JP2009255867A - Pneumatic tire with tread pattern - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤ周方向に延在する少なくとも3本以上の周方向溝と、タイヤ幅方向に延在する複数の幅方向溝と、周方向溝と幅方向溝とに画された複数のブロックの陸部とを備えたトレッドパターン付き空気入りタイヤに関する。 The present invention provides at least three or more circumferential grooves extending in the tire circumferential direction, a plurality of width grooves extending in the tire width direction, and a plurality of blocks defined by the circumferential grooves and the width grooves. The present invention relates to a pneumatic tire with a tread pattern provided with a land portion.
今日、車両の低燃費化の要求に対して、タイヤ製造業者においても、低燃費に寄与するタイヤを開発することが強く望まれている。具体的には、転がり抵抗が従来に対して低いタイヤの開発が望まれている。
タイヤの転がり抵抗を低減するには、一般に転がり抵抗の寄与の大きいトレッドゴムの粘弾性特性、特にtanδを低減することが行われている。しかし、tanδを低減するゴム部材は、操縦限界性能を低下させるといった性能の背反を呈する。
Today, tire manufacturers are strongly demanded to develop tires that contribute to low fuel consumption in response to demands for low fuel consumption of vehicles. Specifically, it is desired to develop a tire having a lower rolling resistance than the conventional one.
In order to reduce the rolling resistance of a tire, generally, the viscoelastic characteristics, particularly tan δ, of a tread rubber that greatly contributes to the rolling resistance is reduced. However, a rubber member that reduces tan δ exhibits a tradeoff in performance that reduces the steering limit performance.
一方において、下記特許文献1では、転がり抵抗の低減のために、タイヤの構造の望ましい方向を示している。下記特許文献1における転がり抵抗の低減のためのタイヤの構造の望ましい方向は、ベルト層に作用する張力を大きくし、サイドカーカス層に作用する張力を小さくすることにより、タイヤが地面に接触する部分でのベルトの円形度が接地前の真円の円形度から大きく外れないようにすることである、と記載されている。これによって、ベルト層における2層の交錯層間のせん断歪み変形が小さくなり、交錯層間のゴムの粘弾性特性に基づくエネルギーロスを低減することにより、転がり抵抗を低減することができるとされている。 On the other hand, Patent Document 1 below shows a desirable direction of the tire structure in order to reduce rolling resistance. The desirable direction of the tire structure for reducing rolling resistance in Patent Document 1 below is a portion where the tire contacts the ground by increasing the tension acting on the belt layer and decreasing the tension acting on the side carcass layer. It is described that the circularity of the belt is not greatly deviated from the circularity of the perfect circle before the ground contact. Thereby, the shear strain deformation between the two crossing layers in the belt layer is reduced, and the rolling resistance can be reduced by reducing the energy loss based on the viscoelastic properties of the rubber between the crossing layers.
しかし、上記特許文献1に記載されているように、ベルトの円形度が接地前の真円の円形度から大きく外れないように、タイヤを作製しても、必ずしも転がり抵抗が低減しない場合がある。 However, as described in Patent Document 1, even if a tire is manufactured so that the circularity of the belt does not greatly deviate from the circularity of a perfect circle before grounding, the rolling resistance may not necessarily be reduced. .
そこで、本発明は、上記問題点を解決するために、従来と異なる方法により、転がり抵抗を低減することのできるトレッドパターン付き空気入りタイヤを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a pneumatic tire with a tread pattern that can reduce rolling resistance by a method different from the conventional method.
本発明は、タイヤ周方向に延在する少なくとも3本以上の周方向溝と、タイヤ幅方向に延在する複数の幅方向溝と、前記周方向溝と前記幅方向溝とに画されて複数のブロックの陸部とを備えたトレッドパターン付き空気入りタイヤであって、正規リムにリム組みし、正規内圧及び正規荷重の条件において水平面に接地したときの前記空気入りタイヤの接地面の接地面積をR(mm2)とし、前記空気入りタイヤに用いるトレッドゴムの20℃の100%伸張弾性率をE(kgf/mm2)とし、正規荷重をW(kgf)としたとき、値E・R/Wが3以上7以下であることを特徴とするトレッドパターン付き空気入りタイヤを提供する。 The present invention is divided into at least three or more circumferential grooves extending in the tire circumferential direction, a plurality of width grooves extending in the tire width direction, the circumferential grooves and the width grooves. A pneumatic tire with a tread pattern having a land portion of a block of rim, assembled on a regular rim, and grounded on a horizontal surface under the conditions of normal internal pressure and normal load, the ground contact area of the pneumatic tire Where R (mm 2 ), the tread rubber used in the pneumatic tire at 100 ° C. at 100 ° C. is E (kgf / mm 2 ), and the normal load is W (kgf). Provided is a pneumatic tire with a tread pattern, wherein / W is 3 or more and 7 or less.
その際、前記接地面積Rに対する、前記周方向溝の溝面積Aと前記幅方向溝の溝面積Bの和A+Bの比G=(A+B)/Rの値が0.25以下であり、前記周方向溝の溝面積Aと前記幅方向溝の溝面積Bの和A+Bに対する、前記幅方向溝の溝面積Bの比S=B/(A+B)が0.25より大きく、かつ0.45より小さく、前記周方向溝のうち、タイヤ幅方向の最も外側に位置する周方向溝の中心線を境界としてタイヤセンタ側に位置するトレッドセンタ領域とタイヤセンタと反対側に位置するトレッドショルダ領域に区分けしたとき、前記接地面のうち前記トレッドショルダ領域における接地面積Yに対する、前記トレッドショルダ領域における周方向溝の溝面積及び幅方向溝の溝面積の和Cの比Gs=C/Yが0.2より小さく、さらに、前記比Gsが前記比Gより小さいことが好ましい。 At that time, the ratio G = (A + B) / R of the sum A + B of the groove area A of the circumferential groove and the groove area B of the width groove with respect to the ground contact area R is 0.25 or less, The ratio S = B / (A + B) of the groove area B of the width direction groove to the sum A + B of the groove area A of the direction groove and the groove area B of the width direction groove is larger than 0.25 and smaller than 0.45 The circumferential groove is divided into a tread center region located on the tire center side and a tread shoulder region located on the opposite side of the tire center with a center line of the circumferential groove located on the outermost side in the tire width direction as a boundary. Then, the ratio G s = C / Y of the sum C of the groove area of the circumferential groove and the groove area of the width direction groove in the tread shoulder region to the contact area Y in the tread shoulder region of the ground contact surface is 0.2. Smaller A, it is preferable that the ratio G s is less than the ratio G.
又、前記トレッドゴムの100℃におけるtanδが0.01以上0.10以下であることが好ましい。
前記周方向溝は、少なくとも5本以上の溝であることが好ましい。
さらに、前記周方向溝の少なくとも1つの溝壁角度が8度以上であることが好ましい。
前記周方向溝のうち、タイヤ幅方向の最も外側に位置する周方向溝の溝壁角度が、タイヤ周方向に沿って変動することも好ましい。
前記幅方向溝の溝深さが、前記周方向溝の深さの30%以上であり、前記幅方向溝の溝幅が、前記周方向溝の溝幅の20%以上であることが好ましい。
The tread rubber preferably has a tan δ at 100 ° C. of 0.01 or more and 0.10 or less.
The circumferential groove is preferably at least five grooves.
Furthermore, it is preferable that at least one groove wall angle of the circumferential groove is 8 degrees or more.
Of the circumferential grooves, it is also preferable that the groove wall angle of the circumferential groove located on the outermost side in the tire width direction varies along the tire circumferential direction.
It is preferable that the groove depth of the width direction groove is 30% or more of the depth of the circumferential groove, and the width of the width direction groove is 20% or more of the groove width of the circumferential groove.
さらに、タイヤのベルト層の上層にベルト補強層が設けられ、前記周方向溝のうち、トレッドセンタ位置に最も近い周方向溝の溝底と、ベルト補強層の上側縁部との間の距離は、3mm以上5.5mm以下であることが好ましい。 Furthermore, a belt reinforcement layer is provided on the upper layer of the belt layer of the tire, and the distance between the groove bottom of the circumferential groove closest to the tread center position and the upper edge of the belt reinforcement layer is the circumferential groove. It is preferable that it is 3 mm or more and 5.5 mm or less.
本発明の空気入りタイヤは、上述に定義した値E・R/Wが3以上7以下となるようにすることにより、転がり抵抗を低減することができる。この方法は、特許文献1における転がり抵抗の低減のための望ましい方向と異なるものである。 The pneumatic tire of the present invention can reduce rolling resistance by setting the value E · R / W defined above to be 3 or more and 7 or less. This method is different from the desired direction for reducing rolling resistance in Patent Document 1.
以下、添付の図面に示す実施形態に基づいて、本発明のトレッドパターン付き空気入りタイヤを詳細に説明する。なお、本発明の空気入りタイヤは、JATMA記載のトラック及びバス用タイヤに特に有効に用いることができる。 Hereinafter, a pneumatic tire with a tread pattern of the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the accompanying drawings. The pneumatic tire of the present invention can be used particularly effectively for truck and bus tires described in JATMA.
図1は、本発明のトレッドパターン付き空気入りタイヤの一実施形態である空気入りタイヤ(以降、タイヤという)10の断面形状を示す断面図である。タイヤ10は、トレッド部A、サイドウォール部B、及びビード部Cを主な構成部分として有する。図1中、CLはタイヤセンタを表している。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of a pneumatic tire (hereinafter referred to as a tire) 10 which is an embodiment of a pneumatic tire with a tread pattern of the present invention. The
タイヤ10は、カーカス層12と、ビードコア14と、ベルト層16の他に、トレッドゴム18、サイドゴム20、ビードフィラゴム22、リムクッションゴム24及びインナライナゴム26を主に有して構成される。
The
カーカス層12は、有機繊維からなる補強コードを一定間隔で一方向に向かって、例えばタイヤ幅方向に向かって配列し、コードコーティングゴムで被覆した構成である。カーカス層12は、後述する左右一対のビードコア14にタイヤ内側からタイヤ外側に折り返され、サイドウォール部Bの領域で終端を成している。
The
ベルト層16は、第1ベルト16a、第2ベルト16b、第3ベルト16c、第4ベルト16dの4層からなる積層構造を成している。各ベルトは、タイヤ幅方向に直交するタイヤ周方向(図1の紙面に直交する方向)に対して所定の角度で傾斜し、ベルト間の傾斜方向も異なっており、交錯層を成している。
The
第1ベルト16aは、例えば、タイヤ周方向に対する傾斜角度が40〜80度であり、第2ベルト16bは、傾斜角度が例えば10〜40度であり、第3ベルト16cは、傾斜角度が例えば10〜40度であり、第4ベルト16dは、傾斜角度が例えば10〜30度度である。傾斜角度の方向は、第1ベルト16a及び第2ベルト16bは、タイア周方向に対して同じ側に傾斜し、第3ベルト16c及び第4ベルト16dは、第1ベルト16a及び第2ベルト16bと異なる側に傾斜している。
第2ベルト16bのベルト幅が最も広く、第3ベルト幅は、両端において、トレッド表面の方向に跳ね上がった形状を成している。第4ベルトは、ベルト幅が最も狭い。
タイヤ10には、ベルト層16の上層にさらに、有機繊維をタイヤ周方向に一定間隔で配置したベルト補強層を設けてもよい。
For example, the
The belt width of the
The
ビードコア14は、スチールワイヤからなるビードワイヤを円弧状に連続して巻いて形成されたリング形状部材である。ビードコア14は、タイヤのビード部Cがホイールのリムに固定されるように機能する部分である。カーカス層12は、タイヤ内側からタイヤ外側に向けてビードコア14の周りで折り返してカーカス層12を固定する。これにより、タイヤ内圧によってカーカス層12に張力を形成させる。
ビードコア14には、カーカス層12と折り返されたカーカス層12との間にビードフィラゴム22が設けられ、ビード部Cの剛性を高めて、タイヤのサイドウォール部Bの形状を規定するカーカス層12の形状を整えている。
The
The
サイドゴム20は、カーカス層12を外部から保護し、カーカス層12に生じる張力とともにサイド部の剛性を確保する機能を有する。
リムクッションゴム24は、ホイールと接触する部分に設けられ、ホイールと接触するビード部Cがホイールのリムと擦れて損傷することのないように保護する。インナライナゴム26は、一方のビード部Cから他方のビード部Cまで、タイヤ内周面全体を覆うように設けられ、タイヤとホイール間に充填された空気が漏れないように機能する。
The
The
トレッドゴム18は、ベルト層16の上層に設けられ、地面と接触して円滑にタイヤを転動させる。ここで、トレッドゴム18の材料は、以下のように設定されている。
すなわち、正規リムにリム組みし、正規内圧及び正規荷重の条件において水平面に接地したときのタイヤの接地面の接地面積をR(mm2)とし、この空気入りタイヤに用いるトレッドゴムの20℃における100%の伸張弾性率をE(kgf/mm2)とし、正規荷重をW(kgf)としたとき、値E・R/Wが3以上7以下となるように、トレッドゴムの材料が設定されている。100%の伸張弾性率は、JISK6251に規定される所定伸び引張り応力の測定方法に準拠するものをいう。
The
That is, when the rim is assembled to a normal rim, and the ground contact area of the tire when it contacts the horizontal surface under the conditions of normal internal pressure and normal load is R (mm 2 ), the tread rubber used for this pneumatic tire at 20 ° C. The material of the tread rubber is set so that the value E · R / W is 3 or more and 7 or less when the 100% stretch modulus is E (kgf / mm 2 ) and the normal load is W (kgf). ing. An elastic modulus of 100% refers to a material that conforms to a predetermined elongation tensile stress measurement method defined in JIS K6251.
ここで、正規リムは、JATMAに規定される「適用リム」をいい、TRAに規定される「Design Rim」をいい、あるいはETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。正規内圧とは、JATMAに規定される「最高空気圧」をいい、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値をいい、あるいはETRTOに規定される「INFALATION PRESSURES」をいう。正規荷重とは、上記正規内圧時の、JATMAに規定される「最大負荷能力」、TRAに規定される上記空気圧時のTIRE LOAD LIMITSをいい、あるいはETRTOに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。
接地面積Rとは、接地面における、タイヤのトレッドが地面と直接接触する面積と溝部分の面積との合計の面積をいう。
Here, the regular rim refers to an “applied rim” defined in JATMA, a “Design Rim” defined in TRA, or a “Measuring Rim” defined in ETRTO. The normal internal pressure means the “maximum air pressure” specified by JATMA, the maximum value of “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” specified by TRA, or “INFALATION PRESSURES” specified by ETRTO. . The normal load means “maximum load capacity” defined in JATMA at the normal internal pressure, TIRE LOAD LIMITS at the air pressure defined in TRA, or “LOAD CAPACITY” defined in ETRTO.
The contact area R refers to the total area of the area where the tire tread directly contacts the ground and the area of the groove portion on the contact surface.
このように、トレッドゴム18について、値E・R/Wが3以上7以下となるように設定するのは、転がり抵抗を好適に低減することができるからである。
すなわち、転動するタイヤでは、一般にトレッドゴムは、応力が略一定の状態で地面から接地変形を受ける。これに対してサイドゴムは、歪が一定の状態で地面から変形を受ける。
一方、転がり抵抗の低減において寄与の大きなトレッドゴムが一定の応力で地面から入力を受ける場合、転がり抵抗は、下記式のようなトレッドゴムの散逸するエネルギーに比例する。
πiは、微小要素の歪みエネルギー
tanδは、トレッドゴム18の正接損失
As described above, the
That is, in a rolling tire, the tread rubber is generally subjected to ground deformation from the ground with a substantially constant stress. On the other hand, the side rubber is deformed from the ground with a constant strain.
On the other hand, when a tread rubber having a large contribution in reducing rolling resistance receives an input from the ground with a constant stress, the rolling resistance is proportional to the energy dissipated by the tread rubber as shown in the following equation.
上記式をより単純化して表すと、1/2・W・h/(E・R/W)・tan δ(hはトレッドゴム18乃厚さ)で表される。すなわち、散逸エネルギーを低減するには、トレッドゴム18のtanδを低下させるほかに、上記式中の値(E・R/W)を低下させればよい。本発明者らは、この点に着目して、値E・R/Wが3以上7以下となるようにトレッドゴム18を選べば、効率よく転がり抵抗を低減できることを見出している。この点は、下記実施例で説明する。なお、tanδは0.01以上0.10以下に設定されることが好ましい。
When the above formula is expressed more simply, it is expressed by 1/2 · W · h / (E · R / W) · tan δ (h is the thickness of the tread rubber 18). That is, in order to reduce dissipated energy, in addition to reducing tan δ of the
さらに、タイヤ10は、図2(a)に示すようなトレッドパターンを有する。
すなわち、タイヤ10には、周方向に延びる周方向溝40〜46と、周方向溝間を連通する幅方向溝が設けられ、さらに、周方向溝40〜46と幅方向溝とに画されて複数のブロックの陸部が形成されている。
ここで、幅方向溝の溝深さは、周方向溝40〜46の溝深さh(図3参照)の30%以上であり、幅方向溝の溝幅が、周方向溝40〜46の溝幅w(図3参照)の20%以上となっている。
周方向溝40〜46の溝面積Aとそれ以外の幅方向溝の溝面積Bの和A+Bの、接地面積Rに対する比G=(A+B)/Rの値が0.25以下になっている。又、周方向溝40〜46の溝面積Aとそれ以外の幅方向溝の溝面積Bの和A+Bに対する、幅方向溝の溝面積Bの比S=B/(A+B)が0.25より大きく、かつ0.45より小さくなっている。
さらに、周方向溝40〜46のうち、タイヤ幅方向の最も外側に位置する周方向溝44,46の中心線を境界としてトレッドセンタ領域とトレッドショルダ領域に区分けしたとき、
接地面のうちトレッドショルダ領域における接地面積Yに対する、トレッドショルダ領域における周方向溝の溝面積と幅方向の溝面積の和Cの比Gs=C/Yが0.2より小さく、さらに、上記比Gsが上記比Gより小さくなっている。
Further, the
That is, the
Here, the groove depth of the width direction groove is 30% or more of the groove depth h (see FIG. 3) of the
The ratio G = (A + B) / R of the sum A + B of the groove area A of the
Furthermore, when the
The ratio G s = C / Y of the sum C of the groove area in the circumferential direction and the groove area in the width direction in the tread shoulder region to the contact area Y in the tread shoulder region of the contact surface is smaller than 0.2. The ratio G s is smaller than the ratio G.
なお、トレッドショルダ領域の溝面積Cには、周方向溝44,46の溝面積のうち中心線よりもトレッドショルダ領域にある部分の溝面積が含まれ、接地面に含まれていれば、トレッドショルダ領域の幅方向溝も含まれる。
Note that the groove area C of the tread shoulder region includes the groove area of the portion in the tread shoulder region with respect to the center line out of the groove areas of the
上記比G=(A+B)/Rの値を0.25以下とすることにより、トレッド部の地面と直接接触するブロック等の陸部の剛性が高くなり、上記一定応力で接地変形を受けるので、これらの陸部の歪が小さくなって転がり抵抗の低減をより高くする。
上記比Sを0.25より大きく、かつ0.45より小さくすることで、タイヤの雪上でのトラクション性能と転がり抵抗との両立が可能となる。比が0.25以下の場合、雪上でのトラクション性能が低下し、比が0.45以上の場合、転がり抵抗が増大する。
By setting the value of the ratio G = (A + B) / R to 0.25 or less, the rigidity of the land portion such as a block that is in direct contact with the ground of the tread portion is increased, and the ground deformation is caused by the constant stress. The distortion of these land parts becomes small, and the reduction of rolling resistance is made higher.
By making the ratio S larger than 0.25 and smaller than 0.45, it is possible to achieve both traction performance on the snow of the tire and rolling resistance. When the ratio is 0.25 or less, the traction performance on snow decreases, and when the ratio is 0.45 or more, rolling resistance increases.
上記比Gs=C/Yを0.2より小さくすることにより、耐偏摩耗性が向上する。さらに、比Gsが上記比Gより小さくなるようにすることで、トレッドショルダ領域のトレッド部の歪を低減して転がり抵抗を低減することができる。また、ブロックのタイヤ周方向の両端における摩耗差が小さくなり、耐偏摩耗性が向上する。 By making the ratio G s = C / Y smaller than 0.2, uneven wear resistance is improved. In addition, the ratio G s is set to be smaller than the ratio G, it is possible to reduce the distortion of the tread portion of the tread shoulder areas to reduce rolling resistance. In addition, the wear difference between both ends of the block in the tire circumferential direction is reduced, and uneven wear resistance is improved.
なお、本発明においては、少なくとも5本以上の溝であってもよい。例えば、図2(b)に示すように、5本の周方向溝を有し、幅方向溝とともに、6つのブロック列を形成するものも例示される。この場合も、値E・R/Wが3以上7以下である。周方向溝を5本以上とすることで、両側を周方向溝で挟まれて形成される各ブロック列における接地圧が均一化され、各ブロックに作用する歪を抑制することができ、転がり抵抗を低減することができる。
さらに、比G=(A+B)/Rの値が0.25以下、比S=B/(A+B)が0.25より大きく、かつ0.45より小さく、比Gs=C/Yが0.2より小さく、比Gsが比Gより小さくなっていることが好ましい。
In the present invention, there may be at least five grooves. For example, as shown in FIG. 2 (b), there is exemplified one having five circumferential grooves and forming six block rows together with the widthwise grooves. Also in this case, the value E · R / W is 3 or more and 7 or less. By using five or more circumferential grooves, the ground pressure in each block row formed by sandwiching both sides between the circumferential grooves can be made uniform, and distortion acting on each block can be suppressed, and rolling resistance can be reduced. Can be reduced.
Further, the value of the ratio G = (A + B) / R is 0.25 or less, the ratio S = B / (A + B) is larger than 0.25 and smaller than 0.45, and the ratio G s = C / Y is 0. less than 2, it is preferable that the ratio G s is smaller than the ratio G.
なお、本発明では、周方向溝の少なくとも1つの溝壁角度が8度以上であることが好ましい。溝壁角度を8度より小さくすると、ブロックに作用する歪が大きくなると、歪によって生じるブロックの倒れこみ(周方向溝がつぶれるようにブロックが倒れこむ現象)が大きくなり、転がり抵抗が増加する。溝壁角度は、図3に示すθで定義される。 In the present invention, it is preferable that at least one groove wall angle of the circumferential groove is 8 degrees or more. When the groove wall angle is smaller than 8 degrees, when the strain acting on the block increases, the collapse of the block caused by the strain (the phenomenon that the block collapses so that the circumferential groove is collapsed) increases, and the rolling resistance increases. The groove wall angle is defined by θ shown in FIG.
また、本発明では、周方向溝のうち、タイヤ幅方向の最も外側に位置する周方向溝の溝壁角度が、タイヤ周方向に沿って、波状にあるいはジグザグ状に変動するように構成してもよい。溝壁角度がタイヤ周方向に沿って変動することにより、トレッド部A全体のブロックの剛性を高めることができ、歪によって生じるブロックの倒れこみを抑制することができる。 In the present invention, the groove wall angle of the circumferential groove located on the outermost side in the tire width direction among the circumferential grooves is configured to vary in a wavy or zigzag manner along the tire circumferential direction. Also good. By varying the groove wall angle along the tire circumferential direction, the rigidity of the block of the entire tread portion A can be increased, and the collapse of the block caused by distortion can be suppressed.
さらに、本発明では、図4に示すように、タイヤのベルト層16の上層にベルト補強層17が設けられる場合、周方向溝40〜46のうち、トレッドセンタ位置に最も近い周方向溝40,42の溝底と、ベルト補強層17の上側縁部との間の距離は、3mm以上5.5mm以下であることが好ましい。上記距離が5.5mmより大きい場合、周方向溝40,42の溝底下のトレッドゴムの厚さが厚くなり、周方向溝40,42の両側にあるブロックの剛性が低下して、ブロックの倒れ込みが発生しやすくなり、転がり抵抗を増加させる。3mmより小さい場合、溝の石かみによって溝底に外傷が生じ易く、この外傷がベルト補強層17まで達成しやすくなる。
Further, in the present invention, as shown in FIG. 4, when the
なお、本発明のタイヤは、値E・R/Wが3以上7以下の範囲とすることにより、転がり抵抗を低減することができる。この範囲の値を達成するためには、トレッドゴムのヤング率を従来に比べて高く設定すること、接地面積Rを大きくすることである。
接地面積Rを大きくするには、ベルト層16の面外曲げ剛性を低下させることが好ましい方向である。すなわち、ベルト層16の面外曲げ剛性を低下させることで、ベルトの円形度が接地前の真円の円形度から大きく外れるようにし、接地面積を大きくする。この点で、従来技術と知られている上述の特許文献1に記載されている、ベルトの円形度が接地前の真円の円形度から大きく外れないようにすることと、本発明は、逆の解決方法となっている。これは、特許文献1では、ベルト交錯層間に生じる層間せん断歪を低下させることを目的とし、本発明では、トレッドゴムの歪エネルギーを低下させることにより転がり抵抗の低減を図ることを目的としているからである。
In the tire of the present invention, the rolling resistance can be reduced by setting the value E · R / W in the range of 3 to 7. In order to achieve a value within this range, it is necessary to set the Young's modulus of the tread rubber higher than in the conventional case and to increase the ground contact area R.
In order to increase the ground contact area R, it is preferable to reduce the out-of-plane bending rigidity of the
さらに、接地面積Rを大きくするには、パターン形状において、比G及び比Gsを、他の性能に影響を与えない範囲で小さくすることが好ましいが、接地面積Rを大きくすることにより、転がり抵抗の低減の他に、副次的にトレッドゴムの耐摩耗性が向上するといった効果も有する。 Furthermore, in order to increase the ground contact area R, it is preferable to reduce the ratio G and ratio G s in a pattern shape within a range that does not affect other performances. In addition to the reduction in resistance, there is also an effect that the wear resistance of the tread rubber is secondaryly improved.
〔実施例1〕
本発明のタイヤの効果を調べるために、種々のタイヤを作製した。
まず、タイヤのパターンは図5に示す周方向溝が4本のパターンである。図5に示すパターンは、下記(a)〜(d)を満足する。
(a)比G=(A+B)/Rの値が0.25以下である。
(b)比S=B/(A+B)が0.25より大きく、かつ0.45より小さい。
(c)比Gs=C/Yが0.2より小さい。
(d)比Gsが比Gより小さい。
タイヤは、トラック及びバス用タイヤであり、タイヤサイズは275/80R22.5とした。作製したタイヤはJATMA規格の正規リムに組み、正規内圧(900kPa)及び正規荷重(33.83kN)の条件で転がり抵抗を調べた。
[Example 1]
In order to examine the effect of the tire of the present invention, various tires were produced.
First, the tire pattern is a pattern with four circumferential grooves shown in FIG. The pattern shown in FIG. 5 satisfies the following (a) to (d).
(A) The value of the ratio G = (A + B) / R is 0.25 or less.
(B) The ratio S = B / (A + B) is greater than 0.25 and less than 0.45.
(C) The ratio G s = C / Y is smaller than 0.2.
(D) The ratio G s is smaller than the ratio G.
The tire was a truck and bus tire, and the tire size was 275 / 80R22.5. The manufactured tire was assembled on a regular rim of JATMA standard, and the rolling resistance was examined under conditions of a normal internal pressure (900 kPa) and a normal load (33.83 kN).
下記表1に記載されるように、ベルト層の傾斜角度を変化させて、接地面積Rを変えた。パターンの周方向溝50,52は、溝深さ16mm、溝幅8mmとし、センターCLから溝中心位置が23mmの位置に来るように設けた。パターンの周方向溝54,56は、溝深さ16mm、溝幅8mmとし、センターCLから溝中心位置が70mmの位置に来るように設けた。幅方向溝58はいずれも溝深さ11mm、溝幅3mmとした。
トレッドゴムは、20℃における100%伸張弾性率Eは2.4MPa(=0.2447kgf/mm2)であり、100℃におけるtanδが0.06であった。正規荷重Wは33.83kN(=3450kgf)であった。
転がり抵抗はドラム式転がり抵抗試験機にて、負荷荷重30.89kN(=3150kgf)とした。タイヤAの転がり抵抗の値を基準(100)とし、各タイヤの転がり抵抗の値を指数化した。指数は値が高いほど転がり抵抗の値は小さいことを表す。
As described in Table 1 below, the contact area R was changed by changing the inclination angle of the belt layer. The
The tread rubber had a 100% elastic modulus E at 20 ° C. of 2.4 MPa (= 0.2447 kgf / mm 2 ) and a tan δ at 100 ° C. of 0.06. The normal load W was 33.83 kN (= 3450 kgf).
The rolling resistance was set to 30.89 kN (= 3150 kgf) with a drum type rolling resistance tester. The value of the rolling resistance of the tire A was used as a reference (100), and the value of the rolling resistance of each tire was indexed. The index indicates that the higher the value, the smaller the rolling resistance value.
タイヤA〜D,F,Gにおける図4に示すtは、5.7mmである。
In the tires A to D, F, and G, t shown in FIG. 4 is 5.7 mm.
本発明のタイヤに相当するタイヤB,Fはいずれも、本発明における値E・R/Wの範囲3〜7を外れるタイヤA,C,D,Gに対して、転がり抵抗の指数が高く、転がり抵抗が小さいことがわかる。また、周方向溝50,52の溝底と、ベルト補強層の上側縁部との間の距離tが5.2mmのタイヤEは、距離tが5.7mmのタイヤAに対して転がり抵抗の指数が極めて大きく、転がり抵抗が極めて小さいことがわかる。
The tires B and F corresponding to the tires of the present invention all have a high index of rolling resistance with respect to the tires A, C, D, and G that deviate from the range 3 to 7 of the value E · R / W in the present invention. It can be seen that the rolling resistance is small. Further, the tire E having a distance t of 5.2 mm between the groove bottoms of the
〔実施例2〕
本発明のタイヤの効果を調べるために、パターンの効果を調べた。
まず、タイヤのパターンは図2(a),(b)に示す周方向溝が4本、5本のパターンを用いた。図2(a),(b)に示すパターンは、下記(a)〜(d)を満足する。
(a)比G=(A+B)/Rの値が0.25以下である。
(b)比S=B/(A+B)が0.25より大きく、かつ0.45より小さい。
(c)比Gs=C/Yが0.2より小さい。
(d)比Gsが比Gより小さい。
タイヤのタイヤサイズは275/80R22.5とした。作製したタイヤはJATMA規格の正規リムに組み、正規内圧及び正規荷重の条件で転がり抵抗及び耐摩耗性能を調べた。
[Example 2]
In order to investigate the effect of the tire of the present invention, the effect of the pattern was examined.
First, as the tire pattern, a pattern having four and five circumferential grooves shown in FIGS. 2A and 2B was used. The patterns shown in FIGS. 2A and 2B satisfy the following (a) to (d).
(A) The value of the ratio G = (A + B) / R is 0.25 or less.
(B) The ratio S = B / (A + B) is greater than 0.25 and less than 0.45.
(C) The ratio G s = C / Y is smaller than 0.2.
(D) The ratio G s is smaller than the ratio G.
The tire size of the tire was 275 / 80R22.5. The produced tire was assembled on a regular rim of JATMA standard, and the rolling resistance and wear resistance performance were examined under the conditions of normal internal pressure and normal load.
下記表2に記載されるように、パターンとベルト層の傾斜角度とを変化させて、接地面積Rを変えた。図2(a)に示すパターンの周方向溝40,42は、溝深さ16mm、溝幅8mmとし、センターCLから溝中心位置が23mmの位置に来るように設けた。パターンの周方向溝44,46は、溝深さ16mm、溝幅8mmとし、センターCLから溝中心位置が70mmの位置に来るように設けた。幅方向溝47はいずれも溝深さ11mm、溝幅3mmとした。
As described in Table 2 below, the contact area R was changed by changing the pattern and the inclination angle of the belt layer. The
同様に、図2(b)に示すパターンの周方向溝41,43,45は、溝深さ16mm、溝幅6mmとし、センターCLから溝中心位置がそれぞれ0mm、35mm、35mmの位置に来るように設けた。パターンの周方向溝48,49は、溝深さ16mm、溝幅8mmとし、センターCLから溝中心位置が73mmの位置に来るように設けた。幅方向溝はいずれも溝深さ11mm、溝幅3mmとした。
すなわち、幅方向溝の溝深さが、周方向溝の深さの30%以上であり、幅方向溝の溝幅が、周方向溝の溝幅の20%以上である。
Similarly, the
That is, the groove depth of the width direction groove is 30% or more of the depth of the circumferential groove, and the groove width of the width direction groove is 20% or more of the groove width of the circumferential groove.
トレッドゴムは、20℃における100%伸張弾性率Eは2.4(MPa)(=0.2447kgf/mm2)であり、100℃におけるtanδが0.06であった。正規荷重Wは33.83KN(=3450kgf)であった。
転がり抵抗はドラム式転がり抵抗試験機にて、負荷荷重30.89kN(=3150kgf)としてタイヤHの転がり抵抗の値を基準(100)とし、各タイヤの転がり抵抗の値を指数化した。指数は値が高いほど転がり抵抗の値は小さいことを表す。
Tread rubber is 100% elongation modulus E at 20 ° C. is 2.4 (MPa) (= 0.2447kgf / mm 2), tanδ was 0.06 at 100 ° C.. The normal load W was 33.83 KN (= 3450 kgf).
The rolling resistance was a drum type rolling resistance tester, and the value of rolling resistance of the tire H was set as a reference (100) with a load of 30.89 kN (= 3150 kgf), and the rolling resistance value of each tire was indexed. The index indicates that the higher the value, the smaller the rolling resistance value.
又、耐久性能は、走行速度80km/時で25トン(6×2)トラックに装着して走行距離50000km走行後のトレッドの摩耗量を調べた。各タイヤについて、タイヤGの摩耗量を基準(100)として、指数化した。指数は、数値が高いほど摩耗量が少なく、耐摩耗性能が高いことを表す。 In addition, as for durability performance, the wear amount of the tread after traveling on a 25-ton (6 × 2) truck at a traveling speed of 80 km / hour and traveling a distance of 50000 km was examined. Each tire was indexed with the wear amount of the tire G as a reference (100). The index indicates that the higher the numerical value, the smaller the amount of wear and the higher the wear resistance performance.
図2(a)、(b)に示すパターンではいずれも、値E・R/Wが本発明の範囲3〜7にあるタイヤJ,Lは、値E・R/Wが本発明の範囲3〜7にないタイヤH,I,K,Mに対して転がり抵抗の指数が大きく、転がり抵抗が低減するとともに、耐摩耗性も向上することがわかる。 In each of the patterns shown in FIGS. 2A and 2B, tires J and L having values E · R / W in the ranges 3 to 7 of the present invention have values E · R / W in the range 3 of the present invention. It can be seen that the rolling resistance index is large with respect to tires H, I, K, and M not present in ˜7, the rolling resistance is reduced, and the wear resistance is also improved.
以上、本発明のトレッドパターン付き空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。 As mentioned above, although the pneumatic tire with a tread pattern of the present invention was explained in detail, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various improvements and changes may be made without departing from the gist of the present invention. Of course.
10 空気入りタイヤ
12 カーカス層
14 ビードコア
16 ベルト層
16a 第1ベルト
16b 第2ベルト
16c 第3ベルト
16d 第4ベルト
18 トレッドゴム
20 サイドゴム
22 ビードフィラゴム
24 リムクッションゴム
26 インナライナ
40〜46,48,49,50,52,54,56 周方向溝
47,58 幅方向溝
DESCRIPTION OF
Claims (8)
正規リムにリム組みし、正規内圧及び正規荷重の条件において水平面に接地したときの前記空気入りタイヤの接地面の接地面積をR(mm2)とし、前記空気入りタイヤに用いるトレッドゴムの20℃の100%伸張弾性率をE(kgf/mm2)とし、正規荷重をW(kgf)としたとき、
値E・R/Wが3以上7以下であることを特徴とするトレッドパターン付き空気入りタイヤ。 A plurality of block land is defined by at least three circumferential grooves extending in the tire circumferential direction, a plurality of width grooves extending in the tire width direction, and the circumferential grooves and the width grooves. A pneumatic tire with a tread pattern comprising a portion,
When the rim is assembled to a regular rim and the ground contact area of the pneumatic tire is grounded on a horizontal surface under the conditions of regular internal pressure and regular load, the ground contact area of the pneumatic tire is R (mm 2 ), and the tread rubber used for the pneumatic tire is 20 ° C. When the 100% stretching elastic modulus of E is kg (f / mm 2 ) and the normal load is W (kgf),
A pneumatic tire with a tread pattern, wherein the value E · R / W is 3 or more and 7 or less.
前記周方向溝の溝面積Aと前記幅方向溝の溝面積Bの和A+Bに対する、前記幅方向溝の溝面積Bの比S=B/(A+B)が0.25より大きく、かつ0.45より小さく、
前記周方向溝のうち、タイヤ幅方向の最も外側に位置する周方向溝の中心線を境界としてタイヤセンタ側に位置するトレッドセンタ領域とタイヤセンタと反対側に位置するトレッドショルダ領域に区分けしたとき、
前記接地面のうち前記トレッドショルダ領域における接地面積Yに対する、前記トレッドショルダ領域における周方向溝の溝面積及び幅方向溝の溝面積の和Cの比Gs=C/Yが0.2より小さく、
さらに、前記比Gsが前記比Gより小さい請求項1に記載のトレッドパターン付き空気入りタイヤ。 The ratio G = (A + B) / R of the sum A + B of the groove area A of the circumferential groove and the groove area B of the widthwise groove to the ground contact area R is 0.25 or less,
The ratio S = B / (A + B) of the groove area B of the widthwise groove to the sum A + B of the groove area A of the circumferential groove and the groove area B of the widthwise groove is greater than 0.25 and 0.45 Smaller,
When the circumferential groove is divided into a tread center region located on the tire center side and a tread shoulder region located on the opposite side of the tire center with the center line of the circumferential groove located on the outermost side in the tire width direction as a boundary. ,
A ratio G s = C / Y of the sum C of the groove area of the circumferential groove and the groove area of the width direction groove in the tread shoulder region to the contact area Y in the tread shoulder region of the ground contact surface is smaller than 0.2. ,
Further, the ratio G s tread patterned pneumatic tire according to the ratio G is smaller than claim 1.
前記周方向溝のうち、トレッドセンタ位置に最も近い周方向溝の溝底と、ベルト補強層の上側縁部との間の距離は、3mm以上5.5mm以下である請求項1〜7のいずれか1項に記載のトレッドパターン付き空気入りタイヤ。 Furthermore, a belt reinforcement layer is provided on the upper layer of the belt layer of the tire,
The distance between the groove bottom of the circumferential groove closest to the tread center position and the upper edge of the belt reinforcing layer among the circumferential grooves is 3 mm or more and 5.5 mm or less. A pneumatic tire with a tread pattern according to claim 1.
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