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(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】P2024061152
(43)【公開日】2024-05-07
(54)【発明の名称】空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 5/00 20060101AFI20240425BHJP
   B60C 5/14 20060101ALI20240425BHJP
   B60C 11/00 20060101ALI20240425BHJP
   B60C 9/18 20060101ALI20240425BHJP
【FI】
B60C5/00 F
B60C5/14 Z
B60C11/00 D
B60C11/00 B
B60C9/18 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022168898
(22)【出願日】2022-10-21
(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】佐々木 達矢
(72)【発明者】
【氏名】矢野 良
(72)【発明者】
【氏名】鬼塚 怜奈
【テーマコード(参考)】
3D131
【Fターム(参考)】
3D131AA08
3D131BA03
3D131BA05
3D131BA20
3D131BB01
3D131BB02
3D131BB03
3D131BB06
3D131BC01
3D131BC02
3D131BC05
3D131BC13
3D131BC31
3D131BC36
3D131BC44
3D131BC55
3D131CB03
3D131CB11
3D131CB12
3D131DA33
3D131DA34
3D131EA02U
3D131KA04
3D131KA07
(57)【要約】
【課題】 低燃費性能とノイズ性能とを両立し得る空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 トレッド部2と、一対のサイドウォール部3と、一対のビード部4と、一対のビード部4の間を延びるカーカス6と、カーカス6の内側で一対のビード部4の間を延びる内側ゴム10とを含む空気入りタイヤ1である。内側ゴム10は、トレッド部2を第1厚さt1で延びる第1部分11と、一対のサイドウォール部3を第2厚さt2で延びる第2部分12とを含んでいる。第1厚さt1は、第2厚さt2よりも大きい。トレッド部2は、接地面2sを構成するトレッドゴム2Gを含んでいる。第1部分11の70℃における損失正接tanδ1は、第2部分12の70℃における損失正接tanδ2以上であり、トレッドゴム2Gの30℃における損失正接tanδA以下である。
【選択図】 図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
空気入りタイヤであって、
トレッド部と、
一対のサイドウォール部と、
一対のビード部と、
前記一対のビード部の間を延びるカーカスと、
前記カーカスの内側で前記一対のビード部の間を延びる内側ゴムとを含み、
前記内側ゴムは、前記トレッド部を第1厚さで延びる第1部分と、前記一対のサイドウォール部を第2厚さで延びる第2部分とを含み、
前記第1厚さは、前記第2厚さよりも大きく、
前記トレッド部は、接地面を構成するトレッドゴムを含み、
前記第1部分の70℃における損失正接tanδ1は、前記第2部分の70℃における損失正接tanδ2以上であり、前記トレッドゴムの30℃における損失正接tanδA以下である、
空気入りタイヤ。
【請求項2】
前記第1厚さは、前記第2厚さの1.5~3.5倍である、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【請求項3】
前記第1厚さは、2.0~4.5mmである、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【請求項4】
前記第1部分の前記損失正接tanδ1は、前記第2部分の前記損失正接tanδ2の1.0~2.0倍である、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項5】
前記第1部分の前記損失正接tanδ1は、前記トレッドゴムの前記損失正接tanδAの0.4~0.7倍である、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項6】
前記第1部分の前記損失正接tanδ1が、0.15以上である、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項7】
前記トレッドゴムの前記損失正接tanδAが、0.30以下である、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項8】
前記トレッド部は、前記接地面を構成するキャップゴムと、前記キャップゴムのタイヤ半径方向の内側に配されたベースゴムとを含み、
前記ベースゴムの70℃における損失正接tanδBが、0.20以下である、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項9】
前記トレッドゴムの30℃における複素弾性率E*Aが、8.0MPa以上である、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項10】
前記トレッド部には、前記カーカスのタイヤ半径方向の外側に、ベルト層が配されており、
前記ベルト層は、第1ベルトプライと、前記第1ベルトプライのタイヤ半径方向の外側に配された第2ベルトプライとを含み、
前記第2ベルトプライのタイヤ軸方向の外端は、前記第1ベルトプライのタイヤ軸方向の外端よりもタイヤ軸方向の内側に位置し、
前記内側ゴムの前記第1部分のタイヤ軸方向の外端は、前記第2ベルトプライの前記外端とタイヤ軸方向で同じ位置にあるか、又は、前記第2ベルトプライの前記外端よりもタイヤ軸方向の内側で、かつ、タイヤ軸方向に10mm以内に位置する、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ロードノイズを低減し得る空気入りタイヤが種々提案されている。例えば、下記特許文献1は、ベルトの端からカーカスに沿って半径方向略内向きに延びるフィラーを設けてベルト端の振動を抑制することで、転がり抵抗への影響を抑えつつロードノイズを低減する空気入りタイヤを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2017-170968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、近年、電気自動車等の普及に伴い、空気入りタイヤに求められる低燃費性能やノイズ性能の水準が高まっており、特許文献1の空気入りタイヤに対しても、更なる改善が要望されていた。
【0005】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、低燃費性能とノイズ性能とを両立し得る空気入りタイヤ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、空気入りタイヤであって、トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、前記一対のビード部の間を延びるカーカスと、前記カーカスの内側で前記一対のビード部の間を延びる内側ゴムとを含み、前記内側ゴムは、前記トレッド部を第1厚さで延びる第1部分と、前記一対のサイドウォール部を第2厚さで延びる第2部分とを含み、前記第1厚さは、前記第2厚さよりも大きく、前記トレッド部は、接地面を構成するトレッドゴムを含み、前記第1部分の70℃における損失正接tanδ1は、前記第2部分の70℃における損失正接tanδ2以上であり、前記トレッドゴムの30℃における損失正接tanδA以下である、空気入りタイヤである。
【発明の効果】
【0007】
本発明の空気入りタイヤは、上述の構成を備えることにより、低燃費性能とノイズ性能とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す断面図である。
図2】トレッド部の拡大断面図である。
図3】第2の実施形態の内側ゴムの拡大断面図である。
図4】第3の実施形態の内側ゴムの拡大断面図である。
図5】第4の実施形態の内側ゴムの拡大断面図である。
【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、本実施形態の空気入りタイヤ1を示す正規状態における回転軸を含むタイヤ子午線断面図である。ここで、「正規状態」とは、空気入りタイヤ1が正規リムにリム組みされ、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、空気入りタイヤ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】
「正規リム」は、空気入りタイヤ1が基づいている規格を含む規格体系が有る場合、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば "標準リム" 、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば"Measuring Rim" である。「正規リム」は、空気入りタイヤ1が基づいている規格を含む規格体系が無い場合、リム組み可能であって、エア漏れを生じさせないリムのうち、最もリム径が小さく、その中で最もリム幅が小さいリムである。
【0011】
「正規内圧」は、空気入りタイヤ1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1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。
【0012】
図1に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ1は、トレッド部2と、一対のサイドウォール部3と、一対のビード部4とを含んでいる。ビード部4は、例えば、環状に延びるビードコア5を有している。ビードコア5は、例えば、スチールワイヤから形成されている。本実施形態の空気入りタイヤ1は、乗用車用タイヤとして好適に用いられる。空気入りタイヤ1は、乗用車用タイヤに限定されるものではなく、例えば、重荷重用タイヤ、二輪車用タイヤ、産業車両用タイヤ等、種々のタイヤに適用され得る。
【0013】
本実施形態の空気入りタイヤ1は、一対のビード部4の間を延びるカーカス6と、カーカス6の内側で一対のビード部4の間を延びる内側ゴム10とを含んでいる。本実施形態の内側ゴム10は、タイヤ内腔面1iを構成している。
【0014】
本実施形態の内側ゴム10は、トレッド部2を第1厚さt1で延びる第1部分11と、一対のサイドウォール部3を第2厚さt2で延びる第2部分12とを含んでいる。ここで、第1厚さt1及び第2厚さt2は、カーカス6の内面6iからタイヤ内腔面1iまでの厚さを意味し、後述するカーカスプライ6Aのトッピングゴムを含まない厚さである。
【0015】
本実施形態の第1厚さt1は、第2厚さt2よりも大きい。第1厚さt1は、タイヤ全周に亘って第2厚さt2よりも大きいのが望ましい。このような内側ゴム10は、後述するトレッドゴム2Gの厚さを大きくすることと同様の振動低減効果を小さい重量増加で発揮することができる。また、カーカス6の内側の重量増加は、転がり抵抗への影響が小さいことから、本実施形態の空気入りタイヤ1は、良好な低燃費性能を維持しつつ、ノイズ性能を向上することができる。
【0016】
ここで、第1厚さt1が第2厚さt2よりも大きいとは、第1厚さt1の平均値が、第2厚さt2の平均値よりも大きいことを意味する。第1厚さt1の平均値とは、タイヤ子午線断面における第1部分11の断面積を、第1部分11のタイヤ内腔面1iに沿った長さで除した値に相当する。第2厚さt2の平均値も同様である。
【0017】
図2は、トレッド部2の拡大断面図である。図2に示されるように、本実施形態のトレッド部2は、接地面2sを構成するトレッドゴム2Gを含んでいる。トレッド部2は、例えば、接地面2sを構成するキャップゴム2Aと、キャップゴム2Aのタイヤ半径方向の内側に配されたベースゴム2Bとを含んでいる。トレッド部2は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、1層のゴム材料で構成されていてもよく、3層以上のゴム材料で構成されていてもよい。トレッド部2が複数のゴム材料で構成されている場合のトレッドゴム2Gは、接地面2sを構成するゴム材料、例えば、キャップゴム2Aである。
【0018】
本実施形態の第1部分11の70℃における損失正接tanδ1は、第2部分12の70℃における損失正接tanδ2以上である。このような第1部分11は、トレッド部2の振動を抑制することに役立ち、空気入りタイヤ1のノイズ性能を向上させることができる。
【0019】
第1部分11の70℃における損失正接tanδ1は、トレッドゴム2Gの30℃における損失正接tanδA以下であるのが望ましい。なお、接地面2sを構成するトレッドゴム2Gは、外気との接触により冷却されるので、測定温度を30℃としている。このような第1部分11は、トレッド部2における転がり抵抗への影響をより低減することができ、空気入りタイヤ1の低燃費性能を向上させることに役立つ。このため、本実施形態の空気入りタイヤ1は、低燃費性能とノイズ性能とを両立することができる。
【0020】
ここで、本明細書において、損失正接tanδは、JIS-K6394の規定に準拠して、下記の条件で動的粘弾性測定装置を用いて測定された値である。損失正接tanδを測定する際のゴムサンプルは、例えば、加硫後の空気入りタイヤ1から採取されたものであり、サンプルの長手方向と空気入りタイヤ1の周方向とを一致させるように採取されたものである。
初期歪:5%(測定温度が30℃の場合)又は10%(測定温度が70℃の場合)
動歪の振幅:±1%
周波数:10Hz
変形モード:引張
測定温度:30℃又は70℃
【0021】
なお、損失正接tanδは、ゴム組成物のガラス転移点Tg及び各種配合剤の種類、配合量により、適宜調整することが可能である。具体的には、ゴム組成物のガラス転移点Tgを高くすること、カーボン、シリカ等の補強剤の平均粒子径を小さくすること、補強剤の配合量を増やすこと、硫黄、促進剤等の加硫剤を減らすこと等により、損失正接tanδを高めることが可能である。
【0022】
ここで、第1部分11の損失正接tanδ1は、第1部分11が単一のゴム材料から構成されている場合、そのゴム材料の損失正接tanδ1である。また、第1部分11の損失正接tanδ1は、第1部分11が複数のゴム材料から構成されている場合、それらのゴム材料の損失正接tanδ1を各ゴム材料の断面積で重み付けした加重平均として求められる平均値である。なお、他の損失正接tanδも同様である。
【0023】
より好ましい態様として、第1部分11の損失正接tanδ1は、第2部分12の損失正接tanδ2の1.0~2.0倍である。第1部分11の損失正接tanδ1が第2部分12の損失正接tanδ2の1.0倍以上であることで、トレッド部2の振動抑制効果を確実に奏することができる。このような観点から、第1部分11の損失正接tanδ1は、より好ましくは、第2部分12の損失正接tanδ2の1.1倍以上である。
【0024】
第1部分11の損失正接tanδ1が第2部分12の損失正接tanδ2の2.0倍以下であることで、物性の過度な差による剥離等の破損を抑制し、空気入りタイヤ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、第1部分11の損失正接tanδ1は、より好ましくは、第2部分12の損失正接tanδ2の1.5倍以下である。
【0025】
第1部分11の損失正接tanδ1は、好ましくは、トレッドゴム2Gの損失正接tanδAの0.4~0.7倍である。第1部分11の損失正接tanδ1がトレッドゴム2Gの損失正接tanδAの0.4倍以上であることで、空気入りタイヤ1の低燃費性能を維持しつつ、トレッド部2の振動を低減させることができる。
【0026】
第1部分11の損失正接tanδ1がトレッドゴム2Gの損失正接tanδAの0.7倍以下であることで、空気入りタイヤ1の操縦安定性能を維持しつつ、トレッド部2の振動を低減させることができる。
【0027】
第1部分11の損失正接tanδ1は、好ましくは、0.14以上である。第1部分11の損失正接tanδ1が0.14以上であることで、トレッド部2の振動を確実に抑制し、ノイズの発生を低減することができる。このような観点から、第1部分11の損失正接tanδ1は、より好ましくは、0.15以上であり、更に好ましくは、0.20以上である。
【0028】
第2部分12の損失正接tanδ2は、第1部分11の損失正接tanδ1に等しいのが望ましい。このような内側ゴム10は、第1部分11と第2部分12とを一体的に形成することができ、空気入りタイヤ1の製造コストを低減させることに役立つ。
【0029】
トレッドゴム2Gの損失正接tanδAは、好ましくは、0.30以下である。トレッドゴム2Gの損失正接tanδAが0.30以下であることで、転がり抵抗を低減し、空気入りタイヤ1の低燃費性能を向上させることができる。このような観点から、トレッドゴム2Gの損失正接tanδAは、より好ましくは、0.25以下であり、更に好ましくは、0.20以下である。
【0030】
トレッド部2がキャップゴム2Aとベースゴム2Bとから構成される場合のトレッドゴム2Gの30℃における損失正接tanδAは、キャップゴム2Aの30℃における損失正接tanδAである。このとき、ベースゴム2Bの70℃における損失正接tanδBは、キャップゴム2Aの30℃における損失正接tanδAよりも小さいのが望ましい。このようなトレッド部2は、空気入りタイヤ1の良好な操縦安定性能を維持しつつ、低燃費性能を向上させることに役立つ。
【0031】
ベースゴム2Bの損失正接tanδBは、好ましくは、0.21以下である。ベースゴム2Bの損失正接tanδBが0.21以下であることで、走行時のトレッド部2での発熱を抑制し、空気入りタイヤ1の良好な低燃費性能を維持することに役立つ。このような観点から、ベースゴム2Bの損失正接tanδBは、より好ましくは、0.20以下である。
【0032】
トレッドゴム2Gの30℃における複素弾性率E*Aは、好ましくは、7.8MPa以上である。トレッドゴム2Gの複素弾性率E*Aが7.8MPa以上であることで、トレッド部2の振動を抑制し、空気入りタイヤ1のノイズ性能を向上させることに役立つ。このような観点から、トレッドゴム2Gの複素弾性率E*Aは、より好ましくは、8.0MPa以上であり、更に好ましくは、9.0MPa以上である。なお、トレッドゴム2Gが複数のゴム材料から構成される場合の複素弾性率E*Aは、接地面2sを構成するゴム材料に基づくものである。
【0033】
ここで、本明細書において、複素弾性率E*は、JIS-K6394の規定に準拠して、下記の条件で、動的粘弾性測定装置を用いて測定された値である。複素弾性率E*を測定する際のゴムサンプルは、例えば、加硫後の空気入りタイヤ1から採取されたものであり、サンプルの長手方向と空気入りタイヤ1の周方向とを一致させるように採取されたものである。
初期歪:5%
動歪の振幅:±1%
周波数:10Hz
変形モード:引張
測定温度:30℃
【0034】
なお、複素弾性率E*は、ゴム組成物のガラス転移点Tg及び各種配合剤の種類、配合量により、適宜調整することが可能である。具体的には、ゴム組成物のガラス転移点Tgを高くすること、カーボン、シリカ等の補強剤の平均粒子径を小さくすること、補強剤の配合量を増やすこと、可塑剤の総量を減らすこと、硫黄、促進剤等の加硫剤を増やすこと等により、複素弾性率E*を高めることが可能である。
【0035】
図1及び図2に示されるように、本実施形態のトレッド部2には、カーカス6のタイヤ半径方向の外側に、ベルト層7が配されている。トレッド部2には、ベルト層7のタイヤ半径方向の外側に、バンド層8が配されるのが望ましい。
【0036】
カーカス6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6Aで構成されている。カーカスプライ6Aは、例えば、本体部6aと折返し部6bとを含んでいる。本体部6aは、例えば、2つのビード部4の間を延びている。折返し部6bは、例えば、本体部6aに連なりビードコア5の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されている。
【0037】
図示は省略されるが、カーカスプライ6Aは、複数のカーカスコードと、これらを被覆するトッピングゴムとを含んでいる。カーカスコードは、例えば、アラミド、レーヨン等の有機繊維コードが採用される。カーカスコードは、タイヤ赤道Cに対して70~90°の角度で配列されるのが望ましい。
【0038】
カーカスプライ6Aのトッピングゴムの70℃における損失正接tanδCは、好ましくは、0.16以下である。カーカスプライ6Aのトッピングゴムの損失正接tanδCが0.16以下であることで、カーカスプライ6Aでの発熱を抑制し、空気入りタイヤ1の高速走行時の低燃費性能と耐久性能を両立させることができる。このような観点から、カーカスプライ6Aのトッピングゴムの損失正接tanδCは、より好ましくは、0.15以下である。なお、空気入りタイヤ1のノイズ性能を向上させる観点からは、カーカスプライ6Aのトッピングゴムの損失正接tanδCよりも、第1部分11の損失正接tanδ1を大きくすることが望ましい。
【0039】
ベルト層7は、例えば、カーカス6に隣接する第1ベルトプライ7Aと、第1ベルトプライ7Aのタイヤ半径方向の外側に配された第2ベルトプライ7Bとを含んでいる。本実施形態の第1ベルトプライ7A及び第2ベルトプライ7Bのそれぞれは、タイヤ周方向に対して15~45°の角度で配列された複数のベルトコードと、これらを被覆するトッピングゴムとを含んでいる。
【0040】
第1ベルトプライ7Aのベルトコードと第2ベルトプライ7B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しているのが望ましい。このようなベルト層7は、トレッド部2を効果的に補強することができる。
【0041】
本実施形態の第2ベルトプライ7Bのタイヤ軸方向の外端7bは、第1ベルトプライ7Aのタイヤ軸方向の外端7aよりもタイヤ軸方向の内側に位置している。これにより、第2ベルトプライ7Bのタイヤ軸方向の長さは、第1ベルトプライ7Aのタイヤ軸方向の長さよりも小さい。このようなベルト層7は、第2ベルトプライ7Bが過度に大きくなることを抑制しつつ、トレッド部2を補強することができるので、空気入りタイヤ1の低燃費性能とノイズ性能とを両立することに役立つ。
【0042】
第1ベルトプライ7Aのトッピングゴムの70℃における損失正接tanδDは、好ましくは、0.16以下である。第1ベルトプライ7Aのトッピングゴムの損失正接tanδDが0.16以下であることで、第1ベルトプライ7Aでの発熱を抑制し、空気入りタイヤ1の高速走行時の低燃費性能と耐久性能を両立させることができる。このような観点から、第1ベルトプライ7Aのトッピングゴムの損失正接tanδDは、より好ましくは、0.15以下である。なお、空気入りタイヤ1のノイズ性能を向上させる観点からは、第1ベルトプライ7Aのトッピングゴムの損失正接tanδDよりも、第1部分11の損失正接tanδ1を大きくすることが望ましい。
【0043】
第2ベルトプライ7Bのトッピングゴムの70℃における損失正接tanδEは、好ましくは、0.16以下である。第2ベルトプライ7Bのトッピングゴムの損失正接tanδEが0.16以下であることで、第2ベルトプライ7Bでの発熱を抑制し、空気入りタイヤ1の高速走行時の低燃費性能と耐久性能を両立させることができる。このような観点から、第2ベルトプライ7Bのトッピングゴムの損失正接tanδEは、より好ましくは、0.15以下である。なお、空気入りタイヤ1のノイズ性能を向上させる観点からは、第2ベルトプライ7Bのトッピングゴムの損失正接tanδEよりも、第1部分11の損失正接tanδ1を大きくすることが望ましい。
【0044】
本実施形態の第2ベルトプライ7Bの損失正接tanδEは、第1ベルトプライ7Aの損失正接tanδDに等しい。このようなベルト層7は、第1ベルトプライ7Aと第2ベルトプライ7Bとを形成する材料を一律に管理することができ、空気入りタイヤ1の製造コストを低減することができる。
【0045】
バンド層8は、少なくとも1枚、本実施形態では1枚のバンドプライ8Aで構成されている。バンドプライ8Aは、例えば、タイヤ周方向に対して5°以下の角度で配されたバンドコードと、バンドコードを被覆するトッピングゴムとを含む。本実施形態のバンド層8は、ベルト層7の全体を覆うように配置されている。
【0046】
バンドプライ8Aのトッピングゴムの70℃における損失正接tanδFは、好ましくは、0.16以下である。バンドプライ8Aのトッピングゴムの損失正接tanδFが0.16以下であることで、バンドプライ8Aでの発熱を抑制し、空気入りタイヤ1の高速走行時の低燃費性能と耐久性能を両立させることができる。このような観点から、バンドプライ8Aのトッピングゴムの損失正接tanδFは、より好ましくは、0.15以下である。なお、空気入りタイヤ1のノイズ性能を向上させる観点からは、バンドプライ8Aのトッピングゴムの損失正接tanδFよりも、第1部分11の損失正接tanδ1を大きくすることが望ましい。
【0047】
内側ゴム10は、空気非透過性を有するゴム材料で形成されるのが望ましい。ゴム材料としては、例えば、ブチル系又はハロゲン化ブチル系のゴム材料が挙げられる。本実施形態の内側ゴム10は、第1部分11と第2部分12とが同じゴム材料で形成されている。
【0048】
図2に示されるように、本実施形態の内側ゴム10の第1部分11は、タイヤ軸方向の外側の一対の端部11Aを含んでいる。一対の端部11Aのそれぞれは、第1部分11のタイヤ軸方向の外端11aに向かって第1厚さt1が連続的に減少するのが望ましい。すなわち、第1厚さt1の減少が終了している位置が、本実施形態の第1部分11のタイヤ軸方向の外端11aに相当する。このような第1部分11は、外端11aにおける応力集中を抑制し、空気入りタイヤ1の耐久性能を向上させることに役立つ。
【0049】
内側ゴム10の第1部分11のタイヤ軸方向の外端11aは、第2ベルトプライ7Bの外端7bとタイヤ軸方向で同じ位置にあるか、又は、第2ベルトプライ7Bの外端7bよりもタイヤ軸方向の内側で、かつ、タイヤ軸方向に10mm以内に位置するのが望ましい。このような内側ゴム10は、第1部分11の端部11Aが第2ベルトプライ7Bのタイヤ半径方向の内側に位置するので、端部11Aにおける剛性の変化をベルト層7により吸収することができる。
【0050】
トレッド部2は、例えば、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向溝20を含んでいる。内側ゴム10の第1部分11のタイヤ軸方向の外端11aは、タイヤ軸方向の最も外側の周方向溝20よりもタイヤ軸方向の外側に位置するのが望ましい。
【0051】
本実施形態の第1部分11は、端部11Aの全体がタイヤ軸方向の最も外側の周方向溝20よりもタイヤ軸方向の外側に位置している。このような内側ゴム10は、周方向溝20が設けられている部分が第1部分11であるので、周方向溝20に伴うトレッド部2の振動を効率よく抑制することができる。
【0052】
第1部分11は、一対の端部11Aの間において、一定の第1厚さt1で延びている。このような第1部分11は、過度な重量増加を抑制しつつ、トレッド部2の振動を抑制することができ、空気入りタイヤ1の低燃費性能とノイズ性能とを両立することができる。ここで、一定の第1厚さt1とは、厚さの最大値と最小値との差が、最大値の5%以下であることを意味する。
【0053】
第1厚さt1の平均値は、好ましくは、第2厚さt2の平均値の1.5~3.5倍である。第1厚さt1の平均値が第2厚さt2の平均値の1.5倍以上であることで、トレッド部2の振動を効果的に抑制することができ、空気入りタイヤ1のノイズ性能を向上させることができる。このような観点から、第1厚さt1の平均値は、より好ましくは、第2厚さt2の平均値の1.75倍以上であり、更に好ましくは、1.9倍以上である。
【0054】
第1厚さt1の平均値が第2厚さt2の平均値の3.5倍以下であることで、過度な重量増加を抑制することができ、空気入りタイヤ1の良好な低燃費性能を維持することができる。このような観点から、第1厚さt1の平均値は、より好ましくは、第2厚さt2の平均値の2.7倍以下であり、更に好ましくは、2.2倍以下である。
【0055】
第1厚さt1の平均値は、好ましくは、2.0~4.5mmである。第1厚さt1の平均値が2.0mm以上であることで、トレッド部2の振動を効果的に抑制することができ、空気入りタイヤ1のノイズ性能を向上させることができる。このような観点から、第1厚さt1の平均値は、より好ましくは、2.5mm以上である。
【0056】
第1厚さt1の平均値が4.5mm以下であることで、過度な重量増加を抑制することができ、空気入りタイヤ1の良好な低燃費性能を維持することができる。このような観点から、第1厚さt1の平均値は、より好ましくは、4.0mm以下であり、更に好ましくは、3.5mm以下である。
【0057】
第2厚さt2の平均値は、好ましくは、0.5~2.0mmである。第2厚さt2の平均値が0.5mm以上であることで、良好な空気非透過性を維持することができ、空気入りタイヤ1の耐久性能を向上させることに役立つ。このような観点から、第2厚さt2の平均値は、より好ましくは、1.0mm以上である。
【0058】
第2厚さt2の平均値が2.0mm以下であることで、過度な重量増加を抑制することができ、空気入りタイヤ1の良好な低燃費性能を維持することができる。このような観点から、第2厚さt2の平均値は、より好ましくは、1.5mm以下である。
【0059】
上述の実施形態では、内側ゴム10の第1部分11と第2部分12とが単一のゴム材料で形成されている態様が示されたが、内側ゴム10は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、複数のゴム材料から形成されていてもよい。
【0060】
図3は、第2の実施形態の内側ゴム10の拡大断面図である。上述の実施形態と同一の要素には、同一の符号が付され、その説明が省略される。図3に示されるように、第2の実施形態の内側ゴム10の第1部分11は、空気非透過性を有するゴム材料からなるインナーライナ層16と、インナーライナ層16とカーカス6との間に配された追加層17とを含んでいる。
【0061】
第2の実施形態の追加層17は、インナーライナ層16とは異なるゴム材料で構成されている。追加層17は、例えば、空気透過性を有するゴム材料から形成されていてもよい。このような内側ゴム10は、追加層17の材料選択の種類が豊富であり、種々の性能を低コストで実現することに適している。
【0062】
追加層17は、例えば、インナーライナ層16よりも70℃における損失正接tanδが大きいゴム材料を採用することができる。この場合の第1部分11の損失正接tanδ1は、インナーライナ層16の損失正接tanδと追加層17の損失正接tanδとを断面積で加重平均した平均値である。また、第2部分12の損失正接tanδ2は、インナーライナ層16の損失正接tanδに相当する。このような追加層17は、トレッド部2における振動をより確実に低減させることができ、空気入りタイヤ1のノイズ性能を向上させることができる。
【0063】
図4は、第3の実施形態の内側ゴム10の拡大断面図である。上述の実施形態と同一の要素には、同一の符号が付され、その説明が省略される。図4に示されるように、追加層17は、例えば、インナーライナ層16のタイヤ半径方向内側に配されていてもよい。この場合の追加層17は、タイヤ内腔面1iの一部を構成している。第3の実施形態の内側ゴム10も、第2の実施形態の内側ゴム10と同様、追加層17の材料選択の種類が豊富であり、種々の性能を低コストで実現することに適している。
【0064】
図3及び図4に示されるように、内側ゴム10の第1部分11に追加層17が含まれる場合も、第1厚さt1は、トレッド部2におけるカーカス6の内面6iからタイヤ内腔面1iまでの厚さであり、カーカスプライ6Aのトッピングゴムを含まない厚さである。
【0065】
図5は、第4に実施形態の内側ゴム10の拡大断面図である。上述の実施形態と同一の要素には、同一の符号が付され、その説明が省略される。図5に示されるように、第4の実施形態の内側ゴム10の第2部分12は、空気非透過性を有するゴム材料からなるインナーライナ層16と、インナーライナ層16とカーカス6との間に配された中間層18とを含んでいる。
【0066】
第4の実施形態の中間層18は、インナーライナ層16とは異なるゴム材料で構成されている。中間層18は、例えば、追加層17(図3図4に示す)と同じゴム材料で構成されていてもよく、追加層17とも異なるゴム材料で構成されていてもよい。このような内側ゴム10は、中間層18の材料選択の種類が豊富であり、種々の性能を低コストで実現することに適している。
【0067】
中間層18は、例えば、バンド層8とタイヤ軸方向で重複している。第4の実施形態の中間層18は、ベルト層7とタイヤ軸方向で重複している。中間層18は、例えば、内側ゴム10の第1部分11に連なるものであってもよい。中間層18は、カーカス6の折返し部6bとタイヤ半径方向で重複するのが望ましい。このような中間層18は、サイドウォール部3の振動を抑制することに役立ち、空気入りタイヤ1のノイズ性能を向上させることができる。
【0068】
内側ゴム10の第2部分12に中間層18が含まれる場合も、第2厚さt2は、サイドウォール部3におけるカーカス6の内面6iからタイヤ内腔面1iまでの厚さであり、カーカスプライ6Aのトッピングゴムを含まない厚さである。
【0069】
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。
【実施例0070】
図1の基本構造を有する空気入りタイヤが、表1の仕様に基づき試作された。試作されたタイヤを用いて、低燃費性能とノイズ性能とがテストされた。主な共通仕様とテスト方法は、以下のとおりである。
【0071】
<共通仕様>
タイヤサイズ : 205/55R16
空気圧 : 230kPa
負荷荷重 : 4.2kN
第2部分の損失正接tanδ2 : 0.14
【0072】
<低燃費性能>
試作されたタイヤが転がり抵抗試験機に装着され、時速50kmで走行させたときの転がり抵抗が測定せれ、転がり抵抗が小さいほど数値が大きくなる指数に変換された。結果は、比較例を100とする指数で表され、数値が大きいほど転がり抵抗が小さく、低燃費性能に優れていることを示す。
【0073】
<ノイズ性能>
試作されたタイヤが無響室台上ノイズ試験機に装着され、時速50kmで走行させたときの音圧が測定され、音圧が小さいほど数値が大きくなる指数に変換された。結果は、比較例を100とする指数で表され、数値が大きいほど音圧が小さく、ノイズ性能に優れていることを示す。
【0074】
テストの結果が表1に示される。
【表1】
【0075】
テストの結果、実施例の空気入りタイヤは、比較例に対して、同等以上の低燃費性能を発揮しつつ、ノイズ性能を向上しており、これらの合計で表される総合性能も優れていることから、低燃費性能とノイズ性能とを両立していることが確認された。
【0076】
[付記]
本発明は、次のとおりである。
【0077】
[本発明1]
空気入りタイヤであって、
トレッド部と、
一対のサイドウォール部と、
一対のビード部と、
前記一対のビード部の間を延びるカーカスと、
前記カーカスの内側で前記一対のビード部の間を延びる内側ゴムとを含み、
前記内側ゴムは、前記トレッド部を第1厚さで延びる第1部分と、前記一対のサイドウォール部を第2厚さで延びる第2部分とを含み、
前記第1厚さは、前記第2厚さよりも大きく、
前記トレッド部は、接地面を構成するトレッドゴムを含み、
前記第1部分の70℃における損失正接tanδ1は、前記第2部分の70℃における損失正接tanδ2以上であり、前記トレッドゴムの30℃における損失正接tanδA以下である、
空気入りタイヤ。
【0078】
[本発明2]
前記第1厚さは、前記第2厚さの1.5~3.5倍である、本発明1に記載の空気入りタイヤ。
【0079】
[本発明3]
前記第1厚さは、2.0~4.5mmである、本発明1又は2に記載の空気入りタイヤ。
【0080】
[本発明4]
前記第1部分の前記損失正接tanδ1は、前記第2部分の前記損失正接tanδ2の1.0~2.0倍である、本発明1ないし3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【0081】
[本発明5]
前記第1部分の前記損失正接tanδ1は、前記トレッドゴムの前記損失正接tanδAの0.4~0.7倍である、本発明1ないし4のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【0082】
[本発明6]
前記第1部分の前記損失正接tanδ1が、0.15以上である、本発明1ないし5のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【0083】
[本発明7]
前記トレッドゴムの前記損失正接tanδAが、0.30以下である、本発明1ないし6のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【0084】
[本発明8]
前記トレッド部は、前記接地面を構成するキャップゴムと、前記キャップゴムのタイヤ半径方向の内側に配されたベースゴムとを含み、
前記ベースゴムの70℃における損失正接tanδBが、0.20以下である、本発明1ないし7のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【0085】
[本発明9]
前記トレッドゴムの30℃における複素弾性率E*Aが、8.0MPa以上である、本発明1ないし8のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【0086】
[本発明10]
前記トレッド部には、前記カーカスのタイヤ半径方向の外側に、ベルト層が配されており、
前記ベルト層は、第1ベルトプライと、前記第1ベルトプライのタイヤ半径方向の外側に配された第2ベルトプライとを含み、
前記第2ベルトプライのタイヤ軸方向の外端は、前記第1ベルトプライのタイヤ軸方向の外端よりもタイヤ軸方向の内側に位置し、
前記内側ゴムの前記第1部分のタイヤ軸方向の外端は、前記第2ベルトプライの前記外端とタイヤ軸方向で同じ位置にあるか、又は、前記第2ベルトプライの前記外端よりもタイヤ軸方向の内側で、かつ、タイヤ軸方向に10mm以内に位置する、本発明1ないし9のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【符号の説明】
【0087】
1 空気入りタイヤ
2 トレッド部
2G トレッドゴム
2s 接地面
3 サイドウォール部
4 ビード部
6 カーカス
10 内側ゴム
11 第1部分
12 第2部分
図1
図2
図3
図4
図5