(57)【要約】【課題】生産性を低下させることなく空洞共鳴音を効果的に低減することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】タイヤ内面９のベルト下方領域に該タイヤ内面９から突出する少なくとも１個の凸部１０を形成し、該凸部１０のタイヤ内面９からの高さＨを０．２ｍｍ〜１．０ｍｍにすると共に、凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの凸部１０の体積を１５ｍｍ3 〜５０ｍｍ3 とし、凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの凸部１０を含むタイヤ内面９の表面積を１２５ｍｍ2 以上とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内面のベルト下方領域に該タイヤ内面から突出する少なくとも１個の凸部を形成し、該凸部のタイヤ内面からの高さを０．２ｍｍ〜１．０ｍｍにすると共に、凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの前記凸部の体積を１５ｍｍ3 〜５０ｍｍ3 とし、前記凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの前記凸部を含むタイヤ内面の表面積を１２５ｍｍ2 以上としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの前記凸部のエッジ長さを７０ｍｍ〜２００ｍｍと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。
【請求項３】
前記ベルト下方領域の５０％以上の領域に前記凸部を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記凸部の側壁と前記タイヤ内面とがなす角度を３０°〜９０°とした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。
【請求項５】
複数本のカーカスコードを含み左右一対のビード部からトレッド部まで延在して該トレッド部に分断部を有する少なくとも１層のカーカス層と、複数本のベルトコードを含み該ベルトコードが層間で互いに交差するように前記トレッド部に埋設された少なくとも２層のベルト層とを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記カーカス層の分断部の幅が前記ベルト層の最大幅の１０％以上９５％以下であることを特徴とする請求項５に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空洞部を有する空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、生産性を低下させることなく空洞共鳴音を効果的に低減することを可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ騒音を発生させる要因の一つに、タイヤの空洞部内の空気がタイヤの振動と共振することにより発生する空洞共鳴音がある。このような空洞共鳴音を低減するようにした空気入りタイヤとして、タイヤ内面にタイヤ径方向に起立した複数の薄膜を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この場合、タイヤ内面にタイヤ径方向に起立した状態の薄膜を設置することが難しいため、空気入りタイヤの生産性が低いという問題がある。
【０００３】
また、加硫後の空気入りタイヤの内面に吸音材等を設置することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、加硫後の空気入りタイヤの内面に吸音材等を設置する場合、タイヤバランスに影響を及ぼすばかりでなく、その取り付け作業が煩雑である。そのため、この場合も空気入りタイヤの生産性を低下させる要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６２５４１号公報
【特許文献２】特開２００３−２２６１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、生産性を低下させることなく空洞共鳴音を効果的に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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ内面のベルト下方領域に該タイヤ内面から突出する少なくとも１個の凸部を形成し、該凸部のタイヤ内面からの高さを０．２ｍｍ〜１．０ｍｍにすると共に、凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの前記凸部の体積を１５ｍｍ3 〜５０ｍｍ3 とし、前記凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの前記凸部を含むタイヤ内面の表面積を１２５ｍｍ2 以上（好ましくは、１４５ｍｍ2 〜１９５ｍｍ2 ）としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明者は、空気入りタイヤの空洞共鳴音について鋭意研究した結果、タイヤ内面のベルト下方領域に少なくとも１個の凸部を形成し、その凸部に基づく起伏状態を特定することにより、空気入りタイヤにおいて特に問題視される周波数２３０Ｈｚ付近の空洞共鳴音を効果的に低減できることを知見し、本発明に至ったのである。
【０００８】
即ち、本発明では、凸部のタイヤ内面からの高さを上記範囲に設定すると共に、凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの凸部の体積を上記範囲に設定し、かつ凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの凸部を含むタイヤ内面の表面積を上記範囲に設定することにより、周波数２３０Ｈｚ付近の空洞共鳴音を効果的に低減することができる。しかも、上述のような凸部は加硫時にタイヤ内面に成形することが可能であるため、空気入りタイヤの生産性を低下させることもない。
【０００９】
本発明において、凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの凸部のエッジ長さは７０ｍｍ〜２００ｍｍとすることが好ましい。また、上記凸部はベルト下方領域の５０％以上の領域に形成することが好ましい。更に、上記凸部の側壁とタイヤ内面とがなす角度は３０°〜９０°とすることが好ましい。これにより、空洞共鳴音の低減効果を十分に発揮することが可能になる。
【００１０】
本発明は、各種のケーシング構造を有する空気入りタイヤに適用することが可能であるが、特に、複数本のカーカスコードを含み左右一対のビード部からトレッド部まで延在して該トレッド部に分断部を有する少なくとも１層のカーカス層と、複数本のベルトコードを含み該ベルトコードが層間で互いに交差するようにトレッド部に埋設された少なくとも２層のベルト層とを備えた空気入りタイヤに適用することが好ましい。このようなケーシング構造を有する空気入りタイヤにおいて、タイヤ内面のベルト下方領域に所定の凸部を形成した場合、ケーシング構造に基づく空洞共鳴音の低減効果と凸部に基づく空洞共鳴音の低減効果との相乗効果により、空洞共鳴音を飛躍的に低減することが可能になる。
【００１１】
上記ケーシング構造を有する空気入りタイヤにおいて、カーカス層の分断部の幅はベルト層の最大幅の１０％以上９５％以下であることが好ましい。これにより、空洞共鳴音の低減効果を十分に発揮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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２】本発明においてタイヤ内面に形成される凸部の一例を示す拡大斜視図である。
【図３】本発明においてタイヤ内面に形成される凸部の他の例を示す拡大斜視図である。
【図４】本発明においてタイヤ内面に形成される凸部を抽出して示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。カーカス層４Ａは、左右一対のビード部３からトレッド部１まで延在してトレッド部１に分断部 (カーカス層４Ａが存在しない部分）を有している。一方、カーカス層４Ａの外側に積層されたカーカス層４Ｂは、左右一対のビード部３からトレッド部１まで延在してトレッド部１に分断部 (カーカス層４Ｂが存在しない部分）を有している。これらカーカス層４Ａ，４Ｂはタイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。カーカスコードとしては、有機繊維コードを用いることが好ましいが、スチールコードを使用しても良い。カーカスコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は８０°〜９０°の範囲に設定されている。ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４Ａ，４Ｂの折り返し部分で包み込まれている。
【００１４】
トレッド部１におけるカーカス層４Ａ，４Ｂの外周側には複数層のベルト層７Ａ，７Ｂが埋設されている。これらベルト層７Ａ，７Ｂはタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードを含み、かつ層間でベルトコードが互いに交差するように配置されている。ベルトコードとしては、スチールコードを用いることが好ましいが、有機繊維コードを使用しても良い。ベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は１５°〜３５°の範囲に設定されている。また、ベルト層７Ａ，７Ｂの外周側には、有機繊維コード等の補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルトカバー層８が配置されている。このベルトカバー層８は少なくとも１本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に対して実質的に０°で連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。
【００１５】
上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ内面９のベルト下方領域にはタイヤ内面９から突出する複数個の凸部１０が形成されている。このベルト下方領域には、複数個の凸部１０を形成することが好ましいが、それらを互いに連結することで単一の凸部１０を構成しても良い。ここで、ベルト下方領域とは、トレッド部１に埋設されたベルト層７Ａ，７Ｂのうち最も広いベルト層のタイヤ径方向内側に位置する領域である。つまり、ベルト層７Ａ，７Ｂのタイヤ幅方向に測定される最大幅ＢＷに対応する領域である。一方、凸部１０が形成されている幅Ｗの領域が凸部形成領域１０Ｘである。
【００１６】
図２及び図３はそれぞれ本発明においてタイヤ内面に形成される凸部を例示するものである。これら図２及び図３は凸部形成領域から１０ｍｍ四方の矩形領域を抽出して示すものである。図２においては、円柱形状を有する複数個の凸部１０がタイヤ内面９上に配列されている。一方、図３においては、ストライプ状に連続する複数本の凸部１０がタイヤ内面９上に配列されている。凸部１０の形状は特に限定されるものではなく、平面視及び断面視において種々の形状を採用することができる。
【００１７】
凸部形成領域１０Ｘの１００ｍｍ2 当たりの凸部１０の体積は１５ｍｍ3 〜５０ｍｍ3 の範囲に設定されている。また、凸部形成領域１０Ｘの１００ｍｍ2 当たりの凸部１０を含むタイヤ内面９の表面積（即ち、凸部形成領域１０Ｘの露出部分の表面積）は１２５ｍｍ2 以上、より好ましくは、１４５ｍｍ2 〜１９５ｍｍ2 の範囲に設定されている。更に、凸部１０のタイヤ内面９からの高さＨ (図４参照）は０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲、より好ましくは、０．２ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲に設定されている。
【００１８】
このように凸部１０のタイヤ内面９からの高さＨを上記範囲に設定すると共に、凸部形成領域１０Ｘの１００ｍｍ2 当たりの凸部１０の体積を上記範囲に設定し、かつ凸部形成領域１０Ｘの１００ｍｍ2 当たりの凸部１０を含むタイヤ内面の表面積を上記範囲に設定することにより、周波数２３０Ｈｚ付近の空洞共鳴音を効果的に低減することができる。しかも、上記高さ、体積及び表面積にて規定される凸部１０は微小なものであって加硫時にタイヤ内面９に成形することが可能である。そのため、凸部１０の付加が空気入りタイヤの生産性を低下させることもない。
【００１９】
ここで、凸部形成領域１０Ｘの１００ｍｍ2 当たりの凸部１０の体積が１５ｍｍ3 未満であると空洞共鳴音の低減効果が不十分になり、逆に５０ｍｍ3 を超えると凸部１０を加硫時に成形することが難しくなる。また、凸部形成領域１０Ｘの１００ｍｍ2 当たりの凸部１０を含むタイヤ内面９の表面積が１２５ｍｍ2 未満であると空洞共鳴音の低減効果が不十分になり、逆に１９５ｍｍ2 を超えると凸部１０を加硫時に成形することが難しくなる。更に、凸部１０のタイヤ内面９からの高さＨが０．２ｍｍ未満であると空洞共鳴音の低減効果が不十分になり、逆に１．０ｍｍを超えると凸部１０を加硫時に成形することが難しくなる。
【００２０】
上記空気入りタイヤにおいて、凸部形成領域１０Ｘの１００ｍｍ2 当たりの凸部１０のエッジ長さは７０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲に設定されている。上記エッジ長さとは、単位面積１００ｍｍ2 に存在する全ての凸部１０の頂上部分に形成されたエッジの長さの総和を意味する。このエッジ長さが７０ｍｍ未満であると空洞共鳴音の低減効果が低下し、逆に２００ｍｍを超えると凸部１０を加硫時に成形することが難しくなる。
【００２１】
凸部１０はベルト下方領域の５０％以上の領域に形成されている。より具体的には、凸部形成領域１０Ｘのタイヤ幅方向に測定される幅Ｗは、ベルト層７Ａ，７Ｂのタイヤ幅方向に測定される最大幅ＢＷの５０％以上、より好ましくは、５５％以上に設定されている。凸部形成領域１０Ｘの幅Ｗがベルト層７Ａ，７Ｂの最大幅ＢＷの５０％未満であると空洞共鳴音の低減効果が低下する。なお、凸部１０はタイヤ内面９の全域に形成しても良い。
【００２２】
図４は本発明においてタイヤ内面に形成される凸部を抽出して示すものである。図４に示すように、凸部１０の側壁とタイヤ内面９とがなす角度θは３０°〜９０°の範囲に設定されている。この角度θが３０°未満であると空洞共鳴音の低減効果が低下し、逆に９０°を超えるようなオーバーハング形状であると凸部１０を加硫時に成形することが難しくなる。
【００２３】
上述した空気入りタイヤは、複数本のカーカスコードを含み左右一対のビード部からトレッド部１まで延在して該トレッド部１に分断部を有する２層のカーカス層４Ａ，４Ｂと、複数本のベルトコードを含み該ベルトコードが層間で互いに交差するようにトレッド部１に埋設された２層のベルト層７Ａ，７Ｂとを備えているが、このようなケーシング構造も空洞共鳴音の低減に寄与する。そのため、分割構造を有するカーカス層４Ａ，４Ｂを含むケーシング構造に基づく空洞共鳴音の低減効果と凸部１０に基づく空洞共鳴音の低減効果との相乗効果により、空洞共鳴音を飛躍的に低減することが可能になる。
【００２４】
上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４Ａ，４Ｂの分断部のタイヤ幅方向に測定される幅Ａは、ベルト層７Ａ，７Ｂのタイヤ幅方向に測定される最大幅ＢＷの１０％以上９５％以下に設定されている。但し、カーカス層毎に分断部の幅が異なる場合、幅Ａは分断部の最小幅とする。分断部の幅Ａがベルト層の最大幅ＢＷの１０％未満であると空洞共鳴音の低減効果が低下し、逆に９５％を超えるとタイヤケーシングの強度が不足して耐久性が低下する。
【実施例】
【００２５】
タイヤサイズが２１５／４５Ｒ１７であって、左右一対のビード部間に装架された２層のカーカス層と、トレッド部に埋設された２層のベルト層とを備えた空気入りタイヤにおいて、タイヤ内面の形状だけを異ならせた従来例、実施例１〜３及び比較例１〜３のタイヤを作製した。
【００２６】
従来例のタイヤは、タイヤ内面を平滑にしたものである。一方、実施例１〜３及び比較例１〜３のタイヤは、タイヤ内面のベルト下方領域の全域に該タイヤ内面から突出する複数個の凸部を形成し、凸部のタイヤ内面からの高さ（表中では「凸部の高さ」と表記）、凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの凸部の体積（表中では「凸部の体積」と表記）、凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの凸部のエッジ長さ（表中では「凸部のエッジ長さ」と表記）、凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの凸部を含むタイヤ内面の表面積（表中では「凸部の表面積」と表記）を表１のように設定したものである。凸部の側壁とタイヤ内面とがなす角度は約９０°とした。
【００２７】
これらタイヤについて、下記の評価方法により、ロードノイズを測定し、その結果を表１に併せて示した。
【００２８】
ロードノイズ：
試験タイヤをリムサイズ１７×７. ０Ｊのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａとして、アスファルト路面を８０ｋｍ／ｈの速度で走行する際のロードノイズを測定した。評価結果は、従来例の測定値（基準値）との差を各周波数又は各周波数帯域毎に示した。マイナス値は基準値よりも音圧レベル〔ｄＢ〕が低いことを意味し、プラス値は基準値よりも音圧レベル〔ｄＢ〕が高いことを意味する。
【００２９】
【表１】
2011025813.tif 000003
【００３０】
この表１から明らかなように、実施例１〜３のタイヤは、従来例との対比において、ロードノイズが低減されており、特に周波数２３０Ｈｚ付近の空洞共鳴音が効果的に低減されていた。一方、比較例１〜３のタイヤは、空洞共鳴音の低減効果が十分ではなった。
【００３１】
次に、タイヤサイズが２１５／４５Ｒ１７であって、左右一対のビード部からトレッド部まで延在して該トレッド部に分断部を有する２層のカーカス層と、トレッド部に埋設された２層のベルト層とを備えた空気入りタイヤにおいて、タイヤ内面のベルト下方領域に凸部を設けた実施例４〜６のタイヤを作製した。
【００３２】
これら実施例４〜６のタイヤは、カーカス層を分割構造にしたこと以外は、それぞれ実施例１〜３と同じ構造を有するものである。つまり、実施例４〜６のタイヤは、タイヤ内面のベルト下方領域の全域に該タイヤ内面から突出する複数個の凸部を形成し、凸部のタイヤ内面からの高さ（表中では「凸部の高さ」と表記）、凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの凸部の体積（表中では「凸部の体積」と表記）、凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの凸部のエッジ長さ（表中では「凸部のエッジ長さ」と表記）、凸部形成領域の１００ｍｍ2 当たりの凸部を含むタイヤ内面の表面積（表中では「凸部の表面積」と表記）を表２のように設定したものである。凸部の側壁とタイヤ内面とがなす角度は約９０°とした。また、カーカス層の分断部の幅はベルト層の最大幅の５０％とした。
【００３３】
これらタイヤについて、上述の評価方法により、ロードノイズを測定し、その結果を表２に併せて示した。評価結果は、従来例の測定値（基準値）との差を各周波数又は各周波数帯域毎に示した。マイナス値は基準値よりも音圧レベル〔ｄＢ〕が低いことを意味し、プラス値は基準値よりも音圧レベル〔ｄＢ〕が高いことを意味する。
【００３４】
【表２】
2011025813.tif 000004
【００３５】
この表２から明らかなように、実施例４〜６のタイヤは、従来例との対比において、ロードノイズが低減されており、特に周波数２３０Ｈｚ付近の空洞共鳴音が効果的に低減されていた。また、分割構造を有するカーカス層を含むケーシング構造が空洞共鳴音の低減に寄与していた。
【符号の説明】
【００３６】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４Ａ，４Ｂ  カーカス層
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７Ａ，７Ｂ  ベルト層
８  ベルトカバー層
９  タイヤ内面
１０  凸部
【図１】
2011025813.tif 000005
【図２】
2011025813.tif 000006
【図３】
2011025813.tif 000007
【図４】
2011025813.tif 000008