(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のビード部間にカーカス層を装架すると共に、トレッド部における前記カーカス層の外周側に少なくとも２層のベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層の外側がゴム層だけで形成されたサイド部のうち断面２次振動モードの腹となるバットレス部及びサイド下部にそれぞれ凹部を形成し、前記バットレス部及びサイド下部の凹部をそれぞれ覆うように引いた接線から測定した該凹部の最大深さｄ1 ，ｄ2 と、前記接線に対して垂直に測定した前記バットレス部及びサイド下部における凹部両側の平均厚さｔ10＝０．５×（ｔ11＋ｔ12），ｔ20＝０．５×（ｔ21＋ｔ22）との比をそれぞれ、ｄ1 ／ｔ10＝０．２〜０．５，ｄ2 ／ｔ20＝０．２〜０．５とした空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記ベルト層が少なくとも２層以上となっているベルト最外部から１０ｍｍ内側の位置Ａを基準として、該位置Ａから前記カーカス層に沿って長さを計測したとき、ビードトウ部Ｂまでの長さＬ0 に対する前記バットレス部における凹部中心までの長さＬ1 と前記サイド下部における凹部中心までの長さＬ2 の比をそれぞれ、Ｌ1 ／Ｌ0 ＝０．１〜０．３，Ｌ2 ／Ｌ0 ＝０．５〜０．８とした請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行時の振動特性を改善した空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、タイヤを軽量化しつつ、また製造工程の増加を伴わずに約２５０〜４００Ｈｚ帯域のロードノイズを低減することを可能にした空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の自動車の高級化に伴い、走行中の振動が車室内に伝達されることによって起こるロードノイズの低減が要求されている。このロードノイズの大きさは周波数によって異なり、約１００〜２００Ｈｚにピークを有する低周波数域のロードノイズと、約２５０〜４００Ｈｚにピークを有する高周波数域のロードノイズとがある。
【０００３】
従来、約２５０〜４００Ｈｚ帯域のロードノイズを低減する手法として、バットレス部に補強層を配置し、この部分の剛性を高めることにより高周波数域のタイヤ固有振動数を上昇させたり、或いはサイド上部又はサイド下部に凸部を形成することにより高周波数域のタイヤ固有振動数を下げることが知られている。しかしながら、上記手法では、補強層の追加によって成形工程が増加したり、或いは凸部の形成によってタイヤの質量が増加するという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤを軽量化しつつ、また製造工程の増加を伴わずに約２５０〜４００Ｈｚ帯域のロードノイズを低減することを可能にした空気入りラジアル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ための本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部間にカーカス層を装架すると共に、トレッド部における前記カーカス層の外周側に少なくとも２層のベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層の外側がゴム層だけで形成されたサイド部のうち断面２次振動モードの腹となるバットレス部及びサイド下部にそれぞれ凹部を形成し、前記バットレス部及びサイド下部の凹部をそれぞれ覆うように引いた接線から測定した該凹部の最大深さｄ1 ，ｄ2 と、前記接線に対して垂直に測定した前記バットレス部及びサイド下部における凹部両側の平均厚さｔ10＝０．５×（ｔ11＋ｔ12），ｔ20＝０．５×（ｔ21＋ｔ22）との比をそれぞれ、ｄ1 ／ｔ10＝０．２〜０．５，ｄ2 ／ｔ20＝０．２〜０．５としたことを特徴とするものである。
【０００６】
このように断面２次振動モードの腹となるバットレスとサイド下部の２ヵ所に凹部を形成し、これら部位の質量を低下させることにより、高周波数域のタイヤ固有振動数を上昇させて約２５０〜４００Ｈｚ帯域のロードノイズを低減することができる。また、本発明では、バットレス部とサイド下部に凹部を設けるだけであるので、タイヤを軽量化しつつ、また製造工程の増加を伴わずに振動特性の改善を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを例示するものである。図において、１はビード部、２はカーカス層、３はトレッド部、４はベルト層である。左右一対のビード部１，１間にはカーカス層２が装架されている。このカーカス層２はタイヤ周方向に対して実質的に９０°のコード角度で配置され、そのタイヤ幅方向両端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されており、その端末がビードフィラー６の外側上方まで巻き上げられている。トレッド部３におけるカーカス層２の外周側には、タイヤ周方向に対して５〜４０°のコード角度で互いに交差する２層のベルト層４がタイヤ１周にわたって配置されている。
【０００８】
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、断面２次振動モードの腹となるバットレス部及びサイド下部にはそれぞれ凹部Ｕ1 ，Ｕ2 が形成されている。一般に、空気入りラジアルタイヤは走行時に路面の凹凸に応じて振動し、これが車室内に伝達されることによってロードノイズを発生するが、約２５０〜４００Ｈｚ帯域についてのタイヤ振動は左右のビード部１，１を固定端としてその間に定常波を作り、ラジアル方向に振動モードを形成していることが知られている。即ち、走行中の空気入りラジアルタイヤは、図４に示すように、点Ｐ1 を節とし、点Ｐ2 を腹とし、これら点Ｐ1 ，Ｐ2 をラジアル方向に交互に配置した断面２次振動モードを形成している。
【０００９】
そこで、本発明では、図１のように断面２次振動モードの腹となるバットレス部及びサイド下部にそれぞれ凹部Ｕ1 ，Ｕ2 を形成し、これら部位の質量を低下させることにより、高周波数域のタイヤ固有振動数を更に高い方へ移行させるのである。このように高周波数域のタイヤ固有振動数を上昇させ、タイヤの固有振動と車両の固有振動とを共振させないようにすることにより、その振動が車室内に伝播され難くなるので、約２５０〜４００Ｈｚ帯域のロードノイズを低減することができる。
【００１０】
本発明において、バットレス部とサイド下部のいずれか一方に凹部を配置した場合は高周波数域のロードノイズ低減効果が小さく、その両方に凹部を配置することにより大きな効果が得られる。このように凹部を２ヵ所に分けて配置することは凹部形成による剛性低下を抑制する働きがある。即ち、振動特性を変えるには所定量の減量が必要であるが、これを１ヵ所に集中すると剛性が局部的に低下してしまうのである。また、凹部をバットレス部とサイド下部のいずれか一方に設けた場合、質量バランスが過度に変化して振動モードの腹の位置も変化してしまうため固有振動数を上昇させる効果が少なくなるが、凹部を両方に配置した場合は振動モードの腹の位置の変化を小さくできるので大きな効果が得られる。
【００１１】
バットレス部及びサイド下部における凹部Ｕ1 ，Ｕ2 の位置は、下記の関係に基づいて設定することが好ましい。即ち、ベルト層４が少なくとも２層以上となっているベルト最外部からＷ＝１０ｍｍ内側の位置Ａを基準として、該位置Ａからカーカス層２に沿って長さを計測したとき、ビードトウ部Ｂまでの長さＬ0 に対するバットレス部における凹部Ｕ1 の中心までの長さＬ1 とサイド下部における凹部Ｕ2 の中心までの長さＬ2 の比をそれぞれ、Ｌ1 ／Ｌ0 ＝０．１〜０．３，Ｌ2 ／Ｌ0 ＝０．５〜０．８の関係にすることが好ましい。上記関係を満足する凹部Ｕ1 ，Ｕ2 の位置が断面２次振動モードの腹の位置に相当する。ここで、凹部Ｕ1 ，Ｕ2 の中心は断面凹部の図心を通ってカーカス層２に法線を立てた点を代用する。
【００１２】
また、バットレス部及びサイド下部における凹部Ｕ1 ，Ｕ2 の最大深さｄ1 ，ｄ2 は、下記の関係に基づいて設定することが好ましい。即ち、バットレス部及びサイド下部の凹部Ｕ1 ，Ｕ2 をそれぞれ覆うように引いた接線から測定した凹部Ｕ1 ，Ｕ2 の最大深さｄ1 ，ｄ2 と、接線に対して垂直に測定したバットレス部及びサイド下部における凹部両側の平均厚さｔ10＝０．５×（ｔ11＋ｔ12），ｔ20＝０．５×（ｔ21＋ｔ22）との比をそれぞれ、ｄ1 ／ｔ10＝０．２〜０．５，ｄ2 ／ｔ20＝０．２〜０．５の関係にすることが好ましい。上記関係を満足することにより、質量減による固有振動数の上昇効果と、質量減による剛性低下及び振動モードの腹の位置変化との兼ね合いを良好にし、高周波数域のロードノイズを効果的に低減することが可能になる。
【００１３】
本発明において、凹部Ｕ1 ，Ｕ2 は、タイヤ周上のトータルでの質量変化に寄与するので、その断面形状はタイヤ周方向に一様でなくても良く、またタイヤ周方向に連続していなくても良い。しかしながら、凹部Ｕ1 ，Ｕ2 は質量バランスがとれるようにタイヤ周方向に均一に分布させることが望ましい。
【００１４】
【実施例】
タイヤサイズを１８５／６５Ｒ１４とし、図１のようにバットレス部及びサイド下部にそれぞれ凹部を形成した本発明タイヤと、バットレス部にのみ凹部を形成した比較タイヤ１と、サイド下部にのみ凹部を設けた比較タイヤ２と、バットレス部及びサイド下部のいずれにも凹部を設けていない従来タイヤとを製作した。
【００１５】
これら４種類の試験タイヤについて、下記の測定条件によりロードノイズのピークレベルを測定し、その結果を表１に示した。
ロードノイズ：
各試験タイヤをリムサイズ１４×５・１／２Ｊのホイールに組付けて空気圧２００ｋＰａとして排気量１８００ｃｃの乗用車に装着し、車室内の運転席窓側の耳の位置にマイクロフォンを設置し、粗い路面を速度５０ｋｍ／ｈで走行したときの高周波数域のロードノイズの音圧レベル（ｄＢ）を測定した。そして、１／３オクターブバンド幅で周波数分析の上、２５０〜４００Ｈｚにおける最大値をピークレベルとした。
【００１６】
0003912875.tif 000002
【００１７】
この表１から明らかなように、本発明タイヤは従来タイヤや比較タイヤ１，２に比べて２５０〜４００Ｈｚ帯域のロードノイズを低減することができた。また、本発明タイヤはバットレス部に補強層を追加したり、サイド部に凸部を設ける手法とは異なって、バットレス部とサイド下部の２ヵ所に凹部を設けているので、タイヤを軽量化しつつ、また製造工程の増加を伴わずにロードノイズを低減することが可能であった。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、左右一対のビード部間にカーカス層を装架すると共に、トレッド部における前記カーカス層の外周側に少なくとも２層のベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層の外側がゴム層だけで形成されたサイド部のうち断面２次振動モードの腹となるバットレス部及びサイド下部にそれぞれ凹部を形成し、前記バットレス部及びサイド下部の凹部をそれぞれ覆うように引いた接線から測定した該凹部の最大深さｄ1 ，ｄ2 と、前記接線に対して垂直に測定した前記バットレス部及びサイド下部における凹部両側の平均厚さｔ10＝０．５×（ｔ11＋ｔ12），ｔ20＝０．５×（ｔ21＋ｔ22）との比をそれぞれ、ｄ1 ／ｔ10＝０．２〜０．５，ｄ2 ／ｔ20＝０．２〜０．５とし、これら部位の質量を低下させることにより、タイヤを軽量化しつつ、また製造工程の増加を伴わずに高周波数域のタイヤ固有振動数を上昇させて約２５０〜４００Ｈｚ帯域のロードノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを例示する子午線半断面図である。
【図２】図１のバットレス部を示す部分拡大断面図である。
【図３】図１のサイド下部を示す部分拡大断面図である。
【図４】空気入りラジアルタイヤにおける断面２次振動モードを示すタイヤ断面図である。
【符号の説明】
１  ビード部
２  カーカス層
３  トレッド部
４  ベルト層
Ｕ1 ，Ｕ2   凹部
【図１】
0003912875.tif 000003
【図２】
0003912875.tif 000004
【図３】
0003912875.tif 000005
【図４】
0003912875.tif 000006