JP4014075B2

JP4014075B2 - Pneumatic radial tire

Info

Publication number: JP4014075B2
Application number: JP2001351814A
Authority: JP
Inventors: 航也井原; 雅則岩瀬
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2021-11-16
Also published as: JP2003154820A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りラジアルタイヤ、特に、乗用車用空気入りラジアルタイヤの車内騒音の改善に関し、さらに詳細には、操縦安定性とロードノイズを高次元で両立することができる空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気入りラジアルタイヤ、特に乗用車用タイヤは、操縦安定性を向上させる手段として、タイヤの横剛性及び前後剛性を高くするために、カーカスとビード部との間にフリッパー、特に高モジュラスのフリッパーを適用したタイヤが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ビード部の内側は１次共振の感度が高く、そこに高モジュラスのフリッパーを配置すると、１次共振周波数が大きくなるため、ロードノイズ、特に低周波数のロードノイズが発生し易くなる。
【０００４】
本発明の目的は、すぐれた操縦安定性を維持したまま、ロードノイズ、特に低周波数のロードノイズの発生を抑制し、車内騒音を改善をした空気入りラジアルタイヤを提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、フリッパーの引張りモジュラスと配置位置、及びロードノイズとの関係を鋭意検討した結果、本発明は、
トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部とからなり、これら各部をビード部内に埋設したビードコアー及びビードフィラー相互間にわたり補強するカーカスと、該カーカスの外周で前記トレッド部を補強するベルトとを有し、前記カーカスは前記サイドウォール部と前記トレッド部とを補強するとともに前記ビードコアー及びビードフィラーの周りを折り返し巻き上げる巻き上げ部とを有しており、前記カーカスと前記ビード部との間に、フリッパーを配した空気入りタイヤにおいて、
前記フリッパーのタイヤ径方向引張りモジュラスが２５．０ＧＰａ以上で、前記フリッパーのタイヤ径方向高さが、ビードフィラーのタイヤ径方向高さ以下で、かつ、前記フリッパーのタイヤ外面側高さを前記フリッパーのタイヤ内面側高さよりも高くしたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤを採用した。
【０００６】
すなわち、本発明者は、ＦＥＭによる各部位の１次共振に対する感度解析を行ったところ、ビード部におけるタイヤの内面側は１次共振による感度が高く、ビード部におけるタイヤの外面側は１次共振による感度が低いことが認められたことにより、この知見をフリッパーの引張りモジュラスと配置位置、及びロードノイズとの関係について検討した結果、上記構成の空気入りラジアルタイヤが操縦安定性とロードノイズを高次元で両立させ得ることを見出したものである。
【０００７】
本発明は、タイヤ径方向引張りモジュラスが高モジュラス、中でも２５．０ＧＰａ以上のフリッパーを、１次共振による感度が高いビード部における内面側から１次共振による感度が低いビード部における外面側により多く配したので、１次共振によるロードノイズ、特に１６０Ｈｚ付近の低周波数のロードノイズが低減される。また、前記フリッパーを１次共振による感度が高いビード部における内面側から１次共振による感度が低いビード部における外面側により多く配してもビード部全体としての剛性は、維持されるので、操縦安定性が悪化されず、維持される。
【０００８】
なお、前記フリッパーのタイヤ外面側タイヤ径方向高さをビードフィラーのタイヤ径方向高さ以下としたのは、前記フリッパーのタイヤ外面側タイヤ径方向高さをビードフィラーのタイヤ径方向高さ以上にすると、横剛性が必要以上に高くなり、１次共振によるロードノイズの悪化の原因となる。
【０００９】
本発明の好ましい態様としては、ビードフィラーのタイヤ径方向高さをＨ１、フリッパーのタイヤ内面側高さをＨ２、フリッパーのタイヤ外面側高さをＨ３としたとき、０．６Ｈ１＜Ｈ３、０．１Ｈ１＜Ｈ２＜０．４Ｈ１であることが望ましい。Ｈ３が０．６Ｈ１以下の場合、横剛性を確保することができず、操縦安定性が悪化する。Ｈ２が０．１Ｈ１以下の場合、ビードコアがフリッパーに包み込まれず、剛性不足となり、操縦安定性が悪化する。Ｈ２が０．４Ｈ１以上の場合、１次共振の感度が高い部分にフリッパーが入り、車内騒音が悪化する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図を用いて説明する。図１（ａ）はタイヤ赤道面より右側の半断面概略図、図１（ｂ）は図１（ａ）の内、ビード部を中心とした部分拡大概略図である。図１において、符号ＣＬはタイヤ赤道面、１はトレッド部、２は一対のサイドウォール部、３は一対のビード部、３Ｃはビードコアー、３Ｆはビードフィラー、４はカーカス、５はベルト、６はフリッパーを示している。
【００１１】
本実施形態のタイヤＴは、トレッド部１と、一対のサイドウォール部２と、一対のビード部３とからなり、これら各部をビード部３内に埋設したビードコアー３Ｃ及びビードフィラー３Ｆ相互間にわたり補強するカーカス４と、該カーカス４の外周で前記トレッド部１を補強するベルト５とを有し、前記カーカス４は前記サイドウォール部２と前記トレッド部１とを補強するとともに前記ビードコアー３Ｃ及びビードフィラー３Ｆの周りを折り返し巻き上げる巻き上げ部４Ｒとを有しており、前記カーカス４と前記ビード部３との間に、フリッパー６を配した空気入りタイヤＴにおいて、
前記フリッパー６のタイヤ径方向引張りモジュラスが２５．０ＧＰａ以上で、前記フリッパー６のタイヤ径方向高さＨ２、Ｈ３が、ビードフィラー３Ｆのタイヤ径方向高さＨ１以下で、かつ、前記フリッパー６のタイヤ外面側高さＨ３を前記フリッパー６のタイヤ内面側高さＨ２よりも高い構造としている。なお、上記Ｈ２、Ｈ３はビードフィラー３Ｆのタイヤ径方向内側端を起点としたタイヤ径方向高さである。前記フリッパー６のコード軸方向の引張りモジュラスは３０．０ＧＰａ以上である。
【００１２】
なお、図１では、ビードフィラー３Ｆはビードコアー３Ｃのタイヤ径方向外側に隣接して、その先端は、タイヤ外径方向にタイヤ最大幅近辺まで延びて配置しているが、通常、タイヤ断面高さＴＨの１／４〜１／２の範囲に配される。カーカス４は１枚配置しているが、必要に応じて複数配される。ベルト５は２枚配置しているが、必要に応じて増減される。
【００１３】
フリッパー６は１枚配置しているが、必要に応じて複数配される。
この場合、タイヤ径方向引張りモジュラスは２５．０ＧＰａ以上が必要で、好ましくは、２５．０ＧＰａ〜５０．０ＧＰａである。２５．０ＧＰａ未満の場合、操縦安定性を確保することが困難となる。引張りモジュラスの測定は、ＪＩＳＬ１０１７に準拠している。
【００１４】
なお、素材として、カーカス４はポリエステル又はレーヨンで、ベルト５はスチールで、フリッパー６はアラミドが好適に使用されるが、限定されない。また、フリッパー６は、織り構造として、簾織り、平織り、不織布などが使用される。
【００１５】
【実施例】
タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５で、実施例として表１に示す構成の実施例１、実施例２のタイヤを、比較例として表１に示す構成のタイヤを作成して、排気量２０００ｃｃのＦＦ車の四輪に装着して、ロードノイズ及び操縦安定性を評価した。
【００１６】
【表１】

【００１７】
評価方法は以下の通りである。
ロードノイズ：評価タイヤ本数は各４本。車内のシートのヘッドレスト付近にマイクを取り付け、時速６０ｋｍ／ｈで粗面路を走行し、周波数分析をする。
【００１８】
操縦安定性：評価タイヤ本数は各４本。時速１００ｋｍ／ｈでの直進性及びレーンチェンジ、時速８０ｋｍ／ｈでのハンドリング性能をドライバーのフィーリングで評価する。
【００１９】
評価結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】

【００２１】
この評価結果から、実施例タイヤは、比較例タイヤに比較して、ロードノイズが改良されていることが判る。特に、１６０Ｈｚ付近の低周波数のロードノイズが低減されている。また、実施例タイヤの操縦安定性は、比較例タイヤの性能を維持している。また、０．６Ｈ１＜Ｈ３、０．１Ｈ１＜Ｈ２＜０．４Ｈ１であることが望ましいことが認められる。また、実施例２は、タイヤ径方向引張りモジュラスが比較例１の２倍である５０．０ＧＰａであるが、高い操縦安定性を維持してロードノイズとの両立が認められる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の空気入りラジアルタイヤは、タイヤ径方向引張りモジュラスが２５．０ＧＰａ以上の高モジュラスのフリッパーを１次共振による感度が高いビード部における内面側から１次共振による感度が低いビード部における外面側により多く配したので、１次共振によるロードノイズが低減される。また、前記フリッパーをビード部における内面側からビード部における外面側により多く配しても、タイヤ径方向引張りモジュラスが２５．０ＧＰａ以上であればビード部全体としての剛性は維持されるので、操縦安定性が悪化されず維持できる。
【００２３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る概略断面図で、図１（ａ）はタイヤ赤道面より右側の半断面概略図、図１（ｂ）は図１（ａ）の内、ビード部を中心とした部分拡大概略図である。
【図２】比較例に係る概略断面図で、図２（ａ）はタイヤ赤道面より右側の半断面概略図、図２（ｂ）は図２（ａ）の内、ビード部を中心とした部分拡大概略図である。
【符号の説明】
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
５ベルト
６フリッパー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to improvement of in-vehicle noise of a pneumatic radial tire, in particular, a pneumatic radial tire for passenger cars, and more particularly to a pneumatic radial tire capable of achieving both high handling stability and road noise.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, pneumatic radial tires, particularly passenger car tires, have been provided with a flipper, particularly a high modulus flipper, between a carcass and a bead portion in order to increase the lateral rigidity and longitudinal rigidity of the tire as means for improving steering stability. The tire which applied is proposed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the sensitivity of the primary resonance is high inside the bead portion, and if a high modulus flipper is arranged there, the primary resonance frequency becomes large, so that road noise, particularly low-frequency road noise is likely to occur.
[0004]
An object of the present invention is to provide a pneumatic radial tire in which generation of road noise, particularly low-frequency road noise, is suppressed while maintaining excellent steering stability, and in-vehicle noise is improved.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, as a result of earnestly examining the relationship between the tensile modulus of the flipper, the arrangement position, and the road noise, the present invention provides:
A tread portion, a pair of sidewall portions, and a pair of bead portions, a carcass that reinforces each portion between the bead core and the bead filler, and the tread portion is reinforced at the outer periphery of the carcass. A belt, and the carcass has a winding portion that reinforces the sidewall portion and the tread portion and winds up around the bead core and the bead filler, and between the carcass and the bead portion. In a pneumatic tire with a flipper,
The tire radial tensile modulus of the flipper is 25.0 GPa or more, the tire radial height of the flipper is equal to or less than the tire radial height of the bead filler, and the tire outer surface side height of the flipper is set to the height of the flipper. A pneumatic radial tire characterized by being higher than the height on the tire inner surface side was adopted.
[0006]
That is, the present inventor conducted sensitivity analysis on the primary resonance of each part by FEM. As a result, the sensitivity on the inner surface of the tire in the bead portion is high due to the primary resonance, and the outer surface of the tire in the bead portion is on the primary resonance. As a result of investigating the relationship between the flipper's tensile modulus, placement position, and road noise, it was confirmed that the pneumatic radial tire with the above configuration has improved steering stability and road noise. It has been found that both dimensions can be achieved.
[0007]
In the present invention, a larger number of flippers having a high tensile modulus in the tire radial direction, particularly 25.0 GPa or more, are arranged from the inner surface side of the bead portion having high sensitivity due to primary resonance to the outer surface side of the bead portion having low sensitivity due to primary resonance. Therefore, road noise due to primary resonance, particularly low-frequency road noise near 160 Hz is reduced. Even if more flippers are arranged from the inner surface side of the bead portion having high sensitivity due to primary resonance to the outer surface side of the bead portion having low sensitivity due to primary resonance, the rigidity of the entire bead portion is maintained. Stability is not deteriorated and maintained.
[0008]
The tire outer surface side height in the tire radial direction of the flipper is set to be equal to or less than the tire radial height of the bead filler. The tire outer surface side tire radial height of the flipper is set to be higher than the tire radial height of the bead filler. Then, the lateral rigidity becomes higher than necessary, which causes deterioration of road noise due to primary resonance.
[0009]
In a preferred embodiment of the present invention, when the height of the bead filler in the tire radial direction is H1, the height of the flipper on the tire inner surface side is H2, and the height of the flipper on the tire outer surface side is H3, 0.6H1 <H3,. It is desirable that 1H1 <H2 <0.4H1. When H3 is 0.6H1 or less, the lateral rigidity cannot be ensured, and the steering stability deteriorates. When H2 is 0.1H1 or less, the bead core is not encased in the flipper, resulting in insufficient rigidity and poor steering stability. When H2 is 0.4H1 or more, a flipper enters a portion where the sensitivity of the primary resonance is high, and the in-vehicle noise is deteriorated.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic half-sectional view on the right side of the tire equatorial plane, and FIG. 1B is a partially enlarged schematic view centering on a bead portion in FIG. 1A. In FIG. 1, CL is a tire equator surface, 1 is a tread portion, 2 is a pair of sidewall portions, 3 is a pair of bead portions, 3C is a bead core, 3F is a bead filler, 4 is a carcass, 5 is a belt, and 6 is A flipper is shown.
[0011]
The tire T according to the present embodiment includes a tread portion 1, a pair of sidewall portions 2, and a pair of bead portions 3, and these portions are reinforced between the bead core 3C and the bead filler 3F embedded in the bead portion 3. The carcass 4 and a belt 5 that reinforces the tread portion 1 on the outer periphery of the carcass 4. The carcass 4 reinforces the sidewall portion 2 and the tread portion 1, and also the bead core 3C and the bead filler. In a pneumatic tire T having a winding part 4R that winds up around 3F, and a flipper 6 is disposed between the carcass 4 and the bead part 3,
The tire radial tension modulus of the flipper 6 is 25.0 GPa or more, the tire radial heights H2 and H3 of the flipper 6 are equal to or less than the tire radial height H1 of the bead filler 3F, and the tire of the flipper 6 The outer surface side height H3 is higher than the tire inner surface side height H2 of the flipper 6 . In addition, said H2 and H3 are the tire radial direction heights from the tire radial direction inner side end of the bead filler 3F. The tensile modulus in the cord axis direction of the flipper 6 is 30.0 GPa or more.
[0012]
In FIG. 1, the bead filler 3F is adjacent to the outer side of the bead core 3C in the tire radial direction, and its tip extends to the vicinity of the maximum tire width in the tire outer diameter direction. It is arranged in the range of 1/4 to 1/2 of TH. Although one carcass 4 is arranged, a plurality of carcass 4 are arranged as necessary. Although two belts 5 are arranged, they can be increased or decreased as necessary.
[0013]
One flipper 6 is arranged, but a plurality of flippers 6 are arranged as necessary.
In this case, the tire radial direction tensile modulus needs to be 25.0 GPa or more, preferably 25.0 GPa to 50.0 GPa. When it is less than 25.0 GPa, it is difficult to ensure steering stability. The tensile modulus is measured according to JIS L1017.
[0014]
As a material, the carcass 4 is preferably polyester or rayon, the belt 5 is steel, and the flipper 6 is preferably aramid, but is not limited thereto. Further, the flipper 6 is a woven structure, a plain weave, a non-woven cloth, or the like as a woven structure.
[0015]
【Example】
Tire sizes of 195 / 65R15, tires of Examples 1 and 2 configured as shown in Table 1 as examples, and tires of the configuration shown in Table 1 as comparative examples were created, and a 2000 cc displacement FF vehicle was produced. Attached to all four wheels, road noise and steering stability were evaluated.
[0016]
[Table 1]

[0017]
The evaluation method is as follows.
Road noise: Four tires are evaluated each. A microphone is attached near the headrest of the seat in the car, and the vehicle runs on a rough road at a speed of 60 km / h to analyze the frequency.
[0018]
Steering stability: The number of tires evaluated is 4 each. The straightness and lane change at a speed of 100 km / h and the handling performance at a speed of 80 km / h are evaluated based on the driver's feeling.
[0019]
The evaluation results are shown in Table 2.
[0020]
[Table 2]

[0021]
From this evaluation result, it can be seen that road noise is improved in the example tires compared to the comparative example tires. In particular, low-frequency road noise near 160 Hz is reduced. In addition, the steering stability of the example tire maintains the performance of the comparative example tire. It can also be seen that 0.6H1 <H3 and 0.1H1 <H2 <0.4H1 are desirable. In Example 2, the tire radial tensile modulus is 50.0 GPa, which is twice that of Comparative Example 1, but high steering stability is maintained and compatibility with road noise is recognized.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, the pneumatic radial tire according to the present invention is a bead having a low modulus due to primary resonance from the inner surface side of a bead portion having a high sensitivity due to primary resonance in a high modulus flipper having a tire radial tensile modulus of 25.0 GPa or more. Since it is arranged more on the outer surface side in the part, road noise due to primary resonance is reduced. Even if more flippers are arranged from the inner surface side of the bead portion to the outer surface side of the bead portion, the rigidity of the bead portion as a whole is maintained if the tire radial tensile modulus is 25.0 GPa or more. Sexuality can be maintained without deterioration.
[0023]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view according to the present invention, FIG. 1 (a) is a schematic half-sectional view on the right side of the tire equator plane, and FIG. 1 (b) is centered on a bead portion in FIG. 1 (a). FIG.
2 is a schematic cross-sectional view according to a comparative example, FIG. 2 (a) is a schematic half-sectional view on the right side of the tire equatorial plane, and FIG. 2 (b) is centered on a bead portion in FIG. 2 (a). FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tread part 2 Side wall part 3 Bead part 4 Carcass 5 Belt 6 Flipper

Claims

A tread portion, a pair of sidewall portions, and a pair of bead portions, a carcass that reinforces each portion between the bead core and the bead filler, and the tread portion is reinforced at the outer periphery of the carcass. A belt, and the carcass has a winding portion that reinforces the sidewall portion and the tread portion and winds up around the bead core and the bead filler, and between the carcass and the bead portion. In a pneumatic tire with a flipper,
In the tire radial direction tensile modulus of the flipper is more 25.0GPa, tire radial height of the flipper is below the tire radial height of the bead filler, and the flipper tire outer surface side height of the flipper Higher than the tire inner surface height ,
When the tire radial height of the bead filler is H1, the tire inner surface side height of the flipper is H2, and the tire outer surface side height of the flipper is H3, 0.6H1 <H3, 0.1H1 <H2 <0. A pneumatic radial tire characterized by being .4H1 .