JP2005186841A - Vehicular tire - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular tire capable of compatibly realizing the high gripping force and the low rolling resistance. <P>SOLUTION: A large number of tread blocks 18 are carved in a surface of the vehicular tire. Each tread block 18 comprises a first division 20 located on the front side of a vehicle and a second division 22 located on the rear side of the vehicle. The first division 20 has a characteristic that the gripping force is higher than that of the second division 22. The second division 22 has a characteristic that the rolling resistance is smaller than that of the first division 20. Each tread block 18 may comprises the first division 20 located outside the vehicle and the second division 22 located inside the vehicle. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、グリップ性能と転がり性能を両立させる車両用タイヤに関する。   The present invention relates to a vehicle tire that achieves both grip performance and rolling performance.

車両用タイヤの特性は、車両の安全走行のために重要な役割を果たす。特に車両用タイヤのトレッド部を設計する際には、制動特性、コーナリング特性、騒音特性、摩耗特性など複数の特性の検討が必要であり、これを解決すべくゴム素材やトレッドパターンのデザインが異なる多数の車両用タイヤが市販されている。   The characteristics of the vehicle tire play an important role for the safe driving of the vehicle. In particular, when designing the tread part of a vehicle tire, it is necessary to consider multiple characteristics such as braking characteristics, cornering characteristics, noise characteristics, and wear characteristics, and the rubber material and tread pattern design are different to solve this. A number of vehicle tires are commercially available.

特許文献１には、車両用タイヤのトレッドブロックを回転方向に三分割し、耐摩耗性の異なるゴムを交互に配置するようにしたタイヤが開示されている。これによると、トレッドの摩耗が進行した場合でも路面抵抗力の低下が少なくなるとしている。
実開平４−１１９７０３号公報 Patent Document 1 discloses a tire in which a tread block of a vehicle tire is divided into three parts in a rotational direction and rubbers having different wear resistances are alternately arranged. According to this, even when tread wear progresses, the decrease in road surface resistance is reduced.
Japanese Utility Model Publication No. 4-119703

上記特許文献１は摩耗特性のみを考慮したものであり、タイヤのグリップ力や転がり抵抗についての検討はなされていない。一般に、高グリップ力と低転がり抵抗とは相反する特性であり、これを両立させる車両用タイヤを製造することは容易ではない。   The above-mentioned Patent Document 1 considers only the wear characteristics, and no examination is made on the grip force and rolling resistance of the tire. In general, high grip force and low rolling resistance are contradictory characteristics, and it is not easy to manufacture a vehicle tire that can achieve both.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、タイヤの高グリップ力と低転がり抵抗のように、相反する特性を両立するタイヤ技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a tire technology that achieves compatible characteristics such as a high grip force and low rolling resistance of the tire.

上記課題を解決するために、本発明のある態様は、多数のトレッドブロックがトレッド部に成型されている車両用タイヤにおいて、前記トレッドブロックの各々が少なくとも２つの区画に分けられており、グリップ力が高い特性を持つ区画と転がり抵抗の小さい特性を持つ区画とが混在していることを特徴とする車両用タイヤを提供する。この態様によると、相反する特性を両立する車両用タイヤを得ることができる。   In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, in a vehicle tire in which a large number of tread blocks are molded in a tread portion, each of the tread blocks is divided into at least two sections, and grip force There is provided a vehicle tire characterized in that a section having a high characteristic and a section having a low rolling resistance are mixed. According to this aspect, it is possible to obtain a vehicle tire having compatible characteristics.

本発明の別の態様は、多数のトレッドブロックがトレッド部に成型されている車両用タイヤにおいて、前記トレッドブロックの各々が、車両前方側に位置する第１の区画と車両後方側に位置する第２の区画とからなり、前記第１の区画は前記第２の区画に比してグリップ力が高い特性を持つことを特徴とする車両用タイヤを提供する。この態様によると、制動時に路面に食いつく車両前方側に高グリップの区画を配置しているので、制動性能を高くすることができる。   According to another aspect of the present invention, there is provided a vehicle tire in which a large number of tread blocks are molded in a tread portion, wherein each of the tread blocks is a first section positioned on the vehicle front side and a first section positioned on the vehicle rear side. The vehicle tire is characterized in that it comprises two sections, and the first section has a higher grip force than the second section. According to this aspect, since the high grip section is arranged on the vehicle front side that bites on the road surface during braking, the braking performance can be enhanced.

本発明のさらに別の態様は、多数のトレッドブロックがトレッド部に成型されている車両用タイヤにおいて、前記トレッドブロックの各々が、車両外側に位置する第１の区画と車両内側に位置する第２の区画とからなり、前記第１の区画が前記第２の区画に比してグリップ力が高い特性を持つことを特徴とする車両用タイヤを提供する。この態様によると、車両旋回時に路面に食いつく車両外側に高グリップの区画を配置しているので、旋回性能を高くすることができる。なお、「車両外側」とは車両用タイヤを車体に装着した際に車両外方に向く側を意味し、「車両内側」とは車両内方に向く側を意味する。   According to still another aspect of the present invention, in the vehicular tire in which a large number of tread blocks are molded in the tread portion, each of the tread blocks is a first section located on the vehicle outer side and a second zone located on the vehicle inner side. There is provided a vehicle tire characterized in that the first section has a higher gripping force than the second section. According to this aspect, since the high grip section is disposed outside the vehicle that bites on the road surface when the vehicle turns, the turning performance can be improved. “Vehicle outside” means the side facing the vehicle outward when the vehicle tire is mounted on the vehicle body, and “vehicle inside” means the side facing the vehicle inward.

前記第２の区画が、前記第１の区画に比して転がり抵抗の小さい特性を持つようにしてもよい。１つのトレッドブロックの中にグリップ力が高い区画と転がり抵抗の低い区画を混在させることで、車両用タイヤ全体として、制動性能や旋回性能を高くしながら転がり抵抗を減ずることが可能となる。   The second section may have a characteristic that the rolling resistance is smaller than that of the first section. By mixing a section having a high grip force and a section having a low rolling resistance in one tread block, the rolling resistance can be reduced while improving the braking performance and the turning performance as a whole vehicle tire.

本発明の車両用タイヤによると、１つのトレッドブロックのなかにグリップ力が高い部分と転がり抵抗の低い部分を混在させているので、両方の特性を向上させることができる。   According to the vehicle tire of the present invention, since a portion having a high grip force and a portion having a low rolling resistance are mixed in one tread block, both characteristics can be improved.

本発明の一実施形態は、各トレッドブロックにおいて、グリップ力の高いゴムと転がり抵抗の小さいゴムを混在させた構造の車両用タイヤである。   One embodiment of the present invention is a vehicle tire having a structure in which rubber having high grip force and rubber having low rolling resistance are mixed in each tread block.

図１は、車両用タイヤ１０の全体図である。車両用タイヤ１０は、ビード部１１と、サイドウォール部１２と、ショルダー部１３と、トレッド部１４に大別される。トレッド部１４は、車両用タイヤ１０が路面に接する部分である。トレッド部１４に使われているゴムのことを通常「トレッドコンパウンド」と呼ぶ。トレッド部１４には、排水、制動力の発揮、操作性の向上などを目的としてトレッドパターン１６が刻まれている。本明細書では、溝（グルーブともいう）によって仕切られたひとつひとつの部分をトレッドブロック１８と呼ぶ。図１では、解りやすくするためにトレッドブロックを強調して描いている。以下では、「車両外側」とは車両用タイヤ１０を車体に装着した際に車両外方に向く側を意味し、「車両内側」とは車両内方に向く側を指す。   FIG. 1 is an overall view of a vehicle tire 10. The vehicle tire 10 is roughly divided into a bead portion 11, a sidewall portion 12, a shoulder portion 13, and a tread portion 14. The tread portion 14 is a portion where the vehicle tire 10 is in contact with the road surface. The rubber used for the tread portion 14 is usually called “tread compound”. A tread pattern 16 is engraved on the tread portion 14 for the purpose of draining water, exerting braking force, improving operability, and the like. In the present specification, each portion partitioned by a groove (also referred to as a groove) is referred to as a tread block 18. In FIG. 1, the tread block is drawn with emphasis for easy understanding. In the following, “vehicle outside” means a side facing the vehicle outward when the vehicle tire 10 is mounted on the vehicle body, and “vehicle inside” means a side facing the vehicle inward.

車両用タイヤには、制動特性、コーナリング特性、騒音特性、摩耗特性などの多種の特性が要求されるが、なかでも代表的なものとしてグリップ力と転がり抵抗がある。「グリップ力」とは、車両用タイヤが地面をとらえる力、つまり摩擦力のことである。グリップ力が大きければ、効率良く駆動力を伝え、コーナーでより高速で曲がることができ、また制動性能も向上する。「転がり抵抗」とは、車両用タイヤが回転するときに発生する損失のことである。転がり抵抗の主な要因は、回転中のタイヤの構成部材の繰り返し変形によるエネルギー損失である。転がり抵抗が低いほど、燃費の向上が期待できる。   Vehicle tires are required to have various characteristics such as braking characteristics, cornering characteristics, noise characteristics, and wear characteristics. Among them, typical examples include gripping force and rolling resistance. The “grip force” is a force by which the vehicle tire catches the ground, that is, a frictional force. If the grip force is large, the driving force can be transmitted efficiently, the corner can be bent at a higher speed, and the braking performance is improved. “Rolling resistance” is a loss generated when a vehicle tire rotates. The main factor of rolling resistance is energy loss due to repeated deformation of the constituent members of the rotating tire. The lower the rolling resistance, the better the fuel economy.

車両用タイヤのグリップ力と転がり抵抗とは、ともに走行中にタイヤが変形することによって生じるエネルギー損失、すなわちヒステリシス・ロスと密接に関係する。つまり、タイヤのグリップはタイヤの変形によってもたらされるが、タイヤの変形が大きければ大きいほど転がり抵抗は大きくなるので、グリップ力を向上させると同時に転がり抵抗も増加し、転がり抵抗を減少させるとグリップ力も低下する。このように、相反する特性を同時に得ることは容易ではない。   Both the gripping force and rolling resistance of a vehicle tire are closely related to energy loss caused by deformation of the tire during traveling, that is, hysteresis loss. In other words, tire grip is brought about by tire deformation, but the greater the tire deformation, the greater the rolling resistance. descend. Thus, it is not easy to obtain contradictory characteristics at the same time.

異なる二つ以上の特性を高度にバランスさせる方法の１つとして、左右非対称のトレッドデザインを採用する技術が知られている。左右非対称トレッドでは、例えば車両外側のトレッドをハンドリングに最適化したデザインとし、車両内側はグリップや排水性に最適化されたデザインとすることで、相反する特性を両立させている。   As one method for highly balancing two or more different characteristics, a technique that employs a tread design that is asymmetrical is known. In the left-right asymmetric tread, for example, the tread on the outside of the vehicle is designed to be optimized for handling, and the inside of the vehicle is designed to be optimized for grip and drainage, so that conflicting characteristics are compatible.

本発明は、この考え方をさらに進め、トレッドブロック毎に非対称の特性を持たせることで、車両用タイヤ全体として、相反する特性の両立を図るものである。   In the present invention, this concept is further advanced, and asymmetric characteristics are provided for each tread block, so that contradictory characteristics can be achieved as a whole for a vehicle tire.

図２は、車両用タイヤ１０のトレッド部１４の拡大図である。図中の矢印２４は前進時の車両の進行方向であり、矢印２６はそのときの車両用タイヤ１０の回転方向である。図示のように、トレッドブロック１８は２つの区画に分けられ、車両前方側に位置する第１の区画２０と車両後方側に位置する第２の区画２２とでゴムの性質が異なっている。   FIG. 2 is an enlarged view of the tread portion 14 of the vehicle tire 10. The arrow 24 in the figure is the traveling direction of the vehicle when moving forward, and the arrow 26 is the rotating direction of the vehicle tire 10 at that time. As shown in the figure, the tread block 18 is divided into two sections, and the rubber properties are different between the first section 20 located on the vehicle front side and the second section 22 located on the vehicle rear side.

図３は、トレッドブロック１８の区画分けの一例である。図３は、簡単のために、略正方形形状のトレッドブロック１８が車両用タイヤ１０のトレッド部１４全体に成型されている場合を示している。図中の矢印は車両の進行方向を示す。図示のように、各トレッドブロック１８は二分割されており、車両前方側にある第１の区画２０にはグリップ力の高いゴムが配置され、車両後方側にある第２の区画２２には転がり抵抗の小さいゴムが配置される。車両の制動時にはトレッドブロック１８内でも特に車両前方側のゴムが路面に食いつくことで制動力を発揮するため、前方側の第１の区画２０に高グリップ力のゴムを配置することで、トレッドブロックを二分割していても制動特性が犠牲になることはない。また、通常走行時には、転がり抵抗の小さいゴムが配置されているため、車両用タイヤ１０全体として転がり抵抗が減少することになり、燃費も向上する。このように、各トレッドブロック内に特性が異なるゴムを配することで、車両用タイヤ全体として制動性能を高く確保しながら転がり抵抗を減ずることが可能となる。   FIG. 3 is an example of the division of the tread block 18. FIG. 3 shows a case where a substantially square tread block 18 is molded on the entire tread portion 14 of the vehicle tire 10 for the sake of simplicity. The arrows in the figure indicate the traveling direction of the vehicle. As shown in the figure, each tread block 18 is divided into two, rubber having a high grip force is disposed in the first section 20 on the front side of the vehicle, and rolling on the second section 22 on the rear side of the vehicle. Rubber with low resistance is placed. In the tread block 18, particularly when the vehicle is braked, the rubber on the front side of the vehicle exerts a braking force by biting on the road surface. Even if it is divided into two, the braking characteristics are not sacrificed. Further, during normal running, rubber having a low rolling resistance is disposed, so that the rolling resistance of the vehicle tire 10 as a whole is reduced, and the fuel efficiency is improved. Thus, by providing rubber having different characteristics in each tread block, it becomes possible to reduce rolling resistance while ensuring high braking performance as a whole vehicle tire.

転がり抵抗の小さいゴムは、例えばシリカをトレッドコンパウンドに配合することで製造する。シリカは、車両の走行とともに発生するトレッドコンパウンドの発熱を抑えるので転がり抵抗が低減される。車両用タイヤの製造工程において、トレッドパターンを金型によって成型するときに、一方の区画のみにシリカを配合させて特性の異なる二区画を構成する。トレッドのベースゴム全体をグリップ力の高いゴムで製造し、後工程で転がり抵抗の小さいゴムをベースゴムの上に貼り付けるようにして、特性の異なる二区画を構成してもよい。ヒステリシス特性の異なるゴムを使用して、特性の異なる二区角を構成してもよい。   A rubber having a low rolling resistance is produced, for example, by blending silica into a tread compound. Silica suppresses heat generation of the tread compound that occurs as the vehicle travels, so that rolling resistance is reduced. In the manufacturing process of a vehicle tire, when a tread pattern is molded by a mold, silica is blended only in one section to form two sections having different characteristics. The entire tread base rubber may be manufactured from a rubber having a high gripping force, and a rubber having a low rolling resistance may be pasted on the base rubber in a later process to constitute two sections having different characteristics. A rubber having different hysteresis characteristics may be used to form a two-section angle having different characteristics.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施形態は例示でありいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例を述べる。   The present invention has been described based on the embodiments. It is to be understood by those skilled in the art that this embodiment is illustrative and that various modifications are possible, and that such modifications are within the scope of the present invention. Such modifications will be described below.

図４は、トレッドブロック１８の区画分けの別の実施例である。図３の場合と同様に、略正方形形状のトレッドブロック１８が車両用タイヤ１０のトレッド部１４全体に成型されている場合を示している。図中の矢印は車両の進行方向を示し、また図の上側が車両外側方向である。各トレッドブロック１８が車両外側と車両内側で二分割されており、車両外側の第１の区画２０にグリップ力の高いゴムが配置され、車両内側にある第２の区画２２には転がり抵抗の小さいゴムが配置される。この区画分けでは、旋回時に路面に食いつく車両外側の第１の区画２０にグリップ力の高いゴムが配置されているので、横滑り等が効果的に抑制され、旋回性能を向上できる。他方、車両内側の第２の区画２２に転がり抵抗の小さいゴムが配置されているため、直進走行時に転がり抵抗が減少する。したがって、この区画分けでは、車両用タイヤ全体として旋回性能を高く確保しながら転がり抵抗を減ずることが可能となる。   FIG. 4 is another example of the division of the tread block 18. As in the case of FIG. 3, a case where a substantially square tread block 18 is molded on the entire tread portion 14 of the vehicle tire 10 is shown. The arrows in the figure indicate the traveling direction of the vehicle, and the upper side in the figure is the vehicle outer direction. Each tread block 18 is divided into two on the vehicle outer side and the vehicle inner side, rubber having a high grip force is disposed in the first section 20 on the vehicle outer side, and rolling resistance is small in the second section 22 on the vehicle inner side. Rubber is placed. In this division, rubber with high grip force is arranged in the first compartment 20 outside the vehicle that bites on the road surface at the time of turning. Therefore, skidding and the like are effectively suppressed, and turning performance can be improved. On the other hand, since the rubber having a small rolling resistance is arranged in the second section 22 inside the vehicle, the rolling resistance is reduced during the straight running. Therefore, in this division, it becomes possible to reduce rolling resistance while ensuring high turning performance as a whole vehicle tire.

図５、図６はトレッドブロックの区画分けのさらに別の実施例である。図３と同様に、図中の矢印は車両の進行方向を示し、図の上側が車両外側方向である。図５では、トレッドブロック１８が斜めに二分割されており、図６では、トレッドブロック１８がＬ字型に二分割されている。そして、図５、図６共に、第１の区画２０にはグリップ力の高いゴムが配置され、第２の区画２２には転がり抵抗の小さいゴムが配置される。このようなゴムの配置により、制動特性と旋回性能を確保しつつ転がり抵抗を減じており、図３と図４に示した実施例の中間の特性を狙っている。   5 and 6 show still another embodiment of tread block partitioning. As in FIG. 3, the arrows in the figure indicate the traveling direction of the vehicle, and the upper side of the figure is the vehicle outer direction. In FIG. 5, the tread block 18 is diagonally divided into two, and in FIG. 6, the tread block 18 is divided into two in an L shape. 5 and 6, a rubber having a high grip force is disposed in the first section 20, and a rubber having a low rolling resistance is disposed in the second section 22. Such rubber arrangement reduces rolling resistance while ensuring braking characteristics and turning performance, and aims at an intermediate characteristic between the embodiments shown in FIGS.

実施形態では、第１の区画と第２の区画をほぼ同じ面積としたが、車両用タイヤに求める特性に応じて区画の面積比率を変更してもよい。また、駆動輪と従動輪とで区画の面積比率を変えてもよい。   In the embodiment, the first section and the second section have substantially the same area, but the section area ratio may be changed according to the characteristics required for the vehicle tire. Moreover, you may change the area ratio of a division with a driving wheel and a driven wheel.

実施形態では、トレッドブロックを略正方形形状とし、それを半分に分割したときの車両内側、外側あるいは車両前方側、後方側という表現を使用しているが、トレッドブロックが他の形状をしているために本発明が適用できないわけではない。トレッドパターンは、要求される車両用タイヤの特性に合わせて多数の種類が考案されているが、そのトレッドブロックの形状のいかんに関わらず、それぞれのブロック形状に合わせて適切な区画分けをすれば、本発明を適用することができる。   In the embodiment, the tread block is formed into a substantially square shape, and the expression of the vehicle inner side, the outer side or the vehicle front side and the rear side when the tread block is divided in half is used, but the tread block has another shape. Therefore, the present invention cannot be applied. Many types of tread patterns have been devised to meet the required characteristics of vehicle tires. Regardless of the shape of the tread block, if appropriate divisions are made according to each block shape. The present invention can be applied.

また、実施形態ではトレッド部全体がトレッドブロックのみで構成されている車両用タイヤについて説明したが、タイヤ外周を一周するリブを持つ車両用タイヤについても、トレッドブロック部分に関しては本発明を適用可能である。   Further, in the embodiment, the vehicular tire in which the entire tread portion is configured only by the tread block has been described. However, the present invention can be applied to the tread block portion even for a vehicular tire having a rib that goes around the outer circumference of the tire. is there.

また、両立させる特性はグリップ力と転がり抵抗に限られず、種々の特性を持つゴムを複数の区画に配置して、複数の特性を両立させることが可能である。   Further, the compatible characteristics are not limited to gripping force and rolling resistance, and it is possible to arrange a plurality of rubbers having various characteristics in a plurality of sections to achieve a plurality of characteristics.

車両用タイヤの全体図である。1 is an overall view of a vehicle tire. 車両用タイヤのトレッド部の拡大図である。It is an enlarged view of the tread part of the tire for vehicles. トレッドブロックの区画分けの一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example of division of a tread block. トレッドブロックの区画分けの一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example of division of a tread block. トレッドブロックの区画分けの一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example of division of a tread block. トレッドブロックの区画分けの一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example of division of a tread block.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 車両用タイヤ、 １４ トレッド部、 １６ トレッドパターン、 １８ トレッドブロック、 ２０ 第１の区画、 ２２ 第２の区画。 10 vehicle tire, 14 tread portion, 16 tread pattern, 18 tread block, 20 first section, 22 second section.

Claims (4)

多数のトレッドブロックがトレッド部に成型されている車両用タイヤであって、
前記トレッドブロックの各々が少なくとも２つの区画に分けられており、グリップ力が高い特性を持つ区画と転がり抵抗の小さい特性を持つ区画とが混在していることを特徴とする車両用タイヤ。 A vehicle tire in which a large number of tread blocks are molded in the tread portion,
Each of the tread blocks is divided into at least two sections, and a section having a high grip force characteristic and a section having a low rolling resistance characteristic are mixed. 多数のトレッドブロックがトレッド部に成型されている車両用タイヤであって、
前記トレッドブロックの各々が、車両前方側に位置する第１の区画と車両後方側に位置する第２の区画とからなり、
前記第１の区画が前記第２の区画に比してグリップ力が高い特性を持つことを特徴とする車両用タイヤ。 A vehicle tire in which a large number of tread blocks are molded in the tread portion,
Each of the tread blocks is composed of a first section located on the vehicle front side and a second section located on the vehicle rear side,
The vehicle tire according to claim 1, wherein the first section has a higher gripping force than the second section. 多数のトレッドブロックがトレッド部に成型されている車両用タイヤであって、
前記トレッドブロックの各々が、車両外側に位置する第１の区画と車両内側に位置する第２の区画とからなり、
前記第１の区画が前記第２の区画に比してグリップ力が高い特性を持つことを特徴とする車両用タイヤ。 A vehicle tire in which a large number of tread blocks are molded in the tread portion,
Each of the tread blocks is composed of a first section located outside the vehicle and a second section located inside the vehicle,
The vehicle tire according to claim 1, wherein the first section has a higher gripping force than the second section. 前記第２の区画が前記第１の区画に比して転がり抵抗の小さい特性を持つことを特徴とする請求項２または３に記載の車両用タイヤ。
The vehicle tire according to claim 2 or 3, wherein the second section has a characteristic that rolling resistance is smaller than that of the first section.
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