JP2006069371A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気入りタイヤに関するもので、特に、装着車両の制動性能に優れたトレッドパターンを備えた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly to a pneumatic tire having a tread pattern excellent in braking performance of a mounted vehicle.
近年、車両の制動力を高める手段として、アンチロックブレーキシステム(以下、ABSという)を備えた自動車が普及している。ABSには様々な方式が存在するが、いずれも車輪速度を計測し、タイヤがロックをする前にブレーキを緩和した後再度ブレーキをかける動作を繰り返し制御することにより、制動距離を短縮するとともに、制動中の車両挙動を安定させるシステムである。
一方、タイヤ側においては、上記ABSの制動性能を向上させるため、トレッドゴムの材質を変更したり、トレッドパターンを変更してタイヤの剛性を高めるといった手法が用いられてきた。
In recent years, automobiles equipped with an antilock brake system (hereinafter referred to as ABS) have become widespread as means for increasing the braking force of vehicles. There are various types of ABS, all of which measure the wheel speed and reduce the braking distance by repeatedly controlling the braking operation after relaxing the brake before the tire locks, This system stabilizes the vehicle behavior during braking.
On the other hand, on the tire side, in order to improve the braking performance of the ABS, techniques such as changing the material of the tread rubber or changing the tread pattern to increase the rigidity of the tire have been used.
しかしながら、制動性能を向上させようとしてトレッドゴムの材質を変更することは、転がり抵抗の増大を招くなど、タイヤの他の特性に影響を与えてしまうといった欠点がある。
また、パターン剛性を高めて制動性能を向上させようとしてブロックの面積を大きくすると、軸方向のエッジ成分やネガティブ(溝部)の面積が減少するので、タイヤのグリップ力や排水性能が低下し、潤湿路面での制動性能が悪化するなどの問題点があった。
However, changing the material of the tread rubber in order to improve the braking performance has a drawback that it affects other characteristics of the tire, such as increasing the rolling resistance.
If the area of the block is increased in order to improve braking performance by increasing the pattern rigidity, the edge component in the axial direction and the area of the negative (groove) will decrease, resulting in a decrease in tire grip and drainage performance. There was a problem that the braking performance on the wet road surface deteriorated.
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、エッジ成分やネガティブ面積を減少させることなくタイヤの制動性能を向上させて、ABS作動下での搭載車両の制動距離を短縮することのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the conventional problems, and improves the braking performance of the tire without reducing the edge component and the negative area, and shortens the braking distance of the mounted vehicle under the ABS operation. An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that can be used.
本発明者は、鋭意検討の結果、円周上のピッチバリエーションを適宜変更して、ブレーキ圧力の変化に応じて路面で発生する制動力の変化を小さくするようにすれば、ブロック剛性を変えることなく、タイヤの制動性能を向上させることができることを見出し本発明に到ったものである。
具体的に説明すると、制動力の大小に大きな影響を与える要因の一つとしてブロック剛性があり、制動時には、ブロックの蹴り出し側(後に接地する部分)から踏み込み側(先に接地する部分)へ向う力がブロックに作用するため、ブロックは“剪断+曲げ”変形をする。このとき、ブロック剛性が小さいと曲げ変形が増大し、そのため、ブロックの倒れ込みが発生し接地性が悪化してグリップ力が減少してしまう。すなわち、路面とタイヤ間の摩擦係数である路面摩擦係数μが低下してしまう。それと同時に、ブロック側壁もある程度接地するので、湿潤路面においては、上記側壁と路面との間に水が介在して、より一層路面摩擦係数μが低下してしまう。したがって、路面摩擦係数μを向上させるにはブロック剛性を高くすることが有効であるが、上述したように、パターンを変更してブロック剛性を高くすると、湿潤路面での制動性能が悪化してしまう危険性が高いので得策ではない。
また、現在市販されている車両の大部分がABSを装着しているが、ABSの作動力は、ブレーキ圧力が増減を繰り返し行いながら車両停車に至るため、大きく変動しながら発生している。更に、ABSは、荷重・路面違いなど様々な条件下で使用されるため、制動力変化の大きいタイヤでは、制動力を稼ぐことができないだけでなく、制動ミスが発生しやすく、これにより制動中の車両挙動が不安定になり、制動距離が伸びてしまうという現象が起こる。特に、トレッドパターンに起因するタイヤ騒音を改善するためにピッチバリエーションが施されたタイヤでは、湿潤路面において制動を加えた場合の制動距離のばらつきが大きかった。
そこで、接地するブロックの各ブロック長さの、ブロック列の最小ブロック長さに対する比率の和Aを所定の範囲内(6.3<A<7.3)となるように、円周上のピッチバリエーションを変更するようにすれば、エッジ成分やネガティブ面積を減少させることなくブロック剛性を高めることができ、ブレーキ圧力の変化に対し、路面で発生する制動力の変化を小さくすることができるので、ABS制御ミスを抑制することができ、ABS作動下での制動力を短縮することができる。
As a result of intensive studies, the present inventor can change the block rigidity by appropriately changing the pitch variation on the circumference to reduce the change in the braking force generated on the road surface according to the change in the brake pressure. Thus, the present inventors have found that the braking performance of a tire can be improved and have arrived at the present invention.
Specifically, one of the factors that greatly affects the magnitude of braking force is block rigidity. During braking, from the kicking side of the block (the part that contacts the ground later) to the stepping side (the part that contacts the ground first) The block undergoes a “shear + bend” deformation because the opposing force acts on the block. At this time, if the block rigidity is small, bending deformation increases, so that the block collapses, the ground contact property is deteriorated, and the grip force is reduced. That is, the road surface friction coefficient μ, which is the friction coefficient between the road surface and the tire, decreases. At the same time, since the block side wall is also grounded to some extent, on the wet road surface, water intervenes between the side wall and the road surface, and the road surface friction coefficient μ is further reduced. Therefore, it is effective to increase the block rigidity in order to improve the road surface friction coefficient μ. However, as described above, if the pattern is changed to increase the block rigidity, the braking performance on the wet road surface is deteriorated. It's not a good idea because of the high risk.
Although most of the vehicles currently on the market are equipped with ABS, the operating force of the ABS is generated while the brake pressure repeatedly increases and decreases and the vehicle stops, so that it fluctuates greatly. Furthermore, because ABS is used under various conditions such as load and road surface differences, tires with large changes in braking force are not only unable to earn braking force, but also are prone to braking errors, which makes braking difficult. The vehicle behavior becomes unstable and the braking distance increases. In particular, in a tire that has been subjected to pitch variation in order to improve tire noise due to the tread pattern, there was a large variation in braking distance when braking was applied on a wet road surface.
Therefore, the pitch on the circumference is set so that the sum A of the ratios of the block lengths of the blocks to be grounded to the minimum block length of the block row is within a predetermined range (6.3 <A <7.3). If the variation is changed, the block rigidity can be increased without reducing the edge component and negative area, and the change in braking force generated on the road surface can be reduced with respect to the change in brake pressure. ABS control mistakes can be suppressed and braking force under ABS operation can be shortened.
すなわち、本願の請求項1に記載の発明は、トレッド表面に設けられたタイヤ周方向に沿って延びる周方向溝とこの周方向溝に交差する横方向溝とで区画された複数のブロックを備えた空気入りタイヤにおいて、周方向に配列されたブロック列を、トレッド周方向の長さが互いに異なる少なくとも3種類のブロックを有するブロック列とするとともに、上記ブロック列の連続する5ブロックの各ブロック長さLi(i=k〜k+4)の、上記ブロック列の最小ブロック長さL0に対する比率(Li/L0)の和Akを、上記周方向に配列されたブロック列の全周に亘って、6.3<Ak<7.3(k=1〜N:Nは当該ブロック列のブロック数)となるようにしたものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の空気入りタイヤにおいて、周方向に配列されたブロック列を構成するブロックの個数を53個以上、77個以下としたものである。
That is, the invention described in
According to a second aspect of the present invention, in the pneumatic tire according to the first aspect, the number of blocks constituting the block row arranged in the circumferential direction is 53 or more and 77 or less.
本発明によれば、周方向に配列されたブロック列を、トレッド周方向の長さが互いに異なる少なくとも3種類のブロックを有するブロック列とするとともに、上記ブロック列の連続する5ブロックの各ブロック長さの、上記ブロック列の最小ブロック長さに対する比率の和Aを、ブロック列の全周に亘って、6.3<A<7.3となるように、円周上のピッチバリエーションを変更するようにしたので、エッジ成分やネガティブ面積を減少させることなくブロック剛性を高めることができ、ABS作動下での車両の制動距離を短縮することができる。
このとき、周方向に配列されたブロック列を構成するブロックの個数を53〜77個とすることにより、ブロック剛性を更に適切な値にすることができ、タイヤの制動性能を更に向上させることができる。
According to the present invention, the block row arranged in the circumferential direction is a block row having at least three types of blocks having different lengths in the tread circumferential direction, and each block length of the five consecutive blocks of the block row. The pitch variation on the circumference is changed so that the sum A of the ratio of the block sequence to the minimum block length is 6.3 <A <7.3 over the entire circumference of the block sequence. Since it did in this way, block rigidity can be improved, without reducing an edge component and a negative area, and the braking distance of the vehicle under ABS operation | movement can be shortened.
At this time, by setting the number of blocks constituting the block row arranged in the circumferential direction to 53 to 77, the block rigidity can be set to a more appropriate value, and the braking performance of the tire can be further improved. it can.
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図1は、本発明の本最良の形態に係る空気入りタイヤ10のトレッドパターンの一例を示す平面図である。本例の空気入りタイヤ10のトレッド11表面には、タイヤ周方向に沿って延びる5本の周方向溝12と、この周方向溝12に交差する複数本の横方向溝13とが形成されており、上記周方向溝12と上記横方向溝13とで区画された複数のブロック14から成る6つのブロック列15が上記トレッド11の陸部を構成している。
上記ブロック列15は、ブロック高さ(溝深さ)は同じであるが、トレッド周方向の長さ(以下、周上ブロック長さという)が異なる5種類のブロック14(14a〜14e)を備えている。具体的には、ブロック14a〜14eの周上ブロック長さの比率は、7:8:9:10:11である(当該ブロック列15のブロック14a〜14eのうち、最小ブロック長さを有するブロック14aのブロック長さLaを1とすると、1:1.14:1.29:1.43:1.57となる)。
本例では、上記各ブロック14a〜14eを周上に配列する際に、連続する5ブロックの各ブロック長さをLi(i=k〜k+4)とし、上記ブロック長さの最も短いブロックであるブロック14aのブロック長さL0に対する比率(Li/L0)の和(以下、ピッチ比和という)Akを、以下の式(1)を満たすように、上記ブロック列15の全周に亘って配列するようにした。
6.3<Ak<7.3 ‥‥‥‥(1)
なお、ブロック列15のブロック個数は53〜77個とした。
Hereinafter, the best mode of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing an example of a tread pattern of a
The
In this example, when the blocks 14a to 14e are arranged on the circumference, the block length of five consecutive blocks is set to L i (i = k to k + 4), and the block has the shortest block length. the sum of the ratios (L i / L 0) for block length L 0 of the block 14a (hereinafter, referred to as pitch Hiwa) to a k, so as to satisfy the following equation (1), the entire circumference of the
6.3 <A k <7.3 (1)
The number of blocks in the
次に、本発明の空気入りタイヤ10の作用について説明する。
トレッド11にブロックパターンを有するタイヤでは、一般に、タイヤ接地面には5〜6個のブロックが存在しており、ABSの作動時には、これらのブロックによりタイヤの制動力を発生させる。ピッチバリエーションが施されたタイヤでは、接地したブロックの大きさが一定でないので、回転角によりブロック剛性が変化し、このため、上記制動力の大きさが変化する。例えば、上記ピッチ比和Akが小さい場合には、接地したブロックが小さいため、ブロックによる曲げ変形が大きくなり接地性が低下する。すなわち、路面摩擦係数μが低下して以下、ABS作動下での車両の制動距離が長くなる。これに対して、ピッチ比和Akが大きい場合にはブロック剛性が高すぎて、湿潤路面における制動性能が悪化する。したがって、ピッチバリエーションを施す際には、上記ピッチ比和Akを適切な範囲に収めるようにする必要がある。
本例では、上記ピッチ比和Akの大きさを、上記周方向に配列されたブロック列15の全周に亘って、6.3<Ak<7.3となるようにしているので、ブレーキ圧力の変化に伴う、タイヤ踏面で発生する制動力の変化を小さくすることができる。すなわち、ブロック列15に、ピッチ比和Akが6.3以下の部分があると、ブロックが小さいため、接地性が低下する。また、ピッチ比和Akが7.3以上の部分があると、湿潤路面における制動性能が悪化する。したがって、本例のように、ピッチ比和Akの大きさを上記範囲内に収めるようにすれば、エッジ成分やネガティブ面積を減少させることなくブロック剛性を高めることができるので、制動性能を向上させて、ABS作動下での車両の制動距離を短縮することができる。
なお、ブロック列15のブロック個数としては、本例のように、53個以上、77個以下とすることが好ましく、53個未満ではブロック長そのものが長くなってしまい、湿潤路面における制動性能が悪化する恐れがあり、77個を超えるとブロックが小さくなって、接地性が低下してしまう。
Next, the operation of the
In a tire having a block pattern on the
In this example, the magnitude of the pitch ratio sum A k is set to satisfy 6.3 <A k <7.3 over the entire circumference of the
Note that the number of blocks in the
このように、本最良の形態によれば、周方向溝12と上記横方向溝13とで区画された複数のブロック14から成るブロック列15において、上記ブロック列15を、周上ブロック長さが異なる5種類のブロック14a〜14eから構成するとともに、連続する5ブロックの各ブロック長さの、ブロック列15中の最小ブロック長さL0に対する比率の和Akが、6.3<Ak<7.3となるようにしたので、エッジ成分やネガティブ面積を減少させることなくブロック剛性を高めることができ、ABS作動下での車両の制動距離を短縮することができる。
Thus, according to this best mode, in the
なお、上記最良の形態では、ブロック14の種類を5種類としたが、3種類以上あれば、十分に本発明の効果を得ることができる。
また、ブロック14の配列方法については、上記ブロック14a〜14eが、周方向に配列されたブロック列15の全周に亘って、6.3<Ak<7.3を満たすように配列されていればブロック剛性を十分に高めることができるので、ブロック14a〜14eの個数や配列順序については、他の特性との関係を考慮して、適宜決定すればよい。
また、上記例では、周方向溝12を5本としたが、これに限るものではなく、2本〜4本でもよく、また、6本以上であってもよい。更に、6つのブロック列15におけるブロックの配列方法についても、必ずしも、上記図1のように6列とも同じにする必要はなく、ブロック列15の全周に亘って、6.3<Ak<7.3を満たすようにブロック14a〜14eが配列されていれば、各ブロック列15毎に違った配列であってもよい。
また、ブロック列15を構成するブロック数も、ブロック数が53以上、77個以下であれば、各ブロック列毎に異なる個数としてもよい。
In the above-described best mode, five types of
Regarding the arrangement method of the
Moreover, in the said example, although the circumferential groove |
Further, the number of blocks constituting the
5本の周方向溝とこの周方向溝に交差する67本の横方向溝とにより区画された、5種類の異なる周上ブロック長さを有するブロックを備え、かつ、ピッチ比和Akの範囲がそれぞれ異なる3種類の試験タイヤを準備し、制動試験を行った結果を以下の表1に示す。
また、図2は各試験タイヤのブロックの配列を示す表で、実施例は、図3のグラフに示すように、ピッチ比和Akの範囲が6.3<Ak<7.3の試験タイヤ、従来例は、ピッチ比和Akの範囲が5.7<Ak<7.8の試験タイヤである。また、比較例は、ピッチ比和Akの範囲が5.4<Ak<7.9の試験タイヤである。
制動試験は、上記試験タイヤを6.0JJのリムに、前輪タイヤは内圧220kPa、後輪タイヤは内圧200kPaにて組み付け、実車に装着して行った。以下に試験条件を示す。
・車両:FF乗用車 ・装着位置:4厘
・前輪荷重:4.25kN ・後輪荷重:3.25kN
・2名乗車相当 ・初速度:100km/h
・路面DRYアスファルト ・ABS作動
比較評価は、上記条件下で実施した制動距離(制動開始から停止までに走った距離)を用いて行い、従来例のタイヤを100として指数表示した。数値は制動距離が短いことを示している。
表1に示すように、従来例よりもピッチ比和Akの範囲の狭い本発明の実施例が最も制動距離が短く、従来例よりもピッチ比和Akの範囲の広い比較例では、制動距離が逆に長くなっていることから、ピッチ比和Akの範囲を6.3<Ak<7.3に設定することにより、ABS作動下での車両の制動距離を短縮できることが確認された。
Five partitioned by the circumferential grooves and lateral grooves in the circumferential direction intersecting the
Also, FIG. 2 is a table showing the arrangement of blocks of each test tire, embodiment, as shown in the graph of FIG. 3, the test pitch Hiwa range of A k is 6.3 <A k <7.3 The tire and the conventional example are test tires in which the range of the pitch ratio sum A k is 5.7 <A k <7.8. Further, the comparative example is a test tire in which the range of the pitch ratio sum A k is 5.4 <A k <7.9.
The braking test was performed by mounting the above test tire on a 6.0JJ rim, mounting the front tire with an internal pressure of 220 kPa and the rear tire with an internal pressure of 200 kPa, and mounting it on an actual vehicle. The test conditions are shown below.
・ Vehicle: FF passenger car ・ Mounting position: 4mm ・ Front wheel load: 4.25kN ・ Rear wheel load: 3.25kN
・ Equivalent to 2 passengers ・ Initial speed: 100km / h
-Road surface DRY asphalt-ABS operation The comparative evaluation was performed using the braking distance (the distance traveled from the start to the stop of braking) performed under the above conditions, and the conventional tire was indexed as 100. The numerical value indicates that the braking distance is short.
As shown in Table 1, the conventional short most braking distance example of the invention narrower in the range of pitch Hiwa A k than in the example, in a broad comparative example in the range of pitch Hiwa A k than the conventional example, the braking since the distance is long Conversely, by setting the range of the pitch Hiwa a k 6.3 to <a k <7.3, it is confirmed to be able to shorten the braking distance of the vehicle under ABS operation It was.
このように、本発明によれば、エッジ成分やネガティブ面積を減少させることなくブロック剛性を高めることができるので、ABS作動下での車両の制動距離を短縮することができ、車両の走行安定性を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, the block rigidity can be increased without reducing the edge component and the negative area, so that the braking distance of the vehicle under the ABS operation can be shortened and the running stability of the vehicle can be reduced. Can be improved.
10 空気入りタイヤ、11 トレッド、12 周方向溝、13 横方向溝、
14,14a〜14e ブロック、15 ブロック列。
10 pneumatic tires, 11 treads, 12 circumferential grooves, 13 lateral grooves,
14, 14a-14e block, 15 block sequence.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007015635A (en) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Bridgestone Corp | Method for designing tire tread pattern and tire |
JP2012001129A (en) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Pneumatic tire |
JP2012001148A (en) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Pneumatic tire |
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2004
- 2004-09-02 JP JP2004255366A patent/JP2006069371A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012001129A (en) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Pneumatic tire |
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