JP5262605B2 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関し、さらに詳しくは、ロードノイズを低減させるようにした空気入りタイヤの製造方法に関する。

近年の車両の静粛化に伴い、空気入りタイヤに対しても静粛性の要請がますます高まってきた。空気入りタイヤに起因して発生する騒音には、大別してパターンノイズなどの車外音とロードノイズの車内音とがある。このうちロードノイズは、タイヤが路面から拾った振動が車軸を通して車室に伝達し、この振動が車室内で共振することによって発生する共鳴音であり、特に周波数が１００〜３００Ｈｚの中周波域の振動において顕著にあらわれる。

従来、この種のロードノイズを低減する対策として、タイヤの構成材料や内部の構造を種々変更する対策が採られてきた（例えば、特許文献１、２参照）。しかしながら、これらの対策は、何れも特別な材料を付加したり、特別な工程を付加するものであったため、ロードノイズの低減対策としては、未だ満足し得るものではなかった。
特開２００５−１４５１４４号公報 特開２００８−１１３８号公報

本発明の目的は、上述する従来の問題点を解消するもので、タイヤの仕様を変更することなしに、ロードノイズを低減させるようにした空気入りタイヤの製造方法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タイヤの製造方法は、装着するリムのリム幅が定められた空気入りタイヤを金型内で加硫する加硫成形工程と、加硫後のタイヤに内圧を充填して冷却するポストキュアインフレーション工程とを経て製造するに際して、前記ポストキュアインフレーション工程におけるビード部間の距離Ｗ１を前記金型におけるビード部間の距離Ｗ０よりも大きくし、前記距離Ｗ１と前記距離Ｗ０との関係をＷ０＋２５ｍｍ≦Ｗ１≦Ｗ０＋６４ｍｍにすると共に、前記ビード部間の距離Ｗ１を前記リム幅Ｗ２よりも大きくしたことを特徴とするものである。

また、上述する構成において、以下（１）及び／又は（２）に記載するように構成することが好ましい。

（１）前記距離Ｗ０と前記リム幅Ｗ２との関係を、Ｗ２≦Ｗ０≦Ｗ２＋２６ｍｍとなるようにする。
（２）前記空気入りタイヤにおけるベルト層の外周側に熱収縮性を有する有機繊維コードからなるベルトカバー層を配置する。この場合において、前記有機繊維コードとして１５０℃で１０分間保持したうえで、２０℃まで冷却したときのコード長の変化率が１〜５％であるものを使用することが好ましい。

本発明の製造方法によれば、ポストキュアインフレーション工程におけるビード部間の距離Ｗ１を加硫工程における金型内でのビード部間の距離Ｗ０よりも大きくし、距離Ｗ１と距離Ｗ０との関係をＷ０＋２５ｍｍ≦Ｗ１≦Ｗ０＋６４ｍｍにしたので、ポストキュアインフレーション時のタイヤショルダー部におけるリフト率が高まって、ベルト層の剛性がタイヤ幅方向に対して略均一化された空気入りタイヤを得ることができる。そして、使用時にはビード部間の距離がＷ１に広げられた空気入りタイヤをＷ１より狭いリム幅Ｗ２のリムに装着するので、ベルト剛性が一層高められて、タイヤの振動が固有振動数からずれて車室側に伝達されるようになるため、中周波域のロードノイズを低減することができる。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の製造方法により得られた空気入りタイヤをリムに組み込んだ状態を示す断面図、図２は本発明の製造方法における加硫成形工程及びポストキュアインフレーション工程でのビード部間の距離を説明するための概要図である。

図１において、本発明の製造方法により得られた空気入りタイヤ１は、左右一対のビード部２、２と、これらビード部２、２からそれぞれ半径方向外側に延びるサイドウォール部３、３と、これらサイドウォール部３、３の半径方向外側同士を連ねる円筒状のトレッド部４とを備えている。

左右一対のビード部２、２間にはカーカス層５（図では１層）が装架され、その両端部がそれぞれビード部２、２に埋設されたビードコア６、６の周囲にビードフィラー７、７を包み込んでタイヤ内側から外側に向かって折り返されている。さらに、トレッド部４のカーカス層５の外周側にはベルト層８（図では２層）が配置されている。そして、本発明の製造方法により得られた空気入りタイヤ１は、ＪＡＴＭＡやＥＴＲＴＯなどの規定により定められたリム幅をＷ２とするリム９に組み込まれるようになっている。

なお、図１の実施形態における空気入りタイヤ１では、カーカス層５を構成する補強コードにポリエステル繊維コードを使用し、ベルト層８を構成する補強コードにスチールコードを使用した。

本発明の製造方法では、空気入りタイヤ１が金型内で加硫する加硫成形工程と、加硫後のタイヤに内圧を充填して冷却するポストキュアインフレーション工程とを経て製造される。そして、本発明では、図２に示すように、ポストキュアインフレーション工程におけるビード部２、２間の距離Ｗ１を金型（図示省略）におけるビード部２、２間の距離Ｗ０よりも大きくすると共に、ビード部２、２間の距離Ｗ１を装着するリム９のリム幅Ｗ２よりも大きくすることを特徴としている。
そして、本発明では、後述するように、ポストキュアインフレーション工程におけるビード部２、２間の距離Ｗ１が金型におけるビード部２、２間の距離Ｗ０よりも２５〜６４ｍｍの範囲内で大きくなるようにしている。

これにより、ポストキュアインフレーション時のタイヤショルダー部におけるリフト率が高まって、ベルト層８の剛性がタイヤ幅方向に対して略均一化された空気入りタイヤ１を得ることができる。そして、使用時にはビード部２、２間の距離がＷ１に広げられて安定状態に保たれた空気入りタイヤ１をリム幅をＷ２とするビード部２、２間距離の狭いリム９に装着するので、ビード部２、２間距離の縮小によりタイヤショルダー部におけるベルト剛性が一層高められる。そのため、ビード部２からサイドウォール部３を経て車室内に伝達されるタイヤの振動がタイヤの固有振動数からずれることになって、中周波域のロードノイズを低減することができる。

なお、本発明の製造方法では、ポストキュアインフレーション工程において空気入りタイヤ１に充填する空気圧は、特に限定されるものではなく、従来の製造方法と同様に、タイヤ使用時における充填内圧と同等の空気圧が充填される。さらに具体的には、充填する空気圧を１．０〜４．０ｋｇｆ／ｃｍ² 程度とし、冷却時間をタイヤの加硫時間に対して８０〜２５０％程度にするとよい。

上述するように、本発明では、上述する距離Ｗ１と距離Ｗ０との関係がＷ０＋２５ｍｍ≦Ｗ１≦Ｗ０＋６４ｍｍ、好ましくはＷ０＋３５ｍｍ≦Ｗ１≦Ｗ０＋５１ｍｍとなるように調整している。これにより、ロードノイズを確実に低減することができる。ここで、距離Ｗ１がＷ０＋２５ｍｍ未満ではロードノイズの低減効果が不足し、Ｗ０＋６４ｍｍ超になると操縦安定性が悪化する要因になる。

本発明において、距離Ｗ０とリム幅Ｗ２との関係がＷ２≦Ｗ０≦Ｗ２＋２６ｍｍ、好ましくはＷ２＋１２≦Ｗ０≦Ｗ２＋２６ｍｍとなるように調整するとよい。これにより、ロードノイズを一層確実に低減することができる。ここで、距離Ｗ０がＷ２未満ではロードノイズの低減効果が不足し、Ｗ２＋２６ｍｍ超になると操縦安定性が悪化する要因になる。

上述する図１の実施形態では、ベルト層８の外周側にベルトカバー層を配置しない場合を示したが、本発明の空気入りタイヤ１は、図３に例示するように、ベルト層８の外周側に熱収縮性を有する有機繊維コードからなるベルトカバー層１０を配置するとよい。これにより、ベルトカバー層１０の熱収縮力によりタイヤショルダー部におけるベルト剛性が一層効率よく高められて、ロードノイズを高いレベルで低減することができる。

上述する有機繊維コードの材料は、特に限定されるものではないが、ナイロンやポリエステルなどを使用するとよい。そして、これら有機繊維コードには、ポストキュアインフレーション工程における熱収縮特性として、１５０℃で１０分間保持したうえで、２０℃まで冷却したときのコード長の変化率が１〜５％、好ましくは２〜４％である有機繊維コードを使用することが好ましい。

上述するように、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、装着するリムのリム幅が定められた空気入りタイヤ１を製造するに際して、リム幅Ｗ２、加硫金型内でのビード部間距離Ｗ０、ポストキュアインフレーション時のビード部間距離Ｗ１の関係をそれぞれ特定することにより、ロードノイズを低減させるもので、タイヤの仕様を変更することなしに、ロードノイズを低減させた空気入りタイヤを製造することができるので、近年の高性能車両に装着する空気入りタイヤの製造方法として幅広く利用することができる。

装着するリムのリム幅が８．５インチに定められたタイヤサイズを２４５／４０Ｒ１８、タイヤ構造を図１又は図３とする空気入りタイヤを製造するに際して、加硫金型におけるビード部間距離Ｗ０及びポストキュアインフレーション時のビード部間距離Ｗ１を表１のように異ならせて、従来の製造方法による従来タイヤ（従来例１、２）及び本発明の製造方法による発明タイヤ（実施例１、２）をそれぞれ製作した。

なお、従来例２及び実施例２におけるベルトカバー層にはナイロン繊維コードを使用し、このナイロン繊維コードをベルト層の外周の全幅及びその外周側のベルト層の両端部の位置にタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けるようにした。

これら４種類のタイヤについて、以下の試験方法によりロードノイズを測定し、その結果を実施例１については従来例１を１００とする指数により、実施例２については従来例２を１００とする指数により、それぞれ表１に併記した。数値が大きいほどロードノイズが低減していることを示す。

〔ロードノイズの試験方法〕
各タイヤをリム組み（サイズ：１８×８．５Ｊ）したうえで、空気圧２３０ｋＰａを充填し、２５００ｃｃのＦＲ車の前後車輪に装着して、アスファルト路面からなるテストコースを平均速度６０ｋｍ／ｈにて走行させ、運転席の窓側に設置したマイクロフォンにより１２５〜２５０Ｈｚ域のロードノイズを測定した。

表１より、本発明の製造方法により得られた実施例１、２は、従来の製造方法により得られた従来例１、２に比して、ロードノイズが低減していることがわかる。特に図３のようにベルト層の外周側にベルトカバー層を配置した実施例２は、従来例２に比してロードノイズの低減効果が顕著にあらわれることを確認した。

本発明の製造方法により得られた空気入りタイヤをリムに組み込んだ状態を示す断面図である。 本発明の製造方法における加硫成形工程及びポストキュアインフレーション工程でのビード部間の距離を説明するための概要図である。 本発明の製造方法により得られた図１とは異なる空気入りタイヤを示す断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビード部
８ ベルト層
９ リム
１０ ベルトカバー層
Ｗ０、Ｗ１ ビード部間の距離
Ｗ２ リム幅

Claims (4)

1. 装着するリムのリム幅が定められた空気入りタイヤを金型内で加硫する加硫成形工程と、加硫後のタイヤに内圧を充填して冷却するポストキュアインフレーション工程とを経て製造するに際して、
   前記ポストキュアインフレーション工程におけるビード部間の距離Ｗ１を前記金型におけるビード部間の距離Ｗ０よりも大きくし、前記距離Ｗ１と前記距離Ｗ０との関係をＷ０＋２５ｍｍ≦Ｗ１≦Ｗ０＋６４ｍｍにすると共に、前記ビード部間の距離Ｗ１を前記リム幅Ｗ２よりも大きくした空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記距離Ｗ０と前記リム幅Ｗ２との関係をＷ２≦Ｗ０≦Ｗ２＋２６ｍｍにした請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記空気入りタイヤにおけるベルト層の外周側に熱収縮性を有する有機繊維コードからなるベルトカバー層を配置した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記有機繊維コードが１５０℃で１０分間保持したうえで、２０℃まで冷却したときのコード長の変化率が１〜５％である請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法。

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