WO2015170615A1 - タイヤ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a tire.
- This application claims priority on May 8, 2014 based on Japanese Patent Application No. 2014-096824 for which it applied to Japan, and uses the content here.
- Patent Document 1 a reinforcing layer and a tread portion are laminated in this order from the inner side to the outer side in the tire radial direction, and the tread portion has a base layer and a cap layer in the tire radial direction.
- a tire is known that is laminated in this order from the inner side to the outer side.
- the conventional tire has a problem that it is difficult to improve the rolling resistance performance while maintaining both the snow and snow performance and the steering stability performance which are opposite to each other.
- the present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object thereof is to provide a tire capable of improving rolling resistance performance while maintaining both ice / snow performance and steering stability performance which are opposite to each other. .
- the tire of the present invention is a tire in which a reinforcing layer and a tread portion are laminated in this order from the inner side to the outer side in the tire radial direction.
- the tread portion is formed by laminating an inner base layer, an outer base layer, and a cap layer in this order from the inner side to the outer side in the tire radial direction.
- the inner base layer is made of a material having a lower elastic modulus than the material forming the cap layer.
- the tire of the present invention it is possible to improve the rolling resistance performance while maintaining both the snow and snow performance and the steering stability performance which are opposite to each other.
- the tire 1 has a configuration in which a reinforcing layer 12 and a tread portion 13 are laminated on an outer peripheral surface of a carcass 11 in this order from the inner side to the outer side in the tire radial direction.
- CL indicates a tire equator.
- the reinforcing layer 12 include a single layer structure and a multilayer structure such as a belt layer and a spiral layer.
- the tread portion 13 has a configuration in which an inner base layer 14, an outer base layer 15, and a cap layer 16 are laminated in this order from the inner side to the outer side in the tire radial direction.
- the inner base layer 14 covers the reinforcing layer 12 from the outside in the tire radial direction over the entire region, and is in contact with the reinforcing layer 12. In addition, both end portions in the tire width direction of the inner base layer 14 protrude outward from the reinforcing layer 12 in the tire width direction. In addition, the inner base layer 14 may be brought into contact with the reinforcing layer 12 through the tread undercushion by disposing a tread undercushion between the tread portion 13 and the reinforcing layer 12.
- a plurality of grooves 17 and 18 are formed on the outer peripheral surface of the tread portion 13.
- the plurality of grooves 17 and 18 include a main groove 17 that partitions the block portion 13b and a sipe 18 that is formed on the outer peripheral surface of the block portion 13b.
- the inner base layer 14 is located farther inward in the tire radial direction than the bottom surfaces 17a and 18a of the grooves 17 and 18.
- the bottom surfaces 17 a and 18 a of the grooves 17 and 18 are located on the outer base layer 15.
- the outer base layer 15 is thinner than the cap layer 16.
- the inner base layer 14 is thinner than the outer base layer 15 and the cap layer 16. That is, in the illustrated example, the inner base layer 14 has the smallest thickness and the cap layer 16 has the largest thickness in the tread portion 13.
- the thickness of the inner base layer 14 is about 0.6 times or less than the thickness of the cap layer 16, and the thickness of the outer base layer 15 is about one quarter or more of the thickness of the cap layer 16. It has become.
- the total thickness of the inner base layer 14 and the outer base layer 15 is 0.4 to 1.6 times the thickness of the cap layer 16. In any case, the thickness of the tread portion 13 is maintained equal to the current thickness.
- the thicknesses of the inner base layer 14, the outer base layer 15, and the cap layer 16 described above indicate the thicknesses of the thickest portions among the respective layers 14 to 16.
- the cap layer 16 is formed of a material having a lower elastic modulus and loss tangent than the material forming the outer base layer 15.
- the inner base layer 14 is formed of a material having a lower elastic modulus and loss tangent than the material forming the cap layer 16.
- the elastic modulus of the material forming the inner base layer 14 is 0.1 to 0.95 times the elastic modulus of the material forming the cap layer 16, and the elastic modulus of the material forming the outer base layer 15 is the same. It is 0.2 to 0.5 times.
- the loss tangent of the material forming the inner base layer 14 is 0.2 to 0.7 times the loss tangent of the material forming the cap layer 16 and the loss tangent of the material forming the outer base layer 15. It is 0.2 to 0.5 times.
- the tire 1 is located farthest from the outer peripheral surface to be grounded.
- the inner base layer 14 is formed of a material having a lower elastic modulus than the respective materials forming the outer base layer 15 and the cap layer 16 which are the other two layers. Accordingly, the inner base layer 14 can be positively distorted in combination with the high elastic modulus disposed between the reinforcing layer 12 and the outer base layer 15. Thus, the distortion of the outer base layer 15 and the cap layer 16, which are the other two layers positioned on the outer side in the tire radial direction from the inner base layer 14, is suppressed, and the rolling resistance performance of the tire 1 can be improved.
- the loss tangent of the material forming the cap layer 16 positioned on the outermost side in the tire radial direction is the outer base. Since it is lower than the loss tangent of the material forming the layer 15, the rolling resistance performance of the tire 1 is more reliably improved. Further, since the elastic modulus of the material forming the cap layer 16 is lower than the elastic modulus of the material forming the outer base layer 15 located on the inner side in the tire radial direction than the cap layer 16, the outer peripheral surface of the tread portion 13. By making the side flexible, excellent snow and ice performance can be exhibited.
- the elastic modulus of the material forming the outer base layer 15 is higher than the elastic modulus of the material forming the cap layer 16 located outside the outer base layer 15 in the tire radial direction, The rigidity of the entire individual block portion 13b formed on the outer peripheral surface is ensured, and the steering stability performance can be maintained.
- the inner base layer 14 is formed of a material having a loss tangent lower than each material forming the outer base layer 15 and the cap layer 16, the inner base layer 14 is formed of the inner base layer 14 in the tread portion 13, the outer Even though the base layer 15 and the cap layer 16 are easily distorted as described above, the heat generation of the inner base layer 14 can be suppressed, and the rolling resistance performance can be reliably improved. it can. Further, among the three layers of the inner base layer 14, the outer base layer 15, and the cap layer 16 in the tread portion 13, the thickness of the inner base layer 14, which is easily distorted as described above, has the outer base layer 15 and the cap layer 16.
- the inner base layer 14 is positioned farthest from the outer peripheral surface to be grounded among the three layers of the inner base layer 14, the outer base layer 15, and the cap layer 16 because they are thinner than the respective thicknesses.
- the tread portion 13 including the inner base layer 14 can prevent the rigidity of the entire tread portion 13 from being lowered and the steering stability performance from being deteriorated.
- the thickness of the outer base layer 15 is thinner than the thickness of the cap layer 16, the effects of the snow and snow performance of the cap layer 16 and the steering stability performance due to the rigidity of the outer base layer 15 are mutually exhibited. Therefore, it is possible to reliably achieve both ice and snow performance and steering stability performance.
- the inner base layer 14 is located farther inward in the tire radial direction than the bottom surfaces 17a and 18a of the grooves 17 and 18, the inner base layer 14 is prevented from being exposed to the outer peripheral surface of the tread portion 13. This makes it possible to prevent the deterioration of brake performance and durability, while the above-described effects are exhibited.
- the thickness of the tread portion 13 is maintained at the same level as the current one as described above, the above-described functions and effects can be achieved without increasing the total weight of the tire 1.
- the tread portion 13 has an inner base layer 14, an outer base layer 15, and a cap layer 16 which are arranged from the inner side to the outer side in the tire radial direction.
- the tread portion 13 has an outer base layer 15 and a cap layer 16 from the inner side to the outer side in the tire radial direction, as shown in FIG. A configuration in which these are laminated in this order was adopted.
- the elastic modulus, loss tangent, and thickness of the inner base layer 14, the outer base layer 15, and the cap layer 16 of these four types of tires 1 and 100 were set to the sizes shown in Table 1.
- the size of all four types of tires 1 and 100 was 195 / 65R15.
- the elastic modulus and loss tangent (tan ⁇ ) were measured by using a spectrometer manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd. under conditions of initial strain 2%, dynamic strain 1%, frequency 52 Hz, and dynamic tensile storage elastic modulus E ′ at 30 ° C.
- the loss tangent (tan ⁇ ) was measured using as the elastic modulus.
- a larger elastic modulus value indicates higher elasticity, and a larger loss tangent (tan ⁇ ) value indicates higher heat generation.
- the measured elastic modulus is the dynamic tensile storage elastic modulus E ′ and the loss tangent (tan ⁇ ) in the dynamic tensile viscoelasticity test.
- Ice / snow performance is a value obtained by measuring the braking distance when full braking is performed while driving straight on a test course on an ice road at a speed of 20 km / h, using an index with the result of a conventional tire as 100, The measured value of the braking distance when the road surface test course was fully braked while traveling straight at a speed of 40 km / h was evaluated by the average value of the index value with the result of the conventional tire as 100. .
- Steering stability performance is based on the feeling that the driver felt about the responsiveness and stability when the test course on the dry road was switched to cornering while driving straight ahead at a speed of 80 km / h.
- the index was evaluated with an index of 100. In the above two evaluations, it shows that each performance is excellent, so that a numerical value is large.
- the force test method was applied using an indoor drum tester, and the measured values when measured under the conditions of an air pressure of 210 kPa, a test load of 4.82 kN, and a speed of 80 km / h, The result was evaluated with an index of 100. This evaluation shows that the smaller the value, the better the performance.
- Table 1 the tires 1 of Examples 1 to 3 have both rolling resistance performance compared to the conventional tire 100 while maintaining both ice and snow performance and steering stability performance at the same time. It was confirmed that it can be improved.
- the inner base layer 14 is formed of a material whose loss tangent is lower than the material forming the cap layer 16, but the inner base layer 14 is equivalent to the material whose loss tangent forms the cap layer 16. You may form with a higher material than it.
- the thickness of the inner base layer 14 may be equal to or greater than the thicknesses of the outer base layer 15 and the cap layer 16.
- the thickness of the outer base layer 15 may be equal to or greater than the thickness of the cap layer 16.
- the bottom surfaces 17 a and 18 a of the grooves 17 and 18 may be positioned on the inner base layer 14.
- at least one of the outer base layer 15 and the cap layer 16 may be formed of foamed rubber.
- the tread portion 13 may include an outer layer disposed on the cap layer 16.
- the outer layer may be formed of foamed rubber, and may be made of any material such as a material whose elastic modulus is lower than the material forming the cap layer 16 or the material forming the inner base layer 14. It may be formed.
- the tire of the present invention it is possible to improve the rolling resistance performance while maintaining both the snow and snow performance and the steering stability performance which are opposite to each other.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
Description
本願は、2014年5月8日に、日本に出願された特願2014-096824号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
このタイヤ1は、カーカス11の外周面に補強層12とトレッド部13とが、タイヤ径方向の内側から外側に向けてこの順に積層された構成となっている。なお、図1において、CLはタイヤ赤道部を示している。
補強層12としては、例えばベルト層及びスパイラル層等の単層構造や多層構造が挙げられる。
トレッド部13は、内側ベース層14、外側ベース層15、及びキャップ層16が、タイヤ径方向の内側から外側に向けてこの順に積層された構成となっている。図示の例では、内側ベース層14は、補強層12をタイヤ径方向の外側から全域にわたって覆っていて、補強層12に当接している。また、内側ベース層14におけるタイヤ幅方向の両端部は、補強層12よりタイヤ幅方向の外側に張り出している。
なお、トレッド部13と補強層12との間にトレッドアンダークッションを配設することで、内側ベース層14を、トレッドアンダークッションを介して補強層12に当接させてもよい。
内側ベース層14は、溝17、18の底面17a、18aよりタイヤ径方向の内側に離れて位置している。なお、溝17、18の底面17a、18aは、外側ベース層15に位置している。
例えば、内側ベース層14の厚さは、キャップ層16の厚さの約0.6倍以下とされ、外側ベース層15の厚さは、キャップ層16の厚さの約4分の1以上となっている。また例えば、内側ベース層14及び外側ベース層15の各厚さの総和は、キャップ層16の厚さの0.4倍~1.6倍となっている。どの場合においても、トレッド部13の厚さは現行と同等に維持されている。
なお、前述した内側ベース層14、外側ベース層15、及びキャップ層16の各厚さは、それぞれの層14~16のなかで最も厚さが厚い部分の厚さを示している。
内側ベース層14は、キャップ層16を形成する材質より弾性率、及び損失正接が低い材質で形成されている。
例えば、内側ベース層14を形成する材質の弾性率は、キャップ層16を形成する材質の弾性率の0.1倍~0.95倍で、かつ外側ベース層15を形成する材質の弾性率の0.2倍~0.5倍となっている。また、内側ベース層14を形成する材質の損失正接は、キャップ層16を形成する材質の損失正接の0.2倍~0.7倍で、かつ外側ベース層15を形成する材質の損失正接の0.2倍~0.5倍となっている。
また、キャップ層16を形成する材質の弾性率が、キャップ層16よりタイヤ径方向の内側に位置する外側ベース層15を形成する材質の弾性率より低くなっているので、トレッド部13の外周面側を柔軟にすることで、優れた氷雪性能を発揮させることができる。
一方、外側ベース層15を形成する材質の弾性率が、外側ベース層15よりタイヤ径方向の外側に位置するキャップ層16を形成する材質の弾性率より高くなっていることから、トレッド部13の外周面に形成される個々のブロック部13b全体の剛性が確保されることとなり、操縦安定性能を維持することができる。
また、トレッド部13における内側ベース層14、外側ベース層15、及びキャップ層16の3層のなかで、前述のように歪みやすい内側ベース層14の厚さが、外側ベース層15及びキャップ層16それぞれの厚さより薄くなっているので、内側ベース層14が、内側ベース層14、外側ベース層15、及びキャップ層16の3層のなかで、接地する外周面から最も離れて位置していることと相俟って、トレッド部13が内側ベース層14を備えたことで、トレッド部13全体の剛性が低下して操縦安定性能が悪化するのを防ぐことができる。
また、内側ベース層14が、溝17、18の底面17a、18aよりタイヤ径方向の内側に離れて位置しているので、内側ベース層14が、トレッド部13の外周面に露出するのを防ぐことが可能になり、前述の作用効果が奏される反面、ブレーキ性能や耐久性が悪化するのを防ぐことができる。
また、トレッド部13の厚さが、前述したように現行と同等に維持されているので、タイヤ1の総重量を増大させずに、前述した各作用効果を奏することができる。
そして、これら4種類のタイヤ1、100の、内側ベース層14、外側ベース層15、及びキャップ層16の弾性率、損失正接、及び厚さを、表1に示される大きさとした。また、4種類全てのタイヤ1、100について、サイズを195/65R15とした。
弾性率の数値が大きい程、高弾性であることを示し、損失正接(tanδ)の数値が大きい程、高発熱性であることを示す。
ここで、測定した弾性率は、動的引張粘弾性試験における動的引張貯蔵弾性率E´及び損失正接(tanδ)である。しかしながら、上記以外の試験、例えば動的圧縮粘弾性試験、動的せん断粘弾性試験及びその他の動的粘弾性試験においても、それらの結果は、動的引張粘弾性試験の結果と同様の傾向を示す。従って、本願の請求項1に記載されているタイヤの弾性率及び損失正接(tanδ)の関係は、上記測定条件又はそれに準ずる測定条件における動的粘弾性試験において、全て成立する。
なぜならば、タイヤのトレッド部に使用されているゴムは、ポアソン比が0.5に近く、変形しても、体積変化がきわめて少ないため、引張の弾性率と、圧縮の弾性率と、せん断の弾性率とは比例するからである。
氷雪性能は、氷上路面のテストコースを速度20km/hで直進走行中にフル制動したときの制動距離の測定値を、従来例のタイヤでの結果を100とした指数で表した値と、雪上路面のテストコースを速度40km/hで直進走行中にフル制動したときの制動距離の測定値を、従来例のタイヤでの結果を100とした指数で表した値と、の平均値で評価した。
操縦安定性能は、ドライ路面のテストコースを速度80km/hで直進走行中にコーナリング走行に切り替えたときの応答性や安定性について、ドライバーが感じたフィーリングに基づき、従来例のタイヤでの結果を100とした指数で評価した。
以上の2つの評価では、数値が大きいほど各性能が優れていることを示している。
転がり抵抗性能は、室内ドラム試験機を用いてフォース式試験法を適用し、空気圧210kPa、試験荷重4.82kN、速度80km/hの条件で測定したときの測定値を、従来例のタイヤでの結果を100とした指数で評価した。
この評価では、数値が小さいほど性能が優れていることを示している。
以上の結果、表1に示されるように、実施例1~3のタイヤ1では、氷雪性能と操縦安定性能とを両立して維持させつつ、従来例のタイヤ100と比べて、転がり抵抗性能を向上させることができることが確認された。
また、内側ベース層14の厚さを、外側ベース層15及びキャップ層16それぞれの厚さと同等かそれより厚くしてもよい。
また、外側ベース層15の厚さを、キャップ層16の厚さと同等かそれより厚くしてもよい。
また、溝17、18の底面17a、18aを、内側ベース層14に位置させてもよい。
また、外側ベース層15及びキャップ層16のうちの少なくとも一方は、発泡ゴムで形成してもよい。
また、トレッド部13は、キャップ層16上に配置された外層を備えてもよい。なお、この外層は、発泡ゴムで形成してもよいし、弾性率が、例えば、キャップ層16を形成する材質や内側ベース層14を形成する材質より低い材質で形成する等、任意の材質で形成してもよい。
12 補強層
13 トレッド部
14 内側ベース層
15 外側ベース層
16 キャップ層
17、18 溝
17a、18a 底面
Claims (5)
- 補強層とトレッド部とが、タイヤ径方向の内側から外側に向けてこの順に積層されたタイヤであって、
前記トレッド部は、内側ベース層、外側ベース層、及びキャップ層が、タイヤ径方向の内側から外側に向けてこの順に積層されてなり、
前記キャップ層は、前記外側ベース層を形成する材質より弾性率、及び損失正接が低い材質で形成され、
前記内側ベース層は、前記キャップ層を形成する材質より弾性率の低い材質で形成されているタイヤ。 - 前記内側ベース層は、前記キャップ層を形成する材質より損失正接の低い材質で形成されている請求項1に記載のタイヤ。
- 前記内側ベース層の厚さは、前記外側ベース層及び前記キャップ層それぞれの厚さより薄い請求項1または2に記載のタイヤ。
- 前記外側ベース層の厚さは、前記キャップ層の厚さより薄い請求項3に記載のタイヤ。
- 前記トレッド部の外周面には溝が形成され、前記内側ベース層は、前記溝の底面よりタイヤ径方向の内側に離れて位置している請求項1から4のいずれか1項に記載のタイヤ。
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