JP2008279900A - Pneumatic studless tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、氷雪路上で使用目的とした空気入りスタッドレスタイヤに関し、より詳細には、アイス路面での制動性能や駆動性能が向上された空気入りスタッドレスタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic studless tire intended for use on icy and snowy roads, and more particularly to a pneumatic studless tire with improved braking performance and driving performance on an ice road surface.
図4に示すように、制動時には進行方向と逆向きの応力がタイヤのサイド部に発生する。逆に、駆動時には進行方向と同じの応力がタイヤのサイド部に発生する。スタッドレスタイヤと呼ばれる、氷雪路上での空気入りタイヤでは、制動時に発生する応力が大きければ、制動性能が向上する。逆に、駆動時に発生する応力が小さいと、駆動性能が向上する。 As shown in FIG. 4, during braking, a stress opposite to the traveling direction is generated on the side portion of the tire. Conversely, during driving, the same stress as that in the traveling direction is generated on the side portion of the tire. In a pneumatic tire on a snowy road called a studless tire, the braking performance is improved if the stress generated during braking is large. Conversely, when the stress generated during driving is small, driving performance is improved.
一般的に乗用車に使用される空気入りタイヤにおいては、サイドウォールの表面には文字、記号や図形などが装飾されているのみに留まっていた。したがって、タイヤのサイド部は回転方向に関して方向性がないので、制動時及び駆動時において、サイド部には、向きが異なるが大きさが同じである応力が発生する。その結果、制動性能と駆動性能を同時に向上させることができなかった。 In general, in a pneumatic tire used for a passenger car, characters, symbols, figures, and the like are only decorated on the surface of the sidewall. Therefore, since the side portion of the tire has no directionality with respect to the rotational direction, stresses having different directions but the same magnitude are generated in the side portion during braking and driving. As a result, braking performance and driving performance could not be improved at the same time.
また、特許文献1に記載の空気入りタイヤでは、タイヤの回転方向は指定されておらず、サイドウォールに配置されたリブはロードノイズの低減を目的とするものである。
Moreover, in the pneumatic tire described in
上記のように、制動性能と駆動性能を同時に向上させることが困難である。特許文献1のタイヤのようにサイドウォールにリブを配置すると、タイヤの剛性が高くなりすぎて乗り心地が悪化することが懸念される。したがって、本発明の課題は、氷雪路上での制動性能と駆動性能を同時に向上させ、乗り心地を確保した空気入りスタッドレスタイヤを提供することにある。
As described above, it is difficult to improve the braking performance and the driving performance at the same time. When ribs are arranged on the sidewall as in the tire of
上記課題を解決するため、本願発明の空気入りスタッドレスタイヤは、一対のビード部と、前記ビード部を巻回しトロイダル形状をなすカーカスと、前記カーカスのサイド部を覆う一対のサイドウォールと、前記カーカスのクラウン部を覆うトレッドとを備えた、回転方向が指定された空気入りスタッドレスタイヤにおいて、
各サイドウォールに複数の突条がタイヤ赤道面に関して対称に配置され、
前記突条はタイヤ半径方向内側から外側に延びるにつれ、回転方向とは逆の方向に傾斜し、前記突条の延びる方向とタイヤ半径方向とがなす傾斜角度が45度〜80度であり、
前記突条のタイヤ半径方向内側端部は、前記ビード部のビードフィラーのタイヤ半径方向外側端部から0mm〜4mmだけタイヤ半径方向内側にあり、
前記突条のタイヤ半径方向外側端部は、タイヤ赤道面でのトレッド面からタイヤ断面高さの35%〜45%だけタイヤ半径方向内側にあり、
前記突条の幅は5mm〜15mmであり、前記突条の間隔は5mm〜20mm、前記突条の高さは2mm〜6mmであることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, a pneumatic studless tire according to the present invention includes a pair of bead portions, a carcass wound around the bead portion to form a toroidal shape, a pair of sidewalls covering the side portions of the carcass, and the carcass In a pneumatic studless tire having a rotation direction designated with a tread that covers the crown portion of
A plurality of protrusions are arranged symmetrically with respect to the tire equatorial plane on each sidewall,
As the ridge extends from the inside in the tire radial direction to the outside, the ridge is inclined in a direction opposite to the rotation direction, and an inclination angle formed by the extending direction of the ridge and the tire radial direction is 45 degrees to 80 degrees,
The tire radial inner end of the ridge is on the inner side in the tire radial direction by 0 mm to 4 mm from the tire radial outer end of the bead filler of the bead portion.
The outer end in the tire radial direction of the protrusion is on the inner side in the tire radial direction by 35% to 45% of the tire cross-section height from the tread surface on the tire equatorial plane.
The width of the protrusions is 5 mm to 15 mm, the interval between the protrusions is 5 mm to 20 mm, and the height of the protrusions is 2 mm to 6 mm.
突条はタイヤ半径方向内側から外側に延びるにつれ、回転方向とは逆の方向に傾斜しているので、突条は、回転方向とは逆の方向にタイヤのサイド部が変形しないように、サイド部の剛性を高めている。そのため、制動時には、突条がないタイヤと比べて、タイヤのサイド部ではより大きい応力が発生する。逆に、駆動時には、タイヤのサイド部で発生する応力は小さくなる。結果として、アイス路面での制動性能と駆動性能を同時に向上させることができる。 As the ridge extends from the inner side to the outer side in the tire radial direction, the ridge is inclined in the direction opposite to the rotation direction. The rigidity of the part is increased. Therefore, during braking, a greater stress is generated in the side portion of the tire than in a tire without protrusions. Conversely, during driving, the stress generated at the side portion of the tire is reduced. As a result, braking performance and driving performance on the ice road surface can be improved at the same time.
また、突条の100%モジュラスは、サイドウォールの100%モジュラスの1.0〜1.6倍とすることが好ましい。突条の100%モジュラスをサイドウォールに比べて高くすることにより、より効果的に制動時と駆動時における応力の差を大きくすることができる。なお、本願では100%モジュラスとは23℃における値をいう。 The 100% modulus of the ridge is preferably 1.0 to 1.6 times the 100% modulus of the sidewall. By making the 100% modulus of the ridge higher than that of the sidewall, the difference in stress between braking and driving can be increased more effectively. In the present application, 100% modulus means a value at 23 ° C.
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明に係る空気入りスタッドレスタイヤの側面の一部を示す図である。タイヤ1は装着時の回転方向Rが定められたタイヤである。タイヤ1のサイドウォール2には、複数の突条3が配置されている。突条3はタイヤ半径方向内側から外側に延びるにつれ、回転方向Rとは逆の方向に傾斜している。突条3の延びる方向とタイヤ半径方向Lとがなす角度はθである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a part of a side surface of a pneumatic studless tire according to the present invention. The
したがって、突条3は、回転方向Rとは逆の方向R′にタイヤ1のサイド部が変形しないように、サイド部の剛性を高めている。その結果、制動時には、突条3がないタイヤと比べて、タイヤ1のサイド部ではより大きい応力が発生する。逆に、駆動時には、タイヤ1のサイド部で発生する応力は小さくなる。その結果、アイス路面での制動性能と駆動性能を同時に向上させることができる。
Therefore, the
突条3の傾斜角度θは、45度〜80度が好ましい。角度θが45度未満であると、タイヤの縦剛性が大きくなりすぎて、乗り心地が悪化したり、操縦安定性が低下したりする。逆に、角度θが80度を超えると、突条3を多く配置できず、サイド部の剛性を高める効果も低い。
The inclination angle θ of the
図2は、図1のA−A断面であり、タイヤ1の右半断面を示している。カーカス7は、ビードフィラー4、ビードワイヤ5からなるビード部6を巻き上げ、トロイダル形状を形成している。カーカス7のサイド部を覆う一対のサイドウォール2と、カーカス7のクラウン部を覆うトレッド8とを備えている。これらは公知の空気入りタイヤの構造であり、トレッドに刻まれる溝やサイプ、カーカス7とトレッドの間に挿入されるベルト補強層などは省略している。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. The
突条3の半径方向内側の端部3aは、ビードフィラー4の半径方向外側端部4aから0mm〜4mmだけ半径方向内側にある。端部3aが4mmを超えて半径方向内側にあると、タイヤの縦剛性が大きくなりすぎて、乗り心地が悪化したり、操縦安定性が低下したりする。逆に、0mm未満であって端部3aが、ビードフィラー4の半径方向外側端部4aより半径方向外側にあると、サイド部の剛性を高める効果も低くなる。
The radially
赤道面Cでのタイヤ断面高さHとして、タイヤ赤道面でのトレッド面から突条3の半径方向外側の端部3bまでの距離H1は、タイヤ断面高さHの35%〜45%であることが好ましい。すなわち、突条3の半径方向外側の端部3bは、タイヤ赤道面でのトレッド面からタイヤ断面高さHの35%〜45%だけタイヤ半径方向内側にあることが好ましい。H1がHの35%未満であると、突条3を成型する金型の凹部が、トレッドを成型する金型とサイドウォールを成型する金型との接合面を跨ぐこととなり、製造が困難となる。逆に、H1がHの45%を超えると、偏平率の低いタイヤではサイド部の剛性を高め得る程度に突条3を設けることができないことがある。
As the tire cross-section height H at the equator plane C, the distance H1 from the tread surface at the tire equator plane to the radially
右半断面の突条3と、左半断面側の突条3(図示しない)とは、タイヤ赤道面Cに関して対称になるように配置されている。制動時及び駆動時のいずれにおいても、応力は、サイド部の、タイヤ赤道面Cに関して対称な位置で発生するため、効果的にサイド部の剛性を高めることができる。
The
図3は、図1、2のB−B線断面(断面高さにおいて突条3の中間点に相当する)における突条3のタイヤ周方向断面を示す図である。突条3の幅αは5mm〜15mm、間隔βは5mm〜20mm、高さγは2mm〜6mmが好ましい。これらの範囲を外れて、幅αが狭かったり、間隔βが広かったり、高さγが低かったりすると、制動時と駆動時における応力の差が小さく、効果が低くなる。逆に、これらの範囲を外れて、幅αが広かったり、間隔βが狭かったり、高さγが高かったりすると、タイヤの縦剛性が大きくなりすぎて、乗り心地が悪化したり、操縦安定性が低下したりする。また、間隔βが狭いと、タイヤを成型する金型の製作が困難となる。
FIG. 3 is a view showing a cross section in the tire circumferential direction of the
なお、突条3はサイドウォール2と同じ組成のゴムとしてもよいが、突条3の100%モジュラスは、サイドウォール2の100%モジュラスの1.0〜1.6倍となるように、突条3のゴム組成を変化させてもよい。より効果的に制動時と駆動時における応力の差を大きくすることができる。突条の100%モジュラスをサイドウォールに比べて高くすることにより、より効果的に制動時と駆動時における応力の差を大きくすることができる。なお、1.6倍を超えると、タイヤの縦剛性が大きくなりすぎて、乗り心地が悪化したり、操縦安定性が低下したりする。
The
この場合、図5に示すように、突条3を構成するゴム13と、サイドウォール2を構成するゴム12とからなるサイドウォールゴム10を一体に押し出し成形し、カーカスに貼り付けてグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫成型して、突条3の100%モジュラスのみを大きくすることができる。
In this case, as shown in FIG. 5, a
実施例として本発明に係るタイヤ、比較例に係るタイヤをそれぞれ試作し、排気量2000ccの前輪駆動乗用車の全輪に装着して評価を行なった。いずれのタイヤサイズは195/65R15、リムサイズは15×6−JJ、内圧は200kPaであった。 As an example, a tire according to the present invention and a tire according to a comparative example were prototyped and mounted on all wheels of a front-wheel drive passenger car having a displacement of 2000 cc for evaluation. Each tire size was 195 / 65R15, the rim size was 15 × 6-JJ, and the internal pressure was 200 kPa.
アイス制動は、アイス路面上で時速40kmからのABS制動距離を示し、数字が大きいほど制動距離が短くタイヤの制動性能が良いことを示す。アイス加速は、アイス路面上で停止した状態から30m走行するのに要する時間を示し、数字が大きいほど走行時間が短くタイヤの駆動性能が良いことを示す。いずれも比較例1を100とした指数で表している。乗り心地は、評価コースにおいて1名乗車による10段階の官能評価した点数であり、数字が大きいほど乗り心地が良いことを示す。 Ice braking indicates the ABS braking distance from 40 km / h on the ice road surface, and the larger the number, the shorter the braking distance and the better the braking performance of the tire. Ice acceleration indicates the time required to travel 30 m from a state where the vehicle is stopped on the ice road surface. The larger the number, the shorter the traveling time and the better the driving performance of the tire. All are expressed as indexes with Comparative Example 1 as 100. The riding comfort is a score obtained by 10-level sensory evaluation by one person on the evaluation course, and the larger the number, the better the riding comfort.
表1は、突条の傾斜角度を変化させて評価した結果である。比較例3は、突条がタイヤ半径方向内側から外側に延びるにつれ、回転方向に傾斜しているタイヤで、傾斜角度θを負値で表している。比較例4は、左右サイドウォールの突条が赤道面に関して対称に配置されず、一方の突条の周方向中間位置に相当する位置に他方の突条が配置されたタイヤである。 Table 1 shows the results of evaluation by changing the inclination angle of the ridges. Comparative Example 3 is a tire that is inclined in the rotational direction as the protrusions extend from the inner side in the tire radial direction to the outer side, and the inclination angle θ is expressed as a negative value. Comparative Example 4 is a tire in which the left and right sidewall ridges are not arranged symmetrically with respect to the equator plane, and the other ridge is arranged at a position corresponding to the circumferential middle position of one of the ridges.
表1によれば、傾斜角度θが小さい比較例2では制動性能や駆動性能がさほど向上せず、逆向きに傾斜した比較例3では制動性能や駆動性能が低下し、乗り心地も悪化している。比較例4では左右サイドウォールの突条が赤道面に関して対称に配置されていないので、制動性能や駆動性能が向上せず、乗り心地も悪化している。一方、実施例1〜5では、傾斜角度θを45度〜80度としたことにより、アイス路面での制動性能や駆動性能が同時に向上でき、乗り心地も確保することができた。 According to Table 1, the braking performance and the driving performance are not improved so much in Comparative Example 2 where the inclination angle θ is small, and the braking performance and the driving performance are lowered in Comparative Example 3 inclined in the opposite direction, and the riding comfort is also deteriorated. Yes. In Comparative Example 4, since the protrusions on the left and right sidewalls are not symmetrically arranged with respect to the equator plane, the braking performance and driving performance are not improved, and the riding comfort is also deteriorated. On the other hand, in Examples 1 to 5, by setting the inclination angle θ to 45 degrees to 80 degrees, braking performance and driving performance on the ice road surface can be improved at the same time, and riding comfort can be ensured.
表2及び表3は、突条の寸法を変化させて評価した結果である。表3においてビードフィラーの半径方向外側端部より突条の半径方向内側の端部までの距離が負値となっているのは、突条の半径方向内側の端部がビードフィラーの半径方向外側端部より半径方向外側にあることを示す。表2及び表3によれば、比較例5〜12では突条の寸法や位置が適切でないため、制動性能や駆動性能の向上と、乗り心地の確保とを同時に実現でなかった。一方、実施例では、突条の寸法を適切に設定することによりアイス路面での制動性能や駆動性能が同時に向上でき、乗り心地も確保することができた。 Tables 2 and 3 show the results of evaluation by changing the dimensions of the ridges. In Table 3, the distance from the radially outer end of the bead filler to the radially inner end of the ridge is a negative value because the radially inner end of the ridge is the radially outer end of the bead filler. Indicates that it is radially outward from the end. According to Tables 2 and 3, in Comparative Examples 5 to 12, since the dimensions and positions of the protrusions are not appropriate, it is impossible to simultaneously improve the braking performance and driving performance and ensure the riding comfort. On the other hand, in the embodiment, by appropriately setting the dimensions of the protrusions, the braking performance and driving performance on the ice road surface can be improved at the same time, and the riding comfort can be secured.
表4は、突条の100%モジュラスをサイドウォールに比べて変化させて評価した結果である。突条の100%モジュラスを適切に設定することによりアイス路面での制動性能や駆動性能が同時に向上できたが、比較例13では突条の100%モジュラスがサイドウォールに比べて大きいため、乗り心地が悪化した。 Table 4 shows the results of evaluation by changing the 100% modulus of the ridge as compared with the sidewall. By properly setting the 100% modulus of the ridge, braking performance and driving performance on the ice road surface could be improved at the same time, but in Comparative Example 13, the 100% modulus of the ridge was larger than the sidewall, so the ride comfort Worsened.
1 タイヤ
2 サイドウォール
3 突条
4 ビードフィラー
5 ビードコア
6 ビード部
7 カーカス
8 トレッド
1
Claims (2)
各サイドウォールに複数の突条がタイヤ赤道面に関して対称に配置され、
前記突条はタイヤ半径方向内側から外側に延びるにつれ、回転方向とは逆の方向に傾斜し、前記突条の延びる方向とタイヤ半径方向とがなす傾斜角度が45度〜80度であり、
前記突条のタイヤ半径方向内側端部は、前記ビード部のビードフィラーのタイヤ半径方向外側端部から0mm〜4mmだけタイヤ半径方向内側にあり、
前記突条のタイヤ半径方向外側端部は、タイヤ赤道面でのトレッド面からタイヤ断面高さの35%〜45%だけタイヤ半径方向内側にあり、
前記突条の幅は5mm〜15mmであり、前記突条の間隔は5mm〜20mm、前記突条の高さは2mm〜6mmであることを特徴とする空気入りスタッドレスタイヤ。 A rotation direction is specified, which includes a pair of bead portions, a carcass wound around the bead portion to form a toroidal shape, a pair of sidewalls covering the side portions of the carcass, and a tread covering the crown portion of the carcass. In a pneumatic studless tire,
A plurality of protrusions are arranged symmetrically with respect to the tire equatorial plane on each sidewall,
As the ridge extends from the inside in the tire radial direction to the outside, the ridge is inclined in a direction opposite to the rotation direction, and an inclination angle formed by the extending direction of the ridge and the tire radial direction is 45 degrees to 80 degrees,
The tire radial inner end of the ridge is on the inner side in the tire radial direction by 0 mm to 4 mm from the tire radial outer end of the bead filler of the bead portion.
The outer end in the tire radial direction of the protrusion is on the inner side in the tire radial direction by 35% to 45% of the tire cross-section height from the tread surface on the tire equatorial plane.
The pneumatic studless tire characterized in that the width of the protrusions is 5 mm to 15 mm, the interval between the protrusions is 5 mm to 20 mm, and the height of the protrusions is 2 mm to 6 mm.
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