JPH09277804A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
空気入りラジアルタイヤInfo
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- JPH09277804A JPH09277804A JP8310939A JP31093996A JPH09277804A JP H09277804 A JPH09277804 A JP H09277804A JP 8310939 A JP8310939 A JP 8310939A JP 31093996 A JP31093996 A JP 31093996A JP H09277804 A JPH09277804 A JP H09277804A
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- B60C3/04—Tyres characterised by the transverse section characterised by the relative dimensions of the section, e.g. low profile
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
減する。 【解決手段】トレッド部2からサイドウォール部3を通
りビード部4のビードコアの回りで係止されるカーカス
6と、このカーカス6の半径方向外側かつトレッド部内
方に配されるベルト層7とを具え、タイヤ赤道位置CP
からタイヤ軸方向両側にのびる曲率半径R1のクラウン
円弧と、このクラウン円弧の両端に滑らかに連なる曲率
半径R2の中間円弧と、この中間円弧のタイヤ軸方向両
外側に滑らかに連なりかつ略トレッド接地端までのびる
曲率半径R3のショルダ円弧とを含んで形成され、前記
クラウン円弧の曲率半径R1が、トレッド巾TWの2.
0〜3.5倍であり、しかも中間円弧の曲率半径R2よ
りも小かつショルダ円弧の曲率半径R3よりも大である
とともに、前記タイヤ赤道位置CPと、トレッド端Eと
の半径方向距離であるキャンバー量T1をトレッド巾T
Wの0.038〜0.050倍とする。
Description
発生する騒音を低減しうる空気入りラジアルタイヤに関
し、詳しくは、アメリカのフリーウェイで頻繁に見受け
られる、段差が連続して続く路面において、段差乗り下
げ時の騒音低減に適した空気入りラジアルタイヤに関す
る。
ト路面を繋いだものが多く、劣化すると、図4に示す如
く、段差量x=5〜8mm、段差の継ぎ目長さy=約4.
6〜4.8mの段差が連続して発生する。そして、これ
らの段差連続路面は、北米地方のフリーウエイに多く見
受けられる。
合、段差を乗り下げる度に、「ドン」と聞こえる低周波
ノイズ(約80Hz)、「ホー」と聞こえる中間波ノイ
ズ(約250Hz)、「パタ」と聞こえる高周波ノイズ
(約700〜800Hz)の3種のピーク音が発生す
る。
走行する。従って、前記各ノイズは、音圧レベルが大き
くかつ非常に短い周期で繰り返し発生することにより、
乗員は、極度の不快感を感じ、ひどい場合には、自ら走
行速度を落としてまで前記ノイズを防ぐ場合がある。
のフリーウエイ#99を、標準タイヤ(P185/70
R14)を装着した自動車(アコードLX)で走行し、
その時の全席中央に設置したマイクロフォンから採取し
たノイズの分析結果を示している(3日に分けて測定
し、それぞれ異なる線種で示す)。図5でも明らかなよ
うに、約80、250、750Hz付近にピークが見受
けられる。
ズ対策として、自動車タイヤの内部構造の改善により、
タイヤの固有振動数を変化させる試みが本発明者等によ
って種々なされたが、研究の結果では、前記各ノイズ全
てを低減させることはできず、1つのノイズが低減され
ると、他のノイズのレベルが上昇してしまい、十分な効
果を得られるには至らなかった。
る時に生じる音について注意深く研究したところ、タイ
ヤの接地挙動、例えば、乗り下げる側の路面にタイヤが
接地する際の衝撃力、並びにタイヤと乗り下げ側の路面
との間の空気が排除される速度に大きな影響を受けるこ
とを見い出した。
部の曲率半径が大きいタイヤの場合、乗り下げ側の路面
には、タイヤの接地端部(ショルダ側)から接地し始め
る傾向にあり、しかも接地し始めから終了までの接地面
積の増大変化は、ほぼ接地した瞬間に急激に行われる。
つまり、このようなタイヤは、接地挙動が著しく速く変
化するため、やはり段差の乗り下げ時のノイズ性能に劣
る。
ヤは、乗り下げ側の路面には、タイヤ中心側、即ちクラ
ウン部から接地し始める傾向にあり、しかも接地し始め
から終了までの接地面積の増大変化は、比較的緩やかに
行われる。つまり、このようなクラウン部の曲率半径が
小さいタイヤは、接地挙動変化が滑らかに行われるた
め、段差乗り下げ時のノイズ性能に優れ、又ハイドロプ
レーニング性能などにも優れるとの知見を得た。
に、単にクラウン部の曲率半径を小さくするだけでは、
一般にクラウン部とショルダ部との外径差が大きくなる
ため、接地面内において、ゴムブロックの引きずりや滑
り量も大きくなって、ヒール&トウ摩耗や多角形摩耗な
どの偏摩耗を新たに発生させる不具合がある。
る際、段差乗り下げ時における空気入りラジアルタイヤ
から生じるノイズを低減でき、かつ偏摩耗の発生をも抑
制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。
記載の発明は、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回りで係止されるカーカスと、
このカーカスの半径方向外側かつトレッド部内方に配さ
れるベルト層とを具えた空気入りラジアルタイヤであっ
て、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填
した無負荷状態において、タイヤ軸を含むタイヤ子午断
面のトレッド部外面は、タイヤ赤道位置からタイヤ軸方
向両側にのびる曲率半径R1のクラウン円弧と、このク
ラウン円弧の両端に滑らかに連なる曲率半径R2の中間
円弧と、この中間円弧のタイヤ軸方向両外側に滑らかに
連なりかつ略トレッド接地端までのびる曲率半径R3の
ショルダ円弧とを含んで形成され、前記クラウン円弧の
曲率半径R1が、トレッド端間の軸方向距離であるトレ
ッド巾TWの2.0〜3.5倍であり、しかも中間円弧
の曲率半径R2よりも小かつショルダ円弧の曲率半径R
3よりも大であるとともに、前記タイヤ赤道位置と、ト
レッド端との半径方向距離であるキャンバー量T1をト
レッド巾TWの0.038〜0.050倍としたことを
特徴とする空気入りラジアルタイヤである。
A規格の寸法測定リム、寸法測定内圧として定義する。
ド部外面において、中間円弧の曲率半径R2をトレッド
巾TWの5.0〜7.0倍とし、かつショルダ円弧の曲
率半径R3をトレッド巾TWの0.8〜1.8倍とした
ことを特徴としている。
レッド部外面において、前記クラウン円弧が占めるタイ
ヤ軸方向の領域TW1を、前記トレッド巾TWの25〜
40%とし、かつ中間円弧が占めるタイヤ軸方向の領域
TW2をトレッド巾の13〜18%とし、ショルダ円弧
のタイヤ軸方向内側端と前記トレッド端との間の軸方向
距離である領域TW3を、トレッド巾の13〜18%と
したことを特徴としている。
おいて、トレッド外面を、曲率半径が異なる3つの円弧
で形成すること自体は、例えば特開平4ー87802号
公報、特開平5−229308号公報などにより公知で
ある。
高速走行時における操縦安定性の向上を目的とし、段差
乗り下げ時の騒音を低減するという着想は全く示されて
いない。又これらの提案は、高速操縦安定性を向上する
ための必要性から、クラウン円弧の曲率半径を最も大き
くし、順次トレッド両端に向かうにつれて曲率半径の小
さい円弧を配置する技術思想に基づくもので、本発明の
ように、中間円弧の曲率半径を最も大きく設定する着想
を何等示唆せず、このようなトレッド外面では、依然と
して偏摩耗の発生を防止できない。
3つの円弧で形成するものとして、例えば特開平6−2
97912号公報が提案されているが、この提案は、前
記とは逆に、最もショルダ側に配置された円弧の曲率半
径を最大としている。そもそも、この提案は、車両を傾
けて旋回走行を行う二輪車用空気入りタイヤの旋回性能
向上に関するもので、本発明の作用を示唆せず、しかも
中間円弧は、3つの曲率半径のうち、最も小さく形成さ
れている点において、本発明とは著しく相違している。
に基づき説明する。図1において、空気入りラジアルタ
イヤ1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のビードコア5の廻りで折り返されて係止さ
れるカーカス6と、このカーカス6の半径方向外側かつ
トレッド部2の内方に配されるベルト層7とを有し、J
ISに規定される偏平比を0.8以下、本例では、0.
65とした乗用車用タイヤ(195/65R15)を例
示している。
ヤ赤道Cに対して75゜〜90゜の角度で配列したラジ
アル構造のカーカスプライからなり、本例では1枚のプ
ライから構成されている。又前記カーカスコードは、ナ
イロン、レーヨン若しくはポリエステル等の有機繊維コ
ードを好ましく採用しうるが、要求される性能に応じて
スチールコードを採用しても良い。
赤道Cに対して15゜〜30゜の角度で配列した内外2
枚のベルトプライ7A、7Bから形成され、各プライ7
A、7Bはコードが互いに交差するように配置されて
る。ベルトコードとしては、高弾性な、例えばスチール
コードが好ましいが、ナイロン、ポリエステル、レーヨ
ン、アラミド等の繊維コードをも適宜用いることができ
る。なお本実施形態では、前記ベルト層7は、有機繊維
コードをタイヤ周方向に対して実質的に平行に配したバ
ンド層9にて覆われたものを示している。
みを覆う比較的小巾のエッジバンド9Aと、このエッジ
バンド9Aの外側かつベルト層7の全巾を覆うフルバン
ド9Bとから構成されている。又バンド層9のバンドコ
ードとしては、本例ではナイロンを採用しているがこれ
以外にもポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミドな
どが好ましい。
ド外面形状に組合わせて採用した場合には、タイヤ高速
回転中のショルダ部のせり出しが抑制されることによ
り、段差乗り下げ時ショルダ部から接地して、挙動変化
が急激となるのを防止して、前記ドン、パタ、ホーノイ
ズの低減を一層効果的なものとする。
は、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填
した無負荷状態(図1)において、タイヤ軸を含むタイ
ヤ子午断面のトレッド部外面を、タイヤ赤道位置CPか
らタイヤ軸方向両側にのびる曲率半径R1のクラウン円
弧と、このクラウン円弧の両端に滑らかに連なる曲率半
径R2の中間円弧と、この中間円弧のタイヤ軸方向両外
側に滑らかに連なりかつ略トレッド接地端までのびる曲
率半径R3のショルダ円弧とを含んで形成される。
以上の円弧が採用されても良く、又「略トレッド接地端
までのびる」とは、トレッド接地端付近にまでショルダ
円弧がのびていれば良く、図6に略示するように、ショ
ルダ円弧がトレッド接地端をなすエッジe1までのびて
いるもの(エッジショルダ)の他、図7に略示するよう
に、トレッドショルダ部が前記曲率半径R3よりも小さ
い曲率半径R4の端円弧によって形成され(ラウンドシ
ョルダ)かつ前記ショルダ円弧がトレッド接地端e2よ
りもタイヤ軸方向内側の位置aで終端しているものでも
良い。
ムにリム組みしかつ正規内圧を充填して正規荷重を負荷
させたときの接地面のタイヤ軸方向の端を意味し、又
「トレッド端E」は図6に示すものでは、前記エッジe
1と一致し(従って、トレッド端Eはトレッド接地端と
も一致する)、図7に示すものでは、ショルダ円弧の延
長線と、バットレス面10との延長線との交点を意味す
るものとする。
4を、通常、トレッド端間の軸方向距離であるトレッド
巾TWの0.5倍以下としている。比R4/TWの値を
0.5よりも大きくすると、トレッド接地端間の軸方向
距離であるトレッド接地巾が狭くなりすぎ、操縦安定
性、耐摩耗性が悪化する。従って、比R4/TWの値
は、0.3以下がさらに好ましい。
は、前記トレッド巾TWの2.0〜3.5倍として、こ
の種の乗用車用タイヤとしては小さな曲率半径を採用し
ている。又前記クラウン円弧の曲率半径R1は、中間円
弧の曲率半径R2よりも小かつショルダ円弧の曲率半径
R3よりも大であることを特徴の一つとしている。
ヤ1は、前記タイヤ赤道位置CPと、トレッド端Eとの
半径方向距離であるキャンバー量T1をトレッド巾TW
の0.038〜0.050倍として、可能な限りトレッ
ド接地巾内にて外径差を小さな値に制限しており、これ
を実現するためには、3つの円弧のうち、中間円弧の曲
率半径R2を最大としたことが大きく寄与している。
つの円弧で形成したタイヤでは、クラウン側からショル
ダ端側にかけて、順次曲率半径の小さい円弧を配置する
のが通常の手法であるため、キャンバー量T1がかなり
大きくなり、本発明の範囲に設定するのは困難となる。
従って、偏摩耗の発生を生じるという不具合がある。
ウン円弧の構成と、各円弧の曲率半径の関係R2>R1
>R3、さらには前記キャンバー量T1の規制との結合
により、段差乗り下げ時、クラウン側から接地し始め、
しかも接地領域が滑らかに増大するという挙動変化をな
しうる結果、段差乗り下げ時のノイズ性能を向上しつ
つ、トレッド接地面内でのゴムの引きずりや滑りを小と
して偏摩耗の発生を抑制しうる。
て、前記ショルダ円弧の前記延長線のタイヤ軸方向の長
さSW(前記位置aとトレッド端Eとの間の軸方向距
離)は、このショルダ円弧のタイヤ軸方向内側端とトレ
ッド端Eとの間の軸方向距離である領域TW3の0.5
倍以下とするのが好ましい。比SW/TW3の値が0.
5よりも大きくなると、前記トレッド接地巾が狭くな
り、操縦安定性、耐摩耗性が悪化する。従って、比SW
/TW3の値を0.4以下とするのがより好ましい。
トレッド巾TWの2.0〜3.5倍としたが、好ましく
は、2.0〜3.0倍、より好ましくは2.0〜2.7
倍とするのが望ましい。前記クラウン円弧の曲率半径R
1が、3.5倍を上回ると、段差乗り下げ時のノイズ低
減効果を得ることができず、逆にトレッド巾TWの2.
0倍を下回ると、クラウン部の接地圧力が他の部分に比
べて著しく増加し、クラウン摩耗を助長してしまう。
弧は、トレッド巾TWに占める領域TW1を、25〜5
5%、好ましくは30〜40%とすることにより、段差
乗り下げ時における理想的な接地挙動が得られる。
ン円弧の領域TW1が、25%に満たない場合には、ク
ラウン円弧による作用が十分に得られず、接地挙動の円
滑化に欠ける傾向にあり、45%を越えると、前記キャ
ンバー量T1の値を小さく設定するのが困難な傾向にな
るなど偏摩耗を来しやすい。
バー量T1を前記範囲に保ち、偏摩耗を抑制しつつ、段
差乗り下げ時の挙動変化を滑らかとする観点より、例え
ばトレッド端間の軸方向距離であるトレッド巾TWの
5.0〜7.5倍、好ましくは5.3〜7.0倍、さら
に好ましくは5.3〜6.7倍とするのが望ましく、そ
の中間円弧の領域TW2は、トレッド巾TWの13〜1
8%とするのが望ましい。
は、タイヤと乗り下げ路面との間の空気を、最終的にタ
イヤ軸方向外側へと効率良く排出する観点より、例えば
トレッド端間の軸方向距離であるトレッド巾TWの0.
8〜1.8倍、好ましくは1.0〜1.4倍とするのが
望ましく、ショルダ円弧のタイヤ軸方向内側端と前記ト
レッド端Eとの間の軸方向距離である領域TW3は、ト
レッド巾TWの13〜18%とするのが望ましい。
しかつ比R3/TWの値を5.0〜7.5としても、比
T1/TWの値を0.038〜0.050に維持するこ
とはできるが、この場合、最終的な空気排出効果が劣る
こととなり、ノイズ性能が悪化する他、大なる曲率半径
R1、R3のクラウン円弧、ショルダ円弧を小さな曲率
半径R2の中間円弧でつなぐこととなり、旋回過渡特性
が低下するなどの操縦性の悪化を招く。
Wの0.050倍を越えると、上述したように接地面内
において滑り量が大きく、ブロック内での先着側、後着
側に摩耗エネルギの差が大きくなりヒールアンドトウ摩
耗といった偏摩耗が発生し、逆に0.038倍を下回る
と、ノイズ性能が悪化する。
プレーン(溝なし)トレッドのタイヤを試作した後、ハ
ンドカットにて図2に示すトレッドパターンを形成した
本発明に従う空気入りラジアルタイヤ(実施例1〜
3)、及び比較対象とする本発明の構成外の空気入りラ
ジアルタイヤ(比較例1〜5)を試作し、以下のような
テストにて性能を評価した(テスト車両:アコードLX
リム:15×5.5JJ、空気圧:前後とも2.2kg
f/cm2 )。
の領域TW1、TW2、TW3の境界に接近(10mm
以内)させて、タイヤ周方向にのびる周方向溝13、1
4を配したものを示している。従って、前記周方向溝1
3、14に挟まれかつ規定された各円弧の陸部を十分に
接地させることができ、前記段差乗り下げ時のノイズ低
減と偏摩耗の防止を効果的に高めうる。
A、カリフォルニア州のBAKERSFIELD FR
EEWAY#99を速度60mphにて走行し、その時
の前席車内音(マイクロフォンの位置:ドライバーシー
トのヘッドレスト横)を測定し、低周波ノイズ(40〜
100Hz)、中周波ノイズ(200〜260Hz)、
高周波ノイズ(600〜860Hz)の周波数帯域での
最大音圧レベルにて比較評価する。
力を測定しうる接地面内応力測定センサー11と、すべ
り量測定センサ12とからなる摩耗エネルギ測定装置を
用い、図2のCR:クラウン円弧部、MD:中間円弧
部、SF:ショルダ円弧部ブロックの先着位置、SM:
ショルダ円弧部ブロックの中間位置、SR:ショルダ円
弧部ブロックの後着位置の摩耗エネルギを接地圧力、滑
り量から計算して評価する。摩耗エネルギは、一般に接
地圧力Pと滑り量Sとの積(P×S)で代用することが
でき、タイヤ表面が接地面内に入ったとき(in)から
出るとき(out)までを積分してこれを求める。なお
タイヤへの縦荷重は450kgf、スリップ角、キャンバ
ー角はともに0゜とした。
SRで摩耗エネルギが、均一であれば、ブロックの先着
側、後着側にてタイヤ周方向の段差摩耗、特にヒールア
ンドトウ摩耗が抑制されることを確認できる。又各測定
位置CRとMDの摩耗エネルギが、均一であれば、例え
ばクラウン摩耗やショルダ摩耗といったタイヤ軸方向の
偏摩耗が抑制されることを確認できる。テストの結果を
表1に示す。
来タイヤ(比較例2)に比べて各ノイズを低減しつつ、
摩耗エネルギーの均一化が確認できた。
イヤは、段差連続路面を自動車が走行する際、段差乗り
下げ時において生じる約80、250、750Hz付近
にピークをもつノイズをともに低減することができ、か
つタイヤの周方向および軸方向の偏摩耗の発生をも抑制
しうる。
る。
開図である。
る。
車内音の周波数分析結果である。
Claims (3)
- 【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回りで係止されるカーカスと、こ
のカーカスの半径方向外側かつトレッド部内方に配され
るベルト層とを具えた空気入りラジアルタイヤであっ
て、 タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した
無負荷状態において、タイヤ軸を含むタイヤ子午断面の
トレッド部外面は、 タイヤ赤道位置からタイヤ軸方向両側にのびる曲率半径
R1のクラウン円弧と、このクラウン円弧の両端に滑ら
かに連なる曲率半径R2の中間円弧と、この中間円弧の
タイヤ軸方向両外側に滑らかに連なりかつ略トレッド接
地端までのびる曲率半径R3のショルダ円弧とを含んで
形成され、 前記クラウン円弧の曲率半径R1が、トレッド端間の軸
方向距離であるトレッド巾TWの2.0〜3.5倍であ
り、しかも中間円弧の曲率半径R2よりも小かつショル
ダ円弧の曲率半径R3よりも大であるとともに、 前記タイヤ赤道位置と、トレッド端との半径方向距離で
あるキャンバー量T1をトレッド巾TWの0.038〜
0.050倍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】前記トレッド部外面は、中間円弧の曲率半
径R2をトレッド巾TWの5.0〜7.0倍とし、かつ
ショルダ円弧の曲率半径R3をトレッド巾TWの0.8
〜1.8倍とした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】前記トレッド部外面は、前記クラウン円弧
が占めるタイヤ軸方向の領域TW1を、前記トレッド巾
TWの25〜40%とし、かつ中間円弧が占めるタイヤ
軸方向の領域TW2を、トレッド巾TWの13〜18%
とし、しかもショルダ円弧のタイヤ軸方向内側端と前記
トレッド端との間の軸方向距離である領域TW3を、ト
レッド巾TWの13〜18%としたことを特徴とする請
求項1又は2記載の空気入りラジアルタイヤ。
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