JP4710440B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、耐久性能を損なうことなく騒音性能を向上できる空気入りタイヤに関する。

近年、空気入りタイヤでは、自動車の低騒音化に伴って騒音性能の向上が求められている。タイヤの騒音性能は、例えば、サイドウォール部の剛性を低下させた構成により実現される。しかしながら、かかる構成では、タイヤの耐久性能が悪化するという課題がある。

かかる課題において、従来の空気入りタイヤには、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の空気入りタイヤでは、左右のビード部に配置したビートコア外周にビードフィラーを設け、タイヤ内側にサイドウォール部及びトレッド部を介して前記左右のビード部間に延在するインナーライナーを配設し、該インナーライナーの外側に配置したカーカスの両端部を前記ビートコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返した空気入りタイヤにおいて、前記サイドウォール部のカーカスとインナーライナーの間に、２０℃におけるtan δが０．２〜０．７の吸振ゴムシート層を設け、該吸振ゴムシート層のタイヤ径方向の長さａ、該吸振ゴムシート層の内周端と前記ビードフィラーの外周端との間のタイヤ径方向の長さｂ、及び前記吸振ゴムシート層の外周端と前記トレッド部のタイヤセンターラインＣＬ上における内周面との間のタイヤ径方向の長さｃとを、前記ビードフィラーの外周端と前記トレッド部のタイヤセンターラインＣＬ上における内周面との間のタイヤ径方向の長さｄに対して、それぞれ０．４ｄ≦ａ≦０．７ｄ、０．２ｄ≦ｂ≦０．６ｄ、及び０≦ｃ≦０．４ｄの関係を満足するようにした。

特開平１１−１８９０１７号公報

この発明は、耐久性能を損なうことなく騒音性能を向上できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、左右一対のビードコアと、これらのビードコア間にトロイド状に架け渡されるカーカス層と、前記カーカス層のタイヤ幅方向外側に配置されてタイヤのサイドウォール部を構成するサイドウォールゴムとを有する空気入りタイヤであって、前記サイドウォールゴムが、前記カーカス層のタイヤ幅方向外側に配置される外側ゴム層と、前記カーカス層および前記外側ゴム層の間に配置される内側ゴム層とを有し、前記外側ゴム層の２０［℃］の損失正接ｔａｎδ₁と前記内側ゴム層の２０［℃］の損失正接ｔａｎδ₂とがｔａｎδ₁＜ｔａｎδ₂の関係を有し、且つ、前記内側ゴム層が前記カーカス層の巻き返し端部を覆って配置されると共に、前記内側ゴム層の１００［％］伸張時のモジュラスＭ ₂ （ＪＩＳ−Ｋ６２５１）が前記外側ゴム層の１００［％］伸張時のモジュラスＭ ₁ よりも小さいことを特徴とする。

この空気入りタイヤでは、カーカス層および外側ゴム層の間に内側ゴム層が配置されており、且つ、内側ゴム層の損失正接ｔａｎδ₂が外側ゴム層の損失正接ｔａｎδ₁よりも大きいので、タイヤの振動がカーカス層を介して内側ゴム層に効率的に吸収される。これにより、タイヤの騒音性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤでは、内側ゴム層がカーカス層の巻き返し端部（ターンナップエッジ）を覆って配置されると共に、内側ゴム層のモジュラスＭ ₂ 適正化されているので、内側ゴム層の緩衝作用により巻き返し端部付近におけるゴム材のセパレーションが低減される。これにより、タイヤの耐久性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記内側ゴム層の損失正接ｔａｎδ₂が０．２≦ｔａｎδ₂≦０．７の範囲内にある。

この空気入りタイヤでは、内側ゴム層の損失正接ｔａｎδ₂が適正化されているので、タイヤの振動がより効率的に内側ゴム層に吸収される。これにより、タイヤの騒音性能がより向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ径方向にかかる前記内側ゴム層の配置範囲内にタイヤ最大幅位置Ｐが含まれる。

この空気入りタイヤでは、タイヤの振動が顕著な位置（最大幅位置Ｐ）を含む範囲に内側ゴム層が配置されるので、タイヤの振動がより効率的に内側ゴム層に吸収される。これにより、タイヤの騒音性能がより向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記内側ゴム層の最大厚さｄと、この位置におけるサイドウォール部の厚さＤとがｄ／Ｄ≦０．４０の関係を有する。

この空気入りタイヤでは、内側ゴム層の最大厚さｄがサイドウォール部の厚さＤに対して適正化されているので、サイドウォール部の剛性が好適に確保される。これにより、タイヤの操縦安定性が確保される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ最大幅位置Ｐからタイヤ中心線ＣＬ上のタイヤ内周面までのタイヤ径方向の距離Ｌ１と、タイヤ最大幅位置Ｐから前記内側ゴム層の上端までのタイヤ径方向の距離ａとが、０．１≦ａ／Ｌ１≦０．８の関係を有する。

この空気入りタイヤでは、タイヤ最大幅位置Ｐから内側ゴム層の上端までのタイヤ径方向の距離ａが適正化されているので、タイヤの騒音性能を向上しつつ耐久性能を維持できる利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ最大幅位置Ｐから前記ビードコア上端までのタイヤ径方向の距離Ｌ２と、タイヤ最大幅位置Ｐから前記内側ゴム層の下端までのタイヤ径方向の距離ｂとが、０．１≦ｂ／Ｌ２≦０．８の関係を有する。

この空気入りタイヤでは、タイヤ最大幅位置Ｐから内側ゴム層６２の下端までのタイヤ径方向の距離ｂが適正化されているので、タイヤの騒音性能を向上しつつ耐久性能を維持できる利点がある。

この発明にかかる空気入りタイヤでは、カーカス層および外側ゴム層の間に内側ゴム層が配置されており、且つ、内側ゴム層の損失正接ｔａｎδ₂が外側ゴム層の損失正接ｔａｎδ₁よりも大きいので、タイヤの振動がカーカス層を介して内側ゴム層に効率的に吸収される。これにより、タイヤの騒音性能が向上する利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、この発明にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図２は、空気入りタイヤの性能試験の試験結果を示す図表である。

この空気入りタイヤ１は、ビードコア２、２と、ビードフィラー２１、２１と、カーカス層３と、ベルト層４と、トレッドゴム５と、サイドウォールゴム６とを含み構成される。ビードコア２、２は、左右一対を一組として構成される。ビードフィラー２１は、これらのビードコアのタイヤ径方向外周にそれぞれ配置される。カーカス層３は、左右のビードコア２、２間にトロイド状に架け渡される。また、カーカス層３の両端部３１、３１は、ビードフィラー２１を包み込むようにタイヤ幅方向外側に折り込まれて係止される。ベルト層４は、カーカス層３のタイヤ径方向外周に配置される。トレッドゴム５は、カーカス層３およびベルト層４のタイヤ径方向外周に配置され、タイヤのトレッド部を構成する。サイドウォールゴム６は、ビードフィラー２１およびカーカス層３のタイヤ幅方向外側に配置され、タイヤのサイドウォール部を構成する。

また、この空気入りタイヤ１では、サイドウォールゴム６が外側ゴム層６１および内側ゴム層６２を含む多層構造（二層構造）を有する。すなわち、タイヤのサイドウォール部には、外側ゴム層６１および内側ゴム層６２が配置される。外側ゴム層６１は、カーカス層３に対してタイヤ幅方向外側に配置される。一方、内側ゴム層６２は、カーカス層３に対して隣接するように、カーカス層３と外側ゴム層６１との間に配置される。

また、外側ゴム層６１の２０［℃］の損失正接ｔａｎδ₁と内側ゴム層６２の２０［℃］の損失正接ｔａｎδ₂とがｔａｎδ₁＜ｔａｎδ₂の関係を有する。すなわち、高いヒステリシスロス（損失正接）を有する内側ゴム層６２が、振動を伝達し易いケーシング（カーカス層３）の外側に隣接して配置されている。これにより、タイヤの振動がケーシングを介して内側ゴム層６２に効率的に吸収される。また、内側ゴム層６２の損失正接ｔａｎδ₂は、例えば、０．２≦ｔａｎδ₂≦０．７の範囲内に設定される。これにより、タイヤの振動がより効率的に内側ゴム層６２に吸収される。さらには、０．２≦ｔａｎδ₂≦０．５とすることが、発熱が抑制されてタイヤの耐久性が向上する点で好ましい。また、内側ゴム層６２の損失正接ｔａｎδ₂は、タイヤの振動特性に応じて適宜選択されることが好ましい。

一方、外側ゴム層６１の損失正接ｔａｎδ₁は、例えば、０．０５≦ｔａｎδ₁≦０．２の範囲内に設定される。これにより、タイヤサイドウォール部全体の発熱が抑制されてタイヤの耐久性が維持される。なお、外側ゴム層６１の損失正接ｔａｎδ₁は、必要なタイヤ剛性に応じて任意に設定可能である。

［効果］
この空気入りタイヤ１では、カーカス層３および外側ゴム層６１の間に内側ゴム層６２が配置されており、且つ、内側ゴム層６２の損失正接ｔａｎδ₂が外側ゴム層６１のの損失正接ｔａｎδ₁よりも大きいので、タイヤの振動がカーカス層３を介して内側ゴム層６２に効率的に吸収される。これにより、タイヤの騒音性能が向上する利点がある。

また、かかる構成では、サイドウォール部の一部（内側層）にのみ損失正接ｔａｎδ₂が大きい内側ゴム層６２が配置される。したがって、タイヤのサイドウォール部全体が高い損失正接のゴム材から成る構成と比較して、タイヤの操縦安定性能が従来レベルに維持される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、内側ゴム層６２の損失正接ｔａｎδ₂が適正化（０．２≦ｔａｎδ₂≦０．７）されているので、タイヤの振動がより効率的に内側ゴム層６２に吸収される。これにより、タイヤの騒音性能がより向上する利点がある。

［変形例１］
また、この空気入りタイヤ１では、タイヤ径方向にかかる内側ゴム層６２の配置範囲内にタイヤ最大幅位置Ｐが含まれることが好ましい（図１参照）。すなわち、タイヤ子午線方向の断面視では、内側ゴム層６２がカーカス層３に沿ってタイヤ径方向に延在するが、この内側ゴム層６２のタイヤ径方向にかかる延在範囲内にタイヤ最大幅位置Ｐが含まれるように、内側ゴム層６２が配置される。

かかる構成では、タイヤの振動が顕著な位置（最大幅位置Ｐ）を含む範囲に内側ゴム層６２が配置されるので、タイヤの振動がより効率的に内側ゴム層６２に吸収される。これにより、タイヤの騒音性能がより向上する利点がある。

［変形例２］
また、この空気入りタイヤ１では、内側ゴム層６２がカーカス層３の巻き返し端部（ターンナップエッジ）３１を覆って配置される（図１参照）と共に、内側ゴム層６２の１００［％］伸張時のモジュラスＭ₂（ＪＩＳ−Ｋ６２５１）が外側ゴム層６１の１００［％］伸張時のモジュラスＭ₁よりも小さいことが好ましい。すなわち、カーカス層３の巻き返し端部３１が内側ゴム層６２によってタイヤ幅方向外側から押さえ込まれるように内側ゴム層６２が配置され、且つ、この内側ゴム層６２が比較的（外側ゴム層６１よりも）柔軟なゴム材料から成ることが好ましい。

かかる構成では、巻き返し端部３１が柔軟性を有する内側ゴム層６２により覆われるので、この内側ゴム層６２の緩衝作用により、巻き返し端部３１付近におけるゴム材のセパレーションが低減される。これにより、タイヤの耐久性能が向上する利点がある。

［変形例３］
また、この空気入りタイヤ１では、内側ゴム層６２の最大厚さｄと、この位置におけるサイドウォール部の厚さＤとがｄ／Ｄ≦０．４０の関係を有することが好ましい。すなわち、内側ゴム層６２が柔軟性を有することから、その最大厚さｄがサイドウォール部の厚さＤに対して大き過ぎないことが好ましい。これにより、サイドウォール部の剛性が適正に確保されるので、タイヤの操縦安定性が確保される利点がある。

また、内側ゴム層６２の最大厚さｄと、この位置におけるサイドウォール部の厚さＤとが０．０５≦ｄ／Ｄの関係を有することが好ましい。これにより、内側ゴム層６２の振動吸収作用が確保されてタイヤの騒音性能が向上する利点がある。

［変形例４］
また、この空気入りタイヤ１では、タイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ最大幅位置Ｐからタイヤ中心線ＣＬ上のタイヤ内周面までのタイヤ径方向の距離Ｌ１と、タイヤ最大幅位置Ｐから内側ゴム層６２の上端までのタイヤ径方向の距離ａとが、０．１≦ａ／Ｌ１≦０．８の関係を有することが好ましい（図１参照）。これにより、タイヤの騒音性能を向上しつつ耐久性能を維持できる利点がある。例えば、内側ゴム層６２の上端がベルト層４の端部に近付き過ぎると、その近辺にてタイヤ転動時の発熱が高くなりタイヤの耐久性能が低下する。

また、タイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ最大幅位置Ｐからビードコア２上端までのタイヤ径方向の距離Ｌ２と、タイヤ最大幅位置Ｐから内側ゴム層６２の下端までのタイヤ径方向の距離ｂとが、０．１≦ｂ／Ｌ２≦０．８の関係を有することが好ましい（図１参照）。これにより、タイヤの騒音性能を向上しつつ耐久性能を維持できる利点がある。例えば、内側ゴム層６２の下端がビードコア２に近付き過ぎると、リムフランジ近辺のゴム材との干渉によりタイヤ転動時の発熱が高くなりタイヤの耐久性能が低下する。

［性能試験］
この実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、（１）騒音性能および（２）耐久性能にかかる性能試験が行われた（図２参照）。性能試験では、タイヤサイズ２２５／４５Ｒ１７の空気入りタイヤがＪＡＴＭＡ規定の正規リムに装着され、この空気入りタイヤに正規内圧および正規荷重が付与される。

（１）騒音性能にかかる性能試験では、空気入りタイヤが試験車両に装着され、この試験車両が粗い路面を有するテストコースを５０［ｋｍ／ｈ］で走行する。そして、走行時における車内騒音（音圧）が測定されて指数評価が行われる。評価結果は、従来例を基準（１００）とした逆数で示され、指数値が大きいほどロードノイズが小さく好ましい。

（２）耐久性能にかかる性能試験では、荷重耐久試験（ＪＩＳ４２３０）が行われる。この試験では、ドラム径１７０７［ｍｍ］のドラム試験機が速度８１［ｋｍ／ｈ］にて運転され、タイヤ荷重が最大荷重の８８［％］から２時間毎に１３［％］ずつ増加される。そして、タイヤが破壊するまでの走行距離が比較されて指数評価が行われる。評価結果は、従来例を基準（１００）として示され、指数値が大きいほど好ましい。

従来例の空気入りタイヤでは、サイドウォール部が単層構造を有しており、内側ゴム層が配置されていない。比較例１〜３および発明例１〜６の空気入りタイヤでは、サイドウォール部が外側ゴム層６１および内側ゴム層６２から成る複層（二層）構造を有する。

試験結果に示すように、内側ゴム層６２を有する発明例１〜６の空気入りタイヤでは、騒音性能および耐久性能が向上していることが分かる。また、発明例１〜発明例３を比較すると、内側ゴム層６２の最大厚さｄが適正化されることにより、騒音性能および耐久性能が向上することが分かる。

また、発明例２および比較例１を比較すると、内側ゴム層６２の１００［％］伸張時のモジュラスＭ₂が適正化されることにより、騒音性能および耐久性能が向上することが分かる。また、発明例２および比較例２を比較すると、内側ゴム層６２の２０［℃］の損失正接ｔａｎδ₂が適正化されることにより、騒音性能が著しく向上することが分かる。さらに、発明例２および比較例３を比較すると、内側ゴム層６２のモジュラスＭ₂および損失正接ｔａｎδ₂の双方が適正化されることにより、騒音性能について相乗的な向上効果が得られることが分かる。

また、発明例２および発明例４〜６を比較すると、内側ゴム層６２のタイヤ径方向の配置範囲が適正化されることにより、騒音性能が効果的に向上することが分かる。

以上のように、本発明にかかる空気入りタイヤは、耐久性能を損なうことなく騒音性能を向上できる点で有用である。

この発明にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。 空気入りタイヤの性能試験の試験結果を示す図表である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビードコア
２１ ビードフィラー
３ カーカス層
３１ 巻き返し端部
４ ベルト層
５ トレッドゴム
６ サイドウォールゴム
６１ 外側ゴム層
６２ 内側ゴム層

Claims (6)

1. 左右一対のビードコアと、これらのビードコア間にトロイド状に架け渡されるカーカス層と、前記カーカス層のタイヤ幅方向外側に配置されてタイヤのサイドウォール部を構成するサイドウォールゴムとを有する空気入りタイヤであって、
   前記サイドウォールゴムが、前記カーカス層のタイヤ幅方向外側に配置される外側ゴム層と、前記カーカス層および前記外側ゴム層の間に配置される内側ゴム層とを有し、
   前記外側ゴム層の２０［℃］の損失正接ｔａｎδ₁と前記内側ゴム層の２０［℃］の損失正接ｔａｎδ₂とがｔａｎδ₁＜ｔａｎδ₂の関係を有し、且つ、
   前記内側ゴム層が前記カーカス層の巻き返し端部を覆って配置されると共に、前記内側ゴム層の１００［％］伸張時のモジュラスＭ ₂ （ＪＩＳ−Ｋ６２５１）が前記外側ゴム層の１００［％］伸張時のモジュラスＭ ₁ よりも小さいことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記内側ゴム層の損失正接ｔａｎδ₂が０．２≦ｔａｎδ₂≦０．７の範囲内にある請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. タイヤ径方向にかかる前記内側ゴム層の配置範囲内にタイヤ最大幅位置Ｐが含まれる請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記内側ゴム層の最大厚さｄと、この位置におけるサイドウォール部の厚さＤとがｄ／Ｄ≦０．４０の関係を有する請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
5. タイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ最大幅位置Ｐからタイヤ中心線ＣＬ上のタイヤ内周面までのタイヤ径方向の距離Ｌ１と、タイヤ最大幅位置Ｐから前記内側ゴム層の上端までのタイヤ径方向の距離ａとが、０．１≦ａ／Ｌ１≦０．８の関係を有する請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
6. タイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ最大幅位置Ｐから前記ビードコア上端までのタイヤ径方向の距離Ｌ２と、タイヤ最大幅位置Ｐから前記内側ゴム層の下端までのタイヤ径方向の距離ｂとが、０．１≦ｂ／Ｌ２≦０．８の関係を有する請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。

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