JP4453435B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、乗用車用として好適な空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、操縦安定性とハイドロプレーニング防止性能とを高い次元で両立することを可能にした空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire suitable for use in a passenger car, and more particularly to a pneumatic tire that can achieve both high handling stability and hydroplaning prevention performance.
近年、スポーツユーティリティビークル(SUV)のような車両においても、ドライ路面やウエット路面での高次元の操縦安定性が要求され、それと同時に優れたハイドロプレーニング防止性能も要求されている。 In recent years, a vehicle such as a sports utility vehicle (SUV) is also required to have high-dimensional steering stability on a dry road surface or a wet road surface, and at the same time, excellent hydroplaning prevention performance is also required.
従来、操縦安定性を確保するために、トレッド部のセンター領域にリブを配置し、そのセンターリブの側壁の傾斜角度を大きくしてリブ剛性を高くすることが提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。 Conventionally, in order to ensure steering stability, it has been proposed to arrange a rib in the center region of the tread portion and increase the inclination angle of the side wall of the center rib to increase the rib rigidity (for example, Patent Documents). 1 and Patent Document 2).
しかしながら、センターリブの側壁の傾斜角度を大きくした場合、トレッド全体の接地形状が概ね楕円形状になるのに対して、センターリブによって形成される接地前端線が接地面内に窪んだ逆ラジアスになってしまう傾向がある。このような接地形状になると、センターリブが路面上の水をタイヤ軸方向外側に掻き分ける作用が低下するため、接地長が長いセンター領域での排水性が低下し、ハイドロプレーニング防止性能を著しく損なう恐れがある。 However, when the inclination angle of the side wall of the center rib is increased, the ground contact shape of the entire tread becomes a substantially elliptical shape, whereas the ground contact front end line formed by the center rib is a reverse radius recessed in the ground contact surface. There is a tendency to end up. In such a ground contact shape, the center rib reduces the action of scraping the water on the road surface outward in the tire axial direction, so the drainage performance in the center region where the contact length is long is reduced and the hydroplaning prevention performance is significantly impaired. There is a fear.
上記逆ラジアスを生じる原因としては、以下の点が考えられる。第1に、内圧充填時のタイヤ周方向の拘束力はセンターリブの部位に比べて該センターリブの両側の主溝の部位の方が小さいため、内圧充填時において主溝の部位がタイヤ径方向外側へ膨出するようにトレッドプロファイルが変化することである。第2に、センターリブの側壁の傾斜角度を大きくした場合、荷重負荷時におけるセンターリブのエッジ部の変形が大きくなることである。いずれにしても、センターリブによって形成される接地前端線が逆ラジアスを形成すると排水性の点で不利である。
本発明の目的は、操縦安定性とハイドロプレーニング防止性能とを高い次元で両立することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of achieving both steering stability and hydroplaning prevention performance at a high level.
上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部にタイヤ赤道の両側でタイヤ周方向に連続して延びる一対の主溝を設け、これら主溝の相互間にタイヤ周方向に連なるセンターリブを区画した空気入りタイヤにおいて、前記センターリブの踏面の断面プロファイルラインが該センターリブを除いて両側接地端を含むトレッド表面を滑らかに結ぶ仮想トレッドプロファイルラインに対して交差し、前記センターリブのタイヤ軸方向の中央部がタイヤ径方向外側に向けて滑らかな凸形状をなして前記仮想トレッドプロファイルラインからタイヤ径方向外側へ膨出し、前記センターリブの仮想トレッドプロファイルラインからの膨出量Aが0.5mm〜3.0mmである一方で、前記センターリブの踏面と側壁とが稜線を形成し、前記センターリブの両方のエッジ部において前記稜線が前記仮想トレッドプロファイルラインよりもタイヤ径方向内側に落ち込んでいることを特徴とするものである。 The pneumatic tire of the present invention for solving the above-described object is provided with a pair of main grooves continuously extending in the tire circumferential direction on both sides of the tire equator in the tread portion, and continuous in the tire circumferential direction between the main grooves. A pneumatic tire having a center rib defined therein, wherein a cross-sectional profile line of a tread surface of the center rib intersects a virtual tread profile line that smoothly connects a tread surface including both ground contact edges except for the center rib, The center portion in the tire axial direction has a smooth convex shape toward the outer side in the tire radial direction and bulges outward from the virtual tread profile line in the tire radial direction, and the bulge amount A from the virtual tread profile line of the center rib There while a 0.5 mm to 3.0 mm, the tread and the side wall of the center rib forms a ridge, It is characterized in that the ridge line in the edge portions of both of the serial center rib is depressed in the tire radial direction inner side than the virtual tread profile line.
ここで、センターリブの踏面の断面プロファイルラインとは、空気入りタイヤにJATMAで規定される最大負荷能力に対応する空気圧を充填した状態で、タイヤ子午線断面においてセンターリブの踏面が形成する円弧状の輪郭線である。一方、仮想トレッドプロファイルラインとは、空気入りタイヤにJATMAで規定される最大負荷能力に対応する空気圧を充填した状態で、タイヤ子午線断面においてセンターリブを除いて両側接地端を含むトレッド表面を滑らかに結ぶ円弧状の仮想輪郭線である。ここで言う接地端とは、空気入りタイヤにJATMAで規定される最大負荷能力に対応する空気圧を充填し、該最大負荷能力の80%の荷重をかけたときに形成される接地領域のタイヤ軸方向外側の端部である。 Here, the cross-sectional profile line of the tread of the center rib is an arc shape formed by the tread of the center rib in the tire meridian cross section in a state where the pneumatic tire is filled with air pressure corresponding to the maximum load capacity specified by JATMA. It is a contour line. On the other hand, a virtual tread profile line is a state in which a pneumatic tire is filled with air pressure corresponding to the maximum load capacity specified by JATMA, and the tread surface including the ground contact edges on both sides excluding the center rib in the tire meridian section is smooth. It is an arcuate virtual contour line to be connected. The term “grounding end” as used herein refers to a tire shaft in a grounding region formed when a pneumatic tire is filled with air pressure corresponding to the maximum load capacity defined by JATMA and a load of 80% of the maximum load capacity is applied. It is an end portion on the outside in the direction.
本発明では、センターリブを備えた空気入りタイヤにおいて、センターリブの踏面の断面プロファイルラインを上記の如く規定することにより、センターリブにおける接地形状を改善することができる。つまり、センターリブのタイヤ軸方向の中央部がタイヤ径方向外側に向けて滑らかな凸形状をなして仮想トレッドプロファイルラインからタイヤ径方向外側へ膨出し、センターリブの両方のエッジ部において稜線が仮想トレッドプロファイルラインよりもタイヤ径方向内側に落ち込んだ構造を採用するので、操縦安定性を高めるためにセンターリブの側壁の傾斜角度を大きくした場合であっても、センターリブによって形成される接地前端線が逆ラジアスになるのを回避することができる。これにより、操縦安定性とハイドロプレーニング防止性能とを高い次元で両立することが可能になる。 In the present invention, in the pneumatic tire provided with the center rib, the ground contact shape in the center rib can be improved by defining the cross-sectional profile line of the tread surface of the center rib as described above. That is, bulging from the center rib in the tire axial direction of the central portion the virtual tread profile line forms a smooth convex shape toward the outer side in the tire radial direction to the outer side in the tire radial direction, ridges virtual in the edge portions of both of the center rib Since the structure that falls inward in the tire radial direction than the tread profile line is adopted, even if the inclination angle of the side wall of the center rib is increased in order to improve steering stability, the ground contact front line formed by the center rib Can be prevented from becoming reverse radius. This makes it possible to achieve both steering stability and hydroplaning prevention performance at a high level.
本発明において、センターリブの側壁のトレッド法線に対する傾斜角度θは25°〜45°であることが好ましい。センターリブの踏面と側壁とは稜線を形成することが必要である。センターリブの仮想トレッドプロファイルラインからの膨出量Aは0.5mm〜3.0mmであることが必要である。センターリブの踏面の最大高低差Bは膨出量Aに対してA<B≦2Aの関係を満足することが好ましい。センターリブの幅CRWが接地幅GCWの10%〜20%であることが好ましい。これら条件を満足することにより、操縦安定性とハイドロプレーニング防止性能の改善効果をより確実に得ることができる。 In the present invention, the inclination angle θ of the side wall of the center rib with respect to the tread normal is preferably 25 ° to 45 °. It is necessary to form an edge line between the tread surface and the side wall of the center rib. The bulging amount A from the virtual tread profile line of the center rib needs to be 0.5 mm to 3.0 mm. The maximum height difference B of the tread surface of the center rib preferably satisfies the relationship of A <B ≦ 2A with respect to the bulging amount A. The center rib width CRW is preferably 10% to 20% of the ground contact width GCW. By satisfying these conditions, it is possible to more reliably obtain the effect of improving the steering stability and the hydroplaning prevention performance.
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示し、図2はセンターリブを拡大して示し、図3は仮想トレッドプロファイルラインを示すものである。図1に示すように、トレッド部1には、タイヤ赤道の両側でタイヤ周方向に連続して延びる2本のストレート状の主溝2と、これら主溝2からタイヤ軸方向外側へ斜めに延びる複数本の傾斜溝3と、これら傾斜溝3からタイヤ軸方向外側へ斜めに延びてトレッド端まで連通する複数本のラグ溝4と、これらラグ溝4の相互間に延在するラグ溝5とが形成されている。これにより、主溝2の相互間のセンター領域に位置するセンターリブ6と、該センターリブのタイヤ軸方向外側に位置する複数のブロック7と、これらブロック7のタイヤ軸方向外側のショルダー領域に位置する複数のブロック8とが区画されている。
FIG. 1 shows a tread pattern of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows an enlarged center rib, and FIG. 3 shows a virtual tread profile line. As shown in FIG. 1, the tread portion 1 includes two straight
上記空気入りタイヤにおいて、図2に示すように、センターリブ6の踏面の断面プロファイルラインL1は、センターリブ6を除いて両側接地端を含むトレッド表面を滑らかに結ぶ仮想トレッドプロファイルラインL2(図3)に対して交差し、センターリブ6のタイヤ軸方向の中央部がタイヤ径方向外側に向けて滑らかな凸形状をなして仮想トレッドプロファイルラインL2からタイヤ径方向外側へ膨出し、センターリブ6の両側のエッジ部が仮想トレッドプロファイルラインL2よりもタイヤ径方向内側に落ち込んでいる。
In the pneumatic tire, as shown in FIG. 2, the cross-sectional profile line L1 of the tread surface of the
センターリブ6の踏面と側壁とは稜線を形成している。つまり、タイヤ子午線断面において、センターリブ6の踏面と側壁とは屈曲点Xを介して繋がっている。この稜線(屈曲点X)が存在しないとエッジ成分が不足してウェット路面での操縦安定性が悪化することになる。
The tread surface and the side wall of the center rib 6 form a ridgeline. That is, in the tire meridian cross section, the tread surface and the side wall of the
センターリブ6の側壁のトレッド法線に対する傾斜角度θは25°〜45°の範囲に設定されている。傾斜角度θはセンターリブ6の側壁の上端位置(屈曲点X)における該側壁の接線とトレッド法線とがなす角度である。この傾斜角度θが25°未満であるとセンターリブ6の剛性が不足して操縦安定性が悪化し、逆に45°を超えると溝体積が減少してハイドロプレーニング防止性能が低下する。
The inclination angle θ of the side wall of the
センターリブ6の仮想トレッドプロファイルラインL2からの膨出量Aは0.5mm〜3.0mmの範囲に設定されている。この膨出量Aが0.5mm未満であるとハイドロプレーニング防止性能の向上効果が不十分になり、逆に3.0mmを超えるとセンターリブ6の接地圧が過大になり、操縦安定性が悪化するばかりでなく、センターリブ6の摩耗が促進されて摩耗寿命が短くなる。
The bulging amount A from the virtual tread profile line L2 of the
センターリブ6の踏面の最大高低差Bは膨出量Aに対してA<B≦2Aの関係を満足するように設定されている。この最大高低差Bが膨出量Aより小さいとセンターリブ6の接地圧が過大になり、逆に膨出量Aの2倍より大きいとセンターリブ6のエッジ部の接地圧低下が大きくなり、ウェット路面での操縦安定性が悪化する。
The maximum height difference B of the tread surface of the
センターリブ6の幅CRWは接地幅GCWの10%〜20%の範囲に設定されている。幅CRWはセンターリブ6の側壁の上端位置(屈曲点X)における該側壁の接線が仮想トレッドプロファイルラインL2と交差する点P,P間の距離である。この幅CRWが接地幅GCWの10%未満であると優れた操縦安定性を確保することが困難になり、逆に20%を超えるとセンター領域の溝体積が不足するためハイドロプレーニング防止性能が悪化する。
The width CRW of the
また、センターリブ6に隣接する主溝2の幅GWはセンターリブ6の幅CRWの50%〜150%の範囲に設定されている。この幅GWが幅CRWの50%未満であるとハイドロプレーニング防止性能が悪化、逆に150%を超えるとトレッド剛性が不足して操縦安定性の低下を招く。
The width GW of the
上述のようにセンターリブ6の踏面の断面プロファイルラインL1が仮想トレッドプロファイルラインL2に対して交差し、センターリブ6の滑らかに膨らんだ中央部が仮想トレッドプロファイルラインL2からタイヤ径方向外側へ膨出し、センターリブ6の両側のエッジ部が仮想トレッドプロファイルラインL2よりもタイヤ径方向内側に落ち込んでいるので、操縦安定性を高めるためにセンターリブ6の側壁の傾斜角度θを大きくした場合であっても、センターリブ6によって形成される接地前端線が逆ラジアスになるのを回避することができる。
As described above, the cross-sectional profile line L1 of the tread surface of the
ここで、上記トレッドパターンを有する空気入りタイヤのウエット路面走行時のフットプリントを図4に示す。但し、タイヤサイズは255/55R18、空気圧は260kPa、荷重は6.5kNである。図4のC部に示すように、センターリブ6によって形成される接地前端線は外側に丸みを帯びている。比較のため、逆ラジアスになった接地前端線を破線にて示す。
Here, FIG. 4 shows a footprint of the pneumatic tire having the tread pattern when running on a wet road surface. However, the tire size is 255 / 55R18, the air pressure is 260 kPa, and the load is 6.5 kPa. As shown in part C of FIG. 4, the grounding front end line formed by the
上記空気入りタイヤによれば、センターリブ6の側壁の傾斜角度θを大きくした場合であっても、理想的な接地形状を得ることができる。従って、操縦安定性とハイドロプレーニング防止性能とを高い次元で両立することができる。
According to the pneumatic tire, an ideal ground contact shape can be obtained even when the inclination angle θ of the side wall of the
上述した実施形態では図1に示すトレッドパターンを用いて説明したが、本発明ではトレッドパターンが特に限定されるものではない。
In the above-described embodiment, the tread pattern shown in FIG. 1 has been described, but the tread pattern is not particularly limited in the present invention .
なお、周方向主溝及びセンターリブはそれぞれポイントハイトが無いことが好ましい。ポイントハイトがあると、荷重負荷時の力が分散し、接地前端線の張り出しが生じ難くなるため、ハイドロプレーニング防止性能が低下する。また、センターリブには切り欠きが一切無い方が好ましい。切り欠きがあると、荷重負荷時の力が分散し、接地前端線の張り出しが生じ難くなるため、ハイドロプレーニング防止性能が低下する。 The circumferential main groove and the center rib preferably have no point height. If there is a point height, the force at the time of load application is dispersed, and it is difficult for the front end of the ground wire to stick out, so the hydroplaning prevention performance decreases. Further, it is preferable that the center rib has no notches. If there is a notch, the force at the time of load application will be dispersed and it will be difficult for the front contact end line to stick out, so the hydroplaning prevention performance will deteriorate.
タイヤサイズ255/55R18で、図1に示すトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、センターリブの仮想トレッドプロファイルラインからの膨出量A、センターリブの踏面の最大高低差B、センターリブの側壁のトレッド法線に対する傾斜角度θ、接地幅GCWに対するセンターリブの幅CRWの比率(CRW/GCW×100%)、センターリブの幅CRWに対する主溝の幅GWの比率(GW/CRW×100%)を表1のように種々異ならせた13種類のタイヤ(従来例、実施例1〜9及び比較例1〜3)をそれぞれ製作した。なお、従来例、実施例1〜9及び比較例1〜3のタイヤにおいて、センターリブの踏面と側壁とは稜線を有している。 In the pneumatic tire having the tread pattern shown in FIG. 1 with the tire size 255 / 55R18, the bulging amount A from the virtual tread profile line of the center rib, the maximum height difference B of the tread of the center rib, and the tread on the side wall of the center rib Inclination angle θ with respect to normal, ratio of center rib width CRW to ground width GCW (CRW / GCW × 100%), ratio of main groove width GW to center rib width CRW (GW / CRW × 100%) As shown in Fig. 1, 13 types of tires (conventional examples, Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3) were manufactured. In the tires of the conventional example, Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3, the tread surface and the side wall of the center rib have ridge lines.
これら試験タイヤをリムサイズ18×8JJのホイールに組み付け、前輪空気圧260kPa、後輪空気圧290kPaとして、排気量4500ccのSUV系車両に装着し、車重2500kg(2名乗車相当)の条件で、下記の方法により、ドライ路面での操縦安定性、ウエット路面での操縦安定性、ハイドロプレーニング防止性能を評価し、その結果を表1に併せて示した。 These test tires are assembled on a wheel with a rim size of 18 × 8 JJ, mounted on an SUV vehicle with a displacement of 4500 cc at a front wheel pressure of 260 kPa and a rear wheel pressure of 290 kPa, and under the conditions of a vehicle weight of 2500 kg (equivalent to two passengers), the following method Thus, the steering stability on the dry road surface, the steering stability on the wet road surface, and the hydroplaning prevention performance were evaluated. The results are also shown in Table 1.
ドライ路面での操縦安定性:
ドライ路面において熟練パネラーによるフィーリング評価を行った。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどドライ路面での操縦安定性が優れていることを意味する。
Steering stability on dry roads:
Feeling evaluation by skilled panelists was performed on dry road surface. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100. The larger the index value, the better the steering stability on the dry road surface.
ウェット路面での操縦安定性:
ウェット路面において熟練パネラーによるフィーリング評価を行った。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどウェット路面での操縦安定性が優れていることを意味する。
Steering stability on wet surfaces:
Feeling evaluation by an experienced panelist was performed on the wet road surface. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100. The larger the index value, the better the steering stability on the wet road surface.
ハイドロプレーニング防止性能:
水深10mmのプールを備えた直進路において、プールに進入する際の速度を変化させ、タイヤのスリップ率が10%になったときの速度をハイドロプレーニング発生速度として評価した。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど直進時のハイドロプレーニング防止性能が優れていることを意味する。
Hydroplaning prevention performance:
In a straight path provided with a pool with a water depth of 10 mm, the speed when entering the pool was changed, and the speed when the tire slip rate reached 10% was evaluated as the hydroplaning generation speed. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100. The larger the index value, the better the hydroplaning prevention performance when going straight.
この表1に示すように、実施例1〜9のタイヤは従来例のタイヤに比べてドライ路面での操縦安定性、ウエット路面での操縦安定性、ハイドロプレーニング防止性能がバランス良く改善されていた。一方、比較例1〜3のタイヤは、センターリブの踏面の断面プロファイルラインが仮想トレッドプロファイルラインに対して交差していないため、操縦安定性とハイドロプレーニング防止性能とを高次元で両立することができなかった。 As shown in Table 1, the tires of Examples 1 to 9 were improved in a well-balanced manner in terms of steering stability on a dry road surface, steering stability on a wet road surface, and hydroplaning prevention performance as compared with the conventional tires. . On the other hand, since the cross-sectional profile line of the tread surface of the center rib does not intersect the virtual tread profile line, the tires of Comparative Examples 1 to 3 can achieve both steering stability and hydroplaning prevention performance at a high level. could not.
1 トレッド部
2 主溝
3 傾斜溝
4,5 ラグ溝
6 センターリブ
7,8 ブロック
L1 断面プロファイルライン
L2 仮想トレッドプロファイルライン
1
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