JP2008001248A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 ロードノイズの低減効果を維持しながら、高速耐久性を向上するようにした空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】 ベルト層４、５の外周に有機繊維コードをタイヤ周方向に巻き付けたベルトカバー層６を形成した空気入りラジアルタイヤ１において、ベルトカバー層６を構成する有機繊維コードの２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時における伸張率をベルトカバー層６の中間領域Ａにおいて４．０〜９．０％にし、その両側の両端域Ｂ、Ｂにおいて１．５〜３．５％にすると共に、中間領域Ａにおける中央部Ｃに伸張率を１．５〜３．５％とする高弾性繊維コード６ｂを配置した。
【選択図】 図１

Description

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、ロードノイズの低減効果を維持しながら、高速耐久性を向上するようにした空気入りラジアルタイヤに関する。

高速走行用の空気入りラジアルタイヤのトレッド部には、ベルト層の外周側にナイロン繊維などの熱収縮性有機繊維コードをタイヤ周方向に巻き付けたベルトカバー層が形成されている。このように形成されたベルトカバー層は、高速走行時のベルト層両端部の遠心力による浮き上がりを抑制することにより、ベルト層端部の剥離故障を防止して高速耐久性を向上すると共に、ショルダー部の剛性を高めることにより、断面２次の固有振動数を上げて車室内への振動伝達を抑制し、車室内における共鳴音である中周波ロードノイズを低減する役割を果たしている。

従来、高速耐久性の向上とロードノイズの低減とを同時に満足させるための対策として、上述するベルトカバー層の幅方向の両端域（ショルダー領域）のみをナイロン繊維よりも弾性率の高いポリケトン繊維コードで置き換えるようにした提案がある（特許文献１参照）。しかしながら、近年の車両の高性能化に伴い、超高速走行が行われた場合には、トレッド部の中間領域、特にその中央部においてベルトカバー層によるベルト層のタガ効果が不足してしまい、高速走行時にタイヤ外径が成長して耐久性が低下するという問題があった。

この対策として、ポリケトン繊維コードなどの高弾性繊維コードをベルトカバー層の両端域（ショルダー領域）だけでなく、全域にわたり使用する試みがなされたが、ベルトカバー層の全域を高弾性繊維コードで構成すると、高弾性繊維コードは伸度が低いために、加硫成形時のリフト工程において高弾性繊維コードがベルト層に食い込んでしまい、ベルトカバー層とベルト層との層間ゲージが薄くなり高速耐久性が低下する原因になることが判明した。
特開２００４−３０６６３４号公報

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解消するもので、ロードノイズを低減しながら、高速耐久性を向上するようにした空気入りラジアルタイヤ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ラジアルタイヤは、トレッド部におけるカーカス層の外周に層間でコード方向を交差させた複数のベルト層を配置すると共に、該ベルト層の外周に有機繊維コードをタイヤ周方向に巻き付けたベルトカバー層を形成し、かつ前記有機繊維コードとして前記ベルトカバー層の両端域に高弾性繊維コードを使用し、中間領域に該高弾性繊維コードよりも弾性率の低い低弾性繊維コードを使用した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記中間領域に２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸張率が４．０〜９．０％である低弾性繊維コードを配置し、前記両端域及び前記中間領域の中央部にそれぞれ前記伸張率が１．５〜３．５％である高弾性繊維コードを配置したことを要旨とする。

さらに、上述する構成において、以下（１）〜（４）に記載するように構成することが好ましい。
（１）下記の式により定義される撚り係数αを、前記低弾性繊維コードにおいて７４０〜２１００、前記高弾性繊維コードにおいて１０００〜２８００にする。

α＝Ｎ×（Ｔ／１．１１１）^1/2
ただし、Ｎ：上撚り数（回／１００ｍｍ）、Ｔ：コードの総繊度（ｄｔｅｘ）
（２）前記両端域の巻き付け幅を片側あたり前記ベルト層の最大幅Ｗに対しＷ／１０〜Ｗ／３とし、前記中央部の巻き付け幅をＷ／２０〜Ｗ／４とする。
（３）前記低弾性繊維コードをナイロン繊維とし、前記高弾性繊維コードをポリケトン繊維、ポリエステル系繊維又はリヨセル繊維にする。
（４）前記ベルトカバー層の端末を、前記ベルト層の最大幅の端末に対して、タイヤ幅方向外側２０ｍｍとタイヤ幅方向内側５ｍｍとの間に位置させる。

本発明によれば、ベルトカバー層の両端域を高弾性繊維コードで構成すると共に、中間領域を低弾性繊維コードで構成する場合に、更に中間領域における中央部にも高弾性繊維コードを配置したので、高速走行時において、ベルト層の両端部ではベルトカバー層を構成する高弾性繊維コードのタガ効果によりベルト端部のせり上がりを防止して高速耐久性を向上させると同時にロードノイズを抑制し、ベルト層の中央部では高弾性繊維コードからなるベルトカバー層のタガ効果によりタイヤ外径の成長を抑制して高速耐久性を向上することができる。

以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す断面図、図２は図１のタイヤにおけるベルト層及びベルトカバー層の配置関係を平面状に展開して模式的に示す断面図である。

図１において、空気入りラジアルタイヤ１はトレッド部２におけるカーカス層３の外周に層間でコード方向を交差させた複数（図では２層）のベルト層４、５を配置すると共に、ベルト層５の外周に有機繊維コードをタイヤ周方向に巻き付けたベルトカバー層６を形成している。有機繊維コードとしては、ベルトカバー層６の両端域Ｂ、Ｂには高弾性繊維コード６ｂが使用され、中間領域Ａには高弾性繊維コード６ｂよりも弾性率の低い低弾性繊維コード６ａが使用されている。

さらに、本発明の空気入りラジアルタイヤ１では、中間領域Ａにおける中央部Ｃにも高弾性繊維コード６ｂを配置している。そして、中間領域Ａに配置される低弾性繊維コード６ａの２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸張率が４．０〜９．０％に設定され、両端域Ｂ、Ｂ及び中央部Ｃに配置される高弾性繊維コード６ｂの２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸張率が１．５〜３．５％に設定されている。

これにより、高速走行時において、ベルト層４、５の両端部ではベルトカバー層６を構成する高弾性繊維コード６ｂのタガ効果によりベルト端部のせり上がりを防止して高速耐久性を向上させると同時にロードノイズを抑制し、ベルト層４、５の中央部では高弾性繊維コード６ｂからなるベルトカバー層６のタガ効果によりタイヤ外径の成長を抑制して高速耐久性を向上することができる。

本発明において、ベルトカバー層６に使用される有機繊維コードは、下記の式により定義される撚り係数αを、低弾性繊維コード６ａにおいて７４０〜２１００とし、高弾性繊維コード６ｂにおいて１０００〜２８００となるように設定するとよい。

α＝Ｎ×（Ｔ／１．１１１）^1/2
ただし、Ｎ：上撚り数（回／１００ｍｍ）、Ｔ：コードの総繊度（ｄｔｅｘ）
上述する撚り係数αが、上述する範囲の下限値未満では、有機繊維コードの耐久性が低下することになり、上限値を超えるとロードノイズの低減効果や高速耐久性の向上効果が低下することになる。

図２は、ベルト層４，５及びベルトカバー層６の配置関係を平面状に展開して模式的に示す断面図で、本発明の空気入りラジアルタイヤ１における高弾性繊維コード６ｂの巻き付け幅は、両端域Ｂ、Ｂの巻き付け幅Ｗｂを片側あたりベルト層４、５の最大幅Ｗに対してＷ／１０〜Ｗ／３とし、中央部Ｃの巻き付け幅ＷｃをＷ／２０〜Ｗ／４となるように設定するとよい。

上述する両端域Ｂ、Ｂの巻き付け幅ＷｂがＷ／１０未満では、ロードノイズの低減効果や高速耐久性の向上効果が低下することになり、両端域Ｂ、Ｂの巻き付け幅ＷｂがＷ／３超となったり、又は中央部Ｃの巻き付け幅Ｗｃが上述する範囲を逸脱すると、高速耐久性の向上効果が低下することになる。なお、図中Ｗａは中間領域Ａにおける低弾性繊維コード６ａの巻き付け幅を示している。

本発明において、ベルトカバー層６を構成する低弾性繊維コード６ａとしてはナイロン繊維が好ましく使用され、高弾性繊維コード６ｂとしてはポリケトン繊維、ポリエステル系繊維又はリヨセル繊維が好ましく使用される。

また、ベルトカバー層６は、その端末６ｚが、図３に示すように、ベルト層４、５の最大幅の端末（図ではベルト層４の端末４ｚ）からタイヤ幅方向外側に２０ｍｍ離間した点■とタイヤ幅方向内側に５ｍｍ離間した点Ｙとの間に位置するように配置するとよい。こ
の場合において、上述する最大幅を有するベルト層以外のベルト層の端末（図ではベルト層５の端末５ｚ）はベルトカバー層６により覆われるようにするとよい。これにより、高速走行時におけるロードノイズの低減効果と高速耐久性の向上効果とを一層確実に満足させることができる。

なお、上述する実施形態では、ベルトカバー層６の中間領域Ａの中央部Ｃに配置する高弾性繊維コード６ｂを中間領域Ａにおける低弾性繊維コード６ａの外周側に配置した場合を示したが、中央部Ｃに配置する高弾性繊維コード６ｂは、図４に示すように、中間領域Ａにおける低弾性繊維コード６ａの内周側に配置してもよく、或いは図５に示すように、中間領域Ａにおける低弾性繊維コード６ａの配置を左右に分割して、この間に高弾性繊維コード６ｂを配置するようにしてもよい。なお、図５に示す場合には、低弾性繊維コード６ａと高弾性繊維コード６ｂとの間には間隔を設けないようにするとよい。

タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｈとして、中間領域Ａの中央部Ｃに高弾性繊維コード６ｂを配置しない従来タイヤ（従来例）と、タイヤ構造を図１として中間領域Ａの中央部Ｃに高弾性繊維コード６ｂを配置した本発明タイヤ（実施例１〜３）及び比較タイヤ（比較例１、２）と、ベルトカバー層６の全域に高弾性繊維コード６ｂを使用した比較タイヤ（比較例３）と、をそれぞれ作製した。

これら７種類のタイヤを、それぞれ以下の試験方法により、ロードノイズ及び高速耐久性を評価し、その結果を表１に併記した。なお、表１において、６６Ｎはナイロン６６繊維、ＰＯＫはポリケトン繊維を示している。
〔ロードノイズ〕
各タイヤに空気圧２００ｋＰａを充填し、車両（マーク■、２．０グランデ）の前後輪
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時速６０ｋｍ／ｈで走行させながら、運転席の背もたれに取り付けた集音マイクにより、４０〜１０００Ｈｚ域の音圧（デシベル）を測定した。その結果を従来例を１００とする指数により表示した。数値が大きいほどロードノイズの低減効果が優れていることを示す。
〔高速耐久性〕
各タイヤに空気圧２１０ｋＰａを充填し、室内ドラム耐久試験（ドラム径：１７０７ｍｍ）により、ＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力の８８％に相当する荷重を負荷させて、走行速度を８１ｋｍ／ｈとして１２０分間ならし走行させ、次いで３時間放冷した後、空気圧を２１０ｋＰａに再調整し、初速度を１２１ｋｍ／ｈとして３０分毎に速度を８ｋｍ／ｈずつ上昇させながら走行させてタイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。その結果を従来例を１００とする指数により表示した。数値が大きいほど高速耐久性に優れていることを示す。

表１から、本発明タイヤ（実施例１〜３）は、従来タイヤ（従来例）に比して、ロードノイズの低減効果を維持しながら、高速耐久性を向上させていることがわかる。なお、比較タイヤ（比較例１）は両端域Ｂ、Ｂにおけるコード６ｂの伸張率が大き過ぎたため、タガ効果が不足してロードノイズ及び高速耐久性が共に悪化し、比較タイヤ（比較例２）は中間領域Ａにおけるコード６ａの伸張率が大き過ぎたため、タガ効果が不足してロードノイズが悪化していることがわかる。

一方、ベルトカバー層６の全域に高弾性繊維コードを使用した比較タイヤ（比較例３）は、ベルトカバー層６の中間領域Ａにおけるコードの伸張率が小さ過ぎたため、加硫成形時のリフト工程において高弾性繊維コードがベルト層に食い込んでしまい、ベルトカバー層とベルト層との層間ゲージが薄くなって高速耐久性が低下していることを確認した。

本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す半断面図である。 図１のタイヤにおけるベルト層及びベルトカバー層の配置関係を平面状に展開して模式的に示す断面図である。 図１のタイヤにおけるベルト層及びベルトカバー層の端部における配置関係を説明するための一部断面図である。 本発明の他の実施形態からなるベルト層及びベルトカバー層の配置関係を示す図２に相当する断面図である。 本発明のさらに他の実施形態からなるベルト層及びベルトカバー層の配置関係を示す図２に相当する断面図である。

符号の説明

ｌ 空気入りラジアルタイヤ
２ トレッド部
３ カーカス層
４、５ ベルト層
６ ベルトカバー層
６ａ 低弾性繊維コード
６ｂ 高弾性繊維コード
Ａ 中間領域
Ｂ 両端域

Claims (5)

1. トレッド部におけるカーカス層の外周に層間でコード方向を交差させた複数のベルト層を配置すると共に、該ベルト層の外周に有機繊維コードをタイヤ周方向に巻き付けたベルトカバー層を形成し、かつ前記有機繊維コードとして前記ベルトカバー層の両端域に高弾性繊維コードを使用し、中間領域に該高弾性繊維コードよりも弾性率の低い低弾性繊維コードを使用した空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記中間領域に２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸張率が４．０〜９．０％である低弾性繊維コードを配置し、前記両端域及び前記中間領域の中央部にそれぞれ前記伸張率が１．５〜３．５％である高弾性繊維コードを配置した空気入りラジアルタイヤ。
2. 下記の式により定義される撚り係数αが、前記低弾性繊維コードにおいて７４０〜２１００で、前記高弾性繊維コードにおいて１０００〜２８００である請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
   α＝Ｎ×（Ｔ／１．１１１）^1/2
   ただし、Ｎ：上撚り数（回／１００ｍｍ）、Ｔ：コードの総繊度（ｄｔｅｘ）
3. 前記両端域の巻き付け幅を片側あたり前記ベルト層の最大幅Ｗに対しＷ／１０〜Ｗ／３とし、前記中央部の巻き付け幅をＷ／２０〜Ｗ／４にした請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記低弾性繊維コードがナイロン繊維からなり、前記高弾性繊維コードがポリケトン繊維、ポリエステル系繊維又はリヨセル繊維からなる請求項１、２又は３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記ベルトカバー層の端末が、前記ベルト層の最大幅の端末に対して、タイヤ幅方向外側２０ｍｍとタイヤ幅方向内側５ｍｍとの間に位置する請求項１、２、３又は４に記載の空気入りラジアルタイヤ。
   

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