JPS604405A - 乗用車用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、乗用車用空気入シラシアルタイヤに関し、詳
しくは特に操縦安定性を損うことなしにロードノイズを
低減させた乗用車用空気入シラシアルタイヤに関するも
のである。

ロードノイズとは、タイヤが荒れた舗装路を走行したと
きに発生する騒音であって、路面がらの微少な外乱によ
ってタイヤに振動が誘発され、これが懸架装置を通じて
ボディー各部を加振し、車内騒音として生じるものであ
る。したがって、この現象を軽減させるためには、路面
からの外乱をタイヤで吸収、緩和することによシボディ
ー各部の加振を軽減させることが必要である。

従来、この路面からの外乱をタイヤ側で吸収、緩和させ
る方法として乗用車用空気入りラジアルタイヤにおいて
は、主にタイヤ材料面よシの対策が多くなされてきた。

例えばタイヤ材料面の具体的対策としては、トレッドゴ
ムとしてエネルギーロスの大きいゴム、つｉ　Ｉ）　ｔ
ａｎδの大きいゴムを使用することによシトレッド部の
エネルギーロスを大きくする方法、あるいはトレッドゴ
ムの質量を大きくすることによりこの部分のエネルギー
ロスを大きくする方法等がある。

しかし々から、これらの方法では、ロードノイズ対策と
して充分で々いばかシが、トレッドゴムのｔａｎδを大
きくするとタイヤの転勤抵抗が大幅に悪化することは周
知の事実であシ、賢明な対策とはいえない。また、トレ
ッドゴムの質量を大きくすることも同じく転勤抵抗の悪
化につながると共にタイヤ重量が大きくなシ、材料コス
トの面からも有効外対策といえるものではない。

本発明は、上述した事情にかんがみて表されたものであ
って、タイヤ性能、特に操縦安定性を損うことなく、ロ
ードノイズを低減させた乗用車用空気入シラシアルタイ
ヤを提供することを目的とする。

このために本発明は、左右一対のビード部と、該ビード
部に連らなる左右一対のサイドウオール部と、該す・イ
ドウオール部間に位置するトレッド部からなシ、該左右
一対のビード部間にカーカスコード層が装架され、該ト
レッド部と該カーカスコード層との間にベルト補強層が
配置された空気入シラシアルタイヤにおいて、サイド部
等価剛性、（ａｓ’）とトレッド部等価剛性（ＤＢ）と
の比（Ｇ８／ＤＢ）であるタイヤ等価剛性バランス（５
） 係数（Ｒ）を ０．１７≦Ｒ≦０．３４ としたことを特徴とする乗用車用空気入シラシアルタイ
ヤを要旨とするものである。

以下、図に示す実施例によシ本発明の構成を詳しく説明
する。

第１図は本発明の空気入シラシアルタイヤの一例の子牛
断面説明図である。第１図において、１はトレッド部、
２はこのトレッド部１の両側にそれぞれ延長するように
設けられるサイドウオール部、６はこのオイドウオール
部２の下端部に周方向に沿って埋設されるビードワイヤ
である。この両端部におけるビードワイヤ３をそれぞれ
包み込み、サイドウオール部２およびトレッド部１の内
側面に沿うようにしてカーカスコード層４が設けられて
おシ、さらにこのカーカスコード層４とトレッド部１と
の間にスチールコードからなるベルト補強層５が介在す
るように設けられている。

カーカス−コード層４０カーカスコードとして（６） ハ、一般ニ、ナイロン、レーヨン、ポリエステル等の化
学繊維が用いられる。また、ベルト補強層５のコードと
しては、主にスチールコードが用いられるが、アラミツ
ド（芳香族ポリアミド繊維コード）を用いてもよい。さ
らに、ベルト補強層５の二次補強材としてナイロンコー
ドをタイヤ周方向にベルト補強層５のコードと並行して
配置してもよい。々お、第１図中、６はビードフィラー
を、７はリム部を、ｓＨはタイヤ断面高さく祁）を、ｌ
はビードフィラー高さく節）をそれぞれ表わす。

ビードワイヤ３およびビードフィラー６を含めたビード
廻シ構造は、第２図に示すような種々の形態をとること
ができる。第２図（Ａ−１）、（Ａ−２）、（Ａ−３）
は、インナーライナー（図示せず）に接するカーカスコ
ード層４−１の端部をビードワイヤ乙の廻シに巻き上げ
た構造を、第２図（Ｂ−１）、（Ｂ−２）、（Ｂ−３）
はインナーライナーに接するカーカスコード層４−１お
よびインナーライナーに接しないカーカスコード層４−
２のそれぞれの端部をビードワイヤ３の廻シに巻き上げ
た構造を、第２図（Ｃ−１）、（Ｃ−２×（Ｃ’−３）
はカーカスコード層４−１の端部をビードワイヤ３の廻
シに巻き上げると共にカーカスコード層４−２でビード
ワイヤ３を外側から内側に向けて半巻き程度した構造を
示す、−！、た、第２図中、６−１はカーカスコード層
４−１によって挾み込まれている部分のビードフィラー
（以下、インナーフィラーという）を、６−２はカーカ
スコード層４−１によって挾み込まれていない部分のビ
ードフィラー（以下、アウターフィラーという）をそれ
ぞれ表わす。

（１）　サイド部等価剛性（Ｇｓ）は下記式で表わされ
る。

なお、サイド部等価剛性とは、トレッド部１以外のタイ
ヤ域、すなわちショルダ一部からサイドウオール部２を
経てど一ド部へ至る領域の剛性（タイヤ径方向剛性）を
等価的に評価したものである。

Ａｉｎ、Ｅｉｎ　：インナーライナーに接するカーカス
コード層４−１によって挾み込壕れてい る部分のビードフィラー（インナーフ ィラー６−’１）のラジアル方向の断面積（陥２）およ
びビードフィラーゴムの １００％伸張モジュラス（ｋｇ／擺２）Ａｏｕｔ、Ｅｏ
ｕｔ　：インナーライナーに接するカーカスコード層４
−１によって挾み込まれていない部分のビードフィラー
（アウターフ ィラー６−２）の断面積（−２）およびビードフィラー
ゴムの１００％伸張モジュラス（ｋｇ／旬２） ＳＲニタイヤ断面高さく−） ｌ　：ビードフイラー高さく暗） ｄ　：タイヤ最大幅部のサイドウオールゴム部の厚さく
−）Ｄ　：タイヤ周方向（ｗｒＩ） π　：円周率 （ｑ） ＣＤｉ＝（ＡＥｃ）ｉ＝ｎｉ（ただし、ｉ＝１又は２）
（ＡＥｃ）ｚ　：ｉ＠目のカーカスコード層のコードの
引張シバネ定数 ｎｉ　：ｊ＠目のカーカスコード層の単位幅当シのコー
ド打込み本数（本／Ｍ） アウターフィラー６−２は、第２図に示されるように、
インナーライナーに接するカーカスコード層４−１の折
シ返し部分に接するゴム部でアシ、サイドウオールゴム
、リムクッションゴムとは基本的にその種類を異にする
。１００％モジュラスとしてはＯ０６に９／１ｒａｎ２
以上のものが用いられる。

ＣＤＩはインナーライナーに接するカーカスコード層４
−１のカーカス剛性であｈ、ＣＤ２はインナーライナー
に接しないカーカスコード層４−２のカーカス剛性であ
る。これらは前記のようにＣｎ１＝　（ＡＥｃ）＋＝ｎ
ｔ　（ただし、ｉ　＝　１又は２）と定義される。ｎｉ
はｉ番目のカーカスコード層のカーカスコードのビード
コア廻シの周方向単位幅当シのコード打込み本数（本／
謔）である。

これは５０朔幅当シの本数から計算してめた値（１０） である。

カーカスコード層のコードの引張シバネ定数の定義とし
ては、ＪＩＳ　Ｌ　１０１７化学繊維、タイヤコード試
験法に基づく方法によシコードの荷重−伸び曲線をめ、
との曲線の荷重変化の最大点の傾むきとする。これは初
期引張シ抵抗度に等価なものである。

また、ビードフィラーゴムのモジュラスの定義としては
、ＪＩＳＫ６３０１加硫ゴム物理試験方法の引張り試験
における１００％伸びの応力をモジュラスとして定義す
る。

上記のようにサイド部等価剛性（Ｇｓ）を定めたのは、
本発明者らの種々の実験結果によシロードノイズを軽減
させるためには該剛性を小さくする必要があることおよ
び該剛性を評価するに当って第２図に示されるようなビ
ード廻シ構造を含めたタイヤ各部の構造を考慮しなけれ
ばならないことを見い出したからである。

サイド部等価剛性（Ｇｓ）の値は、 ０．８２　Ｘ　１０５≦Ｇ８≦１．５１　ｘ１６５の範
囲内であることが好捷しく、この範囲内の場合には従来
タイヤに比べてロードノイズを満足的に軽減させること
ができる。特にＧｓが０．８２×１０５未満では、ロー
ドノイズは軽減されるものの操縦安定性が従来タイヤに
比して劣るので好ましくない。

（２）トレッド部等価剛性（ＤＢ）は下記式で表わされ
る。

なお、タイヤトレッド踏面部の中でタイヤの剛性として
考えると、ラジアルタイヤの場合にはタイヤのタガ効果
としてのベルト剛性がタイヤ性能上重要である。そこで
、タイヤ周方向の剛性であるトレッド部等価剛性をベル
ト補強層の剛性をもって評価すると次のように表わされ
る。

ＤＢ＝　Σ　（ＡＥＢ）ｊ＝ｍｊ＝ＣＯ８４αｊ＝ＷＪ
ｊ＝１ （届Ｂ）ｊ：　ｊ番目のベルト補強層のコード１本の引
張りバネ定数（ｋｇ） 町　＝ｊ番目のベルト補強層の単位幅当シのコード打込
み本数（本／酪） αｊ　：ｊ番目のベルト補強層のタイヤ周方向に対する
コード角度（ｄｅｇ） Ｗｊ：ｊ番目のベルト補強層のベルト幅（咽）Ｎ　：ベ
ルト補強層の積層枚数 ベルト補強層のコード１本の引張シバネ定数（ｋｇ）の
定義としては、ＪＩＳＺ　２２４１金属材料引張シ試験
に準拠した方法によシ荷重−伸び曲線をめてこの曲線の
０．５％と１゜５％歪間の傾むきとして表わす。

（３）　サイド部等価剛性（Ｇｓ）とトレッド部等価剛
性（ＤＢ）との比（ＧＳ／ＤＢ）であるタイヤ等価剛性
バランス係数（Ｒ）を ０．１７≦Ｒ≦０．３４ とする。

タイヤの操縦安定性を評価する上でただ単にラジアルタ
イヤのトレッド部等価剛性（Ｄａ　）を大きくしても操
縦安定性が向上する訳ではない。

つまシ、タイヤ単体のコーナリングパワーを大きくする
ためには、トレッド部等価剛性（ＤＢ）（１３） を大きくすることによシ達成されるが、いわゆる車両の
操縦安定性におけるタイヤの機能を考えると、ただ単に
タイヤ単体のコーナリングパワーを大きくすればよい訳
ではない。

そこで、タイヤ全体としてタイヤの操縦安定性を考えた
時には、タイヤ踏面部とタイヤサイド部とに分けて、こ
れらの部分の剛性のバランス、すなわち、タイヤ等価剛
性バランス係数［有］）である Ｇｓ Ｒ＝−が− が車の操縦安定性におけるタイヤの性能の向上を示す指
標となることを本発明者らは見い出した。そして、種々
のタイヤを試作、評価した結果、このタイヤ等価剛性バ
ランス係数（Ｒ）を０．１７　≦　Ｒ≦　０．３４ とすることによシ適度の操縦安定性を享受できるタイヤ
を得ることが可能となった。

Ｒが０．１７未満の場合、たとえばサイド部報剛性（Ｇ
Ｓ）を一定としてトレッド部等価剛性■Ｂ）を高くする
と実車操縦安定性ブイ−リング試験（１４） によれば操舵に対する車の応答の遅れが大きく々シ、充
分な操縦安定性が得られない。一方、Ｒが００３４を′
越える場合、たとえばトレッド部等価剛性（ＤＢ　）を
一定としてサイド部等価剛性（ＧＳ）を高くすると操舵
時の操舵角の大きさと車の動きとのバランスが悪くなる
ため操舵に対して車の動きが期待面シでな←１、異和感
のある操舵感になってしまう。したがって、Ｒは上記の
範囲内でなければならない。

以下に実験例を示して本発明の効果を具体的に説明する
。

実験例 供試タイヤ１６５／７０５Ｒ１３について、サイド部等
価剛性（ＧＳ）を６水準変化させ、かつトレッド部等価
剛性（ＤＢ　）を５水準変化させて種々の組合せのタイ
ヤを試作し、実車フィーリング試験によるロードノイズ
性能および操縦安定性能を評価した。これらの結果を下
記第１表に記載する。

サイド部等価剛性（Ｇｓ）を変化させる方法としては、
カーカスコード層のプライ数、カーカスコードの材質お
よびビード廻シ構造で対応した。

また、トレッド部等価剛性（ＤＢ）を変化させる方法と
しては、ベルト補強層の材料、ベルトコード角度、ベル
ト幅等で対応した。

ロードノイズ性能および操縦安定性能の評価方法、なら
びに等倫理性の計算例を下記に示す。

（イ）　実車ロードノイズ・フィーリング試験法：タイ
ヤのロードノイズに対する性能の絶対レベルの評価は、
一般に、官能試験で行なっているが、定められた試験方
法はない。しかし、多くの場合以下の方法で行なってい
る。そこで、本例においてもこの方法によった。試験車
の４輪に試験すべきタイヤを装着し、車速５０〜６０ｋ
ｍ／ｈで粗粒路、ベルジアン路、ヒビ割れ路など大小の
凹凸が存在する路面を走行した時、車内に発生する騒音
の大きさ、音質、耳障シの程度を乗員が官能評価し採点
する。

評価法は相対評価で基準タイヤを０点とした５点法を採
用し、評点の尺度は以下の通シである。なお、基準タイ
ヤには、ＲＥＧ（レギュラータイヤ）を採用した。

い　い （ロ）実車操縦安定性・フィーリング試験法：タイヤの
操縦性安定性の評価は、一般に専門ドライバによる官能
試験で行なっている。定められた試験方法はないが、一
般に以下の方法で行なっている。そこで、本例において
もこの方法によった。

４輪に試験タイヤを装着した試験車を車線移行、定常円
旋回、スラローム走行など様々の走行モードで運転し、
その時の車の運動性能、操舵感覚を運転員が官能評価し
採点する。

評価法としては、ロードノイズの場合と同様な方法を採
用した。

ｅう　等倫理性の計算例： ！　６Ｆ）　タイヤ（１６５／７０　ＳＲ１３）にツい
テ計算すると下記のようになる。

ｒ　１７　Ｘ ベルト構造（２層スチール積層） ベルトコード構成１×５（素線径：　０．２２）（ＡＥ
Ｂ）１　＝　（ＡＥＢ）２　＝　３６２５　ｋｇコード
打込み本数（単位幅） ｍ１＝ｍ２＝０゜８　（４０本１５ｏ陥）ベルトのコー
ド角 α１＝α２＝２７゜ ベルト幅 Ｗ、　＝　１２５胡ｐ　Ｗ２　＝　１１５論ＤＢ　’＝
　３６２５　’Ｘ　Ｏ，８Ｘ　’ＣＯ８’　２７°Ｘ　
１２５　＋３６２５Ｘ　Ｏ，８Ｘ’ＣＯ３’２７°Ｘ　
１１５　＝４３８７’Ｘ　’１０５ｋｇ２、　サイド部
等価剛性Ｇｓ カーカス構造（１層ポリエステルコード層）コードポリ
エステル　１００ＯＤ／２ （ＡＥｃ）ｉ　＝　９５−７’　ｋｇ　ｐ　Ｃａ２　＝
　０コード打込み本数 ｎ１＝１．１（５５本１１５０爺） よって、ＣＤＩ　＝（ＡＥ（１りＩ　Ｘ　ｎｌ　＝　９
５．７　Ｘ　１．１ピード廻シの構造形態（第２図（Ａ
−２）参照）（１８） Ａｉｎ　＝１６８２　、Ａｏｕｔ＝１０６　ｔｒａｎ２
゜１ｉｊｎ　＝　０．９９ｋｇ／ｍｍ２．Ｅｏｕｔ＝０
．６１８ｋｙ７ｈ２　。

ＳＨ＝　１２０．４．ｍｎ ｌ　＝　４５　爺 ｄ＝３゜０　陥 Ｄ＝１３Ｘ２５゜４胴 π　＝　３゜１４１５ Ｘ１３Ｘ２５゜４π＝１゜０５　Ｘ　１（１”　ｋｇ（
以下余白） 第　１　表 （１９） 第１表から明らかなように、サイド部等価剛性（Ｇｓ）
が０．８２Ｘ１０５未満ではロードノイズは軽減される
ものの操縦安定性が従来タイヤに比べて劣ることが判る
。

第３図に、実車ロードノイズ・フィーリング試験の結果
の良否とサイド部等価剛性（ＧＳ）との関係について示
す。この第３図から、Ｇｓが１゜５１Ｘ１０５ｋｇ以下
であると一般にロードノイズのフィーリング試験結果が
従来タイヤに比較してよいことが判る。

第４図は、実車操縦安定性・フィーリング試験の結果の
良否とタイヤ等価剛性バランス係数（Ｒ）との関係につ
いて示したものである。第４図によれば、０．１７≦Ｒ
≦０．３４において良い操縦安定性が得られるのが判る
。

以上説明したように、本発明によれば操縦安定性を損な
うことなくロードノイズの軽減をはかることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の乗用車用空気入シラシアル（２１） （２０） タイヤの一例の子午断面説明図、第２図は同タイヤのビ
ード廻シ構造図、第３図はロードノイズ良否とサイド部
等価剛性（Ｇ、ｑ）との関係図、第４図は操縦安定性良
否とタイヤ等価剛性バランス係数（Ｒ）との関係図であ
る １・・・トレッド部、２・・・サイドウオール部、３・
・・ビードワイヤ、４・・・カーカスコード層、５”’
ベルト補強層、６・・・ビードフィラー、７・・・リム
部。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照 弁理士　斎　下　和　彦 ｒ　９つ　）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 左右一対のビード部と、該ビード部に連らなる左右一対
   のサイドウオール部と、該サイドウオール部間に位置す
   るトレッド部からなり、該左右一対のビード部間にカー
   カスコード層が装架され、該トレッド部と該カーカスコ
   ード層との間にベルト補強層が配置された空気入シラシ
   アルタイヤにおいて、サイド部等価剛性（Ｇｓ）とトレ
   ッド部等価剛性（ＤＢ）との比（Ｏｓ／Ｄｎ）であるタ
   イヤ等価剛性バランス係数（Ｒ）を０．１７≦Ｒ≦０．
   ３４ としたことを特徴とする乗用車用空気入シラシアルタイ
   ヤ。 ただし、ＧｓおよびＤＢは下記式（１）　ｐ　（２）で
   表わされる。 Ａｉｎ＋Ｅｉｎ　：インナーライナーに接するカーカス
   コード層によって挾み込まれている部分 のビードフィラーのラジアル方向の断 面積（ｆ＝−”　）およびビードフィラーゴムの１００
   ％伸張モジュラス（ｋｇ／ｗｎ”　）Ａｏｕｔ、Ｅｏｕ
   ｔ　：　インナーライナーに接するカーカスコード層に
   よって挾み込まれていない 部分のビードフィラーの断面積（−２）およびビードフ
   ィラーゴムの１００％伸張モジュラス（ｋｙＭ２） ＳＨ：タイヤ断面高さく論） ｌ　：ビードフイラー高さく朝） ｄ　：タイヤ最大幅部のサイドウオールゴム部の厚さく
   嘩） Ｄ　：タイヤリム径（咽） π　：円周率 ＣＤ１＝（ＡＥｃ）＋・ｎｉ（ただし、ｉ＝１又は２）
   （ＡＥｃ）Ｈ：　１番目のカーカスコード層のコードの
   引張シパネ定数 ｎｉ　：ｊ番目のカーカスコード層の単位幅光シのコー
   ド打込み本数（本／爺） （ＡＥｎ）ｊ：　ｊ番目のベルト補強層のコード１本の
   引張シバネ定数（ｋｇ） ＩＴｌｊ　、：ｊ番目のベルト補強層の単位幅光シのコ
   ード打込み本数（本／爺） αｊ　：ｊ番目のベルト補強層のタイヤ周方向に対する
   コード角度（ｄｅｇ） Ｗｊｍｊ番目のベルト補強層のベルト幅（脇）Ｎ“：ベ
   ルト補強層の積層枚数