JP4635366B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、ベルト層を補強するベルトカバ−層の改良により耐久性を維持しつつ、高周波ロ−ドノイズを低減させると共に、軽量化を図った空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来技術】
近年の車両の高級化、高品質化に伴い、車両の低振動化と低燃費化が急速に進み、これを受けてタイヤにも走行中に路面から受ける振動により車内の空気を振動させて生ずるいわゆるロ−ドノイズの低減化及びタイヤ走行中の転がり抵抗を低減するためのタイヤ重量の軽量化が強く望まれるようになった。
【０００３】
従来、空気入りラジアルタイヤの耐久性を維持しながらロ−ドノイズを低減するために、例えば、図３に示すように左右一対のビード部１、１にカーカス層２を装架し、トレッド部３におけるカ−カス層２の外側に二層のベルト層５ａ、５ｂを設け、これらのベルト層５ａ、５ｂの外側に、これらのベルト層の全部を覆うナイロン等の有機繊維コ−ドからなる全幅ベルトカバー層８（フルカバ−層）を配置すると共に全幅ベルトカバー層８の幅方向両端部を覆うポリエステル繊維コ−ドからなる端部ベルトカバー層９、９（エッジカバー層）を配置して、ベルト層５ａ、５ｂを補強したベルト構造を有するタイヤが知られている（特開平１１−２０８２１２号公報）。
【０００４】
しかしながら、かかるベルト構造では耐久性を維持することはできるものの、走行中に路面からトレッド部を経由してベルト層に伝達される振動のうち、特にベルト層端部に発生する振動を抑制するには剛性が不足しているために高周波域のロ−ドノイズの低減効果が充分とはいえず、加えてベルト補強層（全幅ベルトカバー層８＋端部ベルトカバー層９、９）の量が嵩むため軽量化を図ることができなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、耐久性を維持しつつ、高周波域のロ−ドノイズを低減させると共に、軽量化を可能にした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、トレッド部におけるカ−カス層の外側に少なくとも一層のベルト層を設け、いずれかのベルト層の外側にベルトカバ−層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルトカバー層をベルト層の幅方向端部を覆う端部ベルトカバー層と最大幅ベルト層の中央部に位置する中央部ベルトカバ−層とで構成し、少なくとも一方の端部ベルトカバー層と中央部ベルトカバ−層とを引っ張り強度が２．０ＧＰａ以上で、弾性率が７０ＧＰａ以上の有機繊維コ−ドで形成すると共に、前記中央部ベルトカバー層の幅と前記端部ベルトカバー層の総幅との総和が、最大幅ベルト層の幅の５〜７５％を占めるようにしたことを要旨とする。
【０００７】
また、本発明は、トレッド部におけるカ−カス層の外側に少なくとも一層のベルト層を設け、いずれかのベルト層の外側にベルトカバ−層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルトカバー層をベルト層の幅方向端部を覆う端部ベルトカバー層と最大幅ベルト層の中央部に位置する中央部ベルトカバー層と全部のベルト層を覆う全幅ベルトカバー層とで構成し、前記端部ベルトカバー層および前記中央部ベルトカバー層を引っ張り強度が２．０ＧＰａ以上で、弾性率が７０ＧＰａ以上の有機繊維コ−ドで形成し、かつ、前記全幅ベルトカバー層を引っ張り強度が２．０ＧＰａ未満で、弾性率が７０ＧＰａ未満の有機繊維コ−ドで形成すると共に、前記中央部ベルトカバー層の幅と前記端部ベルトカバー層の総幅との総和が、最大幅ベルト層の幅の５〜７５％を占めるようにしたことを要旨とする。
【０００８】
このように少なくとも一方の端部ベルトカバー層と中央部ベルトカバ−層とを引っ張り強度が２．０ＧＰａ以上で、弾性率が７０ＧＰａ以上という高強度・高弾性の有機繊維コ−ドで形成したため、走行中に路面からトレッド部を経由してベルト層に伝達される振動のうち、特にベルト層の端部に発生する振動が抑えられると共に、この振動がベルト層の中央部で共振するのが防止されるから、ロ−ドノイズを低減することが可能となる。また、使用する有機繊維コ−ドが上記のように高強度・高弾性のものであるため、コ−ドの使用量を少なくしても耐久性を維持することができ、かつコ−ドの使用量を少なくすることにより軽量化が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を引用して本発明の実施形態を説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１０】
図１は本発明の一実施形態の概要を示す空気入りラジアルタイヤの子午線方向断面図で、本発明タイヤは、左右一対のビ−ド部１，１と、両ビ−ド部１，１にまたがって延びるトロイド状のカ−カス層２と、カ−カス層２のクラウン部に位置するトレッド部３と、カ−カス層２の両側に位置するサイドウオ−ル部４，４とを備え、トレッド部におけるカ−カス層２の外側に一層のベルト層５とその外側に両端部を覆う端部ベルトカバ−層６ａ，６ａとベルト層５の中央部に位置する中央部ベルトカバ−層６ｂとを配置する。
【００１１】
ここで、端部ベルトカバ−層６ａ，６ａはベルト層５の両端部における剛性の段差を解消するためにベルト層５の両端部を覆うように配置する。また、ベルト層の両端部を覆う端部ベルトカバ−層６ａ，６ａの総幅と中央部ベルトカバ−層６ｂの幅の総和はベルト層５の幅の５〜７５％を占める。５％未満であるとロ−ドノイズ低減効果が得られない。一方、７５％超であるとロ−ドノイズ低減効果に影響がない。
【００１２】
なお、図１ではベルト層が一層の場合の実施形態を示したが、ベルト層が二層以上の場合における上記「ベルト層５の幅の５〜７５％」の「ベルト層」とは、二層以上のベルト層のうち最大幅のベルト層をいう。
【００１３】
図２（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態のトレッド部におけるベルト構造の概要を示す配置説明図である。図２（ａ）では、カ−カス層２の外側に二層の幅の異なるベルト層５ａ，５ｂが配置され、ベルト層５ａ，５ｂの補強層として下側のベルト層５ｂの両端部を覆う端部ベルトカバ−層６ａ，６ａと上側のベルト層５ａの外側に位置する中央部ベルトカバ−層６ｂが配置されている。図２（ｂ）では、二層の幅の異なるベルト層５ａ，５ｂの間に中央部ベルトカバ−層６ｂが配置され、下側のベルト層５ｂの両端部を端部ベルトカバ−層６ａ，６ａが覆っている。
【００１４】
中央部ベルトカバ−層６ｂは、ベルト層が一層の場合にはそのベルト層の中央部に位置するが、ベルト層が二層以上の場合には最大幅ベルト層の中央部に位置する。
【００１５】
本発明では、少なくとも一方端部ベルトカバ−層６ａと中央部ベルトカバ−層６ｂとを引っ張り強度が２．０ＧＰａ以上で、弾性率が７０ＧＰａ以上の有機繊維コ−ドで形成する。
【００１６】
つぎに、図２（ｃ）は本発明の他の実施形態のトレッド部におけるベルト構造の概要を示す配置説明図である。これまで説明した実施態様と異なる点として、端部ベルトカバー層６ａ，６ａと中央部ベルトカバ−層６ｂとの下部に全部のベルト層を覆う全幅ベルトカバ−層７を配置している。
【００１７】
図２（ｃ）では、カ−カス層２の外側に二層の幅の異なるベルト層５ａ，５ｂを配置し、ベルト層５ａ，５ｂの補強層として内側のベルト層５ｂの両端部を覆う端部ベルトカバ−層６ａ−１，６ａ−２と外側のベルト層５ａの外側に中央部ベルトカバー層６ｂと端部ベルトカバー層６ａ−１，６ａ−２及び中央部ベルトカバー層６ｂとベルト層５ａ，５ｂとの間に全幅ベルトカバ−層７を配置している。
【００１８】
図２（ｃ）においては、端部ベルトカバー層６ａ−２，６ａ−２及び中央部ベルトカバー層６ｂを引っ張り強度が２．０ＧＰａ以上で、弾性率が７０ＧＰａ以上の有機繊維コ−ドで形成すると共に、全幅ベルトカバー層７を引っ張り強度が２．０ＧＰａ未満で、弾性率が７０ＧＰａ未満の有機繊維コ−ドで形成している。
【００１９】
ここで、引っ張り強度が２．０ＧＰａ以上で、弾性率が７０ＧＰａ以上の有機繊維コ−ドは、例えば、芳香族ポリアミド繊維コード、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維コード（ＰＢＯ）、ポリパラフェニレンベンゾビスチアゾール繊維コード（ＰＢＴ) である。
【００２０】
引っ張り強度が２．０ＧＰａ未満で、弾性率が７０ＧＰａ未満の有機繊維コ−ドは、例えば、ナイロンコード、ビニロンコード、ポリエステルコード、ポリオレフィンケトンコードである。
【００２１】
端部ベルトカバー層６ａ，６ａ、中央部ベルトカバ−層６ｂ、全幅ベルトカバ−層７は、それぞれ、例えば、有機繊維コ−ドを少なくとも１本以上引き揃えてゴムを被覆した帯状体（ストリップ）をベルト層上にタイヤ周方向に実質的に平行になるように螺旋状に巻き付けることにより形成される。
【００２２】
本発明では、ベルト層に使用する材料は限定されないが、耐久性等を考慮してベルト層をスチ−ルコ−ドで構成するのがよい。また、ロ−ドノイズのさらなる低減のために、スチ−ルコ−ドは、１×Ｎ構造であって波付けワイヤ（長手方向に波状にくせ付けされたワイヤ）からなるのが好ましい（Ｎはスチールコードを構成するワイヤの本数）。
【００２３】
【実施例】
トレッド部におけるベルト構造の仕様を以下のように変えて、実施例１〜５、従来例１〜２及び比較例１の８種のタイヤ（２０５／６５Ｒ１５）をそれぞれ製造し、各タイヤについて以下の要領で高速耐久性、ロ−ドノイズ、重量を評価し、その結果を表１に示した。なお、各タイヤにおいて以下に示す以外の仕様は同一とした。Ｅはエンド数を示す。
【００２４】
〔ベルト構造〕
従来例１（図３に示す構造）
ベルト層：スチ−ルコ−ド（波付けなし）、１×３×０．２８ＨＴ、３５Ｅ
偏平オ−プン構造（長径 0.83mm,短径 0.60mm,ピッチ 12.5mm)
全幅ベルトカバー層：幅 160mm,ナイロン66,840D/2,70E
端部ベルトカバー層：幅 30mm,ナイロン66,840D/2,70E
従来例２（図３に示す構造）
ベルト層：スチ−ルコ−ド（波付けあり）、１×３×０．２８ＨＴ、３５Ｅ
コ-ド 径 0.60mm,ピッチ 13.5mm,,波付ピッチ 3.1mm,波付高サ 0.4mm
全幅ベルトカバー層：幅 160mm,ナイロン66,840D/2,70E
端部ベルトカバー層：幅 30mm,ナイロン66,840D/2,70E
【００２５】
実施例１（図１に示す構造）
ベルト層：スチ−ルコ−ド（波付けあり）、１×３×０．２８ＨＴ、３５Ｅ
コ-ド 径 0.60mm,ピッチ 13.5mm,,波付ピッチ 3.1mm,波付高サ 0.4mm
中央部ベルトカバー層：幅 15mm,アラミド,1000D/2,60E
端部ベルトカバー層：幅 15mm,アラミド,1000D/2,60E
実施例２（図２（ａ）に示す構造）
ベルト層：スチ−ルコ−ド（波付けなし）、１×３×０．２８ＨＴ、３５Ｅ
偏平オ−プン構造（長径 0.83mm,短径 0.60mm,ピッチ 12.5mm)
中央部ベルトカバー層：幅 15mm,アラミド,1000D/2,60E
端部ベルトカバー層：幅 15mm,アラミド,1000D/2,60E
【００２６】
実施例３（図２（ａ）に示す構造）
ベルト層：スチ−ルコ−ド（波付けなし）、１×３×０．２８ＨＴ、３５Ｅ
偏平オ−プン構造（長径 0.83mm,短径 0.60mm,ピッチ 12.5mm)
中央部ベルトカバー層：幅 15mm,アラミド,1000D/2,60E
一方の端部ベルトカバー層：幅 15mm,アラミド,1000D/2,60E
他方の端部ベルトカバー層：幅 30mm,ナイロン66,840D/2,70E
実施例４（図２（ｂ）に示す構造）
ベルト層：スチ−ルコ−ド（波付けなし）、１×３×０．２８ＨＴ、３５Ｅ
偏平オ−プン構造（長径 0.83mm,短径 0.60mm,ピッチ 12.5mm)
中央部ベルトカバー層：幅 15mm,アラミド,1000D/2,60E
端部ベルトカバー層：幅 15mm,アラミド,1000D/2,60E
【００２８】
実施例５（図２（ｃ）に示す構造）
ベルト層：スチ−ルコ−ド（波付けなし）、１×３×０．２８ＨＴ、３５ Ｅ
偏平オ−プン構造（長径 0.83mm,短径 0.60mm,ヒ゜ッチ 12.5mm)
全幅ベルトカバー層：幅 160mm，ナイロン66,840D/2,70E
端部ベルトカバー層(6a-1)：幅25mm，ナイロン66,840D/2,70E
(6a-2)：幅 3mm，PBO, 1000D/2,50E
中央部ベルトカバー層：幅 3mm，PBO，1000D/2,50E
【００２９】
比較例１（図２（ｄ）に示す構造）
ベルト層：スチ−ルコ−ド（波付けなし）、１×３×０．２８ＨＴ、３５ Ｅ
偏平オ−プン構造（長径 0.83mm,短径 0.60mm,ヒ゜ッチ 12.5mm)
端部ベルトカバー層 ：幅30mm, アラミト゛， 1000D/2,60E
中央部ベルトカバー層：幅 70mm,ナイロン66，840D/2,70E
【００３０】
高速耐久性評価方法：
試験タイヤをドラム径１７０７ｍｍの試験機に装着しJIS - D4230 に規定される高速耐久性試験を行い、更に３０分毎に１０ｋｍ／ｈ加速してタイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。結果は比較タイヤの走行距離を１００とした時の指数で表した値を耐久性とする。指数値は大きいほうがよい。
【００３１】
ロ−ドノイズ評価方法：
リムサイズ１５×６ＪＪのリムに空気圧２００ｋＰａで組み込んだ試験タイヤを排気量２．５リッターのＦＲ車に装着し、粗い路面を速度６０ｋｍ／ｈで走行したときの運転席右耳位置での音圧レベルを測定した。評価結果は従来タイヤを１００とし、その評価値が大きいほど音圧特性が優れていることを意味する。
【００３２】
重量評価方法：
計量計により各試験タイヤの重量を測定し、比較タイヤの重量を１００としたときの指数で表した値である。指数値が小さいほど軽い。
【００３３】
【表１】
【００３４】
表１から明らかなように実施例１〜５（本発明タイヤ）は従来例１〜２および比較例１に比し、耐久性を維持しつつ、高周波ロ−ドノイズを低減させると共に、軽量化していることが判る。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明ではベルトカバ−層に使用するコ−ド材料を高強度・高弾性の有機繊維コ−ドとして、これを高周波域のロ−ドノイズの発生源であるベルト層の振動部分に集中的に配置したため、ロ−ドノイズを低減させることを可能にすると同時にコ−ドの使用量が少なくなったため軽量化が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の概要を示すタイヤの子午線方向断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示したもので、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれトレッド部におけるベルト構造の概要を示す配置説明図である。
【図３】従来タイヤの概要を示すタイヤの子午線方向断面図である。
【符号の説明】
１ ビ−ド部
２ カ−カス層
３ トレッド部
４ サイドウオ−ル部
５ ベルト層
５ａ 外側のベルト層
５ｂ 内側のベルト層
６ａ 端部ベルトカバ−層
６ｂ 中央部ベルトカバ−層
７ 全幅ベルトカバ−層

Claims (6)

1. トレッド部におけるカ−カス層の外側に少なくとも一層のベルト層を設け、いずれかのベルト層の外側にベルトカバ−層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルトカバー層をベルト層の幅方向端部を覆う端部ベルトカバー層と最大幅ベルト層の中央部に位置する中央部ベルトカバ−層とで構成し、少なくとも一方の端部ベルトカバー層と中央部ベルトカバ−層とを引っ張り強度が２．０ＧＰａ以上で、弾性率が７０ＧＰａ以上の有機繊維コ−ドで形成すると共に、前記中央部ベルトカバー層の幅と前記端部ベルトカバー層の総幅との総和が、最大幅ベルト層の幅の５〜７５％を占めるようにした空気入りラジアルタイヤ。
2. トレッド部におけるカ−カス層の外側に少なくとも一層のベルト層を設け、いずれかのベルト層の外側にベルトカバ−層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルトカバー層をベルト層の幅方向端部を覆う端部ベルトカバー層と最大幅ベルト層の中央部に位置する中央部ベルトカバー層と全部のベルト層を覆う全幅ベルトカバー層とで構成し、前記端部ベルトカバー層および前記中央部ベルトカバー層を引っ張り強度が２．０ＧＰａ以上で、弾性率が７０ＧＰａ以上の有機繊維コ−ドで形成し、かつ、前記全幅ベルトカバー層を引っ張り強度が２．０ＧＰａ未満で、弾性率が７０ＧＰａ未満の有機繊維コ−ドで形成すると共に、前記中央部ベルトカバー層の幅と前記端部ベルトカバー層の総幅との総和が、最大幅ベルト層の幅の５〜７５％を占めるようにした空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記引っ張り強度が２．０ＧＰａ以上で、弾性率が７０ＧＰａ以上の有機繊維コ−ドが、芳香族ポリアミド繊維コード、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維コード、ポリパラフェニレンベンゾビスチアゾール繊維から選ばれるコードである請求項１又は２記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記引っ張り強度が２．０ＧＰａ未満で、弾性率が７０ＧＰａ未満の有機繊維コ−ドが、ナイロンコード、ビニロンコード、ポリエステルコード、ポリオレフィンケトンコードから選ばれるコードである請求項２記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記ベルト層がスチ−ルコ−ドからなる請求項１乃至４の何れか１項記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記スチ−ルコ−ドが１×Ｎ構造であって波付けワイヤからなる請求項５記載の空気入りラジアルタイヤ。