(57)【要約】【課題】高速走行での耐久性の維持又は向上と、タイヤ内部の空洞共鳴の低減によるロードノイズの改善の両立を図る。【解決手段】ビードコア２４で折り返したカーカスプライ１２の端縁１２Ａをクラウン部１８のベルト１４とカーカスプライ１２との間に挟むように配置し、両側の端縁を離間させた状態、即ちカーカスを中抜き化した状態にすると共に、帯状のストリップ１６Ａを螺旋巻きしてなるベルト補強層１６において、タイヤ幅方向の端部の近傍では隙間を設けず、それ以外の範囲では所定の隙間２８を設けることによって、ベルト端部の拘束力を増加させると共に、ベルト中央部を変形し易くし、高速耐久性の向上とタイヤ内部の空洞共鳴の低減によるロードノイズの改善とを両立させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部間をトロイド状に跨り該ビード部に配置したビードコア周りに内側から外側に巻き返した少なくとも１層のカーカスプライと、該カーカスプライの半径方向外方に位置する少なくとも１層のベルトと、該ベルトの半径方向外方に位置するベルト補強層とを有する空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ビードコアで巻き返した前記カーカスプライの端縁は、クラウン部に位置する前記カーカスプライと前記ベルトとの間に配置され、
両方の前記端縁の離間距離は、タイヤ幅方向断面における前記カーカスプライに最も近い前記ベルトの幅の５０乃至８０％となるように構成され、
前記ベルト補強層は、帯状のストリップを、前記ベルトにおけるタイヤ幅方向の端部の近傍では隙間がなく該端部の近傍以外では隙間をもって螺旋巻きされて構成されていること、
を特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記ベルト補強層は、前記ベルトの端部の近傍となる該端部に跨るタイヤ幅方向２０乃至６０ｍｍの範囲では該範囲の全体にわたって夫々２層巻かれており、該端部の近傍以外の範囲では１層巻かれていること、
を特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記ベルト補強層における前記帯状のストリップの巻きピッチは、前記ベルトの端部の近傍以外において、前記ストリップの幅の１．２乃至２倍であること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
扁平率が７０％以下であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りラジアルタイヤに係り、特にタイヤ内部の空洞共鳴に起因するロードノイズの低減と高速耐久性とを両立させることが可能な空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りラジアルタイヤにおいて、高速耐久性、軽量化、操縦安定性及び乗り心地の向上を図るための技術として、長尺帯状のプライを螺旋状かつ隣りのプライとの間に隙間を設けながら（又は隣り合うプライの側縁が互いに接するようにしながら）、ベルト層の全幅にわたり巻き付けてベルト補強層として、高速性能の向上を図った技術（特許文献１参照）、１層のカーカスを有し、該カーカスのうちベルト層下に位置する部分を削除、即ちカーカスを切り離して、高速耐久性及び軽量化の両立を図った技術（特許文献２参照）、２層のカーカスを有し、ベルト側に位置する１本のカーカスのうちベルト層下に位置する部分を切り離して（中抜き化）、操縦安定性及び乗り心地の両立を図った技術（特許文献３参照）がある。
【０００３】
また、１層のカーカスを有し、ビードコアに巻き回して折り返したカーカスの両端部を延長し、タイヤのクラウン部に位置するカーカスとベルト層との間に夫々挟み込むようにして（エンベロープ構造）、タイヤの耐久性の向上を図った技術（特許文献４参照）がある。
【０００４】
図面で示すと、図４に示すような、中抜きのない２層のカーカス１０２と、隙間巻きのないベルト補強層１０４とを有する空気入りラジアルタイヤ１００や、図５に示すような（特許文献３も参照）、中抜きされた２層のカーカス２０２と、隙間巻きのないベルト補強層２０４とを有する空気入りラジアルタイヤ２００がある。
【０００５】
また、図６に示すような（特許文献２及び特許文献４も参照）、切り離された（中抜きされた）１層のカーカス３０２と、隙間巻きのないベルト補強層３０４とを有する空気入りラジアルタイヤ３００や、図７に示すような、中抜きのない２層のカーカス４０２と、隙間巻きされたベルト補強層４０４とを有する空気入りラジアルタイヤ４００がある。
【特許文献１】特開平８−１９２６０５号公報
【特許文献２】特開平１１−３２１２１６号公報
【特許文献３】特開平１１−１１１０９号公報
【特許文献４】特開平１０−１００６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ロードインデックスが９０以上のタイヤは、通常２層のカーカスを必要とし、また、トレッド幅が広く、ベルト層が変形し難いため、タイヤ内部に空洞共鳴が発生し易く、これが２５０Ｈｚ付近にピークを有する２５０Ｈｚ帯域のロードノイズとなっている。
【０００７】
空洞共鳴とは、タイヤ内部の空気の共振によって生じる振動波であり、その主要因はタイヤの断面方向の変形によると考えられており、該空洞共鳴を低減させるための改良手法としては、タイヤ幅方向のベルト端部の拘束力を強めることが有効と考えられている。
【０００８】
しかしながら、上記した従来例のように、カーカスの中央部を切り離す手法と、ベルト補強層を隙間巻きする手法とを別個に用いたのでは、ベルト端部の拘束力強化と、空洞共鳴の低減とを両立させることはできなかった。
【０００９】
本発明は、上記事実を考慮して、ベルト補強層を隙間化しつつ、ベルト端部の補強層を隙間化しないようにして、ベルト端部の拘束力を強めると共に、カーカスを中抜き化を行うことによって、高速走行での耐久性の維持又は向上と、空洞共鳴の低減によるロードノイズの改善の両立を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、一対のビード部間をトロイド状に跨り該ビード部に配置したビードコア周りに内側から外側に巻き返した少なくとも１層のカーカスプライと、該カーカスプライの半径方向外方に位置する少なくとも１層のベルトと、該ベルトの半径方向外方に位置するベルト補強層とを有する空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ビードコアで巻き返した前記カーカスプライの端縁は、前記クラウン部に位置する前記カーカスプライと前記ベルトとの間に配置され、両方の前記端縁の離間距離は、タイヤ幅方向断面における前記カーカスプライに最も近い前記ベルトの幅の５０乃至８０％となるように構成され、前記ベルト補強層は、帯状のストリップを、前記ベルトにおけるタイヤ幅方向の端部の近傍では隙間がなく該端部の近傍以外では隙間をもって螺旋巻きされて構成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤでは、カーカスプライの端縁を離間させた状態、即ちカーカスを中抜き化すると共に、帯状のストリップを螺旋巻きしてなるベルト補強層において、タイヤ幅方向の端部の近傍では隙間を設けず、それ以外の範囲では隙間を設けたので、ベルト中央部が変形し易くなり、タイヤ幅方向断面における振動モードが変わって、タイヤ内部の空洞共鳴が低減し、ロードノイズが改善される。
【００１２】
また、ベルト端部の拘束力の増加により高速耐久性を維持又は向上させることができ、該高速耐久性と低ロードノイズが両立する。
【００１３】
なお、カーカスプライの端縁の離間距離については、該離間距離がベルトの幅の５０％を下回ると、ベルト中央部が変形し難くなって、タイヤ内部の空洞共鳴を低減させることができず、また、８０％を上回ると、カーカスプライの端縁をカーカスプライとベルトとの間に配置した意味が薄れ、ベルト端部、カーカスプライの端縁、トレッド部等におけるゴム剥離が生じ易くなるので、５０乃至８０％とすることが好ましい。
【００１４】
ここで、ベルトにおけるタイヤ幅方向の端部の近傍とは、該端部を中心とする、該ベルトの幅に対してタイヤ幅方向に２０％の範囲をいう。幅の異なるベルトが複数枚用いられている場合には、最も幅の広いベルトの２０％の範囲である。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト補強層は、前記ベルトの端部の近傍となる該端部に跨るタイヤ幅方向２０乃至６０ｍｍの範囲では該範囲の全体にわたって夫々２層巻かれており、該端部の近傍以外の範囲では１層巻かれていることを特徴としている。
【００１６】
請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤでは、ベルト端部の拘束力が一層高まり、高速耐久性が更に向上する。
【００１７】
ベルト補強層を２層巻く範囲が２０ｍｍを下回った場合には、２層巻きにしたにもかかわらず、ベルト端部の拘束力を１層巻きの場合よりもあまり高めることができず、また、６０ｍｍを上回った場合には、ベルト中央部が変形し難くなって、タイヤ内部の空洞共鳴を低減させることができなくなるので、その範囲は２０乃至６０ｍｍとすることが好ましい。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト補強層における前記帯状のストリップの巻きピッチは、前記ベルトの端部の近傍以外において、前記ストリップの幅の１．２乃至２倍であることを特徴としている。
【００１９】
請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤでは、巻きピッチが最適化され、ベルト中央部が変形し易くなることによるロードノイズの低減を図りつつ、高速耐久性を維持又は向上させることができる。
【００２０】
巻きピッチがストリップの幅の１．２倍を下回ると、ベルト中央部が変形し難くなって、タイヤ内部の空洞共鳴を低減させることができなくなり、また、２倍を上回ると、ベルトの補強が不十分となるので、その範囲は１．２乃至２倍とすることが好ましい。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、扁平率が７０％以下であることを特徴としている。
【００２２】
請求項４に記載の空気入りラジアルタイヤでは、空洞共鳴による２５０Ｈｚ帯域のロードノイズが特に問題となる、扁平率が７０％よりも扁平な大型の乗用車用タイヤ（特にロードインデックスが９０以上のもの）であっても、高速耐久性を維持したまま空洞共鳴を低減させてロードノイズを少なくすることができ、該空気入りラジアルタイヤを装着した車輌の乗り心地も改善される。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明の空気入りラジアルタイヤによれば、ベルト補強層を隙間化しつつ、ベルト端部の補強層を隙間化しないようにして、ベルト端部の拘束力を強めると共に、カーカスを中抜き化を行ったので、高速走行での耐久性の維持又は向上と、空洞共鳴の低減によるロードノイズの改善の両立を図ることができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。本実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤ１０は、図１から図３において、カーカスプライ１２と、ベルト１４と、ベルト補強層１６とを備えている。
【００２５】
カーカスプライ１２は、一対のビード部２２間をトロイド状に跨り該ビード部に配置したビードコア２４周りに内側から外側に巻き返してなるものであって、少なくとも１層、本実施形態では１層配設されている。
【００２６】
ビードコア２４で巻き返したカーカスプライ１２の端縁１２Ａは、クラウン部１８に位置するカーカスプライ１２とベルト１４との間に配置されている。このいわゆるエンベロープ構造により、カーカスプライ１２が１層であっても、より高いタイヤ剛性が確保され、しかも２層とする場合よりも軽量化される。
【００２７】
両方の端縁１２Ａの離間距離Ｗ1は、タイヤ幅方向断面におけるカーカスプライ１２に最も近いベルト１４の幅の５０乃至８０％となるように構成されている。
【００２８】
離間距離Ｗ1がベルト１４の幅の５０％を下回ると、ベルト中央部が変形し難くなって、タイヤ内部の空洞共鳴を低減させることができず、また、８０％を上回ると、カーカスプライ１２の端縁１２Ａをカーカスプライ１２とベルト１４との間に配置した意味が薄れ、ベルト端部、カーカスプライ１２の端縁１２Ａ、トレッド部２６等におけるゴム剥離が生じ易くなるので、その範囲は５０乃至８０％とすることが好ましい。
【００２９】
ベルト１４は、カーカスプライ１２の半径方向外方に位置し、トレッド部２６を補強するものであって、少なくとも１層、本実施形態では２層配設されている。
【００３０】
ベルト補強層１６は、ベルト１４の半径方向外方に位置するものであって、複数のコードをゴムコーティングしてなる帯状のストリップ１６Ａを、ベルト１４におけるタイヤ幅方向の端部の近傍では隙間がなく、該端部の近傍以外では隙間２８をもって螺旋巻きされて構成されている。
【００３１】
ここで、隙間がないとは、ストリップ１６Ａがわずかに重なりながら巻かれている状態、又は重なってはいないが、隣り合うストリップ１６Ａと隙間なく接している状態をいう。
【００３２】
なお、ベルト補強層１６は、ベルト１４の端部の近傍となる該端部に跨るタイヤ幅方向２０乃至６０ｍｍの範囲Ｗ2で、夫々２層巻くようにしてもよい。ベルト端部の拘束力が一層高まり、高速耐久性が更に向上するからである。
【００３３】
ベルト補強層１６を２層巻く範囲Ｗ2が２０ｍｍを下回った場合には、２層巻きにしたにもかかわらず、ベルト端部の拘束力を１層巻きの場合よりもあまり高めることができず、また６０ｍｍを上回った場合には、ベルト中央部が変形し難くなって、タイヤ内部の空洞共鳴を低減させることができなくなるので、その範囲は２０乃至６０ｍｍとすることが好ましい。
【００３４】
べルト補強層１６における帯状のストリップ１６Ａの巻きピッチＰは、ベルト１４の端部の近傍以外において、ストリップ１６Ａの幅の例えば１．２乃至２倍である。
【００３５】
巻きピッチがストリップ１６Ａの幅の１．２倍を下回ると、ベルト中央部が変形し難くなって、タイヤ内部の空洞共鳴を低減させることができなくなり、また、２倍を上回ると、ベルト１４の補強が不十分となるので、その範囲は１．２乃至２倍とすることが好ましい。
【００３６】
その他、本実施形態では、図１及び図２に示すように、ベルト補強層１６のタイヤ幅方向の両端部を覆って補強するために、第２ベルト補強層３０が夫々配設されている。なお、図３においては、該第２ベルト補強層の図示は省略している。
（試験例）
表１に示すカーカス層及びベルト端部補強層で構成された、従来例１から従来例４及び本発明に係る空気入りラジアルタイヤについて、下記の条件及び評価方法により、ロードノイズ及び高速耐久性について試験を行った。また、各タイヤの製造後に、ベルト端部への空気溜りが存在するかどうかについても検査を行った。これらの結果を表１に示す。なお、従来例１から従来例４は、図４から図７に示す空気入りラジアルタイヤ１００，２００，３００，４００に夫々対応する。
【００３７】
タイヤサイズは、２４５／４５ＺＲ１８である。
（ロードノイズについての試験条件及び評価方法）
使用車輌は、トヨタ自動車株式会社製のセルシオで、タイヤ内圧を２３０ｋＰａ、評価路として一般路入力想定路を使用し、音圧計測機器として車輌内に装着したマイクロホンを用い、２５０Ｈｚ帯域の測定を行った。評価方法としては、測定音圧について、従来例１を１００とし、−０．５ｄＢにつき＋１０％として指数化した。
【００３８】
２５０Ｈｚ帯域の測定を行ったのは、タイヤ断面の変形によるタイヤ内部の空気の共鳴音である空洞共鳴音が、２５０Ｈｚ付近にピークを有するためである。
（高速耐久性についての試験条件及び評価方法）
タイヤ内圧を２３０ｋＰａとし、ドラム試験機を用いて８ｋＮの荷重を作用させた状態で、所定時間（２０分）一定速度で走行させる方式で、その時間内にバーストやトレッド部の剥がれ等、使用不能な状態にならなかった場合に１０ｋｍ／ｈずつその走行速度を高めて行くようにした。所定時間を無事に経過した走行速度のうち、最高の走行速度を計測し、その走行速度について、従来例１を１００とし、＋１０ｋｍ／ｈにつき＋１０％として指数化した。
【００３９】
この試験例によれば、本発明に係る空気入りラジアルタイヤのロードノイズについては、従来例１と比較して４％減少することが確認された。また、高速耐久性については、従来例１と同等の耐久性を維持していることが確認された。
【００４０】
なお、従来例３の場合も、ロードノイズと高速耐久性については、本発明に係る空気入りラジアルタイヤと同様の結果となったが、従来例３のタイヤは、製造不良が生じており、比較対象として適切ではない。
【００４１】
従来例３は、トレッド中央部にカーカスが存在しないために、加硫工程においてタイヤが大きく変形するときに、カーカスプライの上端がベルト端部の下側から外れるという現象が起き易く、これが原因で製造不良となり易いものである。
【００４２】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る空気入りラジアルタイヤの断面図である。
【図２】本発明に係る空気入りラジアルタイヤの部分拡大断面図である。
【図３】本発明に係る空気入りラジアルタイヤにおける、カーカスプライ、ベルト及びベルト補強層の配置状態を示す部分平面図である。
【図４】従来例に係り、中抜きのない２層のカーカスと、隙間巻きのないベルト補強層とを有する空気入りラジアルタイヤの断面図である。
【図５】従来例に係り、中抜きされた２層のカーカスと、隙間巻きのないベルト補強層とを有する空気入りラジアルタイヤの断面図である。
【図６】従来例に係り、切り離された１層のカーカスと、隙間巻きのないベルト補強層とを有する空気入りラジアルタイヤの断面図である。
【図７】従来例に係り、中抜きのない２層のカーカスと、隙間巻きされたベルト補強層とを有する空気入りラジアルタイヤの断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０    空気入りラジアルタイヤ
１２    カーカスプライ
１２Ａ  端縁
１４    ベルト
１６    ベルト補強層
１６Ａ  ストリップ
１８    クラウン部
２０    サイド部
２２    ビード部
２４    ビードコア
２６    トレッド部
２８    隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006130942.tif 000008
【図６】
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【図７】
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