JP2004359078A

JP2004359078A - Pneumatic tires for passenger cars that can be mounted on rims with asymmetric flange shape

Info

Publication number: JP2004359078A
Application number: JP2003158992A
Authority: JP
Inventors: Yuji Inoue; 雄二井上; Nobuhiko Watanabe; 信彦渡辺
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2004-12-24
Anticipated expiration: 2023-06-04
Also published as: JP4364557B2

Abstract

【課題】リムフランジ径が従来より大きなホイールに装着しうる乗用車用空気入りタイヤであって、ショルダー部の偏摩耗を好適に抑制することができる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】サイドウォール部２の少なくとも片側に、リムフランジ２１の外周側湾曲面に当接してサイドウォール部２の変形を抑制可能な内周側面を有する環状の膨出部１１とを備え、その膨出部１１はノミナル径ＮＲを基準として５５ｍｍ以上の高さに頂点Ｐ１が位置し、その頂点のサイドウォール延長線からの高さが３ｍｍ以上であると共に、タイヤ赤道線Ｃを境界として、タイヤ装着時に外側となる側の領域におけるボイド比をＶｏとし、反対側の領域におけるボイド比をＶｉとするとき、Ｖｏ＜Ｖｉを満たす。
【選択図】図１An object of the present invention is to provide a pneumatic tire for a passenger car that can be mounted on a wheel having a larger rim flange diameter than a conventional one, and that can appropriately suppress uneven wear of a shoulder portion.
An annular bulging portion (11) having an inner peripheral side surface that can abut on an outer peripheral curved surface of a rim flange (21) to suppress deformation of the sidewall portion (2) is provided on at least one side of the sidewall portion (2). The bulge portion 11 has a vertex P1 located at a height of 55 mm or more based on the nominal diameter NR, a height of the vertex from the sidewall extension line is 3 mm or more, and a tire equator line C as a boundary. When the void ratio in the region on the outer side when the tire is mounted is Vo and the void ratio in the region on the opposite side is Vi, Vo <Vi is satisfied.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リムフランジ径が従来より大きなホイールに好適に使用できる乗用車用空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の乗用車用空気入りタイヤにおいては、耐久性や操縦安定性などのタイヤ性能を高めるだけなく、デザインを重視してファッション性を高める傾向がある。中でも、偏平率の小さいタイヤをホイールにリム組みした車輪は、スポーツタイヤのイメージが有るため、特に関心が寄せられている。しかし、偏平率の小さいタイヤは、ハンドル操作を誤った場合などにリムフランジが縁石等と接触すると、リムフランジが変形するおそれがあり、また、タイヤ内容積の縮小に伴って負荷能力が小さくなるなどの欠点があった。
【０００３】
このため、空気入りタイヤの偏平率を小さくせずに、上記の如き車輪のファッション性を高める方法として、リムフランジ径を従来より大きくすることが考えられた。但し、リムフランジ径を両側とも大きくすると、空気入りタイヤへの嵌め込みが非常に困難になり、リム組みが行えないので、片側のリムフランジ径のみを大きく形成することで、リム組みを可能とするホイールが実用的である。
【０００４】
ところが、上記非対称リムフランジを有するホイールを使用した場合、リムフランジ径が大きく形成された側において、タイヤのたわみが抑制されるため、ショルダー部の接地圧が反対側よりも高くなり、偏摩耗が発生することが判明した。
【０００５】
従来、そのような接地圧の不均一やショルダー部の偏摩耗を抑制する方法として、非対称トレッド形状や非対称トレッドパターン等が提案されている。例えば、下記特許文献１では、接地圧の高い領域のネガティブ率を小さく設定することで、接地面積を増大させ、接地圧を低下させることが提案されている。また、下記特許文献２では、偏摩耗が発生する側のショルダー部の曲率半径（トレッド部からサイド部に連なる補助曲率半径）を小さく設定して接地幅を広げる方法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１７８７１３号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】
特開平５−９６９１０号公報（第２頁、図１）
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に係るタイヤは制動性能の向上を目的としたものであり、ネガティブ率の小さい領域が、前輪では内側に、後輪では外側になるように装着するものである。従って、リムフランジ径が従来より大きなホイールに装着するタイヤにそのまま適用できるものではない。また、上記特許文献２のように、一方のショルダー部と他方のショルダー部の曲率半径の差が大きくなると、偏摩耗を抑制する効果が生じるものの、操縦安定性など、他のタイヤ性能への悪影響が大きくなるので好ましくない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、リムフランジ径が従来より大きなホイールに装着しうる乗用車用空気入りタイヤであって、ショルダー部の偏摩耗を好適に抑制することができる空気入りタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の空気入りタイヤは、一対の環状のビード部と、そのビード部から各々外周側へ延びるサイドウォール部と、そのサイドウォール部の各々の外周側端同士をショルダー部を介して連ねるトレッド部と、前記サイドウォール部の少なくとも片側に、リムフランジの外周側湾曲面に当接してサイドウォール部の変形を抑制可能な内周側面を有する環状の膨出部とを備え、その膨出部はノミナル径を基準として５５ｍｍ以上の高さに頂点が位置し、その頂点のサイドウォール延長線からの高さが３ｍｍ以上であると共に、タイヤ赤道線を境界として、タイヤ装着時に外側となる側の領域におけるボイド比をＶｏとし、反対側の領域におけるボイド比をＶｉとするとき、Ｖｏ＜Ｖｉを満たすことを特徴とする。
【０００９】
本発明において、ノミナル径とは、リム及びタイヤのサイズに応じて決められた呼び径であり、この径によってリムのビード座の径が決定され、この径に応じたタイヤ設計がなされる。更に膨出部の頂点とは、タイヤ子午線断面においてサイドウォール部の外側壁の曲率でその外側壁を延長した円弧からの高さが最も大きい位置を指す。また、ボイド比とは、接地面積における溝面積の百分率（％）を指す。尚、各部の寸法は、リムへ装着後にタイヤサイズに応じてＪＡＴＭＡで決められた空気圧とした状態での寸法を指す。
【００１０】
また、本発明の別の空気入りタイヤは、一対の環状のビード部と、そのビード部から各々外周側へ延びるサイドウォール部と、そのサイドウォール部の各々の外周側端同士をショルダー部を介して連ねるトレッド部と、前記サイドウォール部の少なくとも片側に、リムフランジの外周側湾曲面に当接してサイドウォール部の変形を抑制可能な内周側面を有する環状の膨出部とを備え、その膨出部はノミナル径を基準として５５ｍｍ以上の高さに頂点が位置し、その頂点のサイドウォール延長線からの高さが３ｍｍ以上であると共に、タイヤ赤道線を境界として、タイヤ装着時に外側となる側の領域におけるゴム硬度をＨｏとし、反対側の領域におけるゴム硬度をＨｉとするとき、Ｈｏ＞Ｈｉを満たすことを特徴とする。
【００１１】
本発明において、ノミナル径を基準とした高さが５５ｍｍ以上であるリムフランジを外側に有するホイールに使用されるものであり、前記膨出部の頂点の位置が前記リムフランジより０〜４ｍｍ高いものが好ましい。
【００１２】
本発明において、前記膨出部の頂点の位置のノミナル径を基準とする高さが、タイヤ断面高さに対して４１〜６１％であるものが好ましい。
【００１３】
［作用効果］
本発明によると、前記膨出部の頂点が、ノミナル径より５５ｍｍ以上の高さであり、サイドウォール延長線からの高さが３ｍｍ以上であるため、リムフランジ径が従来より大きなホイールに対してもリム組みが容易で、リムフランジの保護機能も良好になる。また、前記膨出部が、リムフランジの外周側湾曲面に当接してサイドウォール部の変形を抑制可能な内周側面を有するため、サイドウォール部の変形によるリムフランジとの接触・摩耗を効果的に抑制することができる。更に、当該内周側面を有する膨出部は、サイドウォール部の変形を抑制してタイヤの運動性能を向上させることができる。
【００１４】
また、タイヤ装着時に外側となる側（リムフランジ径が大きく形成された側）におけるボイド比を、タイヤ赤道線を挟んで反対側よりも低く設定しているため、当該外側の接地面積が比較的大きくなり、接地圧を反対側よりも低下させることができる。それにより、接地圧の不均一が解消され、ショルダー部の偏摩耗を好適に抑制することができる。
【００１５】
また、タイヤ装着時に外側となる側（リムフランジ径が大きく形成された側）におけるゴム硬度を、タイヤ赤道線を挟んで反対側よりも高く設定した場合、当該外側のショルダー部の剛性が反対側よりも高められるため、当該ショルダー部に圧力が偏らずにタイヤの接地面において分散される。それにより、接地圧の不均一が解消され、ショルダー部の偏摩耗を好適に抑制することができる。
【００１６】
ノミナル径を基準とした高さが５５ｍｍ以上であるリムフランジを外側に有するホイールに使用され、前記膨出部の頂点の位置が前記リムフランジより０〜４ｍｍ高いものである場合、上記のようなサイドウォール部の変形抑制効果が好適に得られると共に、ホイールとタイヤとの間へ砂等の異物が混入することを防止することができる。
【００１７】
前記膨出部の頂点の位置のノミナル径を基準とする高さが、タイヤ断面高さに対して４１〜６１％である場合、偏平率が２０〜３０％のタイヤと同等の外観となるため、スポーツタイヤのイメージが生じ、ファッション性も高いものとなる。しかも、タイヤ内容積が十分確保できるため、タイヤの負荷能力を十分維持することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の乗用車用空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線の断面図である。図２はそのサイドウォール部付近の要部を示す要部断面図である。
【００１９】
本発明の空気入りタイヤは、図１に示すように、一対の環状のビード部１と、ビード部１から各々外周側へ延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２の各々の外周側端同士をショルダー部３を介して連ねるトレッド部４とを備える。この構造は一般的なタイヤと同じ構造であり、本発明は当該構造を有する何れのタイヤにも適用できる。また、このような空気入りタイヤにおいて、必ずしもラジアルタイヤ構造である必要はなく、バイアスタイヤや、カーカス層５のコードが部分的に傾斜したものでもよい。
【００２０】
そして、ビード部１にはカーカス層５に囲まれたビードワイヤーの集束体であるビード１ａとビードフィラー１ｂが配設され、このビード１ａによりカーカス層５の端部を巻き返して係止することで、ビード部１間がカーカス層５で補強された状態で、タイヤがリム２０上に強固に嵌着される。カーカス層５の両側にはゴム層が形成され、チューブレスタイヤでは、最内層にインナーライナー層が形成される。また、カーカス層５の外周部には、たが効果による補強を行うベルト層６が配置され、その外周表面にトレッドゴムによりトレッドパターンが形成される。
【００２１】
上記のゴム層等の原料ゴムとしては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられる。これらのゴムはカーボンブラックやシリカ等の充填材で補強されると共に、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤等が適宜配合される。
【００２２】
また、ビードワイヤーとしては鋼線等が使用され、カーカス層５やベルト層６の構成材料としては、スチールや、ポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミド等の有機系繊維等が使用される。これらの材料は、いずれもゴムとの接着性を高めるべく、通常、表面処理や接着処理等がなされている。
【００２３】
本発明の空気入りタイヤは、少なくとも片側のサイドウォール部２に、リムプロテクターとして機能する環状の膨出部１１を備える。この膨出部１１は、両側のサイドウォール部２に設けられていてもよく、その場合、両側の膨出部１１は、形成位置や形状が異なっていてもよい。つまり、本発明の空気入りタイヤは、左右非対称の構造であってもよく、その場合、装着方向指定型のタイヤとなる。この装着方向指定型のタイヤは、リム２０に装着する際に、車両外側に対してタイヤの左右何れが面するかを指定したものである。
【００２４】
上記の膨出部１１は、リムフランジ２１の外周側湾曲面２１ａに当接してサイドウォール部２の変形を抑制可能な内周側面１１ａを有する。膨出部１１の内周側面１１ａは、常時はリムフランジ２１の外周側湾曲面２１ａから離反していてもよく、走行時においてタイヤが変形する際に、膨出部１１の内周側面１１ａが外周側湾曲面２１ａに当接することで、サイドウォール部２の変形が抑制できればよい。本実施形態では、膨出部１１の内周側面１１ａが外周側湾曲面２１ａに、常時当接する場合の例を示す。
【００２５】
膨出部１１はノミナル径ＮＲを基準として５５ｍｍ以上の高さＲ１に頂点Ｐ１が位置している。また、サイドウォール延長線からの高さＨ１は３ｍｍ以上であり、好ましくは１０〜１５ｍｍである。ここで、高さＨ１は、タイヤ子午線断面においてサイドウォール部２の外側壁２ａの曲率ＳＲでその外側壁２ａを延長した円弧からの高さを意味する。
【００２６】
また、膨出部１１のゴムの硬度については、膨出部１１を構成するゴムの硬度が、ＪＩＳＡ硬度にて４５〜８５°が好ましい。その際、ゴムを短繊維補強したり、長繊維補強したりしてもよい。
【００２７】
更に、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ赤道線Ｃを境界として、タイヤ装着時に車両の外側となる領域におけるボイド比をＶｏとし、内側の領域におけるボイド比をＶｉとするとき、Ｖｏ＜Ｖｉを満たし、好ましくは２％≦Ｖｉ−Ｖｏ≦２０％を満たし、更に好ましくは５％≦Ｖｉ−Ｖｏ≦１０％を満たす。
【００２８】
Ｖｉ−Ｖｏが２％以下であると、外側の接地面積の増加による接地圧力の低減効果が少なく、ショルダー部３の偏摩耗を抑制する効果が小さくなる。Ｖｉ−Ｖｏが２０％を超えると、接地面積の差が大きくなりすぎ、直進から旋回する際に操縦安定性が悪化し易くなる。なお、ボイド比Ｖｏ、Ｖｉの具体的な数値としては、ボイド比Ｖｏが２５〜３３％、ボイド比Ｖｉが３５〜４５％が挙げられる。
【００２９】
ここで、ボイド比の内訳としては、溝密度とサイプ密度が挙げられる。溝密度とは、周方向溝や傾斜溝等のトレッド部４における溝長さの総和を接地面積で除したものである。また、サイプ密度とは、サイプの長さの総和を接地面積で除したものである。従って、ボイド比と溝密度又はサイプ密度とは、比例関係にある。
【００３０】
尚、本発明に係るトレッドパターンの形状は、上記のとおり非対称を呈するが、ボイド比ＶｏとＶｉが上記関係を満たす限り、形状を特に限定するものではない。
【００３１】
また、本発明の別の空気入りタイヤは、タイヤ赤道線Ｃを境界として、タイヤ装着時に車両の外側となる領域におけるゴム硬度をＨｏとし、内側の領域におけるゴム硬度をＨｉとするとき、Ｈｏ＞Ｈｉを満たし、好ましくは２°≦Ｈｏ−Ｈｉ≦１５°を満たし、更に好ましくは４°＜Ｈｏ−Ｈｉ≦８°を満たす。ここで、ゴム硬度はＪＩＳＡ硬度を指す。Ｈｏ−Ｈｉが２°以上でないと、外側の接地圧力の分散効果が少なく、ショルダー部３の摩耗を抑制する効果が小さくなる。Ｈｏ−Ｈｉが１５°を超えると、硬度差が大きくなりすぎ、耐偏摩耗性が逆に悪化する。なお、ゴム硬度Ｈｏ、Ｈｉの具体的な数値としては、ゴム硬度Ｈｏが５５〜７５°、ゴム硬度Ｈｉが４０〜７２°が挙げられる。
【００３２】
本発明ではボイド比Ｖｏ、Ｖｉが上記関係を満たすと共に、ゴム硬度Ｈｏ、Ｈｉが上記関係を満たすものであってもよい。上記両方の効果によって、ショルダー部３の偏摩耗をより好適に抑制することができる。
【００３３】
本発明の空気入りタイヤは、ノミナル径ＮＲを基準とした高さが５５ｍｍ以上であるリムフランジ２１を外側に有するホイール２０に使用されるものであり、膨出部１１の頂点Ｐ１の位置が、使用するホイール２０のリムフランジ２１の高さＨＲより０〜４ｍｍ高いことが好ましい。これにより、サイドウォール部２の変形抑制効果が好適に得られると共に、ホイールとタイヤとの間へ砂等の異物が混入することを防止することができる。
【００３４】
その際、膨出部１１の頂点Ｐ１の位置のノミナル径ＮＲを基準とする高さが、タイヤ断面高さＨ２に対して４１〜６１％であることが好ましい。これにより、偏平率が２０〜３０％のタイヤと同等の外観となるため、スポーツタイヤのイメージが生じ、ファッション性も高いものとなる。また、膨出部１１の頂点Ｐ１の位置が、タイヤ最大幅の位置よりタイヤ外周側に配置されることが好ましい。
【００３５】
以上により、リムフランジ径が従来より大きなホイールに装着可能で、ショルダー部３の偏摩耗を好適に抑制することができる空気入りタイヤを提供することができる。
【００３６】
［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、膨出部１１の内周側面１１ａがリムフランジ２１の外周側湾曲面２１ａに、常時当接する場合の例を示したが、本発明では、膨出部１１の内周側面１１ａがリムフランジ２１の外周側湾曲面２１ａから離反していてもよい。その場合も使用するホイール２０のリムフランジ２１の高さＨＲより０〜４ｍｍ高い位置に、頂点Ｐ１が位置するのが好ましい。
【００３７】
（２）前述の実施形態では、外側のリムフランジ２１に内接する部分のタイヤ構造が従来と同じである例を示したが、本発明では、この部分の構造を従来と異なるものとしてもよい。
【００３８】
例えば、リムフランジ２１によってビード１ａ回りの補強が行われるため、ビードフィラー１ｂの硬度を低減したり高さを低くしたりしてもよい。また、リムフランジ２１との接触・摩耗を低減するために、ＪＩＳＡ硬度６５〜９０°からなるゴム層をサイドウォール部２の表面に設けてもよい。更に、スチールコードやナイロンコードによる補強層をビード１ａ回りに配置した構造としてもよい。
【００３９】
（３）前述の実施形態では、膨出部１１の断面形状が略三角形である例を示したが、これに限られず、略台形、略半円形、略三日月形などの形状でもよい。また、膨出部１１の内周側面１１ａの形状は、頂点Ｐ１からサイドウォール部２の外側壁２ａに引いた直線より外側へ膨れた形状でもよく、逆に内側にくびれた形状でもよい。膨出部１１の内周側面１１ａが内側にくびれた形状である場合、その曲率半径ＰＲは、リムフランジ２１の外周側湾曲面２１ａへのフィット性より、３〜３０ｍｍが好ましく、５〜２０ｍｍがより好ましい。
【００４０】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。
【００４１】
タイヤサイズ３０５／４５Ｒ２２１１８Ｖの実施例タイヤ及び比較例タイヤを試作した。これらについて下記の評価方法にて試験を行い、接地圧分布及び偏摩耗性をそれぞれ評価した。尚、試験条件は、空気圧＝２２０ｋＰａ、荷重＝ＪＡＴＭＡ８０％とした。
【００４２】
（１）接地圧分布
トレッド部をタイヤ幅方向に３分割し、台上試験にてそれらの領域における平均摩擦エネルギーを測定した。３つの領域は、タイヤをリムに装着した状態において、リムフランジ径が大きく形成された側から順に、Ｓ−ＯＵＴ部、センター部、Ｓ−ＩＮ部と示す。尚、実施例及び比較例共にセンター部を１００とし、Ｓ−ＯＵＴ部及びＳ−ＩＮ部は、センター部との比で表した。
【００４３】
（２）耐偏摩耗性
試作タイヤを用いて台上試験にて１２０００ｋｍの走行後、ショルダー部の偏摩耗の有無を外観目視によって調べ、指数評価を行った。一般タイヤの場合を１００とし、指数が小さいほど耐偏摩耗性に劣っていることを示す。
【００４４】
従来例
トレッドパターンの形状及びゴム硬度が、タイヤ赤道線を挟んで左右（外側、内側）で対称であること以外は、本実施形態に係る空気入りタイヤと同様とした。尚、ボイド比Ｖｏ、Ｖｉを３７％、溝密度を０．０５７ｍｍ／ｍｍ^２、サイプ密度を０．０１５７ｍｍ／ｍｍ^２、ゴム硬度Ｈｏ、Ｈｉを６６°とした。
【００４５】
実施例１
従来例に係る空気入りタイヤに対して、タイヤ装着時に外側となる側（リムフランジ径が大きく形成された側）におけるボイド比Ｖｏを３２％（Ｖｉ−Ｖｏ＝５％）とした。
【００４６】
実施例２
従来例に係る空気入りタイヤに対して、タイヤ装着時に外側となる側（リムフランジ径が大きく形成された側）における溝密度を０．０５４ｍｍ／ｍｍ^２（内側となる側の溝密度から５％低減）とした。
【００４７】
尚、溝密度は、溝縁を周方向に投影したラテラル方向長さと、同じくタイヤ幅方向に投影したサーカム方向長さの総和を全接地面積で除することで測定した。
【００４８】
実施例３
従来例に係る空気入りタイヤに対して、タイヤ装着時に外側となる側（リムフランジ径が大きく形成された側）におけるサイプ密度を０．０１４９ｍｍ／ｍｍ^２（内側となる側のサイプ密度から５％低減）とした。。
尚、サイプ密度は、サイプを周方向に投影したラテラル方向長さと、同じくタイヤ幅方向に投影したサーカム方向長さの総和を全接地面積で除することで測定した。
【００４９】
実施例４
従来例に係る空気入りタイヤに対して、タイヤ装着時に外側となる側（リムフランジ径が大きく形成された側）におけるゴム硬度Ｈｏを６９°（Ｈｏ−Ｈｉ＝３°）とした。
【００５０】
実施例５
従来例に係る空気入りタイヤに対して、タイヤ装着時に外側となる側（リムフランジ径が大きく形成された側）におけるボイド比Ｖｏを３２％（Ｖｉ−Ｖｏ＝５％）とし、更にゴム硬度Ｈｏを６９°（Ｈｏ−Ｈｉ＝３°）とした。
【００５１】
【表１】

表１の結果が示すように、実施例１の空気入りタイヤによれば、タイヤ装着時に外側となる側（リムフランジ径が大きく形成された側）におけるボイド比を、反対側よりも低くしたことにより、接地面積が大きくなり、接地圧の不均一化を抑制することができる。また、それによってショルダー部における偏摩耗の発生を抑制することができる。加えて、実施例２及び実施例３の結果から、溝密度、サイプ密度共に上記効果を奏することがわかるが、その寄与度は溝密度の方が大きいことがわかる。
【００５２】
実施例４では、タイヤ装着時に外側となる側（リムフランジ径が大きく形成された側）におけるゴム硬度を、反対側よりも高くしたことにより、当該外側のショルダー部の剛性が高められて圧力が接地面において分散されるために、接地圧の不均一化が抑制することができる。また、それによってショルダー部における偏摩耗の発生を抑制することができる。
【００５３】
実施例５では、実施例１と実施例４の効果がそれぞれ奏されて、接地圧の不均一化をより好適に抑制することができる。また、それによってショルダー部における偏摩耗の発生も、より好適に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例を示す断面の輪郭を示す概略図
【図２】本発明の空気入りタイヤの一例を示す断面の輪郭を示す要部拡大図
【符号の説明】
２サイドウォール部
３ショルダー部
４トレッド部
１１膨出部
１１ａ内周側面
２０リム
２１リムフランジ
２１ａ外周側湾曲面
ＮＲノミナル径
ＳＲサイドウォール部の外側壁の曲率半径
Ｐ１頂点
Ｒ１ノミナル径からの高さ
Ｈ１頂点の高さ
ＨＲリムフランジの高さ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire for a passenger vehicle that can be suitably used for a wheel having a rim flange diameter larger than that of a conventional tire.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, pneumatic tires for passenger cars tend to enhance not only tire performance such as durability and driving stability but also fashionability by emphasizing design. Above all, a wheel in which a tire with a small flatness is rim-assembled into a wheel is particularly attracted because of the image of a sports tire. However, in the case of a tire having a small flatness, if the rim flange comes into contact with a curb or the like when the steering wheel is operated incorrectly, the rim flange may be deformed, and the load capacity decreases with a decrease in the inner volume of the tire. There were drawbacks such as.
[0003]
Therefore, as a method of improving the fashionability of the wheel as described above without reducing the flatness of the pneumatic tire, it has been considered to increase the diameter of the rim flange as compared with the conventional method. However, if the rim flange diameter is increased on both sides, it becomes extremely difficult to fit the rim flange into the pneumatic tire, and the rim cannot be assembled. Therefore, the rim can be assembled by forming only one rim flange diameter large. Wheels are practical.
[0004]
However, when a wheel having the asymmetric rim flange is used, the deflection of the tire is suppressed on the side where the rim flange diameter is large, so that the contact pressure of the shoulder becomes higher than that on the opposite side, and uneven wear is caused. It was found to happen.
[0005]
Conventionally, an asymmetric tread shape, an asymmetric tread pattern, and the like have been proposed as methods for suppressing such uneven contact pressure and uneven wear of a shoulder portion. For example, Patent Literature 1 below proposes that a negative rate in a region where a ground contact pressure is high is set small to increase a contact area and decrease a contact pressure. Patent Document 2 below proposes a method in which the radius of curvature of the shoulder portion on the side where uneven wear occurs (the auxiliary radius of curvature continuing from the tread portion to the side portion) is set small to increase the contact width.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-178713 (page 2, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-5-96910 (page 2, FIG. 1)
[Problems to be solved by the invention]
However, the tire according to Patent Document 1 is intended to improve braking performance, and is mounted such that a region having a small negative rate is inside the front wheel and outside the rear wheel. Therefore, it cannot be applied to a tire mounted on a wheel having a larger rim flange diameter than before. Further, as described in Patent Document 2, when the difference in the radius of curvature between one shoulder portion and the other shoulder portion is increased, an effect of suppressing uneven wear is produced, but adverse effects on other tire performance such as steering stability are caused. Undesirably increases.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a pneumatic tire for a passenger car that can be mounted on a wheel having a larger rim flange diameter than a conventional one, and that can appropriately suppress uneven wear of a shoulder portion. is there.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above object can be achieved by the present invention as described below.
That is, in the pneumatic tire of the present invention, a pair of annular bead portions, sidewall portions extending from the bead portions to the outer peripheral side, and outer peripheral ends of the sidewall portions are connected to each other via the shoulder portion. A tread portion, and at least one side of the sidewall portion, an annular bulge portion having an inner peripheral side surface capable of suppressing deformation of the sidewall portion by abutting against an outer peripheral curved surface of the rim flange; The part has a vertex located at a height of 55 mm or more based on the nominal diameter, the height of the vertex from the sidewall extension line is 3 mm or more, and the side that is outside when the tire is mounted with the tire equator line as a boundary. Is defined as Vo when the void ratio in the region is Vo and the void ratio in the opposite region is Vi.
[0009]
In the present invention, the nominal diameter is a nominal diameter determined according to the size of the rim and the tire. The diameter of the bead seat of the rim is determined by the diameter, and a tire is designed in accordance with the diameter. Further, the apex of the bulging portion refers to the position where the height from the arc extending the outer wall of the sidewall portion at the curvature of the outer wall of the tire meridian section is the largest. The void ratio refers to the percentage (%) of the groove area in the ground contact area. In addition, the dimensions of each part indicate the dimensions when the air pressure is determined by JATMA according to the tire size after mounting on the rim.
[0010]
Further, another pneumatic tire of the present invention is a pair of annular bead portion, a sidewall portion extending from the bead portion to the outer peripheral side, and each outer peripheral end of the sidewall portion via a shoulder portion. A tread portion connected to at least one side of the sidewall portion, an annular bulge having an inner peripheral side surface capable of suppressing deformation of the sidewall portion by abutting against an outer peripheral curved surface of the rim flange, The bulging portion has a vertex located at a height of 55 mm or more based on the nominal diameter, and the height of the vertex from the sidewall extension line is 3 mm or more, and with the tire equator line as a boundary, when the tire is mounted on the outer side. When the hardness of the rubber in the region on the side of the side is Ho and the hardness of the rubber in the region on the opposite side is Hi, Ho> Hi is satisfied.
[0011]
In the present invention, it is used for a wheel having a rim flange having a height of 55 mm or more based on a nominal diameter on the outside, and a position of a vertex of the bulging portion is 0 to 4 mm higher than the rim flange. Is preferred.
[0012]
In the present invention, the height based on the nominal diameter at the position of the apex of the bulging portion is preferably 41 to 61% with respect to the tire section height.
[0013]
[Effects]
According to the present invention, the apex of the bulging portion has a height of 55 mm or more from the nominal diameter and the height from the sidewall extension line is 3 mm or more. The rim assembly is easy and the protection function of the rim flange is also good. Further, since the bulging portion has an inner peripheral side surface which can abut the outer peripheral side curved surface of the rim flange to suppress the deformation of the sidewall portion, the effect of contact / wear with the rim flange due to the deformation of the sidewall portion is obtained. Can be suppressed. Further, the bulging portion having the inner peripheral side surface can suppress the deformation of the sidewall portion and improve the kinetic performance of the tire.
[0014]
Also, since the void ratio on the outer side when the tire is mounted (the side on which the rim flange diameter is formed larger) is set lower than the opposite side across the tire equator line, the outer contact area is relatively small. And the ground pressure can be made lower than on the opposite side. Thereby, the unevenness of the contact pressure is eliminated, and uneven wear of the shoulder portion can be suitably suppressed.
[0015]
Also, when the rubber hardness on the outer side when the tire is mounted (the side on which the rim flange diameter is formed larger) is set higher than the opposite side across the tire equator line, the rigidity of the outer shoulder portion is opposite. As a result, the pressure is not biased on the shoulder portion and is dispersed on the ground contact surface of the tire. Thereby, the unevenness of the contact pressure is eliminated, and uneven wear of the shoulder portion can be suitably suppressed.
[0016]
When used on a wheel having a rim flange having a height of 55 mm or more based on a nominal diameter on the outside, and the position of the apex of the bulging portion is 0 to 4 mm higher than the rim flange, as described above. The effect of suppressing deformation of the side wall portion can be suitably obtained, and foreign matter such as sand can be prevented from being mixed between the wheel and the tire.
[0017]
When the height based on the nominal diameter at the position of the apex of the bulging portion is 41 to 61% with respect to the tire cross-sectional height, the appearance becomes the same as that of a tire having an aspect ratio of 20 to 30%. The image of a sports tire is generated, and the fashionability is also high. In addition, since the internal volume of the tire can be sufficiently ensured, the load capacity of the tire can be sufficiently maintained.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a tire meridian showing an example of a pneumatic tire for a passenger car according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a main portion showing a main portion near the sidewall portion.
[0019]
As shown in FIG. 1, the pneumatic tire of the present invention has a pair of annular bead portions 1, sidewall portions 2 extending from the bead portions 1 to the outer peripheral side, and outer peripheral side ends of the sidewall portions 2. And a tread portion 4 that extends through the shoulder portion 3. This structure is the same as a general tire, and the present invention can be applied to any tire having the structure. Further, such a pneumatic tire does not necessarily have to have a radial tire structure, and may be a bias tire or a tire in which a cord of the carcass layer 5 is partially inclined.
[0020]
The bead portion 1 is provided with a bead 1a and a bead filler 1b, which are a bundle of bead wires surrounded by the carcass layer 5, and the bead 1a winds and locks the end of the carcass layer 5. The tire is firmly fitted on the rim 20 in a state where the space between the bead portions 1 is reinforced by the carcass layer 5. A rubber layer is formed on both sides of the carcass layer 5, and in a tubeless tire, an inner liner layer is formed on the innermost layer. Further, a belt layer 6 for reinforcing by a hoop effect is arranged on the outer peripheral portion of the carcass layer 5, and a tread pattern is formed on the outer peripheral surface by tread rubber.
[0021]
Examples of the raw rubber for the rubber layer and the like include natural rubber, styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), butyl rubber (IIR), and the like. These rubbers are reinforced with fillers such as carbon black and silica, and are appropriately compounded with a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a plasticizer, an antioxidant and the like.
[0022]
As the bead wire, a steel wire or the like is used, and as the constituent material of the carcass layer 5 and the belt layer 6, steel, organic fibers such as polyester, rayon, nylon, and aramid are used. Each of these materials is usually subjected to a surface treatment, an adhesion treatment, or the like in order to enhance the adhesion to rubber.
[0023]
The pneumatic tire of the present invention includes an annular bulge 11 functioning as a rim protector on at least one side wall 2. The swelling portions 11 may be provided on the sidewall portions 2 on both sides, and in this case, the swelling portions 11 on both sides may have different formation positions and shapes. That is, the pneumatic tire of the present invention may have a left-right asymmetric structure. In that case, the tire is of a mounting direction designation type. When the tire is mounted on the rim 20, the mounting direction-designating type tire specifies which of the right and left sides of the tire faces the outside of the vehicle.
[0024]
The bulging portion 11 has an inner peripheral side surface 11a which can abut on the outer peripheral curved surface 21a of the rim flange 21 to suppress the deformation of the sidewall portion 2. The inner peripheral side surface 11a of the bulging portion 11 may always be separated from the outer peripheral side curved surface 21a of the rim flange 21. When the tire is deformed during running, the inner peripheral side surface 11a of the bulging portion 11 is It is sufficient that the deformation of the sidewall portion 2 can be suppressed by contacting the outer peripheral side curved surface 21a. In the present embodiment, an example is shown in which the inner peripheral side surface 11a of the bulging portion 11 is always in contact with the outer peripheral side curved surface 21a.
[0025]
The vertex P1 of the bulging portion 11 is located at a height R1 of 55 mm or more based on the nominal diameter NR. Further, the height H1 from the sidewall extension line is 3 mm or more, preferably 10 to 15 mm. Here, the height H1 means a height from a circular arc extending the outer wall 2a at the curvature SR of the outer wall 2a of the sidewall portion 2 in the tire meridian section.
[0026]
Further, as for the hardness of the rubber of the bulging portion 11, the hardness of the rubber constituting the bulging portion 11 is preferably 45 to 85 ° in JIS A hardness. At that time, the rubber may be reinforced with short fibers or long fibers.
[0027]
Further, in the pneumatic tire of the present invention, when the tire equator C is a boundary, the void ratio in a region outside the vehicle when the tire is mounted is Vo, and when the void ratio in the inner region is Vi, Vo <Vi is satisfied. Is satisfied, preferably 2% ≦ Vi−Vo ≦ 20%, and more preferably 5% ≦ Vi−Vo ≦ 10%.
[0028]
When Vi-Vo is 2% or less, the effect of reducing the contact pressure due to an increase in the outside contact area is small, and the effect of suppressing uneven wear of the shoulder portion 3 is reduced. If Vi-Vo exceeds 20%, the difference in the contact area becomes too large, and steering stability tends to deteriorate when turning from straight ahead. Specific examples of the void ratios Vo and Vi include a void ratio Vo of 25 to 33% and a void ratio Vi of 35 to 45%.
[0029]
Here, the breakdown of the void ratio includes a groove density and a sipe density. The groove density is obtained by dividing the sum of the groove lengths in the tread portion 4 such as the circumferential groove and the inclined groove by the ground contact area. The sipe density is obtained by dividing the sum of the sipe lengths by the ground contact area. Therefore, the void ratio is proportional to the groove density or the sipe density.
[0030]
Although the shape of the tread pattern according to the present invention is asymmetric as described above, the shape is not particularly limited as long as the void ratios Vo and Vi satisfy the above relationship.
[0031]
Further, in another pneumatic tire of the present invention, when the rubber hardness in a region outside the vehicle when the tire is mounted is Ho and the rubber hardness in the inside region is Hi with the tire equator line C as a boundary, Ho> Hi, preferably 2 ° ≦ Ho−Hi ≦ 15 °, and more preferably 4 ° <Ho−Hi ≦ 8 °. Here, the rubber hardness indicates JIS A hardness. When Ho-Hi is not more than 2 °, the effect of dispersing the outer contact pressure is small, and the effect of suppressing the wear of the shoulder portion 3 is reduced. When Ho-Hi exceeds 15 °, the difference in hardness becomes too large, and the uneven wear resistance deteriorates conversely. Specific examples of the rubber hardness Ho and Hi include a rubber hardness Ho of 55 to 75 ° and a rubber hardness Hi of 40 to 72 °.
[0032]
In the present invention, the void ratios Vo and Vi may satisfy the above relationship, and the rubber hardnesses Ho and Hi may satisfy the above relationship. By both of the above effects, uneven wear of the shoulder portion 3 can be more suitably suppressed.
[0033]
The pneumatic tire of the present invention is used for a wheel 20 having a rim flange 21 having a height of 55 mm or more based on a nominal diameter NR on the outside, and the position of the vertex P1 of the bulging portion 11 is It is preferable that the height HR of the rim flange 21 of the wheel 20 to be used is 0 to 4 mm higher. Thereby, the effect of suppressing the deformation of the side wall portion 2 can be suitably obtained, and foreign matter such as sand can be prevented from being mixed between the wheel and the tire.
[0034]
At this time, it is preferable that the height based on the nominal diameter NR at the position of the vertex P1 of the bulging portion 11 is 41 to 61% with respect to the tire section height H2. As a result, the appearance is the same as that of a tire having an aspect ratio of 20 to 30%, so that an image of a sports tire is generated and the fashionability is high. In addition, it is preferable that the position of the vertex P1 of the bulging portion 11 is located closer to the tire outer periphery than the position of the tire maximum width.
[0035]
As described above, it is possible to provide a pneumatic tire that can be mounted on a wheel having a larger rim flange diameter than the conventional one and that can appropriately suppress uneven wear of the shoulder portion 3.
[0036]
[Other embodiments]
(1) In the above-described embodiment, an example in which the inner peripheral side surface 11a of the bulging portion 11 always contacts the outer peripheral side curved surface 21a of the rim flange 21 has been described. The inner peripheral side surface 11a may be separated from the outer peripheral side curved surface 21a of the rim flange 21. Also in that case, it is preferable that the vertex P1 is located at a position that is 0 to 4 mm higher than the height HR of the rim flange 21 of the wheel 20 to be used.
[0037]
(2) In the above-described embodiment, an example is shown in which the tire structure of the portion inscribed in the outer rim flange 21 is the same as that of the related art, but in the present invention, the structure of this portion may be different from the related art.
[0038]
For example, the reinforcement around the bead 1a is performed by the rim flange 21, so that the hardness or the height of the bead filler 1b may be reduced. Further, a rubber layer having a JIS A hardness of 65 to 90 ° may be provided on the surface of the sidewall portion 2 in order to reduce contact and wear with the rim flange 21. Further, a structure in which a reinforcing layer made of a steel cord or a nylon cord is arranged around the bead 1a may be adopted.
[0039]
(3) In the above-described embodiment, an example is shown in which the cross-sectional shape of the bulging portion 11 is substantially triangular. Further, the shape of the inner peripheral side surface 11a of the bulging portion 11 may be a shape bulging outward from a straight line drawn from the vertex P1 to the outer wall 2a of the sidewall portion 2 or, conversely, a shape constricted inward. When the inner peripheral side surface 11a of the bulging portion 11 has a shape constricted inward, the curvature radius PR is preferably 3 to 30 mm, more preferably 5 to 20 mm, from the fit to the outer peripheral side curved surface 21 a of the rim flange 21. More preferred.
[0040]
【Example】
Hereinafter, examples and the like that specifically show the configuration and effects of the present invention will be described.
[0041]
Example tires and comparative example tires having a tire size of 305 / 45R22 118V were prototyped. These were tested by the following evaluation methods to evaluate the contact pressure distribution and the uneven wear property. The test conditions were as follows: air pressure = 220 kPa, load = JATMA 80%.
[0042]
(1) The contact pressure distribution tread portion was divided into three in the tire width direction, and the average friction energy in those regions was measured by a bench test. The three regions are shown as an S-OUT portion, a center portion, and an S-IN portion in order from the side having the larger rim flange diameter when the tire is mounted on the rim. In each of the examples and comparative examples, the center portion was set to 100, and the S-OUT portion and the S-IN portion were represented by ratios to the center portion.
[0043]
(2) Uneven wear resistance After running 12,000 km in a bench test using a prototype tire, the presence or absence of uneven wear of the shoulder portion was visually inspected to evaluate the index. The case of a general tire is set to 100, and the smaller the index is, the lower the uneven wear resistance is.
[0044]
The pneumatic tire according to the present embodiment was the same as the pneumatic tire according to the present embodiment, except that the shape and rubber hardness of the conventional tread pattern were symmetrical on the left and right sides (outside and inside) with respect to the tire equator. The void ratios Vo and Vi were 37%, the groove density was 0.057 mm / mm ² , the sipe density was 0.0157 mm / mm ² , and the rubber hardnesses Ho and Hi were 66 °.
[0045]
Example 1
With respect to the pneumatic tire according to the conventional example, the void ratio Vo on the outer side when the tire is mounted (the side on which the rim flange diameter is formed larger) was set to 32% (Vi-Vo = 5%).
[0046]
Example 2
With respect to the pneumatic tire according to the conventional example, the groove density on the outer side when the tire is mounted (the side on which the rim flange diameter is formed larger) is 0.054 mm / mm ² (5% from the groove density on the inner side). Reduction).
[0047]
The groove density was measured by dividing the sum of the lateral length of the groove edge projected in the circumferential direction and the length of the circum direction also projected in the tire width direction by the total contact area.
[0048]
Example 3
With respect to the pneumatic tire according to the conventional example, the sipe density on the outer side (side on which the rim flange diameter is formed larger) when the tire is mounted is 0.0149 mm / mm ² (5% from the sipe density on the inner side). Reduction). .
The sipe density was measured by dividing the sum of the lateral length of the sipe projected in the circumferential direction and the total length of the sipe in the circum direction projected in the tire width direction by the total contact area.
[0049]
Example 4
With respect to the pneumatic tire according to the conventional example, the rubber hardness Ho on the outer side when the tire is mounted (the side on which the rim flange diameter is formed larger) was set to 69 ° (Ho−Hi = 3 °).
[0050]
Example 5
With respect to the pneumatic tire according to the conventional example, the void ratio Vo on the outer side when the tire is mounted (the side on which the rim flange diameter is formed larger) is set to 32% (Vi−Vo = 5%), and the rubber hardness Ho is further set. Was set to 69 ° (Ho−Hi = 3 °).
[0051]
[Table 1]

As shown in the results of Table 1, according to the pneumatic tire of Example 1, the void ratio on the outer side (the side on which the rim flange diameter was formed larger) when the tire was mounted was lower than that on the opposite side. Accordingly, the contact area becomes large, and uneven contact pressure can be suppressed. In addition, it is possible to suppress occurrence of uneven wear in the shoulder portion. In addition, the results of Example 2 and Example 3 show that both the groove density and the sipe density exhibit the above-described effects, but that the degree of contribution is greater for the groove density.
[0052]
In the fourth embodiment, the rubber hardness on the outer side (the side where the rim flange diameter is formed larger) at the time of mounting the tire is higher than that on the opposite side, so that the rigidity of the outer shoulder portion is increased and the pressure is increased. Since they are dispersed on the ground contact surface, unevenness of the contact pressure can be suppressed. In addition, it is possible to suppress occurrence of uneven wear in the shoulder portion.
[0053]
In the fifth embodiment, the effects of the first embodiment and the fourth embodiment are respectively exhibited, and the nonuniformity of the ground pressure can be more suitably suppressed. In addition, the occurrence of uneven wear in the shoulder portion can be more suitably suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross-sectional profile showing an example of a pneumatic tire of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a main part showing a cross-sectional profile showing an example of a pneumatic tire of the present invention.
Reference Signs List 2 sidewall portion 3 shoulder portion 4 tread portion 11 bulging portion 11a inner peripheral side surface 20 rim 21 rim flange 21a outer peripheral curved surface NR nominal diameter SR Curvature radius P1 of outer wall of side wall portion Apex R1 Height from nominal diameter H1 Apex height HR Rim flange height

Claims

A pair of annular bead portions, a sidewall portion extending from the bead portion to the outer peripheral side, and a tread portion connecting each outer peripheral end of the sidewall portion via a shoulder portion,
On at least one side of the sidewall portion, an annular bulging portion having an inner peripheral side surface capable of suppressing deformation of the sidewall portion by contacting an outer curved surface of the rim flange,
The bulge has a vertex located at a height of 55 mm or more based on the nominal diameter, and the height of the vertex from the sidewall extension line is 3 mm or more,
A pneumatic vehicle for a passenger car, characterized by satisfying Vo <Vi, where Vo is a void ratio in a region on the outer side when the tire is mounted with the tire equator line as a boundary, and Vi is a void ratio in a region on the other side. tire.

A pair of annular bead portions, a sidewall portion extending from the bead portion to the outer peripheral side, and a tread portion connecting each outer peripheral end of the sidewall portion via a shoulder portion,
On at least one side of the sidewall portion, an annular bulging portion having an inner peripheral side surface capable of suppressing deformation of the sidewall portion by contacting an outer curved surface of the rim flange,
The bulge has a vertex located at a height of 55 mm or more based on the nominal diameter, and the height of the vertex from the sidewall extension line is 3 mm or more,
A pneumatic vehicle for passenger vehicles, wherein Ho> Hi is satisfied when a rubber hardness in a region on the outer side when the tire is mounted is defined as Ho and a rubber hardness in a region on the opposite side is Hi when the tire is mounted. tire.

3. A wheel having a rim flange having a height of 55 mm or more based on a nominal diameter on an outer side, wherein a position of a vertex of the bulging portion is 0 to 4 mm higher than the rim flange. 4. A pneumatic tire for a passenger car as described.

The pneumatic tire for a passenger car according to any one of claims 1 to 3, wherein a height based on a nominal diameter at a position of a vertex of the bulging portion is 41 to 61% with respect to a tire cross-sectional height.