JP4044526B2

JP4044526B2 - 空気入りタイヤとリムとの組立体

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Publication number: JP4044526B2
Application number: JP2004018761A
Authority: JP
Inventors: 直樹湯川; 忠雄松本
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2024-01-27
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Description

本発明は、走行時の騒音を低減しうる空気入りタイヤとリムとの組立体に関する。

タイヤ騒音の一つに、路面を走行した際に、約１００〜２５０Hzの周波数範囲で「ゴー」という音が生じるいわゆるロードノイズがある。その主たる原因の一つにタイヤ内腔内で生じる空気の共鳴振動（空洞共鳴）が知られている。

本件出願人は、タイヤ内腔内にスポンジ材からなる制音用の帯状体を配置することを提案している（下記特許文献１参照）。該帯状体は、タイヤ内腔内での空気の振動エネルギーを熱エネルギーへと変換し、タイヤ内腔内での空洞共鳴を効果的に抑制する。

しかしながら、発明者らの実験によれば、タイヤ内腔内に帯状体を設けて空洞共鳴を低下させると、従来では前記空洞共鳴によるノイズに妨げられて聴取し得なかった他の騒音、具体的には２００Hz付近のピッチノイズや１ｋHzないしそれ以上の周波数を持つ「シャー」という音が特に耳障りに感じられることが判明した。これは乗員のフィーリングを損ね好ましいものではない。

特開２００２−６７６０８号公報

本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、前記帯状体を特定のシー比を有する空気入りタイヤと組み合わせること等を基本として、走行時において耳障りな音を低減し、乗員のフィーリングを向上するのに役立つ空気入りタイヤとリムとの組立体を提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、リムと、このリムに装着される空気入りタイヤとからなる空気入りタイヤとリムとの組立体であって、
前記空気入りタイヤとリムとがなすタイヤ内腔のタイヤ内腔面に、スポンジ材からなり、かつ、前記タイヤ内腔の全体積の０．４〜２０％の体積を有してタイヤ周方向に実質的に同一の断面形状でのびる帯状体を固定するとともに、
前記空気入りタイヤは、タイヤ周方向に直線状で連続してのびる中央主溝Ｇ１を含みかつシー比を２０〜３５％とし、
かつ前記帯状体は、前記タイヤ内腔面かつトレッド領域Ｊ内であって、前記中央主溝Ｇ１を包含する接触領域Ｘに配置されることにより、前記中央主溝Ｇ１の溝底をタイヤ半径方向内方に延長した位置には、帯状体が配置されていることを特徴としている。

さらに請求項１の発明は、前記空気入りタイヤは、前記ベルト層のタイヤ半径方向の外側かつ少なくとも両側のショルダ部に有機繊維のバンドコードをタイヤ周方向に配列したバンドプライからなるバンド層が設けられるとともに、
前記バンドコードの断面積（mm ² ）と、前記バンドコードの２％モジュラス（Ｎ／mm ² ）と、前記バンドプライの巾１cm当たりのバンドコードの打ち込み本数（本／cm）との積を１０００で除したバンドプライのモジュラス係数が２７〜４２であることも特徴としている。

ここで、帯状体の体積は、帯状体の外形から定められる見かけの全体積であり、したがって内部の気泡が占める体積も含めたものとする。また「タイヤ内腔の全体積」は、組立体に正規内圧を充填した無負荷の状態において下記式（１）で近似的に求めた値Ｖ１として定める。
Ｖ１＝Ａ×｛（Ｄｉ−Ｄｒ）／２＋Ｄｒ｝×π …（１）
式中、”Ａ”は前記正規状態のタイヤ内腔をＣＴスキャニングして得られるタイヤ内腔面積、”Ｄｉ”は図１に示す正規状態でのタイヤ内腔の最大外径、”Ｄｒ”はリム径、”π”は円周率である。

また「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 LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とするが、タイヤが乗用車用の場合には、現実の使用頻度などを考慮して一律に２００ｋＰａとする。

また請求項２記載の発明は、前記空気入りタイヤは、ラジアル構造のカーカスと、そのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されたスチールコードの少なくとも１枚のベルトプライからなるベルト層とが設けられるとともに、前記ベルトプライは、前記スチールコードの断面積（mm ² ）とベルトプライ巾５cm当たりのベルトコード打ち込み本数との積であるスチール量が５．５〜９．２（mm ² ／５cm）であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤとリムとの組立体である。

また請求項３記載の発明は、前記空気入りタイヤは、前記トレッド部にＪＩＳＡ硬さが５８〜７０゜のゴム組成物からなるトレッドゴムが設けられていることを特徴とする請求項２乃至３に記載の空気入りタイヤとリムとの組立体である。

また請求項４記載の発明は、前記空気入りタイヤは、前記カーカスがトレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアで折り返された１枚のカーカスプライで構成され、前記ビード部には、ＪＩＳＡ硬さが８０〜９８゜のゴム組成物からなるビードエーペックスゴムが配されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の空気入りタイヤとリムとの組立体である。

本発明のタイヤとリムとの組立体は、帯状体とシー比を限定した空気入りタイヤと組み合わせたことにより、耳障りな特定のノイズを顕著に低減でき、ひいては乗員のフィーリングを損ねることがない。

以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ２とリム３との組立体（以下、単に「組立体」ということがある。）１のタイヤ軸を含む子午線断面図、図２には組立体１をタイヤ赤道で切断した断面図、図３には組立体１の要部拡大図がそれぞれ示されている。図において、組立体１は、空気入りタイヤ２（単に「タイヤ２」ということがある。）とリム３とを含んで構成される。またタイヤ２とリム３とが囲むタイヤ内腔４には、スポンジ材からなる帯状体５が配される。

前記リム３は、本実施形態ではタイヤ２が装着されるリム本体３ａと、このリム本体３ａを保持するディスク３ｂとを有するいわゆる金属製の２ピースホイールリムが例示される。

またタイヤ２は、図３に示されるように、トレッド部２ｔからサイドウォール部２ｓを経てビード部２ｂに至るカーカス６と、そのタイヤ半径方向外側かつトレッド部２ｔの内部に配されたベルト層７と、このベルト層７のタイヤ半径方向の外側かつ少なくとも両側のショルダ部に配されたバンド層９とで補強されたチューブレスタイプの乗用車用ラジアルタイヤが例示される。

前記カーカス６は、有機繊維コードを用いた１ないし複数枚、この例では１枚ののカーカスプライ６Ａで構成される。該カーカスプライ６Ａは、トロイド状の本体部６ａにビードコア５の回りで折り返された折返し部６ｂとを含む。折返し部５ｂのビードベースラインＢＬからの折返し高さｈａは適宜設定できる。カーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびるビードエーペックス８が配され、ビード部４の曲げ剛性が補強される。ビードエーペックス８は、例えばＪＩＳＡ硬さで８０゜以上、より好ましくは８５゜以上であり、他方上限は９８゜以下、より好ましくは９４゜以下のゴム組成物により構成されるのが望ましい。

前記ベルト層７は、本例ではタイヤ半径方向内、外で重ねられた２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂにより構成される。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、スチールコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜３０°程度の角度で傾けて配列されたゴム引きプライからなり、互いにスチールコードが交差する向きに重ね合わされている。

前記バンド層９は、前記ベルト層７のタイヤ半径方向外側に該ベルト層７と実質的に等しい幅の１枚のバンドプライ９Ａを配して構成されたいわゆるフルバンド（以下、ＦＢと略示する場合がある。）が例示される。バンドプライ９Ａは、有機繊維コードからなるバンドコードを実質的にタイヤ周方向（例えばタイヤ周方向に対して５°以下）に配列して形成される。このバンド層９は、特に高速走行時におけるベルト層７の動き（リフティング）を抑制しロードノイズを低減するのに役立つ。なおショルダ部は、ベルト層７のタイヤ軸方向の外端と該外端からベルト層の幅の１０％を隔てた位置との間の領域とする。またバンド層９の具体的な形状などは例示の態様に限定されるものではなく、例えば、ベルト層７のショルダ部のみを覆ういわゆるエッジバンド（以下、ＥＢと略示する場合がある。）、さらにはフルバンドとエッジバンドとを組み合わせたもの（ＦＢ＋ＥＢ）など、種々の態様が採用できる。

前記ベルト層７及びバンド層９のタイヤ半径方向外側には、トレッドゴム１０が配される。本実施形態のトレッドゴム１０は、少なくとも路面と接地する部分に、ＪＩＳＡ硬さが５８゜以上、より好ましくは６０゜であり、かつ、上限を７０゜以下、より好ましくは６７゜以下としたゴム組成物が用いられている。トレッドゴム１０の硬さと走行時の騒音とは一定の相関があり、上述の硬さのゴム組成物を用いる場合、ロードノイズを低減するのに役立つ。この効果については実施例にて述べる。

図４には、トレッド部２ｔを展開した展開図が示される。トレッド部２ｔの表面であるトレッド面２ｔｓには、多数のトレッド溝が凹設される。本実施形態のトレッド溝は、タイヤ赤道Ｃの両側を該タイヤ赤道Ｃに近接してタイヤ周方向に直線状で連続してのびる一対の中央主溝Ｇ１、Ｇ１と、この中央主溝Ｇ１とトレッド接地端２ｅとの間をタイヤ周方向に直線状でのびる一対の外側主溝Ｇ２、Ｇ２と、タイヤ周方向に対して斜めに傾いてのびる複数本の横溝Ｇ３、Ｇ４とを少なくとも含んでいる。各主溝Ｇ１、Ｇ２は、いずれも溝幅が６．０mm以上の広幅溝として形成される。

上述のトレッド溝の配設により、タイヤ２のシー比は２０〜３５％の範囲で決定される。ここで、シー比は、トレッド接地端２ｅ、２ｅ間の全トレッド面積（この面積はトレッド溝がないと仮定して得られる面積である。）Ｓａに対するトレッド溝の面積（溝開口部での面積）の合計値Ｓｂの割合である。前記シー比は、各トレッド溝Ｇ１ないしＧ４の溝幅、本数、形状などを変えることによって上述の範囲に容易に調節しうる。

ここで、トレッド接地端２ｅ、２ｅは、前記組立体１に正規内圧を充填するととともに正規荷重を付加して平面に接地させたときのトレッド面２ｔｓの接地最外側点とする。また正規内圧については前述の通りであるが、正規荷重はタイヤ２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 LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"とし、タイヤが乗用車用の場合には前記荷重の８８％に相当する荷重として定められる。

シー比を上述の如く小さい範囲に設定したタイヤ２は、ピッチノイズが小さいことが各種の実験によって確かめられている。そして、このようなタイヤ２を用いた組立体１の中にタイヤと帯状体５と組み合わせることにより、ロードノイズとピッチノイズとの双方の低減を図り、従って、走行時の静粛性をより一層高め得る。また詳細は後述するが、発明者らの実験によればシー比を限定したタイヤと前記帯状体５とを組み合わせた場合、周波数１ｋHz付近の前述の「シャー」と聞こえるノイズを有意に低減することが判っている。また、シー比が小さいほどピッチノイズが低減されため、より好ましくは３７％以下が望ましい。他方、シー比が小さ過ぎるとウエット性能が低下しやすいため２３％以上、より好ましくは２７％以上が望ましい。

図５には、シー比を上述の範囲に設定した他のパターン例が示されている。このパターンにおいても、トレッド面２ｔｓには、多数のトレッド溝が凹設される。本実施形態のトレッド溝も、タイヤ赤道Ｃの両側を該タイヤ赤道Ｃに近接してタイヤ周方向に直線状で連続してのびる一対の中央主溝Ｇ１、Ｇ１と、この中央主溝Ｇ１とトレッド端２ｅとの間をタイヤ周方向に直線状でのびる一対の外側主溝Ｇ２、Ｇ２と、タイヤ周方向に対して斜めに傾いてのびる複数本の横溝Ｇ３、Ｇ４とを少なくとも含んでいる。各主溝Ｇ１、Ｇ２は、いずれも溝幅が６．０mm以上の広幅溝として形成される。なお具体的なパターン例は適宜変更することができるのは言うまでもない。

前記帯状体５は、スポンジ材により構成される。ここでスポンジ材は、海綿状の多孔構造体であり、例えばゴムや合成樹脂を発泡させた連続気泡を有するいわゆるスポンジそのものの他、動物繊維、植物繊維又は合成繊維等を絡み合わせて一体に連結したものを含む。また前記「多孔構造体」には、連続気泡のみならず独立気泡を有するものも含まれる。スポンジ材は、防振性や吸音性が高いため、前記タイヤ内腔４内で生じた共鳴音エネルギー（振動エネルギー）を熱エネルギーに変換し、空洞共鳴を抑制する。これにより、ロードノイズが低減される。

また帯状体５は、スポンジ材であるため収縮、屈曲等の変形が容易である。このため、リム組み性の悪化がない。またスポンジ材は、ソリッドゴムに比して比重が非常に小さいため、タイヤ重量の増加も抑制できる。特に限定はされないが、スポンジ材の比重は０．００５〜０．０６、より好ましくは０．０１０〜０．０３、特に好ましくは０．０１〜０．０２であることが望ましい。前記比重が０．００５未満又は０．０６を超えると、空洞共鳴を抑制する効果が低下する傾向がある。本例の帯状体５には、ポリウレタンからなる連続気泡のスポンジ材が用いられる。

帯状体５の体積は、タイヤ内腔４の全体積Ｖ１の０．４〜２０％に設定される。前記特許文献１にも記載されているように、タイヤ内腔４の全体積に対して帯状体５の体積を０．４％以上とすることにより、概ね２ｄＢ程度のロードノイズの低減効果が期待できる。特に好ましくは、帯状体５の体積は、タイヤ内腔４の全体積の１％以上、さらに好ましくは２％以上、より好ましくは４％以上である。一方、帯状体５の体積がタイヤ内腔４の全体積の２０％を超えると、ロードノイズ低減効果が頭打ちとなる他、コストを増加させ、或いは重量バランスの低下を招きやすくなる。従って、上限は１０％以下が良い。

本実施形態の帯状体５は、図１、図３に示される断面形状を実質的に維持してタイヤ周方向にのびている。この例では図２に示されるように、帯状体５はタイヤ周方向に比較的大きい長さを持っているが、環状には連続していないものが例示される。この長さＬは、帯状体５の断面形状、帯状体５の曲率及び帯状体５の体積によってほぼ決定される。帯状体５の周方向の長さＬは特に限定されることはないが、好ましくは５０mm以上、より好ましくは１００mm以上が好ましい。前記長さＬの上限は該帯状体５が固定されるタイヤ内腔面４Ｓのタイヤ周方向の一周長さ以下とする。

帯状体５は、タイヤ内腔面４Ｓに固定される。タイヤ内腔面４Ｓは、タイヤ内面４Ｓ１と、リム内面４Ｓ２とを含んで構成される。帯状体５は、タイヤ子午線断面において、タイヤ内面４Ｓ１に固定された底面５Ａと、該底面５Ａからタイヤ内腔４内にのびて途切れる先端面５Ｂとを有し、底面５Ａが幅広である安定性の良い略台形状で形成される。タイヤ内面４Ｓ１に帯状体５を固定することにより、走行時における帯状体５の姿勢が安定する。これは組立体１の高速走行時において、帯状体５がタイヤ内腔４内で移動したり、またタイヤ内腔面４Ｓに繰り返し衝突するの防止できる。

帯状体５は、その少なくとも一部がタイヤ内腔面４Ｓに固定される。タイヤ内腔面４Ｓは、タイヤ内面４Ｓ１と、リム内面４Ｓ２とを含んで構成される。本実施形態の帯状体５は、タイヤ子午線断面において、タイヤ内面４Ｓ１に固定された底面５Ａと、該底面５Ａからタイヤ内腔４内にのびて途切れる先端面５Ｂとを有し、底面５Ａが幅広である安定性の良い略台形状で形成される。タイヤ内面４Ｓ１に帯状体５を固定することにより、走行時における帯状体５の姿勢が安定する。これは組立体１の高速走行時において、帯状体５がタイヤ内腔４内で移動したり、またタイヤ内腔面４Ｓに繰り返し衝突するの防止できる。

又帯状体５がタイヤ内面４Ｓ１、とりわけそのトレッド領域Ｊ内に固定される。これは、走行時に作用する遠心力が帯状体５をトレッド領域Ｊに押し付けるため、帯状体５の姿勢をより一層安定化するのに役立つ。前記トレッド領域Ｊは、ベルト層７の巾に等しい領域とする。また、帯状体５の底面５Ａがタイヤ内面４Ｓ１との接触する接触領域Ｘ（図４に示される）は、前記中央主溝Ｇ１、Ｇ１を包含する領域となっている。換言すれば、前記中央主溝Ｇ１の溝底をタイヤ半径方向内方に延長した位置には、帯状体５が配置されている。

走行時、幅が広く接地圧が高い中央主溝Ｇ１、Ｇ２の溝底付近では比較的大きな振動が生じ、これはタイヤ内腔４の空気へと伝わりやすい。帯状体５を、タイヤ内面４Ｓ１のトレッド領域Ｊでしかも中央主溝Ｇ１、Ｇ１の内方とすることによって、上記の振動伝達を能率良く遮断することができ、より一層、ロードノイズの低減効果を高める。

帯状体５をタイヤ内面４Ｓ１に固定する方法としては、例えばネジや取付金具などを用いる、加硫成型時等のタイヤ製造段階で組み込む、さらには接着剤を用いる等が挙げられる。コスト、接着後の安定性及び取り付け作業時の能率などの観点から接着剤を用いる方法が望ましい。この場合、加硫成形後のタイヤ２のタイヤ内面４Ｓには、シリコンオイル等の離型剤が付着しているため、接着強度をより高めるためには接着に先立ち該離型剤を除去することが望ましい。

また空気入りタイヤは、加硫に際して膨張した風船状のブラダーがタイヤ内面に接触する。ブラダーの表面には、通常、タイヤ内面との間に介在する空気を排気するための排気用溝が多数形成されるため、一般的なタイヤのタイヤ内面４Ｓ１を見ると、前記排気用溝に対応した凸部が多数成形されていることがわかる。本実施形態のタイヤ２は、表面に上述のような排気用溝が設けられていない実質的に平滑な表面を有するブラダーを用いて加硫成形されている。従って、タイヤ内面４Ｓ１は滑らかな平滑面に仕上げられている。このようなタイヤ２は、帯状体５との接着面積を向上でき接着強度をより一層向上しうる。これは、長期に亘って帯状体５の固着状態が保持され、フリーメンテナンスに役立つ。

タイヤ内面に凸部があるタイヤ２を用いる場合、帯状体５の固着位置となるタイヤ内面４Ｓ１を研磨して離型剤とともに凸部を物理的に除去するのが望ましい。なお離型剤だけであれば有機溶剤を用いて化学的に除去することができる。離型剤を除去したタイヤ内面４Ｓ１には、接着剤の塗布に先立ち、プライマーを塗布し、接着強度をさらに向上させることが好ましい。プライマーには、タイヤ用として、例えば合成ゴムを主成分として、トルエン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を溶剤に用いたものが好適であり、帯状体５用としては、例えば合成ゴムを主成分として、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチルを溶剤に使用したものが好適である。

また接着剤としては、合成ゴムを有機溶剤に溶解した溶液型、及び水に分散させたラテックス型などの合成ゴム系が好適である。特に合成ゴムとしてクロロプレンゴムを用いたクロロプレン系溶液型接着剤が優れた接着力を有し、かつ柔軟で曲げや衝撃等にも強いため特に好ましい。また有機溶剤として、シクロヘキサン（脂環族系）、アセトン（ケトン系）、ヘキサン（脂肪族系）又はこれらを混合したものが溶解性、作業性、コスト、作業環境への影響などの観点から好適である。なおこの場合、クロロプレンゴムの含有量は、合成ゴム系の接着剤の全体を１００重量部としたとき、２５〜３５重量部が好ましい。２５重量部未満では接着強度が損なわれる傾向となり、３５重量部を超えると、高粘度となって塗布しにくくなる傾向がある。

上述したタイヤ２のシー比の限定とともに、前記ベルトプライ７Ａ及び７Ｂのスチール量を限定することも好ましいものである。ベルトプライのスチール量は、スチールコードの断面積（mm²）とベルトプライ巾５cm当たりのベルトコード打ち込み本数との積で表され、このスチール量を５．５〜９．２（mm²／５cm）とすることが望ましいものである。発明者らの実験の結果、ベルトプライのスチール量を限定した場合、周波数１ｋHz付近のノイズ、より具体的には車室内で「シャー」と聞こえるノイズが低減されることが確かめられている。前記「シャー」と聴取されるノイズは、トレッド溝の中の空気の共鳴によるものである。ベルトプライのスチール量を増加させることにより、該ベルトプライの振動が抑制され、その結果、トレッド溝に伝わる振動を減少させ、前記シャー音を低減しうる。このスチール量の限定による効果については、後の実施例において明らかにする。

また前記シー比、ベルトプライのスチール量の限定とともに、バンドプライのモジュラス係数を限定することも好ましいものである。バンドプライのモジュラス係数は、バンドコードの断面積（mm² ）と、バンドコードの２％モジュラス（Ｎ／mm² ）と、バンドプライの巾１cm当たりのバンドコードの打ち込み本数（本／cm）との積で表すことができ、このモジュラス係数を２７〜４２とする。発明者らの実験の結果、バンドプライのモジュラス係数を限定した場合には、空洞共鳴音と周波数２５０〜３１５Ｈｚ付近のロードノイズとを低減しうることが確かめられている。このバンドプライのモジュラス係数の限定による効果については、後の実施例において明らかにする。

上記実施形態では、帯状体５は、タイヤ内面４Ｓ１のトレッド領域Ｊに固着された例を示したが、サイドウォールの内面でもよく、又リム内面４Ｓ２に固定されても良い。

以下、本発明の具体的な実施例、比較例、参考例について説明する。
サイズ１９５／６５Ｒ１５９１Ｈの乗用車用ラジアルタイヤと、サイズ１５×６ＪＪのリム、及び共通仕様の帯状体とを用いてノイズ測定テストを行った。帯状体は、比重０．００１６のエーテル系ポリウレタンスポンジを使用したもので、その大きさは幅７cm×高さ４cm×長さ１８５cmとした。これを前記タイヤ（タイヤ内面にはブラダーによる凸部が形成されていない）の内面のトレッド領域（図２の通り）に接着剤を用いて固着した。帯状体は、タイヤ内腔の全体積に対し１０％の体積とした。また、タイヤの基本仕様は、次の通りである。

＜カーカス＞
プライ数：２
折返し部の高さｈａ：７５（mm）
コード：ポリエステル
カーカスコードのエンズ：５０（本／５cm）
＜ベルト層＞
プライ数：２
コード：スチールコード
コード構成：１×８（素線径０．２３mm）
エンズ：２４本／５cm
プライ５cmあたりのスチール量：７．９８（mm²／５cm）
＜バンド層＞
プライ数：１（フルバンド）
コード：ナイロンコード（断面積０．２４８mm²）
コードの２％モジュラス：３２２８（Ｎ／mm² ）
バンドプライ巾１cm当たりのコード打ち込み本数：１０（本／cm）
バンドプライのモジュラス係数：８．０
＜トレッドゴム＞
ＪＩＳＡ硬さ：６７゜
＜ビードエーペックス＞
ＪＩＳＡ硬さ：８６゜
高さｈｂ：４０mm
なおビード部にはフィラー等の補強層は設けられていない。

またノイズテストは、タイヤを内圧２００ｋＰａでリム組みして車両（国産２０００cm³のＦＦ車）の全輪に装着し、１名乗車にて計測路を所定の速度で走行するとともに、ドライバーの官能により１０点法で評価を行った。数値が大きいほど良好である。なおテストノイズと、走行路、走行速度との関係は次の通りである。

＜ロードノイズ＞
評価音の種類：「こもり音」（約８０〜１００Hz）、「ゴー音」（約１２５〜２００Hz）、「空洞共鳴音」（約２２０〜２４０Hz）
走行路：アスファルト粗面路、走行速度：６０km／Ｈ
＜パターンノイズ＞
評価音の種類：「ピッチ音」（約２００Hz以上）
走行路：アスファルトスムース路面、走行速度：６０km／Ｈ
評価音の種類：「シャー音」（約１ｋHz以上）
走行路：アスファルトスムース路面、走行速度：８０km／Ｈ
テストの結果として、先ず表１を示す。

表１には、タイヤのシー比を変えたテスト結果が示されている。
先ず比較例１は、図４のパターンを持ったタイヤを用いた組立体であって帯状体を具えていない。タイヤのシー比は４２％と比較的大きい。比較例２は、比較例１の組立体に帯状体を付加したものである。これらのテスト結果を比較すると、比較例２は、比較例１に比べて空洞共鳴音を大幅に低減しているものの、この音が低減されたことによって、却ってロードノイズ( ゴー音、ガー音) と、パターンノイズ( ピッチ音、シャー音) が悪化している。その結果、比較例２は空洞共鳴音を消したにも関わらず、総合官能評点が悪化している。

一方、比較例２のタイヤの主溝の溝幅を７．４％、横溝の溝幅を３３．３％それぞれ小さくし、シー比を３５％とした実施例１では、ピッチ音、シャー音が殆ど気にならず、総合官能評点を向上している。さらにタイヤを図５のパターン( シー比：２９％）に変更した参考例２では、さらにピッチ音、シャー音が低下しており、総合官能評点は６．５まで向上した。

図５のパターンをベースとして、ピッチ音に影響する横溝成分と、シャー音に影響する主溝成分のシー比をそれぞれ変化させて確認した結果、実施例２ないし６のように、シー比を２０〜３５％とすることにより、総合官能評点を向上させ得ることが確認できた。このテストでは、特に好ましくは、横溝のシー比を３〜１０％、主溝のシー比を２０〜２６％の範囲で良好な結果が得られた。

次に、実施例２の組立体をベースとして、トレッドゴムの硬さを変化させノイズ性能の変化を確かめた（参考例２、７、８及び９）。その結果は表２に示される。

タイヤのトレッドゴムの硬さを下げていくと、パターンノイズ及びロードノイズが低減されることが確認できる。一方、トレッドゴムを過度に柔らかくすると、実用的な摩耗性能が得られない。このような観点より、トレッドゴムのＪＩＳＡ硬さは５８〜７０゜、より好ましくは５８〜６７°が望ましい。

次に、参考例２の組立体をベースとして、ベルトプライのスチール量を変化させノイズ性能の変化を確かめた（参考例２、１０、１１及び１２）。その結果は表３に示される。

テストの結果では、ベルトプライのスチール量を増加させることによってパターンノイズの内の１ｋHz付近ないしそれ以上の周波数を持つ「シャー音」を低減しうることが分かる。参考例１０のように、ベルトプライのスチール量を５．５（mm²／５cm）まで低下させても、総合官能評点を６．３まで向上できる。他方、ベルトプライのスチール量が多すぎると、重量増加、乗り心地の悪化などの背反性能が懸念されるためその上限は９．２（mm²／５cm）とするのが望ましい。

次に、参考例２の組立体をベースとして、バンドプライのモジュラス係数を変化させノイズ性能の変化を確かめた（参考例２、１３、実施例１、２及び３）。その結果は表４に示される。

テストの結果では、バンドプライのモジュラス係数を増加させることによって、ロードノイズ、とりわけ「ゴー」と聴取されるノイズと、「ガー」と聴取されるノイズとを効果的に低減させる。一方、バンドプライのモジュラス係数の増加によって、周波数１ｋHz付近の「シャー」と聴取されるノイズが悪化する傾向があるばかりか、バンドの拘束力が強くなりすぎ、タイヤ生産時に生カバーの成長を妨害するといった不具合がある。このような両特性をバランス良く満足させるために、バンドプライのモジュラス係数は、８．０〜４２．０、本発明の場合には２７〜４２の範囲としている。なおバンド材料には、参考例２、１３では、前記のように、ナイロン、実施例１、２及び３ではポリエチレン−２，６−ナフタレート（以下、「ＰＥＮ」ということがある。）を用いている（実施例３ではナイロンを併用している。又前記ナイロン、ＰＥＮ及び／又はアラミドなどが特に好適である。

次に、参考例２の組立体をベースとして、ビードエーペックスのＪＩＳＡ硬さを変化させノイズ性能の変化を確かめた（参考例２、１４、１５及び１６）。その結果は表５に示される。

テストの結果では、ビードエーペックスのＪＩＳＡ硬さを低下させることによって、ロードノイズ、とりわけ「こもり音」、「ゴー」と聴取されるノイズ及び空洞共鳴音を効果的に低減させることが分かった。一方、ビードエーペックスのＪＩＳＡ硬さの低下によって、タイヤの横剛性が低下し操縦安定性の悪化を招きやすい。このような観点より、ビードエーペックスはＪＩＳＡ硬さが８０〜９８゜、より好ましくは８０〜８６°のゴム組成物が好適である。

次に、参考例２の組立体をベースとして、カーカスプライ等の構成を変化させてノイズ性能の変化を確かめた（参考例２、１７，１８，１９，２０及び２１）。その結果は表６に示される。

テストの結果、カーカスプライを１枚とした参考例１７では、ロードノイズのうち、こもり音だけを効果的に低減していることが確認できる。また参考例１７をベースとして、さらにカーカスプライの折返し高さを減じた参考例１８，１９では、こもり音に加えて周波数１２５〜２００Hz付近のゴーという音を低減していることも確認できる。なお参考例１８，１９の比較では、ビードエーペックスのＪＩＳＡ硬さを増しかつ高さを小さくした参考例１９のほうがノイズ低減効果が大きいことが分かる。さらにカーカスプライの折返し部に沿ってゴムフィラーやスチールフィラーを追加した参考例２０，２１においても好適な結果が得られている。

表７には、これまでの結果に基づき、最も好ましい構成を組み合わせた態様の組立体が実施例２５として示される。

図６には、定量的に騒音レベルを把握するために、運転席において測定されたロードノイズ路を６０ｋｍ／ｈで走行したときの騒音レベルのパワースペクトル並びにオーバーオールの騒音レベルが示されている。また、ここでは代表的な例として、実施例２、実施例４及び比較例１の結果が示される。図から明らかなように、比較例１は低周波数帯域では騒音レベルは小さいが、８０Hzを超える辺りから騒音レベルが大きくなっている。他方、実施例２、実施例４は比較例１に対して８０Hz以上の周波数帯域において全般的に騒音レベルを低減していることが確認できる。また実施例２と、実施例４との比較では、１００〜２５０Hz程度の低周波数帯域において、実施例２６の優位性が確認できる。また図７には、１００〜４００Hzの狭帯域でのより詳細なパワースペクトルが示される。実施例２６では、全体的に騒音レベルが低減されていることが分かる。特に、実施例２６では、比較例１のように２００〜２８０Hz付近に認められるピークａないしｂ（空洞共鳴音）が小さく抑えられており、顕著なノイズ低減効果が見られる。

本発明の空気入りタイヤとリムとの組立体の一実施例を示す子午断面図である。そのタイヤ赤道に沿った周方向断面図である。組立体の要部拡大断面図である。トレッド部を展開した展開図である。トレッド部を展開した他の例の展開図である。騒音レベルと周波数との関係を示すグラフである。騒音レベルと周波数との関係を示すグラフである。

符号の説明

１空気入りタイヤとリムとの組立体
２空気入りタイヤ
３リム
４タイヤ内腔
４Ｓタイヤ内腔面
５帯状体
５Ａ帯状体の底面
５Ｂ帯状体の先端

Claims

リムと、このリムに装着される空気入りタイヤとからなる空気入りタイヤとリムとの組立体であって、
前記空気入りタイヤとリムとがなすタイヤ内腔のタイヤ内腔面に、スポンジ材からなり、かつ、前記タイヤ内腔の全体積の０．４〜２０％の体積を有してタイヤ周方向に実質的に同一の断面形状でのびる帯状体を固定するとともに、
前記空気入りタイヤは、タイヤ周方向に直線状で連続してのびる中央主溝Ｇ１を含みかつシー比を２０〜３５％とし、
かつ前記帯状体は、前記タイヤ内腔面かつトレッド領域Ｊ内であって、前記中央主溝Ｇ１を包含する接触領域Ｘに配置されることにより、前記中央主溝Ｇ１の溝底をタイヤ半径方向内方に延長した位置には、該帯状体が配置され、
しかも前記空気入りタイヤは、ベルト層のタイヤ半径方向の外側かつ少なくとも両側のショルダ部に有機繊維のバンドコードをタイヤ周方向に配列したバンドプライからなるバンド層が設けられるとともに、
前記バンドコードの断面積（mm ² ）と、前記バンドコードの２％モジュラス（Ｎ／mm ² ）と、前記バンドプライの巾１cm当たりのバンドコードの打ち込み本数（本／cm）との積を１０００で除したバンドプライのモジュラス係数が２７〜４２であることを特徴とする空気入りタイヤとリムとの組立体。
前記空気入りタイヤは、ラジアル構造のカーカスと、そのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されたスチールコードの少なくとも１枚のベルトプライからなるベルト層とが設けられるとともに、
前記ベルトプライは、前記スチールコードの断面積（mm²）とベルトプライ巾５cm当たりのベルトコード打ち込み本数との積であるスチール量が５．５〜９．２（mm²／５cm）であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
前記空気入りタイヤは、前記トレッド部にＪＩＳＡ硬さが５８〜７０゜のゴム組成物からなるトレッドゴムが設けら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とリムとの組立体。
前記空気入りタイヤは、前記カーカスがトレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアで折り返された１枚のカーカスプライで構成され、
前記ビード部には、ＪＩＳＡ硬さが８０〜９８゜のゴム組成物からなるビードエーペックスゴムが配されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入り
タイヤとリムとの組立体。