JP4298304B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
空気入りタイヤ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4298304B2 JP4298304B2 JP2003010858A JP2003010858A JP4298304B2 JP 4298304 B2 JP4298304 B2 JP 4298304B2 JP 2003010858 A JP2003010858 A JP 2003010858A JP 2003010858 A JP2003010858 A JP 2003010858A JP 4298304 B2 JP4298304 B2 JP 4298304B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- width
- tire
- cord
- cap layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、低ロードノイズで転がり抵抗が小さい空気入りタイヤに関するものであり、特に、少なくとも二層のコード層からなるベルト（主ベルト）の外周側に、タイヤ周方向に対し実質上平行に延びる補強素子のゴム引き層からなるベルト補強層（補助ベルト）を配設した特定ベルト構造を有するタイヤ（具体的には、特開平11−208212号公報に記載されたタイヤ）よりも転がり抵抗の大幅な低減化を図るとともに、近年大きく取り上げられつつあるフラットスポットの低減化も図る。
【０００２】
【従来の技術】
車輌、特に乗用車においては、近年、低振動化、低燃費化、低公害化の改良が急激に進みつつあり、それに対応して、タイヤについても、従来に比べてより一層の騒音（特にロードノイズ）及び転がり抵抗の低減化を図ることが強く要求されるようになった。
【０００３】
従来のロードノイズの低減手段としては、最も基本的には、（１）タイヤトレッド部のゴムを軟化させる手法、（２）タイヤカーカスの形状を変化させてベルト層の張力を強化させる手法、（３）交差ベルト層の全部または両端部を周方向に配置されたコードをゴム引きした例えばナイロンコードの補強層で挟持することによりベルト周方向剛性を強化させる手法、および該補強層のジョイント部を分散させるためにタイヤ幅方向にらせん状に巻回する方法（例えば、特許文献１）を挙げることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−24208号公報
【０００５】
上記（１）〜（３）の方法は、長所と短所をそれぞれ併せ持つため、目的に応じて各方法を選択あるいは、組み合わせて用いられており、特に上記（３）の方法は、ロードノイズの低減のためよりもむしろ高速耐久性を向上させる方法としての方が広く知られており、現在の高性能、高品質タイヤにおいては、特に主流となりつつあるベルト構造である。
【０００６】
しかしながら、上記（１）の方法は、トレッドゴムを軟化させることによってロードノイズを低減できても、耐摩耗性が大きく低下し、また操縦安定性も大幅に悪化するため実用的ではなく、また、前記（２）の方法は、タイヤのベルト層の張力を強化することはできても、タイヤの横剛性およびコーナリング性能が低下し、トレッド部以外の部分までも接地し、外観上もよくなく、さらに、前記（３）の方法は、高速耐久性を向上させるとともにロードノイズの低減にも若干の効果はあるものの依然として、この程度のものでは満足できるものではなかった。
【０００７】
また、ロードノイズと転がり抵抗の双方を低減する手段としては、ベルト補強層の弾性を部分的に適正化を図る方法が有用であり、例えば、特許文献２には、ベルト補強層の幅方向中央部に位置する補強素子として低弾性のナイロンコードを用いるとともに、幅方向両端部に位置する補強素子として高弾性のポリエステルコードを用い、ベルト補強層の両端部の剛性を中央部のそれよりも高めることによって、ロードノイズと転がり抵抗の双方を低減したタイヤが記載されている。
【０００８】
【特許文献２】
特開平11−208212号公報
【０００９】
特許文献２に記載されたタイヤは、従来タイヤに比べると、ロードノイズと転がり抵抗の双方をバランス良く低減することに成功したものの、タイヤに対する要求性能の基準は、年々厳しくなる傾向があり、かかる基準をクリアすべく、ロードノイズと転がり抵抗の双方をより一層改善することが必要である。
【００１０】
また、転がり抵抗を低減させるための手段として、例えばナイロンコードのような低弾性かつ低ロスのコードを用いることが有効であるが、ナイロンコードを用いると、いわゆるフラットスポット性能が悪化することが知られている。
【００１１】
ここで、「フラットスポット」とは、タイヤが走行により発熱し、カーカスプライコードが伸びた状態で走行を停止し、その後一定時間を経てタイヤが冷えたとき、タイヤの路面と接地していた部分のみが、コードが伸びた状態に保持される結果、再び走行が開始された際に振動を発生する現象をいい、フラットスポット性能は、近年重要視され始めたタイヤ性能の一つであり、かかる性能を良化することも望まれるところである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、キャップ層の幅中央部、キャップ層の幅端部及びレイヤー層の単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の適正化を図るとともに、配設したキャップ層の幅端部及びレイヤー層の配設幅を適正に設定することによって、特に、特許文献２に記載されたタイヤに比べてロードノイズと転がり抵抗の双方をより一層低減した空気入りタイヤを提供することにある。
【００１３】
更に、この発明は、キャップ層の幅中央部に、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を小さくすることにより、フラットスポット性能に優れた空気入りタイヤを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、トロイド状に延びるカーカスのクラウン部とトレッド部との間に、少なくとも２層のコード層からなる主ベルトと、該主ベルトのタイヤ径方向外方に配置され、主ベルトの幅よりも大きな幅寸法をもち、タイヤ周方向に対し実質的に平行配列した補強素子のゴム引き層からなる少なくとも1層のキャップ層とを有する空気入りタイヤにおいて、キャップ層を幅中央部と両幅端部に区分するとき、キャップ層の、幅中央部は、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向引張り弾性率を17GPa/cm以下とし、幅端部は、タイヤ周方向の引張り弾性率を35GPa/cm以上としかつ幅を８〜24mmとすることを特徴とする空気入りタイヤである。
【００１６】
加えて、キャップ層の幅端部及び／又はレイヤー層を構成するゴム引き層の補強素子は、有機繊維コードであることが好ましく、より具体的には、キャップ層の幅端部及び／又はレイヤー層の補強素子は、ポリエステルコード、レーヨンコード、ポリビニルアルコールコード又はアラミドコードであることがより好適である。
【００１７】
また、キャップ層の幅端部及び／又はレイヤー層は、これらの配設幅よりも狭い幅寸法をもつ１本以上の補強素子をゴム引きした細いリボン状シートを、所定の幅寸法になるまでタイヤ幅方向に複数回らせん巻回することによって形成するか、あるいは、これらの配設幅と実質的に同一の幅寸法をもつ複数本の補強素子をゴム引きした帯状シートを、タイヤ径方向に積層巻回することによって形成することが好ましい。
【００１８】
さらに、キャップ層の幅端部及び／又はレイヤー層は、タイヤを標準リムに組み付け、最高空気圧及び最大負荷能力を適用した条件下で、タイヤの接地端直上位置よりもタイヤ幅方向外側に配置することが好ましい。尚、ここでいう「標準リム」、「最高空気圧」及び「最大負荷能力」は、それぞれJATMA YEAR BOOK(2002)に規定されている標準リム、最高空気圧及び最大負荷能力を意味する。また、「タイヤ接地端直上位置」とは、タイヤ接地端位置からタイヤ径方向内方に引いた直線上にある位置をいう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
発明者は、まず、ロードノイズを低減するための検討を行った結果、ベルトを幅中央部と両幅端部とに区分したときの幅端部の周方向張力を高めればロードノイズを有効に低減できることが判明した。
【００２０】
また、ベルトの幅端部の周方向張力を高めるため、主ベルトのタイヤ径方向外方に、キャップ層やレイヤー層のような新たな層を配設した場合であっても、ベルト自体の幅端部を高めた場合と同等のロードノイズ低減効果があることも判明した。
【００２１】
そこで、ベルトの幅端部の周方向張力を高めるため、主ベルトのタイヤ径方向外方に、主ベルトよりも幅広でかつ周方向張力がタイヤ幅方向にわたって均一に作用するキャップ層を配設した。
【００２２】
しかしながら、上記構成のキャップ層を配設したタイヤの場合、キャップ層の幅端部だけでなく、幅中央部の周方向張力も同様に高められることになり、キャップ層の幅中央部に位置するコードによって主ベルトが過度に締め付けられることになる結果、加硫成形の際に行われる径拡張時に所望の径拡張ができなくなるなどの不具合が生じることが判明した。
【００２３】
次に、発明者は、ベルトの幅端部のみの周方向張力を高めるための検討を行った。
ベルトの幅端部のみの周方向張力を高めるための手段としては、特許文献２に記載されたタイヤのように、ベルト補強層（キャップ層）の幅中央部に位置する補強素子として低弾性コードを用いることによってキャップ層の幅中央部における周方向張力を極力小さく設定するとともに、キャップ層の幅端部に位置する補強素子として高弾性コードを用いることによってキャップ層の幅端部における周方向張力を極力高く設定すること、及び／又は、主ベルトの両幅端部に、補強素子として高弾性コードを用いたレイヤー層を配設することが好ましい。
【００２４】
しかしながら、発明者がロードノイズと転がり抵抗の双方をより一層低減するための検討をさらに詳細に行ったところ、タイヤの幅端部、より厳密にはタイヤの接地端部は、タイヤ負荷転動時における繰返し変形が最も大きくなる部分であり、これに対応して、該接地端の直上に位置する主ベルトとこれに隣接したキャップ層の幅端部又はレイヤー層との間には、かなり大きな層間せん断ひずみが生じやすく、タイヤの接地端直上位置に、補強素子として高弾性コードを用いたキャップ層の幅端部又はレイヤー層が配設されていると、転がり抵抗を効果的に改善することができなかった。
【００２５】
また、キャップ層の幅端部およびレイヤー層の補強素子として、特許文献２に記載されたタイヤのように、高弾性のポリエステルコードを用いたとしても、前記幅端部とレイヤー層の合計の単位幅あたりの周方向引張り弾性率が所定値未満だと、十分なロードノイズ低減効果が得られないことも判った。
【００２６】
そこで、この発明では、主ベルトのタイヤ径方向外方に、主ベルトの幅よりも大きな幅寸法をもち、タイヤ周方向に対し実質的に平行配列した補強素子のゴム引き層からなる少なくとも１層のキャップ層を配設すること、及び、該キャップ層と、更に主ベルトを構成する全コード層の、同一タイヤ側方側に位置する幅端の全てを覆う幅寸法をもち、タイヤ周方向に対し実質的に平行配列した補強素子のゴム引き層からなる少なくとも１対のレイヤー層の双方を配設することとし、これによって、主ベルトの幅端部自体の周方向弾性を高めるのと同等の効果を得ることができる。
【００２７】
また、キャップ層の幅中央部に、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下とすることにより、キャップアンドレイヤーの基本機能であるタガ効果を維持しつつ、転がり抵抗の低減化（低ロス化）とフラットスポット性能の向上の双方を実現することができる。
【００２８】
図１は、この発明に従う空気入りタイヤの代表的なベルト構成を概念的に示したものであり、図１中の符号１は主ベルト、２及び３は主ベルト１を構成するコードをゴム引きしたコード層、４はキャップ層、5aはキャップ層の幅中央部、5bはキャップ層の幅端部、６はレイヤー層である。
【００２９】
この発明では、キャップ層４を配設し、又は該キャップ層４とレイヤー層６の双方を配設する構成を採用しただけでは上記目的を達成することができず、この構成に加えて、キャップ層の幅中央部5a、キャップ層４の幅端部5b、及びレイヤー層６の単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の適正化を図るとともに、配設したキャップ層４の幅端部5bの配設幅Ｗ1及びレイヤー層６の配設幅Ｗ2を、好ましくはタイヤの接地端の直上位置に幅端部5b及びレイヤー層６が配設されないように適正に設定すること、即ち、キャップ層４の幅中央部5aは、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下とし、キャップ層４の幅端部5bとレイヤー層６の合計の単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を35ＧPa／cm以上とし、かつキャップ層４の幅端部5b及びレイヤー層６の配設幅Ｗ1，Ｗ2をともに８〜24ｍｍとすること必要である。
【００３０】
尚、キャップ層４の幅端部5bとレイヤー層６の合計の単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を35GPa／cm以上に限定する理由は、前記周方向引張り弾性率が35GPa/cm未満だと、路面からタイヤ幅方向端部を介し車両へと伝わる振動を、キャップ層４の幅端部5bやレイヤー層６で十分に抑制することができず、有効にロードノイズを低減することができないからである。
【００３１】
図２は、ベルト補強層（キャップ層４やレイヤー層６）以外の部材を同一にする条件下でキャップ層４の幅端部5aでの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の異なる種々のタイヤを作製し、各タイヤのロードノイズ指数を測定し、前記引張り弾性率に対してロードノイズ指数をプロットしたときの一例を示したものである。
【００３２】
図２からも明らかなように、キャップ層４の幅端部5bでの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率が35ＧPa／cm以上であれば、ロードノイズと転がり抵抗の双方の低減を実現した特許文献２に記載されたタイヤよりもロードノイズが顕著に低減されているのがわかる。
【００３３】
また、上記キャップ層４とレイヤー層６の双方を配設したタイヤの場合（図１）についても同様な試験を行ったところ、キャップ層４の幅端部5b及びレイヤー層６での単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の合計が35ＧPa／cm以上であるとき、図３に示すのと同様なロードノイズの低減効果があることが確かめられた。
【００３４】
尚、ロードノイズの低減を重視する場合には、キャップ層４の幅端部5b及びレイヤー層６での単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を合計で40〜80GPa／cmとすることがより好適である。
【００３５】
また、キャップ層４の幅中央部5aでの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下と限定する理由は、前記引張り弾性率が17GPa/cmよりも大きくなると、加硫拡張時に主ベルトの幅中央部がキャップ層４の幅中央部5aのコードのベルト締め付けが生じて所望の形状に拡張することができなくなるからであり、加えて、幅方向歪が大きくなって層間せん断歪も増加するからであり、転がり抵抗低減のためにはベルトの中央部にはより低弾性なコードを使用する方が良い。
【００３６】
加えて、キャップ層４の幅中央部5aの補強素子として、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを用いることとしたのは、走行中のせり出しを抑制するためであり、また、キャップ層４の幅中央部5aの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下としたのは、コードボリュームを極力少なくしてフラットスポット性を向上させるためである。
【００３７】
ここで、ナイロンコードが有する「所定の撚り及び繊度」とは、例えば、ナイロン6,6コードの場合には、片撚りでかつ繊度を1400dtex/1とするか、又は、もろ撚りでかつ1400dtex/2とすることが好ましい。尚、ナイロン６コード、ナイロン4,6コード、ナイロン6,10コード、ナイロン6,12のような他のナイロンコードの場合にも、ナイロン6,6コードの場合と同様な撚り及び繊度とすることが好適である。
【００３８】
また、キャップ層４の幅中央部5aの「単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下」にするとは、例えば、図１に示すベルト構造にて、キャップ層４の幅中央部5aを構成する補強素子の材質が６６ナイロンであり、繊度が1400dtex/2である場合を例示すると、具体的には単位幅（５ｃｍ）当たりの補強素子の配設本数を30〜45本とすることを意味する。
【００３９】
さらに、キャップ層４の幅端部5bの配設幅Ｗ1及びレイヤー層６の配設幅Ｗ2をともに8〜24ｍｍの狭幅に限定する理由は、これらの配設幅Ｗ1、Ｗ2を8〜24ｍｍにすると、タイヤの負荷転動時に、前記幅端部5b及びレイヤー層６が、実質的にタイヤ接地端よりもタイヤ幅方向外方に配置されることになり、タイヤ接地端部における主ベルト１とこれに隣接する前記幅端部5b又はレイヤー層６との間に繰返し生じる層間せん断ひずみが小さくなるとともに、周方向張力の変動幅も小さくなり、結果として、前記幅端部5b及びレイヤー層６に用いた高周方向引張り弾性率を有する補強素子単体のロスの影響というものが低減することができる。
【００４０】
尚、転がり抵抗の低減を重視する場合には、キャップ層４の前記幅端部5b及びレイヤー層６の配設幅Ｗ1、Ｗ2は、10〜15mmにすることがより好適である。
【００４１】
また、キャップ層４の前記幅端部5b及びレイヤー層６の配設幅Ｗ1、Ｗ2の上記限定は、特に通常の乗用車用ラジアルタイヤの場合に適用することができるが、タイヤの種類によっては適用が十分でない場合もある。
【００４２】
そこで、この場合においても、キャップ層４の幅端部5b及びレイヤー層６が前記タイヤ接地端よりもタイヤ幅方向外側に確実に配設する必要がある場合には、以下のように限定することが好ましい。
【００４３】
即ち、タイヤを標準リムに組み付け、最高空気圧及び最大負荷能力を適用した条件下で、タイヤの接地端よりもタイヤ径方向外側に位置する主ベルトを構成する全コード層の端縁位置を、タイヤの接地端直上位置よりもタイヤ幅方向外側に配置すること、配設したキャップ層４の幅端部5b及びレイヤー層６の両幅端位置を、それぞれ主ベルトを構成する全コード層のうち、タイヤ幅方向最内外端位置よりも１〜３ｍｍだけタイヤ幅方向内外方に配置するような配置にすればよい。
【００４４】
よって、この発明では、キャップ層４とレイヤー層６の双方を配設する構成に加えて、キャップ層の幅中央部は、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下とし、キャップ層の幅端部及びレイヤー層を、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率が合計で35ＧPa／cm以上としかつ幅をともに８〜24ｍｍとすることを必須の構成とし、この構成を採用することによって、ロードノイズと転がり抵抗の双方の低減を実現した特許文献２に記載されたタイヤよりも、ロードノイズと転がり抵抗の双方をより一層低減することができ、加えて、フラットスポット性能も向上させることができる。
【００４５】
また、キャップ層４の幅端部5b及び／又はレイヤー層６を構成するゴム引き層の補強素子は、有機繊維コードであることが好ましく、より具体的には、ポリエステルコード、レーヨンコード、ポリビニルアルコールコード又はアラミドコードであることがより好適である。
【００４６】
前記有機繊維コードは、原糸を下撚りし、これを２本又は３本合わせて、逆方向に上撚りし、式Ｔ＝Ｎ×（0.139×Ｄ／ρ）1 ／ 2×10-3 〔但し、Ｎ：コードの撚り数（回／10cm）、Ｄ：コードの実測トータルデシテックス数、ρ：コードの比重〕で定義される撚り係数Ｔが0.22〜0.77であることが好ましい。前記撚り係数Ｔが0.22未満ではコードの耐久性が悪くなり、0.77を超えるとスナーリング（snarling）が発生してハンドリングが悪くなる。
【００４７】
前記有機繊維コードの製造方法は、通常のタイヤコードを用途とする繊維の製造方法によればよく、特に制限されるものではない。例えば、ナイロンコードの原糸は、製糸向上において、固相重合で得られた所定分子量のナイロンを紡糸口金下10〜60℃のガス雰囲気にて急冷しながら、紡糸速度500〜1000ｍ／分で延伸倍率3.0〜4.0倍の範囲内で最適条件を選択して紡糸することにより製造することができる。
【００４８】
キャップ層４の幅中央部5aの補強素子として用いられるナイロンコードは、例えばポリテトラメチレンアジパジド（ナイロン４，６）、ポリカプラミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６，６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６，１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６，１２）などのナイロン繊維が挙げられ、特にナイロン６，６が好ましい。
【００４９】
さらに、キャップ層４及びレイヤー層６の形成方法は、特に限定はしないが、キャップ層４の幅端部5b及びレイヤー層６でのタイヤ周方向引張り弾性率を有効に高めるため、前記幅端部5b及びレイヤー層６の配設幅Ｗ1，Ｗ2よりも狭い幅寸法をもつ１本以上の補強素子をゴム引きした細いリボン状シートを、所定の幅寸法になるまでタイヤ幅方向に複数回らせん巻回することによって形成するか、或いは、前記幅端部5b及びレイヤー層６の配設幅Ｗ1，Ｗ2と実質的に同一の幅寸法をもつ複数本の補強素子をゴム引きした帯状シートを、タイヤ径方向に積層巻回、即ち、１周よりも多く、好適には1.2周以上巻回することによって形成するのがより好適である。
【００５０】
尚、後者の形成方法の場合、帯状シートをタイヤ径方向に１周以下の巻回では、前記幅端部5b及びレイヤー層６を形成しても、帯状シートの両端部が強固にジョイントされず、周方向張力を十分に高めることができないからである。但し、帯状シートのジョイント部の影響によりユニフォーミティーを悪化などが顕著に生じる場合には、帯状シートの巻回数を2周又は3周にすることが好適である。
【００５１】
【実施例】
次に、この発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、この発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。
実施例で用いたタイヤのキャップ層及びレイヤー層のコードのうち、ナイロンコードは東レデュポン社製の6,6ナイロン（商品名：Type728）、ポリエステルコードはポリエチレン−2,6−ナフタレートコード、及びポリエチレンテレフタレートコード、アラミドコードは東レデュポン社の商品名：Type950を使用。コードのdtex数、打込み数、補強層の枚数を振ったタイヤで評価した。
【００５２】
実施例および比較例におけるタイヤは、すべてタイヤサイズ195／65Ｒ14（接地幅140ｍｍ）で、カーカスコードはポリエチレンテレフタレート（PET）を用いたタイヤであり、このタイヤの製造は、加硫条件を167℃×12分、ポストキュアインフレーション条件を内圧：250ｋPa、23分に設定して行なった。ここで製造したタイヤ構造はすべて同一のチューブレス構造とし、主ベルト１は、2層のスチールコード層２，３（下側スチールコード層２の幅：150mm、上側スチールコード層３の幅：140mm）で構成され、それらの層２，３に用いられるスチールコードは1×5×0.23構造、打込み数は34.0本／5cm、下側スチールコード層２のコード角度は周方向に対して左上がり22度、上側スチールコード層３のコード角度は周方向に対して右上がり22度とし、主ベルト１を交差ベルトとした。
【００５３】
キャップ層４の両幅端部5bとレイヤー層６は、表１に示す材質及び繊度を有する12本の有機繊維コードを12mm幅のゴム引きされた帯状シートを作製し、この帯状シートを、コードがタイヤ周方向に実質上平行になるようにタイヤ周方向の同じ位置に２周巻き付けることによって同時に形成し、また、キャップ層４の幅中央部5aは、表１に示す材質及び繊度を有する12本の有機繊維コードを12mm幅のゴム引きされた帯状シートを作製し、この帯状シートを、コードがタイヤ周方向に実質上平行になるようにキャップ層４の幅中央部5aの所定の幅になるまでタイヤ幅方向にラセン状に巻回することによって形成する。
【００５４】
〔タイヤ試験方法〕
各供試タイヤについて、以下に示す試験方法に従って評価した。
（１）ロードノイズ試験
タイヤサイズ：195／65Ｒ14，タイヤ内圧：200ｋPa，リムサイズ：６J-14を適用した試作タイヤを、排気量：2000ccのセダンタイプの乗用車に４輪とも装着し、２名乗車してロードノイズ評価路のテストコースで60km／ｈの速度で走行し、運転席の背もたれの部分の中央側に集音マイクを取り付け、周波数：100〜500Hz及び300〜500Hzの全音圧（デシベル）を測定し、この測定値からロードノイズを評価した。
【００５５】
（２）転がり抵抗試験
転がり抵抗は、スチール平滑面を有する外径が1707.6mm、幅が試験タイヤの最大幅以上である寸法を有し、回転速度を一定に制御できる回転ドラムを用い、400kgの荷重の作用下で、0〜180km/ｈの速度で回転させた時の惰行法をもって測定し、この測定値から転がり抵抗を評価した。
【００５６】
（３）フラットスポット試験
フラットスポット性能は、タイヤを実車に装着し、一定時間走行させて十分高温となったそのタイヤに負荷をかけて、完全に冷えるまで放置した後のタイヤの変形を、真円度の変化をもって測定して評価した。すなわち、負荷の前後における真円度をそれぞれ測定して、その差をフラットスポット量として検出し、この検出量の大きさから評価した。
【００５７】
（４）引張り弾性率の測定方法
試作した新品時のタイヤから、その内部に配設したキャップ層やレイヤー層のコードを傷つけることなく、注意深く取り出し、コードに付着している余分なゴムをはさみにより注意深く削ぎ落とした後、JIS L 1017に従い、オートグラフ（島津製作所製）にて室温（25±2℃）で引張り荷重−伸び曲線を描く。この荷重−伸び曲線で、コード荷重が0kgf〜6.73kgf間の傾きからみかけヤング率を求め、その値を弾性率とし、この値にコード１本あたりの断面積とタイヤ幅方向の１cm（単位長さ）当たりに含まれるコードの本数を乗じたものを周方向引張り弾性率（単位：GPa）とした。
【００５８】
これらの評価結果を表１に示す。尚、表１中のロードノイズ、転がり抵抗及びフラットスポット性能の数値は、いずれも指数比であり、これらの数値はいずれも大きいほど良好（低ロードノイズ、低転がり抵抗及び低フラットスポット）であることを意味する。また、表１の実施例１と、それぞれ同様のベルト構成を有する特許文献２に記載されたタイヤ（比較例７）との性能を比較した結果を表２に示す。尚、表２中のロードノイズ、転がり抵抗及びフラットスポット性能の数値は、比較例７を100としたときの指数比である。
【００５９】
【表１】
【００６０】
【表２】
【００６１】
表１及び表２の評価結果から、実施例１〜４はいずれもロードノイズと転がり抵抗が小さく、フラットスポット性能が優れており、また、実施例１は、特許文献２に記載されたタイヤである比較例７に比べても特にフラットスポット性能が優れている。
【００６２】
【発明の効果】
この発明によれば、キャップ層の幅中央部、キャップ層の幅端部、及びレイヤー層の単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の適正化を図るとともに、配設したキャップ層及びレイヤー層の配設幅を適正に設定することによって、特に、特許文献２に記載されたタイヤに比べてロードノイズ、転がり抵抗及びフラットスポット性能の全ての性能をバランスよく満足した空気入りタイヤの提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に従う空気入りタイヤのベルト構成を示す図である。
【図２】 キャップ層の幅端部の周方向引張り弾性率とロードノイズの関係の一例を示す図である。
【図３】 従来タイヤのベルト構成を示す図である。
【図４】 従来タイヤのベルト構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 主ベルト
２，３ コード層
４ キャップ層
５ａ キャップ層の幅中央部
５ｂ キャップ層の幅端部
６ レイヤー層
【発明の属する技術分野】
この発明は、低ロードノイズで転がり抵抗が小さい空気入りタイヤに関するものであり、特に、少なくとも二層のコード層からなるベルト（主ベルト）の外周側に、タイヤ周方向に対し実質上平行に延びる補強素子のゴム引き層からなるベルト補強層（補助ベルト）を配設した特定ベルト構造を有するタイヤ（具体的には、特開平11−208212号公報に記載されたタイヤ）よりも転がり抵抗の大幅な低減化を図るとともに、近年大きく取り上げられつつあるフラットスポットの低減化も図る。
【０００２】
【従来の技術】
車輌、特に乗用車においては、近年、低振動化、低燃費化、低公害化の改良が急激に進みつつあり、それに対応して、タイヤについても、従来に比べてより一層の騒音（特にロードノイズ）及び転がり抵抗の低減化を図ることが強く要求されるようになった。
【０００３】
従来のロードノイズの低減手段としては、最も基本的には、（１）タイヤトレッド部のゴムを軟化させる手法、（２）タイヤカーカスの形状を変化させてベルト層の張力を強化させる手法、（３）交差ベルト層の全部または両端部を周方向に配置されたコードをゴム引きした例えばナイロンコードの補強層で挟持することによりベルト周方向剛性を強化させる手法、および該補強層のジョイント部を分散させるためにタイヤ幅方向にらせん状に巻回する方法（例えば、特許文献１）を挙げることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−24208号公報
【０００５】
上記（１）〜（３）の方法は、長所と短所をそれぞれ併せ持つため、目的に応じて各方法を選択あるいは、組み合わせて用いられており、特に上記（３）の方法は、ロードノイズの低減のためよりもむしろ高速耐久性を向上させる方法としての方が広く知られており、現在の高性能、高品質タイヤにおいては、特に主流となりつつあるベルト構造である。
【０００６】
しかしながら、上記（１）の方法は、トレッドゴムを軟化させることによってロードノイズを低減できても、耐摩耗性が大きく低下し、また操縦安定性も大幅に悪化するため実用的ではなく、また、前記（２）の方法は、タイヤのベルト層の張力を強化することはできても、タイヤの横剛性およびコーナリング性能が低下し、トレッド部以外の部分までも接地し、外観上もよくなく、さらに、前記（３）の方法は、高速耐久性を向上させるとともにロードノイズの低減にも若干の効果はあるものの依然として、この程度のものでは満足できるものではなかった。
【０００７】
また、ロードノイズと転がり抵抗の双方を低減する手段としては、ベルト補強層の弾性を部分的に適正化を図る方法が有用であり、例えば、特許文献２には、ベルト補強層の幅方向中央部に位置する補強素子として低弾性のナイロンコードを用いるとともに、幅方向両端部に位置する補強素子として高弾性のポリエステルコードを用い、ベルト補強層の両端部の剛性を中央部のそれよりも高めることによって、ロードノイズと転がり抵抗の双方を低減したタイヤが記載されている。
【０００８】
【特許文献２】
特開平11−208212号公報
【０００９】
特許文献２に記載されたタイヤは、従来タイヤに比べると、ロードノイズと転がり抵抗の双方をバランス良く低減することに成功したものの、タイヤに対する要求性能の基準は、年々厳しくなる傾向があり、かかる基準をクリアすべく、ロードノイズと転がり抵抗の双方をより一層改善することが必要である。
【００１０】
また、転がり抵抗を低減させるための手段として、例えばナイロンコードのような低弾性かつ低ロスのコードを用いることが有効であるが、ナイロンコードを用いると、いわゆるフラットスポット性能が悪化することが知られている。
【００１１】
ここで、「フラットスポット」とは、タイヤが走行により発熱し、カーカスプライコードが伸びた状態で走行を停止し、その後一定時間を経てタイヤが冷えたとき、タイヤの路面と接地していた部分のみが、コードが伸びた状態に保持される結果、再び走行が開始された際に振動を発生する現象をいい、フラットスポット性能は、近年重要視され始めたタイヤ性能の一つであり、かかる性能を良化することも望まれるところである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、キャップ層の幅中央部、キャップ層の幅端部及びレイヤー層の単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の適正化を図るとともに、配設したキャップ層の幅端部及びレイヤー層の配設幅を適正に設定することによって、特に、特許文献２に記載されたタイヤに比べてロードノイズと転がり抵抗の双方をより一層低減した空気入りタイヤを提供することにある。
【００１３】
更に、この発明は、キャップ層の幅中央部に、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を小さくすることにより、フラットスポット性能に優れた空気入りタイヤを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、トロイド状に延びるカーカスのクラウン部とトレッド部との間に、少なくとも２層のコード層からなる主ベルトと、該主ベルトのタイヤ径方向外方に配置され、主ベルトの幅よりも大きな幅寸法をもち、タイヤ周方向に対し実質的に平行配列した補強素子のゴム引き層からなる少なくとも1層のキャップ層とを有する空気入りタイヤにおいて、キャップ層を幅中央部と両幅端部に区分するとき、キャップ層の、幅中央部は、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向引張り弾性率を17GPa/cm以下とし、幅端部は、タイヤ周方向の引張り弾性率を35GPa/cm以上としかつ幅を８〜24mmとすることを特徴とする空気入りタイヤである。
【００１６】
加えて、キャップ層の幅端部及び／又はレイヤー層を構成するゴム引き層の補強素子は、有機繊維コードであることが好ましく、より具体的には、キャップ層の幅端部及び／又はレイヤー層の補強素子は、ポリエステルコード、レーヨンコード、ポリビニルアルコールコード又はアラミドコードであることがより好適である。
【００１７】
また、キャップ層の幅端部及び／又はレイヤー層は、これらの配設幅よりも狭い幅寸法をもつ１本以上の補強素子をゴム引きした細いリボン状シートを、所定の幅寸法になるまでタイヤ幅方向に複数回らせん巻回することによって形成するか、あるいは、これらの配設幅と実質的に同一の幅寸法をもつ複数本の補強素子をゴム引きした帯状シートを、タイヤ径方向に積層巻回することによって形成することが好ましい。
【００１８】
さらに、キャップ層の幅端部及び／又はレイヤー層は、タイヤを標準リムに組み付け、最高空気圧及び最大負荷能力を適用した条件下で、タイヤの接地端直上位置よりもタイヤ幅方向外側に配置することが好ましい。尚、ここでいう「標準リム」、「最高空気圧」及び「最大負荷能力」は、それぞれJATMA YEAR BOOK(2002)に規定されている標準リム、最高空気圧及び最大負荷能力を意味する。また、「タイヤ接地端直上位置」とは、タイヤ接地端位置からタイヤ径方向内方に引いた直線上にある位置をいう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
発明者は、まず、ロードノイズを低減するための検討を行った結果、ベルトを幅中央部と両幅端部とに区分したときの幅端部の周方向張力を高めればロードノイズを有効に低減できることが判明した。
【００２０】
また、ベルトの幅端部の周方向張力を高めるため、主ベルトのタイヤ径方向外方に、キャップ層やレイヤー層のような新たな層を配設した場合であっても、ベルト自体の幅端部を高めた場合と同等のロードノイズ低減効果があることも判明した。
【００２１】
そこで、ベルトの幅端部の周方向張力を高めるため、主ベルトのタイヤ径方向外方に、主ベルトよりも幅広でかつ周方向張力がタイヤ幅方向にわたって均一に作用するキャップ層を配設した。
【００２２】
しかしながら、上記構成のキャップ層を配設したタイヤの場合、キャップ層の幅端部だけでなく、幅中央部の周方向張力も同様に高められることになり、キャップ層の幅中央部に位置するコードによって主ベルトが過度に締め付けられることになる結果、加硫成形の際に行われる径拡張時に所望の径拡張ができなくなるなどの不具合が生じることが判明した。
【００２３】
次に、発明者は、ベルトの幅端部のみの周方向張力を高めるための検討を行った。
ベルトの幅端部のみの周方向張力を高めるための手段としては、特許文献２に記載されたタイヤのように、ベルト補強層（キャップ層）の幅中央部に位置する補強素子として低弾性コードを用いることによってキャップ層の幅中央部における周方向張力を極力小さく設定するとともに、キャップ層の幅端部に位置する補強素子として高弾性コードを用いることによってキャップ層の幅端部における周方向張力を極力高く設定すること、及び／又は、主ベルトの両幅端部に、補強素子として高弾性コードを用いたレイヤー層を配設することが好ましい。
【００２４】
しかしながら、発明者がロードノイズと転がり抵抗の双方をより一層低減するための検討をさらに詳細に行ったところ、タイヤの幅端部、より厳密にはタイヤの接地端部は、タイヤ負荷転動時における繰返し変形が最も大きくなる部分であり、これに対応して、該接地端の直上に位置する主ベルトとこれに隣接したキャップ層の幅端部又はレイヤー層との間には、かなり大きな層間せん断ひずみが生じやすく、タイヤの接地端直上位置に、補強素子として高弾性コードを用いたキャップ層の幅端部又はレイヤー層が配設されていると、転がり抵抗を効果的に改善することができなかった。
【００２５】
また、キャップ層の幅端部およびレイヤー層の補強素子として、特許文献２に記載されたタイヤのように、高弾性のポリエステルコードを用いたとしても、前記幅端部とレイヤー層の合計の単位幅あたりの周方向引張り弾性率が所定値未満だと、十分なロードノイズ低減効果が得られないことも判った。
【００２６】
そこで、この発明では、主ベルトのタイヤ径方向外方に、主ベルトの幅よりも大きな幅寸法をもち、タイヤ周方向に対し実質的に平行配列した補強素子のゴム引き層からなる少なくとも１層のキャップ層を配設すること、及び、該キャップ層と、更に主ベルトを構成する全コード層の、同一タイヤ側方側に位置する幅端の全てを覆う幅寸法をもち、タイヤ周方向に対し実質的に平行配列した補強素子のゴム引き層からなる少なくとも１対のレイヤー層の双方を配設することとし、これによって、主ベルトの幅端部自体の周方向弾性を高めるのと同等の効果を得ることができる。
【００２７】
また、キャップ層の幅中央部に、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下とすることにより、キャップアンドレイヤーの基本機能であるタガ効果を維持しつつ、転がり抵抗の低減化（低ロス化）とフラットスポット性能の向上の双方を実現することができる。
【００２８】
図１は、この発明に従う空気入りタイヤの代表的なベルト構成を概念的に示したものであり、図１中の符号１は主ベルト、２及び３は主ベルト１を構成するコードをゴム引きしたコード層、４はキャップ層、5aはキャップ層の幅中央部、5bはキャップ層の幅端部、６はレイヤー層である。
【００２９】
この発明では、キャップ層４を配設し、又は該キャップ層４とレイヤー層６の双方を配設する構成を採用しただけでは上記目的を達成することができず、この構成に加えて、キャップ層の幅中央部5a、キャップ層４の幅端部5b、及びレイヤー層６の単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の適正化を図るとともに、配設したキャップ層４の幅端部5bの配設幅Ｗ1及びレイヤー層６の配設幅Ｗ2を、好ましくはタイヤの接地端の直上位置に幅端部5b及びレイヤー層６が配設されないように適正に設定すること、即ち、キャップ層４の幅中央部5aは、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下とし、キャップ層４の幅端部5bとレイヤー層６の合計の単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を35ＧPa／cm以上とし、かつキャップ層４の幅端部5b及びレイヤー層６の配設幅Ｗ1，Ｗ2をともに８〜24ｍｍとすること必要である。
【００３０】
尚、キャップ層４の幅端部5bとレイヤー層６の合計の単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を35GPa／cm以上に限定する理由は、前記周方向引張り弾性率が35GPa/cm未満だと、路面からタイヤ幅方向端部を介し車両へと伝わる振動を、キャップ層４の幅端部5bやレイヤー層６で十分に抑制することができず、有効にロードノイズを低減することができないからである。
【００３１】
図２は、ベルト補強層（キャップ層４やレイヤー層６）以外の部材を同一にする条件下でキャップ層４の幅端部5aでの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の異なる種々のタイヤを作製し、各タイヤのロードノイズ指数を測定し、前記引張り弾性率に対してロードノイズ指数をプロットしたときの一例を示したものである。
【００３２】
図２からも明らかなように、キャップ層４の幅端部5bでの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率が35ＧPa／cm以上であれば、ロードノイズと転がり抵抗の双方の低減を実現した特許文献２に記載されたタイヤよりもロードノイズが顕著に低減されているのがわかる。
【００３３】
また、上記キャップ層４とレイヤー層６の双方を配設したタイヤの場合（図１）についても同様な試験を行ったところ、キャップ層４の幅端部5b及びレイヤー層６での単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の合計が35ＧPa／cm以上であるとき、図３に示すのと同様なロードノイズの低減効果があることが確かめられた。
【００３４】
尚、ロードノイズの低減を重視する場合には、キャップ層４の幅端部5b及びレイヤー層６での単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を合計で40〜80GPa／cmとすることがより好適である。
【００３５】
また、キャップ層４の幅中央部5aでの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下と限定する理由は、前記引張り弾性率が17GPa/cmよりも大きくなると、加硫拡張時に主ベルトの幅中央部がキャップ層４の幅中央部5aのコードのベルト締め付けが生じて所望の形状に拡張することができなくなるからであり、加えて、幅方向歪が大きくなって層間せん断歪も増加するからであり、転がり抵抗低減のためにはベルトの中央部にはより低弾性なコードを使用する方が良い。
【００３６】
加えて、キャップ層４の幅中央部5aの補強素子として、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを用いることとしたのは、走行中のせり出しを抑制するためであり、また、キャップ層４の幅中央部5aの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下としたのは、コードボリュームを極力少なくしてフラットスポット性を向上させるためである。
【００３７】
ここで、ナイロンコードが有する「所定の撚り及び繊度」とは、例えば、ナイロン6,6コードの場合には、片撚りでかつ繊度を1400dtex/1とするか、又は、もろ撚りでかつ1400dtex/2とすることが好ましい。尚、ナイロン６コード、ナイロン4,6コード、ナイロン6,10コード、ナイロン6,12のような他のナイロンコードの場合にも、ナイロン6,6コードの場合と同様な撚り及び繊度とすることが好適である。
【００３８】
また、キャップ層４の幅中央部5aの「単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下」にするとは、例えば、図１に示すベルト構造にて、キャップ層４の幅中央部5aを構成する補強素子の材質が６６ナイロンであり、繊度が1400dtex/2である場合を例示すると、具体的には単位幅（５ｃｍ）当たりの補強素子の配設本数を30〜45本とすることを意味する。
【００３９】
さらに、キャップ層４の幅端部5bの配設幅Ｗ1及びレイヤー層６の配設幅Ｗ2をともに8〜24ｍｍの狭幅に限定する理由は、これらの配設幅Ｗ1、Ｗ2を8〜24ｍｍにすると、タイヤの負荷転動時に、前記幅端部5b及びレイヤー層６が、実質的にタイヤ接地端よりもタイヤ幅方向外方に配置されることになり、タイヤ接地端部における主ベルト１とこれに隣接する前記幅端部5b又はレイヤー層６との間に繰返し生じる層間せん断ひずみが小さくなるとともに、周方向張力の変動幅も小さくなり、結果として、前記幅端部5b及びレイヤー層６に用いた高周方向引張り弾性率を有する補強素子単体のロスの影響というものが低減することができる。
【００４０】
尚、転がり抵抗の低減を重視する場合には、キャップ層４の前記幅端部5b及びレイヤー層６の配設幅Ｗ1、Ｗ2は、10〜15mmにすることがより好適である。
【００４１】
また、キャップ層４の前記幅端部5b及びレイヤー層６の配設幅Ｗ1、Ｗ2の上記限定は、特に通常の乗用車用ラジアルタイヤの場合に適用することができるが、タイヤの種類によっては適用が十分でない場合もある。
【００４２】
そこで、この場合においても、キャップ層４の幅端部5b及びレイヤー層６が前記タイヤ接地端よりもタイヤ幅方向外側に確実に配設する必要がある場合には、以下のように限定することが好ましい。
【００４３】
即ち、タイヤを標準リムに組み付け、最高空気圧及び最大負荷能力を適用した条件下で、タイヤの接地端よりもタイヤ径方向外側に位置する主ベルトを構成する全コード層の端縁位置を、タイヤの接地端直上位置よりもタイヤ幅方向外側に配置すること、配設したキャップ層４の幅端部5b及びレイヤー層６の両幅端位置を、それぞれ主ベルトを構成する全コード層のうち、タイヤ幅方向最内外端位置よりも１〜３ｍｍだけタイヤ幅方向内外方に配置するような配置にすればよい。
【００４４】
よって、この発明では、キャップ層４とレイヤー層６の双方を配設する構成に加えて、キャップ層の幅中央部は、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下とし、キャップ層の幅端部及びレイヤー層を、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率が合計で35ＧPa／cm以上としかつ幅をともに８〜24ｍｍとすることを必須の構成とし、この構成を採用することによって、ロードノイズと転がり抵抗の双方の低減を実現した特許文献２に記載されたタイヤよりも、ロードノイズと転がり抵抗の双方をより一層低減することができ、加えて、フラットスポット性能も向上させることができる。
【００４５】
また、キャップ層４の幅端部5b及び／又はレイヤー層６を構成するゴム引き層の補強素子は、有機繊維コードであることが好ましく、より具体的には、ポリエステルコード、レーヨンコード、ポリビニルアルコールコード又はアラミドコードであることがより好適である。
【００４６】
前記有機繊維コードは、原糸を下撚りし、これを２本又は３本合わせて、逆方向に上撚りし、式Ｔ＝Ｎ×（0.139×Ｄ／ρ）1 ／ 2×10-3 〔但し、Ｎ：コードの撚り数（回／10cm）、Ｄ：コードの実測トータルデシテックス数、ρ：コードの比重〕で定義される撚り係数Ｔが0.22〜0.77であることが好ましい。前記撚り係数Ｔが0.22未満ではコードの耐久性が悪くなり、0.77を超えるとスナーリング（snarling）が発生してハンドリングが悪くなる。
【００４７】
前記有機繊維コードの製造方法は、通常のタイヤコードを用途とする繊維の製造方法によればよく、特に制限されるものではない。例えば、ナイロンコードの原糸は、製糸向上において、固相重合で得られた所定分子量のナイロンを紡糸口金下10〜60℃のガス雰囲気にて急冷しながら、紡糸速度500〜1000ｍ／分で延伸倍率3.0〜4.0倍の範囲内で最適条件を選択して紡糸することにより製造することができる。
【００４８】
キャップ層４の幅中央部5aの補強素子として用いられるナイロンコードは、例えばポリテトラメチレンアジパジド（ナイロン４，６）、ポリカプラミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６，６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６，１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６，１２）などのナイロン繊維が挙げられ、特にナイロン６，６が好ましい。
【００４９】
さらに、キャップ層４及びレイヤー層６の形成方法は、特に限定はしないが、キャップ層４の幅端部5b及びレイヤー層６でのタイヤ周方向引張り弾性率を有効に高めるため、前記幅端部5b及びレイヤー層６の配設幅Ｗ1，Ｗ2よりも狭い幅寸法をもつ１本以上の補強素子をゴム引きした細いリボン状シートを、所定の幅寸法になるまでタイヤ幅方向に複数回らせん巻回することによって形成するか、或いは、前記幅端部5b及びレイヤー層６の配設幅Ｗ1，Ｗ2と実質的に同一の幅寸法をもつ複数本の補強素子をゴム引きした帯状シートを、タイヤ径方向に積層巻回、即ち、１周よりも多く、好適には1.2周以上巻回することによって形成するのがより好適である。
【００５０】
尚、後者の形成方法の場合、帯状シートをタイヤ径方向に１周以下の巻回では、前記幅端部5b及びレイヤー層６を形成しても、帯状シートの両端部が強固にジョイントされず、周方向張力を十分に高めることができないからである。但し、帯状シートのジョイント部の影響によりユニフォーミティーを悪化などが顕著に生じる場合には、帯状シートの巻回数を2周又は3周にすることが好適である。
【００５１】
【実施例】
次に、この発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、この発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。
実施例で用いたタイヤのキャップ層及びレイヤー層のコードのうち、ナイロンコードは東レデュポン社製の6,6ナイロン（商品名：Type728）、ポリエステルコードはポリエチレン−2,6−ナフタレートコード、及びポリエチレンテレフタレートコード、アラミドコードは東レデュポン社の商品名：Type950を使用。コードのdtex数、打込み数、補強層の枚数を振ったタイヤで評価した。
【００５２】
実施例および比較例におけるタイヤは、すべてタイヤサイズ195／65Ｒ14（接地幅140ｍｍ）で、カーカスコードはポリエチレンテレフタレート（PET）を用いたタイヤであり、このタイヤの製造は、加硫条件を167℃×12分、ポストキュアインフレーション条件を内圧：250ｋPa、23分に設定して行なった。ここで製造したタイヤ構造はすべて同一のチューブレス構造とし、主ベルト１は、2層のスチールコード層２，３（下側スチールコード層２の幅：150mm、上側スチールコード層３の幅：140mm）で構成され、それらの層２，３に用いられるスチールコードは1×5×0.23構造、打込み数は34.0本／5cm、下側スチールコード層２のコード角度は周方向に対して左上がり22度、上側スチールコード層３のコード角度は周方向に対して右上がり22度とし、主ベルト１を交差ベルトとした。
【００５３】
キャップ層４の両幅端部5bとレイヤー層６は、表１に示す材質及び繊度を有する12本の有機繊維コードを12mm幅のゴム引きされた帯状シートを作製し、この帯状シートを、コードがタイヤ周方向に実質上平行になるようにタイヤ周方向の同じ位置に２周巻き付けることによって同時に形成し、また、キャップ層４の幅中央部5aは、表１に示す材質及び繊度を有する12本の有機繊維コードを12mm幅のゴム引きされた帯状シートを作製し、この帯状シートを、コードがタイヤ周方向に実質上平行になるようにキャップ層４の幅中央部5aの所定の幅になるまでタイヤ幅方向にラセン状に巻回することによって形成する。
【００５４】
〔タイヤ試験方法〕
各供試タイヤについて、以下に示す試験方法に従って評価した。
（１）ロードノイズ試験
タイヤサイズ：195／65Ｒ14，タイヤ内圧：200ｋPa，リムサイズ：６J-14を適用した試作タイヤを、排気量：2000ccのセダンタイプの乗用車に４輪とも装着し、２名乗車してロードノイズ評価路のテストコースで60km／ｈの速度で走行し、運転席の背もたれの部分の中央側に集音マイクを取り付け、周波数：100〜500Hz及び300〜500Hzの全音圧（デシベル）を測定し、この測定値からロードノイズを評価した。
【００５５】
（２）転がり抵抗試験
転がり抵抗は、スチール平滑面を有する外径が1707.6mm、幅が試験タイヤの最大幅以上である寸法を有し、回転速度を一定に制御できる回転ドラムを用い、400kgの荷重の作用下で、0〜180km/ｈの速度で回転させた時の惰行法をもって測定し、この測定値から転がり抵抗を評価した。
【００５６】
（３）フラットスポット試験
フラットスポット性能は、タイヤを実車に装着し、一定時間走行させて十分高温となったそのタイヤに負荷をかけて、完全に冷えるまで放置した後のタイヤの変形を、真円度の変化をもって測定して評価した。すなわち、負荷の前後における真円度をそれぞれ測定して、その差をフラットスポット量として検出し、この検出量の大きさから評価した。
【００５７】
（４）引張り弾性率の測定方法
試作した新品時のタイヤから、その内部に配設したキャップ層やレイヤー層のコードを傷つけることなく、注意深く取り出し、コードに付着している余分なゴムをはさみにより注意深く削ぎ落とした後、JIS L 1017に従い、オートグラフ（島津製作所製）にて室温（25±2℃）で引張り荷重−伸び曲線を描く。この荷重−伸び曲線で、コード荷重が0kgf〜6.73kgf間の傾きからみかけヤング率を求め、その値を弾性率とし、この値にコード１本あたりの断面積とタイヤ幅方向の１cm（単位長さ）当たりに含まれるコードの本数を乗じたものを周方向引張り弾性率（単位：GPa）とした。
【００５８】
これらの評価結果を表１に示す。尚、表１中のロードノイズ、転がり抵抗及びフラットスポット性能の数値は、いずれも指数比であり、これらの数値はいずれも大きいほど良好（低ロードノイズ、低転がり抵抗及び低フラットスポット）であることを意味する。また、表１の実施例１と、それぞれ同様のベルト構成を有する特許文献２に記載されたタイヤ（比較例７）との性能を比較した結果を表２に示す。尚、表２中のロードノイズ、転がり抵抗及びフラットスポット性能の数値は、比較例７を100としたときの指数比である。
【００５９】
【表１】
【表２】
表１及び表２の評価結果から、実施例１〜４はいずれもロードノイズと転がり抵抗が小さく、フラットスポット性能が優れており、また、実施例１は、特許文献２に記載されたタイヤである比較例７に比べても特にフラットスポット性能が優れている。
【００６２】
【発明の効果】
この発明によれば、キャップ層の幅中央部、キャップ層の幅端部、及びレイヤー層の単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の適正化を図るとともに、配設したキャップ層及びレイヤー層の配設幅を適正に設定することによって、特に、特許文献２に記載されたタイヤに比べてロードノイズ、転がり抵抗及びフラットスポット性能の全ての性能をバランスよく満足した空気入りタイヤの提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に従う空気入りタイヤのベルト構成を示す図である。
【図２】 キャップ層の幅端部の周方向引張り弾性率とロードノイズの関係の一例を示す図である。
【図３】 従来タイヤのベルト構成を示す図である。
【図４】 従来タイヤのベルト構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 主ベルト
２，３ コード層
４ キャップ層
５ａ キャップ層の幅中央部
５ｂ キャップ層の幅端部
６ レイヤー層
Claims (6)
- トロイド状に延びるカーカスのクラウン部とトレッド部との間に、少なくとも２層のコード層からなる主ベルトと、該主ベルトのタイヤ径方向外方に配置され、主ベルトの幅よりも大きな幅寸法をもち、タイヤ周方向に対し実質的に平行配列した補強素子のゴム引き層からなる少なくとも１層のキャップ層及び主ベルトを構成する全コード層の、同一タイヤ側方側に位置する幅端の全てを覆う幅寸法をもち、タイヤ周方向に対し実質的に平行配列した補強素子のゴム引き層からなる少なくとも１対のレイヤー層とを有する空気入りタイヤにおいて、
キャップ層を幅中央部と両幅端部に区分するとき、キャップ層の幅中央部は、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下とし、キャップ層の幅端部及びレイヤー層を、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率が合計で35ＧPa／cm以上としかつ幅をともに８〜24ｍｍとすることを特徴とする空気入りタイヤ。 - キャップ層の幅端部及び／又はレイヤー層を構成するゴム引き層の補強素子は、有機繊維コードである請求項１に記載の空気入りタイヤ。
- キャップ層の幅端部及び／又はレイヤー層の補強素子は、ポリエステルコード、レーヨンコード、ポリビニルアルコールコードまたはアラミドコードである請求項２に記載の空気入りタイヤ。
- キャップ層の幅端部及び／又はレイヤー層は、これらの配設幅よりも狭い幅寸法をもつ１本以上の補強素子をゴム引きした細いリボン状シートを、所定の幅寸法になるまでタイヤの幅方向に複数回らせん巻回することによって形成してなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
- キャップ層の幅端部及び／又はレイヤー層は、いずれもこれらの配設幅と実質的に同一の幅寸法をもつ複数本の補強素子をゴム引きした帯状シートを、タイヤ径方向に積層巻回することによって形成してなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
- キャップ層の幅端部及び／又はレイヤー層は、いずれもタイヤを標準リムに組み付け、最高空気圧及び最大負荷能力を適用した条件下で、タイヤの接地端直上位置よりもタイヤ幅方向外側に配置する請求項1〜５のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003010858A JP4298304B2 (ja) | 2003-01-20 | 2003-01-20 | 空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003010858A JP4298304B2 (ja) | 2003-01-20 | 2003-01-20 | 空気入りタイヤ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009033151A Division JP4837054B2 (ja) | 2009-02-16 | 2009-02-16 | 空気入りタイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004224074A JP2004224074A (ja) | 2004-08-12 |
| JP4298304B2 true JP4298304B2 (ja) | 2009-07-15 |
Family
ID=32899944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003010858A Expired - Lifetime JP4298304B2 (ja) | 2003-01-20 | 2003-01-20 | 空気入りタイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4298304B2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4586518B2 (ja) * | 2004-12-01 | 2010-11-24 | 横浜ゴム株式会社 | 重荷重用空気入りタイヤ |
| JP5044923B2 (ja) * | 2005-11-10 | 2012-10-10 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ |
| JP2007137199A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Bridgestone Corp | 空気入りラジアルタイヤ |
| JP4908101B2 (ja) * | 2005-11-25 | 2012-04-04 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ |
| JP4478646B2 (ja) * | 2005-12-21 | 2010-06-09 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
| JP4953643B2 (ja) * | 2006-01-24 | 2012-06-13 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ |
| JP2007196898A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 空気入りラジアルタイヤ |
| JP4771923B2 (ja) | 2006-11-24 | 2011-09-14 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ |
| JP5115019B2 (ja) * | 2007-05-08 | 2013-01-09 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの製造方法 |
| JP5023867B2 (ja) * | 2007-07-31 | 2012-09-12 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ |
| CN104245357B (zh) * | 2012-02-06 | 2016-12-07 | 株式会社普利司通 | 充气子午线轮胎 |
| JP6064639B2 (ja) * | 2013-02-07 | 2017-01-25 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ |
| JP5753602B1 (ja) * | 2014-02-21 | 2015-07-22 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ |
| JP6442228B2 (ja) * | 2014-10-29 | 2018-12-19 | 株式会社ブリヂストン | 乗用車用空気入りタイヤ |
| JP2018103771A (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 東洋ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
| DE102018206562A1 (de) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Fahrzeugluftreifen |
-
2003
- 2003-01-20 JP JP2003010858A patent/JP4298304B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004224074A (ja) | 2004-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4298304B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP4751454B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP4262849B2 (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
| EP1495880B1 (en) | Pneumatic tire | |
| JP4043245B2 (ja) | 空気入りタイヤおよびその製造方法 | |
| JP4327969B2 (ja) | ラジアルタイヤ | |
| JP3763931B2 (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
| JPH05338409A (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
| JPH11222010A (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
| JP4177656B2 (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
| JP4837054B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP2000071714A (ja) | 乗用車用空気入りラジアルタイヤ | |
| JP5170917B2 (ja) | 乗用車および小型トラック用の空気入りラジアルタイヤ | |
| JP2853816B2 (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
| JP3459800B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP2000301910A (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
| JPH0616005A (ja) | ラジアルタイヤ | |
| JPH05262104A (ja) | ライトトラック用ラジアルタイヤ | |
| JP5038766B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP2003237308A (ja) | 空気入りラジアルタイヤ | |
| JPH04110206A (ja) | 乗用車用ラジアルタイヤ | |
| JP2001163009A (ja) | ラジアルタイヤ | |
| JPH0624206A (ja) | ライトトラック用ラジアルタイヤ | |
| JPH0524410A (ja) | ライトトラツク用ラジアルタイヤ | |
| JP7279617B2 (ja) | 空気入りタイヤ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051216 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081205 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081216 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090216 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20090216 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090324 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090415 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4298304 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120424 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120424 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130424 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140424 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |