WO2006129721A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a pneumatic tire having a tread portion in contact with a road surface, at least two belt layers in which a plurality of parallel cords are covered with rubber, and a pair of bead toes.
- Patent Document 1 Conventionally, a pneumatic tire with reduced rolling resistance has been developed (for example, see Patent Document 1).
- an object of the present invention is to provide a pneumatic tire that can reduce rolling resistance without impairing wear resistance and durability.
- the first feature of the present invention is that a tread portion in contact with a road surface, at least two belt layers in which a plurality of parallel cords are covered with rubber, and a pair of bead toes,
- the tire surface having the maximum tire width with respect to the end in the tire width direction of the shortest belt layer, which is the belt layer having the shortest tire width direction length in the cross section including the rotation axis.
- the gist of the present invention is a pneumatic tire characterized by being 50 ° or less.
- the strong features it is possible to reduce rolling resistance without impairing wear resistance and durability.
- most of the rolling resistance is due to strain energy loss of rubber constituting the tread portion.
- the strain energy loss of the rubber composing the tread is large due to shear deformation in the tire circumferential direction in the vicinity of the tire equator line of the tread, and is caused by shear deformation in the tire width direction near the end of the tread.
- the big thing is that it ’s big. That is, it is effective to reduce the shear deformation in the tire circumferential direction in the vicinity of the tire equator line in the tread portion, and to reduce the shear deformation in the tire width direction in the vicinity of the end portion of the tread portion.
- the bending rigidity in the tire circumferential direction of the tread portion is improved, and the strain energy due to the shear deformation caused by the bending deformation It is effective to reduce the loss.
- the end of the shortest belt layer in the tire width direction is point B
- the tire surface having the maximum tire width is point Q
- point B and point Q are
- the connecting line segment is the line segment BQ and the line segment connecting the pair of points Q is the line segment SW
- the angle at which the line segment BQ and the line segment SW intersect is 50 ° or less, that is, smaller than the conventional one.
- Strain energy loss due to shear deformation in the direction can be reduced, and rolling resistance can be reduced.
- the use of such a shape is different from the method of reducing the tan ⁇ of rubber used in the tread part or the method of thinning the gauge of the tread part to the limit. It is possible to reduce the rolling resistance without impairing the resistance.
- the second feature of the present invention is summarized in that the angular force at which the line segment BQ and the line segment SW intersect each other is within a range of 20 ° to 40 °.
- a third feature of the present invention is that, in a cross section, when a straight line extending in parallel to the line segment BQ is separated by a width in the tire radial direction on the tire equatorial line and parallel to the line segment BQ, the outside of the tire The outline is that it is located on the inner side in the tire radial direction from the straight line BQ2.
- the portion of the pneumatic tire located on the outer side in the tire radial direction from the straight line BQ can be made thinner. This As a result, the eccentricity of the tread portion near the tire equator line can be further increased, and the shear deformation in the tire circumferential direction near the tire equator line of the tread portion can be more effectively suppressed.
- the force belt layer that the pneumatic tire portion located on the outer side in the tire radial direction from the straight line BQ stagnates when a load is applied is not disposed in the portion. For this reason, it is possible to reduce the strain energy loss due to the shear deformation in the tire width direction caused by the shrinkage of the belt layer in the width direction.
- a fourth feature of the present invention is that, in the cross section, the length of a line segment extending in parallel with the tire equator line from point B to the tread surface is the length from the shortest belt layer to the tread surface in the tire equator line. The sum is 85% or less. According to the strong features, the length of the segment extending in parallel with the tire equator line from point B to the tread surface in the cross section is 85% or less of the length from the shortest belt layer to the tread surface in the tire equator line, That is, the portion near the end of the tread portion is thinner than the portion near the tire equator line in the tread portion.
- the rigidity in the tire width direction near the end of the tread portion can be increased, and shear deformation in the tire width direction can be more effectively reduced.
- the vicinity of the end portion of the tread portion becomes thin.
- the eccentricity of the tread portion near the tire equator line increases, and the shear deformation in the tire circumferential direction near the tire equator line of the tread portion can be reduced more effectively.
- a fifth feature of the present invention is that, in the cross section, a line segment extending in parallel with the tire equator line from point B to the tread surface is defined as a line GB, and a line from the shortest belt layer to the tread surface in the tire equator line.
- the segment is a line segment GA
- the length of the line segment GB is 50% or less of the line segment GA.
- a sixth feature of the present invention is that, in a cross section, a straight line extending in parallel with the line segment SW through the bead toe is a straight line M, and a tread surface force at the tire equator line is a line extending parallel to the tire equator line up to the straight line
- the segment is a line segment SH
- the gist is that the length of the line segment extending parallel to the tire equator line from the point Q to the straight line M is 55% or less of the length of the line segment SH.
- the length of the line extending parallel to the tire equator line from point Q to straight line M is 55% or less of the length of the line SH. Ground It is possible to suppress this.
- the seventh feature of the present invention is that, in the cross section, the position of 80% of the line segment SW centered on the tire equator line is a point K, and the tread surface force line M on the tire equator line is parallel to the tire equator line.
- the extending line segment is defined as the line segment SH
- the length of the line segment extending from the tread surface to the straight line M in parallel with the tire equator line is 85% or less of the length of the line segment SH.
- the position in the vicinity of the end portion can be set inward in the tire radial direction as compared with the conventional one, and the crossing width of the belt layers can be narrowed. This increases the deformation of the shoulder and increases the amount of stagnation of the tire compared to the conventional case, so the strain energy loss due to shear deformation in the tire circumferential direction near the tire equator in the tread is reduced. It is possible to reduce rolling resistance.
- the eighth feature of the present invention is summarized in that, in the cross section, the tire outer contour line and the tire inner contour line in the region from the tire equator line to the point B are substantially parallel to the line segment SW. .
- the ninth feature of the present invention is that, in the upper region, which is a region between the tire outer contour line and the tire inner contour line in the cross section, the position where the tire radial length is the longest and the tire radial length is the shortest.
- the difference in length in the tire radial direction from the position is summarized as being 50% or less of the length from the shortest belt layer to the tread surface on the tire equator line.
- the ground shape is such that only the vicinity of the tire equator in the tread is grounded. For this reason, wear near the tire equator line of the tread portion is promoted as compared with the vicinity of the end portion of the tread portion. Therefore, the tire outer contour line and the tire inner contour line are substantially parallel to the line segment SW, and in the upper region, the position where the tire radial length is the longest and the tire radial length is the shortest! The difference in length in the tire radial direction is set to 50% or less of the length from the shortest belt layer to the surface of the tire on the tire equator line. As a result, the inner surface of the pneumatic tire is flattened and the ground contact shape is optimized, so that wear in the tread portion can be made uniform.
- a tenth feature of the present invention is that the pneumatic tire has the longest length in the tire width direction in the cross section, and extends from the end of the belt layer to the vicinity of the inward force line SW in the tire width direction. It is necessary to further provide a reinforcing layer arranged on the inner side in the tire radial direction from the innermost belt layer in the direction. Let ’s do it.
- the end of the belt layer with the longest tire width direction length extends from the end of the belt layer in the tire width direction to the vicinity of the inner force line SW, and the inner side in the tire radial direction from the innermost belt layer in the tire radial direction Since the reinforcing layer is further provided, the puncture can be made difficult even when a part of the shoulder steps on a nail or the like. In addition, even when the shoulder portion such as the large rudder angle area is grounded, the rigidity of the shoulder portion can be sufficiently secured.
- An eleventh feature of the present invention is that the shortest belt layer is formed by defining an acute angle at which the cord constituting the belt layer having the longest tire width direction length in the cross section is inclined with respect to the tire equator line as an angle ⁇ 1.
- an acute angle at which the cord to be inclined with respect to the tire equator line is an angle ⁇ 2
- the gist is that the angle ⁇ 1 is larger than the angle ⁇ 2.
- the angle ⁇ 1 where the crossing width of the belt layers is narrow is larger than the angle ⁇ 2, so the belt tension is concentrated near the tire equator line of the tread part, and the tread part is larger than before.
- the bending stiffness in the tire circumferential direction in the vicinity of the tire equator line can be increased, and the deformation in the tire circumferential direction in the tread portion near the tire equator line can be suppressed.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing a comparison between a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention and a conventional pneumatic tire.
- FIG. 3 is a graph showing the belt tension of the pneumatic tire according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a graph showing the ply tension of the pneumatic tire according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing a pneumatic tire according to Embodiment 2 of the present invention.
- FIG. 6 is a view showing a belt layer according to Embodiment 3 of the present invention.
- FIG. 7 is a cross-sectional view showing a pneumatic tire of Comparative Example 1 in the examples.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing a pneumatic tire 1 in the present embodiment. This figure shows only one side of the pneumatic tire 1 from the tire equator line CL.
- a pneumatic tire 1 includes a tread portion 2, a belt layer 3, a sidewall portion 4, and a bead toe 5.
- the tread portion 2 is a thick rubber layer in contact with the road surface, and is intended to protect a belt layer 3 and the like described later.
- the belt layer 3 is formed by covering a plurality of parallel cords with rubber, and is disposed on the inner side of the tread portion 2 in the tire radial direction (arrow R direction).
- the belt layer 3 has at least two-layer force of the shortest belt layer 3a having the shortest tire width direction W length and the longest belt layer 3b having the longest tire width direction W length.
- the force that the shortest belt layer 3a is arranged on the outer side in the tire radial direction than the longest belt layer 3b is not limited to this, and may be arranged in reverse.
- the sidewall portions 4 are a pair of wall surfaces formed at both ends of the tread portion 2 in the tire width direction (arrow W direction).
- the bead toe 5 is an innermost portion in the tire radial direction R in a pair of bead portions for fixing the pneumatic tire 1 to a rim (not shown).
- the end of the shortest belt layer 3a in the tire width direction is point B
- the tire surface having the maximum tire width is point Q
- point B and point If the line segment connecting Q is the line segment BQ and the line segment connecting the pair of points Q is the line segment SW, the angle at which the line segment BQ and the line segment SW intersect (angle ⁇ in the figure) is It is below 50 °.
- the angle ⁇ force is 0 ° or less, that is, smaller than the conventional one, the crossing width of the two belt layers 3 becomes narrow.
- the pneumatic tire 1 of the present invention is more deformed near the end of the tread portion than the conventional pneumatic tire 10, and the pneumatic tire 1
- the amount of sag increases. For this reason, the strain energy loss due to the shear deformation in the tire circumferential direction near the tire equator line CL of the tread portion 2 can be reduced, and the rolling resistance can be reduced.
- the belt tension is concentrated near the tire equator line CL of the tread portion 2 as shown in FIG. More than 10
- the tire circumferential deformation near the tire equator line CL of the red portion 2 can be suppressed.
- the tire maximum width position is a position where the length in the tire width direction of the pneumatic tire 1 is the longest.
- the angle ⁇ is preferably 20 ° or more. If it is smaller than the angle ⁇ force, the belt crossing width becomes too narrow, and there is a problem that steering stability is poor in wear resistance.
- the angle 0 is preferably in the range of 20 ° to 40 °, more preferably in the range of 20 ° to 35 °.
- the width in the tire radial direction on the tire equator line CL is the GC in the figure, and GC and F have the same width! /.
- the length of the line segment extending from point B to the tread surface parallel to the tire equator line CL is 85% or less of the length from the shortest belt layer 3a to the tread surface in the tire equator line CL.
- the line segment extending parallel to the tire equator line CL from the point B to the tread surface is GB in the figure
- the length from the shortest belt layer 3a to the tread surface in the tire equator line CL is , GA in the figure.
- the length of GB is preferably 50% or more of the length of GA in the tire radial direction. If the GB length is less than 50% of the GA radial length, there is a problem that the wear resistance of the shoulder portion is deteriorated.
- a straight line extending through the bead toe 5 and parallel to the line segment SW is defined as a straight line M, and the tire equator line.
- the length of the line extending parallel to the tire equator line CL from the point Q to the straight line M is 55% or less of the length of the line SH.
- the length of QH is preferably 30% or more of the length of line segment SH. QH length If it is smaller than 30% of the length of the force line segment SH, there is a problem that the rim fit property is deteriorated.
- the length force of the line segment extending in parallel to the tire equator line CL from the point B to the tread surface is 85% or less of the length from the shortest belt layer 3a to the tread surface in the tire equator line CL. Further, the length of the line segment extending parallel to the tire equator line CL from the point Q to the straight line M is 55% or less of the length of the line segment SH. This increases the radius of curvature of the carcass line toward the point Q for the force near the end of the tread. As a result, as shown in FIG. 4, the ply tension at the position from the vicinity of the end of the tread portion to the point Q (position S in the figure) increases. For this reason, it is possible to suppress a decrease in lateral rigidity and to suppress poor steering stability.
- the position of 80% of the line segment SW around the tire equator line CL is point K
- the line segment extending parallel to the tire equator line CL from the tread surface to the straight line M on the tire equator line CL is the line segment SH.
- the length of the line segment on the point K and extending in parallel with the tire equator line CL from the tread surface to the straight line M is 85% or less of the length of the line segment SH.
- the line segment on the point K and extending in parallel with the tire equator line CL from the tread surface to the straight line M is PH in the figure.
- the length of PH is preferably 60% or more of the length of line segment SH. PH length Force line segment If the length is less than 60% of the SH length, the air volume of the tire will be small, leading to poor durability.
- the tire outer contour line and the tire inner contour line in the region from the tire equator line CL to the point B are substantially parallel to the line segment SW.
- substantially parallel means that the angle of the tire outer contour line and the inner contour line with respect to the line segment SW is within a range of 10 °.
- the position where the tire radial direction length is the longest and the tire radial direction length is the shortest position.
- the difference in length in the tire radial direction is 50% or less of the length from the shortest belt layer 3a to the tread surface on the tire equator line CL.
- the length from the shortest belt layer 3a to the tread surface in the tire equator line CL is 15 It is preferably ⁇ 35% or more.
- the forces defining various specifications are merely preferable values, and at least the angle ⁇ force in the figure is 50 ° or less. Good.
- the pneumatic tire 1 according to this embodiment will be described below.
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing the pneumatic tire 1 in the present embodiment. This figure shows only one side of the pneumatic tire 1 from the tire equator line CL.
- the pneumatic tire 1 is composed of a tread portion 2, a belt layer 3, a sidewall portion 4, and a reinforcing layer 7.
- the reinforcing layer 7 extends from the end of the longest belt layer 3b from the inner side in the tire width direction to the vicinity of the line segment SW, and is disposed on the inner side in the tire radial direction from the innermost belt layer 3 in the tire radial direction. This is to reinforce from the end of the tread portion 2 to the sidewall portion 4.
- the vicinity of the line segment SW is within a range of 10 mm in the tire radial direction with respect to the line segment SW.
- the pneumatic tire 1 according to this embodiment will be described below.
- the pneumatic tire 1 is composed of a tread portion 2, a belt layer 3, and sidewall portions 4.
- FIG. 6 is a diagram showing the belt layer 3 in the present embodiment.
- the cord 30 constituting the longest belt layer 3b has an acute angle that is inclined with respect to the tire equator line CL as an angle ⁇ 1, and the cord 30 constituting the shortest belt layer 3a is If the acute angle that inclines with respect to the tire equator line CL is angle ⁇ 2, then angle 0 1 is the angle Greater than ⁇ 2.
- the cord 30 constituting the shortest belt layer 3a and the cord 30 constituting the longest belt layer 3b are inclined in opposite directions with the tire equator line CL as a boundary.
- the power described in the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment alone may be combined with the first embodiment and the second embodiment, which are not limited thereto.
- Embodiment 1, Embodiment 2, and Embodiment 3 may be combined, and all of Embodiment 1, Embodiment 2, and Embodiment 3 may be combined.
- the pneumatic tire according to the comparative example has an angle ⁇ force of 3 °
- the PH length is 90% of the length of the line segment SH
- the QH length is the length of the line segment SH.
- the length of GB was 86% of the length from the shortest belt layer to the tread surface on the tire equator line.
- Table 1 shows the results of rolling resistance, wear resistance, and durability of the pneumatic tires according to the comparative example and the example.
- the rolling resistance of the pneumatic tire according to the comparative example is set to “100”, and the rolling resistance S resistance of the pneumatic tire according to the example is an index. displayed. In addition, it shows that rolling resistance is so small that an index
- Each pneumatic tire is mounted on a drum testing machine, and after running for 2000 km, the pneumatic tire according to the comparative example has “100” as the wear resistance, and the pneumatic tire according to the example is indicated with an index. did. In addition, it shows that it is excellent in abrasion resistance, so that an index
- the pneumatic tire according to the example substantially maintained the wear resistance of the pneumatic tire according to the comparative example.
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Abstract
本発明は、耐摩耗性や耐久性を損なうことなく、転がり抵抗を低減することができる空気入りタイヤを提供する。 路面と接するトレッド部と、複数の並列するコードをゴムで被覆した少なくとも2層のベルト層と、一対のビードトゥとを有する空気入りタイヤであって、回転軸芯を含む断面において、タイヤ幅方向長さが最も短いベルト層である最短ベルト層のタイヤ幅方向端部を点Bとし、タイヤ最大幅となるタイヤ表面を点Qとし、点Bと点Qとを結ぶ線分を線分BQとし、一対の点Qを結ぶ線分を線分SWとした場合、線分BQと線分SWとが交差する角度は、50°以下である。
Description
明 細 書
空気入りタイヤ
技術分野
[0001] 本発明は、路面と接するトレッド部と、複数の並列するコードをゴムで被覆した少な くとも 2層のベルト層と、一対のビードトウとを有する空気入りタイヤに関する。
背景技術
[0002] 従来、転がり抵抗が低減された空気入りタイヤの開発がなされている (例えば、特許 文献 1参照)。
[0003] この転がり抵抗を低減させる方法として、近年においては、トレッド部に使用される ゴムの tan δを低減させる方法、トレッド部のゲージを限界まで薄くする方法等が考え られている(例えば、特開 2002— 205513号公報)。
発明の開示
[0004] し力しながら、トレッド部に使用されるゴムの tan δを低減させる方法を用いると、耐 摩耗性を損なう恐れがあるという問題があった。
[0005] また、トレッド部のゲージを限界まで薄くする方法を用いると、トレッド部における耐 久性ゃ耐摩耗性を損なう恐れがあるという問題があった。
[0006] そこで、本発明は、上述の問題に鑑み、耐摩耗性や耐久性を損なうことなぐ転がり 抵抗を低減す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。
[0007] 上記課題を解決するために、本発明の第 1の特徴は、路面と接するトレッド部と、複 数の並列するコードをゴムで被覆した少なくとも 2層のベルト層と、一対のビードトウと を有する空気入りタイヤであって、回転軸芯を含む断面において、タイヤ幅方向長さ が最も短いベルト層である最短ベルト層のタイヤ幅方向端部を点 Βとし、タイヤ最大 幅となるタイヤ表面を点 Qとし、点 Βと点 Qとを結ぶ線分を線分 BQとし、一対の点 Qを 結ぶ線分を線分 SWとした場合、線分 BQと線分 SWとが交差する角度は、 50° 以下 であることを特徴とする空気入りタイヤであることを要旨とする。
[0008] 力かる特徴によれば、耐摩耗性や耐久性を損なうことなぐ転がり抵抗を低減するこ とがでさる。
[0009] 具体的には、転がり抵抗の多くは、トレッド部を構成するゴムの歪みエネルギーロス によるものである。このトレッド部を構成するゴムの歪みエネルギーロスは、トレッド部 のタイヤ赤道線付近においてはタイヤ周方向のせん断変形によるものが大きぐトレ ッド部の端部付近においてはタイヤ幅方向のせん断変形によるものが大きいことが分 力つている。即ち、トレッド部のタイヤ赤道線付近においてはタイヤ周方向のせん断 変形を緩和し、トレッド部の端部付近にぉ 、てはタイヤ幅方向のせん断変形を緩和 することが効果的である。
[0010] ここで、まず、トレッド部のタイヤ赤道線付近においてタイヤ周方向のせん断変形を 緩和するには、トレッド部のタイヤ周方向の曲げ剛性を向上させ、曲げ変形によって 生じるせん断変形による歪みエネルギーロスを減少させることが効果的である。そこ で、本発明のように、回転軸芯を含む断面において、最短ベルト層のタイヤ幅方向端 部を点 Bとし、タイヤ最大幅となるタイヤ表面を点 Qとし、点 Bと点 Qとを結ぶ線分を線 分 BQとし、一対の点 Qを結ぶ線分を線分 SWとした場合、線分 BQと線分 SWとが交 差する角度を、 50° 以下、即ち、従来よりも小さくすることにより、少なくとも 2層のベ ルト層の交錯幅を狭くすることができる。これにより、従来と比較して、トレッド部とサイ ドウオール部との間であるショルダー部の変形を大きくし、タイヤの橈み量を増加させ ることにより、トレッド部のタイヤ赤道線付近におけるタイヤ周方向のせん断変形によ る歪みエネルギーロスを減少させ、転がり抵抗を減少させることができる。また、このよ うな形状を用いることにより、トレッド部に使用されるゴムの tan δを低減させる方法や 、トレッド部のゲージを限界まで薄くする方法等を用いる場合と異なり、耐久性ゃ耐摩 耗性を損なうことなぐ転がり抵抗を低減することができる。
[0011] 本発明の第 2の特徴は、線分 BQと線分 SWとが交差する角度力 20° 〜40° の 範囲内であることを要旨とする。
[0012] 本発明の第 3の特徴は、断面において、タイヤ赤道線におけるタイヤ径方向幅分、 タイヤ径方向外側に隔てて線分 BQと平行に延びる直線を直線 BQ2とした場合、タイ ャ外輪郭線は、直線 BQ2よりタイヤ径方向内側に位置することを要旨とする。かかる 特徴によれば、外輪郭線が、直線 BQ2よりタイヤ径方向内側に位置するため、直線 BQよりタイヤ径方向外側に位置する空気入りタイヤの部位を薄くすることができる。こ
れにより、トレッド部のタイヤ赤道線付近の偏芯をより増加させることができ、より効果 的にトレッド部のタイヤ赤道線付近におけるタイヤ周方向のせん断変形を抑制するこ とがでさる。
[0013] また、上記のような構造にすることにより、直線 BQよりタイヤ径方向外側に位置する 空気入りタイヤの部位が荷重負荷時において橈む力 ベルト層が該部位に配置され ていない。このため、ベルト層の幅方向への縮みによって発生するタイヤ幅方向のせ ん断変形による歪みエネルギーロスを減少させることができる。
[0014] 本発明の第 4の特徴は、断面において、点 Bからトレッド表面までタイヤ赤道線と平 行に延びる線分の長さは、タイヤ赤道線における最短ベルト層からトレッド表面まで の長さの 85%以下であることを要旨とする。力かる特徴によれば、断面において、点 Bからトレッド表面までタイヤ赤道線と平行に延びる線分の長さ力 タイヤ赤道線にお ける最短ベルト層からトレッド表面までの長さの 85%以下、即ち、トレッド部のタイヤ 赤道線付近よりもトレッド部の端部付近の方が薄くなる。このため、トレッド部の端部付 近のタイヤ幅方向剛性を増大させることができ、より効果的にタイヤ幅方向における せん断変形を低減することができる。また、上記のように、トレッド部の端部付近が薄く なる。これにより、トレッド部のタイヤ赤道線付近の偏芯がより増加し、より効果的にト レッド部のタイヤ赤道線付近のタイヤ周方向におけるせん断変形を低減することがで きる。
[0015] 本発明の第 5の特徴は、断面において、点 Bからトレッド表面までタイヤ赤道線と平 行に延びる線分を線分 GBとし、タイヤ赤道線における最短ベルト層からトレッド表面 までの線分を線分 GAとした場合、線分 GBの長さは、線分 GAの 50%以下であること を要旨とする。
[0016] 本発明の第 6の特徴は、断面において、ビードトウを通って線分 SWと平行に延びる 直線を直線 Mとし、タイヤ赤道線におけるトレッド表面力 直線 Mまでタイヤ赤道線と 平行に延びる線分を線分 SHとした場合、点 Qカゝら直線 Mまでタイヤ赤道線と平行に 延びる線分の長さは、線分 SHの長さの 55%以下であることを要旨とする。かかる特 徴によれば、点 Qから直線 Mまでタイヤ赤道線と平行に延びる線分の長さ力 線分 S Hの長さの 55%以下であるため、大舵角域において、サイドウォール部が接地するこ
とを抑制することがでさる。
[0017] 本発明の第 7の特徴は、断面において、タイヤ赤道線を中心として線分 SWの 80% の位置を点 Kとし、タイヤ赤道線におけるトレッド表面力 直線 Mまでタイヤ赤道線と 平行に延びる線分を線分 SHとした場合、点 K上であり、トレッド表面から直線 Mまで タイヤ赤道線と平行に延びる線分の長さは、線分 SHの長さの 85%以下であることを 要旨とする。力かる特徴によれば、点 K上であり、トレッド表面力も直線 Mまでタイヤ 赤道線と平行に延びる線分の長さ力 線分 SHの長さの 85%以下であるため、トレツ ド部の端部付近の位置を従来よりもタイヤ径方向内側にすることができ、ベルト層の 交錯幅を狭くすることができる。これにより、従来と比較して、ショルダー部の変形を大 きくし、タイヤの橈み量を増加させるため、トレッド部のタイヤ赤道線付近におけるタイ ャ周方向のせん断変形による歪みエネルギーロスを減少し、転がり抵抗を減少させ ることがでさる。
[0018] 本発明の第 8の特徴は、断面において、タイヤ赤道線から点 Bまでの領域における タイヤ外輪郭線とタイヤ内輪郭線とは、線分 SWと略平行であることを要旨とする。本 発明の第 9の特徴は、断面におけるタイヤ外輪郭線とタイヤ内輪郭線との間の領域 である上部領域において、タイヤ径方向長さが最も長い位置とタイヤ径方向長さが最 も短 、位置とのタイヤ径方向長さの差は、タイヤ赤道線における最短ベルト層からト レッド表面までの長さの 50%以下であることを要旨とする。空気入りタイヤの内面が 丸くなっていると、トレッド部のタイヤ赤道線付近のみが接地するような接地形状とな る。このため、トレッド部のタイヤ赤道線付近の摩耗がトレッド部の端部付近に比べて 促進してしまう。そこで、タイヤ外輪郭線とタイヤ内輪郭線とが線分 SWと略平行であ り、上部領域において、タイヤ径方向長さが最も長い位置とタイヤ径方向長さが最も 短!、位置とのタイヤ径方向長さの差を、タイヤ赤道線における最短ベルト層からトレツ ド表面までの長さの 50%以下としている。これにより、空気入りタイヤの内面を平らに し、接地形状を適正化するため、トレッド部における摩耗を均一にすることができる。
[0019] 本発明の第 10の特徴は、空気入りタイヤは、断面において、タイヤ幅方向長さが最 も長 、ベルト層の端部よりタイヤ幅方向内側力 線分 SW付近まで延び、タイヤ径方 向最内側のベルト層よりタイヤ径方向内側に配置される補強層を更に備えることを要
旨とする。カゝかる特徴によれば、断面において、タイヤ幅方向長さが最も長いベルト 層の端部よりタイヤ幅方向内側力 線分 SW付近まで延び、タイヤ径方向最内側の ベルト層よりタイヤ径方向内側に配置される補強層が更に備えられているため、ショ ルダ一部が釘等を踏んだ場合においても、パンクし難くすることができる。また、大舵 角域等のショルダー部が接地する場合にぉ 、ても、ショルダー部の剛性を十分に確 保することができる。
[0020] 本発明の第 11の特徴は、断面において、タイヤ幅方向長さが最も長いベルト層を 構成するコードがタイヤ赤道線に対して傾斜する鋭角を角度 Θ 1とし、最短ベルト層 を構成するコードがタイヤ赤道線に対して傾斜する鋭角を角度 Θ 2とした場合、角度 θ 1は、角度 Θ 2より大きいことを要旨とする。力かる特徴によれば、上述したようにべ ルト層の交錯幅が狭ぐ角度 θ 1が角度 Θ 2より大きいため、ベルト張力がトレッド部 のタイヤ赤道線付近に集中し、従来よりもトレッド部のタイヤ赤道線付近のタイヤ周方 向における曲げ剛性を増加させることができ、トレッド部のタイヤ赤道線付近のタイヤ 周方向変形を抑制することができる。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]図 1は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤを示す断面図である。
[図 2]図 2は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤと従来の空気入りタイヤとの比 較を示す断面図である。
[図 3]図 3は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのベルト張力を示すグラフであ る。
[図 4]図 4は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのプライ張力を示すグラフであ る。
[図 5]図 5は、本発明の実施形態 2に係る空気入りタイヤを示す断面図である。
[図 6]図 6は、本発明の実施形態 3に係るベルト層を示す図である。
[図 7]図 7は、実施例における比較例 1の空気入りタイヤを示す断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0022] [実施形態 1]
以下にお 、て、本実施形態に係る空気入りタイヤ 1につ!/、て説明する。
[0023] 図 1は、本実施形態における空気入りタイヤ 1を示す断面図である。なお、同図は、 空気入りタイヤ 1にお 、て、タイヤ赤道線 CLより一方のみを示して 、る。
[0024] 同図に示すように、空気入りタイヤ 1は、トレッド部 2と、ベルト層 3と、サイドウォール 部 4と、ビードトウ 5とから構成されている。
[0025] トレッド部 2は、路面と接する厚いゴム層であり、後述するベルト層 3等を保護するた めのものである。
[0026] ベルト層 3は、複数の並列するコードをゴムで被覆したものであり、トレッド部 2のタイ ャ径方向 (矢印 R方向)内側に配置されている。なお、このベルト層 3は、タイヤ幅方向 W長さが最も短い最短ベルト層 3aと、タイヤ幅方向 W長さが最も長い最長ベルト層 3 bとの少なくとも 2層力 なる。
[0027] なお、同図において、最短ベルト層 3aが最長ベルト層 3bよりもタイヤ径方向外側に 配置されている力 これに限定されるものではなぐ逆に配置されていてもよい。
[0028] サイドウォール部 4は、トレッド部 2のタイヤ幅方向 (矢印 W方向)両端に形成されて いる一対の壁面である。
[0029] ビードトウ 5は、空気入りタイヤ 1をリム (図示せず)に固定するための一対のビード部 におけるタイヤ径方向 R最内側の部位である。
[0030] また、同図に示すように、空気入りタイヤ 1において、最短ベルト層 3aのタイヤ幅方 向端部を点 Bとし、タイヤ最大幅となるタイヤ表面を点 Qとし、点 Bと点 Qとを結ぶ線分 を線分 BQとし、一対の点 Qを結ぶ線分を線分 SWとした場合、線分 BQと線分 SWと が交差する角度 (同図において、角度 Θ )は、 50° 以下である。
[0031] 角度 Θ力 0° 以下、即ち、従来よりも小さいため、 2層のベルト層 3の交錯幅が狭く なる。これにより、図 2に示すように、本発明の空気入りタイヤ 1は、従来の空気入りタ ィャ 10と比較して、トレッド部の端部付近の変形が大きくなり、空気入りタイヤ 1の橈 み量 (同図において、橈み L)が増加する。このため、トレッド部 2のタイヤ赤道線 CL付 近におけるタイヤ周方向のせん断変形による歪みエネルギーロスを減少させ、転がり 抵抗を減少させることができる。
[0032] また、 2層のベルト層 3の交錯幅が狭くなるため、図 3に示すように、ベルト張力がト レッド部 2のタイヤ赤道線 CL付近に集中することで、従来の空気入りタイヤ 10よりもト
レッド部 2のタイヤ赤道線 CL付近のタイヤ周方向変形を抑制することができる。
[0033] ここで、タイヤ最大幅位置とは、空気入りタイヤ 1におけるタイヤ幅方向長さが最も長 い位置である。
[0034] なお、角度 Θは、 20° 以上であることが好ましい。角度 Θ力 より小さいと、ベ ルト交錯幅が狭くなりすぎ、操縦安定性ゃ耐摩耗性が悪ィ匕するという問題がある。
[0035] また、タイヤ赤道線 CLにおけるタイヤ径方向幅分、タイヤ径方向外側に隔てて線 分 BQと平行に延びる直線を直線 BQ2とした場合、タイヤ外輪郭線は、直線 BQ2より タイヤ径方向内側に位置する。
[0036] なお、角度 0は、 20° 〜40° の範囲内であることが好ましぐ 20° 〜35° の範囲 内であることがより好ましい。
[0037] ここで、タイヤ赤道線 CLにおけるタイヤ径方向幅分とは、同図における GCであり、 この GCと Fとが同一の幅を有して!/、る。
[0038] また、点 Bからトレッド表面までタイヤ赤道線 CLと平行に延びる線分の長さは、タイ ャ赤道線 CLにおける最短ベルト層 3aからトレッド表面までの長さの 85%以下である
[0039] ここで、点 Bからトレッド表面までタイヤ赤道線 CLと平行に延びる線分とは、同図に おける GBであり、タイヤ赤道線 CLにおける最短ベルト層 3aからトレッド表面までの長 さとは、同図における GAである。
[0040] なお、 GBの長さは、 GAのタイヤ径方向長さの 50%以上であることが好ましい。 GB の長さが、 GAのタイヤ径方向長さの 50%より小さいと、ショルダー部の耐摩耗性が 悪ィ匕するという問題がある。
[0041] また、ビードトウ 5を通って線分 SWと平行に延びる直線を直線 Mとし、タイヤ赤道線
CLにおけるトレッド表面から直線 Mまでタイヤ赤道線 CLと平行に延びる線分を線分
SHとした場合、点 Qカゝら直線 Mまでタイヤ赤道線 CLと平行に延びる線分の長さは、 線分 SHの長さの 55%以下である。
[0042] ここで、点 Q力 直線 Mまでタイヤ赤道線 CLと平行に延びる線分とは、同図におい て、 QHである。
[0043] なお、 QHの長さは、線分 SHの長さの 30%以上であることが好ましい。 QHの長さ
力 線分 SHの長さの 30%より小さいと、リムフィット性が悪ィ匕するという問題がある。
[0044] なお、点 Bからトレッド表面までタイヤ赤道線 CLと平行に延びる線分の長さ力 タイ ャ赤道線 CLにおける最短ベルト層 3aからトレッド表面までの長さの 85%以下である 。また、点 Qから直線 Mまでタイヤ赤道線 CLと平行に延びる線分の長さ力 線分 SH の長さの 55%以下である。これにより、トレッド部の端部付近力も点 Qにかけてのカー カスラインの曲率半径が大きくなる。これにより、図 4に示すように、トレッド部の端部 付近から点 Qにかけての位置 (同図において、位置 S)のプライ張力が増加する。この ため、横剛性の低下が抑制され、操縦安定性の悪ィ匕をも抑制することができる。
[0045] また、タイヤ赤道線 CLを中心として線分 SWの 80%の位置を点 Kとし、タイヤ赤道 線 CLにおけるトレッド表面から直線 Mまでタイヤ赤道線 CLと平行に延びる線分を線 分 SHとした場合、点 K上であり、トレッド表面から直線 Mまでタイヤ赤道線 CLと平行 に延びる線分の長さは、線分 SHの長さの 85%以下である。
[0046] ここで、点 K上であり、トレッド表面から直線 Mまでタイヤ赤道線 CLと平行に延びる 線分とは、同図において、 PHである。
[0047] なお、 PHの長さは、線分 SHの長さの 60%以上であることが好ましい。 PHの長さ 力 線分 SHの長さの 60%より小さいと、タイヤのエアボリュームが小さくなり、耐久性 が悪ィ匕するという問題がある。
[0048] また、タイヤ赤道線 CLから点 Bまでの領域におけるタイヤ外輪郭線とタイヤ内輪郭 線とは、線分 SWと略平行である。
[0049] ここで、略平行とは、タイヤ外輪郭線及び内輪郭線の線分 SWに対する角度が、士 10° の範囲内である。
[0050] また、タイヤ外輪郭線とタイヤ内輪郭線との間の領域である上部領域 6にお 、て、タ ィャ径方向長さが最も長い位置とタイヤ径方向長さが最も短い位置とのタイヤ径方向 長さの差は、タイヤ赤道線 CLにおける最短ベルト層 3aからトレッド表面までの長さの 50%以下である。
[0051] なお、上部領域 6において、タイヤ径方向長さが最も長い位置とタイヤ径方向長さ が最も短い位置とのタイヤ径方向長さの差は、転がり抵抗と耐摩耗性とを両立する。 このため、タイヤ赤道線 CLにおける最短ベルト層 3aからトレッド表面までの長さの 15
〜35%以上であることが好ましい。
[0052] なお、本実施形態の空気入りタイヤにおいて、様々な規定をしている力 これらはあ くまでも好ましい数値であることに過ぎず、少なくとも同図における角度 Θ力 50° 以 下であればよい。
[0053] [実施形態 2]
以下にお 、て、本実施形態に係る空気入りタイヤ 1につ!/、て説明する。
[0054] 図 5は、本実施形態における空気入りタイヤ 1を示す断面図である。なお、同図は、 空気入りタイヤ 1にお 、て、タイヤ赤道線 CLより一方のみを示して 、る。
[0055] 同図に示すように、空気入りタイヤ 1は、トレッド部 2と、ベルト層 3と、サイドウォール 部 4と、補強層 7とから構成されている。
[0056] トレッド部 2、ベルト層 3及びサイドウォール部 4の説明については、実施形態 1と重 複するため、省略する。
[0057] 補強層 7は、断面において、最長ベルト層 3bの端部よりタイヤ幅方向内側から、線 分 SW付近まで延び、タイヤ径方向最内側のベルト層 3よりタイヤ径方向内側に配置 され、トレッド部 2の端部からサイドウォール部 4までを補強するためのものである。
[0058] なお、線分 SWは、実施形態 1と同一であるため、説明を省略する。
[0059] ここで、線分 SW付近とは、線分 SWを基準としてタイヤ径方向に 10mmの範囲内 である。
[0060] [実施形態 3]
以下にお 、て、本実施形態に係る空気入りタイヤ 1につ!/、て説明する。
[0061] 空気入りタイヤ 1は、トレッド部 2と、ベルト層 3と、サイドウォール部 4とから構成され ている。
[0062] トレッド部 2、ベルト層 3及びサイドウォール部 4の説明については、実施形態 1と重 複するため、省略する。
[0063] 図 6は、本実施形態におけるベルト層 3を示す図である。
[0064] 同図に示すように、断面において、最長ベルト層 3bを構成するコード 30がタイヤ赤 道線 CLに対して傾斜する鋭角を角度 θ 1とし、最短ベルト層 3aを構成するコード 30 がタイヤ赤道線 CLに対して傾斜する鋭角を角度 Θ 2とした場合、角度 0 1は、角度
θ 2より大きい。
[0065] また、最短ベルト層 3aを構成するコード 30と最長ベルト層 3bを構成するコード 30と は、タイヤ赤道線 CLを境として反対の方向へ傾斜する。
[0066] [その他の実施形態]
上述したように、本発明の実施形態 1乃至実施形態 3を通じて本発明の内容を開示 したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理 解すべきではない。
[0067] 具体的には、実施形態 1、実施形態 2、及び実施形態 3をそれぞれ単独で説明した 力 これに限定されるものではなぐ実施形態 1及び実施形態 2を組み合わせてもよ い。
[0068] また、実施形態 1及び実施形態 3を組み合わせてもよぐ実施形態 1、実施形態 2、 及び実施形態 3の全てを組み合わせてもよ ヽ。
[0069] この開示力 当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかと なろう。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範 囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
実施例
[0070] 次に、本発明の効果を更に明確にするために、比較例及び本発明が適用された実 施例に係る空気入りタイヤを用いて行った試験結果について説明する。なお、空気 入りタイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。
[0071] ·タイヤサイズ: 225Z40ZR18
•内圧条件: 230kPa
•荷重条件:4. OkN
ここで、比較例に係る空気入りタイヤは、図 7に示すように、角度 Θ力 3° 、 PHの 長さが線分 SHの長さの 90%、 QHの長さが線分 SHの長さの 57%であり、 GBの長さ がタイヤ赤道線における最短ベルト層からトレッド表面までの長さの 86%であった。
[0072] また、本発明が適用された実施例に係る空気入りタイヤは、図 1に示すように、角度
Θ力 35° 、 PHの長さが線分 SHの長さの 77%、 QHの長さが線分 SHの長さの 46% であり、 GBの長さがタイヤ赤道線における最短ベルト層からトレッド表面までの長さ
の 70%であった。
[0073] この比較例及び実施例に係る空気入りタイヤの転がり抵抗、耐摩耗性、及び耐久 、ての結果を表 1に示す。
[表 1]
[0074] <転がり抵抗 >
各空気入りタイヤをドラム試験機に装着し、速度 80kmZhで走行したときの比較例 に係る空気入りタイヤの転がり抵抗を" 100"とし、実施例に係る空気入りタイヤの転 力 Sり抵抗を指数表示した。なお、指数が小さいほど、転がり抵抗が小さいことを示す。
[0075] この結果、実施例に係る空気入りタイヤは、比較例に係る空気入りタイヤより、転が り抵抗を低下させて ヽることが分力つた。
[0076] く耐摩耗性〉
各空気入りタイヤをドラム試験機に装着し、 2000km走行した後の比較例に係る空 気入りタイヤの耐摩耗性を" 100"とし、実施例に係る空気入りタイヤの耐摩耗性を指 数表示した。なお、指数が大きいほど、耐摩耗性に優れていることを示す。
[0077] この結果、実施例に係る空気入りタイヤは、比較例に係る空気入りタイヤの耐摩耗 性を、ほぼ維持していることが分力つた。
[0078] <耐久性 >
各空気入りタイヤを車両に装着し、速度 200kmZhで 2000km走行後、それぞれ の空気入りタイヤの破損状態等を総合的に測定し、比較例に係る空気入りタイヤの 耐久性を" 100"とし、実施例に係る空気入りタイヤの耐久性を指数表示した。なお、 指数が大き 、ほど、耐久性に優れて 、ることを示す。
[0079] この結果、実施例に係る空気入りタイヤは、比較例に係る空気入りタイヤの耐久性 を、ほぼ維持していることが分力つた。
産業上の利用の可能性
[0080] 本発明の特徴によれば、耐摩耗性や耐久性を損なうことなぐ転がり抵抗を低減す ることがでさる。
Claims
[1] 路面と接するトレッド部と、複数の並列するコードをゴムで被覆した少なくとも 2層の ベルト層と、一対のビードトウとを有する空気入りタイヤであって、
回転軸芯を含む断面において、タイヤ幅方向長さが最も短い前記ベルト層である 最短ベルト層のタイヤ幅方向端部を点 Bとし、タイヤ最大幅となるタイヤ表面を点 Qと し、前記点 Bと前記点 Qとを結ぶ線分を線分 BQとし、一対の前記点 Qを結ぶ線分を 線分 SWとした場合、
前記線分 BQと前記線分 SWとが交差する角度は、 50° 以下であることを特徴とす る空気入りタイヤ。
[2] 前記線分 BQと前記線分 SWとが交差する角度は、 20° 〜40° の範囲内であるこ とを特徴とする請求項 1に記載の空気入りタイヤ。
[3] 前記断面において、タイヤ赤道線におけるタイヤ径方向幅分、タイヤ径方向外側に 隔てて前記線分 BQと平行に延びる直線を直線 BQ2とした場合、
タイヤ外輪郭線は、前記直線 BQ2よりタイヤ径方向内側に位置することを特徴とす る請求項 1に記載の空気入りタイヤ。
[4] 前記断面において、前記点 Bからトレッド表面までタイヤ赤道線と平行に延びる線 分を線分 GBとし、前記タイヤ赤道線における前記最短ベルト層からトレッド表面まで の線分を線分 GAとした場合、
前記線分 GBの長さは、前記線分 GAの 85%以下であることを特徴とする請求項 1 に記載の空気入りタイヤ。
[5] 前記断面において、前記点 Bからトレッド表面までタイヤ赤道線と平行に延びる線 分を線分 GBとし、前記タイヤ赤道線における前記最短ベルト層からトレッド表面まで の線分を線分 GAとした場合、
前記線分 GBの長さは、前記線分 GAの 50%以下であることを特徴とする請求項 1 に記載の空気入りタイヤ。
[6] 前記断面において、前記ビードトウを通って前記線分 SWと平行に延びる直線を直 線 Mとし、タイヤ赤道線におけるトレッド表面力 前記直線 Mまでタイヤ赤道線と平行 に延びる線分を線分 SHとした場合、
前記点 Qから前記直線 Mまでタイヤ赤道線と平行に延びる線分の長さは、前記線 分 SHの長さの 55%以下であることを特徴とする請求項 1に記載の空気入りタイヤ。
[7] 前記断面において、前記ビードトウを通って前記線分 SWと平行に延びる直線を直 線 Mとし、タイヤ赤道線を中心として前記線分 SWの 80%の位置を点 Kとし、タイヤ 赤道線におけるトレッド表面力 前記直線 Mまでタイヤ赤道線と平行に延びる線分を 線分 SHとした場合、
前記点 K上であり、トレッド表面から前記直線 Mまでタイヤ赤道線と平行に延びる線 分の長さは、前記線分 SHの長さの 85%以下であることを特徴とする請求項 1に記載 の空気入りタイヤ。
[8] 前記断面において、タイヤ赤道線力 前記点 Bまでの領域におけるタイヤ外輪郭線 とタイヤ内輪郭線とは、前記線分 SWと略平行であることを特徴とする請求項 1に記載 の空気入りタイヤ。
[9] 前記断面における前記タイヤ外輪郭線と前記タイヤ内輪郭線との間の領域である 上部領域において、タイヤ径方向長さが最も長い位置とタイヤ径方向長さが最も短 い位置とのタイヤ径方向長さの差は、タイヤ赤道線における前記最短ベルト層からト レッド表面までの長さの 50%以下であることを特徴とする請求項 8に記載の空気入り タイヤ。
[10] 前記断面において、タイヤ幅方向長さが最も長い前記ベルト層の端部よりタイヤ幅 方向内側から前記線分 SW付近まで延び、タイヤ径方向最内側の前記ベルト層より タイヤ径方向内側に配置される補強層を更に備えることを特徴とする請求項 1に記載 の空気入りタイヤ。
[11] 前記断面において、タイヤ幅方向長さが最も長い前記ベルト層を構成する前記コ ードがタイヤ赤道線に対して傾斜する鋭角を角度 Θ 1とし、前記最短ベルト層を構成 する前記コードがタイヤ赤道線に対して傾斜する鋭角を角度 Θ 2とした場合、 前記角度 θ 1は、前記角度 Θ 2より大きいことを特徴とする請求項 1に記載の空気 入りタイヤ。
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