JP3365672B2

JP3365672B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3365672B2
Application number: JP05135694A
Authority: JP
Inventors: 文一山下
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 2003-01-14
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: JPH071924A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はサイドウォール部のゴム
厚さを厚くすることによりタイヤの通過騒音を低減しう
る空気入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、国内又は国外において自動車の騒
音を一層厳しく規制する動きがあり、タイヤにあって
も、通過騒音の低減が要求される。

【０００３】従来、タイヤから発する騒音を抑制するに
は、タイヤが接地するトレッド部において、トレッドパ
ターンを主体に改良が図られてきた。例えばタイヤが接
地する際に空気がトレッド溝と地面とがなす気柱を通る
ことによって生じる気柱共鳴音が知られており、この気
柱共鳴音を低減するためトレッド面に形成される縦溝、
横溝の配置及び改良がなされ、これによって騒音の低下
が図られてきたのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記トレッド
パターンの改良のみでは騒音を抑制するには限度があ
り、又表１に示すように、タイヤサイズが２２５／５０
Ｒ１６のタイヤにおいて、通常のトレッドパターンを有
するタイヤ（サンプル１）と、トレッド面に溝、サイピ
ングを有しないスムースタイヤ（サンプル２）とについ
て通過騒音を調査したところ、表１に示す如く両者とも
惰行通過速度が６０km／Ｈにおいて、３ｄＢ（Ａ）の差
しかないことが調査の結果判明した。これによりタイヤ
の騒音を低減するためには、前記トレッドパターン以外
でも研究していく必要があることが分かった。

【０００５】

【表１】

【０００６】従って、一層の騒音低下を図るためには、
タイヤ断面形状及びタイヤ構造面においても取組むこと
が必要となった。タイヤ構造面では、路面と直接接触す
るトレッド面以外においては、サイドウォール部自体が
振動し、この振動がトレッド面の気柱共鳴をさらに励起
していることが判明したのである。

【０００７】従って、このサイドウォール部自体の振動
を抑制することにより、タイヤの通過騒音を一層低減し
うること、又サイドウォール部の振動低減にはサイドウ
ォール部内壁面にゴム組成物からなるライニングストリ
ップを貼着するのが乗心地を損なわずに効果的であるこ
とを見出し本発明を完成させたのである。

【０００８】本発明は、乗心地を損なうことなくタイヤ
の通過騒音を低減することによって、車両の騒音を低下
しうる空気入りラジアルタイヤの提供を目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部か
らサイドウォール部を通りビード部のビードコアの周り
を折返すとともに有機繊維コードをラジアル配列したカ
ーカスプライを有するトロイド状のカーカス、トレッド
部の内部かつカーカスの半径方向外側に配されるベルト
層、ビードコアの半径方向外向き面から前記カーカスの
本体部と折返し部との間を立上がるとともに硬質のゴム
からなるビードエーペックス、及び前記カーカスの本体
部の内側に配されかつゴムからなるインナーライナを具
える空気入りラジアルタイヤであって、前記ベルト層
は、半径方向内、外に配される２枚のベルトプライから
なり、これらの内、外のベルトプライの各ベルトコード
は、互いに交差させる一方、前記サイドウォール部にお
けるインナーライナのタイヤ内腔に向く内壁面に、ビー
ドベースラインＬから半径方向外方にタイヤ断面高さＨ
の０．２０〜０．３０倍の距離ＨＬを隔てる内方点Ａ
と、前記ビードベースラインＬからタイヤ断面高さＨの
０．７０〜０．８５倍の距離ＨＵを隔てる外方点Ｂとの
間に、ゴムの損失正接（tan δ）が０．１５以上かつ
０．２５以下のゴム組成物からなるライニングストリッ
プを貼着するとともに前記ライニングストリップは、タ
イヤ最大巾位置における厚さを、インナーライナを含む
サイドウォール部の厚さの０．１５倍以上かつ０．５５
倍以下としたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ
である。

【００１０】なおライニングストリップは、略均一の厚
さをなす主部と、この主部のタイヤ半径方向上下の端部
域に形成される厚さを除々に減じたテーパ状部とからな
るのが好ましく、しかも前記ライニングストリップは、
タイヤ最大巾位置における厚さを１〜４mmとするのが好
ましい。

【００１１】

【作用】トレッド部はカーカスに加えて２枚のベルトプ
ライによって形成されるベルト層を配し、しかも各ベル
トプライのコードは互いに交差する向きに配しており、
ベルトコードはカーカスのカーカスコードと協同して三
角構成をなし、トレッド部の剛性を著しく高め、タイヤ
走行時におけるトレッド部における振動の発生を抑制
し、タイヤの通過騒音を低減しうる。

【００１２】又サイドウォール部においてインナーライ
ナの内壁面に規制された範囲においてゴム組成物からな
るライニングストリップを貼着している。このようなラ
イニングストリップを貼着することによって、タイヤ本
体の共振状態における振動モードが変化する。

【００１３】図２、図４には、夫々タイヤの振動モード
を解析したグラフを示し、図４は、ライニングストップ
を貼着していない従来のタイヤ、図２は、本発明のタイ
ヤでの解析結果である。

【００１４】これから明らかなように、ライニングスト
リップを貼着することによって図２のようにサイドウォ
ール部への振動の伝達率が下がり特定周波数での振巾が
小さくなる。この特定周波数は、図５の周波数分析を示
すグラフに示すように６００〜１０００Hzの間、特に８
００Hz付近がピークとなる。しかも人体には８００〜１
０００Hz付近の振動が騒音として最も感じやすい周波数
でもある。

【００１５】このような振動モードの測定は、例えば次
の要領で実施される。図６に示すように、加振器ｋから
の振動をロードセルｌを介して試供タイヤｔに伝播さ
せ、該タイヤｔを振動状態とする。この試供タイヤｔの
振動を加速度センサｍを用いて図７に示すように、タイ
ヤ周方向及びタイヤ子午線方向にそれぞれ１０mm間隔で
測定し、かつこの測定を音域周波数の全域に亘って実施
する。その測定結果を周波数分析器ｎによって分析す
る。前記分析結果をコンピューターｐにインプットしそ
の出力によって、図２及び図４に示すような特定周波数
域、例えば最も振巾の大きい８００Hz近傍における各タ
イヤのモードアニメーションを得ることが出来るのであ
る。

【００１６】さらに、前記モードアニメーションの結果
を基礎として、タイヤ構造にフィードバックさせるこ
と、及び感度解析、振動の伝達率を測定することも可能
であり、又これらの測定に基づきタイヤの通過騒音を低
減させることが可能となるのである。

【００１７】又本願では、ライニングストリップを形成
するゴム組成物の損失正接（tan δ）の値を０．１５以
上かつ０．２５以下としている。この損失正接は、ゴム
のような粘弾性体である場合には、外力を加えた場合位
相差δおくれて歪みを生じこの位相差のタンジェントを
もって損失正接としている。この損失正接（tan δ）の
値が大きいほどエネルギーロスが大きくなり、加振力は
タイヤ内部に吸収されて振動騒音は抑制されることにな
る。

【００１８】損失正接が（tan δ）の値が０．１５未満
では、ライニングストリップによる振動吸収能力が少な
く、騒音を抑制し得ず逆に０．２５をこえるとエネルギ
ーロスが大きくなり、発熱によるサイドウォール部の耐
久性が低下する。

【００１９】又、ライニングストリップの内方点Ａのビ
ードベースラインからの距離ＨＬをタイヤ断面高さＨの
０．２０〜０．３０倍の範囲としている。０．２０倍未
満ではビード部までライニングストリップがのびること
となり、ビード部の剛性が増し、走行時におけるタイヤ
の撓み量が減少する結果、乗心地を低下させる。逆に
０．３０倍をこえるとサイドウォール部下部の補強が不
十分となり、サイドウォール部の振動吸収力が低下し騒
音を抑制する効果は少ない。

【００２０】さらに前記ライニングストリップの外方点
Ｂのビードベースラインからの距離ＨＵをタイヤ断面高
さＨの０．７０〜０．８５倍としている。０．７倍未満
ではサイドウォール部上部の補強が不十分となり、サイ
ドウォール部の、振動吸収力が低下し騒音を抑制する効
果が少なくなる。逆に０．８５倍をこえると、ライニン
グストップの先端がトレッドショルダー域にのびること
によって、トレッド部に剛性段差が生じ接地面形状が変
化することにより操縦安定性を低下させる。

【００２１】又前記ライニングストリップは、タイヤ最
大巾の位置における厚さを、インナーライナを含むサイ
ドウォール部の厚さの０．１５倍以上かつ０．５５倍以
下としている。０．１５倍未満では、振動抑制効果を得
るのに十分でなく、通過騒音を低減しえない一方、０．
５５倍を越えると、著しく乗心地を損なう。

【００２２】なお偏平率が６５％以上のラジアルタイヤ
にあっては、タイヤの断面高さが高くサイドウォール部
の半径方向の長さが長くなり、本発明による技術的効果
がより一層発揮され易くなる。より具体的には、リム径
が１３乃至１８インチ、タイヤ断面高さが１２０mm以上
を有するタイヤにおいて本発明の効果が一層発揮され
る。

【００２３】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図において、空気入りラジアルタイヤ１は、トレッ
ド部２とその両側からタイヤ半径方向内方にのびる一対
のサイドウォール部３、３と該サイドウォール部３の内
方にのびるビード部４とを有し、図１には、正規のリム
Ｊにリム組みし、正規内圧を充填した正規状態を示して
いる。

【００２４】又空気入りラジアルタイヤ１には、トレッ
ド部２からサイドウォール部３をへてビード部４に至る
本体部６ａにビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側か
ら外側に向かって折返す折返し部６ｂを具えるカーカス
６と、該カーカス６の外側かつトレッド部の内方に配さ
れるベルト層７と、前記ビードコア５の半径方向外向き
面からカーカス６の本体部６ａと折返し部６ｂとの間を
立上がるビードエーペックス８とを具える。

【００２５】又、前記カーカス６の本体部６ａの内側に
は、シート状のゴムからなるインナーライナ１１が配さ
れる。

【００２６】前記ビード部４がリムＪに嵌着することに
より、トレッド部２、サイドウォール部３、ビード部４
及び前記リムＪによって囲まれるタイヤ内腔Ｏが形成さ
れる。

【００２７】前記カーカス６は、本例では、２枚のカー
カスプライ６Ａ、６Ｂからなり、各カーカスプライ６
Ａ、６Ｂは、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香
族ポリアミドなどの有機繊維からなるカーカスコードを
タイヤ赤道Ｃに対して７５〜９０°の角度で傾けて並置
したラジアル、又はセミラジアル配列として形成され、
又各カーカスプライ６Ａ、６Ｂの間では前記カーカスコ
ードが互いに交差する向きにファブリックとして織成さ
れるとともに、これらのコードはトッピングゴムにより
被覆される。なお本例では、折返し部６ｂの先端のビー
ドベースラインからの高さをビードエーペックス８の先
端高さに比して高くしたハイターンアップとして形成さ
れる。

【００２８】ベルト層７は前記した如く内のベルトプラ
イ７Ａと、外のベルトプライ７Ｂとからなり、各ベルト
プライ７Ａ、７Ｂは、ナイロン、ポリエステル、レーヨ
ン、芳香族ポリアミドなどの有機繊維又はスチールから
なり、本実施例ではスチールコードをタイヤ赤道Ｃに対
して１０〜４０°の角度で傾けかつ各ベルトプライ７
Ａ、７Ｂ間では互いに交差する向きに配列するととも
に、これらのベルトコードはトッピングゴムにより被覆
される。

【００２９】なお本実施例においては、外のベルトプラ
イ７Ｂに比して内のベルトプライ７Ａを若干狭巾に形成
するとともに、内のベルトプライ７Ｂのプライ巾ＷＢを
トレッド巾ＷＴの０．８〜１．１倍として形成してい
る。０．８倍未満ではトレッド部２のショルダー域の剛
性が不足する一方、１．１倍をこえると、ショルダー部
３のバットレス部分３ａにおけるゴム厚さが小となり、
破損の危険があるからである。

【００３０】さらに、空気入りラジアルタイヤ１は、ト
レッド部２の前記ベルト層６の外側には、トレッドゴム
ＴＲが、サイドウォール部３のカーカスの外側には、サ
イドウォール部ゴムＳＷが、又トレッド部２、サイドウ
ォール部３、ビード部４のカーカスの内側かつタイヤ内
腔Ｏに向くタイヤ内壁面１０を形成するインナーライナ
ＩＬがそれぞれ配される。

【００３１】これらの各ゴムＴＲ、ＳＷ、ＩＬ及び前述
のカーカスプライ６Ａ、６Ｂ、ベルトプライ７Ａ、７Ｂ
の各トッピングゴムＣＴ、ＢＴ、さらにはビードエーペ
ックス８を形成するゴムＢＡについて、その組成、及び
それによって得られるゴム組成物の損失正接（tan δ）
の一例を表２に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】サイドウォール部３におけるインナーライ
ナ１１の内壁面１０には、ライニングストリップ９が嵌
着される。

【００３４】ライニングストリップ９は、ビード部４の
底面４ａを通るタイヤ軸に平行な直線であるビードベー
スラインＬから半径方向外方にタイヤ断面高さＨの０．
２０〜０．３０倍の距離ＨＬを隔てる内壁面１０上の点
である内方点Ａと、前記ビードベースラインから半径方
向外方に、タイヤ断面高さＨの０．７０〜０．８５倍の
距離を隔てる外方点Ｂとの間で、前記インナーライナ１
１に密着させて貼着される。

【００３５】ライニングストリップ９は、本実施例で
は、略均一の厚さをなす主部９Ａと、この主部９Ａのタ
イヤ半径方向上下の端部域に形成される厚さを除々に減
じたテーパ状部９Ｂとから構成されるものを例示してい
る。又テーパ状部９Ｂは、ラインニングストリップ９の
前記内方点Ａ、外方点Ｂから、夫々ライニングストリッ
プの全長（ＨＵ−ＨＬ）に対して１０〜３０％のタイヤ
半径方向の長さＴＰで形成することが望ましい。

【００３６】前記テーパ状部９Ｂの長さＴＰが、ライニ
ングストリップ９の全長（ＨＵ−ＨＬ）の１０％未満と
すると、テーパ状部９Ｂの剛性変化が著しく操縦安定性
を損なう傾向にある一方、３０％を越えると振動抑制効
果を低下させる傾向にあるため、１０〜３０％とするこ
とが好ましい。

【００３７】又前記ライニングストリップ９は、タイヤ
最大巾ＷＴの位置Ｍにおける厚さＴを、インナーライナ
を含むサイドウォール部の厚さｔの０．１５倍以上かつ
０．５５倍以下としている。前記厚さＴがサイドウォー
ル部の厚さｔのが０．１５倍未満とすると、振動抑制効
果を低下させる一方、０．５５倍を越えると、乗心地を
損なうからである。

【００３８】又ライニングストリップ９は、ゴム組成物
によって形成されるとともに、タイヤ最大巾ＷＴの位置
Ｍを通るタイヤ軸方向線Ｎ上のゴムの厚みＴは１〜４mm
とすることが望ましい。

【００３９】前記ライニングストリップ９は、損失正接
（tan δ）が０．１５以上かつ０．２５以下の物性値を
有するゴム組成物を用いて形成される。又このような損
失正接（tan δ）の範囲とするには、例えば表３のＡ〜
Ｅの欄に示すゴム配合とすることによって得られる。

【００４０】

【表３】

【００４１】なおライニングストリップ９をサイドウォ
ール部３に貼着するには、加硫成形時に他のゴムと同時
に固着一体化するのがよい。

【００４２】又本実施例では、前記サイドウォールゴム
ＳＷには、損失正接（tan δ）が０．１２以上かつ０．
１５以下の比較的エネルギーロスの低いゴムを用いるこ
とによって、タイヤの過度の発熱を抑制し、高速走行時
のタイヤの破損を防止しうるものを例示している。

【００４３】

【具体例】タイヤサイズが２１５／８０Ｒ１６であり、
かつ図１に示す如くライニングストリップ９を設けた本
願構成に係るタイヤ（実施例品）と、図３に示すライニ
ングストリップを設けないタイヤ（従来品）とについて
通過騒音の比較を行った。実施例品、従来品ともに１．
８〜２．０kg／cm²の内圧を付加し、ＪＡＳＯＣ６０
６に規定する実車惰行試験法によって実施し、試供タイ
ヤを装着した実車を直線状のテストコースを５３km／Ｈ
の速度で５０ｍの距離を惰行させるとともに該コースの
中間点において走行中心線から横に７．５ｍを隔てて、
かつテスト路面から高さ１．２ｍの位置に設置した定置
マイクロホンにより通過騒音を測定するとともに、各タ
イヤの周波数分析及び騒音のピーク周波数における振動
モードの測定を行った。又実施例品のライニングストリ
ップのタイヤ最大巾ＷＴの位置Ｍにおけるゴムの厚みＴ
を３mmとした。

【００４４】図５に実施例品、従来品の周波数分析結
果、図２に実施例品の騒音のピーク周波数分析結果、図
２に実施例品の騒音のピーク周波数（７８０Hz）におけ
る振動モードを、又図４には従来品の騒音のピーク周波
数（７９８Hz）における振動モードをそれぞれ示す。

【００４５】図２、図４によって示される各振動モード
を対比すると理解できるように実施例品はライニングス
トリップを設けることにより、従来品のようなサイドウ
ォール部での共振が発生しないことが確認出来た。

【００４６】

【具体例２】タイヤサイズが２１５／８０Ｒ１６（偏平
率が８０％）でありかつ図１に示す構成を有するタイヤ
について表４に示す仕様で試作する（実施例１〜５）と
ともにその性能をテストした。なおライニングストリッ
プを設けない従来のタイヤ（比較例１）及び本願構成外
のタイヤ（比較例２〜７）についても併せてテストを行
いその性能を比較した。テスト条件は次の通り。イ）通過騒音具体例１と同様にＪＡＳＯＣ６０６に従って時速５３
km／Ｈの速度のもとで測定し、その通過最大音レベルｄ
Ｂ（Ａ）を比較例１を１００とする指数で表示した。数
値が大きいほど騒音が少なく良好であることを示す。

【００４７】ロ）乗心地イ）項における実車を一般路上で走行し、テストドライ
バーのフィーリングにより測定するとともに比較例１を
１００とする指数で表示した。数値が大きいほど乗心地
が良好であることを示す。テスト結果を表５に示す。

【００４８】

【表４】

【００４９】

【表５】

【００５０】

【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りタイヤは、
サイドウォール部のインナーライナのタイヤ内腔に向く
面壁面に、ゴム組成物からなるライニングストリップを
貼着し、そのゴムの損失正接（tan δ）、貼着する高さ
位置、厚さを夫々規制したため、乗心地を損なうことな
くタイヤ走行時においてサイドウォール部に作用する加
振力を吸収し、振動を抑制する結果タイヤの通過騒音を
一層低減しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すタイヤ左半分断面図で
ある。

【図２】その振動モードを示すグラフである。

【図３】従来のタイヤを示すタイヤ左半分断面図であ
る。

【図４】その振動モードを示すグラフである。

【図５】周波数分析を示すグラフである。

【図６】振動及び騒音の解析手順を示す線図である。

【図７】振動の測定方法を略示する図面である。

【符号の説明】

２トレッド部３サイドウォール部４ビード部５ビードコア６カーカス７ベルト層８ビードエーペックス９ライニングストリット１０内壁面１１インナーライナＡ内方点Ｂ外方点Ｃタイヤ赤道Ｈタイヤ断面高さＬビードベースラインＭタイヤ最大巾点Ｏタイヤ内孔Ｔゴム厚さ

フロントページの続き (56)参考文献特開平２−127101（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−154410（ＪＰ，Ａ) 特開平３−157210（ＪＰ，Ａ) 特開平２−92701（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−113704（ＪＰ，Ａ) 特開平７−266814（ＪＰ，Ａ) 実公昭58−44004（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 13/00 - 13/04 B60C 5/00 - 5/24 B60C 17/00 - 17/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部からサイドウォール部を通りビ
ード部のビードコアの周りを折返すとともに有機繊維コ
ードをラジアル配列したカーカスプライを有するトロイ
ド状のカーカス、トレッド部の内部かつカーカスの半径
方向外側に配されるベルト層、ビードコアの半径方向外
向き面から前記カーカスの本体部と折返し部との間を立
上がるとともに硬質のゴムからなるビードエーペック
ス、及び前記カーカスの本体部の内側に配されかつゴム
からなるインナーライナを具える空気入りラジアルタイ
ヤであって、前記ベルト層は、半径方向内、外に配される２枚のベル
トプライからなり、これらの内、外のベルトプライの各
ベルトコードは、互いに交差させる一方、前記サイドウォール部におけるインナーライナのタイヤ
内腔に向く内壁面に、ビードベースラインＬから半径方
向外方にタイヤ断面高さＨの０．２０〜０．３０倍の距
離ＨＬを隔てる内方点Ａと、前記ビードベースラインＬ
からタイヤ断面高さＨの０．７０〜０．８５倍の距離Ｈ
Ｕを隔てる外方点Ｂとの間に、ゴムの損失正接（tan
δ）が０．１５以上かつ０．２５以下のゴム組成物から
なるライニングストリップを貼着するとともに前記ライ
ニングストリップは、タイヤ最大巾位置における厚さ
を、インナーライナを含むサイドウォール部の厚さの
０．１５倍以上かつ０．５５倍以下としたことを特徴と
する空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】前記ライニングストリップは、略均一の厚
さをなす主部と、この主部のタイヤ半径方向上下の端部
域に形成される厚さを除々に減じたテーパ状部とからな
ることを特徴とする請求項１記載の空気入りラジアルタ
イヤ。
【請求項３】前記ライニングストリップは、タイヤ最大
巾位置におけるゴムの厚さが１〜４mmであることを特徴
とする請求項１乃至２記載の空気入りラジアルタイヤ。