JP7529972B2 - Pneumatic tires - Google Patents
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Description
本発明は、走行時の騒音の発生を低減するとともに、軽量化と、操縦安定性の改善とをバランスよく実現した空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire that reduces noise while driving and achieves a good balance between weight reduction and improved handling stability.
従来、自動車に対する騒音規制が厳しくなっており、自動車の走行時に発生する騒音を低減することが要請されている。 Noise regulations for automobiles have become stricter, and there is a demand to reduce the noise generated when automobiles are running.
このような要請に伴い、例えば、特許文献1には、タイヤサイド部のタイヤサイド面にタイヤ周方向に沿って間隔を空けて複数の凸部を設けることによって走行時の空気抵抗の低減効果を向上することができ、上記複数の凸部がタイヤ周方向において特定の高さ変動量又は質量変動量を有する場合に凸部から発生する騒音を低減することができることが提案されている。
In response to such demands, for example,
しかしながら、特許文献1に開示されているように、タイヤサイド部のタイヤサイド面にタイヤ周方向に沿って間隔を空けて複数の凸部を設けると、凸部が加わったことによりタイヤの重量が増加して燃費が低下する。そのため、特許文献1の技術においては、タイヤの軽量化に関して改善の余地がある。
However, as disclosed in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両の走行時の騒音(以下、通過騒音(PBN)ともいう。)の発生の低減と、軽量化と、操縦安定性能の改善とをバランス良く実現した空気入りタイヤを提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide a pneumatic tire that achieves a good balance between reducing noise generated when a vehicle is running (hereinafter also referred to as pass-by noise (PBN)), reducing weight, and improving steering stability.
本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤサイド部のタイヤサイド面に複数の凸部がタイヤ周方向に間隔を空けて配置されており、上記凸部の各々が少なくとも2種以上の曲率を有する曲面部から構成され、上記凸部の長手方向がタイヤ周方向に対して傾斜し、正規内圧を付与した無負荷状態のタイヤ子午断面視で、両接地端間のタイヤプロファイルが、タイヤプロファイルに沿った両接地端間寸法に対して20%以上35%以下のタイヤプロファイルに沿った寸法を有する2つのタイヤ外側プロファイルと、上記2つのタイヤ外側プロファイル以外のタイヤ内側プロファイルと、から構成され、上記タイヤ外側プロファイルが、少なくとも4つの異なる形状の曲線から構成され、トレッドゴム最大厚みが4mm以上12mm以下であることを特徴とする。 The pneumatic tire according to the present invention is characterized in that a plurality of protrusions are arranged at intervals in the tire circumferential direction on the tire side surface of the tire side portion, each of the protrusions is composed of a curved surface portion having at least two or more types of curvature, the longitudinal direction of the protrusions is inclined with respect to the tire circumferential direction, the tire profile between both ground contact ends in a meridian cross section of the tire in an unloaded state with normal internal pressure applied is composed of two tire outer profiles having a dimension along the tire profile that is 20% to 35% of the dimension between both ground contact ends along the tire profile, and a tire inner profile other than the two tire outer profiles, the tire outer profile is composed of at least four curves of different shapes, and the maximum thickness of the tread rubber is 4 mm to 12 mm.
本発明に係る空気入りタイヤでは、タイヤサイド部に特定形状の凸部を配置することを前提に、タイヤ外側プロファイルとトレッドゴム厚みについて改良を加えている。その結果、本発明に係る空気入りタイヤによれば、車両の走行時の騒音発生の低減と、軽量化と、操縦安定性能の改善とをバランス良く実現することができる。 In the pneumatic tire according to the present invention, improvements have been made to the tire outer profile and tread rubber thickness, based on the premise that a convex portion of a specific shape is arranged on the tire side portion. As a result, the pneumatic tire according to the present invention can achieve a good balance between reduced noise generated during vehicle travel, weight reduction, and improved steering stability.
以下に、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態(以下に示す、基本形態及び付加的形態1から6)を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施形態は、本発明を限定するものではない。また、当該実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。さらに、当該実施形態に含まれる各種形態は、当業者が自明の範囲内で任意に組み合わせることができる。
Below, embodiments of the pneumatic tire according to the present invention (basic form and
基本形態
以下に、本発明に係る空気入りタイヤについて、その基本形態を説明する。以下の説明において、「タイヤ径方向」とは、空気入りタイヤの回転軸と直交する方向を指し、「タイヤ径方向内側」とは、タイヤ径方向において回転軸に向かう側を指し、「タイヤ径方向外側」とは、タイヤ径方向において回転軸から離れる側を指す。また、「タイヤ周方向」とは、上記回転軸を中心軸とする周り方向を指す。さらに、「タイヤ幅方向」とは、上記回転軸と平行な方向を指し、「タイヤ幅方向内側」とは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面(タイヤ赤道線)に向かう側を指し、「タイヤ幅方向外側」とは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面から離れる側を指す。なお、「タイヤ赤道面」とは、空気入りタイヤの回転軸に直交するとともに、空気入りタイヤのタイヤ幅の中心を通る平面を指す。「タイヤ赤道線」とは、タイヤ赤道面CL上にあって空気入りタイヤ1のタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「CL」を付す。
Basic form A basic form of a pneumatic tire according to the present invention will be described below. In the following description, the term "tire radial direction" refers to a direction perpendicular to the rotation axis of the pneumatic tire, the term "tire radial inner side" refers to a side facing the rotation axis in the tire radial direction, and the term "tire radial outer side" refers to a side away from the rotation axis in the tire radial direction. The term "tire circumferential direction" refers to a direction around the rotation axis as the central axis. The term "tire width direction" refers to a direction parallel to the rotation axis, the term "tire width inner side" refers to a side facing the tire equatorial plane (tire equatorial line) in the tire width direction, and the term "tire width outer side" refers to a side away from the tire equatorial plane in the tire width direction. The term "tire equatorial plane" refers to a plane perpendicular to the rotation axis of the pneumatic tire and passing through the center of the tire width of the pneumatic tire. The term "tire equatorial line" refers to a line on the tire equatorial plane CL that runs along the tire circumferential direction of the
図1は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤを示すタイヤ子午断面図である。なお、図1に示す例は、正規リムに組んで正規内圧を付与した無負荷状態を示すものである。 Figure 1 is a meridian cross-sectional view of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention. Note that the example shown in Figure 1 shows a tire in an unloaded state with the tire mounted on a standard rim and the standard internal pressure applied.
ここで、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」、又はETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。また、正規内圧とは、JATMAに規定される「最高空気圧」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、又はETRTOに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。 Here, "standard rim" refers to the "applicable rim" specified by JATMA, the "design rim" specified by TRA, or the "measuring rim" specified by ETRTO. Furthermore, "standard internal pressure" refers to the "maximum air pressure" specified by JATMA, the maximum value of the "tire load limits at various cold inflation pressures" specified by TRA, or the "inflation pressures" specified by ETRTO.
空気入りタイヤ1は、図1に示すように、トレッド部2と、その両側のショルダー部3と、各ショルダー部3から順次連続するサイドウォール部4及びビード部5とを有している。また、この空気入りタイヤ1は、カーカス層6と、ベルト7と、ベルト補強層8とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
トレッド部2は、ゴム材(トレッドゴム)からなり、空気入りタイヤ1のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面が空気入りタイヤ1の輪郭となる。トレッド部2の表面は、空気入りタイヤを装着する車両(図示せず)が走行した際に路面と接触する面であるトレッド表面21として形成されている。同図に示す例では、タイヤ赤道面CLのタイヤ幅方向両側において、4本の周方向主溝12、14、16、18によって、5つの陸部22、24、26、28、30が区画形成されている。なお、周方向主溝12、14、16、18の溝幅(図1に示すトレッドプロファイルの基準輪郭線L(溝が無いとした場合の輪郭線)の両端部間のタイヤ幅方向寸法)は、1.0~30.0mmとすることができ、溝深さ(当該基準輪郭線Lから溝底までの最短距離)は5.0~10.0mmとすることができる。
The
ショルダー部3は、トレッド部2のタイヤ幅方向両外側の部位である。また、サイドウォール部4は、空気入りタイヤ1におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出した部位である。さらに、ビード部5は、ビードコア51とビードフィラー52とを有する。ビードコア51は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー52は、カーカス層6のタイヤ幅方向端部がビードコア51の位置で折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。
The
カーカス層6は、各タイヤ幅方向端部が、一対のビードコア51でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス層6は、タイヤ周方向に対する角度がタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向にある角度を持って複数並設されたカーカスコード(図示せず)が、コートゴムで被覆されたものである。カーカスコードは、有機繊維(ポリエステルやレーヨンやナイロンなど)からなる。カーカス層6は、少なくとも1層で設けられている。カーカス層のタイヤ径方向内側にインナーライナー(図示せず)が設けられる。
The
ベルト7は、少なくとも2層のベルト層71、72を積層した多層構造をなし、トレッド部2においてカーカス層6の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、カーカス層6をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト層71、72は、タイヤ周方向に対して所定の角度(例えば、20°~30°)で複数並設されたコード(図示せず)が、コートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維(ポリエステルやレーヨンやナイロンなど)からなる。また、重なり合うベルト層71、72は、互いのコードが交差するように配置されている。
The belt 7 has a multi-layer structure of at least two
ベルト補強層8は、ベルト7の外周であるタイヤ径方向外側に配置されてベルト7をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト補強層8は、タイヤ周方向に略平行(±5°)でタイヤ幅方向に複数並設されたコード(図示せず)がコートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維(ポリエステルやレーヨンやナイロンなど)からなる。図1で示すベルト補強層8は、ベルト7のタイヤ幅方向端部を覆うように配置されている。ベルト補強層8の構成は、上記に限らず、図には明示しないが、ベルト7全体を覆うように配置された構成、または、例えば2層の補強層を有し、タイヤ径方向内側の補強層がベルト7よりもタイヤ幅方向で大きく形成されてベルト7全体を覆うように配置され、タイヤ径方向外側の補強層がベルト7のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている構成、あるいは、例えば2層の補強層を有し、各補強層がベルト7のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている構成であってもよい。すなわち、ベルト補強層8は、ベルト7の少なくともタイヤ幅方向端部に重なるものである。また、ベルト補強層8は、帯状(例えば幅10[mm])のストリップ材をタイヤ周方向に巻き付けて設けられている。
The
図2は、本実施形態に係る空気入りタイヤの側面図である。図3~図5は、凸部の短手方向に沿った断面図である。図6は、凸部の短手方向の断面図である。 Figure 2 is a side view of a pneumatic tire according to this embodiment. Figures 3 to 5 are cross-sectional views taken along the short side of the protrusion. Figure 6 is a cross-sectional view taken along the short side of the protrusion.
以下の説明において、タイヤサイド部Sとは、図1に示すように、トレッド部2の接地端E1、E2からタイヤ幅方向外側であってリムチェックラインRからタイヤ径方向外側の範囲で一様に連続する面をいう。また、接地端E1、E2とは、空気入りタイヤ1を正規リムにリム組みし、かつ正規内圧を充填するとともに正規荷重の70%をかけたとき、空気入りタイヤ1のトレッド部2のトレッド表面21が路面(水平面)と接地する領域において、タイヤ幅方向の両最外端をいい、タイヤ周方向に連続する。また、リムチェックラインRとは、タイヤのリム組みが正常に行われているか否かを確認するためのラインであり、一般には、ビード部5の表側面において、リムフランジよりもタイヤ径方向外側であってリムフランジ近傍となる部分に沿ってタイヤ周方向に連続する環状の凸線として示されている。
In the following description, the tire side portion S refers to a surface that is uniformly continuous from the ground contact ends E1, E2 of the
本実施形態の空気入りタイヤ1は、図1及び図2に示すように、少なくとも一方のタイヤサイド部Sの表面のプロファイルであるタイヤサイド面Saに複数の凸部9がタイヤ周方向に間隔を空けて配置されている。凸部9の各々は少なくとも2種以上の曲率を有する曲面から構成されている。凸部9の長手方向はタイヤ周方向に対して傾斜しており、凸部9は、タイヤサイド面Saよりタイヤの外側に突出している。凸部9は、タイヤサイド部Sを構成するゴム材と同じ又は異なるゴム材とすることができる。上記のようにタイヤサイド面Saに複数の凸部9が設けられていることによって、以下で詳細に説明するように、車両走行時に凸部9の周辺に乱流が発生して、タイヤハウスの外側で車両の側面から離れる空気の広がりが抑えられ、車両に生じる空気抵抗を低減することができ、その結果、通過騒音(PBN)の発生を低減することができる。
As shown in Figs. 1 and 2, the
本実施形態において、凸部9は、例えば、図2に示すように、空気入りタイヤ1の側面視で円弧状に形成されている。凸部9は、円弧状に限らず、空気入りタイヤ1の側面視で延在方向(長手方向)に沿って直線状に形成されていても、くの字に屈曲して形成されていても、S字状に形成されていても、蛇行して構成されていても、ジグザグ状に形成されていてもよい。なお、凸部9の長手方向(延在方向)LDは、タイヤサイド面Saと平行であり、かつ、タイヤ周方向に対して傾斜している方向(すなわち、凸部9の長手方向(延在方向)LDはタイヤ周方向及びタイヤ径方向に交差している方向)である。凸部9の短手方向は、タイヤサイド面Saと平行であり、かつ、長手方向(延在方向)LDと垂直な方向である。なお、凸部9の配置は、図2に示すものに限定されない。
In this embodiment, the protrusion 9 is formed in an arc shape in a side view of the
図3~図5は、タイヤサイド面Saからタイヤ外側に突出する凸部9の長手方向の任意の位置における短手方向に沿った断面形状の例を概略的に示す断面図である。図3~図5において、凸部9は、短手方向における各端9E、9Eの間で、曲率の異なる複数の曲面部を含む。凸部9は、短手方向における長さとして規定される幅wを有し、図3~図5において、曲面部S1の短手方向における長さとして規定される幅w1は曲面部S2の短手方向における長さとして規定される幅w2よりも短い。図3及び図4に示す凸部の例において、曲面部S1と曲面部S2とが接続部9Pで接続されている。図5には、凸部9の例において、曲面部S1と曲面部S2との間に幅w3(短手方向における長さ)の曲面部S3を有する凸部9の例が示されている。曲面部S1と曲面部S3とは接続部9P1で接続されており、曲面部S2と曲面部S3とは接続部9P2で接続されている。なお、図5において、曲面部S3は直線状に示されているが、曲面部S3は長手方向において曲率がゼロでない曲面状の表面を有する。本実施形態の空気入りタイヤ1では、図には明示しないが、凸部9は4つ以上の曲面部から構成されていてもよい。凸部9を構成する曲面部は、任意の曲率を有することができる。
3 to 5 are cross-sectional views each showing an example of a cross-sectional shape along the short side direction at an arbitrary position in the longitudinal direction of a protruding portion 9 protruding from a tire side surface Sa to the outside of the tire. In FIG. 3 to FIG. 5, the protruding portion 9 includes a plurality of curved surface portions having different curvatures between each end 9E, 9E in the short side direction. The protruding portion 9 has a width w defined as a length in the short side direction, and in FIG. 3 to FIG. 5, the width w 1 defined as the length in the short side direction of the curved surface portion S 1 is shorter than the width w 2 defined as the length in the short side direction of the curved surface portion S 2. In the example of the protruding portion shown in FIG. 3 and FIG. 4, the curved surface portion S 1 and the curved surface portion S 2 are connected by a connection portion 9P. FIG. 5 shows an example of the protruding portion 9 having a curved surface portion S 3 with a width w 3 (length in the short side direction) between the curved surface portion S 1 and the curved surface portion S 2 . The curved surface portion S1 and the curved surface portion S3 are connected by a connecting portion 9P1 , and the curved surface portion S2 and the curved surface portion S3 are connected by a connecting portion 9P2 . In FIG. 5, the curved surface portion S3 is shown as a straight line, but the curved surface portion S3 has a curved surface whose curvature is not zero in the longitudinal direction. In the
凸部9を構成する曲面部は、例えば、図3、図5における曲面部S1、S2と図4における曲面部S2により示されているように、タイヤサイド面Saよりもタイヤ内側に曲率円の中心が配置されてタイヤ外側に向けて膨出する曲率円をなしていてもよい。また、凸部9を構成する曲面部は、例えば、図4における曲面部S1により示されているように、タイヤサイド面Saよりもタイヤ外側に曲率円の中心が配置されてタイヤ内側に向けて凹む曲率円をなしていてもよい。凸部9は、曲率0である稜線を含んでもよい。 The curved surface portion constituting the protruding portion 9 may have a center of curvature located on the inner side of the tire than the tire side surface Sa and may form a circle of curvature that bulges outward toward the tire outer side, as shown by the curved surface portions S1 and S2 in Fig. 3 and Fig. 5 and the curved surface portion S2 in Fig. 4. The curved surface portion constituting the protruding portion 9 may have a center of curvature located on the outer side of the tire than the tire side surface Sa and may form a circle of curvature that dents inward toward the tire inner side, as shown by the curved surface portion S1 in Fig. 4. The protruding portion 9 may include a ridge line with a curvature of zero.
図6は、凸部9の側面図の例を示す。図6において、凸部9は、延在方向における端9D、9Dの両方から中央部9Cに向かって徐々に高くなり、中央部9Cにおいて最大高さhを有する。ここで、凸部の最大高さhは、タイヤのショルダー部又はサイドウォール部の外表面において、凸部が存在しないと仮定した場合の仮想表面プロファイルに対する法線方向での凸部の最大寸法として定義される。凸部の最大高さhは好ましくは1.0mm以上10.0mm以下である。凸部の最大高さhが1.0mm未満であると、周辺の空気を案内する作用が得難くなる。一方、凸部の最大高さが10mmを超えると、凸部9に衝突する空気の流れが増加することで空気抵抗が増加する傾向となる。凸部の最大高さhを1.0mm以上10.0mm以下とすることで、空気抵抗を増加させずに走行時の騒音の発生を低減することができる。なお、本実施形態の空気入りタイヤ1では、凸部が最大高さを有する位置は、凸部の各々が少なくとも2種以上の曲率を有する曲面部から構成される限り、図6の例に限定されないが、凸部9は、凸部9の延在方向の長さlの中央部9Cから延在方向の両側に長さlの25%(l×0.25)の範囲の部分である中間部9Aにおいて1.0mm以上10mm以下の最大高さhを有することが好ましい。凸部9の延在方向の長さlは、凸部9の各端9D間の最短距離である。
Figure 6 shows an example of a side view of the convex portion 9. In Figure 6, the convex portion 9 gradually becomes higher from both ends 9D, 9D in the extension direction toward the central portion 9C, and has a maximum height h at the central portion 9C. Here, the maximum height h of the convex portion is defined as the maximum dimension of the convex portion in the normal direction to the imaginary surface profile on the outer surface of the shoulder portion or sidewall portion of the tire, assuming that the convex portion does not exist. The maximum height h of the convex portion is preferably 1.0 mm or more and 10.0 mm or less. If the maximum height h of the convex portion is less than 1.0 mm, it becomes difficult to obtain the function of guiding the surrounding air. On the other hand, if the maximum height of the convex portion exceeds 10 mm, the flow of air colliding with the convex portion 9 increases, and the air resistance tends to increase. By setting the maximum height h of the convex portion to be 1.0 mm or more and 10.0 mm or less, it is possible to reduce the generation of noise during driving without increasing the air resistance. In the
本実施形態の空気入りタイヤ1は、図7に示すように、リム50に組み込んで車両100に装着することで車両100のタイヤハウス101内に配置される。この状態において、空気入りタイヤ1が回転方向Y1で回転すると、車両100は方向Y2に向かって走行する。この車両100の走行時に、回転方向Y1に回転移動する凸部9が、その周辺の空気を乱流化させて上述した空気の流れのよどみを改善する。具体的に、空気入りタイヤ1の回転時の上部(回転軸Pより上側)では、乱流境界層が発生し、空気入りタイヤ1における空気の流れが促進される。この結果、タイヤハウス101の外側で車両100の側面102から離れる空気の広がりが抑えられ、車両100に生じる空気抵抗を低減することができる。この空気抵抗の低減は、車両100の燃費の向上に寄与するとともに、走行時の騒音の発生を低減する。
As shown in FIG. 7, the
特に、本実施形態の空気入りタイヤ1では、凸部の各々が少なくとも2種以上の曲率を有する曲面部から構成され、凸部の長手方向がタイヤ周方向に対して傾斜していることで、異なる曲率の曲面部に沿う空気の流れが曲面部間の接続部、稜線、変曲点又は変曲面において変化し、渦流を生じることで乱流境界層の発生を助勢する。このため、タイヤサイド部に沿う空気の流れの広がりが抑制され、車両100に生じる空気抵抗の低減効果を向上することができるとともに、走行時の騒音の発生を低減することができる。
In particular, in the
タイヤサイド部に沿う乱流境界層の発生を最大限に高めることができるため、凸部9の曲面部間の接続部(図3~図4における9P、図5における9P1及び9P2)が凸部9の長手方向に延在する稜線を成していることが好ましい。 It is preferable that the connection portions between the curved portions of the convex portion 9 (9P in Figures 3 and 4, 9P1 and 9P2 in Figure 5) form a ridge extending in the longitudinal direction of the convex portion 9, in order to maximize the generation of a turbulent boundary layer along the tire side portion.
また、本実施形態の空気入りタイヤ1では、図2において、正規リムに組み込んで、正規内圧を充填し、正規荷重を加えて水平面をなす路面Gに接地し(図2では荷重0(無負荷)の状態で示している)、路面G上を回転方向Yで回転して図2中の左方向に転動するとき、タイヤサイド部Sと路面Gとの相対速度UをU[m/s]=V×r/Qで表し、レイノルズ数ReをRe=U×Q/νで表し、Vが空気入りタイヤ1の転動方向に対向する主流速度(車両走行速度に相当する)[m/s]であり、Qが路面Gから回転軸Pに至る距離[m]であり、rが路面Gから回転軸Pに向かう距離[m]であり、νが空気入りタイヤ1に接触する空気の動粘性度[m2/s]であって、主流速度V[m/s]が27.8の場合、レイノルズ数Reが、2000<Re<4×105の範囲となる位置に凸部9が設けられていることが好ましい。すなわち、本実施形態の空気入りタイヤ1は、主流速度V[m/s]において、レイノルズ数Reが、2000<Re<4×105の範囲となるような距離r[m]の位置に凸部9が設けられていることが好ましい。
2, when the pneumatic tire 1 of the present embodiment is mounted on a regular rim, inflated to a regular internal pressure, and placed in contact with a horizontal road surface G under a regular load (FIG. 2 shows a state in which the load is zero (unloaded)), and rotates on the road surface G in a rotational direction Y to the left in FIG. 2, the relative speed U between the tire side portion S and the road surface G is expressed as U [m/s] = V × r/Q, the Reynolds number Re is expressed as Re = U × Q/ν, V is the mainstream speed (corresponding to the vehicle traveling speed) [m/s] facing the rolling direction of the pneumatic tire 1, Q is the distance [m] from the road surface G to the rotation axis P, r is the distance [m] from the road surface G toward the rotation axis P, and ν is the kinetic viscosity [m 2 /s] of the air in contact with the pneumatic tire 1, and when the mainstream speed V [m/s] is 27.8, the Reynolds number Re is 2000<Re<4×10 It is preferable that the protrusions 9 are provided at positions where the distance r [m] is such that the Reynolds number Re is in the range of 2000<Re<4× 10.5 at the mainstream speed V [m/s]. That is, it is preferable that the
本実施形態の空気入りタイヤ1は、凸部9を有さない空気入りタイヤと比較した場合に、図7に示すように、回転方向Y1で回転し、車両100が方向Y2に向かって走行するとき、回転方向Y1に回転移動する凸部9により、凸部9の周辺の空気のガイド効果(排斥効果)が大きくなり、路面と車両底面との空間の圧力を低減する。具体的には、空気入りタイヤ1の回転時の下部である接地部(レイノルズ数Reが、2000<Re<4×105の範囲となるような距離r[m]の位置)では、凸部9による空気のガイド効果(排斥効果)が大きく、空気入りタイヤ1の接地部において前端からタイヤサイド部Sへ回り込む空気量が増え、路面と車両底面との空間の圧力が低下し、車両100が上方に持ち上げられる力であるリフトが低減される。リフトの低減(リフト低減性能)は、ダウンフォースを増加させることになり、空気入りタイヤ1の接地性を向上させ、車両100の走行性能である操縦安定性能の向上に寄与する。
7, the
また、本実施形態の空気入りタイヤ1では、車両装着時の回転方向が指定されており、上述したレイノルズ数Reの範囲において、図2に示すように、凸部9の少なくとも1つは、回転方向Yに沿う始端から終端への延在方向がタイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向けて傾斜していることが好ましい。ここで、回転方向の指定は、図には明示しないが、例えば、トレッド部2のタイヤ幅方向外側であって、タイヤの側面にあらわれるサイドウォール部4に設けられた指標(例えば、車両前進時に向く矢印)により示される。すなわち、この構成により、空気入りタイヤ1の接地部において前端上方から下方に向けて空気を案内するため、凸部9によるガイド効果(排斥効果)が大きくなり、空気入りタイヤ1の接地部において前端からタイヤサイド部Sへ回り込む空気量がより増えるため、路面と車両底面との空間の圧力がより低下し、リフトをより低減することができる。
In addition, in the
以上は、タイヤサイド面に複数の凸部を設けることについての事項であるが、当該事項は、本実施形態の前提となる事項であり、以下に本実施形態の特徴的な発明特定事項について詳述する。即ち、上述のように、タイヤサイド部のタイヤサイド面に複数の凸部を設けると、車両走行時の騒音の発生を低減することができるが、空気入りタイヤに凸部が加わることによって、空気入りタイヤの重量が増加してしまう。そのため、本発明者は、凸部が加わることによる空気入りタイヤの重量増加を抑制することを検討し、タイヤ外側プロファイルと、トレッドゴムの厚みと、について改良を加えた。以下、これらの改良点について説明する。 The above is about providing multiple protrusions on the tire side surface, but this is a prerequisite for this embodiment, and the characteristic invention-specific features of this embodiment will be described in detail below. That is, as described above, providing multiple protrusions on the tire side surface of the tire side portion can reduce noise generated when the vehicle is traveling, but adding protrusions to the pneumatic tire increases the weight of the pneumatic tire. Therefore, the inventors have considered ways to suppress the increase in weight of the pneumatic tire due to the addition of protrusions, and have made improvements to the tire outer profile and the thickness of the tread rubber. These improvements will be described below.
図8は、図1に示す本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部を拡大して示すタイヤ子午断面図である。本実施形態の空気入りタイヤでは、図1に示すように、両接地端E1、E2の間のタイヤプロファイル(具体的には、溝が形成されていないと仮定した場合の仮想プロファイル(同図における基準輪郭線L))が、タイヤプロファイルに沿った両接地端間寸法に対して20%以上35%以下のタイヤプロファイルに沿った寸法を有する2つのタイヤ外側プロファイルPo1、Po2と、2つのタイヤ外側プロファイルPo1、Po2以外のタイヤ内側プロファイルPiと、から構成されている。図1においては、陸部26、28、30の表面プロファイルが内側プロファイルPiに帰属する。ここで、内側プロファイルPiに帰属するとは、タイヤ子午断面視で、陸部のタイヤ幅方向位置の全部が内側プロファイルPiと重複する場合(例えば、図1の陸部28)はもとより、陸部のタイヤ幅方向位置の一部が内側プロファイルPiと重複する場合(例えば、陸部26、30)も含むことを意味する。
8 is a tire meridian cross-sectional view showing an enlarged tread portion of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1. In the pneumatic tire of this embodiment, as shown in FIG. 1, the tire profile between both ground contact ends E1, E2 (specifically, a virtual profile (reference contour line L in the figure) assuming that no grooves are formed) is composed of two tire outer profiles Po1, Po2 having a dimension along the tire profile that is 20% to 35% of the dimension between both ground contact ends along the tire profile, and a tire inner profile Pi other than the two tire outer profiles Po1, Po2. In FIG. 1, the surface profiles of the
さらに、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤでは、図8に示すタイヤ外側プロファイルPo1、Po2が、少なくとも4つの異なる形状の曲線(同図においては7つの異なる形状の曲線Po104~Po110(曲線Po204~Po210))から構成されている。ここで、曲線Po104~Po110(曲線Po204~Po210)は、いずれもタイヤ幅方向最外側の周方向主溝18(20)よりも、タイヤ幅方向外側に位置するものとする。 Furthermore, in the pneumatic tire according to the embodiment of the present invention, the tire outer profiles Po1 and Po2 shown in FIG. 8 are composed of at least four curves of different shapes (seven curves Po104 to Po110 (curves Po204 to Po210) of different shapes in the figure). Here, the curves Po104 to Po110 (curves Po204 to Po210) are all positioned in the tire width direction outboard of the circumferential main groove 18 (20) on the outermost side in the tire width direction.
次に、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤでは、トレッドゴム最大厚みが4mm以上12mm以下である。ここで、トレッドゴム最大厚みとは、両接地端間の任意のタイヤ幅方向位置における、タイヤ径方向に測定したアンダートレッドゴムゲージとキャップトレッドゴムゲージとの和の最大値をいう。 Next, in the pneumatic tire according to the embodiment of the present invention, the maximum thickness of the tread rubber is 4 mm or more and 12 mm or less. Here, the maximum thickness of the tread rubber refers to the maximum value of the sum of the under tread rubber gauge and the cap tread rubber gauge measured in the tire radial direction at any tire width direction position between both ground contact ends.
特許文献1に開示されているように、タイヤサイド部のタイヤサイド面にタイヤ周方向に沿って間隔を空けて特定の高さ変動量又は質量変動量を有する複数の凸部を設けた場合には、上述のとおり、走行時に凸部から発生する騒音を低減することができる。しかしながら、凸部を設けた場合には、タイヤ重量の増加を招き、近年におけるタイヤの軽量化の要請に応えることは容易でない。
As disclosed in
そこで、本発明者は、上記要請に応えるため、タイヤ外側プロファイルを、少なくとも4つの異なる形状の曲線から構成することに着目した。具体的には、例えば、タイヤ外側プロファイルPo1、Po2を構成する曲線について、タイヤ幅方向内側の曲線から外側の曲線に向けて曲率半径を徐々に小さくすることに着目した。これにより、タイヤ外側プロファイルPo1、Po2を構成する曲線のうち、タイヤ幅方向最内側の曲線に適用する曲率半径を、タイヤ外側プロファイルPo1、Po2全体に適用して、タイヤ外側プロファイルPo1、Po2を1つの曲線とした場合に比べて、接地端近傍領域を含むいわゆるショルダー陸部(本明細書では、タイヤ幅方向最外側の周方向主溝よりもタイヤ幅方向外側に位置する陸部をいうものとする。)の材料を低減させることができることから、タイヤの軽量化を実現することができる(作用効果1)。 Therefore, in order to meet the above demand, the inventor focused on forming the tire outer profile from curves of at least four different shapes. Specifically, for example, the inventor focused on gradually decreasing the radius of curvature of the curves forming the tire outer profiles Po1 and Po2 from the curve on the inner side in the tire width direction to the curve on the outer side. As a result, compared to when the radius of curvature applied to the curve on the innermost side in the tire width direction among the curves forming the tire outer profiles Po1 and Po2 is applied to the entire tire outer profiles Po1 and Po2 and the tire outer profiles Po1 and Po2 are treated as one curve, it is possible to reduce the material of the so-called shoulder land portion (in this specification, the land portion located on the outer side in the tire width direction of the outermost circumferential main groove in the tire width direction) including the area near the ground contact edge, and thus it is possible to realize a reduction in tire weight (effect 1).
また、本実施形態における空気入りタイヤでは、トレッドゴム最大厚みを4mm以上12mm以下としている。ここで、トレッドゴム最大厚みとは、タイヤ子午断面視で、静荷重時のトレッドゴムをタイヤ径方向において測定した最大値をいう。 In addition, in the pneumatic tire of this embodiment, the maximum thickness of the tread rubber is set to 4 mm or more and 12 mm or less. Here, the maximum thickness of the tread rubber refers to the maximum value measured in the tire radial direction when the tread rubber is under static load in a meridian cross section of the tire.
トレッドゴム最大厚みを4mm以上とすることで、トレッド部の剛性を高めることができ、操縦安定性能を改善することができる。これに対し、トレッドゴム最大厚みを12mm以下とすることで、さらに軽量化を図ることができる(作用効果2)。トレッドゴム最大厚みを5mm以上11mm以下とした場合には、上記効果がそれぞれ高いレベルで奏されるため好ましく、6mm以上10mm以下とした場合には、上記効果がそれぞれさらに高いレベルで奏されるため極めて好ましい。
By making the maximum thickness of the tread rubber 4 mm or more, the rigidity of the tread portion can be increased, and steering stability performance can be improved. In contrast, by making the maximum thickness of the
以上に示すように、タイヤサイド部に特定形状の凸部を配置することを前提に、タイヤ外側プロファイルと、トレッドゴムの厚みと、について改良を加えることで、上記作用効果1及び作用効果2が相まって軽量化が図られ、ひいては車両走行時に発生する騒音の低減及び軽量化をバランス良く実現することができる。
As shown above, by improving the tire outer profile and the thickness of the tread rubber, with the premise of arranging a convex portion of a specific shape on the tire side, the above-mentioned
なお、トレッドゴム最大厚みを上記のとおり12mm以下として比較的薄くすると、当該トレッドに形成し得る溝が浅くなる傾向になり、優れた排水性能、ひいては優れたウェット制動性が実現できなくなる可能性がある。そのため、本実施形態では、ショルダー陸部における接地圧の平準化を図るべく、図8に示すように、タイヤ外側プロファイルPo1、Po2を、少なくとも4つの異なる形状の曲線(同図においては7つの異なる形状の曲線Po104~Po110(曲線Po204~Po210))から構成している。これにより、トレッド部のタイヤ幅方向全体での接地性をさらに改善することができ、たとえ排水性が劣化したとしてもウェット制動性を高めることができる。なお、少なくとも4つの異なる形状の曲線(同図においては7つの異なる形状の曲線Po104~Po110(曲線Po204~Po210))については、タイヤ幅方向内側の曲線から外側の曲線に向けて曲率半径を徐々に小さくすることが、トレッド部のタイヤ幅方向全体での接地性を改善する作用効果を効率的に得ることができる点で好ましい。 If the maximum thickness of the tread rubber is relatively thin, such as 12 mm or less as described above, the grooves that can be formed in the tread tend to be shallow, and there is a possibility that excellent drainage performance and, in turn, excellent wet braking performance cannot be achieved. Therefore, in this embodiment, in order to level out the ground pressure in the shoulder land portion, as shown in FIG. 8, the tire outer profile Po1, Po2 is composed of at least four curves of different shapes (seven curves Po104 to Po110 (curves Po204 to Po210) of different shapes in the same figure). This makes it possible to further improve the ground contact in the entire tire width direction of the tread portion, and to improve wet braking performance even if the drainage performance deteriorates. For at least four curves of different shapes (seven curves Po104 to Po110 (curves Po204 to Po210) of different shapes in the same figure), it is preferable to gradually reduce the curvature radius from the curve on the inner side in the tire width direction to the curve on the outer side, in order to efficiently obtain the effect of improving the ground contact in the entire tire width direction of the tread portion.
また、タイヤ外側プロファイルPo1、Po2がそれぞれ少なくとも4つの部分に分割されている上記基本形態において、タイヤ外側プロファイルの寸法を、タイヤプロファイルに沿った両接地端間寸法に対して20%以上としたのは、タイヤ外側プロファイルを十分に確保して、ドライ操安性とウェット制動性を高めるためである。このような効果は、当該タイヤ外側プロファイルの寸法を、当該両接地端間寸法に対して23%以上とした場合にさらに高いレベルで奏され、25%以上とした場合に極めて高いレベルで奏される。 In addition, in the above basic form in which the tire outer profiles Po1 and Po2 are each divided into at least four parts, the dimension of the tire outer profile is set to 20% or more of the dimension between both ground contact ends along the tire profile in order to ensure a sufficient tire outer profile and improve dry handling stability and wet braking performance. This effect is achieved at an even higher level when the dimension of the tire outer profile is set to 23% or more of the dimension between both ground contact ends, and at an extremely high level when it is set to 25% or more.
これに対し、タイヤ外側プロファイルの寸法を、タイヤプロファイルに沿った両接地端間寸法に対して35%以下としたのは、タイヤ内側プロファイルを十分に確保して、ウェット路面での操縦安定性能(ウェット操安性)を高めるためである。このような効果は、当該タイヤ外側プロファイルの寸法を、当該両接地端間寸法に対して32%以下とした場合にさらに高いレベルで奏され、30%以下とした場合に極めて高いレベルで奏される。 In contrast, the tire outer profile dimensions are set to 35% or less of the distance between the two ground contact ends along the tire profile in order to ensure a sufficient tire inner profile and improve the steering stability performance (wet handling stability) on wet roads. This effect is achieved at an even higher level when the tire outer profile dimensions are set to 32% or less of the distance between the two ground contact ends, and at an extremely high level when set to 30% or less.
また、基本形態において、タイヤ外側プロファイルPo1、Po2が2つ又は3つの部分にしか分割されていない場合には、タイヤ幅方向における接地圧の平準化を行うにあたって接地圧低減のために改良したプロファイル部分とそれに隣り合うプロファイル部分との形状が著しく異なることとなる。そのため、このよう場合には、いわゆるバックル(トレッド表面がウェーブ状に湾曲する現象)が生ずるおそれがある。従って、本実施形態では、このような意味においても、タイヤ外側プロファイルPo1、Po2の分割後のプロファイル部分の数を4以上としている。 In addition, in the basic form, if the tire outer profiles Po1, Po2 are divided into only two or three parts, the shape of the profile part improved to reduce the ground pressure when leveling out the ground pressure in the tire width direction will be significantly different from the shape of the adjacent profile part. Therefore, in such a case, there is a risk of the so-called buckling (a phenomenon in which the tread surface curves in a wave shape) occurring. Therefore, in this embodiment, for this reason as well, the number of profile parts after dividing the tire outer profiles Po1, Po2 is set to four or more.
基本形態に係る空気入りタイヤの構造は以上のとおりであるが、当該空気入りタイヤは、通常の各製造工程、即ち、タイヤ材料の混合工程、タイヤ材料の加工工程、グリーンタイヤの成型工程、加硫工程及び加硫後の検査工程等を経て得られるものである。本実施形態に係る空気入りタイヤを製造する場合には、加硫用金型の内壁に、例えば、図1に示す溝等に対応する凸部及び凹部を形成し、この金型を用いて加硫を行う。 The structure of the pneumatic tire according to the basic embodiment is as described above, and the pneumatic tire is obtained through each of the normal manufacturing steps, i.e., the tire material mixing step, the tire material processing step, the green tire molding step, the vulcanization step, and the post-vulcanization inspection step. When manufacturing the pneumatic tire according to this embodiment, convex and concave portions corresponding to the grooves shown in FIG. 1 are formed on the inner wall of the vulcanization mold, and vulcanization is performed using this mold.
付加的形態
次に、本発明に係る空気入りタイヤの上記基本形態に対して、任意選択的に実施可能な、付加的形態1から6を説明する。
Additional Embodiments Next,
付加的形態1
基本形態においては、図1におけるタイヤ外側プロファイルPo1、Po2の少なくともいずれかを構成する部分(曲線)のうちタイヤ幅方向最内側の曲線(同図では、プロファイル部分Po104及び/又はプロファイル部分Po204)の曲率半径(以下、「曲率半径1」と称する場合がある。)が、タイヤ内側プロファイルPiを構成する部分(曲線)のうちタイヤ幅方向最外側の曲線(図1に示す例では陸部26のプロファイル及び/又は陸部30のプロファイル)の曲率半径(以下、「曲率半径2」と称する場合がある)の0.40倍以上0.60倍以下であること(付加的形態1)が好ましい。
In the basic form, it is preferable that the radius of curvature (hereinafter, sometimes referred to as "radius of
曲率半径2に対する曲率半径1の比(曲率半径1/曲率半径2)を0.40以上とすることで、プロファイル部分Po104及び/又はプロファイル部分Po204と、それらのタイヤ幅方向内側に隣り合う陸部26、30のプロファイルとの形状を過度に異ならせることなく、これら隣り合う曲線同士の間の任意の点においてバックルの発生をさらに抑制することができる。
By setting the ratio of
これに対し、曲率半径2に対する曲率半径1の比(曲率半径1/曲率半径2)を0.60以下とすることで、接地圧の比較的低いセンター領域に相当するタイヤ内側プロファイルPiの曲率半径に対して、接地圧の比較的高いショルダー領域に相当するタイヤ外側プロファイルPo1(Po2)の曲率半径を、さらに異ならせることができる。これにより、タイヤ全体としてみた場合に、いずれのタイヤ幅方向領域についても接地圧が著しく異なる部分が生ずることをさらに抑制することができ、ひいてはドライ操安性とウェット制動性をさらに高めることができる。
In response to this, by setting the ratio of
なお、曲率半径2に対する曲率半径1の比(曲率半径1/曲率半径2)を0.42以上0.58以下とした場合には、上記各効果がより高いレベルで奏されるためさらに好ましく、0.45以上0.55以下とした場合には、上記各効果がさらに一層高いレベルで奏されるため極めて好ましい。
It is more preferable that the ratio of the radius of
付加的形態2
基本形態又は基本形態に付加的形態1を加えた形態においては、図1に示すタイヤ外側プロファイルPo1(タイヤ外側プロファイルPo2)を構成する曲線のうちタイヤ幅方向内側から2番目のプロファイル部分Po105(Po205)の曲率半径(以下、「曲率半径3」と称する場合がある。)が、タイヤ外側プロファイルPo1(タイヤ外側プロファイルPo2)を構成する曲線のうちタイヤ幅方向最内側のプロファイル部分Po104(Po204)の曲率半径1の0.70倍以上0.90倍以下であること(付加的形態2)が好ましい。
In the basic form or a form in which
曲率半径1に対する曲率半径3の比(曲率半径3/曲率半径1)を0.70以上とすることで、プロファイル部分Po105(プロファイルPo205)と、それに隣り合うプロファイル部分Po104(プロファイルPo204)との形状を過度に異ならせることなく、これら曲線同士の接点においてバックルの発生を抑制することができる。
By setting the ratio of
これに対し、曲率半径1に対する曲率半径3の比(曲率半径3/曲率半径1)を0.90以下とすることで、ショルダー領域の中でも接地圧の比較的低いタイヤ幅方向最内側のプロファイル部分Po104(プロファイルPo204)の曲率半径1に対して、接地圧の比較的高いタイヤ幅方向外側のプロファイルPo105(プロファイルPo205)の曲率半径3を、さらに異ならせることとなる。これにより、ショルダー領域全体としてみた場合に、いずれのタイヤ幅方向領域についても接地圧が著しく異なる部分の発生がさらに抑制され、ひいてはドライ操安性とウェット制動性をさらに高めることができる。
In contrast, by setting the ratio of
なお、曲率半径1に対する曲率半径3の比(曲率半径3/曲率半径1)を0.72以上0.88以下とした場合には、上記各効果がより高いレベルで奏されるためさらに好ましく、0.75以上0.85以下とした場合には、上記各効果がより一層高いレベルで奏されるため極めて好ましい。
It is more preferable that the ratio of the radius of
付加的形態3
基本形態又は基本形態に付加的形態1、2の少なくともいずれかを加えた形態においては、図1に示すタイヤ外側プロファイルPo1(Po2)を構成する各プロファイル部分Po104~Po110(各プロファイル部分Po204~Po210)の寸法(各曲線の寸法)が、トレッド展開幅の2.0%以上5.0%以下であること(付加的形態3)が好ましい。ここで、トレッド展開幅とは、図1における接地端E1、E2間のタイヤ幅方向寸法TDWをいう。
In the basic form or a form in which at least one of
各曲線の寸法をトレッド展開幅の2.0%以上とすることで、タイヤ外側プロファイルPo1、Po2の各プロファイル部分への分割数を過度に多くすることを抑制できる。これにより、使用する金型の構成要素数の増大を抑制するとともに、タイヤ製造時の工数の増大を抑制し、その結果タイヤ製造コストを低減することができる。 By making the dimensions of each curve 2.0% or more of the tread development width, it is possible to prevent the tire outer profiles Po1 and Po2 from being divided into an excessively large number of profile portions. This prevents an increase in the number of components of the mold used and an increase in the number of steps required to manufacture the tire, thereby reducing tire manufacturing costs.
また、各曲線の寸法をトレッド展開幅の5.0%以下とすることで、タイヤ外側プロファイルPo1、Po2の各プロファイル部分への分割数を十分に確保することができる。タイヤ外側プロファイルPo1、Po2のそれぞれの、タイヤ幅方向内端と外端とでは接地圧の均一化を図るべく、タイヤ径方向位置を相当に異ならせることが必要であるところ、上記のような分割数の十分な確保により、隣り合うプロファイル間において曲率半径を極端に異ならせる必要がなく、ひいては隣り合う曲線同士の接続点においてバックルを効率的に抑制することができる。 In addition, by making the dimensions of each curve 5.0% or less of the tread development width, it is possible to ensure a sufficient number of divisions into each profile portion of the tire outer profiles Po1 and Po2. In order to equalize the ground contact pressure at the tire width direction inner and outer ends of each of the tire outer profiles Po1 and Po2, it is necessary to make the tire radial direction positions significantly different. However, by ensuring a sufficient number of divisions as described above, it is not necessary to make the curvature radius between adjacent profiles extremely different, and thus buckling can be efficiently suppressed at the connection points between adjacent curves.
なお、各プロファイル部分の寸法をトレッド展開幅の2.2%以上4.8%以下とした場合には、上記各効果がより高いレベルで奏されるためさらに好ましく、2.5%以上4.5%以下とした場合には、上記各効果がより一層高いレベルで奏されるため極めて好ましい。 It is more preferable that the dimensions of each profile portion are between 2.2% and 4.8% of the tread development width, since the above-mentioned effects are achieved to a higher degree, and it is extremely preferable that the dimensions are between 2.5% and 4.5% of the tread development width, since the above-mentioned effects are achieved to an even higher degree.
付加的形態4
基本形態又は基本形態に付加的形態1から3の少なくともいずれかを加えた形態においては、タイヤサイド部のタイヤサイド面にタイヤ周方向に間隔を空けて配置された複数の凸部の最大高さhは1.0mm以上10.0mm以下であることが好ましい。凸部の最大高さhが1.0mm未満であると、周辺の空気を案内する作用が得難くなる。一方、凸部の最大高さが10mmを超えると、凸部9に衝突する空気の流れが増加することで空気抵抗が増加する傾向となる。凸部の最大高さhを1.0mm以上10.0mm以下とすることで、空気抵抗を増加させずに走行時の騒音の発生を低減することができる。
Additional Form 4
In the basic form or a form in which at least one of
付加的形態5
図9は、タイヤ最大幅位置におけるタイヤ厚みを説明するためのタイヤ子午断面図である。図9では、インナーライナーが参照番号10で示されている。基本形態又は基本形態に付加的形態1から4の少なくともいずれかを加えた形態においては、正規内圧を付与した無負荷状態でのタイヤ最大幅位置におけるタイヤ厚みTが2.5mm以上6.5mm以下であること(付加的形態5)が好ましい。なお、タイヤ最大幅位置におけるタイヤ厚みTとは、タイヤ子午断面視で、静荷重時のタイヤ幅Wを規定する際に用いられるタイヤ表面位置同士を結んだ線分上において測定されるタイヤ厚みをいう。
Additional Form 5
Fig. 9 is a meridian cross-sectional view of a tire for explaining the tire thickness at the tire maximum width position. In Fig. 9, an inner liner is indicated by
タイヤ厚みTを2.5mm以上とすることで、荷重付与時にサイドウォール部の撓みを抑制し、ひいては当該撓みによってビード部まで荷重が過度に伝搬してビード部が故障することを回避することができる。一方、タイヤ厚みTを6.5mm以下とすることで、さらに軽量化を図ることができる。なお、タイヤ厚みを3.0mm以上6.0mm以下とした場合には、上記各効果がさらに高いレベルで奏されるためさらに好ましく、3.5mm以上5.0mm以下とした場合には、上記各効果がさらに一層高いレベルで奏されるため極めて好ましい。 By making the tire thickness T 2.5 mm or more, it is possible to suppress the deflection of the sidewall portion when a load is applied, and thus to prevent the load from being excessively transmitted to the bead portion due to the deflection, which would cause the bead portion to break down. On the other hand, by making the tire thickness T 6.5 mm or less, it is possible to further reduce the weight. In addition, when the tire thickness is 3.0 mm or more and 6.0 mm or less, the above-mentioned effects are achieved at an even higher level, which is even more preferable, and when it is 3.5 mm or more and 5.0 mm or less, the above-mentioned effects are achieved at an even higher level, which is extremely preferable.
付加的形態6
基本形態又は基本形態に付加的形態1から5の少なくともいずれかを加えた形態においては、図9に示す周方向主溝の深さDが5.0mm以上10.0mm以下であること(付加的形態6)が好ましい。ここで、周方向主溝の溝深さDとは、図2に示す基準輪郭線Lから溝底までの寸法をいう。深さDを5.0mm以上とすることで、排水性能を高め、ひいてはウェット制動性をさらに高めることができるのに対し、10.0mm以下とすることで、浅溝化を図って陸部剛性をさらに高め、ドライ操安性をさらに高めることができる。なお、深さDを5.5mm以上9.5mm以下とした場合には、上記各効果がさらに高いレベルで奏されるためさらに好ましく、6.0mm以上9.0mm以下とした場合には、上記各効果がさらに一層高いレベルで奏されるため極めて好ましい。
In the basic form or the basic form plus at least one of
タイヤサイズを155/65R14(JATMAにて規定)とし、トレッド表面に複数の周方向主溝が形成され、正規内圧を付与した無負荷状態のタイヤ子午断面視で、両接地端間のタイヤプロファイルが、タイヤプロファイルに沿った両接地端間寸法に対して20%以上35%以下のタイヤプロファイルに沿った寸法を有する2つのタイヤ外側プロファイルと、これら2つのタイヤ外側プロファイル以外のタイヤ内側プロファイルと、から構成される発明例1から7の空気入りタイヤ及び従来例の空気入りタイヤを作製した。なお、これらの空気入りタイヤの細部の諸条件については、以下の表1に示すとおりである。 The tire size was set to 155/65R14 (specified by JATMA), multiple circumferential main grooves were formed on the tread surface, and the tire profile between both ground contact ends in the tire meridian cross section in an unloaded state with normal internal pressure was constructed of two tire outer profiles having a dimension along the tire profile that is 20% to 35% of the dimension between both ground contact ends along the tire profile, and an inner tire profile other than these two tire outer profiles. The detailed conditions of these pneumatic tires are as shown in Table 1 below.
なお、表1中、タイヤサイド部のタイヤサイド面に設けられる複数の凸部の有無、タイヤ外側プロファイル、トレッドゴム最大厚み、曲率半径1、曲率半径2、曲率半径3、各曲線の寸法、トレッド展開幅、凸部の最大高さh、タイヤ厚みT、周方向主溝の深さD、及びPBNについては、本明細書の記載に準拠するものである。発明例1~7のタイヤでは、タイヤサイド面のタイヤバットレス部に同一形状の12個の凸部が均等に配置されていた。凸部は、長手方向(延在方向)に延在する1本の稜線を有し、長手方向中央部付近に最大高さ(h)及び最大幅(w)を有し、最大高さ(h)及び最大幅(w)はそれぞれ5mmであった。凸部の長手方向の長さは25mmであり、凸部の長手方向に延在する稜線は凸部の長手方向中央部において、タイヤ側面視でタイヤ周方向に対して角度45°で傾斜していた。凸部は、長手方向における端(9D、9D)の両方から長手方向中央部付近に向かって徐々に高くなり、そして、タイヤ側面視で長手方向中央部付近から端(9D、9D)側に向かうにつれて徐々に短手方向における長さ(幅)が短くなる略紡錘形の形状を有していた。
In Table 1, the presence or absence of multiple convex portions provided on the tire side surface of the tire side portion, the tire outer profile, the maximum thickness of the tread rubber, the radius of
このように作製した、発明例1から7の空気入りタイヤ及び従来例の空気入りタイヤについて、以下の要領に従い、通過騒音、質量及び操縦安定性についての評価を行った。 The pneumatic tires of Examples 1 to 7 and the conventional pneumatic tire were evaluated for passing noise, mass, and handling stability according to the following procedures.
通過騒音(PBN)についての評価
上記試験タイヤセットをリムサイズ5JのJATMA標準リムに装着し、空気圧を240kPaとして排気量約650ccの乗用車の総輪に取り付け、速度50km/hでの通過騒音の音圧レベル(dB)を欧州騒音規制条件(ECE R117)に準拠して計測した。評価結果は、従来例のタイヤセットを取り付けた乗用車の通過騒音の音圧レベル測定値の逆数を100とし、各実施例のタイヤセットを取り付けた乗用車の測定値の逆数を指数で表した。指数が大きいほど通過騒音のレベルが低いことを示す。評価結果を表1に記載する。
Evaluation of pass-by noise (PBN) The above test tire set was mounted on a JATMA standard rim with a rim size of 5J, and was attached to all wheels of a passenger car with an engine displacement of about 650 cc at an air pressure of 240 kPa, and the sound pressure level (dB) of the pass-by noise at a speed of 50 km/h was measured in accordance with the European noise regulation conditions (ECE R117). The evaluation results were expressed as an index, with the reciprocal of the measured sound pressure level of the pass-by noise of the passenger car equipped with the conventional tire set being set to 100, and the reciprocal of the measured value of the passenger car equipped with the tire set of each embodiment being set to 100. The higher the index, the lower the level of the pass-by noise. The evaluation results are shown in Table 1.
質量についての評価
各試験タイヤの質量を測定し、各発明例のタイヤの質量は従来例のタイヤの質量を100とする指数で表した。指数が大きいほど軽量化が図られていることを示す。評価結果を表1に記載する。
Evaluation of Mass The mass of each test tire was measured, and the mass of each example tire was expressed as an index with the mass of the conventional tire being 100. The larger the index, the greater the weight reduction. The evaluation results are shown in Table 1.
ドライ操安性についての評価
上記試験タイヤをリムサイズ5JのJATMA標準リムに装着し、空気圧を230kPaとして、排気量約650ccの乗用車の総輪に取り付けた。そして、平坦な周回路を有するドライ路面のテストコースを、試験車両によって10km/hから180km/hで走行し、テストドライバーがレーンチェンジ時及びコーナリング時における操舵性、及び直進時における安定性についての官能評価を行った。ドライ操安性は、従来例を100とする指数で表した。指数が大きいほどドライ操安性が優れていることを示す。
Evaluation of dry handling stability The above test tire was mounted on a JATMA standard rim with a rim size of 5J, and the air pressure was set to 230 kPa and the tire was attached to all wheels of a passenger car with an engine displacement of about 650 cc. The test vehicle then ran on a test course with a flat, circular, dry road surface at speeds of 10 km/h to 180 km/h, and the test driver performed a sensory evaluation of the steering during lane changes and cornering, and the stability during straight driving. The dry handling stability was expressed as an index with the conventional example being 100. The higher the index, the better the dry handling stability.
表1によれば、本発明の技術的範囲に属する(即ち、タイヤサイド部に特定形状の凸部を配置することを前提に、タイヤ外側プロファイルとトレッドゴム厚みについて改良を加えた)発明例1から発明例7の空気入りタイヤについては、いずれも、本発明の技術的範囲に属さない従来例の空気入りタイヤに比べて、走行時の騒音の低減と、軽量化と、操縦安定性の改善がバランス良く実現されていることが判る。
本発明に関連する発明の実施態様の一部を以下に示す。
[実施形態1]
タイヤサイド部のタイヤサイド面に複数の凸部がタイヤ周方向に間隔を空けて配置されており、前記凸部の各々が少なくとも2種以上の曲率を有する曲面部から構成され、前記凸部の長手方向がタイヤ周方向に対して傾斜し、
正規内圧を付与した無負荷状態のタイヤ子午断面視で、両接地端間のタイヤプロファイルが、タイヤプロファイルに沿った両接地端間寸法に対して20%以上35%以下のタイヤプロファイルに沿った寸法を有する2つのタイヤ外側プロファイルと、前記2つのタイヤ外側プロファイル以外のタイヤ内側プロファイルと、から構成され、前記タイヤ外側プロファイルが、少なくとも4つの異なる形状の曲線から構成され、
トレッドゴム最大厚みが4mm以上12mm以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
[実施形態2]
前記タイヤ外側プロファイルを構成する曲線のうちタイヤ幅方向最内側の曲線の曲率半径が、前記タイヤ内側プロファイルを構成する曲線のうちタイヤ幅方向最外側の曲線の曲率半径の0.40倍以上0.60倍以下である、実施形態1に記載の空気入りタイヤ。
[実施形態3]
前記タイヤ外側プロファイルを構成する曲線のうちタイヤ幅方向内側から2番目の曲線の曲率半径が、前記タイヤ外側プロファイルを構成する曲線のうちタイヤ幅方向最内側の曲線の曲率半径の0.70倍以上0.90倍以下である、実施形態1又は2に記載の空気入りタイヤ。
[実施形態4]
前記タイヤ外側プロファイルを構成する各曲線のタイヤプロファイルに沿った寸法が、トレッド展開幅の2.0%以上5.0%以下である、実施形態1から3のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
[実施形態5]
前記凸部の最大高さが1.0mm以上10.0mm以下である、実施形態1から4のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
[実施形態6]
正規内圧を付与した無負荷状態でのタイヤ最大幅位置におけるタイヤ厚みが2.5mm以上6.5mm以下である、実施形態1から5のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
[実施形態7]
前記周方向主溝の深さが5.0mm以上10.0mm以下である、実施形態1から6のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
According to Table 1, it can be seen that the pneumatic tires of Example 1 to Example 7, which fall within the technical scope of the present invention (i.e., improvements have been made to the tire outer profile and tread rubber thickness based on the premise of arranging a convex portion of a specific shape on the tire side portion), all achieve a good balance of reduced noise during driving, weight reduction, and improved handling stability, compared to conventional pneumatic tires that do not fall within the technical scope of the present invention.
Some of the embodiments of the invention related to the present invention are shown below.
[Embodiment 1]
A plurality of convex portions are arranged at intervals in the tire circumferential direction on a tire side surface of the tire side portion, each of the convex portions is composed of a curved surface portion having at least two or more types of curvature, and a longitudinal direction of the convex portion is inclined with respect to the tire circumferential direction,
In a meridian cross section of a tire in an unloaded state with a normal internal pressure applied, a tire profile between both ground contact ends is composed of two tire outer profiles having a dimension along the tire profile that is 20% to 35% of a dimension between both ground contact ends along the tire profile, and a tire inner profile other than the two tire outer profiles, and the tire outer profile is composed of at least four curves of different shapes,
A pneumatic tire characterized in that the maximum thickness of the tread rubber is 4 mm or more and 12 mm or less.
[Embodiment 2]
The pneumatic tire according to
[Embodiment 3]
A pneumatic tire according to
[Embodiment 4]
4. The pneumatic tire according to any one of
[Embodiment 5]
5. The pneumatic tire according to any one of
[Embodiment 6]
6. The pneumatic tire according to any one of
[Embodiment 7]
7. The pneumatic tire according to any one of
1 空気入りタイヤ
2 トレッド部
3 ショルダー部
4 サイドウォール部
5 ビード部
6 カーカス層
7 ベルト
8 ベルト補強層
9 凸部
10 インナーライナー
21 トレッド表面
12、14、16、18 周方向主溝
22、24、26、28、30 陸部
50 リム
51 ビードコア
52 ビードフィラー
71,72 ベルト層
h 凸部の最大高さ
CL タイヤ赤道面
L 基準輪郭線
E1、E2 接地端
Pi タイヤ内側プロファイル
Po1、Po2 タイヤ外側プロファイル
TDW トレッド展開幅
Claims (6)
正規内圧を付与した無負荷状態のタイヤ子午断面視で、両接地端間のタイヤプロファイルが、タイヤプロファイルに沿った両接地端間寸法に対して20%以上35%以下のタイヤプロファイルに沿った寸法を有する2つのタイヤ外側プロファイルと、前記2つのタイヤ外側プロファイル以外のタイヤ内側プロファイルと、から構成され、前記タイヤ外側プロファイルが、少なくとも4つの異なる形状の曲線から構成され、
トレッドゴム最大厚みが4mm以上12mm以下であり、
前記タイヤ外側プロファイルを構成する曲線のうちタイヤ幅方向最内側の曲線の曲率半径が、前記タイヤ内側プロファイルを構成する曲線のうちタイヤ幅方向最外側の曲線の曲率半径の0.40倍以上0.60倍以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。 A plurality of convex portions are arranged at intervals in the tire circumferential direction on a tire side surface of the tire side portion, each of the convex portions is composed of a curved surface portion having at least two or more types of curvature, and a longitudinal direction of the convex portion is inclined with respect to the tire circumferential direction,
In a meridian cross section of a tire in an unloaded state with a normal internal pressure applied, a tire profile between both ground contact ends is composed of two tire outer profiles having a dimension along the tire profile that is 20% to 35% of a dimension between both ground contact ends along the tire profile, and a tire inner profile other than the two tire outer profiles, and the tire outer profile is composed of at least four curves of different shapes,
The maximum thickness of the tread rubber is 4 mm or more and 12 mm or less.
A pneumatic tire characterized in that the radius of curvature of the innermost curve in the tire width direction among the curves constituting the tire outer profile is 0.40 to 0.60 times the radius of curvature of the outermost curve in the tire width direction among the curves constituting the tire inner profile .
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