JP2008080920A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 路面からのショック（衝撃）の緩和性能と振動の減衰性能とを両立させるようにして、乗心地性を改善するようにした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 左右一対のビード部５、５にそれぞれビードコア６、６を埋設し、このビードコア６、６を帯状のスチール材６ａを複数回層状に巻回して環状体に形成した空気入りタイヤ１において、ビードコア６をスチール材６ａ、６ａの層間に６０℃におけるｔａｎδが０．２５〜０．５０であり、かつ厚さｔがスチール材６ａの厚さＴの５０〜３００％である高減衰ゴム層１０を介在させて構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、路面からのショック（衝撃）の緩和性能と振動の減衰性能とを両立させるようにして、乗心地性を改善した空気入りタイヤに関する。

一般に、空気入りタイヤの乗心地性を改善するための手法には、大別して（１）タイヤ径方向の剛性を下げることにより路面からの入力（ショック）を低下させること、（２）タイヤ周方向の剛性を上げることにより振動の減衰性を向上させること、の二つがある。しかし、これら二つの手法は、タイヤ径方向の剛性を下げて路面からの入力を和らげれば振動減衰性が悪化し、逆にタイヤ周方向の剛性を上げて振動減衰性を確保しようとすると路面からの入力が高くなる傾向があるため、両立させることが非常に難しいという問題がある。

従来、路面の凹凸によりタイヤに発生する振動が車両内に伝播して共鳴音となる、所謂ロードノイズを低減する対策として、ビード部に埋設するビードコアをタイヤ径方向内側の第１ビードコアと外側の第２ビードコアとに分割し、両ビードコアの間に緩衝ゴム層を介在させると共に、第２ビードコアの周りにカーカス層を係止するようにした提案がある（特許文献１参照）。

しかしながら、このように単に緩衝ゴム層を介在させただけでは、路面からのショック（衝撃）の緩和には多少の効果は期待できても、振動の減衰性能には殆ど寄与しないため、乗心地性を改善させるための対策としては不十分なものであった。
特開平９−２０７５２６号公報

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解消するもので、路面からのショック（衝撃）の緩和性能と振動の減衰性能とを両立させるようにして、乗心地性を改善するようにした空気入りタイヤに関する。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビード部にそれぞれビードコアを埋設し、該ビードコアを帯状のスチール材を複数回層状に巻回して環状体に形成した空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアを前記スチール材の層間に６０℃におけるｔａｎδが０．２５〜０．５０であり、かつ厚さが前記スチール材の厚さの５０〜３００％である高減衰ゴム層を介在させて構成したことを特徴とする。

さらに、上述する構成において、以下（１）〜（４）に記載するように構成することが好ましい。
（１）ビードコアのタイヤ径方向の断面高さをタイヤ断面高さの３０％以下にする。
（２）スチール材を複数本のスチールワイヤを平行に並べた帯状体で構成する。
（３）スチール材をスチール板で構成する。この場合において、スチール板の横断面形状を屈曲又は湾曲した形状にするとよい。
（４）スチール材の層間に高減衰ゴム層を３層以上介在させる。

本発明の空気入りタイヤは、帯状のスチール材を複数回層状に巻回して形成したビードコアにおけるスチール材の層間に所定のｔａｎδ及び厚さを有する高減衰ゴム層を介在させたので、この高減衰ゴム層が路面から入力されたショックを緩和するだけでなく、タイヤ周方向に対しては振動を減衰するため、ショックの緩和性能と振動の減衰性能とを両立させて、乗心地性を改善することができる。

以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す半断面図、図２は図１のタイヤのビード部に埋設されたビードコアを示す断面図である。

図１において、空気入りタイヤ１はカーカス層２をトレッド部３からそれぞれ左右のサイドウォール部４，４を経てビード部５、５に延長し、ビード部５、５に埋設されたビードコア６、６の周りをその外周側に配置されたビードフィラー７、７を包み込むようにタイヤ内側から外側に折り返すように構成されている。トレッド部３におけるカーカス層２の外周には２層のベルト層８、９が配置されている。

ビードコア６は、図２に示すように、帯状のスチール材６ａを複数回層状に巻回して形成した環状体からなり、この環状体を構成するスチール材６ａ、６ａ、・・の層間には、６０℃におけるｔａｎδが０．２５〜０．５０、好ましくは、０．２５〜０．４５で、かつ厚さｔがスチール材６ａの厚さＴの５０〜３００％、好ましくは、５０〜２５０％とする高減衰ゴム層１０を介在している。

これにより、路面から入力された振動はカーカス層２を経由してビードコア６に内蔵された高減衰ゴム層１０により減衰されてビード部５に伝播されるため、車体に伝播する振動を抑制して、乗心地性を改善することができる。この際、ビードコア６に内蔵された高減衰ゴム層１０は、路面から入力されたショックを緩和するだけでなく、タイヤ周方向に対する振動を減衰するため、ショックの緩和性能と振動の減衰性能とを両立させて、乗心地性を改善することができる。

さらに、スチール材６ａ、６ａ、・・の層間に介在する高減衰ゴム層１０は、その厚さｔをスチール材６ａの厚さＴの３００％以下にしているので、タイヤ径方向内側に対する締め付け力が不足することなく、良好な耐リムずれ性を維持することができる。

上述する高減衰ゴム層１０の６０℃におけるｔａｎδが０．２５未満では乗心地性の改善効果が十分には得られず、０．５０超になると、走行時において、ビードコア６におけるコンプレッションセットが悪化するため、リムずれを誘発し易くなる。なお、本発明における高減衰ゴム層１０のｔａｎδの測定は、粘弾性スペクトロメーター（東洋精機製作所製）を用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚ、雰囲気温度６０℃において測定したときの値をいう。測定値は小さいほど発熱が小さいことを示す。

本発明において、ビードコア６のタイヤ径方向の断面高さｈをタイヤ断面高さＳＨの３０％以下、好ましくは１５％以下に設定するようにするとよい。ビードコア６の断面高さｈがタイヤ断面高さＳＨの３０％超になると、タイヤ径方向の剛性が高くなり過ぎて乗心地性が悪化することになる。ここで、上述するビードコア６の断面高さｈとは、ビードコア６の外径とリム径の差の１／２をいい、タイヤ断面高さＳＨとは、タイヤの外径とリム径の差の１／２をいう。

図１の空気入りタイヤ１のビード部５に埋設されたビードコア６におけるスチール材６ａは、図２に示すように、スチールワイヤｗを平行に並べた帯状体からなり、隣接する各スチールワイヤｗがインシュレーションゴムを介して互いに固着されている。インシュレーションゴムの物性は特に限定されないが、高減衰ゴム層１０と同様に減衰性に優れたゴムを使用するとよい。

図３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれスチール材６ａの他の実施形態を示すもので、スチール材６ａがスチール板から構成されている場合を示している。このようにスチール材６ａをスチール板で構成する場合には、図３（ｂ）に示すように、それぞれのスチール板をタイヤ径方向の内側に屈曲又は湾曲した形状に形成して積層するとよい。これにより、ビードコア６の横方向の剛性を向上させることができるため、良好な操縦安定性を確保することができる。

さらに、スチール材６ａをスチール板で構成する場合には、図４に示すように、ビードコア６の周囲を断面がＬ字型のスチール板により取り囲む形態に形成するとよい。このように形成することにより、ビードコア６の横方向の剛性をさらに向上させ、一層良好な操縦安定性を確保することができる。

本発明において、ビードコア６を構成する各スチール材６ａの層間には、全ての層間に高減衰ゴム層１０を介在させることが最も好ましいが、一部のスチール材６ａの層間には高減衰ゴム層１０を介在させずに、６０℃におけるｔａｎδを０．１７〜０．１８とする従来のインシュレーションゴムを介して積層することができる。しかしながら、良好な振動減衰効果を得る観点から、高減衰ゴム層１０の層数を３層以上にするとよい。

なお、上述する実施形態では、ビードコア６の断面が矩形状に形成された場合を示したが、本発明におけるビードコア６の断面形状はこれに限られることなく、ビードコア６を構成する各スチール材６ａの幅を変化させることにより、ビードコア６の断面形状を多角形状に形成することができる。

上述するように、本発明の空気入りタイヤは、帯状のスチール材を複数回層状に巻回して形成したビードコアにおけるスチール材の層間に所定のｔａｎδ及び厚さを有する高減衰ゴム層を介在させることにより、耐リムずれ性を維持しながら、ショックの緩和性能と振動の減衰性能とを両立させて、乗心地性を改善するもので、乗用車用の空気入りタイヤをはじめとして、トラック、バスなどの重荷重用空気入りタイヤや２輪車用空気入りタイヤに広く適用することができる。

タイヤサイズを２０５／５５Ｒ１６、タイヤ構造を図１として、左右のビード部に埋設したビードコアの仕様のみを異ならせて、図２に示すビードコアを構成する４層のスチール材（厚さ：１．２ｍｍ）の層間に高減衰ゴム層１０を介在させない従来タイヤ（従来例）と、４層のスチール材の各層間に表１のように厚さ（ｍｍ）及び物性（６０℃におけるｔａｎδ）を異ならせた高減衰ゴム層１０を介在させた本発明タイヤ（実施例１〜４）及び比較タイヤ（比較例１、２）と、をそれぞれ作製した。

上記７種類のタイヤについて、以下に示す試験方法によりショックの緩和による乗心地性（以下、入力の大きさという）、振動の減衰性による乗心地性（以下、減衰性という）及び耐リムずれ性を評価し、その結果を従来タイヤを１００とする指数により表１に併記した。数値が大きいほど優れていることを示している。

〔乗心地性（入力の大きさ、減衰性）〕
各タイヤに内圧２００ｋＰａを充填した後、車両（小型ＦＦセダン）の前後輪に装着して、平坦なアスファルト面からなるテストコースを平均時速８０ｋｍ／ｈにて走行し、熟練した評価パネラーにより官能評価を行った。

〔耐リムずれ性〕
各タイヤに内圧２００ｋＰａを充填して３日間放置した後、車両（小型ＦＦセダン）の前後輪に装着して、アスファルト面からなるテストコースにおいて、１００ｋｍ／ｈからの急制動（時速１００ｋｍ→０ｋｍ）を３回繰り返して実施した。実施後のタイヤとリムとの周方向のずれ量を測定して、その逆数を以って耐リムずれ性の評価とした。

表１の結果から、本発明タイヤは従来タイヤに比して、耐リムずれ性を維持しながら、外力に伴う乗心地性（入力の大きさ）と衝撃に伴う乗心地性（減衰性）とを同時に向上させていることがわかる。なお、比較タイヤのうち、比較例１はｔａｎδが小さ過ぎたため、従来タイヤに比して乗心地性の改善効果が認められず、比較例２はｔａｎδが大き過ぎたため、従来タイヤに比して耐リムずれ性が低下していることがわかる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの半断面図である。 図２は図１のタイヤのビード部に埋設されたビードコアを示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の他の実施形態からなるビードコアを示す図２に相当する断面図である。 本発明の他の実施形態からなるビードコアを示す図２に相当する断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ カーカス層
３ トレッド部
４ サイドウォール部
５ ビード部
６ ビードコア
６ａ スチール材
７ ビードフィラー
８、９ ベルト層
１０ 高減衰ゴム層
ｗ スチールワイヤ

Claims (6)

1. 左右一対のビード部にそれぞれビードコアを埋設し、該ビードコアを帯状のスチール材を複数回層状に巻回して環状体に形成した空気入りタイヤにおいて、
   前記ビードコアを前記スチール材の層間に６０℃におけるｔａｎδが０．２５〜０．５０であり、かつ厚さが前記スチール材の厚さの５０〜３００％である高減衰ゴム層を介在させて構成した空気入りタイヤ。
2. 前記ビードコアのタイヤ径方向の断面高さがタイヤ断面高さの３０％以下である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記スチール材が複数本のスチールワイヤを平行に並べた帯状体からなる請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記スチール材がスチール板からなる請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記スチール板の横断面形状を屈曲又は湾曲した形状にした請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記スチール材の層間に前記高減衰ゴム層を３層以上介在させた請求項１、２、３、４又は５に記載の空気入りタイヤ。

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