JP6519472B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域に帯状の吸音材を接着した空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、タイヤ赤道面の両側での重量アンバランスを是正すると共に、吸音材の剥離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、騒音を発生させる原因の一つにタイヤ内部に充填された空気の振動による空洞共鳴音がある。この空洞共鳴音は、タイヤを転動させたときにトレッド部が路面の凹凸によって振動し、トレッド部の振動がタイヤ内部の空気を振動させることによって生じるものである。

このような空洞共鳴現象による騒音を低減する手法として、タイヤとホイールのリムとの間に形成される空洞部内に吸音材を配設することが提案されている。より具体的には、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域に帯状の吸音材を接着することが行われている（例えば、特許文献１〜３参照）。

しかしながら、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域に帯状の吸音材を接着した場合、タイヤ走行に伴って吸音材に剥離が生じるという問題がある。特に、トレッド部における溝面積比率がタイヤ赤道面の両側で互いに異なり、それによってタイヤ赤道面の両側での重量アンバランスを生じた空気入りタイヤでは、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域に帯状の吸音材を接着した場合、上記のような吸音材の剥離が顕著に現れる傾向がある。

日本国特開２００５−２１２５２４号公報 日本国特開２００５−２６２９２０号公報 日本国特開２０１３−１１２０６２号公報

本発明の目的は、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域に帯状の吸音材を接着するにあたって、タイヤ赤道面の両側での重量アンバランスを是正すると共に、吸音材の剥離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。

上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記トレッド部に溝からなるパターンを形成すると共に、タイヤ内面の前記トレッド部に対応する領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着した空気入りタイヤにおいて、タイヤ幅方向の一方側のタイヤ接地端とタイヤ赤道面との間に第１接地領域を規定し、タイヤ幅方向の他方側のタイヤ接地端とタイヤ赤道面との間に第２接地領域を規定したとき、前記第１接地領域の溝面積比率を前記第２接地領域の溝面積比率よりも大きくする一方で、前記吸音材のタイヤ軸を含む平面による断面の面積重心が前記第１接地領域内に位置するように前記吸音材をタイヤ幅方向の偏った位置に配置し、前記第２接地領域の総溝面積が前記第１接地領域の総溝面積の７０％〜９２％であり、前記吸音材の面積重心からタイヤ赤道面までの距離が前記トレッド部の接地幅の５％〜３０％であることを特徴とするものである。

本発明者は、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着するにあたって、トレッド部の溝面積比率に起因してタイヤ赤道面の両側での重量アンバランスを生じた空気入りタイヤにおけるトレッド部の挙動と吸音材の接着状態について鋭意研究したところ、上記のような重量アンバランスを有する空気入りタイヤでは、重量アンバランスに起因して高速走行時にトレッド部に歪みが生じ、そのような歪みが吸音材の剥離を促進することを知見し、本発明に至ったのである。

即ち、本発明では、第１接地領域の溝面積比率を第２接地領域の溝面積比率よりも大きくする一方で、吸音材のタイヤ軸を含む平面による断面の面積重心が第１接地領域内に位置するように吸音材をタイヤ幅方向の偏った位置に配置しているので、第１接地領域の溝面積比率と第２接地領域の溝面積比率との違いによるタイヤ赤道面の両側での重量アンバランスを是正すると共に、重量アンバランスに起因して高速走行時にトレッド部に生じる歪みを低減し、そのような歪みに起因する吸音材の剥離を抑制することができる。その結果、吸音材に基づく騒音低減効果を長期間にわたって維持することができる。

本発明において、タイヤ接地端はタイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態で平面上に垂直に置いて正規荷重を加えたときに形成される接地領域のタイヤ軸方向の端部位置であり、タイヤ接地幅は上記接地領域のタイヤ軸方向の幅である。「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”とする。但し、タイヤが新車装着タイヤの場合には、このタイヤが組まれた純正ホイールを用いる。「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＲＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥ”であるが、タイヤが新車装着タイヤの場合には、車両に表示された空気圧とする。「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＲＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ”であるが、タイヤが乗用車である場合には前記荷重の８８％に相当する荷重とする。タイヤが新車装着タイヤの場合には、車両の車検証記載の前後軸重をそれぞれ２で割って求めた輪荷重とする。

また、第１接地領域の溝面積比率は第１接地領域の総面積に対する第１接地領域の総溝面積の比率であり、第１接地領域の総溝面積は第１接地領域に含まれる全ての溝の面積の総和である。同様に、第２接地領域の溝面積比率は第２接地領域の総面積に対する第２接地領域の総溝面積の比率であり、第２接地領域の総溝面積は第２接地領域に含まれる全ての溝の面積の総和である。

本発明において、第２接地領域の総溝面積は第１接地領域の総溝面積の７０％〜９２％であり、吸音材の面積重心からタイヤ赤道面までの距離がトレッド部の接地幅の５％〜３０％であることが好ましい。つまり、本発明は第１接地領域の総溝面積と第２接地領域の総溝面積との差が上記範囲内にある場合に特に有効であり、吸音材の面積重心からタイヤ赤道面までの距離が上記範囲内にある場合に良好な効果を奏するのである。

本発明において、車両に対する装着向きが指定された空気入りタイヤにおいては、第１接地領域が車両内側に配置され、第２接地領域が車両外側に配置されることが好ましい。つまり、車両に対する装着向きが指定された空気入りタイヤでは、溝面積比率が相対的に大きい第１接地領域を車両内側に配置することでウエット性能を確保し、溝面積比率が相対的に小さい第２接地領域を車両外側に配置することでドライ路面での操縦安定性を改善することができる。より具体的には、第１接地領域の溝面積比率が３０％〜４３％であり、第２接地領域の溝面積比率が２５％〜３５％であることが好ましい。

車両に対する装着向きが指定された空気入りタイヤにおいて、トレッド部にはベルト層と該ベルト層の車両内側の端部を局部的に覆う内側ベルトエッジカバー層と該ベルト層の車両外側の端部を局部的に覆う外側ベルトエッジカバー層とを埋設し、内側ベルトエッジカバー層の剛性を外側ベルトエッジカバー層の剛性よりも高くすることが好ましい。一般に、ハイパフォーマンスタイヤはネガティブキャンバー角を有する車両に装着され、そのような使用状態での高速耐久性を十分に確保することが求められる。ところが、トレッド部の車両内側の部位ではネガティブキャンバー角の影響により発熱を生じ易いため、その発熱が吸音材の接着層に悪影響を与え、吸音材に接着剥がれを生じさせる原因となる。これに対して、内側ベルトエッジカバー層の剛性を外側ベルトエッジカバー層の剛性よりも高くした場合、トレッド部の車両内側の部位の変形が抑制されるので、その部位での発熱を抑え、吸音材の接着剥がれを効果的に防止することができる。

内側ベルトエッジカバー層の剛性を外側ベルトエッジカバー層の剛性よりも高くするための手法として、内側ベルトエッジカバー層の幅を外側ベルトエッジカバー層の幅よりも大きくしたり、内側ベルトエッジカバー層の積層数を外側ベルトエッジカバー層の積層数よりも多くしたりすることが好ましい。この場合、内側ベルトエッジカバー層と外側ベルトエッジカバー層との非対称構造を容易に形成することができ、吸音材の接着剥がれを効果的に防止するができる。

吸音材はタイヤ周方向に延在する単一の吸音材であり、その長手方向に直交する断面において少なくとも接着面に対応する範囲では均一な厚さを有し、その断面形状が長手方向に沿って一定であることが好ましい。これにより、接着面積当たりの吸音材の容量を最大限に大きくし、優れた騒音低減効果を得ることができる。また、このような形状を有する吸音材は加工が容易であるため製造コストも安価である。

リム組み時にタイヤ内に形成される空洞部の体積に対する吸音材の体積の比率は２０％よりも大きいことが好ましい。このように吸音材の体積を大きくすることで優れた騒音低減効果を得ることができ、しかも大型の吸音材であっても良好な接着状態を長期間にわたって確保することができる。空洞部の体積は、タイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態でタイヤとリムとの間に形成される空洞部の体積である。

吸音材の硬さは６０Ｎ〜１７０Ｎであり、吸音材の引張り強度は６０ｋＰａ〜１８０ｋＰａ以上であることが好ましい。このような物性を有する吸音材はせん断歪みに対する耐久性が優れている。吸音材の硬さは、ＪＩＳ−Ｋ６４００−２「軟質発泡材料−物理特性−第２部：硬さ及び圧縮応力−ひずみ特性の求め方」に準拠して測定されるものであって、そのＤ法（２５％定圧縮して２０秒後の力を求める方法）により測定されるものである。また、吸音材の引張り強度は、ＪＩＳ−Ｋ６４００−５「軟質発泡材料−物理特性−第５部：引張強さ、伸び及び引裂強さの求め方」に準拠して測定されるものである。

接着層は両面接着テープからなり、その引き剥がし粘着力が８Ｎ／２０ｍｍ〜４０Ｎ／２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。これにより、吸音材の固定強度を良好に保ちつつ、吸音材の貼り付け作業及びタイヤ廃棄時の解体作業を容易に行うことが可能になる。両面接着テープの引き剥がし粘着力は、ＪＩＳ−Ｚ０２３７に準拠して測定されるものである。即ち、両面粘着シートを、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムを貼り合わせて裏打ちする。この裏打ちされた粘着シートを２０ｍｍ×２００ｍｍの方形状にカットして試験片を作製する。この試験片から剥離ライナーを剥がし、露出した粘着面を、被着体としてのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、表面仕上げＢＡ）板に、２ｋｇのローラーを一往復させて貼り付ける。これを２３℃、ＲＨ５０％の環境下に３０分間保持した後、引張試験機を用い、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準拠して、２３℃、ＲＨ５０％の環境下、剥離角度１８０°、引張速度３００ｍｍ／分の条件にて、ＳＵＳ板に対する１８０°引き剥がし粘着力を測定する。

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斜視断面図である。 図２は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す赤道線断面図である。 図３は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断面図である。 図４は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 図５は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図６は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図７は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図８は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。

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〜図４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。この空気入りタイヤは、車両装着時におけるタイヤ表裏の装着方向が指定されたタイヤである。図１〜図４において、ＩＮは車両装着時の車両内側であり、ＯＵＴは車両装着時の車両外側である。このようは車両に対する装着向きはタイヤ外表面に表示されている。

図１〜図３において、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。

上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ内面４のトレッド部１に対応する領域には、タイヤ周方向に沿って接着層５を介して帯状の吸音材６が接着されている。吸音材６は、連続気泡を有する多孔質材料から構成され、その多孔質構造に基づく所定の吸音特性を有している。吸音材６の多孔質材料としては発泡ポリウレタンを用いると良い。一方、接着層５としては、ペースト状接着剤や両面接着テープを用いることができる。

図４に示すように、トレッド部１には所望の溝パターンが形成されている。即ち、トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる４本の周方向溝２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）が形成され、これら周方向溝２１により５列の陸部２２が区画されている。車両外側に位置する周方向溝２１ｄは他の周方向溝２１ａ〜２１ｃよりも溝幅が狭くなっている。また、これら陸部２２にはタイヤ幅方向に延びるラグ溝２３や傾斜溝２４や切り欠き溝２５が形成されている。

タイヤ幅方向の一方側（車両内側）のタイヤ接地端Ｅ１とタイヤ赤道面Ｅ０との間に第１接地領域Ａ１を規定し、タイヤ幅方向の他方側（車両外側）のタイヤ接地端Ｅ２とタイヤ赤道面Ｅ０との間に第２接地領域Ａ２を規定したとき、第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１は第２接地領域Ａ２の溝面積比率Ｒ２よりも大きくなるように設定されている。

第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１及び第２接地領域Ａ２の溝面積比率Ｒ２は、トレッド部１に形成された周方向溝２１、ラグ溝２３、傾斜溝２４及び切り欠き溝２５を含む溝パターンに基づいて特定される。より具体的には、図４に示すように、第１接地領域Ａ１の幅をＷ１とし、第２接地領域Ａ２の幅をＷ２とし、タイヤ周長をＬとしたとき、第１接地領域Ａ１の総面積Ｓ１及び第２接地領域Ａ２の総面積Ｓ２は、それぞれ、Ｓ１＝Ｗ１×Ｌ、Ｓ２＝Ｗ２×Ｌから算出される。第１接地領域Ａ１の総溝面積Ｇ１は第１接地領域Ａ１内で接地しない部分（斜線部）のトレッド表面での面積をタイヤ全周にわたって合計したものである。同様に、第２接地領域Ａ２の総溝面積Ｇ２は第２接地領域Ａ２内で接地しない部分（斜線部）のトレッド表面での面積をタイヤ全周にわたって合計したものである。そして、第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１及び第２接地領域Ａ２の溝面積比率Ｒ２は、それぞれ、Ｒ１＝Ｇ１／Ｓ１×１００％、Ｒ２＝Ｇ２／Ｓ２×１００％から算出される。

一方、図３に示すように、吸音材６のタイヤ軸を含む平面による断面（子午線断面）の面積重心Ｇが第１接地領域Ａ１内に位置するように吸音材６がタイヤ幅方向の偏った位置に配置されている。なお、トレッド部１にはタイヤ子午線断面において単一の吸音材６が配置されるのであって、複数本の吸音材６はタイヤ幅方向に並ぶものではない。

このように構成される空気入りタイヤでは、タイヤ内面４のトレッド部１に対応する領域にタイヤ周方向に沿って接着層５を介して帯状の吸音材６を接着するにあたって、第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１を第２接地領域Ａ２の溝面積比率Ｒ２よりも大きくする一方で、吸音材６のタイヤ軸を含む平面による断面の面積重心Ｇが第１接地領域Ａ１内に位置するように吸音材６をタイヤ幅方向の偏った位置に配置しているので、第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１と第２接地領域Ａ２の溝面積比率Ｒ２との違いによるタイヤ赤道面Ｅ０の両側での重量アンバランスを是正することができる。トレッド部１に大きな重量アンバランスがあると、高速走行時の遠心力により相対的に重い部分が大きく膨らもうとするためトレッド部１に歪みを生じることになるが、その重量アンバランスを是正することにより、高速走行時におけるトレッド部１の歪みを低減し、そのような歪みに起因する吸音材６の剥離を抑制することができる。その結果、吸音材６に基づく騒音低減効果を長期間にわたって維持することができる。

また、トレッド部１の重量アンバランスを是正することにより、高速走行時の操縦安定性を改善するという効果も得られる。つまり、トレッド部１に重量アンバランスがあると、例えば２７０ｋｍ／ｈ以上の高速域では、トレッド部１に生じる遠心力に起因して接地形状がタイヤ赤道面Ｅ０の両側で非対称になり、操縦安定性が低下することになるが、重量アンバランスの是正により、高速走行時において優れた操縦安定性を発揮することが可能になる。

図５及び図６はそれぞれ本発明の他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５及び図６の実施形態では、図３の実施形態に比べて吸音材６の幅が小さく、その配置の偏りが大きくなっている。図３では吸音材６がタイヤ赤道面Ｅ０の両側に跨るように配置されているが、図６においては吸音材６がタイヤ赤道面Ｅ０の片側だけに配置されている。つまり、吸音材６は第１接地領域Ａ１内に収められている。

上述した空気入りタイヤにおいて、第２接地領域Ａ２の総溝面積Ｇ２は第１接地領域Ａ１の総溝面積Ｇ１の７０％〜９２％であり、吸音材６の面積重心Ｇからタイヤ赤道面Ｅ０までの距離Ｄがトレッド部１の接地幅ＴＣＷの５％〜３０％であると良い。この場合、顕著な効果を期待することができる。

ここで、第２接地領域Ａ２の総溝面積Ｇ２が第１接地領域Ａ１の総溝面積Ｇ１の７０％より小さいと摩耗特性が悪化することになり、逆に９２％より大きいと両者の差が小さいため重量バランスを是正する必要性が実質的になくなる。特に、第２接地領域Ａ２の総溝面積Ｇ２は、好ましくは第１接地領域Ａ１の総溝面積Ｇ１の７２％〜９０％、更に好ましくは第１接地領域Ａ１の総溝面積Ｇ１の７５％〜９０％とするのが良い。

また、吸音材６の面積重心Ｇからタイヤ赤道面Ｅ０までの距離Ｄがトレッド部１の接地幅ＴＣＷの５％よりも小さいと重量バランスを是正する効果が不十分になり、逆に３０％よりも大きいと吸音材６をタイヤショルダー側の湾曲した部分にまで配置する必要があるため、吸音材６の接着耐久性が低下する。特に、吸音材６の面積重心Ｇからタイヤ赤道面Ｅ０までの距離Ｄは、好ましくはトレッド部１の接地幅ＴＣＷの７％〜２５％、更に好ましくはトレッド部１の接地幅ＴＣＷの１０％〜２０％とするのが良い。

上述のように車両に対する装着向きが指定された空気入りタイヤにおいては、溝面積比率Ｒ１が相対的に大きい第１接地領域Ａ１を車両内側に配置することでウエット性能を確保し、溝面積比率Ｒ２が相対的に小さい第２接地領域Ａ２を車両外側に配置することでドライ路面での操縦安定性を改善することができるが、その際、第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１が３０％〜４３％であり、第２接地領域Ａ２の溝面積比率Ｒ２が２５％〜３５％であることが好ましい。特に、第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１が３３％〜４９％であり、第２接地領域の溝面積比率が２８％〜３３％であると良い。また、第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１と第２接地領域Ａ２の溝面積比率Ｒ２との差は４．０％ポイント以上、更に好ましくは５．５％ポイント以上にすると良い。第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１及び第２接地領域Ａ２の溝面積比率Ｒ２を上記範囲に設定することにより、ウエット性能とドライ路面での操縦安定性とをバランスよく確保することができる。

図７及び図８は本発明の他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７及び図８において、図１〜６と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。図７及び図８に示すように、これら実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。

タイヤ内面４のトレッド部１に対応する領域には、タイヤ周方向に沿って接着層５を介して帯状の吸音材６が接着されている。そして、前述した各実施形態と同様に、第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１は第２接地領域Ａ２の溝面積比率Ｒ２よりも大きくなるように設定されている。また、吸音材６のタイヤ軸を含む平面による断面の面積重心Ｇが第１接地領域Ａ１内に位置するように吸音材６がタイヤ幅方向の偏った位置に配置されている。

一対のビード部３，３間にはカーカス層１１が装架されている。このカーカス層１１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１２の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア１２の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー１３が配置されている。また、カーカス層１１の内側にはタイヤ内面４に沿ってインナーライナー層１４が積層されている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層１１の外周側には複数層のベルト層１５が埋設されている。これらベルト層１５はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層１５において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。ベルト層１５の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。

ベルト層１５の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルトカバー層１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）が埋設されている。ベルトカバー層１６の補強コードとしては、アラミド等の有機繊維コードが使用される。ベルトカバー層１６は、ベルト層１５の全域を覆うベルトフルカバー層１６ａと、ベルト層１５の車両内側の端部を局部的に覆う内側ベルトエッジカバー層１６ｂと、ベルト層１５の車両外側の端部を局部的に覆う外側ベルトエッジカバー層１６ｃとから構成されている。

図７において、内側ベルトエッジカバー層１６ｂの幅は外側ベルトエッジカバー層１６ｃの幅よりも大きくなっており、その結果、内側ベルトエッジカバー層１６ｂの剛性が外側ベルトエッジカバー層１６ｃの剛性よりも高くなっている。また、図８において、内側ベルトエッジカバー層１６ｂの積層数（２層）が外側ベルトエッジカバー層１６ｃの積層数（１層）よりも多くなっており、その結果、内側ベルトエッジカバー層１６ｂの剛性が外側ベルトエッジカバー層１６ｃの剛性よりも高くなっている。

車両に対する装着向きが指定された空気入りタイヤの中でも、ハイパフォーマンスタイヤは一般にネガティブキャンバー角を有する車両に装着され、そのような使用状態での高速耐久性を十分に確保することが求められる。ところが、トレッド部１の車両内側の部位ではネガティブキャンバー角の影響により発熱を生じ易いため、その発熱が吸音材６の接着層５に悪影響を与え、吸音材６に接着剥がれを生じさせる原因となる。これに対して、内側ベルトエッジカバー層１６ｂの剛性を外側ベルトエッジカバー層１６ｃの剛性よりも高くした場合、トレッド部１の車両内側の部位の変形が抑制されるので、その部位での発熱を抑え、吸音材６の接着剥がれを効果的に防止することができる。

上記実施形態においては、内側ベルトエッジカバー層１６ｂの剛性を外側ベルトエッジカバー層１６ｃの剛性よりも高くするための手法として、内側ベルトエッジカバー層１６ｂの幅を外側ベルトエッジカバー層１６ｃの幅よりも大きくしたり、内側ベルトエッジカバー層１６ｂの積層数を外側ベルトエッジカバー層１６ｃの積層数よりも多くしたりした場合について説明したが、それ以外に、内側ベルトエッジカバー層１６ｂの単位幅当たりのコード打ち込み本数を外側ベルトエッジカバー層１６ｃの単位幅当たりのコード打ち込み本数よりも多くしたり、内側ベルトエッジカバー層１６ｂの補強コードの弾性率を外側ベルトエッジカバー層１６ｃの補強コードの弾性率よりも高くしたりすることが可能である。

なお、前述した図１〜図６の実施形態については補強構造の説明を省略しているが、これらに対して図７及び図８と同様の補強構造又は他の補強構造を適用可能であることは言うまでもない。

上述した空気入りタイヤにおいて、単一の吸音材６がタイヤ周方向に延在しており、吸音材６はその長手方向に直交する断面において少なくとも接着面に対応する範囲では均一な厚さを有し、その断面形状が長手方向に沿って一定であることが好ましい。特に、吸音材６の長手方向に直交する断面での断面形状は長方形（正方形を含む）であることが好ましいが、場合によっては、接着面側が狭くなるような逆台形にすることも可能である。これにより、接着面積当たりの吸音材６の容量を最大限に大きくし、優れた騒音低減効果を得ることができる。また、このような形状を有する吸音材６は加工が容易であるため製造コストも安価である。

上述した空気入りタイヤをリム組みしたときタイヤ内面４とリムとの間には空洞部７が形成されるが、その空洞部７の体積に対する吸音材６の体積の比率は２０％よりも大きいことが好ましい。このように吸音材６の体積を大きくすることで優れた騒音低減効果を得ることができ、しかも大型の吸音材６であっても良好な接着状態を長期間にわたって確保することができる。なお、吸音材６の幅はタイヤ接地幅の３０％〜９０％の範囲であることが好ましい。また、吸音材６は非環状とすることが好ましい。

吸音材６の硬さ（ＪＩＳ−Ｋ６４００−２）は６０Ｎ〜１７０Ｎであり、吸音材６の引張り強度（ＪＩＳ−Ｋ６４００−５）は６０ｋＰａ〜１８０ｋＰａであることが好ましい。このような物性を有する吸音材６はせん断歪みに対する耐久性が優れている。吸音材６の硬さ又は引張り強度が小さ過ぎると吸音材６の耐久性が低下することになる。特に、吸音材６の硬さは、好ましくは７０Ｎ〜１６０Ｎとし、より好ましくは８０Ｎ〜１４０Ｎとするのが良い。また、吸音材６の引張り強度は、好ましくは７５ｋＰａ〜１６５ｋＰａとし、より好ましくは９０ｋＰａ〜１５０ｋＰａとするのが良い。

接着層５はその引き剥がし粘着力（ＪＩＳ−Ｚ０２３７：２００９）が８Ｎ／２０ｍｍ〜４０Ｎ／２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。これにより、吸音材６の固定強度を良好に保ちつつ、吸音材６の貼り付け作業及びタイヤ廃棄時の解体作業を容易に行うことが可能になる。つまり、接着層５の剥離力が弱過ぎると吸音材６の固定状態が不安定になり、逆に接着層５の剥離力が強過ぎると吸音材６の貼り付け作業において貼り付け位置を変更することが困難になり、タイヤ廃棄時には吸音材６を引き剥がすことが困難になる。特に、接着層５の引き剥がし粘着力は、好ましくは９Ｎ／２０ｍｍ〜３０Ｎ／２０ｍｍ、より好ましくは１０Ｎ／２０ｍｍ〜２５Ｎ／２０ｍｍとするのが良い。

上述した各実施形態では、車両に対する装着向きが指定された空気入りタイヤにおいて溝面積比率と吸音材の配置を相互に適正化した場合に顕著な効果が得られることについて説明したが、本発明は車両に対する装着向きが指定されない空気入りタイヤに適用することも可能である。

タイヤサイズ２７５／３５Ｒ２０ １００Ｙで、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、トレッド部に溝からなるパターンを形成すると共に、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着した空気入りタイヤにおいて、吸音材の配置を種々異ならせた比較例１及び実施例１〜５のタイヤを製作した。

上記空気入りタイヤは車両に対する装着向きが指定されたタイヤあって、車両内側に配置される第１接地領域の溝面積比率が３５％であり、車両外側に配置される第２接地領域の溝面積比率が３０％であり、第２接地領域の総溝面積は第１接地領域の総溝面積の８５％である。上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部にはベルト層と該ベルト層の車両内側の端部を局部的に覆う内側ベルトエッジカバー層と該ベルト層の車両外側の端部を局部的に覆う外側ベルトエッジカバー層とが埋設されている。

比較例１では、吸音材のタイヤ軸を含む平面による断面の面積重心をタイヤ赤道面上に配置した。また、内側ベルトエッジカバー層と外側ベルトエッジカバー層とは同一構造とした。

実施例１〜３では、図３に示すように、吸音材のタイヤ軸を含む平面による断面の面積重心が第１接地領域内に位置するように吸音材をタイヤ幅方向の偏った位置に配置し、トレッド部の接地幅ＴＣＷに対する吸音材の面積重心からタイヤ赤道面までの距離Ｄの比率を異ならせた。また、内側ベルトエッジカバー層と外側ベルトエッジカバー層とは同一構造とした。

実施例４では、図７に示すように、吸音材のタイヤ軸を含む平面による断面の面積重心が第１接地領域内に位置するように吸音材をタイヤ幅方向の偏った位置に配置した。また、内側ベルトエッジカバー層の幅を外側ベルトエッジカバー層の幅よりも大きくした。

実施例５では、図８に示すように、吸音材のタイヤ軸を含む平面による断面の面積重心が第１接地領域内に位置するように吸音材をタイヤ幅方向の偏った位置に配置した。また、内側ベルトエッジカバー層の積層数を外側ベルトエッジカバー層の積層数よりも多くした。

比較例１及び実施例１〜５において、以下の事項を共通にした。吸音材の長手方向に直交する断面における断面形状は長方形とし、その断面形状をタイヤ周方向に沿って一定とした。リム組み時にタイヤ内に形成される空洞部の体積に対する吸音材の体積の比率は３０％とした。吸音材の硬さは９１Ｎとし、吸音材の引張り強度は１３２ｋＰａとした。接着層の引き剥がし粘着力は１６Ｎ／２０ｍｍとした。

これら比較例１及び実施例１〜５の空気入りタイヤをそれぞれリムサイズ２０×９．５Ｊのホイールに組み付け、空気圧２００ｋＰａ、荷重６．９ｋＮ、速度３００ｋｍ／ｈの条件でドラム試験機にて４０時間の走行試験を実施した後、吸音材の接着剥がれの有無を目視により確認した。その結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例１のタイヤでは吸音材の接着剥がれが顕著に発生していたが、実施例１〜５のタイヤでは吸音材の接着剥がれが全く認められなかった。

更に、実施例１〜５の空気入りタイヤについては、引き続き上記と同様の走行試験を１０時間単位で行い、吸音材の接着剥がれが認められるまでの走行距離を求めた。その結果は、接着剥がれ防止性能として、実施例１の測定値を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど吸音材が剥離し難いことを意味する。

次に、吸音材の硬さ、吸音材の引張り強度、接着層の引き剥がし粘着力、第１接地領域の溝面積比率、第２接地領域の溝面積比率を異ならせたこと以外は実施例１と同じ構造を有する実施例６〜１２のタイヤを用意した。

これら実施例６〜１２のタイヤについて、上記と同様の方法により、４０時間の走行試験後における吸音材の接着剥がれの有無と接着剥がれ防止性能を評価した。その結果を表２に示す。

表２に示すように、吸音材の硬さ、吸音材の引張り強度、接着層の引き剥がし粘着力を変化させた実施例６〜９のタイヤでは、実施例１と同様に、４０時間の走行後において吸音材の接着剥がれが全く認められなかった。また、第１接地領域及び第２接地領域の溝面積比率を変化させた実施例１０〜１２のタイヤにおいても同様の結果が得られた。

１ トレッド部
２ ビード部
３ サイドウォール部
４ タイヤ内面
５ 接着層
６ 吸音材
７ 空洞部
Ｅ０ タイヤ赤道面
Ｅ１ 一方側のタイヤ接地端
Ｅ２ 他方側のタイヤ接地端
Ａ１ 第１接地領域
Ａ２ 第２接地領域
Ｇ 面積重心

Claims (12)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記トレッド部に溝からなるパターンを形成すると共に、タイヤ内面の前記トレッド部に対応する領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着した空気入りタイヤにおいて、タイヤ幅方向の一方側のタイヤ接地端とタイヤ赤道面との間に第１接地領域を規定し、タイヤ幅方向の他方側のタイヤ接地端とタイヤ赤道面との間に第２接地領域を規定したとき、前記第１接地領域の溝面積比率を前記第２接地領域の溝面積比率よりも大きくする一方で、前記吸音材のタイヤ軸を含む平面による断面の面積重心が前記第１接地領域内に位置するように前記吸音材をタイヤ幅方向の偏った位置に配置し、前記第２接地領域の総溝面積が前記第１接地領域の総溝面積の７０％〜９２％であり、前記吸音材の面積重心からタイヤ赤道面までの距離が前記トレッド部の接地幅の５％〜３０％であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 車両に対する装着向きが指定された空気入りタイヤであって、前記第１接地領域が車両内側に配置され、前記第２接地領域が車両外側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第１接地領域の溝面積比率が３０％〜４３％であり、前記第２接地領域の溝面積比率が２５％〜３５％であることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記トレッド部にベルト層と該ベルト層の車両内側の端部を局部的に覆う内側ベルトエッジカバー層と該ベルト層の車両外側の端部を局部的に覆う外側ベルトエッジカバー層とを埋設し、前記内側ベルトエッジカバー層の剛性を前記外側ベルトエッジカバー層の剛性よりも高くしたことを特徴とする請求項２又は３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記トレッド部にベルト層と該ベルト層の車両内側の端部を局部的に覆う内側ベルトエッジカバー層と該ベルト層の車両外側の端部を局部的に覆う外側ベルトエッジカバー層とを埋設し、前記内側ベルトエッジカバー層の幅を前記外側ベルトエッジカバー層の幅よりも大きくしたことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記トレッド部にベルト層と該ベルト層の車両内側の端部を局部的に覆う内側ベルトエッジカバー層と該ベルト層の車両外側の端部を局部的に覆う外側ベルトエッジカバー層とを埋設し、前記内側ベルトエッジカバー層の積層数を前記外側ベルトエッジカバー層の積層数よりも多くしたことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記吸音材はタイヤ周方向に延在する単一の吸音材であり、その長手方向に直交する断面において少なくとも接着面に対応する範囲では均一な厚さを有し、その断面形状が長手方向に沿って一定であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. リム組み時にタイヤ内に形成される空洞部の体積に対する前記吸音材の体積の比率が２０％よりも大きいことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
9. 前記吸音材の硬さが６０Ｎ〜１７０Ｎであり、前記吸音材の引張り強度が６０ｋＰａ〜１８０ｋＰａであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
10. 前記接着層は両面接着テープからなり、その引き剥がし粘着力が８Ｎ／２０ｍｍ〜４０Ｎ／２０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
11. 前記吸音材が連続気泡を有する多孔質材料から構成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
12. 前記多孔質材料が発泡ポリウレタンであることを特徴とする請求項１１に記載の空気入りタイヤ。

Images