(57)【要約】【課題】騒音性能を向上できる空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】この空気入りタイヤ１は、カーカス層１３と、カーカス層１３のタイヤ径方向外側に配置される一対の交差ベルト１４１、１４２と、カーカス層１３および一対の交差ベルト１４１、１４２を覆ってトレッド部およびサイドウォール部を構成するゴム層（トレッドゴム１５およびサイドウォールゴム１６）とを備える。また、空気入りタイヤ１は、連続発泡体２１を有すると共に、カーカス層１３の外側かつゴム層１５、１６の内側に配置されてタイヤ周方向に延在する制振部材２を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置される一対の交差ベルトと、前記カーカス層および前記一対の交差ベルトを覆ってトレッド部およびサイドウォール部を構成するゴム層とを備える空気入りタイヤであって、
連続発泡体を有すると共に、前記カーカス層の外側かつ前記ゴム層の内側に配置されてタイヤ周方向に延在する制振部材を備えることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記制振部材が、環状構造を有すると共に前記カーカス層の外周を囲んで配置される請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記制振部材が、長尺構造を有すると共にタイヤ周方向に巻廻されて配置される請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記制振部材が、前記連続発泡体の外周を覆うシール層を有する請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記制振部材が、前記連続発泡体の外周を覆って前記連続発泡体を補強する補強層を有する請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
タイヤ赤道面から前記一対の交差ベルトのうち幅広な交差ベルトのタイヤ幅方向外側の端部までの距離をＷｂとするときに、前記制振部材が、タイヤ赤道面を起点とする距離Ｗｂ×（２／３）の位置からタイヤ最大幅位置までの領域に配置される請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、騒音性能を向上できる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の空気入りタイヤでは、車両の高級化・静寂化に伴って、ロードノイズを低減すべき要請がある。このロードノイズは、振動がタイヤ接地面から車室内に伝達することにより発生する。かかる課題に関する従来の空気入りタイヤとして、特許文献１に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１２７７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、騒音性能を向上できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、カーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置される一対の交差ベルトと、前記カーカス層および前記一対の交差ベルトを覆ってトレッド部およびサイドウォール部を構成するゴム層とを備える空気入りタイヤであって、連続発泡体を有すると共に、前記カーカス層の外側かつ前記ゴム層の内側に配置されてタイヤ周方向に延在する制振部材を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる空気入りタイヤでは、連続発泡体を有する制振部材がタイヤ内部に埋め込まれて配置されることにより、タイヤ転動時にて、トレッド部からサイドウォール部に伝達する振動が連続発泡体にて減衰して吸収される。これにより、ロードノイズが低減されて、タイヤの騒音性能が向上する利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。
【図２】図２は、図１に記載した空気入りタイヤの制振部材を示す断面図である。
【図３】図３は、図２に記載した制振部材の作用を示す説明図である。
【図４】図４は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。
【図５】図５は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。
【図６】図６は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。
【図７】図７は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。
【図８】図８は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【０００９】
［空気入りタイヤ］
図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤ１を示すタイヤ子午線方向の断面図である。同図は、空気入りタイヤ１の一例として、乗用車用ラジアルタイヤを示している。なお、符号ＣＬは、タイヤ赤道面である。
【００１０】
この空気入りタイヤ１は、一対のビードコア１１、１１と、一対のビードフィラー１２、１２と、カーカス層１３と、ベルト層１４と、トレッドゴム１５と、一対のサイドウォールゴム１６、１６と、一対のビードゴム１７、１７を備える（図１参照）。
【００１１】
一対のビードコア１１、１１は、環状構造を有し、左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー１２、１２は、一対のビードコア１１、１１のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置されてビード部を補強する。
【００１２】
カーカス層１３は、単層構造を有し、左右のビードコア１１、１１間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層１３の両端部は、ビードコア１１およびビードフィラー１２を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。また、カーカス層１３は、スチールあるいは有機繊維材（例えば、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど）から成る複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で８５［deg］以上９５［deg］以下のカーカス角度（タイヤ周方向に対するカーカスコードの繊維方向の傾斜角）を有する。
【００１３】
ベルト層１４は、一対の交差ベルト１４１、１４２と、ベルトカバー１４３とを積層して成り、カーカス層１３の外周に掛け廻されて配置される。一対の交差ベルト１４１、１４２は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で１０［deg］以上３０［deg］以下のベルト角度を有する。また、一対の交差ベルト１４１、１４２は、相互に異符号のベルト角度（タイヤ周方向に対するベルトコードの繊維方向の傾斜角）を有し、ベルトコードの繊維方向を相互に交差させて積層される（クロスプライ構造）。ベルトカバー１４３は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で１０［deg］以上４５［deg］以下のベルト角度を有する。また、ベルトカバー１４３は、交差ベルト１４１、１４２のタイヤ径方向外側に積層されて配置される。
【００１４】
トレッドゴム１５は、カーカス層１３およびベルト層１４のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。一対のサイドウォールゴム１６、１６は、カーカス層１３のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。一対のビードゴム１７、１７は、左右のビードコア１１、１１およびビードフィラー１２、１２のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて、左右のビード部を構成する。
【００１５】
［制振部材］
図２は、図１に記載した空気入りタイヤ１の制振部材２を示す断面図である。図３は、図２に記載した制振部材２の作用を示す説明図である。これらの図において、図２は、単体の制振部材２の径方向断面図を示し、図３は、車両走行時における空気入りタイヤ１を側面から見た様子を示している。
【００１６】
この空気入りタイヤ１は、図１に示すように、制振部材２を備える。
【００１７】
制振部材２は、ロードノイズを低減するための部材であり、図２に示すように、連続発泡体２１と、シール層２２と、補強層２３とを備える。
【００１８】
連続発泡体２１は、相互に連通した気泡状のセルを有する部材であり、例えば、ポリウレタンフォームから成る。この連続発泡体２１は、気体や液体などを透過させ得る点で、独立発泡体とは異なる特性を有する。図２の構成では、連続発泡体２１が、中実円形断面を有する環状部材であり、制振部材２のコアを構成している。
【００１９】
シール層２２は、連続発泡体２１の外周を覆って外部から連続発泡体２１への液体（例えば、ゴム材料の薬品、水、オイルなど）の浸入を抑制する層であり、例えば、ポリエチレンなどの合成樹脂から成る。図２の構成では、シール層２２が、連続発泡体２１を膜状にコーティングして配置されている。
【００２０】
補強層２３は、連続発泡体２１の外周を覆って連続発泡体２１を補強する層であり、例えば、ナイロン繊維などの有機繊維から成る。図２の構成では、補強層２３が、有機繊維を網目状に織り上げて成る管状構造を有し、連続発泡体２１およびシール層２２を包み込んで配置されている。かかる補強層２３は、その断面形状を維持しつつ柔軟に変形できるので、タイヤ転動時にて、内部の連続発泡体２１を潰すことなくタイヤ変形に追従して変形できる点で好ましい。
【００２１】
また、制振部材２は、図１に示すように、カーカス層１３の外側かつゴム層（トレッドゴム１５およびサイドウォールゴム１６）の内側に配置されてタイヤ周方向に延在する。すなわち、制振部材２は、タイヤ表面に露出することなく、タイヤ内部に埋め込まれて配置される。
【００２２】
ここで、タイヤ赤道面ＣＬから一対の交差ベルト１４１、１４２のうち幅広な交差ベルト１４１のタイヤ幅方向外側の端部までの距離をＷｂとする（図１参照）。このとき、制振部材２が、タイヤ赤道面ＣＬを起点とする距離Ｗｂ×（２／３）の位置からタイヤ最大幅位置Ｐまでの領域Ａに配置されることが好ましい。
【００２３】
例えば、図１の構成では、一対の制振部材２、２が、タイヤ左右のバットレス部（トレッド部とサイドウォール部との接続部）にそれぞれ配置されている。また、各制振部材２、２が、ベルト層１４よりもタイヤ幅方向外側にあり、また、トレッドゴム１５とサイドウォールゴム１６との間に挟み込まれて配置されている。また、図３に示すように、各制振部材２が、環状構造を有し、カーカス層１３の外周を囲んで配置されている。なお、制振部材２は、タイヤ左右のバットレス部のうちの少なくとも一方に配置されれば良い。
【００２４】
この空気入りタイヤ１では、タイヤ転動時にて、制振部材２が、トレッド部からサイドウォール部に伝達する振動を減衰して吸収する（図３参照）。具体的には、振動が連続発泡体２１の内部にある空気に伝達し、この空気が連続発泡体２１の内部を移動することで空気の粘性により、振動が熱エネルギーに変換されて減衰する。これにより、２５０［Ｈｚ］〜４００［Ｈｚ］の中周波ノイズが効果的に抑制される。
【００２５】
［変形例］
図４〜図７は、図１に記載した空気入りタイヤ１の変形例を示す説明図である。これらの図において、図１の構成と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２６】
図１の構成では、上記のように、制振部材２、２が、ベルト層１４よりもタイヤ幅方向外側にあり、また、トレッドゴム１５とサイドウォールゴム１６との間に挟み込まれて配置されている。かかる構成では、グリーンタイヤ成形工程における制振部材２の配置工程を容易化できる点で好ましい。
【００２７】
しかし、これに限らず、制振部材２、２が、（ａ）ベルト層１４のタイヤ径方向外側にて、ベルト層１４とトレッドゴム１５との間に挟み込まれて配置されても良いし、（ｂ）カーカス層１３とサイドウォールゴム１６との間に挟み込まれて配置されても良い（図示省略）。また、（ｃ）制振部材２、２が、トレッドゴム１５あるいはサイドウォールゴム１６に埋設されても良い（図示省略）。
【００２８】
また、図２の構成では、上記のように、コアとなる連続発泡体２１にシール層２２がコーティングされ、このシール層２２が補強層２３に被覆されて、制振部材２が構成されている。かかる構成では、シール層２２が連続発泡体２１に対して直接的にコーティングされるので、シール層２２によるシール作用が向上する点で好ましい。
【００２９】
しかし、これに限らず、連続発泡体２１が補強層２３に被覆され、この補強層２３にシール層２２がコーティングされて、制振部材２が構成されても良い（図示省略）。かかる構成としても、シール層２２によるシール作用および補強層２３による補強作用が適正に得られる。
【００３０】
また、これに限らず、図２の制振部材２からシール層２２を省略した構成が採用されても良いし、また、補強層２３を省略した構成が採用されても良い（図示省略）。したがって、制振部材２が、少なくとも連続発泡体２１を有すれば良い。これにより、連続発泡体２１による振動減衰作用が確保される。
【００３１】
また、図２の構成では、上記のように、制振部材２が一様な円形断面を有している。しかし、これに限らず、制振部材２が、例えば、一様な四角形断面、六角形断面、八角形断面などの多角形断面を有しても良いし、楕円形断面、半円形断面などを有しても良い（図示省略）。また、図４に示すように、制振部材２が、幅広な矩形断面を有しても良い。
【００３２】
ここで、制振部材２が、図２に示すような点対称な断面形状を有する構成では、制振部材２の外径Ｄが５［ｍｍ］≦Ｄ≦２０［ｍｍ］の範囲内にあることが好ましい（図２参照）。５［ｍｍ］≦Ｄとすることにより、制振部材２の製造が容易となり、また、制振部材２による振動減衰作用が適正に得られる。また、Ｄ≦２０［ｍｍ］とすることにより、制振部材２（連続発泡体２１）の配置によるタイヤ剛性への影響を低減できる。
【００３３】
一方、制振部材２が、図４に示すような幅広な断面形状を有する構成では、制振部材２が、長辺をカーカス層１３に沿わせて配置される（図示省略）。このとき、制振部材２の長辺の幅Ｗが、Ｗ≦１０［ｍｍ］の範囲にあることが好ましく、また、制振部材２の高さＨが、２［ｍｍ］≦Ｈ≦５［ｍｍ］の範囲内にあることが好ましい。これにより、制振部材２による振動減衰作用が適正に得られ、また、制振部材２の配置によるタイヤ剛性への影響を低減できる。
【００３４】
また、図１の構成では、タイヤ左右のバットレス部に、制振部材２が１つずつ配置されている。しかし、これに限らず、タイヤ左右のバットレス部に、複数の制振部材２がそれぞれ配置されても良い（図示省略）。また、例えば、図５に示すように、大径な制振部材２の周囲に、小径かつ複数の制振部材２’が配置されても良い。例えば、２つの制振部材２、２が、隣り合って配置されても良い。このとき、隣り合う制振部材２、２の間隔ｇが、１．３［ｍｍ］≦ｇの範囲にあることが好ましく、１．７［ｍｍ］≦ｇの範囲にあることがより好ましい。これにより、制振部材２の配置によるタイヤ剛性低下の影響を低減でき、また、擦れによる制振部材２の破断を抑制できる。
【００３５】
また、図３の構成では、制振部材２が、環状構造（リング形状）を有し、バットレス部に嵌め合わされて配置されている。したがって、制振部材２が、タイヤ周方向に連続しており、また、タイヤ全周に渡って配置されている。かかる構成では、制振部材２がタイヤ周方向に連続することにより、連続発泡体２１における空気流れが良好となり、連続発泡体２１による振動減衰作用が向上する点で好ましい。
【００３６】
しかし、これに限らず、図６および図７に示すように、制振部材２が、長尺構造を有し、タイヤ周方向に巻廻されて配置されても良い。例えば、図６の構成では、１本の制振部材２が、タイヤを周回して両端部をラップさせることにより、タイヤ全周に渡って配置されている。また、図７の構成では、一対の制振部材２が、両端部を相互にラップさせることにより、タイヤ全周に渡って配置されている。かかる構成としても、連続発泡体２１による振動減衰作用が得られる。また、制振部材２が環状構造を有する構成と比較して、制振部材２を容易に設置できる。
【００３７】
このとき、制振部材２の長さＬとタイヤ接地長Ｌａ（図示省略）とが、２．０≦Ｌ／Ｌａの関係を有することが好ましい。これにより、制振部材２の長さＬが確保されて、連続発泡体２１による振動減衰作用が適正に確保される。
【００３８】
なお、タイヤ接地長Ｌａは、タイヤが規定リムに装着されて規定内圧を付与されると共に静止状態にて平板に対して垂直に置かれて規定荷重に対応する負荷を加えられたときのタイヤと平板との接触面にて測定される。
【００３９】
ここで、規定リムとは、ＪＡＴＭＡに規定される「適用リム」、ＴＲＡに規定される「Design Rim」、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「Measuring Rim」をいう。また、規定内圧とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最高空気圧」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、規定荷重とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最大負荷能力」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。ただし、ＪＡＴＭＡにおいて、乗用車用タイヤの場合には、規定内圧が空気圧１８０［ｋＰａ］であり、規定荷重が最大負荷能力の８８［％］である。
【００４０】
［効果］
以上説明したように、この空気入りタイヤ１は、カーカス層１３と、カーカス層１３のタイヤ径方向外側に配置される一対の交差ベルト１４１、１４２と、カーカス層１３および一対の交差ベルト１４１、１４２を覆ってトレッド部およびサイドウォール部を構成するゴム層（トレッドゴム１５およびサイドウォールゴム１６）とを備える。また、空気入りタイヤ１は、連続発泡体２１を有すると共に、カーカス層１３の外側かつゴム層１５、１６の内側に配置されてタイヤ周方向に延在する制振部材２を備える。
【００４１】
かかる構成では、連続発泡体２１を有する制振部材２がタイヤ内部に埋め込まれて配置されることにより、タイヤ転動時にて、トレッド部からサイドウォール部に伝達する振動が連続発泡体２１にて減衰して吸収される（図３参照）。これにより、ロードノイズが低減されて、タイヤの騒音性能が向上する利点がある。また、かかる構成では、連続発泡体２１を有する制振部材２が用いられることにより、タイヤ重量の増加を抑制できる利点がある。
【００４２】
また、この空気入りタイヤ１は、制振部材２が、環状構造を有すると共にカーカス層１３の外周を囲んで配置される（図１および図３参照）。かかる構成では、制振部材２がタイヤ全周に渡って配置されるので、連続発泡体２１による振動減衰作用が効果的に得られる利点がある。
【００４３】
また、この空気入りタイヤ１は、制振部材２が、長尺構造を有すると共にタイヤ周方向に巻廻されて配置される（図６および図７参照）。かかる構成では、制振部材２が環状構造を有する構成と比較して、制振部材２の設置工程が容易となる利点がある。
【００４４】
また、この空気入りタイヤ１は、制振部材２が、連続発泡体２１の外周を覆うシール層２２を有する（図２参照）。かかる構成では、シール層２２が外部から連続発泡体２１への液体の浸入を抑制することにより、連続発泡体２１が適正に保護される利点がある。
【００４５】
また、この空気入りタイヤ１は、制振部材２が、連続発泡体２１の外周を覆って連続発泡体２１を補強する補強層２３を有する（図２参照）。かかる構成では、補強層２３が連続発泡体２１の形状を確保することにより、連続発泡体２１による振動減衰作用が適正に確保される利点がある。
【００４６】
また、この空気入りタイヤ１は、タイヤ赤道面ＣＬから幅広な交差ベルト１４１のタイヤ幅方向外側の端部までの距離をＷｂとするときに、制振部材２が、タイヤ赤道面ＣＬを起点とする距離Ｗｂ×（２／３）の位置からタイヤ最大幅位置Ｐまでの領域Ａに配置される（図１参照）。かかる構成では、制振部材２がバットレス部に配置されることにより、特に、２５０［Ｈｚ］〜４００［Ｈｚ］の中周波ノイズが効果的に抑制される利点がある。これは、中周波ノイズの要因となる振動が、ベルト層１４の端部およびタイヤ最大幅位置Ｐを節とし、バットレス部を腹とする振動モードを有することによる。
【実施例】
【００４７】
図８は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【００４８】
この性能試験では、相互に異なる複数の空気入りタイヤについて、（１）騒音性能および（２）タイヤ重量に関する評価が行われた（図８参照）。
【００４９】
（１）騒音性能の評価では、タイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤがＪＡＴＭＡ規定の適用リムに組み付けられ、この空気入りタイヤに２００［ｋＰａ］空気圧およびＪＡＴＭＡ規定の最大負荷が付与される。また、空気入りタイヤが、試験車両である排気量２０００［ｃｃ］の乗用車に装着される。そして、試験車両が粗い路面を有するテストコースを６０［ｋｍ／ｈ］で走行し、運転席の窓側位置に取り付けられたマイクロフォンにより音圧レベルが測定される。そして、この測定結果に基づいて、従来例１を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほどロードノイズが小さく、好ましい。
【００５０】
（２）タイヤ重量の評価では、従来例１を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほどタイヤが軽量であり、好ましい。
【００５１】
実施例１、２の空気入りタイヤ１は、図１〜図３に記載した構成を有し、左右のバットレス部に制振部材２をそれぞれ有する。また、制振部材２が、連続発泡体２１、シール層２２および補強層２３から成る三重構造を有し、全体として環状構造を有する。また、制振部材２の連続発泡体２１がウレタンフォームであり、シール層２２がポリエチレン膜であり、補強層２３がナイロン繊維から成る。
【００５２】
従来例１の空気入りタイヤは、図１の構成において、制振部材２を有していない。従来例２の空気入りタイヤは、図１の構成において、制振部材２に代えて、タイヤ内周面に制振ゴムシートを貼り付けた構成を有している。
【００５３】
試験結果に示すように、実施例１、２の空気入りタイヤ１では、タイヤ重量を低減しつつ騒音性能を向上できることが分かる。
【符号の説明】
【００５４】
１  空気入りタイヤ、２  制振部材、２１  連続発泡体、２２  シール層、２３  補強層、１１  ビードコア、１２  ビードフィラー、１３  カーカス層、１４  ベルト層、１４１、１４２  交差ベルト、１４３  ベルトカバー、１５  トレッドゴム、１６  サイドウォールゴム、１７  ビードゴム
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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