(57)【要約】【課題】本発明は、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させた、軽量化したベルト構造を有する空気入りタイヤを提供することを目的とする。【解決手段】タイヤのトレッドにおいて、ラジアルカーカスのタイヤ径方向外方に、互いに平行に配列されトレッド周方向に対して傾斜して延びる複数本のコードをゴム被覆してなる緩傾斜ベルト層と、該緩傾斜ベルト層よりタイヤ径方向外方に位置し、互いに平行に配列されトレッド周方向に延びる複数本のコードをゴム被覆してなる急傾斜ベルト層とを有し、緩傾斜ベルト層のコードの延在方向とタイヤ軸線方向とのなす角度が、急傾斜ベルト層のコードの延在方向とタイヤ軸線方向とのなす角度と比較して小さい、空気入りタイヤであって、緩傾斜ベルト層及び急傾斜ベルト層の少なくとも一方を構成するコードが、金属性の制振材料からなる制振素線を含むことを特徴とする、空気入りタイヤ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのトレッドにおいて、ラジアルカーカスのタイヤ径方向外方に、互いに平行に配列されトレッド周方向に対して傾斜して延びる複数本のコードをゴム被覆してなる緩傾斜ベルト層と、該緩傾斜ベルト層よりタイヤ径方向外方に位置し、互いに平行に配列されトレッド周方向に延びる複数本のコードをゴム被覆してなる急傾斜ベルト層とを有し、前記緩傾斜ベルト層のコードの延在方向とタイヤ軸線方向とのなす角度が、前記急傾斜ベルト層のコードの延在方向とタイヤ軸線方向とのなす角度と比較して小さい、空気入りタイヤであって、
前記緩傾斜ベルト層及び前記急傾斜ベルト層の少なくとも一方を構成する前記コードが、金属性の制振材料からなる制振素線を含むことを特徴とする、空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記緩傾斜ベルト層及び前記急傾斜ベルト層の少なくとも一方を構成する前記コードが、前記制振素線のみからな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】
前記急傾斜ベルト層を構成する前記コードが、前記制振素線を含むか、又は前記制振素線のみからな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４】
前記急傾斜ベルト層のコードの延在方向とタイヤ軸線方向とのなす角度が、７５°〜９０°であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記制振素線のヤング率が５０ＧＰａ〜５００ＧＰａであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記制振素線の振動減衰率が１％以上であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記制振材料は、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｍｎ−Ｃｕ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ合金、Ｍｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ合金、Ｔｉ−Ｎｉ合金、Ａｌ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金、Ｍｇ合金、Ｃｕ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｔｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ａｌ合金からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記制振材料は、Ｆｅ−Ａｌ合金であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
前記Ｆｅ−Ａｌ合金では、Ａｌ含有率が０．２％以上であることを特徴とする、請求項８に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１０】
前記制振材料は、Ｍｎ−Ｃｕ合金であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項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、特に、騒音性を低減させつつ、軽量化したベルト構造を有する空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への配慮及び経済性の観点から、低燃費で且つ低コストのタイヤを得るために、タイヤの軽量化が図られている。
【０００３】
タイヤの重量を低減させるためには、スチール等の密度の大きい材料からなるベルトの数を減らすことが有効な手段となる。
そのため、タイヤのトレッドにおいて、ラジアルカーカスのタイヤ径方向外方に、トレッド周方向に対して傾斜して延びるコードをゴム被覆してなる傾斜ベルト層、及びトレッド周方向に延びる複数本のコードをゴム被覆してなる周方向ベルト層からなる２層のベルト層のみを備える構造が、タイヤの軽量化に好適であるとされている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０３１８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、軽量化したタイヤは、一般的に、タイヤにかかる入力に対する変位が抑制されるため、その振動減衰性が低減される。そのため、上記従来の軽量化したベルト構造を有する空気入りタイヤでは、タイヤ転動時に発生する、特に高周波数（例えば、１ｋＨｚ）の振動に起因する騒音が生じやすいという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させた、軽量化したベルト構造を有する空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の要旨は以下の通りである。
本発明の空気入りタイヤは、タイヤのトレッドにおいて、ラジアルカーカスのタイヤ径方向外方に、互いに平行に配列されトレッド周方向に対して傾斜して延びる複数本のコードをゴム被覆してなる緩傾斜ベルト層と、該緩傾斜ベルト層よりタイヤ径方向外方に位置し、互いに平行に配列されトレッド周方向に延びる複数本のコードをゴム被覆してなる急傾斜ベルト層とを有し、前記緩傾斜ベルト層のコードの延在方向とタイヤ軸線方向とのなす角度が、前記急傾斜ベルト層のコードの延在方向とタイヤ軸線方向とのなす角度と比較して小さい、空気入りタイヤであって、前記緩傾斜ベルト層及び前記急傾斜ベルト層の少なくとも一方を構成する前記コードが、金属性の制振材料からなる制振素線を含むことを特徴とする。
空気入りタイヤを上記構成とすることにより、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させることができる。
【０００８】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記緩傾斜ベルト層及び前記急傾斜ベルト層の少なくとも一方を構成する前記コードが、前記制振素線のみからなることが好ましい。上記構成とすれば、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させる上記効果を十分に得ることができる。
【０００９】
更に、本発明の空気入りタイヤでは、前記急傾斜ベルト層を構成する前記コードが、前記制振素線を含むか、又は前記制振素線のみからなることが好ましい。上記構成とすれば、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させる上記効果が得られやすい。
【００１０】
更に、本発明の空気入りタイヤでは、前記急傾斜ベルト層のコードの延在方向とタイヤ軸線方向とのなす角度が、７５°〜９０°であることが好ましい。上記構成として、角度を上記範囲とすれば、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向の両方向の張力を制振材料に効率よく負担させて、騒音の低減に繋がる複数のモードに対して効率的に制振することが可能となる。
【００１１】
更に、本発明の空気入りタイヤでは、前記制振素線のヤング率が５０ＧＰａ〜５００ＧＰａであることが好ましい。ヤング率を上記範囲とすれば、上記騒音低減の効果を得つつ、タイヤにかかる入力に対する耐久性を十分にすることができる。
なお、ヤング率は、ＪＩＳ  Ｌ１０１７に従って、試験コードに対して引張荷重を与え、荷重−伸長曲線を描いたときの、初期傾きから算出した値を指す。
【００１２】
更に、本発明の空気入りタイヤでは、前記制振素線の振動減衰率（以下、「δ」ともいう。）が１％以上であることが好ましい。振動減衰率を上記範囲とすれば、上記騒音低減の効果を十分に得ることができる。
なお、振動減衰率は、素線と同種の材料で板材短冊状の試験片を作製し、この試験片を用いて、ＪＩＳ  Ｇ  ０６０２「制振鋼板の振動減衰試験特性試験方法」を実施した際の、１次共振から３次共振までの損失係数の平均値を指す。
【００１３】
更に、本発明の空気入りタイヤでは、前記制振材料は、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｍｎ−Ｃｕ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ合金、Ｍｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ合金、Ｔｉ−Ｎｉ合金、Ａｌ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金、Ｍｇ合金、Ｃｕ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｔｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ａｌ合金からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。制振材料を上記の合金とすれば、上記騒音低減の効果を得やすくすることができる。
【００１４】
更に、本発明の空気入りタイヤでは、前記制振材料は、Ｆｅ−Ａｌ合金であることが好ましい。制振材料をＦｅ−Ａｌ合金とすれば、上記騒音低減の効果を得つつ、タイヤにかかる入力に対する耐久性を十分にすることができる。
【００１５】
更に、本発明の空気入りタイヤでは、前記Ｆｅ−Ａｌ合金では、Ａｌ含有率が０．２％以上であることが好ましい。Ａｌ含有率を０．２％以上とすれば、特に高周波数の制振性を増大させることができる。
【００１６】
更に、本発明の空気入りタイヤでは、前記制振材料は、Ｍｎ−Ｃｕ合金であることが好ましい。制振材料をＭｎ−Ｃｕ合金とすれば、制振性をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させた、軽量化したベルト構造を有する空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一例の空気入りタイヤのタイヤ軸線方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の空気入りタイヤの実施形態について詳細に、例示説明する。
【００２０】
図１に、本発明の一例の空気入りタイヤのタイヤ軸線方向の断面図を示す。
本発明の一例の空気入りタイヤ１は、トレッド２と、該トレッド２の側部からタイヤ径方向内方に延びる一対のサイドウォール部３と、該サイドウォール部からタイヤ径方向内方に延びる一対のビード部４とを有する。また、この空気入りタイヤ１は、各ビード部間にトロイド状に跨る少なくとも１プライのラジアルカーカス５（図１では、１プライ）を備えている。
【００２１】
そして、この空気入りタイヤ１では、トレッド２に、１層の緩傾斜ベルト層６ａと、該傾斜ベルト層６ａよりタイヤ径方向外方に位置する１層の急傾斜ベルト層６ｂとを有する。傾斜ベルト層６ａは、互いに平行に配列されトレッド周方向に対して傾斜して延びる複数本のコード６ａｃをゴム被覆してなり、また、周方向ベルト層６ｂは、互いに平行に配列されトレッド周方向に延びる複数本のコード６ｂｃをゴム被覆してなる。
また、緩傾斜ベルト層６ａのコードの延在方向とタイヤ軸線方向とのなす角度θ１は、急傾斜ベルト層６ｂのコードの延在方向とタイヤ軸線方向とのなす角度θ２と比較して小さい。
なお、「トレッド周方向に延びる」とは、厳密にトレッド周線に平行な方向に延びることを意味するものでなく、トレッド周方向の成分を有する方向に延びることを意味する。
【００２２】
ここで、この空気入りタイヤ１では、緩傾斜ベルト層６ａ及び急傾斜ベルト層６ｂの少なくとも一方（図１では、急傾斜ベルト層６ｂ）を構成するコード６ｃ（６ａｃ、６ｂｃ）が、金属性の制振材料からなる制振素線６ｅ（６ａｅ、６ｂｅ）（図示せず）を含む（図１では、急傾斜ベルト層６ｂを構成するコード６ｂｃが、金属性の制振材料からなる制振素線６ｅのみからなる）。
【００２３】
この空気入りタイヤ１を上記構成とすることにより、タイヤ軽量化の効果を得つつ、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させた空気入りタイヤを提供することが可能になる。
【００２４】
なお、図１に示す空気入りタイヤ１では、急傾斜ベルト層６ｂを構成するコード６ｂｃに制振素線６ｂｅを用いているが、本発明の空気入りタイヤでは、緩傾斜ベルト層６ａ及び急傾斜ベルト層６ｂの双方を構成するコード６ａｃ、６ｂｃに制振素線６ａｅ、６ｂｅを用いることが好ましい。上記構成とすれば、タイヤ転動時に発生する騒音を更に低減させることができる。
【００２５】
本発明の空気入りタイヤでは、図１に示すように、急傾斜ベルト層６ｂを構成するコード６ｂｃが、金属性の制振材料からなる制振素線６ｅのみからなることが好ましい。上記構成とすれば、個々の制振素線が有する振動吸収機能に相乗効果が生まれる。そのため、騒音を低減させるという上記効果を十分に得ることができる。
【００２６】
本発明の空気入りタイヤでは、急傾斜ベルト層６ｂを構成するコード６ｂｃが、制振素線６ｅを含むか、又は制振素線６ｅのみからなることが好ましい。急傾斜ベルト層に制振素線を用いれば、タイヤ周方向の張力を制振材料に効率よく負担させ、制振効果を効率的に発揮することができる。
【００２７】
ここで、急傾斜ベルト層６ｂのコードの延在方向とタイヤ軸線方向とのなす角度θ２が、７５°〜９０°であることが好ましい。角度θ２を上記範囲とすれば、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向の両方向の張力を制振材料に効率よく負担させて、騒音の低減に繋がる複数のモードに対して効率的に制振することが可能となる。
【００２８】
図１に示す角度θ１と角度θ２との差θ２−θ１は、４０°〜９０°であることが好ましく、６０°〜７５°であることが更に好ましい。θ２−θ１を上記範囲とすれば、タイヤの、耐久性、転がり抵抗性、及び騒音性を並立させることができる。
【００２９】
また、本発明の一例の空気入りタイヤ１では、制振材料のみから構成される素線６ｂｅのヤング率が５０ＧＰａ〜５００ＧＰａであることが好ましい。ヤング率を５０ＧＰａ以上とすれば、荷重に耐え得ることができ、タイヤにかかる入力に対する耐久性を十分にすることができる。また、５００ＧＰａ以下とすれば、素線の曲げ剛性を適度に低減することができ、製造時の素線の成形を容易にすることができる。
【００３０】
更に、本発明の一例の空気入りタイヤ１では、素線６ｂｅの振動減衰率（δ）が１％以上であることが好ましい。δを１％以上とすれば、上記騒音低減の効果を十分に得ることができる。
【００３１】
更に、本発明の一例の空気入りタイヤ１では、制振材料のみから構成される素線６ｂｅをなす制振材料は、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｍｎ−Ｃｕ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ合金、Ｍｇ−Ｚｒ合金、Ｍｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ号金、Ｔｉ−Ｎｉ合金、Ａｌ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金、Ｍｇ合金、Ｃｕ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｔｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ａｌ合金からなる群から選択される少なくとも１種の制振合金を含むことが好ましい。制振材料を上記の合金とすれば、上記騒音低減の効果を得やすくすることができる。
また、素線２をなす制振材料は、上記合金からなる群から２種以上選択されてもよい。
【００３２】
ここで、Ｆｅを含む制振材料（Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｔｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｃｏ合金）は、炭素（Ｃ）を更に含むことが好ましい。これにより、制振材料を炭素鋼とすることができ、コードの強度が高まる。そのため、タイヤにかかる入力に対する耐久性を十分にすることができる。
【００３３】
またここで、制振材料は、Ｆｅ−Ａｌ合金であることが好ましい。制振材料をＦｅ−Ａｌ合金とすれば、上記騒音低減の効果を得つつ、タイヤにかかる入力に対する耐久性を十分にすることができる。
【００３４】
このＦｅ−Ａｌ合金では、Ａｌ含有率が０．２％以上であることが好ましい。Ａｌ含有率を０．２％以上とすれば、特に高周波数での制振性を向上させることができる。
【００３５】
更に、本発明の一例の空気入りタイヤ１では、制振材料は、Ｍｎ−Ｃｕ合金であることも好ましい。制振材料をＭｎ−Ｃｕ合金とすれば、より制振性を向上させることができる。
【００３６】
なお、上記合金は、Ｖ（バナジウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｓ（硫黄）、Ｐ（リン）など、他の成分を含んでいてもよい。
【００３７】
本発明の一例のタイヤ用コード１は、１本の素線のみからなるコードや、複数本の素線を撚り合わせたコードとすることができる。コードの撚り構造は、複撚り構造（（ｍ×ｎ）構造）、層撚り構造（（ｍ＋ｎ）構造）などの一般的な撚り構造とすることができる。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００３９】
（実施例１）
表１に示す諸元の一般車両用空気入りタイヤを作製した。
（比較例１）
表１に示す諸元の一般車両用空気入りタイヤを作製した。
【００４０】
（性能評価）
作製した空気入りタイヤ（２４５／４５Ｒ１８）を、ＪＡＴＭＡ規格に定める適用リム（８．５Ｊ×１８インチ）に装着してリム組みした。そして、以下（１）及び（２）に示す試験を行い、空気入りタイヤの性能を評価した。
【００４１】
（１）騒音性試験
リム組みした空気入りタイヤを、内圧１８０ｋＰａ、荷重４．４ｋＮの条件下で、車両に装着し、該車両を８０ｋｍ／時の定速度で走行させた。この際、“Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ  ２００１／４３／ＥＣ”に従って騒音を測定して、空気入りタイヤの騒音性を評価した。具体的には、比較例１の評価結果を基準とした騒音の低減量（ｄＢ）を算出した。結果を表１に示す。騒音の低減量が大きいほど騒音性が良好であることを示す。
【００４２】
（２）耐久性試験
ドラム試験機において、リム組みした空気入りタイヤを、内圧１６０ｋＰａ、荷重６．０ｋＮ、キャンバー角（ＣＡ）−１°、スリップ角（ＳＡ）０°の条件下で、直径３ｍのスチール板上を速度１５０ｋｍ／時で１００時間連続走行させた。ドラム試験機の停止後、タイヤを解剖することによって、タイヤに生じた亀裂の有無や程度を調べて、空気入りタイヤの耐久性を評価した。具体的には、比較例１の評価結果を１００とした相対評価となる指数を算出した。評価結果を表１に示す。指数が大きいほど空気入りタイヤの耐久性が良好であることを示す。
【００４３】
（実施例２〜５）
表１に示す諸元のタイヤを作製し、該タイヤを用いた以外は、実施例１と同様に上記の性能評価を行った。
【００４４】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤ転動時に発生する騒音を低減させた、軽量化したベルト構造を有する空気入りタイヤを提供することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１：空気入りタイヤ、２：トレッド、３：サイドウォール部、４：ビード部、５：カーカス、６ａ：傾斜ベルト層、６ａｃ：傾斜ベルト層のコード、６ｂ：周方向ベルト層、６ｂｃ：周方向ベルト層のコード
【図１】
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