【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、タイヤのトレッドのほぼ中央部分に広幅の環状凹部を有する、排水性能の優れた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の空気入りタイヤとして、実公昭５０−２１２０３ 号公報には、カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に、ブレーカ層及びトレッドを順次に積層してなり、該クラウン部の幅方向中央部でカーカス、ブレーカ層及びトレッドをタイヤ径方向内側に窪ませることにより、トレッド幅方向中央部に幅の広い環状凹部を形成した、タイヤが開示されている。かかる空気入りタイヤでは、その環状凹部の作用下で、タイヤの排水性能を高めることができ、特にへん平比が６０％以下のタイヤにおいて有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この環状凹部を有するタイヤでは、轍の凸凹等の傾斜部分を有する路面を走行する場合に、路面の乱れによりタイヤに不均一な力が部分的に作用してタイヤが複雑な挙動を示し、このため車両が運転者の意図しない動きをする現象、いわゆるワンダリングが発生し易い。このワンダリングは、車両の直進性を損う危険な現象であるため、この種のタイヤにおいて大きな問題となっている。
【０００４】
そこで、この発明は、特に排水性に寄与する環状凹部を有するタイヤのワンダリング現象を抑制して、この種のタイヤにおける傾斜路面上での直進安定性の向上を図ろうとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、１対のビードコア間にわたりトロイド状をなして跨がるカーカスのタイヤ径方向外側にトレッドを配置し、このトレッドの一部分をタイヤ径方向内側に窪ませてなる環状凹部をタイヤの赤道面に沿って設けた、空気入りタイヤであって、タイヤを適用リムに装着後に規定内圧の10％を充填した状態において、１対のビードコアの中心を結ぶ線分からカーカスのタイヤ径方向最外側部までの距離Ｈおよび同線分からカーカスの最大幅部までの距離ｈの比ｈ／Ｈが0.65〜0.80であること、またはトレッドの端部域の輪郭線を、タイヤを規定リムに装着しかつ規定内圧を充填後に規定最大荷重の 70 ％荷重を付加した状態において、半径が 40mm 以上になる曲率で構成し、該トレッド端部域は、タイヤが傾斜 10 ゜の傾斜路面にあるときに、該傾斜路面の山側の接地端域までを含むこと、をそれぞれ特徴とする空気入りタイヤである。
さらに、ベルト幅をトレッド端縁に対応する位置まで拡大することが、実施に当たり有利である。
【０００６】
さて、図１にこの発明に従う空気入りタイヤの具体例を図解し、１は１〜３枚のカーカスプライからなるカーカスを示し、このカーカス１は少なくとも１枚がその側端部分をビードコア２の周りでタイヤの内側から外側へ巻返してなる。
かかるカーカス１のタイヤ径方向外側には、互いに平行配列をなすコードからなるコード層をそのコードが互いに交差する配置にて積層した、少なくとも２層のベルト３，４を配設し、このベルト４の外周側に、例えば有機繊維などからなるコードをタイヤの赤道面Ｏ付近で螺旋状に巻回してなる、この例で１層のレイヤー補強層５を配置し、さらに外側にトレッド６を設ける。
【０００７】
該トレッド６には、そのレイヤー補強層５に対応する部分を、赤道面０に沿ってタイヤの径方向内側に窪ませてなる環状凹部７を設ける。さらに、図示例においては、この環状凹部７の両側で対をなして環状凹部７に沿って延びる、２対の周溝８及び９を有する。なお、環状凹部７の形状は、排水性の観点から、規定内圧充填時において、開口幅ｄ：３０ｍｍ以上、環状凹部７両側のトレッド最大径位置のそれぞれを結ぶ仮想線から環状凹部７の最深部までの距離、すなわち深さｔ：１０ｍｍ以上とすることが好ましい。また、カーカス１、ベルト３，４およびレイヤー補強層５は、環状凹部７に対応させて、タイヤ径方向内側に凹む形状になるが、カーカス１、ベルト３，４およびレイヤー補強層５を凹ませずに平坦に配置することも可能である。
【０００８】
ここで、タイヤを適用リムに装着後に規定内圧の１０％を充填した状態において、１対のビードコアの中心を結ぶ線分Ｌからカーカスのタイヤ径方向最外側部Ｃ１ までの距離Ｈおよび同線分Ｌからカーカスの最大幅部Ｃ２ までの距離ｈの比ｈ／Ｈを０．６５〜０．８０にすることが肝要である。すなわち、在来のタイヤにおける比ｈ／Ｈは０．６０程度であるから、この発明のタイヤでは、カーカスの最大幅部Ｃ２ の位置をトレッド６に近づけることによって、後述するように、ワンダリングが抑制されるのである。
【０００９】
なお、規定内圧の１０％を充填した状態においてカーカス形状を規定したのは、カーカス形状を規定するためにタイヤビード部をリムにフィットさせてタイヤを自立させる必要からであり、１０％内圧下でカーカス形状を規定することによって、規定内圧時のカーカスにおける張力分布を制御することが可能になる。
【００１０】
また、図３に示すように、トレッド６の周溝８に隣接するトレッド端部域Ｅの輪郭線を緩い曲率で構成して、トレッド端部域Ｅをトレッド幅方向外側に張り出した形状にすることも、ワンダリングの抑制に有効である。
すなわち、トレッド端部域Ｅの輪郭線は、タイヤを規定リムに装着しかつ規定内圧を充填後に規定最大荷重の70％荷重を付加した状態において、半径が40mm以上になる曲率で構成する。さらに、トレッド端部域Ｅは、平坦路における接地端域よりも外側、具体的には傾斜が10゜の傾斜路面での山側の接地端域までを含むことが肝要である。なお、規定最大荷重の70％荷重は、乗用車の一般的な走行時の荷重であり、この通常走行状態における接地領域のタイヤの形状を規制するところに意味がある。ちなみに、前記のようにトレッド端部域Ｅの輪郭線を描くと、トレッド端部はその幅方向位置をサイドウォール部の幅方向位置近傍、場合によってはこれよりも外側に位置することになる。
【００１１】
以上、図１および３に示したところを個別に説明したが、両者の構造を併せ持たせることによって、タイヤの直進安定性をより向上させることも可能である。
【００１２】
さらに、カーカスの最大幅部Ｃ２ の位置をトレッド６に近づけること、あるいはトレッド端部域Ｅをトレッド幅方向外側に張り出すのに伴って、ベルト３，４をトレッド端縁に対応する位置まで延ばすことが好ましい。
【００１３】
【作用】
発明者らは、環状凹部を有するタイヤにて、轍の凸凹等の傾斜路面を走行するときのワンダリングの発生機構について究明した。通常、タイヤが傾斜路面に入ると、タイヤが傾斜路面から受けるキャンバースラストは増加するため、図２に示すように、タイヤに大きな横力Ｆy が働いて傾斜路面から抜け出る。しかし、環状凹部を有するタイヤは、横力Ｆy が通常タイヤに比較して小さいため、傾斜路面からの抜け出しが緩慢になって、ワンダリング現象が発生することが判明した。さらに、この種タイヤで横力Ｆy が小さくなるのは、タイヤが傾斜路面に接地してトレッドに撓み変形が発生すると、環状凹部７部分の曲げ変形ｂc により発生する、傾斜路面を下る向きの横力Ｆycが、接地端近傍での曲げ変形ｂs により発生する傾斜路面を昇る向きの横力Ｆysを相殺するためであることも判明した。
【００１４】
従って、上記ワンダリング現象を抑制するには、接地端近傍での曲げ変形ｂｓ により発生する横力Ｆｙｓを増加して横力Ｆｙ の増加をはかればよいことが明らかになった。この曲げ変形ｂｃ は、とくにカーカスおよびベルトが環状凹部７に対応して凹む構成のタイヤにおいて顕著になる。
すなわち、この横力Ｆｙｓは、接地端近傍での曲げ変形ｂｓ により発生するから、曲げ変形ｂｓ を大きくすることが有効である。
【００１５】
そこで、まず図１に示したように、カーカスの最大幅部Ｃ２ の位置をトレッド６に近づけることによって、図２に示すように、傾斜路面の走行中に傾斜路の山側に位置するカーカスの屈曲部をトレッド端に近づけて、曲げ変形ｂｓ を大きくする。なお、この発明に従うタイヤは、内圧を充填していくと、カーカスは自然平衡形状に近づくように変化するが、上記したように、１０％内圧充填時のカーカス形状を規定したため、ベルト端部およびビード部近傍の張力が増大するのに対し、カーカス最大幅部とベルト端部との間の張力はそれに比してはあまり増大しないから、この結果、カーカスの屈曲部をカーカス最大幅よりもトレッド端に近づけることができるのである。
ここで、比ｈ／Ｈを０．６５〜０．８０としたのは、比が０．６５未満であると、上記した作用を期待することができず、一方０．８０以下としたのは、ｈ／Ｈが０．８０をこえると、トレッド部とサイド部の境界近傍におけるカーカスの曲率が大きくなりすぎ、カーカスの耐久性の低下が懸念されるからである。
【００１６】
次に、図３に示したように、トレッド端の形状を工夫することによって、タイヤが傾斜路面にあるときにトレッドの接地域を在来のタイヤより外側に拡げて、曲げ変形ｂｓ により発生する横力Ｆｙｓを大きくする。すなわち、トレッド端部域Ｅの輪郭線を緩い曲率で構成して、トレッド端部域Ｅをトレッド幅方向外側に張り出した形状にすると、図４に示すように、在来のトレッド端が曲率の強い輪郭線で構成されたタイヤと比較して、特に傾斜路面の山側でのトレッド接地端域が拡がるため、ここで発生する横力Ｆｙｓは大きくなる。
【００１７】
ここで、トレッド端部域Ｅの輪郭線の曲率半径は４０ｍｍ以上が好ましい。なぜなら、曲率半径が４０ｍｍ未満では、上記した接地域拡大効果が十分に期待できないからである。
【００１８】
さらに、図１および３のいずれの構造においても、ベルト３，４をトレッド端縁に対応する位置まで延ばして、曲げ変形ｂs のトレッド端への伝達を容易にすることが有利である。すなわち、タイヤが接地して撓み変形した時のタイヤサイド部の倒れ込み変形 bsideは、トレッド端曲げ変形 bs を起こしているため、トレッド端縁近傍までベルト３，４を延在することにより、ベルトを介して倒れ込み変形を接地端近傍のトレッド面に広く伝達しやすくなるのである。
【００１９】
【実施例】
図１または２に示す構造に従う、サイズ２２５／５０ ＺＲ １６の空気入りラジアルタイヤを、比ｈ／Ｈ、トレッド端部域Ｅの輪郭線の曲率半径およびベルト幅を種々に変更して、表１に示す仕様の下にそれぞれ試作した。
なお、環状凹部７は、内圧充填時の状態において、開口幅Ｄ：４５ｍｍ、深さＨ：１５ｍｍ、その最深部がタイヤの赤道Ｏに重なる位置に設け、また周溝８及び９は、開口幅：６ｍｍ、深さ：８ｍｍで、その最深部がタイヤの赤道Ｏからトレッド端側へ５５ｍｍ及び８０ｍｍ離間した位置に設けた。なお、ベルト層にはスチールコードを、レイヤー補強層にはナイロンコードをそれぞれ適用した。
【００２０】
これらのタイヤは、規定内圧２．４ ｋｇｆ ／ｃｍ２を充填後、規定荷重４５０ ｋｇｆ を負荷した状態にて、セーフティウォークを張り付けたフラットベルト式試験機を用いて、速度５０ｋｍ／ｈ、路面の傾斜角度を５°の条件下で、横力Ｆｙを測定した。その測定結果を表１に併記する。同表から、測定された横力を従来タイヤの場合を１００ とした指数で示すと、この発明に従う構成のタイヤにおける横力Ｆｙ の増大が顕著であることがわかる。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】
この発明によれば、特に環状凹部をそなえて排水性を向上したタイヤにおいて、例えば轍等の凹凸を有する傾斜路面での直進安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従うタイヤのトレッド幅方向断面図である。
【図２】発明タイヤが傾斜面と接地した状態を示す模式図である。
【図３】この発明に従うタイヤのトレッド幅方向断面図である。
【図４】発明タイヤが傾斜面と接地した状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１ カーカス
２ ビードコア
３，４ ベルト
５ レイヤー補強層
６ トレッド
７ 環状凹部
８ 周溝
９ 周溝
１０ サイドウォール部[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a pneumatic tire having a wide annular recess substantially at a central portion of a tread of a tire and having excellent drainage performance.
[0002]
[Prior art]
As a pneumatic tire of this kind, Japanese Utility Model Publication No. 50-21203 discloses a structure in which a breaker layer and a tread are sequentially laminated on the outer side of a crown portion of a carcass in a tire radial direction, and a central portion in the width direction of the crown portion is formed. A tire is disclosed in which a wide annular concave portion is formed at a central portion in a tread width direction by recessing a carcass, a breaker layer, and a tread inward in a tire radial direction. In such a pneumatic tire, the drainage performance of the tire can be improved under the action of the annular concave portion, and it is particularly effective for a tire having an aspect ratio of 60% or less.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the tire having the annular concave portion, when traveling on a road surface having an inclined portion such as an uneven portion of a rut, an uneven force partially acts on the tire due to road surface turbulence, and the tire exhibits a complicated behavior. Therefore, a phenomenon in which the vehicle moves unintentionally by the driver, that is, so-called wandering, is likely to occur. Since this wandering is a dangerous phenomenon that impairs the straightness of the vehicle, it is a serious problem in this type of tire.
[0004]
Accordingly, the invention is particularly to suppress the wandering phenomenon in the tire having a contributing annular recess in drainage, and attempt is made to improve the straight running stability on inclined road surface in this type of tire.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a carcass straddling a toroid over a pair of bead cores, a tread disposed radially outward of a carcass, and an annular recess formed by depressing a part of the tread radially inward in the tire equator. A pneumatic tire provided along a surface, in a state in which 10% of a specified internal pressure is filled after the tire is mounted on an applicable rim, a carcass radially outermost portion of a carcass from a line connecting the centers of a pair of bead cores. The ratio h / H of the distance H to the carcass and the distance h from the same line segment to the maximum width of the carcass is 0.65 to 0.80, or the contour line of the end area of the tread is mounted on the specified rim and the specified tire is mounted. in the state with the addition of 70% load of the prescribed maximum load of the internal pressure after filling, constructed with curvature radius equal to or greater than 40 mm, the tread edge region, when the tire is in a tilted 10 ° inclined road surface, the inclined Pneumatic tires, each including up to a ground contact area on a mountain side of a road surface .
Furthermore, it is advantageous in practice to increase the belt width to a position corresponding to the tread edge.
[0006]
FIG. 1 illustrates a specific example of a pneumatic tire according to the present invention. Reference numeral 1 denotes a carcass including one to three carcass plies, and at least one of the carcass 1 has a side end portion around a bead core 2. It is turned from the inside of the tire to the outside.
Outside the carcass 1 in the tire radial direction, at least two layers of belts 3 and 4 in which cord layers made of cords arranged in parallel with each other are stacked in such a manner that the cords intersect each other are arranged. In this example, a single layer reinforcement layer 5 is disposed around the equatorial plane O of the tire, and a tread 6 is provided on the outside.
[0007]
The tread 6 is provided with an annular concave portion 7 in which a portion corresponding to the layer reinforcing layer 5 is recessed radially inward of the tire along the equatorial plane 0. Further, in the illustrated example, there are two pairs of circumferential grooves 8 and 9 that extend along the annular recess 7 in pairs on both sides of the annular recess 7. In addition, from the viewpoint of drainage, the shape of the annular concave portion 7 is such that the opening width d is 30 mm or more, and the deepest portion of the annular concave portion 7 is formed from an imaginary line connecting the tread maximum diameter positions on both sides of the annular concave portion 7 at the time of filling the specified internal pressure. , That is, the depth t is preferably 10 mm or more. Further, the carcass 1, the belts 3, 4 and the layer reinforcing layer 5 have a shape in which the carcass 1, the belts 3, 4 and the layer reinforcing layer 5 are dented inward in the tire radial direction corresponding to the annular concave portion 7. It is also possible to arrange them flat without using them.
[0008]
Here, in a state filled with 10% of the specified pressure after mounting the application rim tire, the distance H and trains from the line segment L connecting the centers of a pair of bead cores to the tire radial direction outermost portion C 1 of the carcass the ratio h / H of the distance h from the frequency L to the maximum width portion C 2 of the carcass it is important to from 0.65 to 0.80. That is, since the ratio h / H of the conventional tire is about 0.60, in tires of the present invention, by bringing the top position of the width portion C 2 of the carcass in the tread 6, as described later, wandering Is suppressed.
[0009]
The reason why the carcass shape is defined in a state where 10% of the specified internal pressure is filled is that it is necessary to fit the tire bead portion to the rim to make the tire self-supporting in order to define the carcass shape. By defining the carcass shape, it becomes possible to control the tension distribution in the carcass at a specified internal pressure.
[0010]
Further, as shown in FIG. 3, the contour of the tread end region E adjacent to the circumferential groove 8 of the tread 6 is formed with a gentle curvature, and the tread end region E is formed to protrude outward in the tread width direction. This is also effective in suppressing wandering.
In other words, the contour line of the tread edge region E is in a state of adding the 70% load of mounting the tire to the provisions rim and defining the maximum load a prescribed pressure after the filling, you composed curvature radius is equal to or greater than 40 mm. Further , it is important that the tread edge region E includes a region outside the ground contact region on a flat road, specifically, up to a mountain-side ground contact region on an inclined road surface having a slope of 10 °. Note that the 70% load of the specified maximum load is a load at the time of general traveling of a passenger car, and is significant in regulating the shape of the tire in the contact area in the normal traveling state. By the way, when the contour line of the tread edge region E is drawn as described above, the tread edge position is located near the width direction position of the sidewall portion, and in some cases, outside the width direction position of the sidewall portion.
[0011]
Although the parts shown in FIGS. 1 and 3 have been individually described above, it is also possible to further improve the straight running stability of the tire by combining both structures.
[0012]
Furthermore, closer to the uppermost position of the width portion C 2 of the carcass in the tread 6, or tread edge region E with to protrude outward in the tread width direction, to the position corresponding to the belt 3, 4 in the tread edge Preferably, it is extended.
[0013]
[Action]
The present inventors have investigated a wandering generation mechanism when the tire having an annular concave portion travels on an inclined road surface such as unevenness of a rut. Usually, the tire enters the inclined road, since the camber thrust which tire receives from the inclined road surface increases, as shown in FIG. 2, exits from the inclined road works great lateral force F y in the tire. However, a tire having an annular recess, the lateral force F y is smaller as compared to normal tires, becomes slow breaks out from the inclined road surface, wandering phenomenon was found to occur. Further, the lateral force F y is reduced in this type tires, the tire bending deformation occurs in the tread ground to the inclined road surface, caused by the bending deformation b c of the annular recess 7 parts, down the inclined road surface orientation It has also been found that the lateral force F yc of FIG. 5 is to offset the lateral force F ys generated by the bending deformation b s near the ground contact end, which rises on the inclined road surface.
[0014]
Therefore, in order to suppress the wandering phenomenon, it was revealed that it Hakare an increase in lateral force F y by increasing the lateral force F ys generated by the bending deformation b s of the ground near edge. The bending deformation b c are especially carcass and belt becomes remarkable in a tire construction that is recessed in correspondence with the annular recess 7.
In other words, the lateral force F ys, since caused by bending deformation b s of the ground near-edge, it is effective to increase the bending deformation b s.
[0015]
Therefore, first, as shown in FIG. 1, by bringing the top position of the width portion C 2 of the carcass in the tread 6, as shown in FIG. 2, the carcass located mountain side of the ramp during running of the inclined road surface close the bent portion to the tread end to increase the bending deformation b s. In the tire according to the present invention, as the internal pressure is filled, the carcass changes so as to approach a natural equilibrium shape. However, as described above, the carcass shape at the time of 10% internal pressure filling is defined, so that the belt end and While the tension near the bead increases, the tension between the carcass maximum width portion and the belt end does not increase much as compared with that. As a result, the bent portion of the carcass is tread more than the carcass maximum width. You can get closer to the edge.
Here, the reason why the ratio h / H is set to 0.65 to 0.80 is that if the ratio is less than 0.65, the above-mentioned effect cannot be expected. When h / H exceeds 0.80, the curvature of the carcass near the boundary between the tread portion and the side portion becomes too large, and there is a concern that the durability of the carcass is reduced.
[0016]
Next, as shown in FIG. 3, by devising the shape of the tread end, is spread out on the ground contact region of the tread than conventional tire when the tire is in the inclined road surface, caused by the bending deformation b s The lateral force F ys is increased. That is, when the contour line of the tread edge region E is formed with a gentle curvature and the tread edge region E is formed to protrude outward in the tread width direction, the conventional tread edge has a curvature as shown in FIG. Compared with a tire configured with a strong contour, the tread contact edge area particularly on the mountain side of the sloping road surface is widened, so that the lateral force Fys generated here is large.
[0017]
Here, the radius of curvature of the contour line of the tread edge region E is preferably 40 mm or more. This is because if the radius of curvature is less than 40 mm, the above-described effect of expanding the contact area cannot be sufficiently expected.
[0018]
Further, in any of the structure of FIG. 1 and 3, to extend the belt 3, 4 to a position corresponding to a tread edge, it is advantageous to facilitate the transfer to the tread end of the bending deformation b s. In other words, since the falling deformation b side of the tire side portion when the tire is grounded and bent and deformed causes the tread edge bending deformation b s , by extending the belts 3 and 4 to near the tread edge, This makes it easy to widely transmit the falling deformation to the tread surface near the ground contact end via the belt.
[0019]
【Example】
A pneumatic radial tire of size 225/50 ZR 16 according to the structure shown in FIG. 1 or 2 was obtained by changing the ratio h / H, the radius of curvature of the contour of the tread edge region E and the belt width in various ways. Prototypes were manufactured under the specifications shown below.
The annular recess 7 is provided with an opening width D: 45 mm, a depth H: 15 mm, and a deepest portion overlapping the equator O of the tire when the internal pressure is charged. : 6 mm, depth: 8 mm, and the deepest part was provided at a position 55 mm and 80 mm away from the equator O of the tire toward the tread end. Note that a steel cord was applied to the belt layer, and a nylon cord was applied to the layer reinforcing layer.
[0020]
These tires were filled with a specified internal pressure of 2.4 kgf / cm 2 and then loaded with a specified load of 450 kgf, using a flat belt type testing machine to which a safety walk was attached, at a speed of 50 km / h and a road surface of 50 km / h. The lateral force Fy was measured under the condition of an inclination angle of 5 °. Table 1 also shows the measurement results. From the table, the measured lateral force when the case of the conventional tire shown in the index 100, it can be seen that increase of the lateral force F y in a tire configuration according to the invention is remarkable.
[0021]
[Table 1]
[0022]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, especially in the tire which provided the annular recessed part and improved the drainage property, the straight running stability on the inclined road surface which has irregularities, such as a rut | truck, for example can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view in the tread width direction of a tire according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state where an inventive tire is in contact with an inclined surface;
FIG. 3 is a cross-sectional view in the tread width direction of a tire according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing a state where the inventive tire is in contact with an inclined surface;
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 carcass 2 bead cores 3, 4 belt 5 layer reinforcing layer 6 tread 7 annular recess 8 circumferential groove 9 circumferential groove 10 sidewall portion