JP3450892B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】空気入りラジアルタイヤに係り、
荒れた路面等を走行した時にタイヤを介して車両に伝わ
る弾性振動を有効に低減して、車室内こもり音、いわゆ
るロードノイズを低減させることのできる空気入りラジ
アルタイヤに関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、タイヤより入力する振動に起因
する車室内のロードノイズを低減する対策として、トレ
ッドゴム軟化、トレッドゴムゲージの増加、ケース剛性
軟化、ベルト面外曲げ剛性の増加等が行われている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、トレッドゴム
を軟化すると摩耗性が悪化し、操縦安定性も低下すると
いう問題がある。また、トレッドゴムゲージを増加する
と、発熱耐久性の低下、タイヤ重量が増加する等の問題
がある。 【０００４】一方、タイヤケースの剛性を軟化するとタ
イヤの横剛性が低下し、コーナリング特性が悪化すると
いう問題がある。 【０００５】また、ベルト面外曲げ剛性を増加するに
は、通常は補強層を追加する方法が取られるが、これは
コストの増加を招き、タイヤ重量が増加すると共に転が
り抵抗が増加するという問題がある。 【０００６】本発明は上記事実を考慮し、摩耗性の悪
化、発熱耐久性の低下、操縦安定性の低下、コーナリン
グ特性の悪化、コスト増加、重量増加、転がり抵抗増加
等の諸問題を起こすことが無く、車室内ロードノイズを
低減できる空気入りラジアルタイヤを提供することが目
的である。 【０００７】 【課題を解決するための手段】発明者らの種々の実験検
討の結果、従来より行われているロードノイズ対策のな
かでも、ベルト面外曲げ剛性の増加が最も効果的であ
り、補強層の幅、位置、ベルトとの関係を最適化するこ
とで他性能を低下させずにロードノイズのみを低減でき
る方法を見出した。 【０００８】先ず、発明者らは、図４に示すように、路
面凹凸を模擬した点突起４０の集合を平板上４２に形成
し（半径５mmの半球を２５mm間隔で配置）、そこをタイ
ヤ４４が荷重Ｗがかかったまま通過するときの一つの突
起４０Ａに作用する反力（上下方向反力及びタイヤ進行
方向に沿った前後方向反力）を測定した。 【０００９】さらに、ベルトの変形が見えるように、図
５に示すように、トレッド４６のサイドの一部を削り、
ベルト４８の端部をタイヤ４４の横から歪として捕らえ
るようにして、荷重Ｗがかかったタイヤ４４が点突起４
０の上を通過した際のベルト４８の変形を観測した。 【００１０】その結果、点突起４０を通過している時の
ベルト４８の変形が小さいタイヤ４０、即ち、ベルト曲
げ剛性が大のタイヤは、図６に示すように上下反力Ｆが
小さい傾向があると共に、図７に示すように、特に前後
反力が小さいことが判明した。また、このようにベルト
４８の変形が少ないタイヤは、タイヤ軸にかかる振動も
小さいことが判明した。これは、ベルト４８の曲げ剛性
が高くされてベルト４８の変形が抑えられることによっ
て、連続した点突起に対しての接触角度が低くなったた
めと考えられる。 【００１１】次に、図８に示すように、１枚のプライか
らなるカーカス５０上に第１ベルト４８Ａ及び第２ベル
ト４８Ｂからなるベルト４８と、トレッド４６とを拍子
木状に切出して、これを６０mmの間隔で配置した一対の
棒５２の上に載せ、中央部に上から力Ｆをかけて、変位
と力Ｆとの関係を調べた。前記拍子木状体の曲げ状態を
観察した結果、曲げ変形時にはベルト４８の下側（カー
カス５０側）で引張側となり、曲げの中立軸がほぼ第１
ベルト４８Ａと第２ベルト４８Ｂとの間に位置すること
が分かった。 【００１２】また、接地時のベルト４８に作用する力を
調べた結果、幅方向中央側では圧縮力が、ショルダー部
側では引張力が作用することが判明した。これをグラフ
化したものが図９に示すグラフであり、タイヤの接地幅
ＷＳの両端からそれぞれ内側へ接地幅ＷＳの約１０％の
位置までの領域に引張力の多くが作用していることが判
明した。 【００１３】本発明の空気入りラジアルタイヤは、上記
事実に鑑みてなされたものであって、ラジアル配列コー
ドからなるカーカスと、前記カーカスのタイヤ半径方向
外側に配置されタイヤ接地幅に対して８０％未満の幅を
有する第１のベルト層と、前記第１のベルト層のタイヤ
半径方向外側に配置され前記第１のベルト層とはコード
が交差する第２のベルト層と、タイヤ周方向に対して実
質平行とされた複数本の非伸張性コードからなり、前記
第１のベルト層のタイヤ幅方向外側に前記第１のベルト
層とは実質的に連続するように配置された補強層と、を
備えたことを特徴としている。 【００１４】 【作用】本発明の空気入りラジアルタイヤでは、タイヤ
接地幅に対して８０％未満の幅を有する第１のベルト層
のタイヤ幅方向外側に非伸張性コードからなる補強層が
配設され、しかもこの補強層は、第２のベルト層のタイ
ヤ半径方向内側に位置してタイヤが路面凸部を乗り越え
た際の引張側となるため、タイヤ接地幅の両端部付近の
トレッドの曲げ剛性は中間部よりも向上する。これによ
って、車両が車室内ロードノイズの原因となるような凹
凸を有した路面、例えば、荒れた路面等を走行する際
に、トレッドの幅方向両端部に連続したタイヤサイド部
が路面形状に応じて変形する割合が少なくなる。即ち、
車両に伝達される力の変動が少なくなるので、車室内の
ロードノイズを低減することができる。 【００１５】なお、トレッドの幅方向中央部の領域に関
しては従来比同等の剛性であるが、路面の凹凸によるト
レッドの幅方向中央部の変形は、タイヤのサイド部に伝
わり難いため、車室内のロードノイズに対しては問題と
ならない。 【００１６】上記手法により車室内のロードノイズを低
減できるので、従来のようにトレッドゴムを軟化させる
必要が無く、タイヤの耐摩耗性や操縦安定性を低下させ
るようなことが無い。 【００１７】また、上記手法により車室内のロードノイ
ズを低減できるので、従来のようにタイヤケースの剛性
を軟化する必要がなく、タイヤの横剛性を低下させてコ
ーナリング特性操縦安定性を低下させるようなことが無
い。 【００１８】また、ただ単に従来からあるベルト部分に
補強層を追加する従来の手法とは異なって、本発明は交
差するベルト層の内の一方の両端部の所定領域を非伸張
性コードからなる補強層で置き換える構成としたため、
タイヤ重量を増加させることがなく、転がり抵抗を増加
させることも無い。さらに、ベルト部分を構成するプラ
イの長さとしては、実質的に従来と変える必要がないた
め、コストの増加も抑えられる。なお、一般の空気入り
ラジアルタイヤと同様に、第１のベルト層及び第２のベ
ルト層のコードをスチールコードとして、例えば、スチ
ールよりも比重が軽く、高弾性率の芳香族ポリアミド繊
維からなる非伸張性コードのベルト補強層を設けること
によって、従来よりもタイヤを軽量化することも可能で
ある。 【００１９】即ち、本発明の空気入りラジアルタイヤに
よれば、上記構成により他性能を低下させることなく車
室内のロードノイズを低減することが可能となる。 【００２０】 【実施例】本発明の一実施例を図１にしたがって説明す
る。 【００２１】図１に示すように、本実施例の空気入りラ
ジアルタイヤ１０（タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１４）
は、一対のビードコア１４（図１では一方のみ図示）を
備えており、カーカス１２のタイヤ幅方向両端部が一対
のビードコア１４の周りにタイヤ軸方向内側から外側へ
向けて折り返されている。なお、カーカス１２は、タイ
ヤ周方向に対して直交する方向に沿って配列されたカー
カスコードとこれを被覆するコーティングゴムとからな
るカーカスプライで構成されている。 【００２２】また、カーカス１２の本体部１２Ａと折り
返し部１２Ｂとの間には、ビード部１６の剛性を確保す
るためのビードフィラー１８が配置されている。 【００２３】カーカス１２のタイヤ半径方向外側には、
カーカス１２側から、第１ベルト２０Ａ、第２ベルト２
０Ｂの２層からなるベルト２０が配設されており、ベル
ト２０のタイヤ半径方向外側には厚肉のゴムからなるト
レッド２２が配設されている。 【００２４】第１ベルト２０Ａは、第２ベルト２０Ｂよ
りも幅が狭く、第１ベルト２０Ａの幅方向外側には、第
２ベルト２０Ｂとカーカス１２との間に補強層２４が第
１ベルトに連続するように隣接配設されている。 【００２５】本実施例の第１ベルト２０Ａは、１０％伸
張時弾性率が１８，０００kgf/mm²とされたスチールコ
ード（構造１×５×０．２３）をピッチ２mmで平行に簾
織りしてゴムコーティングしたのである。また、第２ベ
ルト２０Ｂは、１０％伸張時弾性率が１８，０００kgf/
mm² とされたスチールコード（構造１×５×０．２３）
をピッチ２mmで平行に簾織りしてゴムコーティングした
ものである。 【００２６】一方、補強層２４は、１０％伸張時弾性率
が１０００kgf/mm² 以上とされた非伸張性コード、本実
施例では１０％伸張時弾性率が４８００kgf/mm² とされ
た太さ１５００d/2 の芳香族ポリアミド繊維（アラミド
繊維）コードをピッチ２mmで平行に簾織りしてゴムコー
ティングしたものである。 【００２７】補強層２４の幅方向外側端部は、第２ベル
ト２０Ｂの端部よりも若干タイヤ幅方向外側に位置して
おり、本実施例では、第２ベルト２０Ｂの幅ＢＷ２が１
４０mm、補強層２４の幅方向外側端部間の幅ＢＷが１６
０mmとされている。なお、補強層２４の幅方向外側端部
は第２ベルト２０Ｂの端部に対してほぼ一致していれば
良く、若干内側であっても良い。 【００２８】ここで、第１ベルト２０Ａの幅ＢＷ１は、
トレッド２２の接地幅ＢＷに対して８０％未満とするこ
とが好ましく、本実施例では第１ベルト２０Ａの幅ＢＷ
１が１００mmとされ、接地幅ＢＷに対して６９％とされ
ている。 【００２９】〔試験例〕本発明の適用された空気入りラ
ジアルタイヤ１種及び比較例に係る空気入りラジアルタ
イヤ２種（タイヤサイズは全て１９５／６５Ｒ１４）を
それぞれ試作し、実車に装着して車室内のロードノイズ
を測定すると共に試験機により転がり抵抗を測定した。 【００３０】ここで、実施例タイヤとは前述した図１に
示すタイヤである。一方、比較例タイヤ１とは、図２に
示す従来の一般構造のタイヤ３０であり（図１に示すタ
イヤと同一構成に関しては同一符号を付す）、補強層２
４が無い代わりに第１ベルト２０Ａの両端部が第２ベル
ト２０Ｂの端部近傍に延長されたものである（ＢＷ１＝
１６０mm、ＢＷ２＝１４０mm）。 【００３１】また、比較例タイヤ２とは、図３に示すタ
イヤ３２であり、図２に示すタイヤ３０のベルト２０の
上にナイロッキャプ３４を２層設けたタイヤである。こ
のナイロンキャップ３４は、実質タイヤ周方向に延びる
ナイロンコード（太さ１０００d/2 ）が２mm間隔で平行
に並べられているものであり、幅ＮＷが１７０mmとされ
ている。 【００３２】試験結果は以下の表１に記載する。なお、
転がり抵抗は比較例タイヤ１を１００とする指数表示と
しており、数値の小さいほど転がり抵抗が少ないことを
示す。一方、車室内のロードノイズも比較例タイヤ１を
１００とする指数表示としており、数値の小さいほど車
室内のロードノイズ小さいことを示す。 【００３３】 【表１】【００３４】上記表１の結果から、本実施例タイヤは、
車室内ロードノイズを従来よりも低減できることは明ら
かであり、しかも転がり抵抗をも減少できることも分か
った。 【００３５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気入り
ラジアルタイヤは上記の構成としたので、他性能を低下
させることなく車室内ロードノイズを低減できるという
優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例に係る空気入りラジアルタイ
ヤの断面図である。 【図２】比較例１に係る空気入りラジアルタイヤの断面
図である。 【図３】比較例２に係る空気入りラジアルタイヤの断面
図である。 【図４】点突起上を走行する空気入りラジアルタイヤの
側面図である。 【図５】点突起上を走行する空気入りラジアルタイヤの
ベルトの変形を示すタイヤ軸線に直角な拡大断面図であ
る。 【図６】空気入りラジアルタイヤに踏まれた点突起に作
用する上下方向の反力を示すグラフである。 【図７】空気入りラジアルタイヤに踏まれた点突起に作
用する前後方向の反力を示すグラフである。 【図８】拍子木状体の剛性試験方法を説明する説明図で
ある。 【図９】ベルトに作用する力を説明するグラフである。 【符号の説明】 １０ 空気入りラジアルタイヤ １２ カーカス ２０ ベルト ２４ ベルト補強層 ２０Ａ 第１ベルト（第１のベルト層） ２０Ｂ 第１ベルト（第２のベルト層）

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ラジアル配列コードからなるカーカス
   と、 前記カーカスのタイヤ半径方向外側に配置されタイヤ接
   地幅に対して８０％未満の幅を有する第１のベルト層
   と、 前記第１のベルト層のタイヤ半径方向外側に配置され前
   記第１のベルト層とはコードが交差する第２のベルト層
   と、 タイヤ周方向に対して実質平行とされた複数本の非伸張
   性コードからなり、前記第１のベルト層のタイヤ幅方向
   外側に前記第１のベルト層とは実質的に連続するように
   配置された補強層と、を備えたことを特徴とする空気入
   りラジアルタイヤ。