(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビート部と、両ビート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、複数本の繊維からなる網目構造体を有し、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ラジアルタイヤ。
【請求項２】
一対のビート部と、両ビート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、タイヤ周方向に対して所定方向に傾斜した複数本の繊維をタイヤ周方向に沿って並べた第１の繊維層と、前記第１の繊維層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タイヤ周方向に沿って並べた第２の繊維層と、を有することを特徴とするラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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】
車輌の高級化、高品質化に伴い、特に乗用車においては車輌の低振動化、乗心地性の改良が近年急激に進みつつある中、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、上記した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、トレッドの剛性の低い部分、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。また、剛性を上げるためにはアラミド繊維のような高弾性の繊維を用いる必要がある。しかし、高弾性の繊維は、通常伸度が極めて少なくなる方向にあるため、ベルト補強層に高弾性の繊維を用いると加硫金型内で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に成形不良を生じる虞れがある。したがって、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の繊維しか使用出来ず、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、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い出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、一対のビート部と、両ビート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、複数本の繊維からなる網目構造体を有し、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に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
網目構造体はパンタグラフ変形可能であるため、繊維が高弾性・低切断伸度であっても長手方向（タイヤ周方向）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、高弾性の繊維を用いかつ高弾性とした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、高弾性であっても伸度が高いので、高弾性・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ト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、一対のビート部と、両ビート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、タイヤ周方向に対して所定方向に傾斜した複数本の繊維をタイヤ周方向に沿って並べた第１の繊維層と、前記第１の繊維層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タイヤ周方向に沿って並べた第２の繊維層と、を有することを特徴としている。
【００１４】
次に、請求項２に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
本発明のベルト補強層は第１の繊維層と第２の繊維層とによって網目状の構造体が形成される。網目状の構造体はパンタグラフ変形可能であるため、繊維が高弾性・低切断伸度であっても長手方向（タイヤ周方向）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、高弾性の繊維を用いかつ高弾性とした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】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
図１に示すように、第１の実施形態のラジアルタイヤ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、カーカス１４のサイドウォール部１８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２０と、ベルト層２０の両端部を覆うベルト補強層２２を備えており、ベルト補強層２２以外は公知の構造である。
【００１６】
図２に示すように、ベルト補強層２２は、高弾性の繊維２６からなる経糸２８と緯糸３０が互いに直交するように平織りされた網状の平織物にゴムコーティング３２を施したものであり、このゴムコーティング３２された平織物を繊維方向に対して４５度で一定の幅の帯状に切断したものである。このため、繊維方向はタイヤ周方向（図２の矢印Ａ方向）に対して４５度となる。
【００１７】
このベルト補強層２２に用いる繊維は高弾性のものが好ましく、高弾性の繊維としては、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、ガラス繊維等を上げることができるが、これら以外の繊維であっても良い。
【００１８】
また、繊維２６は、モノフィラ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。
【００１９】
このように、網状の平織物はパンタグラフ変形できるため、繊維２６が高弾性・低切断伸度であってもベルト補強層２２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。
【００２０】
即ち、ベルト補強層２２自身を高弾性に設定してもベルト補強層２２自身の伸度を高くすることができるため、高弾性の繊維２６を用いかつ高弾性としたベルト補強層２２をベルト層２０の両端付近に配置することによってベルト層２０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２０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。
【００２１】
また、本実施形態のベルト補強層２２は、高弾性であっても伸度が高いので、高弾性・低伸度の繊維２６を用いても、加硫成形時に繊維２６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。
【００２２】
なお、ベルト補強層２２自体の弾性率は、主として繊維２６の太さ、配列ピッチ（密度）、繊維方向（伸び方向に対する角度）によって変更することができ、繊維２６自身の弾性率、コーティングゴムの硬度、層の厚さ等によっても変更することができる。
【００２３】
また、ベルト補強層２２の伸度は、繊維２６の太さ、配列ピッチ（密度）、繊維方向によって変更することができる。
【００２４】
また、本実施形態のベルト補強層２２では、繊維２６を平織りしているが、少なくとも繊維方向がタイヤ周方向に対して傾斜した網目構造体となっていれば平織りに限定されない。
［第２の実施形態］
次に、本発明のラジアルタイヤの第２の実施形態を図３及び図４にしたがって説明する。なお、第１の実施形態と同一構成に関しては同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２５】
図３に示すように、本実施形態のベルト補強層２４は、第１の繊維層２４Ａと、この第１の繊維層２４Ａに重ねられた第２の繊維層２４Ｂとを有している。
【００２６】
図４に示すように、第１の繊維層２４Ａ及び第２の繊維層２４Ｂは、何れも複数本の繊維２６が互いに平行となるように簾織りされた簾織物にゴムコーティング３２を施したものであり、このゴムコーティング３２された簾織物を繊維方向に対して４５度で一定の幅の帯状に切断したものが使用されている。
【００２７】
ここで、第１の繊維層２４Ａの繊維２６は、例えばタイヤ周方向（図４の矢印Ａ方向）に対して右上がりに４５度傾斜しており、第２の繊維層２４Ｂの繊維２６はタイヤ周方向に対して左上がりに４５度傾斜している。なお、第１の繊維層２４Ａの繊維２６を左上がり、第２の繊維層２４Ｂの繊維２６を右上がり傾斜させても良い。また、ベルト補強層２４は、繊維層が２層以上あっても良い。
【００２８】
このように、本実施形態のベルト補強層２４も前述した第１の実施形態のベルト補強層２２と同様に繊維方向がタイヤ周方向に対して傾斜し、かつ第１の繊維層２４Ａの繊維２６と第２の繊維層２４Ｂの繊維２６とが交差しているので、ベルト補強層２４をタイヤ周方向に十分に伸ばすことができ、高弾性・低伸度の繊維２６を用いても繊維２６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。
【００２９】
しかも加硫の終了した製品タイヤにおいては前述した実施形態と同様に高弾性のベルト補強層２４がベルト層２０の両端付近のトレッド剛性を十分に高めることができるので、タイヤノイズを低減することができる。
【００３０】
また、本実施形態では、繊維２６同士が互いに接触しない構造であるため繊維２６の耐久性が良い。
【００３１】
なお、本実施形態のベルト補強層２４は第１の繊維層２４Ａと第２の繊維層２４Ｂとを重ね合わせたものであったが、このように２枚の繊維層を重ね合わせなくとも同様のものを形成することができる。例えば、図５に示すように、繊維２６が互いに平行となるように簾織りされた簾織物にゴムコーティング３２を施し、繊維２６が交差するように二つ折りにすれば同様のものが得られる。
【００３２】
また、前述した実施形態では、ベルト補強層２２（２４）をベルト層２０の両端部を覆うようにベルト層２０の上（タイヤ径方向外側）へ配置したが、ベルト層２０の両端を包み込む様にベルト補強層２２（２４）を配置しても良く、また、ベルト層２０の全面を覆うように配置しても良い。
（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１種及び本発明の適用された実施例のタイヤを２０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。
【００３３】
実施例１〜２０及び比較例に用いられるタイヤは下記の通りである。
タイヤサイズは何れも１９５／６５Ｒ１４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。
【００３４】
実施例１〜２０にはスチールのシングルフィラメントを平織りしてゴムコーティングしたベルト補強層を用い、ベルト補強層は図１に示す配置とした。なお、ベルト補強層の幅は、何れも３０ｍｍとした。
【００３５】
一方、比較例のタイヤは、ベルト補強層の設けられていないタイヤである。
また、タイヤ騒音は以下のようにして測定した。
【００３６】
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°Ｃに制御し、サイズ１９５／６５Ｒ１４の供試タイヤをＪＡＭＴＡで定められる標準リムに標準内圧、標準荷重にて装着し、走行速度６０ｋｍ／ｈにおける騒音レベル（１００〜４００Ｈｚ  ）を測定した。
【００３７】
各供試タイヤの諸元及びタイヤノイズを評価した結果は以下の表１，２に示す通りである。
【００３８】
次に、表１，２内の各項目について説明をする。
・交差角：ベルト補強層の拡張前の径糸と緯糸との交差角度。
・フィラメント径：フィラメントの外径。
・ＩＭ：フィラメント１本当たりの初期モジュラス。
・フィラメントの間隔：ベルト補強層の拡張前のフィラメントの間隔。
・ベルト補強層伸びマージン：ベルト補強層を引っ張って隣接する繊維同士が互いに接触するまでパンタグラフ変形させた時のベルト補強層の伸びの割合。
・ベルト補強層拡張率：ベルト補強層の長手方向（タイヤ周方向）の伸びの割合。
・ベルト補強層幅縮率：ベルト補強層をベルト補強層拡張率分拡張した時のベルト補強層の幅方向の収縮率（なお、マイナス記号は、収縮を表す。）
・拡張後のフィラメントの角度：ベルト補強層をベルト補強層拡張率分拡張した時のベルト補強層幅方向に対するフィラメントの角度。
・ベルト補強層のＩＭ：ベルト補強層をベルト補強層拡張率分拡張した時のベルト補強層の初期モジュラス。
【００３９】
【表１】
0003559399.tif 000002
【００４０】
【表２】
0003559399.tif 000003
【００４１】
上記の表１，２に示されるように、本発明の適用された実施例１〜２０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。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１に記載の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。
【００４３】
また、請求項２に記載の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】図１に示すベルト補強層の一部を断面にした平面図である。
【図３】本発明の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４】図３に示すベルト補強層の一部を断面にした平面図である。
【図５】ベルト補強層の他の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０    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    サイドウォール部
２０    ベルト層
２２    ベルト補強層
２４    ベルト補強層
２４Ａ  第１の繊維層
２４Ｂ  第２の繊維層
【図１】
0003559399.tif 000004
【図２】
0003559399.tif 000005
【図３】
0003559399.tif 000006
【図４】
0003559399.tif 000007
【図５】
0003559399.tif 000008