(57)【要約】【課題】中周波ロードノイズの低減と転動抵抗悪化の抑制を両立させること。【解決手段】ベルト層３Ａ，３Ｂの補強部材たるベルトカバー層４Ａ，４Ｂを少なくとも一枚有し、このベルトカバー層４Ａ，４Ｂを前記ベルト層３Ａ，３Ｂにおけるタイヤショルダー部Ｓｈ側の端部から所定長さｂだけ延在させた空気入りラジアルタイヤ１０において、内圧充填前のタイヤプロファイルにおけるタイヤショルダー部Ｓｈ〜サイドウォール部Ｓｗの間に、タイヤ内方に位置させた屈曲点Ｐを有する略く字状の屈曲部５を設けること。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト層の補強部材たるベルトカバー層を少なくとも一枚有し、該ベルトカバー層を前記ベルト層におけるタイヤショルダー部側の端部から所定長さ延在させた空気入りラジアルタイヤにおいて、
内圧充填前のタイヤプロファイルにおけるタイヤショルダー部〜サイドウォール部間に、タイヤ内方に位置させた屈曲点を有する略く字状の屈曲部を設けたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記ベルトカバー層の延在長さｂを１５〜４０ｍｍに設定し、且つ前記屈曲部は、トレッド部の最大外径位置から前記屈曲点までのタイヤ径方向の距離ａとセクションハイトＳＨの比が「０．２≦ａ／ＳＨ≦０．３」となる位置に前記屈曲点を設け、該屈曲点を中心とした屈曲角度θを「１３５°≦θ≦１６５°」に設定したことを特徴とする請求項１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、中周波ロードノイズを低減すると共に転動抵抗の悪化を抑制し得る空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車においては快適性能の向上が強く求められており、その快適性能の一つとして騒音性能が挙げられる。この騒音性能には、防音材を貼付する等して車体側で車室内の騒音を低減させる手法と騒音の要因たる音源が発する騒音を低減させる手法とがあるが、音源毎に騒音の周波数帯域が異なるので、車体側での騒音低減対策には限度がある。そこで、音源自体による騒音低減が強く望まれている。
【０００３】
ここで、音源の一つにはタイヤが挙げられ、このタイヤからの騒音の主たるものは、路面の凹凸に起因する騒音（所謂ロードノイズ）である。従来、このロードノイズの中でも特に２５０〜３１５Ｈｚ（以下、「中周波」という。）帯域については、タイヤショルダー部のベルト剛性をタイヤセンタ部よりも向上させることによって、タイヤ断面２次固有振動数を増加させ、これにより音圧レベルを低減できることが知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ベルトカバー層の端部をベルト端部からタイヤショルダー側へ１５〜４０ｍｍの位置まで延在させてタイヤショルダー部の剛性向上を図り、これにより中周波ロードノイズを低減させる技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３４６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般的に、ベルト端部の剛性を向上させるとタイヤショルダー部の剛性向上に伴ってトレッドラジアスが減少し、路面へのタイヤ周方向における接地長さがタイヤセンタ部〜タイヤショルダー部間で大きく変化してしまう（その間の接地形状が丸くなってしまう）ので、接地面内でのトレッド部変形が増加して転動抵抗を悪化させる、という不都合が生じてしまう。
【０００７】
また、従来のロードノイズ低減対策では、昨今益々高くなってきたロードノイズ低減要求を充分に満足することができない場合が散見されている。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、転動抵抗の悪化という弊害を招くことなく中周波ロードノイズを低減し得る空気入りラジアルタイヤを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する為、請求項１記載の発明では、ベルト層の補強部材たるベルトカバー層を少なくとも一枚有し、このベルトカバー層を前記ベルト層におけるタイヤショルダー部側の端部から所定長さ延在させた空気入りラジアルタイヤにおいて、内圧充填前のタイヤプロファイルにおけるタイヤショルダー部〜サイドウォール部間に、タイヤ内方に位置させた屈曲点を有する略く字状の屈曲部を設けている。
【００１０】
また、上記目的を達成する為、請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルトカバー層の延在長さｂを１５〜４０ｍｍに設定し、且つ前記屈曲部は、トレッド部の最大外径位置から前記屈曲点までのタイヤ径方向の距離ａとセクションハイトＳＨの比が「０．２≦ａ／ＳＨ≦０．３」となる位置に前記屈曲点を設け、該屈曲点を中心とした屈曲角度θを「１３５°≦θ≦１６５°」に設定している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る空気入りラジアルタイヤによれば、内圧充填前のタイヤプロファイルに略く字状の屈曲部を設けることで、ベルトカバー層を延在させた際に生じる転動抵抗の悪化を抑制することができる。そして、これにより、ベルトカバー層を延在させたことによる中周波ロードノイズの低減と転動抵抗の悪化抑制との両立を図り得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る空気入りラジアルタイヤの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１３】
本発明に係る空気入りラジアルタイヤの実施例を図１から図４に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、タイヤ径方向に向けて切ったタイヤ幅方向の断面図であって、内圧充填前のタイヤ形状（タイヤプロファイル）を示す図である。ここで、この図１の符号１０は、本実施例の空気入りラジアルタイヤを示す。
【００１５】
本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０は、一対のビードコア１，１と、これら各ビードコア１，１の周囲で端部を折り返したカーカス層２と、トレッド部Ｔｒにおけるカーカス層２の接地踏面側に設けた二層の第１及び第２のベルト層３Ａ，３Ｂと、これら第１及び第２のベルト層３Ａ，３Ｂの内の最も外側の第２ベルト層３Ｂにおける接地踏面側に設けた二層の第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂとを備えている。
【００１６】
上記カーカス層２は、複数本の例えばポリエステル等からなる有機繊維のカーカスコードがラジアル方向に配列されたものである。また、上記第１及び第２のベルト層３Ａ，３Ｂは、複数本のスチールコードがタイヤ周方向に又はタイヤ周方向に対して所定の角度で配置されたものである。また、上記第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂは、複数本の例えばポリエステル等からなる有機繊維コードがタイヤ周方向に又はタイヤ周方向に対して所定の角度で配置されたものである。
【００１７】
尚、本実施例で例示している空気入りラジアルタイヤ１０にはベルトカバー層を二層設けているが、第１及び第２のベルト層３Ａ，３Ｂを補強するベルトカバー層は少なくとも一層有していればよい。また、そのベルトカバー層は、例えば第２ベルトカバー層４Ｂの如く少なくとも第１及び第２のベルト層３Ａ，３Ｂの両端部を覆うものであればよい。
【００１８】
本実施例にあっては、以上の如き空気入りラジアルタイヤ１０の中周波ロードノイズを低減する為に、以下の構造を採っている。
【００１９】
先ず、上記の第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂを、図２に示す如く、そのタイヤショルダー部Ｓｈ側の端部が第１ベルト層３Ａのタイヤショルダー部Ｓｈ側の端部から所定の長さｂ（１５〜４０ｍｍが好ましい）に位置するよう延在させる。ここでは、第１及び第２のベルト層３Ａ，３Ｂの内、その端部が最もタイヤショルダー部Ｓｈ側に位置している第２ベルト層３Ａを基準にして上記長さｂを定めている。
【００２０】
このように、第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂに長さｂの延在部分を設けることによって、各ベルト層３Ａ，３Ｂの端部の剛性を向上させることができ、従来と同様にタイヤショルダー部Ｓｈの剛性を向上させて中周波ロードノイズの低減が図れる。
【００２１】
ここで、前述したが如く、ベルトカバー層４Ａ，４Ｂを延在させると転動抵抗の悪化という不都合が生じる虞がある。そこで、本実施例にあっては、図１及び図２に示す如く、タイヤショルダー部Ｓｈ〜サイドウォール部Ｓｗの間に屈曲部５を設ける。
【００２２】
この屈曲部５は、内圧充填前のタイヤプロファイル上にタイヤ内方に位置する屈曲点Ｐを設けたものであって、タイヤ内方に向けて略く字状に形成したものである。即ち、従来の空気入りラジアルタイヤ１００は、図５に示す如く、内圧充填前後に拘わらずタイヤショルダー部Ｓｈ〜サイドウォール部Ｓｗの間が通常タイヤ外方に向けた滑らかな円弧（θ≒１８０°）になっているのに対して、本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０は、その間に上記屈曲部５（屈曲角度θ＜１８０°）を設けることによってタイヤ内方に屈曲させている。
【００２３】
尚、その図５においては本発明に係る屈曲点Ｐを記しているが、これは、後述する本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０の性能評価試験において用いた比較対象の従来の空気入りラジアルタイヤ１００の寸法を規定する為の便宜上のものであり、この従来の空気入りラジアルタイヤ１００に屈曲点が設けられている訳ではない。
【００２４】
ここで、本実施例の屈曲部５においては、タイヤのゴム部分だけでなく、カーカス層２と第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂもかかる内圧充填前の形状に伴ってタイヤ内方に屈曲又は位置させる。
【００２５】
このように、内圧充填前のタイヤプロファイルにおいてタイヤ内方に向けた屈曲部５を設けることによって、内圧充填後には、図３に示す如く、その屈曲部５がタイヤ外方に押し動かされてタイヤプロファイルが変化する。ここで、この図３の破線は内圧充填前の屈曲部５を示し、実線はその屈曲部５の内圧充填後の状態を示す。このような内圧充填前後における屈曲部５のタイヤプロファイルの変化によって図３に示す如く第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂの端部もタイヤ外方に押し動かされるので、これら各ベルトカバー層４Ａ，４Ｂのコード張力が増加し、これによりタイヤショルダー部Ｓｈの剛性が向上して中周波ロードノイズの低減を図ることができる。
【００２６】
また、この屈曲部５を設けることによって、屈曲部５の無い従来の空気入りラジアルタイヤ１００と比してインナーペリフェリー長さ（タイヤ幅方向におけるタイヤ内面の周長）が長くなり、これにより内圧充填後のタイヤ内の容積を増加させることができるので、第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂを延在させたことにより生じる転動抵抗の悪化を抑制することができる。
【００２７】
以上示した屈曲部５は、タイヤ周方向に連続して形成されており、その形状に相当する突出部（図示略）が設けられたタイヤ成型時の加硫金型を使用して形成される。
【００２８】
ここで、本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０について屈曲部５の詳細寸法を変えたもの（図４に示すタイプＡ〜Ｋ）を製作し、ロードノイズ（Ｒ／Ｎ）測定試験と転動抵抗（ＲＲ）測定試験を行って夫々の性能評価をした。
【００２９】
また、かかる試験の際には、前述した図５に示す従来の空気入りラジアルタイヤ１００（以下、「従来品Ａ」という。）と特開平１１−３４６１０号公報に開示された空気入りラジアルタイヤ（以下、「従来品Ｂ」という。）についても同様の性能評価を行って、本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０との比較をした。
【００３０】
この性能評価試験においては、タイヤサイズ２１５／６０Ｒ１６  ９５Ｈで、１６×７ＪＪの標準リムのホイールに組み付けた上記の各空気入りラジアルタイヤを使用した。
【００３１】
ここで、これら各空気入りラジアルタイヤにおいては、図１に示すリム径仮想線からトレッド部Ｔｒにおける最大外径までのタイヤ径方向の距離（セクションハイト）ＳＨ，タイヤ総幅寸法ＳＷ，及びリム径仮想線からタイヤ総幅位置までのタイヤ径方向の距離（サイドハイト）ＳＤＨを全て共通にしている。
【００３２】
また、本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０の各種タイプＡ〜Ｋは、図４に示す如く、トレッド部Ｔｒの最大外径位置から屈曲点Ｐまでのタイヤ径方向の距離ａ，第２ベルト層３Ａのベルト端からの第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂの延在距離ｂ，屈曲点Ｐから第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂのカバー端までの距離ｃ，及び屈曲点Ｐを中心とした屈曲部５の屈曲角度（屈曲点Ｐにおけるタイヤプロファイル接線が為す角度）θを変更したものである。尚、これらのタイヤ径方向距離ａ等は、内圧充填前のものである。
【００３３】
先ず、上記ロードノイズ（Ｒ／Ｎ）測定試験においては、評価対象の空気入りラジアルタイヤの空気圧を２２０ｋＰａに設定し、排気量３０００ｃｃのＦＲ（Ｆｒｏｎｔ  ｅｎｇｉｎｅ  Ｒｅａｒ  ｄｒｉｖｅ）車に実装した。そして、この車輌で荒れた路面を走行し、運転席の窓側で走行中の車室内の騒音を測定した。
【００３４】
また、上記転動抵抗（ＲＲ）測定試験は、評価対象の空気入りラジアルタイヤの空気圧を２３０ｋＰａ（調圧あり）に設定し、室内ドラム試験機にて荷重４．４１ｋＮで測定した。
【００３５】
これら各性能評価試験の試験結果を図４に示す。ここで、ロードノイズ（Ｒ／Ｎ）測定試験においては、３１５Ｈｚ  １／３Ｏｃｔ．Ｂａｎｄ帯域の音圧レベル（ｄＢ（Ａ））の差を算出し、従来品Ａに対して１ｄＢＡ以上低減されたタイプの空気入りラジアルタイヤを中周波ロードノイズの低減に優れるものとする。また、転動抵抗（ＲＲ）測定試験においては、従来品Ａの指数を「１００」として他の空気入りラジアルタイヤの指数を算出し、指数「１０１」以下で、且つ従来品Ｂに対して２ポイント以上指数が低いタイプの空気入りラジアルタイヤを転動抵抗の悪化抑制に優れるものとする。
【００３６】
その図４に示す試験結果によれば、タイプＢ〜Ｄ，Ｆ〜Ｊの空気入りラジアルタイヤ１０が中周波ロードノイズの低減に優れていることが判り、且つこれらの空気入りラジアルタイヤ１０は、従来品Ｂと同等以上の中周波ロードノイズ低減効果が得られていることも判る。
【００３７】
これに対して、タイプＡ，Ｅ及びＫの空気入りラジアルタイヤ１０は、中周波ロードノイズが低減されていないことが判る。
【００３８】
その理由として、先ず、タイプＡの空気入りラジアルタイヤ１０は、上述したタイヤ径方向の距離ａとセクションハイトＳＨの比率が１６％と小さく、タイプＫの空気入りラジアルタイヤ１０は、その比率が３５％と大きい。これが為、内圧充填時の第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂの変形が少なく、必要十分な第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂのコード張力を得ることができないからである。
【００３９】
また、タイプＥの空気入りラジアルタイヤ１０は、第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂの延在距離ｂが１０ｍｍと短いので、中周波ロードノイズを低減させるだけの必要十分なタイヤショルダー部Ｓｈの剛性を確保できないからである。
【００４０】
このようなことから、中周波ロードノイズを低減させる為には、第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂの延在距離ｂを１５〜４０ｍｍに設定し、タイヤ径方向の距離ａとセクションハイトＳＨの比率が２０〜３０％の範囲内（換言すれば０．２≦ａ／ＳＨ≦０．３）となるタイヤ径方向の距離ａの位置に屈曲点Ｐを設けることが好ましい。
【００４１】
次に、そのタイプＢ〜Ｄ，Ｆ〜Ｊの空気入りラジアルタイヤ１０の内、タイプＩ以外は、上記の所望の転動抵抗の悪化抑制効果も得られていることが判る。
【００４２】
ここで、タイプＩの空気入りラジアルタイヤ１０が転動抵抗の悪化抑制効果を得られなかった理由としては、第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂの延在距離ｂが５０ｍｍと長いので、トレッドラジアス（接地形状）変化により転動抵抗が悪化してしまうからである。
【００４３】
以上のことから、本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０は、タイプＢ〜Ｄ，Ｆ〜Ｈ，Ｊの寸法からなる屈曲部５を設けることによって、より好適な中周波ロードノイズの低減と転動抵抗の悪化抑制の効果を奏することが可能となる。
【００４４】
即ち、本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０においては、上述したタイヤ径方向の距離ａとセクションハイトＳＨの比率「ａ／ＳＨ」が２０〜３０％の範囲内となるタイヤ径方向の距離ａの位置に屈曲点Ｐを設け、この屈曲点Ｐを中心とした屈曲角度θを１６５°以下にした屈曲部５を形成し、更に上述したが如く第１及び第２のベルトカバー層４Ａ，４Ｂの延在距離ｂを１５〜４０ｍｍに設定することが好ましい。
【００４５】
ここで、屈曲部５の屈曲角度θが小さくなりすぎると、内圧充填前後で屈曲部５におけるタイヤプロファイル変化が大きくなるので、かかる部位の耐久性の低下が懸念される。そこで、その屈曲角度θは、１３５°以上にすることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、中周波ロードノイズの低減と転動抵抗の悪化抑制に有用であり、特に、その両者の効果を両立させるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る空気入りラジアルタイヤの一例をタイヤ径方向に向けて切ったタイヤ幅方向の断面図であって、内圧充填前のタイヤ形状を示す図である。
【図２】図１に示す屈曲部の拡大図である。
【図３】本発明に係る空気入りラジアルタイヤにおける内圧充填前後のタイヤ形状を説明する説明図である。
【図４】本発明に係る空気入りラジアルタイヤのロードノイズ測定試験及び転動抵抗測定試験の試験結果を示す図である。
【図５】従来の空気入りラジアルタイヤをタイヤ径方向に向けて切ったタイヤ幅方向の断面図であって、内圧充填前のタイヤ形状を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  ビードコア
２  カーカス層
３Ａ  第１ベルト層
３Ｂ  第２ベルト層
４Ａ  第１ベルトカバー層
４Ｂ  第２ベルトカバー層
５  屈曲部
１０  空気入りラジアルタイヤ
Ｔｒ  トレッド部
Ｓｈ  タイヤショルダー部
Ｓｗ  サイドウォール部
Ｐ  屈曲点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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