JPH10329511A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気入りラジアルタイヤにおいて、トレッド
部の曲げに対する強さ分布の最適配置により、タイヤ重
量を増加することなく、車内騒音性能を向上させる。 【解決手段】 ベルト層６のコード角度をタイヤ周方向
に対し２８°〜３５°とし、トレッド部５の表面のセン
ターＣから接地端Ｅまでの距離を４等分する位置の点Ｐ
1 、点Ｐ2 および点Ｐ3 におけるトレッド表面からベル
ト層６もしくは該ベルト層上の補強層７までのゴム厚
Ｌ，Ｍ，Ｎを、点Ｐ2 のゴム厚Ｍを基準にし、点Ｐ2 の
ゴム厚Ｌを０．７Ｍ〜０．８Ｍとし、点Ｐ3 のゴム厚Ｎ
を１．２Ｍ〜１．３Ｍとする。さらに空気圧３０ＫＰａ
でのトレッド外周を、トレッド表面を前記同様に４等分
して四つの領域Ａ1 〜Ａ4 に区分したとき、センターＣ
側から第１〜第３の領域Ａ1 〜Ａ3 の少なくとも一つ
に、タイヤ外方に曲率中心を持つ逆アール部分Ｒａを有
する形状とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に乗用車用の空
気入りラジアルタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】空気入り
ラジアルタイヤは、図３に示すように、両側のビードコ
ア（52）を備えるビード部（53）と該ビード部（53）か
ら半径方向外向きに延びるサイドウォール部（54）とそ
の上端をつなぐトレッド部（55）とからなり、その内周
に沿って両端がビードコア（52）で折返されて支持され
たカーカス（51）と、トレッド部（55）とカーカス（5
1）の間に配されたベルト層（56）とを備えており、必
要に応じてその外側にエッジプライと称する繊維コード
よりなる補強層（57）が配されている。

【０００３】近年、この種のラジアルタイヤにおいて
は、低コスト、低燃費の要求等の様々な要因により、タ
イヤの軽量化が進められている。

【０００４】一方、タイヤの軽量化は、車両の運転性能
の低下や車内騒音、タイヤの摩耗性の悪化を招くといっ
た問題がある。前記の車内騒音の中でも、荒れた路面を
走行するときのロードノイズが特に問題となる。またロ
ードノイズでも、一般に高周波ロードノイズと呼ばれる
２００Ｈｚ以上の周波数域での車内騒音が問題となって
いる。したがってこれらの問題をも併せて解決すること
が求められる。

【０００５】従来は、前記の問題を解決する方法とし
て、トレッドゴムの軟化やゴム厚の増加により振動入力
の吸収を図る、またタイヤのケース剛性の軟化により振
動伝達特性の改良を図る、あるいはコード打込み本数を
多くしてベルト面外曲げ剛性の増加を図ること等が考え
られている。

【０００６】特に、前記のロードノイズ低減のために
は、タイヤ接地幅の両端部付近のトレッド曲げ剛性を中
間部より高めることが最も効果的であることがわかって
おり、このためにベルト層に補強層を追加する方法等が
提案されている。

【０００７】しかしながら、前記の従来方法による手法
では、コストアップや重量増加につながり、タイヤ軽量
化と相反するものであった。また同時に、車内騒音性能
（抑制性能）に対するタイヤの特性との関連が不明確で
あるために、実際に改良効果を見出すために、多くの手
間と工数が必要であった。

【０００８】本発明は、上記に鑑みてなしたものであ
り、タイヤ特性との関連をＦＥＭ解析法（有限解析法）
により検討を重ねた結果、トレッド外周がコンケーブ形
状（中央部が凹形）をなすタイヤであると、内圧充填に
よるトレッドセンター部分の成長が大きく、トレッドシ
ョルダー部分のベルト張力が高くなることを知見し、こ
れに着目してタイヤトレッド部の曲げに対する強さ分布
の最適配置により、タイヤ重量を増加することなく、車
内騒音性能を向上し得るラジアルタイヤを提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】上記の課題を
解決する本発明の空気入りラジアルタイヤは、両端がビ
ード部で折返されて支持されたカーカスと、トレッド部
とカーカスの間に配されたベルト層とを有するラジアル
タイヤであって、ベルト層のコード角度がタイヤ周方向
に対して２８°〜３５°の範囲にあり、またトレッド表
面における幅方向センター（Ｃ）から接地端（Ｅ）まで
の距離を４等分する位置を、センター（Ｃ）側から順に
1/4 点（Ｐ1 ）、2/4 点（Ｐ2 ）および3/4 点（Ｐ3 ）
とし、これら各点（Ｐ1 ）（Ｐ2 ）および（Ｐ3 ）にお
けるトレッド表面からベルト層もしくは該ベルト層上の
補強層までのゴム厚をそれぞれ（Ｌ）（Ｍ）（Ｎ）とす
るとき、前記2/4 点（Ｐ2 ）のゴム厚（Ｍ）を基準にし
て、前記1/4 点（Ｐ1 ）のゴム厚（Ｌ）および前記3/4
点（Ｐ3 ）のゴム厚（Ｎ）が、それぞれ Ｌ＝０．７Ｍ〜０．８Ｍ Ｎ＝１．２Ｍ〜１．３Ｍ であり、さらに空気圧３０ＫＰａでのトレッド外周形状
が、トレッド表面を前記同様に４等分して四つの領域
（Ａ1 ）〜（Ａ4 ）に区分したとき、センター（Ｃ）側
から第１〜第３の領域（Ａ1 ）〜（Ａ3 ）の少なくとも
一つに、タイヤ外方に曲率中心を持つ逆アール部分を有
していることを特徴とする。

【００１０】本発明の空気入りラジアルタイヤは、前記
の構成により、空気圧３０ＫＰａでのトレッド外周のプ
ロファイルがコンケーブ形状をなし、かつトレッドショ
ルダー部分のゴム厚がトレッドセンター部分に比して大
きく、しかもベルト層のコード角度が従来よりも大きく
なってなっている。

【００１１】このラジアルタイヤを、規定リムに装着し
規定の内圧を充填した状態においては、トレッドセンタ
ー部分の成長がトレッドショルダー部分に比べてかなり
大きくなり、このためトレッドショルダー部分のベルト
張力が増大する。

【００１２】したがって、トレッドショルダー部分のゴ
ム厚の増加と、内圧充填時のベルト張力増大による曲げ
剛性の増加との相乗効果により、車内騒音性能が著しく
向上する。また、トレッドセンター部分に比べてトレッ
ドショルダー部分の面外曲げ剛性を高め、振動がタイヤ
中心軸（車軸）に伝わり易いタイヤショルダー部分の変
形を抑え、路面の凹凸によるタイヤへの振動入力を小さ
くする。

【００１３】なお、上記の本発明において、トレッド表
面のセンター（Ｃ）から接地端（Ｅ）までを４等分する
前記1/4 点（Ｐ1 ）、2/4 点（Ｐ2 ）および3/4 点（Ｐ
3 ）のゴム厚（Ｌ）（Ｍ）（Ｎ）の差が小さくなると重
量の増大となり、また前記ゴム厚（Ｌ）（Ｍ）（Ｎ）の
差が大きくなり過ぎると、車内騒音の抑制効果が満足で
きないものになる。

【００１４】またベルト層のコード角度（α）が、２８
°より小さい角度、例えば従来と同様の２０°〜２５°
のコード角度をなすものであると、トレッドセンター部
分の成長が抑えられて、ベルト張力の増大による剛性ア
ップを望めなくなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基いて説明する。

【００１６】図１は、本発明に係る空気入りラジアルタ
イヤの半部断面図を示している。

【００１７】図１のラジアルタイヤは、両側のビードコ
ア（２）を備えるビード部（３）と該ビード部（３）か
ら半径方向外向きに延びるサイドウォール部（４）とそ
の上端をつなぐトレッド部（５）とからなり、その内周
に沿って両端がビードコア（２）で折返されて支持され
たカーカス（１）を備え、またトレッド部（５）とカー
カス（１）の間にベルト層（６）を備えており、必要に
応じてその外側にエッジプライと称する繊維コードより
なる補強層（７）が配されているカーカス（１）は、コ
ードをタイヤの幅方向センター（Ｃ）のラインに沿うタ
イヤ周方向に対し８０°〜９０°の角度に配列したコー
ド配列層からなり、コードとしては、レーヨン、アラミ
ド、ホリエステル等の繊維コードあるいはスチールコー
ドが用いられる。またベルト層（６）はスチールコード
や高張力を有する繊維コードを所定の角度方向に配列し
てなるコード配列層よりなる。また補強層（７）はタイ
ヤ周方向に対して０〜１０°の角度のコード配列よりな
るものである。

【００１８】かかるラジアルタイヤにおいて、前記ベル
ト層（６）のコード角度、すなわちタイヤの幅方向セン
ター（Ｃ）のラインに沿うタイヤ周方向に対するコード
角度（α）を、従来のタイヤのコード角度（通常２０〜
２５°）よりもやや大きくして２８°〜３５°とする。
さらにコード打込み本数（本／２５ｍｍ）を従来タイヤ
に比してやや少なく（通常、７０〜９０％少なく）す
る。これにより、トレッドセンター部分の成長がトレッ
ドショルダー部分に比べて大きくなるようにしている。
このような効果の点から、前記コード角度（α）は３０
°〜３５°の範囲のものがより好ましい。

【００１９】また、タイヤの断面形状において、トレッ
ド部（５）の表面における幅方向センター（Ｃ）から接
地端（Ｅ）までの距離を４等分する位置を、センター
（Ｃ）側から順に1/4 点（Ｐ1 ）、2/4 点（Ｐ2 ）およ
び3/4 点（Ｐ3 ）とし、これら各点（Ｐ1 ）（Ｐ2 ）お
よび（Ｐ3 ）におけるトレッド表面からベルト層もしく
は該ベルト層上の補強層までのゴム厚を、それぞれ
（Ｌ）（Ｍ）（Ｎ）とするとき、前記2/4 点（Ｐ2 ）の
ゴム厚（Ｍ）を基準にして、前記1/4 点（Ｐ1 ）のゴム
厚（Ｌ）および前記3/4 点（Ｐ3 ）のゴム厚（Ｎ）を、
それぞれ Ｌ＝０．７Ｍ〜０．８Ｍ Ｎ＝１．２Ｍ〜１．３Ｍ に設定している。

【００２０】さらに空気圧３０ＫＰａにおけるトレッド
外周のプロファイルとして、トレッド表面を前記同様に
４等分して四つの領域（Ａ1 ）〜（Ａ4 ）に区分した場
合において、センター（Ｃ）側から第１〜第３の領域
（Ａ1 ）〜（Ａ3 ）の少なくとも一つに、タイヤ外方に
曲率中心を持つ逆アール部分（Ｒａ）を有する形状にし
ている。これにより空気圧３０ＫＰａでのトレッド外周
のプロファイルが、コンケーブ形状をなしている。

【００２１】なお、前記逆アール部分（Ｒａ）から正ア
ール部分への変曲点が、前記四つの領域（Ａ1 ）〜（Ａ
4 ）の少なくとも一つに存在しており、これにより外面
形状のつながりがスムーズになるように形成されてい
る。

【００２２】前記逆アール部分（Ｒａ）は、第１〜第３
の領域（Ａ1 ）〜（Ａ3 ）の１もしくは複数のいずれの
領域であってもよいが、実施上は、図１のようにセンタ
ー（Ｃ）寄りの第１の領域（Ａ1 ）あるいは該領域から
第２の領域（Ａ2 ）に連続する形で逆アール部分（Ｒ
ａ）を設けておくのが、前記コンケーブ形状とする上で
特に好ましい。

【００２３】上記の構成によるラジアルタイヤは、空気
圧３０ＫＰａでのトレッド外周のプロファイルがコンケ
ーブ形状をなし、かつトレッドショルダー部分のゴム厚
がトレッドセンター部分に比して大きく、しかもベルト
層（６）のコード角度（α）が従来よりも大きくなって
いる。

【００２４】そのため、これを規定のリムに装着して規
定内圧を充填した状態においては、トレッドセンター部
分の成長がトレットショルダーに比べてかなり大きく、
トレッドショルダー部分の張力が増大することになる。

【００２５】したがって、トレッドショルダー部分のゴ
ム厚の増加と、内圧充填時のベルト張力増大による曲げ
剛性の増加との相乗効果により、トレッドショルダー部
分の面外曲げ剛性を高め、振動がタイヤ中心軸（車軸）
に伝わり易いタイヤショルダー部分の変形を抑え、路面
の凹凸によるタイヤへの振動入力を小さくする。また軽
量化後のタイヤ重量を保持したまま、２００Ｈｚ以上の
周波数域の車内騒音性能の向上を図るこことができる。

【００２６】上記の効果を確認するために、ベルト層の
コード角度、トレッド部のゴム厚が本発明の範囲にあ
り、かつ逆アール部分を有するタイヤ（実施例１）と、
逆アール部分を有さない従来一般のタイヤ（比較例１）
と、逆アール部分を有するがベルト層のコード角度、ト
レッド部のゴム厚の少なくとも一方が本発明の範囲から
はずれるタイヤ（比較例２〜５）について、それぞれタ
イヤ重量および車内音を調べ比較した。

【００２７】ただし、試験に供したタイヤは、いずれも
カーカス（１）が１５００デニール／２本のポリエステ
ル繊維コードによる１プライ、ベルト層（６）は「２＋
２×０．２５」のスチールコードによるベルト２層と
し、補強層（７）はナイロンコードによるエッジプライ
（打込み：２０本／２５ｍｍ）１層のタイヤ構造のもの
で、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１６のタイヤを用い
た。

【００２８】車内音については、供試タイヤを車両に装
着して速度６０ｋｍ／ｈで実車走行テストを行ない、車
内の前席シートヘッドレスト部周辺のロードノイズを測
定し、従来タイヤの比較例１を基準として増減値で示し
た。またタイヤ重量は、比較例１を１００として指数で
示した。

【００２９】

【表１】 上記の表１から明らかなように、比較例２〜５はいずれ
も、従来タイヤの比較例１に比してタイヤ重量あるいは
車内音のいずれか一方が悪化することになったが、本発
明の実施例タイヤの場合、タイヤ重量を増加させること
なく、車内音を低減できた。

【００３０】

【発明の効果】上記したように本発明の空気入りラジア
ルタイヤによれば、トレッドショルダー部分のゴム厚の
増加と、内圧充填時のベルト張力増大による曲げ剛性の
増加との相乗効果により、トレッドショルダー部分の面
外曲げ剛性を高め、振動がタイヤ中心軸（車軸）に伝わ
り易いタイヤショルダー部分の変形を抑え、路面の凹凸
によるタイヤへの振動入力を小さくする。またタイヤ重
量を増大させることなく、２００Ｈｚ以上の周波数域の
車内騒音性能の向上を図るこことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示すタイヤの半部断面図で
ある。

【図２】カーカスとベルト層の構造を示す一部の略示展
開図である。

【図３】従来のタイヤの半部断面図である。

【符号の説明】

（１） カーカス （２） ビードコア （３） ビード部 （４） サイドウオール部 （５） トレッド部 （６） ベルト層 （７） 補強層 （Ｃ） 幅方向センター （Ｅ） 接地端 （Ｐ1 ）（Ｐ2 ）（Ｐ3 ） センターから接地端までを
４等分する位置 （Ａ1 ）（Ａ2 ）（Ａ3 ）（Ａ4 ） ４等分した領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端がビード部で折返されて支持されたカ
   ーカスと、トレッド部とカーカスの間に配されたベルト
   層とを有するラジアルタイヤであって、 ベルト層のコード角度がタイヤ周方向に対して２８°〜
   ３５°の範囲にあり、 またトレッド表面における幅方向センター（Ｃ）から接
   地端（Ｅ）までの距離を４等分する位置を、センター
   （Ｃ）側から順に1/4 点（Ｐ1 ）、2/4 点（Ｐ2）およ
   び3/4 点（Ｐ3 ）とし、これら各点（Ｐ1 ）（Ｐ2 ）お
   よび（Ｐ3 ）におけるトレッド表面からベルト層もしく
   は該ベルト層上の補強層までのゴム厚をそれぞれ（Ｌ）
   （Ｍ）（Ｎ）とするとき、前記2/4 点（Ｐ2 ）のゴム厚
   （Ｍ）を基準にして、前記1/4 点（Ｐ1 ）のゴム厚
   （Ｌ）および前記3/4 点（Ｐ3 ）のゴム厚（Ｎ）が、そ
   れぞれ Ｌ＝０．７Ｍ〜０．８Ｍ Ｎ＝１．２Ｍ〜１．３Ｍ であり、 さらに空気圧３０ＫＰａでのタイヤ外周形状が、トレッ
   ド表面を前記同様に４等分して四つの領域（Ａ1 ）〜
   （Ａ4 ）に区分したとき、センター（Ｃ）側から第１〜
   第３の領域（Ａ1 ）〜（Ａ3 ）の少なくとも一つに、タ
   イヤ外方に曲率中心を持つ逆アール部分を有しているこ
   とを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。