JP2008120165A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの騒音性能および耐久性能を高め得る空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】この空気入りタイヤ１は、カーカス層と、カーカス層のタイヤ径方向外周に配置されるベルト層４と、ベルト層４のタイヤ径方向外周に配置されてベルト層４を補強するベルト補強層７とを有する。ベルト補強層７は、ベルト層４と等幅あるいはベルト層４よりも幅広な帯状構造を有すると共にベルト層４のタイヤ幅方向全域を覆って配置される第一補強層７１と、コード材がストリップ状に引き揃えられて成ると共に第一補強層７１のエッジ部に対してタイヤ径方向外側から螺旋状に巻き付けられて配置される第二補強層７２とを有する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、タイヤの騒音性能および耐久性能を高め得る空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤでは、ロードノイズを低減してタイヤの騒音性能を高めるべき課題がある。また、タイヤの高速回転時にてベルト層の端部がせり上がり、その動きに伴う発熱によりベルト層（ベルトコード）の端部とトレッドゴムとの界面が破壊する現象がある（トレッドゴムのセパレーション）。したがって、かかる現象を抑制してタイヤの耐久性能を高めるべき課題がある。

かかる課題に関する従来の空気入りタイヤには、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の空気入りタイヤ（空気入りラジアルタイヤ）は、一対のビード部間をトロイド状に跨り該ビード部に配置したビードコア周りに内側から外側に巻き返した少なくとも１層のカーカスプライと、該カーカスプライの半径方向外方に位置する少なくとも１層のベルトと、該ベルトの半径方向外方に位置するベルト補強層とを有する空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ビードコアで巻き返した前記カーカスプライの端縁は、クラウン部に位置する前記カーカスプライと前記ベルトとの間に配置され、両方の前記端縁の離間距離は、タイヤ幅方向断面における前記カーカスプライに最も近い前記ベルトの幅の５０乃至８０％となるように構成され、前記ベルト補強層は、帯状のストリップを、前記ベルトにおけるタイヤ幅方向の端部の近傍では隙間がなく該端部の近傍以外では隙間をもって螺旋巻きされて構成されていることを特徴とする。

特開２００６−１３０９４２号公報

この発明は、タイヤの騒音性能および耐久性能を高め得る空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、カーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外周に配置されるベルト層と、前記ベルト層のタイヤ径方向外周に配置されて前記ベルト層を補強するベルト補強層とを有する空気入りタイヤであって、前記ベルト補強層が、前記ベルト層と等幅あるいは前記ベルト層よりも幅広な帯状構造を有すると共に前記ベルト層のタイヤ幅方向全域を覆って配置される第一補強層と、コード材がストリップ状に引き揃えられて成ると共に前記第一補強層のエッジ部に対してタイヤ径方向外側から螺旋状に巻き付けられて配置される第二補強層とを有することを特徴とする。

この空気入りタイヤでは、ストリップ材から成る第二補強層が第一補強層のエッジ部に対して螺旋状に巻き付けられて配置されるので、帯状の第二補強層が用いられる構成と比較して、第二補強層が第一補強層に対して強い張力にて巻き付けられる。したがって、ベルト層のエッジ部が第二補強層により効果的に補強される。これにより、タイヤ転動時における振動の発生が抑制されて中域周波数のロードノイズが効果的に低減される利点がある。また、ベルト層端部におけるトレッドゴムのセパレーションが抑制されてタイヤの高速耐久性がさらに向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記第二補強層が左右に分離されて前記第一補強層の各エッジ部に配置される。

この空気入りタイヤでは、第二補強層が第一補強層の全域に巻き付けられて配置される構成と比較して、第二補強層の使用量が減少するので、タイヤの製造コストが低減される利点があり、また、タイヤが軽量化される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、カーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外周に配置されるベルト層と、前記ベルト層のタイヤ径方向外周に配置されて前記ベルト層を補強するベルト補強層とを有する空気入りタイヤであって、前記ベルト補強層は、帯状部材から成ると共に前記ベルト層の両エッジ部にそれぞれ配置される第一補強層と、コード材がストリップ状に引き揃えられて成ると共に前記第一補強層のタイヤ幅方向外側のエッジ部に対してタイヤ径方向外側から螺旋状に巻き付けられて配置される第二補強層とを有することを特徴とする。

この空気入りタイヤでは、第二補強層の巻き付け工程にて、第一補強層が第二補強層の張力によりベルト層のエッジ部から肩落ちする事態が抑制される点で好ましい。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記第二補強層が一定のピッチにて前記第一補強層に巻き付けられる。

この空気入りタイヤでは、ベルト層のエッジ部が第二補強層によって均一に補強される。これにより、タイヤ転動時における振動の発生が抑制されて中域周波数のロードノイズが効果的に低減される利点がある。また、ベルト層端部におけるトレッドゴム５のセパレーションが抑制されてタイヤの高速耐久性がさらに向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記第二補強層の少なくとも一部を構成するコード材が２．０［ｃＮ／ｄｔｅｘ］の負荷時にて５．０［％］以下の伸度を有する。

この空気入りタイヤでは、高弾性材料の採用により、中域周波数のロードノイズがより効果的に低減される利点がある。

この発明にかかる空気入りタイヤでは、ストリップ材から成る第二補強層が第一補強層のエッジ部に対して螺旋状に巻き付けられて配置されるので、帯状の第二補強層が用いられる構成と比較して、第二補強層が第一補強層に対して強い張力にて巻き付けられる。したがって、ベルト層のエッジ部が第二補強層により効果的に補強される。これにより、タイヤ転動時における振動の発生が抑制されて中域周波数のロードノイズが効果的に低減される利点がある。また、ベルト層端部におけるトレッドゴムのセパレーションが抑制されてタイヤの高速耐久性がさらに向上する利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、この発明の実施例にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図２は、図１に記載した空気入りタイヤの補強層を示す説明図である。図３および図４は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。図５は、この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

［空気入りタイヤ］
この空気入りタイヤ１は、ビードコア２と、カーカス層３と、ベルト層４と、トレッドゴム５と、サイドウォールゴム６とを含み構成される（図１参照）。ビードコア２は、環状構造を有し、左右一対を一組として構成される。カーカス層３は、左右のビードコア２、２間にトロイド状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。ベルト層４は、積層された複数のベルト材４１、４２から成り、カーカス層３のタイヤ径方向外周に配置される。トレッドゴム５は、カーカス層３およびベルト層４のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。サイドウォールゴム６は、カーカス層３のタイヤ幅方向外側に配置されてタイヤのサイドウォール部を構成する。

［ベルト補強層］
また、この空気入りタイヤ１は、ベルト補強層（ベルトカバー層）７を有する（図１参照）。このベルト補強層７は、ベルト層４を補強するために、ベルト層４に対してタイヤ径方向外周から巻き付けられて配置される。これにより、タイヤ転動時における振動の発生が抑制されて中域周波数のロードノイズが低減される。また、ベルト層４端部のせり上がりが抑制されてトレッドゴム５のセパレーションが抑制されてタイヤの高速耐久性が向上する。

ここで、ベルト補強層７は、第一補強層７１と第二補強層７２とを有する（図２参照）。第一補強層７１は、例えば、６６ナイロン製のコード材あるいはアラミド／ナイロンハイブリッド製のコード材がカレンダー状に配列されて成る圧延部材である。この第一補強層７１は、ベルト層４と等幅あるいはベルト層４よりも幅広な帯状構造（あるいはシート状構造）を有し、ベルト層４のタイヤ幅方向全域を覆って配置される（フルカバー層）。この実施例では、第一補強層７１がベルト層４の最大ベルト幅よりも幅広に構成され、その両エッジ部をベルト層４よりもタイヤ幅方向に突出させて配置されている。

なお、この実施例では、単一層の第一補強層７１が配置されるが（図１および図２参照）、これに限らず、複数層の第一補強層７１が配置されても良い（図示省略）。また、複数層の第一補強層７１が配置される構成では、一枚の第一補強層７１がベルト層４に対してタイヤ周方向に二重に巻き付けられて配置されても良いし、積層された複数枚の第一補強層７１がベルト層４に巻き付けられても良い（図示省略）。また、これらの構成では、第一補強層７１がタイヤ周上にラップ部（継ぎ目部）を有しても良い。

第二補強層７２は、例えば、６６ナイロン、ポリエチレンナフタレート、アラミド／ナイロンハイブリッド、ポリオレフェンケトン、その他の高弾性材料から成る複数のコード材がストリップ状に引き揃えられて構成される（ストリップ材）。この第二補強層７２は、第一補強層７１のエッジ部に対してタイヤ径方向外側から螺旋状に巻き付けられて配置される。したがって、第二補強層７２は、第一補強層７１に対してタイヤ周方向に継ぎ目なく連続的に巻き付けられ、また、所定の張力を付与されて巻き付けられる。また、第二補強層７２は、第一補強層７１の各エッジ部に対してそれぞれ設置される。

この空気入りタイヤ１では、ストリップ材から成る第二補強層７２が第一補強層７１のエッジ部に対して螺旋状に巻き付けられて配置されるので、帯状の第二補強層が用いられる構成（図示省略）と比較して、第二補強層７２が第一補強層７１に対して強い張力にて巻き付けられる。したがって、ベルト層４のエッジ部が第二補強層７２により効果的に補強される。これにより、タイヤ転動時における振動の発生が抑制されて中域周波数のロードノイズが効果的に低減される利点がある。また、ベルト層４端部におけるトレッドゴム５のセパレーションが抑制されてタイヤの高速耐久性がさらに向上する利点がある。

また、かかる構成では、帯状の第一補強層７１がベルト層４のタイヤ幅方向全域を覆って配置され、この第一補強層７１を介して第二補強層７２がベルト層４のエッジ部に巻き付けられるので、第二補強層がベルト層のエッジ部に直接的に巻き付けられる構成（図示省略）と比較して、ストリップ材である第二補強層７２の巻き付け工程が容易化される。これにより、タイヤの生産性が向上する利点がある。また、第二補強層の突出部に皺が発生し難いので、タイヤの成形不良が抑制される利点がある。また、かかる構成は、複数の補強層がベルト層の端部に配置される構成（複数材料を用いたカバー構造）において、特に有益である。

［付加的事項１］
ストリップ材から成る第二補強層７２は、圧延部材から成る第一補強層７１と比較して、一般に高価である。したがって、第二補強層７２は、必要な範囲に対して効果的に配置されることが好ましい。

そこで、この空気入りタイヤ１では、第二補強層７２が左右に分離されて第一補強層７１の各エッジ部に配置されることが好ましい（図１および図２参照）。すなわち、第二補強層７２が第一補強層７１の各エッジ部に対してのみ配置され、センター部には配置されてない。かかる構成では、第二補強層が第一補強層の全域に巻き付けられて配置される構成と比較して、第二補強層７２の使用量が減少するので、タイヤの製造コストが低減される利点があり、また、タイヤが軽量化される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、第二補強層７２が一定のピッチにて第一補強層７１に巻き付けられることが好ましい（図２および図３参照）。かかる構成では、ベルト層４のエッジ部が第二補強層７２によって均一に補強される。これにより、タイヤ転動時における振動の発生が抑制されて中域周波数のロードノイズが効果的に低減される利点がある。また、ベルト層４端部におけるトレッドゴム５のセパレーションが抑制されてタイヤの高速耐久性がさらに向上する利点がある。

例えば、第二補強層７２は、第一補強層７１に対して隙間なく且つ重複しないように巻き付けられても良いし（図２参照）、周回毎にラップするように重ね巻きされても良い（図３参照）。また、周回毎に所定の間隔を空けつつ疎巻きにて巻き付けられても良い（図示省略）。

また、この空気入りタイヤ１では、第二補強層７２の少なくとも一部を構成するコード材が、２．０［ｃＮ／ｄｔｅｘ］の負荷時にて５．０［％］以下の中間伸度を有することが好ましい。すなわち、第二補強層７２が所定の中間伸度を有する高弾性材料により構成される。かかる高弾性材料が採用される構成では、中域周波数のロードノイズがより効果的に低減される利点がある。

なお、中間伸度は、ＪＩＳ−Ｌ１０１７の条件下にて単一のコード材に対して２．０［ｃＮ／ｄｔｅｘ］の荷重が負荷されたときのコード材の伸度をいう。例えば、６６ナイロンが８［％］、ポリエチレンナフタレートが４［％］、アラミド／ナイロンハイブリッドが３［％］、ポリオレフェンケトン繊維が２［％］の中間伸度を有する。

［変形例］
また、この空気入りタイヤ１では、帯状の第一補強層７１がベルト層４のタイヤ幅方向全域を覆って配置される（図２参照）が、かかる構成は、第二補強層７２の巻き付け工程にて、第一補強層７１が第二補強層７２の張力によりベルト層４のエッジ部から肩落ちする事態が抑制される点で好ましい。

しかし、これに限らず、第一補強層７１が帯状部材から成ると共に前記ベルト層の両エッジ部にそれぞれ配置され、この第一補強層７１のタイヤ幅方向外側のエッジ部に対して第二補強層７２が設置されても良い（図４参照）。かかる構成としても、第一補強層７１のエッジ部が効果的に補強される。これにより、第一補強層７１のエッジ部が効果的に補強されて、中域周波数のロードノイズが効果的に低減されると共に、タイヤの高速耐久性がさらに向上する利点がある。

［性能試験］
この実施例では、条件が異なる複数の空気入りタイヤについて、（１）騒音性能（ロードノイズおよび（２）高速耐久性能に関する性能試験が行われた（図５参照）。この性能試験では、タイヤサイズ２１５／６０Ｒ１６の空気入りタイヤがＪＡＴＭＡ規定の適用リムに装着され、この空気入りタイヤに規定内圧および規定荷重が負荷される。

（１）騒音性能に関する性能試験では、空気入りタイヤが排気量３０００［ｃｃ］クラスの乗用車（試験車両）に装着され、この試験車両が粗い路面を有するテストコースを６０［ｋｍ／ｈ］で走行する。そして、このときの車内騒音が計測されて評価が行われる。この評価は、従来例を基準（１００）とした指数評価にて行われ、その数値が大きいほど好ましい。

（２）高速耐久性能に関する性能試験では、空気入りタイヤがドラム試験機に取り付けられ、この空気入りタイヤに荷重６［ｋＮ］が負荷される。そして、走行速度が１２１［ｋｍ／ｈ］から３０分毎に８［ｋｍ／ｈ］ずつ増加され、タイヤが破壊するまでの走行距離が測定されて、評価が行われる。この評価は、従来例を基準（１００）とした指数評価にて行われ、その数値が大きいほど好ましい。

従来例の空気入りタイヤでは、ナイロン製の第一補強層がベルト層の各エッジ部に対してそれぞれ設置される。また、ナイロン製の第二補強層が第一補強層の各エッジ部に対して隙間なく巻き付けられる（バット）。

発明例１〜５の空気入りタイヤ１は、第一補強層７１がベルト層４よりも幅広な帯状構造を有すると共にベルト層４のタイヤ幅方向全域を覆って配置される（図２参照）。また、ストリップ状の第二補強層７２が第一補強層７１のエッジ部に対してタイヤ径方向外側から螺旋状に巻き付けられて配置される。

試験結果に示すように、発明例１〜５の空気入りタイヤ１では、従来例の空気入りタイヤと比較してタイヤの騒音性能および高速耐久性能が向上することが分かる（図５参照）。また、発明例１〜５を比較すると、第一補強層７１および第二補強層７２の材質および巻き方が適正化されることにより、タイヤの騒音性能および高速耐久性能が向上することが分かる。

以上のように、本発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤの騒音性能および耐久性能を高め得る点で有用である。

この発明の実施例にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。 図１に記載した空気入りタイヤの補強層を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビードコア
３ カーカス層
４ ベルト層
４１ ベルト材
５ トレッドゴム
６ サイドウォールゴム
７ ベルト補強層
７１ 第一補強層
７２ 第二補強層

Claims (5)

1. カーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外周に配置されるベルト層と、前記ベルト層のタイヤ径方向外周に配置されて前記ベルト層を補強するベルト補強層とを有する空気入りタイヤであって、
   前記ベルト補強層は、前記ベルト層と等幅あるいは前記ベルト層よりも幅広な帯状構造を有すると共に前記ベルト層のタイヤ幅方向全域を覆って配置される第一補強層と、コード材がストリップ状に引き揃えられて成ると共に前記第一補強層のエッジ部に対してタイヤ径方向外側から螺旋状に巻き付けられて配置される第二補強層とを有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第二補強層が左右に分離されて前記第一補強層の各エッジ部に配置される請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. カーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外周に配置されるベルト層と、前記ベルト層のタイヤ径方向外周に配置されて前記ベルト層を補強するベルト補強層とを有する空気入りタイヤであって、
   前記ベルト補強層は、帯状部材から成ると共に前記ベルト層の両エッジ部にそれぞれ配置される第一補強層と、コード材がストリップ状に引き揃えられて成ると共に前記第一補強層のタイヤ幅方向外側のエッジ部に対してタイヤ径方向外側から螺旋状に巻き付けられて配置される第二補強層とを有することを特徴とする空気入りタイヤ。
4. 前記第二補強層が一定のピッチにて前記第一補強層に巻き付けられる請求項１または３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第二補強層の少なくとも一部を構成するコード材が２．０［ｃＮ／ｄｔｅｘ］の負荷時にて５．０［％］以下の伸度を有する請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。

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