JPWO2015111314A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

内面のトレッド部に対応する領域に帯状の吸音材を接着するタイヤの高速耐久性を確保し、高速走行時の遠心力によるタイヤ内面の歪みを小さくし、吸音材の剥離を抑制する。タイヤ内面に帯状の吸音材を接着した空気入りタイヤにおいて、トレッド部におけるカーカス層の外周側に複数層のベルト層と２層以上のベルトカバー層と１層以上のベルトエッジカバー層とトレッドゴム層を配置し、トレッドゴム層の厚さを吸音材が設置された範囲Ｘでは実質的に一定とし、その吸音材端部位置での厚さｔ１とタイヤ赤道位置での厚さｔ０との差を０．５ｍｍ以下とし、トレッドゴム層のベルトエッジカバー層が設置された範囲Ｙにおける厚さを上記範囲Ｘにおける厚さよりも薄くし、上記範囲Ｙにおける厚さの最小値ｔ２と上記厚さｔ０との差を１．０〜４．０ｍｍとする。

Description

本発明は、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域に帯状の吸音材を接着した空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、優れた高速耐久性を確保すると共に、高速走行時の遠心力によるタイヤ内面の歪みを小さくし、吸音材の剥離を抑制することを可能にした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいて、騒音を発生させる原因の一つにタイヤ内部に充填された空気の振動による空洞共鳴音がある。この空洞共鳴音は、タイヤを転動させたときにトレッド部が路面の凹凸によって振動し、トレッド部の振動がタイヤ内部の空気を振動させることによって生じるものである。

このような空洞共鳴現象による騒音を低減する手法として、タイヤとホイールのリムとの間に形成される空洞部内に吸音材を配設することが提案されている。より具体的には、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域に帯状の吸音材を接着することが行われている（例えば、特許文献１，２参照）。

しかしながら、空気入りタイヤにおいては、高速走行時の遠心力による径成長が生じるため、それに伴って吸音材の接着面にせん断歪みが生じる。そして、タイヤ内面に接着された吸音材の接着面が長期間にわたって反復的にせん断歪みを受けると、タイヤ内面から吸音材が剥離するという問題がある。

また、空気入りタイヤにおいて、トレッド部におけるカーカス層の外周側に複数層のベルト層を配置すると共に、これらベルト層の外周側にタイヤ周方向に配向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とにより、高速耐久性を高めることが行われており、そのようなベルトカバー層の有機繊維コードとしてナイロン繊維コードに代表される脂肪族ポリアミド繊維コードが広く使用されている。しかしながら、ナイロン繊維コードはコスト面では優れているものの、高速走行時の遠心力により生じるタイヤ内面のせん断歪みを必ずしも十分に抑えることができず、吸音材の剥離を抑制することができないのが現状である。

日本国特開２００２−６７６０８号公報 日本国特開２００５−１３８７６０号公報

本発明の目的は、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域に帯状の吸音材を接着するにあたって、優れた高速耐久性を確保すると共に、高速走行時の遠心力によるタイヤ内面の歪みを小さくし、吸音材の剥離を抑制することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、タイヤ内面の前記トレッド部に対応する領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着した空気入りタイヤにおいて、前記一対のビード部間にカーカス層を装架し、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に複数層のベルト層を配置し、前記ベルト層の外周側にタイヤ周方向に配向する脂肪族ポリアミド繊維コードからなる２層以上のベルトカバー層を前記ベルト層の全幅にわたって配置し、前記ベルトカバー層の外周側にタイヤ周方向に配向する脂肪族ポリアミド繊維コードからなる１層以上のベルトエッジカバー層を前記ベルト層の両エッジ部をそれぞれ覆うように配置し、前記ベルトカバー層及び前記ベルトエッジカバー層の外周側にトレッドゴム層を配置すると共に、前記吸音材を前記ベルトエッジカバー層よりもタイヤ幅方向内側に配置し、前記トレッドゴム層の厚さは前記吸音材が設置された範囲では実質的に一定であり、前記トレッドゴム層の前記吸音材端部位置での厚さと前記トレッドゴム層のタイヤ赤道位置での厚さとの差が０．５ｍｍ以下であり、前記トレッドゴム層の前記ベルトエッジカバー層が設置された範囲における厚さは前記吸音材が設置された範囲における厚さよりも薄く、前記トレッドゴム層の前記ベルトエッジカバー層が設置された範囲における厚さの最小値と前記トレッドゴム層のタイヤ赤道位置での厚さとの差が１．０ｍｍ〜４．０ｍｍであることを特徴とするものである。

本発明では、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着した空気入りタイヤにおいて、ベルト層の外周側にタイヤ周方向に配向する脂肪族ポリアミド繊維コードからなる２層以上のベルトカバー層をベルト層の全幅にわたって配置し、ベルトカバー層の外周側にタイヤ周方向に配向する脂肪族ポリアミド繊維コードからなる１層以上のベルトエッジカバー層をベルト層の両エッジ部をそれぞれ覆うように配置することにより、ベルトカバー層及びベルトエッジカバー層に安価な脂肪族ポリアミド繊維コードを用いた場合であっても、これらベルトカバー層及びベルトエッジカバー層に基づくタガ効果を十分に確保し、高速走行時の遠心力による径成長に起因してタイヤ内面に生じる歪みを小さくするので、吸音材の接着層がタイヤ内面に対して追従し易くなり、吸音材の剥離を抑制することができる。

しかも、トレッドゴム層の厚さは吸音材が設置された範囲では実質的に一定であり、トレッドゴム層の吸音材端部位置での厚さとトレッドゴム層のタイヤ赤道位置での厚さとの差が０．５ｍｍ以下であるので、トレッド部が接地した際のタイヤ内面の歪みを抑制する効果を高めることができる。また、トレッド部のショルダー領域においてベルトエッジカバー層が配置された部位は一般に発熱が大きくなる傾向があるが、トレッドゴム層のベルトエッジカバー層が設置された範囲における厚さは吸音材が設置された範囲における厚さよりも薄く、トレッドゴム層のベルトエッジカバー層が設置された範囲における厚さの最小値とトレッドゴム層のタイヤ赤道位置での厚さとの差が１．０ｍｍ〜４．０ｍｍであるので、ベルトエッジカバー層が配置された部位の発熱を抑制し、優れた高速耐久性を発揮することができる。これにより、優れた高速耐久性を確保すると共に、高速走行時の遠心力によるタイヤ内面の歪みを小さくし、吸音材の剥離を抑制することが可能になる。その結果、吸音材に基づく騒音低減効果を長期間にわたって維持することができる。

ベルトカバー層はタイヤ周方向に螺旋状に巻回されたストリップ材から構成し、ベルトカバー層の少なくともタイヤ幅方向外側部分ではストリップ材の隣り合う周回部分の一部を互いに重ね合せてなる重ね巻き構造を形成することが好ましい。これにより、高速走行時の遠心力によるタイヤ内面の歪みが効果的に低減されるので、吸音材の接着層がタイヤ内面に対して追従し易くなる。

ベルトカバー層の少なくともタイヤ幅方向外側部分に重ね巻き構造を形成するにあたって、そのベルトカバー層の重ね巻き構造を有する部分のタイヤ赤道側の端部はトレッド部に形成された周方向主溝から外れた領域に配置することが好ましい。ベルトカバー層の重ね巻き構造を有する部分のタイヤ赤道側の端部ではストリップ材の巻き方が変化するため、ベルトカバー層の厚さがタイヤ周上で不規則になる。一方、周方向主溝の下方域では発熱が大きくなる。そのため、周方向主溝の下方域にベルトカバー層の重ね巻き構造を有する部分のタイヤ赤道側の端部が配置されると高速耐久性が低下することになる。これに対して、ベルトカバー層の重ね巻き構造を周方向主溝に対して上記の如く適切に形成することにより、高速耐久性の低下を回避することができる。

ベルトカバー層及びベルトエッジカバー層は各層の幅５０ｍｍ当たりのコード打ち込み本数が４０本以上であることが好ましい。これにより、高速走行時の遠心力によるタイヤ内面の歪みが効果的に低減されるので、吸音材の接着層がタイヤ内面に対して追従し易くなる。

ベルトカバー層又はベルトエッジカバー層はベルト層の各エッジ部からタイヤ幅方向外側へ突出し、そのタイヤ幅方向の突き出し長さが３ｍｍ〜７ｍｍであることが好ましい。これにより、ベルト層の各エッジ部の拘束力が増加するので、高速耐久性を更に改善することができる。

ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度が２２°〜３８°であることが好ましい。高速走行が想定されるハイパフォーマンスタイヤでは操縦安定性を確保するためにハイアングルのベルト層が頻繁に採用されるが、ベルト層のコード角度が大きくなるとタイヤ子午線断面におけるタイヤ内面の曲率半径が小さくなり、これが吸音材の接着面に歪みを与える要因となる。そのため、このようなハイアングルのベルト層を備えた空気入りタイヤにおいて上記構造を採用した場合、吸音材の接着耐久性を改善して顕著な効果を得ることができる。

ベルト層はカーカス層側から数えて１番目の内側ベルト層とカーカス層側から数えて２番目の外側ベルト層とを含み、外側ベルト層の幅がタイヤ接地幅の９５％〜１１０％であることが好ましい。これにより、良好な高速耐久性を確保することができる。

車両に対する装着向きが指定された空気入りタイヤにおいて、車両内側のタイヤ接地端とタイヤ赤道面との間に第１接地領域を規定し、車両外側のタイヤ接地端とタイヤ赤道面との間に第２接地領域を規定したとき、第１接地領域の溝面積比率を第２接地領域の溝面積比率よりも大きくすることが好ましい。車両に対する装着向きが指定された空気入りタイヤにおいて、速度レンジが高い場合、車両のキャンバー角の設定によっては車両内側の部位の発熱による高速耐久性の低下が懸念される。これに対して、車両内側に配置される第１接地領域の溝面積比率を相対的に大きくすることで、車両内側の部位の発熱を抑制し、高速耐久性を向上することができる。

本発明において、タイヤ接地端はタイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態で平面上に垂直に置いて正規荷重を加えたときに形成される接地領域のタイヤ軸方向の端部位置であり、タイヤ接地幅は上記接地領域のタイヤ軸方向の幅である。「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”とする。但し、タイヤが新車装着タイヤの場合には、このタイヤが組まれる純正ホイールを用いる。「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＲＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥ”であるが、タイヤが新車装着タイヤの場合には、車両に表示された空気圧とする。「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＲＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ”であるが、タイヤが乗用車である場合には前記荷重の８８％に相当する荷重とする。タイヤが新車装着タイヤの場合には、車両の車検証記載の前後軸重をそれぞれ２で割って求めた輪荷重とする。

吸音材はタイヤ周方向に延在する単一の吸音材であり、その長手方向に直交する断面において少なくとも接着面に対応する範囲では均一な厚さを有し、その断面形状が長手方向に沿って一定であることが好ましい。これにより、接着面積当たりの吸音材の容量を最大限に大きくし、優れた騒音低減効果を得ることができる。また、このような形状を有する吸音材は加工が容易であるため製造コストも安価である。

リム組み時にタイヤ内に形成される空洞部の体積に対する吸音材の体積の比率は２０％よりも大きいことが好ましい。このように吸音材の体積を大きくすることで優れた騒音低減効果を得ることができ、しかも大型の吸音材であっても良好な接着状態を長期間にわたって確保することができる。空洞部の体積は、タイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態でタイヤとリムとの間に形成される空洞部の体積である。

吸音材の硬さは６０Ｎ〜１７０Ｎであり、吸音材の引張り強度は６０ｋＰａ〜１８０ｋＰａ以上であることが好ましい。このような物性を有する吸音材はせん断歪みに対する耐久性が優れている。吸音材の硬さは、ＪＩＳ−Ｋ６４００−２「軟質発泡材料−物理特性−第２部：硬さ及び圧縮応力−ひずみ特性の求め方」に準拠して測定されるものであって、そのＤ法（２５％定圧縮して２０秒後の力を求める方法）により測定されるものである。また、吸音材の引張り強度は、ＪＩＳ−Ｋ６４００−５「軟質発泡材料−物理特性−第５部：引張強さ、伸び及び引裂強さの求め方」に準拠して測定されるものである。

接着層は両面接着テープからなり、その引き剥がし粘着力が８Ｎ／２０ｍｍ〜４０Ｎ／２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。これにより、吸音材の固定強度を良好に保ちつつ、吸音材の貼り付け作業及びタイヤ廃棄時の解体作業を容易に行うことが可能になる。両面接着テープの引き剥がし粘着力は、ＪＩＳ−Ｚ０２３７に準拠して測定されるものである。即ち、両面粘着シートを、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムを貼り合わせて裏打ちする。この裏打ちされた粘着シートを２０ｍｍ×２００ｍｍの方形状にカットして試験片を作製する。この試験片から剥離ライナーを剥がし、露出した粘着面を、被着体としてのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、表面仕上げＢＡ）板に、２ｋｇのローラーを一往復させて貼り付ける。これを２３℃、ＲＨ５０％の環境下に３０分間保持した後、引張試験機を用い、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準拠して、２３℃、ＲＨ５０％の環境下、剥離角度１８０°、引張速度３００ｍｍ／分の条件にて、ＳＵＳ板に対する１８０°引き剥がし粘着力を測定する。

図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す斜視断面図である。 図２は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す赤道線断面図である。 図３は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図４は本発明の空気入りタイヤにおけるベルト層及びベルトカバー層の具体例を示す半断面図である。 図５は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図６は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。

以下、本発明の構成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〜図３は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図１及び図２において、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。

図３に示すように、一対のビード部３，３間にはカーカス層１１が装架されている。このカーカス層１１は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア１２の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア１２の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー１３が配置されている。また、カーカス層１１の内側にはタイヤ内面４に沿ってインナーライナー層１４が積層されている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層１１の外周側には複数層のベルト層１５が埋設されている。これらベルト層１５はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層１５において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。ベルト層１５の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層１５の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも２層のベルトカバー層１６がベルト層１５の全幅にわたって配置されている。更に、ベルトカバー層１６の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルトエッジカバー層１７がベルト層１５の両エッジ部をそれぞれ局部的に覆うように配置されている。ベルトカバー層１６及びベルトエッジカバー層１７の補強コードとしては、ナイロン繊維コード等の脂肪族ポリアミド繊維コードが使用される。

ベルトカバー層１６及びベルトエッジカバー層１７の外周側にはトレッドゴム層１０が配置されている。そして、トレッド部１にはタイヤ周方向に延びる複数本の周方向主溝２１が形成され、これら周方向主溝２１により複数列の陸部２２が区画されている。

上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ内面４のトレッド部１に対応する領域には、タイヤ周方向に沿って接着層５を介して帯状の吸音材６が接着されている。より具体的には、吸音材６はベルトエッジカバー層１７よりもタイヤ幅方向内側に配置されている。吸音材６は、連続気泡を有する多孔質材料から構成され、その多孔質構造に基づく所定の吸音特性を有している。吸音材６の多孔質材料としては発泡ポリウレタンを用いると良い。一方、接着層５としては、ペースト状接着剤や両面接着テープを用いることができる。

また、上記空気入りタイヤにおいて、トレッドゴム層１０の厚さは吸音材６が設置された範囲Ｘでは実質的に一定になっており、トレッドゴム層１０の吸音材端部位置（即ち、範囲Ｘの境界位置）での厚さｔ１とトレッドゴム層１０のタイヤ赤道位置（タイヤ赤道面Ｅ０の位置）での厚さｔ０との差が０．５ｍｍ以下になっている。より好ましくは、トレッドゴム層１０の厚さは吸音材６が設置された範囲Ｘにおいて完全に一定であるか、或いは、タイヤ赤道位置からタイヤ幅方向外側に向かって漸減している。一方、トレッドゴム層１０のベルトエッジカバー層１７が設置された範囲Ｙにおける厚さは吸音材６が設置された範囲Ｘにおける厚さよりも薄くなっており、トレッドゴム層１０のベルトエッジカバー層１７が設置された範囲Ｙにおける厚さの最小値ｔ２とトレッドゴム層１０のタイヤ赤道位置での厚さｔ０との差が１．０ｍｍ〜４．０ｍｍになっている。トレッドゴム層１０のタイヤ赤道位置での厚さｔ０は例えば７．５ｍｍ〜１０．５ｍｍの範囲に設定することが望ましい。なお、トレッドゴム層１０の厚さは踏面の法線方向に測定されるものとする。

上述した空気入りタイヤでは、タイヤ内面４のトレッド部１に対応する領域にタイヤ周方向に沿って接着層５を介して帯状の吸音材６を接着するにあたって、ベルト層１５の外周側にタイヤ周方向に配向する脂肪族ポリアミド繊維コードからなる２層以上のベルトカバー層１６をベルト層１５の全幅にわたって配置し、ベルトカバー層１６の外周側にタイヤ周方向に配向する脂肪族ポリアミド繊維コードからなる１層以上のベルトエッジカバー層１７をベルト層１５の両エッジ部をそれぞれ覆うように配置している。つまり、ベルトカバー層１６の積層数とベルトエッジカバー層１７の積層数を十分に確保している。そのため、ベルトカバー層１６及びベルトエッジカバー層１７に安価な脂肪族ポリアミド繊維コードを用いた場合であっても、これらベルトカバー層１６及びベルトエッジカバー層１７に基づくタガ効果を十分に確保し、高速走行時の遠心力による径成長に起因してタイヤ内面４に生じる歪みを小さくすることができる。これにより、吸音材６の接着層５がタイヤ内面４に対して追従し易くなり、吸音材６の剥離を抑制することができる。

しかも、トレッドゴム層１０の厚さは吸音材６が設置された範囲Ｘでは実質的に一定であるので、トレッド部１が接地した際のタイヤ内面４の歪みを抑制する効果を高めることができる。また、トレッド部１のショルダー領域においてベルトエッジカバー層１７が配置された部位は一般に発熱が大きくなる傾向があるが、トレッドゴム層１０のベルトエッジカバー層１７が設置された範囲Ｙにおける厚さは吸音材６が設置された範囲Ｘにおける厚さよりも薄いので、ベルトエッジカバー層１７が配置された部位の発熱を抑制し、優れた高速耐久性を発揮することができる。これにより、優れた高速耐久性を確保すると共に、高速走行時の遠心力によるタイヤ内面４の歪みを小さくし、吸音材６の剥離を抑制することが可能になる。その結果、吸音材６に基づく騒音低減効果を長期間にわたって維持することができる。特に、打刻された速度記号（ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯ、ＴＲＡ）が指定する速度が「２７０ｋｍ／ｈ」を超える空気入りタイヤにおいては、顕著な効果が得られる。

ここで、トレッドゴム層１０の吸音材端部位置での厚さｔ１とトレッドゴム層１０のタイヤ赤道位置での厚さｔ０との差が０．５ｍｍよりも大きいとトレッド部１が接地した際のタイヤ内面４の歪みが大きくなるため吸音材６に剥離を生じ易くなる。また、トレッドゴム層１０のベルトエッジカバー層１７が設置された範囲Ｙにおける厚さの最小値ｔ２とトレッドゴム層１０のタイヤ赤道位置での厚さｔ０との差が１．０ｍｍよりも小さいとショルダー領域が発熱し易くなるため高速耐久性が低下し、逆に４．０ｍｍよりも大きいとショルダー領域での剛性の低下によりノイズ性能が悪化し、吸音材６による騒音低減効果が低減することになる。

また、ベルトエッジカバー層１７が設置された範囲Ｙではタイヤ構造に起因する発熱が多くなるが、吸音材６をベルトエッジカバー層１７よりもタイヤ幅方向内側に配置しているので、この観点からも吸音材６の接着層５の劣化を防止することができる。特に、ベルトエッジカバー層１７の相互間領域の幅の６０％〜９０％の範囲に吸音材６を設置することが好ましい。

図４は本発明の空気入りタイヤにおけるベルト層及びベルトカバー層の具体例を示すものである。図４において、ベルトカバー層１６及びベルトエッジカバー層１７は引き揃えられて複数本の脂肪族ポリアミド繊維コードをゴム被覆してなるストリップ材１８をタイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回することで形成されている。ベルトカバー層１６及びベルトエッジカバー層１７の各層は別々に形成することが可能であるが、その複数層を一連のストリップ材１８により連続的に形成することも可能である。

この具体例において、ベルトカバー層１６のタイヤ幅方向内側部分ではストリップ材１８の隣り合う周回部分を互いに突き合わせた構造が形成されているが、ベルトカバー層１６のタイヤ幅方向外側部分ではストリップ材１８の隣り合う周回部分の一部を互いに重ね合せてなる重ね巻き構造が形成されている。つまり、ベルトカバー層１６のタイヤ幅方向内側部分では２層のベルトカバー層１６が独立した層を形成されているが、ベルトカバー層１６のタイヤ幅方向外側部分では２層のベルトカバー層１６がストリップ材１８の重なりによって一体的に形成されている。この場合、ストリップ材１８のタイヤ幅方向に隣り合う周回部分が互いに結合することで良好なタガ効果を発揮することができる。これにより、高速走行時の遠心力によるタイヤ内面４の歪みが効果的に低減されるので、吸音材６の接着層５がタイヤ内面４に対して追従し易くなる。なお、図４ではタイヤ赤道面Ｅ０の片側について描写しているが、ベルトカバー層１６のタイヤ幅方向の両外側部分に重ね巻き構造を形成すると良い。

ベルトカバー層１６の少なくともタイヤ幅方向外側部分に重ね巻き構造を形成するにあたって、そのベルトカバー層１６の重ね巻き構造を有する部分のタイヤ赤道側の端部（図４の矢印Ｐの部位）はトレッド部１に形成された周方向主溝２１から外れた領域に配置することが好ましい。ベルトカバー層１６の重ね巻き構造を有する部分のタイヤ赤道側の端部ではストリップ材１８の巻き方が変化するため、ベルトカバー層１６の厚さがタイヤ周上で不規則になる。一方、周方向主溝２１の下方域では発熱が大きくなる。そのため、周方向主溝２１の下方域にベルトカバー層１６の重ね巻き構造を有する部分のタイヤ赤道側の端部が配置されると高速耐久性が低下することになる。これに対して、ベルトカバー層１６の重ね巻き構造を周方向主溝２１に対して上記の如く適切に形成することにより、高速耐久性の低下を回避することができる。特に、ベルトカバー層１６の重ね巻き構造を有する部分のタイヤ赤道側の端部は周方向主溝２１の開口端からタイヤ幅方向に沿って２ｍｍ以上離れた位置に配置すると良い。

ベルトカバー層１６及びベルトエッジカバー層１７は各層の幅５０ｍｍ当たりのコード打ち込み本数が４０本以上であると良い。これにより、高速走行時の遠心力によるタイヤ内面４の歪みが効果的に低減されるので、吸音材６の接着層５がタイヤ内面４に対して追従し易くなる。このコード打ち込み本数が４０本未満であると歪み低減効果が低下する。特に、ベルトカバー層１６は各層の幅５０ｍｍ当たりのコード打ち込み本数は、好ましくは５０本以上、より好ましくは６０本以上、更に好ましくは６５本以上とし、その上限値は９０本とするのが良い。

図４に示すように、ベルトカバー層１６又はベルトエッジカバー層１７はベルト層１５の各エッジ部からタイヤ幅方向外側へ突出し、そのタイヤ幅方向の突き出し長さＣが３ｍｍ〜７ｍｍであると良い。これにより、ベルト層１５の各エッジ部の拘束力が増加するので、高速耐久性を更に改善することができる。特に、ベルトカバー層１６に重ね巻き構造を設けると同時に突き出し長さＣを上記範囲に設定することで高速耐久性の改善効果が顕著になる。突き出し長さＣが３ｍｍよりも小さいと高速耐久性の更なる改善効果が得られず、逆に７ｍｍよりも大きくすることは製造上困難である。

上記空気入りタイヤにおいて、ベルト層１５のタイヤ周方向に対するコード角度は２２°〜３８°であると良い。高速走行が想定されるハイパフォーマンスタイヤにおいて操縦安定性を確保するためにハイアングルのベルト層１５が採用された場合、ベルト層１５のコード角度が大きくなるとタイヤ子午線断面におけるタイヤ内面の曲率半径が小さくなり、これが吸音材６の接着面に歪みを与える要因となる。そのため、このようなハイアングルのベルト層１５を備えた空気入りタイヤにおいて、上述のようにタイヤ内面４の歪みを抑えるようにした構造を採用した場合、吸音材６の接着耐久性を改善して顕著な効果を得ることができる。ベルト層１５のタイヤ周方向に対するコード角度は、好ましくは２８°〜３６°、より好ましくは２９°〜３５°、更に好ましくは３０°〜３４°とするのが良い。

図３及び図４に示すように、ベルト層１５はカーカス層１１側から数えて１番目の内側ベルト層１５Ａとカーカス層１１側から数えて２番目の外側ベルト層１５Ｂとを含んでいるが、外側ベルト層１５Ｂの幅Ｗはタイヤ接地幅ＴＣＷの９５％〜１１０％であると良い。これにより、良好な高速耐久性を確保することができる。外側ベルト層１５Ｂの幅Ｗが上記範囲から外れると高速耐久性の改善効果が低下する。特に、外側ベルト層１５Ｂの幅Ｗはタイヤ接地幅ＴＣＷの９５％〜１０５％であることが好ましい。

図５及び図６は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。この空気入りタイヤは、車両装着時におけるタイヤ表裏の装着方向が指定されたタイヤである。図５において、ＩＮは車両装着時の車両内側であり、ＯＵＴは車両装着時の車両外側である。このようは車両に対する装着向きはタイヤ外表面に表示されている。また、図５及び図６において、図１〜図４と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

図５において、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。そして、タイヤ内面４のトレッド部１に対応する領域には、タイヤ周方向に沿って接着層５を介して帯状の吸音材６が接着されている。

図６に示すように、トレッド部１には所望の溝パターンが形成されている。即ち、トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる４本の周方向溝２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）が形成され、これら周方向溝２１により５列の陸部２２が区画されている。車両外側に位置する周方向溝２１ｄは他の周方向溝２１ａ〜２１ｃよりも溝幅が狭くなっている。また、これら陸部２２にはタイヤ幅方向に延びるラグ溝２３や傾斜溝２４や切り欠き溝２５が形成されている。

このように車両に対する装着向きが指定された空気入りタイヤにおいて、車両内側のタイヤ接地端Ｅ１とタイヤ赤道面Ｅ０との間に第１接地領域Ａ１を規定し、車両外側のタイヤ接地端Ｅ２とタイヤ赤道面Ｅ０との間に第２接地領域Ａ２を規定したとき、第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１は第２接地領域Ａ２の溝面積比率Ｒ２よりも大きくなるように設定されている。

第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１及び第２接地領域Ａ２の溝面積比率Ｒ２は、トレッド部１に形成された周方向溝２１、ラグ溝２３、傾斜溝２４及び切り欠き溝２５を含む溝パターンに基づいて特定される。より具体的には、図６に示すように、第１接地領域Ａ１の幅をＷ１とし、第２接地領域Ａ２の幅をＷ２とし、タイヤ周長をＬとしたとき、第１接地領域Ａ１の総面積Ｓ１及び第２接地領域Ａ２の総面積Ｓ２は、それぞれ、Ｓ１＝Ｗ１×Ｌ、Ｓ２＝Ｗ２×Ｌから算出される。第１接地領域Ａ１の総溝面積Ｇ１は第１接地領域Ａ１内で接地しない部分（斜線部）のトレッド表面での面積をタイヤ全周にわたって合計したものである。同様に、第２接地領域Ａ２の総溝面積Ｇ２は第２接地領域Ａ２内で接地しない部分（斜線部）のトレッド表面での面積をタイヤ全周にわたって合計したものである。そして、第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１及び第２接地領域Ａ２の溝面積比率Ｒ２は、それぞれ、Ｒ１＝Ｇ１／Ｓ１×１００％、Ｒ２＝Ｇ２／Ｓ２×１００％から算出される。

車両に対する装着向きが指定された空気入りタイヤにおいて、速度レンジが高い場合、車両のキャンバー角の設定によっては車両内側の部位の発熱による高速耐久性の低下が懸念される。これに対して、車両内側に配置される第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１を相対的に大きくすることで、車両内側の部位の発熱を抑制し、高速耐久性を向上することができる。第１接地領域Ａ１の溝面積比率Ｒ１と第２接地領域Ａ２の溝面積比率Ｒ２との差は５％〜１５％であることが好ましい。

上述した空気入りタイヤにおいて、単一の吸音材６がタイヤ周方向に延在しており、吸音材６はその長手方向に直交する断面において少なくとも接着面に対応する範囲では均一な厚さを有し、その断面形状が長手方向に沿って一定であることが好ましい。特に、吸音材６の長手方向に直交する断面での断面形状は長方形（正方形を含む）であることが好ましいが、場合によっては、接着面側が狭くなるような逆台形にすることも可能である。これにより、接着面積当たりの吸音材６の容量を最大限に大きくし、優れた騒音低減効果を得ることができる。また、このような形状を有する吸音材６は加工が容易であるため製造コストも安価である。

上述した空気入りタイヤをリム組みしたときタイヤ内面４とリムとの間には空洞部７が形成されるが、その空洞部７の体積に対する吸音材６の体積の比率は２０％よりも大きいことが好ましい。このように吸音材６の体積を大きくすることで優れた騒音低減効果を得ることができ、しかも大型の吸音材６であっても良好な接着状態を長期間にわたって確保することができる。なお、吸音材６の幅はタイヤ接地幅の３０％〜９０％の範囲であることが好ましい。また、吸音材６は非環状とすることが好ましい。

吸音材６の硬さ（ＪＩＳ−Ｋ６４００−２）は６０Ｎ〜１７０Ｎであり、吸音材６の引張り強度（ＪＩＳ−Ｋ６４００−５）は６０ｋＰａ〜１８０ｋＰａであることが好ましい。このような物性を有する吸音材６はせん断歪みに対する耐久性が優れている。吸音材６の硬さ又は引張り強度が小さ過ぎると吸音材６の耐久性が低下することになる。特に、吸音材６の硬さは、好ましくは７０Ｎ〜１６０Ｎとし、より好ましくは８０Ｎ〜１４０Ｎとするのが良い。また、吸音材６の引張り強度は、好ましくは７５ｋＰａ〜１６５ｋＰａとし、より好ましくは９０ｋＰａ〜１５０ｋＰａとするのが良い。

接着層５はその引き剥がし粘着力（ＪＩＳ−Ｚ０２３７：２００９）が８Ｎ／２０ｍｍ〜４０Ｎ／２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。これにより、吸音材６の固定強度を良好に保ちつつ、吸音材６の貼り付け作業及びタイヤ廃棄時の解体作業を容易に行うことが可能になる。つまり、接着層５の剥離力が弱過ぎると吸音材６の固定状態が不安定になり、逆に接着層５の剥離力が強過ぎると吸音材６の貼り付け作業において貼り付け位置を変更することが困難になり、タイヤ廃棄時には吸音材６を引き剥がすことが困難になる。特に、接着層５の引き剥がし粘着力は、好ましくは９Ｎ／２０ｍｍ〜３０Ｎ／２０ｍｍ、より好ましくは１０Ｎ／２０ｍｍ〜２５Ｎ／２０ｍｍとするのが良い。

タイヤサイズ２７５／３５Ｒ２０で、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着した空気入りタイヤにおいて、一対のビード部間にカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側に２層のベルト層を配置し、ベルト層の外周側にタイヤ周方向に配向する脂肪族ポリアミド繊維コードからなるベルトカバー層をベルト層の全幅にわたって配置し、ベルトカバー層の外周側にタイヤ周方向に配向する脂肪族ポリアミド繊維コードからなるベルトエッジカバー層をベルト層の両エッジ部をそれぞれ覆うように配置し、ベルトカバー層及びベルトエッジカバー層の外周側にトレッドゴム層を配置し、吸音材をベルトエッジカバー層よりもタイヤ幅方向内側に配置し、ベルトカバー層の積層数、ベルトエッジカバー層の積層数、トレッドゴム層のタイヤ赤道位置での厚さｔ０、トレッドゴム層の吸音材端部位置での厚さｔ１、トレッドゴム層のベルトエッジカバー層が設置された範囲における厚さの最小値ｔ２、ベルトカバー層における重ね巻き構造（図４）の有無、ベルトカバー層の突き出し長さを種々異ならせた比較例１〜３及び実施例１〜４のタイヤを製作した。

上記空気入りタイヤは車両に対する装着向きが指定されたタイヤあって、車両内側に配置される第１接地領域の溝面積比率が３５％であり、車両外側に配置される第２接地領域の溝面積比率が３０％である。

比較例１〜３及び実施例１〜４において、以下の事項を共通にした。ベルトカバー層及びベルトエッジカバー層の幅５０ｍｍ当たりのコード打ち込み本数は４０本とした。ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度は３２°とした。外側ベルト層の幅はタイヤ接地幅の１００％とした。吸音材の長手方向に直交する断面における断面形状は長方形とし、その断面形状をタイヤ周方向に沿って一定とした。リム組み時にタイヤ内に形成される空洞部の体積に対する吸音材の体積の比率は２５％とした。吸音材の硬さは９１Ｎとし、吸音材の引張り強度は１３２ｋＰａとした。接着層の引き剥がし粘着力は１６Ｎ／２０ｍｍとした。

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、高速耐久性、吸音材の接着剥がれを評価し、その結果を表１に併せて示した。

高速耐久性：
各試験タイヤをリムサイズ２０×９．５Ｊのホイールに組み付け、空気圧２００ｋＰａ、荷重６．６ｋＮ、速度２８０ｋｍ／ｈの条件でドラム試験機にて高速耐久性試験を実施し、タイヤに故障が発生するまでの走行距離を測定した。評価結果は、比較例１を１００とする指数値にて示した。この指数値が大きいほど高速耐久性が優れていることを意味する。

吸音材の接着剥がれ：
各試験タイヤをリムサイズ２０×９．５Ｊのホイールに組み付け、空気圧２７０ｋＰａ、荷重６．６ｋＮ、速度２８０ｋｍ／ｈの条件でドラム試験機にて１０時間の走行試験を実施した後、吸音材の接着剥がれの有無を目視により確認した。また、耐接着剥がれ性の指標として、上記と同様の走行条件でドラム試験機にて走行試験を実施し、１時間毎に吸音材の接着剥がれの有無を確認し、接着剥がれが生じるまでの走行距離を求めた。耐接着剥がれ性の評価結果は、比較例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐接着剥がれ性が優れていることを意味する。

表１に示すように、比較例１のタイヤでは１０時間の走行試験後において吸音材の接着剥がれが顕著に発生していたが、実施例１〜４のタイヤでは１０時間の走行試験後において吸音材の接着剥がれが全く認められず、しかも高速耐久性が向上していた。一方、比較例２のタイヤでは、トレッドゴム層の吸音材端部位置での厚さｔ１とトレッドゴム層のタイヤ赤道位置での厚さｔ０との差が大き過ぎるため、１０時間の走行試験後において吸音材の接着剥がれが生じていた。また、比較例３のタイヤでは、トレッドゴム層のベルトエッジカバー層が設置された範囲における厚さの最小値ｔ２とトレッドゴム層のタイヤ赤道位置での厚さｔ０との差が小さ過ぎるためトレッド部のショルダー領域での発熱が大きくなり、その結果、高速耐久性の改善効果が十分に得られず、１０時間の走行試験後において吸音材の接着剥がれも生じていた。

次に、吸音材の硬さ、吸音材の引張り強度、接着層の引き剥がし粘着力、ベルトカバー層及びベルトエッジカバー層の幅５０ｍｍ当たりのコード打ち込み本数を異ならせたこと以外は実施例１と同じ構造を有する実施例５〜１０のタイヤを用意した。

これら実施例５〜１０のタイヤについて、上記と同様の方法により、高速耐久性、吸音材の接着剥がれを評価した。その結果を表２に示す。

表２に示すように、吸音材の硬さ、吸音材の引張り強度、接着層の厚さを変化させた実施例５〜８のタイヤでは、実施例１と同様に、良好な高速耐久性を確保することができ、しかも、１０時間の走行試験後において吸音材の接着剥がれが全く認められなかった。また、実施例１及び実施例９，１０の対比からも明らかなように、ベルトカバー層及びベルトエッジカバー層の幅５０ｍｍ当たりのコード打ち込み本数を増やすことにより、高速耐久性の改善効果が大きくなることに加えて耐接着剥がれ性の改善効果が増大することが判る。

１ トレッド部
２ ビード部
３ サイドウォール部
４ タイヤ内面
５ 接着層
６ 吸音材
７ 空洞部
１１ カーカス層
１５ ベルト層
１６ ベルトカバー層
１７ ベルトエッジカバー層

Claims (14)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、タイヤ内面の前記トレッド部に対応する領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着した空気入りタイヤにおいて、前記一対のビード部間にカーカス層を装架し、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に複数層のベルト層を配置し、前記ベルト層の外周側にタイヤ周方向に配向する脂肪族ポリアミド繊維コードからなる２層以上のベルトカバー層を前記ベルト層の全幅にわたって配置し、前記ベルトカバー層の外周側にタイヤ周方向に配向する脂肪族ポリアミド繊維コードからなる１層以上のベルトエッジカバー層を前記ベルト層の両エッジ部をそれぞれ覆うように配置し、前記ベルトカバー層及び前記ベルトエッジカバー層の外周側にトレッドゴム層を配置すると共に、前記吸音材を前記ベルトエッジカバー層よりもタイヤ幅方向内側に配置し、前記トレッドゴム層の厚さは前記吸音材が設置された範囲では実質的に一定であり、前記トレッドゴム層の前記吸音材端部位置での厚さと前記トレッドゴム層のタイヤ赤道位置での厚さとの差が０．５ｍｍ以下であり、前記トレッドゴム層の前記ベルトエッジカバー層が設置された範囲における厚さは前記吸音材が設置された範囲における厚さよりも薄く、前記トレッドゴム層の前記ベルトエッジカバー層が設置された範囲における厚さの最小値と前記トレッドゴム層のタイヤ赤道位置での厚さとの差が１．０ｍｍ〜４．０ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ベルトカバー層をタイヤ周方向に螺旋状に巻回されたストリップ材から構成し、前記ベルトカバー層の少なくともタイヤ幅方向外側部分では前記ストリップ材の隣り合う周回部分の一部を互いに重ね合せてなる重ね巻き構造を形成したことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ベルトカバー層の重ね巻き構造を有する部分のタイヤ赤道側の端部を前記トレッド部に形成された周方向主溝から外れた領域に配置したことを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ベルトカバー層及び前記ベルトエッジカバー層は各層の幅５０ｍｍ当たりのコード打ち込み本数が４０本以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ベルトカバー層又は前記ベルトエッジカバー層が前記ベルト層の各エッジ部からタイヤ幅方向外側へ突出し、そのタイヤ幅方向の突き出し長さが３ｍｍ〜７ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度が２２°〜３８°であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記ベルト層が前記カーカス層側から数えて１番目の内側ベルト層と前記カーカス層側から数えて２番目の外側ベルト層とを含み、該外側ベルト層の幅がタイヤ接地幅の９５％〜１１０％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 車両に対する装着向きが指定された空気入りタイヤにおいて、車両内側のタイヤ接地端とタイヤ赤道面との間に第１接地領域を規定し、車両外側のタイヤ接地端とタイヤ赤道面との間に第２接地領域を規定したとき、前記第１接地領域の溝面積比率を前記第２接地領域の溝面積比率よりも大きくしたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
9. 前記吸音材はタイヤ周方向に延在する単一の吸音材であり、その長手方向に直交する断面において少なくとも前記接着面に対応する範囲では均一な厚さを有し、その断面形状が長手方向に沿って一定であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
10. リム組み時にタイヤ内に形成される空洞部の体積に対する前記吸音材の体積の比率が２０％よりも大きいことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
11. 前記吸音材の硬さが６０Ｎ〜１７０Ｎであり、前記吸音材の引張り強度が６０ｋＰａ〜１８０ｋＰａであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
12. 前記接着層は両面接着テープからなり、その引き剥がし粘着力が８Ｎ／２０ｍｍ〜４０Ｎ／２０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
13. 前記吸音材が連続気泡を有する多孔質材料から構成されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
14. 前記多孔質材料が発泡ポリウレタンであることを特徴とする請求項１３に記載の空気入りタイヤ。

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