JP3400569B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
空気入りタイヤInfo
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Description
リングフォースなど走行の諸性能を低下させることなく
通過騒音を低減しうる空気入りタイヤに関する。
に従い、自動車騒音の一つの要因をなすタイヤ騒音が注
目され、低騒音タイヤの開発が要請されている。
例えばタイヤが接地する際にトレッド溝と地面とがなす
気柱を空気が通ることによって生じる気柱共鳴音が知ら
れており、この気柱共鳴音を低減するためトレッドパタ
ーンの改良がなされてきた。
ーンの改良のみでは騒音を抑制するには限度があり、さ
らに騒音を低減するには、トレッドパターン以外のタイ
ヤ構造面について対策を講じる必要が生じた。
動、サイドウォール部の振動が考えられる。
発生要因について調査、研究を重ねた結果、サイドウォ
ール部の振動はベルト層の振動を抑制することにより低
減しうること。
りを防止するためベルト層の外側に配されるバンド層と
の間に、弾性を有するゴムシート体を挟着することによ
って、ベルト層の曲げ振動のエネルギーがこのゴムシー
ト体によって熱エネルギーに変換され或る強度の制振効
果が得られること。を知り得たのである。
ゴム層を設けることを基本として、ころがり抵抗、コー
ナリングフォースなどの走行諸性能を維持しつつ走行時
における通過騒音の低減を図りうる空気入りタイヤの提
供を目的としている。
らサイドウォール部を通りビード部のビードコアの周り
を折返すカーカス、トレッド部の内部かつ前記カーカス
の半径外側に配されるベルト層、前記ベルト層の半径方
向外側に配されるバンド層、及び前記ベルト層と前記バ
ンド層との間に介在しかつゴム組成物からなる隔離ゴム
層を具えるとともに、該剥離ゴム層のゴム厚さtをトレ
ッド部のタイヤ赤道面におけるトレッド面からタイヤ内
腔面に至るトレッド厚さTの0.02倍以上かつ0.3
倍以下とした空気入りタイヤである。
が短繊維を含んでおり、このとき短繊維の長手方向に歪
を与えて測定した内部損失(tan δ)を0.15以下、
複素弾性率(E*)を100kgf/cm2 以上とするゴム
組成物によって形成するのが好ましい。
るプライ片として形成してもよく、又タイヤ軸方向に分
割された複数の分割プライ片によって形成してもよい。
る隔離ゴム層を設けている。このような隔離ゴム層を設
けることにより、図8(A)、(B)に示すようにベル
ト層bの曲げ振動mに対して隔離ゴム層gにずり変形が
作用し、これによって振動エネルギーが隔離ゴムg中に
おいて熱エネルギーに変換される結果、ベルト層bの振
動が抑制され、通過騒音が低下する。
厚さTの0.02倍以上かつ0.3倍以下としている。
ゴム厚さtがトレッド厚さTの0.02倍未満ではベル
ト層の振動を抑制に寄与出来ず、又0.3倍をこえて厚
くなれば、タイヤ重量を増すことによって燃費効率が低
下しかつ耐久性にも劣ることとなる。
素弾性率(E*)を100kgf/cm2 以上としかつ内部
損失(tan δ)を0.15以下とするのが好ましい。
加することによって、前記複素弾性率(E*)のベクト
ル要素である貯蔵弾性率(E′)と損失弾性率(E″)
とがともに増加する結果、複素弾性率(E*)が増加す
ることとなる。この複素弾性率(E*)が増加すること
によりコーナリングフォースの発生の減少を防ぎ、走行
の安定性を保持しうるのである。前記複素弾性率(E
*)が100kgf/cm2未満ではコーナリングフォース
の発生が低下することがある。
性率(E′)は、損失弾性率(E″)の増加に比してさ
らに大きく増加する。その結果、前記内部損失(tan
δ)が減少することとなり、転がり抵抗も低減する。な
お内部損失(tan δ)が0.15をこえると転がり抵抗
が増す傾向が生じる。
繊維及び繊維間ですべりや絡み合いが生じその摩擦によ
って振動エネルギーを効率よく隔離ゴム層内に吸収され
て制振効果も高くなる。
る。図1、2において、空気入りタイヤ1は、トレッド
部2とその両側からタイヤ半径方向内方にのびる一対の
サイドウォール部3、3と、該サイドウォール部3の内
方にのびるビード部4とを有する。
らサイドウォール部3をへてビード部4に至る本体部6
aにビードコア5の周りをタイヤ軸方向内側から外側に
向かって折返す折返し部6bを具えるカーカス6と、該
カーカス6の外側かつトレッド部の内方に配されるベル
ト層7と、このベルト層7の半径方向外側に配されるバ
ンド層10と、前記ベルト層7、バンド層10間に介装
され両層の間を隔離する隔離ゴム層9とが設けられる。
径方向外方かつカーカス6の本体部6aと折返し部6b
との間に、断面三角形状かつ硬質のゴムからなるビード
エーペックス8を立上げている。
カスプライ6A、6Bからなり、各カーカスプライ6
A、6Bは、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香
族ポリアミドなどの有機繊維からなるカーカスコードを
タイヤ赤道Cに対して75〜90°の角度で傾けて並置
したラジアル、又はセミラジアル配列として形成され、
又各カーカスプライ6A、6Bの間では前記カーカスコ
ードが互いに交差する向きに配される。なお本例では、
折返し部6bの先端のビードベースラインからの高さを
ビードエーペックスの先端高さに比して大きいハイター
ンアップとして形成している。
半径方向外側かつ該カーカス6に隣接して配される内の
ベルトプライ7Aと、この内のベルトプライの外側に配
される外のベルトプライ7Bとからなり、各ベルトプラ
イ7A、7Bは、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、
芳香族ポリアミドなどの有機繊維又はスチールからなる
ベルトコードをタイヤ赤道Cに対して10〜45°の角
度で傾けかつ各ベルトプライ7A、7B間では互いに交
差する向きに配される。
イ7Bに比して内のベルトプライ7Aを若干広巾に形成
するとともに、この内のベルトプライ7Bのプライ巾を
トレッド巾WTの0.8〜0.95倍として形成してい
る。
イ7B、即ちベルト層7を形成する最も広巾のベルトプ
ライの巾WBと同等又はそれ以下、本実施例では若干巾
狭とする一方、ゴム厚さtは、トレッド部2のタイヤ赤
道C面におけるトレッド面2Aからタイヤ内腔面2Bに
至るトレッド厚さTの0.02倍以上かつ0.30倍以
下の範囲としている。
短繊維を混合した強化ゴムからなり、例えば表1の実施
例1〜4に示すようなゴム組成によって形成される。な
お短繊維としては、ナイロンの他、芳香族ポリアミド繊
維、木綿等の有機繊維が採用でき、又その径が1μ〜
0.1mm、長さが20μ〜2mmの範囲であることが好ま
しい。
その粘弾性特性として複素弾性率(E*)を100kgf
/cm2 以上かつ好ましくは400kgf/cm2 以下、又内
部損失(tan δ)を0.15以下としている。なお前記
複素弾性率(E*)が100kgf/cm2 未満ではコーナ
リングフォースの発生が低下し、又400kgf/cm2を
こえると該隔離ゴム層9の粘弾性を失い制振効果が得ら
れないことがある。又、内部損失(tan δ)が0.15
をこえると転がり抵抗が増す傾向にある。
内部損失(tan δ)の規制に対して前記短繊維の混合が
効果的であるその短繊維の配列方向は、ランダムであっ
てもよいが、短繊維はできるだけ一定方向に配列されて
いる方が目的とする効果が強く得られるので良い。
方向に配列した隔離ゴム層」は作成されるので、短繊維
のタイヤにおける配列方向は、タイヤ周方向に配列する
のが生産性向上の為には最も好ましい。また、短繊維の
配列方向がタイヤ周方向であると、タイヤ周方向に対す
る伸縮剛性が向上してタイヤ接地部にかかる面内曲げモ
ーメントに対する抗力が高まり操縦安定性が向上する。
操縦安定性能を効果的に向上させるには、「短繊維の配
列方向の平均値がタイヤ周方向に対して0±20°であ
る」ことが望ましい。また、短繊維はできるだけ一定方
向に配列されているのが、目的とする効果が強く得られ
るので良く、従って「短繊維の90%以上がタイヤ周方
向に対して0±20°の範囲に配列されている」のがさ
らに好ましい。
ると、ベルト層のコードと短繊維の配列がなす角度が直
角に近くなり、ベルト層のコード角度の変化をもっとも
効果的に抑制できる為、コーナリングパワーが増加して
ハンドル応答性等の操縦性能が向上する。またベルト層
のコードの動きを抑制することによりその動きによるエ
ネルギー損失が少となり転がり抵抗が少となる。これら
の効果を向上させるには、「短繊維の配列方向の平均値
がタイヤ周方向に対し90±20°である」ことが望ま
しい。また、短繊維はできるだけ一定方向に配列されて
いるのが、目的とする効果が強く得られるので良く、従
って「短繊維の90%以上がタイヤ周方向に対して90
±20°の範囲に配列されている」のがさらに好まし
い。
赤道C上に沿う中央のプライ片11と、この中央のプラ
イ片11のタイヤ軸方向両側でかつ中央のプライ片11
に隣接して配される2つの側のプライ片12、12とか
らなる3つの分割プライ13…によって形成してもよ
い。
は、短繊維を子午方向に配向する一方、2つの側のプラ
イ片12、12においては、短繊維をタイヤ周方向に配
向している。これは次の理由に基づくのである。
ライ片11によって、ベルト層のコード角度の変化をも
っとも効果的に抑制でき、コーナリングパワーが増加し
て操縦性が向上し、転がり抵抗も少となる。しかも、2
つの側のプライ片12、12によってタイヤ周方向に対
する伸縮剛性が向上してタイヤ接地部にかかる面内曲げ
モーメントに対する抗力が高まる。このことは抗力が高
まる効果は、「短繊維が周方向に配列されるゴム層」が
タイヤ軸方向外側の方に配置されるほど大きくなり、従
って図4のような分割プライによる構成が、コーナリン
グパワーの増加と操縦安定性を両立させる上で好まし
い。
繊維の配列は、「短繊維の配列方向の平均値がそれぞれ
の指定方向(周方向に0°又は90°)に対して、±2
0°である」ことが望ましい。また、短繊維はできるだ
け一定方向に配列されている方が、目的とする効果が強
く得られるので良く、従って「短繊維の90%以上が指
定方向に対して±20°の範囲に配列されている」のが
さらに好ましい。
層9の全巾WGの1/3倍〜1/2倍であることが好ま
しい。
ドプライ11をタイヤ赤道Cに対して小角度で傾けて螺
旋巻きすることにより形成され、このバンドプライ11
は、図2に示すように1条のスチール又は芳香族ポリア
ミド繊維のような引張強さの大きい有機繊維からなるバ
ンドコード17をトッピングゴム19によって被覆する
ことにより形成される。
図3に示すようにバンドコード17を複数本、例えば2
本まとめてトッピングゴム19により被覆してもよい。
層7の略全巾を覆うバンド巾WDを有する。
図5においては、トレッド部2の中央部にベルトプライ
巾WBの1/4〜1/2倍の巾WGを有する小巾の隔離
ゴム層9Aによって形成している。
のプライ片14…をタイヤ軸方向に間隙を有して配する
ことにより形成している。又図7においては、隔離ゴム
層9Cは、2枚のプライ片14、14をベルト層7の側
縁部に位置して設けることにより形成している。このよ
うに本発明は種々な態様のものに変形できる。なお、短
繊維を含む隔離ゴム層は下記方法等により作成される。
短繊維及びその他添加物をバンバリーミキサーを用いて
混練りして隔離ゴム層用のゴム組成物を調製する。この
ゴム組成物24を図9(A)に示すようにカレンダーロ
ール23を用いて圧延してシートとする。短繊維はこの
シートの長手方向に配列される。周方向配列の場合、圧
延方向を長手方向とする所定の長さのシート片を切り出
して隔離ゴム層用部材25とする。また、ラジアル方向
配列の場合、圧延方向に対して直角方向を長手方向とす
るシート片26Aを切り出して所定長さにつなぎあわせ
て隔離ゴム層用部材26とする。また、その他方向への
配列の場合は、前記シートを所定の角度で切り出してつ
なぎあわせて隔離ゴム層用部材とする。
キサーで混練して調製したゴム組成物を、ゴム業界で一
般的に使用されているトリプルボックス又はY−ボック
ス押出機により押し出して、シートとする。短繊維はこ
のシートの長手方向に配列される。周方向配列の場合、
押し出し方向を長手方向とする所定の長さのシート片を
切り出して隔離ゴム層用部材とする。またラジアル方向
配列の場合、押し出し方向に対して直角方向を長手方向
とするシート片を切り出して所定長さにつなぎあわせて
隔離ゴム層用部材とする。また、その他方向への配列の
場合は、前記シートを所定の角度で切り出してつなぎあ
わせて隔離ゴム層用部材とする。
キサーで混練して調製したゴム組成物を、押し出し機で
チューブ状に押し出す。これによりゴム組成物中の短繊
維はチューブの長手方向に平行に配列される。このチュ
ーブ押し出し物を図9(B)のように所定の切断角θ
(チューブ軸に垂直な方向に対する角度)をもたせて螺
旋状にシート片を切り出して隔離ゴム層用部材27とす
る。この切断角θを所定角度に設定することにより、タ
イヤ周方向に所定の角度に短繊維が配列された隔離ゴム
層用部材27を作成することができる。又、チューブの
直径が大きく、切断角θが小さい場合、この隔離ゴム層
用部材中の短繊維の配列方向は、ラジアル方向となる。
つ図1又図7に示す構成を有するタイヤ実施例1〜7に
ついて表1に示す仕様で試作するとともにその性能につ
いて調査した。なお比較のため隔離ゴム層を設けない従
来の構成によるタイヤ(従来例)及び本願構成外のタイ
ヤ(比較例1〜4)についても併せてテストを行い比較
を行った。テストの条件は次の通り。
施し、試供タイヤを装着した車両を直線状のテストコー
スにおいて、通過速度を60km/Hとしかつ50mの距
離を惰行させるとともに、該コースの中間点において走
行中心線から横に7.5mを隔てて、かつテスト路面か
ら高さ1.2mの位置に設置した設置マイクロホンによ
り通過最大騒音を測定した。
指数で示した。数値が小さいほどころがり抵抗が少なく
良好である。
を100とする指数で表示した。数値が大きいほど良好
であることを示す。テスト結果を表1に示す。
ベルト層とバンド層との間にゴム組成物からなる隔離ゴ
ム層を設けしかもこの隔離ゴム層の寸法及び物性値を規
制したため、走行性能を維持しつつ走行時における通過
騒音を低減しうる。
る。
り、(A)は無振動時、(B)は振動時をそれぞれ示
す。
のゴム組成物の作成方法を説明する略図である。
Claims (5)
- 【請求項1】トレッド部からサイドウォール部を通りビ
ード部のビードコアの周りを折返すカーカス、トレッド
部の内部かつ前記カーカスの半径外側に配されるベルト
層、前記ベルト層の半径方向外側に配されるバンド層、
及び前記ベルト層と前記バンド層との間に介在しかつゴ
ム組成物からなる隔離ゴム層を具えるとともに、 該隔離ゴム層のゴム厚さtをトレッド部のタイヤ赤道面
におけるトレッド面からタイヤ内腔面に至るトレッド厚
さTの0.02倍以上かつ0.3倍以下とし、しかも前記隔離ゴム層は短繊維を含む ことを特徴とする
空気入りタイヤ。 - 【請求項2】前記隔離ゴム層は、短繊維の長手方向に歪
を与えて測定した内部損失(tan δ)を0.15以下、
複素弾性率(E*)を100kgf/cm2 以上とするゴム
組成物からな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】前記隔離ゴム層は、ベルト層を形成する最
も広巾のベルトプライの巾寸法以下の範囲でタイヤ軸方
向に連続するプライ片からな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】前記隔離ゴム層は、ベルト層を形成する最
も広巾のベルトプライの巾寸法以下の範囲でタイヤ軸方
向に分割された複数のプライ片からなることを特徴とす
る請求項1、2、又は3記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項5】前記隔離ゴム層は、タイヤ赤道に沿う中央
のプライ片及び該中央のプライ片のタイヤ軸方向両側に
隣接して配される側のプライ片とからなる3つの分割プ
ライ片によって形成されるとともに、中央のプライ片
は、前記短繊維をタイヤ子午方向に配向する一方、側の
プライ片は、前記短繊維をタイヤ周方向に配向したこと
を特徴とする請求項4記載の空気入りタイヤ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP27065994A JP3400569B2 (ja) | 1993-10-08 | 1994-10-07 | 空気入りタイヤ |
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JP5-277802 | 1993-10-08 | ||
JP27065994A JP3400569B2 (ja) | 1993-10-08 | 1994-10-07 | 空気入りタイヤ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07172106A JPH07172106A (ja) | 1995-07-11 |
JP3400569B2 true JP3400569B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27065994A Expired - Fee Related JP3400569B2 (ja) | 1993-10-08 | 1994-10-07 | 空気入りタイヤ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3400569B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2800762C1 (ru) * | 2023-02-27 | 2023-07-27 | Публичное акционерное общество "Нижнекамскшина" | Пневматическая радиальная легкогрузовая шина (варианты) |
Families Citing this family (3)
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FR2921863B1 (fr) * | 2007-10-05 | 2009-12-18 | Michelin Soc Tech | Pneumatique utilisant une structure de renfort a fibres de section aplatie |
-
1994
- 1994-10-07 JP JP27065994A patent/JP3400569B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2800762C1 (ru) * | 2023-02-27 | 2023-07-27 | Публичное акционерное общество "Нижнекамскшина" | Пневматическая радиальная легкогрузовая шина (варианты) |
RU2816902C1 (ru) * | 2023-06-02 | 2024-04-08 | Публичное акционерное общество "Нижнекамскшина" | Пневматическая радиальная легкогрузовая шина (варианты) |
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