JP2008174057A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの耐久性を保持しつつ、中周波数域におけるロードノイズを低減することができる空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】左右一対のビード部２間に配置したカーカス層４の両端部をそれぞれビードコア５の周りにタイヤの内側から外側へ折り返すとともに、カーカス層４の外周側にベルト層８を配置した空気入りラジアルタイヤ１において、カーカス層４の折り返し部４ａをバットレス部９まで延長するとともに、バットレス部９で折り返し部４ａの端部をタイヤ周方向に対して傾斜するように屈曲させ、その屈曲領域１２のコード３ａとカーカス層４本体のコード３とを交差させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは中周波数域におけるロードノイズを低減した空気入りラジアルタイヤに関する。

走行中のタイヤが路面から拾った振動が車軸を介して車室内に伝達されることにより、車室が共振して発生する中間周波数域（２００〜４００Ｈｚ近傍）の共鳴音をロードノイズという。近年における自動車の高級化に伴い、このロードノイズを低減することが課題になっており、これまでに多数のロードノイズを低減するための対策が提案されている。

例えば、特許文献１には、タイヤ断面の最大幅部分とベルト層の端部との間のバットレス部にのみコード補強層を配置することによって、バットレス部が振動の腹となる固有振動数を高い方へ移行するように振動モードを変えることにより、中間周波数域の振動が車軸側へ伝達されないようにする提案がなされている。しかし、この提案では、コード補強層がバットレス部に単独で挿入されているため、過酷な走行が繰り返されるとコード補強層の両端のエッジ部がゴム剥離する故障が発生するおそれがあり、タイヤの耐久性が低くなってしまうという問題があった。
特許第３２４２７００号公報

本発明の目的は、タイヤの耐久性を保持しつつ、中周波数域におけるロードノイズを低減することができる空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の空気入りラジアルタイヤは、タイヤ周方向に対するコード角度が略９０°のカーカス層を、左右一対のビード部間に両端部をビードコアの周りにタイヤ内側から外側へ折り返すように懸架し、カーカス層の外周にベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカス層の折り返し部をバットレス部まで延長し、バットレス部において折り返し部の端部をタイヤ周方向に傾斜するように屈曲させ、屈曲領域においてカーカス層本体のコードと交差させたことを特徴とするものである。

上述したタイヤ構成において、折り返し部の屈曲領域におけるタイヤ周方向に対するコード角度αを３０〜８０°とし、折返し部端部のビードシートからの高さＸを、タイヤ断面積高さＨの６５〜９５％にすることが望ましい。また、折返し部端部はベルト層端部にオーバラップさせるように延長してもよい。

折り返し部の屈曲領域のタイヤ径方向長さＹとしては、折り返し部端部のタイヤ最大幅からのタイヤ径方向距離Ｓの１０〜８０％とすることが望ましい。

このような空気入りラジアルタイヤにおいては、屈曲領域に対応する部分におけるカーカス層本体のコードを、折り返し部の屈曲領域におけるコード方向とタイヤ径方向を挟んで反対側に傾斜させるようにしてもよい。

この構成の場合、カーカス層本体が屈曲領域に対応する部分においてタイヤ周方向に対してなすコード角度βとしては、タイヤ径方向を挟んで反対側に３０〜８０°とすることが望ましい。

また、上述のようにカーカス層本体のコードを傾斜させることに代えて、折り返し部の屈曲領域の外側面に、折り返し部のコードに対してタイヤ径方向を挟んで反対側に傾斜するコードから形成された補強層を配置するようにしてもよい。この補強層のタイヤ周方向に対するコード角度γとしては３０〜８０°とし、補強層のタイヤ径方向の長さＺは、屈曲領域のタイヤ径方向長さＹの９０〜１１０％とすることが望ましい。

本発明によれば、カーカス層の折り返し部をバットレス部まで延長し、バットレス部において折り返し部の端部をタイヤ周方向に対して傾斜するように屈曲させ、その屈曲領域においてカーカス層本体のコードと交差させるようにしたので、バットレス部の剛性が増大することでバットレス部が腹となる固有振動数を高周波数側へ変化させて中周波数域の振動の伝達を抑制するため、ロードノイズを低減することができる。しかも、屈曲領域は折り返し部に連続していることで、独立の補強層を配置する場合に比べてエッジ部を少なくするので、剥離故障を低減し、耐久性を保持することができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１及び図２は、本発明の実施形態に係る空気入りラジアルタイヤの一例である。この空気入りラジアルタイヤ（以下、単に「タイヤ」という。）１は、タイヤの内側にトレッド部７から左右一対のビード部２間にわたりカーカス層４を配置し、そのカーカス層４の両端部をそれぞれビードコア５の周りにタイヤの内側から外側にビードフィラー６を挟むように折り返している。カーカス層４は、そのカーカス層４本体と折り返し部４ａの端部域を除く主要部において、その有機繊維コードからなるカーカスコード３が、タイヤ周方向に対して略９０°に配列されている。トレッド部７におけるカーカス層４の外周側には、スチールコードからなる複数のベルト層８が、層間でコードを交差させるように配置されている。

カーカス層４の折り返し部４ａは、タイヤ最大幅位置１１を越えてバットレス部９まで延長するとともに、その端部をタイヤ周方向へ屈曲させている。この屈曲領域１２におけるカーカスコード３ａは、図３に示すように、タイヤ周方向に対して角度αをなしてカーカス層４本体のコード３と交差している。このようにコードを交差させることにより、バットレス部９における層間せん断剛性が向上し、バットレス部が腹となる振動の断面二次固有振動モードが高周波数側に移動するため、中周波数域の振動のビード部２側への伝達が抑制され、車室内のロードノイズを低減することができる。また、前述した独立の補強層を設ける従来技術に比べてエッジ部が減少するため、耐久性の低下を抑制することができる。

屈曲領域１２のカーカスコード３ａがタイヤ周方向に対してなすコード角度αは３０〜８０°とすることが好ましい。コード角度αの大きさを３０〜８０°とすることによりバットレス部９の剛性を向上し、中周波数域ロードノイズを効果的に低減することができる。

また、折り返し部４ａは、その端末４ｂのビードシート１４からの高さＸを、タイヤ断面高さＨの６５〜９５％の範囲にし、屈曲領域１２のタイヤ径方向長さＹを、折り返し部４ａのタイヤ最大幅位置１１からの距離Ｓの１０〜８０％にすることが望ましい。このように折り返し部４ａに屈曲領域１２を設定することで、バットレス部９の剛性を集中的に増加させて、中周波数域ロードノイズを効果的に低減することができる。

折り返し部４ａは、その端末４ｂをベルト層８の端部８ａの内周側又は外周側にオーバラップする位置まで更に延長してもよい。ベルト層端部８ａの内周側に重ねた場合には、折り返し部４ａの端末４ｂへの応力集中によるセパレーション等の故障を抑制することができ、外周側に重ねた場合には、ベルト層端部８ａを拘束することによる剛性向上で中周波数域ロードノイズをより低減することができる。

図４及び図５は、本発明の空気入りラジアルタイヤの別の実施形態を示す。

このタイヤ１は、カーカス層４本体が屈曲領域１２に対応する部分１４において、その対応部分１４のカーカスコード３ｂを、屈曲領域１２のカーカスコード３ａとタイヤ径方向を挟んで反対側に傾斜するように屈曲させたものである。対応部分１４のカーカスコード３ｂは、図５に示すように、タイヤ周方向に対して角度βをなして屈曲領域１２のコード３ａと交差している。このように層間でコードを交差させることにより、カーカス層４本体と折り返し部４ａの剛性を向上させるので、中周波数域ロードノイズを更に低減することができ、またバイアス効果で乗心地性や操縦安定性を向上することができる。

対応部分１４のタイヤ径方向の長さＹ’は、屈曲領域１２のタイヤ径方向の長さＹと同じか又はそれ以上とすることが望ましい。

また、対応部分１４のカーカスコード３ｂが、タイヤ周方向となすコード角度βは３０〜８０°とすることが望ましい。コード角度βの大きさを３０〜８０°とすることで、バットレス部９の剛性を適当な大きさに調整し、中周波数域ロードノイズを効果的に抑制しつつ過剰な剛性増加による乗心地性の悪化を抑制することができる。

図６及び図７は、本発明の空気入りラジアルタイヤの更に別の実施形態を示す。

このタイヤ１は、図４及び図５の実施形態のようにカーカス層４本体を局所的に屈曲させることに代えて、屈曲領域１２の外周側に補強層２１を配置し、その補強層２１のコード２０を屈曲領域１２のカーカスコード３ａとタイヤ径方向を挟んで反対側に傾斜するようにしたものである。その補強層２１のコード２０は、図７に示すように、タイヤ周方向に対して角度γをなして屈曲領域１２のコード１３と交差している。このように層間でコードを交差させることにより、バットレス部９の剛性をより向上させて、中周波数域ロードノイズを更に低減することができる。

この補強層２１については、補強用のコード２０はカーカスコード３と同じ有機繊維コードとすることが好ましい。また、補強層２１のタイヤ径方向の長さＺは、屈曲領域１２のタイヤ径方向の長さＹの９０〜１１０％の大きさとするとともに、コード角度γを３０〜８０°にすることが好ましい。このように補強層２１を設定することで、バットレス部９の剛性を更に向上し、中周波数域ロードノイズを効果的に低減することができる。

実施例１、比較例
タイヤサイズを２０５／６０Ｒ１６とし、タイヤの基本構造を図１として、折り返し部端末のビードシートからの高さＸのタイヤ断面高さＨに対する比率Ｘ／Ｈを７０％、屈曲領域のタイヤ径方向長さＹの折り返し部のタイヤ最大幅位置からの距離Ｓに対する比率Ｙ／Ｓを８０％、コード角度αを８０°とした本発明タイヤ（実施例１）を製作した。一方、比較として、タイヤサイズが実施例１と同じであるが、タイヤ構造が特許文献１に相当する構造からなり、カーカス層の折り返し部端末がタイヤ最大幅近傍よりやや径方向内側に位置し、単独の補強層としてコード角度が８０°で、かつタイヤ径方向長さが実施例１の屈曲領域と同一寸法である比較タイヤ（比較例）を製作した。

これら２種類のタイヤについて、以下の測定方法により中周波数域ロードノイズと耐久性の評価を行い、その結果を表１に記載した。

［中周波ロードノイズ］
タイヤを１６×６．５ＪＪサイズのリムに取り付けて、排気量１．８Ｌの乗用車に装着し、車速１００ｋｍ／ｈ、２名乗車相当の軸荷重の条件下でロードノイズ測定路を走行したときに、運転席側部で集音したロードノイズの音圧レベルを計測した。評価は比較例を基準としたときの計測値との差で示した。マイナス値が大きいほどロードノイズが低いことを意味する。

［耐久性］
ＪＩＳ規格Ｄ４２３０に基づく高速耐久ドラム試験による試験終了後、更に３０分毎に速度を１０ｋｍ／ｈ単位で増加させ、タイヤが破損するまでの走路距離を測定した。評価は従来のタイヤの走行距離を１００としたときの指数で示した。指数が大きいほど耐久性に優れていることを意味する。

表１に示す試験結果から、実施例１のタイヤは、単独のコード補強層を配置した従来の比較例のタイヤに比べて、中周波数域ロードノイズがやや改善され、かつ耐久性が５ポイントも向上していることが分かる。

実施例２
タイヤサイズ及びタイヤの基本構造が実施例１と同一であるが、図４にように屈曲領域に相当する部分でカーカス層本体をタイヤ径方向長さＹ’の折り返し部のタイヤ最大幅位置からの距離Ｓに対する比率Ｙ’／Ｓを８０％にし、かつタイヤ径方向を挟んでコード角度βを８０°にした本発明タイヤ（実施例２）を製作した。

この実施例２のタイヤについて、実施例１と同様の測定方法により中周波数域ロードノイズと耐久性の評価を行い、その結果を表２に記載した。

表２に示す試験結果から、実施例２のタイヤは、カーカス層の折り返し端部のコードのみを屈曲させた実施例１のタイヤに比べて、耐久性が維持されつつ中周波数域ロードロイズが更に低減することが分かる。

実施例３
タイヤサイズ及びタイヤの基本構造が実施例１と同じであるが、図６のように屈曲領域のタイヤ径方向長さＹに対する補強層のタイヤ径方向長さＺの比率を１００％とし、かつタイヤ径方向を挟んでコード角度γを８０°にした本発明タイヤ（実施例３）を製作した。

この実施例３のタイヤについて、実施例１と同様の測定方法により中周波数域ロードノイズと耐久性の評価を行い、その結果を表３に記載した。

表３に示す試験結果から、実施例３のタイヤは、カーカス層の折り返し端部のコードのみを屈曲させた実施例１のタイヤに比べて、実施例２のタイヤと同程度に中周波数域ロードロイズが低減することが分かる。なお、実施例３のタイヤにおいて耐久性がやや低下するのは、補強層にエッジ部が存在するためである。

本発明の実施形態に係る空気入りラジアルタイヤの一例を示す半断面図である。 図１の空気入りラジアルタイヤを一部切欠いて示す斜視図である。 図１の空気入りラジアルタイヤのバットレス部を拡大して示す展開平面図である。 本発明の別の実施形態に係る空気入りラジアルタイヤの一例を示す半断面図である。 図４の空気入りラジアルタイヤのバットレス部を拡大して示す展開平面図である。 本発明の更に別の実施形態に係る空気入りラジアルタイヤの一例を示す半断面図である。 図６の空気入りラジアルタイヤのバットレス部を拡大して示す展開平面図である。

符号の説明

１ タイヤ
２ ビード部
３ カーカスコード
３ａ （屈曲領域の）カーカスコード
３ｂ （対応部分の）カーカスコード
４ カーカス層
４ａ 折り返し部
４ｂ 折り返し部端末
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ トレッド部
８ ベルト層
８ａ ベルト層端部
９ バットレス部
１１ タイヤ最大幅位置
１２ 屈曲領域
１３ ビードシート
１４ 対応部分
２０ （補強層の）コード
２１ 補強層

Claims (10)

1. タイヤ周方向に対するコード角度が略９０°のカーカス層を、左右一対のビード部間に両端部をビードコアの周りにタイヤ内側から外側へ折り返すように懸架し、該カーカス層の外周にベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記カーカス層の折り返し部をバットレス部まで延長し、該バットレス部において前記折り返し部の端部をタイヤ周方向に傾斜するように屈曲させ、該屈曲領域において前記カーカス層本体のコードと交差させた空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記折り返し部の屈曲領域におけるタイヤ周方向に対するコード角度αが３０〜８０°である請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記折返し部端部のビードシートからの高さＸが、タイヤ断面積高さＨの６５〜９５％である請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記折返し部端部を前記ベルト層端部にオーバラップさせた請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記折り返し部の屈曲領域のタイヤ径方向長さＹを、前記折り返し部端部のタイヤ最大幅からのタイヤ径方向距離Ｓの１０〜８０％にした請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記屈曲領域に対応する部分における前記カーカス層本体のコードを、前記折り返し部の屈曲領域におけるコード方向とタイヤ径方向を挟んで反対側に傾斜させた請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
7. 前記カーカス層本体が前記屈曲領域に対応する部分におけるタイヤ周方向に対するコード角度βがタイヤ径方向を挟んで反対側に３０〜８０°である請求項６に記載の空気入りラジアルタイヤ。
8. 前記折り返し部の屈曲領域の外側面に、該折り返し部のコードに対してタイヤ径方向を挟んで反対側に傾斜するコードから形成された補強層を配置した請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
9. 前記補強層のタイヤ周方向に対するコード角度γが３０〜８０°である請求項８に記載の空気入りラジアルタイヤ。
10. 前記補強層のタイヤ径方向の長さＺを、前記屈曲領域のタイヤ径方向長さＹの９０〜１１０％にした請求項８又は９に記載の空気入りラジアルタイヤ。

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