(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右のビード部にそれぞれビードコアを埋設し、該ビードコアの外周側に一層構造のビードフィラーを当接配置し、タイヤ内側に配設したカーカスの両端部をそれぞれビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返した乗用車用空気入りタイヤであって、
前記ビードフィラーの子午線断面における断面高さをＬ、内周端のフィラー幅をｂ、外周端からの距離ｘにおける子午線断面のフィラー幅をｂx 、タイヤ断面高さをＳＨ、定数ｎ１を４／３、定数ｎ２を２／３とすると、下記の式を満足するようにした乗用車用空気入りタイヤ。
０．２ＳＨ〔（ｎ１＋１）（ｎ１＋２）（ｎ１＋３）／２ｂ〕1/3 ≦Ｌ
≦０．５ＳＨ〔（ｎ２＋１）（ｎ２＋２）（ｎ２＋３）／２ｂ〕1/3 
ｂ（ｘ／Ｌ）n1≦ｂx ≦ｂ（ｘ／Ｌ）n2
【請求項２】
前記定数ｎ２を２／３に代えて１にした請求項１に記載の乗用車用空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記定数ｎ１を４／３に代えて１にした請求項１に記載の乗用車用空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ビードフィラーの子午線断面形状をその外周端からビードコアに当接する内周端側に向けて次第に幅広にした請求項１乃至３に記載の乗用車用空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、乗用車に用いられる空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、４０Ｈｚ付近と１００Ｈｚ付近のロードノイズをどちらも悪化させることなく、バランスして改善するようにした乗用車用空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、このロードノイズのより一層の低騒音化が要求されるなかで、特に周波数４０Ｈｚと１００Ｈｚ付近のロードノイズを両立させて改善することが求められている。タイヤによる振動の伝達率は、外力の振動数がタイヤの固有振動数と一致（共振）すると大きくなることが知られており、このためタイヤの固有振動数を支配するタイヤ構成材料の力学的要因を変えれば特定の周波数に対するロードノイズを低減することができる。このような知見から、４０Ｈｚ付近のロードノイズは、タイヤの周方向剛性を高めることにより改善され、また、１００Ｈｚ付近のロードノイズは、タイヤの径方向剛性を低下させることにより改善することができることがわかっている。
【０００３】
従来、この４０Ｈｚ付近のロードノイズと１００Ｈｚ付近のロードノイズの改善とは、それぞれ個別に異なるタイヤ部材を変えることにより行われてきた。しかし、これら従来の改善手段では、タイヤの周方向剛性を高めて４０Ｈｚ付近のロードノイズを改善すると、径方向剛性が増大して１００Ｈｚ付近のロードノイズが悪化し、また、タイヤの径方向剛性を低下させて１００Ｈｚ付近のロードノイズの改善を図ると、周方向剛性の確保が困難になって４０Ｈｚ付近のロードノイズが悪くなり、両立させるのが極めて難しいと言う問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、４０Ｈｚ付近と１００Ｈｚ付近のロードノイズをいずれも悪化させることなく、バランスして改善することが可能な乗用車用空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、左右のビード部にそれぞれビードコアを埋設し、該ビードコアの外周側に一層構造のビードフィラーを当接配置し、タイヤ内側に配設したカーカスの両端部をそれぞれビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返した乗用車用空気入りタイヤであって、前記ビードフィラーの子午線断面における断面高さをＬ、内周端のフィラー幅をｂ、外周端からの距離ｘにおける子午線断面のフィラー幅をｂx 、タイヤ断面高さをＳＨ、定数ｎ１を４／３、定数ｎ２を２／３とすると、下記の式を満足するようにしたことを特徴とする。
０．２ＳＨ〔（ｎ１＋１）（ｎ１＋２）（ｎ１＋３）／２ｂ〕1/3 ≦Ｌ
≦０．５ＳＨ〔（ｎ２＋１）（ｎ２＋２）（ｎ２＋３）／２ｂ〕1/3 …（１）
ｂ（ｘ／Ｌ）n1≦ｂx ≦ｂ（ｘ／Ｌ）n2…（２）
【０００６】
このようにビードフィラーの断面高さを上記式（１）のように設定して従来よりも高くし、その幅を高さと関連させて外周端から内周端側にかけて上記式（２）で設定する範囲内で形成することにより、ビードフィラーの子午線断面形状を一般に採用されている断面形状よりもタイヤ径方向に長細い形状にしたことで、ビードフィラーの高さ方向の剛性を従来と同等以下に低下させてタイヤ径方向の剛性を小さくすることができる一方、ビードフィラーの周方向剛性に関わる断面２次モーメントを従来のビードフィラーと略同水準以上に保持して、タイヤ周方向の剛性を確保することができる。従って、ビードフィラーの子午線断面形状の特定だけによって、従来のように複数のタイヤ材料の変更を行うことなく、４０Ｈｚ付近と１００Ｈｚ付近のロードノイズをいずれも悪化させることなしにバランスして改善することが可能となる。
【０００７】
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は本発明の乗用車用空気入りタイヤの一例を示し、１はトレッド部、２はビード部、３はサイドウォール部である。左右のビード部２に連接してタイヤ径方向外側（外径側）に左右のサイドウォール部３が延設され、この左右のサイドウォール部３間にタイヤ周方向に延在するトレッド部１が設けられている。
【０００８】
カーカス４がタイヤの内側に配設され、そのカーカス４の両端部がそれぞれ左右の両ビード部２に埋設された環状の断面四角形のビードコア５の周りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。その両端部の折り返し部４ａは、ビードコア５の外周側に配置された一層構造のビードフィラー６の外周端６ａを越えるように折り返され、ビードフィラー６を挟み込むようにしてサイドウォール部３の中央部まで配設されている。また、カーカス４のトレッド部１における外周側には、複数のベルト層８が設けられている。
【０００９】
本発明では、上述した構成の乗用車用空気入りタイヤにおいて、ビードコア５の外周側に配置されたリング状のビードフィラー６の子午線断面形状が、その外周端６ａからビードコア５に当接する内周端６ｂ側に向けて次第に幅広に形成されると共に、その外周端６ａから内周端６ｂまでのタイヤ径方向長さで示されるビードフィラー６の断面高さＬを、従来のビードフィラーよりも高くした細ハイフィラー化した構成になっている。断面形状は、その外周端６ａで頂点となり、内周端６ｂがビードコア５の断面四角形のタイヤ径方向外側の外周側の辺全体に当接（ビードフィラー６の内周端面がビードコア５の外周面全面に接触）している。
【００１０】
上記ビードフィラーの断面高さＬは、ビードフィラーの内周端６ｂのフィラー幅ｂと、タイヤ径方向において、ビード部２の内周端とトレッド部１のセンターラインＣＬにおけるトレッド面との距離で定義されるタイヤ断面高さＳＨとの関係において、
０．２ＳＨ〔（ｎ１＋１）（ｎ１＋２）（ｎ１＋３）／２ｂ〕１／３  ≦Ｌ≦０．５ＳＨ〔（ｎ２＋１）（ｎ２＋２）（ｎ２＋３）／２ｂ〕１／３  
の範囲に設定されている。
【００１１】
また、ビードフィラーの外周端６ａから内周端６ｂに向けたタイヤ径方向の距離ｘにおける子午線断面のフィラー幅ｂx が、内周端６ｂのフィラー幅ｂと断面高さＬとの関係において、
ｂ（ｘ／Ｌ）n1≦ｂx ≦ｂ（ｘ／Ｌ）n2
の範囲内になっている。但し、上記ｎ１及びｎ２はフィラー幅ｂx と断面高さＬを規定するための定数であり、ｎ１＝４／３、ｎ２＝２／３である。
【００１２】
このようにビードフィラー６の断面高さＬを従来よりも高くし、かつその幅を断面高さＬに関連して外周端から内周端にかけて上記の式で示した範囲内で形成することにより、ビードフィラー６の子午線断面形状を一般に採用されている断面形状よりも長細い形状とし、ビードフィラー６の高さ方向の剛性を従来と同等以下となるようにしてタイヤ径方向の剛性を低下させることができる一方、リング状のビードフィラー６の周方向剛性に関わる断面２次モーメントを従来と略同様の水準以上確保して、タイヤ周方向剛性も高めることが可能となる。そのため、ビードフィラー６の子午線断面形状の特定だけによって、従来のように複数のタイヤ材料の変更を行うことなく、４０Ｈｚ付近と１００Ｈｚ付近のロードノイズをどちらか一方に悪化を招くことなしに、バランスした改善を図ることができる。
【００１３】
上記ビードフィラーの断面高さＬが、０．２ＳＨ〔（ｎ１＋１）（ｎ１＋２）（ｎ１＋３）／２ｂ〕1/3 よりも小さいと、ビードフィラー６の周方向剛性を従来と同等レベルに確保することが困難となり、０．５ＳＨ〔（ｎ２＋１）（ｎ２＋２）（ｎ２＋３）／２ｂ〕4/3 を超えると、タイヤ径方向剛性を低下させて１００Ｈｚ付近のロードノイズ改善を図ることができない。
【００１４】
また、定数ｎ１が４／３を超えると、ビードフィラー６が細くなり過ぎて座屈限界を越えるため、タイヤ周方向剛性が確保できなくなり、４０Ｈｚ付近のロードノイズが著しく悪化する。定数ｎ２が２／３より小さいと、ビードフィラー６の幅が太くなりすぎてタイヤ径方向の剛性を低下させることが困難となる。
【００１５】
４０Ｈｚ付近のロードノイズを悪化することなく、１００Ｈｚ付近のロードノイズを改善するには、定数ｎ２をｎ２＝１にするのがよく、これにより、ビードフィラー６のフィラー幅ｂx を効果的に細めてタイヤ径方向の剛性を有効に低下させることができる。
また、１００Ｈｚ付近のロードノイズを悪化することなく、４０Ｈｚ付近のロードノイズを改善するには、定数ｎ１をｎ１＝１にするのがよく、これにより、タイヤ径方向の剛性を従来と同等以下にしながらビードフィラー６の断面２次モーメントを従来より大きくし、タイヤ周方向の剛性を高めることができる。
【００１６】
本発明では、上記実施例において、ビードフィラー６の子午線断面形状を、その外周端６ａから内周端６ｂ側に向けて次第に幅広に形成するようにしたが、それに限定されず、フィラー幅ｂｘ  が上記式の範囲内であればよい。
図３は、本発明の乗用車用空気入りタイヤの他の例を示す。上述した実施例において、サイドウォール部３の中央部まで達するようにしたカーカス両端部の折り返し部４ａを、ビードコア５の外周側に配置されたビードフィラー６の内周端部６Ａに当接するローターンアップ構造にしたものである。このようにカーカス両端部の折り返し部４ａが、ビードフィラー６の内周端部６Ａに当接するように折り返し長さを小さくしたローターンアップ構造を採用することにより、上述した実施例のように、カーカス両端部を大きく折り返した場合よりも、タイヤ周方向における剛性を低くして１００Ｈｚ付近のロードノイズを一層改善することができると共に、折り返し部４ａの長さを短くした分だけ、タイヤの軽量化を図ることができる。
【００１７】
図４は、本発明の乗用車用空気入りタイヤの更に他の例を示す。上述した図３の実施例において、ローターンアップ構造にした１層のカーカス４の外側に、更にカーカス４’を１層設けた構成になっている。外側のカーカス４’は、その両端部４’ａがビードフィラー６の外側に当接しながら内側のカーカス４の折り返し部４ａの外側に当接するようにして巻き下ろされ、ビードコア５の周りには折り返されていないフローティング構造になっている。
【００１８】
このようにローターンアップ構造とフローティング構造とを用いた構成のタイヤであっても、ビードフィラー６の子午線断面における断面高さＬと、ビードフィラー６の外周端６ａからの距離ｘにおける子午線断面のフィラー幅ｂｘ  を上記のように設定することにより、同様の効果を奏することができる。
また、上記図３の構成のタイヤにおける効果に加えて、外側のカーカス４’の両端部４’ａが内側のカーカス４の外側に巻き下ろされ、ビードコア５の周りに折り返されていないフローティング構造であるため、カーカス４’の両端部を折り返した場合よりも、タイヤ径方向の剛性を低くして１００Ｈｚ付近のロードノイズ改善に寄与することができ、更に、折り返しがない分だけ、外側のカーカス４’の取付けが容易であるため、生産性の向上を図ることができる。
【００１９】
なお、この図４の実施例では、内側のカーカス４がその折り返し部４ａを、ビードフィラー６の外周端６ａと内周端６ｂとの間に位置させたローターンアップ構造にしているが、それに代えて、カーカス４の折り返し部４ａをビードフィラー外周端６ａを越えて延在させるようにしてもよい。
【００２０】
【実施例】
タイヤサイズを１７５／７０Ｒ１３、タイヤ構成を図１で共通にし、表１に示すように、ビードフィラーの子午線断面における断面高さＬ（ｍｍ）をそれぞれ変えた本発明タイヤ１〜３、比較タイヤ１，２と、断面高さＬを従来の高さにした従来タイヤとをそれぞれ製作した。各試験タイヤ共に、ビードフィラー内周端のフィラー幅ｂ＝６ｍｍ、タイヤ断面高さＳＨ＝１２４ｍｍである。また、本発明タイヤ及び比較タイヤのフィラー幅ｂｘ  （ｍｍ）はｂ（ｘ／Ｌ）１．２  、従来タイヤのフィラー幅ｂｘ  （ｍｍ）はｂ（ｘ／Ｌ）０．５−０．８  である。
【００２１】
また、タイヤサイズ、タイヤ構成を上記と同様にし、ビードフィラーの外周端からの距離ｘにおける子午線断面のフィラー幅ｂx （mm）をそれぞれ変えた本発明タイヤ４〜６と、比較タイヤ３，４とをそれぞれ製作した。フィラー幅ｂx を決定する定数は、表２の通りである。各試験タイヤ共に、フィラー幅ｂとタイヤ断面高さＳＨは上記と同様であり、また、ビードフィラーの断面高さＬは表２に示す通りである。
【００２２】
これら各試験タイヤをリムサイズ１３×５ＪＪのリムに装着し、空気圧２．０ｋｇｆ／ｃｍ２  として１５００ｃｃの乗用車に装着し、以下に示す測定条件により、騒音性能の評価試験を行ったところ、表１及び表２に示す結果を得た。
騒音性能
舗装路面を時速６０ｋｍ／ｈで走行し、運転席窓側位置に取付けたマイクにより４０Ｈｚ及び１００Ｈｚの音圧レベルを測定し、従来タイヤを基準にして±〔ｄＢ〕で評価した。符号が＋でその数値が大きい程、音圧レベルが従来タイヤよりも高く、騒音性能が劣り、また、符号が−でその数値が大きい程、音圧レベルが従来タイヤよりも低く、騒音性能が優れている。
【００２３】
【表１】
0003581188.tif 000002
【００２４】
【表２】
0003581188.tif 000003
【００２５】
表１，２から明らかなように、ビードフィラーの子午線断面における断面高さＬを内周端のフィラー幅ｂとタイヤ断面高さＳＨとの関係において、
０．２ＳＨ〔（ｎ１＋１）（ｎ１＋２）（ｎ１＋３）／２ｂ〕１／３  ≦Ｌ≦０．５ＳＨ〔（ｎ２＋１）（ｎ２＋２）（ｎ２＋３）／２ｂ〕１／３  
にし、かつビードフィラーの外周端からの距離ｘにおけるフィラー幅ｂｘ  を断面高さＬと内周端のフィラー幅ｂとの関係において、
ｂ（ｘ／Ｌ）ｎ１≦ｂｘ  ≦ｂ（ｘ／Ｌ）ｎ２
ｎ１＝４／３、ｎ２＝２／３
にした本発明タイヤは、４０Ｈｚ付近と１００Ｈｚ付近のロードノイズをいずれも悪化させることなく、バランスして改善することができるのが判る。
【００２６】
また、定数ｎ２を１以上の範囲にして、ビードフィラーのフィラー幅ｂｘ  を設定することにより、４０Ｈｚ付近のロードノイズを悪化させることなく、１００Ｈｚ付近のロードノイズを有効に改善することができるのが判る。
また、定数ｎ１を１以下の範囲にして、ビードフィラーのフィラー幅ｂｘ  を設定することにより、１００Ｈｚ付近のロードノイズを悪化させることなく、４０Ｈｚ付近のロードノイズを有効に改善することができるのが判る。
【００２７】
また、他のタイヤ、例えば、タイヤサイズが１９５／５５Ｒ１５のタイヤ等についても、上述と同様にして騒音性能の評価試験を実施したところ、上記と同様の結果を得た。
【００２８】
【発明の効果】
上述のように本発明は、ビードコアの外周側に当接配置する一層構造のビードフィラーの断面高さＬとフィラー幅ｂx を上記のように特定することにより、タイヤ径方向の剛性を従来と同等以下に低下させる一方、タイヤ周方向の剛性を従来と同等以上に確保することができるので、４０Ｈｚ付近と１００Ｈｚ付近のロードノイズをどちらも悪化させることなくバランスして改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乗用車用空気入りタイヤの一例を示す子午線半断面図である。
【図２】本発明の乗用車用空気入りタイヤに用いられるビードフィラーの子午線断面を示す説明図である。
【図３】本発明の乗用車用空気入りタイヤの他の例を示す子午線半断面図である。
【図４】本発明の乗用車用空気入りタイヤの更に他の例を示す子午線半断面図である。
【符号の説明】
１  トレッド部                  ２  ビード部
３  サイドウォール部            ４，４’  カーカス
５  ビードコア                  ６  ビードフィラー
６ａ  外周端                    ６ｂ  内周端
【図１】
0003581188.tif 000004
【図２】
0003581188.tif 000005
【図３】
0003581188.tif 000006
【図４】
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