JP2012106609A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ質量を増加すること無く空洞共鳴音を抑制することを可能にした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ子午線方向断面において、タイヤ断面高さＳＨに対するタイヤ最大幅位置Ｐの高さＳＤＨの比ＳＤＨ／ＳＨを０．３≦ＳＤＨ／ＳＨ≦０．４の範囲にすると共に、タイヤ最大幅位置Ｐの高さＳＤＨに対するビードフィラー６のタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨの比ＦＬＨ／ＳＤＨをＦＬＨ／ＳＤＨ≧１．２の範囲にし、かつビードフィラー６のタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨに対するカーカス層４の最大巻き上げ高さＴＵＨの比ＴＵＨ／ＦＬＨを１．２≦ＴＵＨ／ＦＬＨ≦１．４の範囲にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、タイヤ質量を増加すること無く空洞共鳴音を抑制することを可能にした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいて、空洞共鳴音は騒音の大きな要因になっている。空洞共鳴音は、ホイールのリムと該リムに装着された空気入りタイヤとの間に形成されるタイヤ空洞部で発生するものである。例えば、走行中に２５０Ｈｚ付近に定常的に聞こえる騒音には、この空洞共鳴音が関与している。

従来は、このような空洞共鳴音による騒音を低減する手法として、例えば、発泡ウレタン樹脂などの多孔質材料からなる吸音材をタイヤ空洞部に面したタイヤ内面に配置し、それにより空洞共鳴音による騒音を低減するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このようにタイヤ空洞部に吸音材を設ける方法では、空洞共鳴音の発生自体は抑制できず、しかも吸音材の付加によりタイヤ質量が増加するという問題がある。また、吸音材を付加した場合、タイヤの製造コストが増加するという不都合もある。

特開２００３−２２６１０４号公報

本発明の目的は、上述する問題点を解決するもので、タイヤ質量を増加すること無く空洞共鳴音を抑制することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層を各ビード部に埋設されたビードコアの周りに巻き上げ、該ビードコア上にビードフィラーを配置した空気入りタイヤにおいて、正規リムにリム組みし正規内圧の５％を充填したときのタイヤ子午線方向断面において、タイヤ最大幅位置の高さＳＤＨとタイヤ断面高さＳＨとの比ＳＤＨ／ＳＨを０．３≦ＳＤＨ／ＳＨ≦０．４の範囲にすると共に、ビードフィラーのタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨと前記タイヤ最大幅位置の高さＳＤＨとの比ＦＬＨ／ＳＤＨをＦＬＨ／ＳＤＨ≧１．２の範囲にし、かつカーカス層の最大巻き上げ高さＴＵＨと前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨとの比ＴＵＨ／ＦＬＨを１．２≦ＴＵＨ／ＦＬＨ≦１．４の範囲にしたことを特徴とする。

本発明では、タイヤ最大幅位置の高さＳＤＨとタイヤ断面高さＳＨとの比ＳＤＨ／ＳＨを０．３≦ＳＤＨ／ＳＨ≦０．４の範囲にすると共に、ビードフィラーのタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨとタイヤ最大幅位置の高さＳＤＨとの比ＦＬＨ／ＳＤＨをＦＬＨ／ＳＤＨ≧１．２の範囲にすることにより、即ち、タイヤ最大幅位置を従来よりも低い位置に配置し、そのタイヤ最大幅位置をビードフィラーの中腹に位置させることにより、サイドウォール部の中で最も撓むタイヤ最大幅位置付近の局所剛性を増加させる。これにより、サイドウォール部による振動伝達を抑制し、空洞共鳴音を低減することが出来る。更に、カーカス層の最大巻き上げ高さＴＵＨとビードフィラーのタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨとの比ＴＵＨ／ＦＬＨを１．２≦ＴＵＨ／ＦＬＨ≦１．４の範囲にすることにより、タイヤ最大幅位置付近の局所剛性を高度に維持したまま、カーカス層の補強コードに起因する振動伝達を抑制し、空洞共鳴音を更に低減することが出来る。その結果、従来のように吸音材を付加する必要がなくなるので、タイヤ質量の増加を回避することが出来る。勿論、吸音材の排除により空気入りタイヤの製造コストを低減することも可能である。

本発明においては、タイヤ最大幅位置におけるサイドゴムの厚さＧを５ｍｍ以上にすることが好ましい。これにより、タイヤ最大幅付近の局所剛性を増加し、空洞共鳴音を更に低減することが出来る。

本発明においては、最大ベルト幅ＢＷとタイヤ最大幅ＳＷとの比ＢＷ／ＳＷを０．８≦ＢＷ／ＳＷ≦０．９の範囲にすることが好ましい。このように、最大ベルト幅ＢＷに対するタイヤ最大幅ＳＷを従来より小さく設定することにより、空洞共鳴音を更に低減することが出来る。

尚、タイヤ最大幅位置の高さＳＤＨ、タイヤ断面高さＳＨ、ビードフィラーのタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨ、カーカス層の最大巻き上げ高さＴＵＨは何れも正規リムにリム組みし正規内圧の５％を充填したときのタイヤ子午線方向断面におけるビードヒールからの高さをいう。また、正規リム及び正規内圧とは、２０１０年版のＪＡＴＭＡイヤーブックに規定される標準リム及び最高空気圧をいう。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。

以下、本発明の構成について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ものである。

図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に巻き上げられている。また、ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４の本体部分と巻き上げ部分により包み込まれている。

一方、トレッド部１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２層のベルト層７が層間でコードが互いに交差するように配置されている。更に、ベルト層７の外周側に有機繊維コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けたベルト補強層８が設けられている。

本発明においては、タイヤ最大幅位置Ｐの高さＳＤＨとタイヤ断面高さＳＨとの比ＳＤＨ／ＳＨを０．３≦ＳＤＨ／ＳＨ≦０．４の範囲にすると共に、ビードフィラー６のタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨとタイヤ最大幅位置Ｐの高さＳＤＨとの比ＦＬＨ／ＳＤＨをＦＬＨ／ＳＤＨ≧１．２の範囲にしている。こうすることで、タイヤ最大幅位置Ｐを従来よりもタイヤ径方向内側に配置し、タイヤ最大幅位置Ｐをサイドウォール部２のビードフィラー６が存在する領域に配置することが出来るので、サイドウォール部２の中で最も撓むタイヤ最大幅位置Ｐ付近の局部剛性が増加して撓み難くなる。これにより、サイドウォール部による振動伝達を抑制し、空洞共鳴音を低減することが出来る。

このとき、比ＳＤＨ／ＳＨが０．３より小さいとカーカスラインに無理が生じてタイヤ最大幅位置Ｐ付近の局所剛性が低下する。比ＳＤＨ／ＳＨが０．４より大きいとタイヤ最大幅位置Ｐをビードフィラー６の中腹に位置させるにはビードフィラー６を大きくする必要があり、それに伴ってカーカス層４の量が増加する。その結果、カーカス層４の補強コードに起因する振動伝達が増加するため空洞共鳴音が悪化する。好ましくは、比ＳＤＨ／ＳＨを０．３５程度にすると良い。

また、比ＦＬＨ／ＳＤＨが１．２より小さいとタイヤ最大幅位置Ｐがビードフィラー６の端部に位置するか、或いはビードフィラー６が存在しない領域に位置するため、タイヤ最大幅位置Ｐ付近における局所剛性が低下し空洞共鳴音が悪化する。タイヤ質量の増加を回避するために、比ＦＬＨ／ＳＤＨを１．２≦ＦＬＨ／ＳＤＨ≦１．３の範囲にすることが好ましい。

一方で、カーカス層４の最大巻き上げ高さＴＵＨとビードフィラー６のタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨとの比ＴＵＨ／ＦＬＨを１．２≦ＴＵＨ／ＦＬＨ≦１．４の範囲にしている。こうすることで、タイヤ最大幅位置Ｐ付近の局所剛性を高度に維持したまま、カーカス層４の補強コードに起因する振動伝達を抑制し、更に空洞共鳴音を低減することが出来る。

このとき、比ＴＵＨ／ＦＬＨが１．２より小さいとタイヤ最大幅位置Ｐ付近の局所剛性が低下し空洞共鳴音が悪化する。比ＴＵＨ／ＦＬＨが１．４より大きいとカーカス層４の量が増加するためカーカス層４の補強コードに起因する振動伝達が増加し空洞共鳴音が悪化する。好ましくは、比ＴＵＨ／ＦＬＨを１．３程度にすると良い。

このように、本発明においては、タイヤ最大幅位置Ｐの高さＳＤＨとタイヤ断面高さＳＨとの比ＳＤＨ／ＳＨ、ビードフィラー６のタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨとタイヤ最大幅位置Ｐの高さＳＤＨとの比ＦＬＨ／ＳＤＨ、カーカス層４の最大巻き上げ高さＴＵＨとビードフィラー６のタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨとの比ＴＵＨ／ＦＬＨを特定の範囲に限定することで空洞共鳴音を低減することが出来るため、従来のように吸音材を付加する必要が無くなり、タイヤ質量の増加を回避することが出来る。

本発明においては、タイヤ最大幅位置Ｐにおけるサイドゴムの厚さＧを５ｍｍ以上にすることが好ましい。こうすることで、タイヤ最大幅位置Ｐ付近の局所剛性を更に向上することが出来る。厚さＧが５ｍｍより小さいとタイヤ最大幅位置Ｐの局部剛性を充分に向上することが出来ない。また、タイヤ質量の増加を回避するために、厚さＧを１０ｍｍ以下にすることが好ましい。更に好ましくは、厚さＧを６ｍｍ程度にすると良い。

本発明においては、最大ベルト幅ＢＷとタイヤ最大幅ＳＷとの比ＢＷ／ＳＷを０．８≦ＢＷ／ＳＷ≦０．９の範囲にすることが好ましい。このように従来に比べて最大ベルト幅ＢＷに対するタイヤ最大幅ＳＷを小さく設定することで、タイヤ最大幅位置Ｐ付近の局所剛性が増加し、空洞共鳴音を更に抑制することが出来る。比ＢＷ／ＳＷが０．８より小さいと最大ベルト幅ＢＷに対してタイヤ最大幅ＳＷが大きくなるのでタイヤ最大幅位置Ｐ付近の局所剛性を向上出来ず、空洞共鳴音の抑制効果が充分に得られない。比ＢＷ／ＳＷが０．９より大きいとタイヤ最大幅ＳＷに対して最大ベルト幅ＢＷが大きくなるためタイヤ質量が増加する。好ましくは、比ＢＷ／ＳＷを０．８５程度にすることが好ましい。

タイヤサイズを２１５／５０Ｒ１７ ９１Ｖで共通にし、タイヤ最大幅位置の高さＳＤＨとタイヤ断面高さＳＨとの比ＳＤＨ／ＳＨ、最大ベルト幅ＢＷとタイヤ最大幅ＳＷとの比ＢＷ／ＳＷ、ビードフィラーのタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨとタイヤ最大幅位置の高さＳＤＨとの比ＦＬＨ／ＳＤＨ、カーカス層の最大巻き上げ高さＴＵＨとビードフィラーのタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨとの比ＴＵＨ／ＦＬＨ、吸音材の有無、サイドゴムの厚さＧをそれぞれ表１のように設定した従来例１〜２、比較例１〜３、実施例１〜５の１０種類のタイヤを製作した。尚、従来例１は、タイヤ内にスポンジ材からなる吸音材を配置した例である。従来例２は、従来例１のタイヤから吸音材を除いた空洞共鳴音に対する対策を一切施していない例である。

これら１０種類の試験タイヤについて、下記の評価方法によりタイヤ質量及び空洞共鳴音ピークレベルを評価し、その結果を表１に併せて示した。

タイヤ質量
試験タイヤの質量を測定した。評価結果は測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどタイヤが軽量であることを示す。

空洞共鳴音のピークレベル
試験タイヤを、ホイールサイズ１７×７Ｊのアルミホイールに取り付け、正規内圧を充填し、２．０ＬのＦＦミニバンに装着し、速度６０ｋｍ／ｈの条件でロードノイズを測定した。評価結果は、ロードノイズの測定結果における２２５Ｈｚ付近の空洞共鳴音のピークレベル（峡帯域）を比較し、従来例１との差にて示した。

表１から判るように、実施例１〜５はいずれも吸音材を設けた従来例１よりも軽量でありながら、従来例２よりも空洞共鳴音が低減されていた。特に、実施例３〜５はタイヤ質量の軽減効果と空洞共鳴音の低減効果とがより高いレベルで両立されていた。

一方、比ＳＤＨ／ＳＨが本発明の範囲から外れる比較例１，２、及び比ＦＬＨ／ＳＤＨが本発明の範囲から外れる比較例３は、いずれも従来例１との対比において、タイヤ質量を軽量化することは出来るものの空洞共鳴音が悪化していた。特に、空洞共鳴音について比較例１〜３と従来例２とを対比すると、比較例１〜３のタイヤでは空洞共鳴音を抑制する効果が殆んど得られなかったことが判る。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ ベルト補強層
Ｐ タイヤ最大幅位置
ＳＨ タイヤ断面高さ
ＳＤＨ タイヤ最大幅位置の高さ
ＦＬＨ ビードフィラーのタイヤ径方向外側端部の高さ
ＴＵＨ カーカス層の最大巻き上げ高さ
ＳＷ タイヤ断面幅
ＢＷ タイヤ最大ベルト幅

Claims (3)

1. 一対のビード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層を各ビード部に埋設されたビードコアの周りに巻き上げ、該ビードコア上にビードフィラーを配置した空気入りタイヤにおいて、
   正規リムにリム組みし正規内圧の５％を充填したときのタイヤ子午線方向断面において、タイヤ最大幅位置の高さＳＤＨとタイヤ断面高さＳＨとの比ＳＤＨ／ＳＨを０．３≦ＳＤＨ／ＳＨ≦０．４の範囲にすると共に、ビードフィラーのタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨと前記タイヤ最大幅位置の高さＳＤＨとの比ＦＬＨ／ＳＤＨをＦＬＨ／ＳＤＨ≧１．２の範囲にし、かつカーカス層の最大巻き上げ高さＴＵＨと前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端部の高さＦＬＨとの比ＴＵＨ／ＦＬＨを１．２≦ＴＵＨ／ＦＬＨ≦１．４の範囲にしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記タイヤ最大幅位置におけるサイドゴムの厚さＧを５ｍｍ以上にしたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 最大ベルト幅ＢＷとタイヤ最大幅ＳＷとの比ＢＷ／ＳＷを０．８≦ＢＷ／ＳＷ≦０．９の範囲にしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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