(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部と、一対のビード部と、両者を連結する一対のサイド部とよりなる空気入りタイヤにおいて、
少なくとも一方のサイド部の外側表面に、タイヤ径方向に延びるリブがタイヤ周方向に間隔をおいて複数本形成され、
該リブは、長手方向の中央部が両側部に対して高質量に形成され、
隣接するリブがタイヤ径方向において互いに重なるよう傾斜している
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記リブの長手方向の中央部が振動モードの腹となる部分に配置されていることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
リブ形成領域の高さがタイヤ断面高さの３５%以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
リブ形成領域の表面積に対する、該領域に存在する全てのリブの表面積の合計の比が、０．１〜０．５であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記リブがタイヤ径方向に対して４５°〜８５°傾斜していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記リブは、長手方向の中央部における突出高さが両側部における突出高さよりも高く設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関し、詳しくは、２００〜４００Ｈｚのロードノイズを低減するようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車輌が比較的荒れた路面を走行すると、車室内においてロードノイズと呼ばれる騒音が発生する。このロードノイズは、タイヤが関係する騒音の１つであり、路面の凹凸がタイヤのトレッド部への入力となってタイヤが振動し、この振動が車軸、サスペンション、車体といった伝播経路をとって、最終的に車室内で騒音となるものである。
【０００３】
従来より、２００Ｈｚ未満のロードノイズを低減する手法としては、主にタイヤ振動を減衰させる目的で、トレッド部のゴム厚みを大きくしたり、サイド部のカーカス剛性を下げる等の手法がある。
【０００４】
一方、２００〜４００Ｈｚのロードノイズを発生させるタイヤ振動は、両端固定の弦の振動と同じように、両ビード部を固定端としてその間に定在波を作り、ラジアル方向に振動モード（タイヤ断面２次の振動モード）を形成している。そのため、このロードノイズを低減する手法としては、トレッド部のベルト剛性に着目してベルト剛性を上げたり、あるいは、ベルト端に補強層を設けたりする手法がある。
【０００５】
また、上記振動モードの腹となる部分の質量を増加させることで２００〜４００Ｈｚのロードノイズを低減することも知られており、例えば、特開平９−１０９６２１号公報には、図３に示すように、タイヤ１００のサイド部１６の外側表面に、タイヤ周方向に延びる環状の凸部１０２を設けることが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように振動モードの腹となる部分の質量を増加させるために、環状の凸部１０２を設けた場合、この増加した質量によって当初の振動モードを抑制する効果はあるものの、環状凸部１０２の上下（タイヤ径方向外側と内側）に新たな節が発生してしまい、ロードノイズ低減効果が半減してしまうという問題がある。つまり、環状凸部１０２では、新たな振動の節が発生してしまうため、質量増加の割にはロードノイズが低減されない。
【０００７】
そのため、新たな節が発生しないよう補強として、図４に示すように、タイヤ１１０のサイド部１６に、タイヤ径方向に延びるリブ１１２を複数本放射状に設けることも考えられる。この場合、振動モードにおける腹となる部分の質量増加を、タイヤ径方向に延びその長手方向中央部で質量を増加させたリブ１１２で行うことにより、新たな節の発生を抑制しながら、２００〜４００Ｈｚのロードノイズを低減することができる。しかしながら、図４に示すリブ１１２では、タイヤ周方向における質量変動が大きくなって、高次の振動が発生したり、タイヤのユニフォミティが悪化するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、タイヤのユニフォミティを悪化させることなく、タイヤ振動の振動モードを効率よく抑えて、２００〜４００Ｈｚのロードノイズ性能を向上することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気入りタイヤは、トレッド部と、一対のビード部と、両者を連結する一対のサイド部とよりなる空気入りタイヤにおいて、少なくとも一方のサイド部の外側表面に、タイヤ径方向に延びるリブがタイヤ周方向に間隔をおいて複数本形成され、該リブは、長手方向の中央部が両側部に対して高質量に形成され、隣接するリブがタイヤ径方向において互いに重なるよう傾斜しているものである。
【００１０】
このようにタイヤのサイド部に、長手方向の中央部が高質量とされた複数のリブを放射状に設けることにより、振動モードの腹となる部分の質量を増加させることができ、そのため、２００〜４００Ｈｚのロードノイズを低減することができる。また、このような振動モードの腹となる部分の質量増加をタイヤ径方向に延びるリブによって達成しているので、振動モードの節の位置が移動するのを抑制することができ、よって、タイヤの重量アップを抑制しながら、ロードノイズを効果的に低減することができる。さらに、隣接するリブがタイヤ径方向において互いに重なっているので、タイヤ周方向での質量変動が小さく、よって、ユニフォミティの悪化を防止することができる。
【００１１】
上記においては、リブ形成領域の高さがタイヤ断面高さの３５%以上であることが好ましい。ここで、リブ形成領域とは、タイヤ径方向に延びるリブのビード部側端を通る円とトレッド部側端を通る円とで挟まれたサイド部領域のことであり、その高さとは、リブ形成領域のタイヤ径方向寸法をいう。
【００１２】
このようにリブ形成領域の高さをタイヤ断面高さの３５%以上とすることにより、振動モードの節の移動を効果的に抑制して、効率良くロードノイズを低減することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１０の側面図であり、図２は、同空気入りタイヤ１０の半断面図である。なお、図２において、ＣＬはタイヤ１０の赤道面を示している。
【００１５】
このタイヤ１０は、トレッド部１２と、左右一対のビード部１４と、トレッド部１２とビード部１４との間に介在して両者を連結する左右一対のサイド部１６とよりなり、トレッド部１２の径方向内側に配されたカーカス１８が、そこから両側のサイド部１６を経てビード部１４でビードコア２０により係止され、また、トレッド部１２におけるカーカス１８の径方向外側にベルト２２が配されている。なお、上記サイド部１６には、タイヤ接地面部であるトレッド部１２の左右両側に隣接する領域であるショルダー部２４も含まれる。また、サイド部１６は、タイヤのリム組みが正常に行われているか否かを確認するためのリムライン２６よりもタイヤ径方向外側の領域をいう。
【００１６】
上記の基本構成において、サイド部１６の外側表面には、タイヤ径方向に延びる細幅の突条であるリブ３０がタイヤ周方向に等間隔に複数本形成されている。このリブ３０はサイド部１６表面から一体に突出して形成されている。
【００１７】
図１に示すように、隣接する２本のリブ３０は、タイヤ径方向において互いに重なるよう傾斜して配されている。つまり、互いに隣接するリブ３０間において、一方のリブ３０のビード部１４側の端部と、他方のリブ３０のトレッド部１２側の端部とが、タイヤ径方向において二重となって重なり３８が形成されている。リブ３０のタイヤ径方向に対する傾斜角度θは、上記重なり３８を形成しやすくするという観点からθ＝４５゜〜８５゜であることが好ましい。このようにリブ３０の傾斜角度θを４５゜〜８５゜に設定し、かつ、隣接するリブ３０がタイヤ径方向において互いに重なるように配置することにより、タイヤ周方向での質量変化が均一となる。なお、この実施形態では、リブ３０がタイヤ径方向外側にやや湾曲して形成されているため、リブ３０の傾斜角度θは、リブ３０のビード部１４側の端部がタイヤ径方向となす角度で定義している。
【００１８】
リブ３０は、リムライン２６の近傍からショルダー部２４まで延在して形成されている。詳細には、リブ３０の下端であるビード部１４側端は、リムライン２６から少し径方向外側に位置しており、リブ３０の上端であるトレッド部１２側端は、トレッドパターンが形成されている部分の直前で終端しており、タイヤ接地面となるトレッド部１２までは延在しないように設定されている。
【００１９】
図２に示すように、リブ３０は、長手方向の中央部３２における突出高さＤ１が、その両側部３４，３６における突出高さＤ２，Ｄ３よりも高く設定されており、これにより、リブ中央部３２がリブ上側部３４及びリブ下側部３６に対して高質量に形成されている。なお、リブ中央部３２の幅を上下両側部３４，３６の幅に対して太くすることによりリブ中央部３２を高質量としてもよい。
【００２０】
より具体的には、リブ中央部３２の突出高さＤ１＝２〜６ｍｍ、リブ上側部３４の突出高さＤ２＝１〜２ｍｍ、リブ下側部３６の突出高さＤ３＝１〜２ｍｍであって、リブ中央部３２の突出高さＤ１に対するリブ上側部３４の突出高さＤ２の比Ｄ２／Ｄ１＝０．１６〜０．５、リブ中央部３２の突出高さＤ１に対するリブ下側部３６の突出高さＤ３の比Ｄ３／Ｄ１＝０．１６〜０．５であることが好ましい。
【００２１】
図２に示すように、高質量に設定されたリブ中央部３２は、タイヤ最大幅位置Ａの近傍に位置するように設定されている。より詳細には、この実施形態のタイヤ１０では、リブ３０を形成する前の構造において、２００〜４００Ｈｚの帯域の振動モードの腹となる部分がタイヤ最大幅位置Ａのややビード部１４寄りに存在しているため、リブ中央部３２はタイヤ最大幅位置Ａのややビード部１４寄りに配置されている。
【００２２】
なお、振動の腹となる部分の位置はタイヤの偏平率などにより異なり、一般に、図２のような偏平率の低いタイヤではタイヤ最大幅位置Ａのややビード部１４寄りに位置し、偏平率の高いタイヤではタイヤ最大幅位置Ａのややトレッド部１２寄りに位置するという傾向がある。そのため、振動の腹となる部分を周波数分析器で計測し、その位置にリブ中央部３２を配置するようにすれば、より効果的に振動モードの腹となる部分の質量を増加させることができる。
【００２３】
周波数分析器は例として図５に示される構成を有する。規定内圧でリムに組み付けたタイヤをゴムで吊り、このタイヤのトレッドセンター部を加振器によりタイヤ径方向に周波数１ｋＨｚまで加振し、タイヤ各部のイナータンス（応答加速度／入力）を計測することにより、振動の腹となる部分の位置を求めることができる。
【００２４】
リブ３０のビード部１４側端を通る円とトレッド部１２側端を通る円とで挟まれたサイド部領域をリブ形成領域４０とすると、このリブ形成領域４０の高さＨＲがタイヤ断面高さＨ０の３５％以上に設定されていることが好ましい。これにより、質量増加に伴う振動モードの節の移動を効果的に抑制して、効率よくロードノイズを低減することができる。
【００２５】
このリブ形成領域４０の高さＨＲに対するリブ中央部３２の高さＨ１の比は、振動モードを効果的に抑えるために、Ｈ１／ＨＲ＝０．２〜０．５であることが好ましい。また、新たな節の発生を抑制するというリブ３０の効果を十分に発揮させるため、リブ形成領域４０の高さＨＲに対するリブ上側部３４及びリブ下側部３６の高さＨ２，Ｈ３の比Ｈ２／ＨＲ，Ｈ３／ＨＲは、それぞれ０．２〜０．４であることが好ましい。
【００２６】
リブ形成領域４０の表面積Ｓに対する、この領域４０に存在する全てのリブ３０の表面積の合計Ｔの比Ｔ／Ｓは、０．１〜０．５であることが好ましい。この面積比Ｔ／Ｓが０．１未満では、ロードノイズを低減するための質量増加が小さく、また、この面積比Ｔ／Ｓが０．５を越えると、リブ３０の配設間隔が近くなりすぎて、複数のリブ３０全体ではむしろタイヤ周方向に延びる環状の凸部に近づいてしまい、新たな節の発生を抑制するというリブの効果が得にくくなる傾向があるためである。なお、面積比Ｔ／Ｓを変更する手法としては、リブ３０の幅を変化させたり、リブ３０の本数を増減することが挙げられる。
【００２７】
本実施形態の空気入りタイヤ１０によれば、サイド部１６に、長手方向の中央部が高質量とされた複数のリブ３０を放射状に設けたことにより、振動モードの腹となる部分の質量を増加して、２００〜４００Ｈｚのロードノイズを低減することができる。
【００２８】
また、このような振動モードの腹となる部分の質量増加をタイヤ径方向に延びるリブ３０によって達成しているので、振動モードの節の位置が移動して、質量増加の効果が低減するのを防ぐことができ、よって、タイヤの重量アップを抑制しながらロードノイズを効果的に低減することができる。
【００２９】
さらに、隣接するリブ３０が互いにタイヤ径方向に重なるように配置されているため、タイヤ周方向での質量変動を抑えて、ユニフォミティの悪化を防止することができる。
【００３０】
なお、上記実施形態においては、隣接する２本のリブがタイヤ径方向において重なるように構成したが、本発明は、これに限定されることなく、隣接する３本以上のリブ３０がタイヤ径方向に３重以上に重なるように構成しても良い。また、本発明において、上記リブ３０は左右のサイド部１６のうち少なくとも一方のサイド部に設ければよいが、好ましくは左右両方のサイド部に設けることである。
【００３１】
【実施例】
上述した効果を確認するために以下の実施例及び比較例を行った。
【００３２】
タイヤサイズ２１５／４５ＺＲ１７で、サイド部表面にリブを設けない従来構造の乗用車用ラジアルタイヤを標準タイヤとして比較例１のタイヤを作成した。
【００３３】
この標準タイヤに対して、図１及び図２に示すリブ３０を左右のサイド部１６の表面に設けたタイヤを実施例１〜４のタイヤとして作成した。実施例１〜４の各タイヤにおけるリブ３０の具体的構成は以下の通りである。
【００３４】
実施例１では、リブ傾斜角度θ＝６０°、ＨＲ＝４０ｍｍ、ＨＲ／Ｈ０＝０．５、Ｈ１＝１２ｍｍ、Ｈ２＝１４ｍｍ、Ｈ３＝１４ｍｍ、Ｄ１＝４ｍｍ、Ｄ２＝Ｄ３＝２ｍｍ、面積比Ｔ／Ｓ＝０．３とした。
【００３５】
実施例２では、実施例１において、リブ３０の幅を小さくすることにより、面積比Ｔ／Ｓ＝０．０５とした。それ以外は実施例１と同じである。
【００３６】
実施例３では、実施例１において、リブ３０の幅を大きくすることにより、面積比Ｔ／Ｓ＝０．６とした。それ以外は実施例１と同じである。
【００３７】
実施例４では、実施例１において、リブ形成領域４０の高さＨＲを２４ｍｍと小さくして、ＨＲ／Ｈ０＝０．３とした。なお、Ｈ１＝６ｍｍ、Ｈ２＝１２ｍｍ、Ｈ３＝６ｍｍであり、それ以外は実施例１と同じである。
【００３８】
上記標準タイヤに対して、左右のサイド部表面に以下に説明するリブ又は環状凸部を設けたタイヤを比較例２〜４のタイヤとして作成した。
【００３９】
比較例２では、図３に示すように、サイド部１６に、タイヤ周方向に延びる環状凸部１０２を設けた。この環状凸部１０２の位置及び高さＨ４は、図２に示す実施例１のリブ中央部３２と同じ位置及び高さＨ１に設定し、また、この環状凸部１０２の厚みＤ４は４ｍｍとした。
【００４０】
比較例３では、図４に示すように、サイド部１６に、隣接するリブ１１２がタイヤ径方向において互いに重ならない放射状のリブ１１２を設けた。リブ１１２の傾斜角度はθ＝４５°とし、それ以外のリブ１１２の具体的構成については図２に示す実施例１と同じ構成とした。
【００４１】
比較例４では、実施例１において、Ｄ１＝Ｄ２＝Ｄ３＝４ｍｍとして、リブ３０の突出高さを長手方向で一定とした。それ以外は実施例１と同じである。
【００４２】
実施例１〜４および比較例１〜４の各タイヤについて、２００〜４００Ｈｚのロードノイズ性能、ユニフォミティ性能、重量性能をそれぞれ測定した。結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
0004275812.tif 000002
ロードノイズ性能、ユニフォミティ性能及び重量性能は、いずれも比較例１のタイヤを１００とした指数で示した。指数が大きくなるほど性能がよいことを示す。例えば、重量性能であれば、指数が大きいほどタイヤが軽いことを示している。
【００４４】
ロードノイズ性能については、タイヤをリムサイズ７・１／２ＪＪ×１７のリムに組み付け、内圧を２２０ｋｐａとして、２，０００ｃｃの国産乗用車に装着し、６人の熟練したテストドライバーによるフィーリング評点の平均値をとった。
【００４５】
ユニフォミティ性能については、ユニフォミティ試験機を用いて、ＪＡＳＯ  Ｃ−６０７（自動車タイヤのユニフォミティ試験法）に準じて測定した。
【００４６】
表１に示すように、比較例２のタイヤは、比較例１の標準タイヤに対し、重量増加の割には、ロードノイズの低減効果が十分ではなかった。また、比較例３のタイヤは、ロードノイズ性能は優れていたものの、放射状のリブ１１２がタイヤ径方向において重なっていなかったため、タイヤ周方向での質量変動が大きく、したがって、ユニフォミティが悪化していた。さらに、比較例４のタイヤでは、ロードノイズの低減効果が見られなかった。
【００４７】
これに対し、実施例１〜４のタイヤでは、重量増加を抑えつつ、ロードノイズ性能を上げることができ、しかもユニフォミティの悪化は見られなかった。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気入りタイヤによれば、ユニフォミティを悪化させることなく、しかもタイヤの重量アップを抑制しながら、タイヤ振動の振動モードを効率よく抑えて、２００〜４００Ｈｚのロードノイズ性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤの側面図である。
【図２】同タイヤの半断面図である。
【図３】従来のタイヤの半断面図である。
【図４】従来のタイヤの側面図である。
【図５】周波数分析器の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  空気入りタイヤ
１２  トレッド部
１４  ビード部
１６  サイド部
３０  リブ
３２  リブ中央部
３４  リブ上側部
３６  リブ下側部
３８  重なり
４０  リブ形成領域
θ    リブ傾斜角度
Ｈ０  タイヤ断面高さ
ＨＲ  リブ形成領域の高さ
Ｄ１  リブ中央部の突出高さ
Ｄ２  リブ上側部の突出高さ
Ｄ３  リブ下側部の突出高さ
【図１】
0004275812.tif 000003
【図２】
0004275812.tif 000004
【図３】
0004275812.tif 000005
【図４】
0004275812.tif 000006
【図５】
0004275812.tif 000007