JP4052368B2

JP4052368B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP4052368B2
Application number: JP17298699A
Authority: JP
Inventors: 順一大谷
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1999-06-18
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2019-06-18
Also published as: JP2001001726A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行時の振動特性を改善した空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、高周波ロードノイズを低減すると共に、優れたランフラット性を備えるようにした空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の自動車の高級化・粛清化に伴い、走行中の振動が車室内に伝達されることによって起こるロードノイズを低減することが要求されている。
【０００３】
従来、約２５０〜４００Ｈｚの周波数帯域の高周波ロードノイズを低減する手法として、特開平９−１０９６２１号公報や特開平９−１０９６２２号公報には、タイヤ断面形状を適正化することが提案されている。即ち、タイヤ振動は両端固定の弦の振動と同じように左右のビード部を固定端としてその間に定在波を作り、ラジアル方向に振動モードを形成することが知られている。特に、約２５０〜４００Ｈｚの周波数帯域では、ベルト端部、カーカス最大幅部、ビード固定部が節となり、バットレス部、フィラー部（ビード部のタイヤ径方向外側部分）が腹となる振動モードを形成する。そこで、振動モードの腹となるバットレス部やフィラー部の外表面に凸部を設けて剛性を高めることにより、振幅を小さくし、高周波ロードノイズを低減している。
【０００４】
しかしながら、特開平９−１０９６２１号公報や特開平９−１０９６２２号公報に記載の技術では、凸部の形成による重量増加という大きな代償を払いながら、単に高周波ロードノイズを低減するという効果しか得られなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤ断面形状の適正化により高周波ロードノイズを低減し、しかもランフラット性を向上することを可能にした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部間にカーカス層を装架すると共に、トレッド部における前記カーカス層の外周側に少なくとも２層のベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、最大幅ベルト端位置とカーカス最大幅位置との間のバットレス部及び前記カーカス最大幅位置とビードトウとの間のフィラー部の少なくとも一方に、タイヤ内面から突出する凸部を設け、前記バットレス部に設ける凸部の設置箇所として、最大幅ベルト端位置Ｂからカーカス最大幅位置Ｓまでの弧ＢＳに対して、凸部の上端Ｂ ₁ を位置Ｂから弧ＢＳの長さの０〜３０％の位置とし、凸部の下端Ｓ ₁ を位置Ｂから弧ＢＳの長さの４０〜７０％の位置とし、凸部の弧Ｂ ₁ Ｓ ₁ の長さを弧ＢＳの長さの３０〜６０％の範囲にする一方で、前記フィラー部に設ける凸部の設置箇所として、カーカス最大幅位置ＳからビードトウＲまでの弧ＳＲに対して、凸部の上端Ｓ ₂ を位置Ｓから弧ＳＲの長さの０〜２０％の位置とし、凸部の下端Ｒ ₁ を位置Ｓから弧ＳＲの長さの３０〜６０％の位置とし、凸部の弧Ｓ ₂ Ｒ ₁ の長さを弧ＳＲの長さの２０〜５０％の範囲にしたことを特徴とするものである。
【０００７】
このように振動モードの腹となるバットレス部及びフィラー部の少なくとも一方に、タイヤ内面から突出する凸部を設けて剛性を高めることにより、該振動モードに起因する振動の発生を抑制し、高周波ロードノイズを低減することができる。しかも、前記凸部はタイヤ内面から突出しているので、高周波ロードノイズの低減効果に加えて、ランフラット性を向上することができる。つまり、タイヤはパンク等によりエアが抜けたとき平坦に押し潰されるが、この状態においてタイヤ内面から突出する凸部が緩衝材の役割を果してタイヤ内部の摩耗を防止するので、エアが抜けた状態であっても走行距離を延ばすことができる。これら凸部はバットレス部及びフィラー部の少なくとも一方に設けるようにすれば良いが、両部位に設けるようにすれば更に効果的である。
【０００８】
上記凸部の寸法として、カーカス最大幅位置でのタイヤゲージｈに対して、バットレス部に設ける凸部のゲージＨ₁ を１．５≦Ｈ₁ ／ｈ≦３．５の関係にし、フィラー部に設ける凸部のゲージＨ₂を１．５≦Ｈ₂／ｈ≦３．５の関係にすることが好ましい。また、凸部のＪＩＳ−Ａ硬度は８０〜９０の範囲にすることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを例示するものである。図において、左右一対のビード部１，１間にはカーカス層２が装架されている。このカーカス層２はタイヤ周方向に対して実質的に９０°のコード角度で配置され、そのタイヤ幅方向両端部がビードコア３の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。また、ビードコア３の外周上には硬質ゴムからなるビードフィラー４が配置され、このビードフィラー４がカーカス層２の折り返し部によって包み込まれている。
【００１２】
トレッド部５におけるカーカス層２の外周側には、少なくとも２層のベルト層６ａ，６ｂがタイヤ１周にわたって埋設されている。これらベルト層６ａ，６ｂは補強コードがタイヤ周方向に対して傾斜し、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。本実施形態では、カーカス層２から数えて１番目のベルト層６ａが最大幅ベルトである。
【００１３】
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、最大幅ベルト端位置Ｂ（最大幅ベルト端からカーカスラインに下ろした垂線とカーカスラインとの交点）とカーカス最大幅位置Ｓ（タイヤ最大幅位置のカーカスライン上の点）との間のバットレス部、及び、カーカス最大幅位置ＳとビードトウＲとの間のフィラー部には、それぞれタイヤ内面から突出する凸部Ｐ₁，Ｐ₂が設けられている。これら凸部Ｐ₁，Ｐ₂はタイヤ周方向に連続しながら延在している。
【００１４】
一般に、空気入りラジアルタイヤは走行時に路面の凹凸に応じて振動し、これが車室内に伝達されることによってロードノイズを発生するが、約２５０〜４００Ｈｚ帯域についてのタイヤ振動は左右のビード部１，１を固定端としてその間に定在波を作り、ラジアル方向に振動モードを形成していることが知られている。そこで、振動モードの腹となるバットレス部及びフィラー部にそれぞれ凸部Ｐ₁，Ｐ₂を形成して剛性を高めることにより、該振動モードに起因する振動の発生を抑制し、高周波ロードノイズを低減することができる。
【００１５】
また、凸部Ｐ₁，Ｐ₂はタイヤ外面ではなくタイヤ内面から突出しているので、図２のようなエア抜けによるランフラット状態において、緩衝作用を有する凸部Ｐ₁，Ｐ₂同士が互いに接触することにより、タイヤ内部の摩耗を防止してランフラット状態での走行距離を延ばすことができる。従って、凸部Ｐ₁，Ｐ₂の存在により、高周波ロードノイズの低減効果に加えて、ランフラット性の向上効果を得ることが可能になる。
【００１６】
本発明において、カーカス最大幅位置Ｓでのタイヤゲージｈに対して、バットレス部に設ける凸部Ｐ₁のゲージＨ₁ を１．５≦Ｈ₁ ／ｈ≦３．５の関係にし、フィラー部に設ける凸部Ｐ₂のゲージＨ₂を１．５≦Ｈ₂／ｈ≦３．５の関係にすることが好ましい。ゲージＨ₁ ，Ｈ₂のタイヤゲージｈに対する比が１．５未満であると、高周波ロードノイズの低減効果及びランフラット性の向上効果が得られず、逆に３．５を超えると不要な重量増加を招いてしまう。
【００１７】
バットレス部に設ける凸部Ｐ₁の設置箇所は、次のように設定することが好ましい。即ち、最大幅ベルト端位置Ｂからカーカス最大幅位置Ｓまでの弧ＢＳの長さを１００％としたとき、凸部Ｐ₁の上端Ｂ₁を位置Ｂから弧ＢＳの長さの０〜３０％の位置（０％≦Ｂ₁≦３０％とも表記する）とし、凸部Ｐ₁の下端Ｓ₁を位置Ｂから弧ＢＳの長さの４０〜７０％の位置（４０％≦Ｓ₁≦７０％とも表記する）とし、かつ凸部Ｐ₁の弧Ｂ₁Ｓ₁の長さを弧ＢＳの長さの３０〜６０％の範囲（３０％≦弧Ｂ₁Ｓ₁≦６０％とも表記する）にする。バットレス部に設ける凸部Ｐ₁の設置箇所が上記範囲から外れると、高周波ロードノイズの低減効果及びランフラット性の向上効果が不十分になる。
【００１８】
フィラー部に設ける凸部Ｐ₂の設置箇所は、次のように設定することが好ましい。即ち、カーカス最大幅位置ＳからビードトウＲまでの弧ＳＲの長さを１００％としたとき、凸部Ｐ₂の上端Ｓ₂を位置Ｓから弧ＳＲの長さの０〜２０％の位置（０％≦Ｓ₂≦２０％とも表記する）とし、凸部Ｐ₂の下端Ｒ₁を位置Ｓから弧ＳＲの長さの３０〜６０％の位置（３０％≦Ｒ₁≦６０％とも表記する）とし、かつ凸部Ｐ₂の弧Ｓ₂Ｒ₁の長さを弧ＳＲの長さの２０〜５０％の範囲（２０％≦弧Ｓ₂Ｒ₁≦５０％とも表記する）にする。フィラー部に設ける凸部Ｐ₂の設置箇所が上記範囲から外れると、高周波ロードノイズの低減効果及びランフラット性の向上効果が不十分になる。
【００１９】
上述した凸部Ｐ₁，Ｐ₂は適度な硬さを有するゴム組成物から構成することができる。硬さ（Ｈｓ）としては、ＪＩＳ−Ａ硬度で８０〜９０の範囲、より好ましくは８３〜８７の範囲にすることが望ましい。これら凸部Ｐ₁，Ｐ₂のＪＩＳ−Ａ硬度が小さ過ぎると剛性が不十分になり、大き過ぎるとランフラット時の緩衝作用が少ない。
【００２０】
【実施例】
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りラジアルタイヤにおいて、バットレス部又はフィラー部にタイヤ外面から突出する凸部を設けた従来例１〜８と、バットレス部又はフィラー部にタイヤ内面から突出する凸部を設けた実施例１〜１０及び参考例１〜６をそれぞれ製作した。
【００２１】
これら試験タイヤについて、下記の測定条件によりランフラット性と高周波ロードノイズを評価し、その結果を表１〜表３に示した。
【００２２】
ランフラット性：
各試験タイヤを排気量２０００ｃｃの国産自動車（ＦＦ駆動）に装着し、空気圧０ｋＰａで２名乗車相当の荷重条件において、速度８０ｋｍ／ｈでタイヤが破損するまで走行し、その走行距離を測定した。評価結果は、走行距離１０ｋｍを１００点とする指数にて示した。この指数値が大きいほどランフラット性が優れている。
【００２３】
高周波ロードノイズ：
各試験タイヤを排気量２０００ｃｃの国産自動車（ＦＦ駆動）に装着し、空気圧２００ｋＰａで２名乗車相当の荷重条件において、テストコースを速度６０ｋｍ／ｈで走行したときの車内前席でのロードノイズ（ｄＢ）を測定し、高周波数域（２５０〜４００Ｈｚ）での最大値を求めた。評価結果は、タイヤサイド部の内外に凸部を全く設けていないタイヤを基準タイヤとし、該基準タイヤの測定値に対する減衰量０．１ｄＢを１００点とする指数にて示した。この指数値が大きいほど高周波ロードノイズの低減効果が大きいことを意味する。
【００２４】
【表１】

【００２５】
【表２】

【００２６】
【表３】

【００２７】
表１〜表３から明らかなように、実施例１〜１０及び参考例１〜６のタイヤはいずれも高周波ロードノイズの低減効果に加えて優れたランフラット性を備えていた。特に、０％≦Ｂ₁≦３０％、４０％≦Ｓ₁≦７０％、３０％≦弧Ｂ₁Ｓ₁≦６０％、１．５≦Ｈ₁ ／ｈ≦３．５を満足する凸部、及び、０％≦Ｓ₂≦２０％、３０％≦Ｒ₁≦６０％、２０％≦弧Ｓ₂Ｒ₁≦５０％、１．５≦Ｈ₂／ｈ≦３．５を満足する凸部の少なくとも一方を有する場合（実施例１〜１０）、高周波ロードノイズとランフラット性の評価指数がいずれも１０００点以上となり極めて有効であった。但し、表１〜３では、弧Ｂ₁Ｓ₁及び弧Ｓ₂Ｒ₁をそれぞれＢ₁Ｓ₁及びＳ₂Ｒ₁と省略して表示した。
一方、従来例１〜８は高周波ロードノイズの低減効果はあるものの、ランフラット性の向上効果は全く得られなかった。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、空気入りラジアルタイヤにおいて、最大幅ベルト端位置とカーカス最大幅位置との間のバットレス部及び前記カーカス最大幅位置とビードトウとの間のフィラー部の少なくとも一方にタイヤ内面から突出する凸部を設け、その凸部の設置箇所を規定したことにより、高周波ロードノイズの低減効果に加えて、ランフラット性の向上効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す断面図である。
【図２】図１のタイヤのランフラット状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ビード部
２カーカス層
３ビードコア
４ビードフィラー
５トレッド部
６ａ，６ｂベルト層
Ｐ₁，Ｐ₂ 凸部
Ｂ最大幅ベルト端位置
Ｓカーカス最大幅位置
Ｒビードトウ

Claims

左右一対のビード部間にカーカス層を装架すると共に、トレッド部における前記カーカス層の外周側に少なくとも２層のベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、最大幅ベルト端位置とカーカス最大幅位置との間のバットレス部及び前記カーカス最大幅位置とビードトウとの間のフィラー部の少なくとも一方に、タイヤ内面から突出する凸部を設け、前記バットレス部に設ける凸部の設置箇所として、最大幅ベルト端位置Ｂからカーカス最大幅位置Ｓまでの弧ＢＳに対して、凸部の上端Ｂ ₁ を位置Ｂから弧ＢＳの長さの０〜３０％の位置とし、凸部の下端Ｓ ₁ を位置Ｂから弧ＢＳの長さの４０〜７０％の位置とし、凸部の弧Ｂ ₁ Ｓ ₁ の長さを弧ＢＳの長さの３０〜６０％の範囲にする一方で、前記フィラー部に設ける凸部の設置箇所として、カーカス最大幅位置ＳからビードトウＲまでの弧ＳＲに対して、凸部の上端Ｓ ₂ を位置Ｓから弧ＳＲの長さの０〜２０％の位置とし、凸部の下端Ｒ ₁ を位置Ｓから弧ＳＲの長さの３０〜６０％の位置とし、凸部の弧Ｓ ₂ Ｒ ₁ の長さを弧ＳＲの長さの２０〜５０％の範囲にした空気入りラジアルタイヤ。
前記カーカス最大幅位置でのタイヤゲージｈに対して、前記バットレス部に設ける凸部のゲージＨ₁ を１．５≦Ｈ₁ ／ｈ≦３．５の関係にし、前記フィラー部に設ける凸部のゲージＨ₂を１．５≦Ｈ₂／ｈ≦３．５の関係にした請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記凸部のＪＩＳ−Ａ硬度を８０〜９０の範囲にした請求項１又は請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。