JP5445513B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire.
空気入りタイヤの転がり抵抗を低減することは、自動車の燃費を改善するために有用である。タイヤの転がり抵抗を低減するため、例えばシリカ配合のゴムをトレッドに適用する等の技術がある。 Reducing the rolling resistance of a pneumatic tire is useful for improving the fuel efficiency of an automobile. In order to reduce the rolling resistance of a tire, for example, there is a technique of applying a rubber compounded with silica to a tread.
非特許文献1に記載されている空気入りタイヤの転がり抵抗を低減する手法は、材料に改良を加えるものであるが、空気入りタイヤの構造を変更することによって転がり抵抗を低減し、かつ操縦安定性を向上させることができる可能性もある。本発明は、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するとともに、操縦安定性を向上させることができる構造を提供することを目的とする。 The technique for reducing the rolling resistance of a pneumatic tire described in Non-Patent Document 1 is to improve the material. However, the rolling resistance is reduced by changing the structure of the pneumatic tire, and the steering stability is improved. There is also a possibility that the performance can be improved. An object of this invention is to provide the structure which can improve steering stability while reducing the rolling resistance of a pneumatic tire.
本発明は、円筒形状の環状構造体と、前記環状構造体の外側に、前記環状構造体の周方向に沿って設けられてトレッド部となるゴム層と、ゴムで被覆された繊維を有し、前記環状構造体と前記ゴム層とを含む円筒形状の構造体の幅方向両側に少なくとも設けられるカーカス部と、前記環状構造体の幅方向両側から、前記トレッド部の幅方向外側における接地端よりも幅方向外側に延在し、かつ前記環状構造体の周方向に向かって幅方向両側にそれぞれ複数設けられる延在部と、を含むこと特徴とする空気入りタイヤである。 The present invention has a cylindrical annular structure, a rubber layer provided on the outer side of the annular structure along the circumferential direction of the annular structure and serving as a tread portion, and a fiber coated with rubber. A carcass portion provided at least on both sides in the width direction of the cylindrical structure including the annular structure and the rubber layer, and a grounding end on the outer side in the width direction of the tread portion from both sides in the width direction of the annular structure. And a plurality of extending portions provided on both sides in the width direction toward the circumferential direction of the annular structure.
本発明において、前記延在部は、子午断面において前記カーカス部の一部に沿って配置されることが好ましい。 In this invention, it is preferable that the said extension part is arrange | positioned along a part of said carcass part in a meridian cross section.
本発明において、前記空気入りタイヤは、径方向内側かつホイールのリムに取り付けられる部分に一対のビードワイヤと、前記ビード部の径方向外側に配置されるビードフィラーと、を含む一対のビード部を有し、前記延在部は、前記ビードワイヤの幅方向外側で折り返して前記ビードフィラーの幅方向内側まで延在していることが好ましい。 In the present invention, the pneumatic tire has a pair of bead portions including a pair of bead wires and a bead filler disposed on the radially outer side of the bead portion at a portion that is radially inward and attached to a wheel rim. And it is preferable that the said extension part is return | folded in the width direction outer side of the said bead wire, and is extended to the width direction inner side of the said bead filler.
本発明において、前記延在部は、前記環状構造体と接する位置における周方向の寸法は、前記環状構造体の周方向における寸法を800分割した値以上30分割した値以下であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the extension portion has a circumferential dimension at a position in contact with the annular structure that is a value obtained by dividing the circumferential dimension of the annular structure by 800 or more and 30 or less.
本発明において、前記環状構造体は前記ゴム層に埋設されており、前記ゴム層の径方向外側における表面に露出しないことが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the annular structure is embedded in the rubber layer and is not exposed to the surface on the radially outer side of the rubber layer.
本発明において、前記ゴム層の外側と、前記環状構造体の外側とは、前記ゴム層の溝の部分を除き、前記中心軸と平行であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the outer side of the rubber layer and the outer side of the annular structure are parallel to the central axis except for a groove portion of the rubber layer.
本発明は、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するとともに、操縦安定性を向上させることができる構造を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION This invention can provide the structure which can improve steering stability while reducing the rolling resistance of a pneumatic tire.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are equivalent. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined. In addition, various omissions, substitutions, or changes of components can be made without departing from the scope of the present embodiment.
空気入りタイヤ(以下、必要に応じてタイヤという)の転がり抵抗を低減するため、タイヤの偏心変形を極限まで高めると、タイヤと路面との接地面積が小さくなり接地圧が増加する。その結果、トレッド部の変形による粘弾性エネルギ損失が大きくなり、転がり抵抗が増加する。本発明者らは、この点に注目し、タイヤと路面との接地面積を確保し、かつ偏心変形を維持することによって、転がり抵抗を低減し、かつ操安性を向上させることを試みた。偏心変形とは、タイヤのトレッドリング(クラウン領域のこと)が円形を保ったまま垂直に変位する一次モードの変形である。タイヤと路面との接地面積を確保し、かつ偏心変形を維持するため、本実施形態に係るタイヤは、例えば、金属の薄板で製造される円筒形状の環状構造体の外側に、前記環状構造体の周方向に向かってゴム層を設け、このゴム層をトレッド部として設置させる構造とする。 In order to reduce the rolling resistance of a pneumatic tire (hereinafter referred to as a tire if necessary), if the eccentric deformation of the tire is increased to the limit, the contact area between the tire and the road surface is reduced and the contact pressure is increased. As a result, the viscoelastic energy loss due to the deformation of the tread portion increases, and the rolling resistance increases. The present inventors paid attention to this point, and tried to reduce rolling resistance and improve operability by ensuring a contact area between the tire and the road surface and maintaining eccentric deformation. Eccentric deformation is a deformation in a primary mode in which a tire tread ring (crown region) is displaced vertically while maintaining a circular shape. In order to secure a contact area between the tire and the road surface and maintain eccentric deformation, the tire according to the present embodiment is, for example, outside the cylindrical annular structure manufactured by a thin metal plate. A rubber layer is provided in the circumferential direction, and the rubber layer is installed as a tread portion.
図1は、本実施形態に係るタイヤの子午断面図である。図2は、本実施形態に係るタイヤが有する環状構造体の斜視図である。図3は、本実施形態に係るタイヤが有する環状構造体の平面図である。図1に示すように、タイヤ1は、環状の構造体である。前記環状の構造体の中心を通る軸がタイヤ1の中心軸(Y軸)となる。タイヤ1は、使用時において、内部に空気が充填される。 FIG. 1 is a meridional sectional view of a tire according to this embodiment. FIG. 2 is a perspective view of an annular structure included in the tire according to the present embodiment. FIG. 3 is a plan view of an annular structure included in the tire according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the tire 1 is an annular structure. An axis passing through the center of the annular structure is a central axis (Y axis) of the tire 1. The tire 1 is filled with air when in use.
タイヤ1は、中心軸(Y軸)を回転軸として回転する。Y軸は、タイヤ1の中心軸かつ回転軸である。タイヤ1の中心軸(回転軸)であるY軸に直交し、かつタイヤ1が接地する路面と平行な軸をX軸、Y軸とX軸とに直交する軸をZ軸とする。Y軸と平行な方向がタイヤ1の幅方向である。Y軸を通り、かつY軸に直交する方向がタイヤ1の径方向である。また、Y軸を中心とする周方向が空気入りタイヤ1の周方向(図1の矢印CRで示す方向)である。 The tire 1 rotates about a central axis (Y axis) as a rotation axis. The Y axis is a central axis and a rotation axis of the tire 1. An axis that is orthogonal to the Y axis that is the central axis (rotation axis) of the tire 1 and that is parallel to the road surface on which the tire 1 contacts the ground is an X axis, and an axis that is orthogonal to the Y axis and the X axis is a Z axis. The direction parallel to the Y axis is the width direction of the tire 1. A direction passing through the Y axis and perpendicular to the Y axis is the radial direction of the tire 1. Further, the circumferential direction around the Y axis is the circumferential direction of the pneumatic tire 1 (the direction indicated by the arrow CR in FIG. 1).
図1に示すように、タイヤ1は、円筒形状の環状構造体10と、ゴム層11と、カーカス部12と、を含む。環状構造体10は、円筒形状の部材である。ゴム層11は、環状構造体10の径方向外側における表面10soに、環状構造体10の周方向に向かって設けられることで、タイヤ1のトレッド部となる。カーカス部12は、図3に示すように、ゴム12Rで被覆された繊維12Fを有する。本実施形態において、図1に示すように、カーカス部12は、環状構造体10の径方向内側を通って、両方のビード部13間を連結している。すなわち、カーカス部12は、両方のビード部13、13間で連続している。なお、カーカス部12は、環状構造体10の幅方向における両側に設けられて、両方のビード部13、13間で連続していなくてもよい。このように、カーカス部12は、図2に示すように、少なくとも環状構造体10とゴム層11とを含む円筒形状の構造体2の中心軸(Y軸)と平行な方向(すなわち幅方向)における両側に設けられていればよい。
As shown in FIG. 1, the tire 1 includes a cylindrical
タイヤ1は、構造体2の子午断面において、ゴム層11の外側11so(タイヤ1のトレッド面)と、環状構造体10の径方向外側における表面10soとが、トレッド面に形成された溝Sの部分を除いて同様の形状であり、平行(公差、誤差を含む)であることがより好ましい。
In the tire 1, in the meridional section of the
図2、図3に示す環状構造体10は、金属の構造体である。すなわち、環状構造体10は、金属材料で造られている。環状構造体10に用いる金属材料は、引張強度が450N/mm2以上2500N/mm2以下であることが好ましく、600N/mm2以上2400N/mm2以下であることがより好ましく、さらには、800N/mm2以上2300N/mm2以下が好ましい。環状構造体10は、引張強度がこのような範囲であれば、充分な強度及び剛性を確保できるとともに、必要な靱性を確保できる。環状構造体10に用いることができる金属材料は、引張強度が前述した範囲であればよいが、ばね鋼、高張力鋼、ステンレス鋼又はチタン(チタン合金を含む)を用いることが好ましい。これらのうち、ステンレス鋼は耐食性が高く、また、前述した引張強度の範囲のものを得やすいので好ましい。
The
環状構造体10の引張強度(MPa)と厚み(mm)との積を耐圧パラメータとする。耐圧パラメータは、タイヤ1に充填される気体(例えば、空気又は窒素等)の内圧に対する耐性の尺度となるパラメータである。耐圧パラメータは、200以上1700以下、250以上1600以下とすることが好ましい。この範囲であれば、タイヤ1の使用圧力の上限を確保し、安全性を十分に確保することができる。また、前記範囲であれば、環状構造体10の厚みを増加させず、また、破断強度の高い材料を用いる必要がないので、量産に好適である。環状構造体10の厚みを増加させる必要がないため、環状構造体10は繰り返し曲げの耐久性を確保できる。また、破断強度の高い材料を用いる必要がないことから、低コストで環状構造体10及びタイヤ1を製造できる。乗用車用タイヤ(PCタイヤ)として、耐圧パラメータは、200以上1000以下が好ましく、250以上950以下がより好ましい。小型トラック用タイヤ(LTタイヤ)として、耐圧パラメータは、300以上1200以下が好ましく、350以上1100以下がより好ましい。トラック/バス用タイヤ(TBタイヤ)として、耐圧パラメータは、500以上1700以下が好ましく、600以上1600以下がより好ましい。
The product of the tensile strength (MPa) and the thickness (mm) of the
環状構造体10をステンレス鋼で製造する場合、JIS G4303の分類における、マルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト二相ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼を用いることが好ましい。これらのステンレス鋼を用いることにより、引張強度及び靱性が優れた環状構造体10とすることができる。また、前述したステンレス鋼のうち、特に、析出硬化ステンレス鋼(SUS631、SUS632J1)を用いるとより好ましい。
When manufacturing the
環状構造体10は、内周面と外周とを貫通する複数の貫通孔を有していてもよい。環状構造体10の径方向外側と径方向内側との少なくとも一方にはゴム層11が取り付けられる。ゴム層11は、環状構造体10と化学的な結合により環状構造体に取り付けられる。貫通孔は、環状構造体10とゴム層11との物理的な結合を強化する作用がある。このため、貫通孔を有する環状構造体10は、化学的及び物理的な作用(アンカー効果)によりゴム層11との結合強度が向上するので、ゴム層11と確実に固定される。その結果、タイヤ1の耐久性が向上する。
The
貫通孔は、1つの断面積が0.1mm2以上100mm2以下であることが好ましく、より好ましくは0.12mm2以上80mm2以下、さらに好ましくは0.15mm2以上70mm2以下である。このような範囲であれば、カーカス部12の凹凸を抑制し、かつ、接着による結合、すなわち、化学的な結合も十分に利用することができる。さらに、上述した範囲であれば、上述した物理的作用、すなわち、アンカー効果が最も効果的に発生する。これらの作用により、環状構造体10とゴム層11との結合を強化することができる。
The cross-sectional area of the through hole is preferably 0.1 mm 2 or more and 100 mm 2 or less, more preferably 0.12 mm 2 or more and 80 mm 2 or less, and further preferably 0.15 mm 2 or more and 70 mm 2 or less. If it is such a range, the unevenness | corrugation of the
環状構造体10が貫通孔を有する場合、その形状は問わないが、円形か楕円形が好ましい。また、貫通孔は、等価直径4×A/C(Cは貫通孔の周長、Aは貫通孔の開口面積)を0.5mm以上10mm以下とすることが好ましい。貫通孔は、形状が円形かつ直径は1.0mm以上8.0mm以下がより好ましい。このような範囲であれば、物理的及び化学的結合を有効に利用できるので、環状構造体10とゴム層11とはより強固に結合される。なお、後述するように、貫通孔の等価直径又は直径は、すべて同一でなくてもよい。
When the
貫通孔の面積の総和は、環状構造体10の径方向外側の表面積に対して0.5%以上30%が好ましく、より好ましくは1.0%以上20%以下、さらに好ましくは1.5%以上15%以下である。このような範囲であれば、物理的及び化学的結合を有効に利用しつつ、環状構造体10の強度も確保できる。その結果、環状構造体10とゴム層11とはより強固に結合されるとともに、環状構造体10に必要な剛性を確保できる。なお、貫通孔の間隔は不等間隔であってもよいし、等間隔であってもよい。このようにすることで、タイヤ1の接地形状の制御することもできる。
The total area of the through holes is preferably 0.5% or more and 30%, more preferably 1.0% or more and 20% or less, and still more preferably 1.5%, with respect to the surface area on the radially outer side of the
図1、図2、図3に示すように、環状構造体10は、幅方向両側から、トレッド部(ゴム層11)の幅方向外側における接地端CTよりも幅方向外側に延在し、かつ環状構造体10の周方向に向かって幅方向両側にそれぞれ複数設けられる延在部10Eを含んでいる。金属等の薄板を円筒形状とした環状構造体10を用いたタイヤ1は、転がり抵抗が低減される。しかし、トレッド部の剛性が上昇するため、サイド部SP及びビード部13の剛性とのバランスが崩れ、その結果、操縦安定性が低下するおそれがあった。タイヤ1は、環状構造体10が延在部10Eを有するので、トレッド部とサイド部SPとの間で剛性が急激に変化するのを抑え、タイヤ1全体の剛性バランスを適正なものとすることができる。また、タイヤ1は、延在部10Eを有するので、剛性、特にサイド部の剛性を向上させることができる。その結果、タイヤ1を装着した車両の操縦安定性が向上する。また、図3に示す、それぞれの延在部10Eの周方向(図4の矢印Cで示す方向)における寸法Lと幅方向(図4の矢印Yで示す方向)における寸法WBと配列ピッチPと形状の少なくとも一つを変更することで、タイヤ1の剛性を調整し、タイヤ1の性能を調整することができる。なお、延在部10Eは、サイド部SP(2層で構成)に埋設されてもよい。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
図1に示すように、延在部10Eは、子午断面においてカーカス部12の一部に沿って配置される。このとき、延在部10Eは、タイヤ1のサイド部SPにおいて縦方向、横方向、周方向、ねじり方向にバネ特性を生じて剛性を受け持つカーカス部12と接触することが好ましい。このような構造は、タイヤ1の剛性を向上させるために好ましい。
As shown in FIG. 1, the extending
延在部10Eは、環状構造体10と接する位置における周方向の寸法Lc又は配列ピッチPが、環状構造体10の周方向における寸法を800分割した値以上30分割した値以下であることが好ましい。このような分割の範囲とすることで、タイヤ1の剛性を確保してタイヤ1の変形に対して追従できるとともに、環状構造体10が変形したときの形状が多角形から円により近くなるので、タイヤ1のユニフォミティを確保できる。環状構造体10と接する位置における周方向の寸法Lcは、200分割した値以上60分割した値以下であることがより好ましい。このようにすれば、タイヤ1の剛性をより向上させることができるとともに、ユニフォミティを確保できる。延在部10Eの配列ピッチPは、周方向に向かって複数の延在部10Eが配列される間隔であり、隣接する延在部10E同士の距離である。配列ピッチPは、環状構造体10を展開した状態で、延在部10Eの周方向における寸法Lの中心間を計測したものである。
In the extending
環状構造体10は、長方形形状であって長辺側に複数の延在部10Eを有する板材又は長方形形状であって長辺側に複数の延在部10Eを有し、かつ複数の貫通孔が穿孔された板材の短辺10T投同士を突き合わせて溶接することにより製造することができる。このようにすれば、比較的簡単に環状構造体10を製造することができる。また、環状構造体10の製造方法はこれに限定されるものではない。例えば、円柱の外周部に複数の穴を形成した後、円柱の内部を削り出すことにより、環状構造体10を製造してもよい。
The
環状構造体10の径方向外側における表面10soとゴム層11の内側11siとは互いに接触している。本実施形態において、環状構造体10とゴム層11とは、例えば接着剤によって固定されている。このような構造により、環状構造体10とゴム層11との間で相互に力を伝達できる。環状構造体10とゴム層11とを固定する手段は、接着剤に限定されるものではない。また、環状構造体10は、ゴム層の径方向外側には露出しないことが好ましい。このようにすれば、ゴム層11と環状構造体10との界面における接着の剥離を抑制して、環状構造体10とゴム層11とをより確実に固定できる。さらに、環状構造体10は、ゴム層11内に埋設されていてもよい。このようにしても、環状構造体10とゴム層11とをより確実に固定できる。
The surface 10so on the radially outer side of the
ゴム層11は、合成ゴムや天然ゴム又はこれらを混合したゴム材料と、当該ゴム材料に補強材として添加される炭素やSiO2等を含む。ゴム層11は、無端のベルト状の構造体である。図1に示すように、本実施形態において、ゴム層11は、外側11soに複数の溝(主溝)Sを有している。ゴム層11は、溝Sの他にもラグ溝を有していてもよい。
The
図4は、本実施形態に係るタイヤが有するカーカス部の拡大図である。カーカス部12は、タイヤ1に空気を充填した際に、環状構造体10とともに圧力容器としての役目を果たす強度メンバーである。カーカス部12及び環状構造体10は、内部に充填された空気の内圧によってタイヤ1に作用する荷重を支え、走行中にタイヤ1が受ける動的荷重に耐える。本実施形態において、タイヤ1のカーカス部12は、内側にインナーライナー14を有する。インナーライナー14によって、タイヤ1の内部に充填された空気の漏洩を抑制する。両方のカーカス部12は、径方向内側に、それぞれビード部13を有する。ビード部13は、タイヤ1が取り付けられるホイールのリムと嵌合する。なお、カーカス部12は、ホイールのリムと機械的に結合していてもよい。
FIG. 4 is an enlarged view of a carcass portion included in the tire according to the present embodiment. The
図5は、環状構造体とゴム層との子午断面図である。環状構造体10の弾性率は、70GPa以上250GPa以下が好ましく、80GPa以上230GPa以下とすることがより好ましい。また。環状構造体10の厚みtmは、0.1mm以上0.8mm以下とすることが好ましい。この範囲であれば、耐圧性能を確保しつつ、繰り返し曲げの耐久性を確保できる。環状構造体10の弾性率と厚みtmとの積(剛性パラメータという)は、10以上500以下とすることが好ましく、15以上400以下とすることがより好ましい。
FIG. 5 is a meridional sectional view of the annular structure and the rubber layer. The elastic modulus of the
剛性パラメータを上記の範囲とすることにより、環状構造体10は、子午断面内の剛性が大きくなる。このため、タイヤ1に空気を充填したとき、及びタイヤ1が路面に接地したときにおいては、環状構造体10によってトレッド部となるゴム層11の子午断面内における変形が抑制される。その結果、タイヤ1は、前記変形にともなう粘弾性エネルギの損失が抑制される。また、剛性パラメータを上記の範囲とすることにより、環状構造体10は、径方向における剛性は小さくなる。このため、タイヤ1は、従来の空気入りタイヤと同様に、路面との接地部でトレッド部が柔軟に変形する。このような機能により、タイヤ1は、接地部における局所的な歪み及び応力の集中を回避しながら偏心変形するので、接地部における歪みを分散させることができる。その結果、タイヤ1は、接地部におけるゴム層11の局所的な変形が抑制されるので、接地面積が確保され、転がり抵抗が低減される。
By setting the stiffness parameter in the above range, the
さらに、タイヤ1は、環状構造体10の面内剛性が大きく、またゴム層11の接地面積を確保できるので、周方向における接地長さを確保できる。このため、タイヤ1は、舵角が入力されたときに発生する横力が大きくなる。その結果、タイヤ1は、大きなコーナリングパワーを得ることができる。また、環状構造体10を金属で製造した場合、タイヤ1の内部に充填された空気は環状構造体10をほとんど透過しない。その結果、タイヤ1の空気圧の管理が容易になるという利点もある。このため、長期にわたり、タイヤ1に空気を充填しないような使用態様に対しても、タイヤ1の空気圧低下を抑制できる。
Furthermore, since the tire 1 has a large in-plane rigidity of the
環状構造体10の径方向外側における表面10soと、ゴム層11の外側11soとの距離tr(ゴム層11の厚み)は、3mm以上20mm以下であることが好ましい。距離trをこのような範囲とすることで、乗り心地を確保しつつ、コーナリング時におけるゴム層11の過度な変形を抑制できる。環状構造体10の中心軸(Y軸)と平行な方向、すなわち幅方向における環状構造体10の寸法(環状構造体幅)WB、すなわち、延在部10Eを含まない部分の寸法は、図1に示す中心軸(Y軸)と平行な方向におけるタイヤ1の総幅(JATMA規定リム幅のホイールに組んで300kPaの空気を充填した状態)Wの50%(W×0.5)以上95%(W×0.95)以下とすることが好ましい。WBがW×0.5よりも小さい場合、環状構造体10の子午断面内における剛性が不足する結果、タイヤ幅に対して偏心変形を維持する領域が減少する。その結果、転がり抵抗を低減させる効果及びコーナリングパワーも減少してしまうおそれがある。また、WBがW×0.95を超えると、接地時においてトレッド部が環状構造体10を中心軸(Y軸)方向に座屈変形させ、環状構造体10の変形を招くおそれがある。W×0.5≦WB≦W×0.95とすることで、転がり抵抗を低減させつつコーナリングパワーを維持し、さらに、環状構造体10の変形も抑制できる。
The distance tr (the thickness of the rubber layer 11) between the surface 10so on the radially outer side of the
タイヤ幅方向における両方の延在部10E、10E同士の端部間における長さ(図3のWE+WB+WEの長さ)は、タイヤ1の接地幅の105%以上200%以下が好ましく、105%以上2005以下がより好ましい。この場合、タイヤ1の接地幅は、200kPaの空気圧とした状態で、JATMAに規定される空気圧−負荷能力対応表における200kPa時の最大負荷をタイヤ1に負荷した状態で測定するものとする。
The length between the ends of both extending
タイヤ1は、図1に示す子午断面において、ゴム層11の外側11so、すなわちトレッド面のプロファイルは、溝Sの部分を除き、環状構造体10の径方向外側における表面10soと同様の形状であることが好ましい。このような構造により、タイヤ1の接地時や転動時においては、トレッド部となるゴム層11と、環状構造体10とは略同様に変形する。その結果、タイヤ1は、ゴム層11の変形が少なくなるので、粘弾性エネルギの損失はより小さくなり、転がり抵抗もより小さくなる。
In the meridional section shown in FIG. 1, the tire 1 has an
ゴム層11の外側11soと、環状構造体10の径方向外側における表面10soとが、タイヤ1の径方向外側に向かって突出したり、径方向内側に向かって突出したりすると、タイヤ1の接地部における圧力分布が不均一となる。その結果、接地部には局所的な歪み及び応力の集中が発生し、接地部においてゴム層11が局所的に変形するおそれがある。本実施形態において、タイヤ1は、図3に示すように、ゴム層11の外側11so(タイヤ1のトレッド面)と、環状構造体10の径方向外側における表面10soとは同様の形状(好ましくは平行)であり、さらに、ゴム層11及び環状構造体10(すなわち、構造体2)の中心軸(Y軸)と平行(公差、誤差を含む)であることが好ましい。このような構造により、タイヤ1の接地部を略平坦にすることができる。そして、タイヤ1は、接地部における圧力分布が均一になるので、接地部の局所的な歪み及び応力の集中が抑制され、接地部におけるゴム層11の局所的な変形が抑制される。その結果、タイヤ1は、粘弾性エネルギの損失は小さくなるので、転がり抵抗も小さくなる。また、タイヤは、接地部におけるゴム層11の局所的な変形が抑制されるので、接地面積を確保でき、同時に周方向の接地長さを確保できる。このため、タイヤ1は、コーナリングパワーも確保できる。
If the outer side 11so of the
本実施形態においては、子午断面におけるゴム層11の形状は、ゴム層11の外側11soと環状構造体10の径方向外側における表面10soとがこれらの中心軸(Y軸)と平行であれば、特に形状は限定されない。例えば、子午断面におけるゴム層11の形状は、台形や平行四辺形であってもよい。子午断面におけるゴム層11の形状が台形である場合、台形の上底と下底とのいずれがゴム層11の外側11soであってもよい。いずれの場合であっても、環状構造体10の部分のみ、タイヤ1のトレッド面のプロファイル(溝の部分を除く)と平行であればよい。次に、タイヤ1のトレッド面の形状について、より詳細に説明する。
In the present embodiment, the shape of the
図6は、本実施形態の変形例に係るタイヤの子午断面図である。このタイヤ1Aは、径方向内側かつホイールのリムに取り付けられる部分に一対のビードワイヤ13Wと、ビード部13の径方向外側に配置されるビードフィラー13Fと、を含む一対のビード部13を有し、延在部10Eは、ビードワイヤ13Wの幅方向外側で折り返してビードフィラー13Fの幅方向内側まで延在している。このようにすることで、延在部10Eは、ビードワイヤ13W及びビードフィラー13Fと、これらの外側のゴムとによってより強固に固定されるので、タイヤ1の剛性がさらに向上する。なお、延在部10Eは、少なくともビードワイヤ13Wの径方向内側に端部が配置されていれば、剛性向上の効果が得られる。
FIG. 6 is a meridional sectional view of a tire according to a modification of the present embodiment. This
図7から図9は、本実施形態の変形例に係る延在部を有する環状構造体の平面図である。図7に示す環状構造体10aは、図3に示す環状構造体10と同様の構造であるが、延在部10Eaの形状が、幅方向外側に向かって周方向における寸法が小さくなっている点が異なる。すなわち、環状構造体10aが有する延在部10Eaは、三角形状であり、一つの頂点が幅方向外側に向いている。環状構造体10aは、短辺10Ta同士を突き合わせて溶接することにより製造される。環状構造体10aのように、幅方向外側に向かって延在部10Eaの周方向における寸法を小さくすることにより、短辺10Ta同士を接続して円筒形状にしたときに、隣接する延在部10Eaの幅方向外側における干渉を回避することができる。
7 to 9 are plan views of an annular structure having an extending portion according to a modification of the present embodiment. The
図8に示す環状構造体10bは、図7に示す環状構造体10aと同様の構造であるが、複数の延在部10Ebと環状構造体10bとの接続部において、隣接する延在部10Ebが隙間なく配置されている点が異なる。このようにすると、延在部10Ebの数を多くすることができるので、環状構造体10bをタイヤ1、1Aに用いれば、タイヤ1、1Aの剛性をより高くすることができる。図9に示す環状構造体10cは、図8に示す環状構造体10bと同様の構造であるが、延在部10Ecの幅方向外側及び複数の延在部10Ecと環状構造体10cとの接続部が円弧形状になっている点が異なる。このようにすることで、延在部10Ecの幅方向外側の部分と接するゴムへのクラックを抑制したり、複数の延在部10Ecと環状構造体10cとの接続部の応力集中を低減したりすることができる。その結果、環状構造体10cをタイヤ1、1Aに用いれば、タイヤ1、1Aの耐久性をより向上させることができる。
An
1、1A タイヤ
2 構造体
10、10a、10b、10c 環状構造体
10E、10Ea、10Eb、10Ec 延在部
11 ゴム層
12 カーカス部
13 ビード部
13F ビードフィラー
13W ビードワイヤ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記環状構造体の外側に、前記環状構造体の周方向に沿って設けられてトレッド部となるゴム層と、
ゴムで被覆された繊維を有し、前記環状構造体と前記ゴム層とを含む円筒形状の構造体の幅方向両側に少なくとも設けられるカーカス部と、
前記環状構造体の幅方向両側から、前記トレッド部の幅方向外側における接地端よりも幅方向外側に延在し、かつ前記環状構造体の周方向に向かって幅方向両側にそれぞれ複数設けられる延在部と、
を含む空気入りタイヤであって、
前記環状構造体の弾性率と前記環状構造体の径方向の厚みとの積が10GPa・mm以上500GPa・mm以下である
空気入りタイヤ。 A cylindrical annular structure;
A rubber layer provided on the outside of the annular structure along the circumferential direction of the annular structure and serving as a tread portion;
Carcass portions having fibers coated with rubber and provided at least on both sides in the width direction of the cylindrical structure including the annular structure and the rubber layer;
Extending from the both sides in the width direction of the annular structure to the outside in the width direction with respect to the grounding end on the outside in the width direction of the tread portion, and a plurality of extensions provided on both sides in the width direction toward the circumferential direction of the annular structure. And
The a including air-filled tire,
The product of the elastic modulus of the annular structure and the radial thickness of the annular structure is 10 GPa · mm to 500 GPa · mm.
Pneumatic tire.
前記延在部は、前記ビードワイヤの幅方向外側で折り返して前記ビードフィラーの幅方向内側まで延在している請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。 The pneumatic tire has a pair of bead portions including a pair of bead wires and a bead filler disposed on a radially outer side of the bead portion in a portion attached to a rim of the wheel in the radial direction;
The pneumatic tire according to claim 1, wherein the extending portion is folded back at the outer side in the width direction of the bead wire and extends to the inner side in the width direction of the bead filler.
前記環状構造体の外側に、前記環状構造体の周方向に沿って設けられてトレッド部となるゴム層と、
ゴムで被覆された繊維を有し、前記環状構造体と前記ゴム層とを含む円筒形状の構造体の幅方向両側に少なくとも設けられるカーカス部と、
前記環状構造体の幅方向両側から、前記トレッド部の幅方向外側における接地端よりも幅方向外側に延在し、かつ前記環状構造体の周方向に向かって幅方向両側にそれぞれ複数設けられる延在部と、
を含む空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤは、径方向内側かつホイールのリムに取り付けられる部分に一対のビードワイヤと、前記ビード部の径方向外側に配置されるビードフィラーと、を含む一対のビード部を有し、
前記延在部は、前記ビードワイヤの幅方向外側で折り返して前記ビードフィラーの幅方向内側まで延在している空気入りタイヤ。 A cylindrical annular structure;
A rubber layer provided on the outside of the annular structure along the circumferential direction of the annular structure and serving as a tread portion;
Carcass portions having fibers coated with rubber and provided at least on both sides in the width direction of the cylindrical structure including the annular structure and the rubber layer;
Extending from the both sides in the width direction of the annular structure to the outside in the width direction with respect to the grounding end on the outside in the width direction of the tread portion, and extending in the circumferential direction of the annular structure. And
A pneumatic tire including
The pneumatic tire has a pair of bead portions including a pair of bead wires and a bead filler disposed on a radially outer side of the bead portion in a portion attached to a rim of the wheel in the radial direction;
The extending portion is a pneumatic tire that is folded back on the outside in the width direction of the bead wire and extends to the inside in the width direction of the bead filler .
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