JP2021178612A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】空洞共鳴音を低減しつつ、ランフラット走行時におけるタイヤの耐久性の向上を図った空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】トレッド部２の内面にタイヤ周方向に沿って帯状の吸音材１１が固定され、吸音材１１は、タイヤ幅方向の端部１１Ａがタイヤ幅方向最外に位置するショルダー主溝２２Ｂよりもタイヤ幅方向外側に位置し、タイヤ幅方向における吸音材１１の幅Ｗ１とトレッド部２のトレッド展開幅ＴＤＷとが０．６５≦（Ｗ１／ＴＤＷ）≦０．９０の範囲となる関係を満たし、かつ、吸音材１１の幅Ｗ１とベルト層７の最大幅を有する第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２とが０．７０≦（Ｗ１／Ｗ２）≦０．９５の範囲となる関係を満たす。【選択図】図１

Description

本発明は、サイドウォール部に補強ゴムを備えた空気入りタイヤに関する。

一般に、タイヤのサイドウォール部の内側に断面三日月形状の補強ゴムを設けて該サイドウォール部の曲げ剛性を向上させた空気入りタイヤが知られている。この種の空気入りタイヤでは、パンク等で内部に充填された空気が漏出し、大きな荷重がサイドウォール部に作用する場合でも、補強ゴムによりサイドウォール部の変形が抑制されることで、いわゆるランフラット走行が可能となっている。一方、車両走行時に路面と接地するタイヤのトレッド部が路面の凹凸によって振動し、この振動がタイヤ空洞部内の空気を振動させることによって空洞共鳴音が生じる。この空洞共鳴音の中でも特定の周波数帯域の音が騒音として知覚されるので、その周波数帯域の音圧レベル（騒音レベル）を低下させることが空洞共鳴音を低減するうえで重要である。

このため、従来、サイドウォール部に補強ゴム層を備え、この補強ゴム層がサイドウォール部からトレッド部の少なくとも一部に亘って延在するとともに、タイヤの内周面の少なくとも一部を覆う、スポンジ等からなる制音層を備え、該制音層が補強ゴム層上に積層されていない構成を有するタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９−２６０１９号公報

ところで、サイドウォール部の内側に補強ゴムを有する、いわゆるランフラットタイヤでは、ランフラット走行時にトレッド部のショルダー領域の接地圧が上昇して発熱が誘発される。このため、ランフラットタイヤにおけるトレッド部のショルダー領域の内面に亘って制音層（吸音材）を設けた場合、タイヤの放熱性の低下または制音層の剥離や破断の発生により、ランフラット走行時のタイヤの耐久性が低下するおそれがあった。従来の技術では、制音層と補強ゴム層とを積層しない構成で工夫をしているが、空洞共鳴音を低減しつつ、ランフラット走行時におけるタイヤの耐久性を向上するためには更なる改善の余地がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、空洞共鳴音を低減しつつ、ランフラット走行時におけるタイヤの耐久性の向上を図った空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ周方向に沿って複数の主溝が形成されたトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部と、一対のビード部の間に架け渡されるカーカス層と、トレッド部におけるカーカス層のタイヤ径方向外側に配置されたベルト層と、サイドウォール部からトレッド部の少なくとも一部に亘って延在する補強ゴムとを備え、トレッド部の内面にタイヤ周方向に沿って帯状の吸音材が固定され、吸音材は、タイヤ幅方向の端部が該タイヤ幅方向の最外の主溝よりもタイヤ幅方向外側に位置し、タイヤ幅方向における吸音材の幅Ｗ１とトレッド部のトレッド展開幅ＴＤＷとが０．６５≦（Ｗ１／ＴＤＷ）≦０．９０の範囲となる関係を満たし、かつ、吸音材の幅Ｗ１とベルト層における最大幅のベルトのベルト幅Ｗ２とが０．７０≦（Ｗ１／Ｗ２）≦０．９５の範囲となる関係を満たすことを特徴とする。

上記空気入りタイヤにおいて、吸音材の体積はタイヤの内腔体積に対して１０％以上３０％以下であることが好ましい。

また、上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ子午線断面における補強ゴムのタイヤ径方向外側の端部と前記吸音材の端部とがタイヤ幅方向に離間しており、この離間した距離Ｌ１が３ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲にあることが好ましい。

また、上記空気入りタイヤにおいて、吸音材の密度は、１０ｋｇ／ｍ^３以上３０ｋｇ／ｍ^３以下であり、吸音材のセル数が２５ｍｍあたり３０個以上８０個以下であることが好ましい。

また、上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ子午線断面における補強ゴムのタイヤ径方向外側の端部とベルトの端部との端部間距離Ｌ２が５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることが好ましい。

また、上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ子午線断面における補強ゴムのタイヤ径方向外側の端部とベルトの端部との端部間距離Ｌ２と、該ベルトのベルト幅Ｗ２とが０．０３≦（Ｌ２／Ｗ２）≦０．１５を満たすことが好ましい。

また、上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ子午線断面における補強ゴムのタイヤ径方向外側の端部と接地端との距離Ｌ３と、接地端とタイヤ幅方向の最外の主溝とで区画されるショルダー陸部の接地幅Ｗ３とが０．０５≦（Ｌ３／Ｗ３）≦０．４０を満たすことが好ましい。

また、上記空気入りタイヤにおいて、ビード部は、カーカス層に沿って配置されるビードフィラーを備え、該ビードフィラーの高さＨ１はタイヤの断面高さＳＨの１５％以上５０％以下の範囲を満たすことが好ましい。

本発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部のトレッド展開幅ＴＤＷに対する吸音材の幅Ｗ１、及び、最大幅を有するベルトのベルト幅Ｗ２に対する吸音材の幅Ｗ１を、それぞれ規定することにより、空洞共鳴音を低減しつつ、ランフラット走行時におけるタイヤの耐久性の更なる向上を実現できる。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図２は、図１の部分拡大断面図である。 図３は、図１の部分拡大断面図である。 図４は、上記した実施形態に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態に係る空気入りタイヤは、車両用の空気入りタイヤであり、例えばパンク等で内部に充填された空気が漏出した場合でも、いわゆるランフラット走行が可能なランフラットタイヤである。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤを示す子午線断面図である。図２及び図３は、図１の部分拡大断面図である。図１において、子午線断面とはタイヤ回転軸（図示省略）を含む平面でタイヤを切断したときの断面をいう。また、符号ＣＬはタイヤ赤道面であり、タイヤ回転軸方向に係るタイヤの中心点を通りタイヤ回転軸に垂直な平面をいう。タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向をいい、さらに、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。

本実施形態に係る空気入りタイヤ１（以下、単にタイヤ１と称する）は、図１に示すように、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部２と、トレッド部２のタイヤ幅方向両側に形成され、タイヤ径方向内側に延在する一対のサイドウォール部４，４と、これらサイドウォール部４のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部５，５とを備えている。また、タイヤ１は、カーカス層６と、ベルト層７と、ベルトカバー８と、インナーライナ層９と、サイド補強ゴム（補強ゴム）１０と、吸音材１１とを備えている。

トレッド部２は、ゴム部材であるトレッドゴム層２Ａを有しており、タイヤ１のタイヤ径方向の最も外側で露出している。これにより、トレッド部２は、表面２１がタイヤ１の輪郭の一部を構成し、この表面２１は、車両走行時に路面と接触する踏面（トレッド面ともいう）となる。トレッド部２の表面２１には、タイヤ周方向に延在する複数本（図１では４本）の主溝２２が形成されている。主溝２２はタイヤ周方向の所定間隔ごとにウェアインジケーター（不図示）を備えた溝である。これらの主溝２２は、タイヤ赤道面ＣＬを挟んでタイヤ幅方向内側に位置する２本のセンター主溝２２Ａと、センター主溝２２Ａよりもタイヤ幅方向外側に位置する２本のショルダー主溝２２Ｂとを備える。ショルダー主溝２２Ｂは、タイヤ幅方向の最も外側に位置する最外の主溝に相当する。この図１の例では、一方のショルダー主溝２２Ｂが、他方のショルダー主溝２２Ｂ及びセンター主溝２２Ａよりも溝幅が小さく形成されているが、これに限るものではなく、すべての主溝２２が同等の溝幅に形成されていてもよい。また、センター主溝２２Ａとショルダー主溝２２Ｂとを区別する必要しない場合には単に主溝２２と称する。

また、トレッド部２は、２本のセンター主溝２２Ａ及び２本のショルダー主溝２２Ｂが形成されることで、複数（図１では５つ）の陸部２３に区画される。具体的には、陸部２３は、一対のセンター主溝２２Ａ，２２Ａの間にタイヤ周方向に延在するセンター陸部２３Ａと、センター主溝２２Ａとショルダー主溝２２Ｂとの間にタイヤ周方向に延在するセカンド陸部２３Ｂと、ショルダー主溝２２Ｂのタイヤ幅方向外側に位置しタイヤ周方向に延在するショルダー陸部（ショルダー領域）２３Ｃとを備える。これらセンター陸部２３Ａ、セカンド陸部２３Ｂ及びショルダー陸部２３Ｃを区別しない場合には単に陸部２３と称する。

また、トレッド部２には、各陸部２３にタイヤ周方向と交差する方向に延在する複数のラグ溝２４が設けられている。これらラグ溝２４は、主溝２２に連通していてもよく、または少なくとも一端が主溝２２に連通せず陸部２３内で終端していてもよい。

サイドウォール部４は、タイヤ幅方向におけるトレッド部２の両側にそれぞれ配置されており、トレッド部２のショルダー陸部２３Ｃからタイヤ径方向内側に延びて形成されている。このように形成されるサイドウォール部４は、タイヤ１におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出する部分であり、ゴム材料であるサイドゴム４Ａを有している。

また、ビード部５は、各サイドウォール部４のタイヤ径方向内側にそれぞれ配置されており、それぞれのビード部５は、ビードコア５０と、第１ビードフィラー５１と、第２ビードフィラー５２とを備えている。ビードコア５０は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。第１ビードフィラー５１及び第２ビードフィラー５２は、カーカス層６に沿って配置されるゴム部材により形成されている。

カーカス層６は、スチール、或いはアラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維からなるカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成されている。カーカス層６のカーカスコードは、タイヤ子午線方向に沿って延在しつつ、タイヤ周方向への傾斜角度が所定の範囲内となって設けられている。カーカス層６は、タイヤ幅方向の両側に配設されるビード部５間にトロイダル状に架け渡されて、タイヤ１の骨格を構成する。具体的には、カーカス層６は、タイヤ幅方向における両側に位置する一対のビード部５のうち、一方のビード部５から他方のビード部５にかけて配設されており、カーカス層６の両端部は、ビードコア５０及び第１ビードフィラー５１を包み込むように、該ビードコア５０の廻りにタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されている。

即ち、カーカス層６は、トレッド部２からサイドウォール部４を経てビード部５に至り、一対のビード部５間に架け渡されるカーカス本体部６ａと、カーカス本体部６ａから連続して形成されてタイヤ幅方向外側に折り返される折り返し部６ｂとを有している。折り返し部６ｂは、カーカス本体部６ａから連続して形成され、ビード部５でビードコア５０のタイヤ幅方向内側からビードコア５０のタイヤ径方向内側を通り、ビードコア５０のタイヤ幅方向外側に折り返されてビードコア５０及び第１ビードフィラー５１のタイヤ径方向外側でカーカス本体部６ａに重ねられている。この折り返し部６ｂは、タイヤ径方向における端部６ｃの位置が第１ビードフィラー５１よりもタイヤ径方向外側に位置している。このため、折り返し部６ｂは、第１ビードフィラー５１全体を覆ってビード部５からサイドウォール部４に向かって延在して設けられている。

ビード部５が有する第１ビードフィラー５１は、カーカス層６の折り返し部６ｂのタイヤ幅方向内側で、且つ、ビードコア５０のタイヤ径方向外側に配置されている。換言すると、第１ビードフィラー５１は、ビードコア５０のタイヤ径方向外側で、タイヤ子午線断面において、カーカス層６のカーカス本体部６ａ及び折り返し部６ｂと、ビードコア５０とによって区画される部分に配置されて断面略三角形状を呈している。

また、第２ビードフィラー５２は、カーカス層６の折り返し部６ｂのタイヤ幅方向外側でカーカス層６に沿って配置されている。即ち、第２ビードフィラー５２は、カーカス層６の折り返し部６ｂとサイドゴム４Ａとにタイヤ幅方向に挟まれて配置されている。

また、ビード部５は、リム（図示省略）と接触するタイヤ外側部分において露出するゴム部材であるリムクッションゴム５Ａを有している。リムクッションゴム５Ａは、ビード部５の外周をなしており、ビード部５のタイヤ幅方向内側からリムに接触するタイヤ径方向内側を経て、カーカス層６のタイヤ幅方向外側に配置される第２ビードフィラー５２におけるタイヤ径方向内側部分の一部を覆って配置されている。

ベルト層７は、複数のベルトプライをタイヤ径方向に積層することにより構成され、カーカス層６のタイヤ径方向外側に配置されている。本実施形態では、ベルト層７は２層の第１ベルトプライ７１及び第２ベルトプライ７２を有する。第１ベルトプライ７１は、第２ベルトプライ７２よりもタイヤ径方向内側に位置し、ベルト層７におけるタイヤ幅方向の最大幅を有するように形成されている。各ベルトプライ７１，７２は、スチール或いは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、タイヤ周方向に対するタイヤ幅方向へのベルトコードの延在方向の傾斜角であるベルト角度が２０°以上３５°以下の範囲内になっている。また、各ベルトプライ７１，７２は、ベルト角度が相互に異符号となり、ベルトコードの延在方向を相互に交差させて積層される、いわゆるクロスプライ構造になっている。即ち、各ベルトプライ７１，７２は、タイヤ周方向に対するタイヤ幅方向へのベルトコードの傾斜方向が、互いに反対方向になっている。

ベルト層７のタイヤ径方向外側には、ベルトカバー８が配設されている。ベルトカバー８は、コートゴムで被覆されたスチール或いは有機繊維材から成る複数のコードを圧延加工して構成され、タイヤ周方向に対するタイヤ幅方向へのベルト角度が±５°の範囲内になっている。また、ベルトカバー８は、ベルト層７のタイヤ径方向外側に積層されて配置されており、少なくともタイヤ幅方向においてベルト層７のベルトプライ７１，７２が配設される範囲に配設されている。本実施形態では、ベルトカバー８は、ベルト層７を全体的に覆うベルトフルカバー８１と、ベルト層７のタイヤ幅方向端部を覆うベルトエッジカバー８２とを有する。

インナーライナ層９は、タイヤ１におけるタイヤ内側の表面であるタイヤ内面１２に配置されてカーカス層６を覆う空気透過防止層であり、タイヤ１に充填された空気の洩れを防止し、また、カーカス層６の露出による酸化を抑制する。具体的には、インナーライナ層９は、カーカス層６のタイヤ内面１２側に配置されると共に、各タイヤ幅方向両端部が一対のビード部５の位置まで至っており、タイヤ周方向にトロイダル状に掛け回されて配置されている。

サイド補強ゴム１０は、サイドウォール部４の内部に設けられるゴム部材になっており、タイヤ内面１２や、タイヤ１におけるタイヤ外側の表面には露出することなく配設されている。詳しくは、サイド補強ゴム１０は、主にカーカス層６におけるサイドウォール部４に位置する部分のタイヤ幅方向内側に位置しており、サイドウォール部４においてカーカス層６とインナーライナ層９との間に配置されている。つまり、サイド補強ゴム１０は、サイドウォール部４からトレッド部２の一部（ショルダー陸部２３Ｃ）におけるカーカス層６のタイヤ内面１２側に配置されている。

サイド補強ゴム１０は、タイヤ子午線断面における形状が、タイヤ幅方向外側に凸となる三日月形状に形成されている。サイド補強ゴム１０は、サイドウォール部４を形成するサイドゴム４Ａやビード部５を形成するリムクッションゴム５Ａよりも強度が高いゴム材料により形成されている。

吸音材１１は、タイヤ内面１２のトレッド部２に対応する領域に、タイヤ赤道面ＣＬを挟んで固定されている。吸音材１１の固定は、例えば、接着剤や両面接着テープを使用することができる。吸音材１１は、連続気泡を有する多孔質材料から構成され、その多孔質構造に基づく所定の吸音特性を有している。吸音材１１の多孔質材料としては発泡ポリウレタンを用いると良く、更には撥水剤を含有しないことが望ましい。図１の例では、吸音材１１は、断面長方形形状を有してタイヤ周方向に延在する１枚の帯状体からなる。

吸音材１１の密度は１０ｋｇ／ｍ^３以上３０ｋｇ／ｍ^３であり、吸音材１１のセル（気泡）数は、２５ｍｍ（１インチ）あたり３０個以上８０個以下であることが好ましい。このように吸音材１１の密度を設定することで、吸音材１１が低密度となって軽量化を図ることができ、転がり抵抗の低減に繋がる。また、吸音材１１のセル数を適度に設定することで、気泡を細かくすることができ、吸音材１１の吸音効果を十分に確保することができる。

吸音材１１の体積は、タイヤ１とリム（不図示）との間に形成されるタイヤ空洞部１３の体積（内腔体積）に対し１０％以上３０％以下であることが好ましい。これにより、吸音材１１の吸音効果を十分に確保することでき、静穏性の向上に繋がる。ここで、吸音材１１の体積がタイヤ１の内腔体積に対して１０％を下回ると吸音効果を適切に得ることができない。また、吸音材１１の体積がタイヤ１の内腔体積に対して３０％を超えると空洞共鳴現象による騒音の低減効果が一定となり、より一層の低減効果が望めなくなる。

また、吸音材１１は、図示は省略するが、タイヤ周方向の少なくとも１箇所に欠落部を有することが好ましい。この欠落部はトレッド部２に対応するタイヤ内面（内周面）１２上で吸音材１１が存在しない部分である。吸音材１１に欠落部を設けることにより、タイヤ１のインフレートによる膨張や接地転動に起因する接着面のせん断ひずみに長時間耐えることができ、吸音材１１の接着面に生じるせん断歪みを効果的に緩和することが可能になる。

なお、吸音材１１を接着する場合、接着剤や両面接着テープ（接着剤などという）の総厚さは１０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。これら接着剤などの総厚さを上記した範囲に規定することにより、トレッド部２の変形に対する追従性を確保することができる。ここで、接着剤などの総厚さが１０μｍ未満であると接着剤などの強度が不足して吸音材１１のトレッド部２との接着性が十分に確保できない。また、接着剤などの総厚さが１５０μｍを超えると高速走行時に放熱を阻害するため高速耐久性が悪化する。なお、上記した吸音材１１の密度や吸音材１１のセル数は、ＪＩＳ−Ｋ６４００に準拠して測定されるものである。また、タイヤの各種寸法や内腔体積は、タイヤ１を正規リムにリム組みして規定内圧を充填した状態で測定したものである。特に、タイヤの内腔体積は、この状態におけるタイヤとリムとの間に形成される空洞部の体積である。

上記したタイヤ１では、吸音材１１は、図１に示すように、タイヤ径方向外側に位置する端部１１Ａがタイヤ幅方向の最外に位置するショルダー主溝２２Ｂよりもタイヤ幅方向外側に位置している。また、吸音材１１の上記端部１１Ａは、トレッド部２の接地端Ｔよりもタイヤ幅方向内側に位置している。このように、吸音材１１の上記端部１１Ａは、タイヤ幅方向におけるショルダー主溝２２Ｂと接地端Ｔとの間、即ちトレッド部２のショルダー陸部２３Ｃに対応するタイヤ内面１２上に位置している。具体的には、吸音材１１は、該吸音材１１のタイヤ幅方向における幅Ｗ１とトレッド部２のトレッド展開幅ＴＤＷとが０．６５≦（Ｗ１／ＴＤＷ）Ｗ≦０．９０の範囲となる関係を満たしている。ここで、トレッド展開幅ＴＤＷは、２つのショルダー陸部２３Ｃのタイヤ幅方向外側の接地端Ｔ，Ｔ間の距離であり、タイヤ１を正規リムにリム組みして規定内圧を充填し、荷重を加えない状態（基準状態）における、タイヤ１のトレッド部２の展開図における接地端Ｔ，Ｔ間の直線距離をいう。この正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定する「標準リム」、ＴＲＡで規定する「Design Rim」、或いは、ＥＴＲＴＯで規定する「Measuring Rim」である。また、吸音材１１の幅Ｗ１は、上記した基準状態における端部１１Ａ，１１Ａ間の直線距離をいい、より具体的には吸音材１１のタイヤ径方向内側の角部１１Ａ１，１１Ａ１間の直線距離をいう。

本構成によれば、タイヤ幅方向における吸音材１１の大きさを適正に規定することができるため、タイヤ空洞部１３内で発生する空洞共鳴音を低減できる。さらに、トレッド部２のショルダー陸部２３Ｃ（ショルダー領域）に対応するタイヤ内面１２に吸音材１１を配置することを回避できることにより、タイヤの放熱性を高めてランフラット走行時のタイヤの耐久性の低下を抑制することができる。上記したＷ１／ＴＤＷが０．６５未満の場合には、トレッド展開幅ＴＤＷに対する吸音材１１の幅Ｗ１が小さく、吸音効果を適切に得ることができない。また、Ｗ１／ＴＤＷが０．９０よりも大きい場合には、ショルダー陸部２３Ｃに対する吸音材１１のオーバーラップ量が大きくなり、タイヤの放熱性が低下するため、ランフラット走行時のタイヤの耐久性が低下する。本構成では、吸音材１１の幅Ｗ１とトレッド部２のトレッド展開幅ＴＤＷとが０．６５≦（Ｗ１／ＴＤＷ）Ｗ≦０．９０の範囲を満たすため、タイヤ空洞部１３内の空洞共鳴音を低減しつつ、ランフラット走行時のタイヤの耐久性の低下を抑制することができる。

また、上記したタイヤ１では、ベルト層７で最大幅を有する第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２は、トレッド展開幅ＴＤＷよりも小さく形成されている。第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２は、上記した基準状態における端部７１Ａ，７１Ａ間の直線距離をいう。さらに、吸音材１１の幅Ｗ１とベルト層７における最大幅の第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２とが０．７０≦（Ｗ１／Ｗ２）≦０．９５の範囲となる関係を満たすことが好ましい。ここで、Ｗ１／Ｗ２が０．７０未満の場合には、第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２に対する吸音材１１の幅Ｗ１が小さく、吸音効果を適切に得ることができない。また、Ｗ１／Ｗ２が０．９５よりも大きい場合には、第１ベルトプライ７１（ベルト層７）に対する吸音材１１のオーバーラップ量が大きくなり、タイヤの放熱性が低下するため、ランフラット走行時のタイヤの耐久性が低下する。本構成では、第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２がトレッド展開幅ＴＤＷよりも小さく形成され、かつ、吸音材１１の幅Ｗ１と第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２とが０．７０≦（Ｗ１／Ｗ２）≦０．９５の範囲となる関係を満たすため、トレッド展開幅ＴＤＷ、吸音材１１の幅Ｗ１及び第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２の関係を適正に規定することができ、タイヤ空洞部１３内で発生する空洞共鳴音を低減しつつ、ランフラット走行時のタイヤの耐久性の低下を抑制することができる。

また、上記したタイヤ１では、図２に示すように、タイヤ子午線断面において三日月形状に形成されるサイド補強ゴム１０は、タイヤ径方向外側の端部１０Ａと、吸音材１１の端部１１Ａとがタイヤ幅方向に離間しており、この離間した距離Ｌ１が３ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲にあることが好ましい。この距離Ｌ１は、上記した基準状態において、吸音材１１のタイヤ径方向内側の角部１１Ａ１とサイド補強ゴム１０のタイヤ径方向外側の端部１０Ａとからそれぞれタイヤ径方向に沿った補助線を伸ばした際のタイヤ幅方向の直線距離である。

離間した距離Ｌ１が３ｍｍ未満の場合には、サイド補強ゴム１０と吸音材１１とが近づき過ぎて、タイヤの放熱性が低下するため、ランフラット走行時のタイヤの耐久性が低下する。また、離間した距離Ｌ１が５０ｍｍより大きい場合には、吸音材１１のタイヤ幅方向の大きさが相対的に小さくなるため、吸音効果を適切に得ることができない。本構成では、サイド補強ゴム１０と吸音材１１との離間した距離Ｌ１が３ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲にあるため、タイヤ空洞部１３内で発生する空洞共鳴音を低減しつつ、ランフラット走行時のタイヤの耐久性の低下を抑制することができる。なお、離間した距離Ｌ１は、１６ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることがより好ましい。

また、上記したタイヤ１では、タイヤ子午線断面において三日月形状に形成されるサイド補強ゴム１０のタイヤ径方向外側の端部１０Ａと、第１ベルトプライ７１の端部７１Ａとの端部間距離Ｌ２を５ｍｍ以上２５ｍｍ以下とすることが好ましい。この端部間距離Ｌ２は、上記した基準状態において、サイド補強ゴム１０のタイヤ径方向外側の端部１０Ａと第１ベルトプライ７１の端部７１Ａとからそれぞれタイヤ径方向に沿った補助線を伸ばした際のタイヤ幅方向の直線距離である。本構成では、サイド補強ゴム１０の端部１０Ａが第１ベルトプライ７１の端部７１Ａよりもタイヤ幅方向内側に位置しており、サイド補強ゴム１０と第１ベルトプライ７１とがタイヤ幅方向にオーバーラップしている。ここで、端部間距離Ｌ２が５ｍｍ未満の場合には、サイド補強ゴム１０と第１ベルトプライ７１とのオーバーラップ量が小さく、第１ベルトプライ７１の端部７１Ａとサイド補強ゴム１０の端部１０Ａの距離が近くなり、応力集中により故障が発生しやすくなるという問題がある。また、サイド補強ゴム１０と第１ベルトプライ７１との端部間距離Ｌ２を２５ｍｍより大きくすると、オーバーラップ量が大きくなり、むしろタイヤ１の放熱性が低下するため、ランフラット走行時のタイヤ１の耐久性能が低下する。本構成では、タイヤ幅方向にオーバーラップしたサイド補強ゴム１０のタイヤ径方向外側の端部１０Ａと、第１ベルトプライ７１の端部７１Ａとの端部間距離Ｌ２を５ｍｍ以上２５ｍｍ以下とすることにより、第１ベルトプライ７１の端部７１Ａとサイド補強ゴム１０の端部１０Ａとが重なることによる応力集中を避けつつ、タイヤ１の放熱性の低下を抑制することができるため、タイヤ１の故障発生を回避することができる。

また、上記した端部間距離Ｌ２と、第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２とが０．０３≦（Ｌ２／Ｗ２）≦０．１５の範囲となる関係を満たすことが好ましい。サイド補強ゴム１０と第１ベルトプライ７１とがタイヤ幅方向にオーバーラップしている状態で、サイド補強ゴム１０と第１ベルトプライ７１との端部間距離Ｌ２（オーバーラップ量）と、第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２との関係Ｌ２／Ｗ２がα未満の場合には、ベルト幅Ｗ２に対するオーバーラップ量が小さく、第１ベルトプライ７１の端部７１Ａとサイド補強ゴム１０の端部１０Ａの距離が近くなり、応力集中により故障が発生しやすくなるという問題がある。また、上記したＬ２／Ｗ２が０．１５よりも大きいと、ベルト幅Ｗ２に対するオーバーラップ量が大きくなり、タイヤ故障に繋がる可能性が高くなるだけでなく、サイド補強ゴム１０と吸音材１１との距離Ｌ１を確保するために吸音材１１の幅Ｗ１を小さくする必要があり、所望の静音効果を発揮できないという問題が生じる。本構成では、サイド補強ゴム１０のタイヤ径方向外側の端部１０Ａと第１ベルトプライ７１の端部７１Ａとの端部間距離Ｌ２と、第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２とが０．０３≦（Ｌ２／Ｗ２）≦０．１５の範囲となる関係を満たすことにより、ベルト幅Ｗ２に対するオーバーラップ量、及び、サイド補強ゴム１０と吸音材１１との距離Ｌ１を適正に配置することができるため、タイヤ耐久性と静音効果とを両立することができる。

また、上記したタイヤ１では、図３に示すように、タイヤ子午線断面において三日月形状に形成されるサイド補強ゴム１０のタイヤ径方向外側の端部１０Ａと接地端Ｔとの距離Ｌ３と、該接地端Ｔとショルダー主溝２２Ｂ（最外主溝）とで区画されるショルダー陸部２３Ｃの接地幅Ｗ３とが０．０５≦（Ｌ３／Ｗ３）≦０．４０を満たす範囲にあることが好ましい。サイド補強ゴム１０の端部１０Ａは、接地端Ｔよりもタイヤ幅方向内側に位置している。距離Ｌ３は、上記した基準状態において、サイド補強ゴム１０のタイヤ径方向外側の端部１０Ａと接地端Ｔとからそれぞれタイヤ径方向に沿った補助線を伸ばした際のタイヤ幅方向の直線距離である。また、接地幅Ｗ３は、上記した基準状態における接地端Ｔとショルダー主溝２２Ｂの外側縁との間のタイヤ幅方向の直線距離である。

ここで、Ｌ３／Ｗ３が０．０５未満の場合には、ショルダー陸部２３Ｃに対するサイド補強ゴム１０のオーバーラップ量が小さくなることで、サイド補強ゴム１０と第１ベルトプライ７１との端部間距離Ｌ２が小さく（近く）なるため、応力集中によりランフラット走行時のタイヤ１の耐久性が低下する。また、Ｌ３／Ｗ３が０．４０よりも大きい場合には、ショルダー陸部２３Ｃに対するサイド補強ゴム１０のオーバーラップ量が大きくなり、タイヤの放熱性が低下するため、ランフラット走行時のタイヤの耐久性が低下する。本構成では、サイド補強ゴム１０の端部１０Ａと接地端Ｔとの距離Ｌ３と、ショルダー陸部２３Ｃの接地幅Ｗ３とが０．０５≦（Ｌ３／Ｗ３）≦０．４０を満たすため、ショルダー陸部２３Ｃに対するサイド補強ゴム１０の端部１０Ａの位置関係を適正に規定することができ、ランフラット走行時のタイヤの耐久性の低下を抑制することができる。

ところで、本実施形態に係るタイヤ１は、上述のようにサイドウォール部４にサイド補強ゴム１０が設けることにより、ランフラット走行を行うことが可能になっている。一方で、サイド補強ゴム１０を形成するゴム材料はサイドゴム４Ａを形成するゴム材料よりも強度が高いため、サイドウォール部４のタイヤ径方向における剛性が高くなり過ぎる虞がある。サイドウォール部４のタイヤ径方向における剛性が高くなり過ぎた場合、タイヤ１の内部に空気を充填した通常の走行時に、サイドウォール部４がタイヤ径方向に撓み難くなるため、乗り心地が悪化し易くなる虞がある。

このため、本構成では、タイヤ断面高さＳＨに対するビード部５の第１ビードフィラー高さ（ビードフィラー高さ）Ｈ１を調整することにより、サイドウォール部４やビード部５のタイヤ径方向における剛性が高くなり過ぎることを抑制している。ここで、タイヤ断面高さＳＨは、上記した基準状態において、トレッド部２における最もタイヤ径方向外側に位置している部分と、リム径基準位置ＢＬとのタイヤ径方向の距離になっている。このリム径基準位置ＢＬは、ＪＡＴＭＡの規格で定められるリム径を通るタイヤ軸方向線である。また、第１ビードフィラー高さ（ビードフィラー高さ）Ｈ１は、リム径基準位置ＢＬから第１ビードフィラー５１の外側端部５１Ａまでのタイヤ径方向における高さをいう。

具体的には、第１ビードフィラー高さＨ１は、タイヤ断面高さＳＨの１５％以上５０％以下の範囲内であるため、より確実にビード部５の剛性を確保することができる。第１ビードフィラー高さＨ１が、タイヤ断面高さＳＨの１５％未満である場合は、第１ビードフィラー高さＨ１が低過ぎるため、第１ビードフィラー５１の剛性を確保し難くなる虞がある。この場合、ビード部５の剛性を確保し難くなり、ランフラット走行時の剛性を確保し難くなる虞がある。また、第１ビードフィラー高さＨ１が、タイヤ断面高さＳＨの５０％よりも大きい場合には、サイドウォール部４のタイヤ径方向における剛性が高くなり過ぎる虞があり、タイヤ１の内部に空気を充填した通常の走行時に、サイドウォール部４がタイヤ径方向に撓み難くなるため、乗り心地が悪化し易くなる虞がある。本構成では、第１ビードフィラー高さＨ１がタイヤ断面高さＳＨの１５％以上５０％以下としたため、第１ビードフィラー５１の剛性をより確実に確保することができ、より適正なビード部５の剛性を確保することができる。このため、ランフラット時のタイヤ径方向の剛性を確保しつつ、タイヤ１の内部に空気を充填した通常の走行時のタイヤ径方向の剛性が高くなり過ぎることを抑制して、乗り心地の向上を図ることができる。

以上、説明したように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に沿って複数の主溝２２が形成されたトレッド部２と、該トレッド部２の両側に配置された一対のサイドウォール部４と、該サイドウォール部４のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部５と、一対のビード部５間に架け渡されるカーカス層６と、トレッド部２におけるカーカス層６のタイヤ径方向外側に配置されたベルト層７と、サイドウォール部４からトレッド部２の少なくとも一部に亘って延在するサイド補強ゴム１０とを備え、トレッド部２のタイヤ内面１２にタイヤ周方向に沿って帯状の吸音材１１が固定され、この吸音材１１は、タイヤ幅方向の端部１１Ａが該タイヤ幅方向の最外のショルダー主溝２２Ｂよりもタイヤ幅方向外側に位置し、タイヤ幅方向における吸音材１１の幅Ｗ１とトレッド部２のトレッド展開幅ＴＤＷとが０．６５≦（Ｗ１／ＴＤＷ）≦０．９０の範囲となる関係を満たし、かつ、吸音材１１の幅Ｗ１とベルト層７の最大幅を有する第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２とが０．７０≦（Ｗ１／Ｗ２）≦０．９５の範囲となる関係を満たすため、これらトレッド展開幅ＴＤＷ、吸音材１１の幅Ｗ１及び第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２の関係を適正に規定することができ、タイヤ空洞部１３内で発生する空洞共鳴音を低減しつつ、ランフラット走行時のタイヤの耐久性の低下を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、吸音材１１の体積はタイヤ１の内腔体積に対して１０％以上３０％以下であるため、吸音材１１の吸音効果を十分に確保することでき、静穏性の向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、タイヤ子午線断面において、サイド補強ゴム１０のタイヤ径方向外側の端部１０Ａと吸音材１１の端部１１Ａとがタイヤ幅方向に離間しており、この離間した距離Ｌ１が３ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲にあるため、タイヤ空洞部１３内で発生する空洞共鳴音を低減しつつ、ランフラット走行時のタイヤの耐久性の低下を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、吸音材１１の密度は１０ｋｇ／ｍ^３以上３０ｋｇ／ｍ^３以下であり、吸音材１１のセル数が２５ｍｍあたり３０個以上８０個以下であるため、吸音材１１の密度を設定することで、吸音材１１が低密度となって軽量化を図ることができ、転がり抵抗の低減に繋がる。また、吸音材１１のセル数を適度に設定することで、気泡を細かくすることができ、吸音材１１の吸音効果を十分に確保することができる。

また、本実施形態によれば、タイヤ子午線断面において、サイド補強ゴム１０のタイヤ径方向外側の端部１０Ａと第１ベルトプライ７１の端部７１Ａとの端部間距離Ｌ２が５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であるため、第１ベルトプライ７１の端部７１Ａとサイド補強ゴム１０の端部１０Ａとが重なることによる応力集中を避けつつ、タイヤ１の放熱性の低下を抑制することができるため、タイヤ１の故障発生を回避することができる。

また、本実施形態によれば、タイヤ子午線断面において、サイド補強ゴム１０のタイヤ径方向外側の端部１０Ａと第１ベルトプライ７１の端部７１Ａとの端部間距離Ｌ２と、該第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２とが０．０３≦（Ｌ２／Ｗ２）≦０．１５の範囲となる関係を満たすことにより、ベルト幅Ｗ２に対するオーバーラップ量、及び、サイド補強ゴム１０と吸音材１１との距離Ｌ１を適正に配置することができるため、タイヤ耐久性と静音効果とを両立することができる。

また、本実施形態によれば、タイヤ子午線断面において、サイド補強ゴム１０のタイヤ径方向外側の端部１０Ａと接地端Ｔとの距離Ｌ３と、この接地端Ｔとショルダー主溝２２Ｂとで区画されるショルダー陸部２３Ｃの接地幅Ｗ３とが０．０５≦（Ｌ３／Ｗ３）≦０．４０を満たすため、ショルダー陸部２３Ｃに対するサイド補強ゴム１０の端部１０Ａの位置関係を適正に規定することができ、ランフラット走行時のタイヤの耐久性の低下を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、ビード部５は、カーカス層６に沿って配置される第１ビードフィラー５１を備え、該第１ビードフィラー５１の高さＨ１はタイヤ断面高さＳＨの１５％以上５０％以下の範囲を満たすため、第１ビードフィラー５１の剛性をより確実に確保することができ、より適正なビード部５の剛性を確保することができる。このため、ランフラット時のタイヤ径方向の剛性を確保しつつ、タイヤ１の内部に空気を充填した通常の走行時のタイヤ径方向の剛性が高くなり過ぎることを抑制して、乗り心地の向上を図ることができる。

図４は、本実施形態に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。この性能試験では、複数種類の試験タイヤについて、ランフラット走行時の耐久性、及び吸音性能に関する評価を行った。試験タイヤは、トレッド部２のタイヤ内面１２に吸音材１１を備え、この吸音材１１の幅Ｗ１とトレッド展開幅ＴＤＷとの関係であるＷ１／ＴＤＷ、吸音材１１の幅Ｗ１と第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２との関係であるＷ１／Ｗ２、サイド補強ゴム１０と吸音材１１との離間した距離Ｌ１、サイド補強ゴム１０と第１ベルトプライ７１との端部間距離Ｌ２、この端部間距離Ｌ２と第１ベルトプライ７１のベルト幅Ｗ２との関係であるＬ１／Ｗ２、サイド補強ゴム１０と接地端Ｔとの距離Ｌ３とショルダー陸部２３Ｃの接地幅Ｗ３との関係であるＬ３／Ｗ３を異ならせて、図４に示す実施例１〜１０及び比較例１〜６のタイヤを製作した。比較のため、制音層（吸音材）とサイド補強ゴムを備えた従来例１（特開２０１９−２６０１９号）を用意した。なお、上記した端部間距離Ｌ２は、いずれもサイド補強ゴム１０と第１ベルトプライ７１とがタイヤ幅方向にオーバーラップした状態における端部間距離である。

試験タイヤは、タイヤサイズを２４５／４０ＲＦ１８ ９３Ｙとし、これら試験タイヤについて、下記試験方法により、ランフラット走行時の耐久性、及び吸音性能を評価し、その結果を図４に併せて示した。ランフラット走行時の耐久性の評価試験は、試験タイヤをリムサイズ１８×７.５Ｊのリムホイールにリム組みし、空気圧を２３０ｋＰａに調整し、排気量が２．０Ｌの４輪駆動乗用車の試験車両に装着してテスト走行をすることにより行った。この評価試験では、試験車両に装着した試験タイヤのうち、右前輪の空気圧を０ｋＰａにして乾燥路面のテストコースを平均速度８０ｋｍ／ｈで走行した際における、テストドライバーがタイヤ故障による振動を感じるまでの走行距離を測定し、測定した走行距離を、従来例１を１００とする指数で表示した。ランフラット走行時の耐久性は、この数値が大きいほどテストドライバーが振動を感じるまでの走行距離が長く、０ｋＰａの空気圧で走行した場合におけるタイヤ故障が発生し難いことを示している。

また、吸音性能の評価試験は、各試験タイヤをリムサイズ１８×７.５Ｊのリムホイールにリム組みし、空気圧を２３０ｋＰａに調整し、排気量が２．０Ｌの４輪駆動乗用車の試験車両に装着し、アスファルト路面からなるテストコースを平均速度５０ｋｍ／ｈにて走行させ、運転席窓際位置に取り付けたマイクロフォンにより集音した騒音の音圧レベルを測定し、この測定値の逆数を、従来例１を１００とする指数で表示した。吸音性能は、この数値が大きいほど、空洞共鳴音の低減量が大きく吸音性能に優れることを意味する。

図５から判るように、実施例１〜１０のタイヤは、従来例１との対比において、ランフラット走行時の耐久性、及び吸音性能の向上を実現することができた。一方、比較例１〜６のタイヤは、所定の条件を満たしていないため、ランフラット走行時の耐久性、及び吸音性能の向上を両立させる効果が十分に得られなかった。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態で例示した空気入りタイヤに充填される気体としては、通常の又は酸素分圧を調整した空気の他にも、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを用いることができる。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
４ サイドウォール部
５ ビード部
６ カーカス層
７ ベルト層
９ インナーライナ層
１０ サイド補強ゴム
１０Ａ 端部
１１ 吸音材
１１Ａ 端部
１２ タイヤ内面
１３ タイヤ空洞部
２２ 主溝
２２Ｂ ショルダー主溝
２３ 陸部
２３Ｃ ショルダー陸部
２４ ラグ溝
５０ ビードコア
５１ 第１ビードフィラー
７１ 第１ベルトプライ
７１Ａ 端部
７２ 第２ベルトプライ
Ｌ１ 離間した距離
Ｌ２ 端部間距離
Ｌ３ 補強ゴムのタイヤ径方向外側の端部と接地端との距離
Ｗ１ 吸音材の幅
Ｗ２ ベルト幅
Ｗ３ 接地幅
Ｔ 接地端
ＴＤＷ トレッド展開幅

Claims (8)

1. タイヤ周方向に沿って複数の主溝が形成されたトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部と、一対の前記ビード部の間に架け渡されるカーカス層と、前記トレッド部における前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置されたベルト層と、前記サイドウォール部から前記トレッド部の少なくとも一部に亘って延在する補強ゴムとを備えた空気入りタイヤであって、
   前記トレッド部の内面にタイヤ周方向に沿って帯状の吸音材が固定され、
   前記吸音材は、タイヤ幅方向の端部が該タイヤ幅方向の最外の前記主溝よりもタイヤ幅方向外側に位置し、
   タイヤ幅方向における前記吸音材の幅Ｗ１と前記トレッド部のトレッド展開幅ＴＤＷとが０．６５≦（Ｗ１／ＴＤＷ）≦０．９０の範囲となる関係を満たし、かつ、前記吸音材の幅Ｗ１と前記ベルト層における最大幅のベルトのベルト幅Ｗ２とが０．７０≦（Ｗ１／Ｗ２）≦０．９５の範囲となる関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記吸音材の体積はタイヤの内腔体積に対して１０％以上３０％以下である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. タイヤ子午線断面において、前記補強ゴムのタイヤ径方向外側の端部と前記吸音材の端部とがタイヤ幅方向に離間しており、この離間した距離Ｌ１が３ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲にある請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記吸音材の密度は１０ｋｇ／ｍ^３以上３０ｋｇ／ｍ^３以下であり、
   前記吸音材のセル数が２５ｍｍあたり３０個以上８０個以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
5. タイヤ子午線断面において、前記補強ゴムのタイヤ径方向外側の端部と前記ベルトの端部との端部間距離Ｌ２が５ｍｍ以上２５ｍｍ以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
6. タイヤ子午線断面において、前記補強ゴムのタイヤ径方向外側の端部と前記ベルトの端部との端部間距離Ｌ２と、該ベルトのベルト幅Ｗ２とが０．０３≦（Ｌ２／Ｗ２）≦０．１５を満たす請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
7. タイヤ子午線断面において、前記補強ゴムのタイヤ径方向外側の端部と接地端との距離Ｌ３と、前記接地端とタイヤ幅方向の最外の前記主溝とで区画されるショルダー陸部の接地幅Ｗ３とが０．０５≦（Ｌ３／Ｗ３）≦０．４０を満たす請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記ビード部は、前記カーカス層に沿って配置されるビードフィラーを備え、該ビードフィラーの高さＨ１はタイヤの断面高さＳＨの１５％以上５０％以下の範囲を満たす請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

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