JP6798273B2 - Pneumatic tires - Google Patents
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本発明は、操縦安定性を向上しながらインフレート時のタイヤの外径変化を抑えうる空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire capable of suppressing a change in the outer diameter of the tire during inflation while improving steering stability.
ラジアル構造の空気入りタイヤでは、優れた操縦安定性及び耐久性を確保するために、カーカスの半径方向外側にベルト層を形成している。このベルト層は、スチール製のベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば15〜25°の角度で傾斜配列させた複数枚(例えば2枚)のベルトプライから形成される。そして各ベルトプライは、ベルトコードがプライ間相互で交差するように、ベルトコードの向きを違えて重置している。これにより、トラス構造を形成し、ベルト剛性を高め補強効果を向上させている。 In a pneumatic tire having a radial structure, a belt layer is formed on the radial outer side of the carcass in order to ensure excellent steering stability and durability. This belt layer is formed of a plurality of (for example, two) belt plies in which steel belt cords are inclined and arranged at an angle of, for example, 15 to 25 ° with respect to the tire circumferential direction. The belt plies are placed in different directions so that the belt cords intersect with each other. As a result, a truss structure is formed, the belt rigidity is increased, and the reinforcing effect is improved.
このような空気入りタイヤでは、ベルトコードの角度を大きくすることで、幅方向(タイヤ軸方向)に対する剛性が増し、操縦安定性能が向上することが知られている。しかしその反面、タガ効果が減じてトレッド部への拘束力が低下する。その結果、インフレート(内圧充填)後のタイヤの外径が大きくかつタイヤ巾が小さくなって、耐久性や耐摩耗性に悪影響を与えるという問題がある。 It is known that in such a pneumatic tire, by increasing the angle of the belt cord, the rigidity in the width direction (tire axial direction) is increased and the steering stability performance is improved. However, on the other hand, the tag effect is reduced and the binding force on the tread portion is reduced. As a result, there is a problem that the outer diameter of the tire after inflating (filling with internal pressure) is large and the tire width is small, which adversely affects durability and wear resistance.
なおインフレート時のタイヤの外径変化等を抑えるために、カーカスのプロファイルを規定して内圧分担率を均一化させることが、例えば特許文献1等に提案されているが、十分に満足する結果を得るに至っていない。 It should be noted that, in order to suppress changes in the outer diameter of the tire during inflating, for example, it has been proposed in Patent Document 1 and the like that the carcass profile is defined and the internal pressure sharing ratio is made uniform, but the results are sufficiently satisfactory. Has not yet been obtained.
そこで本発明は、操縦安定性を向上しながらベルト層による拘束力を確保して、インフレート時のタイヤの外径変化を抑えうる空気入りタイヤを提供することを課題としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of suppressing a change in the outer diameter of the tire at the time of inflation by securing a binding force by the belt layer while improving steering stability.
本発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部に至るカーカス、
前記カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配される複数のベルトプライからなるベルト層、
及び前記ベルト層のタイヤ軸方向外端部と前記カーカスとの間に配される断面三角形状のベルトクッションゴムを具える空気入りタイヤであって、
前記ベルト層のベルト巾Wbが、トレッド接地巾Wtの90%以上、
前記ベルト層からトレッド表面までのタイヤ赤道におけるトレッド厚さTcと、タイヤ赤道からトレッド接地巾Wtの35%の距離を隔てた第1位置P1におけるトレッド厚さT1との差(Tc−T1)が0〜1.2mm、
前記ベルトクッションゴムに隣接するベルトプライのタイヤ軸方向外端におけるベルトクッションゴムの厚さが2.0mm以上、
しかも各前記ベルトプライは、ベルトコードのタイヤ周方向に対するタイヤ赤道での角度θcが、前記第1位置P1における角度θ1より小であり、かつその差(θ1−θc)が3.0〜6.0°の範囲であることを特徴としている。
The present invention is a carcass that extends from the tread portion through the sidewall portion to the bead portion.
A belt layer composed of a plurality of belt plies arranged outside the carcass in the radial direction of the tire and inside the tread portion.
A pneumatic tire provided with a belt cushion rubber having a triangular cross section arranged between the outer end portion of the belt layer in the tire axial direction and the carcass.
The belt width Wb of the belt layer is 90% or more of the tread ground contact width Wt.
The difference (Tc-T1) between the tread thickness Tc at the tire equator from the belt layer to the tread surface and the tread thickness T1 at the first position P1 separated from the tire equator by 35% of the tread contact width Wt. 0-1.2mm,
The thickness of the belt cushion rubber at the outer end in the tire axial direction of the belt ply adjacent to the belt cushion rubber is 2.0 mm or more.
Moreover, in each of the belt plies, the angle θc at the tire equator with respect to the tire circumferential direction of the belt cord is smaller than the angle θ1 at the first position P1, and the difference (θ1-θc) is 3.0 to 6. It is characterized by being in the range of 0 °.
本発明に係る空気入りタイヤでは、前記ベルトプライのうちで最も幅広のプライのベルトコードの角度θcは、他のベルトプライのベルトコードの角度θcよりも大であることが好ましい。 In the pneumatic tire according to the present invention, the angle θc of the belt cord of the widest ply among the belt plies is preferably larger than the angle θc of the belt cords of the other belt plies.
本発明に係る空気入りタイヤでは、前記ベルト巾Wbは、トレッド接地巾Wtの110%以下であることが好ましい。 In the pneumatic tire according to the present invention, the belt width Wb is preferably 110% or less of the tread ground contact width Wt.
本発明に係る空気入りタイヤでは、タイヤ赤道から前記ベルトクッションゴムのタイヤ軸方向内端までの距離Lは、トレッド接地巾Wtの40%以下であることが好ましい。 In the pneumatic tire according to the present invention, the distance L from the tire equatorial line to the inner end of the belt cushion rubber in the tire axial direction is preferably 40% or less of the tread ground contact width Wt.
本発明に係る空気入りタイヤでは、タイヤ子午断面において、前記トレッド表面は、タイヤ軸方向内側に配される曲率半径R1の第1円弧と、この第1円弧にタイヤ軸方向外側で連なる曲率半径R2の第2円弧とからなり、かつ前記曲率半径R2は曲率半径R1の50%以下であることが好ましい。 In the pneumatic tire according to the present invention, in the tire meridional cross section, the tread surface has a first arc having a radius of curvature R1 arranged inside in the tire axial direction and a radius of curvature R2 connected to this first arc on the outside in the tire axial direction. It is preferable that the radius of curvature R2 is 50% or less of the radius of curvature R1.
本発明において、前記「トレッド接地巾Wt」は、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した状態のタイヤに、正規荷重を負荷した時に接地するトレッド接地面のタイヤ軸方向の最大巾として定義される。 In the present invention, the "tread ground contact width Wt" is defined as the maximum width of the tread ground contact surface in the tire axial direction, which is grounded when a normal load is applied to a tire in a state where the rim is assembled on a regular rim and a normal internal pressure is applied. Will be done.
前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば標準リム、TRAであれば "Design Rim" 、或いはETRTOであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE"を意味するが、乗用車用タイヤの場合には180kPaとする。また前記「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば最大負荷能力、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY"である。 The "regular rim" is a rim defined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. For example, JATTA is a standard rim, TRA is "Design Rim", or ETRTO. If so, it means "Measuring Rim". The "regular internal pressure" is the air pressure defined for each tire by the standard, the maximum air pressure for JATTA, and the maximum value described in the table "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" for TRA. In the case of ETRTO, it means "INFLATION PRESSURE", but in the case of passenger car tires, it is 180 kPa. The "regular load" is the load defined for each tire by the standard, and is the maximum load capacity for JATMA and the maximum value described in the table "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" for TRA. , ETRTO is "LOAD CAPACITY".
又本発明では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、正規リムにリム組みしかつ正規内圧の5%の内圧を充填した無負荷の状態で特定される値とする。 Further, in the present invention, unless otherwise specified, the dimensions and the like of each part of the tire shall be a value specified in a no-load state in which the rim is assembled on a regular rim and an internal pressure of 5% of the regular internal pressure is filled.
本発明は叙上の如く、各ベルトプライのベルトコードにおいて、タイヤ赤道における角度θcが、ショルダ側の第1位置P1における角度θ1より小であり、その差(θ1−θc)を3.0〜6.0°としている。 In the present invention, as described above, in the belt cord of each belt ply, the angle θc at the tire equator is smaller than the angle θ1 at the first position P1 on the shoulder side, and the difference (θ1-θc) is 3.0 to 3. It is set to 6.0 °.
即ち、ショルダー側のベルトコードの角度が相対的に大となることで、操縦安定性を向上しうる。このときベルト層の拘束力の低下を招く。しかし本発明では、センター側のベルトコードの角度を相対的に小とし、センター側でのベルト層の内圧分担率を高めている。その分、ショルダー側でのベルト層の内圧分担率の負担を減じることができ、タイヤ全体として、インフレート時のタイヤの外径変化等を抑えることが可能となる。 That is, the steering stability can be improved by making the angle of the belt cord on the shoulder side relatively large. At this time, the binding force of the belt layer is lowered. However, in the present invention, the angle of the belt cord on the center side is relatively small, and the internal pressure sharing ratio of the belt layer on the center side is increased. Therefore, the burden of the internal pressure sharing ratio of the belt layer on the shoulder side can be reduced, and the tire as a whole can suppress changes in the outer diameter of the tire during inflating.
そのためには、ベルト層がトレッド表面の輪郭形状に沿って湾曲することが必要である。そのため、隣接するベルトプライの外端におけるベルトクッションゴムの厚さを2.0mm以上とするとともに、トレッド厚さTcとトレッド厚さT1との差を1.2mm以下に規定している。 For that purpose, the belt layer needs to be curved along the contour shape of the tread surface. Therefore, the thickness of the belt cushion rubber at the outer end of the adjacent belt ply is set to 2.0 mm or more, and the difference between the tread thickness Tc and the tread thickness T1 is specified to be 1.2 mm or less.
又ベルト巾Wbがトレッド接地巾Wtの90%以上となるトレッド巾の広いタイヤ、特に、低偏平のタイヤでは、センター側とショルダー側とでベルト層の拘束力に差が生じやすいため、上記効果はより有効に機能しうる。 Further, in a tire having a wide tread width in which the belt width Wb is 90% or more of the tread ground contact width Wt, particularly a tire having a low flatness, a difference in the binding force of the belt layer is likely to occur between the center side and the shoulder side. Can work more effectively.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ1は、トレッド部2からサイドウォール部3をへてビード部4のビードコア5に至るカーカス6、前記カーカス6のタイヤ半径方向外側かつトレッド部2の内部に配されるベルト層7、及び前記ベルト層7のタイヤ軸方向外端部とカーカス6との間に配される断面三角形状のベルトクッションゴム9を具える。本例では、前記空気入りタイヤ1が、扁平率が60%以下の低偏平の乗用車用タイヤである場合が示される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
As shown in FIG. 1, the pneumatic tire 1 of the present embodiment has a
前記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば75゜〜90゜の角度で配列した1枚以上、本例では1枚のカーカスプライ6Aから形成される。このカーカスプライ6Aは、ビードコア5、5に架け渡されるプライ本体部6aと、プライ本体部6aに連なりかつビードコア5の周りで折り返されるプライ折り返し部6bを具える。
The
各ビード部4には、例えば前記プライ本体部6aとプライ折り返し部6bとの間を通って、ビードコア5から半径方向外側にのびる断面三角形状のビードエーペックスゴム8が配され、ビード部4からサイドウォール部3にかけて補強している。
A
前記ベルト層7は、スチールコード等の高弾性のベルトコード10をタイヤ周方向に対して角度θ(図3に示す)で傾斜配列した複数枚、本例では2枚のベルトプライ7A、7Bから形成される。各ベルトプライ7A、7Bは、ベルトコードがプライ間相互で交差するように、ベルトコードの向きを違えて重置される。
The
本例では、半径方向内側のベルトプライ7Aは、外側のベルトプライ7Bよりも例えば10〜20mm程度幅広に形成される。そして、最も幅広のベルトプライ(本例では内側のベルトプライ7A)のプライ巾として定義されるベルト巾Wbは、トレッド接地巾Wtの90%以上に設定される。90%を下回ると、ベルト層7の拘束力及び補強効果が、トレッド部2の略全巾に行き渡らず、操縦安定性、耐久性、耐摩耗性等を含むタイヤ性能を高レベルで発揮することが難しくなる。なおベルト巾Wbの上限は、トレッド接地巾Wtの110%以下が好ましく、これを越えると、ベルト端剥離などの発生傾向を招く。
In this example, the
図3に示すように、各ベルトプライ7A、7Bにおいて、ベルトコードのタイヤ赤道Coでの角度θcは、ショルダー側である第1位置P1における角度θ1よりも小であり、その差(θ1−θc)は3.0〜6.0°の範囲である。なお前記第1位置P1は、タイヤ赤道Coからトレッド接地巾Wtの35%の距離L35を隔てた位置として定義される。詳しくは、ベルトコードの前記角度θは、タイヤ赤道Coからプライ端まで、段階的或いは連続的に増加している。
As shown in FIG. 3, in each of the
このようなベルト層7は、ショルダー側のベルトコードの角度θが相対的に大となることで、操縦安定性を向上しうる。このときベルト層7の拘束力の低下を招くが、センター側のベルトコードの角度θを相対的に小とし、センター側でのベルト層7の内圧分担率を高めている。その分、ショルダー側でのベルト層7の内圧分担率の負担を減じることができる。その結果、タイヤ全体としてインフレート時のタイヤの外径変化等を抑えることが可能となる。
In such a
特には、扁平率を60%以下とした低偏平タイヤにおいて、ベルトコードの前記角度θcを25°以上とした場合にも、操縦安定性を高めながらインフレート時のタイヤの外径変化等を抑えることが可能となる。 In particular, in a low flat tire having a flatness of 60% or less, even when the angle θc of the belt cord is 25 ° or more, the change in the outer diameter of the tire during inflation is suppressed while improving the steering stability. It becomes possible.
そのためには、ベルト層7がトレッド表面の輪郭形状に沿って湾曲することが必要である。そのために、前記ベルトクッションゴム9の形成、及びトレッド厚さTの均一化が行われる。
For that purpose, the
具体的には、図1に示すように、カーカス6が円弧状に湾曲してのびるのに対して、ベルト層7は、トレッド表面2Sの輪郭形状に沿ってのびている。そのため、ベルト層7のタイヤ軸方向外端部は、タイヤ軸方向外側に行くに従いカーカス6から徐々に離間する。そしてこの離間部分Kに、前記ベルトクッションゴム9が配される。
Specifically, as shown in FIG. 1, the
図2に示すように、ベルトクッションゴム9は、その厚さtが、ベルトクッションゴム9のタイヤ軸方向内端からタイヤ軸方向外側に向かって漸増する。そして、隣接するベルトプライ(本例では内側のベルトプライ7A)のタイヤ軸方向外端7eの位置において、最大の厚さtmax をなすとともに、この最大の厚さtmax を2.0mm以上としている。またタイヤ赤道Coから、ベルトクッションゴム9のタイヤ軸方向内端までの距離Lは、トレッド接地巾Wtの45%以下、さらには40%以下が好ましい。このようなベルトクッションゴム9は、ベルト層7を、適正な輪郭形状に安定して保持する。
As shown in FIG. 2, the thickness t of the
また図1に示すように、ベルト層7からトレッド表面2Sまでのトレッド厚さTは、ほぼ一定であり、特にタイヤ赤道Coにおけるトレッド厚さTcと、ショルダー側である前記第1位置P1におけるトレッド厚さT1との差(Tc−T1)を、0〜1.2mmに設定している。
Further, as shown in FIG. 1, the tread thickness T from the
ここで、ベルトクッションゴム9の前記厚さtmax が2.0mmを下回る、及び前記距離Lがトレッド接地巾Wtの45%を越えると、ベルト層7の輪郭形状がカーカス6に近づき過ぎとなり、ショルダー側でのベルト層7の内圧分担率を高めることが難しくなる。またトレッド厚さの差(Tc−T1)が上記範囲を外れると、ベルト層7とトレッド表面2Sとの輪郭形状の差が大きくなり、同様に、ショルダー側でのベルト層7の内圧分担率を高めることが難しくなる。
Here, when the thickness tmax of the
本例では、トレッド表面2Sの輪郭形状、特にはトレッド接地巾Wtの範囲における輪郭形状は、タイヤ軸方向内側に配される曲率半径R1の第1円弧21と、この第1円弧21にタイヤ軸方向外側で滑らかに連なる曲率半径R2の第2円弧22とから形成される。そして、特に前記曲率半径R2が、曲率半径R1の50%以下としたダブルラジアスのタイヤに対して、インフレート時のタイヤの外径変化等をより有効に抑えることができる。なお第1円弧21と第2円弧22との交点は、本例では、第1位置P1よりもタイヤ軸方向外側に位置する。
In this example, the contour shape of the
操縦安定性の向上を図りながら、インフレート時のタイヤの外径変化等を抑制するためには、最も幅広のベルトプライ(本例では内側のベルトプライ7A)のベルトコードの角度θcを25°以上とするのが好ましく、さらには他のベルトプライ(本例では外側のベルトプライ7B)のベルトコードの角度θcよりも大とするのがより好ましい。このときの角度θcの差は0より大きく1.5°以下が好ましい。
In order to suppress changes in the outer diameter of the tire during inflating while improving steering stability, the angle θc of the belt cord of the widest belt ply (
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。 Although the particularly preferable embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the illustrated embodiments and can be modified into various embodiments.
図1に示す基本構造をなす乗用車用の空気入りタイヤ(215/50R18)を、表1に示す仕様で試作するとともに、各試供タイヤのインフレート時の形状変化及び操縦安定性をテストした。表1に記載以外は実質的に同仕様であり、又共通仕様は以下のとおりである。
<カーカス>
・カーカスプライ:1枚
・カーカスコード:ポリエステルコード
・コード角;90°
<ベルト層>
・ベルト巾Wb:トレッド接地巾Wtの97%
・ベルトプライ:2枚
・ベルトコード:スチールコード
・コード角度:表1に記載(各プライは同構成であり、コードはプライ間で交差)
Pneumatic tires (215 / 50R18) for passenger cars having the basic structure shown in FIG. 1 were prototyped with the specifications shown in Table 1, and the shape change and steering stability of each sample tire during inflation were tested. The specifications are substantially the same except those listed in Table 1, and the common specifications are as follows.
<Carcass>
・ Carcass ply: 1 sheet ・ Carcass cord: Polyester cord ・ Cord angle; 90 °
<Belt layer>
-Belt width Wb: 97% of tread grounding width Wt
・ Belt ply: 2 sheets ・ Belt cord: Steel cord ・ Cord angle: Listed in Table 1 (each ply has the same configuration, and the cord intersects between plies)
(1)インフレート時の形状変化(タイヤ外径変化、タイヤ総巾変化)
タイヤ外径変化は、正規内圧を充填したときのタイヤ外径を測定し、金型径を100とした指数で表示している。数値が100に近いほどインフレート時の変化が少なく、良好である。
タイヤ総巾変化は、正規内圧を充填したときのタイヤ総巾を測定し、金型総幅を100とした指数で表示している。数値が100に近いほどインフレート時の変化が少なく、良好である。
(1) Shape change during inflating (change in tire outer diameter, change in total tire width)
The change in the tire outer diameter is expressed as an index with the mold diameter as 100 by measuring the tire outer diameter when the normal internal pressure is applied. The closer the value is to 100, the smaller the change during inflation, and the better.
The change in the total tire width is expressed as an index with the total width of the mold as 100 by measuring the total tire width when the normal internal pressure is applied. The closer the value is to 100, the smaller the change during inflation, and the better.
(2)操縦安定性:
試供タイヤを、リム(18×7.0)、内圧(220kPa)の条件にて、車輌(排気量3000ccのFF車)の四輪に装着し、ドライアスファルトのタイヤテストコースを走行し、操縦安定性をドライバーの官能により比較例1を100として指数で表示している。数値が大きいほど良好である。
(2) Steering stability:
The sample tires are mounted on the four wheels of the vehicle (FF vehicle with a displacement of 3000cc) under the conditions of rim (18 x 7.0) and internal pressure (220kPa), and run on a dry asphalt tire test course to stabilize steering. The sex is expressed as an index with Comparative Example 1 as 100 according to the sensory nature of the driver. The larger the number, the better.
表に示すように、実施例のタイヤは、操縦安定性を向上しながらインフレート時のタイヤの形状変化を抑えうるのが確認できる。 As shown in the table, it can be confirmed that the tires of the examples can suppress the shape change of the tire at the time of inflating while improving the steering stability.
1 空気入りタイヤ
2S トレッド表面
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
6 カーカス
7A、7B ベルトプライ
7 ベルト層
9 ベルトクッションゴム
21 第1円弧
22 第2円弧
Co タイヤ赤道
1
Claims (5)
前記カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配される複数のベルトプライからなるベルト層、
及び前記ベルト層のタイヤ軸方向外端部と前記カーカスとの間に配される断面三角形状のベルトクッションゴムを具える空気入りタイヤであって、
前記ベルト層のベルト巾Wbが、トレッド接地巾Wtの90%以上、
前記ベルト層からトレッド表面までのタイヤ赤道におけるトレッド厚さTcと、タイヤ赤道からトレッド接地巾Wtの35%の距離を隔てた第1位置P1におけるトレッド厚さT1との差(Tc−T1)が0〜1.2mm、
前記ベルトクッションゴムに隣接するベルトプライのタイヤ軸方向外端におけるベルトクッションゴムの厚さが2.0mm以上、
しかも各前記ベルトプライは、ベルトコードのタイヤ周方向に対するタイヤ赤道での角度θcが、前記第1位置P1における角度θ1より小であり、かつその差(θ1−θc)が3.0〜6.0°の範囲であることを特徴とする空気入りタイヤ。 Carcass from the tread part to the bead part through the sidewall part,
A belt layer composed of a plurality of belt plies arranged outside the carcass in the radial direction of the tire and inside the tread portion.
A pneumatic tire provided with a belt cushion rubber having a triangular cross section arranged between the outer end portion of the belt layer in the tire axial direction and the carcass.
The belt width Wb of the belt layer is 90% or more of the tread ground contact width Wt.
The difference (Tc-T1) between the tread thickness Tc at the tire equator from the belt layer to the tread surface and the tread thickness T1 at the first position P1 separated from the tire equator by 35% of the tread contact width Wt. 0-1.2mm,
The thickness of the belt cushion rubber at the outer end in the tire axial direction of the belt ply adjacent to the belt cushion rubber is 2.0 mm or more.
Moreover, in each of the belt plies, the angle θc at the tire equator with respect to the tire circumferential direction of the belt cord is smaller than the angle θ1 at the first position P1, and the difference (θ1-θc) is 3.0 to 6. Pneumatic tires characterized by a range of 0 °.
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