JP7786170B2 - タイヤ - Google Patents
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Tires In General (AREA)
Description
タイヤを正規リムに組み、タイヤの内圧を180kPaに調整し、このタイヤに荷重をかけていない状態は、標準状態と称される。
タイヤを正規リムに組み、タイヤの内圧を230kPaに調整し、このタイヤに荷重をかけていない状態は、基準状態と称される。
正規リムにタイヤを組んだ状態で測定できない、タイヤの子午線断面における各部の寸法及び角度は、回転軸を含む平面に沿ってタイヤを切断することにより得られる、タイヤの断面において、左右のビード間の距離を、正規リムに組んだタイヤにおけるビード間の距離に一致させて、測定される。
初期歪み=10%
動歪み=2%
周波数=10Hz
変形モード=引張
この測定では、試験片はタイヤからサンプリングされる。タイヤから試験片をサンプリングできない場合には、測定対象の要素の形成に用いられるゴム組成物を170℃の温度で12分間加圧及び加熱して得られる、シート状の架橋ゴム(以下、ゴムシートとも称される。)から試験片がサンプリングされる。
図1は、タイヤ2の回転軸を含む平面に沿った、このタイヤ2の断面(以下、子午線断面)の一部を示す。図1において、左右方向はタイヤ2の軸方向であり、上下方向はタイヤ2の径方向である。図1の紙面に対して垂直な方向は、タイヤ2の周方向である。一点鎖線CLはタイヤ2の赤道面を表す。
図1において符号WAで示される長さはタイヤ2の軸方向幅である。軸方向WAは、第一外端PWから第二外端PWまでの軸方向距離である。軸方向幅WAはタイヤ2の最大幅であり、外端PWはこのタイヤ2が最大幅WAを示す位置(以下、最大幅位置)である。
本開示において外端PWは、標準状態のタイヤ2において特定される。軸方向幅WAは、タイヤ2の断面幅(JATMA等参照)である。
このタイヤ2では、最大幅高さHWの、タイヤ2の断面高さSHに対する比(HW/SH)は0.45以上0.55以下である。
このタイヤ2のトレッド4には溝24が刻まれる。これにより、トレッドパターンが構成される。
ビード10は、コア34と、エイペックス36とを備える。コア34は周方向にのびる。図示されないが、コア34はスチール製のワイヤーを含む。コア34はワイヤーを周方向に複数回巻き回すことで構成される。エイペックス36はコア34の径方向外側に位置する。エイペックス36は径方向外向きに先細りである。エイペックス36は高い剛性を有する架橋ゴムからなる。
このタイヤ2では、エイペックス高さHAの、タイヤ2の断面高さSHに対する比率(HA/SH)は25%以上40%以下である。
複素弾性率が20MPa以上に設定されることにより、エイペックス36がタイヤ2の横剛性を効果的に高める。このタイヤ2では、限界走行性能の向上が図れる。この観点から、複素弾性率は30MPa以上がより好ましく、40MPa以上がさらに好ましい。
複素弾性率が80MPa以下に設定されることにより、エイペックス36による乗り心地への影響が抑えられる。この観点から、複素弾性率は70MPa以下がより好ましく、60MPa以下がさらに好ましい。
第二折り返し部42bは第一折り返し部40bの軸方向内側に位置する。第二折り返し部42bの端はエイペックス36と第一折り返し部40bとの間に位置する。
ベルト14は径方向に積層された2つの層44で構成される。このベルト14は、内側層46と外側層48とを備える。外側層48は内側層46の径方向外側に位置する。内側層46と外側層48との間に、1又は2以上の層44がさらに設けられてもよい。
フルバンド50は赤道面を挟んで相対する両端を有する。フルバンド50の端はベルト14の端の軸方向外側に位置する。フルバンド50はベルト14に積層される。
一対のエッジバンド52は、赤道面を挟んで軸方向に離間して配置される。エッジバンド52はフルバンド50に積層される。エッジバンド52はフルバンド50の端の部分を覆う。このタイヤ2では、エッジバンド52の外端の位置は、軸方向において、フルバンド50の端の位置と一致する。エッジバンド52の外端はフルバンド50の端の軸方向外側に位置していてもよく、フルバンド50の端の軸方向内側に位置していてもよい。この場合、フルバンド50の端とエッジバンド52の外端との間の距離は10mm以下に設定される。
環境への配慮から、駆動手段にモーターを採用する車両が増加している。この車両はバッテリーを搭載する。駆動手段にエンジンを採用する車両に比べて、この車両は重い。段差通過時にタイヤが受ける衝撃は大きい。このタイヤ2のように、例えばカーカスを2枚のカーカスプライで構成しても、段差通過時の衝撃でカーカスコードが破断する恐れがある。
従来タイヤでは、この比率(WS/WA)は80%を超える。このタイヤ2の外側層48は従来タイヤのそれよりも幅狭である。このタイヤ2のトレッド4の端の部分(以下、ショルダー部)は、従来タイヤのそれよりも軟質である。このショルダー部は、段差通過時の衝撃の緩和に貢献する。
特にこのタイヤ2では、その軸方向外端PWに対応する位置BWから外側層48の端に対応する位置BSまでのカーカス12の長さLCaの、断面高さSHに対する比率(LCa/SH)は50%以上である。
このタイヤ2では、段差通過時にタイヤ2が大きな衝撃を受けた際にビード部が接触するトレッド部のベルト14の端の部分が従来タイヤのそれに比べて動きやすい。カーカス12にかかるせん断力が弱まる。このタイヤ2では、サイド部が短いにもかかわらず、段差通過時の衝撃によるカーカスコードの破断の発生が抑制される。このタイヤ2では、耐ピンチカット性能が向上する。この観点から、この比率(LCa/SH)は53%以上であることが好ましい。
比率(LSb/SH)が23%以下に設定されることにより、ビード部の剛性低下が抑えられる。このタイヤ2は、限界走行性能に優れる。この観点から、この比率(LSb/SH)は22%以下であることがより好ましい。
タイヤ2の外面の輪郭は、計測した外面形状において、溝24や装飾等がないと仮定し、直線又は円弧からなる複数の輪郭線をつないで構成される。本開示において、直線又は円弧からなる輪郭線は単に輪郭線と称される。直線からなる輪郭線は直線輪郭線と称され、円弧からなる輪郭線は曲線輪郭線と称される。曲線輪郭線の半径は、該当する領域における外面の曲率半径を表す。
基準状態におけるクラウン輪郭線の半径Rc、ミドル輪郭線の半径Rm及びサイド輪郭線の半径Rsのうち、クラウン輪郭線の半径Rcがこのタイヤ2の基準半径RRとして用いられる。
標準状態におけるクラウン輪郭線の半径Rcは標準半径SRcとして表され、ミドル輪郭線の半径Rmは標準半径SRmとして表され、サイド輪郭線の半径Rsは標準半径SRsとして表される。
比率(RR/ROD)が55%以上に設定されることにより、タイヤ2の、最大幅位置PWからエイペックス36の外端までの部分が、段差通過時にカーカス12にかかるせん断力の低減に貢献できる。このタイヤ2では、サイド部が短いにもかかわらず、段差通過時の衝撃によるカーカスコードの破断の発生が抑制される。この観点から、この比率(RR/ROD)は60%以上がより好ましい。
比率(RR/ROD)が70%以下に設定されることにより、トレッド面22の輪郭が適正な形状で構成される。接地形状の安定化が図れるので、このタイヤ2では、良好な耐偏摩耗性が維持される。この観点から、この比率(RR/ROD)は65%以下がより好ましい。
比(SRc/SH)が6.0以上に設定されることにより、タイヤ2の、最大幅位置PWからエイペックス36の外端までの部分が、段差通過時にカーカス12にかかるせん断力の低減に貢献できる。このタイヤ2では、サイド部が短いにもかかわらず、段差通過時の衝撃によるカーカスコードの破断の発生が抑制される。この観点から、この「比(SRc/SH)は6.5以上がより好ましい。
比(SRc/SH)が8.0以下に設定されることにより、トレッド面22の輪郭が適正な形状で構成される。接地形状の安定化が図れるので、このタイヤ2では、良好な耐偏摩耗性が維持される。この観点から、この比(SRc/SH)は7.5以下がより好ましい。
図1に示された基本構成を備え、下記の表1に示された仕様を備えた乗用車用の空気入りタイヤ(タイヤの呼び=215/50R17 91V)を得た。この実施例1の仕様は、後述する比較例2の仕様をベースにトレッド面の輪郭、そして外側層の幅を主に調整して構成された。
外側層の軸方向幅WSの、タイヤの断面幅WAに対する比率(WS/WA)は76%であった。外端PWに対応する位置BWから外側層の端に対応する位置BSまでのカーカスの長さLCaの、タイヤの断面高さSHに対する比率(LCa/SH)は53%であった。外端PWに対応する位置BWからエイペックスの外端に対応する位置BAまでのカーカスの長さLCbの、タイヤの断面高さSHに対する比率(LCb/SH)は21%であった。基準半径RRの基準外径RODに対する比率(RR/ROD)は62%であった。外側層の端におけるトレッドの厚さTSの、タイヤの赤道PCにおけるトレッドの厚さTCに対する比率(TS/TC)は63%であった。
エイペックスの高さHAの、タイヤの断面高さSHに対する比率(HA/SH)は32%であった。
エッジバンドの内端は横溝の内端の軸方向内側に位置し、エッジバンドの内端から横溝の内端までの軸方向距離DEは4mmであった。
標準半径SRcの、タイヤ2の断面高さSHに対する比(SRc/SH)は7.1であった。
比較例1は従来のタイヤ(タイヤの呼び=215/55R17 94V)である。
比較例1の仕様は下記の表1に示される通りである。
赤道におけるトレッドの厚さTCは実施例1のそれと同じである。
エッジバンドの内端は横溝の内端の軸方向外側に位置し、エッジバンドの内端と横溝の内端との間の軸方向距離DEは13mmであった。
標準半径SRcの、タイヤ2の断面高さSHに対する比(SRc/SH)は7.4であった。
タイヤの呼びを「215/50R17 91V」とし、断面高さSHを変えた他は比較例1と同様にして、比較例2のタイヤを得た。
エッジバンドの内端は横溝の内端の軸方向外側に位置し、エッジバンドの内端と横溝の内端との間の軸方向距離DEは13mmであった。
標準半径SRcの、タイヤ2の断面高さSHに対する比(SRc/SH)は8.1であった。
試作タイヤをリム(17×7.0J)に組み、空気を充填して内圧を230kPaに調整した。このタイヤを試験車両(排気量2500ccの国産FR自動車)に装着した。試験車両にはドライバーが1名乗車した。テストコースの路面上に高さ200mmの突起を設け、試験車両を走行させて前輪でこの突起を乗り越えさせた。このタイヤを目視で観察して、ピンチカットによる損傷の発生の有無を確認した。車両の速度は40km/hから開始し、速度を0.5km/hずつ段階的に上昇させて、タイヤに損傷が生じた速度を測定した。その結果が比較例1を100とした指数で下記の表1に示されている。数値が大きいほど耐ピンチカット性能に優れる。
試作タイヤをリム(17×7.0J)に組み、空気を充填して内圧を240kPaに調整した。このタイヤを摩耗エネルギー測定装置に装着した。キャンバー角を0°、スリップ角を0°に設定して、タイヤの摩耗エネルギーを測定した。センター陸部の後着側の摩耗エネルギーEcと、ショルダー陸部の後着側の摩耗エネルギーEsとから、耐偏摩耗性能の指標としての比(Ec/Es)を求めた。その結果が比較例1を100とした指数で下記の表1に示されている。数値が大きいほど耐偏摩耗性能に優れる。
4・・・トレッド
6・・・サイドウォール
10・・・ビード
12・・・カーカス
14・・・ベルト
16・・・バンド
22・・・トレッド面
34・・・コア
36・・・エイペックス
40・・・第一カーカスプライ
42・・・第二カスプライ
40a・・・第一プライ本体
40b・・・第一折り返し部
42・・・第二カーカスプライ
42a・・・第二プライ本体
42b・・・第二折り返し部
46・・・内側層
48・・・外側層
50・・・フルバンド
52・・・エッジバンド
54・・・カーカスライン
60・・・サイド面
62、62s、64m・・・周方向溝
64、64s、64m、64c・・・陸部
66・・・横溝
66e・・・横溝66の内端
Claims (5)
- 110mm以下の断面高さの呼びを有する、タイヤであって、
トレッド面を有するトレッドと、
前記トレッドの端に連なり、前記トレッドの径方向内側に位置する一対のサイドウォールと、
前記サイドウォールの径方向内側に位置する一対のビードと、
前記トレッド及び前記一対のサイドウォールの内側に位置し、前記一対のビードのうちの第一ビードと第二ビードとの間を架け渡すカーカスと、
前記トレッドの内側において前記カーカスに積層されるベルトと、
前記トレッドと前記ベルトとの間に位置するバンドと
を備え、
前記ビードがコアと前記コアの径方向外側に位置するエイペックスとを備え、
前記ベルトが内側層と前記内側層の径方向外側に位置する外側層とを備え、
前記外側層の端が前記内側層の端の軸方向内側に位置し、
前記外側層の軸方向幅の、前記タイヤの断面幅に対する比率が80%以下であり、
前記タイヤの軸方向外端に対応する位置から前記外側層の端に対応する位置までの前記カーカスの長さの、前記タイヤの断面高さに対する比率が50%以上60%以下であり、
前記外側層の端における前記トレッドの厚さの、前記タイヤの赤道における前記トレッドの厚さに対する比率が55%以上75%以下である、
タイヤ。 - 前記タイヤの軸方向外端に対応する位置から前記エイペックスの外端に対応する位置までの前記カーカスの長さの、前記タイヤの断面高さに対する比率が18%以上23%以下である、
請求項1に記載のタイヤ。 - 前記タイヤの子午線断面において、前記トレッド面のうち、前記タイヤの赤道を含む領域がクラウン領域であり、
前記タイヤを正規リムに組み、前記タイヤの内圧を230kPaに調整した状態における、前記タイヤの外径が基準外径であり、前記クラウン領域の輪郭を表す円弧の半径が基準半径であり、
前記基準半径の前記基準外径に対する比率が55%以上70%以下である、
請求項1又は2に記載のタイヤ。 - 前記トレッドに周方向溝を刻むことで、軸方向に並列した複数の陸部が構成され、
前記複数の陸部のうち、軸方向において外側に位置する陸部がショルダー陸部であり、
前記ショルダー陸部に周方向に並ぶ複数の横溝が刻まれ、
前記複数の横溝それぞれの内端が前記ショルダー陸部内に位置し、前記横溝が前記内端から前記トレッド面の端に向かってのび、
前記バンドが、前記ベルトを覆うフルバンドと、軸方向に離して配置され前記フルバンドの端を覆う一対のエッジバンドとを備え、
前記エッジバンドの内端が前記横溝の内端の軸方向内側に位置する、
請求項1から3のいずれか一項に記載のタイヤ。 - 110mm以下の断面高さの呼びを有する、タイヤであって、
トレッド面を有するトレッドと、
前記トレッドの端に連なり、前記トレッドの径方向内側に位置する一対のサイドウォールと、
前記サイドウォールの径方向内側に位置する一対のビードと、
前記トレッド及び前記一対のサイドウォールの内側に位置し、前記一対のビードのうちの第一ビードと第二ビードとの間を架け渡すカーカスと、
前記トレッドの内側において前記カーカスに積層されるベルトと、
前記トレッドと前記ベルトとの間に位置するバンドと
を備え、
前記ビードがコアと前記コアの径方向外側に位置するエイペックスとを備え、
前記ベルトが内側層と前記内側層の径方向外側に位置する外側層とを備え、
前記外側層の端が前記内側層の端の軸方向内側に位置し、
前記外側層の軸方向幅の、前記タイヤの断面幅に対する比率が80%以下であり、
前記タイヤの軸方向外端に対応する位置から前記外側層の端に対応する位置までの前記カーカスの長さの、前記タイヤの断面高さに対する比率が50%以上60%以下であり、
前記タイヤの子午線断面において、前記トレッド面のうち、前記タイヤの赤道を含む領域がクラウン領域であり、
前記タイヤを正規リムに組み、前記タイヤの内圧を230kPaに調整した状態における、前記タイヤの外径が基準外径であり、前記クラウン領域の輪郭を表す円弧の半径が基準半径であり、
前記基準半径の前記基準外径に対する比率が55%以上70%以下である、
タイヤ。
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