JP7463682B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、サイドウォール部の表面にセレーション領域を設けた空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤのサイドウォール部は、ゴムの厚さが薄く、内部構造材であるカーカスの継ぎ目や残留空気等に原因して、凹凸状の外観不良（以下「バルジデント」と呼ぶ。）が発生しやすい。

このようなバルジデントを目立ち難くする（隠匿効果）ために、従来より、サイドウォール部の表面に、畝状の複数のリッジを並列したセレーション領域が形成されている。

他方、車両の燃費を向上させるために、転動中のタイヤの空気抵抗を低減することが、強く望まれる。

そのために、下記の特許文献１には、サイドウォール部の表面に、等価直径が３～１５mmのディンプル状の多数の凹みを設けることが提案されている。この凹みは、タイヤ表面近くの空気の剥離をできるだけ後方側へ移動させて渦流の発生を抑え、圧力抵抗を低減させうる。

特開平０４－２９７３１０号公報

しかし、上記提案のタイヤでは、バルジデントの隠匿効果が充分に発揮されない。またディンプル状の凹みが大きいため、意匠性に劣り、かつ意匠デザインの自由度を低下させるという問題がある。

本発明は、バルジデントの隠匿効果を確保しながら、タイヤの空気抵抗を低減させうる空気入りタイヤを提供することを課題としている。

本発明は、サイドウォール部を具えた空気入りタイヤであって、
前記サイドウォール部の表面に配される基準面に、タイヤ周方向側に延びかつタイヤ半径方向に並べられた複数の条溝と、隣合う前記条溝間に形成されてタイヤ周方向側に延びるリッジとを含むセレーション領域を具え、
前記条溝の前記基準面からの溝深さＤは、タイヤ半径方向外側に位置する条溝ほど小としている。

本発明に係る空気入りタイヤにおいて、前記条溝の溝幅Ｗは、タイヤ半径方向外側に位置する条溝ほど大とするのが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤにおいて、タイヤ半径方向で隣り合う前記リッジ間の間隔Ｌは、タイヤ半径方向外側にいくにつれ大とするのが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤにおいて、前記条溝の前記溝深さＤは、０．１～０．５mmであるのが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤにおいて、前記条溝の前記溝幅Ｗは、０．６～１．８mmであるのが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤにおいて、前記条溝は、タイヤ半径方向内側から順に複数の条溝グループに区分され、各前記条溝グループに属する前記条溝の前記溝深さＤは、互いに等しく、かつタイヤ半径方向外側に位置する条溝グループほど、前記溝深さＤを小とするのが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤにおいて、前記条溝は、タイヤ半径方向内側から順に複数の条溝グループに区分され、各前記条溝グループに属する前記条溝の前記溝幅Ｗは、互いに等しく、かつタイヤ半径方向外側に位置する条溝グループほど、前記溝幅Ｗを大とするのが好ましい。

本発明の空気入りタイヤは、サイドウォール部の表面に配される基準面に、セレーション領域を具える。セレーション領域は、タイヤ周方向側に延びかつタイヤ半径方向に並べられた複数の条溝と、隣合う条溝間に形成されるリッジとを含む。

前記条溝は、サイドウォール部の表面近くの空気の剥離を後方側へ移動させ、渦流の発生を抑制することができる。そのため圧力抵抗を減じ、タイヤの空気抵抗を低減させることができる。

また、本発明者の研究の結果、条溝を浅くまた幅を広くすることで、空気の剥離位置を後方側へ移動させる効果が高くなることが確認された。

ここで、サイドウォール部では、タイヤ半径方向外側ほど回転速度が速いため、空気の剥離が発生しやすくなる。しかし本発明では、タイヤ半径方向外側に位置する条溝ほど、条溝の溝深さを小とし、空気の剥離位置を後方側へ移動させる効果を高めている。そのため、タイヤの空気抵抗をより効果的に低減させることができる。

また、条溝の溝深さを小とすることで、光が反射しやすくなるため、バルジデントの隠匿効果が減じるという不利を招く。しかし、タイヤ最大幅位置の近傍からは、タイヤ半径方向外側に向かってゴムの厚さが厚くなるため、バルジデントは次第に目立ち難くなる。従って、条溝の溝深さを、タイヤ半径方向外側に位置する条溝ほど小とすることによるバルジデントの隠匿効果への影響を抑えることが可能になる。

即ち本発明は、意匠性、および意匠デザインの自由度を確保しながら、バルジデントの隠匿効果と、空気抵抗の低減効果との両立を図ることができる。

本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 セレーション領域を示すサイドウォール部の部分正面図である。 セレーション領域における条溝及びリッジを示す図２のＡ－Ａ線断面図である。 （ａ）は条溝及びリッジの他の例を示すサイドウォール部の部分正面図、（ｂ）はそのＢ－Ｂ線断面図である。 条溝及びリッジのさらに他の例を示すサイドウォール部の部分正面図である。 セレーション領域の他の例を示すサイドウォール部の部分正面図である。 （ａ）は走行時におけるタイヤ周りの空気流れを模式的に示す部分側面図、（ｂ）はそのＤ－Ｄ線断面図である

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１、２に概念的に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ１（以下、単に「タイヤ１」と記載される場合がある）は、サイドウォール部２の表面２Ｓに、セレーション領域３を具える。セレーション領域３の半径方向外端３Ｅは、タイヤ最大幅位置Ｋ（図１に示す）よりも半径方向外側、かつ周方向突条Ｊよりもタイヤ半径方向内側に配されるのが好ましい。周方向突条Ｊは、タイヤ加硫金型におけるトレッドモールドとサイドモールドとの分割位置に形成されるリブである。この周方向突条Ｊは、金型閉時におけるトレッドモールドとサイドモールドとの間のゴム噛みの防止、及びエアー抜きのためにタイヤ加硫金型に設ける周方向溝の反転形状として形成される。

セレーション領域３のタイヤ半径方向内端のビードベースラインからのタイヤ半径方向の高さＨ３は、タイヤ断面高さＨＴの４３％以上がタイヤ１の空気抵抗を低減させるために好ましい。なお高さＨ３は、より好ましくはタイヤ断面高さＨＴの５５％以上、さらに好ましくは６０％以上である。

セレーション領域３は、タイヤ回転軸心ｉの回りをタイヤ周方向にのびる帯状体である。本例では、セレーション領域３が、タイヤ周方向に連続してのびる環状をなす場合が示される。本例のセレーション領域３内には、例えば、タイヤのメーカ名、ブランド名、サイズ等を表すための文字、記号、図形などの標章４が形成される。

しかし、これに限定されるものではなく、例えば図６に概念的に示されるように、セレーション領域３が、タイヤ周方向の一部に形成される円弧状をなしても良い。円弧状の場合、複数のセレーション領域３を、タイヤ周方向に配置するのが好ましい。このとき、各セレーション領域３のタイヤ周方向長さは、タイヤ回転軸心ｉ回りの中心角αに換算して９０度以上であるのが好ましい。またセレーション領域３、３間の領域に、標章４を形成しても良い。図６のセレーション領域３では、後述する条溝６及びリッジ７が省略して示されている。

図３は、図２のＡ－Ａ線断面の一部を示す。図２、３に示されるように、セレーション領域３は、前記表面２Ｓに配される基準面Ｘに凹設される複数の条溝６と、隣合う条溝６、６間に形成される畝状のリッジ７とを含む。図２の複数の線は、リッジ７の上端を示す。

基準面Ｘとは、セレーション領域３が形成される面であり、リッジ７の上端を継ぐ仮想面に実質的に等しい。本例では、基準面Ｘが、前記表面２Ｓよりも、例えば０．１～０．５mm低い位置に形成されるが、基準面Ｘが表面２Ｓと同高さで形成されても良い。

図２に示されるように、条溝６は、タイヤ周方向側に延びかつタイヤ半径方向に並べられる。従って、条溝６、６間に形成されるリッジ７も、タイヤ周方向側に延びる。

タイヤ周方向「側」に延びるとは、タイヤ周方向に延びる場合、及びタイヤ周方向に対して４５度より小の角度θで傾斜して延びる場合（図５に示す）を含む。傾斜する場合、前記角度θは、３０度以下、さらには１５度以下、さらには１０度以下であるのが好ましい。なおタイヤ周方向とは、タイヤ回転軸心ｉを中心とした円周線に沿った方向である。本例では、条溝６は、タイヤ周方向に延びる場合が示されている。すなわち本例の条溝６は、互いに同心に形成される。

図３に示されるように、条溝６の基準面Ｘからの溝深さＤは、タイヤ半径方向外側に位置する条溝６ほど小に設定される。

図７（ａ）、（ｂ）に、走行時におけるタイヤ周りの空気流れが模式的に示される。走行時、進行方向Ｆの前方側からトレッド面ａに当たる空気は、タイヤ軸方向の両側に分岐し、サイドウォール部２の表面２Ｓに沿って後方側に流れる気流ｂを形成する。このとき、サイドウォール部２の表面２Ｓにセレーションが配される場合、空気がその凹凸に巻き込まれ、表面２Ｓからの剥離を抑制する効果が生まれる。剥離が抑制された空気は、トレッド端を通ってトレッド面ａ側に回り込み、タイヤ背面部Ｃの圧力を高めて、圧力抵抗を減じるなど空気抵抗を低減させうる。

ここで、サイドウォール部２では、タイヤ半径方向外側ほど回転速度が速いため、空気の剥離が発生しやすくなる。しかし本実施形態のセレーション領域３では、タイヤ半径方向外側に位置する条溝６ほど、溝深さＤを小として、空気の剥離を遅らせ、剥離位置を後方側（トレッド端側）へ移動させうる。そのため、空気をトレッド面ａ側に回り込ませる効果が高まり、タイヤ背面部Ｃの圧力を高めて、空気抵抗をより効果的に低減させることが可能になる。

その一方で、条溝６の溝深さＤが小となることで、バルジデントの隠匿効果が減じるという不利を招く。しかし、タイヤ最大幅位置Ｋの近傍からは、タイヤ半径方向外側に向かってゴムの厚さが厚くなるため、バルジデントは次第に目立ち難くなる。従って、タイヤ半径方向外側に位置する条溝６ほど溝深さＤを小とすることによるバルジデントの隠匿効果への影響を抑えることが可能になる。

即ち、セレーション領域３により、意匠性、および意匠デザインの自由度を確保しながら、バルジデントの隠匿効果と、空気抵抗の低減効果との両立を図ることが可能になる。

条溝６の溝幅Ｗは、タイヤ半径方向外側に位置する条溝６ほど、大であるのが好ましい。またタイヤ半径方向で隣り合うリッジ７、７間の間隔Ｌは、タイヤ半径方向外側にいくにつれ、大であるのが好ましい。

これによっても、空気の剥離位置を後方側（トレッド端側）へ移動させる効果を高めることができ、タイヤ１の空気抵抗をより効果的に低減させることが可能になる。

条溝６の溝深さＤは、０．１～０．５mmであるのが好ましい。溝深さＤが０．１mmを下回ると、バルジデントの隠匿効果が充分に発揮されなくなる。逆に、溝深さＤが０．５mmを越えると、剥離位置を後方側（トレッド端側）へ移動させる効果が減じる傾向となる。

条溝６の溝幅Ｗは、０．６～１．８mmであるのが好ましい。溝幅Ｗが１．８mmを越えると、バルジデントの隠匿効果が充分に発揮されなくなる。逆に、溝幅Ｗが０．６mmを下回ると、剥離位置を後方側（トレッド端側）へ移動させる効果が減じる傾向となる。

リッジ７の断面形状としては特に限定されないが、頂角βを６０～１２０度、特には７５～１０５度の範囲とした断面三角形状、或いは頂部が削除された断面台形形状が、好適に採用しうる。

本例では、タイヤ半径方向外側に位置する条溝６ほど、溝深さＤが、条溝６毎に順次小となり、また溝幅Ｗが、条溝６毎に順次大となる場合が示される。

しかしこれに限定されるものではなく、図４（ａ）、（ｂ）に示される如く、セレーション領域３を構成することもできる。

本例では、複数の条溝６が、タイヤ半径方向内側から順に複数の条溝グループＧに区分される。各条溝グループＧに属する条溝６の溝深さＤは、互いに等しく、かつタイヤ半径方向外側に位置する条溝グループＧほど、溝深さＤを小としている。

具体的には、本例では、複数の条溝６が、内側の条溝グループＧＡと、外側の条溝グループＧＢとの２つに区分される場合が示される。内側の条溝グループＧＡに属する各条溝６Ａは、その溝深さＤＡが互いに等しい。同様に外側の条溝グループＧＢに属する各条溝６Ｂは、その溝深さＤＢが互いに等しい。そして、外側の条溝グループＧＢにおける溝深さＤＢは、内側の条溝グループＧＡにおける溝深さＤＡよりも小である。

本例では、溝幅Ｗにおいても、各条溝グループＧに属する条溝６の溝幅Ｗは、互いに等しく、かつタイヤ半径方向外側に位置する条溝グループＧほど、溝幅Ｗを大としている。本例では、内側の条溝グループＧＡに属する各条溝６Ａは、その溝幅ＷＡが互いに等しく、外側の条溝グループＧＢに属する各条溝６Ｂは、その溝幅ＷＢが互いに等しい。そして、外側の条溝グループＧＢにおける溝幅ＷＢは、内側の条溝グループＧＡにおける溝幅ＷＡよりも大としている。

このように構成した場合にも、同様の効果を得ることができる。なお区分数は、２以上で適宜選択できる。

図５に、条溝６がタイヤ周方向に対して４５度より小の角度θで傾斜して延びる場合が示される。図５において、複数の条溝６は、タイヤ半径方向の複数の条溝グループＧに区分される。本例では、内側の条溝グループＧａと外側の条溝グループＧｂとの２つに区分される場合が示される。内側の条溝グループＧａに属する各条溝６ａは、その溝深さＤａ（図示省略）が互いに等しく、外側の条溝グループＧｂに属する各条溝６ｂは、その溝深さＤｂ（図示省略）が互いに等しい。そして、外側の条溝グループＧｂにおける溝深さＤｂは、内側の条溝グループＧａにおける溝深さＤａよりも小である。

条溝６が傾斜している場合、条溝６のタイヤ半径方向外端が前記周方向突条Ｊに接続されるのが好ましい。この場合、加硫の際の金型面とサイドウォール部２との間の空気を、条溝６と周方向突条Ｊとを通って金型外に出させうるという利点が生まれる。条溝６は、その長さ方向中央側、或いは下端を、他の周方向突条と接続しても良い。

また条溝６としては、タイヤ回転軸心ｉの回りで渦巻き状に複数回巻回する渦巻き体における一周部分として形成されても良く、また前記一周部分の一部として形成されても良い。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

１ 空気入りタイヤ
２ サイドウォール部
２Ｓ 表面
３ セレーション領域
６ 条溝
７ リッジ
Ｘ 基準面
Ｇ 条溝グループ

Claims (7)

1. サイドウォール部を具えた空気入りタイヤであって、
   前記サイドウォール部の表面に配される基準面に、タイヤ周方向側に延びかつタイヤ半径方向に並べられた複数の条溝と、隣合う前記条溝間に形成されてタイヤ周方向側に延びるリッジとを含むセレーション領域を具え、
   前記条溝は、タイヤ回転軸を中心として互いに同心に形成されており、
   前記条溝の前記基準面からの溝深さＤは、タイヤ半径方向外側に位置する条溝ほど小とし、
   前記条溝の溝幅Ｗは、タイヤ半径方向外側に位置する条溝ほど大とした、空気入りタイヤ。
2. サイドウォール部を具えた空気入りタイヤであって、
   前記サイドウォール部の表面に配される基準面に、タイヤ周方向側に延びかつタイヤ半径方向に並べられた複数の条溝と、隣合う前記条溝間に形成されてタイヤ周方向側に延びるリッジとを含むセレーション領域を具え、
   前記条溝は、タイヤ回転軸を中心として互いに同心に形成されており、
   前記条溝の前記基準面からの溝深さＤは、タイヤ半径方向外側に位置する条溝ほど小とし、
   タイヤ半径方向で隣り合う前記リッジ間の間隔Ｌは、タイヤ半径方向外側にいくにつれ大とした、空気入りタイヤ。
3. タイヤ半径方向で隣り合う前記リッジ間の間隔Ｌは、タイヤ半径方向外側にいくにつれ大とした、請求項１記載の空気入りタイヤ。
4. 前記条溝の前記溝深さＤは、０．１～０．５mmである、請求項１～３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記条溝の溝幅Ｗは、０．６～１．８mmである、請求項２～４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
6. サイドウォール部を具えた空気入りタイヤであって、
   前記サイドウォール部の表面に配される基準面に、タイヤ周方向側に延びかつタイヤ半径方向に並べられた複数の条溝と、隣合う前記条溝間に形成されてタイヤ周方向側に延びるリッジとを含むセレーション領域を具え、
   前記条溝は、タイヤ回転軸を中心として互いに同心に形成されており、
   前記条溝は、タイヤ半径方向内側から順に複数の条溝グループに区分され、
   各前記条溝グループに属する前記条溝の溝深さＤは、互いに等しく、かつタイヤ半径方向外側に位置する条溝グループほど、前記溝深さＤが小さい、
   空気入りタイヤ。
7. 各前記条溝グループに属する前記条溝の溝幅Ｗは、互いに等しく、かつタイヤ半径方向外側に位置する条溝グループほど、前記溝幅Ｗを大とした、請求項６に記載の空気入りタイヤ。

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