特開 2024-135183 タイヤ組立体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135183

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】タイヤ組立体

(51)【国際特許分類】

   B60C 5/00 20060101AFI20240927BHJP

   B60C 3/00 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

B60C5/00 F

B60C3/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023045745

(22)【出願日】2023-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104134

【弁理士】

【氏名又は名称】住友 慎太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100156225

【弁理士】

【氏名又は名称】浦 重剛

(74)【代理人】

【識別番号】100168549

【弁理士】

【氏名又は名称】苗村 潤

(74)【代理人】

【識別番号】100200403

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 幸信

(74)【代理人】

【識別番号】100206586

【弁理士】

【氏名又は名称】市田 哲

(72)【発明者】

【氏名】二宮 浩彰

【テーマコード（参考）】

3D131

【Ｆターム（参考）】

3D131BB03

3D131BC44

3D131CB03

(57)【要約】

【課題】 高負荷小径タイヤであってもロードノイズを低減し得るタイヤ組立体を提供する。
【解決手段】 本発明は、リム２と、リム２に装着された空気入りタイヤ３とのタイヤ組立体１である。リム２の外面２ｓと空気入りタイヤ３の内面３ｓとにより規定されるタイヤ内腔１ｃに、タイヤ周方向に延びる制音体９が設けられている。リム２のリム径ＲＤは、１８インチ以下である。空気入りタイヤ３のタイヤ断面幅ＳＷに対する断面高さＳＨの比率ＳＨ／ＳＷは、３０％～４５％である。タイヤ断面幅ＳＷに対するリム２のリム幅ＲＷの比率ＲＷ／ＳＷは、７８％～９９％である。制音体９は、リム２の外面２ｓと空気入りタイヤ３の内面３ｓとの少なくとも一方に固着されたスポンジ材９ａを含んでいる。スポンジ材９ａの体積は、タイヤ内腔１ｃの全体積の０．４％以上である。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

リムと、前記リムに装着された空気入りタイヤとのタイヤ組立体であって、
前記リムの外面と前記空気入りタイヤの内面とにより規定されるタイヤ内腔に、タイヤ周方向に延びる制音体が設けられ、
前記リムのリム径ＲＤは、１８インチ以下であり、
前記空気入りタイヤのタイヤ断面幅ＳＷに対する断面高さＳＨの比率ＳＨ／ＳＷは、３０％～４５％であり、
前記タイヤ断面幅ＳＷに対する前記リムのリム幅ＲＷの比率ＲＷ／ＳＷは、７８％～９９％であり、
前記制音体は、前記リムの前記外面と前記空気入りタイヤの前記内面との少なくとも一方に固着されたスポンジ材を含み、
前記スポンジ材の体積は、前記タイヤ内腔の全体積の０．４％以上である、
タイヤ組立体。

【請求項2】

前記リム径ＲＤが、１０インチ以上である、請求項１に記載のタイヤ組立体。

【請求項3】

前記スポンジ材の前記体積は、前記タイヤ内腔の前記全体積の２０％以下である、請求項１に記載のタイヤ組立体。

【請求項4】

前記スポンジ材は、タイヤ周方向に部分的に設けられ、
前記スポンジ材が設けられたタイヤ周方向の角度の総和は、１０８～２７０°である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイヤ組立体。

【請求項5】

前記タイヤ断面幅ＳＷに対する前記スポンジ材のタイヤ軸方向の幅Ｗの比率Ｗ／ＳＷは、１０％～７０％である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイヤ組立体。

【請求項6】

前記スポンジ材のタイヤ半径方向の最大高さは、３０mm以下である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイヤ組立体。

【請求項7】

前記スポンジ材の硬さは、１０～２５０Ｎである、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイヤ組立体。

【請求項8】

前記スポンジ材の引張強さは、７０ｋＰａ以上である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイヤ組立体。

【請求項9】

前記スポンジ材の比重は、０．０１４～０．０５２である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイヤ組立体。

【請求項10】

低床小型バスに用いられる、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイヤ組立体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リムと、リムに装着された空気入りタイヤとのタイヤ組立体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、リムの外面と空気入りタイヤの内面とにより規定されるタイヤ内腔に、タイヤ周方向に延びる制音体が設けられたタイヤ組立体が知られている。例えば、下記特許文献１は、特定のスポンジ材を用いた制音体をタイヤ内腔に配することで、走行中のロードノイズを低減させた空気入りタイヤとリムとの組立体を提案している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－３０６３０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の組立体は、一般的な乗用車用タイヤとして用いられることを想定したものであり、低床小型バス等に用いられる高負荷小径タイヤを対象とするものではなかった。

【0005】

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、高負荷小径タイヤであってもロードノイズを低減し得るタイヤ組立体を提供することを主たる目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、リムと、前記リムに装着された空気入りタイヤとのタイヤ組立体であって、前記リムの外面と前記空気入りタイヤの内面とにより規定されるタイヤ内腔に、タイヤ周方向に延びる制音体が設けられ、前記リムのリム径ＲＤは、１８インチ以下であり、前記空気入りタイヤのタイヤ断面幅ＳＷに対する断面高さＳＨの比率ＳＨ／ＳＷは、３０％～４５％であり、前記タイヤ断面幅ＳＷに対する前記リムのリム幅ＲＷの比率ＲＷ／ＳＷは、７８％～９９％であり、前記制音体は、前記リムの前記外面と前記空気入りタイヤの前記内面との少なくとも一方に固着されたスポンジ材を含み、前記スポンジ材の体積は、前記タイヤ内腔の全体積の０．４％以上である、タイヤ組立体である。

【発明の効果】

【0007】

本発明のタイヤ組立体は、上述の構成を備えることにより、高負荷小径タイヤであってもロードノイズを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明のタイヤ組立体の一実施形態を示す断面図である。

【図2】本実施形態の空気入りタイヤの断面図である。

【図3】タイヤ組立体のタイヤ赤道における端面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
図１は、本実施形態の正規状態のタイヤ組立体１を示すタイヤ子午線断面図である。ここで、「正規状態」とは、リム２に空気入りタイヤ３が装着され、かつ、正規内圧に調整された無負荷の状態である。以下、特に言及しない場合、タイヤ組立体１の各部の寸法等は、この正規状態で測定された値である。

【0010】

「正規内圧」は、空気入りタイヤ３が基づいている規格を含む規格体系が有る場合、各規格がタイヤ毎に定める空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。「正規内圧」は、空気入りタイヤ３が基づいている規格を含む規格体系が無い場合、メーカー等がタイヤ毎に定める空気圧である。

【0011】

図１に示されるように、タイヤ組立体１は、例えば、低床小型バスに用いられるタイヤのように高負荷小径タイヤとして好適に採用される。本実施形態のタイヤ組立体１は、リム２と、リム２に装着された空気入りタイヤ３との組立体である。

【0012】

リム２は、例えば、ディスク４と組み合わされることで、ホイール５を形成している。すなわち、ホイール５は、リム２とディスク４とを含んでいる。本実施形態のリム２は、ディスク４に溶着されている。リム２は、例えば、ディスク４と一体的に形成されてもよい。また、リム２は、例えば、タイヤ軸方向に分割されてディスク４を挟み込むものであってもよい。

【0013】

本実施形態のリム２のリム径ＲＤは、１８インチ以下である。本実施形態のタイヤ組立体１は、このような小径タイヤを対象としたものである。このようなタイヤ組立体１は、タイヤ外径を低減させることに役立ち、例えば低床小型バスに装着されたときに、車両空間内のスペース効率を向上させることができる。このような観点から、リム２のリム径ＲＤは、より好ましくは、１５インチ以下である。

【0014】

リム２のリム径ＲＤは、好ましくは、１０インチ以上である。このようなタイヤ組立体１は、リム２のタイヤ半径方向内側に、大径ブレーキやインホイールモーター等を配置するスペースを確保することができる。このような観点から、リム２のリム径ＲＤは、より好ましくは、１２インチ以上である。

【0015】

図２は、本実施形態の正規状態の空気入りタイヤ３のタイヤ子午線断面図である。図１及び図２に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ３は、トレッド部６と、一対のサイドウォール部７と、一対のビード部８とを含んでいる。トレッド部６は、転動時に路面に接する接地面６ｓを有している。

【0016】

一対のサイドウォール部７は、それぞれ、トレッド部６のタイヤ軸方向の両側からタイヤ半径方向の内側に延びている。一対のビード部８は、それぞれ、サイドウォール部７のタイヤ半径方向の内側に位置し、リム２に装着されたときにリム２に当接する。

【0017】

本実施形態の空気入りタイヤ３のタイヤ断面幅ＳＷに対する断面高さＳＨの比率ＳＨ／ＳＷは、３０％～４５％である。このような空気入りタイヤ３は、タイヤ外径を低減させつつタイヤ内腔１ｃの体積を増大させることができ、例えば低床小型バスに求められる高負荷小径タイヤとして好適に採用され得る。

【0018】

ここで、タイヤ断面幅ＳＷは、文字や模様等の突出部やリムガード３ａを含まないサイドウォール部７の最大幅位置でのタイヤ軸方向の幅である。また、断面高さＳＨは、リム径ＲＤとして規定されるビードベースラインＢＬからタイヤ赤道Ｃにおける接地面６ｓまでのタイヤ半径方向の高さである。また、タイヤ内腔１ｃは、リム２の外面２ｓと空気入りタイヤ３の内面３ｓとにより規定される空間である。

【0019】

タイヤ断面幅ＳＷに対するリム２のリム幅ＲＷの比率ＲＷ／ＳＷは、好ましくは、７８％～９９％である。このようなリム２は、タイヤ断面幅ＳＷに対するリム幅ＲＷが大きいので、タイヤ内腔１ｃの体積を増大させることに役立つ。

【0020】

本実施形態のタイヤ内腔１ｃには、タイヤ周方向に延びる制音体９が設けられている。制音体９は、リム２の外面２ｓと空気入りタイヤ３の内面３ｓとの少なくとも一方に、本実施形態では、空気入りタイヤ３の内面３ｓに固着されたスポンジ材９ａを含んでいる。このような制音体９は、タイヤ内腔１ｃ内で発生する空洞共鳴音を抑制し、タイヤ組立体１のロードノイズを低減させることができる。

【0021】

本実施形態のスポンジ材９ａの体積は、タイヤ内腔１ｃの全体積の０．４％以上である。このようなスポンジ材９ａは、制音体９によるロードノイズの低減効果を確実に奏することができる。このため、本実施形態のタイヤ組立体１は、高負荷小径タイヤであってもロードノイズを低減することができる。

【0022】

ここで、スポンジ材９ａの体積は、スポンジ材９ａの内部の空間を含むスポンジ材９ａの外形から求められる見かけ上の体積であって、空気入りタイヤ３がリム２から取り外された状態で測定された値である。また、タイヤ内腔１ｃの全体積は、スポンジ材９ａがない状態でのタイヤ内腔１ｃの正規状態の体積に相当する。

【0023】

より好ましい態様として、スポンジ材９ａの体積は、タイヤ内腔１ｃの全体積の２０％以下である。このようなスポンジ材９ａは、タイヤ組立体１のコストの低減とロードノイズの低減とを両立することができる。

【0024】

図２に示されるように、スポンジ材９ａは、タイヤ赤道Ｃ上を含むタイヤ内腔１ｃのタイヤ軸方向の中心位置に配されるのが望ましい。このようなスポンジ材９ａは、路面からの入力に対する振動が最も大きいタイヤ赤道Ｃ近傍で発生する空洞共鳴音を効率的に抑制することができる。

【0025】

タイヤ断面幅ＳＷに対するスポンジ材９ａのタイヤ軸方向の幅Ｗの比率Ｗ／ＳＷは、好ましくは、１０％～７０％である。比率Ｗ／ＳＷが１０％以上であることで、制音体９によるロードノイズの低減効果を確実に奏することができる。比率Ｗ／ＳＷが７０％以下であることで、タイヤ組立体１のコストの低減とロードノイズの低減とを両立することができる。

【0026】

本実施形態のスポンジ材９ａは、タイヤ内腔１ｃのタイヤ軸方向の中心位置に配されているので、幅Ｗが小さくてもロードノイズの効率的に低減することができる。このような観点から、比率Ｗ／ＳＷは、より好ましくは、５０％以下であり、更に好ましくは、３０％以下である。ここで、スポンジ材９ａの幅Ｗは、空気入りタイヤ３がリム２から取り外された状態で測定された値である。

【0027】

スポンジ材９ａのタイヤ半径方向の最大高さＨは、好ましくは、３０mm以下である。このようなスポンジ材９ａは、高速走行時の剥離を抑制することができ、タイヤ組立体１の耐久性能を向上させることができる。このような観点から、スポンジ材９ａの最大高さＨは、より好ましくは、２５mm以下であり、更に好ましくは、２０mm以下である。

【0028】

スポンジ材９ａの最大高さＨの下限値は、特に限定されるものではないが、制音体９によるロードノイズの低減効果を確実に奏するためにも、１０mm以上であるのが好ましい。ここで、スポンジ材９ａの最大高さＨは、空気入りタイヤ３がリム２から取り外された状態で測定された値である。

【0029】

スポンジ材９ａの硬さは、好ましくは、１０～２５０Ｎである。スポンジ材９ａの硬さが１０Ｎ以上であることで、空洞共鳴音を効率的に抑制することができる。スポンジ材９ａの硬さが２５０Ｎ以下であることで、スポンジ材９ａが空気入りタイヤ３の内面３ｓに固着された場合にも、接地面６ｓの接地による変形に追従し、剥離を抑制することができる。ここで、スポンジ材９ａの硬さは、ＪＩＳ Ｋ６４００－２に規定されたＡ法に準じて測定された値である。

【0030】

スポンジ材９ａの引張強さは、好ましくは、７０ｋＰａ以上である。スポンジ材９ａの引張強さが７０ｋＰａ以上であることで、スポンジ材９ａが空気入りタイヤ３の内面３ｓに固着され接地面６ｓの接地により変形した場合にも破損することなく、耐久性能を向上させることができる。ここで、スポンジ材９ａの引張強さは、ＪＩＳ Ｋ６４００－５の規定に準じて測定された値である。

【0031】

スポンジ材９ａの比重は、好ましくは、０．０１４～０．０５２である。スポンジ材９ａの比重が０．０１４以上であることで、空洞共鳴音を効率的に抑制することができる。スポンジ材９ａの比重が０．０５２以下であることで、重量増加を抑制することができる。ここで、スポンジ材９ａの比重は、ＪＩＳ Ｋ７２２２に準じて測定された見掛け密度から換算された値である。

【0032】

制音体９は、例えば、スポンジ材９ａをリム２の外面２ｓ又は空気入りタイヤ３の内面３ｓに固着するための接着層９ｂを含んでいる。このような制音体９は、リム２の外面２ｓ又は空気入りタイヤ３の内面３ｓに強固に固着することができ、耐久性能を向上させることができる。

【0033】

スポンジ材９ａの断面形状は、図２では、２つの突出部を有する形状であるが、このような態様に限定されるものではなく、例えば、矩形状であってもよく、半円形状、台形状、三角形状等であってもよい。

【0034】

図３は、タイヤ組立体１のタイヤ赤道Ｃにおける端面図である。図３に示されるように、本実施形態のスポンジ材９ａは、タイヤ周方向に部分的に設けられている。このようなスポンジ材９ａは、重量増加を抑制すると共に、コストを低減することができる。

【0035】

スポンジ材９ａが設けられたタイヤ周方向の角度θの総和Σθは、好ましくは、１０８～２７０°である。総和Σθが１０８°以上であることで、空洞共鳴音を確実に抑制することができる。総和Σθが２７０°以下であることで、重量増加を抑制すると共に、コストを低減することができる。

【0036】

図２に示されるように、ビード部８は、例えば、タイヤ周方向に延びる環状のビードコア１０と、ビードコア１０からタイヤ半径方向外側に延びるビードエーペックス１１とを有している。ビードコア１０は、例えば、スチールワイヤから形成されている。ビードエーペックス１１は、例えば、硬質のゴムから形成されている。このようなビード部８は、高い剛性を有するので、荷重負荷状態の変形が抑制され、タイヤ組立体１のロードノイズを低減させることに役立つ。

【0037】

本実施形態の空気入りタイヤ３は、一対のビード部８の間を延びるカーカス１２と、トレッド部６に配されたベルト層１３とを含んでいる。ベルト層１３は、例えば、カーカス１２のタイヤ半径方向外側に配されている。

【0038】

カーカス１２は、少なくとも１枚、本実施形態では１枚のカーカスプライ１２Ａを含んでいる。カーカスプライ１２Ａは、トレッド部６からサイドウォール部７を経てビード部８のビードコア１０に至る本体部１２ａと、本体部１２ａに連なり、ビードコア１０の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部１２ｂとを含むのが望ましい。このようなカーカス１２は、ビード部８の剛性を向上させ、タイヤ組立体１のロードノイズを低減させることに役立つ。

【0039】

カーカスプライ１２Ａは、例えば、有機繊維コードからなるカーカスコード（図示省略）を含んでいる。有機繊維コードとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維及びレーヨン繊維からなる群より選択される１種単独又は２種以上のハイブリッド繊維のコードが挙げられる。

【0040】

ベルト層１３は、少なくとも１枚、好ましくは、２枚以上、本実施形態では２枚のベルトプライ１３Ａ、１３Ｂを含んでいる。２枚のベルトプライ１３Ａ、１３Ｂは、例えば、タイヤ半径方向の内側に位置する第１ベルトプライ１３Ａと、第１ベルトプライ１３Ａの外側に位置する第２ベルトプライ１３Ｂとを含んでいる。このようなベルト層１３は、トレッド部６の剛性を向上することができ、タイヤ組立体１のロードノイズを低減させることができる。

【0041】

ベルトプライ１３Ａ、１３Ｂは、例えば、スチールコードからなるベルトコード（図示省略）を含んでいる。ベルトコードは、例えば、スチール単線であってもよく、複数のスチールフィラメントを撚り合わせた撚り線であってもよい。

【0042】

ベルトコードは、例えば、タイヤ周方向に対して１０～３０°の角度で配されている。第１ベルトプライ１３Ａのベルトコードと第２ベルトプライ１３Ｂのベルトコードとは、タイヤ周方向に対して互いに逆向きに傾斜するのが望ましい。

【0043】

このようなベルト層１３は、トレッド部６の剛性をバランスよく高め、タイヤ組立体１のロードノイズを低減させることができる。ここで、ベルトコードの角度は、正規状態の空気入りタイヤ３における角度であり、例えば、トレッド部６を部分的に剥離させることで確認することができる。

【0044】

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施され得る。

【0045】

［付記］
本発明は、次のとおりである。

【0046】

［本発明１］
リムと、前記リムに装着された空気入りタイヤとのタイヤ組立体であって、
前記リムの外面と前記空気入りタイヤの内面とにより規定されるタイヤ内腔に、タイヤ周方向に延びる制音体が設けられ、
前記リムのリム径ＲＤは、１８インチ以下であり、
前記空気入りタイヤのタイヤ断面幅ＳＷに対する断面高さＳＨの比率ＳＨ／ＳＷは、３０％～４５％であり、
前記タイヤ断面幅ＳＷに対する前記リムのリム幅ＲＷの比率ＲＷ／ＳＷは、７８％～９９％であり、
前記制音体は、前記リムの前記外面と前記空気入りタイヤの前記内面との少なくとも一方に固着されたスポンジ材を含み、
前記スポンジ材の体積は、前記タイヤ内腔の全体積の０．４％以上である、
タイヤ組立体。

【0047】

［本発明２］
前記リム径ＲＤが、１０インチ以上である、本発明１に記載のタイヤ組立体。

【0048】

［本発明３］
前記スポンジ材の前記体積は、前記タイヤ内腔の前記全体積の２０％以下である、本発明１又は２に記載のタイヤ組立体。

【0049】

［本発明４］
前記スポンジ材は、タイヤ周方向に部分的に設けられ、
前記スポンジ材が設けられたタイヤ周方向の角度の総和は、１０８～２７０°である、本発明１ないし３のいずれかに記載のタイヤ組立体。

【0050】

［本発明５］
前記タイヤ断面幅ＳＷに対する前記スポンジ材のタイヤ軸方向の幅Ｗの比率Ｗ／ＳＷは、１０％～７０％である、本発明１ないし４のいずれかに記載のタイヤ組立体。

【0051】

［本発明６］
前記スポンジ材のタイヤ半径方向の最大高さは、３０mm以下である、本発明１ないし５のいずれかに記載のタイヤ組立体。

【0052】

［本発明７］
前記スポンジ材の硬さは、１０～２５０Ｎである、本発明１ないし６のいずれかに記載のタイヤ組立体。

【0053】

［本発明８］
前記スポンジ材の引張強さは、７０ｋＰａ以上である、本発明１ないし７のいずれかに記載のタイヤ組立体。

【0054】

［本発明９］
前記スポンジ材の比重は、０．０１４～０．０５２である、本発明１ないし８のいずれかに記載のタイヤ組立体。

【0055】

［本発明１０］
低床小型バスに用いられる、本発明１ないし９のいずれかに記載のタイヤ組立体。

【符号の説明】

【0056】

１ タイヤ組立体
１ｃ タイヤ内腔
２ リム
２ｓ 外面
３ 空気入りタイヤ
３ｓ 内面
９ 制音体
９ａ スポンジ材

【図1】

【図2】

【図3】