JP5233681B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、空気入りタイヤに関するものである。特に、本発明は、断面形状が複数の円弧によって形成されたトレッド面を有する空気入りタイヤに関するものである。 The present invention relates to a pneumatic tire. In particular, the present invention relates to a pneumatic tire having a tread surface whose cross-sectional shape is formed by a plurality of arcs.
空気入りタイヤには、耐摩耗性能、転がり抵抗、運動性能といった様々な性能が求められる。特許文献1には、傾斜部分を有する路面での直進安定性を向上させるため、ベルト幅方向端部を、ベルト幅方向中央部よりもタイヤ径方向外側に位置させる偏平空気入りラジアルタイヤが開示されている。 Pneumatic tires are required to have various performances such as wear resistance, rolling resistance, and exercise performance. Patent Document 1 discloses a flat pneumatic radial tire in which the end in the belt width direction is positioned on the outer side in the tire radial direction from the central portion in the belt width direction in order to improve straight running stability on a road surface having an inclined portion. ing.
特許文献1に開示された技術は、直進安定性を向上させることはできるが、燃料消費を抑制するために転がり抵抗を低減させることや、コーナーリングパワーを増加させて運動性能を向上させることについては改善の余地がある。本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、燃料消費を抑制し、かつ運動性能を向上させることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。 Although the technique disclosed in Patent Document 1 can improve the straight running stability, it is possible to reduce rolling resistance in order to suppress fuel consumption, and to improve cornering power to improve exercise performance. There is room for improvement. This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the pneumatic tire which can suppress fuel consumption and can improve exercise | movement performance.
上述した目的を達成するために、本発明に係る空気入りタイヤは、規定内圧を充填した空気入りタイヤにおいて、少なくとも当該空気入りタイヤの補強部材であるベルトは、前記空気入りタイヤの幅方向外側部分から幅方向中心に向かうにしたがって、前記空気入りタイヤの回転軸との距離が小さくなる凹形状であり、前記空気入りタイヤのトレッドプロファイルは、前記空気入りタイヤの幅方向中心から幅方向外側部分に向かうにしたがって、前記空気入りタイヤの回転軸との距離が小さくなる凸形状であり、前記空気入りタイヤの幅方向中心における前記空気入りタイヤの厚さをhc、接地端における前記空気入りタイヤの厚さをhe、前記幅方向中心と前記接地端との中央位置における前記空気入りタイヤの厚さをhmとすると、hc>hm>heであることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a pneumatic tire according to the present invention is a pneumatic tire filled with a specified internal pressure, wherein at least a belt that is a reinforcing member of the pneumatic tire is an outer portion in the width direction of the pneumatic tire. The tread profile of the pneumatic tire is from the center in the width direction to the outer portion in the width direction. It is a convex shape in which the distance from the rotation axis of the pneumatic tire decreases as it goes, the thickness of the pneumatic tire at the center in the width direction of the pneumatic tire is hc, and the thickness of the pneumatic tire at the ground contact end Hc, where h is the thickness of the pneumatic tire at the center between the widthwise center and the ground contact end Characterized in that it is a hm> he.
このように、ベルトを凹形状とするとともに、トレッドプロファイルを凸形状とし、かつ空気入りタイヤの幅方向中心から接地端に向かうにしたがって、タイヤの厚さを小さくする。これにより、空気入りタイヤ全体での粘弾性損失エネルギ及び転がり抵抗を低減できるので、燃料消費を抑制できる。また、トレッド部の中央部における接地長が長くなるので接地圧分布の均一化を図ることができるとともに接地面積が増加するので、コーナーリングパワーが増加して、運動性能を向上させることができる。 As described above, the belt has a concave shape, the tread profile has a convex shape, and the tire thickness is reduced from the center in the width direction of the pneumatic tire toward the ground contact end. Thereby, since viscoelastic loss energy and rolling resistance in the whole pneumatic tire can be reduced, fuel consumption can be suppressed. In addition, since the contact length at the center of the tread portion becomes longer, the contact pressure distribution can be made uniform and the contact area increases, so that the cornering power can be increased and the exercise performance can be improved.
本発明の望ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤの幅方向中心における、前記ベルトと前記空気入りタイヤの回転軸との距離をRc1、前記中央位置と前記接地端との間における、前記ベルトと前記空気入りタイヤの回転軸との距離の最大値をRb1とすると、Rc1<Rb1であることが好ましい。 As a desirable aspect of the present invention, in the pneumatic tire, the distance between the belt and the rotation axis of the pneumatic tire at the center in the width direction of the pneumatic tire is Rc1, and between the center position and the ground contact end. When the maximum value of the distance between the belt and the rotating shaft of the pneumatic tire is Rb1, it is preferable that Rc1 <Rb1.
本発明の望ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤの規定内圧をPとすると、空気入りタイヤの内圧が(P−30)kPa以上(P+30)kPa以下である場合もRc1<Rb1であることが好ましい。 As a desirable mode of the present invention, in the pneumatic tire, when the specified internal pressure of the pneumatic tire is P, the internal pressure of the pneumatic tire is also (P-30) kPa or more (P + 30) kPa or less, Rc1 < Rb1 is preferred.
本発明の望ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤの幅方向中心から前記空気入りタイヤの接地端までの、前記空気入りタイヤの幅方向における距離をLとし、前記空気入りタイヤの幅方向中心から0.30×L以上0.70×L以下の位置を境界として、前記空気入りタイヤの幅方向中心側をセンター部とし、前記境界よりも前記空気入りタイヤの幅方向外側をショルダー部とした場合、前記空気入りタイヤのセンター部に配置されるゴムは、前記空気入りタイヤのショルダー部に配置されるゴムよりも発熱量が小さいことが好ましい。 As a desirable mode of the present invention, in the pneumatic tire, the distance in the width direction of the pneumatic tire from the center in the width direction of the pneumatic tire to the ground contact end of the pneumatic tire is L, and the pneumatic tire The center in the width direction of the pneumatic tire is a center portion with a position of 0.30 × L or more and 0.70 × L or less from the center in the width direction as the center, and the width direction outer side of the pneumatic tire from the boundary When the shoulder portion is used, it is preferable that the rubber disposed in the center portion of the pneumatic tire has a smaller calorific value than the rubber disposed in the shoulder portion of the pneumatic tire.
本発明の望ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤの幅方向中心から前記空気入りタイヤの接地端までの、前記空気入りタイヤの幅方向における距離をLとし、前記空気入りタイヤの幅方向中心から0.30×L以上0.70×L以下の位置を境界として、前記空気入りタイヤの幅方向中心側をセンター部とし、前記境界よりも前記空気入りタイヤの幅方向外側をショルダー部とした場合、前記空気入りタイヤのショルダー部に配置されるゴムは、前記空気入りタイヤのセンター部に配置されるゴムよりも弾性率が大きいことが好ましい。 As a desirable mode of the present invention, in the pneumatic tire, the distance in the width direction of the pneumatic tire from the center in the width direction of the pneumatic tire to the ground contact end of the pneumatic tire is L, and the pneumatic tire The center in the width direction of the pneumatic tire is a center portion with a position of 0.30 × L or more and 0.70 × L or less from the center in the width direction as the center, and the width direction outer side of the pneumatic tire from the boundary When the shoulder portion is used, it is preferable that the rubber disposed in the shoulder portion of the pneumatic tire has a larger elastic modulus than the rubber disposed in the center portion of the pneumatic tire.
本発明の望ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、空気入りタイヤのトレッド部を構成するキャップトレッドよりも前記空気入りタイヤの径方向内側には、前記キャップトレッドよりも発熱量の小さいゴムを配置し、前記トレッド部に形成される溝の溝底は、前記キャップトレッドよりも発熱量の小さいゴムに含まれることが好ましい。 As a desirable aspect of the present invention, in the pneumatic tire, a rubber having a smaller calorific value than the cap tread is arranged on the radially inner side of the pneumatic tire than the cap tread constituting the tread portion of the pneumatic tire. And it is preferable that the groove bottom of the groove | channel formed in the said tread part is contained in the rubber | gum in which calorific value is smaller than the said cap tread.
本発明の望ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤのトレッド部に形成される溝の溝底の周囲に、前記トレッド部を構成するゴムよりも発熱量の小さいゴムを配置することが好ましい。 As a desirable aspect of the present invention, in the pneumatic tire, a rubber having a calorific value smaller than that of the rubber constituting the tread portion is disposed around a groove bottom of a groove formed in the tread portion of the pneumatic tire. It is preferable.
本発明の望ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤのショルダー部に存在する溝の溝底と前記空気入りタイヤの内面との距離は、前記空気入りタイヤの幅方向中心に最も近い溝の溝底と前記空気入りタイヤの内面との距離よりも小さくすることが好ましい。 As a desirable aspect of the present invention, in the pneumatic tire, a distance between a groove bottom of a groove existing in a shoulder portion of the pneumatic tire and an inner surface of the pneumatic tire is most at a center in a width direction of the pneumatic tire. It is preferable to make it smaller than the distance between the groove bottom of the near groove and the inner surface of the pneumatic tire.
本発明は、燃料消費を抑制し、かつ運動性能を向上させることができる。 The present invention can suppress fuel consumption and improve exercise performance.
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。本発明は、空気入りタイヤ全般に適用できるが、特に、空気入りタイヤの幅方向中心部に周方向溝がない空気入りタイヤに対して好適である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following description. In addition, constituent elements in the following description include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range. The present invention can be applied to pneumatic tires in general, and is particularly suitable for pneumatic tires having no circumferential groove at the center in the width direction of the pneumatic tire.
(実施形態)
図1は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す断面図である。子午断面とは、タイヤの回転軸と平行かつ前記回転軸を含む平面でタイヤを切ったときの断面である。図2は、本実施形態に係る空気入りタイヤを構成するベルトの拡大図である。図3−1、図3−2は、本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドプロファイルを説明するための図である。図3−3は、本実施形態に係る空気入りタイヤの溝を説明するための図である。図4は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す一部断面図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a meridional section of the pneumatic tire according to the present embodiment. The meridional section is a section when the tire is cut along a plane parallel to the rotation axis of the tire and including the rotation axis. FIG. 2 is an enlarged view of a belt constituting the pneumatic tire according to the present embodiment. 3A and 3B are diagrams for explaining the tread profile of the pneumatic tire according to the present embodiment. FIG. 3-3 is a view for explaining a groove of the pneumatic tire according to the present embodiment. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a meridional section of the pneumatic tire according to the present embodiment.
図1のY軸は、空気入りタイヤ1の回転軸である。Z軸は、Y軸に直交するとともに、空気入りタイヤ1が接地する路面と直交する軸である。X軸は、Y軸及びZ軸に直交する軸である。空気入りタイヤ1の周方向(以下タイヤ周方向という)は、空気入りタイヤ1が回転軸(Y軸)の周りに回転する方向であり、空気入りタイヤ1の赤道面CCと、空気入りタイヤ1の接地面6とが交わる線が延びる方向、すなわち、空気入りタイヤ1の中心線(以下幅方向中心線という)CLと平行な線が延びる方向である。幅方向中心線CLは、空気入りタイヤ1の赤道線に相当する。すなわち、赤道線である幅方向中心線CLは、空気入りタイヤ1の幅方向(回転軸であるY軸と平行な方向)中心を通り、かつ空気入りタイヤ1の回転軸(Y軸)に直交する平面と、空気入りタイヤ1の接地面6とが交わる線である。
A Y axis in FIG. 1 is a rotation axis of the pneumatic tire 1. The Z axis is an axis orthogonal to the Y axis and orthogonal to the road surface on which the pneumatic tire 1 contacts. The X axis is an axis orthogonal to the Y axis and the Z axis. The circumferential direction of the pneumatic tire 1 (hereinafter referred to as the tire circumferential direction) is a direction in which the pneumatic tire 1 rotates around the rotation axis (Y axis), and the equator plane CC of the pneumatic tire 1 and the pneumatic tire 1. This is a direction in which a line intersecting with the
ここで、空気入りタイヤ1の赤道面CCは、空気入りタイヤ1の回転軸(Y軸)と直交し、かつ、空気入りタイヤ1の回転軸(Y軸)と平行な方向、すなわち空気入りタイヤ1の幅方向(以下タイヤ幅方向という)における中心を通る平面である。また、空気入りタイヤ1の径方向(以下タイヤ径方向という)は、空気入りタイヤ1の回転軸(Y軸)と直交する方向である。タイヤ径方向外側は、空気入りタイヤ1の接地面6側であり、タイヤ径方向内側は、空気入りタイヤ1の回転軸(Y軸)側である。
Here, the equatorial plane CC of the pneumatic tire 1 is orthogonal to the rotation axis (Y axis) of the pneumatic tire 1 and is parallel to the rotation axis (Y axis) of the pneumatic tire 1, that is, the pneumatic tire. 1 is a plane passing through the center in the width direction of 1 (hereinafter referred to as the tire width direction). The radial direction of the pneumatic tire 1 (hereinafter referred to as the tire radial direction) is a direction orthogonal to the rotation axis (Y axis) of the pneumatic tire 1. The outer side in the tire radial direction is the
図1に示すように、空気入りタイヤ1は、ビードコア2と、タイヤ径方向内側から順に、カーカス3と、第1ベルト4A及び第2ベルト4Bからなるベルト層4とを有する。第1ベルト4A及び第2ベルト4Bを構成するコードは、例えば、金属のワイヤが用いられる。ベルト層4のタイヤ径方向外側、すなわち、第2ベルト4Bの径方向外側には、トレッド部7を構成するトレッドゴムが配置される。また、カーカス3のタイヤ幅方向外側には、サイドウォール部SWを構成するサイドウォールゴムが配置される。
As shown in FIG. 1, the pneumatic tire 1 includes a
ビードコア2は、空気入りタイヤ1のタイヤ幅方向両側の一対を一組として構成される。カーカス3は、左右のビードコア2間にトロイド状に架け渡される。第1ベルト4Aは、カーカス3のタイヤ径方向外側に配置され、カーカス3と隣接して配置される。図1、図2に示すように、第1ベルト4Aのタイヤ径方向外側には、第2ベルト4Bが配置される。
The
図1に示すように、空気入りタイヤ1の接地面6は、空気入りタイヤ1の路面接地部に配置されており、カーカス3やベルト層4の外側を覆うゴム層である。カーカス3は、ビードコア2で折り返され、ビードコア2に巻き込まれる。カーカス3をビードコア2の周囲に巻き込む際に生ずる空間へは、ビードフィラーと呼ばれるゴムが配置される。
As shown in FIG. 1, the
接地面6、すなわちトレッド面には、タイヤ周方向に向かって延在する周方向溝、すなわち主溝5が設けられる。空気入りタイヤ1は、4本の周方向主溝を備えており、接地面6は、4本の主溝で区画されて陸部が形成される。4本の主溝のうち、空気入りタイヤ1のタイヤ幅方向における中央部に設けられる主溝を中央部主溝5Cといい、中央部主溝5Cよりもタイヤ幅方向外側にある主溝をショルダー側主溝5Sという。ここで、接地面6のタイヤ幅方向における接地端をEとし、両方の接地端E同士の距離を2×Lとする。また、赤道面CC(タイヤ幅方向中心)と接地端Eとの中央位置を、中央位置Mとする。赤道面CCから中央位置Mまでの距離はL/2である。本実施形態では、両方の中央位置Mを含み、かつ中央位置Mよりも赤道面CC側の領域を中央部とする。
A circumferential groove extending toward the tire circumferential direction, that is, a
子午断面における接地面6の形状をトレッドプロファイルという。トレッドプロファイルは、接地面6と、空気入りタイヤ1の回転軸(Y軸)を含む平面とが交わって形成される線である。主溝5の部分には接地面が存在しないため、図3−1に示すように、主溝5の部分には仮想のトレッドプロファイル(仮想トレッドプロファイル)6Vを設定する。図3−2に示す空気入りタイヤ1では、2本の中央部主溝5Cの間に、幅方向中心線CLと平行な主溝(中心部主溝)5Aが設けられている。すなわち、図3−2に示す空気入りタイヤ1は、5本の周方向主溝を有する。この場合も、主溝5の部分には仮想のトレッドプロファイル(仮想トレッドプロファイル)6Vを設定する。
The shape of the
図3−3に示すように、主溝5(中央部主溝5C、中心部主溝5A、ショルダー側主溝5S)は、溝壁5wと溝底5Bとで構成される。溝壁5wと接地面6とが交わって形成される線を、主溝境界5eという。本実施形態において、仮想トレッドプロファイル6Vは、両方の主溝境界5e同士を結んだ直線とする。また、本実施形態において、主溝とは、接地面6と溝壁5wとのなす角度θが80度以上140度以下のものをいうものとする。
As shown in FIG. 3C, the main groove 5 (the center
空気入りタイヤ1は、規定内圧を充填した場合、図1に示すように、少なくとも補強部材である第1ベルト4A及び第2ベルト4B(ベルト層4)は、空気入りタイヤ1のタイヤ幅方向外側部分から幅方向中心(赤道面CC)に向かうにしたがって、空気入りタイヤ1の回転軸(Y軸)との距離が小さくなる凹形状である。本実施形態では、カーカス3も第1ベルト4A及び第2ベルト4Bと同様に凹形状である。また、空気入りタイヤ1のトレッドプロファイルは、空気入りタイヤ1の幅方向中心から幅方向外側部分に向かうにしたがって、空気入りタイヤ1の回転軸(Y軸)との距離が小さくなる凸形状である。また、図4に示すように、空気入りタイヤ1の幅方向中心(赤道面CC)における空気入りタイヤの厚さをhc、接地端Eにおける前記空気入りタイヤの厚さをhe、幅方向中心(赤道面CC)と接地端Eとの中央の位置である中央位置Mにおける前記空気入りタイヤの厚さをhmとすると、hc>hm>heである。ここで、空気入りタイヤ1の厚さは、接地面6と直交する方向の寸法である。
When the pneumatic tire 1 is filled with the specified internal pressure, as shown in FIG. 1, at least the
このように、空気入りタイヤ1は、規定内圧を充填したときに、ベルト層4が凹形状かつトレッドプロファイルが凸形状となるので、ベルトの張力が高くなるとともに、路面における接地端E近傍の接地圧を低減できる。また、上記構成により、空気入りタイヤ1は偏心変形が大きくなり、かつ接地時におけるベルト端部(タイヤ幅方向におけるベルト端部)近傍のひずみが低減されるので、ショルダー部の損失エネルギが低減されるとともに、ショルダー部の変形が抑制される。これらの作用により、空気入りタイヤ1全体での粘弾性損失エネルギ及び転がり抵抗を低減できる。その結果、この空気入りタイヤ1を装着した車両の燃料消費を抑制できる。
As described above, when the pneumatic tire 1 is filled with the specified internal pressure, the
また、空気入りタイヤ1は、トレッドプロファイルが凸形状であり、また、hc>hm>heなので、トレッド部7の中央部は、トレッド部7のショルダー部よりもタイヤ径方向の寸法が大きい。このため、トレッド部7の中央部における接地長が長くなる。その結果、接地圧分布の均一化を図ることができるとともに接地面積が増加するので、コーナーリングパワーが増加して車両の運動性能を向上させることができる。このように、空気入りタイヤは、燃料消費を抑制し、かつ運動性能を向上させることができる。
Further, the pneumatic tire 1 has a convex tread profile and hc> hm> he. Therefore, the center portion of the
ここで、heはhcの70%以下が好ましく、65%以下が望ましい。また、hmはhcの90%以下が好ましく、85%以下が望ましい。このようにすると、接地圧分布をより均一にできるとともに、接地面積をより増加できるので、コーナーリングパワーの増加に有効である。また、規定内圧とは、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(以下同様)。また、正規リムとは、JATMAに規定される「適用リム」、TRAに規定される「Design Rim」、あるいはETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。正規荷重とは、JATMAに規定される「最大負荷能力」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。 Here, he is preferably 70% or less of hc, and preferably 65% or less. Further, hm is preferably 90% or less, and preferably 85% or less of hc. In this way, the contact pressure distribution can be made more uniform and the contact area can be increased, which is effective in increasing the cornering power. The specified internal pressure is the “maximum air pressure” specified by JATMA, the maximum value described in “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” specified by TRA, or “INFLATION PRESSURES” specified by ETRTO (the same shall apply hereinafter). ). The regular rim is an “applied rim” defined in JATMA, a “Design Rim” defined in TRA, or a “Measuring Rim” defined in ETRTO. The normal load means the “maximum load capacity” defined in JATMA, the maximum value of “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” defined in TRA, or “LOAD CAPACITY” defined in ETRTO.
図5は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す断面図である。空気入りタイヤ1の幅方向中心(赤道面CC)におけるベルト(具体的には第2ベルト4B)と空気入りタイヤ1の回転軸(Y軸)との距離をRc1、中央位置Mと接地端Eとの間におけるベルト(具体的には第2ベルト4B)と空気入りタイヤ1の回転軸(Y軸)との距離の最大値をRb1とする。空気入りタイヤ1は、少なくとも第1ベルト4A及び第2ベルト4Bが凹形状なので、規定内圧を充填したときにはRc1<Rb1となる。この場合、Rb1とRc1との差(Rb1−Rc1)とRc1との比(Rb1−Rc1)/Rc1が0.02(2%)以下であることが好ましい。これによって、粘弾性損失エネルギ及び転がり抵抗を効果的に低減できる。また、規定内圧をPとすると、空気入りタイヤ1の内圧が(P−30)kPa以上(P+30)kPa以下である場合もRc1<Rb1となり、また、(Rb1−Rc1)/Rc1が0.02(2%)以下となることが好ましい。このようにすれば、内圧が変化した場合でも、確実に粘弾性損失エネルギ及び転がり抵抗を低減できる。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a meridional section of the pneumatic tire according to the present embodiment. The distance between the belt (specifically, the
図6は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す一部断面図である。上述したように、空気入りタイヤ1の第1ベルト4A及び第2ベルト4B等を凹形状にして、トレッドプロファイルを凸形状にすると、ショルダー側の粘弾性エネルギ損失が低減されるが、相対的にセンター側の粘弾性エネルギ損失が増加する。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a meridional section of the pneumatic tire according to the present embodiment. As described above, when the
このため、空気入りタイヤ1は、幅方向中心(赤道面CC)から空気入りタイヤ1の接地端Eまでの、タイヤ幅方向における距離をLとし、空気入りタイヤ1の幅方向中心から距離K(=0.30×L以上0.70×L以下)の位置Qを境界として、前記空気入りタイヤ1の幅方向中心側をセンター部とし、前記境界よりも空気入りタイヤ1の幅方向外側をショルダー部とする。この場合、空気入りタイヤ1のトレッド部のセンター部に配置されるゴム7GCは、空気入りタイヤ1のトレッド部のショルダー部に配置されるゴム7GEよりも発熱量が小さいことが好ましい。 Therefore, in the pneumatic tire 1, the distance in the tire width direction from the center in the width direction (equatorial plane CC) to the ground contact end E of the pneumatic tire 1 is L, and the distance K ( = 0.30 × L or more and 0.70 × L or less) as a boundary, the center in the width direction of the pneumatic tire 1 is a center portion, and the outer side in the width direction of the pneumatic tire 1 is a shoulder from the boundary. Part. In this case, it is preferable that the rubber 7GC disposed in the center portion of the tread portion of the pneumatic tire 1 has a smaller calorific value than the rubber 7GE disposed in the shoulder portion of the tread portion of the pneumatic tire 1.
このように、センター部のみ発熱量の低いゴムを用いることで、粘弾性エネルギ損失を抑制でき、さらに転がり抵抗を低減できる。センター部に配置するゴム7GCのtanδはショルダー部に配置するゴム7GEのtanδの90%以下とすることがより好ましい。これによって、転がり抵抗をより効果的に低減できる。 Thus, viscoelastic energy loss can be suppressed and rolling resistance can be reduced by using rubber with a low calorific value only in the center portion. The tan δ of the rubber 7GC disposed in the center portion is more preferably 90% or less of the tan δ of the rubber 7GE disposed in the shoulder portion. Thereby, rolling resistance can be reduced more effectively.
また、本実施形態において、空気入りタイヤ1は、ショルダー部に配置されるゴム7GEの弾性率を、センター部に配置されるゴム7GCの弾性率よりも大きくすることが好ましい。これによって、タイヤ幅方向に変形に対するトレッドせん断剛性が増加するので、コーナーリングパワーが上昇する。コーナーリングパワーを効果的に上昇させるためには、ショルダー部に配置されるゴム7GEの弾性率を、センター部に配置されるゴム7GCの弾性率よりも10%以上大きくすることが好ましい。空気入りタイヤ1のトレッド部7を構成するゴムの弾性率を上述のようにすることで、転がり抵抗を低減しつつ、コーナーリングパワーを増加させることができる。ここで、弾性率は、100%伸張時の応力である。
In the present embodiment, in the pneumatic tire 1, it is preferable that the elastic modulus of the rubber 7GE disposed in the shoulder portion is larger than the elastic modulus of the rubber 7GC disposed in the center portion. As a result, the tread shear rigidity against deformation in the tire width direction increases, and the cornering power increases. In order to effectively increase the cornering power, it is preferable that the elastic modulus of the rubber 7GE disposed in the shoulder portion is 10% or more larger than the elastic modulus of the rubber 7GC disposed in the center portion. By setting the elastic modulus of the rubber constituting the
図7は、本実施形態に係る空気入りタイヤの溝の断面を示す拡大断面図である。空気入りタイヤ1に主溝5がある場合、溝底5B付近のゴムの応力及びひずみが、他の箇所よりも大きくなり、粘弾性損失が増加する。これを抑制するため、空気入りタイヤ1は、トレッド部7を構成するキャップトレッド7Cよりも空気入りタイヤ1の径方向内側に、キャップトレッド7Cよりも発熱量の小さいゴム7Uを、キャップトレッド7Cに隣接させて配置する。そして、空気入りタイヤ1のトレッド部7に形成される溝(主溝5)の溝底5Bは、キャップトレッド7Cよりも発熱量の小さいゴム7Uに含まれるようにすることが好ましい。これによって、コーナーリングパワーを維持したまま、さらに転がり抵抗を低減できる。なお、キャップトレッド7Cに隣接し、かつ空気入りタイヤ1の径方向内側の部分は、アンダートレッドである。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a cross section of the groove of the pneumatic tire according to the present embodiment. When the pneumatic tire 1 has the
溝底5Bからのゴム7Uの厚さ(空気入りタイヤ1の径方向における寸法)duは、溝深さ(仮想トレッドプロファイル6Vから溝底5Bまでの距離)daの10%以上50%以下とすることが好ましい。これによって、コーナーリングパワーを維持したまま、さらに転がり抵抗を低減する効果を確実に得ることができる。
The thickness of the rubber 7U from the
図8は、本実施形態に係る空気入りタイヤの溝の断面を示す拡大断面図である。図8に示すように、空気入りタイヤ1のトレッド部7に形成される溝(主溝5)の溝底5Bの周囲に、トレッド部7を構成するゴムよりも発熱量の小さいゴム7GLを配置してもよい。このように、溝底5Bの周囲のみに発熱量の小さいゴム7GLを配置することにより、コーナーリングパワーを維持したまま、さらに転がり抵抗を低減する効果に加え、発熱量の小さいゴム7GLの使用量を低減できる。
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing a cross section of the groove of the pneumatic tire according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, a rubber 7GL having a smaller calorific value than the rubber constituting the
溝底5Bからのゴム7GLの厚さduは、溝深さdaの10%以上50%以下とすることが好ましい。また、溝底5Bの周囲を覆うゴム7GLの厚さhglは、1.5mm以上3.0mm以下、好ましくは1.8mm以上2.5mm以下が望ましい。このようにすれば、コーナーリングパワーを維持したまま、さらに転がり抵抗を低減する効果を確実に得ることができる。なお、本実施形態において、hglは2mmである。
The thickness du of the rubber 7GL from the
図9は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す一部断面図である。上述したように、本実施形態では、第1ベルト4A及び第2ベルト4Bを凹形状としている。このようなベルト構造は、センター部と比較してショルダー部の厚さが小さくなるので、センター部と比較してショルダー部の方が早期に摩耗限界に達するおそれがある。本実施形態では、空気入りタイヤ1のショルダー部に存在する溝(本実施形態ではショルダー側主溝5S)の溝底5BSと、空気入りタイヤ1の内面1Iとの距離をhusとする。また、空気入りタイヤ1の幅方向中心(赤道面CC)に最も近い溝(本実施形態では中央部主溝5C)の溝底5BCと、空気入りタイヤ1の内面1Iとの距離をhucとする。このとき、hus<hucとする。これによって、空気入りタイヤ1のショルダー部の早期摩耗を抑制できる。
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing a meridional section of the pneumatic tire according to the present embodiment. As described above, in the present embodiment, the
ここで、hus/hucが0.7、又はhus<huc−(Rb1−Rc1)のうち、いずれか一方を満たすことが好ましい。このようにすることで、ショルダー部の早期摩耗をより確実に抑制できる。なお、本実施形態において、幅方向中心(赤道面CC)における空気入りタイヤ1の内面1Iからベルト層4の最外層、すなわち、第2ベルト4Bの径方向外側までの距離は、5mm以上7mm以下の範囲とすることが好ましい。
Here, it is preferable that hus / huc satisfies 0.7 or hus <huc- (Rb1-Rc1). By doing in this way, the early wear of a shoulder part can be controlled more certainly. In the present embodiment, the distance from the inner surface 1I of the pneumatic tire 1 at the center in the width direction (equatorial plane CC) to the outermost layer of the
(評価例)
本発明に係る空気入りタイヤを7種類作成した(表1の評価例1から評価例7)。比較対象として、ベルトが凸形状であり、空気入りタイヤの厚さがタイヤ幅方向で一定のものを作成した(表1の比較例)。本発明に係る空気入りタイヤ及び比較例に係る空気入りタイヤのサイズは、225/50R18である。また、本発明に係る空気入りタイヤ及び比較例に係る空気入りタイヤは、2−OPL、かつ2枚ベルト(周方向に対する傾斜角度が27度)、かつフルエッジカバー構造である。空気圧は250kPa、荷重は4.6kNとした。転がり抵抗は、試験に供する空気入りタイヤをリムサイズ18×8Jのホイールに組み付け、ドラム試験機において、タイヤの転動速度が80kn/hの条件で転動させて評価した。また、コーナーリングパワーは、試験に供する空気入りタイヤをリムサイズ18×8Jのホイールに組み付け、フラットベルト試験機において、10km/hの条件で転動させ、スリップ角が−1度の場合と+1度の場合とでのコーナーリングフォースの変化量で評価した。表1に評価結果を示す。なお、転がり抵抗及びコーナーリングパワー(CP)は、いずれも比較例に係る空気入りタイヤを100とした指数で表示してある。転がり抵抗は値が小さいほど小さく、コーナーリングパワーは値が大きいほど大きくなる。表1中のtanδは60℃のときのものであり、弾性率は100%伸張時の応力である。
(Evaluation example)
Seven types of pneumatic tires according to the present invention were prepared (Evaluation Example 1 to Evaluation Example 7 in Table 1). As a comparison object, a belt having a convex shape and a pneumatic tire having a constant thickness in the tire width direction was prepared (comparative example in Table 1). The size of the pneumatic tire according to the present invention and the pneumatic tire according to the comparative example is 225 / 50R18. In addition, the pneumatic tire according to the present invention and the pneumatic tire according to the comparative example have a 2-OPL, a two-belt belt (inclination angle of 27 degrees with respect to the circumferential direction), and a full edge cover structure. The air pressure was 250 kPa and the load was 4.6 kPa. The rolling resistance was evaluated by assembling a pneumatic tire to be used for the test on a wheel having a rim size of 18 × 8 J and rolling it on a drum tester under a condition where the rolling speed of the tire was 80 kn / h. In addition, the cornering power is measured by assembling a pneumatic tire to be used for the test on a wheel with a rim size of 18 × 8 J, and rolling it on a flat belt test machine under the condition of 10 km / h, when the slip angle is −1 degree and +1 degree. Evaluation was based on the amount of change in cornering force between cases. Table 1 shows the evaluation results. In addition, both rolling resistance and cornering power (CP) are displayed by the index | exponent which set the pneumatic tire which concerns on a comparative example to 100. The rolling resistance decreases as the value decreases, and the cornering power increases as the value increases. In Table 1, tan δ is at 60 ° C., and the elastic modulus is stress at 100% elongation.
表1に示す評価結果から、ベルト、カーカスが凹形状でトレッドプロファイルが凸形状、かつhc>hm>heである空気入りタイヤ(評価例1)は、比較例に対して転がり抵抗が低下するとともに、コーナーリングパワーは増加していることがわかる。評価例2は、評価例1の構成に加え、センター部に配置されるゴムの発熱量を、ショルダー部に配置されるゴムの発熱量よりも小さくしているが、このようにすると、評価例1よりも転がり抵抗が低下することがわかる。評価例3は、評価例1の構成に加え、ショルダー部に配置されるゴムの弾性率を、センター部に配置されるゴムの弾性率よりも大きくしているが、このようにすると、評価例1よりもコーナーリングパワーが増加することがわかる。 From the evaluation results shown in Table 1, the pneumatic tire (Evaluation Example 1) in which the belt and carcass have a concave shape, the tread profile has a convex shape, and hc> hm> he has a lower rolling resistance than the comparative example. It can be seen that the cornering power is increasing. In Evaluation Example 2, in addition to the configuration of Evaluation Example 1, the calorific value of the rubber disposed in the center portion is smaller than the calorific value of the rubber disposed in the shoulder portion. It can be seen that the rolling resistance is lower than 1. In Evaluation Example 3, in addition to the configuration of Evaluation Example 1, the elastic modulus of the rubber disposed in the shoulder portion is made larger than the elastic modulus of the rubber disposed in the center portion. It can be seen that the cornering power increases from 1.
評価例4は、評価例1の構成に加え、キャップトレッドよりも径方向内側に、キャップトレッドのゴムよりも発熱量の小さいゴムを配置するとともに、キャップトレッドの径方向内側に配置された前記ゴムに、溝底が含まれるようにしたものである。このようにすると、評価例1よりも転がり抵抗が低下することがわかる。評価例5は、評価例2の構成に加え、キャップトレッドよりも径方向内側に、キャップトレッドのゴムよりも発熱量の小さいゴムを配置するとともに、キャップトレッドの径方向内側に配置された前記ゴムに、溝底が含まれるようにしたものである。このようにすると、評価例2よりも転がり抵抗が低下することがわかる。 In the evaluation example 4, in addition to the configuration of the evaluation example 1, the rubber having a calorific value smaller than that of the rubber of the cap tread is arranged on the radial inner side of the cap tread, and the rubber arranged on the radial inner side of the cap tread. Is to include a groove bottom. In this way, it can be seen that the rolling resistance is lower than in Evaluation Example 1. In addition to the configuration of Evaluation Example 2, Evaluation Example 5 includes a rubber having a calorific value smaller than that of the cap tread rubber on the radially inner side of the cap tread and the rubber disposed on the radially inner side of the cap tread. Is to include a groove bottom. In this way, it can be seen that the rolling resistance is lower than in Evaluation Example 2.
評価例6は、評価例2の構成に加え、溝底の周囲に、トレッド部のゴムよりも発熱量の小さいゴムを配置したものである。このようにすると、評価例2よりも転がり抵抗が低下することがわかる。評価例7は、評価例2の構成と評価例4とを加えた構成に対し、さらに、溝底の周囲に、トレッド部のゴムよりも発熱量の小さいゴムを配置した構成を加えたものである。このようにすると、転がり抵抗は評価例2と同等であり、評価例4よりも低下することがわかる。 In the evaluation example 6, in addition to the configuration of the evaluation example 2, rubber having a calorific value smaller than that of the rubber in the tread portion is arranged around the groove bottom. In this way, it can be seen that the rolling resistance is lower than in Evaluation Example 2. Evaluation Example 7 is a configuration in which a configuration in which rubber having a smaller calorific value than that of the tread portion is arranged around the groove bottom is added to the configuration obtained by adding the configuration of Evaluation Example 2 and Evaluation Example 4. is there. If it does in this way, rolling resistance is equivalent to the evaluation example 2, and it turns out that it is lower than the evaluation example 4.
以上のように、本発明に係る空気入りタイヤは、燃料消費の抑制及び運動性能の向上を両立させることに有用である。 As described above, the pneumatic tire according to the present invention is useful for achieving both suppression of fuel consumption and improvement of exercise performance.
1 空気入りタイヤ
1I 内面
2 ビードコア
3 カーカス
4 ベルト層
4A 第1ベルト
4B 第2ベルト
5 主溝
5S ショルダー側主溝
5A 中心部主溝
5B、5BC、5BS 溝底
5C 中央部主溝
5e 主溝境界
5w 溝壁
6 接地面
6V 仮想トレッドプロファイル
7C キャップトレッド
7GC、7GE、7U、7GL ゴム
7 トレッド部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pneumatic tire
Claims (8)
少なくとも当該空気入りタイヤの補強部材であるベルトは、前記空気入りタイヤの幅方向外側部分から幅方向中心に向かうにしたがって、前記空気入りタイヤの回転軸との距離が小さくなる凹形状であり、
前記空気入りタイヤのトレッドプロファイルは、前記空気入りタイヤの幅方向中心から幅方向外側部分に向かうにしたがって、前記空気入りタイヤの回転軸との距離が小さくなる凸形状であり、
前記空気入りタイヤの幅方向中心における前記空気入りタイヤの厚さをhc、接地端における前記空気入りタイヤの厚さをhe、前記幅方向中心と前記接地端との中央位置における前記空気入りタイヤの厚さをhmとすると、hc>hm>heであることを特徴とする空気入りタイヤ。 In pneumatic tires filled with the specified internal pressure,
The belt that is at least a reinforcing member of the pneumatic tire has a concave shape in which the distance from the rotation axis of the pneumatic tire decreases as it goes from the outer side in the width direction of the pneumatic tire toward the center in the width direction.
The tread profile of the pneumatic tire is a convex shape in which the distance from the rotation axis of the pneumatic tire decreases as it goes from the center in the width direction of the pneumatic tire toward the outer portion in the width direction.
The thickness of the pneumatic tire at the center in the width direction of the pneumatic tire is hc, the thickness of the pneumatic tire at the ground contact end is he, and the pneumatic tire at the center position between the center in the width direction and the ground contact end is A pneumatic tire characterized by hc>hm> he, where hm is the thickness.
前記空気入りタイヤのセンター部に配置されるゴムは、前記空気入りタイヤのショルダー部に配置されるゴムよりも発熱量が小さい請求項1から3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 The distance in the width direction of the pneumatic tire from the center in the width direction of the pneumatic tire to the ground contact end of the pneumatic tire is L, and 0.30 × L or more and 0.70 from the center in the width direction of the pneumatic tire. When the width direction center side of the pneumatic tire is a center part with the position of × L or less as a boundary, and the width direction outer side of the pneumatic tire is a shoulder part from the boundary,
The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the rubber disposed in a center portion of the pneumatic tire has a smaller calorific value than rubber disposed in a shoulder portion of the pneumatic tire.
前記空気入りタイヤのショルダー部に配置されるゴムは、前記空気入りタイヤのセンター部に配置されるゴムよりも弾性率が大きい請求項1から4のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 The distance in the width direction of the pneumatic tire from the center in the width direction of the pneumatic tire to the ground contact end of the pneumatic tire is L, and 0.30 × L or more and 0.70 from the center in the width direction of the pneumatic tire. When the width direction center side of the pneumatic tire is a center part with the position of × L or less as a boundary, and the width direction outer side of the pneumatic tire is a shoulder part from the boundary,
The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, wherein rubber disposed in a shoulder portion of the pneumatic tire has a larger elastic modulus than rubber disposed in a center portion of the pneumatic tire.
前記トレッド部に形成される溝の溝底は、前記キャップトレッドよりも発熱量の小さいゴムに含まれる請求項1から5のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 On the radially inner side of the pneumatic tire than the cap tread constituting the tread portion of the pneumatic tire, rubber having a smaller calorific value than the cap tread is disposed,
The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 5, wherein a groove bottom of a groove formed in the tread portion is included in rubber having a smaller calorific value than the cap tread.
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