１は、ラジアル方向へ延びた複数本のカーカスコード１３をゴム引きしてなるものであって、カーカスコード１３は、スチール繊維によって構成されている。なお、カーカス１１は、１層に限るものではなく、２層以上であっても構わない。
【００２０】
カーカス１１のクラウン部分の外周面には、トレッド部１５が設けられている。また、カーカス１１の外側面におけるトレッド部１５と一方のビード部５の間及びトレッド部１５と他方のビード部５の間には、サイドウォール部１７がそれぞれ設けられている。更に、カーカス１１の内側面には、空気の漏れを防ぐインナーライナー１９が設けられている。
【００２１】
カーカス１１とトレッド部１５との間には、所謂たが効果を発揮する３層のベルト２１（最内層のベルト２１Ａ、中間層のベルト２１Ｂ、最外層のベルト２１Ｃ）が設けられている。また、ベルト２１は、タイヤ周方向Ｄｃに対して傾斜した方向へ延びる複数本のベルトコード２３をゴム引きしてなるものであって、ベルトコード２３は、スチール繊維によって構成されている。そして、トレッド部１５のクラウン領域の形状を均一に確保しつつサイドフォースを低減するため、３層のベルト２１のうち最内層のベルト２１Ａのみがタイヤ幅方向Ｄｗ中央に開口部ＯＭを有する中抜き構造になっている。なお、ベルト２１は、３層に限るものではなく、３層以上であれば構わない。
【００２２】
図３に示すように、新交通車両用空気入りタイヤ１のトラクション性能及び制動性能を確保するため、トレッド部１５のセンター領域には、タイヤ周方向Ｄｃへジグザグ状に延びた一対のセンター主溝２５がタイヤ赤道線Ｔを挟むように形成されており、トレッド部１５の左右のショルダー領域には、タイヤ周方向Ｄｃへジグザグ状に延びた一対のショルダー主溝２７が一対のセンター主溝２５を挟むように形成されている。なお、センター主溝２５及びショルダー主溝２７の振り幅ｆａは、２〜１０ｍｍである。
【００２３】
一対のセンター主溝２５によって、タイヤ周方向Ｄｃへ延びたセンターリブ２９が区画されており、このセンターリブ２９は、両側（センター主溝２５側）に、タイヤ幅方向Ｄｗ外側に突出した複数の凸部２９ｓ有している。また、隣接関係にあるセンター主溝２５とショルダー主溝２７によって、タイヤ周方向Ｄｃへ延びたセカンドリブ３１が区画されており、各セカンドリブ３１は、両側（センター主溝２５側とショルダー主溝２７側）に、タイヤ幅方向Ｄｗ（タイヤ幅方向Ｄｗ内側、タイヤ幅方向Ｄｗ外側）に突出した複数の凸部３１ｓをそれぞれ有している。更に、ショルダー主溝２７とトレッド部１５のトレッド端縁Ｅによって、タイヤ周方向Ｄｃへ延びたショルダーリブ３３が区画されており、このショルダーリブ３３は、一方側（センター主溝２５側）に、タイヤ幅方向Ｄｗ内側に突出した複数の凸部３３ｓを有している。
【００２４】
センターリブ２９におけるエッジ摩耗のタイヤ幅方向Ｄｗ内側への進展を阻止するため、センターリブ２９のタイヤ幅方向Ｄｗの両側部分には、ジグザグ状に延びたセンター細溝３５がセンター主溝２５に平行に沿うように形成されている。また、セカンドリブ３１におけるエッジ摩耗のタイヤ幅方向Ｄｗへの進展を阻止するため、各セカンドリブ３１のタイヤ幅方向Ｄｗの両側部分（内側部分と外側部分）には、ジグザグ状に延びたセカンド細溝３７が対応する主溝（センター主溝２５又はショルダー主溝２７）に平行に沿うようにそれぞれ形成されている。更に、ショルダーリブ３３における一方側のエッジ摩耗のタイヤ幅方向Ｄｗ外側への進展を阻止すると共にサイドフォースの入力によるショルダーリブ３３のスリップ量を低減するため、各ショルダーリブ３３のタイヤ幅方向Ｄｗの内側部分には、ジグザグ状に延びたショルダー細溝３９がショルダー主溝２７に平行に沿うようにそれぞれ形成されている。なお、センター細溝３５、セカンド細溝３７、及びショルダー細溝３９の振り幅ｆｂは、センター主溝２５及びショルダー主溝２７の振り幅ｆａと同じである。
【００２５】
更に、センターリブ２９、セカンドリブ３１、及びショルダーリブ３３にジグザグ状に延びたセンター細溝３５、セカンド細溝３７、及びショルダー細溝３９がそれぞれ形成される代わりに、図５に示すように、センターリブ２９における複数の凸部２９ｓにセンター細溝３５がセンター主溝２５に平行に沿うようにそれぞれ形成され、セカンドリブ３１における複数の凸部３１ｓにセカンド細溝３７が対応する主溝（センター主溝２５又はショルダー主溝２７）に平行に沿うようにそれぞれ形成され、ショルダーリブ３３における複数の凸部３３ｓにショルダー細溝３９がショルダー主溝２７に平行に沿うようにそれぞれ形成されるようにしても構わない。
【００２６】
図２に示すように、３層のベルト２１のうちの最外層のベルト２１Ｃのベルト端縁とショルダー細溝３９の溝底との最小距離ｋは、５〜２０ｍｍになっており、好ましくは１０〜１５ｍｍになっている。これは、３層以上のベルト２１のうち最外層のベルト２１Ｃのベルト端縁とショルダー細溝３９の溝底との最小距離ｋが５ｍｍ以上になっていれば、ショルダー細溝３９のタイヤ幅方向Ｄｗの振り幅ｆｂが大きくなっても、最外層のベルト２１Ｃのベルト端縁からのクラックとショルダー細溝３９の溝底からのクラックがつながり難いという、新規な知見に基づくものであって、この新規な知見は、本願の発明者が３層以上のベルト２１とショルダー細溝３９との配置関係について、試作をしながら実験を繰り返すことにより得られたものである。
【００２７】
ショルダー主溝２７とショルダー細溝３９との距離ｊは、３〜７ｍｍになっている。ここで、ショルダー主溝２７とショルダー細溝３９との距離ｊを３ｍｍ以上としたのは、３ｍｍ満たないと、ショルダー主溝２７とショルダー細溝３９との間の肉厚部分が薄くなって、もげ（欠落）が生じ易くなるからである。一方、ショルダー主溝２７とショルダー細溝３９との距離ｊを７ｍｍ以下としたのは、７ｍｍを超えると、サイドフォースの入力によるショルダーリブ３３のスリップ量を十分に低減することができないからである。
【００２８】
ショルダー細溝３９の深さは、主溝（センター主溝２５及びショルダー主溝２７）の深さの８０〜１１０％の深さになっている。ここで、ショルダー細溝３９の深さを主溝２５，２７の深さの８０〜１１０％の深さ以上としたのは、サイドフォースの入力によるショルダーリブ３３のスリップ量を十分に低減するためである。
【００２９】
次に、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３０】
３層のベルト２１のうちの最外層のベルト２１Ｃのベルト端縁とショルダー細溝３９の溝底との最小距離ｋが５ｍｍ以上になっているため、前述の新規な知見を考慮すると、ショルダー主溝２７のタイヤ幅方向Ｄｗの振り幅ｆａを大きくすることによって、ショルダー細溝３９のタイヤ幅方向Ｄｗの振り幅ｆｂが大きくなっても、最外層のベルト２１Ｃのベルト端縁からのクラックとショルダー細溝３９の溝底からのクラックがつながることを十分に抑制できる。
【００３１】
従って、本発明の実施形態によれば、新交通車両用空気入りタイヤ１の耐久性を維持しつつ、トラクション性能及び制動性能の向上を図ることができる。
【００３２】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【実施例】
【００３３】
本発明の実施例について説明する。
【００３４】
発明品１として本発明の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ（最外層のベルトのベルト端縁とショルダー細溝の溝底との最小距離：５ｍｍ）の構成を適用したもの、発明品２として本発明の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ（最外層のベルトのベルト端縁とショルダー細溝の溝底との最小距離：７ｍｍ）の構成を適用したもの、発明品３として本発明の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤ（最外層のベルトのベルト端縁とショルダー細溝の溝底との最小距離：１０ｍｍ）の構成を適用したもの、比較品として比較例に係る空気入りタイヤ（最外層のベルトのベルト端縁とショルダー細溝の溝底との最小距離：３ｍｍ）の構成を適用したものを、同じ条件（主溝の溝幅：５．５ｍｍ、深さ：８ｍｍ、振り：７ｍｍ、ショルダー細溝の溝幅：３ｍｍ、深さ：７ｍｍ、ショルダー主溝とショルダー細溝との距離ｊ：１０ｍｍ）の下でタイヤサイズ１３．５０／８０Ｒ１６でそれぞれ試作した。なお、比較例に係る新交通車両用空気入りタイヤは、最外層のベルトのベルト端縁とショルダー細溝の溝底との最小距離に関する点を除き、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤと略同じ構成である。
【００３５】
発明品１〜発明品３及び比較品をそれぞれ試作した後に、発明品１〜発明品３及び比較品を適用リム９．００Ｖ×１６に組み付けた状態で、１１５０ｋＰａの空気を充填して、地下鉄にそれぞれ装着する。続いて、最大荷重５０００ｋｇの下で、発明品１〜発明品３及び比較品を２０万ｋｍ走行させることにより実車試験を行う。そして、２０万ｋｍ走行後に、最外層のベルトのベルト端縁におけるクラックの長さの平均値、最外層のベルトのベルト端縁からのクラックとショルダー細溝の溝底からのクラックのつながりの有無を調べると、後記の表１に示すようになる。
【表１】
2009001173.tif 000003
【００３６】
即ち、表１に示すように、最外層のベルトのベルト端縁とショルダー細溝の溝底との最小距離が５ｍｍ以上になると、最外層のベルトのベルト端縁におけるクラックの長さの平均値が短くなると共に、最外層のベルトのベルト端縁からのクラックとショルダー細溝の溝底からのクラックのつながりが無くなることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤの断面図である。
【図２】図１における矢視部IIの拡大図である。
【図３】本発明の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤにおけるトレッド部の展開平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る空気入りタイヤにおけるベルト及びカーカスを示す展開平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る新交通車両用空気入りタイヤにおける他の態様のトレッド部の展開平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１          新交通車両用空気入りタイヤ
５          ビード部
７          ビードコア
１１          カーカス
１３          カーカスコード
１５          トレッド部
２１          ベルト
２１Ａ        最内層のベルト
２１Ｂ        中間層のベルト
２１Ｃ        最外層のベルト
２３          ベルトコード
２５          センター主溝
２７          ショルダー主溝
３３          ショルダーリブ
３３ｓ        凸部
３９          ショルダー細溝
【図１】
2009001173.tif 000004
【図２】
2009001173.tif 000005
【図３】
2009001173.tif 000006
【図４】
2009001173.tif 000007
【図５】
2009001173.tif 000008