(57)【要約】【課題】ロードノイズを更に低減させた空気入りラジアルタイヤを提供することを課題とする。【解決手段】空気入りラジアルタイヤ１０には、タイヤ幅方向最外側主溝２２Ｅによってショルダ陸部２０のタイヤ幅方向内側端２０Ｉが形成されている。ショルダ陸部２０には、硬度が部分的に高い硬質ゴム部２６が形成されている。硬質ゴム部２６は、タイヤ幅方向内側端２０Ｉからタイヤ幅方向途中まで、かつ、タイヤ表面からタイヤ幅方向最外側主溝２２Ｅの底２２ＥＢよりも深い位置までのショルダ陸部部分のみを構成している。従って、ベルト層１４からタイヤ幅方向最外側主溝２２Ｅの底２２ＥＢまでの間隔Ｗよりも、ベルト層１４から硬質ゴム部２６の底２６Ｂまでの間隔Ｄのほうが短い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ幅方向最外側主溝によってショルダ陸部のタイヤ幅方向内側端が形成されている空気入りラジアルタイヤであって、
前記ショルダ陸部には、硬度が部分的に高い硬質ゴム部が形成され、
前記硬質ゴム部は、タイヤ幅方向内側端からタイヤ幅方向途中まで、かつ、タイヤ表面から前記タイヤ幅方向最外側主溝の底よりも深い位置までのショルダ陸部部分のみを構成する、ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記タイヤ幅方向最外側主溝の底側の少なくとも一部も前記硬質ゴム部で構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記硬質ゴム部のタイヤ幅方向幅は、前記ショルダ陸部のタイヤ幅方向幅の３０〜６０％の範囲内である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
ベルト層、又は、前記ベルト層を補強するベルト補強層から前記硬質ゴム部の底までの間隔が０．３〜３．０ｍｍの範囲内である、ことを特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記タイヤ幅方向最外側主溝よりもタイヤ幅方向内側のトレッドゴムには、硬度が部分的に高いゴムが配置されていない、ことを特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項６】
前記硬質ゴム部のショアＡ硬度が６３〜７６°の範囲内、前記硬質ゴム部以外を構成しているトレッドゴムのショアＡ硬度が５５〜６８°の範囲内であり、
前記硬質ゴム部以外を構成しているトレッドゴムの硬度よりも前記硬質ゴム部の硬度が７〜２１゜の範囲内で高い、ことを特徴とする請求項５に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロードノイズを低減させた空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳細には、特に乗用車に用いるのに最適な空気入りラジアルタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車輌の高級化、高品質化に伴い、特に乗用車においては車輌の低振動化、乗心地性の改良が近年ますます進みつつある中、タイヤとしての要求特性にも低騒音、高乗心地化が求められている。
特に、車内に生じるノイズの低減が望まれており、かかるノイズの一つとして、走行中のタイヤが路面の凹凸をひろい、その振動が伝達されて車内の空気を振動させることに基づいて発生する、いわゆるロードノイズの改良要求は、極めて高くなってきている。
このロードノイズ対策としては、従来から種々の対策が提案されている（例えば特許文献１参照）。このうち、特許文献２には、タイヤのトレッド部の一部やショルダ部の一部に硬質ゴムを配置することによってロードノイズを低減することが開示されている。また、特許文献３〜７に、タイヤの一部の硬度を高くすることによってロードノイズを低減することが開示されている。
【０００３】
しかしながら、ロードノイズを更に低減させることが望まれていた。
【特許文献１】特開２００１−１８０２２５号公報
【特許文献２】特開平０８−０３４２０５号公報
【特許文献３】特開昭５１−１００５０４号公報
【特許文献４】特開昭５７−１４４１０９号公報
【特許文献５】特開昭６２−０５９１０５号公報
【特許文献６】特開平０１−２１２６０２号公報
【特許文献７】特開平１１−２０８２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、ロードノイズを更に低減させた空気入りラジアルタイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、タイヤ幅方向最外側主溝によってショルダ陸部のタイヤ幅方向内側端が形成されている空気入りラジアルタイヤであって、前記ショルダ陸部には、硬度が部分的に高い硬質ゴム部が形成され、前記硬質ゴム部は、タイヤ幅方向内側端からタイヤ幅方向途中まで、かつ、タイヤ表面から前記タイヤ幅方向最外側主溝の底よりも深い位置までのショルダ陸部部分のみを構成する、ことを特徴とする。
【０００６】
ロードノイズは、荒れた路面で小さな突起がタイヤ表面にショックを与えることにより、タイヤが振動することによって発生する。ロードノイズを低減するには接地端からショルダ陸部の途中までのタイヤ部分（踏面部分）に与えられるこのショックを低減すればよい。一方、荒れた路面ではタイヤは突起に支えられて半ば浮いた状態になっている。さらにタイヤ幅方向最外側主溝の底側又はその近辺を曲げ端部とするショルダ陸部の曲げ変形が発生しており、接地端からショルダ陸部の途中までのタイヤ部分にはより突起が食い込んだ状態になっている。ショルダ陸部のこのような曲げ変形が大きいと、ショルダ陸部の接地端側の接地圧が高くなり、ロードノイズが悪化する。従って、ショルダ陸部のこの曲げ変形を抑制することによって、接地端からショルダ陸部の途中までのタイヤ部分で突起の食い込み量が低減し、すなわち突起によるショックが低減し、ロードノイズが改良されることになる。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、ショルダ陸部を形成しているゴムのうち部分的に硬度が高い硬質ゴム部は、ショルダ陸部のうちタイヤ幅方向内側端からタイヤ幅方向途中までのショルダ陸部部分のみを構成している。しかも、硬質ゴム部の底位置がタイヤ幅方向最外側主溝よりも深い。従って、ベルト層からタイヤ幅方向最外側主溝の底までの間隔よりも、ベルト層から硬質ゴム部の底までの間隔のほうが短い。また、ベルト補強層が配置されている場合には、ベルト補強層からタイヤ幅方向最外側主溝の底までの間隔よりも、ベルト補強層から硬質ゴム部の底までの間隔のほうが短い。
【０００８】
この構成により、ショルダ陸部の硬質ゴム部に路面の突起によってショックが与えられても、この硬質ゴム部がつっかえ棒のような役割を果たすので、タイヤ幅方向最外側主溝の底側又はその近辺を端部とするショルダ陸部の曲げ変形が抑制される。従って、ロードノイズを従来よりも更に低減させた空気入りラジアルタイヤとすることができる。なお、ショルダ陸部は、リブ状であってもよいしブロック状であってもよい。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記タイヤ幅方向最外側主溝の底側の少なくとも一部も前記硬質ゴム部で構成されている、ことを特徴とする。
【００１０】
これにより、上記の曲げ変形のタイヤ幅方向内側の端部位置を、タイヤ幅方向内側へずらした位置に調整することが可能になる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記硬質ゴム部のタイヤ幅方向幅は、前記ショルダ陸部のタイヤ幅方向幅の３０〜６０％の範囲内である、ことを特徴とする。
【００１２】
３０％に満たないとロードノイズ低減効果が減少し、６０％を越えると、ロードノイズを悪化させる懸念があるからである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、ベルト層、又は、前記ベルト層を補強するベルト補強層から前記硬質ゴム部の底までの間隔が０．３〜３．０ｍｍの範囲内である、ことを特徴とする。
【００１４】
上記の間隔が０．３ｍｍに満たないと硬質ゴム部とベルト層又はベルト補強層との間のゴム部分に過大なせん断歪が発生する懸念がある。また、上記の間隔が３．０ｍｍを超えると、硬質ゴム部とベルト層又はベルト補強層との間のゴム部分が変形することにより上記の曲げ変形を抑制できなくなる可能性があり、ロードノイズ低減効果が減少する可能性があるからである。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記タイヤ幅方向最外側主溝よりもタイヤ幅方向内側のトレッドゴムには、硬度が部分的に高いゴムが配置されていない、ことを特徴とする。
【００１６】
これにより、路面上の突起等によるショックの緩和作用としての働きをするトレッド部分にまで硬質ゴム部が入り込むことはないので、タイヤが受けるショックを逆に大きくしてしまうことはない。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記硬質ゴム部のショアＡ硬度が６３〜７６°の範囲内、前記硬質ゴム部以外を構成しているトレッドゴムのショアＡ硬度が５５〜６８°の範囲内であり、前記硬質ゴム部以外を構成しているトレッドゴムの硬度よりも前記硬質ゴム部の硬度が７〜２１゜の範囲内で高い、ことを特徴とする。
【００１８】
硬質ゴム部のショアＡ硬度が６３°よりも低いとロードノイズ低減効果が減少する懸念があり、７６°よりも高いとロードノイズを悪化させる懸念がある。
【００１９】
また、硬質ゴム部以外を構成しているトレッドゴムのショアＡ硬度が５５°よりも低いと耐摩耗性に懸念があり、６８°よりも高いとロードノイズ低減効果が減少する懸念がある。
【００２０】
また、硬質ゴム部以外を構成しているトレッドゴムの硬度よりも硬質ゴム部の硬度が７°よりも低いとロードノイズ低減効果が得られ難く、２１°よりも高いと摩耗外観不良が発生する懸念がある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ロードノイズを更に低減させた空気入りラジアルタイヤとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第２実施形態以下では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００２３】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る空気入りラジアルタイヤ１０は、乗用車用のラジアルタイヤであって、一対のビードコアにトロイド状に跨るカーカス１２のクラウン部１２Ｃの外側に、ベルト層１４と、溝を配設したトレッド部１８と、を順次有する。なお、本実施形態に係る空気入りラジアルタイヤ１０は、基本的にタイヤ赤道面ＣＬで面対称形状となっているので、図１ではタイヤ半部のみについて示す。
【００２４】
トレッド部１８には、タイヤ周方向に沿った複数本の主溝２２が形成されている。この主溝２２のうちタイヤ幅方向最外側主溝２２Ｅによってショルダ陸部２０のタイヤ幅方向内側端２０Ｉが形成されている。
【００２５】
ショルダ陸部２０には、硬度が部分的に高い硬質ゴム部２６が形成されている。この硬質ゴム部２６は、タイヤ幅方向内側端２０Ｉからタイヤ幅方向途中まで、かつ、タイヤ表面からタイヤ幅方向最外側主溝２２Ｅの底２２ＥＢよりも深い位置までのショルダ陸部部分のみを構成している。本実施形態では、上記のタイヤ幅方向途中の位置は、ショルダ陸部２０のタイヤ幅方向中央位置よりもタイヤ赤道面ＣＬの側に若干近い位置とされており、この位置に硬質ゴム部２６のタイヤ幅方向外側端２６Ｅが位置している。
【００２６】
硬質ゴム部２６のタイヤ幅方向幅Ｌ１は、ショルダ陸部２０のタイヤ幅方向幅ＬＳの３０〜６０％の範囲内とされている。また、ベルト層１４から硬質ゴム部２６の底２６Ｂまでの間隔Ｄは０．３〜３．０ｍｍの範囲内にされている。
【００２７】
また、本実施形態では、タイヤ幅方向最外側主溝２２Ｅの底側のゴム部のうちショルダ陸部側の一部も硬質ゴム部２６で構成されている。そして、本実施形態では、硬質ゴム部２６以外のトレッドゴムには、硬度が部分的に高いゴムは配置されていない。
【００２８】
また、硬質ゴム部２６のショアＡ硬度が６３〜７６°の範囲内で、硬質ゴム部２６以外のトレッドゴムのショアＡ硬度が５５〜６８°の範囲内であり、硬質ゴム部２６の硬度が硬質ゴム部２６以外のトレッドゴムの硬度よりも７〜２１゜の範囲内で高くされている。
【００２９】
トレッド部１８には、主溝２２と交差する複数本の横溝とが形成されている。各横溝の端部は、タイヤ幅方向最外側主溝２２Ｅに連通するか、又は、トレッド端を越えてタイヤ幅方向外側へ排水可能なように延びている。なお、ショルダ陸部２０は、横溝が形成されていないリブ状の陸部であってもよい。
【００３０】
ここで、トレッド端とは、空気入りタイヤをＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ（２００５年度版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％を内圧として充填し、最大負荷能力を負荷したときのタイヤ幅方向最外の接地部分を指す。なお、使用地又は製造地においてＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。
【００３１】
以上説明したように、ショルダ陸部２０を形成しているゴムのうち部分的に硬度が高い、従って部分的に剛性が高い硬質ゴム部２６は、ショルダ陸部２０のうちタイヤ幅方向内側端２０Ｉからタイヤ幅方向途中までのショルダ陸部部分のみを構成しており、この硬質ゴム部２６では路面上の突起のめり込みが従来に比べて減少している。しかも、硬質ゴム部２６の底２６Ｂの位置がタイヤ幅方向最外側主溝２２Ｅよりも深いので、ベルト層１４からタイヤ幅方向最外側主溝２２Ｅの底２２ＥＢまでの間隔Ｗよりも、ベルト層１４から硬質ゴム部２６の底２６Ｂまでの間隔Ｄのほうが短い。
【００３２】
従って、空気入りラジアルタイヤ１０を装着した乗用車で路面上を走行した際、図２に示すように、路面上の突起Ｐに硬質ゴム部２６が当接して硬質ゴム部２６にショックが与えられても、この硬質ゴム部２６がつっかえ棒のような役割を果たすので、タイヤ幅方向最外側主溝２２Ｅの底側又はその近辺のゴム部分Ｍを曲げ端部（変曲点）とするショルダ陸部２０の曲げ変形が抑制される。従って、ロードノイズを従来よりも更に低減させた空気入りラジアルタイヤ１０となる。
【００３３】
また、本実施形態では、タイヤ幅方向最外側主溝２２Ｅの底側のゴム部のうちショルダ陸部側の一部も硬質ゴム部２６で構成されている。これにより、上記の曲げ変形における曲げ端部の位置を、タイヤ幅方向内側へずらした位置に調整することが可能になる。
【００３４】
更に、本実施形態では、硬質ゴム部２６のタイヤ幅方向幅Ｌ１が、ショルダ陸部２０のタイヤ幅方向幅ＬＳの３０〜６０％の範囲内にされている。これにより、ロードノイズ低減効果が減少することや、ロードノイズを悪化させる懸念はなくなる。
【００３５】
また、ベルト層１４から硬質ゴム部２６の底２６Ｂまでの間隔Ｄは０．３〜３．０ｍｍの範囲内にされている。これにより、硬質ゴム部２６とベルト層１４との間のゴム部分Ｇに過大なせん断歪が発生する懸念や、このゴム部分Ｇが変形することにより上記の曲げ変形を抑制できなくなる懸念がなくなる。
【００３６】
更に、タイヤ幅方向最外側主溝２２Ｅよりもタイヤ幅方向内側のトレッドゴムには、硬度が部分的に高いゴムが配置されていない。これにより、路面上の突起Ｐによるショックの緩和作用をさせるトレッド部分にまで硬質ゴム部２６が入り込むことはないので、タイヤが受けるショックを逆に大きくしてしまうことはない。
【００３７】
また、硬質ゴム部２６のショアＡ硬度が６３〜７６°の範囲内、硬質ゴム部２６以外のトレッドゴムのショアＡ硬度が５５〜６８°の範囲内であり、硬質ゴム部２６の硬度が硬質ゴム部２６以外のトレッドゴムの硬度よりも７〜２１゜の範囲内で高くされている。これにより、突起Ｐと硬質ゴム部２６とによりタイヤが支えられた状態になるため、ショルダ陸部２０の部分への突起Ｐの食い込み量が低減することにより、すなわち、ショルダ陸部２０の部分の突起Ｐによるショックが低減することにより、ロードノイズが低減される。
【００３８】
なお、本実施形態では、主溝２２の形状はタイヤ周方向に沿って直線状に延びているが、ショルダ陸部のタイヤ幅方向内側端がタイヤ幅方向最外側主溝によって形成されている限り、主溝２２の形状が他の形状であってもよい。例えば、主溝２２はタイヤ周方向に千鳥状に延びていてもよく、タイヤ周方向にジグザグ状に延びていてもよい。タイヤ周方向に千鳥状に延びるとは、タイヤ周方向と同方向に延びる溝部分と、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる溝部分とが互い違いになってタイヤ周方向に延び、タイヤ周方向と同方向に延びる溝部分が千鳥状に配置されていることをいう。タイヤ周方向にジグザグ状に延びるとは、タイヤ周方向に対して傾斜している溝部分が、傾斜方向が互い違いになるように折り返しながらタイヤ周方向に延びることをいう。
【００３９】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図３に示すように、本実施形態に係る空気入りラジアルタイヤ３０は、第１実施形態に比べ、ベルト補強層３６が設けられている。また、ベルト補強層３６が設けられたことに伴い、ベルト層３４のベルト枚数は第１実施形態に比べて１枚少なくなっている。
【００４０】
硬質ゴム部２６の底２６Ｂの位置はタイヤ幅方向最外側主溝２２Ｅよりも深いので、本実施形態では、ベルト補強層３６からタイヤ幅方向最外側主溝２２Ｅの底２２ＥＢまでの間隔Ｗ１よりも、ベルト補強層３６から硬質ゴム部２６の底２６Ｂまでの間隔Ｄ１のほうが短くなっている。
【００４１】
この構成により、ベルト補強層３６を設けた場合であっても第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４２】
＜試験例＞
本発明の効果を確かめるために、本発明者は、第１実施形態の空気入りラジアルタイヤ１０の三例（以下、実施例１のタイヤ、実施例２のタイヤ、実施例３のタイヤという）、比較例の空気入りラジアルタイヤの三例（以下、比較例１のタイヤ、比較例２のタイヤ、比較例３のタイヤという）、及び、従来例の空気入りラジアルタイヤ（以下、従来例のタイヤという）を用意し、走行試験を行って性能を評価した。実施例１〜３のタイヤ、及び、比較例のタイヤでは、Ｌ１／Ｌの値、Ｄの値、及び硬質ゴム部２６のショアＡ硬度をパラメータとして変更したタイヤである。
【００４３】
なお、本試験例では、タイヤは全て乗用車用空気入りラジアルタイヤであり、全てのタイヤについて、タイヤサイズを２０５／５５Ｒ１６、ホイールを６．５ＪＪとした。本試験例における各タイヤのタイヤ条件を表１に示す。
【表１】
2008024048.tif 000003
【００４４】
また、本試験例では、全てのタイヤについて、空気圧を２１０ｋＰａとし、正規荷重の７０％の荷重状態にて走行速度６０ｋｍ／ｈで性能試験を行った。ここで、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡが発行する２００５年版のＹＥＡＲ  ＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重を指す。
【００４５】
本試験例では、各タイヤについてロードノイズの評点を出した。この評点は、テストコースで乗員のフィーリングで評価して出した。評価結果を表１に併せて示す。表１の評価結果では評点が高いほど性能が高いこと、すなわちロードノイズが低いことを示す。
【００４６】
表１から判るように、実施例１〜３のタイヤでは、従来例のタイヤに比べ、評点は何れも高かった。なお、評点差が０．５以上であると素人（一般的なユーザー）でもロードノイズ性の差を感じることができる。
【００４７】
また、比較例１のタイヤの試験結果からは、硬質ゴム部２６とベルト層１４との距離Ｄが長すぎると、硬質ゴム部２６とベルト層１４との間のゴム部分Ｇの変形が大きくなり過ぎ、ロードノイズを低減させ難いことが判った。
【００４８】
比較例２のタイヤの試験結果からは、Ｌ１／ＬＳが小さすぎると、すなわち硬質ゴムのタイヤ幅方向幅Ｌ１が短すぎると、硬質ゴム部２６がつっかえ棒としての役割を果たし難くなることが判った。
【００４９】
比較例３のタイヤの試験結果からは、Ｌ１／ＬＳが大きすぎると、すなわち硬質ゴム部２６のタイヤ幅方向幅Ｌ１が長すぎると、路面上の突起等によるショックの緩和作用をさせるタイヤ部分にまで硬質ゴム部２６が入り込み、タイヤが受けるショックを逆に大きくしてしまうことが判った。
【００５０】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１実施形態に係る空気入りラジアルタイヤのタイヤ径方向部分断面図である。
【図２】第１実施形態で、路面上の時がトレッド部に当接することを示すタイヤ径方向部分断面図である。
【図３】第２実施形態に係る空気入りラジアルタイヤのタイヤ径方向部分断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０      空気入りラジアルタイヤ
１４      ベルト層
２０      ショルダ陸部
２２Ｅ    タイヤ幅方向最外側主溝
２２ＥＢ  底
２０Ｉ    タイヤ幅方向内側端
２６      硬質ゴム部
２６Ｂ    底
３０      空気入りラジアルタイヤ
３４      ベルト層
３６      ベルト補強層
Ｌ１      タイヤ幅方向幅
ＬＳ      タイヤ幅方向幅
Ｄ        間隔
Ｄ１      間隔
【図１】
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【図２】
2008024048.tif 000005
【図３】
2008024048.tif 000006