JP6536402B2 - 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、良好なウエット性能を確保すると共に、周方向溝に起因する気柱共鳴音を低減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１，２参照）。

一方、空気入りタイヤのトレッド部にはタイヤ周方向に延びる周方向溝が形成されているが、このような周方向溝は空洞共鳴音（約２００Ｈｚ〜２５０Ｈｚ）よりも周波数が高い気柱共鳴音（約８００Ｈｚ〜１．５ｋＨｚ）を生じさせる要因となる。特に、ウエット性能を改善するために周方向溝を太くした場合、それによって生じる気柱共鳴音も大きくなる。また、気柱共鳴音を低減するために周方向溝を細くした場合、ウエット性能の低下を招くことになる。そのため、良好なウエット性能を確保しながら、周方向溝に起因する気柱共鳴音を低減することが求められている。

日本国特開２００２−６７６０８号公報 日本国特開２００５−１３８７６０号公報

本発明の目的は、良好なウエット性能を確保すると共に、周方向溝に起因する気柱共鳴音を低減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、前記トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝を設けると共に、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、前記吸音材の幅がタイヤ接地幅の７０％〜８５％であり、前記吸音材のタイヤ幅方向の配置領域内に含まれる周方向溝の幅の合計が前記吸音材の幅の２５％〜４０％であり、前記吸音材のタイヤ幅方向の端部を前記周方向溝の直下域から外れた領域に配置したことを特徴とするものである。

本発明者は、空洞共鳴音を低減するためにタイヤ内面に設置される吸音材やその接着層がトレッド部に形成された周方向溝に起因する気柱共鳴音の低減にも寄与することを知見し、本発明に至ったのである。

即ち、本発明では、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、吸音材の幅をタイヤ接地幅の７０％〜８５％とし、吸音材のタイヤ幅方向の配置領域内に含まれる周方向溝の幅の合計を吸音材の幅の２５％〜４０％とすることにより、良好なウエット性能を確保しながら、周方向溝に起因する気柱共鳴音が空気入りタイヤの空洞部内に伝達されて反響するのを抑制し、気柱共鳴音を低減することができる。

本発明において、タイヤ接地幅は、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測定されるタイヤ軸方向の接地幅である。「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る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。

周方向溝の幅は、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測定されるトレッド部の踏面での溝幅である。但し、幅１．８ｍｍ以下の周方向溝は気柱共鳴音に対する影響が小さいので、このような周方向溝の幅は吸音材のタイヤ幅方向の配置領域内に含まれる周方向溝の幅の合計からは除外されるものとする。

トレッド部に形成される全ての周方向溝が吸音材のタイヤ幅方向の配置領域内に含まれるように吸音材を設置することが好ましい。これにより、周方向溝に起因する気柱共鳴音を効果的に低減することができる。

接着層はその厚さが０．１ｍｍ〜１．２ｍｍである両面接着テープであることが好ましい。これにより、周方向溝に起因する気柱共鳴音を効果的に低減することができる。

本発明の空気入りタイヤは、タイヤ接地幅が１１０ｍｍ〜１７０ｍｍであり、吸音材のタイヤ幅方向の配置領域内に配置される周方向溝が幅４ｍｍ以上である４本の主溝を含むことが好ましい。これにより、上記のようなタイヤ接地幅を有する空気入りタイヤにおいて、ウエット性能を良好に維持しながら、周方向溝に起因する気柱共鳴音を効果的に低減することができる。

また、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ接地幅が１５０ｍｍ〜２８０ｍｍであり、吸音材のタイヤ幅方向の配置領域内に配置される周方向溝が幅１０ｍｍ以上である３本の主溝と幅１０ｍｍ未満である１本又は２本の補助溝を含むことが好ましい。これにより、上記のようなタイヤ接地幅を有する空気入りタイヤにおいて、ウエット性能を良好に維持しながら、周方向溝に起因する気柱共鳴音を効果的に低減することができる。

吸音材のタイヤ幅方向の配置領域内に配置される周方向溝のうち、最も幅が広い周方向溝の幅は１５ｍｍ以上であることが好ましい。このようにトレッド部に幅１５ｍｍ以上の周方向溝を形成することにより、ウエット性能を高めることができる。

本発明においては、吸音材の幅を比較的広くするため、トレッド部の変形に伴って吸音材の接着面にせん断歪みが生じ易い。そのため、タイヤ内面に対する吸音材の接着状態を良好に確保することが要求される。その一つの手法として、吸音材のタイヤ幅方向の端部を周方向溝の直下域から外れた領域に配置することが好ましい。つまり、タイヤチェンジャーを用いてホイールから空気入りタイヤを外す際に、トレッド部が周方向溝を屈曲部として大きく折れ曲がるため、周方向溝の直下域に吸音材のタイヤ幅方向の端部が存在していると、トレッド部の変形時に吸音材の端部がタイヤ内面から剥がれる恐れがある。これに対して、吸音材のタイヤ幅方向の端部を周方向溝の直下域から外れた領域に配置した場合、そのような吸音材の剥離が誘発されるのを回避することができる。

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タイヤのインフレートによる膨張や接地によるトレッド部の変形に起因して生じる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（ＳＵＳ：Ｂ３０４、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。

本発明において、一対のビード部間にカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側にベルト層を配置し、カーカス層を各ビード部に配置されたビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ折り返し、該カーカス層の折り返し部をベルト層と重なる位置まで延在させたタイヤ構造を採用する場合、吸音材のタイヤ幅方向の端部をカーカス層の端末位置から５ｍｍ以上離れた位置に配置することが好ましい。上記タイヤ構造においては、カーカス層の端末位置付近での発熱が大きくなるので、吸音材の端部をカーカス層の端末位置から離すことにより、空気入りタイヤの耐久性を向上することができる。

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子午線断面図である。 図３は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 図４は本発明の空気入りタイヤの周方向溝を拡大して示す断面図である。 図５は本発明の空気入りタイヤのショルダー部を示す断面図である。 図６は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤの要部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５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。図１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。

図２に示すように、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が配置されている。ベルトカバー層１６の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。

図３に示すように、トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる４本の主溝２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）が形成され、これら主溝２１ａ〜２１ｄにより５列の陸部２２が区画されている。タイヤ赤道位置（タイヤ幅方向中央位置）には陸部２２のうちの１つが配置されている。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。

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。

このようにトレッド部１にタイヤ周方向に延びる周方向溝２１ａ〜２１ｄを設けると共に、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、吸音材６の幅Ｗはタイヤ接地幅ＴＣＷの７０％〜９５％の範囲に設定され、吸音材６のタイヤ幅方向の配置領域内（即ち、幅Ｗの内側）に含まれる周方向溝２１ａ〜２１ｄの幅の合計が吸音材６の幅Ｗの２５％〜４０％の範囲に設定されている。

上述した空気入りタイヤでは、吸音材６の幅Ｗをタイヤ接地幅ＴＣＷの７０％〜９５％とし、吸音材６のタイヤ幅方向の配置領域内に含まれる周方向溝２１ａ〜２１ｄの幅の合計を吸音材６の幅Ｗの２５％〜４０％とすることにより、低偏平タイヤであっても良好なウエット性能を確保することができ、しかも周方向溝２１ａ〜２１ｄに起因する気柱共鳴音が空気入りタイヤの空洞部７内に伝達されて反響するのを抑制し、気柱共鳴音を低減することができる。

ここで、吸音材６の幅Ｗがタイヤ接地幅ＴＣＷの７０％よりも小さいと吸音材６に基づく空洞共鳴音の低減効果が低下し、逆に９５％よりも大きいとタイヤ内面４の曲率の影響により吸音材６のタイヤ幅方向の端部が剥がれ易くなる。吸音材６の幅Ｗは、好ましくはタイヤ接地幅ＴＣＷの７５％〜９０％とする。

また、吸音材６のタイヤ幅方向の配置領域内に含まれる周方向溝２１ａ〜２１ｄの幅の合計が吸音材６の幅Ｗの２５％よりも小さいとウエット性能が低下し、逆に４０％よりも大きいと気柱共鳴音を十分に低減することができず、しかも操縦安定性等のタイヤ性能を悪化させる要因となる。吸音材６のタイヤ幅方向の配置領域内に含まれる周方向溝２１ａ〜２１ｄの幅の合計は、好ましくは吸音材６の幅Ｗの２７％〜３８％、更に好ましくは吸音材６の幅Ｗの２９％〜３７％、最も好ましくは吸音材６の幅Ｗの３０％〜３６％とする。

なお、図４に示すように、周方向溝２１の幅Ｇｗはトレッド部１の踏面における溝幅であるが、その周方向溝２１が面取り部を有する場合にはタイヤ子午線断面において周方向溝２１の溝壁の延長線と踏面の延長線とが交差する仮想点を基準として幅Ｇｗを測定するものとする。また、周方向溝２１の幅Ｇｗがタイヤ周方向に沿って変化する場合、その平均値を用いるようにする。

上記空気入りタイヤにおいて、吸音材６の配置領域からタイヤ幅方向外側に外れた位置に追加的な周方向溝を配置することは可能であるが、トレッド部１に形成される全ての周方向溝２１が吸音材６のタイヤ幅方向の配置領域内に含まれるように吸音材６を設置するのが良い。これにより、周方向溝２１に起因する気柱共鳴音を効果的に低減することができる。

接着層５はその厚さが０．１ｍｍ〜１．２ｍｍである両面接着テープであると良い。このような両面接着テープは周方向溝２１に起因する気柱共鳴音の低減に寄与する。接着層５の厚さが０．１ｍｍよりも小さいと気柱共鳴音の低減効果が不十分になり、逆に１．２ｍｍをよりも大きいと接着層５に基づく接着耐久性が低下する。接着層５の厚さは、好ましくは０．１２ｍｍ〜１．０ｍｍとする。なお、接着層５は吸音材６の接着面の全域に配置されることが好ましいが、吸音材６の接着面の一部だけに配置されていても良い。

上述した空気入りタイヤはタイヤ接地幅ＴＣＷが１５０ｍｍ〜２８０ｍｍの範囲にあるものであるが、このようなタイヤ接地幅ＴＣＷを有する空気入りタイヤにおいては、吸音材６のタイヤ幅方向の配置領域内に配置される周方向溝２１が幅１０ｍｍ以上である３本の主溝（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）と幅１０ｍｍ未満である１本又は２本の補助溝（２１ｄ）を含むことが好ましい。これにより、ウエット性能を良好に維持しながら、周方向溝２１に起因する気柱共鳴音を効果的に低減することができる。

また、タイヤ接地幅ＴＣＷが１１０ｍｍ〜１７０ｍｍの範囲にある空気入りタイヤ（図６参照）においては、吸音材６のタイヤ幅方向の配置領域内に配置される周方向溝２１が幅４ｍｍ以上である４本の主溝（２１ｅ）を含むことが好ましい。これにより、ウエット性能を良好に維持しながら、周方向溝２１に起因する気柱共鳴音を効果的に低減することができる。

吸音材６のタイヤ幅方向の配置領域内に配置される周方向溝２１のうち、最も幅が広い周方向溝２１の幅は１５ｍｍ以上であることが好ましい。このようにトレッド部１に幅１５ｍｍ以上の周方向溝２１を形成することにより、ウエット性能を高めることができる。特に、最も幅が広い周方向溝２１の幅は１７ｍｍ以上であると良い。

上記空気入りタイヤにおいては、吸音材６の幅Ｗを比較的広くするため、トレッド部１の変形に伴って吸音材６の接着面にせん断歪みが生じ易い。そのため、タイヤ内面４に対する吸音材６の接着状態を良好に確保することが要求される。そこで、図２に示すように、吸音材６のタイヤ幅方向の端部を全ての周方向溝２１の直下域Ｘから外れた領域に配置するのが良い。周方向溝２１の直下域Ｘとは、タイヤ子午線断面において周方向溝２１の溝幅基準点からトレッド部１の踏面に対して直交する一対の直線を引いたとき、これら一対の直線間に規定される領域である。

このように吸音材６のタイヤ幅方向の端部を周方向溝２１の直下域Ｘから外れた領域に配置した場合、タイヤチェンジャーを用いてホイールから空気入りタイヤを外す際に、トレッド部１が周方向溝２１を屈曲部として大きく折れ曲がったとしても、吸音材６の端部がタイヤ内面４から剥がれるのを防止することができる。

上記空気入りタイヤでは、タイヤ赤道位置に周方向溝２１ではなく陸部２２を配置しているが、この場合、以下のような効果が得られる。つまり、本発明ではウエット性能や静粛性の改善効果が得られるものの、これら特性に対して背反するドライ路面での操縦安定性はタイヤ赤道位置に陸部及び周方向溝のいずれが配置されるかで大きく影響される。具体的には、タイヤ赤道位置に陸部が存在する方がドライ路面での操縦安定性が良好である。そのため、これら背反性能のバランスを取るにはタイヤ赤道位置に陸部を配置することが好ましい。また、タイヤ赤道位置に周方向溝を配置した場合、タイヤ赤道位置でのタガ効果が低下するため、接地形状が丸みを帯びる傾向がある。接地形状が丸みを帯びると、周方向溝の接地長がトレッド部におけるタイヤ幅方向の位置によって大きく異なるため、それら周方向溝に起因して発生する気柱共鳴音の周波数が複数の帯域に分散し、吸音材や接着層に基づく吸音効果を得るための設計が困難になる。このような観点からも、タイヤ赤道位置に陸部２２を配置するのが良い。

上記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。

上記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。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。

上述した空気入りタイヤにおいては、図２に示すように、一対のビード部３，３間にカーカス層１１を装架し、トレッド部１におけるカーカス層１１の外周側にベルト層１５を配置し、カーカス層１１を各ビード部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し、カーカス層１１の折り返し部をベルト層１５と重なる位置まで延在させたタイヤ構造が採用されている。このようなタイヤ構造を採用する場合、図５に示すように、吸音材６のタイヤ幅方向の端部をカーカス層１１の端末位置Ｐ１１から５ｍｍ以上離れた位置に配置することが好ましい。

操縦安定性を重視したハイパフォーマンスタイヤでは、軽量化とバネ特性の両立のためにカーカス層１１の折り返し部をベルト層１５と重なる位置まで延在させたタイヤ構造を用いることがあるが、このようなタイヤ構造ではカーカス層１１のみならずベルト層１５やベルトカバー層１６等の複数のタイヤ構成部材の端部が密集する部位での発熱が多く、そのような部位が耐久試験においてセパレーション故障の起点となる場合が多い。そのため、吸音材６のタイヤ幅方向の端部をカーカス層１１の端末位置Ｐ１１から十分に離すことにより、空気入りタイヤの耐久性を向上することができる。

タイヤサイズ２７５／３５Ｒ２０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、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝を設けると共に、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、タイヤ接地幅に対する吸音材の幅の比率（％）、吸音材の幅に対する該吸音材の配置領域内に含まれる周方向溝の幅の合計の比率（％）、及び、タイヤ接地幅に対する吸音材の配置領域内に含まれる周方向溝の幅の合計の比率（％）を表１のように設定した比較例１〜４及び実施例１〜５のタイヤを製作した。なお、実施例３は参考例である。

比較例１〜４及び実施例１〜５において、以下の事項を共通にした。タイヤ接地幅は２０５ｍｍである。接着層としては、厚さが０．５ｍｍである両面接着テープを用いた。吸音材のタイヤ幅方向の端部は周方向溝の直下域から外れた領域に配置した。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２５％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。

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、空洞共鳴音、ウエット性能、高周波ロードノイズ、吸音材の接着剥がれを評価し、その結果を表１に併せて示した。

空洞共鳴音：
各試験タイヤをリムサイズ２０×９．５Ｊのホイールに組み付け、空気圧を２５０ｋＰａとして試験車両に装着し、ロードノイズ計測路（アスファルト平滑路）において速度８０ｋｍ／ｈで走行した際の車内騒音を、運転席窓側耳元に設置したマイクロフォンで採取して測定し、２００Ｈｚ〜２５０Ｈｚのパーシャルオーバーオール値〔ｄＢ（Ａ）〕を求めた。評価結果は、比較例１との差にて示した。この値が小さいほど空洞共鳴音が少ないことを意味する。

ウエット性能：
各試験タイヤをリムサイズ２０×９．５Ｊのホイールに組み付け、空気圧を２５０ｋＰａとして試験車両に装着し、ウエット路面からなるテストコースにおいてテストドライバーによる官能評価を行った（５人×２回ずつの平均）。評価結果は、比較例１を１００とする指数値にて示した。この指数値が大きいほどウエット性能が優れていることを意味する。

高周波ロードノイズ：
各試験タイヤをリムサイズ２０×９．５Ｊのホイールに組み付け、空気圧を２５０ｋＰａとして試験車両に装着し、ロードノイズ計測路（アスファルト平滑路）において速度８０ｋｍ／ｈで走行した際の車内騒音を、運転席窓側耳元に設置したマイクロフォンで採取して測定し、８００Ｈｚ〜１．５ｋＨｚのパーシャルオーバーオール値〔ｄＢ（Ａ）〕を求めた。評価結果は、比較例１との差にて示した。この値が小さいほど高周波ロードノイズが少ないことを意味する。

吸音材の接着剥がれ：
各試験タイヤをリムサイズ２０×９．５Ｊのホイールに組み付け、空気圧１５０ｋＰａ、荷重６ｋＮ、速度１５０ｋｍ／ｈの条件でドラム試験機にて１００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。また、耐接着剥がれ性の指標として、上記と同様の走行条件でドラム試験機にて走行試験を実施し、１０時間毎に吸音材の接着剥がれの有無を確認し、接着剥がれが生じるまでの走行距離を求めた。耐接着剥がれ性の評価結果は、比較例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐接着剥がれ性が優れていることを意味する。

表１から判るように、実施例１〜５のタイヤは、比較例１との対比において、空洞共鳴音とウエット性能と高周波ロードノイズ（周方向溝に起因する気柱共鳴音）について良好な結果を得ることができた。しかも、実施例１〜５のタイヤでは１００時間の走行試験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。

より具体的には、実施例１〜３に示すように、タイヤ接地幅に対する吸音材の幅の比率を大きくすると比較例１に比べて空洞共鳴音の低減効果が増大する。また、実施例１〜３では、吸音材の幅の拡大に伴って周方向溝の幅の合計を大きくすることでウエット性能を増大させているが、そのように周方向溝の幅の合計を大きくした場合であっても高周波ロードノイズの増大を招いていない。一方、比較例２のタイヤは、タイヤ接地幅に対する吸音材の幅の比率が大き過ぎるため１００時間の走行試験後において吸音材の接着剥がれが発生していた。

比較例３，４及び実施例４，５においては、吸音材の幅を一定にしつつ周方向溝の幅の合計を変化させているが、実施例４，５では高周波ロードノイズの増大を抑えながらウエット性能を改善している。これに対して、比較例３のタイヤは、吸音材の幅に対する該吸音材の配置領域内に含まれる周方向溝の幅の合計が小さ過ぎるためウエット性能が不十分であった。比較例４のタイヤは、吸音材の幅に対する該吸音材の配置領域内に含まれる周方向溝の幅の合計が大き過ぎるため高周波ロードノイズの低減効果が不十分であった。

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、接着層の厚さ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６〜１１のタイヤを用意した。

これら実施例６〜１１のタイヤについて、上記と同様の方法により、空洞共鳴音、ウエット性能、高周波ロードノイズ、吸音材の接着剥がれを評価した。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、接着層の厚さ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、空洞共鳴音とウエット性能と高周波ロードノイズについて良好な結果を得ることができ、しかも、１００時間の走行試験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、実施例１及び実施例１０，１１の対比からも明らかなように、接着層の厚さを適正化することで耐接着剥がれ性を良好に維持しながら高周波ロードノイズを低減可能であることが判る。

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
１１ カーカス層
１５ ベルト層
２１ 周方向溝

Claims (13)

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、前記トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝を設けると共に、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、前記吸音材の幅がタイヤ接地幅の７０％〜８５％であり、前記吸音材のタイヤ幅方向の配置領域内に含まれる周方向溝の幅の合計が前記吸音材の幅の２５％〜４０％であり、前記吸音材のタイヤ幅方向の端部を前記周方向溝の直下域から外れた領域に配置したことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記トレッド部に形成される全ての周方向溝が前記吸音材のタイヤ幅方向の配置領域内に含まれるように前記吸音材を設置したことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記接着層はその厚さが０．１ｍｍ〜１．２ｍｍである両面接着テープであ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. 前記タイヤ接地幅が１１０ｍｍ〜１７０ｍｍであり、前記吸音材のタイヤ幅方向の配置領域内に配置される周方向溝が幅４ｍｍ以上である４本の主溝を含む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。
5. 前記タイヤ接地幅が１５０ｍｍ〜２８０ｍｍであり、前記吸音材のタイヤ幅方向の配置領域内に配置される周方向溝が幅１０ｍｍ以上である３本の主溝と幅１０ｍｍ未満である１本又は２本の補助溝を含む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。
6. 前記吸音材のタイヤ幅方向の配置領域内に配置される周方向溝のうち、最も幅が広い周方向溝の幅が１５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜５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前記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. 前記一対のビード部間にカーカス層を装架し、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側にベルト層を配置し、前記カーカス層を各ビード部に配置されたビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ折り返し、該カーカス層の折り返し部を前記ベルト層と重なる位置まで延在させると共に、前記吸音材のタイヤ幅方向の端部を前記カーカス層の端末位置から５ｍｍ以上離れた位置に配置した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１〜１１のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
13. 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１２に記載の空気入りタイヤ。

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