JP2004203129A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】操縦安定性とロードノイズ性能とを両立して向上させる。
【解決手段】内，外のカーカスプライ１１、１２からなるカーカス６を具え、内のカーカスプライ１１のトッピングゴム２１Ａの複素弾性率Ｅ＊１は、外のカーカスプライ１２のトッピングゴム２１Ｂの複素弾性率Ｅ＊２と相違し、しかも比Ｅ＊１／Ｅ＊２を０．９５以下、又は１．０５以上とした。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操縦安定性とロードノイズ性能とを両立して高めた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
従来より、タイヤのノイズ性能、特にロードノイズ性能を向上させるために、カーカスにおいては、それを構成するカーカスコードに剛性の低い材料を用い、又は単位巾当たりの打込数を少なくし、タイヤ剛性を下げることによって音振の発生を抑制する手段が採用されている。その理由は、タイヤ剛性が低ければ、路面からの入力を緩和でき、又トレッド部自体の路面への加振を下げることができるからである。
【０００３】
しかし前述の手段は、タイヤ剛性が下がることによってロードノイズ性能が向上するものの、他方では、操縦安定性を低下させるという問題を招いている。このようにロードノイズ性能と操縦安定性とは二律背反の関係にあり、両者を高いレベルで両立させることは非常に難しいものであった。
【０００４】
このような状況に鑑み、発明者が研究を重ねた結果、
▲１▼ カーカスを２枚のカーカスプライによって形成すること：
▲２▼ 各カーカスプライに用いるトッピングゴムの複素弾性率を、互いに相違させること：および
▲３▼ 前記複素弾性率の相対比を規制すること：
により、操縦安定性とロードノイズ性能との双方を両立して向上しうる範囲が存在することを見出したのである。
【０００５】
なお特許文献１〜４には、カーカスを２プライ構造としたタイヤにおいて、この２枚のカーカスプライの間で、カーカスコードにおける熱収縮率、中間伸度、デニール数（コード太さ）又は打込数に差異を設け、これによって操縦安定性を保持しながらロードノイズ性能を向上させる技術が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−５３００３号公報
【特許文献２】
特開平８−１６４７０７号公報
【特許文献３】
特開平８−７２５０３号公報
【特許文献４】
特開平８−１０８７０４号公報
【０００７】
本発明は、カーカスを２枚のカーカスプライによって形成するとともに、各カーカスプライにおけるトッピングゴムの複素弾性率を、所定の比率で相違させることを基本として、ユニフォミティーの低下等の懸念を招くことがなく、その実施を容易としながらも、操縦安定性とロードノイズ性能との双方を両立して向上しうる空気入りラジアルタイヤの提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るプライ本体部を有する半径方向内，外のカーカスプライからなるカーカスを具える空気入りラジアルタイヤであって、
前記内，外のカーカスプライは、カーカスコードを引き揃えたコード配列体の表裏をトッピングゴムによって被覆してなり、かつ内のカーカスプライのトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊１は、外のカーカスプライのトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊２と相違し、しかも比Ｅ＊１／Ｅ＊２を０．９５以下、又は１．０５以上としたことを特徴としている。
【０００９】
又請求項２の発明では、前記比Ｅ＊１／Ｅ＊２は、０．８〜０．９５、又は１．０５〜１．３としたことを特徴としている。
【００１０】
又請求項３の発明では、前記複素弾性率Ｅ＊１、Ｅ＊２のうち、低い方の複素弾性率Ｅ＊は、４．０〜５．０Ｍｐａの範囲であることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は本発明の空気入りラジアルタイヤが乗用車用タイヤである場合を示す断面図である。
図１において、空気入りラジアルタイヤ１（以下タイヤ１という）は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とを具える。
【００１２】
又前記ビード部４には、前記ビードコア５から半径方向外方に向かってのびる断面図三角形状のビードエーペックスゴム８が配置され、ビード部４からサイドウォール部３にかけて補強している。
【００１３】
前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜程度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成され、各ベルトコードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強している。ベルトコードとしては、本例ではスチールコードを採用しているが、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、芳香族ポリアミド等の高モジュラスの有機繊維コードも必要に応じて用いうる。
【００１４】
なおこのベルト層７の半径方向外側には、高速耐久性を高める目的で、例えばナイロン等の有機繊維のバンドコードを周方向に対して５度以下の角度で配列させたバンド層９を設けることができる。前記バンド層９としては、前記ベルト層７のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライ、及びベルト層７の略全巾を覆うフルバンドプライが適宜使用でき、本例では、一対のエッジバンドプライと１枚のフルバンドプライとからなるものを例示している。
【００１５】
次に、前記カーカス６は、半径方向内，外に配される合計２枚のカーカスプライ１１、１２から形成される。本例では、前記内のカーカスプライ１１が所謂巻上げプライからなり、かつ外のカーカスプライ１２が所謂巻下ろしプライからなる１−１構造のカーカス６を例示している。
【００１６】
即ち、前記内のカーカスプライ１１は、ビードエーペックスゴム８のタイヤ軸方向内側面側を通って前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部１１ａの両端に、ビードコア５の周りでタイヤ軸方向内側から外側に巻き上げられて係止されるプライ巻上げ部１１ｂを一連に具える。本例では、このプライ巻上げ部１１ｂが、リムフランジＲｆの先端よりも半径方向内方で終端する場合を例示しているが、リムフランジＲｆの先端とタイヤ最大巾位置Ｍとの間の高さ領域で終端させることも、さらには前記タイヤ最大巾位置Ｍを半径方向外方に越えた高さ領域まで延在させることもできる。
【００１７】
又前記外のカーカスプライ１２は、前記ビードエーペックスゴム８のタイヤ軸方向外側面側を通って前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部１２ａを具えるとともに、その両端部１２ａ１は、ビードコア５の周りで巻き上げられることなく巻き下ろされて終端している。本例では、前記両端部１２ａ１を、プライ巻上げ部１１ｂとビードコア５との間で狭持した場合を例示しているが、プライ巻上げ部１１ｂの外側面に沿って巻き下ろすこともできる。
【００１８】
なおカーカス６としては、前記１−１構造以外にも、図２に示すように、外のカーカスプライ１２を前記巻上げプライで形成した２−０構造を採用することもできる。
【００１９】
又前記内，外のカーカスプライ１１、１２は、図３に示すように、夫々、カーカスコード２０Ａ、２０Ｂをタイヤ周方向に対して例えば７０〜９０度の角度で配列したコード配列体の表裏を、トッピングゴム２１Ａ、２１Ｂによって被覆ししたシート体によって形成される。
【００２０】
このとき、内，外のカーカスプライ１１、１２においては、前記カーカスコード２０Ａ、２０Ｂとして、コード材質、撚り構造、コード太さ等を実質的に同じとした同一コードが採用されるとともに、その打込数も実質的に等しく設定されている。なおコード材質としては、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、ビニロン、芳香族ポリアミド繊維などの有機繊維が採用できる。又コード太さとして、１０００ｄｔｅｘ〜２０００ｄｔｅｘの範囲のものが好適であり、又カーカスコードと直角方向の巾５ｃｍ当たりのコード打込数として、４０〜６５本の範囲が好適である。
【００２１】
これに対し、前記内のカーカスプライ１１のトッピングゴム２１Ａと、外のカーカスプライ１２のトッピングゴム２１Ｂとにおいては、その複素弾性率Ｅ＊１、Ｅ＊２を互いに相違させるとともに、この複素弾性率の比Ｅ＊１／Ｅ＊２を０．９５以下、又は１．０５以上に設定している。
【００２２】
このように本発明では、前記トッピングゴム２１Ａ、２１Ｂの複素弾性率Ｅ＊１、Ｅ＊２を相違させているため、操縦安定性とロードノイズ性能との双方を両立して向上することが可能となる。これは、次ぎの理由に基づくと推測される。即ち、複素弾性の高い方のトッピングゴムにより、タイヤの半径方向剛性だけでなく、周方向剛性および捻り剛性等もバランス良く高められ、トレッド部２からリムに向かう半径方向の振動伝達特性の上昇を抑えながら操縦安定性を効果的に高めることができる。又複素弾性の低い方のトッピングゴムは、制振機能を発揮し、前記振動伝達特性をさらに抑え、ロードノイズ性能を向上させることができる。又乗り心地性の向上にも貢献できる。
【００２３】
ここで、前記Ｅ＊１／Ｅ＊２が、０．９５より大、または１．０５より小となって１．０に近づくと、複素弾性率Ｅ＊１、Ｅ＊２の差が過小となり、前述の如き、操縦安定性とロードノイズ性能との向上効果（本発明の作用効果という場合がある）が発揮できなくなる。しかし、前記Ｅ＊１／Ｅ＊２が、０．８０より小、または１．３０より大となった場合にも、複素弾性率Ｅ＊１、Ｅ＊２の差が過大となり本発明の作用効果が低下する傾向となってしまう。従って、前記Ｅ＊１／Ｅ＊２は、好ましくは、０．８〜０．９５の範囲、又は１．０５〜１．３の範囲であり、さらに好ましくは０．８〜０．９０の範囲、又は１．１０〜１．３の範囲である。
【００２４】
このような効果は、本発明者が行ったテスト結果（図４に示す）によっても確認できる。なおテストの詳細は、後述する
【実施例】の欄にて説明する。
【００２５】
又本発明においては、操縦安定性とロードノイズ性能とをより高いレベルで両立させるために、前記複素弾性率Ｅ＊１、Ｅ＊２のうち、低い方の複素弾性率Ｅ＊を、４．０〜５．０Ｍｐａの範囲に設定するが好ましく、この範囲を超えると操縦安定性又はロードノイズ性能の一方が不十分となって、高いレベルでの両立が困難となる。なお複素弾性率Ｅ＊１、Ｅ＊２は、岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、動歪率２％で測定した値である。
【００２６】
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、乗用車用以外にも、商業車用、小型トラック用、自動二輪車用など種々のカテゴリのタイヤに採用しうるなど、本発明は、図示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しうる。
【００２７】
【実施例】
図１の構造をなすタイヤサイズが２０５／５５Ｒ１６の乗用車用ラジアルタイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの、操縦安定性、乗り心地性、ロードノイズ性能をテストし比較した。各タイヤとも表１の仕様以外は同一仕様とした。
【００２８】
なおベルト層は、プライ数（２枚）、ベルトコード（スチールコード）、コード角度（２２度）、コード打込数（４０本／５ｃｍ））。
【００２９】
（１）操縦安定性、及び乗り心地性：
試供タイヤを、リム（１６×６．５ＪＪ）、内圧（２２０ｋＰａ）の条件にて、車両（２０００ｃｃ、ＦＦ車両）の全輪に装着するとともに、テストコースを走行したときの操縦安定性、及び乗り心地性をドライバーの官能評価により従来例を６とした１０点法で評価した。数値の大きい方が良好である。
【００３０】
（２）ロードノイズ性能：
前記車両を用いて荒れたアスファルト路面を速度５０ｋｍ／ｈで走行し、運転席左耳許の位置にて騒音レベルｄＢ（Ａ）を測定するとともに、従来例を基準とした騒音差を比較した。−（マイナス）表示は、騒音レベルが低く良好であることを意味する。なお図４には、複素弾性率の比Ｅ＊１／Ｅ＊２とロードノイズとの関係をグラフに示している。
【００３１】
【表１】

【００３２】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、カーカスを２枚のカーカスプライによって形成するとともに、各カーカスプライにおけるトッピングゴムの複素弾性率を、所定の比率で相違させているため、ユニフォミティーの低下等の懸念を招くことがなく、その実施を容易としながらも、操縦安定性とロードノイズ性能との双方を両立して向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】カーカスの他の構造を示す断面図である。
【図３】カーカスプライを説明する断面図である。
【図４】複素弾性率の比Ｅ＊１／Ｅ＊２とロードノイズとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
１１ 内のカーカスプライ
１１ａ、１２ａ プライ本体部
１２ 外のカーカスプライ
２０Ａ、２０Ｂ カーカスコード
２１Ａ、２１Ｂ トッピングゴム

Claims (3)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るプライ本体部を有する半径方向内，外のカーカスプライからなるカーカスを具える空気入りラジアルタイヤであって、
   前記内，外のカーカスプライは、カーカスコードを引き揃えたコード配列体の表裏をトッピングゴムによって被覆してなり、かつ内のカーカスプライのトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊１は、外のカーカスプライのトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊２と相違し、しかも比Ｅ＊１／Ｅ＊２を０．９５以下、又は１．０５以上としたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記比Ｅ＊１／Ｅ＊２は、０．８〜０．９５、又は１．０５〜１．３としたことを特徴とする請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記複素弾性率Ｅ＊１、Ｅ＊２のうち、低い方の複素弾性率Ｅ＊は、４．０〜５．０Ｍｐａの範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りラジアルタイヤ。

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