JP5932785B2 - タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、１対のビードコアと、１対のビードコア間に跨るトロイダル形状を有するカーカス層とを備えるタイヤに関する。

従来、１対のビードコアと、１対のビードコア間に跨るトロイダル形状を有するカーカス層と、カーカス層に隣接して配置されるベルト層と、ビードコア、カーカス層及びベルト層を被覆するゴム層とを備えるタイヤが知られている。

タイヤは、ビードコアを有するビード部と、タイヤ踏み面を有するトレッド部と、タイヤの側面を形成するサイドウォール部と、サイドウォール部とトレッド部との間に跨って設けられるショルダー部とを備える。

ここで、タイヤの回転に伴って、タイヤと路面との相互作用によって騒音が発生することが知られている。このような騒音を低減する技術として、トレッド部を構成するゴム層の一部（以下、トレッドゴム）内に、トレッドゴムよりも減衰性が高いシート状ゴムを配置する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００２−１２０５１２号公報

しかしながら、上述したタイヤでは、シート状ゴムの配置によって、シート状ゴムを含むトレッド部の剛性が低下する。従って、タイヤの転がり抵抗が大きくなる。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、転がり抵抗の増大を抑制しながら、騒音を低減することを可能とするタイヤを提供することを目的とする。

第１の特徴に係るタイヤは、１対のビードコアと、前記１対のビードコア間に跨るトロイダル形状を有するカーカス層とを備える。前記カーカス層は、前記ビードコアでタイヤ幅方向の外側に向けて折り返されている。前記ビードコアで折り返されたカーカス層の端部に対して前記タイヤ幅方向の位置に複数の壁体が設けられる。前記複数の壁体は、タイヤ周方向に沿って間隔を空けて設けられる。

第１の特徴において、前記複数の壁体のうち、１つの壁体は、タイヤ径方向のサイズよりも前記タイヤ周方向のサイズが大きい形状を有する。

第１の特徴において、前記複数の壁体は、前記タイヤの表面から前記タイヤ幅方向の外側に突出する。

第１の特徴において、前記複数の壁体の数は、８以上である。

本発明によれば、転がり抵抗の増大を抑制しながら、騒音を低減することを可能とするタイヤを提供することができる。

図１は、第１実施形態に係るタイヤ１００を示す図である。 図２は、第１実施形態に係るタイヤ１００を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る壁体２００を示す図である。 図４は、第１実施形態に係る壁体２００を示す図である。 図５は、従来のタイヤの振動形態を示す図である。 図６は、変更例１に係る壁体２００を示す図である。 図７は、評価結果１を示す図である。 図８は、評価結果２を示す図である。 図９は、評価結果２を示す図である。 図１０は、評価結果３を示す図である。

以下において、本発明の実施形態に係るタイヤについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［実施形態の概要］
実施形態に係るタイヤは、１対のビードコアと、前記１対のビードコア間に跨るトロイダル形状を有するカーカス層とを備える。タイヤでは、前記カーカス層は、前記ビードコアでタイヤ幅方向の外側に向けて折り返されている。前記ビードコアで折り返されたカーカス層の端部に対して前記タイヤ幅方向の位置に複数の壁体が設けられる。前記複数の壁体は、タイヤ周方向に沿って間隔を空けて設けられる。

ここで、発明者らは、鋭意検討の結果、タイヤの振動に伴う騒音に対して、サイドウォール部において剛性が変わる境目（以下、剛性段差部）の変形が影響することを見出した。実施形態では、ビードコアで折り返されたカーカス層の端部（すなわち、剛性段差部）に対してタイヤ幅方向の位置に複数の壁体が設けられる。従って、剛性段差部の変形を抑制することができ、タイヤの振動に伴う騒音を抑制することができる。

また、発明者らは、鋭意検討の結果、騒音を引き起こすタイヤの振動形態は、タイヤ周方向に沿って周期性を有することを見出した。実施形態では、複数の壁体は、タイヤ周方向に沿って間隔を空けて設けられる。従って、タイヤ周方向に沿って周期性を有する振動を抑制することができ、タイヤの振動に伴う騒音を抑制することができる。

また、トレッドゴムよりも減衰性が高いシート状ゴムをトレッド部に設ける必要がないため、転がり抵抗の悪化が抑制される。

［第１実施形態］
（タイヤの構成）
以下において、第１実施形態に係るタイヤの構成について説明する。図１及び図２は、第１実施形態に係るタイヤ１００を示す図である。

第１に、タイヤ１００は、図１に示すように、ビード部１０と、サイドウォール部２０と、ショルダー部３０と、トレッド部４０とを有する。

ビード部１０は、タイヤ１００を構成する部位のうち、タイヤ径方向において、最も内側に設けられる。ビード部１０は、タイヤ周方向に沿って連続的に設けられる。ビード部１０は、タイヤ１００をリムに固定するための部位である。なお、ビード部１０は、ゴムによって被覆されている。

サイドウォール部２０は、タイヤ１００を構成する部位のうち、タイヤ径方向において、ビード部１０よりも外側に設けられる。サイドウォール部２０は、タイヤ周方向に沿って連続的に設けられる。サイドウォール部２０は、タイヤ１００の側面を構成する。なお、サイドウォール部２０は、ゴムによって被覆されている。

ショルダー部３０は、タイヤ１００を構成する部位のうち、サイドウォール部２０とトレッド部４０との間に跨って設けられる。ショルダー部３０は、タイヤ周方向に沿って連続的に設けられる。なお、ショルダー部３０は、ゴムによって被覆されている。

トレッド部４０は、タイヤ１００を構成する部位のうち、路面に接地するタイヤ踏み面を構成する部位である。トレッド部４０は、タイヤ周方向に沿って連続的に設けられる。トレッド部４０のタイヤ踏み面には、例えば、タイヤ周方向に沿って延びる溝（周方向溝）やタイヤ幅方向に沿って延びる（幅方向溝）などによって形成されるトレッドパターンが設けられている。

第２に、タイヤ１００は、図１及び図２に示すように、ビードコア１１０と、カーカス層１２０と、ベルト層１３０とを有する。

ビードコア１１０は、ビードコア１１０Ａ及びビードコア１１０Ｂを有しており、ビード部１０を構成する。ビードコア１１０は、リング状形状を有しており、ビードワイヤー（不図示）によって構成される。

カーカス層１２０は、ビードコア１１０Ａとビードコア１１０Ｂとの間に跨るトロイダル形状を有する。カーカス層１２０は、例えば、タイヤ径方向（或いは、タイヤ幅方向）に沿って延びる複数のカーカスコード（不図示）によって構成される。カーカス層１２０は、ビードコア１１０でタイヤ幅方向の外側に向けて折り返されている。

折り返されたカーカス層１２０の端部１２１（端部１２１Ａ及び端部１２１Ｂ）は、図２に示すように、サイドウォール部２０に位置する。折り返されたカーカス層１２０の端部１２１は、ビード部１０に位置していてもよい。

ベルト層１３０は、ベルト層１３０Ａ及びベルト層１３０Ｂを有しており、トレッド部４０を構成する。ベルト層１３０は、カーカス層１２０に対して、タイヤ径方向の外側に配置される。ベルト層１３０は、ベルトコードがゴムで被覆された構成を有する。ベルト層１３０Ａに設けられるベルトコードは、ベルト層１３０Ｂに設けられるベルトコードと交錯していてもよい。

第１実施形態では、図２に示すように、折り返されたカーカス層１２０の端部１２１に対してタイヤ幅方向の位置に複数の壁体２００が設けられる。複数の壁体２００は、タイヤ周方向に沿って間隔を空けて設けられる。

（壁体の詳細）
以下において、第１実施形態に係る壁体の詳細について説明する。図３及び図４は、第１実施形態に係る壁体２００の詳細を示す図である。

第１に、壁体２００は、図３に示すように、折り返されたカーカス層１２０の端部１２１に対してタイヤ幅方向の外側に配置される。詳細には、壁体２００は、タイヤ１００の表面からタイヤ幅方向の外側に突出している。

ここで、壁体２００が設けられる部位において、壁体２００を除いた部位（例えば、サイドウォール部２０）は、タイヤ幅方向において厚みＡを有する。壁体２００は、タイヤ径方向において高さＢを有する。壁体２００は、タイヤ幅方向において厚みＣを有する。なお、高さＢと厚みＣとは、次のように示すこともできる。まず、壁体２００を除くサイドウォール部２０の範囲内において、タイヤ１００の表面（サイドウェール部２０の表面）に沿って連続する仮想線を規定する。高さＢは、かかる仮想線よりも、タイヤ幅方向の外側に突出する領域（図３の灰色の領域）におけるタイヤ径方向の高さである。厚みＣは、かかる仮想線よりも、タイヤ幅方向の外側に突出する領域（図３の灰色の領域）におけるタイヤ幅方向の厚さである。

このようなケースにおいて、厚みＡ、高さＢ、厚みＣは、“Ｃ＞０．５Ａ”及び“Ａ＜Ｂ＜５Ａ”のうち、少なくとも一方の関係を満たすことが好ましい（後述する評価結果２を参照）。

例えば、厚みＡは、“２ｍｍ〜６ｍｍ”の範囲内であることが好ましく、高さＢは、“１０ｍｍ〜１６ｍｍ”の範囲内であることが好ましく、厚みＣは、“２ｍｍ〜４ｍｍ”の範囲内であることが好ましい。一例を挙げると。厚みＡは、４．８ｍｍであり、高さＢは、１５．０ｍｍであり、厚みＣは、２．５ｍｍであることが好ましい。

また、図３に示すように、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向断面において、壁体２００の断面形状は、台形状であることが好ましい。なお、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向断面において、壁体２００のタイヤ径方向外側の外側壁面と、壁体２００のタイヤ径方向内側の内側壁面とは、円弧状に形成されていてもよい。このように、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向断面において、壁体２００のタイヤ径方向外側の外側壁面と壁体２００のタイヤ径方向内側の内側壁面とが、タイヤ１００の表面（サイドウェール部２０の表面）に緩やかに繋がることが好ましい。

第２に、壁体２００は、図４に示すように、複数の壁体２００（ここでは、８つの壁体２００）は、タイヤ周方向に沿って間隔を空けて設けられる。複数の壁体２００の数は、８以上であることが好ましい。また、複数の壁体２００の数は、３６以下であることが好ましい（後述する評価結果３を参照）。

ここで、壁体２００は、タイヤ幅方向に対する振動を効率的に抑制するために、タイヤ径方向のサイズよりもタイヤ周方向のサイズが大きい形状を有することが好ましい。

また、壁体２００のタイヤ周方向におけるサイズとは、壁体２００のタイヤ径方向における中心位置において、タイヤ周方向に沿った長さである。なお、壁体２００のタイヤ径方向における中心位置であれば、壁体２００のタイヤ幅方向における位置は、特に限定されない。

また、図４に示すように、壁体２００のタイヤ周方向におけるサイズＤと、隣接する二つの壁体２００の間隔Ｅとは、“５：５≦Ｄ：Ｅ≦９：１”の関係を満たすことが好ましい（後述する評価結果４を参照）。

（タイヤの振動形態）
以下において、従来のタイヤの振動形態について説明する。図５は、従来のタイヤの振動形態を示す図である。

上述したように、発明者らは、鋭意検討の結果、騒音を引き起こすタイヤの振動形態は、タイヤ周方向に沿って周期性を有することを見出した。詳細には、図５に示すように、タイヤ幅方向に対する大きな振動Ｘは、タイヤ周方向に沿って周期的に生じている。

第１実施形態では、壁体２００が設けられているため、振動Ｘが抑制されることに留意すべきである。

（作用及び効果）
第１実施形態では、ビードコア１１０で折り返されたカーカス層１２０の端部１２１（すなわち、剛性段差部）に対してタイヤ幅方向の位置に複数の壁体２００が設けられる。従って、剛性段差部の変形を抑制することができ、タイヤ１００の振動に伴う騒音を抑制することができる。

第１実施形態では、複数の壁体２００は、タイヤ周方向に沿って間隔を空けて設けられる。従って、タイヤ周方向に沿って周期性を有する振動を抑制することができ、タイヤの振動に伴う騒音を抑制することができる。

また、トレッドゴムよりも減衰性が高いシート状ゴムを壁体２００に設ける必要がないため、転がり抵抗の悪化が抑制される。

［変更例１］
以下において、第１実施形態の変更例１について説明する。以下においては、第１実施形態に対する相違点について主として説明する。

第１実施形態では、壁体２００は、タイヤ１００の表面からタイヤ幅方向の外側に突出している。

これに対して、変更例１では、壁体２００は、図６に示すように、タイヤ１００の表面を構成するゴム（例えば、サイドウォール部２０）内に設けられる。詳細には、壁体２００は、タイヤ幅方向においてカーカス層１２０が重複する位置で、カーカス層１２０に挟まれるように設けられる。

なお、変更例１においても、第１実施形態と同様に、折り返されたカーカス層１２０の端部１２１に対してタイヤ幅方向の位置に壁体２００が配置されることに留意すべきである。

但し、騒音レベル低減効果にいては、第１実施形態の方が変更例１よりも高いことに留意すべきである。

［評価結果］
以下において、実施形態に係るタイヤの評価結果について説明する。詳細には、以下の条件に従って、タイヤを車両に装着して、車両の走行試験を行って、タイヤの特性を評価した。
（共通条件）
タイヤのサイズ＝２６５／７０Ｒ１７
タイヤの内圧＝１８０ｋＰａ
荷重＝８．９ｋＮ

（評価結果１）
評価結果１では、従来例１、従来例２、実施例１に係るタイヤについて、騒音レベル及び転がり抵抗を指数で評価した。図７は、評価結果１を示す図である。

従来例１に係るタイヤは、騒音に対する対策が施されていない一般的なタイヤである。すなわち、タイヤは、トレッドゴムよりも減衰性が高いシート状ゴムがトレッド部に設けられておらず、かつ、第１実施形態に係る壁体が設けられていないタイヤである。

従来例２に係るタイヤは、トレッドゴムよりも減衰性が高いシート状ゴムがトレッド部に設けられたタイヤである。

実施例１に係るタイヤは、第１実施形態に係る壁体が設けられたタイヤである。実施例１に係るタイヤには、８つの壁体が設けられている。

図７に示すように、実施例１では、従来例１に比べて、騒音レベルが約１０％改善しており、従来例２に比べて、騒音レベルが約５％改善した。また、実施例１では、従来例１に比べて、転がり抵抗がほとんど低下せず、従来例２に比べて、転がり抵抗が大幅に改善した。

（評価結果２）
評価結果２では、実施例１に係るタイヤについて、以下のパラメータを変更して、騒音レベル低減量（ｄＢ）を評価した。図８及び図９は、評価結果２を示す図である。

Ａ：壁体が設けられる部位において、壁体を除いた部位のタイヤ幅方向の厚み（図３を参照）
Ｂ：タイヤ径方向における壁体の高さ（図３を参照）
Ｃ：タイヤ幅方向における壁体の厚み（図３を参照）
第１に、Ｃ／Ａ＝０．５のときに、Ｂ／Ａのパラメータを変更したケースについて、図８を参照しながら説明する。図８に示すように、Ｂ／Ａが１よりも大きくかつ５よりも小さい場合に、０．５ｄＢ以上の騒音レベル低減効果が得られた。従って、Ａ及びＢは、Ａ＜Ｂ＜５Ａの関係を満たすことが好ましいことが確認された。

第２に、Ｂ／Ａ＝１のときに、Ｃ／Ａのパラメータを変更したケースについて、図９を参照しながら説明する。図９に示すように、Ｃ／Ａが０．５よりも大きい場合に、０．５ｄＢ以上の騒音レベル低減効果が得られた。従って、Ａ及びＣは、Ｃ＞０．５Ａの関係を満たすことが好ましいことが確認された。

（評価結果３）
評価結果３では、実施例１に係るタイヤについて、壁体の数を変更して、騒音レベル低減量（ｄＢ）を評価した。図１０は、評価結果３を示す図である。

図１０に示すように、壁体の数が８以上かつ３６以下である場合に、０．５ｄＢ以上の騒音レベル低減効果が得られた。

（評価結果４）
評価結果４では、実施例１に係るタイヤについて、以下のパラメータを変更して、騒音レベル低減量（ｄＢ）を評価した。表１は、評価結果４を示す表である。

Ｄ：壁体２００のタイヤ周方向におけるサイズ（図４を参照）
Ｅ：隣接する二つの壁体２００の間隔（図４を参照）

壁体２００の数が８つのときに、Ｄ及びＥのパラメータを変更したケースについて、表１を参照しながら説明する。表１に示すように、Ｄ：Ｅが、５：５以上、かつ、９：１以下である場合に、０．５ｄＢ以上の騒音レベル低減効果が得られた。従って、Ｄ及びＥは、“５：５≦Ｄ：Ｅ≦９：１”の関係を満たすことが好ましいことが確認された。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

実施形態では、壁体２００は、折り返されたカーカス層１２０の端部１２１に対してタイヤ幅方向の位置に配置される。壁体２００は、カーカス層１２０の端部１２１（剛性段差部）を補強できればよいため、タイヤ径方向において端部１２１に対して多少の誤差を持って配置されてもよいことは勿論である。

なお、日本国特許出願第２０１１−１１８１５５号（２０１１年５月２６日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

以上のように、本発明によれば、転がり抵抗の増大を抑制しながら、騒音を低減するタイヤを提供することができる。

Claims (9)

1. １対のビードコアと、前記１対のビードコア間に跨るトロイダル形状を有するカーカス層とを備えるタイヤであって、
   前記カーカス層は、前記ビードコアでタイヤ幅方向の外側に向けて折り返されており、
   前記ビードコアで折り返されたカーカス層の端部に対して前記タイヤ幅方向の位置に複数の壁体が設けられており、
   前記複数の壁体は、タイヤ周方向に沿って間隔を空けて設けられており、
   前記複数の壁体のタイヤ周方向におけるサイズＤと、隣接する二つの壁体の間隔Ｅとの関係が、５：５≦Ｄ：Ｅ≦９：１を満たすことを特徴とするタイヤ。
2. １対のビードコアと、前記１対のビードコア間に跨るトロイダル形状を有するカーカス層とを備えるタイヤであって、
   前記カーカス層は、前記ビードコアでタイヤ幅方向の外側に向けて折り返されており、
   前記ビードコアで折り返されたカーカス層の端部に対して前記タイヤ幅方向の位置に複数の壁体が設けられており、
   前記複数の壁体は、タイヤ周方向に沿って間隔を空けて設けられており、
   前記複数の壁体は、タイヤ幅方向において前記カーカス層が重複する位置で、前記カーカス層に挟まれるように設けられることを特徴とするタイヤ。
3. 前記複数の壁体のうち、１つの壁体は、タイヤ径方向のサイズよりも前記タイヤ周方向のサイズが大きい形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 前記複数の壁体は、前記タイヤの表面から前記タイヤ幅方向の外側に突出することを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ。
5. 前記複数の壁体の数は、８以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ。
6. サイドウォールのタイヤ幅方向における厚みＡと、前記複数の壁体のタイヤ径方向における高さＢと、前記複数の壁体のタイヤ幅方向における厚みＣとの関係が、Ｃ＞０．５Ａ、及びＡ＜Ｂ＜５Ａのうち、少なくとも一方を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ。
7. サイドウォールのタイヤ幅方向における厚みＡが、２ｍｍ〜６ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ。
8. 前記複数の壁体のタイヤ径方向における高さＢが、１０ｍｍ〜１６ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ。
9. 前記複数の壁体のタイヤ幅方向における厚みＣが、２ｍｍ〜４ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ。
   

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