JP5113450B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、道路上及び軌道(線路)上の両方を走行可能な車両に装着されるタイヤに関する。 The present invention relates to a tire mounted on a vehicle capable of traveling on both a road and a track (track).
道路上及び軌道上を走行可能な車両が提案されている。この車両は、鉄道輸送及び路上輸送の両方の利点を享受しうる点で有用である。特開平3−204316号公報は、道路及び軌道を走行しうる軌陸両用作業車に装着されるタイヤを開示する。
レールの幅は一般的なタイヤの幅よりも細い場合が多い。レールの上面は、独自の断面形状を有している。レールは鋼よりなり、表面の凹凸が少ない。レールの表面は摩擦係数が低く、滑りやすい。路面上と軌道のレール上とでは、タイヤに要求される特性は著しく相違する。路面上及びレール上の両方における使用に適したタイヤが求められる。 The width of the rail is often narrower than the width of a general tire. The upper surface of the rail has a unique cross-sectional shape. The rail is made of steel and has less surface irregularities. The surface of the rail has a low coefficient of friction and is slippery. The characteristics required for tires differ significantly on the road surface and on the rails of the track. There is a need for tires that are suitable for use on both road surfaces and rails.
本発明の目的は、道路上及びレール上において高い性能を発揮しうる空気入りタイヤの提供にある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that can exhibit high performance on roads and rails.
本発明に係る空気入りタイヤは、道路上及び軌道のレール上において使用される車両に装着される。このタイヤのトレッド面に、左右への折れ曲がりを繰り返しつつ周方向に延在する周方向主溝が設けられている。上記周方向主溝の軸方向幅は、上記レール幅の25%以下とされる。 The pneumatic tire according to the present invention is mounted on a vehicle used on a road and on a rail of a track. A circumferential main groove extending in the circumferential direction is provided on the tread surface of the tire while being bent left and right. The axial width of the circumferential main groove is 25% or less of the rail width.
好ましくは、上記周方向主溝が二本設けられ、この二本の周方向主溝で挟まれた主溝間領域が形成される。好ましくは、この空気入りタイヤは、軌道走行中において、上記トレッド面と上記レールとの接触領域の70%以上が上記主溝間領域に存在しうるように構成されている。 Preferably, two circumferential main grooves are provided, and an area between the main grooves sandwiched between the two circumferential main grooves is formed. Preferably, the pneumatic tire is configured such that 70% or more of the contact area between the tread surface and the rail can exist in the area between the main grooves during track running.
好ましくは、上記主溝間領域において、トレッドパターンがサイピングにより構成されている。 Preferably, in the region between the main grooves, the tread pattern is configured by siping.
好ましくは、上記主溝間領域においてトレッド面を構成するトレッドゴム(A)と、他の部分のトレッドゴム(B)とで、材質が異なる。 Preferably, the material of the tread rubber (A) constituting the tread surface in the region between the main grooves is different from that of the tread rubber (B) in other portions.
好ましくは、上記トレッドゴム(A)の70℃における損失正接tanδが0.13以上0.15以下であり、上記トレッドゴム(B)の70℃における損失正接tanδが0.07以上0.1以下である。 Preferably, the loss tangent tan δ at 70 ° C. of the tread rubber (A) is 0.13 or more and 0.15 or less, and the loss tangent tan δ at 70 ° C. of the tread rubber (B) is 0.07 or more and 0.1 or less. It is.
好ましくは、二以上のプライを有するベルトが設けられるとともに、このベルトの半径方向外側に補強層が設けられる。好ましくは、この補強層の軸方向幅が上記レール幅の80%以上120%以下である。 Preferably, a belt having two or more plies is provided, and a reinforcing layer is provided on the radially outer side of the belt. Preferably, the axial width of the reinforcing layer is 80% or more and 120% or less of the rail width.
好ましくは、上記補強層は、実質的に周方向に延びており且つ螺旋状に巻かれている部材により構成されている。 Preferably, the reinforcing layer is formed of a member that extends substantially in the circumferential direction and is spirally wound.
本発明に係るタイヤは、道路上及びレール上において高性能を発揮しうる。 The tire according to the present invention can exhibit high performance on roads and rails.
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。なお、本願においては、特に説明しない限り、「周方向」はタイヤの周方向を意味し、「軸方向」はタイヤの軸方向を意味し、「半径方向」はタイヤの半径方向を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with appropriate reference to the drawings. In the present application, unless otherwise specified, “circumferential direction” means the circumferential direction of the tire, “axial direction” means the axial direction of the tire, and “radial direction” means the radial direction of the tire.
先ず、本発明に係る空気入りタイヤが装着されうる車両の一例について説明する。図1及び図2は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤが装着された車両2の側面図である。車両2は、道路上及び軌道上の両方を走行可能である。図1は、車両2が道路の路面D上を走行している様子を示す図である。以下において図1の状態が「路面走行状態」とも称される。図2は、車両2が軌道のレールR上を走行している様子を示す図である。以下において図2の状態が「軌道走行状態」とも称される。図3は、軌道走行状態における車両2を下方から見た図である。
First, an example of a vehicle to which a pneumatic tire according to the present invention can be mounted will be described. 1 and 2 are side views of a
車両2は、前輪4、後輪6、前方案内輪8、後方案内輪10及び車両本体12を備える。図示しないが、車両本体12は、エンジン、トレンスミッション、シャーシ、ボディ、運転席、客席等を有している。後輪6は駆動輪である。前輪4は従動輪である。後輪6は、エンジンにより駆動される。
The
前輪4のリムには、前輪タイヤ14が装着されている。後輪6は、複輪とされている。即ち後輪6では、同一のリムに2本のタイヤが装着されている。後輪6は、後輪内側タイヤ16と、後輪外側タイヤ18とを有する。
A
前方案内輪8及び後方案内輪10は、一般的に用いられている鉄道車両用車輪と同様の構造である。前方案内輪8及び後方案内輪10は、鋼等の金属により構成されている。
The
図1が示すように、路面走行状態では、前方案内輪8及び後方案内輪10は使用されない。路面走行状態では、前輪4及び後輪6が路面Dに接しており、前方案内輪8及び後方案内輪10は路面Dに接していない。路面走行状態において、前方案内輪8及び後方案内輪10は車両本体12の内部に収容されている。
As shown in FIG. 1, the
一方、図2が示すように、軌道走行状態では、前方案内輪8及び後方案内輪10が使用される。軌道走行状態では、一般的な鉄道と同様に、前方案内輪8及び後方案内輪10がレールRに当接する。この当接により、車両2は脱線することなくレールR上を走行することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
図示されないが、車両2は、前方案内輪8及び後方案内輪10を上下方向に移動させうるアクチュエータを有する。このアクチュエータは、例えば油圧により駆動する。
Although not shown, the
路面走行状態から軌道走行状態への移行においては、上記アクチュエータが前方案内輪8及び後方案内輪10を下方に移動させる。逆に、軌道走行状態から路面走行状態への移行においては、上記アクチュエータが前方案内輪8及び後方案内輪10を上方に移動させる。
In the transition from the road running state to the track running state, the actuator moves the
路面走行状態において、車両2は、エンジンの駆動力により走行する。即ち、路面走行状態において、エンジンの駆動力が後輪6から路面Dに伝達される。軌道走行状態においても、車両2は、エンジンの駆動力により走行する。即ち、軌道走行状態において、エンジンの駆動力が後輪6からレールRに伝達される。
In the road running state, the
図2が示すように、軌道走行状態において、後輪6はレールRと当接している。即ち、軌道走行状態において、駆動輪に装着されたタイヤが、レールRと当接している。この当接により駆動力が得られる。一方、軌道走行状態において、前輪4はレールRと当接していない。軌道走行状態において、前輪4はレールRから離れた状態である。換言すれば、軌道走行状態において、前輪4はレールRから浮いた状態である。
As shown in FIG. 2, the
軌道走行状態において、前方案内輪8の上下方向位置は、前輪4がレールRから離れるような位置とされる。一方、軌道走行状態において、後方案内輪10は、後輪6及び後方案内輪10がレールRと当接する位置とされる。軌道走行状態において、車両2の後方荷重は、後輪6と後方案内輪10とで分担して支持される。後輪6が車両2の荷重を分担することにより、後輪6に装着されたタイヤとレールRとの間に摩擦力が発生しうる。この摩擦力により、車両2の駆動力が得られる。後方案内輪10が車両2の荷重を分担することにより、車両2の脱線が防止される。
In the track running state, the vertical position of the
図3においては、レールRが二点鎖線で示されている。また図3において、車軸の一部を除き、車両下部の構成の記載は省略されている。軌道走行状態において、後輪6の後輪内側タイヤ16がレールRと当接している。まっすぐな軌道を走行している場合、タイヤ16は、その軸方向略中心位置においてレールRと当接している。左右のタイヤ16の中心間距離Tcは、レールRの中央間距離Rcと略同一である。 軌道(線路)における2本のレールの間隔は、一般に軌間(ゲージ)と称される。例えば日本において、軌間には、標準軌、狭軌、広軌等がある。日本においては、新幹線や一部の私鉄等で標準軌が採用され、それら以外の多くの路線では狭軌が採用されている。車両2において、レールRと当接するタイヤ16の中心間距離Tcは、その車両2が走行する軌道の軌間に基づいて設計される。既存の軌道(鉄道)の軌間に基づいてタイヤの中心間距離Tcが設計された車両2は、既存の軌道(鉄道)を走行することができる。
In FIG. 3, the rail R is indicated by a two-dot chain line. In FIG. 3, the description of the configuration of the lower part of the vehicle is omitted except for a part of the axle. In the track running state, the rear wheel
車両2に装着されたタイヤのうち、軌道走行状態においてレールRと当接しないタイヤとしては、従来の自動車用タイヤが用いられうる。上記実施形態では、前輪タイヤ14及び後輪外側タイヤ18として、従来の自動車用タイヤが用いられうる。一方、軌道走行状態においてレールRと当接するタイヤ16が、本発明のタイヤとされうる。上記実施形態では、後輪内側タイヤ16が本発明に係るタイヤとされうる。
Of the tires mounted on the
本発明においては、レール幅Wrが定義される。図4は、レールRの断面図である。レールRは、頭部Rtと、首部Rkと、底部Rbとを有する。レールRは、首部Rkにおいて括れた断面形状を有する。本発明において、レール幅Wrは、頭部Rtの最大幅であると定義される。 In the present invention, a rail width Wr is defined. FIG. 4 is a cross-sectional view of the rail R. The rail R has a head portion Rt, a neck portion Rk, and a bottom portion Rb. The rail R has a cross-sectional shape constricted at the neck portion Rk. In the present invention, the rail width Wr is defined as the maximum width of the head Rt.
なお、レールRの種類は限定されない。レールRの種類として、例えば、30kgレール、37kgレール、40kgレール、50kgNレール、50kgTレール、60kgレール等が存在する。30kgレールのレール幅Wrは60.33mmであり、37kgレールのレール幅Wrは62.71mmであり、40kgレールのレール幅Wrは64mmであり、50kgNレールのレール幅Wrは65mmであり、50kgTレールのレール幅Wrは65mmであり、60kgレールのレール幅Wrは65mmである。一般的な鉄道において、レール幅Wrは、通常、60mm以上65mm以下の範囲である。 The type of rail R is not limited. As types of the rail R, for example, there are a 30 kg rail, a 37 kg rail, a 40 kg rail, a 50 kg N rail, a 50 kg T rail, a 60 kg rail, and the like. The rail width Wr of the 30 kg rail is 60.33 mm, the rail width Wr of the 37 kg rail is 62.71 mm, the rail width Wr of the 40 kg rail is 64 mm, the rail width Wr of the 50 kg N rail is 65 mm, and the 50 kg T rail. The rail width Wr is 65 mm, and the 60 kg rail has a rail width Wr of 65 mm. In a general railway, the rail width Wr is usually in the range of 60 mm to 65 mm.
図5は、タイヤ16のトレッド面の一部が示された平面図であり、図6は図5のVI−VI線に沿ったタイヤ16の断面図である。この図6において、上下方向がタイヤ16の半径方向であり、左右方向がタイヤ16の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ16の周方向である。このタイヤ16は、図6中の一点鎖線CLを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線CLは、タイヤ16の赤道面を表す。このタイヤ16は、重荷重用空気入りタイヤである。
FIG. 5 is a plan view showing a part of the tread surface of the
図6が示すように、このタイヤ16は、トレッド22、サイドウォール24、ビード26、カーカス28、インナーライナー30、ベルト32及び補強層34を備えている。このタイヤ16は、チューブレスタイプである。
As shown in FIG. 6, the
トレッド22は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド22は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド22は、トレッド面36を備えている。路面走行状態において、このトレッド面36は、路面と接地する。軌道走行状態において、このトレッド面36は、レールRと接触する。トレッド面36には、周方向主溝38が刻まれている。周方向主溝38は、左右への折れ曲がりを繰り返しつつ周方向に延びている。周方向主溝38は、2本設けられている。周方向主溝38以外に、他の周方向溝が設けられてもよい。この場合、好ましくは、周方向主溝38の幅は、他の周方向溝の幅よりも広い。
The
サイドウォール24は、トレッド22の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール24は、架橋ゴムからなる。サイドウォール24は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール24は、カーカス28の外傷を防止する。
The
ビード26は、サイドウォール24よりも半径方向略内側に位置している。ビード26は、コア40と、このコア40から半径方向外向きに延びるエイペックス42とを備えている。コア40は、リング状である。コア40は、複数本の非伸縮性ワイヤー(典型的にはスチール製ワイヤー)を含む。エイペックス42は、半径方向外向きに先細りであるテーパ状である。エイペックス42は、高硬度な架橋ゴムからなる。
The
カーカス28は両側のビード26の間に架け渡されており、トレッド22及びサイドウォール24の内側に沿っている。カーカス28は、コア40の周りを、軸方向内側から外側に向かって巻かれている。図示されていないが、カーカス28はコードとトッピングゴムとからなる。コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、70°から90°である。換言すれば、このカーカス28はラジアル構造を有する。一般的なコードの材質は、スチールである。
The
インナーライナー30は、カーカス28の内周面に接合されている。インナーライナー30は、架橋ゴムからなる。インナーライナー30には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー30は、タイヤ16の内圧を保持する役割を果たす。
The
ベルト32は、トレッド22の半径方向外側に位置している。このベルト32は、第一プライ44、第二プライ46及び第三プライ48を備えている。図示されていないが、各プライ44、46、48は、ベルトコードとトッピングゴムとからなる。ベルトコードは、周方向に対して傾斜している。ベルトプライの枚数は限定されない。特に軌道走行状態における耐久性の観点から、好ましくは、ベルトプライは二枚以上である。傾斜角度の絶対値は、10°以上55°以下である。このベルト32はバイアス構造である。コードは、非伸縮性材料からなる。典型的な非伸縮性材料は、スチールである。
The
補強層34は、ベルト32とトレッド22との間に位置している。補強層34は、ベルト32と積層されている。トレッド22は、補強層34と積層されている。補強層34とトレッド22との間に、他のプライが存在してもよい。
The reinforcing
補強層34を構成する部材は、バンドプライである。バンドプライは、ベルト32の一部を覆っている。図示されていないが、このバンドプライは、帯状のリボンよりなる。このリボンは、コードとトッピングゴムとからなる。図示されていないが、このリボンは、実質的に周方向に延びており、螺旋状に巻かれている。コードは、実質的に周方向に延びており、螺旋状に巻かれている。バンドは、いわゆるジョイントレス構造を有する。このコードによりベルト32が拘束されるので、ベルト32のリフティングが抑制される。また、周方向に継ぎ目を有さないジョイントレス構造により、レールRの当接に対する耐久性が向上しうる。補強層34のコードとして、スチールコード又は有機繊維が例示される。有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。複数種類のコードが組み合わされてもよい。軌道走行状態における耐久性を高める観点から、補強層34のコードとして、スチールコード又はアラミド繊維が好ましく、スチールコードが特に好ましい。
A member constituting the reinforcing
図5が示すように、トレッド面36には、周方向主溝38の他に、ラグ溝50と、サイピング52とが設けられている。
As shown in FIG. 5, the
2本の周方向主溝38は、左右への折れ曲がりを繰り返しつつ周方向に延在している。この左右への折れ曲がりは、一定の振幅を有している。2本の周方向主溝38により、主溝間領域R1が形成されている。主溝間領域R1は、トレッド面36のうち、二本の周方向主溝38に挟まれた領域である。
The two circumferential
ラグ溝50は、主溝間領域R1の軸方向外側に設けられている。ラグ溝50は、実質的に軸方向に延びている。ラグ溝50は、主溝間領域R1には設けられていない。本実施形態では、主溝間領域R1の軸方向幅は、レール幅Wrよりも広くされている。これにより、後述される接触領域比率が大きくされうる。
The
サイピング52は、主溝間領域R1に設けられている。主溝間領域R1において、トレッドパターンはサイピング52により構成されている。主溝間領域R1に存在する溝は、サイピング52のみである。サイピング52は、実質的に軸方向に延びている。サイピング52の形態は限定されない。サイピングは、いわゆる「クローズドサイピング」でもよいし、いわゆる「オープンサイピング」でもよい。サイピング52の溝幅は、他の溝よりも狭い。またサイピング52の溝幅は、0mmでもよい。即ちサイピング52は切れ目状であってもよい。サイピング52の溝幅は、通常、0mm以上2mm以下である。
The
図7は、軌道走行状態におけるタイヤ16の状態を示す断面図である。トレッド面36の軸方向幅は、レール幅Wrよりも大きい。軌道走行状態において、トレッド面36の軸方向における一部がレールRと接触する。トレッド面36とレールRとの接触により、摩擦力が発生し、車両2が駆動される。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state of the
軌道が真っ直ぐである場合、トレッド面36とレールRとの軸方向における接触位置は、略一定である。しかし、レール上を車両2が旋回する場合、トレッド面36とレールRとの軸方向における接触位置は、変動しうる。直進と旋回とを繰り返す軌道において、トレッド面36とレールRとの軸方向における接触位置は変動する。この接触位置の変動に起因して、旋回の際に、レールRが周方向主溝38に引っかかることが起こりうる。この引っかかりにより、リブティアーや偏摩耗が生じうる。本実施形態では、周方向主溝38をジグザグ状とすることにより、レールRと周方向主溝38との引っかかりが抑制される。即ち、左右への折れ曲がりを繰り返しつつ周方向に延在させた周方向主溝38により、レールRと周方向主溝38との引っかかりが抑制される。
When the track is straight, the contact position in the axial direction between the
図6において両矢印Wbで示されるのは、周方向主溝38の軸方向幅である。軸方向幅Wbを狭くすることにより、レールRの周方向主溝38への嵌り込みが抑制されるとともに、周方向主溝38に対するレールRの引っかかりが抑制される。この引っかかりの抑制により、リブティアーが抑制される。この観点から、周方向主溝の軸方向幅Wbは、レール幅Wrの25%以下が好ましく、20%以下がより好ましい。路面走行状態におけるウエット性能を向上させる観点から、軸方向幅Wbは、レール幅Wrの8%以上が好ましく、10%以上がより好ましい。
In FIG. 6, a double arrow Wb indicates the axial width of the circumferential
路面走行状態におけるウエット性能を向上させる観点から、周方向主溝38の軸方向幅Wbは、4.5mm以上が好ましく、7mm以上がより好ましい。軌道走行によるリブティアーを抑制する観点から、軸方向幅Wbは、15mm以下が好ましく、12mm以下がより好ましい。
From the viewpoint of improving the wet performance in the road running state, the axial width Wb of the circumferential
図5において一点鎖線L1で示されるのは、周方向主溝38の軸方向最内位置である。図5において一点鎖線L2で示されるのは、周方向主溝38の軸方向最外位置である。図5において一点鎖線C1で示されるのは、位置L1と位置L2との間の中心位置である。図5において両矢印Waで示されるのは、位置L1と位置L2との軸方向距離の半分である。周方向主溝を長くして路面走行状態におけるウエット性能を向上させる観点から、軸方向距離Waは、軸方向幅Wbの(2/3)倍以上が好ましい。主溝間領域R1の軸方向幅を広くして軌道走行状態における摩擦力を向上させる観点から、軸方向距離Waは、軸方向幅Wb以下であるのが好ましい。
In FIG. 5, an innermost position in the axial direction of the circumferential
本発明において、トレッド面36とレールRとの接触領域S1が定義される。接触領域S1は、図5において波線ハッチングで示されている。接触領域S1は、タイヤが正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤに空気が充填され、正規荷重がかけられて測定される。正規リム、正規内圧及び正規荷重については後述される。
In the present invention, a contact area S1 between the
タイヤ16は、軌道走行中において、上記接触領域S1の70%以上が主溝間領域R1に存在しうるように構成されている。換言すれば、接触領域S1の全体面積がM1とされ、接触領域S1のうち主溝間領域R1に存在しうる面積がM2とされたとき、接触領域比率(M2/M1)は70%以上とされている。図5の実施形態のタイヤ16は、接触領域S1の100%が主溝間領域R1に存在しうるように構成されている。接触領域比率は、接触領域S1の軸方向中心位置と、主溝間領域R1の軸方向中心位置とを一致させた状態で測定されうる。典型的には、接触領域比率は、接触領域S1の軸方向中心位置をタイヤの赤道面CLに一致させた状態で測定されうる。
The
本発明では、主溝間領域R1がレールRと接触することにより様々な作用効果が奏されうる。主溝間領域R1とレールRとの接触面積を広くする観点から、接触領域比率(M2/M1)は、70%以上が好ましく、80%以上がより好ましく、90%以上がより好ましく、100%が特に好ましい。 In the present invention, when the region R1 between the main grooves is in contact with the rail R, various effects can be achieved. From the viewpoint of increasing the contact area between the main groove inter-region R1 and the rail R, the contact region ratio (M2 / M1) is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and 100%. Is particularly preferred.
上記実施形態では、主溝間領域R1にラグ溝が存在しない。上記実施形態では、サイピング以外の溝が主溝間領域R1に存在しない。レールと接触する部分において軸方向に延びる幅広溝が設けられた場合、軌道走行に伴って偏摩耗、特にヒールアンドトウ摩耗が発生じやすいことが判明した。軸方向に延びる幅広溝が存在しない上記実施形態は、ヒールアンドトウ摩耗を効果的に抑制しうる。しかし軸方向に伸びる幅広溝が存在しない場合、ウエット性能が低下しうる。なお、上記幅広溝とは、サイピングよりも幅が広い溝を意味する。上記実施形態では、主溝間領域R1におけるトレッドパターンがサイピング52のみとされている。サイピング52により形成されたエッジは、排水効果及び引っ掻き効果を奏しうる。またサイピング52により、ヒステリシス摩擦が向上する。レールRの表面は摩擦係数μが低いため、特にウエット性能が低下しやすい。サイピング52によるヒステリシス摩擦、排水効果及び引っ掻き効果は、レール上におけるウエット性能を効果的に高めうる。レール上におけるウエット性能を高める観点から、主溝間領域R1において、溝の合計長さLtに対するサイピングの合計長さLsの比(Ls/Lt)は、0.7以上が好ましく、0.8以上がより好ましく、0.9以上が更に好ましく、1.0が最も好ましい。比(Ls/Lt)が1.0であることは、主溝間領域R1に存在する溝の全てがサイピングであることを意味する。溝の合計長さLtは、主溝間領域R1内に存在する全ての溝の長さを合計した値である。サイピングの合計長さLsは、主溝間領域R1内に存在する全てのサイピングの長さを合計した値である。
In the above embodiment, there is no lug groove in the main groove inter-region R1. In the above embodiment, no groove other than siping exists in the main groove inter-region R1. It has been found that when a wide groove extending in the axial direction is provided in a portion in contact with the rail, uneven wear, particularly heel and toe wear, is likely to occur during track running. The above-described embodiment in which there is no wide groove extending in the axial direction can effectively suppress heel and toe wear. However, when there is no wide groove extending in the axial direction, the wet performance can be reduced. In addition, the said wide groove | channel means the groove | channel wider than siping. In the above embodiment, the tread pattern in the main groove inter-region R1 is only the
上記実施形態では、二以上のプライを有するベルトが設けられるとともに、このベルトの半径方向外側に補強層34が設けられている。この補強層34により、軌道走行状態におけるタイヤのたわみが抑制される。また、この補強層34により、ベルトの耐久性が向上する。たわみが抑制されることにより、軌道走行状態における燃費が向上しうる。また、たわみが抑制されることにより、複輪接触が抑制されうる。
In the above embodiment, a belt having two or more plies is provided, and a reinforcing
図6において両矢印Wcで示されているのは、補強層34の軸方向幅である。軌道走行状態におけるタイヤのたわみを抑制する観点から、軸方向幅Wcは、レール幅Wrの80%以上であるのが好ましく、90%以上であるのがより好ましい。換言すれば、比(Wc/Wr)は、0.8以上が好ましく、0.9以上がより好ましい。路面走行状態における乗り心地を向上させる観点から、軸方向幅Wcは、レール幅Wrの120%以下であるのが好ましく、110%以下であるのがより好ましい。
In FIG. 6, a double arrow Wc indicates the axial width of the reinforcing
上記補強層34は、主溝間領域R1の半径方向内側に設けられている。補強層34は、タイヤの赤道面CLと交差する位置に設けられている。補強層34の軸方向中心位置は、タイヤの赤道面CLと略一致している。補強層34の軸方向位置は、レールRの当接位置に対応している。補強層34は、レールRから作用する力を効率的に受け止めうる。補強層34は、軌道走行状態におけるタイヤを効果的に補強しうる。
The reinforcing
本発明に係るタイヤでは、主溝間領域R1においてトレッド面を構成するトレッドゴム(A)と、他の部分のトレッドゴム(B)とで、材質が異なるのが好ましい。この構成により、主溝間領域R1のトレッド面にはレールRとの接触に適したトレッドゴム(A)を選択することができ、且つ、他のトレッド部分には路面走行や耐久性等を考慮した適切なトレッドゴム(B)を選択することができる。トレッドゴム(A)とトレッドゴム(B)とは、材料の配合(ゴム配合)が異なっている。 In the tire according to the present invention, it is preferable that the material is different between the tread rubber (A) constituting the tread surface in the region R1 between the main grooves and the tread rubber (B) in other portions. With this configuration, a tread rubber (A) suitable for contact with the rail R can be selected for the tread surface in the main groove inter-region R1, and road surface running and durability are taken into consideration for the other tread portions. The appropriate tread rubber (B) can be selected. The tread rubber (A) and the tread rubber (B) are different in material composition (rubber composition).
トレッドゴム(A)は、トレッド面の少なくとも一部を構成していればよい。好ましくは、トレッドゴム(A)は、トレッド面の全体を構成するのがよい。表層を構成するトレッドゴム(A)の半径方向内側に、他のトレッドゴム(B)が配置されてもよい。トレッドゴム(A)は、複数種類であってもよい。トレッドゴム(B)は、複数種類であってもよい。 The tread rubber (A) only needs to constitute at least a part of the tread surface. Preferably, the tread rubber (A) may constitute the entire tread surface. Another tread rubber (B) may be arranged inside the tread rubber (A) constituting the surface layer in the radial direction. There may be a plurality of types of tread rubber (A). There may be a plurality of types of tread rubber (B).
ヒステリシス摩擦を高め、特にレール上におけるウエット性能を向上させる観点から、上記トレッドゴム(A)の70℃における損失正接tanδは0.13以上が好ましい。燃費を向上させるとともに、発熱を抑制してベルト耐久性を向上させる観点から、上記トレッドゴム(A)の70℃における損失正接tanδは0.15以下が好ましい。発熱を抑制してベルト耐久性及び燃費を向上させる観点から、上記トレッドゴム(B)の70℃における損失正接tanδは0.1以下が好ましい。路面走行状態におけるヒステリシス摩擦を過度に低下させない観点から、上記トレッドゴム(B)の70℃における損失正接tanδは0.07以上が好ましく、0.075以上がより好ましい。 From the viewpoint of increasing the hysteresis friction and particularly improving the wet performance on the rail, the loss tangent tan δ at 70 ° C. of the tread rubber (A) is preferably 0.13 or more. The loss tangent tan δ at 70 ° C. of the tread rubber (A) is preferably 0.15 or less from the viewpoint of improving fuel efficiency and suppressing heat generation to improve belt durability. From the viewpoint of suppressing heat generation and improving belt durability and fuel efficiency, the loss tangent tan δ at 70 ° C. of the tread rubber (B) is preferably 0.1 or less. From the viewpoint of not excessively reducing the hysteresis friction in the road running state, the loss tangent tan δ at 70 ° C. of the tread rubber (B) is preferably 0.07 or more, and more preferably 0.075 or more.
本発明において、損失正接(tanδ)は、「JIS−K 6394」の規定に準拠して、以下に示される条件で測定される。測定には、粘弾性スペクトロメーター(島津製作所社製の「VA−200」)が用いられる。
初期歪み:10%
振幅:±2%
周波数:10Hz
変形モード:引張
測定温度:70℃
In the present invention, the loss tangent (tan δ) is measured under the conditions shown below in accordance with the provisions of “JIS-K 6394”. For the measurement, a viscoelastic spectrometer (“VA-200” manufactured by Shimadzu Corporation) is used.
Initial strain: 10%
Amplitude: ± 2%
Frequency: 10Hz
Deformation mode: Tensile Measurement temperature: 70 ° C
損失正接の上記測定に供される試験片は板状であり、その長さは45mmであり、その幅は4mmであり、その厚みは2mmである。この試験片の両端部がチャックされて、測定がなされる。試験片の変位部分の長さは、30mmである。この試験片は、タイヤから切り出される。切り出しが困難な場合、温度が160℃である金型内でゴム組成物が10分間保持されることで得られるスラブから、この試験片が打ち抜かれる。 The test piece used for the above-mentioned measurement of loss tangent is plate-shaped, its length is 45 mm, its width is 4 mm, and its thickness is 2 mm. Measurement is performed by chucking both ends of the test piece. The length of the displacement part of the test piece is 30 mm. This test piece is cut out from the tire. When it is difficult to cut out, this test piece is punched out from a slab obtained by holding the rubber composition for 10 minutes in a mold having a temperature of 160 ° C.
本発明では、タイヤの各部材の寸法及び角度は、タイヤが正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤに空気が充填され、荷重がかけられない状態で測定される。本明細書において正規リムとは、タイヤが依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤが依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。JATMA規格における「最大負荷能力」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における(LOAD CAPACITY)の値をLCとしたとき「LC×0.88」で算出される荷重は、正規荷重である。 In the present invention, the size and angle of each member of the tire are measured in a state in which the tire is incorporated in a regular rim and filled with air so that a regular internal pressure is obtained and no load is applied. In this specification, the normal rim means a rim defined in a standard on which a tire depends. “Standard rim” in the JATMA standard, “Design Rim” in the TRA standard, and “Measuring Rim” in the ETRTO standard are regular rims. In this specification, the normal internal pressure means an internal pressure defined in a standard on which the tire depends. “Maximum air pressure” in JATMA standard, “Maximum value” published in “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” in TRA standard, and “INFLATION PRESSURE” in ETRTO standard are normal internal pressures. “LC × 0” when “maximum load capacity” in JATMA standard, “maximum value” published in “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” in TRA standard, and (LOAD CAPACITY) in ETRTO standard is LC .88 "is a normal load.
図8は、サイピングが丸サイプとされたタイヤ54のトレッド面を示す平面図である。タイヤ54の構成は、サイピングの形状の相違を除き、前述したタイヤ16と同じである。タイヤ16と同じ部分の説明は省略される。図8が示すように、タイヤ54のサイピング56は、丸サイプである。主溝間領域R1において、トレッドパターンはサイピング56のみにより構成されている。丸サイプは、円形状のサイピングである。丸サイプは、サイプ内の部分が独立して圧縮変形しやすいので、路面の凹凸に対する追従性に優れる。丸サイプにより、路面上の凸部との接触面積が増大し、凸部を有する路面における摩擦力が増大しうる。よって丸サイプは、軌道走行状態のみならず、路面走行状態においても有効である。
FIG. 8 is a plan view showing a tread surface of the tire 54 in which the siping is a round sipe. The configuration of the tire 54 is the same as that of the
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。 Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by examples. However, the present invention should not be construed in a limited manner based on the description of the examples.
[実施例1]
周知の製造方法により、実施例1に係るタイヤとして、図5及び図6で示された構造を有するタイヤを得た。タイヤサイズは「235/70R17.5」とされた。このタイヤを、リムサイズが「6.75×17.5」のリムに装着し、内圧が750kpaとなるように空気が充填された。このタイヤにおいて、上記軸方向距離Waは6.5mmとされ、周方向主溝の軸方向幅Wbは8.0mmとされ、前述した比(Wc/Wr)は0.9とされ、主溝間領域R1におけるトレッドゴム(A)の損失正接tanδは0.14とされ、他の部分のトレッドゴム(B)の損失正接tanδは0.08とされた。このタイヤの仕様と評価結果が下記の表1で示される。
[Example 1]
A tire having the structure shown in FIGS. 5 and 6 was obtained as a tire according to Example 1 by a known manufacturing method. The tire size was set to “235 / 70R17.5”. This tire was mounted on a rim having a rim size of “6.75 × 17.5” and filled with air so that the internal pressure was 750 kpa. In this tire, the axial distance Wa is 6.5 mm, the axial width Wb of the circumferential main groove is 8.0 mm, the ratio (Wc / Wr) is 0.9, and the distance between the main grooves is The loss tangent tan δ of the tread rubber (A) in the region R1 was 0.14, and the loss tangent tan δ of the tread rubber (B) in the other portion was 0.08. The specifications and evaluation results of this tire are shown in Table 1 below.
[実施例2]
軸方向距離Waが6.9mmとされた他は実施例1と同様にして、実施例2に係るリム付きタイヤを得た。実施例2の仕様と評価結果が下記の表1で示される。
[Example 2]
A tire with a rim according to Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the axial distance Wa was 6.9 mm. The specifications and evaluation results of Example 2 are shown in Table 1 below.
[実施例3]
主溝間領域R1におけるトレッドゴム(A)の損失正接tanδが0.13とされ、他の部分のトレッドゴム(B)の損失正接tanδが0.115とされた他は実施例1と同様にして、実施例3に係るリム付きタイヤを得た。実施例3の仕様と評価結果が下記の表1で示される。
[Example 3]
The loss tangent tan δ of the tread rubber (A) in the main groove inter-region R1 is set to 0.13, and the loss tangent tan δ of the tread rubber (B) in the other portion is set to 0.115. Thus, a tire with a rim according to Example 3 was obtained. The specifications and evaluation results of Example 3 are shown in Table 1 below.
[実施例4から6]
比(Wc/Wr)が表1で示される値とされた他は実施例1と同様にして、各例に係るリム付きタイヤを得た。各例の仕様と評価結果が下記の表1で示される。
[Examples 4 to 6]
A tire with a rim according to each example was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ratio (Wc / Wr) was a value shown in Table 1. The specifications and evaluation results for each example are shown in Table 1 below.
[実施例7]
主溝間領域にラグ溝が設けられた他は実施例1と同様にして、実施例7に係るリム付きタイヤを得た。実施例7の仕様と評価結果が下記の表1で示される。
[Example 7]
A tire with a rim according to Example 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that lug grooves were provided in the region between the main grooves. The specifications and evaluation results of Example 7 are shown in Table 1 below.
[実施例8]
図8で示されるトレッドパターンとされた他は実施例1と同様にして、実施例8に係るリム付きタイヤを得た。実施例8の仕様と評価結果が下記の表1で示される。
[Example 8]
A tire with a rim according to Example 8 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the tread pattern shown in FIG. The specifications and evaluation results of Example 8 are shown in Table 1 below.
[比較例1]
周方向主溝の形状がストレートとされ、主溝間領域にラグ溝が設けられ、補強層が無くされ、更に表1で示す仕様とされた他は実施例1と同様にして、比較例1に係るリム付きタイヤを得た。比較例1の仕様と評価結果が下記の表1で示される。
[Comparative Example 1]
Comparative Example 1 is the same as Example 1 except that the shape of the circumferential main groove is straight, the lug groove is provided in the region between the main grooves, the reinforcing layer is eliminated, and the specifications shown in Table 1 are used. A tire with a rim according to the above was obtained. The specifications and evaluation results of Comparative Example 1 are shown in Table 1 below.
[比較例2]
トレッドパターンがサイピングのみとされた他は比較例1と同様にして、比較例2に係るリム付きタイヤを得た。比較例2の仕様と評価結果が下記の表1で示される。
[Comparative Example 2]
A tire with a rim according to Comparative Example 2 was obtained in the same manner as Comparative Example 1 except that the tread pattern was only siping. The specifications and evaluation results of Comparative Example 2 are shown in Table 1 below.
[評価]
ウエット性能、偏摩耗、耐久性、リブティアー性能及び路面走行での乗り心地が評価された。ウエット性能及び乗り心地は、タイヤをテスト車両に装着して評価した。このテスト車両において、評価されるタイヤは、複輪である後輪の内側に装着された。レール上でのウエット性能の評価において、テストコースに50m程度設置されたレールが用いられた。このテストに用いられた軌道のレール幅Wrは、65mmであった。ウエット性能として、レール上におけるトラクション特性と、道路上におけるブレーキ特性とが評価された。偏摩耗、耐久性及びリブティアー性能は、ドラムテストにより評価された。このドラムテストでは、上記テストコースのレールと同一の断面形状を有する突起が設けられたドラムが用いられた。このドラムテストにおいて、ドラムの回転速度は、60km/hでの軌道走行に相当する回転速度に設定された。これらの評価の全ては、比較例1を100とした指数で示されている。
[Evaluation]
Wet performance, uneven wear, durability, rib tear performance and riding comfort on the road were evaluated. Wet performance and ride comfort were evaluated by attaching tires to a test vehicle. In this test vehicle, the tire to be evaluated was mounted inside the rear wheel, which is a double wheel. In the evaluation of the wet performance on the rail, a rail installed about 50 m on the test course was used. The rail width Wr of the track used for this test was 65 mm. As the wet performance, the traction characteristics on the rail and the brake characteristics on the road were evaluated. Uneven wear, durability and rib tear performance were evaluated by drum tests. In this drum test, a drum provided with a protrusion having the same cross-sectional shape as the rail of the test course was used. In this drum test, the rotational speed of the drum was set to a rotational speed corresponding to orbital running at 60 km / h. All of these evaluations are shown as indices with Comparative Example 1 taken as 100.
[レール上におけるウエット性能]
濡れたレール上において車両を停止状態から20m走行させるまでの区間タイム(最短時間)が計測され、この区間タイムが指数化された。この指数が下記の表1で示される。この指数が大きいほど、レール上におけるトラクション特性が優れていることを意味する。この指数は、上記区間タイムの逆数に比例した値である。
[Wet performance on rails]
The section time (shortest time) until the vehicle traveled 20 m from the stopped state on the wet rail was measured, and this section time was indexed. This index is shown in Table 1 below. The larger the index, the better the traction characteristics on the rail. This index is a value proportional to the reciprocal of the section time.
[道路上におけるウエット性能]
濡れた道路上において、60km/hで走行する車両が停止するまでの制動距離が計測され、この制動距離が指数化された。この指数が下記の表1で示される。この指数が大きいほど、道路上におけるブレーキ特性が優れていることを意味する。この指数は、上記制動距離の逆数に比例した値である。
[Wet performance on the road]
The braking distance until the vehicle traveling at 60 km / h stopped on the wet road was measured, and this braking distance was indexed. This index is shown in Table 1 below. The larger the index, the better the braking characteristics on the road. This index is a value proportional to the reciprocal of the braking distance.
[偏摩耗]
3万kmの走行に相当するドラムテストを行った後、ヒールアンドトウー摩耗(H/T摩耗)が評価された。ラグ溝又はサイピングで仕切られたトレッド部分において、周方向前方端での摩耗量と周方向後方端での摩耗量との差が計測され、この摩耗量の差が指数化された。この指数が下記の表1で示される。この指数が大きいほど、摩耗量の差が小さく、偏摩耗が少ないことを意味する。この指数は、上記摩耗量の差の逆数に比例した値である。
[Uneven wear]
After performing a drum test corresponding to traveling at 30,000 km, heel and toe wear (H / T wear) was evaluated. In the tread portion partitioned by the lug groove or siping, the difference between the wear amount at the circumferential front end and the wear amount at the circumferential rear end was measured, and the difference in the wear amount was indexed. This index is shown in Table 1 below. The larger the index, the smaller the difference in the amount of wear, which means less uneven wear. This index is a value proportional to the reciprocal of the difference in the amount of wear.
[耐久性]
規格荷重の3倍の荷重を負荷させてドラムテストを行い、タイヤが使用不能となるまでの時間T1が計測され、この時間T1が指数化された。この指数が下記の表1で示される。この指数が大きいほどタイヤの耐久性が良好であることを意味する。この指数は、上記時間T1に比例した値である。
[durability]
A drum test was performed with a load three times the standard load, and a time T1 until the tire became unusable was measured, and this time T1 was indexed. This index is shown in Table 1 below. The larger this index, the better the durability of the tire. This index is a value proportional to the time T1.
[リブティアー性能]
3万kmの走行に相当するドラムテストを行った後、主溝の底部に発生したクラック数が計測され、このクラック数が指数化された。この指数が下記の表1で示される。この指数が大きいほどクラック数が少ないことを意味する。この指数は、クラック数の逆数に比例した値である。
[Rib tear performance]
After performing a drum test corresponding to traveling of 30,000 km, the number of cracks generated at the bottom of the main groove was measured, and the number of cracks was indexed. This index is shown in Table 1 below. The larger the index, the smaller the number of cracks. This index is a value proportional to the reciprocal of the number of cracks.
[路面走行における乗り心地]
路面走行を行ったドライバーが乗り心地について官能評価を行い、この評価結果が指数化された。この指数が下記の表1で示される。この指数が大きいほど乗り心地が良好であることを意味する。
[Riding comfort on the road]
The driver who drove on the road performed a sensory evaluation of the ride comfort, and the evaluation results were indexed. This index is shown in Table 1 below. The larger this index, the better the ride comfort.
表1に示されるように、実施例では、比較例に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。 As shown in Table 1, in the example, the evaluation is higher than that in the comparative example. From this evaluation result, the superiority of the present invention is clear.
本発明は、軌道及び道路のいずれも走行可能な車両に取り付けられるタイヤに適用されうる。 The present invention can be applied to a tire attached to a vehicle that can travel on both a track and a road.
2・・・車両
4・・・前輪
6・・・後輪
8・・・前方案内輪
10・・・後方案内輪
14・・・前輪タイヤ
16・・・後輪内側タイヤ(タイヤ)
18・・・後輪外側タイヤ
22・・・トレッド
24・・・サイドウォール
26・・・ビード
28・・・カーカス
30・・・インナーライナー
32・・・ベルト
34・・・補強層
36・・・トレッド面
38・・・周方向主溝
52、56・・・サイピング
R1・・・主溝間領域
S1・・・接触領域
Wb・・・周方向主溝の軸方向幅
Wc・・・補強層の軸方向幅
Wr・・・レール幅
DESCRIPTION OF
18 ... Rear wheel
Claims (5)
そのトレッド面に、左右への折れ曲がりを繰り返しつつ周方向に延在する周方向主溝が設けられ、
上記周方向主溝の軸方向幅が上記レール幅の25%以下であり、
上記周方向主溝が二本設けられ、
この二本の周方向主溝で挟まれた主溝間領域が形成され、
この主溝間領域のトレッドパターンがサイピングにより構成されており、
軌道走行中において、上記主溝間領域がレール幅より広くなるように構成された空気入りタイヤ。 Mounted on vehicles used on road and track rails,
The tread surface is provided with a circumferential main groove extending in the circumferential direction while repeatedly bending to the left and right,
The axial width of the circumferential main grooves Ri der 25% or less of the rail width,
Two circumferential main grooves are provided,
A region between the main grooves sandwiched between the two circumferential main grooves is formed,
The tread pattern in the area between the main grooves is configured by siping,
A pneumatic tire configured such that the region between the main grooves is wider than the rail width during track running .
この補強層の軸方向幅が上記レール幅の80%以上120%以下である請求項1から3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。 A belt having two or more plies is provided, and a reinforcing layer is provided on the radially outer side of the belt,
The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3, wherein an axial width of the reinforcing layer is 80% or more and 120% or less of the rail width.
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