JPH1199808A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤ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。 【解決手段】 トレッド部１６の内側に配置されたベル
ト層１８と、少なくとも前記ベルト層の両端部を覆う、
少なくとも一層のベルト補強層２０と、を備えたラジア
ルタイヤであって、前記ベルト補強層２０は、複数本の
繊維を平行に配置した繊維〜ゴム複合体であり、前記繊
維はタイヤ周方向に対して傾斜している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りラジアル
タイヤに係り、特にタイヤノイズを大幅に低減したラジ
アルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の高級化、高品質化に伴い、特に乗
用車においては車両の低振動化、乗心地性の改良が近年
急速に進みつつある中、タイヤとしての要求特性にも低
騒音化が求められている。

【０００３】特に、車内に伝達するノイズの低減が望ま
れており、かかるノイズの一つとしてタイヤのトレッド
が路面から離れる際のトレッドの振動に基づいて発生す
るノイズがあり、これはトレッドの剛性の低いところで
発生することが分かっている。

【０００４】従来より存在するタイヤノイズ低減方法と
して、タイヤトレッド部のゴムを軟化させる手法があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
手法によるタイヤノイズを低減する方法においては、ト
レッドゴムを軟化することによってタイヤノイズを低減
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ない。

【０００６】そこで、トレッド剛性の低い部分、即ち、
ベルトの両端付近に繊維方向がタイヤ周方向とされたベ
ルト補強層を設けてトレッドの剛性を向上させることが
考えられる。この場合、剛性を上げるためにはアラミド
繊維のような高弾性率の繊維を用いる必要がある。しか
し、高弾性率の繊維は通常伸度が極めて小さくなる方向
にあるため、ベルト補強層に高弾性率の繊維を用いると
加硫金型内で加硫前の生タイヤが十分に拡張せず、生タ
イヤが金型内面に密着しないため成形不良を生じる恐れ
がある。従って、成形不良を回避するためには拡張に必
要な伸びを許容する低弾性率の繊維しか使用できず、タ
イヤノイズを低減するには至らない。

【０００７】本発明は上記事実を考慮し、タイヤ製造時
に問題を生ずることなくタイヤノイズを大幅に低減する
ことの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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべくベルト補強層の構造に着目して鋭意検討した結
果、下記の手段により、タイヤ製造上の問題とタイヤノ
イズの低減とを同時に満足できることを見出し、本発明
を完成するに至った。

【０００９】請求項１に記載の発明は一対のビード部
と、両ビード部にまたがって延びるトロイド状のカーカ
スと、前記カーカスのクラウン部に位置するトレッド部
と、前記トレッド部の内側に配置されたベルト層と、少
なくとも前記ベルト層の両端部を覆う、少なくとも一層
のベルト補強層と、を備えたラジアルタイヤであって、
前記ベルト補強層は、複数本の繊維を平行に配置した繊
維〜ゴム複合体であり、前記繊維はタイヤ周方向に対し
て傾斜していることを特徴としている。

【００１０】次に、請求項１に記載の空気入りラジアル
タイヤの作用を説明する。タイヤ周方向に対して傾斜し
て複数本の繊維を平行に配置した繊維〜ゴム複合体は、
複合体が長手方向（タイヤ周方向）に変形可能であるた
め、繊維が高弾性率・低切断伸度であっても長手方向に
十分拡張することができる。即ち、ベルト補強層自身を
高弾性率に設定してもベルト補強層自身の伸度を高くす
ることができるため、高弾性率の繊維を用い、高弾性率
とした少なくとも一層のベルト補強層をベルト層の両端
付近に配置することによってベルト層の両端付近のトレ
ッド部の剛性を高めることができる。これによりベルト
層の両端付近のトレッド部の振動を低減することがで
き、タイヤノイズを低減することができる。

【００１１】また、ベルト補強層は、高弾性率であって
も伸度は高いので、高弾性率・低伸度の繊維を用いて
も、加硫成形時に繊維を切断することなく生タイヤを余
裕をもって十分に拡張することができるため成形不良が
生じない。

【００１２】なお、このベルト補強層によってタイヤノ
イズの低減のみならずベル層端部の耐久性を向上できる
ことは勿論である。

【００１３】請求項２に記載の発明は一対のビード部
と、両ビード部にまたがって延びるトロイド状のカーカ
スと、前記カーカスのクラウン部に位置するトレッド部
と、前記トレッド部の内側に配置されたベルト層と、少
なくとも前記ベルト層の両端部を覆う、少なくとも二層
のベルト補強層と、を備えたラジアルタイヤであって、
前記ベルト補強層は、複数本の繊維をタイヤ周方向に対
して所定方向に傾斜して平行に配置した第１の繊維〜ゴ
ム複合体と、前記第１の繊維〜ゴム複合体中の繊維とは
タイヤ周方向に対して反対方向に傾斜した複数本の繊維
を平行に配置した第２の繊維〜ゴム複合体と、を有する
ことを特微としている。

【００１４】次に、請求項２に記載の空気入りラジアル
タイヤの作用を説明する。請求項２では、ベルト補強層
は少なくとも第１の繊維〜ゴム複合体（請求項１に記載
の繊維〜ゴム複合体と同じとすることができる）と第２
の繊維〜ゴム複合体とによって、形成される。第２の繊
維〜ゴム複合体は第１の繊維〜ゴム複合体と同様に、複
合体が長手方向（タイヤ周方向）に変形可能であるた
め、ベルト補強層全体において繊維が高弾性率・低切断
伸度であっても長手方向に十分拡張することができる。
即ち、少なくとも第１の複合体と第２の複合体からなる
ベルト補強層自身を高弾性率に設定してもベルト補強層
自身の伸度を高くすることができるため、高弾性率の繊
維を用い、かつ高弾性率とした少なくとも二層のベルト
補強層をベルト層の両端付近に配置することによってベ
ルト層の両端付近のトレッド部の剛性を高めることがで
きる。これによりベルト層の両端付近のトレッド部の振
動を低減することができ、タイヤノイズを低減すること
ができる。

【００１５】また、少なくとも第１の複合体と第２の複
合体からなるベルト補強層は、高弾性率であっても伸度
は高いので、高弾性率・低伸度の繊維を用いても、加硫
成形時に繊維を切断することなく生タイヤを余裕をもっ
て十分に拡張することができるため成形不良が生じな
い。

【００１６】なお、このベルト補強層によってタイヤノ
イズの低減のみならずベル層端部の耐久性を向上できる
ことは勿論である。

【００１７】請求項１において、前記繊維〜ゴム複合体
における繊維のタイヤ周方向に対する傾斜角度が５〜１
５度であることが好ましい。

【００１８】また、請求項２において、前記第１の繊維
〜ゴム複合体における繊維のタイヤ周方向に対する傾斜
角度が５〜２５度であることが好ましい。

【００１９】さらに、請求項２において、前記第２の繊
維〜ゴム複合体における繊維の、前記第１の繊維〜ゴム
複合体中の繊維とはタイヤ周方向に対して反対方向の傾
斜角度が５〜２５度であることが好ましい。

【００２０】また、請求項１において、前記ベルト補強
層が一層であることが好ましい。さらに、請求項２にお
いて、前記ベルト補強層が二層であることが好ましい。

【００２１】また、請求項１又は２において、前記繊維
がスチール繊維であることが好ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００２３】図１に示すように、本発明の第１の実施形
態の空気入りラジアルタイヤ１０はビードコア１２の周
りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されるカーカ
ス１４と、このカーカス１４のクラウン部に位置するト
レッド部１６と、トレッド部１６の内側に配置された少
なくとも二層のベルト層１８と、ベルト層１８の両端部
を覆うベルト補強層２０を備えており、ベルト補強層２
０以外は公知の構造である。ベルト補強層は二層以上配
置されてもよいが軽量性、省資源、製造時の作業工数の
観点から、一層が好ましい。また、ベルト補強層はベル
ト層１８の両端を包み込むようにベルト補強層２０を配
置してもよく、またベルト層１８の全面を覆ってもよ
い。

【００２４】図３に示すように第１の実施形態では、ベ
ルト補強層２０（Ａ）は、複数本の繊維２２を互いに平
行に配置したものの両面をゴムコーティング２４して、
繊維方向に対して、５〜１５度で一定の幅の帯状に切断
した繊維〜ゴム複合体である。このため、タイヤ中では
繊維方向はタイヤ周方向（矢印Ａ方向）に対して、左上
がりに５〜１５度の角度で傾斜して、平行に配置され
る。なお、補強層２０（Ａ）の繊維２２を右上がりに傾
斜させてもよい。上記角度が５度未満では繊維〜ゴム複
合体の切断時に角度維持が困難であり、角度が１５度を
越えると繊維部材増加に伴う重量増加の割にはノイズ低
減効果が小さく、好ましくない。

【００２５】図２に示すように、本発明の第２の実施形
態の空気入りラジアルタイヤ３０はビードコア１２の周
りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されるカーカ
ス１４と、このカーカス１４のクラウン部に位置するト
レッド部１６と、トレッド部１６の内側に配置された少
なくとも二層のベルト層１８と、ベルト層の両端部を覆
うベルト補強層を備えており、ベルト補強層は少なくと
も第１の補強層２０Ａ（上記第１の実施形態の補強層と
同様のものを用いることができる）と第２の補強層２０
Ｂから構成される。ベルト補強層２０Ａ及び２０Ｂは、
それぞれ図３及び図４に例示され、複数本の繊維２２を
互いに平行に配置したものの両面をゴムコーティング２
４して、繊維方向に対して、５〜２５度で一定の幅の帯
状に切断した繊維〜ゴム複合体であり、ベルト補強層２
０Ａと２０Ｂにおける切断角度はタイヤ周方向（矢印Ａ
方向）に対して反対方向である。このため、タイヤ中で
は繊維方向は、ベルト補強層２０Ａではタイヤ周方向に
対して左上がりに５〜２５度傾斜して、平行に配置さ
れ、ベルト補強層２０Ｂではタイヤ周方向に対して、右
上がりに５〜２５度傾斜して、平行に配置される。な
お、第１の補強層２０Ａの繊維２２を右上がり、第２の
補強層２０Ｂの繊維２２を左上がりに傾斜させてもよ
い。上記角度が５度未満では繊維〜ゴム複合体の切断時
に角度維持が困難であり、角度が２５度を越えると繊維
部材増加に伴う重量増加の割にはノイズ低減効果が小さ
く、好ましくない。ベルト補強層２０以外は公知の構造
である。第２の実施形態ではベルト補強層は第１の補強
層及び第２の補強層を含む三層以上配置されてもよいが
軽量性、省資源、製造時の作業工数の観点から、第１の
補強層１層、第２の補強層１層の二層が好ましい。ま
た、これらのベルト補強層の一方又は両方はベルト層１
８の両端を包み込むようにベルト補強層２０を配置して
もよく、またベルト層１８の全面を覆ってもよい。

【００２６】上記ベルト補強層２０に用いる繊維は高弾
性率のものが好ましく、高弾性率の繊維としては、スチ
ール繊維、アラミド繊維、ポリベンゾオキサゾール繊
維、炭素繊維、ガラス繊維等を挙げることができるが、
これら以外の繊維であっても良い。中でも、効果の観点
からスチール繊維が好ましい。

【００２７】また繊維２２はモノフィラメントであって
も良く、複数本を撚り合わせたマルチフィラメント（又
はコード）であっても良い。

【００２８】このように、繊維の配置は第１の実施形態
の補強層２０ではタイヤ周方向に対して傾斜し、平行に
配置され、第２の実施形態の両補強層２０ではタイヤ周
方向に対し傾斜し平行に配置され、第１の補強層２０Ａ
の繊維２２と第２の補強層２０Ｂの繊維２２とが所定の
角度で交差しているので、容易に変形し、繊維２２が高
弾性率・低切断伸度であってもベルト補強層２０は長手
方向（タイヤ周方向）に張力が作用したときの伸びが十
分にある。

【００２９】即ち、ベルト補強層２０自身を高弾性率に
設定してもベルト補強層２０自身の伸度を高くすること
ができるため、高弾性率の繊維２２を用い、かつ高弾性
率としたベルト補強層２０をベルト層１８の両端付近に
配置することによってベルト層１８の両端付近のトレッ
ド部１６の剛性を高めることができる。これにより、ベ
ルト層１８の両端付近のトレッド部１６の振動を低減す
ることができ、タイヤノイズを低減することができる。

【００３０】また、本実施形態のベルト補強層２０は、
高弾性率であっても伸度が高いので、高弾性率・低伸度
の繊維２２を用いても、加硫成形時に繊維２２を切断す
ることなく生タイヤを余裕をもって十分に拡張すること
ができるため成形不良が生じない。

【００３１】ベルト補強層２０自体の弾性率は、繊維の
太さ、配列密度すなわち繊維の配置間隔、繊維方向、即
ちタイヤ中でのタイヤ周方向に対する角度によって変更
することができ、また、繊維２２自身の弾性率、コーテ
ィングゴムの硬度、層の厚さによっても変更することが
できる。

【００３２】また、ベルト補強層２０の伸度も、繊維の
太さ、配列密度すなわち繊維の配置間隔、繊維方向、即
ちタイヤ中でのタイヤ周方向に対する角度によって変更
することができ、また、繊維自身の弾性率、コーティン
グゴムの硬度、層の厚さによっても変更することができ
る。

【００３３】（試験例）本発明の効果を確かめるため
に、比較例のタイヤを３種及び本発明の適用された実施
例のタイヤ８種を用意し、ドラム試験機を用いてタイヤ
ノイズを測定した。

【００３４】本発明の実施例１〜８および比較例１〜３
に用いられるタイヤはいずれも１９５／６５Ｒ１４のサ
イズであり、ベルト層は１×５×０．２３構造のスチー
ルコードを用いたベルトが２枚配置され、コードの打込
み角度はタイヤ周方向に対して左右それぞれ２４°±２
°、コードの打込み数は３４本／５０ｍｍである。

【００３５】実施例１〜８及び比較例２〜３は表１に示
す繊維材料の諸要素を有する幅３０ｍｍのベルト補強層
を用い、実施例１〜４および比較例２は図１に示す構造
でベルト補強層を有し、実施例５〜８、および比較例３
は図２に示す構造でベルト補強層を有する。得られた空
気入りラジアルタイヤに関し、タイヤ騒音レベルを測定
し、結果を表１に示した。

【００３６】比較例１においては、ベルト補強層を備え
ていない。結果を表１に示した。タイヤ騒音レベルは以
下の様にして測定した。

【００３７】ドラム表面に凹凸を持つ外径３ｍのドラム
試験機を使用し、周囲温度を３０±３℃に制御し、それ
ぞれのタイヤをＪｌＳ規格Ｄ４２３０（１９８６）の
５．３．１項に定める方法でリムに装着、内圧を充填
し、ＪＡＴＭＡ規格（１９９６）における最高空気圧に
対応する最大負荷能力下において６０ｋｍ／ｈの走行速
度での騷音レベル（１００Ｈｚ〜４００Ｈｚ）を測定し
た。比較例１対比騒音レベルが１ｄＢ以上低減できれば
低騒音効果があると言える。

【００３８】

【表１】

【００３９】上記表１に示されるように、本発明の適用
された実施例１〜８のタイヤは比較例のタイヤに比較し
て、タイヤノイズが大幅に低減していることがわかる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１に記載の空気入りラジアルタイ
ヤは上記構成としたので、タイヤノイズを大幅に低減で
きる、という優れた効果を有する。

【００４１】また、請求項２に記載の空気入りラジアル
タイヤは上記構成としたので、タイヤノイズを大幅に低
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】本発明の空気入りラジアルタイヤの第１の実施
形態を示す断面図である。

【図２】本発明の空気入りラジアルタイヤの第２の実施
形態を示す断面図である。

【図３】第１の実施形態における、図１に示すベルト補
強層及び第２の実施形態における、図２に示す第１のベ
ルト補強層の一部を断面にした平面図である。

【図４】第２の実施形態における、図２に示す第２のベ
ルト補強層の一部を断面にした平面図である。

【符号の説明】

１０、３０ 空気入りラジアルタイヤ １２ ビードコア １４ カーカス １６ トレッド部 １８ ベルト層 ２０、２０Ａ、２０Ｂ ベルト補強層 ２２ 繊維 ２４ ゴムコーティング

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビード部と、両ビード部にまたが
   って延びるトロイド状のカーカスと、前記カーカスのク
   ラウン部に位置するトレッド部と、前記トレッド部の内
   側に配置されたベルト層と、少なくとも前記ベルト層の
   両端部を覆う、少なくとも一層のベルト補強層と、を備
   えた空気入りラジアルタイヤであって、 前記ベルト補強層は、複数本の繊維を平行に配置した繊
   維〜ゴム複合体であり、前記繊維はタイヤ周方向に対し
   て傾斜していることを特徴とする空気入りラジアルタイ
   ヤ。
2. 【請求項２】 一対のビード部と、両ビード部にまたが
   って延びるトロイド状のカーカスと、前記カーカスのク
   ラウン部に位置するトレッド部と、前記トレッド部の内
   側に配置されたベルト層と、少なくとも前記ベルト層の
   両端部を覆う、少なくとも二層のベルト補強層と、を備
   えた空気入りラジアルタイヤであって、 前記ベルト補強層は、複数本の繊維をタイヤ周方向に対
   して所定方向に傾斜して平行に配置した第１の繊維〜ゴ
   ム複合体と、前記第１の繊維〜ゴム複合体中の繊維とは
   タイヤ周方向に対して反対方向に傾斜した複数本の繊維
   を平行に配置した第２の繊維〜ゴム複合体と、を有する
   ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
3. 【請求項３】 前記繊維〜ゴム複合体における繊維のタ
   イヤ周方向に対する傾斜角度が５〜１５度であることを
   特徴とする請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 【請求項４】 前記第１の繊維〜ゴム複合体における繊
   維のタイヤ周方向に対する傾斜角度が５〜２５度である
   ことを特徴とする請求項２記載の空気入りラジアルタイ
   ヤ。
5. 【請求項５】 前記第２の繊維〜ゴム複合体における繊
   維の、前記第１の繊維〜ゴム複合体中の繊維とはタイヤ
   周方向に対して反対方向の傾斜角度が５〜２５度である
   ことを特徴とする請求項２記載の空気入りラジアルタイ
   ヤ。
6. 【請求項６】 前記ベルト補強層が一層であることを特
   徴とする請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
7. 【請求項７】 前記ベルト補強層が二層であることを特
   徴とする請求項２記載の空気入りラジアルタイヤ。
8. 【請求項８】 前記繊維がスチール繊維であることを特
   徴とする請求項１又は２記載の空気入りラジアルタイ
   ヤ。