JP2013063738A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気入りタイヤに関し、特に、低燃費化を目的として転がり抵抗を低減するために使用空気圧を高圧化した場合に、センター領域の径成長増加に伴う接地圧増加によるセンター領域の摩耗および操縦安定性の悪化を改善した空気入りタイヤに関するものである。 The present invention relates to a pneumatic tire, and in particular, when the use air pressure is increased in order to reduce rolling resistance for the purpose of reducing fuel consumption, wear of the center region due to an increase in contact pressure accompanying an increase in diameter growth of the center region and The present invention relates to a pneumatic tire with improved steering stability deterioration.
従来、トレッド面のタイヤ幅方向に沿ったプロファイルの曲率を直線に近づける空気入りタイヤが知られている(例えば、特許文献1参照)。この空気入りタイヤは、トレッド面が、少なくともタイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、タイヤ幅方向最外方に位置するショルダー側円弧とを含む複数の異なる曲率半径の円弧で形成された空気入りタイヤにおいて、正規リムに組込んで正規内圧の5[%]を内圧充填した状態でタイヤ子午線方向の断面視にて、ベルト層のタイヤ幅方向最外方位置からタイヤ径方向外周側へタイヤ径方向と平行に仮想される仮想線とトレッド面のプロファイルとの交点を基準点とし、タイヤ赤道面とトレッド面のプロファイルとの交点をセンタークラウンとし、基準点とセンタークラウンとを結んだ線とタイヤ幅方向に平行な線とがなす角度をθとし、中央部円弧の曲率半径をRcとし、ショルダー側円弧の曲率半径をRsとし、タイヤ赤道面からショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側端部位置までの円弧長である基準展開幅をLとし、タイヤ幅方向のトレッド面の円弧長であるトレッド展開幅をTDWとした場合に、トレッド面は、1[°]<θ<4.5[°]、5<Rc/Rs<10、および0.4<L/(TDW/2)<0.7を満たすように形成されている。 Conventionally, a pneumatic tire is known in which the curvature of a profile along a tire width direction of a tread surface is made close to a straight line (see, for example, Patent Document 1). In this pneumatic tire, the tread surface is formed of an arc having a plurality of different radii of curvature including at least a central arc positioned at the center in the tire width direction and a shoulder-side arc positioned at the outermost position in the tire width direction. In a pneumatic tire, it is incorporated in a normal rim and filled with 5% of the normal internal pressure, and the cross-sectional view in the tire meridian direction from the outermost position in the tire width direction of the belt layer to the outer side in the tire radial direction The intersection of the imaginary line parallel to the tire radial direction and the profile of the tread surface is the reference point, the intersection of the tire equator surface and the tread surface profile is the center crown, and the line connecting the reference point and the center crown Is the angle formed by the line parallel to the tire width direction, θ, the radius of curvature of the central arc is Rc, the radius of curvature of the shoulder side arc is Rs, and from the tire equatorial plane When the reference developed width that is the arc length to the inner end position in the tire width direction of the shoulder side arc is L and the tread deployed width that is the arc length of the tread surface in the tire width direction is TDW, the tread surface is 1 [°] <θ <4.5 [°], 5 <Rc / Rs <10, and 0.4 <L / (TDW / 2) <0.7.
近年、空気入りタイヤが装着された車両の低燃費化を目的とし、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するため、使用空気圧を高圧化することが検討されている。ところが、使用空気圧の高圧化によりタイヤ幅方向中央であるセンター領域の径成長が増加し、これに伴いセンター領域の接地圧が増加すると、トレッド面のセンター領域が摩耗し易くなる。しかも、使用空気圧の高圧化により、たわみ量が減少し、これに伴い接地長が短くなって操縦安定性が悪化し易くなる。 In recent years, in order to reduce the fuel consumption of a vehicle equipped with a pneumatic tire, in order to reduce the rolling resistance of the pneumatic tire, it has been studied to increase the working air pressure. However, when the air pressure used is increased, the diameter growth of the center region, which is the center in the tire width direction, is increased, and if the contact pressure of the center region is increased accordingly, the center region of the tread surface is easily worn. In addition, the amount of deflection is reduced by increasing the air pressure used, and accordingly, the contact length is shortened and the steering stability is likely to deteriorate.
上述した特許文献1に記載の空気入りタイヤでは、トレッド面のタイヤ幅方向に沿ったプロファイルの曲率を直線に近づけることで、トレッド面のセンター領域の摩耗が改善される傾向となる。しかしながら、特許文献1に記載の空気入りタイヤを高圧にした場合、空気入りタイヤの摩耗の偏りを十分に抑制することは難しく、さらに操縦安定性を向上することは難しい。
In the pneumatic tire described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トレッド面のセンター領域の耐摩耗性を向上し、かつ操縦安定性を向上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。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the pneumatic tire which can improve the abrasion resistance of the center area | region of a tread surface, and can improve steering stability.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、カーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置されるベルト層と、を備えるとともに、前記ベルト層のタイヤ径方向最内側のベルトと前記カーカス層との間に、タイヤ周方向に対して実質90[度]のスチールコードがタイヤ周方向に並設されてなるスチール補強層をさらに備え、当該スチール補強層は、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向両側にそれぞれ前記ベルト層の有効ベルト幅の5[%]以上25[%]以下の範囲に設けられ、かつ総幅が前記有効ベルト幅の10[%]以上50[%]以下の範囲で形成された空気入りタイヤであり、さらに、トレッド部のトレッド面が、タイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、前記中央部円弧のタイヤ幅方向外側に連続するショルダー側円弧とを少なくとも含む複数の異なる曲率半径の円弧で形成され、正規リムに組込んで正規内圧の5[%]を内圧充填した状態で、タイヤ子午線方向の断面視にて、前記ショルダー側円弧の仮想の延長線と前記トレッド部におけるタイヤ幅方向最外側のサイド部円弧の仮想の延長線との交点を基準点とし、タイヤ赤道面と前記トレッド面のプロファイルとの交点をセンタークラウンとし、前記基準点と前記センタークラウンとを結んだ直線と、前記センタークラウンを通過してタイヤ幅方向に平行な直線とがなす角度をθとし、前記中央部円弧の曲率半径をRcとし、前記ショルダー側円弧の曲率半径をRsとし、前記タイヤ赤道面から前記ショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側端部位置までの円弧長である基準展開幅をLとし、前記基準点を通過すると共に前記タイヤ赤道面と平行な基準線が前記トレッド面に交差した点間でのタイヤ幅方向の円弧長であるトレッド展開幅をTDWとし、扁平率をβとした場合に、前記トレッド面は、0.025×β+1.0≦θ≦0.045×β+2.5、12≦Rc/Rs≦30、および0.2≦L/(TDW/2)≦0.7を満たして形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a pneumatic tire according to the present invention includes a carcass layer and a belt layer disposed on the outer side in the tire radial direction of the carcass layer. A steel reinforcing layer in which steel cords of substantially 90 degrees with respect to the tire circumferential direction are juxtaposed in the tire circumferential direction is further provided between the innermost belt in the tire radial direction and the carcass layer, and the steel reinforcement The layers are provided in the range of 5% to 25% of the effective belt width of the belt layer on both sides in the tire width direction from the tire equatorial plane, and the total width is 10% of the effective belt width. It is a pneumatic tire formed in the range of 50% or less, and the tread surface of the tread portion has a central arc located at the center in the tire width direction and the outer side in the tire width direction of the central arc. Is formed with a plurality of arcs with different curvature radii including at least a shoulder-side arc, and is embedded in a normal rim and filled with 5% of the normal internal pressure, in a cross-sectional view in the tire meridian direction, The intersection of the virtual extension line of the shoulder side arc and the virtual extension line of the outermost side arc of the tire width direction in the tread portion is used as a reference point, and the intersection point of the tire equator plane and the profile of the tread surface is the center. An angle formed by a straight line connecting the reference point and the center crown and a straight line passing through the center crown and parallel to the tire width direction is defined as θ, and a radius of curvature of the central arc is defined as Rc. Rs is the radius of curvature of the shoulder-side arc, and the reference development is the arc length from the tire equatorial plane to the inner edge position of the shoulder-side arc in the tire width direction. Is defined as L, and the tread developed width which is the arc length in the tire width direction between the points passing through the reference point and parallel to the tire equator plane intersects the tread surface is TDW, and the flatness is β The tread surface is 0.025 × β + 1.0 ≦ θ ≦ 0.045 × β + 2.5, 12 ≦ Rc / Rs ≦ 30, and 0.2 ≦ L / (TDW / 2) ≦ 0. .7 and is formed.
タイヤ赤道面からタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層の有効ベルト幅の25[%]を超え、かつ総幅が有効ベルト幅の50[%]を超えてスチール補強層を形成すると、接地変形時のトレッド面の圧縮剛性が高くなりすぎ、セルフアライニングトルクが減少するため操縦安定性の向上が見込めない。また、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層の有効ベルト幅の5[%]未満で、かつ総幅が有効ベルト幅の10[%]未満としてスチール補強層を形成すると、接地状態を好適に保てず操縦安定性の向上が見込めない。この点、本発明の空気入りタイヤによれば、規定の範囲でスチール補強層を配置することで、トレッド部の圧縮変形剛性を向上して接地状態を好適に保つことができ、操縦安定性を向上することができる。しかも、この空気入りタイヤによれば、基準点とセンタークラウンとを結んだ直線と、センタークラウンを通過してタイヤ幅方向に平行な直線とがなす角度θを0.025×β+1.0≦θ≦0.045×β+2.5の範囲としたことにより、中央部円弧からショルダー側円弧に至りタイヤ径方向内側への落ち込み量がより小さくなる。さらに、中央部円弧の曲率半径Rcと、ショルダー側円弧の曲率半径Rsとの関係を12≦Rc/Rs≦30とし、タイヤ赤道面からショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側端部位置までの中央部円弧の円弧長である基準展開幅Lと、トレッド展開幅TDWとの関係を0.2≦L/(TDW/2)≦0.7としたことにより、中央部円弧からショルダー側円弧に至りトレッド面の円弧が直線により近くなる。このため、中央部円弧の径成長が抑制されるので、ショルダー領域の摩耗及びトレッド面のセンター領域の摩耗を改善することができる。より詳しくは、ショルダー領域の摩耗の悪化を抑制しつつ、センター領域の摩耗を改善することができる。 If the steel reinforcement layer is formed on both sides of the tire equator from the tire equatorial plane to the effective belt width of 25% of the belt layer and the total width exceeds 50% of the effective belt width, Since the compression rigidity of the tread surface becomes too high and the self-aligning torque is reduced, it is not possible to improve the handling stability. In addition, if a steel reinforcing layer is formed on both sides of the tire equatorial plane from the tire equatorial plane, with the total belt width being less than 5% of the effective belt width and the total width being less than 10% of the effective belt width, It is not possible to keep it suitable, and the improvement of the handling stability cannot be expected. In this regard, according to the pneumatic tire of the present invention, by arranging the steel reinforcing layer within a specified range, the compression deformation rigidity of the tread portion can be improved and the ground contact state can be suitably maintained, and the steering stability can be improved. Can be improved. Moreover, according to this pneumatic tire, the angle θ formed by the straight line connecting the reference point and the center crown and the straight line passing through the center crown and parallel to the tire width direction is 0.025 × β + 1.0 ≦ θ. By setting it as the range of ≦ 0.045 × β + 2.5, the amount of sagging inward in the tire radial direction from the central arc to the shoulder side arc becomes smaller. Further, the relation between the radius of curvature Rc of the central arc and the radius of curvature Rs of the shoulder side arc is 12 ≦ Rc / Rs ≦ 30, and the central portion from the tire equatorial plane to the inner edge position in the tire width direction of the shoulder side arc By setting the relation between the reference developed width L, which is the arc length of the arc, and the tread developed width TDW to 0.2 ≦ L / (TDW / 2) ≦ 0.7, the tread extends from the central arc to the shoulder side arc. The arc of the surface is closer to the straight line. For this reason, since the radial growth of the central arc is suppressed, the wear of the shoulder region and the wear of the center region of the tread surface can be improved. More specifically, the wear of the center region can be improved while suppressing the deterioration of the wear of the shoulder region.
また、本発明の空気入りタイヤは、一方の端部が前記ショルダー側円弧と接し、他方の端部が前記トレッド部のタイヤ幅方向最外側のサイド部円弧と接するショルダー部円弧の曲率半径SHRが、32≦SHR≦40を満たして形成されていることを特徴とする。 Further, in the pneumatic tire of the present invention, the curvature radius SHR of the shoulder portion arc in which one end portion is in contact with the shoulder side arc and the other end portion is in contact with the outermost side arc in the tire width direction of the tread portion is set. 32 ≦ SHR ≦ 40.
曲率半径SHRを32以上とすることで、ショルダー摩耗をより好適に抑制することができ、40以下とすることで、センター摩耗を好適に抑制することができる。 By setting the curvature radius SHR to 32 or more, shoulder wear can be more suitably suppressed, and by setting it to 40 or less, center wear can be preferably suppressed.
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、前記スチールコードの1本の断面積と50[mm]あたりの打ち込み本数との積が1.0[mm2]以上8.0[mm2]以下であり、かつ強度が3200[MPa]であることを特徴とする。 In the pneumatic tire of the present invention, the steel reinforcing layer has a product of one cross-sectional area of the steel cord and the number of driven portions per 50 [mm] of 1.0 [mm 2 ] or more and 8.0 [ mm 2 ] or less and the strength is 3200 [MPa].
スチールコードの1本の断面積と50[mm]あたりの打ち込み本数との積が1.0[mm2]未満の場合、スチール補強層の圧縮剛性が確保し難い傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下する。一方、スチールコードの1本の断面積と50[mm]あたりの打ち込み本数との積が8.0[mm2]を超える場合、スチール補強層の圧縮剛性が高すぎる傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下するとともに、タイヤ質量が増加し、操縦安定性の向上効果が低下する。この点、本発明の空気入りタイヤによれば、スチールコードの1本の断面積と50[mm]あたりの打ち込み本数との積が1.0[mm2]以上8.0[mm2]以下であり、かつ強度が3200[MPa]とすることで、スチール補強層の圧縮剛性が確保され、コーナリングパワーが上昇するため、操縦安定性の向上効果を顕著に得ることができる。 If the product of the cross-sectional area of one steel cord and the number of driven wires per 50 [mm] is less than 1.0 [mm 2 ], the compression rigidity of the steel reinforcing layer tends to be difficult to ensure, and the degree of increase in cornering power Decreases. On the other hand, when the product of the cross-sectional area of one steel cord and the number of driven wires per 50 [mm] exceeds 8.0 [mm 2 ], the compression rigidity of the steel reinforcing layer tends to be too high, and the cornering power increases. As the degree decreases, the tire mass increases and the steering stability improvement effect decreases. In this regard, according to the pneumatic tire of the present invention, the product of one cross-sectional area of the steel cord and the number of driven portions per 50 [mm] is 1.0 [mm 2 ] or more and 8.0 [mm 2 ] or less. In addition, by setting the strength to 3200 [MPa], the compression rigidity of the steel reinforcing layer is ensured and the cornering power is increased, so that the effect of improving the steering stability can be remarkably obtained.
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、前記スチールコードの50[mm]あたりの打ち込み本数が、10本以上50本以下であることを特徴とする。 In the pneumatic tire of the present invention, the steel reinforcing layer is characterized in that the number of driven steel cords per 50 [mm] is 10 or more and 50 or less.
スチールコードの50[mm]あたりの打ち込み本数が10本未満の場合、スチール補強層の圧縮剛性が確保し難い傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下する。一方、スチールコードの50[mm]あたりの打ち込み本数が50本を超える場合、スチール補強層の圧縮剛性が高すぎる傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下するとともに、タイヤ質量が増加し、操縦安定性の向上効果が低下する。この点、本発明の空気入りタイヤによれば、スチールコードの50[mm]あたりの打ち込み本数を10本以上50本以下とすることで、スチール補強層の圧縮剛性が確保され、コーナリングパワーが上昇するとともに、路面の凹凸に追従し易いことから、操縦安定性の向上効果を顕著に得ることができる。 When the number of driven steel cords per 50 [mm] is less than 10, the compression rigidity of the steel reinforcing layer tends to be difficult to ensure, and the cornering power increases. On the other hand, when the number of driven steel cords per 50 [mm] exceeds 50, the compression rigidity of the steel reinforcing layer tends to be too high, the cornering power is increased, the tire mass is increased, and the steering stability is increased. The effect of improving the property is reduced. In this regard, according to the pneumatic tire of the present invention, by setting the number of steel cords driven per 50 [mm] to 10 or more and 50 or less, the compression rigidity of the steel reinforcing layer is ensured and the cornering power is increased. In addition, since it is easy to follow the unevenness of the road surface, the effect of improving the steering stability can be obtained remarkably.
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層の前記スチールコードは、直径0.20[mm]以上0.45[mm]以下の無撚りのモノフィラメントであることを特徴とする。 In the pneumatic tire of the present invention, the steel cord of the steel reinforcing layer is a non-twisted monofilament having a diameter of 0.20 [mm] or more and 0.45 [mm] or less.
スチール補強層は、トレッド部の圧縮変形剛性を向上するものであるが、タイヤ質量を増加させないためには、モノフィラメントを採用することが好ましい。 The steel reinforcing layer improves the compression deformation rigidity of the tread portion, but it is preferable to employ a monofilament in order not to increase the tire mass.
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、分割されて、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面から前記有効ベルト幅の2[%]以上8[%]以下の位置に設けられていることを特徴とする。 In the pneumatic tire according to the present invention, the steel reinforcing layer is divided, and an end portion on the inner side in the tire width direction is at a position of 2 [%] or more and 8 [%] or less of the effective belt width from the tire equator plane. It is provided.
スチール補強層が分割されている場合、圧縮剛性を確保するには、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面から大きく離れていないことが好ましく、そのため、スチール補強層は、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面から有効ベルト幅の2[%]以上8[%]以下の位置に設けられていることが好ましい。 When the steel reinforcing layer is divided, in order to ensure compression rigidity, it is preferable that the inner end portion in the tire width direction is not greatly separated from the tire equatorial plane. It is preferable that the end portion is provided at a position of 2% to 8% of the effective belt width from the tire equator plane.
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、タイヤ幅方向で連続して形成されていることを特徴とする。 In the pneumatic tire of the present invention, the steel reinforcement layer is formed continuously in the tire width direction.
スチール補強層の圧縮剛性を確保するには、タイヤ赤道面の位置でスチール補強層が離れていないことが好ましく、そのため、タイヤ幅方向で連続して形成されていることが好ましい。 In order to ensure the compression rigidity of the steel reinforcing layer, it is preferable that the steel reinforcing layer is not separated at the position of the tire equatorial plane, and therefore, it is preferable that the steel reinforcing layer is continuously formed in the tire width direction.
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記カーカス層をなすカーカスコードは、有機繊維であることを特徴とする。 In the pneumatic tire of the present invention, the carcass cord forming the carcass layer is an organic fiber.
スチール補強層によって圧縮剛性を確保することから、カーカス層のカーカスコードを金属コードにした場合、圧縮剛性が高すぎてしまう。このため、カーカス層をなすカーカスコードを有機繊維とすることが、圧縮剛性を適宜確保するうえで好ましい。 Since the compression rigidity is ensured by the steel reinforcing layer, when the carcass cord of the carcass layer is a metal cord, the compression rigidity is too high. For this reason, it is preferable that the carcass cord forming the carcass layer is an organic fiber in order to appropriately secure the compression rigidity.
また、本発明の空気入りタイヤは、高内圧の乗用車用空気入りタイヤに適用されることを特徴とする。 The pneumatic tire of the present invention is characterized by being applied to a pneumatic tire for passenger cars having a high internal pressure.
空気入りタイヤが装着された乗用車両の低燃費化は、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するために使用空気圧を高圧化することが効果的であるが、使用空気圧の高圧化は、路面からの入力を増加させるため、タイヤ幅方向中央であるセンター領域の径成長が増加し、これに伴いセンター領域の接地圧が増加すると、トレッド面のセンター領域が摩耗し易くなり、しかも、使用空気圧の高圧化により、たわみ量が減少し、これに伴い接地長が短くなって操縦安定性が悪化し易くなる。この空気入りタイヤによれば、このような高内圧の乗用車用空気入りタイヤにおいて、トレッド面のセンター領域の耐摩耗性を向上し、かつ操縦安定性を向上する効果を顕著に得ることができる。 In order to reduce the fuel consumption of passenger vehicles equipped with pneumatic tires, it is effective to increase the operating air pressure in order to reduce the rolling resistance of pneumatic tires. In order to increase the input, the diameter growth in the center region, which is the center in the tire width direction, increases, and if the contact pressure in the center region increases accordingly, the center region of the tread surface is easily worn, and the air pressure used is high. As a result, the amount of deflection is reduced, and as a result, the contact length is shortened, and the steering stability is likely to deteriorate. According to this pneumatic tire, in such a pneumatic tire for passenger cars with a high internal pressure, the effects of improving the wear resistance of the center region of the tread surface and improving the steering stability can be obtained.
本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド面のセンター領域の耐摩耗性を向上し、かつ操縦安定性を向上することができる。 The pneumatic tire according to the present invention can improve the wear resistance of the center region of the tread surface and improve the handling stability.
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. The constituent elements of this embodiment include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same. In addition, a plurality of modifications described in this embodiment can be arbitrarily combined within a range obvious to those skilled in the art.
図1は、本実施の形態に係る空気入りタイヤの子午断面図であり、図2は、本実施の形態に係る空気入りタイヤの一部裁断子午断面図である。以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤの回転軸(図示せず)と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面(タイヤ赤道線)CLに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面CLから離れる側をいう。タイヤ赤道面CLとは、空気入りタイヤの回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤのタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅SWは、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面CLから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面CL上にあって空気入りタイヤのタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施の形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「CL」を付す。 FIG. 1 is a meridional sectional view of a pneumatic tire according to the present embodiment, and FIG. 2 is a partially cut meridional sectional view of the pneumatic tire according to the present embodiment. In the following description, the tire radial direction refers to a direction orthogonal to the rotational axis (not shown) of the pneumatic tire, and the tire radial inner side refers to the side toward the rotational axis in the tire radial direction, the tire radial outer side, and Means the side away from the rotation axis in the tire radial direction. Further, the tire circumferential direction refers to a direction around the rotation axis as a central axis. Further, the tire width direction means a direction parallel to the rotation axis, the inner side in the tire width direction means the side toward the tire equator plane (tire equator line) CL in the tire width direction, and the outer side in the tire width direction means the tire width direction. Is the side away from the tire equatorial plane CL. The tire equatorial plane CL is a plane that is orthogonal to the rotational axis of the pneumatic tire and passes through the center of the tire width of the pneumatic tire. The tire width SW is the width in the tire width direction between the portions located outside in the tire width direction, that is, the distance between the portions farthest from the tire equatorial plane CL in the tire width direction. The tire equator line is a line along the tire circumferential direction of the pneumatic tire on the tire equator plane CL. In the present embodiment, the same sign “CL” as that of the tire equator plane is attached to the tire equator line.
本実施の形態の空気入りタイヤは、図1に示すようにトレッド部2と、その両側のショルダー部3と、各ショルダー部3から順次連続するサイドウォール部4およびビード部5とを有している。また、この空気入りタイヤは、カーカス層6と、ベルト層7と、ベルト補強層8とを備えている。
As shown in FIG. 1, the pneumatic tire according to the present embodiment includes a
トレッド部2は、ゴム材(トレッドゴム)からなり、空気入りタイヤのタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面が空気入りタイヤの輪郭となる。トレッド部2の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面21が形成されている。トレッド面21は、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線CLと平行なストレート主溝である複数(本実施の形態では4本)の主溝22が設けられている。そして、トレッド面21は、これら複数の主溝22により、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線CLと平行なリブ状の陸部23が複数形成されている。また、図には明示しないが、トレッド面21は、各陸部23において、主溝22に交差するラグ溝が設けられている。陸部23は、ラグ溝によってタイヤ周方向で複数に分割されている。また、ラグ溝は、トレッド部2のタイヤ幅方向最外側でタイヤ幅方向外側に開口して形成されている。なお、ラグ溝は、主溝22に連通している形態、または主溝22に連通していない形態の何れであってもよい。
The
ショルダー部3は、トレッド部2のタイヤ幅方向両外側の部位である。また、サイドウォール部4は、空気入りタイヤにおけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。また、ビード部5は、ビードコア51とビードフィラー52とを有する。ビードコア51は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー52は、カーカス層6のタイヤ幅方向端部がビードコア51の位置で折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。
The
カーカス層6は、各タイヤ幅方向端部が、一対のビードコア51でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス層6は、タイヤ周方向に対する角度が90度(±5度)でタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向に複数並設されたカーカスコード(図示せず)が、コートゴムで被覆されたものである。カーカスコードは、有機繊維(ポリエステルやレーヨンやナイロンなど)からなる。このカーカス層6は、少なくとも1層で設けられている。
The
ベルト層7は、少なくとも2層のベルト71,72を積層した多層構造をなし、トレッド部2においてカーカス層6の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、カーカス層6をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト71,72は、タイヤ周方向に対して所定の角度(例えば、20度〜30度)で複数並設されたコード(図示せず)が、コートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維(ポリエステルやレーヨンやナイロンなど)からなる。また、重なり合うベルト71,72は、互いのコードが交差するように配置されている。
The
ベルト補強層8は、ベルト層7の外周であるタイヤ径方向外側に配置されてベルト層7をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト補強層8は、ベルト層7の外周を覆う態様で少なくとも2層配置された補強層81,82を有する。補強層81,82は、タイヤ周方向に並行(±5度)でタイヤ幅方向に複数並設されたコード(図示せず)がコートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維(ポリエステルやレーヨンやナイロンなど)からなる。図1で示すベルト補強層8は、補強層81および補強層82がベルト層7のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている。ベルト補強層8の構成は、上記に限らず、図には明示しないが、各補強層81,82が共にベルト層7よりもタイヤ幅方向で大きく形成されてベルト層7全体を覆うように配置された構成、またはベルト層7側の補強層81がベルト層7よりもタイヤ幅方向で大きく形成されてベルト層7全体を覆うように配置され、補強層81のタイヤ径方向外側の補強層82がベルト層7のタイヤ幅方向端部を覆うように補強層81のタイヤ幅方向端部にのみ配置されている構成であってもよい。すなわち、ベルト補強層8は、ベルト層7の少なくともタイヤ幅方向端部に重なるものである。また、ベルト補強層8は、補強層81,82のいずれか一つからなる構成であってもよい。また、ベルト補強層8(補強層81,82)は、帯状(例えば幅10[mm])のストリップ材をタイヤ周方向に巻き付けて設けられている。
The
また、この空気入りタイヤは、スチール補強層9を備える。スチール補強層9は、ベルト層7のタイヤ径方向最内側のベルト71とカーカス層6との間に配置されている。スチール補強層9は、タイヤ周方向に対する角度が実質90[度](±5度の誤差を含む)でタイヤ周方向に複数並設されたスチールコード(図示せず)が、コートゴムで被覆されている。スチール補強層9のスチールコード(金属コード)は、例えば、スチールや炭素鋼からなる。このスチール補強層9は、タイヤ赤道面CLからタイヤ幅方向両側にタイヤ幅方向寸法W2がそれぞれベルト層7の有効ベルト幅Wの5[%]以上25[%]以下の範囲で設けられ、かつタイヤ幅方向寸法W1である総幅が有効ベルト幅Wの10[%]以上50[%]以下の範囲で形成されている。具体的に、スチール補強層9は、図1に示すように、タイヤ幅方向で連続して設けられ、空気入りタイヤのタイヤ幅方向の中央位置となるタイヤ赤道面CL上に配置され、タイヤ赤道面CLからタイヤ幅方向両側にタイヤ幅方向寸法W2がそれぞれベルト層7の有効ベルト幅Wの5[%]以上25[%]以下の範囲で設けられ、かつタイヤ幅方向寸法W1である総幅が有効ベルト幅Wの10[%]以上50[%]以下の範囲で形成されている。また、スチール補強層9は、図には明示しないが、タイヤ赤道面CLを境にタイヤ幅方向で2つに分割され、タイヤ赤道面CLからタイヤ幅方向両側にタイヤ幅方向寸法W2がそれぞれベルト層7の有効ベルト幅Wの5[%]以上25[%]以下の範囲で設けられ、かつ総幅が有効ベルト幅Wの10[%]以上50[%]以下の範囲で形成されていてもよい。なお、ベルト層7の有効ベルト幅Wとは、ベルト層7において最もタイヤ幅方向寸法が短いベルト(本実施の形態ではベルト72)のタイヤ幅方向寸法を示す。
The pneumatic tire includes a
また、本実施の形態の空気入りタイヤにおいて、トレッド部2の表面であるトレッド面21のプロファイルは、タイヤ径方向外側に凸形状の複数の異なる曲率半径の円弧により形成されている。具体的に、トレッド面21は、図2に示すように、中央部円弧21aと、ショルダー側円弧21bと、ショルダー部円弧21cと、サイド部円弧21dとで構成されている。
In the pneumatic tire of the present embodiment, the profile of the
中央部円弧21aは、トレッド面21におけるタイヤ幅方向の中央に位置しており、タイヤ赤道面CLを含み、タイヤ赤道面CLを中心としてタイヤ幅方向の両側に形成されている。この中央部円弧21aは、タイヤ赤道面CLを含む部分のタイヤ径方向における径が最も大きく形成されている。ショルダー側円弧21bは、中央部円弧21aのタイヤ幅方向外側に連続して形成されている。ショルダー部円弧21cは、ショルダー側円弧21bのタイヤ幅方向外側に連続して形成されている。サイド部円弧21dは、ショルダー部円弧21cのタイヤ幅方向外側に連続して形成され、トレッド部2のタイヤ幅方向最外側に位置している。
The
そして、空気入りタイヤを正規リムに組込んで正規内圧の5[%]を内圧充填した無負荷状態で、図1に示すタイヤ子午線方向の断面視にて、ショルダー側円弧21bの仮想の延長線とサイド部円弧21dの仮想の延長線との交点を基準点Pとする。また、タイヤ赤道面CLとトレッド面21のプロファイルとの交点をセンタークラウンCCとし、基準点PとセンタークラウンCCとを結んだ直線Aと、センタークラウンCCを通過してタイヤ幅方向に平行な直線Bとがなす角度をθとする。また、中央部円弧21aの曲率半径をRcとする。また、ショルダー側円弧21bの曲率半径をRsとする。また、タイヤ赤道面CLからショルダー側円弧21bのタイヤ幅方向内側端部位置までの円弧長である基準展開幅をLとする。また、上記基準点Pを通過すると共に、タイヤ赤道面CLと平行な基準線が、トレッド面21に交差した点間でのタイヤ幅方向の円弧長であるトレッド展開幅をTDWとする。また、扁平率をβとする。
A hypothetical extension of the shoulder-side arc 21b in a cross-sectional view in the tire meridian direction shown in FIG. 1 in a no-load state in which a pneumatic tire is incorporated in a normal rim and filled with 5% of the normal internal pressure. And the intersection of the imaginary extension line of the
この場合、本実施の形態の空気入りタイヤのトレッド面21は、下記式(1)〜式(3)を満たして形成される。
0.025×β+1.0≦θ≦0.045×β+2.5…(1)
12≦Rc/Rs≦30…(2)
0.2≦L/(TDW/2)≦0.7…(3)
In this case, the
0.025 × β + 1.0 ≦ θ ≦ 0.045 × β + 2.5 (1)
12 ≦ Rc / Rs ≦ 30 (2)
0.2 ≦ L / (TDW / 2) ≦ 0.7 (3)
ここで、正規リムとは、JATMAで規定する「標準リム」、TRAで規定する「Design Rim」、あるいは、ETRTOで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、JATMAで規定する「最高空気圧」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはETRTOで規定する「INFLATION PRESSURES」である。また、扁平率とは、タイヤの断面幅に対する断面高さの比である。断面幅は、タイヤを正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した無負荷状態でタイヤの側面の模様や文字などを除いた幅である。断面高さは、タイヤを正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した無負荷状態のタイヤの外径とリム径との差の1/2である。 Here, the regular rim is “standard rim” defined by JATMA, “Design Rim” defined by TRA, or “Measuring Rim” defined by ETRTO. The normal internal pressure is “maximum air pressure” defined by JATMA, the maximum value described in “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” defined by TRA, or “INFLATION PRESSURES” defined by ETRTO. The flatness is the ratio of the cross-sectional height to the cross-sectional width of the tire. The cross-sectional width is a width excluding patterns and characters on the side surface of the tire in a no-load state in which the tire is assembled on a regular rim and filled with a regular internal pressure. The cross-sectional height is ½ of the difference between the outer diameter and the rim diameter of the unloaded tire in which the tire is assembled on the normal rim and filled with the normal internal pressure.
このように本実施の形態の空気入りタイヤは、カーカス層6と、ベルト層7のタイヤ径方向最内側のベルト71との間に、タイヤ周方向に対して実質90[度]のスチールコードがタイヤ周方向に並設されてなるスチール補強層9を備えている。そして、スチール補強層9は、タイヤ赤道面CLからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層7の有効ベルト幅の5[%]以上25[%]以下の範囲に設けられ、かつ総幅が有効ベルト幅の10[%]以上50[%]以下の範囲で形成されている。さらに、ショルダー側円弧21bおよびサイド部円弧21dの各延長線の交点を基準点Pとした場合、扁平率βに対して基準点とセンタークラウンCCとを結ぶ直線Aと、センタークラウンCCを通過するタイヤ幅方向の直線Bとの角度θが0.025×β+1.0≦θ≦0.045×β+2.5とされ、中央部円弧21aの曲率半径Rcとショルダー側円弧21bの曲率半径Rsとが12≦Rc/Rs≦30とされ、タイヤ赤道面CLからショルダー側円弧21bのタイヤ幅方向内側端部までの基準展開幅Lとトレッド展開幅TDWとが0.2≦L/(TDW/2)≦0.7とされている。
Thus, in the pneumatic tire according to the present embodiment, a steel cord of substantially 90 degrees with respect to the tire circumferential direction is provided between the
タイヤ赤道面CLからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層7の有効ベルト幅Wの25[%]を超え、かつ総幅が有効ベルト幅Wの50[%]を超えてスチール補強層9を形成すると、接地変形時のトレッド面21の圧縮剛性が高くなりすぎ、セルフアライニングトルクが減少するため操縦安定性の向上が見込めない。また、タイヤ赤道面CLからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層7の有効ベルト幅Wの5[%]未満で、かつ総幅が有効ベルト幅Wの10[%]未満としてスチール補強層9を形成すると、接地状態を好適に保てず操縦安定性の向上が見込めない。この点、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、規定の範囲でスチール補強層9を配置しているため、トレッド部2の圧縮変形剛性を向上して接地状態を好適に保つことができ、操縦安定性を向上することが可能になる。
When the
ここで、スチール補強層9の作用について具体的に説明する。図3−1〜図3−5は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図であり、図4−1は、図3−1〜図3−5のスチール補強層の形態における通常内圧時(例えば230[kPa])でのコーナリングパワーを示す図であり、図4−2は、図3−1および図3−4のスチール補強層の形態における高内圧時(例えば図3−1の形態が230[kPa]、図3−4および図3−5の形態が300[kPa])でのコーナリングパワーを示す図であり、図5−1は、図3−1〜図3−5のスチール補強層の形態における通常内圧時(例えば230[kPa])でのセルフアライニングトルクを示す図であり、図5−2は、図3−1および図3−4のスチール補強層の形態における高内圧時(例えば図3−1の形態が230[kPa]、図3−4および図3−5の形態が300[kPa])でのセルフアライニングトルクを示す図である。
Here, the effect | action of the
図3−1〜図3−5においては、カーカス層6を示さず、ベルト層7(ベルト71,72)およびベルト補強層8(1つの補強層)を示している。そして、図3−1は、スチール補強層9を有していない形態である。図3−2は、スチール補強層9を有しているが、タイヤ幅方向寸法をベルト層7の有効ベルト幅Wの90[%]とした形態である。図3−3は、スチール補強層9有し、タイヤ幅方向寸法の総幅をベルト層7の有効ベルト幅Wの45[%]としているが、タイヤ幅方向の両側に分割されており、タイヤ赤道面CLからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層7の有効ベルト幅Wの90[%]の範囲で設けられている形態である。図3−4は、スチール補強層9を有し、タイヤ幅方向寸法をベルト層7の有効ベルト幅Wの45[%]とし、かつタイヤ幅方向の中央位置にてタイヤ幅方向に連続して配置することでタイヤ赤道面CLからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層7の有効ベルト幅Wの22.5[%]の範囲で設けられている形態である。図3−5は、スチール補強層9を有し、タイヤ幅方向寸法をベルト層7の有効ベルト幅Wの45[%]とし、かつタイヤ幅方向の両側に分割され、タイヤ赤道面CLからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層7の有効ベルト幅Wの50[%]の範囲で設けられ、かつタイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面CLから有効ベルト幅Wの5[%]の位置に設けられている形態である。また、図4−1および図5−1において、図3−1の形態を太い破線、図3−2の形態を一点鎖線、図3−3の形態を細い実線、図3−4の形態を太い実線、図3−5の形態を細い破線で示し、図4−2および図5−2において、図3−1の形態を太い破線、図3−4の形態を太い実線で示している。
3 to 3-5, the
そして、図4−1に示すように、通常内圧時においては、低負荷(1[kN]〜3[kN])でコーナリングパワーが比較的高く、高負荷(3[kN]以上)でコーナリングパワーが高すぎないことが操縦安定性を向上するうえで好ましい。この点で、図3−1、図3−4および図3−5に示す形態は、高負荷においてコーナリングパワーが高すぎることがない。一方、図3−3に示す形態は、高負荷(3[kN]以上)でコーナリングパワーが比較的高く、図3−2に示す形態は、高負荷においてコーナリングパワーが高すぎてしまう。 As shown in FIG. 4-1, at normal internal pressure, the cornering power is relatively high at a low load (1 [kN] to 3 [kN]) and the cornering power at a high load (3 [kN] or more). Is not too high in order to improve steering stability. In this regard, the forms shown in FIGS. 3-1, 3-4, and 3-5 do not have excessive cornering power at high loads. On the other hand, the form shown in FIG. 3-3 has a relatively high cornering power at a high load (3 [kN] or more), and the form shown in FIG. 3-2 has a too high cornering power at a high load.
また、図4−2に示すように、高内圧時においては、低負荷時にコーナリングパワーが低下しないことが操縦安定性を向上するうえで好ましい。この点で、図3−4に示す形態は、図3−1に示す形態と同等にコーナリングパワーの低下が見られない。なお、図3−4に示す形態は、高負荷においてもコーナリングパワーが低下しない。 Further, as shown in FIG. 4B, at high internal pressure, it is preferable that the cornering power does not decrease at low load in order to improve the steering stability. In this respect, the form shown in FIG. 3-4 does not show a decrease in cornering power as the form shown in FIG. 3-1. In the configuration shown in FIG. 3-4, the cornering power does not decrease even at a high load.
また、図5−1に示すように、通常内圧時においては、セルフアライニングトルクが比較的高いことが操縦安定性を向上するうえで好ましい。この点で、図3−4および図3−5に示す形態は、セルフアライニングトルクが比較的高い。一方、図3−1および図3−3に示す形態は、セルフアライニングトルクが比較的低く、図3−2に示す形態は、セルフアライニングトルクが大幅に低くなってしまう。 Further, as shown in FIG. 5A, at the normal internal pressure, it is preferable that the self-aligning torque is relatively high in order to improve the steering stability. In this regard, the forms shown in FIGS. 3-4 and 3-5 have a relatively high self-aligning torque. On the other hand, the forms shown in FIGS. 3-1 and 3-3 have a relatively low self-aligning torque, and the form shown in FIG. 3-2 has a significantly low self-aligning torque.
また、図5−2に示すように、高圧時においては、図3−4に示す形態は、図3−1に示す形態と同等にセルフアライニングトルクの低下が見られない。 Further, as shown in FIG. 5B, at the time of high pressure, the form shown in FIG. 3-4 does not show a decrease in self-aligning torque as the form shown in FIG.
しかも、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、基準点PとセンタークラウンCCとを結んだ直線Aと、センタークラウンCCを通過してタイヤ幅方向に平行な直線Bとがなす角度θを0.025×β+1.0≦θ≦0.045×β+2.5の範囲としたことにより、中央部円弧21aからショルダー側円弧21bに至りタイヤ径方向内側への落ち込み量がより小さくなる。さらに、中央部円弧21aの曲率半径Rcと、ショルダー側円弧21bの曲率半径Rsとの関係を12≦Rc/Rs≦30とし、タイヤ赤道面CLからショルダー側円弧21bのタイヤ幅方向内側端部位置までの中央部円弧21aの円弧長である基準展開幅Lと、トレッド展開幅TDWとの関係を0.2≦L/(TDW/2)≦0.7としたことにより、中央部円弧21aからショルダー側円弧21bに至りトレッド面21の円弧が直線により近くなる。このため、中央部円弧21aの径成長が抑制されるので、トレッド面21のショルダー領域GSの摩耗およびトレッド面21のセンター領域GCの摩耗を改善することが可能になる。より詳しくは、ショルダー領域GSの摩耗の悪化を抑制しつつ、センター領域GCの摩耗を改善することが可能になる。
Moreover, according to the pneumatic tire of the present embodiment, the angle θ formed by the straight line A connecting the reference point P and the center crown CC and the straight line B passing through the center crown CC and parallel to the tire width direction is By setting the range of 0.025 × β + 1.0 ≦ θ ≦ 0.045 × β + 2.5, the amount of sagging inward in the tire radial direction from the
ここで、トレッド面21のセンター領域GCは、トレッド面21における接地領域Gにおいて、タイヤ赤道面CLからタイヤ幅方向外側にTDW/2の45[%]の位置までの範囲とする。また、トレッド面21のショルダー領域GSは、接地領域Gにおいて、タイヤ赤道面CLからタイヤ幅方向外側にTDW/2の90[%]の位置までの範囲内であってセンター領域GCのタイヤ幅方向外側端からタイヤ幅方向外側への範囲とする。また、接地領域Gとは、空気入りタイヤを正規リムにリム組みし、かつ正規内圧を充填するとともに正規荷重の70[%]をかけたとき、トレッド面21が路面と接地するタイヤ幅方向およびタイヤ周方向の領域である。なお、正規荷重とは、JATMAで規定する「最大負荷能力」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはETRTOで規定する「LOAD CAPACITY」である。
Here, the center region GC of the
角度θが「0.025×β+1.0」未満の場合、中央部円弧21aからショルダー側円弧21bに至る落ち込み量が小さすぎてショルダー領域GSの摩耗(ショルダー摩耗)が生じ易くなる。一方、角度θが「0.045×β+2.5」を超える場合、中央部円弧21aからショルダー側円弧21bに至る落ち込み量が大きく、トレッド面21のセンター領域GCの摩耗(センター摩耗)を改善することが困難となる。なお、角度θを0.03×β+1.2≦θ≦0.04×β+2.3の範囲とすることで、中央部円弧21aからショルダー側円弧21bに至る落ち込み量が適正化されるので、ショルダー摩耗を生じさせず、つまり、トレッド面21のショルダー領域GSの摩耗の悪化を抑制しつつ(または、トレッド面21のショルダー領域GSの摩耗の悪化を向上させつつ)、センター摩耗を改善する効果を顕著に得ることが可能である。
When the angle θ is less than “0.025 × β + 1.0”, the amount of sagging from the
また、Rc/Rsが12未満の場合、中央部円弧21aの径成長を十分に抑制できず、センター領域GCの接地圧が増加してトレッド面21のセンター領域GCの摩耗(センター摩耗)を改善することが困難となる。一方、Rc/Rsが30を超える場合、中央部円弧21aの径成長を抑制する効果を十分に得られず、トレッド面21のセンター領域GCの摩耗(センター摩耗)を改善する効果が望めなくなる。なお、15≦Rc/Rs≦25の範囲とすることで、中央部円弧21aの径成長を十分に抑制し、トレッド面21のショルダー領域GSの摩耗の悪化を抑制しつつ(または、トレッド面21のショルダー領域GSの摩耗の悪化を向上させつつ)、トレッド面21のセンター領域GCの摩耗(センター摩耗)を改善する効果を顕著に得ることが可能である。
Further, when Rc / Rs is less than 12, the diameter growth of the
また、L/(TDW/2)が0.2未満の場合も、中央部円弧21aの径成長を十分に抑制できず、センター領域GCの接地圧が増加してトレッド面21のセンター領域GCの摩耗(センター摩耗)を改善することが困難となる。一方、L/(TDW/2)が0.7を超える場合も中央部円弧21aの径成長を抑制する効果を十分に得られず、トレッド面21のセンター領域GCの摩耗(センター摩耗)を改善する効果が望めなくなる。なお、0.4≦L/(TDW/2)≦0.5の範囲とすることで、中央部円弧21aの径成長を十分に抑制し、トレッド面21のショルダー領域GSの摩耗の悪化を抑制しつつ(または、トレッド面21のショルダー領域GSの摩耗の悪化を向上させつつ)、トレッド面21のセンター領域GCの摩耗(センター摩耗)を改善する効果を顕著に得ることが可能である。
Further, even when L / (TDW / 2) is less than 0.2, the diameter growth of the
この結果、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、操縦安定性を向上すると共に、トレッド面21のセンター領域GCの耐摩耗性(耐センター摩耗性)を向上し、かつ、ショルダー領域GSの耐摩耗性(耐ショルダー摩耗性)を向上することが可能である。または、操縦安定性を向上すると共に、ショルダー領域GSの耐摩耗性(耐ショルダー摩耗性)の低下を抑制しつつ、トレッド面21のセンター領域GCの耐摩耗性(耐センター摩耗性)を向上することが可能である。
As a result, according to the pneumatic tire of the present embodiment, the steering stability is improved, the wear resistance (center wear resistance) of the center region GC of the
また、本実施の形態の空気入りタイヤは、一方の端部がショルダー側円弧21b(曲率半径がRsの円弧)と接し、他方の端部が、トレッド部2のタイヤ幅方向最外側のサイド部円弧21d(曲率半径がSCRの円弧)と接するショルダー部円弧21cの曲率半径SHRが、32≦SHR≦40を満たして形成されていることが好ましい。
In the pneumatic tire according to the present embodiment, one end is in contact with the shoulder-side arc 21b (arc having a radius of curvature Rs), and the other end is the outermost side portion of the
曲率半径SHRを32以上とすることで、ショルダー摩耗をより好適に抑制することができ、40以下とすることで、センター摩耗を好適に抑制することができる。また、曲率半径SHRは、35≦SHR≦37とすることがさらに好ましい。曲率半径SHRを35≦SHR≦37とすることで、上記効果をより向上させることができる。なお、空気入りタイヤを高内圧の乗用車用空気入りタイヤに適用する場合は、曲率半径SHRを32≦SHR≦40(好ましくは35≦SHR≦37)の範囲とすることで特に好適な効果を得ることが可能である。 By setting the curvature radius SHR to 32 or more, shoulder wear can be more suitably suppressed, and by setting it to 40 or less, center wear can be preferably suppressed. The curvature radius SHR is more preferably 35 ≦ SHR ≦ 37. By setting the curvature radius SHR to 35 ≦ SHR ≦ 37, the above effect can be further improved. When the pneumatic tire is applied to a pneumatic tire for passenger cars with a high internal pressure, a particularly preferable effect is obtained by setting the curvature radius SHR to a range of 32 ≦ SHR ≦ 40 (preferably 35 ≦ SHR ≦ 37). It is possible.
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層9は、スチールコードの1本の断面積と50[mm]あたりの打ち込み本数との積が1.0[mm2]以上8.0[mm2]以下であり、かつ強度が3200[MPa]であることが好ましい。
In the pneumatic tire of the present embodiment, the
スチールコードの1本の断面積と50[mm]あたりの打ち込み本数との積が1.0[mm2]未満の場合、スチール補強層9の圧縮剛性が確保し難い傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下する。一方、スチールコードの1本の断面積と50[mm]あたりの打ち込み本数との積が8.0[mm2]を超える場合、スチール補強層9の圧縮剛性が高すぎる傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下するとともに、タイヤ質量が増加し、操縦安定性の向上効果が低下する。この点、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、スチールコードの1本の断面積と50[mm]あたりの打ち込み本数との積が1.0[mm2]以上8.0[mm2]以下であり、かつ強度が3200[MPa]とすることで、スチール補強層9の圧縮剛性が確保され、コーナリングパワーが上昇するため、操縦安定性の向上効果を顕著に得ることが可能になる。なお、スチールコードの1本の断面積と50[mm]あたりの打ち込み本数との積が1.5[mm2]以上5.0[mm2]以下の範囲とすることで、スチール補強層9の圧縮剛性が適宜確保され、コーナリングパワーがより上昇し、操縦安定性の向上効果をより顕著に得ることが可能になる。
When the product of the cross-sectional area of one steel cord and the number of driven wires per 50 [mm] is less than 1.0 [mm 2 ], the compression rigidity of the
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層9は、スチールコードの50[mm]あたりの打ち込み本数が、10本以上50本以下であることが好ましい。
In the pneumatic tire of the present embodiment, it is preferable that the
スチールコードの50[mm]あたりの打ち込み本数が10本未満の場合、スチール補強層9の圧縮剛性が確保し難い傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下する。一方、スチールコードの50[mm]あたりの打ち込み本数が50本を超える場合、スチール補強層9の圧縮剛性が高すぎる傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下するとともに、タイヤ質量が増加し、操縦安定性の向上効果が低下する。この点、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、スチールコードの50[mm]あたりの打ち込み本数を10本以上50本以下とすることで、スチール補強層9の圧縮剛性が確保され、コーナリングパワーが上昇するとともに、路面の凹凸に追従し易いことから、操縦安定性の向上効果を顕著に得ることが可能になる。なお、スチールコードの50[mm]あたりの打ち込み本数を15本以上35本以下とすることで、スチール補強層9の圧縮剛性が適宜確保され、コーナリングパワーがより上昇するとともに、路面の凹凸により追従し易くなるため、操縦安定性の向上効果をより顕著に得ることが可能になる。
When the number of driven steel cords per 50 [mm] is less than 10, the compression rigidity of the
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層9のスチールコードは、直径0.20[mm]以上0.45[mm]以下の無撚りのモノフィラメントであることが好ましい。
In the pneumatic tire of the present embodiment, the steel cord of the
スチール補強層9は、トレッド部2の圧縮変形剛性を向上するものであるが、タイヤ質量を増加させないためには、モノフィラメントを採用することが好ましい。そして、モノフィラメントにおいてトレッド部2の圧縮変形剛性を向上するには、直径0.20[mm]以上0.45[mm]以下であることが望ましい。
The
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層9は、分割されて、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面CLから有効ベルト幅Wの2[%]以上8[%]以下の位置に設けられていてもよい。
Further, in the pneumatic tire of the present embodiment, the
スチール補強層9が分割されている場合、圧縮剛性を確保するには、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面CLから大きく離れていないことが好ましく、そのため、スチール補強層9は、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面CLから有効ベルト幅Wの2[%]以上8[%]以下の位置に設けられていることが好ましい。
When the
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層9は、タイヤ幅方向で連続して形成されていることが好ましい。
Moreover, in the pneumatic tire of the present embodiment, the
スチール補強層9の圧縮剛性を確保するには、タイヤ赤道面CLの位置でスチール補強層9が離れていないことが好ましく、そのため、タイヤ幅方向で連続して形成されていることが好ましい。
In order to ensure the compression rigidity of the
本実施の形態の空気入りタイヤでは、カーカス層6をなすカーカスコードは、有機繊維であることが好ましい。
In the pneumatic tire of the present embodiment, the carcass cord forming the
スチール補強層9によって圧縮剛性を確保することから、カーカス層6のカーカスコードを金属コードにした場合、圧縮剛性が高すぎてしまう。このため、カーカス層6をなすカーカスコードを有機繊維とすることが、圧縮剛性を適宜確保するうえで好ましい。
Since the compression rigidity is ensured by the
また、本実施の形態の空気入りタイヤは、高内圧の乗用車用空気入りタイヤに適用されることが好ましい。ここで、高内圧とは、280[kPa]以上350[kPa]以下の範囲の内圧を示す。 Moreover, it is preferable that the pneumatic tire of this Embodiment is applied to the pneumatic tire for passenger cars with a high internal pressure. Here, the high internal pressure indicates an internal pressure in a range of 280 [kPa] to 350 [kPa].
空気入りタイヤが装着された乗用車両の低燃費化は、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するために使用空気圧を高圧化することが効果的であるが、使用空気圧の高圧化は、路面からの入力を増加させるため、タイヤ幅方向中央であるセンター領域GCの径成長が増加し、これに伴いセンター領域GCの接地圧が増加すると、トレッド面21のセンター領域GCが摩耗し易くなり、しかも、使用空気圧の高圧化により、たわみ量が減少し、これに伴い接地長が短くなって操縦安定性が悪化し易くなる。この空気入りタイヤによれば、このような高内圧の乗用車用空気入りタイヤにおいて、トレッド面21のセンター領域GCの耐摩耗性を向上し、かつ操縦安定性を向上する効果を顕著に得ることが可能になる。
In order to reduce the fuel consumption of passenger vehicles equipped with pneumatic tires, it is effective to increase the operating air pressure in order to reduce the rolling resistance of pneumatic tires. In order to increase the input, the diameter growth of the center region GC, which is the center in the tire width direction, increases, and when the contact pressure of the center region GC increases, the center region GC of the
本実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、タイヤ性能(操縦安定性、センター摩耗、摩耗寿命)に関する性能試験が行われた(図6−1〜図6−6参照)。 In this example, performance tests on tire performance (steering stability, center wear, wear life) were performed on a plurality of types of pneumatic tires having different conditions (see FIGS. 6-1 to 6-6).
この性能試験では、タイヤサイズ195/65R15の空気入りタイヤを、15×6JJのアルミホイールのリムに組み付け、各例に適用した空気圧(230[kPa]または300[kPa])を充填し、試験車両(1500[cc]フロント駆動乗用車)に装着した。 In this performance test, a pneumatic tire having a tire size of 195 / 65R15 was assembled to a rim of a 15 × 6 JJ aluminum wheel and filled with air pressure (230 [kPa] or 300 [kPa]) applied to each example. (1500 [cc] front drive passenger car).
操縦安定性の評価方法は、上記試験車両にて乾燥試験路を走行し、レーンチェンジ時およびコーナリング時における操舵性ならびに直進時における安定性について、5人のテストドライバーによる10段階の官能評価の平均値によって行う。そして、この官能評価に基づいて従来例の空気入りタイヤを基準(100)とした指数評価を行う。この指数評価は、数値が大きいほど、操縦安定性が優れていることを示している。 The steering stability evaluation method is the average of 10-step sensory evaluations by five test drivers regarding the steering performance at the time of lane change and cornering and the stability at the time of straight running on the dry test road with the above test vehicle. Do by value. Based on this sensory evaluation, index evaluation is performed with the conventional pneumatic tire as a reference (100). This index evaluation shows that the larger the value, the better the steering stability.
センター摩耗の評価方法では、上記試験車両にて乾燥試験路を1万[km]走行したときのセンター領域内の最大溝深さ位置の残溝量(溝深さ)と、ショルダー領域内の最大溝深さ位置の残溝量(溝深さ)との比が測定される。そして、この測定結果に基づいて、従来例を基準(100)とした指数評価が行われる。この指数評価は、数値が大きいほど耐センター摩耗性能が優れていることを示している。 In the center abrasion evaluation method, the remaining groove amount (groove depth) at the maximum groove depth position in the center region when the test vehicle travels 10,000 km on the dry test road and the maximum in the shoulder region. The ratio of the groove depth position to the remaining groove amount (groove depth) is measured. Then, based on the measurement result, index evaluation using the conventional example as a reference (100) is performed. This index evaluation indicates that the larger the value, the better the center wear resistance performance.
摩耗寿命の評価方法では、上記試験車両にて乾燥試験路を1万[km]走行したときのトレッド部における最大溝深さ位置の残溝量(溝深さ)が測定される。そして、この測定結果に基づいて、従来例を基準(100)とした指数評価が行われる。この指数評価は、数値が大きいほど摩耗寿命が優れていることを示している。 In the wear life evaluation method, the remaining groove amount (groove depth) at the maximum groove depth position in the tread portion when the test vehicle travels 10,000 [km] on the dry test road is measured. Then, based on the measurement result, index evaluation using the conventional example as a reference (100) is performed. This index evaluation indicates that the larger the value, the better the wear life.
図6−1において、従来例の空気入りタイヤは、上記特許文献1(特願2008−307948号公報)の空気入りタイヤであり、スチール補強層を有しておらず、内圧を230[kPa]とした。そして、比較例1および比較例2の空気入りタイヤは、トレッド面のプロファイルを規定の範囲としているが、スチール補強層が規定のものではない。また、比較例3〜比較例5の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有しているが、トレッド面のプロファイルのうちのθを規定の範囲外とした。一方、実施例1〜実施例4の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、θを変化させた。なお、この性能試験の空気入りタイヤは、扁平率が65であり、θの規定の範囲は2.625以上5.425以下であり、好ましくは3.15以上4.9以下である。 In FIG. 6A, the pneumatic tire of the conventional example is the pneumatic tire described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application No. 2008-307948), does not have a steel reinforcing layer, and has an internal pressure of 230 [kPa]. It was. In the pneumatic tires of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the profile of the tread surface is within a specified range, but the steel reinforcing layer is not specified. Further, the pneumatic tires of Comparative Examples 3 to 5 have the prescribed steel reinforcing layer, but θ in the profile of the tread surface was out of the prescribed range. On the other hand, the pneumatic tires of Examples 1 to 4 had a prescribed steel reinforcing layer, had a tread surface profile in a prescribed range, and varied θ. The pneumatic tire of this performance test has an aspect ratio of 65, and the specified range of θ is 2.625 to 5.425, preferably 3.15 to 4.9.
図6−2において、比較例6〜比較例8の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有しているが、トレッド面のプロファイルのうちのRc/Rsを規定の範囲外とした。一方、実施例5〜実施例8の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、Rc/Rsを変化させた。 In FIG. 6-2, the pneumatic tires of Comparative Examples 6 to 8 have a prescribed steel reinforcing layer, but Rc / Rs in the profile of the tread surface was out of the prescribed range. On the other hand, the pneumatic tires of Examples 5 to 8 had a prescribed steel reinforcing layer, had a tread surface profile within a prescribed range, and varied Rc / Rs.
図6−3において、比較例9〜比較例11の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有しているが、トレッド面のプロファイルのうちのL/(TDW/2)を規定の範囲外とした。一方、実施例9〜実施例12の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、L/(TDW/2)を変化させた。 6-3, the pneumatic tires of Comparative Examples 9 to 11 have the specified steel reinforcing layer, but L / (TDW / 2) in the profile of the tread surface is out of the specified range. It was. On the other hand, the pneumatic tires of Example 9 to Example 12 had a prescribed steel reinforcing layer, had a tread surface profile within a prescribed range, and varied L / (TDW / 2).
図6−4において、実施例13〜実施例18の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、SHRを変化させた。 6-4, the pneumatic tires of Example 13 to Example 18 had a prescribed steel reinforcing layer, had a tread surface profile in a prescribed range, and varied SHR.
図6−5において、実施例19〜実施例22の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、スチール補強層におけるスチールコードの断面積と打ち込み本数との積を変化させた。 6-5, the pneumatic tires of Examples 19 to 22 have a prescribed steel reinforcing layer and a profile of the tread surface within a prescribed range, and the cross-sectional area and driving of the steel cord in the steel reinforcing layer. The product with the number was changed.
図6−6において、実施例23〜実施例26の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、スチール補強層におけるスチールコードの50[mm]あたりの打ち込み本数を変化させた。 6-6, the pneumatic tires of Example 23 to Example 26 have a prescribed steel reinforcing layer and the profile of the tread surface is in a prescribed range, and the steel cord 50 [mm] in the steel reinforcing layer. The number of hits per shot was changed.
また、図6−6において、実施例27の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、スチール補強層におけるスチールコード構造を規定のモノフィラメントとした。 6-6, the pneumatic tire of Example 27 has a prescribed steel reinforcing layer, has a tread surface profile in a prescribed range, and a steel cord structure in the steel reinforcing layer is a prescribed monofilament. .
また、図6−6において、実施例28および実施例29の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、スチール補強層を分割構造とした。 6-6, the pneumatic tires of Example 28 and Example 29 had a prescribed steel reinforcing layer, had a tread surface profile in a prescribed range, and the steel reinforcing layer had a divided structure.
また、図6−6において、比較例12の空気入りタイヤは、上記特許文献1(特願2008−307948号公報)の空気入りタイヤであり、スチール補強層を有しておらず、内圧を300[kPa]とした。一方、実施例30の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、内圧を300[kPa]とした。 6-6, the pneumatic tire of Comparative Example 12 is the pneumatic tire described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application No. 2008-307948), does not have a steel reinforcing layer, and has an internal pressure of 300. [KPa]. On the other hand, the pneumatic tire of Example 30 had a prescribed steel reinforcing layer, had a tread surface profile in a prescribed range, and had an internal pressure of 300 [kPa].
図6−1〜図6−6の試験結果に示すように、実施例1〜実施例30の空気入りタイヤは、それぞれ操縦安定性、センター摩耗性能および摩耗寿命が改善されていることが分かる。 As shown in the test results of FIGS. 6-1 to 6-6, it can be seen that the pneumatic tires of Examples 1 to 30 have improved steering stability, center wear performance, and wear life.
2 トレッド部
21 トレッド面
21a 中央部円弧
21b ショルダー側円弧
21c ショルダー部円弧
21d サイド部円弧
6 カーカス層
7 ベルト層
9 スチール補強層
A 基準点とセンタークラウンとを結ぶ直線
B センタークラウンを通過してタイヤ幅方向に平行な直線
CC センタークラウン
CL タイヤ赤道面(タイヤ赤道線)
G 接地領域
GC センター領域
GS ショルダー領域
L 基準展開幅
P 基準点
Rc 中央部円弧の曲率半径
Rs ショルダー側円弧の曲率半径
SHR ショルダー部円弧の曲率半径
SW タイヤ幅
TDW トレッド展開幅
W 有効ベルト幅
β 扁平率
θ 角度
2 Tread
G Grounding area GC Center area GS Shoulder area L Reference development width P Reference point Rc Center radius of curvature Rs Shoulder side arc curvature radius SHR Shoulder arc radius of curvature SW Tire width TDW Tread development width W Effective belt width β Flat Rate θ angle
Claims (9)
さらに、トレッド部のトレッド面が、タイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、前記中央部円弧のタイヤ幅方向外側に連続するショルダー側円弧とを少なくとも含む複数の異なる曲率半径の円弧で形成され、正規リムに組込んで正規内圧の5[%]を内圧充填した状態で、タイヤ子午線方向の断面視にて、前記ショルダー側円弧の仮想の延長線と前記トレッド部におけるタイヤ幅方向最外側のサイド部円弧の仮想の延長線との交点を基準点とし、タイヤ赤道面と前記トレッド面のプロファイルとの交点をセンタークラウンとし、前記基準点と前記センタークラウンとを結んだ直線と、前記センタークラウンを通過してタイヤ幅方向に平行な直線とがなす角度をθとし、前記中央部円弧の曲率半径をRcとし、前記ショルダー側円弧の曲率半径をRsとし、前記タイヤ赤道面から前記ショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側端部位置までの円弧長である基準展開幅をLとし、前記基準点を通過すると共に前記タイヤ赤道面と平行な基準線が前記トレッド面に交差した点間でのタイヤ幅方向の円弧長であるトレッド展開幅をTDWとし、扁平率をβとした場合に、
前記トレッド面は、
0.025×β+1.0≦θ≦0.045×β+2.5
12≦Rc/Rs≦30
0.2≦L/(TDW/2)≦0.7
を満たして形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。 A carcass layer and a belt layer disposed on the outer side in the tire radial direction of the carcass layer, and between the belt innermost in the tire radial direction of the belt layer and the carcass layer with respect to the tire circumferential direction. The steel reinforcing layer is further provided with steel cords of substantially 90 degrees arranged in the tire circumferential direction, and the steel reinforcing layer has an effective belt width of 5 from the tire equatorial plane on both sides in the tire width direction. A pneumatic tire provided in a range of [%] to 25 [%] and having a total width of 10 [%] to 50 [%] of the effective belt width,
Further, the tread surface of the tread portion is formed by an arc having a plurality of different radii of curvature including at least a central arc located at the center in the tire width direction and a shoulder side arc continuous to the outer side in the tire width direction of the central arc. In the state where the normal internal pressure is 5% and the internal pressure is filled, the virtual extension line of the shoulder-side arc and the outermost side in the tire width direction in the tread portion in a sectional view in the tire meridian direction A point of intersection with a virtual extension line of the side arc of the tire as a reference point, a point of intersection of the tire equator plane and the profile of the tread surface as a center crown, a straight line connecting the reference point and the center crown, and the center The angle formed by a straight line passing through the crown and parallel to the tire width direction is θ, the radius of curvature of the central arc is Rc, and the curvature of the shoulder-side arc is Let Rs be the diameter, and let L be the reference development width that is the arc length from the tire equator plane to the inner end position in the tire width direction of the shoulder side arc, and the reference that passes through the reference point and is parallel to the tire equator plane When the tread development width, which is the arc length in the tire width direction between the points where the line intersects the tread surface, is TDW and the flatness is β,
The tread surface is
0.025 × β + 1.0 ≦ θ ≦ 0.045 × β + 2.5
12 ≦ Rc / Rs ≦ 30
0.2 ≦ L / (TDW / 2) ≦ 0.7
A pneumatic tire characterized by being formed to satisfy the above.
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