WO2023095370A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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篤 北原
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    • B60C2013/005Physical properties of the sidewall rubber
    • B60C2013/007Thickness

Definitions

  • the present invention relates to pneumatic tires.
  • JP-A-9-118111 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-301920
  • an object of the present invention is to provide a pneumatic tire that can improve quietness while suppressing an increase in rolling resistance.
  • the gist and configuration of the present invention are as follows.
  • (1) A pneumatic tire When the pneumatic tire is mounted on the applicable rim, filled with a specified internal pressure, and the state of no load is taken as a reference state, In the reference state, the mass of the sidewall portion in the tire radial region between the positions separated by 15% of the tire cross-sectional height from the tire maximum width position to the tire radial direction inner side and the tire radial direction outer side is the total mass of the pneumatic tire.
  • a pneumatic tire characterized by 1.5% to 5%.
  • the term "applicable rim” refers to industrial standards that are effective in the regions where tires are produced and used, such as JATMA (Japan Automobile Tire Manufacturers Association)'s JATMA Year Book in Japan and ETRTO (The European Standard) in Europe. STANDARDS MANUAL of Tire and Rim Technical Organization), in the United States, YEAR BOOK of TRA (The Tire and Rim Association, Inc.), etc., or will be described in the future, standard rims (ETRTO STANDARDS MANUAL Measuring Rim in TRA, Design Rim in TRA's YEAR BOOK) (that is, the above "rim” includes sizes that can be included in the above industrial standards in the future in addition to current sizes.
  • JATMA Japanese Automobile Tire Manufacturers Association
  • ETRTO European Standard
  • the size listed as “FUTURE DEVELOPMENTS” in the ETRTO 2013 edition can be mentioned.
  • the size corresponds to the bead width of the tire. A rim with a wider width.
  • “specified internal pressure” refers to the air pressure (maximum air pressure) corresponding to the maximum load capacity of a single wheel in the applicable size and ply rating described in JATMA, etc., and for sizes not described in the above industrial standards.
  • the “specified internal pressure” refers to the air pressure (maximum air pressure) corresponding to the maximum load capacity specified for each vehicle on which the tire is mounted.
  • FIG. 1 is a tire width direction partial cross-sectional view of a pneumatic tire according to one embodiment of the present invention. Although FIG. 1 shows only one half in the tire width direction bounded by the tire equatorial plane CL, the other half has the same configuration. Moreover, FIG. 1 is a tire width direction partial sectional view in the above reference state.
  • this pneumatic tire (hereinafter simply referred to as a tire) 1 includes a pair of bead portions 2, a pair of sidewall portions 6 connected to the bead portions 2, and the pair of sidewall portions 6. and a tread portion 5 that continues to the tire
  • the bead portion 2 has a bead core 2a and a bead filler 2b.
  • the bead core 2a comprises a plurality of bead wires covered with rubber in this example.
  • the bead wires are formed by steel cords in this example.
  • the bead filler 2b is made of rubber or the like, and is positioned outside the bead core 2a in the tire radial direction.
  • the bead filler 2b has a substantially triangular cross-sectional shape whose thickness decreases toward the outside in the tire radial direction.
  • the bead core 2a and the bead filler 2b are not limited to the above examples, and can be configured in various ways.
  • the tire 1 has a carcass 3 made up of one or more carcass plies that straddle a pair of bead portions 2 in a toroidal manner.
  • the carcass 3 has a carcass body portion 3a arranged between the bead cores 2a, and a carcass folded portion 3b folded back from the inner side in the tire width direction to the outer side in the tire width direction around the bead cores 2a.
  • the end of the carcass turned-up portion 3b is located inside the tire maximum width position in the tire radial direction. , can be set as appropriate.
  • the carcass 3 may have a structure without the carcass turned-up portion 3b, or may have a structure in which the carcass turned-up portion 3b is wound around the bead core 2a.
  • the carcass ply can be configured by coating organic fibers with rubber.
  • a belt 4 and a tread rubber forming a tread portion 5 are provided outside the crown portion of the carcass 3 in the tire radial direction.
  • the belt 4 can be configured by, for example, a plurality of belt layers laminated in the tire radial direction.
  • the belt 4 is an inclined belt composed of two belt layers in which belt cords intersect each other between the layers. Steel cords, for example, can also be used as belt cords.
  • the number of belt layers, the inclination angle of the belt cord, the width of each belt layer in the tire width direction, and the like are not particularly limited, and can be set as appropriate.
  • the tire 1 has an inner liner (not shown) on the tire inner surface 8 .
  • R be a tire radial region between positions spaced apart from the maximum tire width position P in the tire radial direction by 15% of the tire cross-sectional height SH to the tire radial direction inner side and outer side from the tire maximum width position P in the above reference state.
  • the mass of the sidewall portion in the tire radial direction region R is 1.5% to 5% of the mass of the pneumatic tire 1 as a whole.
  • the tire radial direction region R only in the tire radial direction region R
  • the rubber member (rubber sheet in this example) 7 by attaching the rubber member (rubber sheet in this example) 7 to the sidewall portion surface, the above mass range is achieved. I'm trying The effects of the pneumatic tire of this embodiment will be described below.
  • the present inventors have studied the phenomenon of noise generated by tire vibration, and found that the tire maximum width position and its vicinity are antinodes (parts where the amount of amplitude displacement increases) between 800 Hz and 1000 Hz. I got some insight. Then, the present inventors found that the tire diameter between positions spaced apart from the tire maximum width position P by 15% of the tire cross-section height SH inward and outward in the tire radial direction (0.15 ⁇ SH vertically in the figure) By locally increasing the mass in the directional region R, the amplitude of 800 Hz to 1000 Hz can be reduced to improve the quietness of the tire, and the increase in mass is localized to increase the tire weight as much as possible. I have found that it can be suppressed.
  • the effect of reducing the amplitude of 800 Hz to 1000 Hz and improving the quietness of the tire cannot be sufficiently obtained. Further, if the mass of the sidewall portion in the tire radial direction region R is less than 1.5% of the mass of the entire pneumatic tire, the effect of suppressing vibration described above cannot be sufficiently exhibited, and the tire can not sufficiently improve the quietness of the On the other hand, if the mass of the sidewall portion in the tire radial direction region R exceeds 5% of the mass of the entire pneumatic tire, the weight in the vicinity of the tire maximum width position P becomes too large locally, resulting in weight loss.
  • the mass of the sidewall portion in the tire radial direction region R is more preferably 1.8% to 4.5% of the mass of the entire pneumatic tire.
  • the mass of the sidewall portion in the tire radial region R (10%) between the positions separated from the tire maximum width position P by 10% of the tire cross-sectional height inward and outward in the tire radial direction is the pneumatic More preferably, it is between 1.5% and 5% of the total mass of the tire. This is because the vibration can be more effectively reduced, and the quietness of the tire can be further improved. Also in this case, for the same reason, the mass of the sidewall portion in the tire radial direction region R (10%) is more preferably 1.8% to 4.5% of the mass of the entire pneumatic tire.
  • FIG. 2 is a tire width direction partial cross-sectional view of a pneumatic tire according to a first modification.
  • FIG. 3 is a tire width direction partial cross-sectional view of a pneumatic tire according to a second modification.
  • a rubber member (rubber sheet) 7 can be attached to the inner surface 8 of the tire (if the tire has an inner liner, it may be inside or outside the inner liner). However, if the rubber member (rubber sheet) 7 is attached to the tire inner surface 8, the energy loss of the inner liner increases. It is more preferable to dispose it (inside the sidewall rubber).
  • the rubber member is a rubber sheet, but the rubber member is not limited to a sheet-like rubber member, and may have various protruding shapes such as a semicircular cross-section or a rectangular cross-section. can be done.
  • the thickness of the sidewall portion in the tire radial direction region R is preferably 1.0 to 4 mm thicker than the thickness of the thinnest portion of the sidewall portion.
  • the thickness is 1.0 mm or more, the effect of suppressing the vibration described above can be further enhanced, and the quietness of the tire can be further improved. This is because it is possible to suppress the fact that the thickness of the tire becomes excessively large locally and the unevenness of the weight becomes large, and the tire flows or shifts when the tire is vulcanized.
  • the "thickness of the sidewall portion” means the thickness measured in the direction perpendicular to the carcass line in the cross section in the tire width direction.
  • the thickness of the sidewall portion in the tire radial direction region R (or R (10%)) is “1.0 to 4 mm thicker than the thickness of the thinnest portion of the sidewall portion” means that the tire It means that the average thickness of the sidewall portion in the radial region is “1.0 to 4 mm thicker than the thickness of the thinnest portion of the sidewall portion”.
  • the convex part is formed in the said tire radial direction area
  • the thickness of the sidewall portion in the tire radial direction region R (or R (10%)) is more preferably 1.5 to 4 mm thicker than the thickness of the thinnest portion of the sidewall portion. .
  • the weight is preferably varied by changing the specific gravity of the material in the tire radial region R (or R(10%)). This is because the formation of localized weight-adding portions based only on the specific gravity reduces unevenness, thereby reducing structural stress-concentrating portions and improving the durability of the tire.
  • the thickness of the sidewall portion at the tire maximum width position P can be 120% to 200% of the thickness of the thinnest portion of the sidewall portion. By making it 120% or more, the effect of suppressing the vibration described above can be further enhanced, and the quietness of the tire can be further improved. This is because it is possible to prevent the weight from becoming too large locally and the unevenness of the weight to increase, causing the tire to flow or shift during vulcanization.
  • the thickness of the sidewall portion is preferably 5 mm to 15 mm. This is because a thickness of 5 mm or more can further enhance the effect of suppressing vibration and improving quietness, while a thickness of 15 mm or less can minimize an increase in weight.
  • the specific gravity of the rubber member (eg, rubber sheet) 7 is preferably 1.05 times or more, more preferably 1.1 times or more, that of the sidewall rubber. This is because it is suitable for locally increasing weight.
  • the specific gravity of the rubber member (for example, rubber sheet) 7 is preferably 1.3 times or less the specific gravity of the sidewall rubber in order to prevent the weight bias from becoming too large.
  • the specific gravity can be adjusted, for example, by adjusting the blending amount of the filler.
  • fillers that can be used include, but are not limited to, silica, aluminum hydroxide, calcium carbonate, basic magnesium carbonate, clay, diatomaceous earth, reclaimed and powdered rubber, and carbon black.
  • the rubber member is arranged to locally increase the weight of the radial region R, but various other methods are possible.
  • a weighting member made of metal or fiber (metallic fiber or non-metallic fiber).
  • the metal and fiber may be composed of steel (a linear metal containing iron as the main component (the mass of iron exceeds 50% by mass with respect to the total mass of metal filaments)) or iron alone, or may be composed of other than iron.
  • it may contain metals such as zinc, copper, aluminum, and tin. Examples include steel, copper, and alloys containing them. Plating may be performed to strengthen the adhesion to rubber.
  • the rubber member is arranged in the tire radial direction region R, there is an advantage that durability against repeated deformation is high.
  • the gauge of the tread rubber is preferably 2 to 30 mm, more preferably 2 to 15 mm. This is because a thickness of 2 mm or more can further enhance quietness, while a thickness of 30 mm or less can reduce rolling resistance due to weight reduction.
  • the "tread rubber gauge” means, in the above reference state, the radially outermost reinforcing member (for example, the radially outermost belt layer of the tire) from the tread surface on the tire equatorial plane. When a belt reinforcing layer is arranged, it is the thickness in the tire radial direction up to the outermost belt reinforcing layer in the tire radial direction). However, when grooves are arranged on the tire equatorial plane, it is assumed that there are no grooves.
  • the tire aspect ratio is preferably 20-80, more preferably 20-65, and even more preferably 35-55.
  • the structure does not have a side reinforcing rubber.
  • Example 1 In the tire radial direction region R of the tire having a tire size of 205/55R16, as shown in FIG. 1, three prototypes were made by adding mass at the maximum width position with different weights (Invention Examples 1 to 3). . Also, a conventional one was prepared in which no mass was added to the maximum width position (Comparative Example 1). In invention example 1, a mass of 55 g was added, in invention example 2, a mass of 105 g was added, and in invention example 3, a mass of 165 g was added. As a result, in invention examples 1, 2, and 3, the mass of the sidewall portion in the tire radial direction region R was 0.5%, 1%, and 2%, respectively, of the mass of the entire pneumatic tire. rice field. In invention examples 1, 2, and 3, the thickness of the sidewall portion in the tire radial direction region R was 0.5 mm, 1 mm, and 2 mm thicker than the thickness of the thinnest portion of the sidewall portion, respectively.
  • Example 2 Next, the effect of the present invention was confirmed by changing the position where the weight is increased.
  • Inventive Example 4 a tire having a mass of 130 g added to the maximum width position was manufactured.
  • the mass of the sidewall portion in the tire radial direction region R was 1.1% of the mass of the entire pneumatic tire.
  • the thickness of the sidewall portion in the tire radial direction region R was 1 mm thicker than the thickness of the thinnest portion of the sidewall portion.
  • Comparative Example 2 a mass of 130 g was added to the surface of the sidewall portion in the region outside the tire radial direction region R in the tire radial direction.
  • Comparative Example 3 a mass of 130 g was added to the surface of the sidewall portion in the region radially inward of the region R in the tire radial direction.
  • a mass of 130 g was added over the entire sidewall portion.
  • Example 4 the amplitude of 800 Hz to 1000 Hz is reduced as compared with Comparative Examples 2 and 3.
  • the amplitude of 800 Hz to 1000 Hz is reduced as compared with Comparative Example 4.
  • the weight increase was 0.5%, 1%, and 2%, respectively, and an excessive weight increase was avoided.
  • a rubber sheet corresponding to such a mass was attached, there was no occurrence of rubber flow or deviation during vulcanization.

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Abstract

本発明の空気入りタイヤは、基準状態においてタイヤ最大幅位置からタイヤ径方向内側及び外側にタイヤ断面高さの15%ずつ離間した位置間のタイヤ径方向領域におけるサイドウォール部の質量が、前記空気入りタイヤの全体の質量の1.5%~5%である。

Description

空気入りタイヤ
 本発明は、空気入りタイヤに関するものである。
 近年、環境問題への関心の高まりにより、タイヤの静音性がより一層求められるようになってきている。これに対し、サイドウォール部を厚くしたりサイドウォール部に突出部を設けたりして振動を抑制することでタイヤの静音性を高める技術が提案されている(例えば特許文献1、2参照)。
特開平9-118111号公報 特開2000-301920号公報
 しかしながら、環境問題への配慮として、タイヤの燃費性を向上させることも求められている中、サイドウォールの厚さを厚くすると、重量増により転がり抵抗が増大して燃費性が低下してしまうおそれがあった。また、特許文献1、2のように突出部を設けることで部分的に厚さが厚くなる場合は、転がり抵抗への影響を極力抑えることはできるものの、静音性の向上効果が十分でなくなるおそれがあった。このように、静音性の向上と転がり抵抗の増大の抑制とを両立させることは一般に困難であった。
 そこで、本発明は、転がり抵抗の増大を抑制しつつも、静音性を向上させることのできる、空気入りタイヤを提供することを目的とする。
 本発明の要旨構成は、以下の通りである。
(1)空気入りタイヤであって、
 前記空気入りタイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした状態を基準状態とするとき、
 前記基準状態においてタイヤ最大幅位置からタイヤ径方向内側及び外側にタイヤ断面高さの15%ずつ離間した位置間のタイヤ径方向領域におけるサイドウォール部の質量が、前記空気入りタイヤの全体の質量の1.5%~5%であることを特徴とする、空気入りタイヤ。
 本明細書において、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会)のJATMA  YEAR  BOOK、欧州ではETRTO(The  European  Tyre  and  Rim  Technical  Organisation)のSTANDARDS  MANUAL、米国ではTRA(The  Tire  and  Rim  Association,Inc.)のYEAR  BOOK等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS  MANUALではMeasuring  Rim、TRAのYEAR  BOOKではDesign  Rim)を指す(即ち、上記の「リム」には、現行サイズに加えて将来的に上記産業規格に含まれ得るサイズも含む。「将来的に記載されるサイズ」の例としては、ETRTO  2013年度版において「FUTURE  DEVELOPMENTS」として記載されているサイズを挙げることができる。)が、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。また、「規定内圧」とは、上記JATMA等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)を指し、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、「規定内圧」は、タイヤを装着する車両毎に規定される最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいうものとする。
 本発明によれば、転がり抵抗の増大を抑制しつつも、静音性を向上させることのできる、空気入りタイヤを提供することができる。
本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向部分断面図である。 第1の変形例にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向部分断面図である。 第2の変形例にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向部分断面図である。 実施例1の評価結果を示す図である。 実施例2の評価結果(発明例4及び比較例2、3)を示す図である。 実施例2の評価結果(発明例4及び比較例4)を示す図である。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。
 図1は、本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向部分断面図である。図1は、タイヤ赤道面CLを境界とするタイヤ幅方向の一方の半部のみを示しているが、他方の半部についても同様の構成である。また、図1は、上記基準状態におけるタイヤ幅方向部分断面図である。
 図1に示すように、この空気入りタイヤ(以下、単にタイヤとも称する)1は、一対のビード部2と、該ビード部2に連なる一対のサイドウォール部6と、該一対のサイドウォール部6に連なるトレッド部5と、を有している。
 本例では、ビード部2は、ビードコア2aと、ビードフィラ2bとを有している。ビードコア2aは、この例では、周囲をゴムにより被覆された複数のビードワイヤを備える。ビードワイヤは、この例では、スチールコードによって形成されている。ビードフィラ2bは、ゴム等で構成され、ビードコア2aのタイヤ径方向外側に位置している。この例では、ビードフィラ2bは、タイヤ径方向外側に向けて厚みが減少する断面略三角形状の形状をなしている。一方で、ビードコア2a及びビードフィラ2bは、上記の例には限定されず、様々な構成とすることができ、ビードコア2aやビードフィラ2bを有しないものとすることもできる。
 図1に示すように、タイヤ1は、一対のビード部2にトロイダル状に跨る1枚以上のカーカスプライからなるカーカス3を有している。カーカス3は、ビードコア2a間に配置されたカーカス本体部3aと、ビードコア2aの周りにタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へ折り返されてなるカーカス折返し部3bと、を有している。本例では、カーカス折り返し部3bの端は、タイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向内側に位置しているが、カーカス折返し部3bのタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側への延在長さは、適宜設定することができる。カーカス3は、カーカス折返し部3bを有しない構造とすることもでき、あるいはカーカス折返し部3bをビードコア2aに巻き付けた構造とすることもできる。カーカスプライは、有機繊維をゴム被覆して構成することができる。
 カーカス3のクラウン部のタイヤ径方向外側には、ベルト4、及びトレッド部5を構成するトレッドゴムが設けられている。ベルト4は、例えば、タイヤ径方向に積層された複数層のベルト層によって構成することができる。本例では、ベルト4は、層間でベルトコードが互いに交差する2層ベルト層からなる、傾斜ベルトとしている。ベルトコードは、例えばスチールコードを用いることもできる。なお、ベルト層の層数やベルトコードの傾斜角度、各ベルト層のタイヤ幅方向の幅等は、特に限定されず、適宜設定することができる。
 タイヤ1は、タイヤ内面8にインナーライナー(図示せず)を有している。
 ここで、図1に示すように、上記基準状態においてタイヤ最大幅位置Pからタイヤ径方向内側及び外側にタイヤ断面高さSHの15%ずつ離間した位置間のタイヤ径方向領域をRとする。このとき、タイヤ径方向領域Rにおけるサイドウォール部の質量は、空気入りタイヤ1の全体の質量の1.5%~5%である。本例では、タイヤ径方向領域Rに(タイヤ径方向領域Rのみに)おいて、ゴム部材(本例ではゴムシート)7をサイドウォール部表面に貼り付けることで、上記の質量の範囲となるようにしている。
 以下、本実施形態の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
 本発明者らは、タイヤの振動による騒音が発生する現象について検討したところ、タイヤ最大幅位置及びその近傍が、800Hz~1000Hzでの腹(振幅の変位量が大きくなる部分)となっているという知見を得た。そして、本発明者らは、上記タイヤ最大幅位置Pからタイヤ径方向内側及び外側にタイヤ断面高さSHの15%ずつ(図示で上下に0.15×SHずつ)離間した位置間のタイヤ径方向領域Rにおいて局所的に質量を増加させることで、800Hz~1000Hzの振幅を低減して、タイヤの静音性を向上させ得ること、及び、質量の増大を局所的なものとしてタイヤ重量増を極力抑えることができることを見出した。
 重量増とする位置が上記タイヤ径方向領域Rよりもタイヤ径方向外側又は内側だと、800Hz~1000Hzの振幅を低減してタイヤの静音性を向上させる効果を十分に得ることができない。
 また、上記タイヤ径方向領域Rにおけるサイドウォール部の質量が、空気入りタイヤの全体の質量の1.5%未満だと、上述した振動を抑制する効果を十分に発揮することができず、タイヤの静音性を十分に向上させることができない。一方で、上記タイヤ径方向領域Rにおけるサイドウォール部の質量が、空気入りタイヤの全体の質量の5%超だと、タイヤ最大幅位置P付近での重量が局所的に大きくなり過ぎて重量の偏りが大きくなり、タイヤを加硫する際に流れてしまったりずれてしまったりするおそれがある。同様の理由により、タイヤ径方向領域Rにおけるサイドウォール部の質量は、空気入りタイヤの全体の質量の1.8%~4.5%であることがより好ましい。
 上記基準状態においてタイヤ最大幅位置Pからタイヤ径方向内側及び外側にタイヤ断面高さの10%ずつ離間した位置間のタイヤ径方向領域R(10%)における、サイドウォール部の質量が、空気入りタイヤの全体の質量の1.5%~5%であることがより好ましい。振動をより有効に低減させて、タイヤの静音性をより一層向上させ得るからである。
 この場合も、同様の理由により、タイヤ径方向領域R(10%)におけるサイドウォール部の質量は、空気入りタイヤの全体の質量の1.8%~4.5%であることがより好ましい。
 図2は、第1の変形例にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向部分断面図である。図3は、第2の変形例にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向部分断面図である。タイヤ径方向領域R(またはR(10%))において局所的に質量を増加させるに当たり、図2に示すように、ゴム部材(ゴムシート)7をサイドウォール部6内に配置することもでき、あるいは、図3に示すように、ゴム部材(ゴムシート)7をタイヤ内面8(インナーライナーを有する場合は、インナーライナーの内側でも外側でも良い)に貼り付けることもできる。ただし、ゴム部材(ゴムシート)7をタイヤ内面8に貼り付けると、インナーライナーのエネルギーロスが大きくなるため、ゴム部材(ゴムシート)7は、タイヤ外表面に貼り付けるか、あるいは、サイドウォール部内(サイドウォールゴムの内部)に配置することがより好ましい。
 図1~図3では、ゴム部材がゴムシートである例を示したが、シート状のゴム部材には限定されず、断面半円状や断面矩形状の突出形状等、様々なものとすることができる。
 ここで、上記タイヤ径方向領域R(またはR(10%))におけるサイドウォール部の厚さが、サイドウォール部の最も薄い部分の厚さよりも、1.0~4mm厚いことが好ましい。1.0mm以上厚いことによって、上述した振動を抑制する効果をより一層高めて、タイヤの静音性をより一層向上させることができ、一方で、4mm以下とすることにより、タイヤ最大幅位置P付近での厚さが局所的に大きくなり過ぎて重量の偏りが大きくなり、タイヤを加硫する際に流れてしまったりずれてしまったりすることを抑制することができるからである。
 ここで、「サイドウォール部の厚さ」とは、タイヤ幅方向断面において、カーカスラインに垂直な方向に計測した際の厚さを意味する。
 また、当該タイヤ径方向領域R(またはR(10%))におけるサイドウォール部の厚さが、「サイドウォール部の最も薄い部分の厚さよりも、1.0~4mm厚い」とは、当該タイヤ径方向領域におけるサイドウォール部の厚さの平均が、「サイドウォール部の最も薄い部分の厚さよりも、1.0~4mm厚い」ことを意味する。なお、上記タイヤ径方向領域において凸部が形成されている場合は、その凸部の高さも含めて厚さとする。
 同様の理由により、上記タイヤ径方向領域R(またはR(10%))におけるサイドウォール部の厚さが、サイドウォール部の最も薄い部分の厚さよりも、1.5~4mm厚いことがさらに好ましい。
 タイヤ径方向領域R(またはR(10%))の材料の比重を変更することにより、重量を変えることが好ましい。比重のみにより局所的な重量付加部位をつくることにより、凹凸を減らすことにより構造的な応力集中部位を減らすことができ、タイヤの耐久性を向上させることができるためである。
 また、タイヤ最大幅位置Pにおけるサイドウォール部の厚さが、サイドウォール部の最も薄い部分の厚さの120%~200%とすることもできる。120%以上とすることにより、上述した振動を抑制する効果をより一層高めて、タイヤの静音性をより一層向上させることができ、一方で、200%以下とすることにより、タイヤ最大幅位置Pでの重量が局所的に大きくなり過ぎて重量の偏りが大きくなり、タイヤを加硫する際に流れてしまったりずれてしまったりすることを抑制することができるからである。
 上記タイヤ径方向領域R(またはR(10%))において、サイドウォール部の厚さは、5mm~15mmとすることが好ましい。5mm以上とすることにより、振動を抑制して静音性を向上させる効果をより一層高めることができ、一方で、15mm以下とすることにより、重量増を極力抑制することができるからである。
 なお、ゴム部材(例えばゴムシート)7の比重は、サイドウォールゴムの比重の1.05倍以上であることが好ましく、1.1倍以上であることがより好ましい。局所的に重量を増大させるのに適しているからである。一方で、重量の偏りが大きくなり過ぎないようにするためには、ゴム部材(例えばゴムシート)7の比重は、サイドウォールゴムの比重の1.3倍以下であることが好ましい。比重は、例えば充填剤の配合量を調整することにより調整することができる。充填剤としては、特には限定されないが、例えばシリカ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、クレー、珪藻土、再生ゴム及び粉末ゴム、カーボンブラック等を用いることができる。
 上記の例では、ゴム部材を配置して、上記径方向領域Rの重量を局所的に増大させていたが、他にも様々な方法が可能である。例えば、上記タイヤ径方向領域Rにおいて、金属又は繊維(金属繊維又は非金属繊維)からなる加重部材を有することも好ましい。金属及び繊維としては、鋼(鉄を主成分(金属フィラメントの全質量に対する鉄の質量が50質量%を超える)とする線状の金属)又は鉄のみで構成されていてもよいし、鉄以外の、例えば、亜鉛、銅、アルミニウム、スズ等の金属を含んでいてもよい。スチールや銅およびそれらを含む合金等を例示することもできる。ゴムとの接着性を強化するためにメッキ処理を行っても良い。
 なお、上記タイヤ径方向領域Rにゴム部材を配置している上記の実施形態によれば、繰り返し変形に対する耐久性が高いという利点がある。
 ここで、トレッドゴムのゲージは、2~30mmとすることが好ましく、より好ましくは、2~15mmである。2mm以上とすることにより、静音性をより一層高めることができ、一方で、30mm以下とすることにより、軽量化により転がり抵抗を低減することができるからである。
 「トレッドゴムのゲージ」とは、上記基準状態にて、タイヤ赤道面における、トレッド表面からタイヤ径方向最外側の補強部材(例えばタイヤ径方向最外側ベルト層であり、ベルトのタイヤ径方向外側にベルト補強層が配置されている場合は、タイヤ径方向最外側ベルト補強層)までのタイヤ径方向の厚さである。ただし、タイヤ赤道面に溝が配置されている場合は、溝が無いものと仮定して考えるものとする。
 タイヤ扁平率は、20~80であることが好ましく、20~65であることがより好ましいく、35~55であることがさらに好ましい。上記の範囲の扁平率を有するタイヤでは、サイドウォール部を比較的薄くすることも可能であるため、サイドウォール部の薄肉化による転がり抵抗の低減と、上記タイヤ径方向領域Rにおける局所的重量増による振動ひいては騒音の低減とを両立させるのに特に適しているからである。すなわち、タイヤの扁平率が20(好ましくは35)以上であることにより、放射音を低減することができ、一方で、タイヤの扁平率が80(好ましくは65、さらに好ましくは55)以下であることにより、軽量化しやすくなり転がり抵抗を低減することができる。なお、サイド補強ゴムを有しない構成であることが好ましい。
 以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1)
 タイヤサイズ205/55R16のタイヤの上記タイヤ径方向領域Rにおいて、図1に示したように、最大幅位置に質量を付加したものを、重量を変えて3つ試作した(発明例1~3)。また、最大幅位置に質量を付加しない従来のものも用意した(比較例1)。発明例1では、質量55gを付加し、発明例2では、質量105gを付加し、発明例3では、質量165gを付加した。これにより、発明例1、2、3では、それぞれ、上記タイヤ径方向領域Rにおけるサイドウォール部の質量が、それぞれ、空気入りタイヤの全体の質量の0.5%、1%、2%となった。また、発明例1、2、3では、それぞれ、上記タイヤ径方向領域Rにおけるサイドウォール部の厚さが、サイドウォール部の最も薄い部分の厚さよりも0.5mm、1mm、2mm厚くなった。
 これらのタイヤについて、上記タイヤ径方向領域Rでの振動モードをFEMによるシミュレーションにより測定した。測定結果を図4に示している。
 図4に示すように、発明例1~3では、比較例1に対して、800Hz~1000Hzの振幅が低減していることがわかる。
(実施例2)
 次に、重量を増加させる位置を異ならせて、本発明の効果を確かめた。発明例4では、質量130gを最大幅位置に付加したタイヤを試作した。発明例4では、上記タイヤ径方向領域Rにおけるサイドウォール部の質量が、空気入りタイヤの全体の質量の1.1%となった。また、発明例4では、上記タイヤ径方向領域Rにおけるサイドウォール部の厚さが、サイドウォール部の最も薄い部分の厚さよりも1mm厚くなった。また、比較例2では、タイヤ径方向領域Rよりもタイヤ径方向外側の領域において、サイドウォール部の表面に質量130gを付加した。また、比較例3では、タイヤ径方向領域Rよりもタイヤ径方向内側の領域において、サイドウォール部の表面に質量130gを付加した。比較例4では、サイドウォール部全体にわたるように質量130gを付加した。
 これらのタイヤについて、ゴムシート貼り付け位置での振動モードをFEMによるシミュレーションにより測定した。発明例4及び比較例2、3の測定結果を図5に示している。また、発明例4及び比較例4の測定結果を図6に示している。
 図5に示すように、発明例4では、比較例2、3に対して、800Hz~1000Hzの振幅が低減していることがわかる。
 また、図6に示すように、発明例4では、比較例4に対して、800Hz~1000Hzの振幅が低減していることがわかる。
 また、発明例1~3において重量増は、それぞれ、0.5%、1%、2%となり、過度な重量増を招かずに済んだ。なお、このような質量に対応するゴムシートを貼り付けた場合に、加硫時のゴム流れやずれが生じることもなかった。
1:空気入りタイヤ、
2:ビード部、
3:カーカス、
4:ベルト、
5:トレッド部、
6:サイドウォール部、
7:ゴム部材、
8:タイヤ内面

Claims (5)

  1.  空気入りタイヤであって、
     前記空気入りタイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした状態を基準状態とするとき、
     前記基準状態においてタイヤ最大幅位置からタイヤ径方向内側及び外側にタイヤ断面高さの15%ずつ離間した位置間のタイヤ径方向領域におけるサイドウォール部の質量が、前記空気入りタイヤの全体の質量の1.5%~5%であることを特徴とする、空気入りタイヤ。
  2.  前記基準状態においてタイヤ最大幅位置からタイヤ径方向内側及び外側にタイヤ断面高さの10%ずつ離間した位置間のタイヤ径方向領域における、サイドウォール部の質量が、前記空気入りタイヤの全体の質量の1.5%~5%である、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3.  前記タイヤ径方向領域に、ゴム部材が配置されている、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
  4.  前記ゴム部材の比重は、サイドウォールゴムの比重の1.05倍以上である、請求項3に記載の空気入りタイヤ。
  5.  前記タイヤ径方向領域において、金属又は繊維からなる加重部材を有する、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
     
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