JP2008094313A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 ロードノイズの低減と高速耐久性とを向上させながら加硫故障を低減するようにした空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】 ベルト層４、５の外周に低弾性繊維コード６ａからなるベルトカバー層６を巻回配置し、ベルトカバー層６の両端域外周にそれぞれ高弾性繊維コード６ｂからなる少なくとも２層のエッジカバー層７を巻回配置したタイヤにおいて、エッジカバー層７を構成するストリップ材６ｚをタイヤ１周毎にタイヤ幅方向にずれ合わせながら互いに重なり幅Ｗを有して巻回するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、ロードノイズの低減と高速耐久性とを向上させながら加硫故障を低減するようにした空気入りラジアルタイヤに関する。

高速走行用の空気入りラジアルタイヤのトレッド部には、ベルト層の外周側にナイロン繊維などの熱収縮性有機繊維コードをタイヤ周方向に巻き付けたベルトカバー層が形成されている。このように形成されたベルトカバー層は、高速走行時のベルト層両端部の遠心力による浮き上がりを抑制することにより、ベルト層端部の剥離故障を防止して高速耐久性を向上すると共に、ショルダー部の剛性を高めることにより、断面２次の固有振動数を上げて車室内への振動伝達を抑制し、車室内における共鳴音である中周波ロードノイズを低減する役割を果たしている。

従来、上記ベルトカバー層による高速耐久性やロードノイズの低減効果を一層向上する対策として、ベルトカバー層の幅方向の両端域（ショルダー領域）のみを中間領域よりも弾性率の高い有機繊維コードで置き換えるようにしたり（例えば、特許文献１参照）、図４（ａ）に示すようにベルトカバー層６の両端域の外周に高弾性繊維コード６ｂからなるエッジカバー層７を配置する試みがなされた。さらに、近年の車両の高性能化に伴い、更なる高速耐久性の向上を図るために、図４（ｂ）に示すように上記エッジカバー層７を２層以上（図では２層）積層させて配置する試みがなされた。

しかし、エッジカバー層の多層化によって高速耐久性及びロードノイズの低減効果を一層向上させることができるものの、エッジカバー層７の端末における段差が拡大するため、未加硫タイヤの成形工程においてこの段差隅部にエア溜まりが生じて加硫故障を起こし易くなり、高速走行時におけるトレッド部の繰り返し歪みによりエア溜まりを起点にして破壊が生じ易くなるという問題があった。
特開平１１−２０８２１２号公報

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解消するもので、ロードノイズの低減と高速耐久性とを向上させながら加硫故障を低減するようにした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、配置し、該ベルト層の外周にタイヤ周方向に延びる低弾性繊維コードからなるベルトカバー層を配置すると共に、該ベルトカバー層の両端域外周にそれぞれコード方向をタイヤ周方向にするエッジカバー層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記エッジカバー層を複数本の高弾性繊維コードを引き揃えたストリップ材で構成すると共に、該ストリップ材をタイヤ１周毎にタイヤ幅方向にずれ合いながら互いに重なり幅を有して螺旋状に巻回形成したことを要旨とする。

さらに、上述する構成において、以下（１）〜（５）に記載するように構成することが好ましい。

（１）前記低弾性繊維コードの２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時における伸張率を５〜１２％とし、前記高弾性繊維コードの２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時における伸張率を１．５〜４．０％とする。

（２）前記低弾性繊維コードをナイロン繊維で構成し、前記高弾性繊維コードをポリエステル繊維、ポリケトン繊維、リヨセル繊維、アラミド繊維、又はこれら繊維のいずれかとナイロン繊維とを撚り合わせた複合繊維から選ばれた少なくとも１種で構成する。

（３）前記エッジカバー層における前記ストリップ材の重なり幅を該ストリップ材の幅の１／２０倍〜９／１０倍に設定する。

（４）前記エッジカバー層の巻き付け総幅を片側あたり前記ベルト層の最大幅の１／２０倍〜１／３倍に設定する。

（５）前記エッジカバー層のタイヤ幅方向外側の端末を、前記ベルト層の最大幅の端末に対して、タイヤ幅方向外側２０ｍｍとタイヤ幅方向内側５ｍｍとの間に位置させる。

本発明によれば、低弾性繊維コードからなるベルトカバー層の両端域の外周に、コード方向をタイヤ周方向にするエッジカバー層を配置したタイヤにおいて、エッジカバー層を複数本の高弾性繊維コードを引き揃えたストリップ材で構成すると共に、このストリップ材をタイヤ１周毎にタイヤ幅方向にずれ合いながら互いに重なり幅を有して螺旋状に巻回形成するようにしたので、エッジカバー層の端部における段差を１枚のストリップ材の厚さに相当する高さに抑えることができるため、タイヤ成形工程において段差部分にエア溜まりを形成せずに、加硫故障をなくすことができる。しかも、ベルトカバー層の両端域における外周には、ストリップ材の重なり部分により実質的に複数層の高弾性繊維コードからなるエッジカバー層が形成されるため、ベルトカバー層の両端域の遠心力によるせり上がりを抑制して高速耐久性やロードノイズの低減効果を一層向上させることができる。

以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す断面図、図２は図１のタイヤにおけるベルト層、ベルトカバー層及びエッジカバー層の配置関係を平面状に展開して模式的に示す一部断面図、図３はベルトカバー層及びエッジカバー層を形成するストリップ材の形態を例示する斜視図である。

図１において、空気入りラジアルタイヤ１はトレッド部２におけるカーカス層３の外周に層間でコード方向を交差させた複数（図では２層）のベルト層４、５を配置し、ベルト層５の外周に、タイヤ周方向に延びる低弾性繊維コード６ａからなる広幅のベルトカバー層６を配置すると共に、ベルトカバー層６の両端域外周に、それぞれコード方向をタイヤ周方向にするエッジカバー層７を配置している。ベルトカバー層６は、図３に例示するように、複数本の低弾性繊維コード６ａを引き揃えてゴム引きしたストリップ材６ｚをタイヤ周方向に巻回して形成される。

さらに、本発明の空気入りラジアルタイヤ１では、エッジカバー層７を複数本の高弾性繊維コード６ｂを引き揃えたストリップ材６ｚで構成すると共に、このストリップ材６ｚをタイヤ１周毎にタイヤ幅方向にずれ合いながら互いに重なり幅Ｗ（図２参照）を有して螺旋状に巻回形成して、エッジカバー層７がベルトカバー層６の両端域外周を覆うように構成している。

これにより、エッジカバー層７の端部における段差を１枚のストリップ材６ｚの厚さに相当する高さに抑えることができるため、タイヤ成形工程において段差部分にエア溜まりを形成せずに、加硫故障をなくすことができる。しかも、ベルトカバー層６の両端域における外周には、ストリップ材６ｚの重なり部分により実質的に複数層の高弾性繊維コード６ｂからなるエッジカバー層７が形成されため、ベルトカバー層の両端域の遠心力によるせり上がりを抑制して、高速耐久性やロードノイズの低減効果を一層向上させることができる。

本発明において、ベルトカバー層６を構成する低弾性繊維コード６ａの２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸張率を５〜１２％、好ましくは７〜１０％に設定し、エッジカバー層７を構成する高弾性繊維コード６ｂの２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸張率を１．５〜４．０％、好ましくは１．８〜３．０％に設定するとよい。これにより、優れた高速走行性とロードノイズの低減とを一層確実にバランスよく確保することができる。

上述する低弾性繊維コード６ａ及び高弾性繊維コード６ｂの伸張率は、加硫後のタイヤにおけるベルトカバー層６及びエッジカバー層７からそれぞれ無作為に５本の繊維コード６ａ、６ｂを取り出して、これに２．０ｃＮ／ｄｔｅｘの負荷を付与して測定した場合の伸張率をいう。

上述する低弾性繊維コード６ａとしては、ナイロン繊維が好ましく使用され、高弾性繊維コード６ｂとしては、ポリエステル繊維、ポリケトン繊維、リヨセル繊維、アラミド繊維、又はこれら繊維のいずれかとナイロン繊維とを撚り合わせた複合繊維から選ばれた少なくとも１種を使用される。

本発明において、エッジカバー層７を構成するストリップ材６ｚの重なり幅Ｗを、ストリップ材６ｚの幅Ｌ（図２参照）の１／２０倍〜９／１０倍、好ましくは１／６倍〜５／６倍、最も好ましくは１／３倍〜２／３倍となるように設定するとよい。これにより、優れた高速走行性とロードノイズの低減を確保しながら、タイヤ加硫時における加硫故障を確実に防止することができる。

上述するように、エッジカバー層７を構成するストリップ材６ｚの重なり幅Ｗを調整することによって、ベルトカバー層６の両端域には所望のタガ効果を有する実質的に複数層のエッジカバー層７が形成される。すなわち、例えばストリップ材６ｚの重なり幅Ｗをストリップ材６ｚの幅Ｌの１／２倍（Ｗ／Ｌ＝１／２）に設定した場合には、ベルトカバー層６の両端域には実質的に２層のエッジカバー層７が巻き付けられることになる。

上述するストリップ材６ｚは、通例、１本のストリップ材６ｚをベルトカバー層６の両端域におけるタイヤ内側から外側に向かってタイヤ１周毎にタイヤ幅方向に重なり幅がＷとなるようにずらせながら巻回するが、巻回するストリップ材６ｚの幅を調整するために、１本のストリップ材６ｚを複数回にわたりタイヤ周上に隣接させながら平行に並べて巻き付け、この操作をタイヤ幅方向に重なり幅がＷとなるようにずらせながら繰り返して行う場合があり、さらには、複数本のストリップ材６ｚを隣接させて平行に並べ、これをタイヤ１周毎にタイヤ幅方向に重なり幅がＷとなるようにずらせながら巻回する場合がある。このような場合には、上述するストリップ材６ｚの幅Ｌは、タイヤ幅方向に隣接して平行に配列したストリップ材６ｚの総幅が適用される。

また、図１の実施形態では、ストリップ材６ｚをベルトカバー層６の両端域におけるタイヤ内側から外側に向かってタイヤ１周毎にタイヤ幅方向に重なり幅がＷとなるようにずらせながら巻回しているが、ストリップ材６ｚを巻回するに際しては、ストリップ材６ｚをベルトカバー層６の両端域におけるタイヤ外側から内側に向かってタイヤ１周毎にタイヤ幅方向に重なり幅がＷとなるようにずらせながら巻回する場合もある。

本発明において、ベルトカバー層６の外周に巻き付けるエッジカバー層７の巻き付け総幅Ｗｂ（図２参照）は、片側あたりベルト層４、５の最大幅Ｗｔの１／２０倍〜１／３倍、好ましくは１／２０倍〜１／５倍となるように設定するとよい。これにより、優れた高速走行性とロードノイズの低減とをバランスよく確保することができる。エッジカバー層７の巻き付け総幅Ｗｂがベルト最大幅Ｗｔの１／３超になると、加硫成形時のリフト工程においてエッジカバー層７を構成する高弾性繊維コード６ｂがベルト層４、５に食い込んでしまい、ベルト層４、５とベルトカバー層６との層間ゲージが薄くなり、高速耐久性が低下する原因になる。

本発明において、エッジカバー層７のタイヤ幅方向外側の端末 (図２の６ｘ）を、ベルト層４、５の最大幅の端末４ｘに対して、タイヤ幅方向外側２０ｍｍとタイヤ幅方向内側５ｍｍとの間に位置するように設定するとよい。これにより、優れた高速走行性とロードノイズの低減とを一層確実に確保することができる。

タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｈとして、エッジカバー層の巻き付け総幅Ｗｂ及びエッジカバー層を構成するストリップ材の重なり幅Ｗを表１のように異ならせた本発明タイヤ（実施例１〜５）と、エッジカバー層として１層のストリップ材を巻回した比較タイヤ（比較例１）と、２層のストリップ材を巻回した比較タイヤ（比較例２）と、をそれぞれ作製した。なお、各タイヤにおいて、低弾性繊維コードにナイロン６６繊維を使用し、高弾性繊維コードにポリケトン繊維を使用した。

これら７種類のタイヤを、それぞれ以下の試験方法により、加硫故障率、ロードノイズ及び高速耐久性を評価し、その結果を表１に併記した。

〔加硫故障率〕
加硫後の各タイヤを解体して、エッジカバー層の両端末近傍における加硫故障の発生状況を調べた。その結果を加硫故障の発生状況（タイヤ周上における加硫故障の発生個数とその大きさ）に応じて加硫故障率（％）として表示した。

〔ロードノイズ〕
各タイヤに空気圧２００ｋＰａを充填し、車両（マークII、２．０グランデ）の前後輪
に装着して、アスファルト路面からなるテストコースを平均時速６０ｋｍ／ｈで走行させながら、運転席の背もたれに取り付けた集音マイクにより、４０〜１０００Ｈｚ域の音圧（デシベル）を測定した。その結果を比較例１を１００とする指数により表示した。数値が大きいほどロードノイズの低減効果が優れていることを示す。

〔高速耐久性〕
各タイヤに空気圧２１０ｋＰａを充填し、室内ドラム耐久試験（ドラム径：１７０７ｍｍ）により、ＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力の８８％に相当する荷重を負荷させて、走行速度を８１ｋｍ／ｈとして１２０分間ならし走行させ、次いで３時間放冷した後、空気圧を２１０ｋＰａに再調整し、初速度を１２１ｋｍ／ｈとして３０分毎に速度を８ｋｍ／ｈずつ上昇させながら走行させてタイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。その結果を比較例１を１００とする指数により表示した。数値が大きいほど高速耐久性に優れていることを示す。

表１から、本発明タイヤ（実施例１〜５）は、比較タイヤ（従来例）に比して、ロードノイズの低減及び高速耐久性をバランスよく向上させながら、加硫故障を抑制していることがわかる。

本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す断面図である。 図１のタイヤにおけるベルト層、ベルトカバー層及びエッジカバー層の配置関係を平面状に展開して模式的に示す一部断面図である。 ベルトカバー層及びエッジカバー層を形成するストリップ材の形態を例示する斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ実施例における比較タイヤのベルト層、ベルトカバー層及びエッジカバー層の配置関係を示す図２に相当する一部断面図である。

符号の説明

ｌ 空気入りラジアルタイヤ
２ トレッド部
３ カーカス層
４、５ ベルト層
６ ベルトカバー層
６ａ 低弾性繊維コード
６ｂ 高弾性繊維コード
６ｚ ストリップ材
７ エッジカバー層
Ｗ 重なり幅
Ｗｂ エッジカバー層の巻き付け総幅
Ｗｔ ベルト層の最大幅

Claims (6)

1. トレッド部におけるカーカス層の外周に層間でコード方向を交差させた複数のベルト層を配置し、該ベルト層の外周にタイヤ周方向に延びる低弾性繊維コードからなるベルトカバー層を配置すると共に、該ベルトカバー層の両端域外周にそれぞれコード方向をタイヤ周方向にするエッジカバー層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記エッジカバー層を複数本の高弾性繊維コードを引き揃えたストリップ材で構成すると共に、該ストリップ材をタイヤ１周毎にタイヤ幅方向にずれ合いながら互いに重なり幅を有して螺旋状に巻回形成した空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記低弾性繊維コードの２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時における伸張率が５〜１２％で、前記高弾性繊維コードの２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時における伸張率が１．５〜４．０％である請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記低弾性繊維コードがナイロン繊維からなり、前記高弾性繊維コードがポリエステル繊維、ポリケトン繊維、リヨセル繊維、アラミド繊維、又はこれら繊維のいずれかとナイロン繊維とを撚り合わせた複合繊維から選ばれた少なくとも１種からなる請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記エッジカバー層における前記ストリップ材の重なり幅が該ストリップ材の幅の１／２０倍〜９／１０倍である請求項１、２又は３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記エッジカバー層の巻き付け総幅が片側あたり前記ベルト層の最大幅の１／２０倍〜１／３倍である請求項１、２，３又は４に記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記エッジカバー層のタイヤ幅方向外側の端末が、前記ベルト層の最大幅の端末に対して、タイヤ幅方向外側２０ｍｍとタイヤ幅方向内側５ｍｍとの間に位置する請求項１、２、３、４又は５に記載の空気入りラジアルタイヤ。

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