JP6017794B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、乗用車をはじめとする各種車両に用いられる空気入りタイヤに関する。特には、操縦安定性を維持しつつ低燃費性を改善した空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire used in various vehicles including passenger cars. In particular, the present invention relates to a pneumatic tire that has improved fuel efficiency while maintaining steering stability.
自動車の低燃費化の要求は近年ますます高まり、タイヤの転がり抵抗を低減することが強く求められている。転がり抵抗を低減するためには、(1)シリカを多量に配合することにより加硫後のゴム組成物のヒステリシスロスを低減すること、(2)タイヤのショルダー部やサイドウォール部などの剛性を適度に小さく設定することなどが試みられている。 In recent years, the demand for lower fuel consumption of automobiles has been increasing, and there is a strong demand for reducing the rolling resistance of tires. In order to reduce rolling resistance, (1) Hysteresis loss of the rubber composition after vulcanization is reduced by compounding a large amount of silica, and (2) rigidity of the shoulder portion and sidewall portion of the tire is increased. Attempts have been made to set it appropriately small.
一方、トレッドパターンに起因するパターンノイズを低減するために、トレッドパターンのブロック(島状の陸部)がなすタイヤ周方向のピッチを周期的に変動させることも行われている。下記特許文献1においては、このようなタイヤにおいて、さらに騒音を低減すべく、「トレッドパターンのピッチが相対的に大きい部分ではトレッドゴム層の硬度(又はモジュラス)を相対的に低くし、前記トレッドパターンのピッチが相対的に小さい部分ではトレッドゴム層の硬度(又はモジュラス)を相対的に高く」する(0006段落など)ことが提案されている。このようにすることで、「ピッチの大小に拘らずトレッド剛性を実質的に均一にすることができ」るので「振動を低減することができ」、しかも、「ピッチの大きさに起因するグリップ力のバラツキを打ち消す」ことで、「操縦安定性を向上」できるとしている(0012段落)。
On the other hand, in order to reduce pattern noise caused by the tread pattern, the pitch in the tire circumferential direction formed by the tread pattern block (island land portion) is also periodically changed. In
他方、下記特許文献2においては、ブロックパターンの蹴り出し側エッジ部の初期の摩耗を低減しつつ、「ブロックの打音による騒音を低減」すべく、踏み込み側エッジ部に丸みを付けるとともに、蹴り出し側エッジ部に弾性率の大きいゴム部を配置することが提案されている(0005段落、0031段落など)。 On the other hand, in Patent Document 2 below, while reducing the initial wear of the kicking edge of the block pattern, the stepping edge is rounded and kicked in order to “reduce the noise caused by the block hitting sound”. It has been proposed to arrange a rubber part having a large elastic modulus at the delivery edge part (paragraphs 0005, 0031, etc.).
上記に説明した特許文献1及び2により、タイヤ周面上での変形の度合いをなるべく均一にすることが、タイヤの種々の性能を発揮する上で好ましいことを示唆するものと考えられる。特許文献1においては、トレッドパターンをなすブロックのタイヤ周方向の寸法の違いを相殺するようにゴム層の硬度を調整して、変形などの度合いを均一化させるものと考えられる。特許文献2においては、蹴り出しの際に、蹴り出し側エッジ部に応力が集中することから、この部分の弾性率を大きくすることにより、均一化を図るものと捉えることができる。
According to
また、下記特許文献3においては、キャップトレッドを有するタイヤにおいてトレッドのベース部(「アンダートレッド層」)についてのゴム硬度をセンター部で高くすることにより低燃費性を維持しつつ、操縦安定性を向上することが提案されている。特許文献3の表2の結果などによると、センター部からショルダー部にわたる全ての領域でゴム硬度が高いのが操縦安定性に有利であり、逆に全ての領域でゴム硬度が低いのが転がり抵抗の低減には有利である。特許文献3は、上記の構成により、操縦安定性及び低転がり抵抗を図るものである。 In Patent Document 3 below, in a tire having a cap tread, the rubber hardness of the tread base portion (“under tread layer”) is increased at the center portion, thereby maintaining low fuel consumption and improving steering stability. It has been proposed to improve. According to the results in Table 2 of Patent Document 3, it is advantageous to steering stability that the rubber hardness is high in all regions from the center portion to the shoulder portion, and conversely, the low rubber hardness is rolling resistance in all regions. This is advantageous for reducing the above. Patent document 3 aims at steering stability and low rolling resistance by said structure.
本件発明者は、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減させるべく鋭意検討する中で、全体的なゴム配合組成の改良や、タイヤ横断面内での剛性分布の最適化以外の手法がありうるのではないかと考えるに至った。すなわち、本件発明は、転がり抵抗を低減させる新たな手法を提供しようとするものである。 While the present inventors are diligently studying to reduce the rolling resistance of pneumatic tires, there may be methods other than the improvement of the overall rubber compounding composition and the optimization of the rigidity distribution in the tire cross section. I came to think of it. That is, the present invention seeks to provide a new method for reducing rolling resistance.
本件発明者は、上記に鑑みさらに鋭意検討する中で、上記特許文献1と同様にトレッドパターンのブロックがなすタイヤ周方向のピッチを周期的に変動させたタイヤにおいて、トレッドパターンのピッチが相対的に小さい領域でトレッドゴムの硬度を相対的に小さく設定するという、上記の均一化とは逆の条件を設定することを偶然に試みた。そして、意外にも、操縦安定性など他の性能にほとんど悪影響を与えることなく、転がり抵抗を低減できることを見出した。
In the tire in which the present inventor further studies in view of the above, the pitch of the tread pattern is relatively changed in the tire in which the pitch in the tire circumferential direction formed by the block of the tread pattern is periodically changed as in the above-mentioned
すなわち、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッドパターンのピッチをタイヤ周方向に周期的に変動させたタイヤにおいて、トレッドのゴム硬度をトレッドパターンのピッチに応じて変動させ、該ピッチが小さい領域ほど、ゴム硬度を小さく設定し、ゴム硬度の切り替わる境界部が、ピッチが切り替わる箇所にて、ブロック間の横溝を滑らかに結ぶ曲線に沿って設定されることを特徴とする。ここで、ゴム硬度は、JIS K 6253のデュロメータ硬さ試験(タイプA)に準拠して測定される値である。特には、23℃といった常温にて測定される値である。 That is, in the pneumatic tire according to the present invention, in the tire in which the pitch of the tread pattern is periodically changed in the tire circumferential direction, the rubber hardness of the tread is changed according to the pitch of the tread pattern, and the region where the pitch is smaller The rubber hardness is set small, and the boundary where the rubber hardness is switched is set along a curve that smoothly connects the lateral grooves between the blocks at the position where the pitch is switched . Here, the rubber hardness is a value measured according to JIS K 6253 durometer hardness test (type A). In particular, it is a value measured at room temperature such as 23 ° C.
好ましい実施形態において、ゴム硬度(JIS K 6253、タイプA、23℃)は、55〜75の範囲内にて、数段階に設定される。一の好ましい実施形態において、トレッドパターンのピッチが3段階または5段階に設定され、ゴム硬度も、これに応じて3段階または5段階に設定される。一の好ましい実施形態において、ゴム硬度の中心値が62〜66に設定され、ピッチが次の段階に切り替わるごとにゴム硬度が2〜5だけ、例えば3だけ増加または減少するように設定される。すなわち、中心のピッチ値を有する領域でのゴム硬度が62〜66の範囲内の値、例えば64に設定され、これより1段階ピッチ値の大きい領域ではゴム硬度が、例えば67に設定される。 In a preferred embodiment, the rubber hardness (JIS K 6253, type A, 23 ° C.) is set in several steps within the range of 55 to 75. In one preferred embodiment, the pitch of the tread pattern is set to 3 or 5 steps, and the rubber hardness is also set to 3 or 5 steps accordingly. In one preferred embodiment, the central value of the rubber hardness is set to 62 to 66, and the rubber hardness is set to increase or decrease by 2 to 5, for example, 3 each time the pitch is switched to the next stage. That is, the rubber hardness in the region having the central pitch value is set to a value in the range of 62 to 66, for example, 64, and the rubber hardness is set to, for example, 67 in a region having a larger one-step pitch value.
好ましい実施形態において、ゴム硬度の切り替わる境界部は、トレッドの幅方向またはこれに斜めに延びるブロック間の溝(横溝)に沿って設定される。また、好ましい実施形態において、タイヤ周方向に連続するリブパターン(例えばセンターリブ)を横切る際には、このパターンをトレッド幅方向の両側から挟む陸部のブロック(例えば、クォーターブロック)間の横溝同士を、滑らかな曲線に沿って結ぶようにして境界部を設定することができる。したがって、ゴム硬度の切り替わる境界部は、トレッドの全幅にわたって、横溝同士を滑らかに結んでいく曲線に沿って設定することができる。 In a preferred embodiment, the boundary where the rubber hardness is switched is set along a groove (lateral groove) between blocks extending in the width direction of the tread or obliquely thereto. Further, in a preferred embodiment, when crossing a rib pattern (for example, center rib) continuous in the tire circumferential direction, the lateral grooves between the land blocks (for example, quarter blocks) sandwiching this pattern from both sides in the tread width direction Can be set along a smooth curve. Accordingly, the boundary where the rubber hardness is switched can be set along a curve that smoothly connects the lateral grooves over the entire width of the tread.
本発明によれば、トレッド面またはその近傍でのゴム硬度をタイヤ周方向の領域ごとに適当な具合に設定するだけで、操縦安定性をほぼ維持しつつ、転がり抵抗を低減することができる。 According to the present invention, rolling resistance can be reduced while maintaining steering stability substantially only by setting the rubber hardness at or near the tread surface to an appropriate level for each region in the tire circumferential direction.
好ましい実施形態において、ゴム硬度が切り替わる境界部は、ゴム層同士が重なり合う帯状の領域により形成される。すなわち、ゴム硬度が互いに異なるゴム層同士の界面は、トレッド面に対して傾斜することとなる。この帯状の領域の幅は、好ましくは、よりピッチの大きい方の、主たるブロック(タイヤ周方向寸法がほぼピッチ値に相当するブロック)におけるタイヤ周方向寸法の10〜40%、より好ましくは20〜30%である。主たるブロックのタイヤ周方向寸法は、厳密には、ピッチの寸法値から、トレッドを横切る方向へと延びる溝の幅を差し引いた寸法である。なお、ゴム層同士が重なり合うにあたり、一方のゴム層が断面でテール状に、薄い縁部を有することがありうる。このような場合、一方のゴム層の厚みが、全体の厚み(2つのゴム層の合計の厚み)の10%未満、特には5%未満である場合には、薄い縁部の影響を無視することができる。すなわち、薄い方のゴム層も充分な厚みを有する場合にだけ、ゴム層同士が重なり合う領域とすることができる。 In a preferred embodiment, the boundary where the rubber hardness is switched is formed by a band-shaped region where the rubber layers overlap. That is, the interface between the rubber layers having different rubber hardnesses is inclined with respect to the tread surface. The width of the band-like region is preferably 10 to 40% of the tire circumferential dimension in the main block (the block whose tire circumferential dimension substantially corresponds to the pitch value) with a larger pitch, more preferably 20 to 30%. Strictly speaking, the tire circumferential dimension of the main block is a dimension obtained by subtracting the width of the groove extending in the direction across the tread from the pitch dimension value. In addition, when the rubber layers are overlapped, one rubber layer may have a thin edge portion in a tail shape in cross section. In such a case, when the thickness of one rubber layer is less than 10%, particularly less than 5% of the total thickness (total thickness of the two rubber layers), the influence of the thin edge is ignored. be able to. That is, only when the thinner rubber layer has a sufficient thickness, the rubber layer can be a region where the rubber layers overlap each other.
上記のように、ゴム硬度が互いに異なるゴム層の端部同士を重ね合わせることで、トレッドの剛性が急激に変化するのを防ぎ、操縦安定性の低下を防止または抑制することができる。特には、ゴム層同士を重ね合わせる幅を、比較的大きくとることによって、剛性の変化を、さらになだらかなものとすることができる。そのため、ゴム硬度を周方向で変動させることに起因する操縦安定性への悪影響をほとんどまたは完全に防止することができる。 As described above, by overlapping the end portions of the rubber layers having different rubber hardnesses, it is possible to prevent the rigidity of the tread from changing abruptly and to prevent or suppress a decrease in steering stability. In particular, the change in rigidity can be further smoothed by taking a relatively large width for overlapping the rubber layers. Therefore, it is possible to prevent almost or completely the adverse effect on the steering stability caused by changing the rubber hardness in the circumferential direction.
また、好ましい実施形態において、ゴム層同士が重なり合う帯状領域は、トレッドパターンのピッチ値が相対的に大きい領域の側に偏っている。すなわち、ゴム層同士が重なり合う帯状領域の中心線は、上述のブロック間の溝の中心線よりも、よりピッチ値が大きいブロックの側にずれた位置にある。好ましい一実施形態において、上記帯状領域の一方の縁は、溝の領域またはその近傍にあり、他方の縁は、よりピッチ値が大きいブロックの内部を通るように延びる。このように、ゴム層同士が重なり合う帯状領域を、よりピッチ値が大きいブロックの側へ偏らせて配置するならば、ゴム硬度が相対的に小さい領域が、溝の近傍に位置して、溝の近傍の箇所での変形を促進することとなると考えられる。すなわち、「倒れ込み」による転がり抵抗の低減を実現する上で有利であると考えられる。 Moreover, in preferable embodiment, the strip | belt-shaped area | region where rubber layers overlap is biased to the area | region side where the pitch value of a tread pattern is relatively large. That is, the center line of the belt-like region where the rubber layers overlap is located at a position shifted toward the block having a larger pitch value than the center line of the groove between the blocks. In a preferred embodiment, one edge of the strip region is at or near the groove region and the other edge extends to pass through the interior of the block with the higher pitch value. In this way, if the belt-like region where the rubber layers overlap is arranged so as to be biased toward the block having a larger pitch value, the region having a relatively small rubber hardness is located near the groove, It is thought that the deformation at the nearby location is promoted. That is, it is considered advantageous in realizing reduction of rolling resistance due to “falling”.
好ましい実施形態において、上記のゴム層同士が重なり合う領域では、よりゴム硬度が小さいゴム層がトレッドの表面側に位置する。したがって、タイヤ回転軸及びトレッド面に垂直な断面において、ゴム硬度の異なるゴム層同士の界面は、トレッド表面に露出する境界線からトレッド内部へと向かうにつれて、よりピッチ値が大きい領域の側へと向かうように延びる。このような構成により、トレッドが路面に接する際、よりゴム硬度が小さいゴム層の影響が先に現れることとなり、タイヤ周方向で、ゴム硬度が切り替わることにより影響をさらに小さくすることができると考えられる。すなわち、操縦安定性を維持する上で、より有利となると考えられる。 In a preferred embodiment, in a region where the rubber layers overlap each other, a rubber layer having a lower rubber hardness is located on the surface side of the tread. Therefore, in the cross section perpendicular to the tire rotation axis and the tread surface, the interface between the rubber layers having different rubber hardnesses moves from the boundary line exposed on the tread surface toward the inside of the tread toward the region where the pitch value is larger. It extends to head. With such a configuration, when the tread comes into contact with the road surface, the influence of the rubber layer having a smaller rubber hardness appears first, and the influence can be further reduced by switching the rubber hardness in the tire circumferential direction. It is done. That is, it is considered more advantageous in maintaining steering stability.
また、好ましい実施形態において、ゴム層同士の界面がトレッド表面に現れる境界線は、溝を外れた位置にある。前述のように、ゴム層同士が重なり合う幅がある程度大きい場合には、該境界線が溝を外れた位置に来ることとなる。特には、重なり合う領域が、よりピッチ値が大きいブロックの方へと偏る場合には、トレッド表面に現れる境界線が、さらに溝から離間されることとなる。特には、重なり合う領域の幅が、よりピッチ値が大きい方のブロックのタイヤ周方向寸法の20〜30%などである場合、トレッド表面に現れる境界線は、溝の領域から、かなり遠い位置に来ることとなる。なお、トレッド内部側の、ゴム層同士が重なり合う領域の他方の縁は、溝に重なる領域またはその近傍に配置することができる。好ましい一形態において、ゴム層同士が重なり合う帯状の領域は、溝の箇所からオフセットされてトレッド表面に現れる境界線と、この境界線から見て遠い側の溝の縁との間の領域となっている。 In a preferred embodiment, the boundary line at which the interface between the rubber layers appears on the tread surface is at a position off the groove. As described above, when the width at which the rubber layers overlap is large to some extent, the boundary line comes to a position out of the groove. In particular, when the overlapping region is biased toward a block having a larger pitch value, the boundary line appearing on the tread surface is further separated from the groove. In particular, when the width of the overlapping region is 20 to 30% of the tire circumferential dimension of the block having the larger pitch value, the boundary line appearing on the tread surface is located far away from the groove region. It will be. In addition, the other edge of the area | region where rubber layers overlap in the inside of a tread can be arrange | positioned in the area | region which overlaps with a groove | channel, or its vicinity. In a preferred embodiment, the belt-like region where the rubber layers overlap is a region between the boundary line that appears offset on the tread surface from the groove part and the edge of the groove far from the boundary line. Yes.
一実施形態において、タイヤ周方向の領域ごとにゴム硬度を違えるためのゴム組成物の配合の相違は、配合成分の比率の相違によって実現される。例えば、ゴム成分が、2種類のジエンゴムの混合物であり一方のジエンゴムが他方のジエンゴムに比べて耐摩耗性能に貢献するがグリップ性を低下させるものである場合、これら2種のジエンゴムの配合比率を調整することによって実現できる。また、カーボンブラックまたはシリカといった充填剤の配合比率の調整によっても実現される。他の好ましい実施形態においては、例えば、駆動輪用タイヤにのみガラス転移点(Tg)の高いスチレンブタジエンゴムを配合することによって、または、別の品種のカーボンブラックを用いるといったように充填剤の種類を違えることによって実現される。 In one embodiment, the difference in the blending of the rubber composition for changing the rubber hardness for each region in the tire circumferential direction is realized by the difference in the ratio of the blending components. For example, when the rubber component is a mixture of two types of diene rubbers and one diene rubber contributes to wear resistance performance compared to the other diene rubber, but reduces grip properties, the blending ratio of these two types of diene rubbers is It can be realized by adjusting. It can also be realized by adjusting the blending ratio of a filler such as carbon black or silica. In other preferred embodiments, the type of filler is used, for example, by blending only a drive wheel tire with a styrene butadiene rubber having a high glass transition point (Tg), or using another type of carbon black. It is realized by making a difference.
好ましい実施形態において、空気入りタイヤのトレッド部には、周方向に連続または部分的に断続する3本以上の主溝が備えられ、これにより、4列以上の陸部が形成されている。ここで、陸部は、典型的には、ブロックの列により形成されるが、一つまたは複数の陸部が、タイヤ周方向に連続するリブパターンであっても良い。なお、タイヤ周方向に部分的に連続している場合も、本願においては、ブロックの列と捉えることとする。 In a preferred embodiment, the tread portion of the pneumatic tire is provided with three or more main grooves that are continuous or partially interrupted in the circumferential direction, thereby forming four or more rows of land portions. Here, the land portion is typically formed by a row of blocks, but one or a plurality of land portions may be a rib pattern continuous in the tire circumferential direction. In the present application, the case where the tires are partially continuous in the tire circumferential direction is regarded as a row of blocks.
タイヤトレッドが、キャップトレッドと、ベーストレッドからなるものである場合、これらのいずれか、または、両方について、タイヤ周方向の所定領域ごとに、ゴム硬度の異なるゴム層により形成することができる。しかし、この場合、少なくともキャップトレッドについて、ゴム硬度の異なるゴム層により形成するのが好ましく、製造工程を簡易にするためには、キャップトレッドのみについて、ゴム硬度の異なるゴム層により形成するのが好ましい。なお、所定領域に所定のゴム層を配置するためには、例えば、タイヤ成形用ドラムの所定位置にリボン状の未加硫部材を、適宜切断しつつ貼り付ける方法及び装置(特開2005-53083など)を用いることができる。また、特許文献1中に記載の方法を用いることもできる。
When the tire tread is composed of a cap tread and a base tread, either or both of them can be formed of rubber layers having different rubber hardness for each predetermined region in the tire circumferential direction. However, in this case, it is preferable to form at least the cap tread with a rubber layer having a different rubber hardness. In order to simplify the manufacturing process, it is preferable to form only the cap tread with a rubber layer having a different rubber hardness. . In order to dispose a predetermined rubber layer in a predetermined region, for example, a method and apparatus for adhering a ribbon-like unvulcanized member to a predetermined position of a tire molding drum while appropriately cutting (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-53083) Etc.) can be used. The method described in
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated still in detail, this invention is not limited to an Example.
まず、実施例1の空気入りタイヤ1の構成について、図1〜2を用いて説明する。図1のトレッドパターン図に示す具体例において、タイヤ周方向に延びる3本の主溝13、及び4本の陸部が備えられる。図示の具体例において、各陸部は、ショルダーブロック11-1、11-5の列、クォーターブロック(メディエートブロック)11-2、11-4の列、及びセンターブロック11-3の列により形成されており、全体で点対称のパターンをなしている。なお、中央線上の陸部では、ブロック11-3同士が、中央線の近傍でタイヤ周方向に互いに連続している。また、タイヤ周方向に隣接するブロック11は、互いに、主溝13よりも細い横溝12により隔てられており、図示の例で、ブロック11-1〜11-5の各列の横溝12が主溝13に合わさる位置は、隣の列の横溝12が該主溝13に合わさる位置と近接している。すなわち、隣り合う列の横溝12同士をそれぞれ結び合わせた場合、トレッド全幅にわたる1つの滑らかな曲線(折れ曲がりのない曲線)を想定することができる。
First, the structure of the
一方、図1のトレッドパターン図に示す具体例において、トレッドパターンのタイヤ周方向のピッチが、周期的に変動しており、順に、3つのピッチPL、PM、PSのいずれかをとる。図示の具体例で、大ピッチPL→中ピッチPM→小ピッチPS→中ピッチPM→大ピッチPL・・と繰り返されている。そして、タイヤトレッドが、ゴム硬度(図中の「JIA A-H」)が互いに異なる3種のゴム層HL、HM、HSからなり、大ピッチPLの領域はゴム硬度が高め(ゴム硬度68)のゴム層HLにより形成され、中ピッチPMの領域はゴム硬度が中程度(ゴム硬度65)のゴム層HMにより形成され、小ピッチPSの領域はゴム硬度が低め(ゴム硬度62)のゴム層HSにより形成されている。また、これらゴム層HL、HM、HS同士の間の境界線14は、ピッチの異なるブロック11L、11M、11S間の溝12の内部、特には、溝底に位置している。そのため、図に太い破線にて示すように、ゴム層HL、HM、HS間の境界線14は、上述の、トレッド全幅にわたる1つの滑らかな曲線と一致している。
On the other hand, in the specific example shown in the tread pattern diagram of FIG. 1, the pitch in the tire circumferential direction of the tread pattern varies periodically, and takes any one of the three pitches PL, PM, and PS in order. In the example shown in the figure, the large pitch PL, the medium pitch PM, the small pitch PS, the medium pitch PM, and the large pitch PL are repeated. The tire tread consists of three types of rubber layers HL, HM, and HS with different rubber hardness ("JIA AH" in the figure). The region of medium pitch PM is formed by the rubber layer HM having a medium rubber hardness (rubber hardness 65), and the region of small pitch PS is formed by the rubber layer HS having a low rubber hardness (rubber hardness 62). Is formed. The
図2には、ゴム層HL、HM間の境界線14の箇所について、タイヤ周方向に沿った模式的な断面図により示す。図2に示すように、ゴム層HL、HM間の界面15は、横溝12の近傍に位置し、特に、トレッド表面に現れる境界線14は、横溝12の底面に位置する。なお、図示の例で、ゴム層HL、HM同士の接着面積を充分にとるべく、界面15は、タイヤ周方向断面にて斜めに延びている。すなわち、キャップトレッド21の裏面に現れる界面15の縁17は、横溝12の近傍にあるものの、境界線14とは、タイヤ周方向に少し離間した位置にある。
In FIG. 2, the location of the
図2に示すように、タイヤトレッド(トレッドゴム)25が、キャップトレッド21とベーストレッド22とからなり、キャップトレッド21のみが、複数種のゴム硬度のゴム層により形成されている。すなわち、ベーストレッド22は、単一のゴム組成物により形成されている。なお、図示の例で、ベーストレッド22の内面側には、ベルト層23及びカーカス層24が積層されている。
As shown in FIG. 2, a tire tread (tread rubber) 25 includes a cap tread 21 and a base tread 22, and only the cap tread 21 is formed of rubber layers having a plurality of types of rubber hardness. That is, the base tread 22 is formed of a single rubber composition. In the illustrated example, a
次に、実施例2の空気入りタイヤ1'の構成について、図3〜5を用いて説明する。図2に対応する断面図である図5、及び、これよりも大きな領域を模式的に示す図3の模式的な断面図に示すように、実施例2においては、ゴム硬度の異なるゴム層HL、HM、HS同士が重なりあう領域16の幅が、大きくとられている。その他の点では、実施例1と全く同一である。
Next, the structure of the
図示の具体例において、裏面側に現れる界面15の縁17は、実施例1の具体例と同様に、横溝12の一方の縁の近傍にあるが、トレッド表面に現れる境界線14は、横溝12の他方の側へと大きくずらされている。したがって、ゴム層HL、HM、HS間の界面15は、トレッド表面に垂直の、タイヤ周方向の断面にて、傾斜面をなしている。このように傾斜面をなすことで、タイヤ周方向における剛性の変化は、段差なしに連続的に行われる。そのため、操縦安定性に対する悪影響を防止または抑制することができる。また、ゴム層同士の接着面積が大きくする効果も得られる。
In the illustrated example, the
図3及び図5に示すように、ゴム層HL、HM、HS間の界面は、トレッド表面に現れる境界線14が、よりピッチの大きいブロック11L、11M中に位置するようになっている。このため、ゴム層HL、HM、HS同士が重なりあう領域16では、結果的に、よりゴム硬度の小さいゴム層HM、HSが、トレッド表面の側に位置する。また、図3及び図5に示すように、図示の具体例において、ゴム層HL、HM、HS同士の界面15がなす傾斜面は、トレッド表面の境界線14の近傍で、トレッド表面にほぼ垂直に延びており、裏面側の縁17へと向かうにつれて傾斜が徐々に小さくなっている。そのため、車両走行時にタイヤのトレッド表面が路面と接触するにあたり、よりゴム硬度の小さいゴム層の影響が出やすくなっている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
図1と同様のトレッドパターン図である図4には、ゴム層同士が重なり合う帯状の領域16を具体的に示す。図示の具体例において、裏面側の縁17は、各横溝12における、よりピッチが小さい方の縁を一筆書き状に結ぶ滑らかな曲線をなしている。そして、トレッド表面の境界線14は、裏面側の縁17がなす曲線を、タイヤ周方向に平行移動させた、同一形状の曲線である。すなわち、帯状の領域16の幅は、トレッドの全幅にわたって一定となっている。
FIG. 4 which is a tread pattern diagram similar to FIG. 1 specifically shows a band-
また、図4に示す具体例において、帯状の領域16の幅は、よりピッチが大きい方のブロック11のタイヤ周方向寸法の25%に設定されている。そのため、図示の具体例において、最もピッチの大きいブロック11Lでは、タイヤ周方向の両側から、よりピッチの小さいブロック11Mと隣り合うことから、タイヤ周方向のほぼ半分が、ゴム層同士の重なり合う領域16となっている。
Further, in the specific example shown in FIG. 4, the width of the band-
次に、図5に対応する断面図である図6には、変形例の空気入りタイヤ1"の要部を示す。この変形例は、ゴム層同士の界面の形状のみ実施例2と異なっている。ゴム層同士の界面について、階段状とすることで、界面の面積をより大きくしたものである。但し、製造工程は、多少複雑となる。
Next, FIG. 6, which is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5, shows a main part of a modified
以下に、具体的な試験及びその結果について説明する。これは、上記実施例1〜2の空気入りタイヤ、及び、上記特許文献1〜2に対応する比較例1〜2の空気入りタイヤ、並びに、従来の一般的な空気入りタイヤを作製し、その性能を評価したものである。 Hereinafter, specific tests and the results will be described. This produced the pneumatic tires of Examples 1-2 above, the pneumatic tires of Comparative Examples 1-2 corresponding to Patent Documents 1-2, and conventional conventional pneumatic tires. The performance is evaluated.
実施例1〜2、比較例1〜2及び従来例の空気入りタイヤは、キャップトレッドをなす各ゴム層について、ゴム硬度が、65,62及び68のいずれかの値になるようにしたものである。配合組成の一例において、キャップトレッドをなすゴム層は、スチレンブタジエンゴムと、シス含量の高いブタジエンゴムとからなるゴム成分100重量部に、オイル約40重量部と、カーボンブラック約5重量部とシリカ粉約55重量部と、イオウ及び加硫促進剤並びに老化防止剤などが配合されてなるものであり、スチレンブタジエンゴムとブタジエンゴムとの配合比率などを適宜に調整することにより、ゴム硬度を上記の所定値に調整した。 The pneumatic tires of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 and the conventional example are such that each rubber layer constituting the cap tread has a rubber hardness value of 65, 62, or 68. is there. In one example of the composition, the rubber layer forming the cap tread is composed of 100 parts by weight of a rubber component composed of styrene butadiene rubber and butadiene rubber having a high cis content, about 40 parts by weight of oil, about 5 parts by weight of carbon black, and silica. About 55 parts by weight of powder, sulfur, vulcanization accelerator, anti-aging agent and the like are blended. By adjusting the blending ratio of styrene butadiene rubber and butadiene rubber as appropriate, the rubber hardness can be Adjusted to a predetermined value.
従来例は、キャップトレッドの全体を、ゴム硬度が中程度(ゴム硬度65)のゴム層により形成した他は、トレッドパターンなど、実施例1と全く同一としたものである。比較例1は、上記特許文献1に準拠して、実施例1と同一のピッチ変化及びトレッドパターンを有するようにして作製したタイヤであって、実施例1の空気入りタイヤにおける、ゴム硬度が高め(ゴム硬度68)のゴム層HLの配置領域と、ゴム硬度が低め(ゴム硬度62)のゴム層HSの配置領域とを逆にしたものである。また、比較例2は、上記特許文献1に準拠して、ピッチに変化を設けず、蹴り出し側エッジ部のゴム硬度を68とし、それ以外の領域のゴム硬度を65としたものである。なお、ゴム硬度を大きくする部分の幅は、蹴り出し側エッジから、ブロックのタイヤ周方向寸法の25%までの領域とした。
The conventional example is exactly the same as Example 1 except for the tread pattern, etc., except that the entire cap tread is formed of a rubber layer having a medium rubber hardness (rubber hardness 65). Comparative Example 1 is a tire manufactured so as to have the same pitch change and tread pattern as Example 1 in accordance with
タイヤ成形用ドラム上でリボン状のゴム部材を所定箇所に貼り付けていく方法で、所定の構造のタイヤを成形し、160℃×30分の加硫成形により、タイヤサイズが175/65R14の空気入りタイヤを作製した。そして、下記の方法にて試験を行った。 A tire with a specified structure is formed by affixing a ribbon-shaped rubber member to a specified location on a tire-forming drum, and the tire size is 175 / 65R14 by vulcanization molding at 160 ° C for 30 minutes. An inset tire was produced. And it tested by the following method.
<低ころがり抵抗性>
テスト用走行ドラムにて、標準速度(60km/hr)で走行を行い、転がり抵抗を計測した。測定結果は、逆数をとり、従来例における測定値の逆数を100とする指数にて、下記表1中に示す。指数が大きいほど、転がり抵抗が小さく、低転がり抵抗性が良好であることを示す。
<Low rolling resistance>
A test drum was run at a standard speed (60 km / hr), and the rolling resistance was measured. The measurement results are shown in Table 1 below as an index taking the reciprocal and taking the reciprocal of the measured value in the conventional example as 100. A larger index indicates a lower rolling resistance and better low rolling resistance.
<湿潤路面操縦安定性>
排気量1800ccのセダンの各車輪に装着し、出願人会社所有の試験用摩耗走行コースにて、タイヤのローテーションを行わずに標準速度(60km/hr)で断続的に走行を続け、停止時ごとに、中央の主溝の箇所での摩耗の程度を測定した。そして、トレッド溝深さ1mmあたりの走行距離を求めた。測定結果は、従来例における測定値を100とする指数にて、下記表1中に示す。
<Moist surface stability>
Attached to each wheel of a 1800cc sedan with displacement and continued running at standard speed (60km / hr) without rotating tires on the test wear running course owned by the applicant company. In addition, the degree of wear at the central main groove was measured. Then, the travel distance per 1 mm of the tread groove depth was obtained. The measurement results are shown in Table 1 below as an index with the measured value in the conventional example as 100.
上記比較例1においては、ピッチが相対的に小さい領域のブロック(小ブロック)についてゴム硬度を高めとした結果、低ころがり抵抗性が、ゴム硬度を均一とした場合(従来例)よりも低下した。但し、全体的な剛性の向上により、操縦安定性は向上した。また、比較例2では、蹴り出し部のみゴム硬度を高めとした結果、低ころがり抵抗性が、従来例よりも低かったが、比較例1よりは高かった。また、操縦安定性は、従来例と同程度であった。 In the comparative example 1, as a result of increasing the rubber hardness for the block (small block) in the region where the pitch is relatively small, the low rolling resistance is lower than when the rubber hardness is uniform (conventional example). . However, the handling stability has been improved by improving the overall rigidity. Moreover, in Comparative Example 2, as a result of increasing the rubber hardness only in the kicked-out portion, the low rolling resistance was lower than that of the conventional example, but higher than that of Comparative Example 1. Further, the steering stability was comparable to that of the conventional example.
これに対し、実施例1では、低ころがり抵抗性が、従来例に比べ顕著に向上した。但し、操縦安定性は、少し低下した。実施例2では、トレッド表面に現れる境界線が、実施例1のように横溝の溝底に位置する代わりに、ピッチの大きい側のブロック内にその寸法の25%だけオフセット(位置ずらし)した結果、操縦安定性を従来例と同一とすることができた。しかも、実施例1と同様の低ころがり抵抗性が得られた。 On the other hand, in Example 1, the low rolling resistance was remarkably improved as compared with the conventional example. However, the handling stability decreased slightly. In Example 2, the boundary line appearing on the tread surface was offset (shifted) by 25% of the size in the block having the larger pitch instead of being located at the groove bottom of the lateral groove as in Example 1. The steering stability can be made the same as the conventional example. Moreover, the same low rolling resistance as in Example 1 was obtained.
本発明の空気入りタイヤは、セダン型小型乗用車やコンパクトカーなどの乗用車用を始めとし、ライトトラック用などの各種用途の車両に装着し使用することができる。 The pneumatic tire of the present invention can be used by being mounted on a vehicle for various uses such as a light truck for a passenger car such as a sedan type small passenger car or a compact car.
1…空気入りタイヤ; 11…ブロック(島状の陸部);
11L、11M、11S…大中小の各ピッチのブロック; 12…横溝;
13…周方向の主溝; 14…トレッド表面での、硬度の異なるゴム層の境界線;
15…硬度の異なるゴム層の界面; 16…ゴム層が重なり合う帯状領域;
17…キャップトレッド裏面での、界面の縁; 21…キャップトレッド;
22…ベーストレッド; 23…ベルト層; 24…カーカス層;
25…トレッドゴム HL、HM、HS…ゴム硬度68、65及び62のゴム層;
PL、PM、PS…トレッドパターンにおける大中小のピッチ
1 ... Pneumatic tires; 11 ... Block (island land);
11L, 11M, 11S ... Blocks of large, medium and small pitches; 12 ... Transverse grooves;
13 ... Circumferential main grooves; 14 ... Boundaries of rubber layers with different hardness on the tread surface;
15 ... interface of rubber layers having different hardnesses; 16 ... band-like region where rubber layers overlap;
17 ... Edge of the interface on the back of the cap tread; 21 ... Cap tread;
22 ... base tread; 23 ... belt layer; 24 ... carcass layer;
25 ... tread rubber HL, HM, HS ... rubber layers of
PL, PM, PS: Large, medium and small pitches in tread pattern
Claims (2)
ゴム硬度の切り替わる境界部が、ピッチが切り替わる箇所にて、ブロック間の横溝を滑らかに結ぶ曲線に沿って設定されることを特徴とする空気入りタイヤ。 In the pneumatic tire in which the pitch in the tire circumferential direction of the tread pattern is periodically changed, the rubber hardness of the tread is changed according to the pitch, and the rubber hardness is set to be smaller as the pitch is smaller .
A pneumatic tire characterized in that the boundary where the rubber hardness changes is set along a curve that smoothly connects the lateral grooves between the blocks at the place where the pitch changes .
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