JP4616072B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、空気入りタイヤに関するものであり、特に、摩耗性能や転がり抵抗性能を損なうことなく制動性能を向上することができる空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly, to a pneumatic tire that can improve braking performance without impairing wear performance or rolling resistance performance.
従来、空気入りタイヤにおいて、制動性能の向上を図るための手法としては、トレッドキャップを摩擦抵抗の高いゴム配合で形成するのが一般的である。しかしながら、この手法では、制動性能は向上するものの、摩耗性能や転がり抵抗性能が悪化することが予測される。 Conventionally, in a pneumatic tire, as a technique for improving braking performance, it is common to form a tread cap with a rubber compound having high frictional resistance. However, with this method, although the braking performance is improved, it is predicted that the wear performance and the rolling resistance performance are deteriorated.
ところで、特開2005−35405号公報(特許文献1)には、ロードノイズを低減すると共に転がり抵抗も低減するために、ビードコア及びビードフィラーに巻き付けられるカーカスとリムフランジとの間に、隣接するリムクッションよりもtanδの大きい減衰ゴムの層を配設することが開示されている。 By the way, in Japanese Patent Laying-Open No. 2005-35405 (Patent Document 1), in order to reduce road noise and rolling resistance, an adjacent rim is disposed between a carcass and a rim flange wound around a bead core and a bead filler. It is disclosed that a damping rubber layer having a larger tan δ than the cushion is provided.
この特許文献1には、ビード部におけるカーカスとリムクッションゴムとの間に損失正接の高いゴムシートを介在させることは開示されているものの、カーカス層のトッピングゴムについては言及されていない。また、特許文献1はロードノイズと転がり抵抗の両立を図るための技術であり、本発明の対象とする制動性能については開示されていない。
本発明は、カーカス層のトッピングゴムについて幅方向の所定領域に損失正接の高いゴムを配設することにより、背反性能の低下を伴うことなく制動性能を向上させることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention provides a pneumatic tire capable of improving the braking performance without deteriorating the reverse performance by disposing a rubber having a high loss tangent in a predetermined region in the width direction of the topping rubber of the carcass layer. For the purpose.
本発明者は、制動するために必要なエネルギー、即ち制動時に消費されるエネルギーの内、ゴムのヒステリシスによる損失エネルギーの寄与も大きいと考えた。そのため、制動時の損失エネルギーと定常荷重負荷時の損失エネルギーとの差が大きいタイヤは制動時に消費されるエネルギーが大きく、制動性能が向上すると考えた。そして、かかる損失エネルギーを解析したところ、損失エネルギーの大きい部位は、カーカス層のビードコア部におけるトッピングゴムであることを突き止めた。そのため、この部位の損失エネルギーが高くなるように、当該部位に損失正接の高いトッピングゴムを配設すれば、摩耗性能や転がり抵抗性能などの背反性能を損なうことなく、制動性能を向上できるのではないかと考え、本発明に至った。 The present inventor considered that the energy required for braking, that is, the energy consumed during braking, contributed greatly to the loss energy due to rubber hysteresis. For this reason, a tire with a large difference between the loss energy during braking and the loss energy during steady load loading consumes a large amount of energy and is considered to improve braking performance. And when this loss energy was analyzed, the site | part with a large loss energy discovered that it was a topping rubber in the bead core part of a carcass layer. For this reason, if a topping rubber with a high loss tangent is arranged in the part so that the loss energy of this part becomes high, the braking performance can be improved without impairing the reverse performance such as wear performance and rolling resistance performance. As a result, the present invention was reached.
すなわち、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド部からバットレス部を通りビード部のビードコアにて係止された少なくとも一層のカーカス層からなるカーカスと、前記トレッド部における前記カーカスの半径方向外側に配された複数のベルト層からなるベルトを備える空気入りタイヤであって、前記カーカス層はカーカスコードをトッピングゴムで被覆してなり、このカーカス層のトッピングゴムは、前記ビードコアを包むビードコア部でのトッピングゴムがトレッドセンター部でのトッピングゴムよりも損失正接の高いゴムからなるものである。 That is, the pneumatic tire according to the present invention is arranged on the outer side in the radial direction of the carcass in the tread portion and the carcass formed of at least one carcass layer that is locked by the bead core of the bead portion from the tread portion through the buttress portion. A pneumatic tire including a plurality of belt layers, wherein the carcass layer is formed by covering a carcass cord with a topping rubber, and the topping rubber of the carcass layer is topped at a bead core portion that wraps the bead core. The rubber is made of a rubber having a higher loss tangent than the topping rubber at the tread center portion.
ここで、前記カーカス層のトッピングゴムは、前記ビードコア部だけでなく、該ビードコア部を含むビード部でのトッピングゴムがトレッドセンター部でのトッピングゴムよりも損失正接の高いゴムからなるものであってもよい。また、このビードコア部ないしビード部のトッピングゴムは、温度25℃における損失正接が0.15〜0.50であることが好ましい。 Here, the topping rubber of the carcass layer is not only the bead core part, but also the topping rubber in the bead part including the bead core part is made of a rubber having a higher loss tangent than the topping rubber in the tread center part. Also good. The bead core portion or the topping rubber of the bead portion preferably has a loss tangent at a temperature of 25 ° C. of 0.15 to 0.50.
本発明によれば、カーカス層を構成するゴムについて、エネルギー損失率の寄与が大きいビードコア部にトレッドセンター部よりも損失正接の高いゴムを用いたことにより、ビードコア部の損失エネルギーを高めて制動するために必要なエネルギーを効果的に稼ぐことができ、よって、他の性能を損なうことなく、制動性能を向上することができる。このようにビードコア部の寄与が大きいのは、ビード部はホイールと接触していることから、制動時にビード部、特にビードコア周りの歪みが大きくなることによるものであると考えられる。 According to the present invention, the rubber constituting the carcass layer is braked by increasing the loss energy of the bead core portion by using the rubber having a higher loss tangent than the tread center portion for the bead core portion having a large contribution of the energy loss rate. Therefore, it is possible to effectively obtain the energy required for this purpose, and thus it is possible to improve the braking performance without impairing other performance. The contribution of the bead core part in this way is considered to be due to an increase in distortion around the bead part, particularly the bead core during braking, because the bead part is in contact with the wheel.
また、本発明によれば、制動性能を向上させるためにトレッドキャップゴムの配合を変える必要がないため、摩耗性能や転がり抵抗性能などの背反性能の悪化を抑えることができる。 Further, according to the present invention, it is not necessary to change the blending of the tread cap rubber in order to improve the braking performance, so that it is possible to suppress the deterioration of the contradiction performance such as the wear performance and the rolling resistance performance.
以下、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤについて図面を参照して説明する。 Hereinafter, a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る空気入りタイヤ10のトレッド幅方向断面図である。このタイヤ10は、左右一対のビード部BD及びバットレス部BATと、両バットレス部BAT間にまたがるトレッド部TRとを備えて構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view in the tread width direction of a
ビード部BDには、ビードワイヤをタイヤ周方向に巻回してなる環状のビードコア18が設けられ、該ビードコア18の半径方向外周にゴム製のビードフィラー20が配設されている。
The bead portion BD is provided with an
左右一対のビードコア18間にはカーカス22が設けられている。カーカス22は、トレッド部TRからバッドレス部BATを通り、ビード部BDにおいてビードコア18で内側から外側に折り返すことにより係止されている。カーカス22は、有機繊維コード等からなるカーカスコード(不図示)をタイヤ周方向に対し直角に配列してなるカーカス層の少なくとも一層からなり、この実施形態では一層のカーカス層24で構成されている。カーカス層24は、上記のように平行に引き揃えた複数本のカーカスコードからなるコード配列体の表裏をトッピングゴムで被覆することにより構成されている。
A
トレッド部TRにおけるカーカス22の半径方向外側にはベルト26が配されている。ベルト26は、カーカス22のクラウン部の径方向外周面に重ねて設けられており、スチールコード等の非伸長性のベルトコードをタイヤ周方向に対し浅い角度で傾斜配列してなるベルト層の少なくとも2層を上記ベルトコードが交差するように重ね合わせてなり、この実施形態では内側の第1ベルト層28と外側の第2ベルト層30との2層で構成されている。そのうち、カーカス22に隣接する内側の第1ベルト層28の方が幅が広く、即ち、第1ベルト層28が最大幅ベルト層である。これらのベルト層28,30は、上記のように平行に引き揃えた複数本のベルトコードからなるコード配列体の表裏をトッピングゴムで被覆することにより構成されている。
A belt 26 is disposed on the outer side in the radial direction of the
このような構成からなるものにおいて、本実施形態では、カーカス層24のトッピングゴムが次のように構成されている。すなわち、図2に示すように、ビード部BDのトッピングゴム38aが、トレッドセンター部CEでのトッピングゴム38bよりもtanδの高いゴムからなる。
In this embodiment, in the present embodiment, the topping rubber of the
より詳細には、ビード部BDのトッピングゴム38aが、それ以外の領域、即ちトレッドセンター部CE、トレッドショルダー部SH及びバッドレス部BATのトッピングゴム38bよりもtanδの高いゴムからなる。また、トレッドセンター部CEを含むビード部BD以外の領域のトッピングゴム38bとしてtanδが0.1〜0.3のゴムが使用されるのに対し、ビード部BDのトッピングゴム38aはtanδが0.15〜0.50のゴムが使用されている。また、ビード部BDのトッピングゴム38aのtanδと、トレッドセンター部CEのトッピングゴム38bのtanδとの差は0.05以上であることが好ましい。
More specifically, the
ここで、損失正接tanδは、粘弾性スペクトロメーター(UBM製)を使用し、幅5mm、厚さ1mm、長さ20mmの試料について、初期歪み10%、動歪み3%、周波数15Hz、温度25℃の条件下で測定した値である。 Here, the loss tangent tan δ is a viscoelastic spectrometer (manufactured by UBM). For a sample having a width of 5 mm, a thickness of 1 mm, and a length of 20 mm, the initial strain is 10%, the dynamic strain is 3%, the frequency is 15 Hz, and the temperature is 25 ° C. It is the value measured under the conditions.
また、ビード部BDとは、加硫成形後のタイヤ10において、最大タイヤ断面幅位置32(タイヤをトレッド幅方向に切断した断面において幅が最大となる位置)よりも半径方向内側の区域のことである。
Further, the bead portion BD is an area radially inward from the maximum tire cross-sectional width position 32 (a position where the width is maximum in a cross section obtained by cutting the tire in the tread width direction) in the
また、トレッドショルダー部SHとは、加硫成形後のタイヤ10において、第1ベルト層(最大幅ベルト層)28の各幅方向端28Aからその幅Wの15〜35%の範囲内の側部区域部分のことであり、より好ましくは上記幅Wの20〜30%の範囲内の側部区域部分のことであり、この実施形態では上記幅Wの25%、即ち上記幅Wをトレッド幅方向に4等分したときの外側の側部区域部分のことである。
Further, the tread shoulder portion SH is a side portion in the range of 15 to 35% of the width W from each
トレッドセンター部CEとは、第1ベルト層28の幅Wにおけるトレッドショルダー部SHの残余の中央区域部分のことであり、この実施形態では上記幅Wをトレッド幅方向に4等分したときの中央の2区分からなる中央区域部分のことである。
The tread center portion CE is a remaining central area portion of the tread shoulder portion SH in the width W of the
更に、トレッド部TRとは、上記トレッドセンター部CEとトレッドショルダー部SHを合わせた区域である。 Furthermore, the tread portion TR is an area where the tread center portion CE and the tread shoulder portion SH are combined.
また、バッドレス部BATとは、上記第1ベルト層28の各幅方向端28Aからタイヤ外周に沿って最大タイヤ断面幅位置32までの区域のことである。
The padless portion BAT is a section from each
このようにカーカス層24のトッピングゴムを幅方向の所定領域で異なる構成にするためには、例えば、幅方向の所定領域にtanδの高いゴムが配設されたゴムシートを用いて、引き揃えたコード配列体の表裏を該ゴムシートで挟み込むようにすればよい。あるいはまた、コードを一本ずつトッピングゴムで被覆しておき、これを並べてカーカス層24を形成する場合に、幅方向の所定領域にtanδの高いトッピングゴムで被覆されたコードを並べるようにしてもよい。
In order to make the topping rubber of the
以上よりなる本実施形態の空気入りタイヤ10であると、カーカス層24のトッピングゴムについてビード部BDにその他の部分よりもtanδの高いゴム38aを用いたので、制動性能に対する寄与が大きい部位の損失エネルギーを高めて、制動するために必要なエネルギーを効果的に稼ぐことができ、よって、他の性能を損なうことなく、制動性能を向上することができる。特に、このようにカーカス22のコードに直接接触するトッピングゴム38自体にtanδの高いゴムを使用するようにしているので、カーカス22の外側にtanδの高いゴムシートを配設する場合に比べて、損失エネルギーをより効果的に高めることができ、制動性能に優れたものとすることができる。
In the
図3は、第2の実施形態に係るカーカス22の断面模式図を示したものである。この実施形態では、カーカス層24のトッピングゴムについて、ビードコア部BCのみを他の部分よりもtanδの高いゴム38aで形成している。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the
すなわち、カーカス層24のトッピングゴムは、ビードコア部BCのトッピングゴム38aが、トレッドセンター部CE、トレッドショルダー部SH、バッドレス部BAT及びビード部BDにおけるビードコア部BC以外の領域でのトッピングゴム38bよりもtanδの高いゴムからなる。
That is, the topping rubber of the
ここで、ビードコア部BCとは、ビードコア18を包む部分であり、より詳細は、ビードコア18を下側から包むようにしてビードコア18に当接しているカーカス部分である。また、上記各トッピングゴムのtanδは、第1の実施形態と同様、ビードコア部BCが0.15〜0.50の範囲内で、その他の部分が0.1〜0.3の範囲内であり、また両者の差は0.05以上であることが好ましい。その他の構成は第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
Here, the bead core portion BC is a portion that wraps the
上記したように制動性能に対するエネルギー損失率の寄与が大きい部位は、ビード部BDの中でも特にビードコア部BCであるため、この部位だけでtanδの高いトッピングゴム38aを用いることにより、転がり抵抗の悪化をより確実に抑制しながら、制動性能を向上することができる。
As described above, the portion where the contribution of the energy loss rate to the braking performance is large is the bead core portion BC among the bead portions BD. Therefore, by using the topping
なお、第1の実施形態のようにビード部BDのトッピングゴムをtanδの高いゴムで構成する場合、必ずしもビード部全域でtanδの高いゴムを使用しなくてもよく、ビードコア部BCを含むその近傍部分でtanδの高いゴムを使用することにより、転がり抵抗の悪化を極力抑えることができる。 Note that when the topping rubber of the bead portion BD is made of a rubber having a high tan δ as in the first embodiment, it is not always necessary to use a rubber having a high tan δ throughout the bead portion, and the vicinity including the bead core portion BC. By using rubber having a high tan δ at the portion, it is possible to suppress the deterioration of rolling resistance as much as possible.
また、本発明では、ビードコア部BCないしビード部BDのトッピングゴムにトレッドセンター部CEのトッピングゴムよりもtanδの高いゴムを使用するものであれば、例えば、第2の実施形態において、トレッドショルダー部SHやバッドレス部BATに、ビードコア部BCと同様のtanδの高いゴムを使用することもできる。 Further, in the present invention, for example, in the second embodiment, a tread shoulder portion may be used as long as a rubber having a tan δ higher than that of the tread center portion CE is used as the topping rubber of the bead core portion BC or the bead portion BD. A rubber having a high tan δ similar to that of the bead core part BC can be used for the SH and the padless part BAT.
(実施例1,2及び比較例1,2)
実施例1,2及び比較例1,2のタイヤとして、図1に示す断面構造の空気入りラジアルタイヤを、タイヤサイズ:215/65R16として、下記表1に示す通りの構成で作製した。ここで、比較例1はコントロールタイヤであり、比較例2は、従来手法により制動性能の向上を図ったタイヤであり、比較例1に対してトレッドキャップのゴム配合を制動性能が向上する高摩擦抵抗の配合に変更し、その他は比較例1と同じ構成のタイヤである。また、実施例1,2は、比較例1に対してカーカス層のトッピングゴム構成を表1に示す通り変更したものであり(実施例1が図2に示す例、実施例2が図3に示す例である。)、その他は比較例1と同じ構成のタイヤである。また、各トッピングゴムの配合は下記表2に示す通りである。また、表1に、各タイヤのトレッドキャップの摩擦係数を比較例1を100とした指数で表示している。
(Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2)
As the tires of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, pneumatic radial tires having a cross-sectional structure shown in FIG. 1 were prepared as tire sizes: 215 / 65R16 and configured as shown in Table 1 below. Here, Comparative Example 1 is a control tire, and Comparative Example 2 is a tire whose braking performance is improved by the conventional method. Compared with Comparative Example 1, the rubber composition of the tread cap improves the braking performance. The tire has the same configuration as that of Comparative Example 1 except that the composition of resistance is changed. Further, in Examples 1 and 2, the topping rubber configuration of the carcass layer is changed as shown in Table 1 with respect to Comparative Example 1 (Example 1 is an example shown in FIG. 2, Example 2 is shown in FIG. 3). The other tires have the same configuration as that of Comparative Example 1. Further, the composition of each topping rubber is as shown in Table 2 below. In Table 1, the friction coefficient of the tread cap of each tire is displayed as an index with Comparative Example 1 as 100.
実施例1,2及び比較例1,2の各タイヤについて、制動性能と摩耗性能と転がり抵抗を評価測定した。評価・測定方法は以下の通りである。 The tires of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated and measured for braking performance, wear performance, and rolling resistance. Evaluation and measurement methods are as follows.
・制動性能:使用リム:17×7.5JJ、空気圧:220kPaとして、各タイヤを2500ccの乗用車に装着する。該乗用車を助走区間で時速100kmまで加速し、初速度調整区間で試験速度100km/hを維持した後、制動開始点を通過すると同時にブレーキペダルを迅速に強く踏み込み、停止するまでその状態を維持し、停止距離を読み取る。結果は、比較例1の停止距離を100とした逆指数表示とし、数値が大きいほど制動性能が優れることを示す。 -Braking performance: Rim used: 17 x 7.5 JJ, air pressure: 220 kPa, and each tire is mounted on a 2500 cc passenger car. After accelerating the passenger car to 100 km / h in the run-up section and maintaining the test speed of 100 km / h in the initial speed adjustment section, at the same time as passing through the braking start point, the brake pedal is quickly stepped on and maintained until it stops. Read the stop distance. The result is an inverse exponential display with the stopping distance of Comparative Example 1 being 100, and the larger the value, the better the braking performance.
・摩耗性能:使用リム:17×7.5JJ、空気圧:220kPaとして、各タイヤを2500ccの乗用車に装着し、テストコース(市街地と高速道の混合)にて10000km走行を行う。トレッドセンター部CEとトレッドショルダー部SHの摩耗量を測定し、両者の平均を算出する。結果は、比較例1の摩耗量を100として指数評価し、数値が大きいほど摩耗性能が優れることを示す。 Wear performance: Rim used: 17 x 7.5 JJ, air pressure: 220 kPa, each tire is mounted on a 2500 cc passenger car and travels 10,000 km on a test course (mixed urban area and highway). The amount of wear of the tread center portion CE and the tread shoulder portion SH is measured, and the average of both is calculated. The results are index evaluated with the wear amount of Comparative Example 1 being 100, and the larger the value, the better the wear performance.
・転がり抵抗:ISO/WD 18164の試験法に準拠して測定し、比較例1の転がり抵抗を100として指数評価し、数値が小さいほど転がり抵抗性能が優れることを示す。
表1に示すように、従来手法による比較例2では、比較例1に対して、制動性能は向上したものの、摩耗性能と転がり抵抗が悪化していた。これに対し、実施例1では、転がり抵抗は若干悪化したものの比較例2よりもその悪化を抑えながら、また摩耗性能は全く損なうことなく、制動性能が大幅に向上していた。また、実施例2では、摩耗性能と転がり抵抗を全く損なうことなく、制動性能が向上していた。 As shown in Table 1, in Comparative Example 2 according to the conventional method, although the braking performance was improved as compared with Comparative Example 1, the wear performance and the rolling resistance were deteriorated. On the other hand, in Example 1, although the rolling resistance was slightly deteriorated, the braking performance was greatly improved while suppressing the deterioration as compared with Comparative Example 2 and without impairing the wear performance at all. Further, in Example 2, the braking performance was improved without impairing the wear performance and the rolling resistance at all.
10…空気入りタイヤ、18…ビードコア、22…カーカス、24…カーカス層、26…ベルト、28…第1ベルト層(最大幅ベルト層)、30…第2ベルト層、38a…カーカス層のtanδの高いトッピングゴム、38b…カーカス層のtanδの低いトッピングゴム、TR…トレッド部、CE…トレッドセンター部、SH…トレッドセンター部、BAT…バットレス部、BD…ビード部、BC…ビードコア部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記カーカス層はカーカスコードをトッピングゴムで被覆してなり、このカーカス層のトッピングゴムは、前記ビードコアを包むビードコア部でのトッピングゴムがトレッドセンター部でのトッピングゴムよりも損失正接の高いゴムからなることを特徴とする空気入りタイヤ。 A carcass composed of at least one carcass layer locked from a tread portion through a buttress portion with a bead core of a bead portion, and a belt composed of a plurality of belt layers arranged radially outward of the carcass in the tread portion. A pneumatic tire,
The carcass layer is formed by covering a carcass cord with a topping rubber, and the topping rubber of the carcass layer is made of a rubber having a higher loss tangent than the topping rubber at the bead core portion wrapping the bead core than the topping rubber at the tread center portion. A pneumatic tire characterized by that.
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