(57)【要約】【課題】グルーブクラックの発生を助長することなく、２５０〜５００Ｈｚの中周波ロードノイズを低減することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ベルト層のいずれか一方がタイヤ周方向に沿ってタイヤ幅方向に３分割されたベルト分割部７０を有し、ベルト分割部７０の隣接する端部が互いにラップし、ベルト分割部７０は、タイヤ赤道線ＣＬを含む中央部に位置する分割センター部７１と、分割センター部７１のタイヤ幅方向の両側に位置する分割ショルダー部７２，７２の３つの部位からなり、分割ショルダー部７２のタイヤ周方向に対するコード角度θSHが分割センター部７１のタイヤ周方向に対するコード角度θCEより小さい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ周方向に対して１５°以上の角度で傾斜する複数本のベルトコードを含む２層のベルト層を備える空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト層のいずれか一方がタイヤ周方向に沿ってタイヤ幅方向に３分割されたベルト分割部を有し、該ベルト分割部の隣接する端部が互いにラップし、前記ベルト分割部は、タイヤ赤道線を含む中央部に位置する分割センター部と、該分割センター部のタイヤ幅方向の両側に位置する一対の分割ショルダー部の３つの部位からなり、前記分割ショルダー部のタイヤ周方向に対するコード角度が前記分割センター部のタイヤ周方向に対するコード角度より小さいことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記分割センター部のタイヤ周方向に対するコード角度が分割されていないベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度以上であり、かつ前記分割されていないベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度が前記分割ショルダー部のタイヤ周方向に対するコード角度より大きく、前記分割されていないベルト層のコードの向きが前記分割センター部のコードの向きとは逆であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記分割ショルダー部のベルトコードのエンド数が前記分割センター部のベルトコードのエンド数より多いことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記分割ショルダー部のベルトコードの素線数が前記分割センター部のベルトコードの素線数より多いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記分割ショルダー部のベルトコードの素線径が前記分割センター部のベルトコードの素線径より大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ベルト分割部の端部におけるラップ部分がタイヤ幅方向の最外側の主溝の下に位置していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、グルーブクラックの発生を助長することなく、２５０〜５００Ｈｚの中周波ロードノイズを低減することを可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両の静粛化に伴い、空気入りタイヤに対しても静粛化が求められている。空気入りタイヤに起因して発生する騒音には、主にパターンノイズなどの車外音とロードノイズの車内音とがある。このうちロードノイズは、タイヤが路面から拾った振動がサイドウォール部に埋設されたカーカス層からビード部、リム、ディスク部、車軸を通して車室に伝達し、この振動が車室内で共振することによって発生する共鳴音である。
【０００３】
ロードノイズの中でも、２５０〜５００Ｈｚの周波数域にピークを有する中周波ロードノイズは、タイヤの断面２次での振動モードが関係すると考えられている。その対策として、従来、ベルトプライを、タイヤ幅方向の最外側に位置する主溝の内側溝壁よりもタイヤ幅方向外側の分断位置で、センター側ベルトプライとショルダー側ベルトプライとに分断することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この場合、ベルトプライをセンター側ベルトプライとショルダー側ベルトプライとに分断することで、センター部の張力が緩和されて小さくなるため、トレッド部の剛性が低くなり、路面からの入力が低減され、その結果として、中周波ロードノイズが低減されるのである。
【０００４】
しかしながら、上述の手法では、ロードノイズの低減に対して一定の効果が見込めるものの、タイヤ幅方向の最外側に位置する主溝の下部において、隣接する分断されたベルトプライの端部が互いに重なり合うことなく間隔をおいて配置されているため、走行時におけるタイヤの変形に起因して、タイヤ幅方向の最外側の主溝でグルーブクラックが発生する懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−７７８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、グルーブクラックの発生を助長することなく、２５０〜５００Ｈｚの中周波ロードノイズを低減することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に対して１５°以上の角度で傾斜する複数本のベルトコードを含む２層のベルト層を備える空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層のいずれか一方がタイヤ周方向に沿ってタイヤ幅方向に３分割されたベルト分割部を有し、該ベルト分割部の隣接する端部が互いにラップし、前記ベルト分割部は、タイヤ赤道線を含む中央部に位置する分割センター部と、該分割センター部のタイヤ幅方向の両側に位置する一対の分割ショルダー部の３つの部位からなり、前記分割ショルダー部のタイヤ周方向に対するコード角度が前記分割センター部のタイヤ周方向に対するコード角度より小さいことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、ベルト層のいずれか一方を分割センター部とその両側に位置する一対の分割ショルダー部とに３分割することにより、断面２次の振動モードで節となる部分を振動し易くする一方で、分割ショルダー部のタイヤ周方向に対するコード角度を分割センター部のタイヤ周方向に対するコード角度より小さくすることにより、ベルト層の端部における剛性を高くして、断面２次の振動モードで腹となる部分の変位を抑制することできる。その結果、断面２次の振動モードに起因する２５０〜５００Ｈｚの中周波数のロードノイズを効果的に低減することができる。また、ベルト分割部の隣接する端部が互いにラップしているので、そのラップ部分近傍で歪みを低減することができる。そのため、上述のようにベルト層を分割した構造において、ベルト層の分割位置の近傍に周方向主溝が存在したとしても、周方向主溝におけるグルーブクラックを助長することはない。
【０００９】
本発明では、分割センター部のタイヤ周方向に対するコード角度は分割されていないベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度以上であり、かつ分割されていないベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度は分割ショルダー部のタイヤ周方向に対するコード角度より大きく、分割されていないベルト層のコードの向きは分割センター部のコードの向きとは逆であることが好ましい。これにより、ベルト層のベルトコードがタイヤ周方向に傾斜していることに伴って発生するプライステアを最小限に抑制することができる。
【００１０】
本発明では、分割ショルダー部のベルトコードのエンド数は分割センター部のベルトコードのエンド数より多いことが好ましい。これにより、ベルト層の端部での剛性を高くして、断面２次の振動モードで腹となる部分の変位を効果的に抑制することができ、中周波数のロードノイズの低減に対して有利である。
【００１１】
本発明では、分割ショルダー部のベルトコードの素線数は分割センター部のベルトコードの素線数より多いことが好ましい。これにより、ベルト層の端部での剛性を高くして、断面２次の振動モードで腹となる部分の変位を効果的に抑制することができ、中周波数のロードノイズの低減に対して有利である。
【００１２】
本発明では、分割ショルダー部のベルトコードの素線径は分割センター部のベルトコードの素線径より大きいことが好ましい。これにより、ベルト層の端部での剛性を高くして、断面２次の振動モードで腹となる部分の変位を効果的に抑制することができ、中周波数のロードノイズの低減に対して有利である。
【００１３】
本発明では、ベルト分割部の端部におけるラップ部分はタイヤ幅方向の最外側の主溝の下に位置していることが好ましい。これにより、グルーブクラックを効果的に抑制すると共に、中周波数のロードノイズを効果的に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの一例を示す子午線断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤのベルト層を抽出して示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの変形例であってベルト層を抽出して示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図１において、ＣＬはタイヤ赤道線である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の実施形態からなる空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。
【００１７】
一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。
【００１８】
一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層（図１では２層）のベルト層７，８が埋設されている。これらベルト層７，８はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コード（ベルトコード）を含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７，８において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。ベルト層７，８の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層７，８の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルトカバー層を配置することができる。ベルトカバー層の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。
【００１９】
また、トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる４本の主溝９が形成されている。主溝９はタイヤ赤道線ＣＬの両側に位置する内側主溝９Ａ，９Ａとタイヤ幅方向最外側に位置する一対の最外側主溝９Ｂ，９Ｂとを含んでいる。これら４本の主溝９により、トレッド部１には複数の陸部１０が区画されている。
【００２０】
上記空気入りタイヤにおいて、ベルト層のいずれか一方がタイヤ周方向に沿ってタイヤ幅方向に３分割されている。即ち、図１に示すように、分割されたベルト層７と分割されていないベルト層８の２層のベルト層が存在する。この分割されたベルト層７は、図２に示すように、タイヤ幅方向に対する３つに区分されたベルト分割部７０からなる。これらベルト分割部７０は、タイヤ赤道線ＣＬを含む中央部に位置する分割センター部７１と、分割センター部７１のタイヤ幅方向の両側に位置する一対の分割ショルダー部７２，７２の３つの部位から構成されている。
【００２１】
ベルト分割部７０の隣接する端部は互いにラップしている。即ち、分割センター部７１の両端部と、一対の分割ショルダー部７２，７２のタイヤ幅方向内側の端部とがそれぞれ重なり合って一対のラップ部分Ｒを形成している。また、各ラップ部分Ｒにおけるタイヤ幅方向の長さであるラップ量は、５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲であることが好ましい。このようなラップ量はおおよそ主溝９の溝幅に相当し、ラップ部分Ｒは少なくとも主溝９をタイヤ幅方向に含むように構成されている。
【００２２】
図１，２の態様では、タイヤ径方向内側に位置するベルト層７が分割された構造を示しているが、図３に示すように、タイヤ径方向外側に位置するベルト層７が分割された構造を採用することもできる。また、図１，２の態様では、分割センター部７１の両端部が、分割ショルダー部７２のタイヤ幅方向内側の端部よりタイヤ径方向内側に位置する構造を示しているが、分割センター部７１の両端部が分割ショルダー部７２のタイヤ幅方向内側の端部よりタイヤ径方向外側に配置された構造を採用することもできる。同様に、図３の態様では、分割センター部７１の両端部が分割ショルダー部７２のタイヤ幅方向内側の端部よりタイヤ径方向外側に位置する構造を示しているが、分割センター部７１の両端部が分割ショルダー部７２のタイヤ幅方向内側の端部よりタイヤ径方向内側に配置された構造を採用することもできる。
【００２３】
また、図１〜３の態様では、ベルト分割部７０の端部におけるラップ部分Ｒが、タイヤ幅方向の最外側主溝９Ｂの下に配置されている。これにより、グルーブクラックの抑制と中周波数のロードノイズの低減との双方に寄与する。
【００２４】
図２に示すように、分割センター部７１のタイヤ周方向に対するコード角度θCEとし、分割ショルダー部７２のタイヤ周方向に対するコード角度θSHとする。このとき、分割ショルダー部７２のコード角度θSHが分割センター部７１のコード角度θCEより小さくなるように構成されている、即ち、θSH＜θCEの関係を満たすように構成されている。
【００２５】
上述した空気入りタイヤでは、ベルト層のいずれか一方を分割センター部７１とその両側に位置する一対の分割ショルダー部７２，７２とに３分割することにより、断面２次の振動モードで節となる部分を振動し易くする一方で、分割ショルダー部７２のタイヤ周方向に対するコード角度θSHを分割センター部７１のタイヤ周方向に対するコード角度θCEより小さくすることにより、ベルト層の端部における剛性を高くして、断面２次の振動モードで腹となる部分の変位を抑制することできる。その結果、断面２次の振動モードに起因する２５０〜５００Ｈｚの中周波数のロードノイズを効果的に低減することができる。また、ベルト分割部７０の隣接する端部が互いにラップしているので、そのラップ部分Ｒ近傍で歪みを低減することができる。そのため、上述のようにベルト層を分割した構造において、ベルト層の分割位置の近傍に周方向主溝９が存在したとしても、周方向主溝９におけるグルーブクラックを助長することはない。
【００２６】
上記空気入りタイヤにおいて、分割されていないベルト層８を構成するベルトコードのタイヤ周方向に対する角度をコード角度θ0とする。このとき、コード角度θCEと、コード角度θSHと、コード角度θ0において、分割センター部７１のコード角度θCEは分割されていないベルト層８コード角度θ0以上であり、かつ分割されていないベルト層８のコード角度θ0は分割ショルダー部７２のコード角度θSHより大きく、分割されていないベルト層８のコードの向きは分割センター部７１のコードの向きとは逆になるように構成されていると良い。即ち、コード角度θCE，θSH，θ0がθCE≧θ0＞θSHの関係を満たすと共に、コード角度θCEとコード角度θ0の符号が互いに異なるように構成されている。特に、分割センター部７１、分割ショルダー部７２及び分割されていないベルト層８のいずれのコード角度θCE，θSH，θ0も１８°〜３２°の範囲であることが好適である。このような関係でコード角度θCE，θSH，θ0を設定することにより、ベルト層７，８のベルトコードがタイヤ周方向に傾斜していることに伴って発生するプライステアを最小限に抑制することができる。
【００２７】
特に、分割ショルダー部７２のベルトコードのエンド数は分割センター部７１のベルトコードのエンド数より多いことが好ましい。エンド数とは、幅５０ｍｍ当たりのコード打ち込み本数（本／５０ｍｍ）である。特に、分割ショルダー部７２のベルトコードのエンド数は、分割センター部７１のベルトコードのエンド数より２本／５０ｍｍ以上多いことが好ましく、４本／５０ｍｍ〜１０本／５０ｍｍの範囲で多いことがより好ましい。このようにベルト分割部７０のベルトコードのエンド数を設定することで、ベルト層７の端部での剛性を高くして、断面２次の振動モードで腹となる部分の変位を効果的に抑制することができ、中周波数のロードノイズの低減に対して有利である。
【００２８】
また、分割ショルダー部７２のベルトコードの素線数は分割センター部７１のベルトコードの素線数より多いことが好ましい。特に、分割ショルダー部７２のベルトコードの素線数は、分割センター部７１のベルトコードの素線数より少なくとも１本多いことが好ましく、２本〜４本の範囲で多いことがより好ましい。このようにベルト分割部７０のベルトコードの素線数を設定することで、ベルト層７の端部での剛性を高くして、断面２次の振動モードで腹となる部分の変位を効果的に抑制することができ、中周波数のロードノイズの低減に対して有利である。
【００２９】
更に、分割ショルダー部７２のベルトコードの素線径は分割センター部７１のベルトコードの素線径より大きいことが好ましい。特に、分割ショルダー部７２のベルトコードの素線径は、分割センター部７１のベルトコードの素線径より素線１本当たりの断面積が１５％以上大きいことが好ましく、４０％〜６０％の範囲で大きいことがより好ましい。このようにベルト分割部７０のベルトコードの素線径を設定することで、ベルト層の端部での剛性を高くして、断面２次の振動モードで腹となる部分の変位を効果的に抑制することができ、中周波数のロードノイズの低減に対して有利である。
【実施例】
【００３０】
タイヤサイズ２２５／６５Ｒ１７  １０２Ｈで、タイヤ周方向に対して１５°以上の角度で傾斜する複数本のベルトコードを含む２層のベルト層（内側の第１ベルト層と外側の第２ベルト層）を備える空気入りタイヤにおいて、第１ベルト層の分割の有無、第１ベルト層のコード角度（ｄｅｇ）、第１ベルト層のコードのエンド数（本／５０ｍｍ）、第１ベルト層のコードの撚り方、第１ベルト層のコードの素線径（ｍｍ）、第２ベルト層の分割の有無、第２ベルト層のコード角度（ｄｅｇ）、第２ベルト層のコードのエンド数（本／５０ｍｍ）、第２ベルト層のコードの撚り方、第２ベルト層のコードの素線径（ｍｍ）、ラップ部分の有無、ラップ量（ｍｍ）、ラップ部分の位置を表１及び表２のように設定した従来例、比較例１〜４及び実施例１〜７のタイヤを製作した。
【００３１】
なお、表１と表２において、第１ベルト層のコードの撚り方及び第２ベルト層のコードの撚り方は、「２＋２」の場合には２本の素線を撚り合わせたものを２本撚り合わせたベルトコードを使用し、「１×６」の場合には６本の素線を撚り合わせたベルトコードを使用した。また、第１ベルト層の分割の有無及び第２ベルト層の分割の有無について、「有り」の場合には、コード角度（ｄｅｇ）、コードのエンド数（本／５０ｍｍ）、コードの撚り方及びコードの素線径（ｍｍ）の設定値に関して、分割センター部の設定値を左欄に示し、分割ショルダー部の設定値を右欄に示した。更に、ラップ量については、分割ベルトの端部が一定の間隔をあけて離間している場合にはマイナス値で示した。
【００３２】
これら試験タイヤについて、テストドライバーによる中周波ロードノイズに関する官能評価、グルーブクラックの発生の有無に関する視覚評価及びテストドライバーによるハンドル流れに関する官能評価を実施し、その結果を表１と表２に併せて示した。
【００３３】
中周波ロードノイズに関する官能評価は、各試験タイヤをリムサイズ１７×６  １／２Ｊホイールに組み付けて排気量２０００ｃｃの四輪駆動車（ＳＵＶ）に装着し、空気圧２３０ｋＰａの条件にて行った。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど中周波ロードノイズの低減効果が優れていることを意味する。
【００３４】
グルーブクラックの発生に関する視覚評価は、各試験タイヤをリムサイズ１７×６  １／２Ｊホイールに組み付けて空気圧１２０ｋＰａを充填し、周囲雰囲気が、オゾン濃度１００ｐｐｈｍ、温度５０℃の状態で３０時間放置した後に、ドラム径１７０７ｍｍのドラム試験機を用いて、ＪＡＴＭＡで規定する最大負荷能力の１２０％の荷重でドラムに押し付け、速度８１ｋｍ／ｈで８０００ｋｍを走行させた。その後、タイヤのトレッド部を目視で観察し、グルーブクラックの有無を確認した。
【００３５】
ハンドル流れに関する官能評価は、各試験タイヤをリムサイズ１７×６  １／２Ｊホイールに組み付けて排気量２０００ｃｃの四輪駆動車（ＳＵＶ）に装着し、空気圧２３０ｋＰａの条件にて行った。評価結果は、ドライバーが顕著に感じるハンドル流れの有無を示した。
【００３６】
【表１】
2018083493.tif 000003
【００３７】
【表２】
2018083493.tif 000004
【００３８】
表１及び表２から判るように、分割したベルト構造を採用し、分割されたベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度を工夫することで、実施例１〜７のタイヤは中周波ロードノイズが改善されると共に、グルーブクラック及びハンドル流れは発生しなかった。
【００３９】
一方、比較例１，２においては、分割したベルト構造を採用し、分割されたベルト層の端部をラップさせずに離間させた構造としたため、グルーブクラックの発生が確認された。また、比較例３，４においては、分割されたベルト層において、分割センター部のコード角度を分割ショルダー部のコード角度より小さく設定したため、中周波ロードノイズの改善効果を十分に得ることができなかった。
【符号の説明】
【００４０】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  分割されたベルト層
７０  ベルト分割部
７１  分割センター部
７２  分割ショルダー部
８  分割されていないベルト層
９  主溝
９Ａ  内側主溝
９Ｂ  最外側主溝
１０  陸部
【図１】
2018083493.tif 000005
【図２】
2018083493.tif 000006
【図３】
2018083493.tif 000007