WO2012050000A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire that comprehensively improves shoulder wear, noise outside the vehicle, and high-speed durability.
  • FIG. 5 shows a band layer A that covers the belt layer B over its entire width.
  • the band layer A can suppress lifting (lifting) of the belt layer B due to centrifugal force during high-speed running, particularly lifting at the outer end B1 which is a free end. Therefore, such a pneumatic tire can reduce distortion and heat generation in the tread shoulder portion Ys and improve high-speed durability.
  • the restraining force is enhanced to improve the vibration characteristics, and the outside noise such as pattern noise is also reduced. It has been broken.
  • the present invention provides a covering width of the belt layer outer end by an overlapping portion where two band plies overlap each other, a width of the sound damper, and an inner end in the tire axial direction of the overlapping portion and an outer end in the tire axial direction of the damper. Based on the regulation of the distance of the air, the combination of the sound control body and the band layer suppresses the deterioration of shoulder wear, noise outside the vehicle, or high-speed durability, and can improve these comprehensively.
  • the purpose is to provide tires.
  • the present invention provides a carcass from the tread portion to the bead core of the bead portion through the sidewall portion, A belt layer disposed radially outside of the carcass and inside the tread portion; A band layer disposed radially outward of the belt layer; A pneumatic tire comprising a band-shaped sound absorber made of a sponge material attached to a radially inner surface of the tread portion and extending in a tire circumferential direction, The sound damping body has a width WA in the tire axial direction of 40 to 70% of the tread ground contact width TW.
  • the band layer is composed of two band plies in which organic fiber band cords are spirally wound at an angle of 10 degrees or less with respect to the tire circumferential direction, and the two band plies are radially inner and outer.
  • the overlapping portion covers the outer end portion in the tire axial direction of the belt layer with a covering width WB of 10 to 25% of the tread ground contact width TW,
  • the outer end in the tire axial direction of the overlapping portion is located at the same position as the outer end F in the tire axial direction of the belt layer or on the outer side in the tire axial direction, and the inner end in the tire axial direction of the overlapping portion is The distance LC is separated from the outer end E of the sound body in the tire axial direction to the outer side in the tire axial direction, and the distance LC is 5 to 20% of the tread contact width TW.
  • the covering width WB on the outer end portion of the belt layer by the overlapping portion where the two band plies overlap is wider.
  • the width WA of the noise suppressor is wide.
  • the covering width WB is widened and / or the width WA of the sound damping body is widened
  • the overlapping portion and the sound damping body overlap in the radial direction inside or outside, or the overlapping portion of the tire axial direction inner end and the sound damping are overlapped.
  • the distance LC with the outer end in the tire axial direction of the body is small.
  • the overlapping portion and the sound damping body overlap each other in the radial direction, or when the distance LC between the inner end of the overlapping portion and the outer end of the sound suppressing body is too small. It has been found that due to the heat storage effect of the noise control body, damage tends to occur starting from the inner end of the overlapping portion, and high-speed durability is reduced.
  • the covering width WB and / or the width WA of the noise damper it is necessary to reduce the covering width WB and / or the width WA of the noise damper.
  • the covering width WB is made too small, the restraining force of the band layer is reduced, leading to a decrease in outside noise performance and high-speed durability.
  • the region width between the overlapping portions is increased and the tread crown portion is easily expanded, the contact pressure of the tread shoulder portion with respect to the tread crown portion is relatively reduced. As a result, the tread shoulder portion becomes slippery with respect to the road surface during traveling, and shoulder wear is likely to occur.
  • the width WA of the noise control body is too small, the effect of suppressing the air column resonance by the noise control body is not exhibited.
  • the covering width WB and the width of the sound control body WA are dared to be the minimum values, respectively, and the distance LC between the inner end of the overlapping portion and the outer end of the sound control body is secured. is doing. Therefore, it is possible to comprehensively improve shoulder wear, vehicle exterior noise, and high-speed durability in a well-balanced manner while suppressing in-vehicle noise such as road noise.
  • the belt layer is composed of two belt plies in which steel cords are inclined and arranged at an angle of 20 to 30 degrees with respect to the tire circumferential direction, and the belt plies have different belt cord inclination directions from each other. It is desirable to be placed in piles.
  • FIG. 1 is a meridional sectional view of an example of a pneumatic tire according to the present invention.
  • 1 is a circumferential cross-sectional view along a tire equator of an embodiment of a pneumatic tire. It is a partial expanded sectional view which expands and shows a part of pneumatic tire.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a sound control body used in Table 1. It is meridional sectional drawing which shows an example of the conventional tire.
  • a pneumatic tire 1 includes a carcass 6 that extends from a tread portion 2 through a sidewall portion 3 to a bead core 5 of a bead portion 4, a radially outer side of the carcass 6, and the tread portion 2.
  • a belt layer 7 comprising a belt layer 7 disposed inside, a band layer 9 disposed further outward in the radial direction of the belt layer 7, and a sponge material attached to the radial inner surface TS of the tread portion 2 and extending in the tire circumferential direction.
  • the noise control body 10 at least the noise control body 10.
  • the carcass 6 is composed of one or more carcass plies 6A in this example, in which carcass cords are arranged at an angle of, for example, 75 ° to 90 ° with respect to the tire circumferential direction.
  • the carcass ply 6 ⁇ / b> A includes a series of ply folding portions 6 b that are folded from the inside to the outside around the bead core 5 at both ends of the ply body portion 6 a that extends between the bead cores 5 and 5.
  • a bead apex rubber 8 for bead reinforcement that extends from the bead core 5 to the outer side in the tire radial direction is disposed between the ply main body portion 6a and the folded portion 6b.
  • a polyester cord is employed in this example, but other than this, an organic fiber cord such as nylon, rayon, aramid, or a steel cord may be employed if necessary.
  • the belt layer 7 is formed of two belt plies 7A and 7B in which belt cords, which are steel cords, are inclined and arranged at an angle of 20 to 30 degrees with respect to the tire circumferential direction.
  • the belt plies 7A and 7B are placed with the belt cords inclined in different directions.
  • the belt cords cross each other between the plies, increase the belt rigidity, and reinforce the substantially entire width of the tread portion 2.
  • the belt ply 7A on the inner side in the tire radial direction is formed slightly wider than the outer belt ply 7B.
  • the band layer 9 includes two bands in which an organic fiber band cord, in this example, a nylon cord, is spirally wound at an angle of 10 degrees or less, preferably 5 degrees or less with respect to the tire circumferential direction.
  • the plies 9A and 9B are formed.
  • the band layer 9 includes an overlapping portion 12 in which the two band plies 9A and 9B overlap in the radial direction inside and outside to form two layers.
  • the radially inner band ply 9 ⁇ / b> A is formed as a so-called full band ply 13 that is placed over the belt layer 7 over its entire width.
  • the band ply 9B on the outer side in the radial direction is formed as a so-called edge band ply 14 which is placed only on the outer end portion in the tire axial direction of the belt layer 7 is illustrated.
  • the inner band ply 9A may be the edge band ply 14 and the outer band ply 9B may be the full band ply 13, or both the band plies 9A and 9B may be formed of the edge band ply 14. good.
  • the overlapping portion 12 covers the outer end portion in the tire axial direction of the belt layer 7 with a covering width WB of 10 to 20% of the tread ground contact width TW.
  • the tire axial direction outer end 12o of the overlapping portion 12 is provided at the same position as the tire axial direction outer end F of the belt layer 7 or on the outer side in the tire axial direction. Further, the inner end 12i in the tire axial direction of the overlapping portion 12 is provided at a distance LC from the outer end E in the tire axial direction of the sound damper 10 toward the outer side in the tire axial direction.
  • the sound control body 10 is made of a sponge material.
  • the sponge material is a sponge-like porous structure, for example, a web in which animal fibers, plant fibers, or synthetic fibers are entangled and integrally connected in addition to a so-called sponge having open cells in which rubber or synthetic resin is foamed. It shall be included.
  • the “porous structure” includes not only open cells but also closed cells.
  • an open-cell sponge material made of polyurethane is used for the sound damper 10 of this example.
  • the sponge material as described above reduces the sound (air column resonance energy) and reduces the road noise by converting the vibration energy of the air that vibrates the surface or the internal porous portion into heat energy and consuming it.
  • the sponge material since the sponge material is easily deformed such as contraction and bending, it does not substantially affect the deformation of the tire during running. For this reason, it can prevent that steering stability deteriorates.
  • the specific gravity of the sponge material is very small, it is possible to prevent deterioration of the weight balance of the tire.
  • the sponge material is preferably an ether polyurethane sponge, ester polyurethane sponge, synthetic resin sponge such as polyethylene sponge, chloroprene rubber sponge (CR sponge), ethylene propylene rubber sponge (EDPM sponge), nitrile rubber sponge (NBR sponge), etc.
  • a rubber sponge can be suitably used, and a polyurethane or polyethylene-based sponge including an ether polyurethane sponge is particularly preferable from the viewpoints of sound damping properties, light weight, foaming controllability, durability, and the like.
  • the noise control body 10 has a long belt shape having a bottom surface 10A fixed to the radially inner surface TS of the tread portion 2, and extends in the tire circumferential direction as shown in FIG.
  • the sound damping body 10 can be formed in a substantially annular shape by the outer end portions 10e and 10e in the circumferential direction being in contact with each other, and the outer end portions 10e and 10e are separated in the circumferential direction as shown in FIG. Also good.
  • the outer end portion 10e is formed as a tapered portion 20 whose thickness (height) gradually decreases toward the end in the tire circumferential direction. It is preferable in preventing crack damage.
  • the sound damper 10 has substantially the same cross-sectional shape at each position in the circumferential direction except the outer end portion 10e.
  • the cross-sectional shape a flat and oblong shape having a height H smaller than the width WA in the tire axial direction is preferable in order to prevent the vehicle from falling or deforming.
  • the sound damper 10 is preferably provided with a concave groove 21 extending continuously in the circumferential direction on the radially inner surface 10B side as in the present embodiment.
  • the concave groove 21 can increase the surface area of the sound control body 10 and absorb more resonance energy, and can improve heat dissipation and suppress the temperature rise of the sponge material.
  • the width WA in the tire axial direction of the sound damper 10 is 40 to 70% of the tread ground contact width TW, and the covering width WB on the belt layer 7 by the overlapping portion 12 is 10 to 25% of the tread ground contact width TW.
  • the tire axial distance LC between the tire axial inner end 12i of the overlapping portion 12 and the tire axial outer end E of the sound damper 10 is set to 5 to 20% of the tread ground contact width TW.
  • the tread contact width TW is defined as the width in the tire axial direction of the tread contact surface that can be contacted when a normal load is applied to a tire that is assembled to a normal rim and filled with a normal internal pressure.
  • the “regular rim” is a rim determined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based, for example, a standard rim for JATMA, and “Design Rim” for TRA, or For ETRTO, it means “Measuring” Rim.
  • the “regular internal pressure” is the air pressure determined by the standard for each tire.
  • the maximum air pressure for JATMA the maximum value for ETRA, Means “INFLATION PRESSURE”, but in the case of a passenger car tire, it is 180 kPa.
  • the "regular load” is the load specified by the standard for each tire. If it is JATMA, it is the maximum load capacity. If it is ETRTO, it will be “LOAD” CAPACITY.
  • the covering width WB of the overlapping portion 12 covering the outer end portion of the belt layer 7 is larger.
  • the width WA of the noise control body 10 is larger.
  • the overlapping portion 12 and the sound suppressing body 10 overlap each other in the radial direction or inside the tire axial direction of the overlapping portion 12.
  • the distance LC between the end 12i and the outer end E in the tire axial direction of the sound damper 10 is reduced.
  • the overlapping portion 12 is affected by heat due to the heat storage action of the sound damper 10, and damage is likely to occur starting from the inner end 12i of the overlapping portion 12, leading to a reduction in high-speed durability. Therefore, from the viewpoint of high-speed durability, it is important to sufficiently secure the distance LC.
  • the covering width WB and / or the width WA of the noise control body it is necessary to reduce the covering width WB and / or the width WA of the noise control body.
  • the covering width WB is too small, the binding force of the band layer 9 decreases, and the outside of the vehicle. Noise performance and high-speed durability are reduced.
  • the width of the region between the overlapping portions 12 and 12 is increased and the tread crown portion Yc is easily expanded, the contact pressure of the tread shoulder portion Ys with respect to the tread crown portion Yc is relatively reduced. As a result, the tread shoulder portion Ys becomes slippery with respect to the road surface during traveling, and shoulder wear is likely to occur.
  • the width WA of the noise control body 10 is too small, the effect of suppressing air column resonance by the sound control body 10 is not exhibited.
  • the distance LC is ensured by limiting the covering width WB and the width WA of the sound control body to minimum necessary values.
  • the covering width WB is less than 10% of the tread ground contact width TW, the binding force of the band layer 9 is reduced, and the outside noise performance and high-speed durability are reduced, and shoulder wear is likely to occur.
  • the covering width WB exceeds 25% of the tread grounding width TW, it is difficult to secure the distance LC to 5% or more of the tread grounding width TW.
  • the width WA of the sound damper 10 is less than 40% of the tread grounding width TW, the effect of suppressing the air column resonance by the sound absorber 10 is not sufficiently exhibited. It becomes difficult to secure the tread contact width TW to 5% or more.
  • the overlapping portion 12 is affected by heat from the sound control body 10 as described above, resulting in a decrease in high-speed durability. It becomes difficult to set the covering width WB to 10% or more of the tread grounding width TW, or to set the width WA of the sound control body 10 to 40% or more of the tread grounding width TW, resulting in outside noise performance, high speed durability, and shoulder wear resistance. Or noise in the vehicle.
  • the lower limit of the covering width WB is preferably 12.5% or more of the tread grounding width TW, and the upper limit is preferably 20% or less, more preferably 17.5% or less.
  • the lower limit of the width WA of the sound damper 10 is preferably 45% or more of the tread grounding width TW, and the upper limit is preferably 60% or less, and more preferably 55% or less.
  • the lower limit of the distance LC is preferably 7.5% or more of the tread ground contact width TW, and the upper limit is preferably 15% or less, and more preferably 12.5% or less.
  • a pneumatic tire with a sound control body (tire size: 195 / 65R15) having the internal structure of FIG. 1 was prototyped based on the specifications in Table 1. Then, they were tested for external noise performance, high-speed durability, shoulder wear resistance, and in-vehicle noise performance, and the results were evaluated by a five-point method.
  • the main common specifications of pneumatic tires are as follows. Number of carcass plies: 2 Code: 1100 dtex / 2 (PET), Cord angle: +88 degrees / -88 degrees Number of cords driven: 50 / 5cm, Belt layer Belt width: 156mm Number of plies: 2 Belt cord: Steel cord (2 + 3 ⁇ 0.20) Cord angle: +20 degrees / -20 degrees Number of cords driven: 40 / 5cm Band layer Band cord: Nylon (2100dtex / 2) Number of cords driven: 50 / 5cm Sound absorber Sponge material: Ether polyurethane polyurethane (specific gravity 0.039) (ESH2 manufactured by Inoac Co., Ltd.) Cross-sectional shape: shown in FIG. Tire circumferential length: 1840mm It was affixed with a double-sided adhesive tape (Ebisu Kasei "E700"). The test method is as follows.
  • the tire of the example suppresses shoulder wear, vehicle exterior noise, or deterioration of high-speed durability due to the combination of the sound absorber and the band layer, and comprehensively improves these.
  • Table 1 the tire of the example suppresses shoulder wear, vehicle exterior noise, or deterioration of high-speed durability due to the combination of the sound absorber and the band layer, and comprehensively improves these.

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Abstract

 ベルト層7と、バンド層9と、トレッド部2の半径方向内面TSに取り付くスポンジ材からなる制音体10とを具えた空気入りタイヤである。制音体10のタイヤ軸方向の巾WAはトレッド接地巾TWの40~70%である。バンド層9は、2枚のバンドプライ9A、9Bが半径方向内外で重なり合う重複部12を有し、この重複部12は、トレッド接地巾TWの10~25%の被覆巾WBで前記ベルト層7のタイヤ軸方向の外端部を覆う。重複部12のタイヤ軸方向内端12iは、制音体10のタイヤ軸方向外端Eからタイヤ軸方向外側に距離LCを隔で、かつこの距離LCはトレッド接地巾TWの5~20%である。

Description

空気入りタイヤ
 本発明は、ショルダ摩耗と、車外騒音と、高速耐久性とを総合的に改善した空気入りタイヤに関する。
 高速耐久性を高めるために、例えば、図5に示されるような空気入りタイヤが知られている。該空気入りタイヤは、ベルト層Bの少なくとも外端部B1が、ナイロンコード等の有機繊維のバンドコードを螺旋状に巻回させたバンドプライaからなるバンド層Aで被覆されている。図5には、ベルト層Bを全巾に亘って被覆するバンド層Aが示されている。このバンド層Aは、高速走行時の遠心力によるベルト層Bのリフティング(浮き上がり)、とりわけ自由端となる前記外端部B1でのリフティングを抑制しうる。従って、このような空気入りタイヤは、トレッドショルダー部Ysにおいて、歪と発熱とを減じることができ、高速耐久性を向上させる。
 又、バンド層Aの拘束力によってタイヤの周方向剛性が高まる。従って、このような空気入りタイヤは、振動特性が向上するという効果もある。
 そこで近年では、2枚のバンドプライからなるバンド層Aを用いることにより、前記高速耐久性に加え、拘束力を高めて振動特性を向上させ、パターンノイズ等の車外騒音をも低減させることが行われている。
 他方、空気入りタイヤでは、ロードノイズ等の車内騒音を低減させるため、例えば特許文献1、2に記載されるように、トレッド部の半径方向内面に、タイヤ周方向にのびるスポンジ材からなる帯状の制音体を貼り付けることが提案されている。この制音体は、タイヤ内腔内で生じる気柱共鳴の共鳴音エネルギーを緩和、吸収し、ロードノイズの原因となる気柱共鳴を抑制することで車内騒音を減じることができる。
 しかしながら、本発明者の研究の結果、このような制音体が、前記2枚のバンドプライからなるバンド層Aを有するタイヤに採用された場合、ショルダ摩耗、車外騒音、又は高速耐久性が悪化するという新たな問題が発生することが判明した。
特開2006-306302号公報 特開2007-161069号公報
 本発明は、2枚のバンドプライが重なり合う重複部によるベルト層外端部への被覆巾、制音体の巾、及び重複部のタイヤ軸方向内端と制音体のタイヤ軸方向外端との距離を規制することを基本として、制音体とバンド層との組合せたことによる、ショルダ摩耗、車外騒音、又は高速耐久性への悪化を抑制し、これらを総合的に改善しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。
 上記課題を解決するために、本発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、
 このカーカスの半径方向外側かつ前記トレッド部の内部に配されるベルト層と、
 前記ベルト層の半径方向外側に配されるバンド層と、
 前記トレッド部の半径方向内面に取り付きかつタイヤ周方向にのびるスポンジ材からなる帯状の制音体とを具える空気入りタイヤであって、
 前記制音体は、そのタイヤ軸方向の巾WAがトレッド接地巾TWの40~70%であり、
 しかも前記バンド層は、有機繊維のバンドコードをタイヤ周方向に対して10度以下の角度で螺旋状に巻回させた2枚のバンドプライからなり、かつこの2枚のバンドプライが半径方向内外で重なり合うことにより2層となる重複部を有するとともに、
 前記重複部は、前記トレッド接地巾TWの10~25%の被覆巾WBにて前記ベルト層のタイヤ軸方向外端部を覆い、
 しかも該重複部のタイヤ軸方向外端は、前記ベルト層のタイヤ軸方向外端Fと同位置又はそれよりタイヤ軸方向外側に位置するとともに、該重複部のタイヤ軸方向内端は、前記制音体のタイヤ軸方向外端Eからタイヤ軸方向外側に距離LCを隔たり、かつこの距離LCを前記トレッド接地巾TWの5~20%としたことを特徴としている。
 バンド層による拘束力を高めて車外騒音を低減させるためには、2枚のバンドプライが重なり合う重複部によるベルト層外端部への被覆巾WBは、広い方が好ましい。又制音体による気柱共鳴の抑制効果を高めて車内騒音を減じるためには、制音体の巾WAは、広い方が好ましい。
 しかし、前記被覆巾WBが広くなる、及び/又は制音体の巾WAが広くなると、重複部と制音体とが半径方向内外で重なり合ったり、或いは重複部のタイヤ軸方向内端と制音体のタイヤ軸方向外端との距離LCが小となる。そして本発明者の研究の結果、前記重複部と制音体とが半径方向内外で重なり合う場合、或いは重複部の内端と制音体の外端との距離LCが過小となった場合には、制音体による蓄熱作用の影響で、重複部の内端を起点として損傷が発生しやすくなり、高速耐久性が低下することが判明した。
 従って、高速耐久性の観点からは、前記距離LCを充分に確保することが重要であり、そのためには、前記被覆巾WB、及び/又は制音体の巾WAを減じることが必要となる。しかし、例えば前記被覆巾WBを小さくし過ぎると、バンド層の拘束力が減じ、車外騒音性能及び高速耐久性の低下を招く。又重複部間の領域巾が増してトレッドクラウン部が膨張しやすくなるため、このトレッドクラウン部に対するトレッドショルダー部の接地圧が相対的に減少する。その結果、走行時には該トレッドショルダー部が路面に対して滑りやすくなり、ショルダ摩耗が生じやすくなる。逆に、制音体の巾WAを小さくし過ぎると、制音体による気柱共鳴の抑制効果が発揮されなくなる。
 そこで本発明のタイヤでは、敢えて前記被覆巾WB及び制音体の巾WAを、それぞれ必要最小限の値にとどめて、前記重複部の内端と制音体の外端との距離LCを確保している。そのため、ロードノイズ等の車内騒音を抑制しながら、ショルダ摩耗、車外騒音、及び高速耐久性をバランス良く総合的に改善することができる。
 なお、前記ベルト層は、スチールコードをタイヤ周方向に対して20~30度の角度で傾斜配列した2枚のベルトプライからなり、かつ該ベルトプライは、ベルトコードの傾斜の向きを互いに違えて重置されることが望ましい。
本発明の空気入りタイヤの一実施例の子午断面図である。 空気入りタイヤの一実施例のタイヤ赤道に沿った周方向断面図である。 空気入りタイヤの一部を拡大して示す部分拡大断面図である。 表1で用いた制音体の断面図である。 従来タイヤの一例を示す子午断面図である。
1 空気入りタイヤ
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
5 ビードコア
6 カーカス
7 ベルト層
7A、7B ベルトプライ
9 バンド層
9A、9B バンドプライ
10 制音体
12 重複部
TS トレッド部の半径方向内面
 以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
 図1において、本実施形態の空気入りタイヤ1は、トレッド部2からサイドウォール部3をへてビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、このカーカス6の半径方向外側かつ前記トレッド部2の内部に配されるベルト層7と、該ベルト層7のさらに半径方向外側に配されるバンド層9と、前記トレッド部2の半径方向内面TSに取り付きかつタイヤ周方向にのびるスポンジ材からなる帯状の制音体10とを少なくとも有して構成される。
 前記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば75゜~90゜の角度で配列した1枚以上、本例では1枚のカーカスプライ6Aから構成される。このカーカスプライ6Aは、前記ビードコア5、5間に跨るプライ本体部6aの両端に、前記ビードコア5の廻りで内側から外側に折り返されるプライ折返し部6bを一連に具える。該プライ本体部6aと折返し部6bとの間には、前記ビードコア5からタイヤ半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム8が配置される。カーカスコードとして、本例ではポリエステルコードが採用されるが、これ以外にもナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードや、必要によりスチールコードが採用されても良い。
 又ベルト層7は、スチールコードであるベルトコードをタイヤ周方向に対して20~30度の角度で傾斜配列した2枚のベルトプライ7A、7Bから形成される。各ベルトプライ7A、7Bは、ベルトコードの傾斜の向きを互いに違えて重置される。このようなベルト層7は、ベルトコードがプライ間相互で交差し、ベルト剛性を高め、トレッド部2の略全巾を補強する。本例では、タイヤ半径方向内側のベルトプライ7Aが、外側のベルトプライ7Bに比べてやや巾広に形成されている。
 次に、前記バンド層9は、有機繊維のバンドコード、本例ではナイロンコードをタイヤ周方向に対して10度以下、好ましくは5度以下の角度で螺旋状に巻回させた2枚のバンドプライ9A、9Bから形成される。該バンド層9は、前記2枚のバンドプライ9A、9Bが半径方向内外で重なり合って2層となる重複部12を具える。
 本実施形態では、半径方向内側のバンドプライ9Aは、前記ベルト層7にその全巾に亘って重置される所謂フルバンドプライ13として形成される。又半径方向外側のバンドプライ9Bは、ベルト層7のタイヤ軸方向外端部のみに重置される所謂エッジバンドプライ14として形成される場合が例示されている。しかしながら、内側のバンドプライ9Aがエッジバンドプライ14、かつ外側のバンドプライ9Bがフルバンドプライ13とされても良いし、又双方のバンドプライ9A、9Bがともにエッジバンドプライ14で形成されても良い。
 何れの場合においても、前記重複部12は、図3に示すように、前記トレッド接地巾TWの10~20%の被覆巾WBにて前記ベルト層7のタイヤ軸方向外端部を被覆する。
 このとき、前記重複部12のタイヤ軸方向外端12oは、前記ベルト層7のタイヤ軸方向外端Fと同位置又はそれよりタイヤ軸方向外側に設けられる。また、重複部12のタイヤ軸方向内端12iは、前記制音体10のタイヤ軸方向外端Eからタイヤ軸方向外側に距離LCを隔てた所に設けられる。
 前記制音体10は、スポンジ材により構成される。スポンジ材は、海綿状の多孔構造体であり、例えばゴムや合成樹脂を発泡させた連続気泡を有するいわゆるスポンジそのものの他、動物繊維、植物繊維又は合成繊維等を絡み合わせて一体に連結したウエブ状のものを含むものとする。また前記「多孔構造体」には、連続気泡のみならず独立気泡を有するものを含む。本例の制音体10には、ポリウレタンからなる連続気泡のスポンジ材が用いられる。
 上述のようなスポンジ材は、表面ないし内部の多孔部が振動する空気の振動エネルギーを熱エネルギーに変換して消費させることにより、音(気柱共鳴エネルギー)を小さくし、ロードノイズを低減する。またスポンジ材は、収縮、屈曲等の変形が容易であるため、走行時のタイヤの変形に、実質的な影響を与えない。このため、操縦安定性が悪化するのを防止できる。しかもスポンジ材は、比重が非常に小さいため、タイヤの重量バランスの悪化を防止できる。
 スポンジ材として、好ましくはエーテル系ポリウレタンスポンジ、エステル系ポリウレタンスポンジ、ポリエチレンスポンジなどの合成樹脂スポンジ、クロロプレンゴムスポンジ(CRスポンジ)、エチレンプロピレンゴムスポンジ(EDPMスポンジ)、ニトリルゴムスポンジ(NBRスポンジ)などのゴムスポンジを好適に用いることができ、とりわけエーテル系ポリウレタンスポンジを含むポリウレタン系又はポリエチレン系等のスポンジが、制音性、軽量性、発泡の調節可能性、耐久性などの観点から好ましい。
 又前記制音体10は、トレッド部2の半径方向内面TSに固着される底面10Aを有する長尺帯状をなし、図2に示されるように、タイヤ周方向にのびる。また、制音体10は、周方向の外端部10e、10eが互いに突き合わせて略円環状に形成しうる他、図2のように、外端部10e、10e間が周方向に離間しても良い。なお離間させるとき、前記外端部10eは、その厚さ(高さ)がタイヤ周方向端に向かって漸減するテーパ部20とされることが、この外端部10eを起点としたスポンジ材の亀裂損傷を防止する上で好ましい。
 又前記制音体10は、前記外端部10eを除く周方向の各位置で、実質的に同じ断面形状を有する。この断面形状として、走行時の倒れや変形を防止するために、タイヤ軸方向の巾WAに対して高さHを小とした偏平横長のものが好ましい。特に、制音体10は、本実施形態のように、半径方向内面10B側に周方向に連続してのびる凹溝21が設けられるのが好ましい。この凹溝21は、制音体10の表面積を増加させ、より多くの共鳴エネルギーを吸収しうるとともに、放熱性を高めてスポンジ材の温度上昇を抑えうる。
 本発明では、制音体10のタイヤ軸方向の前記巾WAがトレッド接地巾TWの40~70%、重複部12によるベルト層7への前記被覆巾WBがトレッド接地巾TWの10~25%、及び重複部12のタイヤ軸方向内端12iと制音体10のタイヤ軸方向外端Eとの間のタイヤ軸方向距離LCが前記トレッド接地巾TWの5~20%に設定される。
 ここで、前記トレッド接地巾TWは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した状態のタイヤに正規荷重を負荷した時に接地しうるトレッド接地面のタイヤ軸方向巾として定義される。又前記「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"を意味する。前記「正規内圧」とは、前記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 LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE"を意味するが、乗用車用タイヤの場合には180kPaとする。又前記「正規荷重」とは、前記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 LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY"である。
 前記バンド層9による拘束力を高めて車外騒音を低減させるために、ベルト層7の外端部を被覆する重複部12の被覆巾WBは、大きい方が好ましい。又制音体10による気柱共鳴の抑制効果を高めて車内騒音を減じるためには、制音体10の前記巾WAは、大きい方が好ましい。
 しかし、前記被覆巾WBが大きくなる、及び/又は制音体10の巾WAが大きくなると、重複部12と制音体10とが半径方向内外で重なり合ったり、又は重複部12のタイヤ軸方向内端12iと制音体10のタイヤ軸方向外端Eとの距離LCが小さくなる。これらの場合、重複部12が、制音体10の蓄熱作用による熱の影響を受け、この重複部12の内端12iを起点として損傷が発生しやすくなり、高速耐久性の低下を招く。従って、高速耐久性の観点からは、前記距離LCを充分に確保することが重要である。
 一方、そのためには、前記被覆巾WB、及び/又は制音体の巾WAを減じることが必要となるが、例えば前記被覆巾WBを小さくし過ぎると、バンド層9の拘束力が減じ、車外騒音性能及び高速耐久性の低下を招く。又重複部12、12間の領域の巾が大きくなりトレッドクラウン部Ycが膨張しやすくなるため、このトレッドクラウン部Ycに対するトレッドショルダー部Ysの接地圧が相対的に減少する。その結果、走行時には該トレッドショルダー部Ysが路面に対して滑りやすくなり、ショルダ摩耗が生じやすくなる。逆に、制音体10の巾WAを小さくし過ぎると、制音体10による気柱共鳴の抑制効果が発揮されなくなる。
 本発明では、前記被覆巾WB及び制音体の巾WAを、それぞれ必要最小限の値にとどめて、前記距離LCを確保している。その結果、ロードノイズ等の車内騒音を抑制しながら、ショルダ摩耗、車外騒音、及び高速耐久性をバランス良くかつ総合的に改善することができる。
 即ち、前記被覆巾WBがトレッド接地巾TWの10%未満の場合、バンド層9の拘束力が小さくなり、車外騒音性能及び高速耐久性の低下を招くとともに、ショルダ摩耗が生じやすくなる。逆に、被覆巾WBがトレッド接地巾TWの25%を超える場合、前記距離LCをトレッド接地巾TWの5%以上に確保するのが難しくなる。
 又前記制音体10の巾WAがトレッド接地巾TWの40%未満の場合、制音体10による気柱共鳴の抑制効果が充分発揮されなくなり、逆に70%を超える場合、前記距離LCをトレッド接地巾TWの5%以上に確保するのが難しくなる。
 又前記距離LCがトレッド接地巾TWの5%未満の場合、前述の如く重複部12が、制音体10による熱の影響を受け高速耐久性の低下を招き、逆に20%を越えると、前記被覆巾WBをトレッド接地巾TWの10%以上、或いは制音体10の巾WAをトレッド接地巾TWの40%以上に設定するのが難しくなり、車外騒音性能、高速耐久性、耐ショルダ摩耗性、車内騒音性の何れかを低下させる。
 このような観点から、前記被覆巾WBの下限は、トレッド接地巾TWの12.5%以上が好ましく、又上限は20%以下、さらには17.5%以下が好ましい。
 又前記制音体10の巾WAの下限は、トレッド接地巾TWの45%以上が好ましく、又上限は60%以下、さらには55%以下が好ましい。
 又前記距離LCの下限は、トレッド接地巾TWの7.5%以上が好ましく、又上限は15%以下、さらには12.5%以下が好ましい。
 以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施される。
 本発明の効果を確認するために、図1の内部構造を有する制音体付きの空気入りタイヤ(タイヤサイズ:195/65R15)が表1の仕様に基づいて試作された。そして、それらについて、車外騒音性能、高速耐久性、耐ショルダ摩耗性、車内騒音性についてテストされ、その結果が5点法にて評価された。
 空気入りタイヤの主な共通仕様は次の通りである。
 カーカス
   プライ数:2枚、
   コード:1100dtex/2(PET)、
   コード角:+88度/-88度、
   コード打込み数:50本/5cm、
 ベルト層
   ベルト巾:156mm
   プライ数:2枚、
   ベルトコード:スチールコード(2+3×0.20)
   コード角:+20度/-20度、
   コード打込み数:40本/5cm
 バンド層
   バンドコード:ナイロン(2100dtex/2)
   コード打込み数:50本/5cm
 制音体
   スポンジ材:エーテル系ポリウレタンスポンジ(比重0.039)
         ((株)イノアック製のESH2)
   断面形状:図4に示す。
   タイヤ周方向の長さ:1840mm
   両面粘着テープ(恵比寿化成社製「E700」)にて貼り付けた。
 また、テスト方法は、次の通りである。
(1)車外騒音性能:
 タイヤが、内圧200kPaで15×6JJのリムに装着された。各タイヤは、2000ccのFF乗用車の全輪に装着され、直線状のテストコースにおいて、通過速度53km/Hで50mの距離を惰行させた。そして、該テストコースの中間点において、車両の走行中心線から横方向に7.5mを隔て、かつ、路面から高さ1.2mの位置に設置された定置マイクロホンにより通過最大音圧レベルが測定された。評価は、従来例を3点とする5点法であり、値が大きいほど良好であることを示す。
(2)車内騒音性能:
 上記車両を用い、ロードノイズ計測路(アスファルト粗面路)を速度60km/hで走行させたときの車内騒音が、運転席窓側耳許位置に設置されたマイクロホンで採取され、240Hz付近の気柱共鳴音のピーク値の音圧レベルが測定された。評価は、従来例を3点とする5点法であり、値が大きいほど良好である。
(3)高速耐久性:
 ドラム走行試験機を用い、内圧280kPa、荷重4.83kNの条件にて、時速80km/hから走行し、10分走行毎に10km/hずつ速度を増加させ、トレッド部に損傷が発生するまでの走行距離が測定された。評価は、従来例を3点とする5点法であり、値が大きいほど良好である。
(4)耐ショルダ摩耗性
 上記車両を用い、タイヤテストコースを、25000km走行させ、ショルダ溝における摩耗量が測定された。評価は、従来例を3点とする5点法であり、値が大きいほど良好である。
 テストの結果は、表1に示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
 表1に示されるように、実施例のタイヤは、制音体とバンド層との組合せによる、ショルダ摩耗、車外騒音、或いは高速耐久性の悪化を抑制し、これらを総合的に改善しているのが確認できた。

Claims (2)

  1.  トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、
     該カーカスの半径方向外側かつ前記トレッド部の内部に配されるベルト層と、
     前記ベルト層の半径方向外側に配されるバンド層と、
     前記トレッド部の半径方向内面に取り付きかつタイヤ周方向にのびるスポンジ材からなる帯状の制音体とを具える空気入りタイヤであって、
     前記制音体は、そのタイヤ軸方向の巾WAがトレッド接地巾TWの40~70%であり、
     しかも前記バンド層は、有機繊維のバンドコードをタイヤ周方向に対して10度以下の角度で螺旋状に巻回させた2枚のバンドプライからなり、かつこの2枚のバンドプライが半径方向内外で重なり合うことにより2層となる重複部を有するとともに、
     前記重複部は、前記トレッド接地巾TWの10~25%の被覆巾WBにて前記ベルト層のタイヤ軸方向外端部を覆い、
     しかも該重複部のタイヤ軸方向外端は、前記ベルト層のタイヤ軸方向外端Fと同位置又はそれよりタイヤ軸方向外側に位置するとともに、該重複部のタイヤ軸方向内端は、前記制音体のタイヤ軸方向外端Eからタイヤ軸方向外側に距離LCを隔たり、かつこの距離LCを前記トレッド接地巾TWの5~20%としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2.  前記ベルト層は、スチールコードをタイヤ周方向に対して20~30度の角度で傾斜配列した2枚のベルトプライからなり、かつ該ベルトプライは、ベルトコードの傾斜の向きを互いに違えて重置されることを特徴とする請求項1記載の空気入りタイヤ。
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