JPWO2013031165A1 - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、製造が容易で確実に空洞共鳴音の低減を図ることができる空気入りタイヤに関し、より詳しくは、タイヤ内周面の少なくとも一部に短繊維（１０）が固着されており、一枚以上のベルト層からなり且つタイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向の幅がＢＷであるベルト（５）をトレッド部（３）に具える空気入りタイヤにおいて、タイヤ幅方向断面における、タイヤ赤道面Ｅを中心としてタイヤ幅方向に１／２?ＢＷの範囲からなるタイヤ中央領域Ｃと、該タイヤ中央領域Ｃのタイヤ幅方向外側端部からビード部（１）のタイヤ半径方向内側端部までの領域からなるタイヤ側部領域Ｓとが、タイヤ内周面に関して、下記式（１）：タイヤ中央領域の短繊維の固着面積／タイヤ中央領域の面積 ＜ タイヤ側部領域の短繊維の固着面積／タイヤ側部領域の面積 ・・・ （１）の関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤに関するものである。

Description

本発明は、空気入りタイヤ及び該空気入りタイヤの製造方法に関し、特には、空洞共鳴音を低減させるために、タイヤ内周面のタイヤ側部領域に複数の短繊維を立設させた低騒音タイヤ及びその製造方法に関するものである。

空気入りタイヤは、その構造上、タイヤ内部の円管長さに起因する空洞共鳴現象を有することが知られている。そして、いずれの空気入りタイヤにおいても、その周長から空洞共鳴周波数は２００〜２７０Ｈｚの範囲となり、不快な車室内騒音の一因となっている。

上記の通り、車室内騒音の発生要因がタイヤ内部の空気の共鳴であることから、従来の改良手法としては、タイヤ内部で吸音させる方法が有効であり、例えば、特開２００４−８２３８７号公報に記載されているように、タイヤ内周面に短繊維を接着する手法等が提案されている。

特開２００４−８２３８７号公報

しかしながら、特開２００４−８２３８７号公報に記載されているように、タイヤ内周面の全領域に短繊維を接着すると、タイヤの重量が増加して、転がり抵抗が大きくなり、かかるタイヤを装着した車両の燃費を悪化させてしまうという問題があった。また、短繊維の接着によりトレッド部の剛性が上昇するため、車両の乗り心地を悪化させてしまうという問題もあった。更に、タイヤがパンクした場合、パンクシール剤を用いて修理しようとすると、トレッド部のタイヤ内周面の短繊維がパンクシール剤を吸収して、パンクシール剤の流動性が低下するため、修理効率が低下してしまうという問題もあった。

そこで、本発明は、上記事実を考慮し、上記の問題を解消し、製造が容易で確実に空洞共鳴音の低減を図ることができる空気入りタイヤ及び該空気入りタイヤの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、タイヤ内周面に短繊維を固着して設けるに際して、タイヤ側部領域における短繊維の固着面積の割合をタイヤ中央領域における短繊維の固着面積の割合よりも高くすることにより、製造が容易で確実に空洞共鳴音を低減できる上、タイヤの転がり抵抗の上昇及び乗り心地の悪化を抑制でき、更には、修理に際してパンクシール剤を用いても、短繊維がパンクシール剤を吸収するのを抑制できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ内周面の少なくとも一部に短繊維が固着されており、一枚以上のベルト層からなり且つタイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向の幅がＢＷであるベルトをトレッド部に具える空気入りタイヤにおいて、
タイヤ幅方向断面における、タイヤ赤道面を中心としてタイヤ幅方向に１／２×ＢＷの範囲からなるタイヤ中央領域と、該タイヤ中央領域のタイヤ幅方向外側端部からビード部のタイヤ半径方向内側端部までの領域からなるタイヤ側部領域とが、タイヤ内周面に関して、下記式（１）：
タイヤ中央領域の短繊維の固着面積／タイヤ中央領域の面積 ＜ タイヤ側部領域の短繊維の固着面積／タイヤ側部領域の面積 ・・・ （１）
の関係を満たすことを特徴とする。

なお、上記短繊維の固着面積とは、短繊維が固着されている領域の面積を指し、ここで、本発明においては、短繊維の密度が１平方センチメートル当たり５０本以上の領域を、短繊維が固着されている領域とする。

また、本発明者らは、更に検討を進めた結果、タイヤ側部領域への短繊維の固着が空洞共鳴を低減する効果が高く、タイヤ内周面全域への短繊維の固着と効果が殆ど変わらないことを見出した。従って、本発明の空気入りタイヤにおいては、前記タイヤ内周面の内、前記タイヤ側部領域のみに前記短繊維が固着されていることが好ましい。この場合、タイヤの転がり抵抗の上昇、乗り心地の悪化を確実に抑制でき、また、修理に際して、短繊維によるパンクシール剤の吸収を確実に抑制できる。

また、本発明の空気入りタイヤにおいては、前記タイヤ内周面の内、前記タイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向外側のみに前記短繊維が固着されていることも好ましい。この場合、短繊維が固着されていないタイヤに比べて、パンクシール剤の必要量を殆ど増加させずに、タイヤの空洞共鳴音を低減することができる。

本発明の空気入りタイヤの内周面において、前記短繊維が固着されているタイヤ側部領域の面積は、前記タイヤ側部領域の面積の５０％以上であることが好ましい。この場合、空洞共鳴を確実に低減することができる。

本発明の空気入りタイヤの好適例においては、前記短繊維がタイヤ側部領域のタイヤ内周面に固着されている領域において、前記短繊維が１平方センチメートル当たり１００本以上設けられている。この場合、空洞共鳴の低減効果を確実に得ることができる。なお、より優れた空洞共鳴低減効果を得る観点から、前記短繊維は、１平方センチメートル当たり１０００本以上設けられていることが更に好ましく、１平方センチメートル当たり１００００本以上５００００本以下設けられていることが特に好ましい。

本発明の空気入りタイヤの他の好適例において、前記短繊維は、平均長さが０．５ｍｍ〜１０ｍｍである。この場合、空洞共鳴音を低減する効果が十分に得られ、また、短繊維同士の絡み合いによるダマの発生を防止して、吸音効果を十分に発現させることができる。なお、同様の観点から、前記短繊維の平均長さは、２ｍｍ〜８ｍｍが特に好ましい。

また、本発明の空気入りタイヤの他の好適例において、前記短繊維は、平均直径が１μｍ〜５００μｍである。この場合、短繊維の製造工程における糸切れの発生を抑制して、短繊維の生産性の低下を抑制でき、また、タイヤの重量増による転がり抵抗の上昇を抑制して、タイヤを装着した車両の燃費の悪化を抑制することができる。

また、本発明の空気入りタイヤの他の好適例においては、前記短繊維の長さ（Ｌ）と直径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が５≦Ｌ／Ｄ≦２０００の範囲にある。この場合、空洞共鳴音を低減する効果を十分に確保でき、また、短繊維同士の絡み合いによるダマの発生を抑制して、吸音効果が十分に発現させることができる。

本発明の空気入りタイヤにおいては、前記短繊維の固着されている領域が複数の短繊維群からなり、該複数の短繊維群が互いに独立して固着されていることが好ましい。この場合、仮に接着層がはがれることがあったとしても、はがれる範囲が極僅かで止まり、空洞共鳴抑制効果を維持することができる。

また、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、一枚以上のベルト層からなり且つタイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向の幅がＢＷであるベルトをトレッド部に具え、タイヤ幅方向断面における、タイヤ赤道面を中心としてタイヤ幅方向に１／２×ＢＷの範囲からなるタイヤ中央領域と、該タイヤ中央領域のタイヤ幅方向外側端部からビード部のタイヤ半径方向内側端部までの領域からなるタイヤ側部領域とからなる空気入りタイヤの製造方法であって、
前記タイヤ側部領域のタイヤ内周面に、接着剤を塗布する工程と、
前記接着剤を塗布した部位に短繊維を接着させる工程と
を有することを特徴とする。本発明のタイヤの製造方法によれば、優れた吸音効果を得ることのできる空気入りタイヤを効率的に製造することができる。

本発明の空気入りタイヤの製造方法の好適例においては、静電植毛加工により前記短繊維を前記タイヤ側部領域のタイヤ内周面に設ける。この場合、短繊維を簡単にタイヤ内周面に立設させた状態で固着させることができ、吸音効果を得ることのできる空気入りタイヤを効率的に製造することができる。

本発明によれば、タイヤ内周面の少なくとも一部に短繊維が固着されており、タイヤ側部領域における短繊維の固着面積の割合がタイヤ中央領域における短繊維の固着面積の割合によりも高く、製造が容易で確実に空洞共鳴音を低減できる上、転がり抵抗の上昇及び乗り心地の悪化が抑制されており、パンクシール剤を用いても、短繊維によるパンクシール剤の吸収が抑制されている空気入りタイヤを提供することができる。また、かかる空気入りタイヤの簡便な製造方法を提供することができる。

本発明の空気入りタイヤの一実施態様の幅方向の断面図である。 実施例１、比較例１、比較例２のタイヤにおける測定結果を示す図である。 比較例４、比較例５のタイヤの幅方向の断面図である。 実施例２７、実施例３０のタイヤの幅方向の断面図である。 実施例２９のタイヤの幅方向の断面図である。 比較例３及び４、実施例２７〜２９に関して、短繊維の固着面積とパンクシール剤の必要量との関係を示すグラフである。 比較例３及び５、実施例３０及び３１に関して、短繊維の固着面積とパンクシール剤の必要量との関係を示すグラフである。 比較例３及び４、実施例２７〜２９に関して、パンクシール剤の必要量と２３５Ｈｚ付近のピークの低減量の関係を示すグラフである。 比較例３及び５、実施例３０及び３１に関して、パンクシール剤の必要量と２３５Ｈｚ付近のピークの低減量の関係を示すグラフである。

以下に、図を参照しながら本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤの一実施態様の幅方向の断面図である。図１に示す空気入りタイヤは、一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、上記一対のビード部１間にトロイド状に延在してこれら各部１，２，３を補強する一枚のカーカスプライからなるカーカス４と、前記トレッド部３の前記カーカス４のタイヤ半径方向外側に配置された二枚のベルト層からなるベルト５と、該ベルト５のタイヤ半径方向外側に配置された一層のベルト補強層６と、前記ビード部１内に夫々埋設したビードコア７のタイヤ半径方向外側に配置されたビードフィラー８と、上記カーカス４のタイヤ内周面側に配置したインナーライナー９とを具える。

図示例のカーカス４は、一枚のカーカスプライから構成され、また、一対のビードコア７間にトロイド状に延在する本体部と、各ビードコア７の周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて半径方向外方に巻上げた折り返し部とからなるが、本発明の空気入りタイヤにおいて、カーカス４のプライ数及び構造は、これに限られるものではない。また、図示例の空気入りタイヤにおいては、カーカス本体部とカーカス折り返し部との間にビードフィラー８が配置されている。

また、図示例の空気入りタイヤのトレッド部３においては、上記カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側には二枚のベルト層からなるベルト５が配置されており、該ベルト層は、通常、タイヤ赤道面Ｅに対して傾斜して延びるスチールコードのゴム引き層からなり、二枚のベルト層は、該ベルト層を構成するスチールコードが互いにタイヤ赤道面Ｅを挟んで交差するように積層されてベルト５を構成する。なお、図中のベルト５は、タイヤ赤道面Ｅを挟んで左右対称であり、タイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向の幅がＢＷで、タイヤ赤道面Ｅからのタイヤ幅方向に１／２×ＢＷの範囲が中央領域である。ここで、本発明において、タイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向の幅ＢＷは、タイヤの最大幅の６０〜９０％の範囲であることが好ましい。また、図中のベルト５は、二枚のベルト層からなるが、本発明の空気入りタイヤにおいては、ベルト５を構成するベルト層の枚数は、三枚以上であってもよい。また、図示例の空気入りタイヤにおいては、一層のベルト補強層６が、ベルト５のタイヤ半径方向外側に配置されているが、本発明の空気入りタイヤは、ベルト補強層６を具えていなくてもよく、また、ベルト補強層６の枚数は、二枚以上であってもよい。

ここで、図１に示す空気入りタイヤにおいては、タイヤ内周面、即ち、インナーライナー９のタイヤ内周面側の一部に短繊維１０が固着されている。そして、タイヤ幅方向断面における、タイヤ赤道面Ｅを中心としてタイヤ幅方向に１／２×ＢＷの範囲（即ち、タイヤ赤道面Ｅを起点としてタイヤ幅方向にそれぞれ１／４×ＢＷの範囲）をタイヤ中央領域Ｃとし、該タイヤ中央領域Ｃのタイヤ幅方向外側端部からビード部１のタイヤ半径方向内側端部１Ａまでの領域をタイヤ側部領域Ｓ（即ち、タイヤのタイヤ中央領域Ｃ以外の領域）とした場合、タイヤ中央領域Ｃとタイヤ側部領域Ｓとが、タイヤ内周面（図１では、インナーライナー９のタイヤ内周面）に関して、下記式（１）：
タイヤ中央領域の短繊維の固着面積／タイヤ中央領域の面積 ＜ タイヤ側部領域の短繊維の固着面積／タイヤ側部領域の面積 ・・・ （１）
の関係を満たすことを要する。本発明の空気入りタイヤにおいては、タイヤ内周面の少なくとも一部に短繊維１０が固着されて設けられているので、タイヤをリムに装着したときに形成される空気室内面に対してこれらの短繊維１０が設けられることになる。そして、タイヤ内周面に固着された短繊維１０は、空洞共鳴音を吸音するので、該短繊維１０により空洞共鳴現象に起因する騒音を低減することができる。

また、一般に、空気入りタイヤにおいては、重量増による転がり抵抗の上昇に対して、回転半径の大きいタイヤ中央領域Ｃの寄与が大きく、回転半径がより小さいタイヤ側部領域Ｓの寄与は小さいが、本発明の空気入りタイヤは、式（１）に規定するように、タイヤ中央領域Ｃの短繊維の固着面積の割合［タイヤ中央領域Ｃのタイヤ内周面の短繊維の固着面積／タイヤ中央領域Ｃのタイヤ内周面の面積］がタイヤ側部領域Ｓの短繊維の固着面積の割合［タイヤ側部領域Ｓのタイヤ内周面の短繊維の固着面積／タイヤ側部領域Ｓのタイヤ内周面の面積］よりも低いため、転がり抵抗の上昇が抑制されている。

また、タイヤ内周面において、タイヤ中央領域Ｃの短繊維の固着面積の割合がタイヤ側部領域Ｓの短繊維の固着面積の割合よりも低いため、トレッド部３の剛性の上昇も比較的抑制されており、その結果として、タイヤを装着した車両の乗り心地の悪化を抑制できる。

また、タイヤ内周面において、タイヤ中央領域Ｃの短繊維の固着面積の割合がタイヤ側部領域Ｓの短繊維の固着面積の割合よりも低いため、タイヤがパンクした場合において、パンクシール剤を用いて修理を試みても、タイヤ中央領域Ｃの内周面の短繊維がパンクシール剤を吸収することが抑制されており、その結果として、パンクシール剤の流動性の低下を抑制して、修理効率の低下を抑制することもできる。

ここで、上記短繊維１０としては、有機合成繊維、無機繊維、再生繊維、天然繊維等の短繊維を用いることができる。また、有機合成繊維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン等のポリオレフィン、ナイロン等の脂肪族ポリアミド、ケブラー等の芳香族ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリメチルメタクリレート等のポリエステル、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリスチレン、及びこれらの共重合体等からなる繊維が挙げられる。また、無機繊維としては、例えば、カーボン繊維、グラスファイバー等が挙げられる。また、再生繊維としては、例えば、レーヨン、キュプラ等が挙げられる。また、天然繊維としては、例えば、綿、絹、羊毛等が挙げられる。

本発明の空気入りタイヤにおいては、前記タイヤ内周面の内、前記タイヤ側部領域Ｓのみに前記短繊維１０が固着されていることが好ましい。タイヤ側部領域Ｓの内周面のみに短繊維１０が固着されている場合、転がり抵抗の上昇や乗り心地の悪化への寄与が大きいタイヤ中央領域Ｃの内周面には短繊維１０が設けられていないため、転がり抵抗の上昇及び乗り心地の悪化を確実に抑制できる。また、タイヤ中央領域Ｃの内周面には短繊維１０が設けられていないため、修理に際して、短繊維１０によるパンクシール剤の吸収を確実に抑制できる。

また、本発明の空気入りタイヤにおいては、前記タイヤ内周面の内、前記タイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向外側［即ち、タイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向外側端部を通るタイヤ赤道面Ｅに平行な面とタイヤ内周面との交差線（但し、交差線が複数ある場合は、タイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向外側端部に最も近い交差線とする）からビード部１のタイヤ半径方向内側端部１Ａまでの領域］のみに前記短繊維１０が固着されていることも好ましい。タイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向外側のタイヤ内周面のみに短繊維１０が固着されている場合、タイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ半径方向内側のタイヤ内周面には短繊維１０が設けられていないため、修理に際して、短繊維１０によるパンクシール剤の吸収を確実に抑制でき、短繊維が固着されていないタイヤに比べて、パンクシール剤の必要量を殆ど増加させずに、タイヤの空洞共鳴音を低減することができる。

本発明の空気入りタイヤにおいては、前記タイヤ内周面において、前記短繊維１０が固着されているタイヤ側部領域Ｓの面積は、前記タイヤ側部領域Ｓの面積の５０％以上であることが好ましい。タイヤ側部領域Ｓにおいて、短繊維がタイヤ内周面に固着されている領域の面積を、タイヤ側部領域Ｓのタイヤ内周面の面積の５０％以上にすることにより、空洞共鳴を確実に低減することができる。

本発明の空気入りタイヤにおいては、前記短繊維１０が前記タイヤ側部領域Ｓのタイヤ内周面に固着されている領域において、前記短繊維１０が１平方センチメートル当たり１００本以上設けられていることが好ましく、１平方センチメートル当たり１０００本以上設けられていることが更に好ましく、１平方センチメートル当たり１００００本以上５００００本以下設けられていることが特に好ましい。短繊維の密度が低いと、空洞共鳴の低減効果が不足するため、空洞共鳴の低減効果を確実に得るには、短繊維の固着されている領域において、短繊維を１平方センチメートル当たりに１００本（平均値）以上設けることが好ましい。

また、本発明の空気入りタイヤにおいては、前記短繊維の平均長さが０．５ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましく、２ｍｍ〜８ｍｍであることが特に好ましい。短繊維の平均長さが０．５ｍｍ未満では、空洞共鳴音を低減する効果が小さくなる。一方、短繊維の平均長さが１０ｍｍを超えると、短繊維同士の絡み合いによるダマが発生し、吸音効果が十分に発現できなくなるおそれがある。

また、本発明の空気入りタイヤにおいては、前記短繊維の平均直径が１μｍ〜５００μｍであることが好ましい。短繊維の平均直径が１μｍ未満になると、短繊維の製造工程において糸切れが多発し、短繊維の生産性が低下する。一方、短繊維の平均直径が５００μｍを超えると、タイヤとしての重量増が転がり抵抗に影響するレベルとなり、本発明の空気入りタイヤを装着した車両の燃費の悪化をまねくおそれがある。

また、本発明の空気入りタイヤにおいては、前記短繊維の長さ（Ｌ）と直径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が５≦Ｌ／Ｄ≦２０００の範囲にあることが好ましい。短繊維の長さと直径の比（Ｌ／Ｄ）が５未満では、空洞共鳴音を低減する効果が小さくなる。一方、短繊維の長さと直径の比（Ｌ／Ｄ）が２０００を超えると、短繊維同士の絡み合いによるダマが発生し、吸音効果が十分に発現できなくなるおそれがある。

また、本発明の空気入りタイヤにおいては、前記短繊維の固着されている領域が複数の短繊維群からなり、該複数の短繊維群が互いに独立して固着されていることが好ましい。短繊維の固着されている領域を、連続せずに設けることにより、仮に接着層がはがれることがあったとしても、はがれる範囲が極僅かで止まり、空洞共鳴抑制効果を維持することができる。

また、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、トレッド部３に一枚以上のベルト層からなるベルト５を具える空気入りタイヤの製造方法であって、ベルト５のタイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向の幅をＢＷとし、タイヤ幅方向断面において、タイヤ赤道面Ｅを中心としてタイヤ幅方向に１／２×ＢＷの範囲をタイヤ中央領域Ｃとし、該タイヤ中央領域Ｃのタイヤ幅方向外側端部からビード部１のタイヤ半径方向内側端部１Ａまでの領域をタイヤ側部領域Ｓとした際に、（ｉ）前記タイヤ側部領域Ｓのタイヤ内周面に、接着剤を塗布する工程と、（ｉｉ）前記接着剤を塗布した部位に短繊維１０を接着させる工程とを有することを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤの製造方法では、まずタイヤ側部領域Ｓの内周面の短繊維接着部位に接着剤を塗布し、次に、接着剤を塗布した部位に短繊維１０を接着させることにより、上述したような優れた吸音効果を得ることのできる空気入りタイヤを効率的に製造することができる。ここで、使用する接着剤は特に限定されず、任意の接着剤を使用することができる。

本発明の空気入りタイヤの製造方法においては、静電植毛加工により前記短繊維１０をタイヤ側部領域Ｓのタイヤ内周面に設けることが好ましい。短繊維１０は、種々の方法でタイヤ内周面に接着させることができるが、静電植毛加工を用いることにより、短繊維１０を簡単にタイヤ内周面に立設させた状態で固着させることができ、吸音効果を得ることのできる空気入りタイヤを効率的に製造することができる。

静電植毛加工は、短繊維を帯電させ、静電気力により、予め接着剤を塗布した物体に短繊維を垂直に植毛する加工技術であるため、複雑な形状の物体表面にも均一に短繊維を植毛することができ、３次元的に曲率をもったタイヤ内周面に短繊維１０を植毛するのに適している。

上述した本発明の空気入りタイヤは、通常、リムに組み付けられ、タイヤとリムとの組立体として、目的の車両に取り付けられて使用される。ここで、空洞共鳴低減効果を更に高めるために、リムの一部又は全面に上述した短繊維を固着してもよい。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

＜実施例１及び比較例１〜２＞
同一仕様のタイヤを用い、タイヤ内周面のタイヤ側部領域に短繊維を静電植毛加工したタイヤ（実施例１）と、タイヤ内周面に短繊維を設けないタイヤ（比較例１）と、タイヤ内周面の全面に短繊維を静電植毛加工したタイヤ（比較例２）とを準備し、各タイヤに対して、以下のようにして、実車車内音を測定した。

なお、実施例１のタイヤにおいては、太さ１５デニール（φ４５μｍ）、長さ２．５ｍｍのナイロン製短繊維約２０ｇを、タイヤ側部領域のタイヤ内周面に静電植毛加工した（１平方センチメートル当たりの短繊維の本数＝約２万本）。ここで、実施例１のタイヤにおいて、短繊維がタイヤ中央領域のタイヤ内周面に固着されている領域の面積はタイヤ中央領域のタイヤ内周面の面積の０％であり、また、短繊維がタイヤ側部領域のタイヤ内周面に固着されている領域の面積はタイヤ側部領域のタイヤ内周面の面積の７５％で４つの領域に分割されている。

また、比較例２のタイヤにおいては、太さ１５デニール（φ４５μｍ）、長さ２．５ｍｍのナイロン製短繊維約４０ｇを、タイヤ内周面の全面に静電植毛加工した（１平方センチメートル当たりの短繊維の本数＝約２万本）。

また、タイヤは、図１に示す構造を有するサイズ２０５／５５Ｒ１６の一般的な市販品であり、使用リムは６．５ＪＪ−１６である。なお、タイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向の幅ＢＷは、タイヤの最大幅の７８％である。

上記タイヤを２０００ｃｃクラスの乗用車に装着し、１名乗車で、速度５０ｋｍ／ｈの条件で、荒れたアスファルト路を走行し、ドライバーの耳元に設置したマイクロホンにて、騒音を測定した。周波数スペクトルを図２に示す。

図２において、２２５Ｈｚ、２３５Ｈｚ付近に見られるピークが空洞共鳴によるものであるが、実施例１のタイヤでは、約２〜５ｄＢと大きな低減効果が得られていることが分かる。また、タイヤ側部領域のタイヤ内周面だけに短繊維を設けた実施例１のタイヤは、タイヤ内周面の全面に短繊維を設けた比較例２のタイヤと同等の騒音低減効果を示していることが分かる。

＜実施例２〜４＞
短繊維がタイヤ側部領域のタイヤ内周面に固着されている領域の面積の割合を表１に示す値に変更する以外は、実施例１と同様のタイヤを準備し、各タイヤに対して、上記のようにして、実車車内音を測定した。比較例１のタイヤの結果を基準として、低減効果の最も顕著な２３５Ｈｚ付近に見られるピークの低減量を表１に示す。

表１に示す結果から、空洞共鳴音を低減する観点から、タイヤ内周面において、短繊維が固着されているタイヤ側部領域の面積は、タイヤ側部領域の面積の５０％以上が好ましいことが分かる。

＜実施例５〜８＞
１平方センチメートル当たりの短繊維の本数を表２に示す値に変更する以外は、実施例１と同様のタイヤを準備し、各タイヤに対して、上記のようにして、実車車内音を測定した。比較例１のタイヤの結果を基準として、低減効果の最も顕著な２３５Ｈｚ付近に見られるピークの低減量を表２に示す。

表２に示す結果から、空洞共鳴音を低減する観点から、１平方センチメートル当たりの短繊維の本数は１００本以上が好ましく、１０００本以上が更に好ましいことが分かる。

＜実施例９〜１４＞
短繊維として、表３に示す平均長さの短繊維を使用する以外は、実施例１と同様のタイヤを準備し、各タイヤに対して、上記のようにして、実車車内音を測定した。比較例１のタイヤの結果を基準として、低減効果の最も顕著な２３５Ｈｚ付近に見られるピークの低減量を表３に示す。

表３に示す結果から、短繊維の平均長さが０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であれば、空洞共鳴音を低減する効果が高く、また、短繊維の平均長さが２ｍｍ〜８ｍｍの範囲であれば、空洞共鳴音を大幅に低減できることが分かる。

＜実施例１５〜２０＞
短繊維として、長さ（Ｌ）と直径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が表４に示す値の短繊維を使用する以外は、実施例１と同様のタイヤを準備し、各タイヤに対して、上記のようにして、実車車内音を測定した。比較例１のタイヤの結果を基準として、低減効果の最も顕著な２３５Ｈｚ付近に見られるピークの低減量を表４に示す。

表４に示す結果から、短繊維の長さ（Ｌ）と直径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が５〜２０００の範囲であれば、空洞共鳴音を大幅に低減できることが分かる。

＜実施例２１〜２６＞
短繊維として、表５に示す平均直径の短繊維を使用する以外は、実施例１と同様のタイヤを準備し、各タイヤに対して、上記のようにして、実車車内音を測定した。比較例１のタイヤの結果を基準として、低減効果の最も顕著な２３５Ｈｚ付近に見られるピークの低減量を表５に示す。

また、ドラム上に供試タイヤを接触させながらドラムを回転させ、一定速度まで上昇後、ドラムの駆動スイッチを切り、ドラムを自由回転させ、減速の度合いより転がり抵抗を求め、比較例１のタイヤの転がり抵抗を１００として指数表示した。指数値が小さい程、転がり抵抗が小さく良好であることを示す。

表５に示す結果から、短繊維の平均直径が５μｍ〜５００μｍの範囲で、転がり抵抗の上昇を抑制しつつ、空洞共鳴音を大幅に低減できることが分かる。

＜実施例２７〜２９、比較例３〜４＞
平均長さ４ｍｍの短繊維を使用し、短繊維がタイヤ内周面に固着されている領域を、図３、図４、図１、図５に示すタイヤのように変更する以外は、実施例１と同様にして、サイズ２３５／５０Ｒ１８のタイヤを作製した。また、比較のために、タイヤ内周面に短繊維を設けないタイヤ（比較例３）も準備した。

なお、図３に示す構造を有する供試タイヤ（比較例４）は、ビード部のタイヤ半径方向内側端部からタイヤ半径方向外側に１５ｍｍまでの領域を除いて短繊維が固着されている。

また、図４に示す構造を有する供試タイヤ（実施例２７）は、ビード部のタイヤ半径方向内側端部からタイヤ半径方向外側に１５ｍｍまでの領域と、タイヤ赤道面を中心としてタイヤ幅方向に１９０ｍｍの範囲（即ち、タイヤ赤道面を起点としてタイヤ幅方向にそれぞれ９５ｍｍの範囲）を除いて短繊維が固着されている（短繊維が固着されている面積は、図３に示すタイヤの４４％）。

また、図１に示す構造を有する供試タイヤ（実施例２８）は、ビード部のタイヤ半径方向内側端部からタイヤ半径方向外側に１５ｍｍまでの領域と、タイヤ赤道面を中心としてタイヤ幅方向に１００ｍｍの範囲（即ち、タイヤ赤道面を起点としてタイヤ幅方向にそれぞれ５０ｍｍの範囲）を除いて短繊維が固着されている（短繊維が固着されている面積は、図３に示すタイヤの７０％）。

また、図５に示す構造を有する供試タイヤ（実施例２９）は、図４に示す構造のタイヤに、タイヤ赤道面を中心としてタイヤ幅方向に１００ｍｍの範囲（即ち、タイヤ赤道面を起点としてタイヤ幅方向にそれぞれ５０ｍｍの範囲）に短繊維を固着して作製した（短繊維が固着されている面積は、図３に示すタイヤの７９％）。

上記の供試タイヤに対し、パンクシール剤の必要量を評価した。評価は、トレッドに穴を空け、供試タイヤ内に外部からパンクシール剤（補修液）を注入し、内圧を充填した後、一定速度にて距離約５ｋｍを走行させて行った。走行を終了したタイヤは倒さないように取り外し、そのままの状態で保持台に固定し、サイドウォール部をカットし、タイヤ内に残ったパンクシール剤を回収し、トレッド部のタイヤ内面のパンクシール剤の拡がり具合を確認した。結果を表６及び図６Ａに示す。

更に、比較例３〜４及び実施例２７〜２９のタイヤに対して、上記のようにして、実車車内音を測定し、比較例３のタイヤの結果を基準として、低減効果の最も顕著な２３５Ｈｚ付近に見られるピークの低減量を測定した。パンクシール剤の必要量と２３５Ｈｚ付近のピークの低減量の関係を図７Ａに示す。

＜実施例３０〜３１、比較例５＞
平均長さ２．５ｍｍの短繊維を使用する以外は、実施例２７、実施例２８、比較例４と同様にしてタイヤを作製し、上記の方法で、パンクシール剤の必要量を評価した。結果を表７及び図６Ｂに示す。

更に、比較例５、並びに、実施例３０及び３１のタイヤに対して、上記のようにして、実車車内音を測定し、比較例３のタイヤの結果を基準として、低減効果の最も顕著な２３５Ｈｚ付近に見られるピークの低減量を測定した。パンクシール剤の必要量と２３５Ｈｚ付近のピークの低減量の関係を図７Ｂに示す。

図６Ａ及び図６Ｂから、タイヤ内周面の内、タイヤ側部領域のみに短繊維が固着されているタイヤ（実施例２８、実施例３１）は、短繊維が固着されている面積が広くても、パンクシール剤の必要量が少ないことが分かる。

また、図７Ａ及び図７Ｂから、タイヤ内周面の内、タイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向外側のみに短繊維が固着されているタイヤ（実施例２７、実施例３０）は、短繊維が固着されていないタイヤに比べて、パンクシール剤の必要量を殆ど増加させずに、タイヤの空洞共鳴音を低減できることが分かる。

１ ビード部
１Ａ ビード部のタイヤ半径方向内側端部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ カーカス
５ ベルト
６ ベルト補強層
７ ビードコア
８ ビードフィラー
９ インナーライナー
１０ 短繊維
ＢＷ タイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向の幅
Ｅ タイヤ赤道面
Ｃ タイヤ中央領域
Ｓ タイヤ側部領域

Claims (11)

1. タイヤ内周面の少なくとも一部に短繊維が固着されており、一枚以上のベルト層からなり且つタイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向の幅がＢＷであるベルトをトレッド部に具える空気入りタイヤにおいて、
   タイヤ幅方向断面における、タイヤ赤道面を中心としてタイヤ幅方向に１／２×ＢＷの範囲からなるタイヤ中央領域と、該タイヤ中央領域のタイヤ幅方向外側端部からビード部のタイヤ半径方向内側端部までの領域からなるタイヤ側部領域とが、タイヤ内周面に関して、下記式（１）：
   タイヤ中央領域の短繊維の固着面積／タイヤ中央領域の面積 ＜ タイヤ側部領域の短繊維の固着面積／タイヤ側部領域の面積 ・・・ （１）
   の関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記タイヤ内周面の内、前記タイヤ側部領域のみに前記短繊維が固着されてい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. 前記タイヤ内周面の内、前記タイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向外側のみに前記短繊維が固着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記タイヤ内周面において、前記短繊維が固着されているタイヤ側部領域の面積は、前記タイヤ側部領域の面積の５０％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記短繊維が前記タイヤ側部領域のタイヤ内周面に固着されている領域において、前記短繊維が１平方センチメートル当たり１００本以上設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記短繊維は、平均長さが０．５ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記短繊維は、平均直径が１μｍ〜５００μｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記短繊維の長さ（Ｌ）と直径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が５≦Ｌ／Ｄ≦２０００の範囲にあることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記短繊維の固着されている領域が複数の短繊維群からなり、該複数の短繊維群が互いに独立して固着されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
10. 一枚以上のベルト層からなり且つタイヤ半径方向最内側のベルト層のタイヤ幅方向の幅がＢＷであるベルトをトレッド部に具え、タイヤ幅方向断面における、タイヤ赤道面を中心としてタイヤ幅方向に１／２×ＢＷの範囲からなるタイヤ中央領域と、該タイヤ中央領域のタイヤ幅方向外側端部からビード部のタイヤ半径方向内側端部までの領域からなるタイヤ側部領域とからなる空気入りタイヤの製造方法において、
    前記タイヤ側部領域のタイヤ内周面に、接着剤を塗布する工程と、
    前記接着剤を塗布した部位に短繊維を接着させる工程と
    を有することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
11. 静電植毛加工により前記短繊維を前記タイヤ側部領域のタイヤ内周面に設けることを特徴とする請求項１０に記載の空気入りタイヤの製造方法。

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